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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）是一種自適應位元速率串流技術，使高品質串流媒體可以通過傳統的HTTP網路伺服器以網際網路傳遞。類似蘋果公司的HTTP Live Streaming（HLS）方案，MPEG-DASH會將內容分解成一系列小型的基於HTTP的檔案片段，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）。內容將被製成多種位元速率的備選片段，以提供多種位元速率的版本供選用。當內容被MPEG-DASH客戶端回放時，客戶端將根據當前網路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位元速率片段進行播放，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路條件並提供高品質的播放體驗，擁有更少的卡頓與重新緩衝發生率。

MPEG-DASH是首個基於HTTP的自適應位元速率串流解決方案，它也是一項國際標準。[1]MPEG-DASH不應該與傳輸協定混淆——MPEG-DASH使用TCP傳輸協定。

MPEG-DASH使用現有的HTTP網路伺服器基礎設施。它允許如網際網路電視、電視機上盒、桌上型電腦、智慧型手機、平板電腦等裝置消費通過網際網路傳送的多媒體內容（如影片、電視、廣播等），並可應對變動的網際網路接收條件。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.265、H.264、VP9等。[2]

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協同運作的一部分，3GPP Release 10採用DASH（具有特定的編解碼器和操作模式）用於無線網路。[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。主要的串流媒體和媒體公司，包括微軟、Netflix、Google、愛立信、三星、Adobe等都在實際業務中嘗試使用，並為不同使用環境建立了DASH使用指南。

MPEG-DASH也被整合在其他標準中，例如HbbTV中的MPEG-DASH支援（截至1.5版本）。[7]

概述

DASH是一項自適性串流技術，其將多媒體檔案分割為一個或多個片段，並使用超文字傳輸協定傳遞給客戶端。[8] 媒體演示描述（MPD）描述片段資訊（計時、統一資源定位符，以及媒體特徵，例如影片解析度和位元速率），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資料，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基礎媒體檔案格式（英語：ISO base media file format）（例如MP4檔案格式）或MPEG-2傳輸流。

DASH不關心音訊/影片的編解碼器。多媒體檔案通常有一種或多種表示（即不同解析度或位元速率版本），並可基於不同的網路條件、裝置功能和使用者偏好進行選擇，達到自適性串流[10]和QoE (Quality of Experience) fairness（英語：Fairness_measure#QoE_fairness）。[11]DASH也與底層的應用層協定無關，因此可以配合任何協定中使用。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，以便為該技術建立一個專利池。[13]

實現

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

中國大陸方面，bilibili已經支援MPEG-DASH[16]。

雖然HTML5不直接支援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]支援使用HTML5加密媒體擴充播放有DRM的MPEG-DASH。[19]當WebGL結合使用，MPEG-DASH基於HTML5的自適應位元速率流還可實現360°影片的即時和按需的高效串流傳輸。[20]

客戶端和程式庫

  • 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和即時串流媒體發布一個新客戶端外掛程式。[23][24][25]
  • 跨平台FOSS多媒體框架GStreamer自從至少1.4版本以來支援MPEG-DASH和WebM DASH。[26]
  • 開源程式庫libdash[27]獨立於平台，可在Android、iOS、Windows Phone等行動平台上執行。
  • 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影片播放器。[29]
  • Viblast Player支援HTML5中的MPEG-DASH，並為iOS和Android提供SDK。[30]
  • 巴黎電信學院中GPAC的OSMO4支援MPEG-DASH。[31]
  • 克拉根福大學ITEC中的DASH-JS支援MPEG-DASH。[32]
  • Radiant Media Player支援HTML5中的MPEG-DASH（DASH264和WebM DASH）。[33]
  • Videogular是AngularJS面向桌面和行動平台提供的一個影片應用框架，AngularJS為HTML5提供的影片播放器
  • 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++程式庫，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/彩現訊框到顯示器）。

伺服器

請注意，除了Live Streaming外，DASH內容不需要伺服器的特定支援。

服務

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支援MPEG-DASH即時流[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）檔案提供驗證服務
  • Alpen-Adria克拉根福大學的資訊科技研究所（ITEC）、巴黎電信學院GPAC小組和Digital TV Labs已提供多個DASH資料集。[52][53][54]
  • BBC有DASH測試流，包括基於HTTP/2的DASH。[55]

參考資料

  1. ^ MPEG ratifies its draft standard for DASH. MPEG. 2011-12-02 [2012-08-26]. （原始內容存檔於2012-08-20）. 
  2. ^ MPEG-DASH vs. Apple HLS vs. Microsoft Smooth Streaming vs. Adobe HDS. 2015-03-29 [3 June 2016]. （原始內容存檔於2020-11-24）. 
  3. ^ ISO/IEC DIS 23009-1.2 Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH). [2017-08-30]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2011-10-09）. 
  6. ^ DASH Industry Forum
  7. ^ HbbTV Specification 1.5 (PDF). [2017-08-30]. （原始內容存檔 (PDF)於2014-07-03）. 
  8. ^ Overview of Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH). [2017-08-30]. （原始內容存檔於2020-11-24）. 
  9. ^ MPEG-DASH Overview. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2016-03-08）. 
  10. ^ 3GPP Dynamic Adaptive Streaming over HTTP – Standards and Design Principles （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） by T. Stockhammer
  11. ^ Towards Network-wide QoE Fairness using OpenFlow-assisted Adaptive Video Streaming. [2017-08-30]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2019-02-06）. 
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  14. ^ Device Compatibility. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2016-04-01）. 
  15. ^ The Status of MPEG-DASH today, and why Youtube & Netflix use it in HTML5. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2016-04-03）. 
  16. ^ 关于引入DASH技术，提升用户播放体验的说明. [2020-02-26]. （原始內容存檔於2020-08-21）. 
  17. ^ HTML5 Media Source Extensions. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2019-03-23）. 
  18. ^ bitdash DRM Testarea. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2015-07-03）. 
  19. ^ HTML5 Encrypted Media Extensions. [2017-08-30]. （原始內容存檔於2021-01-20）. 
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  21. ^ A reference client implementation for the playback of MPEG DASH via Javascript and compliant browsers.. [2017-08-30]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2020-08-03）. 
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  24. ^ C. Müller and C. Timmerer, "A VLC Media Player Plugin enabling Dynamic Adaptive Streaming over HTTP", In Proceedings of the ACM Multimedia 2011 , Scottsdale, Arizona, November 28, 2011. (PDF). [2017-08-30]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-09-04）. 
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外部連結

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