Media Streaming

05. DASH Protocol: Відкритий Стандарт

1. Вступ: Чому виник DASH?

Проблема, яку вирішує DASH

Уявіть: це 2010 рік. У світі стрімінгу хаос:

Apple просуває HLS (тільки для iOS/Safari)
Microsoft має Smooth Streaming (тільки для Silverlight)
Adobe використовує HDS (HTTP Dynamic Streaming для Flash)

Результат: Розробники змушені кодувати відео три рази для різних платформ.

Рішення: MPEG Industry Forum створив DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) — відкритий стандарт ISO/IEC 23009-1.

DASH = "Linux" світу стрімінгу

Відкритий стандарт (не належить одній компанії)
Підтримка будь-яких кодеків (VP9, AV1, Opus)
Універсальний DRM (Widevine, PlayReady)
Використовується YouTube, Netflix, Amazon Prime

Аналогія: Lego Інструкція

Якщо HLS — це "зміст книги" (лінійний список сегментів), то DASH — це XML-маніфест, схожий на детальну інструкцію Lego:

"Ось цей кубик (Representation) — для звуку 5.1"
"Ось цей кубик — для відео 4K"
"Ось цей кубик — для субтитрів німецькою"
"Ти можеш зібрати з них що завгодно"

Переваги такого підходу:

Модульність (окремо аудіо, відео, субтитри)
Гнучкість (можна додати нові треки без перекодування всього)
Міжнародність (багатомовний контент)

2. Архітектура DASH: MPD (Media Presentation Description)

2.1. Структура MPD

Маніфест у DASH називається .mpd (Media Presentation Description). Це XML файл.

Чому XML, а не текст як у HLS?

✅ Переваги XML

Формальна схема (можна валідувати автоматично)
Ієрархічна структура (Period → AdaptationSet → Representation)
Стандартні XML-парсери в усіх мовах програмування
Підтримка namespace (можна додавати кастомні атрибути)

❌ Недоліки XML

Більший розмір файлу (порівняно з M3U8)
Складніше читати очима
Більше overhead для парсингу

2.2. Ієрархія DASH XML

Loading diagram...

Розшифровка:

MPD (Root): Корінь документа
Period: Часовий період (реклама, основний контент, титри)
AdaptationSet: Група потоків одного типу (всі відео, всі аудіо)
Representation: Конкретний варіант якості (1080p, 720p, AAC 128k)
Segment: Фізичний файл (.m4s)

2.3. Приклад MPD

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<MPD xmlns="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011"
     type="static"
     mediaPresentationDuration="PT10M30S"
     minBufferTime="PT2S">

  <Period id="main" duration="PT10M30S">

    <!-- Video Adaptation Set -->
    <AdaptationSet
        id="video"
        mimeType="video/mp4"
        codecs="avc1.4d401f"
        width="1920"
        height="1080"
        frameRate="30">

      <!-- 1080p Representation -->
      <Representation
          id="video_1080p"
          bandwidth="5000000"
          width="1920"
          height="1080">
        <BaseURL>video/1080p/</BaseURL>
        <SegmentTemplate
            media="segment_$Number$.m4s"
            initialization="init.mp4"
            timescale="90000"
            duration="540000"
            startNumber="1"/>
      </Representation>

      <!-- 720p Representation -->
      <Representation
          id="video_720p"
          bandwidth="2500000"
          width="1280"
          height="720">
        <BaseURL>video/720p/</BaseURL>
        <SegmentTemplate
            media="segment_$Number$.m4s"
            initialization="init.mp4"
            timescale="90000"
            duration="540000"
            startNumber="1"/>
      </Representation>

      <!-- 480p Representation -->
      <Representation
          id="video_480p"
          bandwidth="1000000"
          width="854"
          height="480">
        <BaseURL>video/480p/</BaseURL>
        <SegmentTemplate
            media="segment_$Number$.m4s"
            initialization="init.mp4"
            timescale="90000"
            duration="540000"
            startNumber="1"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>

    <!-- Audio Adaptation Set (English) -->
    <AdaptationSet
        id="audio_en"
        mimeType="audio/mp4"
        codecs="mp4a.40.2"
        lang="en"
        audioSamplingRate="48000">

      <Representation
          id="audio_en_128k"
          bandwidth="128000">
        <BaseURL>audio/en/</BaseURL>
        <SegmentTemplate
            media="segment_$Number$.m4s"
            initialization="init.mp4"
            timescale="48000"
            duration="288000"
            startNumber="1"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>

    <!-- Audio Adaptation Set (Spanish) -->
    <AdaptationSet
        id="audio_es"
        mimeType="audio/mp4"
        codecs="mp4a.40.2"
        lang="es"
        audioSamplingRate="48000">

      <Representation
          id="audio_es_128k"
          bandwidth="128000">
        <BaseURL>audio/es/</BaseURL>
        <SegmentTemplate
            media="segment_$Number$.m4s"
            initialization="init.mp4"
            timescale="48000"
            duration="288000"
            startNumber="1"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>

  </Period>
</MPD>

Пояснення ключових атрибутів:

type

static | dynamic

static: VOD (весь контент доступний одразу)
dynamic: Live (сегменти додаються в реальному часі)

mediaPresentationDuration

ISO 8601

Загальна тривалість (PT10M30S = 10 хвилин 30 секунд)

minBufferTime

Duration

Мінімальний буфер, який плеєр має завантажити перед стартом

timescale

Integer

Кількість "тіків" в секунді. 90000 = стандарт для відео (90kHz). Для аудіо зазвичай = sampling rate (48000Hz).

duration

Integer

Тривалість сегмента в timescale units. 540000 / 90000 = 6 секунд.

2.4. SegmentTemplate: Як генеруються URL

<SegmentTemplate
    media="segment_$Number$.m4s"
    initialization="init.mp4"
    timescale="90000"
    duration="540000"
    startNumber="1"/>

Як плеєр будує URL:

Базовий URL: https://cdn.example.com/video/1080p/
Ініціалізаційний сегмент (один раз): init.mp4
Медіа-сегменти:
- $Number$ замінюється на номер сегмента
- segment_1.m4s, segment_2.m4s, segment_3.m4s, ...

Повні URL:

https://cdn.example.com/video/1080p/init.mp4         ← Завантажується 1 раз
https://cdn.example.com/video/1080p/segment_1.m4s
https://cdn.example.com/video/1080p/segment_2.m4s
https://cdn.example.com/video/1080p/segment_3.m4s
...

3. DASH vs HLS: Детальне Порівняння

3.1. Порівняльна таблиця

Характеристика	HLS (Apple)	DASH (MPEG)
Розробник	Apple Inc.	MPEG Industry Forum
Стандарт	RFC 8216 (IETF)	ISO/IEC 23009-1
Маніфест	`.m3u8` (текстовий, M3U Extended)	`.mpd` (XML)
Кодеки	Обмежені (H.264/H.265/AAC обов'язкові для Safari)	Codec-agnostic (VP9, AV1, Opus, будь-що)
Сегменти	`.ts` (MPEG-TS) або `.m4s` (fMP4)	`.m4s` (fragmented MP4)
DRM	FairPlay (тільки Apple екосистема)	CENC (Common Encryption) → Widevine, PlayReady
Нативна підтримка iOS	✅ Так (Safari, AVPlayer)	❌ Потрібен dash.js або Shaka Player
Нативна підтримка Android	⚠️ Частково (потрібен ExoPlayer або hls.js)	✅ Так (через MSE - Media Source Extensions)
Латентність (традиційна)	20-40 сек	10-30 сек (краще через менший segment overhead)
Латентність (Low Latency)	2-6 сек (LL-HLS, iOS 14+)	3-5 сек (LL-DASH)
CDN friendly	✅ Відмінно	✅ Відмінно
Multi-audio	⚠️ Складно (потрібен окремий плейліст)	✅ Просто (AdaptationSet з `lang` атрибутом)
Multi-subtitle	⚠️ Окремий WebVTT плейліст	✅ Вбудовано в MPD
Екосистема	Більша (більше CDN підтримки)	Менша, але зростає

3.2. Ключові Відмінності

DASH має Period — HLS ні

У DASH можна мати кілька Period (періодів) в одному MPD:

<MPD>
  <Period id="preroll_ad" duration="PT30S">
    <!-- 30-секундна реклама -->
  </Period>

  <Period id="main_content" duration="PT2H">
    <!-- Основний фільм -->
  </Period>

  <Period id="credits" duration="PT5M">
    <!-- Титри -->
  </Period>
</MPD>

Переваги:

Різні періоди можуть мати різні кодеки
Легко вставити рекламу (server-side ad insertion)
Можна змінювати набір якостей per-period

HLS еквівалент: Потрібен окремий .m3u8 для кожного періоду або використання #EXT-X-DISCONTINUITY.

DASH:

<AdaptationSet lang="en" mimeType="audio/mp4">
  <Representation bandwidth="128000">...</Representation>
</AdaptationSet>

<AdaptationSet lang="es" mimeType="audio/mp4">
  <Representation bandwidth="128000">...</Representation>
</AdaptationSet>

<AdaptationSet lang="uk" mimeType="audio/mp4">
  <Representation bandwidth="128000">...</Representation>
</AdaptationSet>

Плеєр автоматично вибирає мову на основі browser locale.

HLS: Потрібен #EXT-X-MEDIA у Master Playlist:

#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio",LANGUAGE="en",NAME="English",URI="audio_en.m3u8"
#EXT-X-MEDIA:TYPE=AUDIO,GROUP-ID="audio",LANGUAGE="es",NAME="Spanish",URI="audio_es.m3u8"

Висновок: DASH природно підтримує багатомовність.

DASH + CENC (Common Encryption):

Один шифрований файл працює з кількома DRM (Widevine, PlayReady, FairPlay*)
MPD містить <ContentProtection> для кожної системи:

<ContentProtection schemeIdUri="urn:uuid:edef8ba9-79d6-4ace-a3c8-27dcd51d21ed" value="Widevine">
  <cenc:pssh>BASE64_WIDEVINE_PSSH</cenc:pssh>
</ContentProtection>

<ContentProtection schemeIdUri="urn:uuid:9a04f079-9840-4286-ab92-e65be0885f95" value="PlayReady">
  <cenc:pssh>BASE64_PLAYREADY_PSSH</cenc:pssh>
</ContentProtection>

HLS + FairPlay:

Тільки Apple екосистема
Для Widevine потрібен окремий DASH manifest

Висновок: Netflix використовує DASH саме через DRM flexibility.

4. Створення DASH Контенту за допомогою FFmpeg

4.1. Простий DASH stream (одна якість)

ffmpeg -i input.mp4 \
  -c:v libx264 -preset medium -crf 23 \
  -c:a aac -b:a 128k \
  -f dash \
  -seg_duration 6 \
  -use_template 1 \
  -use_timeline 0 \
  output.mpd

Пояснення параметрів:

-f dash

Format

Вихідний формат — DASH

-seg_duration 6

Seconds

Тривалість кожного сегмента (6 секунд)

-use_template 1

Boolean

Використовувати <SegmentTemplate> замість <SegmentList> (економить місце в MPD)

-use_timeline 0

Boolean

Не використовувати <SegmentTimeline> (простіший MPD для VOD)

Результат:

output.mpd
init-stream0.m4s       ← Ініціалізаційний сегмент (відео)
init-stream1.m4s       ← Ініціалізаційний сегмент (аудіо)
chunk-stream0-00001.m4s
chunk-stream0-00002.m4s
chunk-stream0-00003.m4s
...
chunk-stream1-00001.m4s  ← Аудіо сегменти
chunk-stream1-00002.m4s
...

4.2. Multi-bitrate DASH (ABR)

Створимо 3 варіанти якості: 480p, 720p, 1080p.

#!/bin/bash

INPUT="movie.mp4"
OUTPUT_DIR="dash_output"
mkdir -p "$OUTPUT_DIR"

ffmpeg -i "$INPUT" \
  -map 0:v -map 0:v -map 0:v -map 0:a \
  \
  -c:v:0 libx264 -b:v:0 1000k -s:v:0 854x480 -profile:v:0 main \
  -c:v:1 libx264 -b:v:1 2500k -s:v:1 1280x720 -profile:v:1 main \
  -c:v:2 libx264 -b:v:2 5000k -s:v:2 1920x1080 -profile:v:2 high \
  \
  -c:a aac -b:a 128k -ar 48000 \
  \
  -f dash \
  -seg_duration 6 \
  -use_template 1 \
  -use_timeline 0 \
  -init_seg_name 'init-$RepresentationID$.m4s' \
  -media_seg_name 'chunk-$RepresentationID$-$Number%05d$.m4s' \
  -adaptation_sets "id=0,streams=v id=1,streams=a" \
  "$OUTPUT_DIR/manifest.mpd"

Пояснення:

-map 0:v -map 0:v -map 0:v: Створює 3 відео-потоки
-map 0:a: Один аудіо-потік
-c:v:0, -c:v:1, -c:v:2: Окремі налаштування для кожного відео
-adaptation_sets: Групування (AdaptationSet 0 = відео, AdaptationSet 1 = аудіо)

Результат:

<MPD>
  <Period>
    <AdaptationSet id="0">
      <Representation id="0" bandwidth="1000000" width="854" height="480">...
      <Representation id="1" bandwidth="2500000" width="1280" height="720">...
      <Representation id="2" bandwidth="5000000" width="1920" height="1080">...
    </AdaptationSet>
    <AdaptationSet id="1">
      <Representation id="3" bandwidth="128000">...
    </AdaptationSet>
  </Period>
</MPD>

4.3. Multi-language Audio

ffmpeg -i movie.mp4 -i audio_spanish.mp3 \
  -map 0:v -map 0:a -map 1:a \
  \
  -c:v libx264 -b:v 2500k \
  -c:a aac -b:a 128k \
  \
  -f dash \
  -seg_duration 6 \
  -adaptation_sets "id=0,streams=v id=1,streams=a,lang=en id=2,streams=a,lang=es" \
  output.mpd

Результат:

<AdaptationSet id="1" lang="en">
  <Representation id="audio_en">...</Representation>
</AdaptationSet>

<AdaptationSet id="2" lang="es">
  <Representation id="audio_es">...</Representation>
</AdaptationSet>

5. Інтеграція DASH в Браузер

5.1. Shaka Player (Google)

Чому Shaka Player?

Розроблений Google (підтримка найкраща)
Підтримує DRM (Widevine, PlayReady, FairPlay*)
Вбудований ABR алгоритм
Детальна статистика (bandwidth, buffer, dropped frames)

Встановлення:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/shaka-player@4.7/dist/shaka-player.compiled.js"></script>
    </head>
    <body>
        <video id="video" width="640" controls></video>

        <script>
            const video = document.getElementById('video')
            const player = new shaka.Player(video)

            // DASH manifest URL
            const manifestUri = 'https://cdn.example.com/manifest.mpd'

            player
                .load(manifestUri)
                .then(() => {
                    console.log('Video loaded successfully!')
                })
                .catch((error) => {
                    console.error('Error loading video:', error)
                })

            // Відслідковування змін якості
            player.addEventListener('adaptation', () => {
                const tracks = player.getVariantTracks()
                const activeTrack = tracks.find((t) => t.active)
                console.log(`Quality: ${activeTrack.height}p, Bandwidth: ${activeTrack.bandwidth}`)
            })
        </script>
    </body>
</html>

5.2. dash.js (Альтернатива)

dash.js — reference implementation від Dash Industry Forum.

<script src="https://cdn.dashjs.org/latest/dash.all.min.js"></script>
<video id="video" controls></video>

<script>
    const url = 'https://cdn.example.com/manifest.mpd'
    const player = dashjs.MediaPlayer().create()
    player.initialize(document.querySelector('#video'), url, true)

    // Налаштування ABR
    player.updateSettings({
        streaming: {
            abr: {
                fetchThroughputCalculationMode: 'ewma',
                bandwidthSafetyFactor: 0.9,
                useDefaultABRRules: true,
            },
        },
    })
</script>

Shaka Player vs dash.js:

Shaka Player: Кращий DRM support, кращий API, активніша підтримка
dash.js: Reference implementation (100% відповідність стандарту), детальніші налаштування ABR

Рекомендація: Для production використовуйте Shaka Player.

6. Розширені Теми

6.1. Common Encryption (CENC) та DRM

Проблема без CENC:

У минулому кожна DRM система вимагала окремого шифрування:

Widevine: video_widevine.m4s
PlayReady: video_playready.m4s
FairPlay: video_fairplay.m4s

Результат: 3x storage, 3x bandwidth.

Рішення: CENC (Common Encryption)

Один шифрований файл, але з метаданими для кількох DRM:

<ContentProtection schemeIdUri="urn:mpeg:dash:mp4protection:2011" value="cenc" cenc:default_KID="ABCD1234..."/>

<ContentProtection schemeIdUri="urn:uuid:edef8ba9-79d6-4ace-a3c8-27dcd51d21ed">
  <!-- Widevine PSSH -->
  <cenc:pssh>AAAAW3Bzc2gAAAAA7e+LqXnWSs6jyCfc...</cenc:pssh>
</ContentProtection>

<ContentProtection schemeIdUri="urn:uuid:9a04f079-9840-4286-ab92-e65be0885f95">
  <!-- PlayReady PSSH -->
  <cenc:pssh>AAACYHBzc2gAAAAAmgTweZhAQoarkuZb...</cenc:pssh>
</ContentProtection>

Як це працює:

Сегменти шифруються AES-128-CTR з Content Key
PSSH (Protection System Specific Header) містить інформацію для кожного DRM
Плеєр вибирає підтримувану систему (Chrome → Widevine, Edge → PlayReady)
Отримує ліцензію з License Server
Розшифровує та програє

Приклад з Shaka Player:

const player = new shaka.Player(video)

player.configure({
    drm: {
        servers: {
            'com.widevine.alpha': 'https://license.example.com/widevine',
            'com.microsoft.playready': 'https://license.example.com/playready',
        },
    },
})

player.load('https://cdn.example.com/encrypted.mpd')

FairPlay у DASH: Apple FairPlay технічно несумісний з DASH MPD (Apple вимагає HLS). Однак деякі плеєри (Shaka Player 4.3+) підтримують FairPlay + DASH через custom extensions.

6.2. Live DASH: Dynamic MPD

Відмінності Live від VOD:

<MPD type="static" mediaPresentationDuration="PT2H15M">
  <Period>
    <AdaptationSet>
      <Representation bandwidth="5000000">
        <SegmentTemplate media="seg_$Number$.m4s" startNumber="1"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>
  </Period>
</MPD>

Усі сегменти відомі заздалегідь
mediaPresentationDuration фіксований
Плеєр завантажує MPD один раз

<MPD type="dynamic"
     availabilityStartTime="2024-02-17T12:00:00Z"
     publishTime="2024-02-17T12:30:00Z"
     minimumUpdatePeriod="PT5S"
     timeShiftBufferDepth="PT2M">

  <Period start="PT0S">
    <AdaptationSet>
      <Representation bandwidth="5000000">
        <SegmentTemplate media="seg_$Number$.m4s"
                         timescale="90000"
                         duration="540000"
                         startNumber="1"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>
  </Period>
</MPD>

Ключові атрибути:

availabilityStartTime: Коли почалася трансляція
publishTime: Коли був оновлений MPD (timestamps для кешування)
minimumUpdatePeriod: Як часто плеєр має перевіряти оновлення (5 сек)
timeShiftBufferDepth: DVR window (2 хвилини назад користувач може перемотати)

Як плеєр працює з Live:

Завантажує MPD
Розраховує availableSegmentNumber на основі availabilityStartTime та поточного часу
Завантажує доступні сегменти
Кожні minimumUpdatePeriod секунд оновлює MPD
Якщо є нові сегменти — завантажує їх

6.3. Low Latency DASH (LL-DASH)

Стандартна DASH латентність: 10-30 секунд

LL-DASH латентність: 3-5 секунд

Ключові зміни:

📦 Chunked Transfer Encoding

Сегменти передаються по частинах (chunks) до того, як вони повністю закодовані.

Transfer-Encoding: chunked

0A\r\n
[chunk 1 data]\r\n
0B\r\n
[chunk 2 data]\r\n
...

Плеєр починає decode одразу після отримання першого chunk.

⚡ Shorter Segments

Segment duration: 1-2 секунди (замість 6-10)

🔄 Server Push

HTTP/2 Server Push передає наступний сегмент разом із поточним.

Приклад MPD для LL-DASH:

<MPD type="dynamic"
     availabilityStartTime="2024-02-17T12:00:00Z"
     suggestedPresentationDelay="PT2S"
     minBufferTime="PT1S">

  <ServiceDescription>
    <Latency target="2000" min="1000" max="4000"/>
  </ServiceDescription>

  <Period>
    <AdaptationSet>
      <Representation>
        <SegmentTemplate media="seg_$Number$.m4s" duration="90000" timescale="90000"/>
        <!-- duration=90000/90000 = 1 секунда -->
      </Representation>
    </AdaptationSet>
  </Period>
</MPD>

LL-DASH підтримка:

dash.js 4.0+
Shaka Player 4.2+
Потребує HTTP/2 сервер (Nginx 1.13+, Apache 2.4.17+)

6.4. CMAF (Common Media Application Format)

Проблема: Різні формати сегментів для HLS (.ts або .m4s) та DASH (.m4s).

Рішення: CMAF — єдиний формат, сумісний з обома.

Переваги CMAF:

Один набір сегментів для HLS та DASH
50% економія storage та bandwidth
Простіший workflow (кодуємо один раз)

Як створити CMAF за допомогою FFmpeg:

ffmpeg -i input.mp4 \
  -c:v libx264 -c:a aac \
  -f hls \
  -hls_segment_type fmp4 \
  -hls_playlist_type vod \
  output.m3u8

Результат:

output.m3u8          ← HLS manifest
output0.m4s
output1.m4s
output2.m4s
...

Створюємо DASH MPD вручну:

<MPD>
  <Period>
    <AdaptationSet>
      <Representation>
        <BaseURL>./</BaseURL>
        <SegmentTemplate media="output$Number$.m4s" startNumber="0"/>
      </Representation>
    </AdaptationSet>
  </Period>
</MPD>

Або використовуємо Shaka Packager:

packager \
  in=input.mp4,stream=video,output=video.mp4 \
  in=input.mp4,stream=audio,output=audio.mp4 \
  --hls_master_playlist_output master.m3u8 \
  --mpd_output manifest.mpd

7. Performance Optimization

7.1. Initialization Segment Optimization

Проблема: Init segment завантажується для кожної якості при переключенні.

Рішення: Об'єднаний init segment для всіх representations.

ffmpeg \
  -f dash \
  -single_file 1 \
  -init_seg_name 'init.mp4' \
  output.mpd

Результат:

Один init.mp4 для всіх якостей
Економія: 1-2 MB при кожному переключенні якості

7.2. Byte-Range Requests

Замість окремих файлів можна зберігати всі сегменти в одному файлі та використовувати HTTP Range headers:

<SegmentList>
  <Initialization sourceURL="stream.mp4" range="0-1024"/>
  <SegmentURL mediaRange="1025-500000"/>
  <SegmentURL mediaRange="500001-950000"/>
  <SegmentURL mediaRange="950001-1400000"/>
</SegmentList>

Переваги:

Менше HTTP запитів (один файл замість 100+ сегментів)
Простіший storage (один файл замість тисяч)
Ідеально для CDN (один кеш-запис)

Недоліки:

Якщо щось псується в файлі — вся якість недоступна
Складніше оновлювати Live контент

7.3. Server-Side Rendering: Reduce MPD Size

Великий MPD (кілька MB) може сповільнити start time.

Рішення: Генерувати MPD динамічно на сервері:

// Node.js приклад
app.get('/manifest.mpd', (req, res) => {
    const userAgent = req.headers['user-agent']
    const isMobile = /Mobile/.test(userAgent)

    // Для мобільних: тільки 480p, 720p
    // Для desktop: 720p, 1080p, 4K
    const qualities = isMobile ? ['480p', '720p'] : ['720p', '1080p', '4k']

    const mpd = generateMPD(qualities)
    res.set('Content-Type', 'application/dash+xml')
    res.send(mpd)
})

Економія: MPD розміром 500 KB замість 2 MB.

8. Troubleshooting

8.1. Типові Проблеми

Те саме, що в HLS. Додайте CORS headers:

location ~ \.(mpd|m4s|mp4)$ {
    add_header Access-Control-Allow-Origin * always;
    add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET, HEAD, OPTIONS' always;
    add_header Access-Control-Allow-Headers 'Range' always;

    if ($request_method = OPTIONS) {
        return 204;
    }
}

Проблема: Safari НЕ має нативної підтримки DASH.

Рішення:

Fallback на HLS:

const video = document.getElementById('video')

if (video.canPlayType('application/vnd.apple.mpegurl')) {
    // Safari: використовуємо HLS
    video.src = 'https://cdn.example.com/stream.m3u8'
} else if (shaka.Player.isBrowserSupported()) {
    // Chrome/Firefox: використовуємо DASH
    const player = new shaka.Player(video)
    player.load('https://cdn.example.com/manifest.mpd')
}

CMAF: Один набір сегментів, два manifests (HLS + DASH).

Симптом (Live DASH):

Failed to load segment: 404 Not Found
chunk-stream0-00125.m4s

Причина: Плеєр розрахував, що сегмент вже має бути доступний, але encoder ще не створив його.

Діагностика:

Перевірте suggestedPresentationDelay у MPD:

<MPD suggestedPresentationDelay="PT10S">

Це означає: плеєр має відтворювати з затримкою 10 секунд від "live edge".

Рішення:

Збільшіть suggestedPresentationDelay до 15-20 секунд.

Причина: Різні timescale для аудіо та відео.

Діагностика:

ffprobe -show_streams chunk-stream0-00001.m4s | grep time_base
# Відео: time_base=1/90000

ffprobe -show_streams chunk-stream1-00001.m4s | grep time_base
# Аудіо: time_base=1/48000

Рішення:

У MPD переконайтесь, що timescale правильний:

<!-- Відео -->
<SegmentTemplate timescale="90000" duration="540000"/>
<!-- 540000/90000 = 6 секунд -->

<!-- Аудіо -->
<SegmentTemplate timescale="48000" duration="288000"/>
<!-- 288000/48000 = 6 секунд -->

Обидва мають бути 6 секунд.

8.2. Інструменти Діагностики

🧪 DASH Validator

DASH-IF Conformance Tool

Upload ваш .mpd та отримайте звіт про помилки.

📊 Shaka Player Stats

const player = new shaka.Player(video)

setInterval(() => {
    const stats = player.getStats()
    console.log('Bandwidth:', stats.estimatedBandwidth)
    console.log('Buffer:', video.buffered.end(0) - video.currentTime)
    console.log('Dropped frames:', stats.droppedFrames)
}, 1000)

🔍 Chrome Media Internals

Відкрийте chrome://media-internals/ та натисніть Play на DASH відео.

Ви побачите:

Завантажені сегменти
Buffer graph
Decoder статус
Помилки декодування

location ~ \.mpd$ {
    add_header Cache-Control "public, max-age=10";
}

location ~ \.(m4s|mp4)$ {
    add_header Cache-Control "public, max-age=31536000, immutable";
}

<AdaptationSet lang="en">...</AdaptationSet>
<AdaptationSet lang="es">...</AdaptationSet>

10. Практичні Завдання

Завдання 1: Створити Multi-bitrate DASH

Мета: Перетворити movie.mp4 на DASH з 3 якостями (480p, 720p, 1080p) та 2 мовами (англійська, іспанська).

Кроки:

Підготуйте audio_spanish.mp3
Використайте FFmpeg для створення DASH
Перевірте MPD у валідаторі
Відкрийте в Shaka Player Demo

Критерії успіху:

3 відео representations
2 аудіо adaptationSets з lang атрибутами
ABR працює (перемикається між якостями)

Завдання 2: CMAF для HLS + DASH

Мета: Створити один набір сегментів, який працює і з HLS, і з DASH.

Кроки:

Закодуйте відео в fMP4 (CMAF)
Створіть HLS manifest (master.m3u8)
Створіть DASH manifest (manifest.mpd)
Перевірте обидва в різних плеєрах

Завдання 3: Діагностика Live DASH

Проблема: Live stream має затримку 45 секунд замість очікуваних 10.

Завдання:

Завантажте MPD та знайдіть suggestedPresentationDelay
Перевірте timeShiftBufferDepth
Виміряйте encoder latency
Знайдіть bottleneck

11. FAQ

<MPD type="dynamic" timeShiftBufferDepth="PT10M">

timeShiftBufferDepth=PT10M = користувач може перемотати на 10 хвилин назад.

Плеєр зберігає старі сегменти в буфері. Після 10 хвилин вони видаляються.

12. Резюме

🎯 Що таке DASH

Відкритий стандарт ISO/IEC 23009-1
Codec-agnostic (VP9, AV1, Opus)
XML manifest (.mpd)
Підтримка CENC DRM (Widevine, PlayReady)

📐 Архітектура

MPD
└─ Period
   └─ AdaptationSet (Video)
      ├─ Representation (1080p)
      ├─ Representation (720p)
      └─ Representation (480p)
   └─ AdaptationSet (Audio EN)
   └─ AdaptationSet (Audio ES)

⚙️ Створення

ffmpeg -i input.mp4 \
  -c:v libx264 -c:a aac \
  -f dash \
  output.mpd

🌐 Браузер

Shaka Player або dash.js

Safari: fallback на HLS

Вітаємо! Ви опанували DASH Protocol.Ключові висновки:

DASH = гнучкість (codec-agnostic, multi-language, DRM)
HLS = simple та Apple-friendly
Best practice: CMAF (один набір сегментів для обох)

Наступний крок:CDN Architecture або Video Encoding Optimization

Edit this pageorReport an issue

04. HLS Protocol: HTTP Live Streaming у Деталях

06. Масштабування: CDN та Adaptive Bitrate