Excel VBAで実用ツール（HLS(HTTP Live Streaming)編）

2022-02-242024-01-07

■HLS(HTTP Live Streaming)の概要

HLS(HTTP Live Streaming)は、Apple社が開発したストリーム配信用の規格で、規格書の冒頭には「インターネットを介して継続的で長い形式のビデオを配信するための、信頼性が高く費用効果の高い手段を提供します」と記載されています。

Wikipediaを見ると、マルチメディア・プレイリストのファイル・フォーマットがM3Uファイルであり、「エンコードがUTF-8であることを明示するとき、拡張子M3U8を使用する」と記載されており、このM3U8ファイルをApple社が拡張して規格化したものがHLSという経緯のようです。

HLSの規格書は、最初の部分で使用可能なメディア・セグメント(「MPEG-2 Transport Streams」「Fragmented MPEG-4」「Packed Audio」「WebVTT」の4つ)を列挙した後、残りの大半の部分を割いて「プレイリスト(M3U8)ファイル」の記述方法を記載しており、下表のタグが定義されています。
⇒詳細はApple社のサイト（HLS(HTTP Live Streaming)）を参照して下さい。

(M3U8ファイルのタグ)

M3U8ファイルのタグは色々ありますが、断片化されたファイルをつなげて１つのストリームとして再生することが主目的ですので、各ファイルのURLが列挙されています。

(M3U8ファイルの例)

• #EXTM3U
• #EXT-X-TARGETDURATION:13
• #EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
• #EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
• #EXT-X-VERSION:3
• #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:1
• #EXTINF:10.010,
• https://aaa.com/bbb/seg-1.ts
• #EXTINF:10.010,
• https://aaa.com/bbb/seg-2.ts
• ・
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■M3U8ファイルに記述されたURLが不完全な場合の補完方法

前掲の例はURLが完全な形で記述されていますが、例えば下図のようにURLの後半部分しか記述されていない場合には、ChromeやFirefoxといったブラウザを使用してURLを調査し、不足部分を補完して完全なURLに修正する(※)必要があります。

(※)この例であれば、メモ帳などのテキスト・エディタでM3U8ファイルを開き、「bbb/」の部分を「https://aaa.com/bbb/」に置換するイメージです。

(URLが不完全なM3U8ファイルの例)

• • #EXTM3U
  • #EXT-X-TARGETDURATION:13
  • #EXT-X-ALLOW-CACHE:YES
  • #EXT-X-PLAYLIST-TYPE:VOD
  • #EXT-X-VERSION:3
  • #EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:1
  • #EXTINF:10.010,
  • bbb/seg-1.ts
  • #EXTINF:10.010,
  • bbb/seg-2.ts
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Chromeによる調査方法

Chromeの画面上で右クリックしてメニューを表示し、「検証」を選択して左クリックすると、デベロッパー・ツールが起動して検証モードになりますので、

「Network」タブを表示して、動画を再生すると、

「Name」欄にアクセスしているファイルの名前が表示されるので、M3U8ファイルに定義されているtsファイルが表示された行にカーソルを合せて右クリックしてメニューを表示し、

「Copy」－「Copy link address」を選択して左クリックすると、完全なURLがクリップ・ボードにコピーされます。

Firefoxによる調査方法

Firefoxの画面上で右クリックしてメニューを表示し、「調査」を選択して左クリックすると、開発ツールが起動しますので、

「ネットワーク」タブを表示して、動画を再生すると、

「ファイル」欄にアクセスしているファイルの名前が表示されるので、M3U8ファイルに定義されているtsファイルが表示された行にカーソルを合せて右クリックしてメニューを表示し、

「コピー」－「URLをコピー」を選択して左クリックすると、完全なURLがクリップ・ボードにコピーされます。

■M3U8ファイルに記述された動画ファイルを結合するツール

M3U8ファイルに完全なURLが記述されていれば、断片化された動画ファイルをダウンロードし、1つの動画ファイルに結合することができます。

自力で実現するのは困難ですが、ffmpegという有名なフリー・ソフトがあり、コマンド・プロンプトからこのソフトを実行すれば簡単に実現できます。

ffmpegの使用方法

ffmpegの基本的な使用方法は「ffmpeg -i 入力ファイル 出力ファイル」という形式ですが、その前後に多くのオプションを指定する必要があります。

コマンド・プロンプトから「ffmpeg -h」と入力すると、下図のように使用法が表示されますが、見ていただくとわかるように、このヘルプを表示するオプション(「Getting help」)にも多くのバリエーションがあります。

また、ここには表示されていないオプションもありますので、詳細についてはffmpegに同梱されているドキュメント(または、ffmpegの公式サイト)を参照して下さい。

• Hyper fast Audio and Video encoder
• usage: ffmpeg [options] [[infile options] -i infile]… {[outfile options] outfile}…
• Getting help:
•     -h — print basic options
•     -h long — print more options
•     -h full — print all options (including all format and codec specific options, very long)
•     -h type=name — print all options for the named decoder/encoder/demuxer/muxer/filter/bsf
•     See man ffmpeg for detailed description of the options.
• Print help / information / capabilities:
• -L show license
• -h topic show help
• -? topic show help
• -help topic show help
• –help topic show help
• -version show version
• -buildconf show build configuration
• -formats show available formats
• -muxers show available muxers
• -demuxers show available demuxers
• -devices show available devices
• -codecs show available codecs
• -decoders show available decoders
• -encoders show available encoders
• -bsfs show available bit stream filters
• -protocols show available protocols
• -filters show available filters
• -pix_fmts show available pixel formats
• -layouts show standard channel layouts
• -sample_fmts show available audio sample formats
• -colors show available color names
• -sources device list sources of the input device
• -sinks device list sinks of the output device
• -hwaccels show available HW acceleration methods
• Global options (affect whole program instead of just one file:
• -loglevel loglevel set logging level
• -v loglevel set logging level
• -report generate a report
• -max_alloc bytes set maximum size of a single allocated block
• -y overwrite output files
• -n never overwrite output files
• -ignore_unknown Ignore unknown stream types
• -filter_threads number of non-complex filter threads
• -filter_complex_threads number of threads for -filter_complex
• -stats print progress report during encoding
• -max_error_rate maximum error rate ratio of errors (0.0: no errors, 1.0: 100% errors) above which ffmpeg returns an error instead of success.
• -bits_per_raw_sample number set the number of bits per raw sample
• -vol volume change audio volume (256=normal)
• Per-file main options:
• -f fmt force format
• -c codec codec name
• -codec codec codec name
• -pre preset preset name
• -map_metadata outfile[,metadata]:infile[,metadata] set metadata information of outfile from infile
• -t duration record or transcode “duration" seconds of audio/video
• -to time_stop record or transcode stop time
• -fs limit_size set the limit file size in bytes
• -ss time_off set the start time offset
• -sseof time_off set the start time offset relative to EOF
• -seek_timestamp enable/disable seeking by timestamp with -ss
• -timestamp time set the recording timestamp ('now’ to set the current time)
• -metadata string=string add metadata
• -program title=string:st=number… add program with specified streams
• -target type specify target file type (“vcd", “svcd", “dvd", “dv" or “dv50" with optional prefixes “pal-“, “ntsc-" or “film-“)
• -apad audio pad
• -frames number set the number of frames to output
• -filter filter_graph set stream filtergraph
• -filter_script filename read stream filtergraph description from a file
• -reinit_filter reinit filtergraph on input parameter changes
• -discard discard
• -disposition disposition
• Video options:
• -vframes number set the number of video frames to output
• -r rate set frame rate (Hz value, fraction or abbreviation)
• -s size set frame size (WxH or abbreviation)
• -aspect aspect set aspect ratio (4:3, 16:9 or 1.3333, 1.7777)
• -bits_per_raw_sample number set the number of bits per raw sample
• -vn disable video
• -vcodec codec force video codec ('copy’ to copy stream)
• -timecode hh:mm:ss[:;.]ff set initial TimeCode value.
• -pass n select the pass number (1 to 3)
• -vf filter_graph set video filters
• -ab bitrate audio bitrate (please use -b:a)
• -b bitrate video bitrate (please use -b:v)
• -dn disable data
• Audio options:
• -aframes number set the number of audio frames to output
• -aq quality set audio quality (codec-specific)
• -ar rate set audio sampling rate (in Hz)
• -ac channels set number of audio channels
• -an disable audio
• -acodec codec force audio codec ('copy’ to copy stream)
• -vol volume change audio volume (256=normal)
• -af filter_graph set audio filters
• Subtitle options:
• -s size set frame size (WxH or abbreviation)
• -sn disable subtitle
• -scodec codec force subtitle codec ('copy’ to copy stream)
• -stag fourcc/tag force subtitle tag/fourcc
• -fix_sub_duration fix subtitles duration
• -canvas_size size set canvas size (WxH or abbreviation)
• -spre preset set the subtitle options to the indicated preset

ffmpegを実行するExcelツール

前述の通り、ffmpegには大量のオプションを指定する必要があり、コマンド・プロンプトから手入力で実行するのは困難なため、Excel VBAで簡単なツールを作成しました。

行番号7でWshShellオブジェクトをインスタンス化し、行番号8でRunメソッドを使用してffmpegを実行しています(※)。
⇒WshShellオブジェクトの詳細は、Excel VBAで実用ツール（FSO、dirコマンド、WshShellオブジェクト編）を参照して下さい。

(※)行番号8で指定しているオプションの詳細については、ffmpegのドキュメントを参照していただきたいんですが、ざっくり言うとprotocol_whitelistオプションで使用するプロトコルを指定し、movflagsオプションでメタデータを先頭に移動、codecオプションで元データをコピーするように指定しています。

1. Dim sht As Worksheet
2. Dim wsh As IWshRuntimeLibrary.WshShell
3. Dim rc As Long
5. Private Sub Sample1()
6.     Set sht = ActiveSheet
7.     Set wsh = New IWshRuntimeLibrary.WshShell
8.     rc = wsh.Run(“cmd /k" & “ffmpeg.exe -protocol_whitelist file,http,https,tcp,ts,crypto,tls -i C:\work\xxx.m3u8 -movflags faststart -c copy C:\work\xxx.mp4", 1, True)
9. End Sub