什么是 HLS？

HLS（HTTP 实时流）是 Apple 开发的一种自适应比特率流媒体协议，用于通过互联网提供高质量的媒体内容。HLS 最初于 2009 年与 iOS 3.0 一起推出，现已成为使用最广泛的流媒体技术之一，可在智能手机、平板电脑、智能电视和桌面浏览器等各种设备上流畅播放。

HLS 的工作原理

HLS 将视频内容分成小片段（通常每个片段 2 到 10 秒），并通过标准 HTTP 协议进行传输。该过程由三个主要部分组成：

1. 分段媒体文件

• 原始视频被编码为多种比特率和分辨率，以适应不同的网络条件。
• 每个版本都被分成小的.ts（传输流）块。

2. 播放列表文件 (M3U8)

• 主 M3U8 播放列表文件包含对流的多个版本的引用，允许客户端在它们之间动态切换。
• 单独的 M3U8 播放列表定义了每个比特率的媒体片段的序列。

3. 自适应比特率流 (ABR)

• 视频播放器持续监控网络状况和 CPU 性能以选择最佳可用比特率。
• 如果带宽减少，播放器将切换到较低比特率的流以防止缓冲；如果条件改善，播放器将升级到更高质量的流。

HLS 的优势

• 跨平台兼容性 - 可在 iOS、Android、macOS、Windows 和智能电视上无缝运行。
• 自适应流媒体 - 通过实时调整质量确保流畅的播放体验。
• 高效的 CDN 交付 – 使用标准 HTTP 服务器，从而可以轻松地通过内容交付网络 (CDN) 进行缓存和分发。
• 支持直播和点播内容 - HLS 非常适合直播和视频点播 (VOD) 服务。
• 加密和 DRM 支持 - 支持 AES-128 加密并与数字版权管理 (DRM) 解决方案集成以保护内容。

HLS 的挑战

• 更高的延迟 – 与 WebRTC 或 RTMP 相比，HLS 具有更高的延迟，尽管低延迟 HLS（LL-HLS）旨在解决此问题。
• 段开销——较小的段大小可以改善延迟，但会增加服务器请求，从而影响效率。
• 有限的实时交互 - 不适合现场投注或互动游戏等超低延迟应用。

HLS 与其他流媒体协议

特征	HLSS	DASH (MPEG-DASH)	WebRTC	RTMP（已弃用）
兼容性	iOS、Android、浏览器	通用（MPEG 标准）	支持 WebRTC 的浏览器	基于 Flash（旧版）
延迟	5-30 秒（标准 HLS）	3-10秒	亚秒级	~2-5秒
用例	直播和点播流媒体	广播公司和 OTT 平台	实时通信	以前用于直播
CDN 支持	出色的	出色的	有限的	有限的

媒体交付和 CDN 中的 HLS

内容分发网络 (CDN) 在优化 HLS 流媒体方面发挥着至关重要的作用：

• 缓存段以减少延迟和服务器负载。
• 边缘交付从最近的节点提供内容，提高速度。
• 优化 ABR 切换以提供流畅的观看体验。

结论

HLS 仍然是最广泛采用的流媒体协议之一，可为各种应用提供高质量、自适应的视频传输。虽然它存在一些延迟问题，但 LL-HLS 等技术进步不断提高其性能，使其成为 OTT 平台、媒体公司和直播服务的可靠选择。