CN107360448B - 一种视频数据单播组播切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种视频数据单播组播切换方法，可以根据网络情况为客户端提供两种播放方案，并可以灵活切换使用；客户端请求视频文件时，首先将视频获取获取请求发送给总控制器，考虑到节省带宽、减轻网络负担，总控制器优先查找组播群组，并为客户端提供与组播服务器的连接；当组播群组出现流量不足、无法继续为客户端提供视频服务时，总服务器即查找单播服务器作为备用，由于单播模式可以为客户端提供更加个性化的服务，因此可以满足客户端继续播放视频文件的需求。通过上述方式，既可以充分考虑网络带宽的客观情况、不会给网络造成过多负担，又可以满足客户端的个性化需求、保证使用者的使用体验。

Description

一种视频数据单播组播切换方法

技术领域

本发明属于网络视频播放技术领域，特别涉及一种视频数据单播组播切换方法。

背景技术

IP网络数据传输主要包括单播、广播和组播三种方式。单播是在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接，该方法可以及时响应客户的需求，并能提供个性化服务，但是网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制，当客户量大时，服务器承受的负担也较大。广播是网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息，由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉，但是无法提供个性化服务，并且无法在Internet宽带网络上传输。

而组播解决了上述问题，加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组，网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即只将组内数据传输给那些加入组的主机。

授权公告号为CN101998143B的发明专利公开了一种组播视频数据的方法、单播服务器及客户端，通过携带同步请求信息的控制请求信令实现单播到组播的切换。但是该方法只能单向切换，不能实现组播到单播的切换，在组播网络流量不足时无法实现无缝衔接，因此对用户的使用体验产生一定影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种视频数据单播组播切换方法。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供了一种视频数据单播组播切换方法，包括如下步骤：

S1：客户端发送视频获取请求，所述视频获取请求中包含所述客户端欲获取的视频文件的属性信息；

S2：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，在当前网络中查找相应的组播群组，并通知所述组播群组对应的组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；

S3：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述总服务器发送二次获取请求，所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并通知所述单播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；所述单播服务器携带有根据所述组播服务器的视频播放进度生成的同步响应信息。

进一步地，所述步骤S2包括如下步骤：

S2.1：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，提取出所述客户端欲获取的视频文件的信息，并在当前网络中查找能够提供所述视频文件的组播群组；

S2.2：所述服务器将所述视频获取请求发送给所述组播群组对应的组播服务器，所述组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S2.3：所述客户端接收所述连接通知，并与所述组播服务器连接，所述组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

进一步地，所述步骤S3包括如下步骤：

S3.1：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述组播服务器发送中断请求，同时向所述总服务器发送二次获取请求；

S3.2：所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并将所述二次获取请求发送给所述单播服务器；

S3.3：所述单播服务器接受所述二次获取请求，与所述客户端连接，并将所述视频文件发送到所述客户端进行播放，同时所述组播服务器与所述客户端断开连接。

进一步地，所述二次获取请求包括所述视频文件的信息，还包括所述视频文件在所述组播群组中的播放进度。

进一步地，所述步骤S3.3中，所述单播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，生成同步响应信息，并将所述同步响应信息发送给所述客户端，所述客户端根据所述同步响应信息将所述视频文件调取到所述播放进度对应的位置进行播放。

进一步地，所述方法还包括如下步骤：

S4：所述客户端通过单播播放视频文件的过程中，定时向所述总服务器发送组播搜索请求，当所述总服务器在网络中查找到可用的备用组播群组时，即通知所述备用组播群组对应的备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

进一步地，所述步骤S4包括如下步骤：

S4.1：所述客户端设置一个时间阈值，按照所述时间阈值定时向所述总服务器发送组播搜索请求，所述总服务器每次接收到所述组播搜索请求，均在当前网络中进行一轮备用组播群组查找；

S4.2：当所述总服务器查找到可用的备用组播群组时，即向所述单播服务器发送停止通知，并将所述客户端的视频播放信息发送给所述备用组播群组对应的备用组播服务器；

S4.3：所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件，并断开与所述客户端的连接，同时所述备用组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S4.4：所述客户端接收所述连接通知，并与所述备用组播服务器连接，所述备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

进一步地，所述步骤S4.3中，当所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件时，所述客户端记录当前视频文件的播放进度并经由所述总服务器发送给所述备用组播服务器，所述备用组播服务器根据所述播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放；

所述步骤S4.4中，所述备用组播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放。

进一步地，所述时间阈值包括上阈值和下阈值，每当所述客户端连接所述单播服务器的时间达到所述下阈值的时长时，所述客户端向所述总服务器发送组播搜索请求；当所述总服务器在所述上阈值的时长内未查找到可用的备用组播群组时，所述客户端即停止发送所述单播搜索请求。

进一步地，还包括如下步骤：

S5：当网络中同时存在至少两个客户端分别使用单播服务器播放相同的视频文件时，所述总服务器将各单播服务器相互连接，并将单播服务器的工作模式切换为组播。

本发明的有益效果如下：本发明提供了一种视频数据单播组播切换方法，可以根据网络情况为客户端提供两种播放方案，并可以灵活切换使用；客户端请求视频文件时，首先将视频获取获取请求发送给总控制器，考虑到节省带宽、减轻网络负担，总控制器优先查找组播群组，并为客户端提供与组播服务器的连接；当组播群组出现流量不足、无法继续为客户端提供视频服务时，总服务器即查找单播服务器作为备用，由于单播模式可以为客户端提供更加个性化的服务，因此可以满足客户端继续播放视频文件的需求。通过上述方式，既可以充分考虑网络带宽的客观情况、不会给网络造成过多负担，又可以满足客户端的个性化需求、保证使用者的使用体验。

附图说明

图1为实施例1所述的一种视频数据单播组播切换方法的示意图；

图2为实施例2所述的一种视频数据单播组播切换方法中客户端使用组播功能的方法示意图；

图3为实施例3所述的一种视频数据单播组播切换方法中组播切换单播的方法示意图；

图4为实施例4所述的一种视频数据单播组播切换方法中单播切换组播的方法示意图；

图5为实施例5所述的一种视频数据单播组播切换方法中单播切换组播的方法示意图；

图6为实施例6所述的一种视频数据单播组播切换方法中查找备用组播群组的方法示意图。

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提供了一种视频数据单播组播切换方法，包括如下步骤：

S 1：客户端发送视频获取请求，所述视频获取请求中包含所述客户端欲获取的视频文件的属性信息；

S2：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，在当前网络中查找相应的组播群组，并通知所述组播群组对应的组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；

S3：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述总服务器发送二次获取请求，所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并通知所述单播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；所述单播服务器携带有根据所述组播服务器的视频播放进度生成的同步响应信息。

本实施例提供的视频数据单播组播切换方法，可以根据网络情况为客户端提供两种播放方案，并可以灵活切换使用；客户端请求视频文件时，首先将视频获取获取请求发送给总控制器，考虑到节省带宽、减轻网络负担，总控制器优先查找组播群组，并为客户端提供与组播服务器的连接；当组播群组出现流量不足、无法继续为客户端提供视频服务时，总服务器即查找单播服务器作为备用，由于单播模式可以为客户端提供更加个性化的服务，因此可以满足客户端继续播放视频文件的需求。通过上述方式，既可以充分考虑网络带宽的客观情况、不会给网络造成过多负担，又可以满足客户端的个性化需求、保证使用者的使用体验。

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视频数据单播组播切换方法，该实施例2进一步限定了所述步骤S2具体包括如下步骤：

S2.1：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，提取出所述客户端欲获取的视频文件的信息，并在当前网络中查找能够提供所述视频文件的组播群组；

S2.2：所述服务器将所述视频获取请求发送给所述组播群组对应的组播服务器，所述组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S2.3：所述客户端接收所述连接通知，并与所述组播服务器连接，所述组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

组播服务器同意客户端的连接请求时，需要向客户端发送连接通知，连接通知中包含一个同意接入的连接许可，连接许可可以是一串字符密钥，以确保客户端的合法连接、避免资源被盗用；连接通知中还包含连接方式，如URL地址、具体接入端口等，以确保客户端准确连接、避免出现错误。

实施例3

如图3所示，本实施例3在实施例1的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例3进一步限定了所述步骤S3具体包括如下步骤：

S3.1：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述组播服务器发送中断请求，同时向所述总服务器发送二次获取请求；

S3.2：所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并将所述二次获取请求发送给所述单播服务器；

S3.3：所述单播服务器接受所述二次获取请求，与所述客户端连接，并将所述视频文件发送到所述客户端进行播放，同时所述组播服务器与所述客户端断开连接。

所述二次获取请求包括所述视频文件的信息，还可以包括所述视频文件在所述组播群组中的播放进度。此时，所述步骤S3.3中，所述单播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，生成同步响应信息，并将所述同步响应信息发送给所述客户端，所述客户端根据所述同步响应信息将所述视频文件调取到所述播放进度对应的位置进行播放。

通过记录视频文件的播放进度并提供给备用的单播服务器，使得客户端在连接到单播服务器时，单播服务器可以直接将视频文件调取到播放进度相应的位置，可以保证视频播放流畅，避免已播放过的部分进行多余的缓冲和播放。

实施例4

如图4所示，本实施例4在实施例1的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例4进一步限定了所述方法还包括如下步骤：

S4：所述客户端通过单播播放视频文件的过程中，定时向所述总服务器发送组播搜索请求，当所述总服务器在网络中查找到可用的备用组播群组时，即通知所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件，并通知所述备用组播群组对应的备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

考虑到网络带宽的实际情况，过多使用单播会对网络造成较大负担，因此在客户端使用单播播放视频文件时，仍定时向总服务器发送组播搜索请求，如总服务器找到备用的组播群组，则停止单播、切换组播，由此既可以减轻网络负担，又可以保证客户端视频文件的正常播放。

实施例5

如图5所示，本实施例5在实施例4的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例5进一步限定了所述步骤S4具体包括如下步骤：

S4.1：所述客户端设置一个时间阈值，按照所述时间阈值定时向所述总服务器发送组播搜索请求，所述总服务器每次接收到所述组播搜索请求，均在当前网络中进行一轮备用组播群组查找；

S4.2：当所述总服务器查找到可用的备用组播群组时，即向所述单播服务器发送停止通知，并将所述客户端的视频播放信息发送给所述备用组播群组对应的备用组播服务器；

S4.3：所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件，并断开与所述客户端的连接，同时所述备用组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S4.4：所述客户端接收所述连接通知，并与所述备用组播服务器连接，所述备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

实施例6

本实施例6在实施例5的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例6进一步限定了所述步骤S4.3中，当所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件时，所述客户端记录当前视频文件的播放进度并经由所述总服务器发送给所述备用组播服务器，所述备用组播服务器根据所述播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放。

所述步骤S4.4中，所述备用组播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放。

实施例7

如图6所示，本实施例7在实施例6的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例7进一步限定了所述时间阈值包括上阈值和下阈值，每当所述客户端连接所述单播服务器的时间达到所述下阈值的时长时，所述客户端向所述总服务器发送组播搜索请求；当所述总服务器在所述上阈值的时长内未查找到可用的备用组播群组时，所述客户端即停止发送所述单播搜索请求。

在单播切换组播的过程中，客户端设置上下两个阈值，下阈值的作用是限定客户端向总服务器发送组播搜索请求的时间，以保证总服务器可以进行充分查找、并且在查找结束后可以进行充分调整；上阈值的作用是限定客户端向总服务器发送组播搜索请求的次数，优选为五次，即上阈值的时长是下阈值的五倍，当总服务器进行了五次查找仍未找到可以备用的组播群组时，说明当前网络中可能不存在符合要求的备用群组，此时客户端将停止发送组播搜索请求、并继续使用单播，总服务器也将停止查找、以避免不必要地增加总服务器的工作负担。

实施例8

本实施例8在实施例1的基础上提供了一种视频数据单播组播切换方法，该实施例8进一步限定了所述方法还包括如下步骤：

S5：当网络中同时存在至少两个客户端分别使用单播服务器播放相同的视频文件时，所述总服务器将各单播服务器相互连接，并将单播服务器的工作模式切换为组播。

当有多个客户端同时使用相同的单播服务时，可以将各单播服务器连接、并且换成组播工作模式，以节省流量、提高播放的流畅程度。从物理上考虑，多个服务器可以为同一台设备，此时只需将多个单播服务集中整合、并切换成组播工作模式即可。

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 (9)

1.一种视频数据单播组播切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：客户端发送视频获取请求，所述视频获取请求中包含所述客户端欲获取的视频文件的属性信息；

S2：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，在当前网络中查找相应的组播群组，并通知所述组播群组对应的组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；

S3：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述总服务器发送二次获取请求，所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并通知所述单播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放；所述单播服务器携带有根据所述组播服务器的视频播放进度生成的同步响应信息；

S4：所述客户端通过单播播放视频文件的过程中，定时向所述总服务器发送组播搜索请求，当所述总服务器在网络中查找到可用的备用组播群组时，即通知所述备用组播群组对应的备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

2.如权利要求1所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S2.1：总服务器接收所述视频获取请求并进行分析，提取出所述客户端欲获取的视频文件的信息，并在当前网络中查找能够提供所述视频文件的组播群组；

S2.2：所述服务器将所述视频获取请求发送给所述组播群组对应的组播服务器，所述组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S2.3：所述客户端接收所述连接通知，并与所述组播服务器连接，所述组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

3.如权利要求1所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

S3.1：当所述组播群组出现流量不足时，所述客户端向所述组播服务器发送中断请求，同时向所述总服务器发送二次获取请求；

S3.2：所述总服务器根据所述二次获取请求在当前网络中查找可用的单播服务器，并将所述二次获取请求发送给所述单播服务器；

S3.3：所述单播服务器接受所述二次获取请求，与所述客户端连接，并将所述视频文件发送到所述客户端进行播放，同时所述组播服务器与所述客户端断开连接。

4.如权利要求3所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述二次获取请求包括所述视频文件的信息，还包括所述视频文件在所述组播群组中的播放进度。

5.如权利要求4所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述步骤S3.3中，所述单播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，生成同步响应信息，并将所述同步响应信息发送给所述客户端，所述客户端根据所述同步响应信息将所述视频文件调取到所述播放进度对应的位置进行播放。

6.如权利要求1所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

S4.1：所述客户端设置一个时间阈值，按照所述时间阈值定时向所述总服务器发送组播搜索请求，所述总服务器每次接收到所述组播搜索请求，均在当前网络中进行一轮备用组播群组查找；

S4.2：当所述总服务器查找到可用的备用组播群组时，即向所述单播服务器发送停止通知，并将所述客户端的视频播放信息发送给所述备用组播群组对应的备用组播服务器；

S4.3：所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件，并断开与所述客户端的连接，同时所述备用组播服务器向所述客户端发送连接通知，所述连接通知包括连接许可和连接方式；

S4.4：所述客户端接收所述连接通知，并与所述备用组播服务器连接，所述备用组播服务器将所述视频文件发送到所述客户端进行播放。

7.如权利要求6所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述步骤S4.3中，当所述单播服务器停止向所述客户端发送数据文件时，所述客户端记录当前视频文件的播放进度并经由所述总服务器发送给所述备用组播服务器，所述备用组播服务器根据所述播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放；

所述步骤S4.4中，所述备用组播服务器根据所述二次获取请求中的播放进度，将所述视频文件调取到所述播放进度相应的位置，再发送给所述客户端进行播放。

8.如权利要求6所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，所述时间阈值包括上阈值和下阈值，每当所述客户端连接所述单播服务器的时间达到所述下阈值的时长时，所述客户端向所述总服务器发送组播搜索请求；当所述总服务器在所述上阈值的时长内未查找到可用的备用组播群组时，所述客户端即停止发送所述单播搜索请求。

9.如权利要求1所述的视频数据单播组播切换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S5：当网络中同时存在至少两个客户端分别使用单播服务器播放相同的视频文件时，所述总服务器将各单播服务器相互连接，并将单播服务器的工作模式切换为组播。