FMP4（Fragmented MP4）是 MP4（MPEG-4 Part 14）的擴展版本，它支持流式傳輸，并被廣泛應用于DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）和HLS（HTTP Live Streaming）等自適應流媒體協議。FMP4 的主要特點是將視頻和音頻數據拆分成片段（Fragment），以更靈活的方式進行傳輸和存儲。

FMP4 與普通 MP4 的區別

普通 MP4 采用“單一 MOOF + MDAT”結構，文件內通常包含完整的媒體元數據（moov）和媒體數據（mdat），適用于本地播放。
而 FMP4 采用“多個 MOOF + MDAT 片段”結構，適用于流式傳輸，能減少初始加載時間，支持動態碼率切換。

特性	普通 MP4	FMP4
存儲方式	完整文件	分片存儲
適用場景	本地存儲、下載	直播、點播、流媒體傳輸
結構	單一 moov	多個 moof 片段
碼率自適應	不支持	支持
點播跳轉	整個文件解析	直接訪問片段

FMP4 結構

FMP4 由文件級、初始化段（Init Segment）和媒體片段（Media Fragment）組成。

文件級

整個 FMP4 文件仍然遵循 ISO BMFF（Base Media File Format）格式，基礎結構包括：

• ftyp：文件類型（File Type Box）
• moov：元數據（Movie Box）
• 多個片段（Fragments）：由 moof（Movie Fragment）和 mdat（Media Data）組成的多個片段。

初始化段（Init Segment）

初始化段包含：

• ftyp：聲明文件類型。
• moov：存儲編解碼信息、軌道信息（TrackBox）、采樣表（Sample Table）等，不含實際音視頻數據。

作用：初始化播放器，告知解碼器如何解碼后續的片段。

片段（Media Fragment）

每個片段都包含：

• moof（Movie Fragment Box）：表示一個新的片段，包含元數據，如時間戳、幀信息。
• mdat（Media Data Box）：存儲實際的音視頻數據。

多個 moof + mdat 片段可以連續存儲或按需加載，使其適用于直播和點播流媒體。

FMP4 關鍵 Box 解析

ftyp（文件類型 Box）

ftyp├── major_brand（主品牌，如 isom）├── minor_version（次版本）├── compatible_brands（兼容品牌）

示例：

00000018 66747970 69736F6D 00000200 69736F6D 61766331

這里 isom 代表 MP4 文件格式，avc1 代表 H.264 兼容。

moov（Movie Box）

• 存儲文件全局信息，包括軌道信息、時長、編解碼信息等。

• 主要包含 mvhd、trak、udta 等 Box。

moov├── mvhd（Movie Header Box）├── trak（Track Box，存儲音視頻軌道）│    ├── tkhd（Track Header Box，軌道信息）│    ├── mdia（Media Box，媒體信息）│         ├── mdhd（Media Header Box，媒體頭）│         ├── hdlr（Handler Box，解碼器類型）│         ├── minf（Media Information Box，采樣、壓縮信息）│              ├── stbl（Sample Table Box）├── mvex（Movie Extends Box，用于分片）

作用：播放器解析 moov 后，可知道如何解碼音視頻數據。

moof（Movie Fragment Box）

• moof 是 FMP4 的核心，它表示一個新的片段，包含時間戳、采樣信息。

• moof 結構：

moof├── mfhd（Movie Fragment Header Box，片段序號）├── traf（Track Fragment Box，軌道片段信息）├── tfhd（Track Fragment Header Box，軌道 ID）├── tfdt（Track Fragment Decode Time Box，時間戳）├── trun（Track Fragment Run Box，存儲幀偏移量、大小等）

作用：播放器加載 moof 后，知道這個片段的起始時間、軌道 ID，以及解碼順序。

• moof 解析示例
  • mfhd 00000001 → 片段序號 1
  • tfhd 00000001 → 軌道 ID 1
  • tfdt 00000001 → 時間戳起點 1

0000006C 6D6F6F66 00000010 6D666864 00000001
00000058 74726166 00000014 74666864 00000001
00000010 74666474 00000001 00000000

mdat（Media Data Box）

• mdat 包含真正的音視頻數據幀，按 moof 指定的時間順序排列。

mdat（Media Data）

• 示例：

0000017C 6D646174 ... (H.264/HEVC 視頻幀數據)

作用：播放器解碼 mdat 并播放視頻。

解析示例

mp4

fmp4

FMP4 在流媒體中的應用

在 HLS 中

• 傳統 HLS 使用 .ts 作為分片格式，但 ts 容量大，時延較高。
• Apple 推出了 CMAF（Common Media Application Format），支持 fMP4 作為 HLS 的片段格式，提高兼容性和性能。

示例：HLS playlist（m3u8）

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:7
#EXT-X-MAP:URI="init.mp4"
#EXTINF:6.000,
segment1.m4s
#EXTINF:6.000,
segment2.m4s

init.mp4 是初始化段，segment1.m4s 是 FMP4 片段。

在 DASH 中

DASH 直接支持 fMP4 作為流格式，每個片段可獨立請求。

示例：DASH MPD（Media Presentation Description）

<MPD><Period><AdaptationSet><Representation mimeType="video/mp4"><SegmentTemplate media="segment$Number$.m4s" initialization="init.mp4" /></Representation></AdaptationSet></Period>
</MPD>

總結

• FMP4 適用于流媒體傳輸，支持按片段加載，提高播放靈活性。
• 主要由 moov（初始化）和 moof + mdat（片段）組成。
• 廣泛應用于 HLS（CMAF）和 DASH，降低延遲，提高兼容性。