0 缩略语解析DASH： over HTTP，是一项自适性串流技术，可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。HLS：HTTP Live ，苹果公司提出基于HTTP的流媒体网络传输协议。CMAF： Media ，是一种可扩展的编码标准，通过指定一致的媒体包装和加密来实现内容和设备之间的互操作性。1 fMP4 是什么？

fMP4（ MPEG-4） 是基于 MPEG-4 Part 12 的流媒体格式，其优点在于使用 DASH 或 HLS 进行流传输时，播放器仅需要下载观众想要看的片段。

其格式与 MP4（参考MP4格式详解）相似，主要的区别有：

fMP4 不需要一个 moov Box 来进行 ，moov Box 只包含了一些 track 信息；fMP4 的 信息与数据都存在一个个 （moof + mdat）。

image.png

2 MP4 to fMP4

在了解 fMP4 格式之前，先通过 来将普通的 MP4 文件转换成 fMP4 文件，来了解 fMP4 文件具体的存储形态与播放方式。

2.1 安装

这里通过 对 MP4 文件转换成 fMP4，可以通过官网下载安装，也通过通过 ：

brew install bento4

2.2 工具转封装

提供了工具集，可以通过其官方文档查阅，这里主要用到了与两个工具：

image.png

使用 ，转换为 fMP4 格式，命令格式为（指定时长为2s）：

mp4fragment --fragment-duration 2000 original.mp4 fragment.mp4

通过 .mp4命令查询确认 .mp4 已经转为 fMP4 格式：

image.png

使用 对 fmp4 文件进行切片：

mp4dash fragment.mp4

可查看其 MPEG DASH 数据：

├── audio
│   └── und
│       └── mp4a.40.2
│           ├── init.mp4
│           ├── seg-1.m4s
│           ├── seg-2.m4s
│           ├── seg-3.m4s
│           ├── seg-4.m4s
│           ├── seg-5.m4s
│           ├── seg-6.m4s
│           ├── seg-7.m4s
│           └── seg-8.m4s
├── stream.mpd
└── video
    └── avc1
        ├── init.mp4
        ├── seg-1.m4s
        ├── seg-2.m4s
        ├── seg-3.m4s
        ├── seg-4.m4s
        ├── seg-5.m4s
        ├── seg-6.m4s
        └── seg-7.m4s

2.3 DASH 数据播放

DASH 数据，可以通过 VLC 播放器打开 .mpd 文件播放，以验证是否正常：

image.png

3 fMP4 格式

fMP4 主要组成：ftyp + Movie * * N

image.png

可以通过 或者 查看 fMP4 文件格式，与 MP4 重复的内容这里就不重复陈述。

image.png

3.1 moov:mvex

mvex 是 fMP4 的标准 box，作用是告诉解码器这是一个fMP4的文件，具体的 信息内容不再放到 trak 里面，而是在每一个 moof 中。

image.png

mehd：查看分片的时长等信息

trex：给 fMP4 的 设置默认值

3.2 moof:traf

Track Box，存在 tfhd、tfdt、sdtp、trun 的容器。

image.png

3.2.1 tfhd

Track Box，主要是对指定的 trak进行相关的默认设置。

3.2.2 tfdt

Track Time Box，存放相关 编码的绝对时间的。因为 fMP4 是流式的格式，所以不像 MP4一样

可以直接根据 直接 seek 到具体位置。这里就需要一个标准时间参考，来快速定位都某个具体的 。

3.2.3 sdtp

and Box，主要是用来描述具体某个 是否是 i 帧，是否是 frame 等相关属性值，

主要用来作为当进行点播回放时的同步参考信息，不是必须 Box。

3.2.4 trun

Track Run Box，存储该 moof 里面相关的 内容。例如，每个 的 size、 、等。

4 fMP4 优势4.1 Trick-play

实现 Trick-play（快进、快退、慢动作等）支持，需要快速找到播放流中的关键帧，依据 fMP4 的特征，保证每个分片以 IDR 帧开始的，这就使得上述的方案实现非常简单。相对 TS 流时，没有办法保证关键帧的所在位置，需要解析多个 TS 才能找到关键帧的位置，fMP4 具体更快的优势。

image.png

4.2 无缝码流切换

无缝码流切换的关键在于：当第一个码流播放结束时，也就是发生切换的时间，第二个码流一定要以关键帧开始播放。

比如 TS 流因为不能保证每个 chunk 一定以关键帧开始，码流切换需要同时下载两个码流的相应分片，并同时解析两个码流，找到关键帧对应的位置才能切换。如果网络不好时，切换低码流时同时下载两个码流，会使卡顿变得更加明显。

fMP4中，保证每个分片以 IDR 帧开始的，还保证不同码流的分片在时间线上是对齐的。而且 fMP4 流音频视频数据分开存储，视频和音频的同步点可以不一样，视频可以以 GOP 边界作为同步点，音频可以以 sync frame 作为同步点，使得无缝码流切换更简单。无缝码流切换流程参看下图：

image.png

5 fMP4 与 CMAF

CMAF（ Media ）是由 、Apple、MLBAM、 等多媒体行业巨头向 MPEG 提出并于 2017 年获批准的国际标准。旨在解决媒体扩展性、传输低延迟、内容可缓存性等通用问题的综合性解决方案，降低流媒体传输的成本以及提升用户体验。

相对 fMP4，需要下载整个片段才能播放。使用 CMAF 的分块编码，加载到第一个分块即可播放，可以边下边播放，因此可实现更低时延的传输。

它们的本质区别是：fMP4 是切片文件流，CMAF 则是连续流。

image.png

6 参考文章Fun with – Part 2MPEG-DASH ( over HTTP)HTTP Live