HLS直播(M3U8)回看和下载功能的实现

流媒体始终是大众生活娱乐最为重要的一个部分,同时也是技术开发中比较有难度的,尤其是直播,不仅功能是点播无法替代的,开发难度也要比点播大,里约奥运会等重大体育赛事大家只能通过直播观看比赛,体会现场观看的紧张和刺激,点播是无法做到的。

如今我们也会有直播回看和下载的需求,一些APP包括我们自己的项目也已经实现了这些功能,网上讲解这部分技术的知识相对较少,而且有很多都不是很靠谱,我这里抛砖引玉,给大家提供一种思路,仅供参考。所以建议大家理解我的思路,尽量不要直接拿来用在项目里,后面我会详细讲解有哪些地方在应用到项目中需要额外的处理。

注意: 1、本文不适合初级iOS开发者,需要有一定的开发经验,和对流媒体技术的基本概念和开发技术的了解,例如本文不会讲解什么是TS、AAC和M3U8等概念,这些知识网上很多,大家可以自行查阅理解,这里就赘述了; 2、直播的回看和下载相对于音视频的播放开发难度要大一些,数据处理的思路也比较复杂,所以为了大家能更快的理解和接受,本文着重核心功能的讲解,以免过多的代码对理解产生干扰,比如我们拿到一个M3U8链接,我们要判断这个链接是否是http或者https的,其次要去除链接中的空白字符,注意空白字符不一定是空格,还有可能是回车、TAB等其他的空白字符,处理起来也比较繁琐,本文不对这些做过多处理,默认M3U8链接是有效的,小伙伴们在实际项目中要对这些地方做处理,避免因此出现bug; 3、鉴于HLS直播的回看和下载网上可参考的资料太少,如果观看本文的小伙伴有更好的实现方案,欢迎留言,对本文的实现方案提出建议,感激不尽。

回看 HLS直播的回看功能有2种实现方案,2种方案都需要借助服务器。 1、第一种方案是服务器将实时获取的TS(AAC音频处理流程一样,后面不赘述)文件片段存储到指定的路径下,当客户端请求某一时间段的回看节目时,服务器取出相对应的TS,打包这些TS片段生成.M3U8索引文件和播放链接,返回给客户端,这是客户端拿到的播放链接和直播的链接是一样的,播放的处理流程也是一样的,只不过这时的直播只能播放一段时间。 2、第二种方案是服务器将制定节目的直播内容使用FFMPEG转码成MP4和3GP等点播源,生成播放连接返回给客户端播放就可以了。 注意: 由于回看要借助服务器实现,这里就不附上实现的代码了,客户端的实现比较简单,拿到播放源直接播放就可以了,后面要讲的下载和回看的第一种方案是一样的,都是将TS片段下载下来,可以参考后面的内容。 3、两中方案的优缺点分析: ①第一种方案对于服务器来说处理比较简单,只需要将TS存储并打包即可。对于客户端来说播放很简单,同时HLS的传输效率也要更高一些,播放速度会很快,但是涉及到调整视频进度、截取视频某一帧图片,监听视频播放状态这些就比较麻烦了。回看的内容虽然也是直播的内容,但是在用户看来无所谓点播和直播,这些已经是播放过的节目,自然可以调整进度。这里给出一种调整进度的方案,根据客户端的时间戳向服务器获取相应的TS片段。例如下面这个链接:

self.playerUrl = @"http://cctv2.vtime.cntv.wscdns.com:8000/live/no/204_/seg0/index.m3u8?begintime=1469509516000";

这个链接有一个参数:begintime,从命名我们可以看出是要传输一个播放源从哪里开始播放的时间戳,服务器拿到这个参数后会生成对应的数据返回给客户端播放,这里就可以实现精准的进度控制了。 ②第二种方案对于服务器来说要繁琐些,多了一步制作点播源的步骤。对于客户端,第二种方案的好处是直接拿到的是点播的播放源,无论是进度调整、获取帧率图和播放状态的控制都很简单,虽然播放速度相对与HLS来说会慢一点,但影响并不大。同时由于服务器已经将每一个节目转码成功,如果用户要下载这些节目观看,客户端的实现也比较简单。这种方案的缺点是不够灵活,用户只能以节目为时间单位进行回看,无法像第一种方案一样,以时间戳为单位回看,精细度不够。 总结 两种回看方案并没有优略之分,具体采用哪一种,要看具体项目的需求,小伙伴们在开发过程中要注意和服务器的联调测试,尤其是第一种方案,M3U8的各种tag设置的不准确也会造成各种播放错误,并没有那么容易实现,当然服务器那边也会有一些第三方库可以直接用,所以对于有些开发经验的服务器工程师还是比较容易实现的。

下载 下载的流程比较复杂,为了让小伙伴更容易理解,我不会按照我的代码一步步讲解,这样只会让人头晕脑胀,意义不大。我这里按照我在学习新知识时比较容易理解知识的经验来讲解。

我们在学习时,如果只是拿来别人的代码一行行看,遇到不会的查阅,然后再下面的,没一会就头晕了,相信大家都有过这种经验,效果非常差,而且作者在写这些代码的时候并不是逐字逐行的写的,而是一次次优化改动得来的,通过代码我们很难明白作者写代码的逻辑和心路历程,自控力强的多看几遍屡清楚思路能看明白,自控力稍差的可能就放弃了,下面讲解下我的讲解思路和学习方法。

*学习思路

  • ①首先我会说明HLS下载的实现思路,小伙伴们在看这部分的时候不要把自己当成技术人员,各行各业最有价值的都是解决问题的思想和能力,而不是代码、文字和各种工具等,所以我尽量让一个没有任何开发技术的人明白HLS下载的逻辑,明白了解决问题的逻辑,再看后面的代码就不至于晕头转向了;
  • ②其次我会按照流程逐步讲解,在讲解每一步流程时,每一步也是一个相对独立的子流程,我也会大概的描述下每一步子流程的实现思路,小伙伴们理解起来也会更加简单;
  • ③最后说下小伙伴们在阅读时的一些注意事项。在对核心功能还没有充分理解的前提下,不要太在意一些技术细节,比如这里为什么调用这个方法、这样做性能不太高等等和核心功能无关的。等小伙伴们对核心功能理解了,再来优化和理解一些小的地方,才会得心应手。由于我们写这些代码的时候考虑的也不是很健全,所有会有很多地方写得不完美,也欢迎小伙伴们留言指出来,绝对知错就改,感激不尽。

实现思路 实现思路可以分为4大步:解码、下载、打包、播放

  • 解码:拿到一个M3U8链接后解析出M3U8索引的具体内容,包括每一个TS的下载链接、时长等;
  • 下载:拿到每一个TS文件的链接就可以逐个下载了,下载后存储到手机里;
  • 打包:将下载的TS数据按照播放顺序打包,供客户端播放;
  • 播放:数据打包完成,就可以播放了。

说明: 1、本文借鉴了iOS端M3U8第三方库的处理流程,由于这个第三方库长时间没有维护和更新,并且采用了ASI作为网络请求,直接采用会给项目带来大量的警告和错误,还会导致无法适配各种架构等问题,处理起来很是繁琐和棘手,并且即使配置成功,也是无法直接使用的,还是需要改动第三方库的很多地方,所以我这里模仿M3U8库的部分处理逻辑,同时网络请求使用AFN,当然这里建议大家对AFN做一层封装后再使用,避免AFN升级换代带来不必要的麻烦。 2、本文封装了一个名为“ZYLDecodeTool”的工具类,负责调度每一步。

HLS下载流程

  • 解码 解码这一步就做一件事情,拿到播放链接,读取M3U8索引文件,解析出每一个TS文件的下载地址和时长,封装到Model中,供后面使用。 解码器ZYLM3U8Handler.h文件
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "M3U8Playlist.h"
@class ZYLM3U8Handler;
@protocol ZYLM3U8HandlerDelegate <NSObject>
/**
 * 解析M3U8连接失败
 */
- (void)praseM3U8Finished:(ZYLM3U8Handler *)handler;
/**
 * 解析M3U8成功
 */
- (void)praseM3U8Failed:(ZYLM3U8Handler *)handler;
@end
@interface ZYLM3U8Handler : NSObject
/**
 * 解码M3U8
 */
- (void)praseUrl:(NSString *)urlStr;
/**
 * 传输成功或者失败的代理
 */
@property (weak, nonatomic)id <ZYLM3U8HandlerDelegate> delegate;
/**
 * 存储TS片段的数组
 */
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *segmentArray;
/**
 * 打包获取的TS片段
 */
@property (strong, nonatomic) M3U8Playlist *playList;
/**
 * 存储原始的M3U8数据
 */
@property (copy, nonatomic) NSString *oriM3U8Str;
@end
ZYLM3U8Handler.m文件
#import "ZYLM3U8Handler.h"
#import "M3U8SegmentModel.h"
@implementation ZYLM3U8Handler
#pragma mark - 解析M3U8链接
- (void)praseUrl:(NSString *)urlStr {
    //判断是否是HTTP连接
    if (!([urlStr hasPrefix:@"http://"] || [urlStr hasPrefix:@"https://"])) {
        if (self.delegate != nil && [self.delegate respondsToSelector:@selector(praseM3U8Failed:)]) {
            [self.delegate praseM3U8Failed:self];
        }
        return;
    }
    //解析出M3U8
    NSError *error = nil;
    NSStringEncoding encoding;
    NSString *m3u8Str = [[NSString alloc] initWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:urlStr] usedEncoding:&encoding error:&error];//这一步是耗时操作,要在子线程中进行
self.oriM3U8Str = m3u8Str;
    /*注意1、请看代码下方注意1*/
    if (m3u8Str == nil) {
        if (self.delegate != nil && [self.delegate respondsToSelector:@selector(praseM3U8Failed:)]) {
                [self.delegate praseM3U8Failed:self];
        }
        return;
    }
    //解析TS文件
    NSRange segmentRange = [m3u8Str rangeOfString:@"#EXTINF:"];
    if (segmentRange.location == NSNotFound) {
        //M3U8里没有TS文件
        if (self.delegate != nil && [self.delegate respondsToSelector:@selector(praseM3U8Failed:)]) {
                [self.delegate praseM3U8Failed:self];
        }
        return;
    }
if (self.segmentArray.count > 0) {
    [self.segmentArray removeAllObjects];
}
    //逐个解析TS文件,并存储
    while (segmentRange.location != NSNotFound) {
        //声明一个model存储TS文件链接和时长的model
        M3U8SegmentModel *model = [[M3U8SegmentModel alloc] init];
        //读取TS片段时长
        NSRange commaRange = [m3u8Str rangeOfString:@","];
        NSString* value = [m3u8Str substringWithRange:NSMakeRange(segmentRange.location + [@"#EXTINF:" length], commaRange.location -(segmentRange.location + [@"#EXTINF:" length]))];
        model.duration = [value integerValue];
        //截取M3U8
        m3u8Str = [m3u8Str substringFromIndex:commaRange.location];
        //获取TS下载链接,这需要根据具体的M3U8获取链接,可以根据自己公司的需求
        NSRange linkRangeBegin = [m3u8Str rangeOfString:@","];
        NSRange linkRangeEnd = [m3u8Str rangeOfString:@".ts"];
        NSString* linkUrl = [m3u8Str substringWithRange:NSMakeRange(linkRangeBegin.location + 2, (linkRangeEnd.location + 3) - (linkRangeBegin.location + 2))];
        model.locationUrl = linkUrl;
        [self.segmentArray addObject:model];
        m3u8Str = [m3u8Str substringFromIndex:(linkRangeEnd.location + 3)];
        segmentRange = [m3u8Str rangeOfString:@"#EXTINF:"];
    }
    /*注意2、请看代码下方注意2*/
    //已经获取了所有TS片段,继续打包数据
    [self.playList initWithSegmentArray:self.segmentArray];
    self.playList.uuid = @"moive1";
    //到此数据TS解析成功,通过代理发送成功消息
    if (self.delegate != nil && [self.delegate respondsToSelector:@selector(praseM3U8Finished:)]) {
            [self.delegate praseM3U8Finished:self];
    }
}
#pragma mark - getter
- (NSMutableArray *)segmentArray {
if (_segmentArray == nil) {
    _segmentArray = [[NSMutableArray alloc] init];
}
return _segmentArray;
}
- (M3U8Playlist *)playList {
if (_playList == nil) {
    _playList = [[M3U8Playlist alloc] init];
}
return _playList;
}
@end

注意: 1、下面就是解析出来的M3U8索引数据,#EXTINF:10表示的是这段TS的时长是10秒,57b3f432.ts这里表示的是每一个TS的文件名,有的M3U8这里直接是一个完成的http链接。前面说到我们要拼接处每一个TS文件的下载链接,这里应该如何拼接呢,在一开始做这里的时候,我也费解了一段时间,查阅了一些资料和博文都不靠谱,所以不建议大家根据这些不靠谱的信息拼接链接,我这里总结出来的经验是,TS文件一般都存储在.M3U8索引文件所在的路径,只需要将TS文件名替换到.M3U8索引即可,当然最靠谱的做法和你们的服务器小伙伴协商好下载路径。

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:2
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:102
#EXT-X-TARGETDURATION:12
#EXTINF:10,
57b3f432.ts
#EXTINF:12,
57b3f43c.ts
#EXTINF:9,
57b3f446.ts

2、M3U8Playlist是一个存储一个M3U8数据的Model,存储的是TS下载链接数组,数组的数量。uuid设置为固定的"moive1",主要是用来拼接统一的缓存路径。

  • 下载 拿到每一个TS的链接就可以下载了,下载后缓存到本地。 下载器ZYLVideoDownLoader.h文件
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "M3U8Playlist.h"
    @class ZYLVideoDownLoader;
    @protocol ZYLVideoDownLoaderDelegate <NSObject>
    /**
     * 下载成功
     */
    - (void)videoDownloaderFinished:(ZYLVideoDownLoader *)videoDownloader;
    /**
     * 下载失败
     */
    - (void)videoDownloaderFailed:(ZYLVideoDownLoader *)videoDownloader;
    @end
    @interface ZYLVideoDownLoader : NSObject
    @property (strong, nonatomic) M3U8Playlist *playList;
    /**
     * 记录原始的M3U8
     */
    @property (copy, nonatomic) NSString *oriM3U8Str;
    /**
     * 下载TS数据
     */
    - (void)startDownloadVideo;
    /**
     * 储存正在下载的数组
     */
    @property (strong, nonatomic) NSMutableArray *downLoadArray;
    /**
     * 下载成功或者失败的代理
     */
    @property (weak, nonatomic) id <ZYLVideoDownLoaderDelegate> delegate;
    /**
     * 创建M3U8文件
     */
    - (void)createLocalM3U8file;
    @end

下载器ZYLVideoDownLoader.m文件

#import "ZYLVideoDownLoader.h"
#import "M3U8SegmentModel.h"
#import "SegmentDownloader.h"
    @interface ZYLVideoDownLoader () <SegmentDownloaderDelegate>
    @property (assign, nonatomic) NSInteger index;//记录一共多少TS文件
    @property (strong, nonatomic) NSMutableArray *downloadUrlArray;//记录所有的下载链接
    @property (assign, nonatomic) NSInteger sIndex;//记录下载成功的文件的数量
    @end
    @implementation ZYLVideoDownLoader
    -(instancetype)init {
        self = [super init];
        if (self) {
            self.index = 0;
            self.sIndex = 0;
        }
        return self;
    }
#pragma mark - 下载TS数据
    - (void)startDownloadVideo {
        //首相检查是否存在路径
        [self checkDirectoryIsCreateM3U8:NO];
        __weak __typeof(self)weakSelf = self;
/*注意1,请看下方注意1*/
        //将解析的数据打包成一个个独立的下载器装进数组
        [self.playList.segmentArray enumerateObjectsUsingBlock:^(M3U8SegmentModel *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            //检查此下载对象是否存在
            __block BOOL isE = NO;
            [weakSelf.downloadUrlArray enumerateObjectsUsingBlock:^(NSString *inObj, NSUInteger inIdx, BOOL * _Nonnull inStop) {
                if ([inObj isEqualToString:obj.locationUrl]) {
                    //已经存在
                    isE = YES;
                    *inStop = YES;
                } else {
                    //不存在
                    isE = NO;
                }
            }];
            if (isE) {
                //存在
            } else {
                //不存在
                NSString *fileName = [NSString stringWithFormat:@"id%ld.ts", (long)weakSelf.index];
                SegmentDownloader *sgDownloader = [[SegmentDownloader alloc] initWithUrl:[@"http://111.206.23.22:55336/tslive/c25_ct_btv2_btvwyHD_smooth_t10/" stringByAppendingString:obj.locationUrl] andFilePath:weakSelf.playList.uuid andFileName:fileName withDuration:obj.duration withIndex:weakSelf.index];
                sgDownloader.delegate = weakSelf;
                [weakSelf.downLoadArray addObject:sgDownloader];
                [weakSelf.downloadUrlArray addObject:obj.locationUrl];
                weakSelf.index++;
            }
        }];
         /*注意2,请看下方注意2*/
        //根据新的数据更改新的playList
        __block NSMutableArray *newPlaylistArray = [[NSMutableArray alloc] init];
        [self.downLoadArray enumerateObjectsUsingBlock:^(SegmentDownloader *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            M3U8SegmentModel *model = [[M3U8SegmentModel alloc] init];
            model.duration = obj.duration;
            model.locationUrl = obj.fileName;
            model.index = obj.index;
            [newPlaylistArray addObject:model];
        }];
        if (newPlaylistArray.count > 0) {
            self.playList.segmentArray = newPlaylistArray;
        }
        //打包完成开始下载
        [self.downLoadArray enumerateObjectsUsingBlock:^(SegmentDownloader *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            obj.flag = YES;
            [obj start];
        }];
    }
#pragma mark - 检查路径
    - (void)checkDirectoryIsCreateM3U8:(BOOL)isC {
        //创建缓存路径
        NSString *pathPrefix = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0];
        NSString *saveTo = [[pathPrefix stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:self.playList.uuid];
        NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
        //路径不存在就创建一个
        BOOL isD = [fm fileExistsAtPath:saveTo];
        if (isD) {
            //存在
        } else {
            //不存在
            BOOL isS = [fm createDirectoryAtPath:saveTo withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
            if (isS) {
                NSLog(@"路径不存在创建成功");
            } else {
                NSLog(@"路径不存在创建失败");
            }
        }
    }
#pragma mark - SegmentDownloaderDelegate
 /*注意3,请看下方注意3*/
#pragma mark - 数据下载成功
    - (void)segmentDownloadFinished:(SegmentDownloader *)downloader {
        //数据下载成功后再数据源中移除当前下载器
        self.sIndex++;
        if (self.sIndex >= 3) {
            //每次下载完成后都要创建M3U8文件
            [self createLocalM3U8file];
            //证明所有的TS已经下载完成
            [self.delegate videoDownloaderFinished:self];
        }
    }
#pragma mark - 数据下载失败
    - (void)segmentDownloadFailed:(SegmentDownloader *)downloader {
        [self.delegate videoDownloaderFailed:self];
    }
#pragma mark - 进度更新
    - (void)segmentProgress:(SegmentDownloader *)downloader TotalUnitCount:(int64_t)totalUnitCount completedUnitCount:(int64_t)completedUnitCount {
        //NSLog(@"下载进度:%f", completedUnitCount * 1.0 / totalUnitCount * 1.0);
    }
 /*注意4,请看下方注意4*/
#pragma mark - 创建M3U8文件
            - (void)createLocalM3U8file {
        [self checkDirectoryIsCreateM3U8:YES];
        //创建M3U8的链接地址
        NSString *path = [[[[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:self.playList.uuid] stringByAppendingPathComponent:@"movie.m3u8"];
        //拼接M3U8链接的头部具体内容
        //NSString *header = @"#EXTM3U\n#EXT-X-VERSION:2\n#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:371\n#EXT-X-TARGETDURATION:12\n";
        NSString *header = [NSString stringWithFormat:@"#EXTM3U\n#EXT-X-VERSION:3\n#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0\n#EXT-X-TARGETDURATION:15\n"];
        //填充M3U8数据
        __block NSString *tsStr = [[NSString alloc] init];
        [self.playList.segmentArray enumerateObjectsUsingBlock:^(M3U8SegmentModel *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            //文件名
            NSString *fileName = [NSString stringWithFormat:@"id%ld.ts", obj.index];
            //文件时长
            NSString* length = [NSString stringWithFormat:@"#EXTINF:%ld,\n",obj.duration];
            //拼接M3U8
            tsStr = [tsStr stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"%@%@\n", length, fileName]];
        }];
        //M3U8头部和中间拼接,到此我们完成的新的M3U8链接的拼接
        header = [header stringByAppendingString:tsStr];
/*注意5,请看下方注意5*/
        header = [header stringByAppendingString:@"#EXT-X-ENDLIST"];
        //拼接完成,存储到本地
        NSMutableData *writer = [[NSMutableData alloc] init];
        NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
        //判断m3u8是否存在,已经存在的话就不再重新创建
        if ([fm fileExistsAtPath:path isDirectory:nil]) {
            //存在这个链接
            NSLog(@"存在这个链接");
        } else {
            //不存在这个链接
            NSString *saveTo = [[[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:self.playList.uuid];
            BOOL isS = [fm createDirectoryAtPath:saveTo withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
            if (isS) {
                NSLog(@"创建目录成功");
            } else {
                NSLog(@"创建目录失败");
            }
        }
        [writer appendData:[header dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
        BOOL bSucc = [writer writeToFile:path atomically:YES];
        if (bSucc) {
            //成功
            NSLog(@"M3U8数据保存成功");
        } else {
            //失败
            NSLog(@"M3U8数据保存失败");
        }
        NSLog(@"新数据\n%@", header);
    }
#pragma mark - 删除缓存文件
    - (void)deleteCache {
        //获取缓存路径
        NSString *pathPrefix = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0];
        NSString *saveTo = [[pathPrefix stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:@"moive1"];
        NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
        //路径不存在就创建一个
        BOOL isD = [fm fileExistsAtPath:saveTo];
        if (isD) {
            //存在
            NSArray *deleteArray = [_downloadUrlArray subarrayWithRange:NSMakeRange(0, _downloadUrlArray.count - 20)];
            //清空当前的M3U8文件
            [deleteArray enumerateObjectsUsingBlock:^(NSString *obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
                BOOL isS = [fm removeItemAtPath:[saveTo stringByAppendingPathComponent:[NSString stringWithFormat:@"%@", obj]] error:nil];
                if (isS) {
                    NSLog(@"多余路径存在清空成功%@", obj);
                } else {
                    NSLog(@"多余路径存在清空失败%@", obj);
                }
            }];
        }
    }
#pragma mark - getter
    - (NSMutableArray *)downLoadArray {
        if (_downLoadArray == nil) {
            _downLoadArray = [[NSMutableArray alloc] init];
        }
        return _downLoadArray;
    }
    - (NSMutableArray *)downloadUrlArray {
        if (_downloadUrlArray == nil) {
            _downloadUrlArray = [[NSMutableArray alloc] init];
        }
        return _downloadUrlArray;
    }
    @end

注意:

  • 1、这里获取到的M3U8数据包含了很多TS文件,并不会在下载器里直接下载,而是要对每一个TS文件再次封装,然后每一个封装好的数据模型单独下载;
  • 2、这里更新playlist的目的是为了后续创建.M3U8索引,可以暂时略过这里,到了创建索引的地方自然就懂了;
  • 3、这是数据下载成功的代理,由于本文使用的测试连接每一个M3U8里有3个TS文件,所以当第一次3个文件全部下载完成后告诉系在工具类下载完成,后续没下载完成一个就告诉下载工具类一次;
  • 4、在第一次3个TS文件下载成功和后续每有一个TS下载成功后,都会更新.M3U8索引文件,保证索引文件的更新;
  • 5、这里要注意,添加了#EXT-X-ENDLIST,表明这个源事HLS的点播源,当播放的时候,HLS会从头开始播放。

TS文件下载器 上面的下载器将每一个TS文件单独封装,单独下载,下面我们来看看每一个TS文件是如何下载的

TS文件下载器 SegmentDownloader.h文件

#import <Foundation/Foundation.h>
@class SegmentDownloader;
@protocol SegmentDownloaderDelegate <NSObject>
/**
 * 下载成功
 */
- (void)segmentDownloadFinished:(SegmentDownloader *)downloader;
/**
 * 下载失败
 */
- (void)segmentDownloadFailed:(SegmentDownloader *)downloader;
/**
 * 监听进度
 */
- (void)segmentProgress:(SegmentDownloader *)downloader TotalUnitCount:(int64_t)totalUnitCount completedUnitCount:(int64_t)completedUnitCount;
@end
@interface SegmentDownloader : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *fileName;
@property (nonatomic, copy) NSString *filePath;
@property (nonatomic, copy) NSString *downloadUrl;
@property (assign, nonatomic) NSInteger duration;
@property (assign, nonatomic) NSInteger index;
/**
 * 标记这个下载器是否正在下载
 */
@property (assign, nonatomic) BOOL flag;
/**
 * 初始化TS下载器
 */
- (instancetype)initWithUrl:(NSString *)url andFilePath:(NSString *)path andFileName:(NSString *)fileName withDuration:(NSInteger)duration withIndex:(NSInteger)index;
/**
 * 传递数据下载成功或者失败的代理
 */
@property (strong, nonatomic) id <SegmentDownloaderDelegate> delegate;
/**
 * 开始下载
 */
- (void)start;
@end
TS文件下载器 SegmentDownloader.m文件
#import "SegmentDownloader.h"
#import <AFNetworking.h>
@interface SegmentDownloader ()
@property (strong, nonatomic) AFHTTPRequestSerializer *serializer;
@property (strong, nonatomic) AFURLSessionManager *downLoadSession;
@end
@implementation SegmentDownloader
#pragma mark - 初始化TS下载器
- (instancetype)initWithUrl:(NSString *)url andFilePath:(NSString *)path andFileName:(NSString *)fileName withDuration:(NSInteger)duration withIndex:(NSInteger)index {
    self = [super init];
    if (self) {
        self.downloadUrl = url;
        self.filePath = path;
        self.fileName = fileName;
        self.duration = duration;
        self.index = index;
    }
    return self;
}
#pragma mark - 开始下载
- (void)start {
    //首先检查此文件是否已经下载
    if ([self checkIsDownload]) {
        //下载了
        [self.delegate segmentDownloadFinished:self];
        return;
    } else {
        //没下载
    }
    //首先拼接存储数据的路径
    __block NSString *path = [[[[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:self.filePath] stringByAppendingPathComponent:self.fileName];
    /*注意1,请查看下方注意1*/
    //这里使用AFN下载,并将数据同时存储到沙盒目录制定的目录中
    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:self.downloadUrl]];
    __block NSProgress *progress = nil;
    NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [self.downLoadSession downloadTaskWithRequest:request progress:&progress destination:^NSURL * _Nonnull(NSURL * _Nonnull targetPath, NSURLResponse * _Nonnull response) {
        //在这里告诉AFN数据存储的路径和文件名
        NSURL *documentsDirectoryURL = [NSURL fileURLWithPath:path isDirectory:NO];
        return documentsDirectoryURL;
    } completionHandler:^(NSURLResponse * _Nonnull response, NSURL * _Nullable filePath, NSError * _Nullable error) {
        if (error == nil) {
            //下载成功
            //NSLog(@"路径%@保存成功", filePath);
            [self.delegate segmentDownloadFinished:self];
        } else {
            //下载失败
            [self.delegate segmentDownloadFailed:self];
        }
        [progress removeObserver:self forKeyPath:@"completedUnitCount"];
    }];
    //添加对进度的监听
    [progress addObserver:self forKeyPath:@"completedUnitCount" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    //开始下载
    [downloadTask resume];
}
#pragma mark - 检查此文件是否下载过
- (BOOL)checkIsDownload {
    //获取缓存路径
    NSString *pathPrefix = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0];
    NSString *saveTo = [[pathPrefix stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"] stringByAppendingPathComponent:self.filePath];
    NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
    __block BOOL isE = NO;
    //获取缓存路径下的所有的文件名
    NSArray *subFileArray = [fm subpathsAtPath:saveTo];
    [subFileArray enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        //判断是否已经缓存了此文件
        if ([self.fileName isEqualToString:[NSString stringWithFormat:@"%@", obj]]) {
            //已经下载
            isE = YES;
            *stop = YES;
        } else {
            //没有存在
            isE = NO;
        }
    }];
    return isE;
}
#pragma mark - 监听进度
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(NSProgress *)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
{
    if ([keyPath isEqualToString:@"completedUnitCount"]) {
        [self.delegate segmentProgress:self TotalUnitCount:object.totalUnitCount completedUnitCount:object.completedUnitCount];
    }
}
#pragma mark - getter
- (AFHTTPRequestSerializer *)serializer {
    if (_serializer == nil) {
        _serializer = [AFHTTPRequestSerializer serializer];
    }
    return _serializer;
}
- (AFURLSessionManager *)downLoadSession {
    if (_downLoadSession == nil) {
        NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
        _downLoadSession = [[AFURLSessionManager alloc] initWithSessionConfiguration:configuration];
    }
    return _downLoadSession;
}
@end

注意: 1、这里使用AFN的AFURLSessionManager下载数据并缓存数据到本地,同时可以通过这里获得下载的进度; 2、由于这里是自己下载TS文件,所有若是我们的项目中有直接操作视频数据的需求,就可以在这里获取视频数据进行处理了。具体的下载流程,大家参考代码即可。 3、为了直观的看到TS文件的下载过程,小伙伴们可以在模拟器上运行DEMO,然后进入到沙盒目录下,可以看到数据的实时更新,如下图:

TS文件下载过程 播放 TS文件下载完成了,.M3U8索引文件也创建好了,那么如何播放呢,看着一段段零散的TS文件,我们难道要一段段播放给用户看吗?这样显然不合理,这里我们要使用HLS直播播放技术,模拟服务器和客户端的交互的过程,所以我们在本地建立一个http服务器,让HLS访问本地的http服务器就可以播放了,下面看看具体的实现过程

建立本地的http服务器 这里我们使用iOS端很有名也很好用的CocoaHTTPServer第三方库建立http服务器,可以直接cocoaPods导入工程,导入后创建服务器,代码如下:

- (void)openServer {
    [DDLog addLogger:[DDTTYLogger sharedInstance]];
    self.httpServer=[[HTTPServer alloc]init];
    [self.httpServer setType:@"_http._tcp."];
    [self.httpServer setPort:9479];
    NSString *pathPrefix = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES) objectAtIndex:0];
    NSString *webPath = [pathPrefix stringByAppendingPathComponent:@"Downloads"];
    [self.httpServer setDocumentRoot:webPath];
    NSLog(@"服务器路径:%@", webPath);
    NSError *error;
    if ([self.httpServer start:&error]) {
        NSLog(@"开启HTTP服务器 端口:%hu",[self.httpServer listeningPort]);
    }
    else{
        NSLog(@"服务器启动失败错误为:%@",error);
    }
}

注意:

  • 1、[self.httpServer setPort:9479];这里是设置服务器端口,端口号写一个不容易重复的即可,避免用户手机其他APP也建立了端口号一样的服务器,导致服务器建立失败,或者数据混乱,另外用模拟器在本地建立的服务器,是直接建立的mac上的,可以把播放链接直接给vlc打开播放;
  • 2、[self.httpServer setDocumentRoot:webPath];这一步在给服务器设置路径的时候,一定要注意和缓存TS数据的路径一致;
  • 3、解码工具类中使用了一些定时器,小伙伴们在使用的时候,要记得声明一个销毁解码工具类的方法,在这个方法里销毁定时器等,避免页面无法销毁的bug。

播放 服务器页建立好了,那么播放链接是什么呢?懂一些网络技术的小伙伴可能已经猜到了,服务器是建立在本地的,网络里127.0.0.1是本地IP地址,因此播放连接是:@"http://127.0.0.1:9479/moive1/movie.m3u8", 将这个连接直接交给AVPlayer就可以播放了,用VLC打开,不仅可以播放,还可以调整进度。当下载了一些文件后,退出APP,即使在没有网络的情况下打开,也可以正常播放,如图:

手机播放:VLC播放

总结

到这里我们已经实现了M3U8直播的回看和下载,DEMO下载地址:Demo。点击【阅读原文】 本文为小伙伴们提供了一种思路,整个实现过程还是有些复杂的,需要小伙伴们反复理解,当然有一定的音视频开发技术理解起来就简单多了,本文并没有对M3U8做过多技术讲解,这方面的知识可以查阅苹果官方文档:HLS苹果官方资料,这里只是挑出一些问题讲解一下,最终能否理解还要靠小伙伴们自己的努力,若在文中发现错误请及时指正,感激不尽。

知识是无价的,互相学习最重

原创作者:张云龙

校 验:逆流的鱼yuiop

原文链接:https://www.jianshu.com/p/b0db841ed6d3yuiop

原文发布于微信公众号 - 何俊林(DriodDeveloper)

原文发表时间:2018-05-29

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