CN106792271A - 自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法 - Google Patents

自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法 Download PDF

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蔡忠善
张毅萍
魏明
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Abstract

本发明提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法，包括依次通讯连接的内容源服务器、流媒体服务器以及客户端；所述内容源服务器用于制作媒体内容，并制作好的内容发送至所述流媒体服务器，所述流媒体服务器用于管理获取的媒体内容，并响应所述客户端的HTTP服务请求，所述客户端用于从所述流媒体服务器获取索引文件并进行解析。本发明提供的自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法可以同时支持DASH传输协议和HLS传输协议，内容源服务器可以同时提供MPD索引文件和TS索引文件，苹果终端和其他终端均可以从同一个来源获得各自支持的媒体文件，一举两得，大大节约了成本、提高媒体资源的利用率。

Description

自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法
技术领域
本发明涉及领域通信领域，特别涉及一种自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法。
背景技术
HTTP(Hyper Text Transport Protocol，超文本传输协议)自适应流媒体技术融合了传统RTSP(Real Time Streaming Protocol)/RTP(Real Time Protocol)流式技术和HTTP渐进式下载技术的优点，具有高效、可扩展以及兼容性强等特点，在降低头端服务器技术复杂度的同时，能够有效提升用户的媒体播放体验，已逐渐成为视频传输技术的主流。
HLS(HTTP Live Streaming)协议是由苹果公司实现的基于HTTP的流媒体通信协议。HLS协议的流媒体传输过程是首先服务器在资源准备阶段将不同比特率的视频切片并分别存储，同时生成两级或更多级的M3U8文件。传输开始时，客户端首先从服务器上请求并下载M3U8文件，通过解析该文件得到视频切片信息，选择适合当前状况的切片，提取出该切片的URL地址，直接通过该地址向服务器发起请求。因此，服务器端不需要任何额外的处理，任意Web服务器都可以配置成支持HLS协议的服务器。
MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP，基于HTTP的动态自适应流)，以形成IP网络承载单一格式的流媒体、提供高效与高质量的统一方案为主要目标，解决多制式传输方案并存格局下的存储与服务能力浪费、运营高成本及复杂度、系统间互操作弱等问题。DASH协议的流媒体传输过程是首先将媒体内容部署在流媒体服务器上，按内容的存储方式分为MPD与媒体分片文件两部分。当用户发起内容播放请求时，客户端首先向服务器请求、下载与解析MPD文件，获取节目码率等信息，然后根据实际的网络带宽情况向服务器请求某种码率的媒体分片文件。在视频播放过程中，客户端会根据带宽情况选择不同码率的媒体分片文件以实现自适应切换。苹果公司的终端产品不能支持DASH协议。
由于苹果终端与其他终端的流媒体传输方式不同，导致苹果终端与其他终端的媒体文件不能共享，一次表达的视频文件不能同时用于多种终端，应用范围大大受限。因此，开发出一种能同时应用于多种终端的媒体表达系统，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述现有技术问题，本发明提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法。
本发明具体技术方案如下：
本发明一方面提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的系统，包括依次通讯连接的内容源服务器、流媒体服务器以及客户端；所述内容源服务器用于制作媒体内容，并制作好的内容发送至所述流媒体服务器，包括：
编码器，用于对媒体文件进行编码，生成相应的码流文件；
分割器，用于将编码好的码流文件切割成若干文件切片；
封装器，用于将所述文件切片进行封装；
所述流媒体服务器用于管理获取的媒体内容，并响应所述客户端的HTTP服务请求，包括：
MPD索引模块，用于生成包含所述文件切片信息的MPD索引文件；
TS索引模块，用于生成包含所述文件切片信息的TS索引文件；
网络传输服务器，用于接收所述客户端发出的请求、识别所述客户端支持的文件传输方式并作出正确响应；
所述客户端用于从所述流媒体服务器获取索引文件并进行解析。
进一步地，所述码流文件为MP4码流文件或M2TS码流文件。
进一步地，所述分割器将MP4码流文件切割成若干大小不等的MP4文件切片，或将M2TS码流文件切割成若干大小相等的M2TS文件切片。
进一步地，所述MPD索引文件包含MP4文件切片信息；所述TS索引文件包含M2TS文件切片信息。
进一步地，所述流媒体服务器还包括复合索引模块，所述复合索引模块用于将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成MPD-TS复合索引文件。
本发明另一方面提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的方法，包括如下步骤：
S1：内容源服务器对媒体文件进行制作处理，将媒体文件编码成MP4码流文件或M2TS码流文件，将转码好的文件切割成若干MP4文件切片或若干M2TS文件切片，并对文件切片进行封装；
S2：流媒体服务器接收所述文件切片并进行部署，生成包含所述MP4文件切片相关信息的MPD索引文件，或包含所述M2TS文件切片相关信息的TS索引文件；
S3：客户端向流媒体服务器发出索要媒体文件的请求，接收流媒体服务器发送的索引文件并进行解析，然后根据实际的网络带宽情况，向流媒体服务器请求相应的文件切片。
进一步地，所述步骤S1中，所述MP4文件切片的封装方法如下：
S1.1将若干MP4文件切片按照数据类型不同封装在若干不同的自适应集中，或复用在一个自适应集中；
S1.2将若干自适应集封装在一个时段元素中；
S1.3将若干时段元素封装为一个MPD文件。
进一步地，所述数据类型包括音频、视频以及字幕。
进一步地，所述步骤S2中，所述流媒体服务器将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成MPD-TS复合索引模块。
进一步地，所述步骤S3的具体过程如下：
流媒体服务器收到客户端发出的索要媒体文件的请求，并对请求进行分析；如发出请求的客户端支持HLS传输，则流媒体服务器向客户端发送TS索引文件或MPD-TS复合索引文件；如发出请求的客户端支持DASH传输，则流媒体服务器向客户端发送MPD索引文件或MPD-TS复合索引文件。
本发明的有益效果如下：本发明提供的自适应流媒体中文件表达关联的系统和方法可以同时支持DASH传输协议和HLS传输协议，内容源服务器可以同时提供MPD索引文件和TS索引文件，苹果终端和其他终端均可以从同一个来源获得各自支持的媒体文件，一举两得，大大节约了成本、提高媒体资源的利用率；同时，内容源服务器还可以将MPD索引文件和TS索引文件进行整合，生成MPD-TS复合索引文件，任何终端均可以使用MPD-TS复合索引文件解析出所需的媒体信息。由此实现通过一个内容源支持多种终端的目的。
附图说明
图1为实施例1所述的一种自适应流媒体中文件表达关联的系统的结构示意图；
图2为实施例2所述的一种自适应流媒体中文件表达关联的系统的结构示意图；
图3为实施例3所述的一种自适应流媒体中文件表达关联的方法的流程图；
图4为实施例4所述的一种自适应流媒体中文件表达关联的方法中MP4文件切片的封装方法示意图；
图5为实施例5所述的一种自适应流媒体中文件表达关联的方法的流程图.
其中：1、内容源服务器；11、编码器；12、分割器；13、封装器；2、流媒体服务器；21、MPD索引模块；22、TS索引模块；23、网络传输服务器；24、复合索引模块；3、客户端。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明实施例1提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的系统，包括依次通讯连接的内容源服务器1、流媒体服务器2以及客户端3；所述内容源服务器1用于制作媒体内容，并制作好的内容发送至所述流媒体服务器2，包括：
编码器11，用于对媒体文件进行编码，生成MP4码流文件或M2T S码流文件；
分割器12，用于将编码好的MP4码流文件切割成若干大小不等的MP4文件切片，或将编码好的M2TS码流文件切割成若干大小相等的M2TS文件切片。；
封装器13，用于将所述文件切片进行封装；
所述流媒体服务器2用于管理获取的媒体内容，并响应所述客户端3的HTTP服务请求，包括：
MPD索引模块21，用于生成包含所述MP4文件切片信息的MPD索引文件；
TS索引模块22，用于生成包含所述M2TS文件切片信息的TS索引文件；
网络传输服务器23，用于接收所述客户端3发出的请求、识别所述客户端3支持的文件传输方式并作出正确响应；如所述客户端3为苹果终端，则向其发送TS索引文件；如所述客户端3为非苹果终端，则向其发送MPD索引文件；
所述客户端3用于从所述流媒体服务器2获取索引文件并进行解析。
本实施例提供的自适应流媒体中文件表达关联的系统可以同时支持DASH传输协议和HLS传输协议，内容源服务器1可以同时提供MPD索引文件和TS索引文件，苹果终端和非苹果终端均可以从同一个来源获得各自支持的媒体文件，一举两得，大大节约了成本、提高媒体资源的利用率。
实施例2
如图2所示，本实施例2在实施例1的基础上提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的系统，该实施例2进一步限定了所述流媒体服务器2还包括复合索引模块24，所述复合索引模块24用于将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成包含二者信息的MPD-TS复合索引文件。
MPD-TS复合索引文件将MPD索引文件和TS索引文件的内容整合为一体，苹果终端和非苹果终端均可以使用一份索引文件解析出所需的媒体信息，网络传输服务器23可以不需判断客户端3支持文件传输的方式、直接将MPD-TS复合索引文件发送给发出请求的终端。由此，即可以实现通过一个内容源支持多种终端的目的，又能够大大降低网络传输服务器23的工作压力。
实施例3
如图3所示，本发明实施例3提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的方法，包括如下步骤：
S1：内容源服务器1对媒体文件进行制作处理，将媒体文件编码成MP4码流文件或M2TS码流文件，将转码好的文件切割成若干MP4文件切片或若干M2TS文件切片，并对文件切片进行封装；
S2：流媒体服务器2接收所述文件切片并进行部署，生成包含所述MP4文件切片相关信息的MPD索引文件，或包含所述M2TS文件切片相关信息的TS索引文件；
S3：客户端3向流媒体服务器2发出索要媒体文件的请求，接收流媒体服务器2发送的索引文件并进行解析，然后根据实际的网络带宽情况，向流媒体服务器2请求相应的文件切片。如发出请求的客户端3支持HLS传输，则流媒体服务器2向客户端3发送TS索引文件；如发出请求的客户端3支持DASH传输，则流媒体服务器2向客户端3发送MPD索引文件。
本实施例提供的自适应流媒体中文件表达关联的方法可以同时用于苹果终端和非苹果终端，将同样的媒体文件分别生成MPD索引文件和TS索引文件，可以同时支持DASH传输协议和HLS传输协议，使得任意终端均可以从同一个来源获得各自支持的媒体文件，一举两得，大大节约了成本、提高媒体资源的利用率。
实施例4
如图4所示，本实施例4在实施例3的基础上提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的方法，该实施例4进一步限定了所述步骤S 1中，所述MP4文件切片的封装方法如下：
S1.1将若干MP4文件切片按照数据类型不同封装在若干不同的自适应集中，所述数据类型包括但不限于音频、视频以及字幕；
S1.2将若干自适应集封装在一个时段元素中；
S1.3将若干时段元素封装为一个MPD文件。
本实施例中，对MP4文件切片的封装采用多元素多层次的分装方式，将同一个媒体文件中的视频、音频、字幕等文件分别切割并封装在不同的自适应集中，再将多个对应同一时段的自适应集封装在一个时段元素中，最后将多个时段元素封装为一个MPD文件。由此可以实现音频、视频等内容的灵活封装，并能使同一媒体流的不同媒体帧之间做到独立时间同步。
实施例5
如图5所示，本实施例5在实施例3的基础上提供了一种自适应流媒体中文件表达关联的方法，该实施例5进一步限定了所述步骤S2中，所述流媒体服务器2将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成MPD-TS复合索引文件。
所述步骤S3中，无论发出请求的客户端3支持HLS传输还是支持DASH传输，流媒体服务器2均向客户端3发送MPD-TS复合索引文件，客户端3对MPD-TS复合索引文件进行解析，并获取所需的媒体信息。
MPD-TS复合索引文件将MPD索引文件和TS索引文件的内容整合为一体，苹果终端和非苹果终端均可以使用一份索引文件解析出所需的媒体信息。无论用户使用何种终端，流媒体服务器2均不需判断客户端3支持文件传输的方式，可以直接将MPD-TS复合索引文件发送给发出请求的终端。由此，即可以实现通过一个内容源支持多种终端的目的，又能够大大缓解流媒体服务器2的工作压力。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自适应流媒体中文件表达关联的系统，其特征在于，包括依次通讯连接的内容源服务器(1)、流媒体服务器(2)以及客户端(3)；所述内容源服务器(1)用于制作媒体内容，并制作好的内容发送至所述流媒体服务器(2)，包括：
编码器(11)，用于对媒体文件进行编码，生成相应的码流文件；
分割器(12)，用于将编码好的码流文件切割成若干文件切片；
封装器(13)，用于将所述文件切片进行封装；
所述流媒体服务器(2)用于管理获取的媒体内容，并响应所述客户端(3)的HTTP服务请求，包括：
MPD索引模块(21)，用于生成包含所述文件切片信息的MPD索引文件；
TS索引模块(22)，用于生成包含所述文件切片信息的TS索引文件；网络传输服务器(23)，用于接收所述客户端(3)发出的请求、识别所述客户端(3)支持的文件传输方式并作出正确响应；
所述客户端(3)用于从所述流媒体服务器(2)获取索引文件并进行解析。
2.如权利要求1所述的自适应流媒体中文件表达关联的系统，其特征在于，所述码流文件为MP4码流文件或M2TS码流文件。
3.如权利要求2所述的自适应流媒体中文件表达关联的系统，其特征在于，所述分割器(12)将MP4码流文件切割成若干大小不等的MP4文件切片，或将M2TS码流文件切割成若干大小相等的M2TS文件切片。
4.如权利要求3所述的自适应流媒体中文件表达关联的系统，其特征在于，所述MPD索引文件包含MP4文件切片信息；所述TS索引文件包含M2TS文件切片信息。
5.如权利要求1所述的自适应流媒体中文件表达关联的系统，其特征在于，所述流媒体服务器(2)还包括复合索引模块(24)，所述复合索引模块(24)用于将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成MPD-TS复合索引文件。
6.一种自适应流媒体中文件表达关联的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：内容源服务器(1)对媒体文件进行制作处理，将媒体文件编码成MP4码流文件或M2TS码流文件，将转码好的文件切割成若干MP4文件切片或若干M2TS文件切片，并对文件切片进行封装；
S2：流媒体服务器(2)接收所述文件切片并进行部署，生成包含所述MP4文件切片相关信息的MPD索引文件，或包含所述M2TS文件切片相关信息的TS索引文件；
S3：客户端(3)向流媒体服务器(2)发出索要媒体文件的请求，接收流媒体服务器(2)发送的索引文件并进行解析，然后根据实际的网络带宽情况，向流媒体服务器(2)请求相应的文件切片。
7.如权利要求6所述的自适应流媒体中文件表达关联的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述MP4文件切片的封装方法如下：
S1.1将若干MP4文件切片按照数据类型不同封装在若干不同的自适应集中；
S1.2将若干自适应集封装在一个时段元素中；
S1.3将若干时段元素封装为一个MPD文件。
8.如权利要求7所述的自适应流媒体中文件表达关联的方法，其特征在于，所述数据类型包括音频、视频以及字幕。
9.如权利要求6所述的自适应流媒体中文件表达关联的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述流媒体服务器(2)将MPD索引文件与TS索引文件中的信息整合，生成MPD-TS复合索引文件。
10.如权利要求9所述的自适应流媒体中文件表达关联的方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程如下：
流媒体服务器(2)收到客户端(3)发出的索要媒体文件的请求，并对请求进行分析；如发出请求的客户端(3)支持HLS传输，则流媒体服务器(2)向客户端(3)发送TS索引文件或MPD-TS复合索引文件；如发出请求的客户端(3)支持DASH传输，则流媒体服务器(2)向客户端(3)发送MPD索引文件或MPD-TS复合索引文件。
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