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HLS による YouTube ライブコンテンツの配信

このドキュメントでは、HTTP Live Streaming（HLS）プロトコルを使用して、 YouTube のライブデータをエンコーダからストリーミングする。このドキュメントは製品に HLS 取り込みサポートを追加したいとお考えのエンコーダベンダーからの情報です。HLS 取り込みは、高い負荷がかかるプレミアムコンテンツに適しています。比較的高いレイテンシで高品質と高解像度を実現しています概要 YouTube ライブで利用できるさまざまな取り込みプロトコルの比較ストリーミングのサポートについては、YouTube ライブ配信取り込みプロトコルの比較をご覧ください。

HLS を使用してライブデータをストリーミングするには、エンコーダから HTTP PUT を使用したプレイリストとメディアセグメントの YouTube の HLS エンドポイントへの送信 POST リクエスト。エンコーダから見ると、YouTube HLS エンドポイントはパッシブな HTTP サーバーであると考えられます。

各メディアセグメントは、短い部分の実際のマルチメディアコンテンツを表します。 1 秒から 4 秒間続きます各メディア再生リストメディアセグメントを正しいストリーム順序で再構築する方法について説明します。

メディア形式の要件

YouTube の HLS 取り込みには、動画と音声に関する次の要件があります。 content:

動画と音声は M2TS 形式で多重化する必要があります。
サポートされている動画コーデックは H.264 と HEVC です。
60 fps までのフレームレートがサポートされています。
クローズド GOP のみがサポートされています。
サポートされているオーディオコーデックは AAC で、シングルトラック音声のみがサポートされています。

要件の詳細については、メディアセグメントのセクションをご覧ください。

HDR

HEVC コーデックを使用したハイダイナミックレンジ（HDR）動画はサポートされており、次の追加要件が適用されます。

サポートされている色標準は、非定輝度での 10 ビット PQ および HLG です。具体的には、次のようになります。
- クロマ形式は YUV 4:2:0 10 ビットである必要があります。
- 伝達関数は PQ（SMPTE ST 2084 とも呼ばれます）または HLG である必要があります（ARIB STD-B67 とも呼ばれます）。
- 色域は Rec2020 年
- 行列係数は Rec.2020 非定輝度。
制限付き範囲（MPEG 範囲）とフルレンジ（または JPEG 範囲）のサンプル値がサポートされています。重要なのはコンテンツで使用されるサンプル値の範囲。範囲が限定されたサンプル値は、推奨されます。

HLS 取り込み URL の取得

YouTube API から HLS 取り込み URL を取得する

完全な取り込み URL を取得するには、YouTube ライブ配信 API を使用して liveStream を挿入しますを次のように置き換えますプロパティ:

"cdn": {
  "ingestionType": "hls",
  "frameRate": "variable",
  "resolution": "variable"
}

API レスポンスの cdn.ingestionInfo.ingestionAddress フィールドには、メインの取り込み URL、cdn.ingestionInfo.backupIngestionAddress フィールドには、バックアップ取り込み URL を指定します。詳細については、このモジュールのコースリソースに liveStreams リソース。

YouTube Studio から HLS 取り込み URL を取得する

YouTube クリエイターツールのウェブインターフェースで、[作成] をクリックした後、ストリーム] を選択すると、YouTube に「ストリームキー」が表示されます。英数字で構成され使用できます。この秘密鍵は、作成者とシークレットの両方の YouTube にストリーミングできます

次のようにして、このストリームキーから HLS URL を作成できます。

https://a.upload.youtube.com/http_upload_hls?cid=$STREAM_KEY&copy=0&file=

ここで、$STREAM_KEY はウェブインターフェースに表示されるストリームキーです。たとえば、https://a.upload.youtube.com/http_upload_hls?cid=abcd-efgh-ijkl-mnop-qrst&copy=0&file= です。

信頼性を高めるために、取り込みの 2 番目の冗長コピーを送信できますコピーします。

https://b.upload.youtube.com/http_upload_hls?cid=$STREAM_KEY&copy=1&file=

バックアップとプライマリ URL には 2 つの違いがあります。それはホスト名と copy= パラメータが変更されました。バックアップの取り込みは、プライマリ取り込みとは異なる copy= パラメータ値を使用して、ストリームが破損します

HLS 取り込み URL の完成

どちらの方法でも取得できる URL は不完全なテンプレートです。両端空の file= クエリパラメータを指定します。最終ページ URL を作成するには、エンコーダが URL の末尾にメディア再生リストまたはメディアセグメントのファイル名を追加します。 file= パラメータが完成します。

file= パラメータの値には、次のルールが適用されます。

エンコーダは、メディア再生リストまたはメディアセグメントのファイル名を英数字、アンダースコア、スラッシュ、ハイフン、ピリオド。他の文字は使用できません。
エンコーダでファイル名を URL エンコードすることはできません。
エンコーダでは、ファイル名に相対パスまたは絶対パスのコンポーネントを含めることができます。必須ではありません。エンコーダにパスコンポーネントが含まれている場合、同じパスを参照する必要があります。対応する再生リストエントリを返します。

HLS プロトコルの要件

メディア再生リストとエンコーダから送信されるメディアセグメントは、 HTTP Live Streaming 2nd Edition 仕様をご覧ください。

HLS の仕様では、メディア再生リストとマスターの 2 種類の再生リストが定義されています。再生リストYouTube はストリーミングコンテンツを異なる解像度にコード変換し、場合、エンコーダはビットレートの異なるコンテンツを YouTube。そのため、YouTube では HLS 取り込み用にメディア再生リストのみをサポートしています。およびマスター再生リストは無視されます。（マスター再生リストにはバリエーションリストがストリーム（それぞれ同じコンテンツの異なるバージョンを表す）

エンコーダは次の条件を満たす必要があります。

受信したい解像度でエンコードしたストリームを 1 つだけ（単一解像度と単一コーデック）です。
音声と動画の両方に対応しています。
すべてのリクエストに HTTPS と永続的な接続を使用する。

以降のセクションでは、メディア再生リストの具体的な要件について説明します。メディアセグメントです

メディアの再生リスト

メディアプレイリストには、連結して連結できるメディアセグメントのリストが含まれます。連続的なデコード可能なマルチメディアストリームを表します。Media Playlist は期待するメディアセグメントと、それらをストリームを再構成します

要件

メディアプレイリストのファイル名の末尾は、.m3u8 または .m3u にする必要があります。
ストリームに送信される最初のメディア再生リストはシーケンス番号で始まる必要があります 0 とシーケンス番号は単調に増加する必要があります。
EXT-X-MEDIA-SEQUENCE タグは、スコープのシーケンス番号をリストの最初のメディアセグメントです。
メディア再生リストに含める未処理のセグメントは 5 つまでです。サーバーが受信または確認応答を行っていない場合、そのセグメントは未処理です。受け取りません。

未解決のセグメントに加えて、確認済みのセグメントもいくつか含めるセグメントに分割されます。これにより、メディアプレイリストがサーバーサイドで失われた場合にスキップされるセグメント。対象承認済みセグメントとセグメントを最大 5 個まで含めることができます未処理のセグメントが表示されます。

サーバーは、メディアセグメントを受け取ったことを、そのセグメントのアップロードに対する「200」（OK）または「202」（Accepted）というレスポンス。 202 レスポンスは、サーバーがセグメントをそのセグメントを識別する再生リストが生成されます。
すべてのメディアセグメントについて更新されたメディアプレイリストを送信し、メディアプレイリストが失われた場合に、迅速にサーバーを復旧できる。
サーバーがメディアセグメントの受信を確認すると、メディアプレイリストが競合しないようにする EXT-X-MEDIA-SEQUENCE タグの値。長すぎます。たとえば、サーバーが受信メッセージの受信を最初の 9 個のメディアセグメント、次のメディアプレイリストには 8 番目のメディアセグメント、 10 番目と 10 番目のメディアセグメントです
EXT-X-KEY タグと EXT-X-SESSION-KEY タグはサポートされていません。

例

次のリストは、エンコーダが要求するファイルの例です。 send:

Media Playlist file with seqnum #0
Media Segment file #0
Media Playlist file with seqnum #0-#1
Media Segment file #1
Media Playlist file with seqnum #0-#2
Media Segment file #2
Media Playlist file with seqnum #1-#3
Media Segment file #3
...

次の例は、ライブ動画の途中で送信されたメディア再生リストを示しています。。この例は配信の途中であるため、 EXT-X-MEDIA-SEQUENCE タグにゼロ以外の値が指定されています。

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:4
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2680

#EXTINF:3.975,
fileSequence2680.ts
#EXTINF:3.941,
fileSequence2681.ts
#EXTINF:3.975,
fileSequence2682.ts

メディアセグメント

メディアセグメントの要件は次のとおりです。

ファイル名
- URL のメディアセグメントファイル名は .ts にする必要があります。プレイリストのファイル名と一致する必要があります。
- メディアセグメントのファイル名は、エンコーダの再起動時や、ストリームの再起動回数が増えます。
形式
- メディアセグメントは M2TS 形式とし、自己初期化する必要があります。
- 各 M2TS セグメントには、単一の MPEG-2 プログラムを含める必要があります。
- M2TS セグメントには、PAT と PMT が含まれ、最初の 2 つが含まれている必要があります。セグメント内のトランスポートストリームパケットは、PAT と PMT である必要があります。
コンテンツ
- 動画と音声は多重化する必要があります。
- サポートされている動画コーデックは H.264 と HEVC です。
- HEVC による HDR がサポートされています（HDR の要件をご覧ください）。
- 60 fps までのフレームレートがサポートされています。
- クローズド GOP のみがサポートされています。
- サポートされているオーディオコーデックは AAC であり、シングルトラック音声のみがサポートされません。
- メディアセグメントの長さは 1 ～ 4 に設定することをおすすめします 24 時間 365 秒です。これについては次のセクションで説明します。メディアセグメントは再生時間が 5 秒を超えることはありません
- メディアセグメントは、HTTPS を使用する TLS/SSL レイヤでのみ暗号化する必要があります。その他の暗号化メカニズムはサポートされていません。

メディアセグメントの長さ

HLS 取り込みは、要求されるプレミアムコンテンツに対して高い高品質、高解像度ですHLS 取り込みでは通常、RTMP よりもレイテンシが大きくなります。 HLS 取り込みはセグメントベースであるためです。

メディアセグメントの長さは 1 ～ 4 秒にすることをおすすめします小さいメディアセグメントを使用すると、レイテンシは短くなる可能性がありますが、その代償は高くなります。再バッファ率やエンコード効率の低下につながります。前のセクションで説明したようにメディアセグメントは 5 秒以下にする必要があります。

ビットレート

YouTube ヘルプセンターには、ビットレート設定のガイドラインが記載されています。

なお、HEVC では一般に、同じ帯域幅でデータ圧縮率が 25 ～ 50% 高くなります。 H.264 と比較した場合の動画の品質です。そのため、動画の下限のビットレート値が推奨範囲を HEVC で使用して帯域幅を節約できます。 4K コンテンツに便利です

その他の要件

エンコーダでは、HTTP リクエストに User-Agent ヘッダーをこの構文にはメーカー名、モデル名、 version:
```
User-Agent: <manufacturer> / <model> / <version>
```
注: この情報はデバッグの目的にのみ使用されます。更新されません。ストリーム処理における機能上の決定に使用されます。

字幕

HLS 取り込みでは、字幕を送信するために次の 2 つのオプションをサポートしています。

個別の HTTP POST リクエストを使用して字幕を送信します。この方法は HLS 取り込みです。
埋め込みの 608/708 クローズドキャプションは、H264 を使用する HLS 取り込みで機能する HEVC 動画コーデックを使用する取り込みでは送信されません。詳細情報詳しくは、自動字幕起こしの要件をご覧ください。をご覧ください。

HTTP レスポンスコード

以降のセクションでは、YouTube から返されるレスポンスコードについて説明します。 HLS を使用して配信されたメディアセグメントとメディア再生リストへのレスポンスです。

200（OK）

PUT または POST リクエストに対するレスポンスとして、HTTP 200（OK）レスポンスは想定どおりのオペレーションを受信し、処理していることを確認します。

DELETE リクエストへのレスポンスとして、HTTP 200（OK）レスポンスは、 YouTube サーバーがリクエストを受信して無視しました。YouTube サーバーはストリーム内のリソースを削除する必要がなくなり、 DELETE リクエスト。パフォーマンス上の理由から、YouTube は DELETE を送信しない。

202 (受理済み)

HTTP 202（Accepted）レスポンスは、YouTube サーバーがメディアセグメントを含むメディアプレイリストを受信する前のメディアセグメント。これにより、できるだけ早くデータセグメントに追加することでデータの処理が遅れないようにセグメントですただし、更新したイベントをエンコーダから送信しても、すべてのメディアセグメントのメディアプレイリスト。

400（不正なリクエスト）

HTTP 400（不正なリクエスト）レスポンスは、次のいずれかの問題を示しています。発生:

URL の形式が正しくありません
再生リストを解析できないか、サポートされていないタグが含まれています

401（未承認）

HTTP 401（Unauthorized）レスポンスは、リクエスト内の cid パラメータが YouTube HLS エンドポイントのベース URL が破損しているか、期限切れです。クライアント続行するには、cid パラメータを更新する必要があります。

405（許可されていないメソッド）

HTTP 405（メソッドが許可されていない）レスポンスは、リクエストが POST、PUT、DELETE のリクエストではありません。

500（内部サーバーエラー）

HTTP 500（内部サーバーエラー）レスポンスは、サーバーがリクエストを処理できません。このエラーについては、指数関数的にバックオフです。