CN101335851A - 一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，包括电视机本体、多媒体处理模块、连接电视机本体与多媒体处理模块的控制模块、以及与多媒体处理模块连接的网络模块与应用程序模块，本发明通过将流媒体技术与P2P技术应用到电视机领域，基于多媒体硬件处理平台，并嵌入P2P直播软件，从而实现电视机可以直接从网络中的各节点下载数据进行网络直播。

Description

一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机

【技术领域】

本发明涉及电视网络通信技术领域，特别涉及一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机。

【背景技术】

随着3C、4C融合的趋势以及电视机的数字化网络化发展，作为家庭核心家电的电视机已经开始向多媒体网络电视方向发展。电视机不仅可以让我们直接享受网络视频资源，同时带给我们更便捷的大屏幕享受。目前，在网络上传输音/视频等多媒体信息有两种解决方案，即http或ftp下载以及流式传输。http或ftp下载使用标准的http和ftp协议，但由于多媒体信息个头巨大，下载一个多媒体文件一般需要几分钟或几小时的时间，这就造成为了看一个并不知道内容的视频，首先需要耗费可能比整个视频都要长的时间来完成下载。这些被下载的文件还必须在下载前制作完成，放在网络服务器上，这样造成的直接后果就是：网络带宽不断提高，人们下载的等待时间越来越少，但最终还是不能观看网上现场直播。流式传输时，声音、影像或动画等多媒体信息由流媒体服务器向用户客户端连续、实时传送，它首先在使用者端的电脑上创建一个缓冲区，于播放前预先下载一段资料作为缓冲，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。然而，在电脑上观看网络视频直播，局限性多，存在诸多不便，比如屏幕小，音效差，而且容易疲劳，如果能在网络电视机上直接观看网络视频直播，则不仅仅丰富了电视机的娱乐功能，而且给消费者带来了极大方便。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，包括电视机本体、多媒体处理模块、连接电视机本体与多媒体处理模块的控制模块、以及与多媒体处理模块连接的网络模块与应用程序模块。

进一步地，所述多媒体处理模块通过控制总线及音视频信息传输总线与电视机主板连接，其包括有硬件芯片与底层系统软件。

进一步地，所述硬件芯片包括有音视频处理器、存储器与接口单元，其中所述存储器包括有用于升级扩展的EPROM、用于存储底层系统软件、驱动程序以及应用软件的FLASH、以及用于音视频流的缓存、应用数据存储的SDRAM。

进一步地，所述接口单元包括网络接口、应用程序接口与USB接口。

相较于现有技术，本发明可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机将流媒体技术与P2P技术应用到电视机领域，基于多媒体硬件处理平台，并嵌入P2P直播软件，从而实现电视机可以直接从网络中的各节点下载数据进行网络直播。

【附图说明】

图1为本发明的原理结构框图。

图2为本发明电视机接收机的直播系统结构框图。

图3为本发明电视机接收机客户端节点软件流程图。

图4为本发明电视机接收机网络端媒体流部分的流程图示。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本发明一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机包括电视机本体、多媒体处理模块，连接电视机本体与多媒体处理模块的控制模块、以及与多媒体处理模块连接的网络模块与应用程序模块。

多媒体处理模块为本创作的核心模块，该模块独立于电视机主板，主要进行音视频信号处理，通过控制总线及音视频信息传输总线与电视机主板连接，其包括硬件芯片与底层系统软件，而硬件芯片又包括有音视频处理器、存储器与接口单元。所述存储器包括EPROM(电可编程只读存储器)、FLASH(闪存)、SDRAM(同步动态随机存储器)，其中，EPROM用于升级扩展；FLASH用于存储底层系统软件、驱动程序以及应用软件等；SDRAM主要用于音视频流的缓存、应用数据的存储等。接口单元包括网络接口、应用程序接口与USB接口。

控制模块是多媒体处理模块与电视机之间的通信主线，可向电视机主板CPU发送控制命令，同时也响应来自电视机主板CPU的的命令。其主要处理电视机主板与多媒体平台之间的交换控制信息。控制信息从电视机发出，多媒体平台通过控制模块接收到后响应，并将处理过程信息以及结果信息反馈给控制模块，控制模块将信息转化为命令交给电视机，电视机作出响应。通过多媒体平台处理的音视频信号以及GUI直接交给电视机输出播放或进行显示。

网络模块包括有流媒体协议栈与网络控制器，通过有线或者无线进行网络连接，并根据网络协议进行媒体流数据的打包、发送、传输、传输控制以及接收。所述流媒体协议栈由RTSP(实时流协议)协议栈、RTP/RTCP协议栈和TCP/IP协议栈组成。其中，RTSP是应用级协议，控制实时数据的发送。RTSP提供了一个可扩展框架，使音频与视频等实时数据的受控、点播成为可能。该协议目的在于控制多个数据发送连接，为选择发送通道(如UDP、组播UDP与TCP等)提供途径，并为选择基于RTP上的发送机制提供方法。而RTP/RTCP协议是流媒体协议栈中关键的一部分，它承担了媒体数据的传送，由2个相互紧凑的协议组成，即数据报文实时传输使用的RTP协议和QoS监视的RTCP协议。RTP直接面向媒体数据，是一种以带宽和网络质量为先决条件的传输协议，其传输方式是随着带宽和网络质量变化而动态调整的协议，其宗旨是以最大的可能性利用网络的负载能力，确保大容量的多媒体数据能及时的传输。同时，RTCP协议作为传输控制协议，也是网络质量的监测者，它为互动的双方提供了统计意义上的报告，为双方提供网络实际的质量，也为流量控制，编码方式，提供了可靠的保证和参考。TCP/IP协议栈则负责对流媒体数据的传送。网络控制器主要负责网络的连通，包括有线、无线网络，通过应用程序模块的控制实现媒体流数据的协议打包、发送、传输、传输控制以及接收。

应用程序模块为PP-TV提供客户端P2P软件，启动该软件后，通过网络模块登陆Web服务器，连接网站服务器，获取服务器节目列表，选择节目后，则连接视频服务器或者其他客户端下载对应的媒体流数据包，通过RTP/RTSP协议进行数据传输，并在PP-TV上通过多媒体处理模块实时解码播放，剩余的媒体流则在后台继续接收并存储在缓冲区内，以供持续播放或供其他客户端下载。

图2所示为本创作电视接收机的直播系统框架图，其中上层部署一个Web服务器，使用XML保存频道ID和发布源IP，该发布源用于频道发布，包括视频服务器节点与共享资源的客户端节点。视频服务器在网络上的部署是固定的，是最原始的频道信息发布源。当有新频道发布时，首先向Web服务器通知，Web服务器使用XML保存频道ID和发布源IP，其他视频服务器节点定时从Web服务器更新获得频道列表信息；视频服务器节点与发布源节点相连接获得流媒体信息。

每个视频服务器节点都设置有邻居视频服务器节点列表和视频服务器相邻子节点列表。通过最大频道数与视频服务器的转发能力动态设置每个频道的可转发数，当有新的视频服务器发布频道时，向邻居视频服务器节点列表中的视频服务器发送频道更新消息。视频服务器定期向邻居视频服务器节点列表中的视频服务器发送自己正在转发的频道信息。

当有客户端节点要加入时，首先客户端请求连接视频网站的Web服务器，登陆Web服务器后下载频道列表信息，然后点击所需频道连接本域内的视频服务器节点得到父节点列表，从父节点列表中再次选出合适的父节点来获取数据信息。当节点退出时，分别向父、子及视频服务器节点发送消息报文并更新各自列表信息。

图3所示为本创作电视接收机的客户端软件流程图，启动客户端程序，通过网络模块连接Web服务器，下载频道列表，点击频道连接本域内的Tracker，Tracker维护一个节点列表，该列表保存域内频道节点记录(频道ID和节点IP)，为新的客户端节点加入提供服务。每个域都配置一个Tracker，用来记录管理域内的节点信息，为新加入的节点提供邻居节点信息。如果Tracker中有节点列表，客户端则根据列表选择父节点进行通信，获得资源信息，然后根据该父节点信息寻找需要的流媒体数据，调度下载，并存储到缓冲区，如果下载的速率或责连接的节点数不能满足直播要求则重新选择其他的父节点通信。下载到数据后则定期交换邻居节点，下载需要的数据。若点击频道连接Tracker后，Tracker无节点列表，客户端则直接连接视频服务器，通过视频服务器间的数据转发来下载需要的流媒体数据。客户端缓冲区存储流媒体数据后，则通过协议解包，以及多媒体处理模块的音视频解码实时播放(直播)，或者将数据按次序存储到硬盘并解码播放(点播)，或者将数据直接存储到硬盘不播放(下载)。

当客户端节点退出时，若为正常的退出，该节点向其子节点、父节点、Tracker发送离开报文，子节点、父节点、Tracker更新列表信息；若为非正常退出时，该节点采用心跳算法对其子节点和父节点进行判断，若指定时间内没有反应，则在节点列表中删除相应节点记录。当节点退出导致域内无节点连接某频道，视频服务器为该频道缓存一段时间。

图4所示为本创作电视接收机的网络端媒体流部分流程图，节点发送数据时，直播文件在客户端节点或视频服务器端节点首先要进行拆包处理，将数据包拆成小于MTU(最大传输单元)的数据包，拆分后的每个包头加上一个序列号，使成为传输过程中唯一统一的序列号。进行音视频编码后进行RTP/RTSP协议封装，然后进行数据发送，收到子节点下载需要的数据的信号时，发送子节点需要的数据包，收到子节点交换数据信号时，顺序发送缓存中的数据包。发送时进行RTCP数据包分析在网络中通过RTP/RTCP协议进行传输。当节点接收数据时，需要保存一个缓冲Map，各节点定时交换信息更新缓冲Map。接收时首先要确定需要什么样的数据包，是交换数据包还是下载需要的数据包供本地播放(直播)，可通过设定调度值以及一级、二级缓存区(一级缓存负责整个系统中数据包的传输，包的调度；将有序的数据包保存到自己的二级缓存里，主要负责本地播放)来接收数据包，当调度值为一定值时则将数据包接收一级缓存区，当调度值为另一个值时则将数据包接收二级缓存区。当有其他的节点发起连接时，则将缓存区里的数据按要求打包发送。

以上所描述的最佳实施例仅是对本发明进行阐述和说明，但并不局限于所公开的任何具体形式，进行许多修改和变化是可能的。

Claims (7)

1.一种可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，包括电视机本体，其特征在于：还包括有多媒体处理模块、连接电视机本体与多媒体处理模块的控制模块、以及与多媒体处理模块连接的网络模块与应用程序模块。

2.如权利要求1所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述多媒体处理模块通过控制总线及音视频信息传输总线与电视机主板连接，其包括有硬件芯片与底层系统软件。

3.如权利要求2所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述硬件芯片包括有音视频处理器、存储器与接口单元，其中所述存储器包括有用于升级扩展的EPROM、用于存储底层系统软件、驱动程序以及应用软件的FLASH、以及用于音视频流的缓存、应用数据存储的SDRAM。

4.如权利要求3所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述接口单元包括网络接口、应用程序接口与USB接口。

5.如权利要求4所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述网络模块通过有线或者无线进行网络连接，并根据网络协议进行媒体流数据的打包、发送、传输、传输控制以及接收，其包括有流媒体协议栈与网络控制器。

6.如权利要求5所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述流媒体协议栈包括有RTSP协议栈、RTP/RTCP协议栈和TCP/IP协议栈。

7.如权利要求6所述的可以通过网络观看视频直播的网络电视接收机，其特征在于：所述网络控制器主要负责网络的连通，包括有线、无线网络，通过应用程序模块的控制实现媒体流数据的协议打包、发送、传输、传输控制以及接收。

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