Описание
HTTP Live Streaming (HLS) — это технология воспроизведения потокового видео по протоколу HTTP, разработанная Apple. HLS видеопоток кодируется в H.264 и AAC и проигрывается на любом совместимом устройстве, браузере или плеере.
Web Call Server конвертирует в HLS видео, полученное из других поддерживаемых источников трансляции, таких как веб-камеры и профессиональные устройства видеозахвата, SIP-звонки и т.д..
Поддерживаемые платформы и браузеры
Chrome | Firefox | Safari 11 | Edge | |
|---|---|---|---|---|
Windows | + | + | + | |
Mac OS | + | + | + | |
Android | + | + | ||
iOS | + | + | + |
Поддерживаемые кодеки
- Видео: H.264
- Аудио: AAC
Схема работы
- Браузер соединяется с сервером по протоколу Websocket и отправляет команду publish.
- Браузер захватывает микрофон и камеру и отправляет WebRTC поток на сервер.
- Второй браузер устанавливает соединение по HTTP.
- Второй браузер получает HLS поток и воспроизводит этот поток на странице.
Краткое руководство по тестированию
Трансляция видеопотока на сервер и воспроизведение его по HLS в браузере
1. Для теста используем:
- WCS сервер
- веб-приложение Two Way Streaming для публикации потока
- веб-приложение HLS Player Minimal для воспроизведения потока
2. Откройте веб-приложение Two Way Streaming. Нажмите Connect, затем Publish. Скопируйте идентификатор потока:
3. Откройте веб-приложение HLS Player Minimal. Укажите в поле Stream идентификатор потока и нажмите Play. начнется воспроизведение потока:
Последовательность выполнения операций (Call flow)
Ниже описана последовательность вызовов при использовании примера HLS Player Minimal для воспроизведения потока по HLS
1. Обращение к серверу и воспроизведение.
var player = videojs('remoteVideo');
Настройка URL HLS
player.src({
src: $("#urlServer").val() + "/" + streamName + "/" + streamName + ".m3u8",
type: "application/vnd.apple.mpegurl"
});
Запуск воспроизведения
player.play();
2. Получение HLS-потока от сервера
Типы потоков, воспроизводимых по HLS
По HLS может быть воспроизведен любой поток, опубликованный на WCS под заданным именем
http://wcs:8082/streamName/streamName.m3u8
Имя может быть задано при публикации из браузера или RTMP кодировщика, либо захвате RTSP, RTMP или VOD потока при помощи REST API
Начиная со сборки 5.2.771, можно указать URI RTSP
http://wcs:8082/rtsp%3A%2F%2Frtspserver%2Flive.sdp/rtsp%3A%2F%2Frtspserver%2Flive.sdp.m3u8
RTMP потока
http://wcs:8082/rtmp%3A%2F%2Frtmpserver%3A1935%2Flive%2Fstream/rtmp%3A%2F%2Frtmpserver%3A1935%2Flive%2Fstream.m3u8
или файла для VOD live трансляции
http://wcs:8082/vod-live%3A%2F%2Ffile.mp4/vod-live%3A%2F%2Ffile.mp4.m3u8
В этом случае поток будет захвачен из указанного источника, и после публикации на сервере начнется его проигрывание по HLS. Обратите внимание, что URI должен быть закодирован, все символы, кроме алфавитно-цифровых, должны быть экранированы.
В сборке 5.2.1679 добавлена возможность играть поток по URI источника, как HLS ABR
http://wcs:8082/vod-live%3A%2F%2Ffile.mp4-HLS-ABR-STREAM/vod-live%3A%2F%2Ffile.mp4-HLS-ABR-STREAM.m3u8
При обращении к Edge серверу в CDN, если поток с указанным именем или URI опубликован на Origin сервере, по HLS начнет проигрываться поток из CDN. Если такого потока в CDN нет, Edge попытается захватить поток по указанному URI локально.
Автоматическая нарезка HLS сегментов для опубликованного потока
При необходимости, любой из потоков, опубликованных на сервере по WebRTC, RTMP, MPEG-TS, или захваченный из RTSP или RTMP источника по REST API, может автоматически нарезаться на HLS сегменты. Эта возможность включается настройкой
hls_auto_start=true
В сборке 5.2.1895 добавлена возможность автоматической нарезки HLS ABR, при условии, что используется HLS ABR на одном узле. Эта возможность включается настройкой
hls_abr_auto_start=true
Аутентификация воспроизведения HLS с помощью REST hook
При необходимости, может быть настроена аутентификация клиентов для воспроизведения потока по HLS. В файле flashphoner.properties должна быть установлена настройка
hls_auth_enabled=true
При обращении к потоку на клиенте в HLS URL необходимо добавить параметр с указанием токена, полученного, например, от бэкенд-сервера. Наименование параметра задается настройкой
client_acl_property_name=aclAuth
В этом случае, обращение к потоку должно быть сформировано следующим образом:
var src = $("#urlServer").val() + "/" + streamName + "/" + streamName + ".m3u8";
var token = $("#token").val();
if (token.length > 0) {
src += "?aclAuth=" +token;
}
На бэкенд-сервере в приложении defaultApp должен быть реализован REST hook /playHLS. WCS сервер отправляет на бэкенд запрос, содержащий полученный от клиента токен
URL:http://localhost:8081/apps/EchoApp/playHLS
OBJECT:
{
"nodeId" : "NTk1tLorQ00llGbPJuFexrKceubGCR0k@192.168.1.5",
"appKey" : "defaultApp",
"sessionId" : "/192.168.1.100:59473/192.168.1.5:8445",
"mediaSessionId" : "60709c5b-6950-40c3-8a3d-37ea0827ae32-727473703a2f2f73747238312e63726561636173742e636f6d2f6772616e646c696c6c6574762f6c6f77-HLS",
"name" : "test",
"mediaProvider" : "HLS",
"custom" : {
"aclAuth" : "12345789"
}
}
Бэкенд сервер должен вернуть 200 OK, если токен клиента проходит проверку, и 403 Forbidden, если не проходит. В свою очередь, клиент получает либо HLS поток, либо 401 Unauthorized.
Настройка
hls_auth_token_cache=10
задает время кэширования токена в секундах (по умолчанию 10 секунд). До тех пор, пока токен находится в кэше, т.е. либо есть подписчик потока с таким токеном, либо не истекло указанное время, запросы /playHLS с этим токеном не отправляются на бэкенд. Если настройка кэширования установлена в 0
hls_auth_token_cache=0
запросы /playHLS отправляются на бэкенд при каждом HTTP GET запросе от клиента.
Эти настройки могут быть изменены без перезапуска сервера. При этом настройка hls_auth_enabled влияет на существующих подписчиков, а настройка hls_auth_token_cache на новые подключения.
Использование собственного приложения на бэкенде для аутентификации
В сборке 5.2.1008 добавлена возможность указать ключ приложения для аутентификации в HLS URL, например
https://wcs:8445/streamName/streamName.m3u8?appKey=customAppKey&aclAuth=1254789
В этом случае запрос /playHLS будет отправлен в указанное приложение (customAppKey в примере выше)
Предотвращение несанкционированного доступа к сегментам HLS
Для снижения нагрузки на сервер, проверка токена, а также доступности потока в CDN производится при запросе плейлиста. Для защиты отдельных сегментов в сборке 5.2.436 добавлена настройка
hls_segment_name_suffix_randomizer_enabled=true
В этом случае к имени файла сегмента добавляется случайным образом сгенерированный суффикс, например
test16d2da4658f4374953a120f3c95bc715ea.ts
Таким образом, исключается перебор сегментов на стороне клиента.
Отметим, что суффикс не добавляется к сегментам прелоадера.
Добавление HTTP-заголовков для управления кросс-доменным воспроизведением HLS
По умолчанию, в ответ 200 OK на запрос HTTP GET добавляются следующие заголовки:
Access-Control-Allow-Origin: * Access-Control-Allow-Methods: GET Access-Control-Max-Age: 3000
При необходимости, если, например, воспроизводимый контент и страница HLS плеера находятся в разных доменах, можно добавить собственные заголовки при помощи следующей настройки в файле flashphoner.properties:
hls_access_control_headers=Access-Control-Allow-Origin: *;Access-Control-Allow-Methods: GET, HEAD;Access-Control-Max-Age: 3000;Access-Control-Expose-Headers: Accept-Ranges, Content-Range, Content-Encoding, Content-Length
В этом случае в ответ 200 OK будут добавлены заголовки, перечисленные в настройке:
Поддержка маски в ACAO заголовке
В некоторых случаях, например, при использовании балансировщика нагрузки AWS LB, в ACAO заголовке, передаваемом в ответ на запрос GET, необходимо указать источник запроса с точностью до порта, например
Access-Control-Allow-Origin: http://test.flashphoner.com:8081
Однако, при конфигурировании сервера, этот адрес не всегда известен. В связи с этим в сборке 5.2.755 была добавлена настройка, которая включает поддержку маски при указании ACAO заголовка в настройках сервера
hls_acao_header_domain_mask=true
По умолчанию, данная возможность включена. При этом, если указать в настройке символ '*'
hls_access_control_headers=Access-Control-Allow-Origin: *
сервер вернет в ответе на запрос GET ACAO заголовок с указанием источника запроса
Access-Control-Allow-Origin: http://lb.yourdomain.com:8081
При необходимости, данное поведение можно отключить
hls_acao_header_domain_mask=false
Использование nginx в качестве обратного прокси для воспроизведения по HLS
В некоторых случаях для воспроизведения потока с сервера по HLS может быть использован веб-сервер nginx в качестве обратного прокси. Как правило, это может потребоваться для обхода ограничений на кросс-доменные запросы к различным портам, если добавление HTTP-заголовков не помогает.
Например, если браузер требует, чтобы страница HLS-плеера и HLS-поток находились в одном домене your.domain и были доступны по одному и тому же порту 443 (HTTPS), nginx должен быть настроен следующим образом:
# Перенаправляем HTTP-запросы с 80 порта на 443
server {
listen 80;
server_name docs.flashphoner.com;
return 301 https://$server_name$request_uri;
}
# Сервер обслуживает HTTPS порт 443
server {
listen 443 ssl;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/your.domain/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/your.domain/privkey.pem;
server_name your.domain;
server_tokens off;
client_max_body_size 500m;
proxy_read_timeout 10m;
root /usr/share/nginx/html;
location / {
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
# Примеры веб-приложений будут доступны напрямую по адресу https://your.domain/client2
location /client2/ {
alias /usr/local/FlashphonerWebCallServer/client2/;
}
# Плейлисты и сегменты проксируются в наш домен на 443 порт, например https://your.domain/test.m3u8
location ~* ^.+.(m3u8|ts)$ {
proxy_pass https://localhost:8445;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $server_name:$server_port;
proxy_set_header X-Forwarded-Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
}
}
Может оказаться полезным кэширование HLS-потока. В этом случае nginx должен быть настроен следующим образом:
1. В секции http файла настроек /etc/nginx.conf указываются параметры кэша
proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy levels=1:2 keys_zone=proxy_cache:1024m max_size=2048m inactive=10d;
proxy_cache_min_uses 1;
proxy_ignore_headers X-Accel-Expires;
proxy_ignore_headers Expires;
proxy_ignore_headers Cache-Control;
2. В секции server файла настроек сайта настраивается кэширование HLS-сегментов, при этом плейлисты не должны кэшироваться:
location ~* ^.+.(ts)$ {
proxy_pass https://localhost:8445;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $server_name:$server_port;
proxy_set_header X-Forwarded-Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
proxy_cache proxy_cache;
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
proxy_cache_valid 200 2m;
}
location ~* ^.+.(m3u8)$ {
proxy_pass https://localhost:8445;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $server_name:$server_port;
proxy_set_header X-Forwarded-Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
proxy_cache off;
expires -1;
}
Передача собственных параметров при запросе плейлиста
Если на обратном прокси сервере настроена авторизация зрителей, необходимо передавать собственные параметры при запросе плейлиста:
https://wcs:8445/test/test.m3u8?key1=value1&key2=value2
Передача собственных параметров поддерживается, начиная со сборки 5.2.1959. При этом переданные параметры будут указаны в плейлистах для каждого сегмента, это дает возможность корректно провести авторизацию на прокси сервере.
В плейлистах, кроме собственных параметров, будет также параметр sessionId, например
av_test_o/av_test_o.m3u8?sessionId=11&key1=value1&key2=value2
Это внутренний параметр WCS, используемый для идентификации подписчика с целью вывода статистики.
Отображение статических HTML страниц на порту HLS
Еще один способ обхода ограничений на кросс-доменные запросы в браузере - отображение статического контента, например, страницы плеера, на том же порту, который отдает HLS контент. Чтобы включить данную возможность, необходимо указать следующую настройку в файле flashphoner.properties
hls_static_enabled=true
Страница плеера должна располагаться в каталоге, определяемом настройкой
hls_static_dir=client2/examples/demo/streaming/hls_static
В данном случае (по умолчанию), путь к файлам страницы указан относительно каталога установки WCS. Может быть указан и полный путь, например
hls_static_dir=/var/www/html/hls_static
Если отображение статического контента включено, при обращении к WCS серверу по адресу https://host:8445/hls-player.html браузер отобразит страницу HLS плеера. Если данная возможность отключена, при обращении по такому адресу сервер вернет ошибку 404 Not found.
Preloader для воспроизведения потока по HLS
При подключении первого HLS-подписчика к потоку, в особенности к потоку из CDN, необходимо определенное время, чтобы началась нарезка потока на HLS-сегменты, и был сформирован плейлист. В результате, браузер Safari на устройствах iOS может не подключиться к потоку по HLS с первой попытки. Чтобы подключение всегда проходило успешно, в сборке 5.2.371 добавлено воспроизведение прелоадера. Прелоадер по умолчанию выглядит следующим образом
В сборке 5.2.408 прелоадеры разделены по соотношениям сторон картинки потока: 16:9, 4:3, 2:1
Сегменты прелоадера по умолчанию записываются в каталог /usr/local/FlashphonerWebCallserver/hls/.preloader при запуске сервера
tree /usr/local/FlashphonerWebCallServer/hls/.preloader
/usr/local/FlashphonerWebCallServer/hls/.preloader
├── 16x9
│ ├── index0.ts
│ ├── index10.ts
│ ├── index11.ts
│ ├── index12.ts
│ ├── index13.ts
│ ├── index14.ts
│ ├── index15.ts
│ ├── index16.ts
│ ├── index17.ts
│ ├── index18.ts
│ ├── index19.ts
│ ├── index1.ts
│ ├── index2.ts
│ ├── index3.ts
│ ├── index4.ts
│ ├── index5.ts
│ ├── index6.ts
│ ├── index7.ts
│ ├── index8.ts
│ └── index9.ts
├── 2x1
│ ├── index0.ts
│ ├── index10.ts
│ ├── index11.ts
│ ├── index12.ts
│ ├── index13.ts
│ ├── index14.ts
│ ├── index15.ts
│ ├── index16.ts
│ ├── index17.ts
│ ├── index18.ts
│ ├── index19.ts
│ ├── index1.ts
│ ├── index2.ts
│ ├── index3.ts
│ ├── index4.ts
│ ├── index5.ts
│ ├── index6.ts
│ ├── index7.ts
│ ├── index8.ts
│ └── index9.ts
└── 4x3
├── index0.ts
├── index10.ts
├── index11.ts
├── index12.ts
├── index13.ts
├── index14.ts
├── index15.ts
├── index16.ts
├── index17.ts
├── index18.ts
├── index19.ts
├── index1.ts
├── index2.ts
├── index3.ts
├── index4.ts
├── index5.ts
├── index6.ts
├── index7.ts
├── index8.ts
└── index9.ts
Минимальная длительность одного сегмента прелоадера по умолчанию составляет 2 секунды, и может быть задана в миллисекундах при помощи настройки
hls_preloader_time_min=2000
Отключение прелоадера
При необходимости, прелоадер может быть отключен, эта возможность доступна, начиная со сборки 5.2.396. Для отключения HLS прелоадера используется параметр
hls_preloader_enabled=false
Настройка собственного прелоадера
Чтобы заменить прелоадер по умолчанию на собственный, необходимо сделать следующее:
1. Выбрать видеоклип (например, логотип) в трех соотношениях сторон: 16:9, 4:3, 2:1
2. С помощью ffmpeg закодировать видео в H264, добавить к видеоклипу аудиодорожку, задать периодичность ключевых кадров и убрать B-фреймы
ffmpeg -i clip16x9.mp4 -f lavfi -i anullsrc=channel_layout=mono:sample_rate=44100 -c:v h264 -g 30 -bf 0 -shortest 16x9/preloader16x9.mp4 ffmpeg -i clip4x3.mp4 -f lavfi -i anullsrc=channel_layout=mono:sample_rate=44100 -c:v h264 -g 30 -bf 0 -shortest 4x3/preloader4x3.mp4 ffmpeg -i clip2x1.mp4 -f lavfi -i anullsrc=channel_layout=mono:sample_rate=44100 -c:v h264 -g 30 -bf 0 -shortest 2x1/preloader2x1.mp4
3. Загрузить и установить инструменты для подготовки HLS-сегментов с сайта Apple
4. Подготовить HLS сегменты прелоадера, указав длительность сегмента, например, 2 секунды
cd 16x9 mediafilesegmenter -t 2 -B index -start-segments-with-iframe preloader16x9.mp4 tar -cvzf preloader.tar.gz index*.ts
Этот шаг необходимо повторить для всех соотношений сторон.
5. На сервере создать каталог для прелоадера
mkdir /opt/custom_preloader mkdir /opt/custom_preloader/16x9 mkdir /opt/custom_preloader/4x3 mkdir /opt/custom_preloader/2x1
6. Распаковать прелоадер из архива, подготовленного на шаге 4
cd /opt/custom_preloader/16x9 tar -xvzf ~/preloader16x9.tar.gz
Этот шаг также необходимо повторить для всех соотношений сторон
7. Указать в настройках сервера расположение прелоадера и длительность одного сегмента
hls_preloader_time_min=2000 hls_preloader_dir=/opt/custom_preloader
Управление HLS подписками при помощи REST API
REST-запрос должен быть HTTP/HTTPS POST запросом в таком виде:
- HTTP: http://test.flashphoner.com:8081/rest-api/hls/startup
- HTTPS: https://test.flashphoner.com:8444/rest-api/hls/startup
Здесь:
- test.flashphoner.com - адрес WCS-сервера
- 8081 - стандартный REST / HTTP порт WCS-сервера
- 8444 - стандартный HTTPS порт
- rest-api - обязательная часть URL
- /hls/startup - используемый REST-метод
REST-методы и статусы ответа
REST-метод | Пример тела REST-запроса | Пример тела REST-ответа | Статусы ответа | Описание |
|---|---|---|---|---|
/hls/startup | {
"name":"test"
}
| 200 - OK 404 - Stream not found 500 - Internal error | Запустить HLS нарезку указанного потока | |
/hls/find_all | {
"offset":0,
"size":10
}
| [{
"id": "test",
"streamName": "test",
"status": "ACTIVE",
"waitingSize": 0,
"profiles": [
"a_test",
"v_test"
],
"subscribers": 1,
"playlist": "...",
"createdDate": 1697605114475,
"logs": []
}]
| 200 – OK 404 – Not found | Найти все потоки, для которых есть HLS нарезки |
/hls/terminate | {
"name":"test"
}
| 200 – OK 404 – Not found | Завершить или перезапустить HLS нарезку указанного потока | |
| /hls/profiles | {
"hlsId":"test",
"profileName":"v_test"
}
| {
"name": "v_test",
"stream": {
"appKey": "defaultApp",
"sessionId": "test-HLS",
"mediaSessionId": "81b8b278-612e-4b72-9153-454be9df0a34-test-HLS",
"name": "test",
"published": false,
"hasVideo": false,
"hasAudio": true,
"status": "PLAYING",
"sdp": "...",
"videoCodec": "H264",
"record": false,
"width": 1280,
"height": 720,
"bitrate": 0,
"minBitrate": 0,
"maxBitrate": 0,
"quality": 0,
"parentMediaSessionId": "f3401d2e-7e9a-4e18-a353-d323c947ac94",
"history": false,
"gop": 0,
"fps": 0,
"audioBitrate": 0,
"codecImpl": "",
"transport": "UDP",
"cvoExtension": true,
"createDate": 1697605114875,
"mediaType": "play",
"audioState": {
"muted": false
},
"videoState": {
"muted": false
},
"mediaProvider": "HLS"
},
"keyFrameReceived": true,
"videoProfile": {
"type": "video",
"width": 1280,
"height": 720,
"fps": 29,
"bitrate": 1720,
"codec": "",
"quality": 0,
"audioGroupId": "audio"
},
"metrics": {
"minFPS": 29.962547,
"avgFPS": 30.000088,
"maxFPS": 30.04292,
"countGaps": 0,
"resolutionChanges": 0,
"queueSize": 10,
"startPts": 375400,
"currentPts": 375400
},
"subscribers": 1
}
| 200 – OK 400 – Bad request 404 – Not found | Получить статистику профиля нарезки HLS |
| /hls/subscribers | {
"hlsId":"test"
}
| [
{
"id": "192.168.0.83-59000-Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) Chrome/118.0.0.0",
"ip": "192.168.0.83",
"port": 59000,
"userAgent": "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) Chrome/118.0.0.0",
"active": true,
"metrics": {
"profileTime": {
"test": 71,
"v_test": 541353
},
"requestsNumber": 5930,
"requestsStatuses": {
"200 OK": 5930
},
"profileSwitches": 1,
"maxResponseTime": 29,
"minResponseTime": 0,
"avgResponseTime": 0.4436762225969646
}
}
]
| 200 – OK 400 – Bad request 404 – Not found | Получить список подписчиков на HLS нарезку |
| /hls/connections | {
"offset":0,
"size":10
}
| [
{
"ip": "192.168.0.83",
"port": 51708,
"userAgent": "Chrome/125.0.0.0 Safari/537.36"
}
]
| 200 – OK 400 – Bad request 404 – Not found 500 - Internal server error | Получить список HLS клиентов, подключенных к серверу |
| /hls/enableRecording | {
"ids": [
"test",
"test-HLS-ABR-STREAM"
]
}
| 200 – OK 400 – Bad request 404 – Not found 409 - Conflict 500 - Internal server error | Включить запись сегментов HLS-потока на диск | |
| /hls/disableRecording | {
"ids": [
"test",
"test-HLS-ABR-STREAM"
]
}
| 200 – OK 400 – Bad request 404 – Not found | Остановить запись сегментов HLS-потока на диск |
Параметры
Имя параметра | Описание | Пример |
|---|---|---|
name | Имя потока, опубликованного на сервере | test |
| hlsId | Имя потока, опубликованного на сервере | test |
| profileName | Имя профиля качества, для которого запрашивается статистика | v_test |
| offset | Смещение от начала списка потоков в ответе на запрос статистики | 0 |
| size | Максимальное количество потоков в ответе на запрос статистики | 10 |
| ids | Список имен HLS-потоков, для которых включается/останавливается запись сегментов на диск | [ "test", "test-HLS-ABR-STREAM" ] |
| state | Статус HLS нарезки | ACTIVE |
| logs | Сообщения о проблемах с LL HLS потоком | [] |
Особенности
1. Если HLS нарезка потока запущена при помощи REST запроса /hls/startup, и нет активных HLS подписчиков, нарезка остановится по истечении интервала в секундах
hls_manager_provider_timeout=300
По умолчанию, интервал составляет 5 минут. То же касается автоматически созданных HLS нарезок при установленной настройке
hls_auto_start=true
2. Если HLS нарезка потока останавливается при помощи REST запроса /hls/terminate, и есть активные HLS подписчики, то нарезка будет перезапущена. При этом активные HLS подписчики должны повторно подключиться к потоку.
Отображение сообщений о проблемах с LL HLS потоком
В сборке 5.2.1709 добавлена возможность вывода сообщений о проблемах с LL HLS потоком в ответ на REST API запрос /hls/find_all:
{
"test": {
"handler": "com.flashphoner.server.client.handler.wcs4.WCS4Handler@74dbf27b",
"state": "ACTIVE",
"writer": "HLS-test",
"streamStatus": "PLAYING",
"writerStarted": "true",
"logs": [
"2023-07-18T10:22:52.457 WARNING: Playback speed changed to 0.779, segment 49, media type: video",
"2023-07-18T10:22:56.614 WARNING: Gap{from=112000, to=114000, duration=2000}, media type: video",
"2023-07-18T10:22:56.615 WARNING: Fps changed from 30 to 27, segment 50 , media type: video",
"2023-07-18T10:22:56.624 WARNING: Segment 51.1 have no data, pts 112400, duration 400, media type: video",
...
]
}
}
По умолчанию, для каждого потока выводится до 50 последних сообщений. Это значение может быть изменено при помощи настройки
hls_metrics_log_size=50
Диагностируются следующие проблемы:
Fps changed from x to y- скачок FPS потока более 10 %Segment x does not start with keyframe- интервал между ключевыми кадрами потока превышает длительность одного сегментаPlayback speed changed to x- скорость проигрывания потока измениласьSegment interval is too big- слишком большой интервал между сегментами- Video resolution changed from x to y - разрешение потока изменилось
Gap{from=x, to=y, duration=z}- пауза в потоке, в плейлист вставлен тэгEXT-X-GAP
Любая из этих проблем означает ухудшение качества исходной публикации, которая проигрывается по HLS, и может приводить к фризам, рассинхронизации звука и видео и остановке проигрывания в некоторых браузерах. В таких случаях следует принять меры по снижению помех на канале публикации, либо изменить способ публикации, например, с WebRTC на RTMP или SRT как более помехоустойчивые.
Отображение статистики HLS потока
В сборке 5.2.1777 добавлена возможность получения статистики HLS потока при помощи REST API
Данные о потоке в целом
В ответ на запрос /hls/find_all возвращается список всех HLS потоков на сервере с основной информацией о них:
[{
"id": "test",
"streamName": "test",
"status": "ACTIVE",
"waitingSize": 0,
"profiles": [
"a_test",
"v_test"
],
"subscribers": 1,
"playlist": "#EXTM3U\n#EXT-X-VERSION:9\n#EXT-X-INDEPENDENT-SEGMENTS\n#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,URI=\"a_test/a_test.m3u8\",GROUP-ID=\"audio\",NAME=\"none\",DEFAULT=YES,AUTOSELECT=YES,CHANNELS=\"2\"\n#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1761281,CODECS=\"avc1.640028,mp4a.40.2\",RESOLUTION=1280x720,FRAME-RATE=29.0,AUDIO=\"audio\"\nv_test/v_test.m3u8\n",
"createdDate": 1697605114475,
"logs": []
}]
Здесь
- id - идентификатор HLS потока
- streamName - имя исходного потока, который нарезается на HLS сегменты
- waitingSize - количество HTTP запросов, ожидающих ответа
- profiles - список аудио и видео профилей
- subscribers - число HLS подписчиков
- playlist - содержимое HLS манифеста
- createdDate - дата создания в виде целого числа
- logs - список сообщений о проблемах с HLS потоком
При большом количестве потоков на сервере выдачу запроса можно ограничивать параметрами
{
"offset":0,
"size":10
}
Здесь
- offset - с какого элемента выводить список, по умолчанию 0
- size - максимальное количество выводимых элементов, по умолчанию 10
Данные об аудио и видео профилях нарезки
В ответ на запрос /hls/profiles возвращается статистика аудио или видео профиля нарезки:
{
"name": "v_test",
"stream": {
"appKey": "defaultApp",
"sessionId": "test-HLS",
"mediaSessionId": "81b8b278-612e-4b72-9153-454be9df0a34-test-HLS",
"name": "test",
"published": false,
"hasVideo": false,
"hasAudio": true,
"status": "PLAYING",
"sdp": "v=0\r\no=- 1988962254 1988962254 IN IP4 0.0.0.0\r\nc=IN IP4 0.0.0.0\r\nt=0 0\r\na=sdplang:en\r\nm=video 0 RTP/AVP 112\r\na=rtpmap:112 H264/90000\r\na=fmtp:112 packetization-mode=1; profile-level-id=42001f\r\na=recvonly\r\n",
"videoCodec": "H264",
"record": false,
"width": 1280,
"height": 720,
"bitrate": 0,
"minBitrate": 0,
"maxBitrate": 0,
"quality": 0,
"parentMediaSessionId": "f3401d2e-7e9a-4e18-a353-d323c947ac94",
"history": false,
"gop": 0,
"fps": 0,
"audioBitrate": 0,
"codecImpl": "",
"transport": "UDP",
"cvoExtension": true,
"createDate": 1697605114875,
"mediaType": "play",
"audioState": {
"muted": false
},
"videoState": {
"muted": false
},
"mediaProvider": "HLS"
},
"keyFrameReceived": true,
"videoProfile": {
"type": "video",
"width": 1280,
"height": 720,
"fps": 29,
"bitrate": 1720,
"codec": "",
"quality": 0,
"audioGroupId": "audio"
},
"metrics": {
"minFPS": 29.962547,
"avgFPS": 30.000088,
"maxFPS": 30.04292,
"countGaps": 0,
"resolutionChanges": 0,
"queueSize": 10,
"startPts": 375400,
"currentPts": 375400
},
"subscribers": 1
}
Здесь:
- name - имя профиля
- stream - информация о потоке профиля, состав полей аналогичен ответу на запрос
/stream/find - keyFrameReceived - получен ли хотя бы один ключевой кадр из исходного потока
- audioProfile, videoProfile - исходные данные аудио или видео профиля
- type - тип: видео или аудио
- width - заданная ширина картинки видео
- height - заданная высота картинки видео
- fps - частота кадров видео
- bitrate - заданный битрейт профиля
- codec - заданный кодек профиля
- quality - заданное качество видео профиля
- audioGroupId - идентификатор аудио профиля, заданный в видео профиле
- rate - частота дискретизации аудио профиля
- channels - количество каналов аудио профиля
- groupId - идентификатор аудио профиля для привязки видео
- metrics - текущие метрики профиля:
- minFPS - минимальный FPS
- avgFPS - средний FPS
- maxFPS - максимальный FPS
- countGaps - количество пауз, вставленных в поток
- resolutionChanges - изменения разрешения видео
- queueSize - размер очереди кадров потока
- startPts - стартовая метка времени MPEG
- currentPts - текущая метка времени MPEG
- subscribers - количество HLS подписчиков на данный профиль
Данные о подписчиках на HLS поток
В ответ на запрос /hls/subscribers возвращается статистика подписчиков на HLS поток:
[
{
"id": "192.168.0.83-59000-Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) Chrome/118.0.0.0",
"ip": "192.168.0.83",
"port": 59000,
"userAgent": "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) Chrome/118.0.0.0",
"active": true,
"metrics": {
"profileTime": {
"test": 71,
"v_test": 541353
},
"requestsNumber": 5930,
"requestsStatuses": {
"200 OK": 5930
},
"profileSwitches": 1,
"maxResponseTime": 29,
"minResponseTime": 0,
"avgResponseTime": 0.4436762225969646
}
}
]
Здесь:
- id - идентификатор подписчика
- ip - IP адрес подписчика
- port - исходящий порт подписчика
- userAgent - данные заголовка
User-Agent, переданные подписчиком - active - подписчик активен
- metrics - текущие метрики подписчика:
- profileTime - время, в течение которого подписчик запрашивал данный профиль, указанное для каждого профиля
- requestsNumber - количество запросов от подписчика
- requestStatuses - количество статусов ответов на запросы подписчика, указанное для каждого запроса
- profileSwitches - число переходов подписчика с одного HLS ABR профиля на другой
- maxResponseTime - максимальное время ответа на запрос
- minResponseTime - минимальное время ответа на запрос
- avgResponseTime - среднее время ответа на запроc
Особенности отображения количества подписчиков и количества соединений HLS
В ответ на запросы /hls/find_all, /hls/profiles, /hls/subscribers возвращаются текущие количество и состав HLS подписчиков с точностью до вкладки браузера. Однако количество сетевых соединений для загрузки HLS, которое отображается на странице статистики сервера
curl -s http://localhost:8081/?action=stat¶ms=connections_hls
может отличаться от количества подписчиков. В большинстве случаев, HLS подписчики используют HTTP 2 протокол, и все вкладки одного браузера, которые получают HLS потоки с одного WCS сервера, будут использовать одно соединение.
При этом количество соединений, отображаемое параметром connections_hls, соответствует количеству установленных соединений на HLS порт, отображаемых командой netstat :
sudo netstat -np | grep ESTABLISHED | grep java | grep 8445
Здесь 8445 - HTTPS HLS порт WCS сервера
Отображение HLS клиентов, подключенных к серверу
В сборке 5.2.1968 добавлена возможность выводить список HLS клиентов, подключенных в данный момент к серверу. Этот список возвращается в ответ на запрос /hls/connections :
[
{
"ip": "192.168.0.83",
"port": 51708,
"userAgent": "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/125.0.0.0 Safari/537.36"
}
]
Здесь:
- ip - адрес клиента
- port - исходящий порт клиента
- userAgent - заголовок
User-Agent, присланный клиентом
Для HTTPS клиентов все вкладки одного и того же браузера на одном и том же ПК будут представлены одной позицией в списке, посколько HTTP/2 предусматривает использование одного и того же TCP соедиения для всех HTTPS соединений.
Количество клиентов в списке будет соответствовать параметру статистики
curl -s 'http://wcs:8081/?action=stat¶ms=connections_hls'
Запись сегментов на диск для отладки
В сборке 5.2.1913 добавлена возможность записать сегменты и плейлисты определенного потока, который уже играют подписчики, на диск в целях отладки. Запись производится в каталог, указанный настройкой
hls_debug_dir=hls-debug
Запись сегментов определенного потока запускается при помощи REST API запроса /hls/enableRecording
POST /rest-api/hls/enableRecording HTTP/1.1
Host: localhost:8081
Content-Type: application/json
{
"ids": [
"test",
"test-HLS-ABR-STREAM"
]
}
Для остановки записи используется REST API запрос /hls/disableRecording
POST /rest-api/hls/disableRecording HTTP/1.1
Host: localhost:8081
Content-Type: application/json
{
"ids": [
"test",
"test-HLS-ABR-STREAM"
]
}
С записанными сегментами можно работать различными инструментами, предназначенными для разбора и проигрывания медиафайлов: ffmpeg, ffprobe и т.п. Кроме того, записанный поток можно проиграть с сервера по URL с суффиксом -DEBUG
https://wcs:8445/test-DEBUG/test-DEBUG.m3u8
Если поток с определенным именем был записан, а затем опубликован новый поток с таким же именем, запись нового потока будет сделана с удалением предыдущей.
Поддержка HLS ABR
Для потоков с видео (только видео или видео+аудио) WCS поддерживает HLS ABR в CDN (в этом случае качества кодируются на выделенном Transcoder сервере) и на одном узле.
Для потоков только с аудио HLS ABR не работает, при попытке запросить HLS ABR манифест для такого потока сервер вернет 404 Not found !
Устаревшая реализация в сборках 5.2.484 - 5.2.582
В сборке 5.2.484 добавлена поддержка HLS ABR плейлистов. Использование этой возможности включается при помощи настройки
hls_master_playlist_enabled=true
Имя основного плейлиста указывается при помощи настройки
hls_manifest_file=index.m3u8
Браузер должен запросить основной плейлист по URL
https://wcs_address:8445/streamName/index.m3u8
Здесь
- wcs_address - адрес WCS сервера
- streamName - имя потока на сервере
- index.m3u8 - имя основного плейлиста
При запросе основного плейлиста сервер проверяет наличие потоков, транскодируемых из указанного потока согласно профилям транскодинга, перечисленным в файле настроек cdn_profiles.yml, например:
profiles:
-720p:
video:
height: 720
bitrate: 1000
codec: h264
-480p:
video:
height: 480
bitrate: 1000
codec: h264
-240p:
video:
height: 240
bitrate: 400
codec: h264
Все транскодированные потоки по профилям, которые в момент запроса опубликованы на сервере, попадают в основной плейлист, например:
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" ../streamName-720p/streamName-720p.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=852x480,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" ../streamName-480p/streamName-480p.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=400000,RESOLUTION=426x240,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" ../streamName-240p/streamName-240p.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2500000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" ../streamName/streamName.m3u8
Затем браузер, в зависимости от пропускной способности канала, переключается между потоками, перечисленными в основном плейлисте.
В момент, когда браузер запрашивает основной плейлист, потоки уже должны быть опубликованы на сервере и нарезаться на HLS сегменты
Чтобы обеспечить наличие потоков, необходимо:
1. На отдельно стоящем сервере:
1.1. Периодически проверять, транскодируются ли потоки к указанным параметрам, и запускать транскодинг при необходимости при помощи REST API
curl -s -X POST -d "{\"uri\":\"transcoder://tcode_test-240p\",\"remoteStreamName\":\"test\",\"localStreamName\":\"test-240p\",\"encoder\":{\"width\":320,\"height\":240}}" http://localhost:8081/rest-api/transcoder/startup
curl -s -X POST -d "{\"uri\":\"transcoder://tcode_test-480p\",\"remoteStreamName\":\"test\",\"localStreamName\":\"test-480p\",\"encoder\":{\"width\":640,\"height\":480}}" http://localhost:8081/rest-api/transcoder/startup
curl -s -X POST -d "{\"uri\":\"transcoder://tcode_test-720p\",\"remoteStreamName\":\"test\",\"localStreamName\":\"test-720p\",\"encoder\":{\"width\":1280,\"height\":720}}" http://localhost:8081/rest-api/transcoder/startup
1.2. Периодически запускать HLS потоки для включения в основной плейлист, например
curl -s -X POST -d "{\"name\":\"test\"}" http://localhost:8081/rest-api/hls/startup
sleep 1
curl -s -X POST -d "{\"name\":\"test-240p\"}" http://localhost:8081/rest-api/hls/startup
sleep 1
curl -s -X POST -d "{\"name\":\"test-480p\"}" http://localhost:8081/rest-api/hls/startup
sleep 1
curl -s -X POST -d "{\"name\":\"test-720p\"}" http://localhost:8081/rest-api/hls/startup
2. На Edge сервере в CDN периодически запрашивать HLS потоки по профилям, например
curl -s http://localhost:8082/test/test.m3u8 sleep 1 curl -s http://localhost:8082/test-240p/test-240p.m3u8 sleep 1 curl -s http://localhost:8082/test-480p/test-480p.m3u8 sleep 1 curl -s http://localhost:8082/test-720p/test-720p.m3u8 sleep 1
Актуальная реализация в сборках 5.2.585 и новее
В сборке 5.2.585 реализация HLS ABR существенно изменена. Как и прежде, HLS ABR может использоваться только в CDN, при этом все транскодированные потоки для вариантов в ABR манифесте Edge забирает одновременно в пределах одной медиасессии, чтобы варианты одного потока были синхронизированы друг с другом. Это требует совместной настройки Transcoder и Edge узлов и накладывает ряд ограничений. Рассмотрим их ниже.
Настройки Transcoder узлов
Для того, чтобы все варианты одного потока были синхронизированы между собой, на Transcoder узлах должно быть включено выравнивание кодирования
transcoder_align_encoders=true
Кроме того, должен быть включен FPS фильтр
video_filter_enable_fps=true video_filter_fps=25
Ключевые фреймы в вариантах потока должны быть синхронизированы. Например, при 25 кадрах в секунду будем отправлять ключевой фрейм каждые 2 секунды
video_filter_fps_gop_synchronization=50
Настройки HLS Edge узлов
На HLS Edge узлах необходимо отключить использование прелоадера и транскодирование потоков
hls_preloader_enabled=false hls_player_width=0 hls_player_height=0
Необходимо также настроить профили транскодирования в файле cdn_profiles.yml
profiles:
-240p:
audio:
codec : mpeg4-generic
rate : 48000
video:
height : 240
bitrate : 300
gop : 50
codec : h264
-480p:
video:
height : 480
bitrate : 600
gop : 50
codec : h264
-720p:
video:
height : 720
bitrate : 1000
gop : 50
codec : h264
Обратите внимание, что параметры звука можно указать для первого профиля, т.к. для всех профилей эти параметры должны быть идентичными и будут применены по первому из профилей.
Затем необходимо включить HLS ABR
hls_abr_enabled=true
Использование
Клиент должен запрашивать плейлист HLS ABR, указывая имя потока с суффиксом
https://server:8445/test_0-HLS-ABR-STREAM/test_0-HLS-ABR-STREAM.m3u8
Суффикс задается при помощи настройки
hls_abr_stream_name_suffix=-HLS-ABR-STREAM
Плейлист содержит ссылки на плейлисты вариантов потока, между которыми клиент может переключаться
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=614400,RESOLUTION=852x480,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" -480p/-480p.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1024000,RESOLUTION=1278x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" -720p/-720p.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=307200,RESOLUTION=426x240,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" -240p/-240p.m3u8
Если запросить поток без суффикса, будет играть HLS без поддержки ABR.
Предотвращение транскодирования к более высоким разрешениям
Если транскодирование к более высоким разрешениями отключено на HLS ABR Edge сервере
cdn_strict_transcoding_boundaries=true
то варианты, соответствующие профилям с более высокими разрешениями, для данного потока не будут нарезаться и не будут доступны плееру.
Ограничения
1. HLS Edge может быть использован только для воспроизведения HLS потоков, клиентские сессии с использованием других протоколов работать не будут.
2. Не работают такие функции, как запись, снятие снапшотов, микширование, захват потоков с другого сервера и прочие функции обработки потоков
HLS ABR на одном узле
В большинстве случаев, для проигрывания HLS ABR целесообразно использовать CDN, поскольку такое решение лучше масштабируется по вычислительной мощности. Однако, начиная со сборки 5.2.1582, поддерживается и транскодирование с нарезкой плейлистов по заданным качествам HLS ABR на одном узле
hls_abr_enabled=true hls_abr_with_cdn=false
В этом случае необходимо отключить прелоадер и транскодирование к определенному разрешению, поскольку поток будет транскодироваться по заданным профилям
hls_preloader_enabled=false hls_player_width=0 hls_player_height=0
Также необходимо включить выравнивание FPS при транскодинге
transcoder_align_encoders=true video_filter_enable_fps=true video_filter_fps=30 video_filter_fps_gop_synchronization=60
Профили транскодинга настраиваются в файле /usr/local/FlashphonerWebCallServer/conf/hls_abr_profiles.yml
profiles:
-180p:
audio:
codec : mpeg4-generic
rate : 48000
video:
height : 180
bitrate : 300
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
-240p:
audio:
codec : mpeg4-generic
rate : 48000
video:
height : 240
bitrate : 500
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
-480p:
audio:
codec : mpeg4-generic
rate : 48000
video:
height : 480
bitrate : 1000
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
-720p:
audio:
codec : mpeg4-generic
rate : 48000
video:
height : 720
bitrate : 1500
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
Для HLS ABR поддерживается и Low Latency HLS
hls_ll_enabled=true hls_new_http_stack=true
При использовании HLS ABR на одном сервере, на этом сервере будет работать транскодинг к нескольким качествам для каждого опубликованного потока. Это потребует большого количества ядер CPU и оперативной памяти.
Предотвращение транскодирования к более высоким разрешениям
Начиная со сборки 5.2.1611, если поток, опубликованный на сервере, имеет разрешение по высоте меньшее, чем какой-то из вариантов, перечисленных в hls_abr_profiles.yml, то все варианты с большими разрешениями не будут кодироваться и не попадут в манифест, например, при публикации 960x540 манифест будет таким:
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=300000,RESOLUTION=320x180,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 180/180.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=500000,RESOLUTION=428x240,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 240/240.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=848x480,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 480/480.m3u8
поскольку транскодирования вверх до 1280x720 не будет.
Если разрешение потока, опубликованного на сервере, ниже минимального профиля, такой поток будет транскодирован к минимальному профилю, и в плейлисте будет только этот профиль
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=300000,RESOLUTION=320x180,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 180/180.m3u8
Если в списке профилей есть такой, для которого не указаны ни высота, ни ширина, по этому профилю поток будет транскодироваться с оригинальным разрешением и заданными FPS и GOP, и этот вариант будет всегда включаться в плейлист:
profiles:
original:
video:
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
Очередность качеств в манифесте HLS ABR потока
До сборки 5.2.1606, качества в манифесте HLS ABR потока сортировались в алфавитном порядке именования профилей, например, при таком cdn_profiles.yml или hls_abr_profiles.yml
profiles:
360:
video:
height : 360
bitrate : 1000
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
720:
video:
height : 720
bitrate : 2000
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
1080:
video:
height : 1080
bitrate : 2500
codec : h264
codecImpl : OPENH264
gop : 60
fps : 30
манифест будет таким
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2500000,RESOLUTION=1920x1080,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 1080/1080.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 360/360.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2000000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 720/720.m3u8
Начиная со сборки 5.2.1606, порядок следования качеств в манифесте соответствует порядку перечисления профилей в cdn_profiles.yml или hls_abr_profiles.yml
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 360/360.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2000000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 720/720.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2500000,RESOLUTION=1920x1080,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 1080/1080.m3u8
При этом, если в настройке встречаются два профиля с одинаковыми названиями, сервер будет использовать только последний из профилей с одинаковыми именами.
Транскодирование максимального качества только при наличии B-фреймов в исходном потоке
Для того, чтобы снизить нагрузку на сервер при кодировании видео, в сборке 5.2.1840 добавлена возможность транскодировать максимальное ABR качество (которое обычно соответствует оригинальному разрешению потока) только при наличии B-фреймов в потоке. Эта возможность включается настройкой
h264_b_frames_force_transcoding=true
При этом сервер проверяет наличие B-фреймов в исходном потоке, анализируя заданное количество фреймов (по умолчанию 10)
frame_cnt_to_determine_their_type=10
Если в потоке есть B-фреймы, максимальное ABR качество будет транскодироваться, и будет доступно плееру в HLS манифесте
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 360/360.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2000000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 720/720.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2500000,RESOLUTION=1920x1080,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 1080/1080.m3u8
Если в потоке нет B-фреймов, максимальное ABR качество не будет транскодироваться
#EXTM3U #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1000000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 360/360.m3u8 #EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2000000,RESOLUTION=1280x720,CODECS="avc1.42e01f,mp4a.40.2" 720/720.m3u8
В этом случае оригинальное качество необходимо запросить отдельно с клиента.
Начиная со сборки 5.2.1916, эта возможность доступна и для HLS ABR в CDN. Для этого все серверы в CDN должны быть обновлены до сборки 5.2.1916 или новее, и на Edge сервере указаны следующие настройки
cdn_strict_transcoding_boundaries=true h264_b_frames_force_transcoding=true
Максимальный размер плейлиста
Максимальный размер плейлиста в сегментах задается настройкой
hls_list_size=8
По умолчанию размер HLS плейлиста равен 8 сегментам. Отметим, что, когда нарезка HLS только стартовала, количество сегментов в первых плейлистах будет меньше заданного.
Хранение сегментов HLS
Использование диска
В сборках до 5.2.1713 HLS-сегменты по умолчанию записываются на диск сервера, в каталог /usr/local/FlashphonerWebCallServer/hls . Начиная со сборки 5.2.687, каталог для сохранения сегментов можно изменить при помощи параметра
hls_dir=/usr/local/FlashphonerWebCallServer/hls
(Расположение прелоадера настраивается отдельно при помощи параметра hls_preloader_dir .)
На диске хранится количество сегментов, соответствующее заданному размеру плейлиста. Чем меньше количество сегментов в плейлисте, тем меньше задержка при воспроизведении. Однако при коротком плейлисте подписчики с недостаточной пропускной способностью каналов могут запрашивать сегменты, которых уже нет в плейлисте и на диске. В связи с этим, в сборке 5.2.581 добавлена возможность хранить некоторое число сегментов на диске после их ухода из плейлиста. Эта возможность включается настройкой
hls_hold_segments_before_delete=true
По умолчанию, будет храниться 5 последних сегментов
hls_hold_segments_size=5
Например, если плейлист содержит 3 сегмента
#EXTM3U #EXT-X-VERSION:8 #EXT-X-TARGETDURATION:11 #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:15 #EXT-X-DISCONTINUITY-SEQUENCE:1 #EXTINF:3.415, test_017.ts #EXTINF:10.417, test_018.ts #EXTINF:9.084, test_019.ts
на диске будут храниться 3 текущих сегмента из плейлиста и 5 предшествующих
test_012.ts test_013.ts test_014.ts test_015.ts test_016.ts test_017.ts test_018.ts test_019.ts
Использование оперативной памяти
При больших нагрузках на сервер, например, если он выделен для раздачи потоков по HLS, чтение сегментов с диска для отправки подписчикам может давать задержки. В этом случае необходимо включить хранение HLS сегментов в памяти
hls_store_segment_in_memory=true
Для отправки подписчикам сегменты будут считываться из памяти. Необходимо отметить, что в этом случае потребуется больше памяти под Java heap для хранения сегментов.
В сборке 5.2.1713 хранение сегментов в оперативной памяти включено по умолчанию.
Отладочные логи для HLS-сессии
Для отчета об ошибке можно, используя CLI, включить сбор отладочных логов для HLS-сессий
update node-setting --value true hls_enable_session_debug
Следует учесть, что файл настроек flashphoner.properties будет перезаписан после этой команды.
Поддержка Low Latency HLS
Начиная со сборки 5.2.1181, поддерживается Low Latency HLS (LL HLS). Эта возможность включается при помощи настройки
hls_ll_enabled=true hls_new_http_stack=true
В этом случае плееры, которые поддерживают LL HLS (например, HLS.JS), будут играть дополнительные HLS сегменты и давать меньшую задержку по сравнению с плеерами, которые их не играют (например, VideoJS).
Для того, чтобы LL HLS проигрывался корректно, необходимо, как и для обычного HLS, обеспечить стабильный FPS публикуемого потока и стабильный интервал между ключевыми кадрами. Таким образом, исходный поток рекомендуется публиковать как RTMP с параметрами
Рекомендованные настройки сервера для LL HLS
Начиная со сборки 5.2.1345, рекомендуются следующие настройки для проигрывания Low latency HLS:
hls_ll_enabled=true hls_auto_start=true hls_preloader_enabled=false hls_player_width=848 hls_player_height=480 video_filter_enable_fps=true video_filter_fps=30 video_encoder_h264_gop=60
Начиная со сборки 5.2.1965, для работы LL HLS по сравнению с настройками по умолчанию достаточно настройки
hls_ll_enabled=true
Использование HTTP/2 и HTTP/1
Согласно спецификации, LL HLS должен воспроизводиться с использованием HTTP/2, то есть через безопасное соединение
https://wsc:8445/test/test.m3u8
В WCS также возможно использование HTTP/1 через небезопасное соединение
http://wsc:8082/test/test.m3u8
Отметим, что LL HLS через HTTP/1 работает во всех основных браузерах, кроме Safari, поэтому не рекомендуется использовать эту возможность в промышленной эксплуатации.
Каталог для нарезки сегментов LL HLS
По умолчанию, сегменты LL HLS помещаются в подкаталоги с именами потоков в каталог
ll_hls_dir=/usr/local/FlashphonerWebCallServer/ll-hls
При изменении местоположения, например
ll_hls_dir=/opt/ll-hls
необходимо назначить права доступа командой
/usr/local/FlashphonerWebCallServer/bin/webcallserver set-permissions
и перезапустить WCS, чтобы применить изменения.
Максимальный размер LL HLS плейлиста
Максимальный размер LL HLS плейлиста в сегментах задается настройкой
ll_hls_list_size=12
По умолчанию размер LL HLS плейлиста равен 12 полным сегментам. Отметим, что, когда нарезка HLS только стартовала, количество полных сегментов в первых плейлистах будет меньше заданного.
Прелоадер для LL HLS
Начиная со сборки 5.2.1729, для LL HLS, как и для обычного HLS, может использоваться прелоадер
hls_preloader_enabled=true
Файлы прелоадера LL HLS по умолчанию помещаются в каталог
ll_hls_preloader_dir=/usr/local/FlashphonerWebCallServer/ll-hls/.preloader
Расположение может быть изменено, например
ll_hls_preloader_dir=/opt/preloader
По умолчанию, LL HLS прелоадер состоит из следующих файлов, по одному на каждое соотношение сторон видео потоков
16x9.mp4 2x1.mp4 4x3.mp4
Если соотношение сторон публикуемого потока неизвестно, используется прелоадер с соотношением 16:9. Если файлы прелоадера отстутствуют, нарезка LL HLS будет начинаться без прелоадера, аналогично настройке
hls_preloader_enabled=false
Настройка собственного прелоадера
При необходимости, для LL HLS может быть настроен собственный прелоадер. Для этого необходимо подготовить файлы в трех основных аспектах 16:9, 4:3 и 2:1 согласно следующим требованиям:
- контейнер MP4, кодек видео H264, кодек аудио AAC
- файлы должны позволять немедленное проигрывание (MP4 атом
moovдолжен быть перед атомомmdat) - файлы не должны содержать B-фреймов
- длительность файла должна быть около 1 минуты
- файл должен иметь ровный FPS
- интервал между ключевыми кадрами должен быть около 2 секунд
Предполагается, что исходные файлы уже записаны в нужном аспекте, например, при помощи OBS Studio или подготовлены в видеоредакторе. Пример команды для преобразования файла под указанные требования:
ffmpeg -i 16x9-source.mp4 -bf 0 -acodec aac -vcodec h264 -preset ultrafast -g 60 -strict -2 -r 30 -ar 48000 -movflags faststart -ss 00:00:00 -t 00:01:00 16x9.mp4
Затем подготовленными файлами необходимо заменить файлы прелоадера по умолчанию и перезапустить WCS.
Для восстановления прелоадера по умолчанию достаточно удалить файлы собственного прелоадера и перезапустить WCS.
Общие настройки для LL и не LL HLS
Начиная со сборки 5.2.1965, все настройки с префиксом hls_ применяются одинаково к LL и не LL HLS.
Cледующие настройки применяются только к LL HLS и не применяются к не LL HLS
| Параметр | Описание | Значение по умолчанию |
|---|---|---|
| ll_hls_max_number_of_parent_segments_containing_partials | Максимальное число частичных сегментов для одного основного сегмента | 5 |
ll_hls_part_hold_back_count | Значение атрибута PART-HOLD-BACK в плейлисте | 6 |
ll_hls_partial_time_max | Максимальный размер одного частичного сегмента в миллисекундах | 400 |
Поддержка m4s контейнера
В сборке 5.2.1626 добавлена поддержка m4s контейнера для нарезки HLS сегментов, а в сборке 5.2.1632 поддержка данного контейнера включена и для HLS ABR
ll_hls_fragmented_mp4=true
Начиная со сборки 5.2.1724, контейнер m4s поддерживается и для HLS ABR в CDN.
При необходимости, можно переключиться на использование ts контейнера
ll_hls_fragmented_mp4=false
Использование общего сетевого стека для обычного и Low Latency HLS
В сборке 5.2.1749 добавлена настройка, разрешающая использование унифицированного сетевого стека для обычного HLS и Low latency HLS. Эта настройка включена по умолчанию:
use_new_hls=true
При этом:
- по умолчанию используется контейнер m4s для записи сегментов
- настройки с префиксом
hlsприменяются и к обычному HLS, и к LL HLS - настройки с префиксом
ll_hlsприменяются к LL HLS и к контейнеру m4s
Начиная со сборки 5.2.1793, данная настройка удалена. Для доставки HLS и LL HLS сегментов используется унифицированный сетевой стек.
Настройка URL манифеста
Начиная со сборки 5.2.1852, можно задать шаблоны URL, по которому должен запрашиваться основной плейлист (манифест) потока. По умолчанию используются следующие шаблоны:
hls_path_template={streamName}/{streamName}.m3u8
hls_abr_path_template={streamName}{abrSuffix}/{streamName}{abrSuffix}.m3u8
Здесь:
- streamName - имя потока, опубликованного на сервере
- abrSuffix - суффикс для ABR потока, заданный настройкой
hls_abr_stream_name_suffix
В этом случае для получения манифеста HLS потока используется URL
https://wcs:8445/stream/stream.m3u8
а для HLS ABR потока
https://wcs:8445/stream-HLS-ABR-STREAM/stream-HLS-ABR-STREAM.m3u8
Если необходимо, например, задать фиксированное имя манифеста и при этом различать ABR и не ABR потоки, можно задать следующие шаблоны
hls_path_template={streamName}/playlist.m3u8
hls_abr_path_template={streamName}/playlist{abrSuffix}.m3u8
В этом случае для получения манифеста HLS потока будет использоваться URL
https://wcs:8445/stream/playlist.m3u8
а для HLS ABR потока
https://wcs:8445/stream/playlist-HLS-ABR-STREAM.m3u8
Остановка HLS провайдера при остановке публикации
В сборке 5.2.1920 добавлена настройка, управляющая остановкой HLS провайдера при остановке публикации исходного потока. По умолчанию в этом случае HLS провайдер останавливается с задержкой
hls_delayed_shutdown=true
Задержка зависит от размера плейлиста
hls_list_size=8
Таким образом, при остановке исходного потока тем подписчикам, которые уже его играют, дается возможность доиграть уже нарезанные сегменты.
При необходимости, задержку можно отключить
hls_delayed_shutdown=false
В этом случае HLS провайдер будет остановлен стразу при остановке исходной публикации.
Управление нарезкой HLS сегментов
По умолчанию сегменты нарезаются либо по получению очередного ключевого кадра, либо по достижении сегментом размера, заданного настройкой (по умолчанию 2000 мс)
hls_time_min=2000
В сборке 5.2.1974 добавлена возможность включить нарезку только по получению ключевых кадров
hls_always_start_segment_with_key_frame=true
При этом размер сегмента может превышать hls_time_min, однако минимальный размер сегмента может быть и меньше этого значения. Для того, чтобы ограничить минимальную длительность сегментов, используется настройка
hls_keep_min_segment_duration=true
В этом случае размер сегмента будет не меньше, чем hls_time_min.
Автоматическое транскодирование HLS потоков
В сборках WCS до 5.2.2036 по умолчанию включено автоматическое транскодирование HLS потоков к заданному разрешению
hls_player_width=640 hls_player_height=480
В настоящее время необходимости в этом нет, поскольку поток может быть транскодирован при помощи заданного HLS ABR профиля. Поэтому, начиная со сборки 5.2.2036, транскодирование отключено по умолчанию
hls_player_width=0 hls_player_height=0
В дальнейшем эти настройки могут быть удалены.
Известные проблемы
1. Невосстанавливаемый фриз HLS потока при воспроизведении в iOS Safari через CDN
Симптомы: через одну минуту после начала публикации изображение останавливается, звук продолжает воспроизводиться
Решение:
а) включить транскодинг на сервере при помощи настройки в файле flashphoner.properties
disable_streaming_proxy=true
б) если включение транскодинга нежелательно, установить в файле flashphoner.properties
hls_discontinuity_enabled=true
в этом случае возможны щелчки в аудиопотоке, но изображение останавливаться не будет.
2. Прекращение записи сегментов HLS при воспроизведении потока. опубликованного в браузере Firefox
Симптомы: через несколько минут после начала воспроизведения прекращается запись HLS-сегментов, при этом директория потока в директории hls не удаляется, в логе сервера продолжают появляться сообщения
INFO HLSStreamManager - HLSStreamProviderKeepaliveThread-80 Remove hls channel
Для восстановления публикующая сторона должна заново опубликовать поток.
Решение: использовать другой браузер для публикации потока, который предполагается воспроизводить по HLS.
3. При воспроизведении HLS в Safari в iOS 12.4 не играет видео для первого подписчика
Симптомы: при подключении первого подписчика к потоку по HLS в Safari в iOS 12.4 видео не воспроизводится, если HLS-подписчики уже есть, видео играет нормально
Решение: установить минимальное количество сегментов в плейлисте HLS не менее 2
hls_min_list_size=2
4. При воспроизведении RTMP-потока как HLS в Safari в iOS 12.4 не играет видео для любого подписчика, если активна настройка
hls_auto_start=true
Симптомы: при подключении подписчиков к RTMP потоку по HLS в Safari в iOS 12.4 видео не воспроизводится
Решение: при публикации файла со звуковой дорожкой стерео, использовать моно звук, например, для ffmpeg указать настройку
-acodec aac -ac 1
5. Если по HLS проигрывается поток, транскодированный в CDN, и если при этом изменяется соотношение сторон потока, HLS прелоадер отображается в соответствии с соотношением сторон оригинального потока
Симптомы: при заказе транскодированного потока с указанием профиля в имени, например test-640x480p, отображается прелоадер 16:9, если исходный поток опубликован в разрешении 1280x720
Решение: включить на транскодере сохранение соотношения сторон
video_transcoder_preserve_aspect_ratio=true
6. Если в исходном потоке содержатся B-фреймы, в некоторых плеерах могут наблюдаться подергивания
Симптомы: сильно дергается картинка при проигрывании HLS, возможен эффект низкого FPS
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.863, в которой решена данная проблема
7. При проигрывании LL HLS в браузере Safari, при первом подключении к потоку может пропадать звук
Симптомы: поток играет по LL HLS, но нет звука
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.1345 или новее, где эта проблема решена
8. Браузер Chrome на Ubuntu 22.04 может давать ошибку CORS при загрузке плейлистов по HTTPS
Симптомы: браузер Chrome на Ubuntu 22.04 играет HLS по HTTPS нормально, затем выдает ошибку CORS при загрузке очередного плейлиста
Решение: не отправлять из браузера Chrome HTTP запросы на тот же сайт, с которого проигрывается HLS по HTTPS
9. При проигрывании LL HLS ABR в iOS Safari 16 подписчики могут играть поток с большой задержкой.
Симптомы: подписчики, использующие iOS Safari 16, играют с большой задержкой (20 и более секунд) относительно публикации
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.1677, чтобы использовать контейнер m4s по умолчанию для LL HLS, и ожидать возможного исправления в iOS Safari 17
10. HLS ABR не играет при использовании контейнера m4s
Симптомы: нарезка HLS ABR не стартует, в серверном логе сообщение
02:18:01,957 ERROR HlsAbrStreamProvider - HLS-HTTPS-pool-5-thread-1 Failed to check stream null java.lang.NullPointerException
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.1677, где эта проблема решена
11. VLC требует, чтобы LL HLS манифест включал как минимум 4-6 сегментов при подключении первого подписчика
Симптомы: VLC играет LL HLS в контейнере m4s с рассинхронизацией звука и видео, либо дает фризы при переключении качества для LL HLS ABR
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.1677 и увеличить минимальный размер манифеста
hls_min_list_size=6
12. HLS поток только с аудио в контейнере ts проигрывается с заметными щелчками в браузере Safari
Симптомы: HLS поток только с аудио щелкает при проигрывании с использованием native HTML5 плеера в браузере Safari
Решение: начиная со сборки 5.2.1690, использовать контейнер m4s для потоков только с аудио
13. При использовании HLS ABR под нагрузкой может возникать утечка ресурсов кодирования
Симптомы: при использовании HLS ABR, при большой нагрузке на CPU сервера (например, общее число профилей кодирования для всех опубликованных потоков превышает возможности CPU), после остановки публикаций ресурсы кодирования могут не освобождаться, это видно в статистике, например
streams_hls=0 ... native_resources.video_encoders=5
Решение: обновить WCS до сборки 5.2.1947 и установить следующий параметр
handler_async_disconnect=false