HLS流媒体服务器基础

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前言

本篇博客记录了学习HLS流媒体协议的原理、工作流程以及搭建最简单的HLS服务器的过程。通过学习HLS协议，将能够理解流媒体技术的核心概念，并具备搭建自己的流媒体服务的基础知识。

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一、HLS协议是什么？

HLS协议一般只用作拉流观看，但是严格意义上讲，HLS并不是流式协议，工作原理就是通过HTTP协议下载静态文件。不同的是，HLS协议的文件由两部分组成，一是多个只有几秒长度的ts碎片视频文件，另一个是记录这些视频文件地址的m3u8索引文件，且这些静态文件都是直接写入磁盘的。
HLS协议可以用于点播和直播观看，其适配多种播放场景，一般加入插件就可以播放了，如网页加入HLS的js插件就可以播放了，苹果设备是原生支持HLS协议的。

点播的场景下，也即普通网络视频观看的场景下，m3u8索引文件会记录所有的碎片视频文件地址，HLS在点播场景下优势是更加明显的，由于HLS的相关文件是无状态的静态文件且每个文件的大小是有限的，所以负载均衡、CDN加速的效果更加明显。HLS协议的点播视频会比mp4、flv的视频更快地播放出来，且在加载中跳转视频也会更加顺滑。

直播场景下的HLS相关文件与点播是有些不同的，视频流数据每几秒会打包成一个以ts为后缀的碎片视频文件，每生成一个新的视频文件都会同步更新m3u8索引文件，且碎片视频文件的个数是有上限的，当达到上限后，默认会将最旧的视频文件删除且更新m3u8索引文件，所以在直播的场景下，客户端也需要不断定时重新获取m3u8索引文件。

HLS协议优缺点。

二、实现一个最简单的HLS服务器

1.ffmpeg命令行生成m3u8切片

如下（示例）：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -c:a copy -f hls -hls_time 10 -hls_list_size 0 -hls_start_number 0 input/index.m3u8

备注：-hls_time n: 设置每片的长度，默认值为2,单位为秒
-hls_list_size n:设置播放列表保存的最多条目，设置为0会保存有所片信息，默认值为5
-hls_start_number n:设置播放列表中sequence number的值为number，默认值为0
-hls_wrap n:设置多少片之后开始覆盖，如果设置为0则不会覆盖，默认值为0
这个选项能够避免在磁盘上存储过多的片，而且能够限制写入磁盘的最多的片的数量

test目录：
第一个是m3u8索引文件，之后都是序号从0开始的ts文件

2.实现

HLS主要就是将流媒体数据分成一个一个小的ts分片，通过m3u8索引文件维持的分片序号实现播放。

现在文件已经生成了，现在只需要实现服务即可。

以下是main函数的具体实现流程：

#include <stdint.h>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <iostream>
#include "Utils/Log.h"
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#include "Connection.h"
#include <thread>

int main() {
   
   

	
	//ffplay -i http://127.0.0.1:8080/index.m3u8


	int port = 8080;
	LOGI("1-hlsServer http://127.0.0.1:%d/index.m3u8", port);

	WSADATA wsaData;
	if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
	{
   
   
		LOGE("WSAStartup error");
		return -1