HLS、DASH 和 CMAF

B站影视 2024-12-21 13:26 2

摘要:HLS(HTTP Live Streaming)、DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)和CMAF(Common Media Application Format)是三种常见的自适应码率流媒体传输技术,它们在流媒体

HLS(HTTP Live Streaming)、DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)和CMAF(Common Media Application Format)是三种常见的自适应码率流媒体传输技术,它们在流媒体分发领域各有特点和应用场景。

HLS:
HLS由苹果公司开发,是一种基于HTTP协议的视频实时传输技术。它具有穿越防火墙和代理服务器的能力,并能在不同带宽下自动选择码率,适用于直播和点播服务。HLS使用M3U8作为播放列表文件格式,通常具有较大的延迟,但其优势在于能够很好地支持苹果生态系统内的设备。HLS可以与CMAF结合使用,通过CMAF封装的媒体文件可以减少存储和处理成本。DASH:
DASH是MPEG定义的开放标准,旨在成为通用的自适应流媒体标准。它支持多种编码格式和封装方式,提供灵活的码率选择和无缝切换,适用于需要跨平台兼容性的流媒体服务。DASH使用MPD文件作为播放列表格式,支持低延迟传输,并且可以通过CMAF容器格式进一步降低延迟。DASH与CMAF的结合使用可以实现更高效的媒体分发和更低的延迟。CMAF:
CMAF是一种基于ISO Base Media File Format(ISOBMFF)的媒体容器格式,旨在简化流媒体内容的交付流程,降低成本并减少延迟。CMAF支持多种低延迟传输模式,并且可以被HLS和DASH协议引用,从而实现跨协议的兼容性。CMAF的一个重要特点是它允许在部分片段下载完成后就开始播放,从而显著减少延迟。

比较与适用场景:

延迟:DASH通常被认为更适合低延迟场景,尤其是当与CMAF结合使用时,可以进一步降低延迟。而HLS由于其播放列表的结构,通常具有较大的延迟。兼容性:CMAF作为一种容器格式,可以与HLS和DASH结合使用,从而提高跨平台的兼容性。成本与复杂性:CMAF通过统一的媒体封装格式,减少了存储和处理成本,同时简化了工作流程。设备支持:尽管CMAF在设备上的普及程度较低,但随着苹果等大厂的支持,其在OTT设备上的应用逐渐增加。

总结:

HLS、DASH和CMAF各有优缺点,选择哪种技术取决于具体的应用场景和需求。如果需要低延迟传输且对跨平台兼容性要求较高,可以考虑使用DASH结合CMAF;如果目标用户主要在苹果生态系统内,则HLS可能更为合适;而CMAF则适合需要简化工作流程和降低成本的场景。

HLS、DASH和CMAF在最新版本中的更新和改进如下:

HLS:
低延迟HLS (LL-HLS) :GPAC 2.4版本中引入了低延迟HLS的支持,包括生成和播放功能。播放器改进: dash.js 5.4.6.0版本中新增了高级ABR算法,优化了基于HLS协议的直播及点播,提升了LL-HLS的自动码率能力。DASH:
自适应流支持:GPAC 2.4版本中增强了DASHer的功能,支持HLS和DASH的生成,以及多段格式(如raw、mkv、webm)的支持。低延迟模式:GPAC 2.4版本中为DASH引入了真正的低延迟模式。播放性能提升:NewPipe 0.23.1版本中,DASH支持显著提升了播放速度,解决了反复缓冲的问题,并支持更多分辨率和格式。错误修复和增强:GStreamer 1.24.4版本中修复了与DASH相关的多个错误,特别是在硬件解码和格式处理方面。CMAF:
低延迟CMAF:LHLS/CMAF超低延迟技术通过将每一分段切成更小的切片,并主动推送给播放器,从而降低了分段的延迟。

如何具体实现HLS与CMAF的结合使用,以及这种结合对性能的具体影响?

根据提供的信息,无法回答问题。我搜索到的资料中没有详细描述如何具体实现HLS与CMAF的结合使用,也没有具体说明这种结合对性能的具体影响。

DASH与CMAF结合使用时,如何优化低延迟传输?

DASH与CMAF结合使用时,可以通过以下方式优化低延迟传输:

分块编码和传输:CMAF通过将媒体片段切分为更小的块(Chunk)进行传输,减少了编码延迟,提升了播放器的响应速度。这种分块编码方式允许客户端在接收到第一个块后立即开始处理视频片段,而无需等待整个片段生成完成,从而显著降低了延迟。实时响应机制:CMAF采用实时响应机制,即使当前分片未完全生成,也能立即发送已编码的部分。这使得延迟可以控制在3秒以内,甚至在某些情况下可以进一步降低至0-4秒。HTTP分段与CMAF分段对齐:在DASH平台下,CMAF框架需要解决HTTP分段与CMAF分段是否对齐的问题。如果对齐,可以避免在某些代理服务器中HTTP分段在CMAF分段中间结束的情况,从而减少额外的延迟。多码率自适应:CMAF定义了可互操作的媒体配置文件,确保动态自适应流的无缝切换。这种多码率自适应能力不仅提高了用户体验,还减少了因码率切换导致的额外延迟。长连接复用优化:通过长连接复用技术,可以提高传输效率,减少建立新连接的开销,从而进一步降低延迟。云端处理和CDN分发:结合云端处理和CDN分发,可以实现更高效的流媒体传输。例如,腾讯云直播产品通过CMAF编码器的开发部署,配合直播CDN平台,实现了CMAF流的高效分发,测试结果显示CMAF流相比普通MPEG-DASH流降低了约15秒的延迟。字节范围寻址:结合LL-HLS中的字节范围寻址语法和额外的编码约束,可以进一步优化低延迟传输。这种方法在一般互联网上交付具有高性能和可扩展性的低延迟视频。

在不同设备和平台上,HLS、DASH和CMAF的兼容性和支持情况如何?

在不同设备和平台上,HLS(HTTP Live Streaming)、DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)和CMAF(Common Media Application Format)的兼容性和支持情况如下:

HLS:
兼容性:HLS协议具有较好的兼容性,可以在各种设备和平台上进行播放,包括Web浏览器、移动设备和智能电视等。大多数现代浏览器和操作系统都支持HLS协议。设备和平台:HLS在Apple设备中尤其流行,因为它是由Apple开发的。然而,一些旧版本的浏览器可能不支持HLS,或者需要使用额外的插件或处理来实现兼容性。DASH:
兼容性:DASH协议也具有较好的兼容性,可以在各种设备和平台上进行播放。大多数现代浏览器和操作系统都支持DASH协议。设备和平台:DASH作为国际标准,得到了广泛的支持,包括Apple、Adobe、Microsoft、Netflix和Qualcomm等公司表示只要DASH完成,就会支持这个标准。


CMAF:
兼容性:CMAF是一种开放标准,旨在简化视频编码流程并提高效率。它不仅支持常见的视频格式如MP4,还能与DASH、HLS等多种流媒体协议无缝对接。CMAF已经成为了事实上的媒体容器格式,所有的视频标准制定组织都采用了这个MPEG标准作为自己标准的基线技术。设备和平台:CMAF通过统一容器格式(如.mp4),解决了HLS和DASH之间的不一致问题,使得无论在苹果平台还是安卓等其他平台上都可以使用Fragment MP4。此外,CMAF还支持分块编码,降低了延迟。互操作性:
DASH和HLS的互操作性:CTA-WAVE发布了DASH-HLS互操作性规范,描述了DASH和HLS应如何利用CMAF内容,并对DASH和HLS清单文件之间的映射进行了规范。这表明CMAF在促进DASH和HLS之间的互操作性方面发挥了重要作用。延迟:
低延迟:CMAF通过减少块大小的标准化促进了更低的延迟。当MPEG-DASH使用CMAF标准进行媒体打包和交付时,可以实现低延迟的DASH(也称为低延迟MPEG-DASH)。此外,通过CMAF分装,LL-HLS和LL-DASH播放器可以达到2秒的时延,而传统播放器可能需要8秒甚至更长的时延。

HLS、DASH和CMAF在不同设备和平台上都具有较好的兼容性和支持情况。

CMAF在减少存储和处理成本方面的具体案例研究或数据支持。

CMAF(Common Media Application Format)在减少存储和处理成本方面有多个具体案例研究和数据支持。以下是详细的分析:

减少编码和存储成本:
CMAF通过使用分片MP4格式的音视频文件和轻量级的自适应比特率(ABR)格式的清单文件,理论上可以减少75%的编码和存储成本,并使缓存更加高效。例如,Akamai指出,相同的文件在没有CMAF的情况下需要更多的包装、存储空间,并且在边缘缓存中竞争空间,从而降低了交付效率。简化工作流和提高CDN效率:
CMAF简化了流媒体传输的工作流程,减少了文件数量和CDN的工作负载,从而有效降低了编码和存储成本。此外,CMAF还提高了CDN的效率,使得缓存更加高效。低延迟和高效率:
CMAF支持分块传输编码和HTTP/2,显著减少了延迟,改善了观众体验。这不仅提高了用户体验,还减少了因高延迟导致的额外存储和处理需求。实际应用案例:
腾讯云直播产品在实际应用中展示了CMAF流相比普通MPEG-DASH流降低了约15秒的延迟,这表明CMAF在实际应用中能够显著减少延迟和相关成本。与其他技术的比较:
尽管CMAF在理论上可以节省大量成本,但实际节省的程度取决于分发结构体系以及打包是在源服务器还是边缘节点进行。例如,JIT打包技术也可以实现部分节省,但CMAF在某些情况下提供了更高的存储和缓存效率。长期成本效益:
随着CMAF的普及,当具备CMAF功能的播放器比例超过84%时,CDN成本将能够达到盈亏平衡,进一步降低整体成本。

CMAF在减少存储和处理成本方面具有显著的优势,尤其是在编码、存储、缓存效率和工作流简化方面。

来源:百态老人

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