CN107026712A - 一种码流传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于条件接收模块终端领域，提供了一种码流传输方法及装置。所述方法包括：获取码流包并进行解扰处理；将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组；将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。本发明有效地提升虚拟网卡的数据传输带宽，使得IPTV CAM能流畅的接收处理码流数据，在基于虚拟网卡技术背景下获得最优的传输带宽，防止了码流包丢失，消除了音视频卡滞现象，有效地提升了节目播放设备接收的音视频质量，用户体验佳。

Description

一种码流传输方法及装置
技术领域
本发明属于条件接收模块终端领域，尤其涉及一种码流传输方法及装置。
背景技术
现有网络传输协议，基于网卡、TCP/IP协议栈到Socket层的交互模式来传输码流包，发送端将码流包逐包封装，且长度不超过最大传输单元，在接收端数据经过网卡驱动，TCP/IP协议栈，最后被Socket层应用逐一收取到数据包。对于具有物理网卡的设备来说，其数据的传输经过物理网卡链路层，可以满足传输带宽。
随着IPTV(Internet Protocal Television，交互式网络电视)技术兴起，相应的支持IPTV的CAM(Conditional Access Module，条件接收模块)有着市场需求。IPTV CAM终端采用配置虚拟网卡技术实现了协议的封装和数据的收发。
但是IPTV CAM这类采用虚拟网卡的设备，其传输码流包的带宽较小，IPTV CAM接受到来自节目播放设备输出的码流，经过虚拟网卡，再被客户端应用(集成在CAM上)接收，该过程中，虚拟网卡在应用层和内核层的节目码流包的频繁交互而变得低效，该现状已经成为节目码流包在服务器和客户端之间传输的瓶颈。
因此，由于IPTV CAM设备采用虚拟网卡接收下行码流数据包时带宽较小、传输效率低，使得最后传输到节目播放设备的码流会有严重丢包，音视频卡滞现象。
发明内容
本发明实施例提供一种码流传输的方法，旨在解决IPTV CAM设备采用虚拟网卡接收下行码流数据包时带宽较小、传输效率低，使得回传到主机端的码流会有严重丢包，音视频卡滞现象的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种码流传输的方法，包括：
获取码流包并进行解扰处理；
将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组；
将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
本发明实施例还提供一种码流传输装置，包括：
码流包获取单元，用于获取码流包并进行解扰处理；
码流包处理单元，用于将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组；
码流包输出单元，用于将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
本发明实施例提供的码流传输方法，针对IPTV CAM设备采用虚拟网卡接收下行码流数据包带宽瓶颈做出改善，采用多包聚合的方式来处理码流数据包，有效的提升虚拟网卡的数据传输带宽，使得IPTV CAM能流畅的接收处理码流数据，在基于虚拟网卡技术背景下获得最优的传输带宽，防止了码流包丢失，消除了音视频卡滞现象，有效地提升了节目播放设备接收的音视频质量，用户体验佳。
附图说明
图1是本发明实施例得以实现的硬件应用环境图；
图2是本发明实施例一提供的一种码流传输方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种码流传输装置的结构示意图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明实施例提供的码流传输方法，针对IPTV CAM设备采用虚拟网卡接收下行码流数据包带宽瓶颈做出改善，采用多包聚合的方式来处理码流数据包，有效的提升虚拟网卡的数据传输带宽，使得IPTV CAM能流畅的接收处理码流数据，在基于虚拟网卡技术背景下获得最优的传输带宽，防止了码流包丢失，消除了音视频卡滞现象，有效地提升了节目播放设备接收的音视频质量，用户体验佳。
图1示出了本发明实施例提供的码流传输方法得以实现的硬件应用环境图；作为示例，图中仅示出与本发明方法相关的要素。
本发明实施例以数字电视或者网络机顶盒等具有物理网卡的设备接收码流包进行节目播放作为示例，主机基于IP网络获取码流服务器下发的码流包，将所述码流包经转容通过TS接口传输到IPTV CAM终端，经由IPTV CAM终端作解扰、转容、封装等一系列处理再将码流包回传给主机。
如图1所示，码流服务器基于IP网络分发节目码流包以及相关的一些控制协议等。
在本发明实施例中，主机为数字电视或者网络机顶盒等具有物理网卡的设备，可将码流服务器下发的码流包转容成TS(Transport Stream)包封装，通过与CAM之间建立的Hybrid Stream通道传输给IPTV CAM终端作后续处理。
本发明实施例中的TS包，它是分包发送的，每一个包长为188字节。在TS流里可以填入很多类型的数据，如视频、音频、自定义信息等。它的包的结构为，包头为4个字节，负载为184个字节。
本发明的一个实施例中，Hybrid Stream指IPTV主机和CAM卡之间可通过TS接口传输节目的连接。
在本发明实施例中，IPTV CAM终端是指实现IPTV码流接收、处理、解扰等一系列功能的条件接收模块设备，它能够与主机通过CI(Common Interface:命令通讯)、TS接口交互，包括CI命令和节目码流数据接收，并且IPTV CAM有集成虚拟网卡以及协议适配模块、通用网络协议的Socket客户端，整套系统完成了节目码流数据接收，协议适配封包，读写虚拟网卡，并由Socket客户端接收码流包，错包检查等一系列的功能。
实施例一：
图2示出了本发明实施例一提供的一种码流传输方法的流程图，详述如下：
在步骤S201中，获取码流包并进行解扰处理。
详细地，可以通过如下流程实现：
接收由服务器下发的经过第一转容处理的码流包；
将经过第一转容处理的码流包进行解扰处理；
将解扰处理后的码流包进行第二转容处理。
IPTV CAM终端获取由服务器下发的经过主机输出的码流包；该码流包是由服务器发出的非透明的、加密处理的数据；这里的服务器指码流服务器，码流包可以是RTP(Real-time Transport Protocal：实时传输协议)码流包，以下均以此为例进行描述。在本发明实施例中，码流服务器下发RTP码流包给主机，主机端接收到所述RTP码流包，对其进行第一转容处理，转容为TS码流包，并基于与CAM之间建立的Hybrid Stream通道通过TS接口传输至CAM端，CAM接收到所述TS码流包并对其进行解扰处理，解扰后的TS码流包需要经过CAM进行第二次转容处理还原为RTP码流包。
应当理解，在本发明实施例中，所述码流服务器下发的码流包格式包括但不仅限于RTP等能被主机和CAM终端识别的码流包格式。
在步骤S202中，将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组。
详细地，可通过如下流程实现：
将解扰后的码流包以预设数量为一组进行多包聚合处理，并通过预设协议将进行组合处理的码流包封包处理；
将码流包组写入内核态的虚拟网卡。
在本发明实施例中，CAM将解扰后的TS码流包进行第二次转容处理，还原为连续的RTP码流包，虚拟网卡适配模块将若干个RTP码流包进行组合形成码流包组并通过UDP/IP(User Datagram Protocol：用户数据报协议/网际协议)协议将所述码流包组进行封包，再将UDP/IP包写入内核态的虚拟网卡以供主机读取数据。
本发明实施例中对RTP码流包的组合方式，根据系统配置决定，在配置允许范围内进行设置调整，例如，设置为将8个RTP码流包进行组合，一起封装在一个UDP/IP包中，当虚拟网卡适配模块接收码流包时，不再进行逐包封装，而是通过预设组合方式进行封包操作。单个RTP码流包经过封装之后，长度应小于最大传输单元，而码流包组进行封装之后，长度将是最大传输单元的数倍。此步骤将码流包写入内核态的虚拟网卡所占时间开销大大降低，对于连续码流传输而言，其直接表现为传输效率大大提升。
作为本发明的另一实施例，将所述码流包组进行封装时，还可以采用TCP/IP(Transmission Control Protocal/Internet Protocal:传输控制协议/网际协议)协议。
TCP、UDP都是基于IP协议的一种网络协议，TCP有检错功能，因此TCP能保证数据正确性；而UDP能减少计算量，适合传输视实时频码流数据。
在步骤S203中，将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
详细地，通过如下流程实现：
将所述码流包组传输至输出接口；
通过所述输出接口将所述码流包按照多包聚合的方式进行逆向拆包，以还原为若干连续的码流包；
将还原后的码流包进行输出。
在本发明实施例中，连续的RTP码流包经过虚拟网卡组合封包之后，传输给Socket客户端，由Socket客户端解聚合，即按照多包组合的方式逆向拆解码流包组，还原为连续的RTP码流包，将还原后的RTP包作后续处理再回传到具有物理网卡的节目播放设备。所述后续处理，包括将RTP码流包包经过第三次转容处理为TS码流包，以及作漏包排查等。
上述发明实施例提供的码流传输方法，IPTV CAM终端接收到上行RTP码流包之后，对其进行解扰、转容，然后在虚拟网卡对所述RTP码流包根据预设组合方式进行聚合，并通过预设协议进行封包处理，写入内核态的虚拟网卡，将码流包写入内核态的虚拟网卡所占的时间大大降低，码流传输效率大大提升，有效的提升虚拟网卡的数据传输带宽，使得IPTVCAM能流畅的接收处理码流数据，在基于虚拟网卡技术背景下获得最优的传输带宽，防止了码流包丢失，消除了音视频卡滞现象，从而提高节目播放设备接收的音视频质量，用户体验极佳。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
实施例二：
图3示出了本发明实施例一提供的一种码流传输装置的结构示意图。
码流包获取单元301，用于获取码流包并进行解扰处理。详细地，所诉获取单元还包括：
第一转容模块：用于接收由主机下发的经过第一转容处理的码流包；
码流包解扰模块：用于将经过第一转容处理的码流包进行解扰处理；
第二转容转容模块：用于将解扰处理后的码流包进行第二转容处理。
IPTV CAM终端获取下发至主机的码流包，所述码流包由码流服务器发出，并非透明数据，而是经过加密处理。在本发明实施例中，码流服务器下发RTP码流包给主机，主机端接收到所述RTP码流包，对其进行第一转容处理，转容为TS码流包，并基于与CAM之间建立的Hybrid Stream通道通过TS接口传输至CAM端，CAM接收到所述TS码流包并对其进行解扰处理，解扰后的TS码流包需要经过CAM进行第二次转容处理还原为RTP码流包。
应当理解，在本发明实施例中，所述码流服务器下发的码流包格式包括但不仅限于RTP等能被主机和CAM终端识别的码流包格式。
码流包处理单元302，用于将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组。
详细地，所述处理单元还包括：
码流包处理模块：用于将解扰后的码流包以预设数量为一组进行多包聚合处理，并通过预设协议将进行组合处理的码流包封包处理；
码流包组写入模块：用于将码流包组写入内核态的虚拟网卡。
在本发明实施例中，CAM将解扰后的TS码流包进行第二次转容处理，还原为连续的RTP码流包，虚拟网卡适配模块将若干个RTP码流包进行组合形成码流包组并通过UDP/IP协议将所述码流包组进行封包，再将UDP/IP包写入内核态的虚拟网卡以供主机读取数据。
本发明实施例中对RTP码流包的组合方式，根据系统配置决定，在配置允许范围内进行设置调整，例如，设置为将8个RTP码流包进行组合，一起封装在一个UDP/IP包中，当虚拟网卡适配模块接收码流包时，不再进行逐包封装，而是通过预设组合方式进行封包操作。单个RTP码流包经过封装之后，长度应小于最大传输单元，而码流包组进行封装之后，长度将是最大传输单元的数倍。此步骤将码流包写入内核态的虚拟网卡所占时间开销大大降低，对于连续码流传输而言，其直接表现为传输效率大大提升。
作为本发明的另一实施例，将所述码流包组进行封装时，还可以采用TCP/IP协议。
TCP、UDP都是基于IP协议的一种网络协议，TCP有检错功能，因此TCP能保证数据正确性；而UDP能减少计算量，适合传输视实时频码流数据
码流包输出单元303，用于将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
详细地，所述输出单元还包括：
码流包组输出模块：用于将所述码流包组传输至输出接口；
码流包组拆解模块：用于通过所述输出接口将所述码流包按照多包聚合的方式进行逆向拆包，以还原为若干连续的码流包；
码流包输出模块：用于将还原后的码流包进行输出。
在本发明实施例中，连续的RTP码流包经过虚拟网卡组合封包之后，传输给Socket客户端，由Socket客户端解聚合，即按照多包组合的方式逆向拆解码流包组，还原为连续的RTP码流包，将还原后的RTP包作后续处理再回传到具有物理网卡的节目播放设备。所述后续处理，包括将RTP码流包包经过第三次转容处理为TS码流包，以及作漏包排查等。
上述发明实施例提供的码流传输装置，IPTV CAM终端接收到下行RTP码流包之后，对其进行解扰、转容，然后在虚拟网卡对所述RTP码流包根据预设组合方式进行聚合，并通过预设协议进行封包处理，写入内核态的虚拟网卡，将码流包写入内核态的虚拟网卡所占的时间开销大大降低，码流传输效率大大提升，有效的提升虚拟网卡的数据传输带宽，使得IPTV CAM能流畅的接收处理码流数据，在基于虚拟网卡技术背景下获得最优的传输带宽，防止了码流包丢失，消除了音视频卡滞现象，从而提高节目播放设备接收的音视频质量，用户体验极佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种码流传输方法，应用于条件接收模块终端，其特征在于，所述方法包括：
获取码流包并进行解扰处理；
将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组；
将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取码流包并进行解扰处理的步骤，具体为：
接收由服务器下发的经过第一转容处理的码流包；
将经过第一转容处理的码流包进行解扰处理；
将解扰处理后的码流包进行第二转容处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组，具体为：
将解扰后的码流包以预设数量为一组进行多包聚合处理，并通过预设协议将进行组合处理的码流包封包处理；
将码流包组写入虚拟网卡。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出的步骤，包括：
将所述码流包组传输至输出接口；
通过所述输出接口将所述码流包按照多包聚合的方式进行逆向拆包，以还原为若干连续的码流包；
将还原后的码流包进行输出。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将还原后的码流包进行输出的步骤，具体为：
将还原后的码流包进行第三转容处理，并输出至具有物理网卡的节目播放设备。
6.一种码流传输装置，其特征在于，所述装置包括：
码流包获取单元，用于获取码流包并进行解扰处理；
码流包处理单元，用于将解扰处理后的码流包通过虚拟网卡进行组合、封包处理，形成码流包组；
码流包输出单元，用于将所述码流包组传输至输出接口，通过所述输出接口将所述码流包组还原为码流包，并进行输出。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述码流包获取单元包括：
第一转容模块，用于接收由服务器下发的经过第一转容处理的码流包；
码流包解扰模块，用于将经过第一转容处理的码流包进行解扰处理；
第二转容模块，用于将解扰处理后的码流包进行第二转容处理。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述码流包处理单元包括：
码流包处理模块，用于将解扰后的码流包以预设数量为一组进行多包聚合处理，并通过预设协议将进行组合处理的码流包封包处理；
码流包组写入模块，用于将码流包组写入内核态的虚拟网卡。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述码流包输出单元包括：
码流包组输出模块，用于将所述码流包组传输至输出接口；
码流包组拆解模块，用于通过所述输出接口将所述码流包按照多包聚合的方式进行逆向拆包，以还原为若干连续的码流包；
码流包输出模块，用于将还原后的码流包进行输出。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二码流包输出模块包括：
第三转容模块，用于将还原后的码流包进行第三转容处理，并输出至具有物理网卡的节目播放设备。
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