DASH（MPEG-DASH）是 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP的縮寫，是國際標準組 MPEG 2014年推出的技術(shù)標準, 主要目標是形成IP網(wǎng)絡(luò)承載單一格式的流媒體并提供高效與高質(zhì)量服務(wù)的統(tǒng)一方案, 解決多制式傳輸方案(HTTP Live Streaming,  Microsoft Smooth Streaming,  HTTP Dynamic Streaming)并存格局下的存儲與服務(wù)能力浪費、運營高成本與復(fù)雜度、系統(tǒng)間互操作弱等問題.

DASH是基于HTTP的動態(tài)自適應(yīng)的比特率流技術(shù)，使用的傳輸協(xié)議是TCP(有些老的客戶端直播會采用UDP協(xié)議直播, 例如YY, 齊齊視頻等). 和HLS, HDS技術(shù)類似， 都是把視頻分割成一小段一小段， 通過HTTP協(xié)議進行傳輸，客戶端得到之后進行播放；不同的是MPEG-DASH支持MPEG-2 TS、MP4等多種格式, 可以將視頻按照多種編碼切割, 下載下來的媒體格式既可以是ts文件也可以是mp4文件, 所以當客戶端加載視頻時, 按照當前的網(wǎng)速和支持的編碼加載相應(yīng)的視頻片段進行播放.

DASH的整個流程

1. 主播直播流上傳

2. 服務(wù)器的編解碼封裝

3. 流媒體分發(fā)器

   1. mpd文件

   2. 切割后的媒體文件

4. 客戶端

   1. 客戶端加載mpd文件

   2. 解析MPD文件, 組成文件下載鏈接

   3. 當前的網(wǎng)速和支持的編碼加載相應(yīng)的視頻片段進行播放

MPD文件內(nèi)容

MPD文件構(gòu)成

1. MPD 標簽
   屬性:  
   profiles: 不同的profile對應(yīng)不同的MPD要求和Segment格式要求mediaPresentationDuration:整個節(jié)目的時長
   minBufferTime: 至少需要緩沖的時間
   type:點播對應(yīng)static，直播對應(yīng)dynamic
   availabilityStartTime=2019-05-22T22:16:57Z:如果是直播流的話,則必須提供,代表MPD中所有Seg從該時間開始可以request了
   minimumUpdatePeriod=PT10H:至少每隔這么長時間,MPD就有可能更新一次,只用于直播流

2. BaseURL 根目錄

該元素可以在MPD\\Period\\AdaptationSet\\Representation同時出現(xiàn),若同時出現(xiàn),則層層嵌套;在每一層也可以出現(xiàn)多次,默認使用第一個BaseURL;

  3. Period 區(qū)段

一條完整的mpegdash碼流可能由一個或多個Period構(gòu)成，每個Period代表某一個時間段。比如某條碼流有60秒時間，Period1從0-15秒，Period2從16秒到40秒，Period3從41秒到60秒。同一個Period內(nèi)，意味著可用的媒體內(nèi)容及其各個可用碼率（Representation）不會發(fā)生變更。直播情況下，“可能”需要周期地去服務(wù)器更新MPD文件，服務(wù)器可能會移除舊的已經(jīng)過時的Period,或是添加新的Period。新的Period中可能會添加新的可用碼率或去掉上一個Period中存在的某些碼率, 即上面的 Representation 字段

屬性:

duration:Period的時長;
start:Period的開始時間

    4. AdaptationSet 自適應(yīng)子集

一個Period由一個或者多個Adaptationset組成。Adaptationset由一組可供切換的不同碼率的碼流（Representation)組成，這些碼流中可能包含一個（ISO profile)或者多個(TS profile)media content components，因為ISO profile的mp4或者fmp4 segment中通常只含有一個視頻或者音頻內(nèi)容，而TS profile中的TS segment同時含有視頻和音頻內(nèi)容. 當同時含有多個media component content時，每個被復(fù)用的media content component將被單獨描述。

屬性:  

segmentAlignment: 如果為true,則代表該AS中的segment互不重疊
startWithSAP: 每個Segment的第一幀都是關(guān)鍵幀
mimeType AdaptationSet 的媒體類型
minWidth 最小寬度
par 寬高比
contentType: 內(nèi)容類型

    5. media content component 媒體內(nèi)容

一個media content component表示表示一個不同的音視頻內(nèi)容，比如不同語言的音軌屬于不同的media content component,而同一音軌的不同碼率（mpeg dash中叫做Representation)屬于相同的media content component。如果是TS profile，同一個碼率可能包括多個media content components。

    6. SegmentTemplate 片段模板

組成下載 Representation 的URL 模板

屬性:  

media:　指定用來生成Segment列表的模板,可以包含的通配符有$RepresentaonID$，$Bandwidth$，$Number$, $Time$

    7. Representation 媒體文件描述

每個Adaptationset包含了一個或者多個Representations,一個Representation包含一個或者多個media streams，每個media stream對應(yīng)一個media content component。為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬，dash客戶端可能會從一個Representation切換到另外一個Representation

屬性:

codecs=avc1.640028  解碼器標準
bandwidth=3200000  需要帶寬 3.2Mbps

    8. segment 切片

每個Representation由一個或者多個segment組成，每個segment由一個對應(yīng)的URL指定，也可能由相同的URL+不同的byte range指定。dash 客戶端可以通過HTTP協(xié)議來獲取URL（+byte range）對應(yīng)的分片數(shù)據(jù)。MPD中描述segment URL的形式有多種，如Segment list，Segment template，Single segment。

單獨介紹一個特殊的segment : Initialization Segment(初始化片段),  

Representation的Segments一般都采用1個Init Segment+多個普通Segment的方式，還有一種形式就是Self Initialize Segment，這種形式?jīng)]有單獨的Init Segment，初始化信息包括在了各個Segment中。Init Segment中包含了解封裝需要的全部信息，比如Representation中有哪些音視頻流，各自的編碼格式及參數(shù)。對于 ISO profile來說(容器為MP4)，包含了moov box,H264的sps/pps數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息存放于此（avCc box）。

切片內(nèi)容

fMP4（fragmented MP4），可以簡單理解為分片化的MP4，是DASH采用的媒體文件格式，文件擴展名通常為（.m4s或直接用.mp4）, 或者分別切分成mpa(音頻), m4v(視頻);

fMP4 由分片組成，可以按整個文件存儲，也可以按分片存儲：

如果按照單個文件存儲，每個輸出是一個m4s文件。  

完整的fMP4視頻可以描述為如下形式：  

1. moov + (moof + mdat) * N  

2. 如果按照分片存儲，每個分片是一個m4s文件，輸出對應(yīng)了多個m4s。

   fMP4中的第一個分片，對應(yīng)了DASH協(xié)議中Initialization Segment；其后的分片，則對應(yīng)Media Segment。

注:

1. moov: Movie Box，它是一種container box，子box里包含了媒 體的metadata信息;

2. moof: moofbox，這個box是視頻分片的描寫敘述信息, 即分片（fragment）的標識

3. mdat: mdatbox 實際媒體數(shù)據(jù)。我們終于解碼播放的數(shù)據(jù)都在這里面

前端工作

1. 加載視頻說明mpd文件

2. 識別mpd內(nèi)容

3. 判斷網(wǎng)速加載第一個適合該網(wǎng)速的視頻片段, 解析視頻數(shù)據(jù)

4. 視頻數(shù)據(jù)通過 MSE(Media Source Extensions) API 把視頻數(shù)據(jù)傳輸給Video播放

5. 不斷通過加載視頻片段大小/下載時間得出網(wǎng)速, 下載相應(yīng)碼率的視頻

自己動手做DEMO

1.   下載MP4Box( 切片工具)

https://gpac.wp.imt.fr/downloads/gpac-nightly-builds/

注:     安裝后  application   中的  GPAC 是個播放器,   我們需要的是它文件里的下面的MP4Box 工具

1. 執(zhí)行命令

sudo /Applications/GPAC.app/Contents/MacOS/MP4Box -dash-
strict 
5000 -profile dashavc264:live -rap /Users/lijiancheng/Documents/mse/assert/foo.mp4#video /Users/lijiancheng/Documents/mse/assert/foo.mp4#audio -
out 
index.mpd

1. 引入Dash.js(開源庫)
   html
   <script src="https://cdn.dashjs.org/latest/dash.all.min.js"></script>

2. video src標明地址
   html
   <video data-dashjs-player autoplay src="./assert/index.mpd" controls></video>

別人的DASH DEMO

http://reference.dashif.org/dash.js/nightly/samples/dash-if-reference-player/index.html

http://demo.theoplayer.com/test-your-stream-with-statistics

https://bitmovin.com/demos/stream-test

DASH 切片工具

1. FFmpeg

2. MP4Box

Dash開源庫

1. Dash.js 前端播放