CN101909063A - 基于分层编码的视频流推送方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出基于分层编码的视频流推送方法和系统，分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；发起频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。本发明使用户快速预览，很大程度的减少延时。
Description
技术领域
本发明涉及流媒体编码及流传输技术应用技术领域，尤其涉及基于分层编码的视频流推送方法和系统。
背景技术
目前随着电信的IPTV业务及天翼视讯业务发展，我们经常为用户提供多种不同尺寸大小的视频节目，如在IPTV的首页上提供小视频窗口节目，而用户进入到某个直播频道后，是全屏的视频节目；在天翼视讯业务中要根据用户的手机屏的大小为用户提供不同码流大小的节目。
对于现有的IPTV业务和手机业务的编解码方式以及频道预览方式而言，需要在服务器端按照固定的所需的最大码流进行编码，在用户终端将这些码流按照固定模式进行解码后，不论用户浏览小视频窗口还是全屏方式观看，都采用同样的方式推送视频流，具有较大的延迟。
发明内容
本发明提出基于分层编码的视频流推送方法和系统，能够使用户快速预览IPTV上的小视频窗口中的视频流，很大程度的减少延时。
根据本发明一方面，提出基于分层编码的视频流推送方法，包括以下步骤：分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；发起频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
进一步，网络接入服务器接收频道切换请求的操作，还包括以下步骤：将正常码流推送到终端，推送所需要的时间为t1，基础层码流在终端的播放时间为t1-t。
根据本发明一方面，提出基于分层编码的视频流推送系统，包括：分层编码服务器，将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器，将基础层码流进行解码并存放在缓存中，当接收终端的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
进一步，根据权利要求3所述基于分层编码的视频流推送系统，其中，网络接入服务器还在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。
根据本发明一方面，提出实现视频流推送的网络接入服务器，包括：基础流缓存模块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并缓存；基础流推送模块，当接收到终端的频道切换请求时，在基础流缓存模块中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
进一步，根据权利要求5所述实现视频流推送的网络接入服务器，还包括：正常流推送模块，在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。
与现有技术相比，本发明具有至少如下之一的优点：
现有技术执行的正常码流播放前会有一段时间的缓冲(码流从服务器到达终端的时间)，而本发明采用基础层码流可以消除或很大程度的减小缓冲时间。使用户在播放码流时，感觉不到码流缓冲时间。因此，本发明能够实现快速的频道预览。
本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间和正常码流推送的时间进行相对应，这样才能使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、重帧或丢帧现象。
在以后的融合视讯业务中，一个直播频道的节目又要为多个不同带宽大小的业务使用，本发明提出的基于分层编码的视频流推送方法和系统，由于可以在网络接入服务器中对基础层码流进行缓存，并在终端需要时发送给终端，从而还可以解决重复编码的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明基于分层编码的视频流推送方法示意图。
图2为终端与视频流推送系统之间进行交互的示意图。
图3所示为本发明视频流推送系统中网络接入服务器的结构图。
具体实施方式
本发明涉及基于分层编码的视频流推送方法和系统。在分层编码服务器端将码流进行分层编码，提供基础层码流和增强层码流，在网络接入服务器对基础层码流进行缓存，当用户终端发起频道切换的请求时，网络接入服务器以最快的速度将基础层码流推送给用户终端，使用户终端在很小的延时下就可进行频道预览，此外，网络接入服务器还将正常码流按照正常速度推送给用户，在用户终端按照正常的清晰码流呈现给用户，实现快速切换。
下面通过附图实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。本发明基于分层编码的视频流推送方法，如图1所示，包括如下步骤：
在步骤101，分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器。
不同业务所需要的正常码流大小均不一样，为了实现快速预览，这里将正常码流进行分层处理，正常码流包括基础层码流和增强层码流，2个合起来才能显示正常分辨率的内容，其中，基础层码流是第一个视频流，通过最低的带宽来处理，获得清晰度低的图像。增强层码流是对包含更高分辨率、帧频和质量水平的信息进行编码，获得更高清晰度和更优质的移动图像。基础层码流和增强层码流可以自定义，根据业务的最小码流的展现要求来进行基础层码流的定义。增强层码流不是对基础层码流包含信息的重复，而是对它的补充。不同业务所需要的分辨率不同，例如小视频分辨率为320×240，大视频分辨率为720＊576。但是所有视频的基础层码流都是一样的。假设基础层码流分辨率为160＊120，然后根据不同需要，增强层码流就不同，比如，小视频的基础层码流+增强层码流＝320＊240，大视频的基础层码流+增强层码流＝720＊576。
在步骤102，网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中。
在步骤103，在终端发起直播频道切换请求时，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器。频道切换包括以下几种情况：大视频窗口切换到小视频窗口、小视频窗口切换到大视频窗口、或大视频窗口之间的频道切换，例如全频播放的不同频道切换。
在步骤104，网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置的时间，单位可以是毫秒、秒、分等，这里所说的速度是指单位时间里推送的字节数。
在步骤105，终端接收到基础层码流之后，将解出的基础层码流播放给用户，实现频道预览。
现有技术中，在用户选择切换视频后，将视频流直接推给用户，因为视频的正常码流较大及线路带宽的限制，从用户发起请求到收到视频流需要一定的时间，这段时间给用户的感观就是在进行缓冲。而本发明收到请求后，首先将码流较低的基础层码流推给用户，因为基础层码流较小、占用带宽较小、所需的时间较短，所以可以消除或很大程度减少缓冲时间。本发明能够实现快速的频道预览，进一步为快速的频道切换提供了可能性。
在步骤104中，网络接入服务器接收频道切换请求，还将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。在步骤105中，终端还在接收到正常码流之后，进行解码，解出的基础层码流和增强层码流播放给用户，从而实现频道的快速切换。
本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间与推送时间之和，等于将正常码流从网络接入服务器推送到终端的时间，这样在基础层码流播放结束时，正好开始播放正常码流，使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、重帧或丢帧现象。本发明可以通过硬件或者相应的软件实现，本领域技术人员可以理解并据此作出相应的变形，但都应覆盖在本发明权利要求的保护范围之内。
本发明还提供了基于分层编码的视频流推送系统，包括：分层编码服务器、网络接入服务器。图2为终端与视频流推送系统之间进行交互的示意图。
分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器。
网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中。当接收终端的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置的时间，这里所说的速度是指单位时间里推送的字节数。频道切换包括以下几种情况：大视频窗口切换到小视频窗口、小视频窗口切换到大视频窗口、或大视频窗口之间的频道切换，例如全频播放的不同频道切换。终端接收到基础层码流，将解出的基础层码流播放给用户，实现频道预览。
进一步，网络接入服务器接收频道切换请求，还将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。终端在接收到正常码流之后，进行解码，解出的基础层码流和增强层码流播放给用户，从而实现频道的快速切换。
图3所示为本发明视频流推送系统中网络接入服务器的结构图。包括基础流缓存模块、基础流推送模块。
基础流缓存模块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并缓存。
基础流推送模块，当接收终端的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置的时间，这里所说的速度是指单位时间里推送的字节数。
进一步，本发明所述系统中，网络接入服务器还可以包括正常流推送模块，在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。终端在接收到正常码流之后，进行解码，解出的基础层码流和增强层码流播放给用户，从而实现频道的快速切换。
本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间与推送时间之和，等于将正常码流从网络接入服务器推送到终端的时间，这样在基础层码流播放结束时，正好开始播放正常码流，使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、重帧或丢帧现象。
在以后的融合视讯业务中，一个直播频道的节目又要为多个不同带宽大小的业务使用，本发明提出的基于分层编码的视频流推送方法和系统，由于可以在网络接入服务器中对基础层码流进行缓存，并在终端需要时发送给终端，从而还可以解决重复编码的问题。
Claims (6)
1.基于分层编码的视频流推送方法，包括以下步骤：
分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；
网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；
发起频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；
网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
2.根据权利要求1所述基于分层编码的视频流推送方法，其中，网络接入服务器接收频道切换请求的操作，还包括以下步骤：将正常码流推送到终端，推送所需要的时间为t1，基础层码流在终端的播放时间为t1-t。
3.基于分层编码的视频流推送系统，包括：
分层编码服务器，将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；
网络接入服务器，将基础层码流进行解码并存放在缓存中，当接收终端的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
4.根据权利要求3所述基于分层编码的视频流推送系统，其中，网络接入服务器还在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。
5.实现视频流推送的网络接入服务器，包括：
基础流缓存模块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并缓存；
基础流推送模块，当接收到终端的频道切换请求时，在基础流缓存模块中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
6.根据权利要求5所述实现视频流推送的网络接入服务器，还包括：正常流推送模块，在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为t1，基础层码流在终端播放的时间为t1-t。
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