QT 实现解密m3u8文件

概要

视频文件很多已M3U8文件格式来提供，先复习下什么是M3U8文件！用QT的 mutimedia框架来播放视频时，有的视频加载慢，有的视频加载快，为啥？结论再最后

m3u8 文件实质是一个播放列表（playlist），其可能是一个媒体播放列表（Media Playlist），或者是一个主列表（Master Playlist）。但无论是哪种播放列表，其内部文字使用的都是 utf-8 编码。

当 m3u8 文件作为媒体播放列表（Meida Playlist）时，其内部信息记录的是一系列媒体片段资源，顺序播放该片段资源，即可完整展示多媒体资源。其格式如下所示：

#EXTM3U
#EXT-X-TARGETDURATION:10#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/first.ts
#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/second.ts
#EXTINF:3.003,
http://media.example.com/third.ts

对于点播来说，客户端只需按顺序下载上述片段资源，依次进行播放即可。而对于直播来说，客户端需要 定时重新请求 该 m3u8 文件，看下是否有新的片段数据需要进行下载并播放。

当 m3u8 作为主播放列表（Master Playlist）时，其内部提供的是同一份媒体资源的多份流列表资源（Variant Stream）。其格式如下所示：

#EXTM3U
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=150000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/low/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=240000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/lo_mid/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=440000,RESOLUTION=416x234,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/hi_mid/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=640000,RESOLUTION=640x360,CODECS="avc1.42e00a,mp4a.40.2"
http://example.com/high/index.m3u8
#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=64000,CODECS="mp4a.40.5"
http://example.com/audio/index.m3u8

该备用流资源指定了多种不同码率，不同格式的媒体播放列表，并且，该备用流资源也可同时提供不同版本的资源内容，比如不同语言的音频文件，不同角度拍摄的视屏文件等等。客户可以根据不同的网络状态选取合适码流的资源，并且最好根据用户喜好选择合适的资源内容。

以上，就是 m3u8 文件的大概内容

如何解密M3U8文件呢

示例：

M3U8文件是一种播放列表文件，用于存储和组织HLS（HTTP Live Streaming）流媒体数据。在M3U8文件中，EXT-X-KEY、URI和IV等字段是用于描述流媒体的关键信息。

EXT-X-KEY: 这个字段用于指定加密密钥的信息。它通常包含一个URI，该URI指向包含密钥的媒体文件。该字段还可能包含其他参数，如密钥的加密算法和密码等。
URI: 这个字段指定了媒体文件的URL地址。它用于告诉播放器从哪个位置获取媒体数据。
IV: 这个字段是初始化向量（Initialization Vector）的缩写，用于加密算法的初始化过程。在HLS流媒体中，每个媒体片段都使用不同的初始化向量进行加密，以确保每个片段的加密是独立的。
这些字段通常以特定的格式出现在M3U8文件中。下面是一个示例：

#EXTM3U  
#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=1280000  
http://example.com/stream.m3u8?token=1234567890  
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128, URI="http://example.com/key.txt", IV=0x00000000000000000000000000000001  
#EXT-X-KEY:METHOD=AES-128, URI="http://example.com/key2.txt", IV=0x00000001000000010000000100000002  
#EXT-X-I-FRAME-STREAM-INF:PROGRAM-ID=1, BANDWIDTH=512000, CODECS="mp4a.40.2", RESOLUTION=480x360, FRAME-RATE=15  
#EXTINF:16.733333,
http://example.com/iframe.m3u8?token=abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

在上述示例中，#EXTM3U标识了文件为M3U8播放列表的开始。#EXT-X-STREAM-INF指定了流媒体的信息，如节目ID和带宽。http://example.com/stream.m3u8?token=1234567890是媒体文件的URI。接下来的#EXT-X-KEY字段指定了加密密钥的信息，包括加密方法和密钥的URI以及初始化向量（IV）。在这个例子中，有两个密钥，每个密钥对应一个媒体片段。最后，#EXT-X-I-FRAME-STREAM-INF指定了I帧媒体流的信息，包括节目ID、带宽、编解码器、分辨率和帧率等。http://example.com/iframe.m3u8?token=abcdefghijklmnopqrstuvwxyz是I帧媒体文件的URI。

实现思路和代码

序列图

网络请求

	QNetworkRequest request(url);  //请求m3u8地址request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/x-www-form-urlencoded");addAllCookie(request);QNetworkReply *pNetworkResponse = pManager->get(request);m_tsContent.clear();m_keyContent.clear();m_ivData.clear();QObject::connect(pNetworkResponse, &QNetworkReply::finished, [=]{if (pNetworkResponse->error() == QNetworkReply::NoError){QByteArray bytes = pNetworkResponse->readAll();QJsonObject json_object = QJsonDocument::fromJson(bytes).object();if(json_object["code"].toInt() == 10000){if(!json_object["data"].isUndefined()){QJsonValue data = json_object["data"];QJsonValue urls = data["videoUrl"];// Test url hereQUrl videoUrl(urls["normal"].toString());QNetworkRequest videoRequest(videoUrl);videoRequest.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/x-www-form-urlencoded");m_elaptimer.restart();QNetworkReply *pVideoNetworkResponse = pManager->get(videoRequest);connect(pVideoNetworkResponse, &QNetworkReply::finished, [=]{m3u8time = m_elaptimer.elapsed();if(pVideoNetworkResponse->error() == QNetworkReply::NoError) {QByteArray data = pVideoNetworkResponse->readAll();QString m3u8Content = QString::fromUtf8(data);QStringList lines = m3u8Content.split('\n');QString keyLine;QString tsLine;foreach (const QString &line, lines) {if (line.startsWith("#EXT-X-KEY:")) {keyLine = line;qDebug() << "[www]: keyline - " << keyLine;} else if (line.startsWith("https:")) {tsLine = line;qDebug() << "[www]: tsLine - " << tsLine;break;qDebug() << "[www]: test fist snippet and stop";}}QRegularExpression keyRegex("#EXT-X-KEY:METHOD=([A-Za-z0-9-]+),URI=\"([^\"]+)\",IV=([A-Za-z0-9-]+)");QRegularExpressionMatchIterator matchIterator = keyRegex.globalMatch(keyLine);QString method;QString keyUri;QString IVString;if (matchIterator.hasNext()) {QRegularExpressionMatch match = matchIterator.next();method = match.captured(1);keyUri = match.captured(2);IVString = match.captured(3);}qDebug() << "[www] method: " << method;qDebug() << "[www] keyUri: " << keyUri;qDebug() << "[www] tsLine: " << tsLine;qDebug() << "[www] IVString: " << IVString;QByteArray tsData = QByteArray();QByteArray keyData = QByteArray();QByteArray ivData = QByteArray::fromHex(IVString.right(IVString.size() - 2).toLatin1());m_ivData = ivData;qDebug() << "[www] ivData: " << ivData;QString keyContent;QString tsContent;//Get key from uriQUrl keyUrl(keyUri);QNetworkRequest keyQuest(keyUrl);keyQuest.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/x-www-form-urlencoded");beginKey = m_elaptimer.elapsed();QNetworkReply *keyResponse = pManager->get(keyQuest);connect(keyResponse, SIGNAL(error(QNetworkReply::NetworkError)),this, SLOT(httpError(QNetworkReply::NetworkError)));connect(keyResponse, &QNetworkReply::finished, [=]{if(keyResponse->error() == QNetworkReply::NoError) {QByteArray keyData = keyResponse->readAll();QString keyContent = QString::fromUtf8(keyData);qDebug() << "[www] keyContent:" << keyContent;qDebug() << "[www] keyData:" << keyData.toHex();m_keyContent = keyData;checkAesPara();} else {qDebug() << "[xiaole]" <<  keyResponse->errorString() ;}});//Get ts data from uriQUrl tsUrl(tsLine);QNetworkRequest tsRequest(tsUrl);tsRequest.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/x-www-form-urlencoded");QNetworkReply *tsResponse = pManager->get(tsRequest);connect(tsResponse, SIGNAL(error(QNetworkReply::NetworkError)),this, SLOT(httpError(QNetworkReply::NetworkError)));connect(tsResponse, &QNetworkReply::finished, [=]{if(tsResponse->error() == QNetworkReply::NoError) {QByteArray tsData = tsResponse->readAll();QString tsContent = QString::fromUtf8(tsData);m_tsContent = tsData;checkAesPara();} });} else {}});}}}pNetworkResponse->close();pNetworkResponse->deleteLater();});

解密

#include "qaesencryption.h"extern "C" {#include <openssl/aes.h>#include <openssl/rand.h>QByteArray aesDecrypt(const QByteArray& cipherText, const QByteArray& key, const QByteArray& iv) {// 创建一个AES解密上下文AES_KEY decryptKey;AES_set_decrypt_key(reinterpret_cast<const unsigned char*>(key.constData()), 128, &decryptKey);// 解密数据QByteArray decryptedText(cipherText.size(), Qt::Uninitialized);AES_cbc_encrypt(reinterpret_cast<const unsigned char*>(cipherText.constData()),reinterpret_cast<unsigned char*>(decryptedText.data()),cipherText.size(),&decryptKey,const_cast<unsigned char*>(reinterpret_cast<const unsigned char*>(iv.data())),AES_DECRYPT);return decryptedText;}
}QByteArray qaesDecrypt(const QByteArray& cipherText, const QByteArray& key, const QByteArray& iv) {return QAESEncryption::Decrypt(QAESEncryption::AES_128, QAESEncryption::CBC, cipherText, key,iv, QAESEncryption::ZERO);
}

checkAesPara()
{if(!m_tsContent.isEmpty() &&  !m_keyContent.isEmpty()){qDebug()<<"keyContent"<< m_keyContent <<"tsContent"<< m_tsContent.length();QByteArray decTsData = aesDecrypt(m_tsContent, m_keyContent, m_ivData);QFile file("/home/test.ts");  //保存到本地文件if (file.open(QIODevice::ReadWrite | QIODevice::Truncate)){file.write(decTsData);file.close();}writeOver  = m_elaptimer.elapsed();writeTime = writeOver-jiemiOver;}
}

结论

`
● ts片段越大，缓冲时间越长，反之亦然
● qt播放器并不需要一个完整的ts下载完才开始播放。

所以视频加载快慢，最大的因素是网速，还有就是跟TS片段大小有关系。