CN101552920A - 媒体流编码方法、装置及切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种媒体流编码方法、装置及切换系统，其中媒体流编码方法包括：对至少两个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码，以便于对所述视频流进行解码切换。上述媒体流编码方法、装置及切换系统，可以大大减少参考图像等待时间，进而大大减少频道切换时延。

Description

媒体流编码方法、装置及切换系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种媒体流编码方法、装置及切换系统。

背景技术

随着第三代移动通信技术(3G)的部署和固定移动网络的融合，移动视频将获得更多的发展和应用，移动视频业务是通过移动网络和移动终端为移动用户传送视频内容的新型移动业务，这种移动视频服务可以通过三种不同方式实现：基于卫星网络实现，利用数字地面广播实现和利用移动网络实现。

其中，利用移动网络实现的方式，主要是基于宽带码分多址(WCDMA)/全球移动通讯系统(GSM)全球标准化组织第三代移动通信合作伙伴组织(3GPP)提出的多媒体广播多播服务(MBMS)的流媒体技术，主要是利用流媒体技术，把手机电视作为一种数据业务推广，该方式可以利用通信网络互动能力强的特点为用户提供更加个性化的服务，不用更改基础网络结构，实施起来更为方便。

目前，我国推出的手机电视业务主要是依靠现有的移动网络实现的，固网的网络电视(IPTV)切换时延为1.5秒到5秒，移动视频根据网络状况会产生更大的时延，而传统电视的切换时间仅为300ms左右。移动视频相比于传统电视而言，其切换时间过长将成为其应用的硬伤，极大地限制了业务推广和业务创新。

目前减少频道切换时间的方法主要有组播流快速离开、附加频道切换流图像、相邻频道预置互联网群组管理协议(IGMP)消息等几种。

此外，还有静态加入组播组和基于收视率模型的频道推送方法，但上述方法多用于IPTV，并不适合移动视频的频道切换。移动视频的切换时延主要包括网络时延、缓存时间、参考图像等待时间和解码时间几个部分，在其总频道切换时间中，参考图像等待时间在总切换时间中占有较大比重。因此，结合MBMS网络架构，迫切需要减少参考图像等待时间以减少频道切换时延的技术。

发明内容

本发明实施例提供一种媒体流编码方法、装置及切换系统，以实现减少参考图像等待时间，进而减少频道切换时延。

本发明实施例提供了一种媒体流编码方法，该方法包括：

对至少两个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；

根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码，以便于对所述视频流进行解码切换。

本发明实施例提供了一种媒体流编码装置，该装置包括：

分析单元，用于对接收的每个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

调整单元，用于根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；

处理单元，用于根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码。

本发明实施例提供了一种媒体流切换系统，该系统包括视频头端、收视率统计单元和用户接入端，

所述收视率统计单元用于对两个以上的频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

所述视频头端用于根据所述收视率统计单元得到的所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值，根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码；

所述用户接入端用于根据所述视频头端进行编码后的视频流进行解码切换。

上述媒体流编码方法、装置及切换系统，将统计的收视率信息发送给视频头端，视频头端通过对上述频道进行分析，对频繁切换的频道插入较多的SP帧，可以大大减少参考图像等待时间，从而减少频道的切换时延。

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明媒体流编码方法实施例的流程图；

图2为本发明媒体流编码装置实施例的结构示意图；

图3为本发明媒体流切换系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明媒体流编码方法实施例的流程图，该方法包括：

步骤101、无线网络控制器统计至少两个频道的收视率信息并发送至视频头端；

寻呼信道或广播信道要求正在使用某一MBMS业务的终端发送回复信息，当无线网络控制器(RNC)接收到终端发送的回复信息后，计算并实时地更新上述频道的收视率信息，并发送至视频头端；此处的收视率信息中采用的是平均收视率的概念，即在特定时间段内收看某一栏目(或者某一频道)的观众占分析区域内电视观众总数的比率；

步骤102、视频头端对接收的每个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

视频头端在执行该步骤之前还包括：获取上述频道的收视率信息，上述获取方式包括统计用户终端上报的上述频道的收视状况得到上述频道的收视率信息或从其他设备获取上述频道的收视率信息。

上述对接收的收视率信息进行分析，并发送分析结果具体包括：将收视率大于第一阈值的频道划分为频繁切换频道；将收视率小于第二阈值的频道划分为不频繁切换频道；将收视率大于等于第二阈值小于等于第一阈值的频道划分为稳定切换频道，并发送划分后的结果；其中上述第一阈值或第二阈值可以根据需要进行设置；上述第一阈值大于第二阈值；

步骤103、根据上述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；

根据频道的切换程度，需要在视频流中插入不同数量的SP帧，当视频流为频繁切换频道的视频流时，插入第一预定值个SP帧；当视频流为稳定切换频道的视频流时，插入第二预定值个SP帧；当视频流为不频繁切换频道的视频流时，插入第三预定值个SP帧；上述第一预定值、第二预定值和第三预定值可根据需要进行设置，其中第一预定值大于第二预定值，第二预定值大于第三预定值；

步骤104、根据上述待插入帧的帧间隔值对上述视频流进行编码，并将编码后的视频流发送至用户终端；

根据设置的要插入的SP帧的数量，将SP帧插入上述视频流中；另外，如果是短距离传输视频流，也可以在视频流中多插入I帧；如果是先在服务器中存储再传输即有大容量的存储空间时，可以多编SI帧，具体采用哪种编码方式可以根据实际情况而定，但等待参考帧时间与此无关，只和帧插入周期有关；最后视频头端将编码后的视频流通过IP组播的方式发送至用户终端；

另外，上述SP帧能够像I帧一样提供无缝切换点，从而实现码流间的无缝连接，但在提供相同功能的情况下，SP帧的编码效率高于I帧的编码效率，也正是由于这一特性，使SP帧可以取代I帧，广泛应用于流间切换，同时大大降低了码率的开销；同时，当要实现不同码流间的切换时，使用SI帧也非常有效；

步骤105、用户终端对接收的编码后的视频流进行解码切换。

当用户终端接收到视频头端发送的视频流后，对上述视频流进行解码切换；其中，上述视频流为视频头端根据终端侧发送的收视率信息编码而成的，上述对接收的编码后的视频流进行解码切换具体包括：当接收的编码后的视频流为I帧时，则对上述视频流直接解码；当接收的编码后的视频流为切换帧(Switch Intra-Frame，SI)帧时，则对上述视频流进行流间切换；但无论哪种情况，均可立即解码新频道的码流进行观看。

上述媒体流编码方法，将实时统计的每个频道的收视率信息发送给视频头端，以使视频头端可以对上述频道进行分析，同时根据分析结果，对频繁切换的频道插入较多的SP帧，可以大大减少参考图像等待时间，从而减少频道的切换时延，另外，上述视频头端也可以采用寻呼信道或广播信道等方式直接获取每个频道的收视率信息。

如图2所示，为本发明媒体流编码装置实施例的结构示意图，该装置包括：分析单元21，用于对接收的每个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；调整单元22，用于根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；处理单元23，用于根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码。

其中，上述媒体流编码装置还包括：统计单元，用于统计用户终端上报的上述频道的收视状况得到上述频道的收视率信息或从其他设备获取所述频道的收视率信息；其中，上述信息包括业务信息和指令信息，上述业务信息包括地理范围、IP组播地址、业务开始时间等。

另外，上述分析模块包括：划分模块，用于将收视率大于第一阈值的频道划分为频繁切换频道，将收视率小于第二阈值的频道划分为不频繁切换频道，将收视率大于等于第二阈值小于等于第一阈值的频道划分为稳定切换频道；上述第一阈值大于所述第二阈值；上述调整单元包括调整模块，用于当视频流为频繁切换频道的视频流时，设置插入第一预定值个SP帧；当视频流为稳定切换频道的视频流时，设置插入第二预定值个SP帧；当视频流为不频繁切换频道的视频流时，设置插入第三预定值个SP帧；上述处理单元包括：编码模块，用于对于不频繁切换频道，插入第三预定值个SP帧，并将视频流中的辅帧编码为SI帧；其中，第一预定值大于第二预定值，第二预定值大于第三预定值。

上述媒体流编码装置，通过分析单元将频道划分为频繁切换频道、不频繁切换频道和稳定切换频道，同时，通过调整单元，对频繁切换的频道设置插入较多的SP帧，通过处理单元，对不同类型的频道插入不同数量的SP帧，并将辅帧编为SI帧，大大减少了参考图像的等待时间，从而减少频道的切换时延，较好地实现了不同码流之间的切换。

如图3所示，为本发明媒体流切换系统实施例的结构示意图，该系统包括：收视率统计单元1、视频头端2和用户接入端3，其中上述收视率统计单元1，用于对两个以上的频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；视频头端2，用于根据所述收视率统计单元得到的所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值，根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码；用户接入端3，用于根据所述视频头端进行编码后的视频流进行解码切换。

其中，上述系统还可以包括核心网；上述分析单元可以包括：划分模块，用于将收视率大于第一阈值的频道划分为频繁切换频道，将收视率小于第二阈值的频道划分为不频繁切换频道，将收视率大于等于第二阈值小于等于第一阈值的频道划分为稳定切换频道；第一发送模块，用于发送划分后的结果；上述调整单元可以包括调整模块，用于当视频流为频繁切换频道的视频流时，设置插入第一预定值个SP帧，当视频流为稳定切换频道的视频流时，设置插入第二预定值个SP帧，当视频流为不频繁切换频道的视频流时，设置插入第三预定值个SP帧；上述编码模块可以包括：编码子模块，用于对于不频繁切换频道，插入第三预定值个SP帧，并将视频流中的辅帧编码为SI帧；第二发送模块，用于通过IP组播的方式将编码后的视频流发送至解码切换单元。

另外，上述SP帧能够像I帧一样提供无缝切换点，从而实现码流间的无缝连接，但在提供相同功能的情况下，SP帧的编码效率高于I帧的编码效率，也正是由于这一特性，使SP帧可以取代I帧，广泛应用于流间切换，同时大大降低了码率的开销；同时，当要实现不同码流间的切换时，使用SI帧也非常有效。目前，正常码流传输时，参考图像的等待时间为500ms，而采用本发明媒体流切换系统所花费的参考图像等待时间为333ms，可节省约200ms，而MBMS架构的无限网络接入和传输时延在几百毫秒，终端的缓存一般很小，其缓存时间可忽略不计，解码时间也在几十到几百毫秒，综合以上几部分时间，频道切换的总时间可控制在1s以内，能有效提高用户的体验度。

另外，上述系统既可以在无线网络环境又可以在有线网络环境下使用，只是收视率统计单元设置的位置不同。在无线网络环境下，典型的是MBMS无线网络架构，该单元设在无线网络控制器RNC处；而在有线网络环境下，典型的是ADSL有线接入，该单元设置在网际协议(IP)的提高数据速率的GSM演进技术(edge)节点处，在有线网络环境下的该统计模块是由接入节点(Access Node，AN)利用数字用户线(DSL)接入系统中的二层控制(Layer 2Control，L2C)协议，上报组播成员关系给IP edge节点，再由IP edge节点统计出收视率的情况来实现的。

进一步地，上述视频头端和收视率统计单元可以集成在一起。

上述媒体流切换系统，通过统计单元将每个频道的收视率信息实时地发送给视频头端，视频头端的分析单元接收上述收视率信息后对其进行分析，同时，通过编码单元对频繁切换的频道插入较多的SP帧，并将视频流中的辅帧编码为SI帧，终端的解码切换单元接收到视频头端发送的视频流后，对其进行解码切换，实现了视频流地正常切换，且大大降低了参考图像等待时间，从而大大减少了频道的切换时延。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1、一种媒体流编码方法，其特征在于包括：

对至少两个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；

根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码，以便于对所述视频流进行解码切换。

2、根据权利要求1所述的媒体流编码方法，其特征在于所述对至少两个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果之前还包括：

获取所述频道的收视率信息，所述获取方式包括统计用户终端上报的所述频道的收视状况得到所述频道的收视率信息或从其他设备获取所述频道的收视率信息。

3、根据权利要求1或2所述的媒体流编码方法，其特征在于所述对至少两个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果包括：

将收视率大于第一阈值的频道划分为频繁切换频道；

将收视率小于第二阈值的频道划分为不频繁切换频道；

将收视率大于等于第二阈值小于等于第一阈值的频道划分为稳定切换频道，生成并发送划分后的结果；

所述第一阈值大于所述第二阈值。

4、根据权利要求3所述的媒体流编码方法，其特征在于所述根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值包括：

当视频流为频繁切换频道的视频流时，插入第一预定值个切换预测帧；

当视频流为稳定切换频道的视频流时，插入第二预定值个切换预测帧；

当视频流为不频繁切换频道的视频流时，插入第三预定值个切换预测帧；

其中，第一预定值大于第二预定值，第二预定值大于第三预定值。

5、根据权利要求4所述的媒体流编码方法，其特征在于所述根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码包括：

对于不频繁切换频道，插入第三预定值个切换预测帧，并将视频流中的辅帧编码为切换帧。

6、一种媒体流编码装置，其特征在于包括：

分析单元，用于对接收的每个频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

调整单元，用于根据所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值；

处理单元，用于根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码。

7、根据权利要求6所述的媒体流编码装置，其特征在于还包括：

统计单元，用于统计用户终端上报的所述频道的收视状况得到所述频道的收视率信息或从其他设备获取所述频道的收视率信息。

8、根据权利要求7所述的媒体流编码装置，其特征在于所述分析单元包括：

划分模块，用于将收视率大于第一阈值的频道划分为频繁切换频道，将收视率小于第二阈值的频道划分为不频繁切换频道，将收视率大于等于第二阈值小于等于第一阈值的频道划分为稳定切换频道；所述第一阈值大于所述第二阈值；

所述调整单元包括调整模块，用于当视频流为频繁切换频道的视频流时，插入第一预定值个切换预测帧，当视频流为稳定切换频道的视频流时，插入第二预定值个切换预测帧；当视频流为不频繁切换频道的视频流时，插入第三预定值个切换预测帧；

其中，第一预定值大于第二预定值，第二预定值大于第三预定值。

9、根据权利要求8所述的媒体流编码装置，其特征在于所述处理单元包括：

编码模块，用于对不频繁切换频道，插入第三预定值个切换预测帧，并将视频流中的辅帧编码为切换帧。

10、一种媒体流切换系统，其特征在于包括视频头端、收视率统计单元和用户接入端，

所述收视率统计单元用于对两个以上的频道的收视率信息进行分析，生成分析结果；

所述视频头端用于根据所述收视率统计单元得到的所述分析结果调整视频流中待插入帧的帧间隔值，根据所述待插入帧的帧间隔值对所述视频流进行编码；

所述用户接入端用于根据所述视频头端进行编码后的视频流进行解码切换。

11、根据权利要求10所述的媒体流切换系统，其特征在于所述视频头端和收视率统计单元集成。

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