CN103491426A - 一种iptv的视频点播系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IPTV的视频点播系统，包括流媒体数据接收模块、音视频解码播放模块和人机交互模块，流媒体数据接收模块用于接收来自网络的流媒体数据；音视频解码播放模块用于实现流媒体数据的解复用，将所述流媒体数据分解出视频基本流和音频基本流，并分别进行解码；人机交互模块用于供用户指令的输入和音视频流的输出播放；其中，所述流媒体数据接收模块设置有环形缓冲区，所述环形缓冲区用于存储流媒体数据接收模块接收的流媒体数据。本发明的IPTV的视频点播系统，采用环形缓冲区存储数据过滤时延抖动，改进了原缓冲区的设计，有效的提高了视频播放的质量，提高用户体验性能。
Description
技术领域
本发明涉及视频点播技术领域，具体涉及一种IPTV的视频点播系统。
背景技术
随着计算机网络和信息业的迅猛发展，国内电信网、计算机网和广电网三网正逐渐走向融合，IPTV（Internet Protocol Television）的发展也越来越迅速，逐渐成为业界关注的焦点。IPTV全称叫做交互式网络电视，是一种利用宽带网络作为基础设施，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通过IP协议向用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。
目前家庭中普遍采用的是有线电视视频点播，有线电视网络采用多媒体技术，将声音、图像、图形、文字和数据等集成为一体。用户通过对可以播放的频道进行选择，从而观看自己感兴趣的电视。这种方式对频道的选择范围以及播放的时间都存在极大的限制，而且视频来源过于单一，只能观看给定的网络广播电视而不能访问互联网节目，对当地提供的视频服务器也难以访问。
现有的点播方式基本为通过有线电视视频点播系统进行电视点播，有线电视可以点播的频道是十分有限的，而且它只局限于视频点播，不能进行互联网上服务器端视频资源的访问，且采用的是传统的播放技术，即只能从服务器端将音视频文件完全下载，再进行播放，然而不可避免的缓慢网速让用户忍受长时间的等待，这些功能上的缺陷给对生活要求日益增加的人们是难以接受的。
流媒体技术解决了服务器端下载的问题，而数据接收模块中缓冲区还需要继续改进，缓冲区的改进主要源于客户端接收来自网络的数据时候，数据包会存在时延的抖动问题，严重影响视频点播质量。
从图1所示的现有技术的流媒体存储缓冲区中可以看到，整个缓冲区的长度只有单个数据包的大小，对数据包的写入和读取都是通过调用首指针来进行操作，整个流程就重复着在同一个起始地址进行数据包读写的操作。当网络传输发生时延时，数据包无法实时写入缓冲区，而读操作仍然调用首指针从起始位置读取数据包，但实质上读取的还是上一个数据包，从而导致了客户端无法获得实时数据，在视频点播时就会出现画面定格或解码出错等非正常现象。
因此，有必要提供一种能够解决网络传输中存在的时延抖动问题，有效的提高视频播放的质量的IPTV的视频点播系统来解决现有技术缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种IPTV的视频点播系统，使画面播放更流畅，改善视频点播的质量。
因此，本发明提供了一种IPTV的视频点播系统，包括流媒体数据接收模块、音视频解码播放模块和人机交互模块，流媒体数据接收模块用于接收来自网络的流媒体数据；音视频解码播放模块用于实现流媒体数据的解复用，将所述流媒体数据分解出视频基本流和音频基本流，并分别进行解码；人机交互模块用于供用户指令的输入和音视频流的输出播放；其中，所述流媒体数据接收模块设置有环形缓冲区，所述环形缓冲区用于存储流媒体数据接收模块接收的流媒体数据。
较佳地，所述流媒体数据为MPEG2-TS（Transport Stream，TS，传输流）流。所述MPEG2-TS流媒体数据为复用后的数据，包含多个节目的比特流，且每个节目的音视频数据均以复用的形式合成。
较佳地，所述音视频编解码播放模块采用MPEG-2标准进行解码。
较佳地，所述流媒体数据接收模块根据RTSP/RTP（Real Time StreamingProtocol，RTSP，实时流传输协议）（Real-time Transport Protocol，RTP，实时传送协议）协议进行数据的接收。
较佳地，所述环形缓冲区是一个先进先出的循环缓冲区，具有写指针和读指针，所述写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区，读指针指向环形缓冲区中可读的数据；所有写入缓冲区的数据，都通过写指针完成，所有读出缓冲区的数据都通过读指针完成，当读指针赶上写指针表示缓冲区已空，当写指针赶上读指针表示缓冲区已满。
与现有技术相比，本发明的IPTV的视频点播系统，采用环形缓冲区存储数据过滤时延抖动，改进了原缓冲区的设计，有效的提高了视频播放的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是现有技术的流媒体存储缓冲区的结构示意图；
图2是本发明IPTV的视频点播系统的结构示意图；
图3是图2中音视频解码播放模块进行解复用及解码的工作流程图；
图4是本发明实施例的环形缓冲区的结构示意图；
图5是本发明实施例IPTV的视频点播系统的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如上所述，本发明的目的在于通过对终端流媒体数据接收模块中的缓冲区进行优化改进，提出采用环形缓冲区技术的改进方案，提供一种基于环形缓冲区的IPTV的视频点播系统，解决了网络传输中存在的时延抖动问题，有效的提高视频播放的质量。
参考图2，本发明提供了一种IPTV的视频点播系统，包括流媒体数据接收模块、音视频解码播放模块和人机交互模块，流媒体数据接收模块用于接收并处理来自网络的流媒体数据。流媒体数据接收的实质是IPTV客户端通过网络连接，从流媒体服务器上获得数据。音视频解码播放模块用于实现流媒体数据的解复用，将所述流媒体数据分解出视频基本流和音频基本流，并分别进行解码。人机交互模块用于供用户指令的输入和音视频流的输出播放；其中，所述流媒体数据接收模块设置有环形缓冲区，所述环形缓冲区用于存储流媒体数据接收模块接收的流媒体数据。人机交互模块涉及输入设备和图像的显示输出，可由遥控器、键盘、鼠标等作为输入设备，由IPTV显示器作为显示输出设备。
参考图3，较佳地，所述流媒体数据为MPEG2-TS流，该MPEG2-TS流放入在环形缓冲区中，实现客户端与服务器的交互。为了提高信道的利用率，TS流通常是经过复用后的数据，它不仅包含多个节目的比特流，且每个节目的音视频等数据都是以复用的形式合成的。具体可以通过机顶盒STB810开发板用硬件实现对MPEG2-TS传输流的解复用，分解出视频基本流和音频基本流，并送往解码模块，通过调用解码器接口，完成对音视频流的解码，从而实现对媒体播放的处理和控制。在本发明的实施例中，音视频解码播放模块采用机顶盒内含PNX8550媒体处理引擎来实现，它能够对多种TS流进行解扰和基于PID（Packet IDdentifier）过滤，因而系统采用硬件实现MPEG2-TS传输流解复用的方式，从中分离出视频基本流数据和音频基本流数据。
较佳地，所述音视频编解码播放模块采用MPEG-2标准进行解码。
较佳地，所述流媒体数据接收模块根据RTSP/RTP协议进行数据的接收。
参考图4，为了解决网络传输时的时延抖动问题，将流媒体数据接收模块中的缓存区设置为环形缓冲区。采用环形缓冲区存储数据来过滤时延抖动，首先将从流媒体服务器端发送来的数据包（MPEG2-TS流），存储到环形缓冲区中，当积累到一定的量时再将数据传给解复用设备对TS流进行解复用，平稳的送往解码器解码，从而解决了视频包抖动的问题。具体地，所述环形缓冲区是一个先进先出的循环缓冲区，具有写指针(writePtr)和读指针(readPtr)，所述写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区，读指针指向环形缓冲区中可读的数据；所有写入缓冲区的数据，都通过写指针完成，所有读出缓冲区的数据都通过读指针完成，当读指针赶上写指针表示缓冲区已空，当写指针赶上读指针表示缓冲区已满。每个item的长度为BUFFER_PLAY_THRESHOLD bytes，即一次写入或从缓冲区读取数据的比特数，这里将其用item代替。
参考图5，本发明实施例的IPTV的视频点播系统具体工作流程如下：
step1：从键盘或者鼠标输入消息；
step2：接收到的消息被存入缓冲区中；
step3：应用程序通过读取应用程序全局环境配置表，从缓冲区的顶部读入数据；
step4：触发事件，通过菜单结构的控制功能，进行消息统一分发；
step5：其中一个分支分发到媒体播放；
step6：媒体播放会提供一个HTTP请求，请求通过网络传输到达网络数据流的服务器端；
step7：流媒体服务器通过返回一个相对应的URL给播放器，播放器进行音视频解码，并进行分发；
step8：在step5的同时，菜单结构控制进行消息统一分发给另一个分支：其他娱乐功能；
step9：媒体播放跟其他娱乐功能模块都经过图形解码进行图形图像的显示，并视频输出到电视界面供用户观看；
step10：与此同时，媒体播放进行音频输出。
与现有技术相比，本发明的IPTV的视频点播系统，采用环形缓冲区存储数据过滤时延抖动，改进了原缓冲区的设计，有效的提高了视频播放的质量。用户再也不用完全从服务器端下载完视频音频文件之后才能进行播放，而是可以进行边下载边播放的视频观看，并且服务器端的视频下载时延得到很大提高，用户无需边下载边等待。
以上对本发明实施例所提供的IPTV的视频点播系统，进行了详细介绍，本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解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 (6)
1.一种IPTV的视频点播系统，其特征在于，包括：
流媒体数据接收模块，用于接收来自网络的流媒体数据；
音视频解码播放模块，用于实现流媒体数据的解复用，将所述流媒体数据分解出视频基本流和音频基本流，并分别进行解码；
人机交互模块，用于供用户指令的输入和音视频流的输出播放；
其中，所述流媒体数据接收模块设置有环形缓冲区，所述环形缓冲区用于存储流媒体数据接收模块接收的流媒体数据。
2.如权利要求1所述的IPTV的视频点播系统，其特征在于，所述流媒体数据为MPEG2-TS流。
3.如权利要求2所述的IPTV的视频点播系统，其特征在于，所述MPEG2-TS流媒体数据为复用后的数据，包含多个节目的比特流，且每个节目的音视频数据均以复用的形式合成。
4.如权利要求2所述的IPTV的视频点播系统，其特征在于，所述音视频编解码播放模块采用MPEG-2标准进行解码。
5.如权利要求1所述的IPTV的视频点播系统，其特征在于，所述流媒体数据接收模块根据RTSP/RTP协议进行数据的接收。
6.如权利要求1所述的IPTV的视频点播系统，其特征在于，所述环形缓冲区是一个先进先出的循环缓冲区，具有写指针和读指针，所述写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区，读指针指向环形缓冲区中可读的数据；所有写入缓冲区的数据，都通过写指针完成，所有读出缓冲区的数据都通过读指针完成，当读指针赶上写指针表示缓冲区已空，当写指针赶上读指针表示缓冲区已满。
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