HLS 스트리밍 이해하기: 적응형 비트레이트와 m3u8 파일 설명

HLS란?

HTTP Live Streaming(HLS)은 Apple에서 개발한 적응형 스트리밍 프로토콜입니다. 기본적으로 HTTP를 이용하여 미디어 콘텐츠를 작은 조각(청크) 단위로 전송하며, 네트워크 상태에 따라 적절한 품질의 비디오를 선택할 수 있도록 설계되었습니다.

기존의 스트리밍 방식(RTMP 등)과 비교했을 때 HLS는 HTTP 기반이므로 방화벽 문제를 최소화하며, 적응형 비트레이트(ABR, Adaptive Bitrate)를 지원하여 원활한 재생 환경을 제공합니다.

기존 스트리밍 방식과의 차이점

HLS와 기존 스트리밍 방식(RTMP, DASH, MP4 등)의 차이를 정리하면 다음과 같습니다:

기존 MP4 파일을 통한 스트리밍은 Range Request를 이용하여 일부 구간만 불러올 수 있지만, 여전히 하나의 큰 파일을 다루는 방식이라 네트워크 환경에 따라 버퍼링이 발생할 가능성이 큽니다. 반면, HLS는 미디어를 작은 조각(청크)으로 나누어 전송하기 때문에 빠른 시작과 원활한 재생이 가능합니다.

HLS를 써야 하는 이유

• 적응형 비트레이트(ABR) 지원: 사용자의 네트워크 상태에 따라 자동으로 최적의 화질을 선택하여 끊김 없는 스트리밍 제공
• 광범위한 기기 지원: 스마트폰, 태블릿, PC 등 대부분의 기기에서 지원
• CDN 친화적: HTTP 기반이므로 기존 CDN(Content Delivery Network)과 쉽게 통합 가능하며, 정적 파일처럼 캐싱할 수 있어 성능이 향상됨
• VOD(Video on Demand) 지원: HLS는 라이브 스트리밍뿐만 아니라 VOD 콘텐츠에도 최적화되어 있으며, 조각난 청크 파일을 이용하여 빠르고 안정적인 재생 환경을 제공합니다.

Safari는 기본 지원, 다른 브라우저는 라이브러리 필요

Apple이 개발한 프로토콜이므로 Safari에서는 기본적으로 HLS를 지원합니다. 하지만 Chrome, Firefox, Edge 등의 브라우저에서는 기본 지원되지 않으며, 이를 위해 HLS.js 같은 라이브러리를 사용해야 합니다.

HLS.js를 이용한 HLS 스트리밍 예제

<video id="video" controls></video>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/hls.js@latest"></script>
<script>
  if (Hls.isSupported()) {
    var video = document.getElementById('video');
    var hls = new Hls();
    hls.loadSource('https://test-streams.mux.dev/x36xhzz/x36xhzz.m3u8');
    hls.attachMedia(video);
    hls.on(Hls.Events.MANIFEST_PARSED, function () {
      video.play();
    });
  }
</script>

HLS의 주요 포맷과 m3u8 파일 구조

HLS에서 가장 중요한 요소는 m3u8 파일입니다. 이는 재생 가능한 미디어 청크 목록을 포함하는 플레이리스트 파일로, 아래와 같은 구조를 가집니다.

#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=800000,RESOLUTION=640x360
https://example.com/low/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1400000,RESOLUTION=1280x720
https://example.com/mid/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=2800000,RESOLUTION=1920x1080
https://example.com/high/index.m3u8

이 파일은 서로 다른 해상도 및 비트레이트를 제공하는 여러 개의 스트림을 정의하며, 클라이언트는 네트워크 상태에 따라 적절한 스트림을 선택하여 재생합니다.

왜 m3u8이 대중적으로 사용될까?

m3u8 파일은 단순한 텍스트 기반 플레이리스트 포맷이므로 생성 및 수정이 용이합니다. 또한 HLS가 모바일 및 다양한 디바이스에서 기본적으로 지원되기 때문에 m3u8은 가장 널리 사용되는 포맷 중 하나입니다.

대표적인 HLS 스트리밍 서비스

HLS는 많은 대형 스트리밍 서비스에서 사용됩니다. 대표적인 서비스로는 다음이 있습니다:

• YouTube: 라이브 스트리밍 및 VOD 서비스에서 HLS를 활용
• Netflix: 적응형 스트리밍을 위해 HLS 및 DASH 사용
• Twitch: 라이브 스트리밍 서비스에서 HLS를 통해 콘텐츠 제공
• Disney+: 다양한 기기에서 원활한 재생을 위해 HLS 적용

결론

HLS는 현대적인 스트리밍 방식으로, 네트워크 환경에 최적화된 적응형 스트리밍을 제공합니다. Safari에서는 기본 지원되지만 다른 브라우저에서는 HLS.js 같은 라이브러리를 활용해야 합니다. 또한, 기존 스트리밍 방식과의 차이를 이해하고 CDN과 결합할 경우 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. HLS는 라이브뿐만 아니라 VOD에도 효과적으로 활용되며, YouTube, Netflix, Twitch 같은 대형 플랫폼에서도 널리 사용되고 있습니다.

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