1. 什么是自适应码流

自适应码流，是一种将视频内容制作成多种分辨率版本，然后终端播放器自动选择版本播放的技术。

如图所示，内容服务器在提供视频内容之前，预先将视频转成了流畅、标清、高清等多种分辨率的版本。播放器播放视频时，将首先播放分辨率最低的视频，随后播放器根据当前网络的带宽情况，在播放过程中切换到其他分辨率的版本，当网络带宽充足时使用高分辨率版本，而当网络较差时，使用低分辨率的版本。

自适应码流技术的应用，为视频播放带来了如下高质量的体验：

1. 秒开：视频从低分辨率的视频开始播放，因此加载出首帧画面消耗的时间较少，达到秒开；
2. 高清：自适应码流通常包含不同分辨率的规格，在网络条件好的播放器会选择清晰度更高的规格播放。
3. 无卡顿：播放器会根据网络条件，向上或向下切换不同清晰度的规格，防止弱网络环境播放高清视频产生的卡顿；同时，不同分辨率规格的视频因为做了 IDR 帧对齐，切换过程中也不会产生卡顿。

2. 自适应码流技术分析

自适应码流技术，关键主要在于两点：

1. 如何描述一个视频有哪些分辨率的版本，每种版本所需要的网络条件是什么；
2. 播放器如何根据当前的网络条件，决定是否切换，以及切换到哪个分辨率的版本。
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1. 以 HLS 为例，使用 master playlist 索引一个视频不同分辨率的版本。如上图所示，视频一共包含了3种不同的版本，分辨率分别是 426×240，852×480 和 1280×720。BANDWIDTH 表示了该版本对应的码率，分辨率越高的的版本，码率也越大。

2. 播放器在切换不同分辨率规格的策略，依赖于其采取的码率自适应算法。主要的码率自适应算法有：基于带宽预测的算法、基于 buffer 的算法，以及混合带宽预测和 buffer 的算法。

2.1. 基于带宽预测的算法，可以获得一个预测的视频码率，播放器选择一个不高于预测带宽的视频进行播放。预测的方法是：以当前时间之前的固定时间段的样本（k1，k2）作为参考，计算调和平均值（倒数的平均的倒数），作为预测的视频码率（p1）。该算法仅基于历史的样本预测带宽，准确性不佳。

2.1. 基于 buffer 的算法，则放弃直接的带宽预测，用 buffer 驱动码率选择，buffer 大则选择高码率，否则选择低码率。但是这里潜在的问题是，当播放器的 buffer 发生变化时，可能造成不同分辨率规格的视频频繁切换。

2.3. 目前主流的码率自适应算法，是混合带宽预测和 buffer 的算法，即以带宽预测为主，buffer 为辅，该算法结合了带宽预测和 buffer 两种算法的优势。

行业中的几种主要的自适应码流协议，除了 Apple 的 HLS 之外，还有 Google 的 DASH，Adobe 的 HDS，以及 Microsoft 的 Smooth（后两种实际上已经逐渐被 DASH 替代，即 HLS 和 DASH 成为自适应码流协议的两大阵营）。对比 HLS 和 DASH：

HLS（apple 私有）：视频格式为 ts，索引文件为 m3u8，单码率采用一级索引，多码率采用二级索引；

DASH（ISO标准）：视频格式为 fmp4（也宣称支持ts），索引文件为 mpd，只包含一级索引。

3. 短视频多清晰多方案

1. 由于短视频时长较短，最长为60s，大部分视频为30s左右，所以对短视频分片的意义不大。
2. 在视频数据下发时，下发视频的多码率版本列表（对应简化版的m3u8文件）。
3. 基于混合带宽预测和buffer的算法，切换不同清晰度视频。