CN105282560B - 一种快速播放网络视频的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种快速播放网络视频的方法及系统，其中，方法包括步骤：服务器根据视频各帧的信息量大小，将视频分割出若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放。本发明在保留视频有效信息和情节连贯的情况下，可大幅减少观看视频的时间，又能保证用户流畅观看；同时由于只需向服务器申请信息量大的数据，而非全部数据，所以可减少数据流量，节省带宽。

Description

一种快速播放网络视频的方法及系统

技术领域

本发明涉及视频播放技术领域，尤其涉及一种快速播放网络视频的方法及系统。

背景技术

目前互联网上有大量的电视电影，用户可以通过各种渠道浏览到网络上的视频，但用户对不同视频的需求并不相同，比如其中一些重要或感兴趣的视频需要仔细观看，但是有一些不太感兴趣的影视作品，用户只是想浏览，知道其中的大概情节。

目前的快速浏览视频的方法有：先在服务器端建立关键情节索引，当用户观看时，根据分段提示，手动跳转。这种方法首先需要专人去分析，建立索引；而且比较粗糙，容易遗漏情节，不连贯；另外在线观看时，用户频繁手动跳转，很容易卡顿，不流畅。

另外一种方法是分析图像内容、镜头切换和场景切换等来建立索引，这种方法需要解码后再进行分析，运算量大，而且没有考虑网络因素，用户体验也不好。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种快速播放网络视频的方法及系统，旨在解决现有的视频快速浏览方法运算量大、操作不方便、不流畅、不连贯的问题。

本发明的技术方案如下：

一种快速浏览网络视频的方法，其中，包括步骤：

A、服务器根据视频各帧的信息量大小，将视频分割出若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；

B、客户端在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、获取视频的平均码率值以及帧率，根据该平均码率值以及帧率计算出视频的平均帧大小；

A2、筛选出视频中大于平均帧大小的视频帧；

A3、设置播放片段的帧阀值；

A4、从视频帧中筛选出帧大小大于帧阀值并且持续时间超过时间阀值的片段，将筛选出的片段作为播放片段；

A5、在相邻播放片段的快播片段中，保留关键帧，并预设快播片段播放的帧率。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述时间阀值为视频帧中所有帧大小大于帧阀值构成的片段的持续时间的平均值。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤A4中，若筛选出的片段中具有持续时间小于一预设的定值的片段，则从该片段的峰值处向两边延伸，直至该片段持续时间超过预设的定值。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，当一片段延伸后与相邻片段具有交叉的位置偏移，则将二者合并为一个片段。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤A中，在服务器中保存有各播放片段的编号、起始位置偏移、结束位置偏移以及持续时间，同时保存有各快播片段的编号、起始位置偏移、结束位置偏移以及时间戳。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤B中，在播放播放片段时，根据起始位置偏移向服务器申请数据，并将数据送入到解码器中进行播放，直到取到结束位置偏移。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤B中，在播放快播片段时，按照预设的帧率进行播放，并且可不播放音频。

所述的快速浏览网络视频的方法，其中，所述步骤A之后、B之前还包括步骤：

A0、分别为播放片段以及快播片段建立标志位。

一种快速浏览网络视频的系统，其中，包括：

分割模块，用于根据视频各帧的信息量大小，将视频分割出若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；

播放模块，用于在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放。

有益效果：本发明在保留视频有效信息和情节连贯的情况下，可大幅减少观看视频的时间，又能保证用户流畅观看；同时由于只需向服务器申请信息量大的数据，而非全部数据，所以可减少数据流量，节省带宽。

附图说明

图1为本发明一种快速播放网络视频的方法较佳实施例的流程图。

图2为图1所示方法中步骤S101的具体流程图。

图3为本发明实施例中视频帧大小随时间变化的分布图。

图4为图3中确定帧阀值时划分等级时的时间轴曲线图。

图5为图3中筛选70%的数据时的时间轴曲线图。

图6为将播放片段延伸前后的局部放大图。

图7为本发明的方法较佳实施例中客户端播放视频时的流程图。

图8为本发明一种快速播放网络视频的系统较佳实施例的结构框图。

图9为图8所示系统中分割模块的具体结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种快速播放网络视频的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

请参阅图1，图1为本发明一种快速播放网络视频的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S101、服务器根据视频各帧的信息量大小，将视频出割为若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；

S102、客户端在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放。

在本实施例中，在服务器端，对视频进行分析，将视频分割出若干信息量大的播放片段，再对相邻播放片段之间的剩余视频部分进行处理，从剩余数据中提取出关键帧作为快播片段，即快播片段只保留其中的关键帧，没有非关键帧，而且没有音频数据，而每一段播放片段都是正常的一段数据，上述数据均存储在服务器端，即服务器端在对分割出播放片段以及快播片段之后，将这些数据存储在服务器端，同时还可将相关的索引表（后文详细叙述）存储在服务器端。这样在客户端进行播放时，只需向服务器申请播放片段的数据进行播放，而对于快播片段，则只需按照预设的帧率播放其中的关键帧即可。通过本发明实施例，既能满足观看到视频有效信息，同时又能大幅缩减观看视频的时间，且申请的数据量大大减少，节省了带宽。

具体来说，如图2所示，所述步骤S101具体包括：

S201、首先获取视频的平均码率值（bitrate，kb/s）和帧率（framerate），然后根据平均码率值和帧率计算出视频的平均帧大小（framesize）：

framesize= (bitrate/8*1000)/ framerate。

S202、从视频中筛选出帧大小大于平均framesize的视频帧，并且按照帧大小从大到小的顺序进行记录；记录的数据包括：这些视频帧的 size（帧大小）、offset（位置偏移）、timestamp（时间戳）存储到List1中，List1的结构如表一所示，存储顺序按照size大小降序排列，当然可以按照offset排序。

表一

offset	timestamp	size
			…	…	…
...	…	…

进一步可将这些数据进行绘制成时间轴的曲线图，如图3所示。

从图3的曲线图中可以看出视频帧的分布情况，竖轴的开始值为平均帧大小（framesize）。后续的步骤就是将其中的大数据（帧大小比较大的视频帧）过滤出来，再将这些大数据密集片段分离出来组成播放片段。

S203、设置播放片段的帧阀值M，M值的设定可根据List1中数据量来确定。举例来说，将List1数据的筛选分为6个等级，这6个等级分别是：80%、70%、60%、50%、40%、30%。即，假设只需要List1中60%的数据，则，从大到小进行筛选，从中筛选出60%的数据，从而确定M值，M值以上的保留，M值以下的则舍弃，最终得到List1中60%的数据。按照不同等级筛选时的时间轴曲线为如图4所示，从图4中可以看出，百分比越大，保留的数据越多，观看时间就越长，因而帧阀值M也越小。百分比越小，保留的数据就越少，观看时间就越短，因而帧阀值M也越大。

根据这6个等级，对应建立6个列表，List_p1-List_p6，这些列表中内容是从List1将符合要求的数据进行提取出来，List_p1-List_p6列表中的变量与List1相同，数据序列可根据offset排序。

S204、从视频帧中筛选出帧大小大于帧阀值并且持续时间超过时间阀值的片段，将筛选出的片段作为播放片段；

如图4所示，从图中可以看出虽然很多视频帧符合了M值的要求（即帧大小大于M），但是其中部分帧的密度太低。表明该段时间内画面基本静止或只有很少的变化，所以这些帧需要过滤掉。过滤这些低密度帧，需要设置一时间阀值D。即大于M值的视频帧的持续时间（Duration）要大于D，才会加入到播放片段中。各播放片段的Duration的表示如图5中的厚线所示，至于时间阀值D的值，可以通过求取所有大于M值的视频帧组成的片段的持续时间（duration值）的平均值来确定，这样就基本能确定播放片段（playlist_part）中帧的构成了。

由于上述D值是通过求取所有大于M值的视频帧组成的片段的持续时间的平均值来确定，那么有存在D值比较小的可能，基于用户体验角度考虑，播放片段的持续时间还不能小于一个预定的定值，本发明实施例设置播放片段中持续时间不能小于5s（如果播放太短，给用户的感觉是还没看画面就播放完了，导致影响用户体验）。根据这个要求，需要将播放片段的列表（playlist_part*）重新进行整理。整理规则为：如果播放片段的持续时间<5s，如图6所示，则从该播放片段中的峰值处向两边延伸，直到该播放片段持续时间大于5s。如果遇到某个播放片段延伸后其offset（位置偏移）与另一个播放片段有交叉，则将二者合并为一个播放片段。

在确定播放片段的组成后，还需要将各播放片段的开始边界值移动到离边界帧最近的关键帧，确保开始边界必须是关键帧，否则客户端在播放时会出现花屏现象。

然后将满足要求的帧信息进行保存，保存为playlist_part1- playlist_part 6。这些列表内容从List_p1 - List_p6 将符合要求的数据进行提取。(由于M分为6个等级，所以对应的playlist_part也会有6个列表，显然如果采用其他分级方式，也可确定对应数量的列表)，playlist_part*（播放片段列表）的构成如表二所示：

表二

	Begin_offset	End_offset	duration
				Slice1
Slice2
				slicen

上述列表包含各播放片段的编号（slicen）、起始位置偏移（Begin_offset）、结束位置偏移（End_offset）以及持续时间（duration），这样通过上述步骤就组成了播放片段。

S205、在相邻播放片段的快播片段中，保留关键帧，并预设快播片段播放的帧率。

快播片段即播放片段的中间片段，即由视频帧中除了播放片段外其他的片段。快播片段只保留I帧（关键帧），而且要求播放时，按照预设的帧率进行播放，优选的，帧率要求为：按照至少500ms一帧来播放。并且，快播片段播放的时候，因为只能取到视频帧的关键帧，所以只播放视频，而且可不播放音频，还需要将音视频同步模块关闭，否则会导致视频无法播放。在服务器端，需将快播片段中的关键帧的编号（Framen）、timestamp（时间戳）、offset(位置偏移)也记录到一个列表中：fastplay_list_part（快播片段列表），该列表还可包括各帧的framesize(帧大小)等信息；fastplay_list_part中按照帧的offset来排序。

fastplay_list_part结构如表三所示：

表三

	Begin_offset	End_offset	timestamp
				Frame1
Frame2
				Framen

最后将playlist_part*和fastplay_list_part映射到Play_list*（视频列表，即索引表，前面各列表为更具体的播放片段或快播片段的索引表）。

另外，在Play_list*中 playlist_part* 和fastplay_list_part 采用flag（标志位）来标识，这样当客户端从服务器端获取到Play_list*时，当打开该列表时，判断flag标志位为1还是0，flag为1时，是播放片段。为0时，是快播片段，如表四所示。

表四

Flag	frame
		1	Slice1
0	Frame1
		0	Frame2
1	Slice2

对于客户端的处理流程，如图7所示，其包括步骤：

S301、客户端从服务器端选择需要播放的视频，并判断是否进入快速浏览模式；若是，则进入到步骤S302，否则正常播放视频，即转入步骤S306；

S302、选择快速浏览模式的级别（1-6），各级别对应服务器端中存储的Play_list1-Play_list6；

S303、从服务器端获取选择的Play_list*（例如Play_list1），打开该视频列表，判断flag标志，如果是1进入步骤S304，如果是0，进入步骤S305；

S304、客户端根据 playlist_part提供的Begin_offset向服务器申请数据，读取数据后，将数据送入解码器进行播放，直到取到playlist_part的End_offset为止，播放完毕后转入步骤S307；

S305、播放相应的快播片段，在播放快播片段时，客户端根据 fastplay_list_part的提供的Begin_offset和size，取到视频帧的I帧，由于只取I帧，所以此时只播放视频，可不播放音频，并按照设定的帧率进行播放。另外，还需要将音视频同步模块关闭，否则会导致视频无法播放，直到取到fastplay_list_part的End_offset为止，播放完毕后转入步骤S307。值得说明的是，在本实施例中，用户还可以播放视频的伴音，当用户选择播放伴音时候，正常播放部分伴音。其中所述的伴音为经过服务器筛选具有完整对话的音频片段，对话不完整的视频片段的音频给予滤除；

S306、正常播放视频；若在步骤S301中用户未选择进入到快速浏览模式，则按照正常的流程进行播放，即从服务器端申请全部的播放数据进行完整的播放，播放完毕后转入步骤S307。

S307、结束。

同时，为了保证播放片段和快播片段的无缝衔接，可采取多线程下载技术，在播放播放片段时候，同步下载快播片段的内容，在播放快播片段的内容时，同步下载播放片段的内容，以进一步提高视频播放流畅度。

用户在观看过程中，如果发现自己感兴趣的片段，还可以取消快速浏览模式，播放器需记录当前播放的偏移位置，并将该信息上传至服务器，从当前偏移位置获取数据并进行正常播放；同理，如果播放过程中，用户想进入快速浏览模式，则客户端将当前播放位置的信息上传至服务器，在服务器根据Play_list查找到匹配数据后，发送快速浏览模式的视频数据给客户端进行播放。

基于上述方法，本发明还提供一种快速浏览网络视频的系统，如图8所示，其包括：

分割模块100，用于根据视频各帧的信息量大小，将视频分割出若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；

播放模块200，用于在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放。

进一步，如图9所示，分割模块100具体包括：

平均帧大小计算单元110，用于获取视频的平均码率值以及帧率，根据该平均码率值以及帧率计算出视频的平均帧大小；

视频帧筛选单元120，用于筛选出视频中大于平均帧大小的视频帧；

帧阀值设置单元130，用于设置播放片段的帧阀值；

播放片段设置单元140，用于从视频帧中筛选出帧大小大于帧阀值并且持续时间超过时间阀值的片段，将筛选出的片段作为播放片段；

快播片段设置单元150，用于在相邻播放片段的快播片段中，保留关键帧，并预设快播片段播放的帧率。

关于上述模块单元的技术细节在前面的方法中已有详细描述，故不再赘述。

综上所述，本发明在保留视频有效信息和情节连贯的情况下，可大幅减少观看视频的时间，又能保证用户流畅观看；同时由于只需向服务器申请信息量大的数据，而非全部数据，所以可减少数据流量，节省带宽。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种快速浏览网络视频的方法，其特征在于，包括步骤：

A、服务器根据视频各帧的信息量大小，将视频中大于帧阈值的视频帧分割为若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；

将播放片段和快播片段按时间先后组成一个整体的快播文件；

B、客户端在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放；

在确定播放片段的组成后，还需要将各播放片段的开始边界值移动到离边界帧最近的关键帧；

所述步骤A之后、B之前还包括步骤：

A0、分别为播放片段以及快播片段建立标志位；

在播放播放片段时候，同步下载快播片段的内容，在播放快播片段的内容时，同步下载播放片段的内容。

2.根据权利要求1所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、获取视频的平均码率值以及帧率，根据该平均码率值以及帧率计算出视频的平均帧大小；

A2、筛选出视频中大于平均帧大小的视频帧；

A3、设置播放片段的帧阀值；

A4、从视频帧中筛选出帧大小大于帧阀值并且持续时间超过时间阀值的片段，将筛选出的片段作为播放片段；

A5、在相邻播放片段的快播片段中，保留关键帧，并预设快播片段播放的帧率。

3.根据权利要求2所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述时间阀值为视频帧中所有帧大小大于帧阀值构成的片段的持续时间的平均值。

4.根据权利要求2所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述步骤A4中，若筛选出的片段中具有持续时间小于一预设的定值的片段，则从该片段的峰值处向两边延伸，直至该片段持续时间超过预设的定值。

5.根据权利要求4所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，当一片段延伸后与相邻片段具有交叉的位置偏移，则将二者合并为一个片段。

6.根据权利要求1所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述步骤A中，在服务器中保存有各播放片段的编号、起始位置偏移、结束位置偏移以及持续时间，同时保存有各快播片段的编号、起始位置偏移、结束位置偏移以及时间戳。

7.根据权利要求6所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述步骤B中，在播放播放片段时，根据起始位置偏移向服务器申请数据，并将数据送入到解码器中进行播放，直到取到结束位置偏移。

8.根据权利要求6所述的快速浏览网络视频的方法，其特征在于，所述步骤B中，在播放快播片段时，按照预设的帧率进行播放，并且不播放音频。

9.一种快速浏览网络视频的系统，其特征在于，包括：

分割模块，用于根据视频各帧的信息量大小，将视频中大于帧阈值的视频帧分割为若干个播放片段；对播放片段之间的剩余数据进行处理，抽出其中的关键帧进行保存，并作为快播片段；将播放片段和快播片段按时间先后组成一个整体的快播文件；

播放模块，用于在播放视频中的播放片段时，向服务器申请播放片段的数据并进行播放；在播放视频中的快播片段时，获取快播片段中的关键帧，并按照预设的帧率进行播放；

在确定播放片段的组成后，还需要将各播放片段的开始边界值移动到离边界帧最近的关键帧；

分别为播放片段以及快播片段建立标志位；

在播放播放片段时候，同步下载快播片段的内容，在播放快播片段的内容时，同步下载播放片段的内容。