CN105338423A - 流媒体数据直播方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了流媒体数据直播方法及系统。其中直播系统包括第一服务器和第二服务器。每个服务器包括接收单元、切片生成单元、备份单元、索引输出单元和索引输出单元。接收单元适于接收流媒体数据。切片生成单元适于将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件。备份单元适于将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件。索引输出单元适于将本服务器所生成的或者自另一个服务器的切片文件建立切片索引。索引输出单元还向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求。切片输出单元适于响应于接收到客户端的数据请求，返回对应的切片文件。

Description

流媒体数据直播方法及系统

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及流媒体数据直播技术领域。

背景技术

目前，大多数互联网平台会提供多媒体服务。例如汽车信息类的门户网站可以提供汽车资讯、行情报价、论坛互动等信息，也可以提供对视频或者音频的网络直播。例如，网络平台可以向用户提供网络广播服务。

通常的网络广播系统采用单节点系统，容易在直播中出现网络闪断、服务器故障等不可预见因素，而出现广播中断的情况。

发明内容

为此，本发明提供一种新的流媒体数据直播方案，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种流媒体数据直播系统，包括第一服务器和第二服务器。其中每个服务器包括接收单元、切片生成单元、备份单元、索引输出单元和索引输出单元。接收单元适于接收流媒体数据。切片生成单元适于将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件。备份单元适于将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件。索引输出单元适于将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。索引输出单元还向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求。切片输出单元适于响应于接收到客户端的数据请求，返回该数据请求对应的切片文件。

可选地，在根据本发明的流媒体数据直播系统中，在接收单元未接收到流媒体数据时，切片生成单元还适于生成包含白噪音的切片文件。

可选地，在根据本发明的流媒体数据直播系统中，索引输出单元适于根据下述方式将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引：检测所述切片生成单元是否正常生成切片文件；在确定所述切片生成单元正常生成切片文件时，将本服务器所生成的切片文件建立索引；在确定所述切片生成单元停止生成切片文件时，将所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引；在确定所述切片生成单元所生成切片文件包含白噪音时，继续检测所存储来自另一个服务器的切片文件是否包含白噪音，如果来自另一个服务器的切片文件不包含白噪音，则对来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，如果来自另一个服务器的切片文件包含白噪音，则对本服务器的包含白噪音的切片文件建立切片索引。

可选地，在根据本发明的流媒体数据直播系统中，流媒体数据为网络电台广播数据。切片文件为TS文件。切片索引为M3U8索引文件。

可选地，根据本发明的流媒体数据直播系统还包括负载均衡服务器，适于将来自客户端的访问请求分配到第一服务器或第二服务器。

可选地，根据本发明的流媒体数据直播系统还包括推流设备，适于向第一服务器和第二服务器推送流媒体数据。

根据本发明的又一个方面，还提供一种流媒体数据直播方法，适于在流媒体数据直播系统中执行。该流媒体数据直播系统包括推流设备、负载均衡服务器、第一服务器和第二服务器。推流设备可以向第一服务器和第二服务器推送流媒体数据。负载均衡服务器可以将来自客户端的访问请求分配到第一服务器或第二服务器。该直播方法包括下述步骤。在第一服务器或者第二服务器接收到流媒体数据时，将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件。将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件。将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，以及向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求。响应于接收到客户端的数据请求，返回该数据请求对应的切片文件。

根据本发明的流媒体数据直播方案，通过双推流的方式和双服务器相互备份数据的方式，使得每个服务器都有双路数据可选择用于流媒体直播。这样，即使一路数据中断，也可以通过另一路数据向客户端提供稳定的直播服务。由此，根据本发明的直播方案能够提高系统的网络容错率，减小了直播中断的风险，进而极大提高用户体验度。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一些实施例的流媒体数据直播系统100的结构框图；

图2示出了根据本发明一些实施例的第一服务器120的示意图；以及

图3示出了根据本发明一些实施例的流媒体数据直播方法300的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一些实施例的流媒体数据直播系统100的结构框图。如图1所示，流媒体数据直播系统100包括推流设备110、第一服务器120、第二服务器130、负载均衡服务器140和客户端150。

推流设备110适于从流媒体采集端(图中未示出)获取流媒体数据。这里，流媒体采集端可以实施为采集诸如视频数据或者音频数据等。音频数据例如可以是网络电台广播。推流设备110适于将流媒体数据向第一服务器120和第二服务器130发送。这里，推流设备例如可以采用RTMP(RealTimeMessagingProtocol，实时消息传输协议)方式进行数据发送，当然也可以采用任何已知的传输方式，本发明不受限于此。在根据本发明一个实施例中，推流设备110是单台设备。该单独设备实时获取流媒体数据后，同时向第一和第二服务器发送流媒体数据。在又一个实施例中，推流设备110可以包括第一推流装置111和第二推流装置112。这两个推流装置适于各自独立获取流媒体数据。第一推流装置111向第一服务器120发送流媒体数据。第二推流装置112向第二服务器发送流媒体数据。这样，根据本发明的实施例通过采用双推流方式，可以降低推流设备110发生推流中断的风险。

客户端150可以发出对流媒体数据的直播请求。例如，客户端150可以发出对网络电台广播服务的直播请求。负载均衡服务器140在接收到客户端150的直播请求后，将其分配到第一服务器120或者第二服务器130。这里负载均衡服务器140例如可以是LVS(LinuxVirtualServer)负载均衡系统，但不限于此，任何已知的负载均衡方式都可以应用在本发明的实施例中。负载均衡服务器140可以采用原地址哈希算法等对用户的直播请求进行分配。当然，如果第一和第二服务器中的一台发生故障而不能提供流媒体数据的直播服务。负载均衡器140会将直播请求分配到没有故障的服务器上。

第一服务器120或者第二服务器130在接收到客户端150的直播请求后，适于返回直播数据。这里，第一服务器120和第二服务器130可以采用基于HLS(HTTPLiveStreaming，基于HTTP的流媒体协议)的传输方式发送直播数据。直播数据例如为第一或第二服务器将流媒体数据分割成的切片文件。当然，第一和第二服务器也可以采用任何已知的传输方式进行数据传输。另外，根据本发明的第一服务器120或者第二服务器130还可以将本服务器所生成的直播数据备份到另一个服务器。这样，第一或第二服务器在生成直播数据失败时，可以选择来自另一个服务器的直播数据向客户端150发送。根据本发明的直播系统100通过双服务器互相备份直播数据的方式，可以极大提高系统的容错容灾能力，降低网络直播中断的风险。在根据本发明的直播系统100中，第一服务器120和第二服务器130工作方式一致，下面以第一服务器120为例进行详细说明。

图2示出根据本发明一些实施例的第一服务器120的示意图。

如图2所示，第一服务器120可以包括接收单元121、切片生成单元122、备份单元123、索引输出单元124和切片输出单元125。

接收单元121可以从推流设备接收流媒体数据。在根据本发明一个实施例中，流媒体数据为推流设备基于RTMP协议传输的网络电台音频数据。接收单元121被实施为一个RTMP接收模块。

切片生成单元122可以将所接收的流媒体数据进行分割处理，以生成数据量较小的切片文件。切片文件例如为TS(MPEG2-TS传输流，是用于音效、图像与数据的通信协定)文件，但不限于此。另外，所生成的切片文件可以被存储在第一服务器120的存储器中。这里，存储器例如可以是磁盘或者ramdisk(虚拟内存盘)等。这样，存储器处于内存文件系统中，使用内存文件系统提高了读写性能，同时也避免了文件频繁读写对磁盘的高损耗。另外，双服务器之间可以实现毫秒级的数据同步。

备份单元123适于将所生成切片文件备份到另一个服务器(例如第二服务器)，并且存储来自另一个服务器的切片文件。根据本发明一个实施例，备份单元123使用inotify和rsync进行同步。在Python代码中，备份单元123首先使用inotify检测到文件状态的变化，当检测到文件写入完成、转移完成或删除时，然后调用rsync进行增量文件同步。

同样，第二服务器130也配置有备份单元。这样，根据本发明的备份单元实现了双服务器中流媒体数据的相互备份。应注意，在根据本发明的实施例中，正是应用了备份单元，使得即使一个服务器所连接的推流设备中断或者该服务器的切片生成单元停止工作，这个服务器都可以正常获取来自切片文件，并向客户端提供直播服务。

索引输出单元124适于将本服务器所生成的或者来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。切片索引例如为M3U8索引(M3U8是HTTPLiveStreaming直播的索引文件，文件格式是.m3u)。切片索引可以包括URL标识来关联切片文件。索引输出单元124可以向客户端发送切片索引。具体地，在客户端与第一服务器建立直播会话后，索引输出单元124适于不断更新切片索引，并向客户端发送。这样，客户端可以根据其接收到的切片索引发出对切片文件的数据请求。切片输出单元125响应于接收到数据请求，返回相应的切片文件。由于切片文件很小，客户端可以采用持续发送数据请求和接收切片文件的方式实现了流媒体数据的直播。这里，切片输出单元125可以实施为一个http服务器(例如为nginx服务器)的部分，但并不限于此。

在根据本发明一个实施例中，切片生成单元122还适于在接收单元121没有接收到新的流媒体数据时，生成包含白噪音的切片文件。索引输出单元124可以检测切片生成单元122是否能正常生成切片文件。具体地，索引输出单元124周期性扫描切片生成单元122新生成的切片文件。下面对多种检测结果进行举例说明。一种情况是，索引输出单元124检测到切片生成单元122新生成的切片文件不包含白噪音，则确定切片生成单元能正常生成切片文件。另一种情况是，索引输出单元124检测到新生成的切片文件包含白噪音，则确定切片生成单元工作不正常。又一种情况是，如果索引输出单元124没有检测到新的切片文件，也确定切片生成单元工作不正常。

在切片生成单元122正常生成切片文件时，索引输出单元124将本服务器新生成的切片文件建立对应的切片索引。

另外，索引输出单元124在检测到新生成的切片文件包含白噪音时，继续检测来自另一个服务器的切片文件是否包含白噪音。如果另一个服务器的切片文件不包含白噪音，则将来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。换言之，第一服务器120在本服务器生成的切片文件包含白噪音时，向客户端输出来自第二服务器的正常切片文件。如果来自另一个服务器的切片文件也包含白噪音，则索引输出单元124可以从两路切片文件中任选一路建立切片索引。这样，即使两个服务器都不能获取到来自推流设备的流媒体数据，也可以向客户端输出白噪音(类似于“沙沙”声)，而不会造成直播中断和影响客户端用户体验。

如果索引输出单元124未检测到切片生成单元122生成新的切片文件，则会将来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。

如上所述，索引输出单元124在建立切片索引时，有两路数据(切片文件)共其选择用于直播的索引。这样，即使其中一路数据中断，第一服务器120也可以向客户端提供稳定的直播数据。根据本发明的第一服务器120能够提高网络容错率，极大提高用户体验度。

图3示出了根据本发明一个实施例的流媒体数据直播方法300的流程图。直播方法300适于在根据本发明的直播系统中执行。该直播系统包括推流设备、第一服务器和第二服务器。推流设备可以向第一服务器和第二服务器推送流媒体数据。

如图3所示，方法300始于步骤S310。在步骤S310中，在第一服务器或者第二服务器接收到流媒体数据时，将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件。根据本发明一个实施例，在步骤S310中，流媒体数据为网络电台广播数据。如果本服务器未接收到流媒体数据时，生成包含白噪音的切片文件。

随后，在步骤S320中，将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件。

随后，在步骤S330中，将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，以及向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求。这里，切片文件例如为TS文件，切片索引例如为M3U8索引文件(M3U8是HTTPLiveStreaming直播的索引文件，文件格式是.m3u)，但不限于此。根据本发明一个实施例，在步骤S330中，首先检测本服务器是否正常生成切片文件。第一种情况，如果检测到生成新的切片文件，并且该切片文件不包含白噪音，则确定本服务器能正常生成切片文件。在确定本服务器正常生成切片文件时，将本服务器所生成的切片文件建立索引。第二种情况，如果本服务器停止生成切片文件，将所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。第三种情况，在确定本服务器所生成切片文件包含白噪音时，继续检测所述备份单元所存储的切片文件是否包含白噪音。如果来自另一个服务器的切片文件不包含白噪音，则对来自另一个服务器的切片文件建立切片索引。如果来自另一个服务器的切片文件包含白噪音，则对本服务器的包含白噪音的切片文件建立切片索引。

方法300还包括步骤S340。在步骤S340中，响应于接收到客户端的数据请求，返回该数据请求对应的切片文件。这里，关于方法300的具体实施细节与图1所示直播系统工作方式一致，这里不再赘述。

A11、如A8-10中任一项所述的流媒体数据直播方法，其中，所述流媒体数据为网络电台广播数据。A12、如A8-11中任一项所述的流媒体数据直播方法，其中所述切片文件为TS文件，所述切片索引为M3U8索引文件。A13、如A8-12中任一项所述的流媒体数据直播方法，所述流媒体数据直播系统还包括负载均衡服务器，该直播方法还包括：通过负载均衡服务器将来自所述客户端的访问请求分配到所述第一服务器或所述第二服务器。A14、如A8-13中任一项所述的流媒体数据直播方法，所述流媒体数据直播系统还包括推流设备，该直播方法还包括：通过该推流设备向所述第一服务器和所述第二服务器推送所述流媒体数据。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种流媒体数据直播系统，包括第一服务器和第二服务器，其中每个服务器包括：

接收单元，适于接收流媒体数据；

切片生成单元，适于将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件；

备份单元，适于将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件；

索引输出单元，适于将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，以及向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求；以及

切片输出单元，适于响应于接收到客户端的数据请求，返回该数据请求对应的切片文件。

2.如权利要求1所述的流媒体数据直播系统，其中，

在所述接收单元未接收到流媒体数据时，所述切片生成单元还适于生成包含白噪音的切片文件。

3.如权利要求2所述的流媒体数据直播系统，其中，所述索引输出单元适于根据下述方式将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引：

检测所述切片生成单元是否正常生成切片文件；

在确定所述切片生成单元正常生成切片文件时，将本服务器所生成的切片文件建立索引；

在确定所述切片生成单元停止生成切片文件时，将所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引；以及

在确定所述切片生成单元所生成切片文件包含白噪音时，继续检测所存储来自另一个服务器的切片文件是否包含白噪音，

如果来自另一个服务器的切片文件不包含白噪音，则对来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，和

如果来自另一个服务器的切片文件包含白噪音，则对本服务器的包含白噪音的切片文件建立切片索引。

4.如权利要求1-3中任一项所述流媒体数据直播系统，其中，所述流媒体数据为网络电台广播数据。

5.如权利要求1-4中任一项所述的流媒体数据直播系统，其中所述切片文件为TS文件，所述切片索引为M3U8索引文件。

6.如权利要求1-5中任一项所述的流媒体数据直播系统，还包括负载均衡服务器，适于将来自所述客户端的访问请求分配到所述第一服务器或所述第二服务器。

7.如权利要求1-6中任一项所述的流媒体数据直播系统，还包括推流设备，适于向所述第一服务器和所述第二服务器推送所述流媒体数据。

8.一种流媒体数据直播方法，适于在流媒体数据直播系统中执行，该流媒体数据直播系统包括第一服务器和第二服务器，该直播方法包括：

在第一服务器或者第二服务器接收到流媒体数据时，将所接收的流媒体数据分割成一个或多个切片文件；

将本服务器所生成的切片文件备份到另一个服务器中，和存储来自另一个服务器的切片文件；

将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，以及向客户端发送该切片索引，以便客户端生成对应该切片索引的数据请求；以及

响应于接收到客户端的数据请求，返回该数据请求对应的切片文件。

9.如权利要求8所述的流媒体数据直播方法，其中，

在本服务器未接收到所述流媒体数据时，生成包含白噪音的切片文件。

10.如权利要求9所述的流媒体数据直播方法，其中，所述将本服务器所生成的或者所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引的步骤包括：

检测本服务器是否正常生成切片文件；

在确定本服务器正常生成切片文件时，将本服务器所生成的切片文件建立索引；

在确定本服务器停止生成切片文件时，将所存储来自另一个服务器的切片文件建立切片索引；以及

在确定本服务器所生成切片文件包含白噪音时，继续检测所存储来自另一个服务器的切片文件是否包含白噪音，

如果来自另一个服务器的切片文件不包含白噪音，则对来自另一个服务器的切片文件建立切片索引，

如果来自另一个服务器的切片文件包含白噪音，则对本服务器的包含白噪音的切片文件建立切片索引。