HTTP 直播流 (HLS) 是使用最廣泛的視頻流協議之一。雖然它被稱為 HTTP“實時”流，但它同時用于點播流和實時流。HLS 將視頻文件分解為更小的可下載 HTTP 文件，并使用HTTP協議交付它們。客戶端設備加載這些 HTTP 文件，然后將它們作為視頻播放。

HLS 的一個優點是所有連接到 Internet 的設備都支持 HTTP，這使得它比需要使用專用服務器的流協議更容易實現。另一個優點是 HLS 流可以根據網絡條件提高或降低視頻質量，而不會中斷播放。這就是為什么在用戶觀看視頻的過程中，視頻質量可能會變得更好或更差。此功能稱為“自適應比特率視頻傳輸”或“自適應比特率流”，如果沒有它，緩慢的網絡條件可能會完全阻止視頻播放。HLS 由 Apple 開發，用于 Apple 產品，但現在已用于各種設備。

什么是流媒體？

流媒體是一種通過 Internet 向用戶提供視頻和音頻媒體的方式。它的工作原理是一次一點點地連續將媒體文件發送到用戶的設備，而不是一次全部發送。原始媒體文件被遠程存儲，或者在直播的情況下，使用遠程攝像頭或麥克風實時創建。這樣，無需用戶設備先下載整個文件即可播放視頻或音頻。

什么是 HTTP？

HTTP 是一種應用層協議，用于在連接到網絡的設備之間傳輸信息。普通用戶可以訪問的每個網站和應用程序都運行在 HTTP 上。HTTP 上的數據傳輸通常基于請求和響應。幾乎所有的 HTTP 消息要么是請求，要么是對請求的響應。

通過 HTTP 流式傳輸，標準的請求-響應模式不適用。客戶端和服務器之間的連接在流的持續時間內保持打開狀態，服務器將視頻數據推送到客戶端，這樣客戶端就不必請求每一段視頻數據。

HLS 是如何工作的？

服務器： HLS 流源自存儲媒體文件（在點播流中）或創建流的位置（在實時流中）的服務器。因為 HLS 基于 HTTP，所以任何普通的 Web 服務器都可以發起流。

服務器上發生兩個主要過程：

1.編碼：視頻數據被重新格式化，以便任何設備都可以識別和解釋數據。HLS 必須使用H.264或 H.265 編碼。

2.分段：視頻被分成幾秒鐘長的片段。段的長度可能會有所不同，但默認長度為 6 秒（直到 2016 年為 10 秒）。

3.除了將視頻分割成片段外，HLS 還會創建視頻片段的索引文件以記錄它們所屬的順序。

4.HLS 還將創建多個不同質量級別的重復片段集：480p、720p、1080p 等。

分發：當客戶端設備請求流時，編碼的視頻片段通過 Internet 推送到客戶端設備。通常，內容交付網絡 (CDN)將幫助將流分發到地理上不同的區域。CDN 還將緩存流以更快地將其提供給客戶端。

客戶端設備：客戶端設備是接收流和播放視頻的設備——例如，用戶智能手機或筆記本電腦。客戶端設備使用索引文件作為按順序組裝視頻的參考，并根據需要從較高質量的圖像切換到較低質量的圖像（反之亦然）。

什么是 HLS 中的自適應比特率流式傳輸？

HLS 相對于其他一些流式傳輸協議的優勢之一是自適應比特率流式傳輸。這是指隨著網絡條件的變化在流的中間調整視頻質量的能力。即使網絡條件變差，這種能力也可以讓視頻繼續播放；相反，它還可以最大限度地提高視頻質量，使其達到網絡可以支持的最高水平。

如果網絡速度變慢，用戶的視頻播放器會檢測到這一點，并且自適應比特率流會降低流的質量，以便視頻不會停止播放。如果有更多的網絡帶寬可用，自適應比特率流式傳輸會提高流式傳輸的質量。

自適應比特率流是可能的，因為 HLS 在分段過程中創建了多個不同質量級別的重復分段流。用戶的視頻播放器可以在視頻播放期間從這些流之一切換到另一個流。

HLS 是否使用 TCP 或 UDP 作為其傳輸協議？

TCP和UDP是傳輸協議，這意味著它們負責通過 Internet 傳遞內容。TCP 往往比 UDP 更可靠地傳遞數據，但后者要快得多，即使某些數據在傳輸過程中可能會丟失。

由于 UDP 速度更快，一些流協議使用 UDP 而不是 TCP。然而，HLS 使用 TCP。這有幾個原因：

1.HLS 基于 HTTP，并且 HTTP 協議是為與 TCP 一起使用而構建的（有一些例外）。

2.與最初開發流媒體時相比，現代互聯網更加可靠和高效。在當今世界的許多地方，用戶連接已經大大改善，特別是對于移動連接。因此，用戶有足夠的帶寬來支持每個視頻幀的傳輸。

3.自適應比特率流有助于補償 TCP 可能較慢的數據傳輸。

4.HLS 流不需要像視頻會議連接那樣是“實時的”。額外幾秒鐘的延遲不會像丟失視頻幀那樣影響用戶體驗。

流式傳輸通常使用哪些其他協議？

有許多與 HLS 類似的協議，例如MPEG-DASH和HDS，它們也通過 HTTP 運行并提供自適應比特率流。在 RTMP 或 HDS 上運行的 Adob??e Flash 曾經是用于視頻流的主要技術；但是，許多瀏覽器不再支持 Flash。RTMP 仍在使用中，盡管對它的支持正在下降。