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基于HTTP的动态自适应流

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基于HTTP的动态自适应流（英语：Dynamic Adaptive Streaming over HTTP，缩写DASH，也称MPEG-DASH）是一种自适应比特率流技术，使高质量流媒体可以通过传统的HTTP网络伺服器以互联网传递。类似苹果公司的HTTP Live Streaming（HLS）方案，MPEG-DASH会将内容分解成一系列小型的基于HTTP的文件片段，每个片段包含很短长度的可播放内容，而内容总长度可能长达数小时（例如电影或体育赛事直播）。内容将被制成多种比特率的备选片段，以提供多种比特率的版本供选用。当内容被MPEG-DASH客户端回放时，客户端将根据当前网络条件自动选择下载和播放哪一个备选方案。客户端将选择可及时下载的最高比特率片段进行播放，从而避免播放卡顿或重新缓冲事件。也因如此，MPEG-DASH客户端可以无缝适应不断变化的网络条件并提供高质量的播放体验，拥有更少的卡顿与重新缓冲发生率。

MPEG-DASH是首个基于HTTP的自适应比特率流解决方案，它也是一项国际标准。[1]MPEG-DASH不应该与传输协议混淆——MPEG-DASH使用TCP传输协议。

MPEG-DASH使用现有的HTTP网络伺服器基础设施。它允许如互联网电视、电视机顶盒、台式电脑、智能电话、平板电脑等装置消费通过互联网传送的多媒体内容（如视频、电视、广播等），并可应对变动的互联网接收条件。自适应流解决方案的标准化是为向市场提供信心，使该解决方案可以用于通用部署，抗衡类似但更专有的解决方案，如微软Smooth Streaming与Adobe的HDS。

不同于HLS、HDS和Smooth Streaming，DASH不关心编解码器，因此它可以接受任何编码格式（英语：Video coding format）编码的内容，如H.265、H.264、VP9等。[2]

标准化

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MPEG-DASH技术在MPEG之下开发。对DASH的工作始于2010年。2011年1月，它成为一项国际标准草案，并在2011年11月成为国际标准。[3]MPEG-DASH标准已于2012年4月发布为ISO/IEC 23009-1:2012 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。

DASH是一项与Adobe Systems HTTP Dynamic Streaming、苹果公司HTTP Live Streaming（HLS）微软Smooth Streaming相关的技术。DASH基于3GPP第9版中的Adaptive HTTP streaming（AHS）和Open IPTV Forum（英语：Open IPTV Forum） Release 2中的HTTP Adaptive Streaming（HAS）。[4][5]作为与MPEG协作的一部分，3GPP Release 10采用DASH（具有特定的编解码器和操作模式）用于无线网络。[4]

DASH行业论坛（DASH-IF（英语：DASH-IF））[6]进一步促进和催化了MPEG-DASH的采用，并帮助将其从规范转变为实际业务。主要的流媒体和媒体公司，包括微软、Netflix、Google、爱立信、三星、Adobe等都在实际业务中尝试使用，并为不同使用环境创建了DASH使用指南。

MPEG-DASH也被集成在其他标准中，例如HbbTV中的MPEG-DASH支持（截至1.5版本）。[7]

概述

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DASH是一项自适性流技术，其将多媒体文件分割为一个或多个片段，并使用超文本传输协议传递给客户端。[8] 媒体演示描述（MPD）描述片段资讯（计时、统一资源定位符，以及媒体特征，例如视频分辨率和比特率），并且可以根据使用环境以不同的方式组织，例如SegmentList, SegmentTemplate, SegmentBase和SegmentTimeline。[9] 片段可以包含任何媒体数据，但是规范提供了与两种容器类型一起使用的特定指导和格式：ISO基础媒体文件格式（英语：ISO base media file format）（例如MP4文件格式）或MPEG-2传输流。

DASH不关心音频/视频的编解码器。多媒体文件通常有一种或多种表示（即不同分辨率或比特率版本），并可基于不同的网络条件、装置功能和用户偏好进行选择，达到自适性流[10]和QoE (Quality of Experience) fairness（英语：Fairness_measure#QoE_fairness）。[11]DASH也与底层的应用层协议无关，因此可以配合任何协议中使用。例如，基于CCN（英语：Content centric networking）的DASH。[12]

2015年7月27日，MPEG LA宣布呼吁与MPEG-DASH相关的专利，以便为该技术创建一个专利池。[13]

实现

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通过ExoPlayer，MPEG-DASH在Android上可原生使用，如三星智能电视2012+、LG智能电视2012+、索尼电视2012+、飞利浦NetTV 4.1+、松下Viera 2013+和Chromecast。[14]YouTube以及Netflix已经支持MPEG-DASH，并且可使用多种MPEG-DASH播放器。[15]

中国大陆方面，bilibili已经支持MPEG-DASH[16]。

虽然HTML5不直接支持MPEG-DASH，但是已有一些MPEG-DASH的JavaScript实现允许在网页浏览器中通过HTML5 Media Source Extensions（MSE）使用MPEG-DASH。[17]另有其他JavaScript实现，如bitdash播放器[18]支持使用HTML5加密媒体扩展播放有DRM的MPEG-DASH。[19]当WebGL结合使用，MPEG-DASH基于HTML5的自适应比特率流还可实现360°视频的实时和按需的高效流式传输。[20]

客户端和程序库

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  • Dash.js是Dash行业论坛官方参考和生产播放器。[21]
  • Shaka是出自Google的开源dash播放器。[22]
  • VLC多媒体播放器3.0将为MP4/MPEG和实时流媒体发布一个新客户端插件。[23][24][25]
  • 跨平台FOSS多媒体框架GStreamer自从至少1.4版本以来支持MPEG-DASH和WebM DASH。[26]
  • 开源程序库libdash[27]独立于平台，可在Android、iOS、Windows Phone等移动平台上运行。
  • bitmovin为HTML5和Flash提供了bitdash MPEG-DASH播放器。[28]
  • THEOplayer （页面存档备份，存于互联网档案馆）目前正在寻找伙伴来测试他们的MPEG-DASH视频播放器。[29]
  • Viblast Player支持HTML5中的MPEG-DASH，并为iOS和Android提供SDK。[30]
  • 巴黎电信学院中GPAC的OSMO4支持MPEG-DASH。[31]
  • 克拉根福大学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面向桌面和移动平台提供的一个视频应用框架，AngularJS为HTML5提供的视频播放器
  • libndash （页面存档备份，存于互联网档案馆）是一个开源（Apache许可证）的C++程序库，提供构建一个全功能MPEG-DASH媒体播放器所需的所有功能（不包括解码/渲染帧到显示器）。

伺服器

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请注意，除了Live Streaming外，DASH内容不需要伺服器的特定支持。

服务

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内容生成器

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  • ITEC的DASHEncoder。[47]
  • MP4Box及其来自Telecom ParisTech的GPAC的多媒体框架[48]
  • 巴黎电讯的dashcast支持MPEG-DASH实时流[49]
  • MediaGoom MPEG-DASH Packager[50]
  • Bento4开源工具和SDK[51]

其他

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  • ITEC为MPEG-DASH媒体演示描述（MPD）文件提供验证服务
  • Alpen-Adria克拉根福大学的资讯科技研究所（ITEC）、巴黎电信学院GPAC小组和Digital TV Labs已提供多个DASH数据集。[52][53][54]
  • BBC有DASH测试流，包括基于HTTP/2的DASH。[55]

参考资料

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  1. ^ MPEG ratifies its draft standard for DASH. MPEG. 2011-12-02 [2012-08-26]. （原始内容存档于2012-08-20）. 
  2. ^ MPEG-DASH vs. Apple HLS vs. Microsoft Smooth Streaming vs. Adobe HDS. 2015-03-29 [3 June 2016]. （原始内容存档于2020-11-24）. 
  3. ^ ISO/IEC DIS 23009-1.2 Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH). [2017-08-30]. （原始内容存档于2017-01-29）. 
  4. ^ 4.0 4.1 ETSI 3GPP 3GPP TS 26.247; Transparent end-to-end packet-switched streaming service (PSS); Progressive Download and Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (3GP-DASH)
  5. ^ Open IPTV Forum Solution Specification Volume 2a – HTTP Adaptive Streaming V2.1. [2017-08-30]. （原始内容存档于2011-10-09）. 
  6. ^ DASH Industry Forum
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  8. ^ Overview of Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH). [2017-08-30]. （原始内容存档于2020-11-24）. 
  9. ^ MPEG-DASH Overview. [2017-08-30]. （原始内容存档于2016-03-08）. 
  10. ^ 3GPP Dynamic Adaptive Streaming over HTTP – Standards and Design Principles （页面存档备份，存于互联网档案馆） by T. Stockhammer
  11. ^ Towards Network-wide QoE Fairness using OpenFlow-assisted Adaptive Video Streaming. [2017-08-30]. （原始内容存档于2020-08-21）. 
  12. ^ Y. Liu, J. Geurts, J.-P. Point, S. Lederer, B. Rainer, C. Mueller, C. Timmerer and H. Hellwagner, "Dynamic Adaptive Streaming over CCN: A Caching and Overhead Analysis", In Proceedings of the IEEE International Conference on Communication (ICC) 2013 – Next-Generation Networking Symposium, Budapest, Hungary, June, 2013. [2017-08-30]. （原始内容存档于2019-02-06）. 
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  16. ^ 关于引入DASH技术，提升用户播放体验的说明. [2020-02-26]. （原始内容存档于2020-08-21）. 
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  18. ^ bitdash DRM Testarea. [2017-08-30]. （原始内容存档于2015-07-03）. 
  19. ^ HTML5 Encrypted Media Extensions. [2017-08-30]. （原始内容存档于2021-01-20）. 
  20. ^ 360° Streaming in HTML5. [2017-08-30]. （原始内容存档于2017-09-03）. 
  21. ^ A reference client implementation for the playback of MPEG DASH via Javascript and compliant browsers.. [2017-08-30]. （原始内容存档于2021-01-14）. 
  22. ^ Cimpanu, Catalin. Meet Shaka Player, Google's HTML5 Video Player for Low Bandwidth Conditions. Softpedia. 2015-08-24 [2016-08-13]. （原始内容存档于2020-08-03）. 
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外部链接

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