ffmpegを使ってストリーミング配信用動画ファイルを生成

公開日:2024年12月13日

その他

ffmpegを利用してmp4ファイルをHLS（HTTP Live Streaming）形式に変換する方法。

ffmpegをインストールしていない方は「Windowsにffmpegをインストール」を読んでインストールしてください。

HLSについて

HTTP Live Streamingについて：https://developer.apple.com/streaming/

Apple が定めた動画をストリーミング再生するための技術です。

以下のような特徴をもっています。

視聴者のネットワーク状況に応じて最適なビットレートを選択できる
VOD（オンデマンド配信）とライブ配信の両方に対応している
専用の設備が不要で、ApacheなどのWebサーバーでも配信可能
HTTPSによる暗号化とユーザー認証に対応している
ほぼすべてのサーバー上で実行でき、ほとんどのデバイスによってサポートされている

ストリーミング再生に必要なファイル

HLS（HTTP Live Streaming）で動画を配信するには、以下のファイルが必要です。

インデックスファイル（.m3u8）
プレイリストととも呼ばれ、動画をスムースに再生させるために必要な情報が記述されているファイルです。tsファイルの順番や秒数、ファイル名などが定義されています。
セグメントファイル（.ts）
細かく分割された動画コンテンツファイルです。インデックスファイルに定義された規則に従って再生されます。

次のような仕組みで動画を配信します。

動画を小さな部分（セグメント）に分割する
インデックスファイル（.m3u8）に、再生するセグメントファイルのURLをリストする
配信サーバーで、インデックスファイルとセグメントファイルをHTTPの公開ディレクトリに置く
再生プレイヤーにインデックスファイルのURLを指定して再生を開始する
再生プレイヤーは、指定されたURLのインデックスファイルを取得し、最初に記載されたセグメントファイルをHTTP GETで取得して再生する

事前準備

作業フォルダを作成します。今回は「c:\movie」を作業フォルダとします。

テスト用のサンプル動画を「pixabay」からダウンロードして「movie」フォルダ内に配置します。

管理者権限でPowerShellを起動

「Windows」ボタンを右クリックして「Windows PowerShell（管理者）」を選択します。

ユーザーアカウント制御画面が表示されるので「はい」を選択します。

PowerShellが表示されます。

動画変換

ffmpegのドキュメント：https://ffmpeg.org/ffmpeg.html

コマンド

ffmpeg

オプション

-i:入力ファイル

ffmpeg -i 入力.mp4 出力.m3u8

早速「c:\movie/sample.mp4」を「c:\movie/sample.m3u8」に変換します。

以下のコマンドを実行します。

ffmpeg -i c:\movie/sample.mp4 c:\movie/sample.m3u8

プレイリスト（拡張子「.m3u8」ファイル）と分割された動画ファイル（拡張子「.ts」ファイル）が生成されました。

HTMLで再生

CDNから「hls.js」を取得します。

video要素に「sample.m3u8」ファイルをロードします。

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>ストリーミング動画配信</title>
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/hls.js@latest"></script>
</head>

<body>
  <video id="target" controls>
    <script>
      if (Hls.isSupported()) {
        var video = document.getElementById('target');
        var hls = new Hls();
        hls.loadSource('sample.m3u8');
        hls.attachMedia(video);
      }
    </script>
</body>

</html>

ブラウザで表示確認する場合はサーバを使用します（アドレス欄が「http://127.0.0.1:5500/index.html」）。（VSCodeでは拡張機能「LiveServer」を使用します）

サーバーを使用しないと（アドレス欄が「C:/movie/index.html」の場合は）ストリーミング再生されないので注意しましょう。

拡張子について

拡張子「.m3u8」の由来

拡張子「.m3u8」は、「M3U UTF-8」の略です。

M3Uの由来

M3Uは、「MP3 URL」の略語で、もともとは音楽ファイル（特にMP3形式）のプレイリストを作成するためのフォーマットとして登場しました。
M3Uファイルは、単なるテキストファイルで、音声や動画ファイルのパスやURLをリスト化して保存するものです。

M3U8への進化

「M3U8」は、M3UフォーマットのUTF-8エンコーディング版です。
従来のM3UはANSIエンコーディングが使われていましたが、UTF-8に対応することで、非英語圏の文字や特殊文字（例: 日本語やアクセント付き文字）を正確に扱えるようになりました。

M3U8は、特にHLS（HTTP Live Streaming）で標準的に使用されています。

補足

「M3U8」という名前は、単にM3Uに「UTF-8対応」を示す「8」が付加されたものです。
ファイル拡張子は「.m3u8」として使われますが、M3U8のフォーマット自体はUTF-8エンコーディングされたテキストなので、実際の内容は普通のテキストエディタで開くことができます。

拡張子「.ts」の由来

拡張子「.ts」は、「Transport Stream」の略です。

.tsファイルの概要

MPEG-TS（MPEG Transport Stream）形式で保存されるファイルに使われる拡張子です。
MPEG-TSは、デジタルビデオやオーディオデータを効率的に送信・保存するためのコンテナフォーマットの一つで、特にストリーミングやデジタル放送（例: 地上デジタルテレビ、衛星放送）で広く使用されています。