八、使用ffmpeg处理MP4文件,加密、播放HLS流

MP4 标准非常灵活,可扩展性比较好,有很多常见的格式是基于 MP4 做了一些扩展,然后被应用到比较广的范围,比如 CMAF、DASH、HLS。

一、MP4文件的生成
  • 首先,将mp4的moov 移动到mdat 前面,mp4的索引信息moov一般在文件的最后生成并保存,但在网络点播mp4时,播放器需要moov索引信息,有的播放器需要下载全部文件才能获得moov,有的是需要先下载一段mdat再跳过后面的mdat去读moov,如果moov直接放在文件开头,就能节省播放 MP4 文件开始时间段的开销。
    $ ffmpeg -i a.mp4 -movflags faststart output.mp4
  • 然后将标准的MP4格式转化为支持DASH协议的MP4格式,使它更适合流媒体的传输
    $ ffmpeg -i a.mp4 -movflags dash dashoutput.mp4
  1. 转化前 标准的MP4格式文件一般包含以下几个部分:
  • ftyp:作为根节点下的第一个box出现,存储文件类型、版本、兼容信息等。
  • free:没有特定结构的数据块,存储版权、关键字、标签等信息
  • moov:索引
  • mdat
  1. 转化后 支持DASH协议的MP4格式文件:
  • ftyp
  • moov
  • sidx
  • moof

在转化过程中,会移除不必要的信息,比如 free,转化完成后的内容可以看成由一个个切片组成,并且每个分段大小相等。
这个过程中会自动忽略 use_editlist 参数(编辑列表),因为当你 指定输入文件中的某些时间段 被视为输出文件中的一个 单独的片段,为了保证输出文件的片段包含完整的帧信息(关键帧),输入文件的时间轴会被更改,可能导致音画不同步等问题。

二、如何使用 ffmpeg 加密、播放HLS视频流
生成
  1. 生成一个加密密钥(key),将二进制密钥转换为十六进制格式
$ openssl rand 16 > key.bin
$ xxd -p key.bin > key.hex
  1. 生成一个 keyinfo.txt,内容只有三行:keyinfo文件的URL、keyinfo文件名、上面生成的密钥
file:///Users/xionluc/Desktop/temp/keyinfo.txt
keyinfo.txt
a2123cee6f0b4cb949ca34b448690b89
  1. 使用FFmpeg将视频文件转换为HLS格式,将输出一个加密的HLS视频流,包括一个m3u8播放列表文件(例如output.m3u8)和多个TS段文件(例如segment_001.ts,segment_002.ts,等等)。
/**
-hls_time :参数指定每个HLS切片的持续时间
-hls_key_info_file:参数指定存储加密密钥
-hls_playlist_type:指定生成的HLS播放列表的类型
-hls_segment_filename:指定生成的HLS视频片段的文件名格式
*/ 
ffmpeg -i a.mp4 -codec:v libx264 -codec:a aac -hls_time 10 -hls_key_info_file keyinfo.txt -hls_playlist_type vod -hls_segment_filename "segment_%03d.ts" output.m3u8
播放:
  1. 在keyinfo.txt文件中添加以下内容:
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128,URI="key.bin",IV=0x<IV>
  1. 将生成的HLS播放列表文件(encrypted.m3u8)和加密密钥文件(keyinfo.txt)上传到服务器,替换为服务器上的实际路径和值。

  2. 在播放HLS视频时,使用支持AES-128加密的播放器,并将key.bin文件下载到本地,以便解密视频流。

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