Что такое MPEG-DASH
MPEG-DASH — технология нового поколения, позволяющая вещать адаптивный видео-поток. Данные разбиваются на фрагменты и передаются клиенту по протоколу HTTP. Это позволяет надежно передавать видео через существующую HTTP-инфрастуктуру, преодолевать прокси-сервера, а также безболезненно переносить проблемы с сетью, изменения сетевых адресов итд.
DASH — Dynamic Adaptive Streaming over HTTP. Стандарт DASH ISO/IEC 23009-1:2012 был разработан группой MPEG в 2011 году
Технология MPEG-DASH в целом аналогична другой известной технологии HLS (HTTP Live Streaming), разработанной компанией Apple и широко используемой на мобильных устройствах с iOS и Android. Поток представлен в виде небольших по длительности фрагментов и плейлиста (манифеста), содержащего метаданные потока и ссылки на фрагменты.
В HLS плейлист хранится в формате m3u8 (расширение m3u), а фрагменты — в MPEG-TS (часть стандарта MPEG-2). В MPEG-DASH плейлист (манифест) хранится в XML, а фрагменты могут иметь как формат MPEG-TS, так и ISO BMFF (проще говоря, mp4). На практике поддержка MPEG-TS клиентами ограничена, так что ориентироваться приходится на более современный mp4.
В чем же состоит преимущество MPEG-DASH? Главное преимущество в том, что поддержка этой технологии сегодня активно внедряется в браузеры, что дает возможность вещать видео без использования тяжелого и порядком надоевшего flash. Кроме того, MPEG-DASH поддерживается новыми моделями телевизоров в рамках стандарта HbbTV.
Далее я расскажу о самой технологии и опишу, как настроить live вещание в браузере с помощью nginx-rtmp-module и dash.js.
Манифест
Манифест MPEG-DASH — это XML документ. Его спецификация приведена в стандарте ISO/IEC 23009-1:2012. Манифест имеет довольно сложный формат, он поддерживает периоды, сдвижки времени, описание потоков, различные способы нумерации фрагментов. Для живого вещания потока с постоянным аудио и видео каналами, нам достаточно лишь ограниченного набора возможностей:
- характеристики видео — размеры, fps, кодек, ширина потока
- характеристики аудио — частота, кодек, ширина потока
- ссылки на актуальные аудио и видео фрагменты
- ссылки на инициализирующие фрагменты потоков
<?xml version="1.0"?> <MPD type="dynamic" xmlns="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011" availabilityStartTime="2013-11-27T12:40:35+04:00" availabilityEndTime="2013-11-27T12:41:08+04:00" minimumUpdatePeriod="PT5S" minBufferTime="PT5S" timeShiftBufferDepth="PT0H0M0.00S" suggestedPresentationDelay="PT10S" profiles="urn:mpeg:dash:profile:isoff-live:2011"> <Period start="PT0S" id="dash"> <AdaptationSet segmentAlignment="true" maxWidth="768" maxHeight="576" maxFrameRate="24"> <Representation id="video" mimeType="video/mp4" codecs="avc1.42c028" width="768" height="576" frameRate="24" sar="1:1" startWithSAP="1" bandwidth="641000"> <SegmentTemplate presentationTimeOffset="0" timescale="1000" media="mystream-$Time$.m4v" initialization="mystream-init.m4v"> <SegmentTimeline> <S t="0" d="5888"/> <S t="5888" d="6760"/> <S t="12648" d="6000"/> <S t="18648" d="8680"/> <S t="27328" d="6545"/> </SegmentTimeline> </SegmentTemplate> </Representation> </AdaptationSet> <AdaptationSet segmentAlignment="true"> <AudioChannelConfiguration schemeIdUri="urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011" value="1"/> <Representation id="audio" mimeType="audio/mp4" codecs="mp4a.40.2" audioSamplingRate="48000" startWithSAP="1" bandwidth="125000"> <SegmentTemplate presentationTimeOffset="0" timescale="1000" media="mystream-$Time$.m4a" initialization="mystream-init.m4a"> <SegmentTimeline> <S t="0" d="5888"/> <S t="5888" d="6760"/> <S t="12648" d="6000"/> <S t="18648" d="8680"/> <S t="27328" d="6545"/> </SegmentTimeline> </SegmentTemplate> </Representation> </AdaptationSet> </Period> </MPD>
Фрагменты
Фрагменты MPEG-DASH имеют формат mp4. Однако, это не совсем те mp4, которыми мы обычно пользуемся, это фрагментированные mp4. Обычный mp4 файл состоит из двух основных частей — метаданные и данные. Метаданные хранятся атоме moov, а данные — в атоме mdat. Метаданные позволяют для каждого семпла узнать его таймстамп, длительность, размер, смещение относительно начала файла итд. Кроме того, в moov хранится информация о кодеках и блок параметров кодеков, без которых невозможно декодирование потока.
Фрагментированные mp4 устроены иначе. Атом moov хранится в отдельном инициализирующем фрагменте и содержит лишь общую информацию о потоке — параметры кодеков, размеры видео, частота дискретизации аудио итд. Каждый фрагмент, в свою очередь, состоит из двух атомов — moof и mdat. Атом метаданных фрагмента moof хранит информацию о семплах, находящихся в этом фрагменте. Формат moof существенно отличается от moov. Кроме того, в отсутствие параметров кодека фрагмент не может быть проигран как независимый mp4-файл.
MPEG-DASH на сервере
Начиная с версии 1.0.8 в nginx-rtmp-module реализована поддержка вещания живых потоков в MPEG-DASH. Происходит это аналогично вещанию в HLS. В указанной директории создаются dash-фрагменты, а также файл манифеста. В процессе вещания старые фрагменты удалятся, новые появляются, плейлист обновляется.
Для сборки nginx с nginx-rtmp-module указываем его в --add-module
./configure --add-module=/path/to/nginx-rtmp-module ... После сборки настраиваем MPEG-DASH
rtmp { server { listen 1935; # генерация dash-манифеста и фрагментов в /tmp/dash application myapp { live on; dash on; dash_path /tmp/dash; } } } ... http { server { listen 8080; # отдача манифеста и фрагментов location /dash { root /tmp; add_header Cache-Control no-cache; } } } Вот как выглядит срез MPEG-DASH потока с именем mystream
# инициализирующие фрагменты mystream-init.m4a mystream-init.m4v # текущие фрагменты # формат имени: mystream-TIME.mp4X # где TIME-таймстамп первого семпла mystream-0.m4a mystream-0.m4v mystream-5888.m4a mystream-5888.m4v mystream-12648.m4a mystream-12648.m4v mystream-18648.m4a mystream-18648.m4v mystream-27328.m4a mystream-27328.m4v # манифест (плейлист) mystream.mpd # временные файлы для будущих фрагментов mystream-raw.m4a mystream-raw.m4v
MPEG-DASH в браузере
Основной инструмент, с помощью которого в настоящий момент реализуется проигрывание MPEG-DASH в браузерах — это плеер dash.js, являющийся референсной реализацией MPEG-DASH клиента и разрабатываемый организацией DASH Industry Forum. Плеер треует от браузера поддержки Media Source Extensions.
В настоящий момент плеер хорошо работает со статичным видео, однако с проигрыванием живых потоков у неего все еще есть определенные проблемы. Так, для поддержки live-вещаний в Chrome мне пришлось немного доработать плеер. Модифицированная версия лежит в бранче live моего форка проекта. Авторы плеера обещали в следующей версии полностью решить проблему с живыми вещаниями.
Скачиваем и устанавливаем dash.js из форка
# скачаем dash.js в /var/www cd /var/www git clone https://github.com/arut/dash.js.git cd dash.js git checkout live Открываем в редакторе baseline.html и находим строчку со стандартным урлом
url = "http://dash.edgesuite.net/envivio/dashpr/clear/Manifest.mpd", Заменяем на наш урл
url = "http://localhost:8080/dash/mystream.mpd". Добавляем локейшен в nginx для отдачи содержимиго dash.js, включая тестовую страницу
location /dash.js { root /var/www; } Теперь запускаем вещание с именем mystream
ffmpeg -re -i ~/Videos/sintel.mp4 -c:v libx264 -profile:v baseline -c:a libfaac -ar 44100 -ac 2 -f flv rtmp://localhost/myapp/mystream Далее заходим в браузер на страницу http://localhost:8080/dash.js/baseline.html. Здесь, вероятно, придется подождать несколько секунд пока не будет создан манифест вещания и обновить страницу.
Браузеры
Для работы MPEG-DASH через dash.js браузер должен поддерживать Media Source Extensions API. Ситауция с поддержкой этих расширений постоянно улучшается, однако все еще не идеальна.
- Chrome (в т.ч. мобильный начиная с Android 4.2) — поддерживается в текущей версии
- IE — поддерживается с версии 11 начиная с Windows 8
- Firefox — не поддерживается. Разработчики обещают поддержку Media Source Extensions в ближайшие месяцы
- Safari — не поддерживается. Однако, Safari — единственный десктопный браузер, поддерживающий HLS.
ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/204666/
Добавить комментарий