CN103701827A - 基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其中包括所述的自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则所述的自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端，如果是本地媒体播放请求，则所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端。采用该种基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，由网关系统既能够为用户提供本地音视频资源的流媒体服务也能够索引网络中的音视频资源，最大化利用网络带宽，具有多样性和灵活性，具有更广泛应用范围。

Description

基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法

技术领域

本发明涉及流媒体服务领域，尤其涉及流媒体服务网关领域，具体是指一种基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法。

背景技术

作为新一代互联网应用的标志，流媒体技术在近几年得到了飞速的发展。而流媒体服务系统又是流媒体应用的核心系统，是运营商向用户提供视频服务的关键平台。其主要功能是对媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放，流媒体应用系统的主要性能体现都取决于流媒体服务系统的性能和服务质量。因此，流媒体服务系统是流媒体应用系统的基础，也是最主要的组成部分。

流媒体服务系统的主要功能是以流式协议（RTP/RTSP、RTMP等）将视频文件传输到客户端，供用户在线观看。RTP：Real Time Protocol，实时传输协议，RTSP：Real Time StreamingProtocol，实时流传输协议，RTMP：Real Time Messaging Protocol，实时消息传送协议，目前的流媒体服务系统主要的一些不足之处：

多个用户同时观看相同的视频时，会重复的引流，不能实现码流复用节省带宽。

不能很好的提供中继技术，这样针对复杂的网络环境部署比较困难。

不能灵活的支持多种客户端，并且不能根据客户端要求将引流转换为单播或组播。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现由网关系统既能够为用户提供本地音视频资源的流媒体服务也能够索引网络中的音视频资源、最大化利用网络带宽、具有多样性和灵活性、具有更广泛应用范围的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法。

为了实现上述目的，本发明的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法具有如下构成：

该基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

（1）所述的自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（2），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（3）；

（2）所述的自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端；

（3）所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端。

较佳地，所述的自适应流媒体服务网关系统包括流媒体服务网关信令解析模块、前端引流模块和本地流媒体串流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，包括以下步骤：

（11）所述的流媒体服务网关信令解析模块接收客户端的播放请求；

（12）所述的流媒体服务网关信令解析模块判断客户端的请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（13），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（14）；

（13）所述的流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至所述的前端引流模块，然后继续步骤（2）；

（14）所述的流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至所述的本地流媒体串流模块，然后继续步骤（3）。

较佳地，所述的自适应流媒体服务网关系统包括前端引流模块和流媒体数据分发模块，所述的步骤（1）和（2）之间，还包括以下步骤：

（15）所述的前端引流模块判断播放请求的流媒体数据是否已经引流，如果是，则继续步骤（16），否则继续步骤（2）；

（16）所述的前端引流模块将已经引流的流媒体数据拷贝一份发送至所述的流媒体数据分发模块；

（17）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

更佳地，所述的自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（21a）所述的前端引流模块同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据发送至所述的流媒体数据分发模块；

（22a）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

更进一步地，所述的前端引流模块同流媒体服务器进行交互，具体为：

所述的前端引流模块通过Internet组管理协议或实时流传输协议方式对流媒体服务器中相应的流媒体数据进行引流。

更佳地，所述的自适应流媒体服务网关系统包括本地流媒体串流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（31）所述的本地流媒体串流模块查询本地相应的流媒体数据并发送至所述的流媒体数据分发模块；

（32）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端。

较佳地，所述的自适应流媒体服务网关系统包括前端引流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（21b）所述的前端引流模块将流媒体服务器的组播地址转换成播控平台组播地址并发送至所述的客户端；

（22b）所述的客户端通过Internet组管理协议访问所述的播控平台组播地址并获取流媒体数据。

采用了该发明中的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，具有如下有益效果：

本发明的自适应的流媒体服务网关系统可以支持的数据源包括：本地TS（传输流）文件、RTSP媒体流、网络组播TS流、RTMP媒体流、FTP服务器上的TS文件，引流之后可以统一转成RTSP或IGMP的进行传输。能够很好的实现码流复用技术，节省流媒体服务器到前端的带宽，同时也能支持IGMP流传输的方式，也能节约大量机房到用户办公网之间的带宽。采用多样性、灵活性的自适应流媒体网关技术方案，最大化的利用了网络带宽。

本发明提供流媒体中继方案，也适合在网络复杂的网络环境中进行部署，能够通过配置将远程的流媒体资源纳入平台监控，并通过标准的媒体服务接口向用户传输远程流媒体资源。远程流媒体资源的引入和转发对用户透明，不过原始文件是本地TS文件、RTSP媒体流、网络组播TS流、RTMP媒体流、FTP服务器上的TS文件，用户侧只要支持RTSP或IGMP就可以支持这些媒体的播放。

本发明的技术方案服务功能完整，单机部署能够提供不低于100的并发用户数量。且在架构上能够通过制定合理的部署方案进行扩容。

附图说明

图1为本发明的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法的流程图。

图2为本发明的流媒体服务网关转发平台部署。

图3为本发明的流媒体服务网关与流媒体应用示意图。

图4为本发明的流媒体服务网关系统应用技术架构图。

图5为本发明的本地媒体资源请求流程。

图6为本发明的远程媒体资源请求流程。

图7为本发明的流媒体服务网关流量复用技术方案示意图。

图8为本发明的流媒体服务网关中继技术方案示意图。

图9为本发明的采用IGMP的流媒体网关中继技术方案示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的目的旨在提供一种具有多样性、灵活性的自适应流媒体服务网关系统，该系统是针对广电的视频内容监管系统而设计的，目的是向用户提供多样性、灵活性的媒体资源的服务平台。

自适应的流媒体服务网关系统既能够向用户提供本地音视频资源的流媒体服务，也能够索引网络中远端音视频资源，并向用户提供媒体转发服务，从而免去了用户在大量媒体资源间搜索的不便。该系统在提供上述本地和远端媒体服务的同时，还能够在媒体服务的同时对媒体流进行定制化的处理，如带宽控制、QoS（Quality of Service，服务质量）检测、转码功能等。

自适应流媒体服务器网关系统，包括：流媒体服务网关信令解析模块、前端引流模块、流媒体数据分发模块、本地流媒体串流模块。

流媒体服务网关信令解析模块：一种网络服务器，定义一组信令协议，将收到的流媒体请求转发到前端流媒体网关或本地引流模块；

前端引流模块：自适应各种流媒体协议，同各种流媒体服务器交互，将获取到的流媒体数据交由流媒体数据分发模块；

流媒体数据分发模块：管理客户端的会话，将一路流分发到不同的客户端；

本地流媒体串流模块：如果客户端访问本网关系统上的流媒体资源，则使用本地流媒体串流模块。

通过以上模块组成了完成自适应流媒体服务器网关系统，系统针对远端媒体资源请求会比本地媒体资源请求多一个前端引流模块的流程，而本地媒体资源则不需要前端引流模块。

为了实现码流复用，对于直播频道请求，如果流媒体服务网关已经通过IGMP（Internet组管理协议）或者RTSP方式实现引流，当有新的针对该同一频道的请求时，流媒体服务网关将不再重复引流，而是将当前的码流数据拷贝一份发送给新请求的客户端，从而实现码流复用，节省带宽。当不再有客户端请求某一直播频道的流时，流媒体服务网关会自动关闭引流，从而充分节省带宽。

流媒体服务网关根据部署环境不同，可以采用多级中继技术，保证流量前端部署的灵活性。流媒体服务网关之间采用统一的RTSP的方式进行传输，这样可以用户环境中分层部署，下面就是一个两层部署的反感图，流媒体服务网关分为了统一流量平台和引流前端。这样用户可以自由选择这两个前端采集到的视频。

流媒体服务器网关针对组播环境还有另外一套方案，即在引流前端直接将组播地址进行转换，并对用户端提供组播服务，播放/录制客户端直接通过IGMP协议到监管前端进行引流。通过IGMP协议传递视频流更好的达到了码流复用的要求。另外通过组播地址转换的方式也避免了不同前端可能产生的组播地址冲突的问题。

应用于具体实施例中的实施目标：

自适应的流媒体服务网关系统作为广电节目内容监管系统的一个重要组成部分，在接入广电网络后，需要达到如下目标。

（1）能够在不同的需要引流的环境部署引流前端：在CNTV（中国网络电视台），百视通，省播控平台，用户端部署引流的前端服务器，保证网络的连通正常。

（2）流媒体服务器根据现场情况，采用集群方式部署，对不同支持50个用户的并发引流需要，对一个用户多种流媒体服务需求都可以有良好的支持。一台流媒体服务器可以支持100路标清的视频流。

（3）流媒体服务不仅可以支持在客户端的播放请求，还支持录制服务器发出的引流请求，并且播放和录制之间可以复用相同的流。

（4）可以顺畅的支持客户端播放器对视频进行控制，如播放、停止、音量调节等。

应用于具体实施例中的实施安排：

采集服务器通过千兆网络接入用户机房网络中，用户机房和办公环境需要有千兆的网络环境，这在企业的网络中是可以做到的，保证了流媒体服务网关对视频流传输的流畅性。

自适应的流媒体服务网关系统在部署与运行期间，需要广电网络中心的工程师进行配合，以满足系统部署的各项要求。

应用于具体实施例中的现网影响评估：

自适应的流媒体服务网关系统对现有网络的影响评估如下：

每个用户客户端的都同时引大量视频播放时，机房和办公网之间可能会产生很大的视频带宽，如果这时用户还有其他的大流量系统正在运行时，有可能会造成一定的网络拥塞

如图1所示，本发明的基于自适应流媒体服务王国系统实现流媒体播放的方法包括以下步骤：

（1）自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（2），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（3）；

进一步包括以下四个子步骤：

（11）流媒体服务网关信令解析模块接收客户端的播放请求；

（12）流媒体服务网关信令解析模块判断客户端的请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（13），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（14）；

（13）流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至前端引流模块，然后继续步骤（2）；

（14）流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至本地流媒体串流模块，然后继续步骤（3）。

（15）前端引流模块判断播放请求的流媒体数据是否已经引流，如果是，则继续步骤（16），否则继续步骤（2）；

（16）前端引流模块将已经引流的流媒体数据拷贝一份发送至流媒体数据分发模块；

（17）流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

（2）自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端；

此步骤有两种方案：

方案a：

（21a）前端引流模块同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据发送至流媒体数据分发模块；

（22a）流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

方案b：

（21b）前端引流模块将流媒体服务器的组播地址转换成播控平台组播地址并发送至客户端；

（22b）客户端通过Internet组管理协议访问播控平台组播地址并获取流媒体数据。

（3）自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端。

进一步包括以下两个子步骤：

（31）本地流媒体串流模块查询本地相应的流媒体数据并发送至流媒体数据分发模块；

（32）流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端。

请参阅图9所示，其中：

采用了该发明中的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，具有如下有益效果：

本发明的自适应的流媒体服务网关系统可以支持的数据源包括：本地TS（传输流）文件、RTSP媒体流、网络组播TS流、RTMP媒体流、FTP服务器上的TS文件，引流之后可以统一转成RTSP或IGMP的进行传输。能够很好的实现码流复用技术，节省流媒体服务器到前端的带宽，同时也能支持IGMP流传输的方式，也能节约大量机房到用户办公网之间的带宽。采用多样性、灵活性的自适应流媒体网关技术方案，最大化的利用了网络带宽。

本发明提供流媒体中继方案，也适合在网络复杂的网络环境中进行部署，能够通过配置将远程的流媒体资源纳入平台监控，并通过标准的媒体服务接口向用户传输远程流媒体资源。远程流媒体资源的引入和转发对用户透明，不过原始文件是本地TS文件、RTSP媒体流、网络组播TS流、RTMP媒体流、FTP服务器上的TS文件，用户侧只要支持RTSP或IGMP就可以支持这些媒体的播放。

本发明的技术方案服务功能完整，单机部署能够提供不低于100的并发用户数量。且在架构上能够通过制定合理的部署方案进行扩容。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

（1）所述的自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（2），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（3）；

（2）所述的自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端；

（3）所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端。

2.根据权利要求1所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的自适应流媒体服务网关系统包括流媒体服务网关信令解析模块、前端引流模块和本地流媒体串流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统接收客户端的播放请求并判断该播放请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，包括以下步骤：

（11）所述的流媒体服务网关信令解析模块接收客户端的播放请求；

（12）所述的流媒体服务网关信令解析模块判断客户端的请求是远端媒体播放请求或本地媒体播放请求，如果是远端媒体播放请求，则继续步骤（13），如果是本地媒体播放请求，则继续步骤（14）；

（13）所述的流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至所述的前端引流模块，然后继续步骤（2）；

（14）所述的流媒体服务网关信令解析模块根据内部定义的信令协议将播放请求发送至所述的本地流媒体串流模块，然后继续步骤（3）。

3.根据权利要求1所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的自适应流媒体服务网关系统包括前端引流模块和流媒体数据分发模块，所述的步骤（1）和（2）之间，还包括以下步骤：

（15）所述的前端引流模块判断播放请求的流媒体数据是否已经引流，如果是，则继续步骤（16），否则继续步骤（2）；

（16）所述的前端引流模块将已经引流的流媒体数据拷贝一份发送至所述的流媒体数据分发模块；

（17）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

4.根据权利要求3所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的自适应流媒体服务网关系统同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（21a）所述的前端引流模块同流媒体服务器进行交互并将获取到的流媒体数据发送至所述的流媒体数据分发模块；

（22a）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端，然后结束退出。

5.根据权利要求4所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的前端引流模块同流媒体服务器进行交互，具体为：

所述的前端引流模块通过Internet组管理协议或实时流传输协议方式对流媒体服务器中相应的流媒体数据进行引流。

6.根据权利要求3所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的自适应流媒体服务网关系统包括本地流媒体串流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（31）所述的本地流媒体串流模块查询本地相应的流媒体数据并发送至所述的流媒体数据分发模块；

（32）所述的流媒体数据分发模块将该流媒体数据发送至请求的客户端。

7.根据权利要求1所述的基于自适应流媒体服务网关系统实现流媒体播放的方法，其特征在于，所述的自适应流媒体服务网关系统包括前端引流模块，所述的自适应流媒体服务网关系统将本地流媒体数据分发到请求的客户端，包括以下步骤：

（21b）所述的前端引流模块将流媒体服务器的组播地址转换成播控平台组播地址并发送至所述的客户端；

（22b）所述的客户端通过Internet组管理协议访问所述的播控平台组播地址并获取流媒体数据。

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