HLSセグメント生成 — Webストリーミング用セグメントとプレイリストの作成

この記事でわかること

• HLSの仕組み：プレイリスト（.m3u8）とトランスポートストリームセグメント（.ts）
• 主要オプション：-hls_time・-hls_list_size・-hls_segment_filename
• 静的HTTPサーバーに配置可能なHLS出力の作成方法
• ライブストリーム向けの-hls_flags delete_segments
• アダプティブビットレートラダーの概要

テスト済みバージョン: FFmpeg 6.1（ubuntu-latest / CI検証済み）
対象 OS: Windows / macOS / Linux

HLSの仕組み

HLS（HTTP Live Streaming）はAppleが開発したアダプティブストリーミングプロトコルで、現在は事実上すべてのプラットフォームでサポートされている業界標準です。FFmpegは-f hlsマルチプレクサーでHLS出力を生成できます。

HLS出力は2種類のファイルで構成されます：

Webサーバーはこれらの静的ファイルをHTTPで配信するだけでよく、プレーヤー（ブラウザのhls.js、iOS/macOSネイティブ、Android）はプレイリストをダウンロードしてセグメントをオンデマンドで取得します。

最小限のHLS出力

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -c:a aac -f hls /tmp/playlist.m3u8

デフォルト設定で/tmp/playlist.m3u8と番号付きセグメントファイル（/tmp/out000.ts、/tmp/out001.tsなど）が生成されます。

セグメント長の制御

-hls_time Nでターゲットのセグメント長を秒単位で設定します（デフォルト: 2）：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 /tmp/playlist.m3u8

セグメントはキーフレーム境界で分割されるため、実際の長さはわずかに異なる場合があります。一定間隔にするには、強制キーフレーム間隔を追加します：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -g 60 -keyint_min 60 -sc_threshold 0 -c:a aac -f hls -hls_time 6 /tmp/playlist.m3u8

-g 60で60フレームごとにキーフレームを挿入（30fpsで2秒間隔）。-hls_time 6と組み合わせると、各セグメントがちょうど3キーフレーム区間になります。

プレイリストにすべてのセグメントを保持する

デフォルトでは-hls_list_sizeは5で、プレイリストには直近5セグメントだけが含まれます（ライブストリーム向け）。VOD（ビデオオンデマンド）では0に設定してすべてのセグメントを保持します：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 0 /tmp/playlist.m3u8

セグメントファイル名のカスタマイズ

-hls_segment_filenameでセグメントファイルのパスと命名パターンを制御します：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename "/tmp/segment_%03d.ts" /tmp/playlist.m3u8

%03dはprintf形式でゼロパディングされた連番を生成します（segment_000.ts、segment_001.tsなど）。ディレクトリパスも含められます：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename "/tmp/hls/seg_%04d.ts" /tmp/hls/playlist.m3u8

出力ディレクトリは事前に作成しておく必要があります（FFmpegは自動作成しません）。

VOD用の完全な例

オンデマンド再生向けにファイルをHLSに変換する本番向けコマンド：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -preset slow -crf 22 -c:a aac -b:a 128k -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename "/tmp/hls_vod/seg_%04d.ts" /tmp/hls_vod/index.m3u8

/tmp/hls_vod/ディレクトリ全体をHTTPサーバーに配置し、プレーヤーをindex.m3u8に向けます。

ライブストリーミング — 古いセグメントの自動削除

ライブストリームでは、プレイリストのウィンドウから外れた古いセグメントは不要です。-hls_flags delete_segmentsで自動削除します：

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 5 -hls_flags delete_segments /tmp/playlist.m3u8

-hls_list_size 5でプレイリストに5セグメントを保持し、除外されたセグメントはディスクから自動削除されます。

アダプティブビットレートラダー（概要）

フルABRラダーは同じコンテンツを複数のビットレート・解像度でエンコードし、各バリアントを参照するマスタープレイリストを作成する必要があります。典型的な手順：

1. 各ビットレート/解像度を個別のHLSストリームとしてエンコード
2. #EXT-X-STREAM-INFタグで各バリアントを列挙するマスタープレイリスト（.m3u8）を作成

FFmpegは-mapと複数の-f hls出力を使って1パスで複数出力できますが、コマンドが複雑になります。本番用ABRには、AWS MediaConvertやFFmpegをベースにした専用トランスコーダーの使用が実用的です。

主要オプション一覧

よくある問題

セグメントがプレイリストに含まれていない

VODファイルで-hls_list_size 0を忘れると、直近N件のセグメントしかプレイリストに含まれません。ファイルは再生できますが、最後の部分だけになります。

出力ディレクトリが存在しない

セグメントパスの親ディレクトリが存在しない場合、FFmpegは「No such file or directory」エラーで失敗します。事前に作成してください：

mkdir -p /tmp/hls_output
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -f hls -hls_time 6 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename "/tmp/hls_output/seg_%04d.ts" /tmp/hls_output/playlist.m3u8

プレーヤーが「再生可能なソースがありません」と表示する

HTTPサーバーが正しいMIMEタイプを設定しているか確認してください：

• .m3u8 → application/vnd.apple.mpegurl または application/x-mpegURL
• .ts → video/mp2t

一部のサーバーではこれらの設定が必要です。

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テスト環境: ffmpeg 6.1.1 / Ubuntu 24.04（GitHub Actions）
一次ソース: ffmpeg.org/ffmpeg-formats.html#hls-1 / trac.ffmpeg.org/wiki/StreamingGuide