1、M3U8 格式标准介绍

M3U8文件是指UTF-8编码格式的M3U文件。M3U文件是记录了一个索引纯文本文件，打开它时播放软件并非播放它，而是根据它的索引找到对应的音视频文件的网络地址进行在线播放。html

M3U8是一种常见的流媒体格式，主要以文件列表的形式存在，既支持直播又支持点播，尤为在Android、iOS等平台最为经常使用。缓存

下面是CCTV6直播播放地址：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv6hd.m3u8的M3U8的文件列表：服务器

#EXTM3U #EXT-X-VERSION:3 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:35232 #EXT-X-TARGETDURATION:10 #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272376000.ts #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272386000.ts #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272396000.ts #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272406000.ts #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272416000.ts #EXTINF:10.000, cctv6hd-1549272426000.ts

下面咱们来分别说明一下相关的几个字段：网络

EXTM3U：这个是M3U8文件必须包含的标签，而且必须在文件的第一行，全部的M3U8文件中必须包含这个标签。
EXT-X-VERSION：M3U8文件的版本，常见的是3（目前最高版本应该是7）。
EXT-X-TARGETDURATION：该标签指定了媒体文件持续时间的最大值，播放文件列表中的媒体文件在EXTINF标签中定义的持续时间必须小于或者等于该标签指定的持续时间。该标签在播放列表文件中必须出现一次。
EXT-X-MEDIA-SEQUENCE：M3U8直播是的直播切换序列，当播放打开M3U8时，以这个标签的值做为参考，播放对应的序列号的切片。
EXTINF：EXTINF为M3U8列表中每个分片的duration，如上面例子输出信息中的第一片的duration为10秒。在EXTINF标签中，除了duration值，还能够包含可选的描述信息，主要为标注切片信息，使用逗号分隔开。

关于客户端播放M3U8的标准还有更多的讲究，下面咱们来介绍一些：性能

分片必须是动态改变的，序列不能相同，而且序列必须是增序的。
当M3U8没有出现EXT-X-ENDLIST标签时，不管这个M3U8列表中有多少分片，播放分片都是从倒数第三片开始播放，若是不满三片则不该该播放。固然若是有些播放器作了特别定制了，则能够不遵守这个原则。
以播放当前分片的duration时间刷新M3U8列表，而后作对应的加载动做。
前一片分片和后一片分片有不连续的时候，播放可能会出错，那么须要X-DISCONTINUTY标签来解决这个错误。
若是播放列表在刷新以后与以前的列表相同，那么在播放当前分片duration一半的时间内在刷新一次。

在上面，咱们提到了，一些上面例子没有出现的一些标签字段，下面咱们针对一些额外的标签作一些补充说明：优化

EXT-X-ENDLIST：若出现EXT-X-ENDLIST标签，则代表M3U8文件不会再产生更多的切片，能够理解为该M3U8已中止更新，而且播放分片到这个标签后结束。M3U8不只仅是能够做为直播，也能够做为点播存在，在M3U8文件中保存全部切片信息最后使用EXT-X-ENDLIST结尾，这个M3U8即为点播M3U8。EXT-X-ENDLIST标签可能会出如今播放列表文件的任何地方，可是不能出现两次或以上。
EXT-X-STREAM-INF：EXT-X-STREAM-INF标签出如今M3U8时，主要是出如今多级M3U8文件中时，例如M3U8中包含子M3U8列表，或者主M3U8中包含多码率M3U8时；该标签后须要跟一些属性，下面就来逐一说明一下这些属性：

1. BANDWIDTH：BANDWIDTH的值为最高码率值，当播放EXT-X-STREAM-INF下对应的M3U8时占用的最大码率（必要参数）。
2. AVERAGE-BANDWIDTH：AVERAGE-BANDWIDTH的值为平均码率值，当播放EXT-X-STREAM-INF下对应的M3U8时占用的平均码率。（可选参数）。
3. CODECS：CODECS的值用于声明EXT-X-STREAM-INF下面对应M3U8里面的音视频编码、视频编码的信息（可选参数）。
4. RESOLUTION：M3U8中视频的宽高信息描述（可选参数）。
5. FRAME-RATE：子M3U8中的视频帧率（可选参数）。

2、HLS 与 M3U8

HLS（全称：Http Live Streaming）是由Apple公司定义的用于实时流传输的协议，HLS基于HTTP协议实现，传输内容包括两部分，一是M3U8描述文件，二是TS媒体文件。ui

HLS的优点为：自适应码率流播（adaptive streaming）。效果就是客户端会根据网络情况自动选择不一样码率的视频流，条件容许的状况下使用高码率，网络繁忙的时候使用低码率，而且可以自动在两者之间随意切换。这对移动设备网络情况不稳定的状况下保障流畅播放很是有帮助。实现方法是服务器端提供多码率视频流，而且在列表文件中注明，播放器根据播放进度和下载速度进行自动调整。编码

为何要用 TS 而不是 MP4？这是由于两个 TS 片断能够无缝拼接，播放器能连续播放，而 MP4 文件因为编码方式的缘由，两段 MP4 不能无缝拼接，播放器连续播放两个 MP4 文件会出现破音和画面间断，影响用户体验。并且若是要在一段长达一小时的视频中跳转，若是使用单个 MP4 格式的视频文件，而且也是用 HTTP 协议，那么须要代理服务器支持 HTTP range request 获取大文件中的一部分。这样的话，对于代理服务器的性能来讲要求较高。而 HTTP Live Streaming 则只须要根据列表文件中的时间轴找出对应的 TS 片断下载便可，不须要 range request，对代理服务器的要求小不少。全部代理服务器都支持小文件的高效缓存。url

3、FFmpeg转HLS文件(M3U8)实战

1. FFmpeg转MP4为HLS(M3U8)文件

将MP4文件转换成HLS(M3U8)命令行：spa

ffmpeg -re -i 好汉歌.mp4 -c copy -f hls -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8

能够看到生成的M3U8及相应的ts文件：

查看一下生成的M3U8文件：

#EXTM3U #EXT-X-VERSION:3 #EXT-X-TARGETDURATION:10 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:19 #EXTINF:10.000000, output19.ts #EXTINF:10.000000, output20.ts #EXTINF:9.280000, output21.ts #EXTINF:4.120000, output22.ts #EXTINF:2.440000, output23.ts #EXT-X-ENDLIST

细心的人可能发现一个问题，就是生成的m3u8文件里只有最后的五个片断的信息。这是由于ffmpeg 默认的list size 为5，因此只得到最后的5个片断。为了解决这个问题，须要指定参数-hls_list_size 0，这样就能包含全部的片断。

下面是优化后的命令行：

ffmpeg -re -i 好汉歌.mp4 -c copy -f hls -hls_list_size 0 -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8

这时，咱们能够看到从output0.ts到output23.ts的文件列表了。

可能有人会发现，不管是优化以前的命令行，仍是优化后的命令行都有一个参数-bsf:v h264_mp4toannexb，这个参数的做用是将MP4中的H.264数据转换成为H.264 AnnexB标准的编码，AnnexB标准的编码常见于实时传输流中。若是源文件为FLV、TS等能够做为直播传输流的视频，则不须要这个参数。

下面咱们逐一介绍下使用FFmpeg生成HLS时还能够配置的其余参数。

4、FFmpeg 转 HLS (M3U8) 文件命令参数

1. start_number 参数

start_number 参数用于设置M3U8列表中的第一片的序列数。

下面的例子中，咱们使用start_number参数设置M3U8中的第一片序列书为100，命令行以下：

ffmpeg -re -i huijia.mp4 -c copy -f hls -start_number 100 -hls_list_size 0 -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8

输出的M3U8内容以下：

#EXTM3U #EXT-X-VERSION:3 #EXT-X-TARGETDURATION:3 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:100 #EXTINF:3.000000, output100.ts #EXTINF:3.000000, output101.ts #EXTINF:3.000000, output102.ts #EXTINF:3.000000, output103.ts #EXTINF:3.000000, output104.ts #EXTINF:3.000000, output105.ts #EXTINF:3.000000, output106.ts #EXTINF:1.000000, output107.ts #EXT-X-ENDLIST

从输出能够看出，切片的第一片编号是100，上面的命令行参数的-start_number参数已生效。

2. hls_time 参数

hls_time参数用于设置M3U8列表中切片的duration。

下面的例子中，咱们使用hls_time参数设置M3U8的TS文件的每一片时长为9秒左右。命令行以下：

ffmpeg -re -i huijia.mp4 -c copy -f hls -hls_time 9 -hls_list_size 0 -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8

而后查看输出的M3U8内容以下：

#EXTM3U #EXT-X-VERSION:3 #EXT-X-TARGETDURATION:9 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0 #EXTINF:9.000000, output0.ts #EXTINF:9.000000, output1.ts #EXTINF:4.000000, output2.ts #EXT-X-ENDLIST

能够看到TS的文件每一片的时常都是9秒左右，hls_time参数生效。

( 注意：hls_time设置后效果不必定准确，会受到关键帧大小及其余因素影响。)

若是须要相对很是准确的切片，能够添加hls_flags的子参数split_by_time来保证生成的切片可以与hls_time设置的切片时长差很少。

( 注意：split_by_time参数必须与hls_time配合使用，而且使用split_by_time参数有可能会影响首画面体验，例如花屏或者首画面显示慢的问题，由于视频的第一帧不必定是关键帧。)

3. hls_list_size 参数

hls_list_size参数用于为M3U8列表中的TS切片的个数。其中设置为0的时候，将包含全部。

这个命令，咱们在第3节优化MP4转HLS文件的命令行时使用到了。

下面的例子中，咱们使用hls_list_size参数设置只保留2片TS切片。命令行以下：

ffmpeg -re -i huijia.mp4 -c copy -f hls -hls_list_size 2 -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8

查看输出的M3U8内容以下：

#EXTM3U #EXT-X-VERSION:3 #EXT-X-TARGETDURATION:3 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:6 #EXTINF:3.000000, output6.ts #EXTINF:1.000000, output7.ts #EXT-X-ENDLIST

从输出的M3U8内容能够看出，在M3U8文件中只保留了2片TS的文件信息，能够看出hls_list_size设置生效了。

4. hls_base_url参数

hls_base_url 参数用于为M3U8列表的文件路径设置前置基本路径参数，由于在FFmpeg中生成M3U8时写入的TS切片路径默认为M3U8生成的路径相同，可是实际上TS所存储的路径既能够为本地绝对路径，也能够为相对路径，还能够为网络路径，所以使用hls_base_url参数能够达到该效果，命令行以下：

ffmpeg -re -i huijia.mp4 -c copy -f hls -hls_base_url /Users/renhui/Desktop/test/ -bsf:v h264_mp4toannexb output.m3u8