CN105392029A - 一种hls点播和直播的实现方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HLS点播和直播的实现方法及系统，方法包括：在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。本发明实现了在恶劣网络环境下HLS服务器传输码率较低的音频流媒体或关键帧流媒体，避免了播放卡顿，流畅度降低的问题，同时极大降低用户等待时间或延迟。
Description
技术领域
本发明涉及多媒体直播技术领域，尤其涉及的是一种HLS点播和直播的实现方法及系统。
背景技术
目前，在HLS（即HTTPLiveStreaming的简写）流媒体架构中为了应对客户端网络状态的差异，HLS服务端会生成不同宽带需求的流媒体流，以便客户端自适应选择，然后当客户端的网络状况相当恶劣（即当前网络带宽较小）时，HLS所提供的视频流便不会达到理想状态。
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HLS点播和直播的实现方法及系统，旨在解决现有技术中当客户端的网络状况相当恶劣时，HLS所提供的视频流便不会达到理想流畅播放状态的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种HLS点播和直播的实现方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A、在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；
B、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
所述HLS点播和直播的实现方法，其中，所述步骤A中将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体具体包括：
A11、将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
A12、判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
A13、将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
所述HLS点播和直播的实现方法，其中，所述步骤A中将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体具体包括：
A21、将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
A22、判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
A23、将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
所述HLS点播和直播的实现方法，其中，所述步骤B中具体包括：
B1、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
B2、若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
B3、若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
所述HLS点播和直播的实现方法，其中，所述第一带宽为65000bits/s。
一种HLS点播和直播的实现系统，其中，包括：
流媒体预存储模块，用于在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；
流媒体获取模块，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
所述HLS点播和直播的实现系统，其中，所述流媒体预存储模块中包括：
视频去除单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
第一音频抽样编码单元，用于判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
第一合成发送单元，用于将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
所述HLS点播和直播的实现系统，其中，所述流媒体预存储模块中还包括：
关键帧编码单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
第二音频抽样编码单元，用于判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
第二合成发送单元，用于将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
所述HLS点播和直播的实现系统，其中，所述流媒体获取模块具体包括：
检测匹配单元，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
第一传输单元，用于若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
第二传输单元，用于若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
所述HLS点播和直播的实现系统，其中，所述第一带宽为65000bits/s。
本发明提供了一种HLS点播和直播的实现方法及系统，方法包括：在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。本发明实现了在恶劣网络环境下HLS服务器传输码率较低的音频流媒体或关键帧流媒体，避免了播放卡顿，流畅度降低的问题，同时极大降低用户等待时间或延迟。
附图说明
图1为本发明所述HLS点播和直播的实现方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明图1所示方法中步骤S100中将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体的具体流程图。
图3为本发明图1所示方法中步骤S100中将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体的具体流程图。
图4为本发明所述HLS点播和直播的实现系统较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种HLS点播和直播的实现方法及系统，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。
请参见图1，图1是本发明所述HLS点播和直播的实现方法较佳实施例的流程图。如图1所示，其包括以下步骤：
步骤S100、在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体。
本发明的实施例中，在HLS服务器中，除了存储同一流媒体的多种不同分辨率版本数据外，还存储了两种极端格式的流媒体。一种是将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，另一种是将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体。
步骤S200、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
在步骤S200中，当与HLS服务器通讯连接的客户端在通过点播或直播获取流媒体时，则需检测当前网络带宽，并根据当前网络带宽判断获取相对应版本的流媒体。例如，若当前网络带宽大于60000000bits/s时，则从HLS服务器获取高分辨率（如1080p）的流媒体；若当前网络带宽大于2000000bits/s且小于6000000bits/s时，则从HLS服务器获取中等分辨率（如720p）的流媒体；若当前网络带宽大于1000000bits/s且小于2000000bits/s时，则从HLS服务器获取低分辨率（如480p）的流媒体；若当前网络带宽大于65000bits/s且小于1000000bits/s时，则从HLS服务器获取低分辨率（如240p）的关键帧流媒体；若当前网络带宽小于65000bits/s，则从HLS服务器获取音频流媒体。通过在HLS服务器增加在恶劣网络环境下传输至客户端的音频流媒体或关键帧流媒体，可减少播放卡顿现象，增加流畅度，极大降低用户等待时间或延迟。
进一步的，所述步骤S200中具体包括：
步骤S201、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
步骤S202、若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
步骤S203、若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
本发明的实施例中，当用户启用Apple终端中观看视频的客户端进行视频点播或直播时，则需实时检测当前网络带宽，即执行步骤S201。尤其是在播放口述类节目（该类节目中，观众更加关注的是声音内容）时，当匹配到当前网络带宽所处带宽区间对应恶劣网络环境时，则误码率和数据延迟均增大，播放卡顿，需客户端查找当前网络带宽可满足的最大码率数据流。
具体的，根据TP=DSP/LP来确定当前网络带宽；其中，TP表示单位HTTP/TCP吞吐量（即带宽，其单位为bits/s），DSP表示单位时间下载数据量，LP表示单位时间长度。
在步骤S202中，当匹配到当前网络带宽小于第一带宽时，则表示当前数据延迟严重，不足以传输高分辨率的视频流数据和音频数据，需HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端发送至客户端进行播放，实现了在低带宽的网络环境下优先确保声音流畅的视频播放。
在步骤S203中，当匹配到当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则说明当前网络带宽比步骤S200中略大，除了音频流可正常传输外还能混合部分关键帧视频流，此时需HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端进行播放。这样，也实现了在低带宽的网络环境下优先确保声音流畅，再增加关键帧视频流的视频播放。
具体实施时，所述第一带宽设置为65000bits/s，所述第二带宽设置为1000000bits/s，也即当前网络带宽小于1000000bits/s时，则均可判断当前网络环境为恶劣网络环境，此时的带宽只能确保音频流或关键帧视频流的传输。
进一步的，如图2所示，所述步骤S100中将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体具体包括：
步骤S101、将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
步骤S102、判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
步骤S103、将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
在步骤S101-S103中，实现了将高码率的待传输音视频流经过视频流去除及音频抽样处理后，转化成码率较低的音频流媒体，避免了恶劣网络环境下播放卡顿，流畅度降低的问题，同时极大的降低了用户在视频观看过程中等待时间或延迟。
进一步的，如图3所示，所述步骤S100中将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体具体包括：
步骤S111、、将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
步骤S112、判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
步骤S113、将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
在步骤S111-S113中，实现了将高码率的待传输音视频流经过视频流关键帧编码及音频抽样处理后，转化成码率较低的关键帧流媒体，避免了恶劣网络环境下播放卡顿，流畅度降低的问题，同时极大的降低了用户在视频观看过程中等待时间或延迟。
具体实施时，步骤S111中按每秒5关键帧及320*240的分辨率对待传输音视频流进行编码，通过上述处理可编码得到视频码率很小的视频流。
进一步的，若当前网络带宽大于第二带宽且小于第三带宽时，则HLS服务器将低等画质视频数据流（其视频流中除了包括关键帧，还包括数帧非关键帧）传输至客户端进行播放；若当前网络带宽大于第三带宽且小于第四带宽时，则HLS服务器将中等画质视频数据流（其视频流中除了包括关键帧，还包括数帧非关键帧，帧数比低等画质多）传输至客户端进行播放；若当前网络带宽大于第四带宽时，则将待传输音视频流不做处理直接传输至客户端进行播放。其中，所述第三带宽大于所述第二带宽，所述第四带宽大于所述第三带宽。这样，若当前网络带宽恢复时，用户可重新恢复流畅观看视频。
基于上述方法，本发明还提供一种HLS点播和直播的实现系统，如图4所示，其包括：
流媒体预存储模块100，用于在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；
流媒体获取模块200，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
进一步的，在所述HLS点播和直播的实现系统中，所述流媒体预存储模块100中具体包括：
视频去除单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
第一音频抽样编码单元，用于判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
第一合成发送单元，用于将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
进一步的，在所述HLS点播和直播的实现系统中，所述流媒体预存储模块100中还具体包括：
关键帧编码单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
第二音频抽样编码单元，用于判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
第二合成发送单元，用于将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
进一步的，在所述HLS点播和直播的实现系统中，所述流媒体获取模块200具体包括：
检测匹配单元，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
第一传输单元，用于若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
第二传输单元，用于若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
进一步的，在所述HLS点播和直播的实现系统中，所述第一带宽为65000bits/s。
综上所述，本发明提供了一种HLS点播和直播的实现方法及系统，方法包括：在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。本发明实现了在恶劣网络环境下HLS服务器传输码率较低的音频流媒体或关键帧流媒体，避免了播放卡顿，流畅度降低的问题，同时极大降低用户等待时间或延迟。
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 (10)
1.一种HLS点播和直播的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；
B、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
2.根据权利要求1所述HLS点播和直播的实现方法，其特征在于，所述步骤A中将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体具体包括：
A11、将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
A12、判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
A13、将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
3.根据权利要求1所述HLS点播和直播的实现方法，其特征在于，所述步骤A中将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体具体包括：
A21、将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
A22、判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
A23、将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
4.根据权利要求1所述HLS点播和直播的实现方法，其特征在于，所述步骤B中具体包括：
B1、客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
B2、若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
B3、若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
5.根据权利要求4所述HLS点播和直播的实现方法，其特征在于，所述第一带宽为65000bits/s。
6.一种HLS点播和直播的实现系统，其特征在于，包括：
流媒体预存储模块，用于在HLS服务器中预先存储流媒体；所述流媒体包括多种视频分辨率的待传输音视频流媒体，和将待传输音视频流媒体中音频抽样并去掉视频流而得到音频流媒体，及将待传输音视频流媒体进行音频抽样并编码视频流中关键帧而得到的关键帧流媒体；
流媒体获取模块，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，获取当前网络带宽所处带宽区间，并从HLS服务器获取与带宽区间相对应的流媒体。
7.根据权利要求6所述HLS点播和直播的实现系统，其特征在于，所述流媒体预存储模块中包括：
视频去除单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流去除，得到第一数据流；
第一音频抽样编码单元，用于判断第一数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到音频流媒体；
第一合成发送单元，用于将音频流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
8.根据权利要求6所述HLS点播和直播的实现系统，其特征在于，所述流媒体预存储模块中还包括：
关键帧编码单元，用于将待传输音视频流媒体中的视频流以指定分辨率且按关键帧进行编码，得到第二数据流；
第二音频抽样编码单元，用于判断第二数据流中的音频抽样是否大于44100Hz，当音频抽样大于44100Hz时则将音频进行44100Hz的采样编码，当音频抽样小于44100Hz时则将音频提高至44100Hz进行采样编码，得到关键帧流媒体；
第二合成发送单元，用于将关键帧流媒体中的音视频混流合成TS视频流，并发送至HLS服务器进行切片及分发。
9.根据权利要求6所述HLS点播和直播的实现系统，其特征在于，所述流媒体获取模块具体包括：
检测匹配单元，用于客户端在播放视频时实时检测当前网络带宽，匹配当前网络带宽所处带宽区间；
第一传输单元，用于若当前网络带宽小于第一带宽时，则HLS服务器将音频流媒体的对应切片发送至客户端；
第二传输单元，用于若当前网络带宽大于第一带宽且小于第二带宽时，则HLS服务器将关键帧流媒体的对应切片发送至客户端；其中，所述第二带宽大于所述第一带宽。
10.根据权利要求9所述HLS点播和直播的实现系统，其特征在于，所述第一带宽为65000bits/s。
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