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基於HTTP的動態自適應流

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基於HTTP的動態自適應流(英語:Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,縮寫DASH,也稱MPEG-DASH)是一種自適應比特率串流技術,使高質量流媒體可以通過傳統的HTTP網絡服務器以互聯網傳遞。類似蘋果公司HTTP Live Streaming(HLS)方案,MPEG-DASH會將內容分解成一系列小型的基於HTTP的文件片段,每個片段包含很短長度的可播放內容,而內容總長度可能長達數小時(例如電影或體育賽事直播)。內容將被製成多種比特率的備選片段,以提供多種比特率的版本供選用。當內容被MPEG-DASH客戶端回放時,客戶端將根據當前網絡條件自動選擇下載和播放哪一個備選方案。客戶端將選擇可及時下載的最高比特率片段進行播放,從而避免播放卡頓或重新緩衝事件。也因如此,MPEG-DASH客戶端可以無縫適應不斷變化的網絡條件並提供高質量的播放體驗,擁有更少的卡頓與重新緩衝發生率。

MPEG-DASH是首個基於HTTP的自適應比特率串流解決方案,它也是一項國際標準。[1]MPEG-DASH不應該與傳輸協議混淆——MPEG-DASH使用TCP傳輸協議。

MPEG-DASH使用現有的HTTP網絡服務器基礎設施。它允許如互聯網電視、電視機頂盒台式電腦智能手機平板電腦等設備消費通過互聯網傳送的多媒體內容(如視頻電視廣播等),並可應對變動的互聯網接收條件。自適應流解決方案的標準化是為向市場提供信心,使該解決方案可以用於通用部署,抗衡類似但更專有的解決方案,如微軟Smooth Streaming與Adobe的HDS。

不同於HLS、HDS和Smooth Streaming,DASH不關心編解碼器,因此它可以接受任何編碼格式英語Video coding format編碼的內容,如H.265H.264VP9等。[2]

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標準化

MPEG-DASH技術在MPEG之下開發。對DASH的工作始於2010年。2011年1月,它成為一項國際標準草案,並在2011年11月成為國際標準。[3]MPEG-DASH標準已於2012年4月發布為ISO/IEC 23009-1:2012頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)。

DASH是一項與Adobe Systems HTTP Dynamic Streaming蘋果公司HTTP Live Streaming(HLS)微軟Smooth Streaming相關的技術。DASH基於3GPP第9版中的Adaptive HTTP streaming(AHS)和Open IPTV Forum英語Open IPTV Forum Release 2中的HTTP Adaptive Streaming(HAS)。[4][5]作為與MPEG協作的一部分,3GPP Release 10採用DASH(具有特定的編解碼器和操作模式)用於無線網絡。[4]

DASH行業論壇(DASH-IF英語DASH-IF[6]進一步促進和催化了MPEG-DASH的採用,並幫助將其從規範轉變為實際業務。主要的流媒體和媒體公司,包括微軟、Netflix、Google、愛立信、三星、Adobe等都在實際業務中嘗試使用,並為不同使用環境創建了DASH使用指南。

MPEG-DASH也被集成在其他標準中,例如HbbTV中的MPEG-DASH支持(截至1.5版本)。[7]

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概述

DASH是一項自適性串流技術,其將多媒體文件分割為一個或多個片段,並使用超文本傳輸協議傳遞給客戶端。[8] 媒體演示描述(MPD)描述片段信息(計時、統一資源定位符,以及媒體特徵,例如視頻分辨率和比特率),並且可以根據使用環境以不同的方式組織,例如SegmentList, SegmentTemplate, SegmentBase和SegmentTimeline。[9] 片段可以包含任何媒體數據,但是規範提供了與兩種容器類型一起使用的特定指導和格式:ISO基礎媒體文件格式英語ISO base media file format(例如MP4文件格式)或MPEG-2傳輸流

DASH不關心音頻/視頻的編解碼器。多媒體文件通常有一種或多種表示(即不同分辨率或比特率版本),並可基於不同的網絡條件、設備功能和用戶偏好進行選擇,達到自適性串流[10]QoE (Quality of Experience) fairness英語Fairness_measure#QoE_fairness[11]DASH也與底層的應用層協議無關,因此可以配合任何協議中使用。例如,基於CCN英語Content centric networking的DASH。[12]

2015年7月27日,MPEG LA宣布呼籲與MPEG-DASH相關的專利,以便為該技術創建一個專利池。[13]

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實現

通過ExoPlayer,MPEG-DASH在Android上可原生使用,如三星智能電視2012+、LG智能電視2012+、索尼電視2012+、飛利浦NetTV 4.1+、松下Viera 2013+和Chromecast。[14]YouTube以及Netflix已經支持MPEG-DASH,並且可使用多種MPEG-DASH播放器。[15]

中國大陸方面,bilibili已經支持MPEG-DASH[16]

雖然HTML5不直接支持MPEG-DASH,但是已有一些MPEG-DASH的JavaScript實現允許在網頁瀏覽器中通過HTML5 Media Source Extensions(MSE)使用MPEG-DASH。[17]另有其他JavaScript實現,如bitdash播放器[18]支持使用HTML5加密媒體擴展播放有DRM的MPEG-DASH。[19]當WebGL結合使用,MPEG-DASH基於HTML5的自適應比特率流還可實現360°視頻的實時和按需的高效流式傳輸。[20]

客戶端和程序庫

  • Dash.js是Dash行業論壇官方參考和生產播放器。[21]
  • Shaka是出自Google的開源dash播放器。[22]
  • VLC多媒體播放器3.0將為MP4/MPEG和實時流媒體發布一個新客戶端插件。[23][24][25]
  • 跨平台FOSS多媒體框架GStreamer自從至少1.4版本以來支持MPEG-DASH和WebM DASH。[26]
  • 開源程序庫libdash[27]獨立於平台,可在Android、iOS、Windows Phone等移動平台上運行。
  • bitmovin為HTML5和Flash提供了bitdash MPEG-DASH播放器。[28]
  • THEOplayer頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)目前正在尋找夥伴來測試他們的MPEG-DASH視頻播放器。[29]
  • Viblast Player支持HTML5中的MPEG-DASH,並為iOS和Android提供SDK。[30]
  • 巴黎電信學院中GPAC的OSMO4支持MPEG-DASH。[31]
  • 克拉根福大學ITEC中的DASH-JS支持MPEG-DASH。[32]
  • Radiant Media Player支持HTML5中的MPEG-DASH(DASH264和WebM DASH)。[33]
  • Videogular是AngularJS面向桌面和移動平台提供的一個視頻應用框架,AngularJS為HTML5提供的視頻播放器
  • libndash頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)是一個開源(Apache許可證)的C++程序庫,提供構建一個全功能MPEG-DASH媒體播放器所需的所有功能(不包括解碼/渲染幀到顯示器)。
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服務器

請注意,除了Live Streaming外,DASH內容不需要服務器的特定支持。

  • Brightcove英語Brightcove Zencoder英語Zencoder已支持MPEG-DASH transmuxing/transcoding。[34]
  • Elemental Technologies英語Elemental Technologies視頻處理解決方案支持DASH。
  • Helix Universal Server英語Helix Universal Server已支持各種模式下的DASH。
  • nginx-rtmp-module支持生成MPEG-DASH實時流。[35]但在1.2.0版本以前,[36]只能使用dash.js的修改版本[37]和bitdash播放。[38]
  • nginx-ts-module支持實時MPEG-DASH[39]
  • Nimble Streamer英語Nimble Streamer有實時和點播MPEG-DASH的支持。對點播來說,它支持H.265和H.264編解碼器[40]
  • Unified Origin英語Unified Streaming Platform支持MPEG-DASH。[41][42]
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服務

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內容生成器

  • ITEC的DASHEncoder。[47]
  • MP4Box及其來自Telecom ParisTech的GPAC的多媒體框架[48]
  • 巴黎電訊的dashcast支持MPEG-DASH實時流[49]
  • MediaGoom MPEG-DASH Packager[50]
  • Bento4開源工具和SDK[51]

其他

  • ITEC為MPEG-DASH媒體演示描述(MPD)文件提供驗證服務
  • Alpen-Adria克拉根福大學的信息技術研究所(ITEC)、巴黎電信學院GPAC小組和Digital TV Labs已提供多個DASH數據集。[52][53][54]
  • BBC有DASH測試流,包括基於HTTP/2的DASH。[55]

參考資料

外部連結

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