本文讲述的是iOS相关的下载实现方式。
大纲
1.前言
- M3U8简介
2. M3U8文件格式
-
扩展M3U指令
-
顶级M3U8和二级M3U8
3.M3U8下载播放思路
4.下载
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M3U8解析
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分片下载
-
合成本地m3u8文件
5.播放
前言
M3U是一种播放多媒体列表的文件格式，它的设计初衷是为了播放音频文件，比如MP3，但是越来越多的软件现在用来播放视频文件列表，M3U也可以指定在线流媒体音频源。很多播放器和软件都支持M3U文件格式。
M3U文件是一种纯文本文件，可以指定一个或多个多媒体文件的位置，其文件扩展名是“M3U”或者“m3u”。
M3U文件具有多个条目，每个条目的格式可以是以下几种格式之一：
- 一个绝对路径；比如：C:\My Music\Heavysets.mp3
- 一个相对路径（相对于M3U文件的路径）；比如：Heavysets.mp3
- 一个URL M3U文件也有注释，注释行以"#"字符开头，在扩展M3U文件中，"#"还引入了扩展M3U指令
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格式的基础，这种格式可以在iPhone和Macbook等设备播放。
M3U8文件格式
扩展M3U指令
打开的M3u8内容如下所示，每个字段的含义如下
EXTM3U //必需，表示一个扩展的m3u文件 - 【判断格式的标准】
EXT-X-VERSION:3 //hls的协议版本号，暗示媒体流的兼容性
EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:xx //首个分段的sequence number
EXT-X-ALLOW-CACHE:NO //是否缓存
EXT-X-TARGETDURATION:5 //每个视频分段最大的时长（单位秒）
EXT-X-DISCONTINUITY //表示换编码
EXTINF //duration每个切片的时长 title指定的文件目录【属性duration,title】
EXT-X-ENDLIST//表明m3u8文件的结束。live m3u8没有该tag。
EXT-X-KEY //定义加密方式和key文件的url，用于取得16bytes的key文件解码ts文件【属性:METHOD URL】
顶级m3u8 和二级M3U8
M3U8分顶级M3U8和二级M3U8， 顶级M3U8主要是做多码率适配的， 二级M3U8才是真正的切片文件，
客户端默认会首先选择码率最高的请求，如果发现码率达不到，会请求郊低码率的流。(通常用于直播)
一个实际使用中的顶级M3U8文件如下:
#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=201273221265,BANDWIDTH=358400
11.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=201273221265,BANDWIDTH=972800
22.m3u8
上面顶级M3U8文件中又定义了 11.m3u8 和 22.m3u8 两个二级文件，客户端会选择其中一个获取其内容。
二级M3U8文件内容如下：
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:1
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0
#EXTINF:3,
1-4.ts
#EXTINF:8,
1-6.ts
#EXTINF:8,
1-8.ts
#EXTINF:8,
1-10.ts
#EXTINF:8,
1-12.ts
#EXTINF:8,
1-14.ts
#EXTINF:8,
1-16.ts
#EXTINF:9,
1-18.ts
#EXTINF:6,
1-20.ts
#EXTINF:8,
1-22.ts
#EXTINF:9,
1-24.ts
#EXTINF:3,
1-26.ts
#EXT-X-ENDLIST
M3u8下载播放思路
iOS播放m3u8文件过程.jpg
下载
由M3U8的格式可知，M3u8的每个切片地址可以是本地地址，那么我们如果想要实现M3u8文件的下载以及播放，只需要把在线的M3U8里的分片下载下来，然后在本地生成一个m3u8文件。
下载M3U8主要步骤：
- M3U8解析
拿到一个M3U8链接后解析出M3U8索引文件，解析出每一个TS文件的相关文件信息（地址、时长）
具体解析过程为：
- 根据
#EXTM3U标识判断为是M3u8文件- 根据
#EXTINF:<duration>,<title>标识解析出所有的TS分片地址以及时长- 将获取到的数据创建对应的Model存储
此处解析需要注意：
- 如果M3U8文件为顶级，需要选择其中的一个索引文件地址（目前默认取得是第一个） 去取二级M3u8文件
- 如果获取的二级m3u8文件里有
#EXT-X-KEY:关键字，则代表TS文件是被加密的；对于加密的ts分片，我们只需要将URI里的key下载、存储到ts相同目录下，并且将URI替换为本地地址即可- 目前M3U8的解析采用了开源三方库 M3U8Parser
- M3U8分片下载
拿到每一个TS文件的链接，批量下载到本地目录下
具体的流程为：
- 创建操作：将TS分片下载操作封装到一个 NSOperation 对象中。
- 创建队列：创建 NSOperationQueue 对象，设置最大支持的下载个数
- 将操作加入到队列中：将 NSOperation 对象添加到 NSOperationQueue 对象中
即每个下载的M3u8文件为一个OperationQueue对象，使用OperationQueue来管理调度ts的分片下载任务[1]
- 合成本地M3U8文件
主要包括：
-
将ts的链接替换为本地server地址
-
如果有加密，将加密的URI替换为本地下载key的本地server地址
替换后的文件格式：
#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:2
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:0
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="http://127.0.0.1:8080/f3e67540b5e946c7b313b4575283eefd/key"
#EXTINF:1.000000,
http://127.0.0.1:8080/f3e67540b5e946c7b313b4575283eefd/0.ts
#EXTINF:1.000000,
http://127.0.0.1:8080/f3e67540b5e946c7b313b4575283eefd/1.ts
#EXTINF:1.000000,
http://127.0.0.1:8080/f3e67540b5e946c7b313b4575283eefd/2.ts
#EXTINF:1.000000,
http://127.0.0.1:8080/f3e67540b5e946c7b313b4575283eefd/3.ts
#EXTINF:1.000000,
…
至此，M3U8相关的本地文件下载就已经完成了，下载后的ts分片以及M3U8文件
M3U8本地沙盒文件.png
播放
创建本地Server（GCDWebServer），将本地的m3u8链接交给播放器播放
注:
鸣谢
M3U8格式解析M3U8Parser
M3U8文件下载BNM3u8Cache
-
因每个M3U8里包含了大量的ts分片（一部普通电影通常都在几百到上千个），因为需要对ts分片的下载做并发控制。刚开是想用AFNetWork里的operation来控制，但是实际情况不起作用，查看AF的源码发现此queue只是callback queue。因此需要自己去管理调度下载任务，目前采用的是NSOperationQueue来实现多线程控制 ↩
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