m3u8 文件格式简解

m3u8 文件格式详解

M3U8 是 Unicode 版本的 M3U，用 UTF-8 编码。"M3U" 和 "M3U8" 文件都是苹果公司使用的 HTTP Live Streaming（HLS） 协议格式的基础，这种协议格式可以在 iPhone 和 Macbook 等设备播放。

上述文字定义来自于维基百科。可以看到，m3u8 文件其实是 HTTP Live Streaming（缩写为 HLS） 协议的部分内容，而 HLS 是一个由苹果公司提出的基于 HTTP 的流媒体网络传输协议。

HLS 的工作原理是把整个流分成一个个小的基于 HTTP 的文件来下载，每次只下载一些。当媒体流正在播放时，客户端可以选择从许多不同的备用源中以不同的速率下载同样的资源，允许流媒体会话适应不同的数据速率。在开始一个流媒体会话时，客户端会下载一个包含元数据的 extended M3U (m3u8) playlist文件，用于寻找可用的媒体流。HLS 只请求基本的 HTTP 报文，与实时传输协议（RTP）不同，HLS 可以穿过任何允许 HTTP 数据通过的防火墙或者代理服务器。它也很容易使用内容分发网络来传输媒体流。

简而言之，HLS 是新一代流媒体传输协议，其基本实现原理为将一个大的媒体文件进行分片，将该分片文件资源路径记录于 m3u8 文件（即 playlist）内，其中附带一些额外描述（比如该资源的多带宽信息···）用于提供给客户端。客户端依据该 m3u8 文件即可获取对应的媒体资源，进行播放。

因此，客户端获取 HLS 流文件，主要就是对 m3u8 文件进行解析操作。

那么，下面就简单介绍下 m3u8 文件。

M3U8 文件简介

m3u8 文件实质是一个播放列表（playlist），其可能是一个媒体播放列表（Media Playlist），或者是一个主列表（Master Playlist）。但无论是哪种播放列表，其内部文字使用的都是 utf-8 编码。

当 m3u8 文件作为媒体播放列表（Meida Playlist）时，其内部信息记录的是一系列媒体片段资源，顺序播放该片段资源，即可完整展示多媒体资源。其格式如下所示：

#EXTM3U
#EXT-X-TARGETDURATION:10

#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/first.ts
#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/second.ts
#EXTINF:3.003,
http://media.example.com/third.ts

对于点播来说，客户端只需按顺序下载上述片段资源，依次进行播放即可。而对于直播来说，客户端需要 定时重新请求 该 m3u8 文件，看下是否有新的片段数据需要进行下载并播放。

当 m3u8 作为主播放列表（Master Playlist）时，其内部提供的是同一份媒体资源的多份流列表资源（Variant Stream）。其格式如下所示：

#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=150000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/low/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=240000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/lo_mid/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=440000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/hi_mid/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=640000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/high/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=64000,CODECS="mp4a.40.5"
http://example.com/audio/index.m3u8

该备用流资源指定了多种不同码率，不同格式的媒体播放列表，并且，该备用流资源也可同时提供不同版本的资源内容，比如不同语言的音频文件，不同角度拍摄的视屏文件等等。客户可以根据不同的网络状态选取合适码流的资源，并且最好根据用户喜好选择合适的资源内容。

一些注意事项

• 有两种请求 m3u8 播放列表的方法：一是通过 m3u8 的 URI 进行请求，则该文件必须以 .m3u8 或 .m3u 结尾； 二是通过 HTTP 进行请求，则请求头Content-Type必须设置为 application/vnd.apple.mpegurl或者audio/mpegurl。
• 空行和注释行在解析时都忽略。
• 媒体播放列表（Media Playlist）的流资源总时长就是各切片资源的时长之和。
• 每个切片的码率（bit rate）就是切片的大小除以它对应的时长（EXTINF 指定的时长）。
• 一个标签的属性列表的同一个属性AttributeName只能出现一次。
• EXT-X-TARGETDURATION 指定的时长绝对不能进行更改。通常该值指定的时长为 10 秒。
• 对于指定了 EXT-X-I-FRAMES-ONLY 且 第一个媒体片段（或者第一个尾随 EXT-X-DISCONTINUITY 的片段）其资源没有立即携带媒体初始化块的切片，应当增加使用标签 EXT-X-MAP 指定媒体初始化块获取途径。
• 使用 EXT-X-MAP 标签内含标签 EXT-X-I-FRAMES-ONLY 要求的兼容版本号 EXT-X-VERSION 要大于等于 5；只使用 EXT-X-MAP 要求的兼容版本号要大于等于 6。
• 由标签 EXT-X-MAP 声明的媒体初始化块可使用 AES-128 方法进行加密，此时，作用于 EXT-X-MAP 标签的 EXT-X-KEY 标签必须设置 IV 属性。
• 带有属性 END-ON-NEXT=YES 的标签 EXT-X-DATERANGE 必须携带 CLASS 属性，但不能携带 DURATION 和 END-DATE 属性。其余带有相同 CLASS 的标签 EXT-X-DATERANGE 不能指定重叠的日期范围。
• 日期范围如果未指明 DURATION，END_DATE,END-ON-NEXT=YES 属性时，则其时长（duration）未知，即使其设置了 PLANNED-DURATION 属性。
• 如果播放列表设置了 EXT-X-DATERANGE 标签，则必须同时设置 EXT-X-PROGRAM-DATE-TIME 标签。
• 如果播放列表设置了拥有相同 ID 属性值的两个 EXT-X-DATERANGE 标签，则对于相同的属性名，在这两个 EXT-X-DATERANGE 中对应的值必须一致。
• 如果 EXT-X-DATERANGE 同时设置了 DURATION 和 END-DATE 属性，则 END-DATE 属性值必须等于 START-DATE 属性值加上 DURATION 属性值。
• EXT-X-MEDIA-SEQUENCE 标签必须出现在播放列表第一个切片之前。
• EXT-X-DISCONTINUITY-DEQUENCE 标签必须出现在播放列表第一个切片之前。
• EXT-X-DISCONTINUITY-DEQUENCE 标签必须出现在任意 EXT-X-DISCONTINUITY 标签之前。
• m3u8 文件如果没有设置 EXT-X-PLAYLIST-TYPE 标签，那么播放列表可以随时进行更改。比如，可以更新或删除播放列表中的媒体片段。
• 每个 EXT-X-I-FRAME-STREAM-INF 标签必须包含一个 BANDWIDTH 和 URI 属性。
• 每个 EXT-X-SESSION-DATA 标签都必须包含一个 VALUE 或 URI 属性，但不能同时包含两者。
• 一个播放列表可以包含多个携带相同 DATA-ID 属性的 EXT-X-SESSION-DATA 标签。但是不能包含多个携带相同 DATA-ID 和相同 LANGUAGE 属性的 EXT-X-SESSION-DATA 标签。
• 如果设置了 EXT-X-SESSION-KEY，那么其 METHOD，KEYFORMAT 和 KEYFORMATVERSIONS 属性值必须与任意相同 URI 的 EXT-X-KEY 标签值相同。
• 如果多份备用流或者多语言流使用相同的加密密钥和格式，则应当设置 EXT-X-SESSION-KEY 标签。
• 主播放列表必须不能设置多个具有相同 METHOD，URI，IV，KEYFORMAT 和 KEYFORMATVERSIONS 属性值得 EXT-X-SESSION-KEY 标签。