CN102752642A

CN102752642A - 一种基于ip网络的多终端视频同步播放的方法及系统

Info

Publication number: CN102752642A
Application number: CN2012102016787A
Authority: CN
Inventors: 李洋; 孙鹏飞; 吴琼
Original assignee: 李洋; 孙鹏飞; 吴琼
Current assignee: SHENZHEN YUNDONG CHUANGXIANG TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: CN102752642B

Abstract

一种基于IP网络的多终端视频同步播放的方法及系统。所述系统包括WLAN网络中互连的媒体服务器、控制点终端和多个播放终端。所述方法包括以下步骤：媒体服务器通过WLAN网络将视频媒体流数据发送至多个播放终端；当多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，多个播放终端中的至少一个将其已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到媒体服务器；媒体服务器每隔同步时间间隔发送一个同步时间指令至多个播放终端，使得多个播放终端进行同步播放。本发明发送未经解压的原始视频编码流到各个播放终端，使其在本地解码，并利用其中原有PTS进行同步计算，减少了编码环节，可以有效地控制同步误差，解码精度高，同步效果好。

Description

一种基于IP网络的多终端视频同步播放的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于IP网络的多终端视频同步播放的方法及系统。

背景技术

目前已有的同步播放技术采用WiFi direct（基于IP的无线直传）技术，或采用RF无线收发（非IP）技术，一般只是支持点到点，不能实现点到多点的数据传输和多点（终端）同步播放。

再者，现有技术大部分采用屏幕拷贝的技术实现多终端的同步播放，由于编码、传输、解码的延时，使得各个终端播放演示误差无法低于100ms，即人的视觉可以感知到同步误差。

此外，视频同步的另一常用方式是利用分配器来实现多个播放终端的视频同步播放。视频分配器是一种把视频信号源平均分配成多路视频信号的设备，一路视频信号对用一台播放终端。因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出终端后由于阻抗不匹配等原因，视频质量会严重失真，线路也不稳定。视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。通过使用分配器，由于增加了辅助硬件，使得系统的成本增加。再者，采用分配器易收到距离的限制，其有效传输距离大约在五十米左右，当距离增大时，传输信号质量不高，终端上播放的视频会出现噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于IP网络的多终端视频同步播放的方法，旨在解决现有技术所存在的不能实现点到多点数据传输和多点同步播放以及同步效果不好的的问题。

本发明的目的还在于提供一种基于IP网络的多终端视频同步播放的系统，以更好地解决上述问题。

为了实现发明目的，所述方法包括以下步骤：

S1.媒体服务器将通过WLAN网络将视频媒体流数据发送至多个播放终端；

S2.当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，所述多个播放终端中的至少一个将其已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器；

S3.根据所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n，所述媒体服务器每隔用户预先设置的同步时间间隔发送一个同步时间指令至所述多个播放终端，以使得所述多个播放终端按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。

所述步骤S1前还包括步骤：

S0.控制点终端在所述WLAN网络中发送搜索指令，以发现所述WLAN网络内的所有终端设备；通过所述控制点终端，在一个媒体服务器终端设备上选择视频文件，并指定一个要同步播放的终端组。

所述步骤S2和S3中的已解码的每一帧的绝对播放时间

其中，所述同步播放开始时间T_S为所述多个播放终端接到来自所述媒体服务器的播放指令的时间T₀与缓存区数据时长T_b之和，PTS_i是各个帧的数字时间戳，其值为每一帧与前一帧数据的时间差。

所述缓存区数据时长T_b是可以预先指定的。

为了更好地实现本发明的目的，所述系统包括WLAN网络中互连的媒体服务器和多个播放终端；其中

所述媒体服务器包括：

存储模块，用于存储视频文件；

视频媒体流数据发送模块，用于通过所述WLAN网络向所述多个播放终端发送视频媒体流数据；

播放时间接收接收模块，用于当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，接收所述多个播放终端中的至少一个发来的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n；

同步时间间隔设置模块，用于设置同步时间间隔；以及

同步时间指令发送模块，用于每隔所述同步时间间隔发送同步时间指令至所述多个播放终端；

所述多个播放终端包括：

视频媒体流数据接收模块，用于接收来自所述媒体服务器的视频媒体流数据；

解码模块，用于解码所述视频媒体流数据；

播放时间发送模块，用于当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，将所述多个播放终端中的至少一个的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器；

同步时间指令接收模块，用于接收来自所述媒体服务器的同步时间指令；以及

同步校准模块，用于根据所述同步时间指令使所述多个播放终端按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。

所述系统还包括控制点终端，所述控制点终端包括：

搜索指令发送模块，用于发送搜索指令以发现所述WLAN网络中的所有的播放终端，所述所有的播放终端包括所述媒体服务器和所述多个播放终端；

同步播放终端组指定模块，用于从所述发现的所有的播放终端中指定一个要同步播放的终端组；以及

视频文件选择模块，用于在所述媒体服务器上选择视频文件。

所述已解码的每一帧的绝对播放时间

其中，所述同步播放开始时间为所述多个播放终端接到来自所述媒体服务器的播放指令的时间T₀与缓存区数据时长T_b之和，PTS_i是各个帧的数字时间戳，其值为每一帧与前一帧数据的时间差。

所述多个播放终端还包括：

缓存区数据时长指定模块，用于预先指定各个播放终端的缓存区数据时长T_b。

本发明基于IP技术可以实现点到多点的数据传输和多点（终端）同步播放，并且，本发明发送未经解压的原始视频编码流到各个播放终端，使其在本地解码，并利用其中原有PTS进行同步计算，较少了编码环节，可以有效地控制同步误差，解码精度高，同步效果好。此外，由于只需要进行网络信息的传输交互，无需像现有技术那样采用分配器，节约了成本。进一步，通过用户对同步时间间隔的设置，可以灵活地调整同步的精度，从而提高了用户的体验度。

附图说明

图1是本发明一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的系统图；

图2是本发明一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的方法流程图；

图3是本发明另一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的方法流程图；

图4是本发明系统中控制点终端的结构图；

图5是本发明系统中媒体服务器的结构图；

图6是本发明系统中播放终端的结构图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的系统，该系统有6个终端设备成员，其中，终端1是安装了终端和资源管理软件的控制点，终端2是媒体服务器，而终端3-6为播放终端，终端1-6互相之间通过WLAN网络建立通讯连接。媒体服务器终端2可以是计算机，用于提供视频文件，视频文件可来自于该计算机本地存储的文件，或来自云媒体服务商提供的视频媒体资源；播放终端3-6可以是电视机加上机顶盒，或者可以是计算机，用于对媒体服务器终端2所提供的视频文件进行同步播放；终端1可以是手机或计算机，用于控制所述视频文件在播放终端3-6上的同步播放。需要指出的是，在该WLAN网络内，各个终端设备都是平等的，都可以做媒体服务器（媒体server，媒体流来源），也都可以做客户端（Client，接收播放设备）。如果一个终端安装了设备管理软件，那么它可以作为一个控制点既管理WLAN网络内的所有设备，也可以管理网络的视频资源。

图2示出了本发明一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的方法流程图。

在步骤S201中，媒体服务器（例如，图1中的终端2）通过WLAN网络将视频媒体流数据发送至多个播放终端（例如，图1中的播放终端3-6）。

在步骤S202中，当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，所述多个播放终端中的至少一个将其已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器

在步骤S203中，所述媒体服务器每隔用户预先设置的同步时间间隔发送一个同步时间指令至所述多个播放终端，以使得所述多个播放终端按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。

图3示出了本发明另一个实施例中基于IP网络的多终端视频同步播放的方法流程图。

在步骤S301中，控制点终端（例如，图1中的控制点终端1）在WLAN网络中发送搜索指令，以发现所述WLAN网络内的所有终端设备。所述所有终端设备包括媒体服务器（例如，图1中的终端2）和多个播放终端设备（例如，图1中的播放终端3-6）。所述WLAN网络为WiFi无线局域网络，或是其它适当的无线局域网络。

在步骤S302中，用户通过所述控制点终端，在媒体服务器终端设备上选择视频文件，并指定一个要同步播放的终端组（例如，图1中的终端2-6）。所述视频文件可以是一个或多个视频文件以播放列表的形式在控制点终端上显示。

在步骤S303中，媒体服务器通过WLAN网络将视频媒体流数据发送至所述指定的终端组。

在步骤S304中，当所述指定的终端组对视频媒体流数据进行解码并开始播放时，所述指定的终端组中的至少一个播放终端将其已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器。所述已解码的每一帧的绝对播放时间

其中，所述同步播放开始时间为所述多个播放终端接到来自所述媒体服务器的播放指令的时间T₀与缓存区数据时长T_b之和，PTS_i是各个帧的数字时间戳，其值为每一帧与前一帧数据的时间差。例如，媒体服务器通过WLAN网络向指定的各个播放终端发送播放命令，各个播放终端计算的同步播放开始时间=当前时间（接到播放指令的时间）+缓存区（buffer）数据时长，各个播放终端缓冲一定的数据量（可以指定缓存数据时长）后，解析视频媒体流第一帧的PTS，该PTS是一个相对时间，需要根据之间的开始播放时间，计算出该帧的绝对播放时间，及同步播放开始时间加上PTS，解码开始后，通过累计PTS计算每一帧的绝对播放时间，并反馈给媒体服务器。需要指出的是，所述缓冲区数据时长是可以预先指定的。

在步骤S305中，所述媒体服务器接收用户设置的同步时间间隔。

在步骤S306中，媒体服务器每隔所述同步时间间隔发送一个同步时间指令至所述指定的终端组，以使得所述指定的终端组按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。通常地，所述同步时间间隔为几秒。当同步时间较长时，则各个播放终端需要等待较长时间进行一次同步校准，从而可节约网络资源的传输流量；而当同步时间间隔较短时，则各个播放终端很快就能进行一次同步校准，从而可使视频输出的同步较为精准。例如，用户将同步时间间隔设置为5秒，则媒体服务器每隔5秒向所述指定的终端组发送一次同步时间指令，相应地，各个播放终端每隔5秒钟进行一次同步校准，消除各个播放终端的同步误差。也就是说，各个播放终端的时间误差可控制在50ms以内，小于人的视觉反应时间（100ms），可以达到同步播放的效果。此外，由于所述WLAN网络内的各终端间的数据基于IP分组网络传输，如果终端设备由于故障不能完成接收媒体服务器发来的媒体流数据，则有些终端在数据不能接收完整的情况下，画面会静止等待。

图4是本发明系统中控制点终端400的设备结构图。本发明系统中的控制点终端400（例如，图1中的终端1）包括搜索指令发送模块401、同步播放终端组指定模块402和视频文件选择模块403。搜索指令发送模块401用于发送搜索指令以发现WLAN网络中的所有终端设备，所述所有的终端设备包括媒体服务器和多个播放终端（例如，图1中的终端2-6）；同步播放终端组指定模块402用于从所述发现的所有的终端设备中指定一个要同步播放的终端组；视频文件选择模块403用于在媒体服务器上选择视频文件。

图5是本发明系统中媒体服务器500的结构图。本发明系统中的媒体服务器500（例如图1中的终端2）包括存储模块501、视频媒体流数据发送模块502、播放时间接收模块503、同步时间间隔设置模块504和同步时间指令发送模块505。存储模块501用于存储视频文件，或者存储模块可以是一个存储有很多视频文件的U盘；视频媒体流数据发送模块502用于通过WLAN网络向多个播放终端发送视频流数据；播放时间接收模块503用于当所述多个播放终端对所述视频媒体数据流进行解码并开始播放时，接收所述多个播放终端中的至少一个发来的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n；同步时间间隔设置模块504用于用于设置同步时间间隔；同步时间指令发送模块505用于用于每隔所述同步时间间隔发送同步时间指令至所述多个播放终端。

图6是本发明系统中播放终端600的结构图。本发明系统中的播放终端600（例如，图1中的终端3-6）包括视频数据流接收模块601、解码器模块602、播放时间发送模块603、同步时间指令接收模块604和同步校准模块605。视频媒体流数据接收模块601用于接收来自媒体服务器的视频媒体流数据；解码模块602用于解码所述视频媒体流数据；播放时间发送模块603，用于当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，将所述多个播放终端中的至少一个的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器；同步时间指令接收模块604用于接收来自所述媒体服务器的同步时间指令；同步校准模块605用于根据所述同步时间指令使所述多个播放终端按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。进一步，所述多个播放终端600还包括缓存区数据时长指定模块606，用于预先指定各个播放终端的缓存区数据时长T_b。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例终点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种基于数据统计的网络视频同步输出的方法及系统，进行了详细的介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理及实时方式进行了阐述，以上实施例的说明指示用于帮助本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于IP网络的多终端视频同步播放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1.媒体服务器将通过WLAN网络将视频媒体数据流发送至多个播放终端；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1前还包括步骤：

S0.控制点终端在所述WLAN网络中发送搜索指令，以发现所述WLAN网络内的所有播放终端；通过所述控制点终端，在一个媒体服务器终端设备上选择视频文件，并指定一个要同步播放的终端组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2和S3中的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n=同步播放开始时间T_S+ ；其中，所述同步播放开始时间T_S为所述多个播放终端接到来自所述媒体服务器的播放指令的时间T₀与缓存区数据时长T_b之和，PTS_i是各个帧的数字时间戳，其值为每一帧与前一帧数据的时间差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述缓存区数据时长T_b是可以预先指定的。

5.一种基于IP网络的多终端视频同步播放的系统，其特征在于，所述系统包括：WLAN网络中互连的媒体服务器（500）和多个播放终端（600）；其中

所述媒体服务器（500）包括：

存储模块（501），用于存储视频文件；

视频媒体流数据发送模块（502），用于通过所述WLAN网络向所述多个播放终端发送视频媒体流流数据；

播放时间接收接收模块（503），用于当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，接收所述多个播放终端中的至少一个发来的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n；

同步时间间隔设置模块（504），用于设置同步时间间隔；以及

同步时间指令发送模块（505），用于每隔所述同步时间间隔发送同步时间指令至所述多个播放终端；

所述多个播放终端（600）包括：

视频媒体流数据接收模块（601），用于接收来自所述媒体服务器的视频媒体流数据；

解码模块（602），用于解码所述音频媒体流数据；

播放时间发送模块（603），用于当所述多个播放终端对所述视频媒体流数据进行解码并开始播放时，将所述多个播放终端中的至少一个的已解码的每一帧的绝对播放时间T_n发送到所述媒体服务器；

同步时间指令接收模块（604），用于接收来自所述媒体服务器的同步时间指令；以及

同步校准模块（605），用于根据所述同步时间指令使所述多个播放终端按照所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n进行同步播放。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制点终端（400），所述控制点终端（400）包括：

搜索指令发送模块（401），用于发送搜索指令以发现所述WLAN网络中的所有的播放终端，所述所有的播放终端包括所述媒体服务器（500）和所述多个播放终端（400）；

同步播放终端组指定模块（402），用于从所述发现的所有的播放终端中指定一个要同步播放的终端组；以及

视频文件选择模块（403），用于在所述媒体服务器（500）上选择视频文件。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述已解码的每一帧的绝对播放时间T_n=同步播放开始时间T_s+

；其中，所述同步播放开始时间为所述多个播放终端接到来自所述媒体服务器的播放指令的时间T₀与缓存区数据时长T_b之和，PTS_i是各个帧的数字时间戳，其值为每一帧与前一帧数据的时间差。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多个播放终端还包括：

缓存区数据时长指定模块（606），用于预先指定各个播放终端的缓存区数据时长T_b。