【郑州校区】学成在线-第13天-讲义-在线学习 HLS 一

1 在线学习需求分析
1.1 需求描述
学成在线作为在线教育网站，提供多种学习形式，包括：录播、直播、图文、社群等，学生登录进入学习中心即可在线学习，本章节将开发录播课程的在线学习功能，需求如下：
1、学生可以在windows浏览器上在线观看视频。
2、播放器具有快进、快退、暂停等基本功能。
3、学生可以方便切换章节进行学习。

什么是录播课程？
录播课程就是提供录制好课程视频，供用户在线点播，反复学习。
课程视频如何管理？
媒资管理系统专门来管理课程视频，用户视频文件上传到媒资系统，并对视频进行编码处理。
1.2 视频点播解决方案
1.2.1 流媒体
流媒体：


概括理解：流媒体就是将视频文件分成许多小块儿，将这些小块儿作为数据包通过网络发送出去，实现一边传输视频 数据 包一边观看视频。
流式传输
在网络上传输音、视频信息有两个方式：下载和流式传输。
下载：就是把音、视频文件完全下载到本机后开始播放，它的特点是必须等到视频文件下载完成方可播放，播放等待时间较长，无法去播放还未下载的部分视频。
流式传输：就是客户端通过链接视频服务器实时传输音、视频信息，实现“边下载边播放”。
流式传输包括如下两种方式：
1） 顺序流式传输
即顺序下载音、视频文件，可以实现边下载边播放，不过，用户只能观看已下载的视频内容，无法快进到未下载的视频部分，顺序流式传输可以使用Http服务器来实现，比如Nginx、Apache等。
2）实时流式传输
实时流式传输可以解决顺序流式传输无法快进的问题，它与Http流式传输不同，它必须使用流媒体服务器并且使用流媒体协议来传输视频，它比Http流式传输复杂。常见的实时流式传输协议有RTSP、RTMP、RSVP等。
流媒体系统的概要结构
通过流媒体系统的概要结构学习流媒体系统的基本业务流程。


1、将原始的视频文件通过编码器转换为适合网络传输的流格式，编码后的视频直接输送给媒体服务器。原始的视频文件通常是事先录制好的视频，比如通过摄像机、摄像头等录像、录音设备采集到的音视频文件，体积较大，要想在网络上传输需要经过压缩处理，即通过编码器进行编码 。
2、媒体服务获取到编码好的视频文件，对外提供流媒体数据传输接口，接口协议包括 ：HTTP、RTSP、RTMP等 。
3、播放器通过流媒体协议与媒体服务器通信，获取视频数据，播放视频。
1.2.2 点播方案
本项目包括点播和直播两种方式，我们先调研点播的方案，如下：
1、 播放器通过 http协议从http服务器上下载视频文件进行播放问题：必须等到视频下载完才可以播放，不支持快进到某个时间点进行播放
2、 播放器通过rtmp协议连接媒体服务器以实时流方式播放视频使用rtmp协议需要架设媒体服务器，造价高，对于直播多采用此方案。
3、 播放器使用HLS协议连接http服务器（Nginx、Apache等）实现近实时流方式播放视频HLS协议规定：基于Http协议，视频封装格式为ts，视频的编码格式为H264,音频编码格式为MP3、AAC或者AC-3。
HLS是什么？


HLS的工作方式是：将视频拆分成若干ts格式的小文件，通过m3u8格式的索引文件对这些ts小文件建立索引。一般10秒一个ts文件，播放器连接m3u8文件播放，当快进时通过m3u8即可找到对应的索引文件，并去下载对应的ts文件，从而实现快进、快退以近实时 的方式播放视频。
IOS、Android设备、及各大浏览器都支持HLS协议。


详细参考：https://baike.baidu.com/item/HLS/8328931?fr=aladdin
采用HLS方案即可实现边下载边播放，并可不用使用rtmp等流媒体协议，不用构建专用的媒体服务器，节省成本。
本项目点播方案确定为方案3。

【郑州校区】学成在线-第13天-讲义-在线学习 HLS 一

1 在线学习需求分析
1.1 需求描述
学成在线作为在线教育网站，提供多种学习形式，包括：录播、直播、图文、社群等，学生登录进入学习中心即可在线学习，本章节将开发录播课程的在线学习功能，需求如下：
1、学生可以在windows浏览器上在线观看视频。
2、播放器具有快进、快退、暂停等基本功能。
3、学生可以方便切换章节进行学习。

什么是录播课程？
录播课程就是提供录制好课程视频，供用户在线点播，反复学习。
课程视频如何管理？
媒资管理系统专门来管理课程视频，用户视频文件上传到媒资系统，并对视频进行编码处理。
1.2 视频点播解决方案
1.2.1 流媒体
流媒体：


概括理解：流媒体就是将视频文件分成许多小块儿，将这些小块儿作为数据包通过网络发送出去，实现一边传输视频 数据 包一边观看视频。
流式传输
在网络上传输音、视频信息有两个方式：下载和流式传输。
下载：就是把音、视频文件完全下载到本机后开始播放，它的特点是必须等到视频文件下载完成方可播放，播放等待时间较长，无法去播放还未下载的部分视频。
流式传输：就是客户端通过链接视频服务器实时传输音、视频信息，实现“边下载边播放”。
流式传输包括如下两种方式：
1） 顺序流式传输
即顺序下载音、视频文件，可以实现边下载边播放，不过，用户只能观看已下载的视频内容，无法快进到未下载的视频部分，顺序流式传输可以使用Http服务器来实现，比如Nginx、Apache等。
2）实时流式传输
实时流式传输可以解决顺序流式传输无法快进的问题，它与Http流式传输不同，它必须使用流媒体服务器并且使用流媒体协议来传输视频，它比Http流式传输复杂。常见的实时流式传输协议有RTSP、RTMP、RSVP等。
流媒体系统的概要结构
通过流媒体系统的概要结构学习流媒体系统的基本业务流程。


1、将原始的视频文件通过编码器转换为适合网络传输的流格式，编码后的视频直接输送给媒体服务器。原始的视频文件通常是事先录制好的视频，比如通过摄像机、摄像头等录像、录音设备采集到的音视频文件，体积较大，要想在网络上传输需要经过压缩处理，即通过编码器进行编码 。
2、媒体服务获取到编码好的视频文件，对外提供流媒体数据传输接口，接口协议包括 ：HTTP、RTSP、RTMP等 。
3、播放器通过流媒体协议与媒体服务器通信，获取视频数据，播放视频。
1.2.2 点播方案
本项目包括点播和直播两种方式，我们先调研点播的方案，如下：
1、 播放器通过 http协议从http服务器上下载视频文件进行播放问题：必须等到视频下载完才可以播放，不支持快进到某个时间点进行播放
2、 播放器通过rtmp协议连接媒体服务器以实时流方式播放视频使用rtmp协议需要架设媒体服务器，造价高，对于直播多采用此方案。
3、 播放器使用HLS协议连接http服务器（Nginx、Apache等）实现近实时流方式播放视频HLS协议规定：基于Http协议，视频封装格式为ts，视频的编码格式为H264,音频编码格式为MP3、AAC或者AC-3。
HLS是什么？


HLS的工作方式是：将视频拆分成若干ts格式的小文件，通过m3u8格式的索引文件对这些ts小文件建立索引。一般10秒一个ts文件，播放器连接m3u8文件播放，当快进时通过m3u8即可找到对应的索引文件，并去下载对应的ts文件，从而实现快进、快退以近实时 的方式播放视频。
IOS、Android设备、及各大浏览器都支持HLS协议。


详细参考：https://baike.baidu.com/item/HLS/8328931?fr=aladdin
采用HLS方案即可实现边下载边播放，并可不用使用rtmp等流媒体协议，不用构建专用的媒体服务器，节省成本。
本项目点播方案确定为方案3。