HTTP Streaming 相關技術 pseudo, live

HTTP Streaming Video 相關技術

最近想研究一下HTTP Streaming，隨著網路架構越來越完整，這應該是個趨勢。剛看的時候有一堆名詞，下面紀錄一下我的理解。

l   HTTP Streaming (Progressive Streaming)

n   一般如果寫HTTP Streaming的話，指的就是Progressive Streaming。這種架構，用單純的Web Server就可以了，其實他就是像一般Web Server傳照片、檔案一樣。Client就一直收，只是某些格式的影片，是可以收到就可以立刻播出來的，例如微軟的asf, wmv?。

n   優點就是相對於之前的RTP Streaming的技術，目前的高畫質影片可能家庭的網路還不夠快，如果用UDP的話，可能畫面會破碎嚴重，用TCP的話，就可以看的漂亮，當然要等比較久一點

n   缺點

u  使用者無法seek，因為檔案是從頭開始傳到尾的，你沒辦法叫他中間跳過不傳。雖然HTTP Protocol支援Partial download，但因為client無法知道某個秒數對應到的開始位元是多少，所以無法使用partial download的方法。

u  無法適用於 Live broadcasting，現場直播

l   HTTP pseudo Streaming

n   這是FLV使用的方式，基本上我還是把這個規類到跟Progressive Streaming一樣，但他多了可以Seek的功能，怎麼做到的呢？需要先用轉檔程式把影片編成flv，此時flv裡面的metadata會帶有索引資訊，索引的格式就是 1 sec -> 1234 KB, 2 sec -> 5422 KB ……。類似這樣，秒數的地方應該是Key Frame的位置。所以當使用者要快轉的時候，player會找到最近的索引秒數，然後轉換為 byte數，接下來就送出 xxx.flv?5422。這樣就會seek到兩秒的地方。如果是mp4的話參數則是直接帶秒數，ex: mp4?1s 。我看到的是YouTube使用的就是這種方式。索引的資訊可以用一個工具metaviewer看到，如果編碼的時候沒有說要產生索引資訊，那client player就不能seek了。

n   優點：可以seek了，可以有高畫質。

n   缺點：

u  需要額外的Server Plugin，Server的名詞我有看到 PHP Streaming、Pseudo Streaming，就是幫Apache加一個外掛，讓他可以處理flv, mp4 的需求。player也要相對應的修改。

u  無法適用於 Live broadcasting，現場直播

u  跟RTMP比較，少了安全性

l   HTTP Live Streaming

n   這是Apple提出的解決方案，iOS 3之後都內建，目前提交到IETF Draft了。他的架構也是用一般的web server就可以解決，需要處理的反而是前置作業。是透過playlist來跟client溝通。使用者必須先把要播的影片丟給切割程式，程式會把影片切成n秒鐘一段的很多小影片(n 建議為 10)，然後順便產生一個 m3u8 的playlist，紀錄這一部影片有哪些片段。

n   所以client會透過HTML5的 video tag，抓到 src 為 m3u8 的內容，內容為

u  #EXTM3U

u  #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=200000

u  gear1/prog_index.m3u8

u  #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=311111

u  gear2/prog_index.m3u8

u  #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=484444

u  gear3/prog_index.m3u8

u  #EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=737777

u  gear4/prog_index.m3u8

n   上面我們可以看到，使用者可以自訂要播哪一種頻寬的影片，預設是抓第一個gear1/prog_index.m3u8。所以就再去抓，內容為

u  #EXTM3U

u  #EXT-X-TARGETDURATION:10

u  #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0

u  #EXTINF:10, no desc

u  fileSequence0.ts

u  #EXTINF:10, no desc

u  fileSequence1.ts

u  …

u  #EXTINF:1, no desc

u  fileSequence180.ts

u  #EXT-X-ENDLIST

n   看到#EXT-X-ENDLIST，代表這是一個 Video On demand，所以可以算出整個影片的長度是多少，如果使用者要seek的話，就再去抓該位置的影片。如果沒有#EXT-X-ENDLIST，代表這是一個broadcasting的播放，就要再一直更新 m3u8，看有沒有新的片段加進來。

n   目前我用chrome是無法播此類型m3u8，但直接抓取每一個ts檔案是可以播的 (ts 為 transport )。Apple規定如果是這種方式，一定要使用H.264 Profile 跟 AAC 編碼。文件有提到抓取每一個小檔案之後會先合併再播放，看起來iOS 3 以上的Safari 都有做這樣。

n   優點：

u  可以seek

u  可以有高畫質

u  透過一般的Web Server來服務，可以簡單的部署到CDN (Content Delivery Network)

u  可以live broadcasting，現場直播。

n   缺點：

u  Draft，client player還沒有廣泛支援。