CN108111872B - 一种音频直播系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种音频直播系统，所述系统包括：主播端、网络服务器和观众端；所述主播端，用于采集外放的音频数据、获取所述主播端当前播放的音乐的音乐数据源、将所述音频数据和所述音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将所述待传输音频数据发送给所述网络服务器；所述网络服务器，用于接收所述主播端发送的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据转发给所述观众端；所述观众端，用于接收所述网络服务器转发的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据进行播放。本发明能够提高观众端接收到的直播音乐的音质。

Description

一种音频直播系统
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种音频直播系统。
背景技术
随着科学技术的快速发展，越来越多的电子多媒体技术应用到人们的日常生活中，其中，视频直播就是其中一种新兴的应用。视频直播可以同一时间透过网络系统在不同的交流平台以视讯的方式进行现场直播，具有直观、快速、交互性强的特点。
当前存在一种视频直播方式，即，主播通过视频直播播放歌曲。对于如何在直播过程中将歌曲播放给观众收听，现有技术采用的方式是：主播端利用音频采集设备采集外放的声音，其中包括主播的声音和主播端外放的歌曲的声音，之后，主播端将采集到的声音推送给观众端，然而采用上述方式存在推送的歌曲音质差的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种音频直播系统。
本发明实施例提供一种音频直播系统，所述系统包括：主播端、网络服务器和观众端；
所述主播端，用于采集外放的音频数据、获取所述主播端当前播放的音乐的音乐数据源、将所述音频数据和所述音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将所述待传输音频数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器，用于接收所述主播端发送的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据转发给所述观众端；
所述观众端，用于接收所述网络服务器转发的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据进行播放。
优选的，所述主播端还用于：
对所述音频数据进行编码。
优选的，所述获取所述主播端当前播放的音乐的音乐数据源，包括：
从本地获取所述音乐的音乐数据源；或
从网络获取所述音乐的音乐数据源。
优选的，所述主播端还用于：
对所述音乐数据源进行解码。
优选的，所述主播端还用于：
将所述音频数据和所述音乐数据源的音频参数进行统一。
优选的，所述音频参数包括采样率、采样精度和通道数中的至少一个。
优选的，当所述音乐包含歌词数据时，所述主播端还用于将所述歌词数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收所述主播端发送的所述歌词数据，并将所述歌词数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的所述歌词数据，并将所述歌词数据进行展现。
优选的，所述主播端通过实时消息传输协议(RTMP)将所述待传输音频数据发送给所述网络服务器。
优选的，所述主播端还用于获取视频数据，并将所述视频数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收所述主播端发送的所述视频数据，并将所述视频数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的所述视频数据，并将所述视频数据进行展现。
优选的，当所述主播端的直播数据包含视频数据、所述待传输音频数据和与所述音乐数据源对应的歌词数据时，所述主播端还用于将所述视频数据、所述待传输音频数据和所述歌词数据进行复用，以及将复用后的所述直播数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收复用后的所述直播数据，并将复用后的所述直播数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的复用后的所述直播数据，并将复用后的所述直播数据进行呈现。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供一种音频直播系统，该音频直播系统包括主播端、网络服务器和观众端，主播端，用于采集外放的音频数据、获取主播端当前播放的音乐的音乐数据源、将音频数据和音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将待传输音频数据发送给网络服务器，网络服务器，用于接收主播端发送的待传输音频数据，并将待传输音频数据转发给观众端，观众端，用于接收网络服务器转发的待传输音频数据，并将待传输音频数据进行播放，从而能够提高观众端接收到的直播音乐的音质。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的一种音频直播系统的结构图。
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。
本申请实施例提供一种音频直播系统，如图1所示，该音频直播系统包括主播端101、网络服务器102和观众端103。主播端101用于采集外放的音频数据、获取主播端101当前播放的音乐的音乐数据源、将音频数据和音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将待传输音频数据发送给网络服务器102。网络服务器102用于接收主播端101发送的待传输音频数据，并将待传输音频数据转发给观众端103。观众端103用于接收网络服务器102转发的待传输音频数据，并将待传输音频数据进行播放。
具体来讲，对于主播端101而言，主播端101利用音频采集模块采集主播端101外放的音频数据，并判断主播端101当前是否正在播放音乐，若主播端101当前正在播放音乐，则获取音乐的音乐数据源。音频采集模块用于采集主播端101外放的音频数据，音频数据可以为主播端101的主播用户说话的声音或者唱歌的声音，音频采集模块可以为麦克风，通常来说，音频采集模块采集到的音频数据的格式为PCM格式。进一步，在采集到主播端101外放的音频数据之后，还可以对音频数据进行编码，由于PCM格式的音频数据是未编码的原始数据，其数据量较大，本申请通过对音频数据进行编码能够降低其数据量，便于在网络中传输，需要说明的是编码后的音频数据的格式同样为PCM格式。
进一步，在本申请中，主播端101判断当前是否正在播放音乐，若主播端101当前正在播放音乐，则获取当前正在播放的音乐的音乐数据源。对于获取音乐的音乐数据源的途径，在第一种获取方式下，可以读取主播端101本地音乐文件，从而从主播端101本地获取音乐的音乐数据源，在第二种获取凡是下，可以读取网络的音乐流，从而从网络端获取音乐的音乐数据源。进一步，获取到的音乐数据源通常无法直接使用，因此在获取到音乐数据源之后，可以先对音乐数据源进行解码，解码后的音乐数据源的格式也为PCM格式。
进一步，在本申请中，在对音频数据进行编码以及对音乐数据源进行解码之后，且在将编码后的音频数据和解码后的音乐数据源进行混音之前，需要将音频数据和音乐数据源进行预处理操作，即，将音频数据和音乐数据源的音频参数进行统一，其中，音频参数包括采样率、采样精度和通道数中的至少一个。在对音频数据和音乐数据源进行预处理操作之后，将音频数据和音乐数据源数据进行混音，获得待传输音频数据。在获得待传输音频数据之后，将待传输音频数据发送给网络服务器102。其中，主播端101可以通过RTMP协议将待传输音频数据发送给网络服务器102。
对于网络服务器102而言，网络服务器102接收主播端101发送的待传输音频数据，并将待传输音频数据转发给观众端103。对于观众端103而言，观众端103接收网络服务器102转发的待传输音频数据，并将待传输音频数据进行播放。
在本申请中，主播端101的直播数据至少包含音频，除了音频以外，直播数据还可以包括歌词数据和/或视频数据。
当音乐包含歌词数据时，也即直播数据除了音频还包含歌词数据时，主播端101除了待传输音频数据还会将歌词数据发送给网络服务器102，网络服务器102接收主播端101发送的歌词数据，并将歌词数据转发给观众端103，观众端103接收网络服务器102转发的歌词数据，并将歌词数据进行展现。
当直播数据包含视频数据时，主播端101还用于获取视频数据，并将视频数据与待传输音频数据一同发送给网络服务器102，网络服务器102接收主播端101发送的视频数据，并将视频数据转发给观众端103，观众端103接收网络服务器102转发的视频数据，并将视频数据进行展现。
当直播数据包含视频数据、待传输音频数据和与音乐数据源对应的歌词数据时，主播端101还用于将视频数据、待传输音频数据和歌词数据进行复用，以及将复用后的直播数据发送给网络服务器102，网络服务器102还用于接收复用后的直播数据，并将复用后的直播数据转发给观众端103，观众端103还用于接收网络服务器102转发的复用后的直播数据，并将复用后的直播数据进行呈现。
对于视频数据、待传输音频数据和歌词数据的复用和传输过程，包括以下步骤：
步骤S1：以预设帧率分别将视频数据、待传输音频数据和歌词数据编码成多帧视频数据包、多帧待传输音频数据包和多帧歌词数据包，其中，视频数据包、待传输音频数据包和歌词数据包均携带有时间戳；
步骤S2：按照时间戳的时间先后顺序，分别将多帧视频数据包、多帧待传输音频数据包和多帧歌词数据包存储至视频缓冲队列、音频缓冲队列和歌词缓冲队列中；
步骤S3：分别从视频缓冲队列、音频缓冲队列和歌词缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧视频数据包、第一帧待传输音频数据包和第一帧歌词数据包；
步骤S4：比较第一帧视频数据包、第一帧待传输音频数据包和第一帧歌词数据包的时间戳的大小，提取出时间戳最小的数据包，并为时间戳最小的数据包添加帧头信息，对添加有帧头信息的数据包进行直播传输，跳转至步骤S3直至所有队列中的数据包均传输完毕。
对于步骤S1而言，帧率可以根据实际情况预先进行设定，例如，预设帧率为每秒60帧。进一步，本申请将以预设帧率分别对视频数据、待传输音频数据和歌词数据进行编码，即，以预设帧率对视频数据进行编码，获得多帧视频数据包，以预设帧率对待传输音频数据进行编码，获得多帧待传输音频数据包，以预设帧率对歌词数据进行编码，获得多帧歌词数据包，其中，多帧视频数据包包含多帧视频数据，多帧待传输音频数据包包含多帧待传输音频数据，多帧歌词数据包包含多帧歌词数据。例如，以每秒60帧的预设帧率对时长为1分钟的视频数据进行编码，则可以获得360帧视频数据包。进一步，每帧数据包包含的数据量的大小可以不同。同时，视频数据包、待传输音频数据包和歌词数据包均携带有时间戳，例如，第一视频帧数据包携带的时间戳为00:01，第二帧视频数据包携带的时间戳为00:02。
对于步骤S2而言，按照时间戳的时间先后顺序，将多帧视频数据包存储至视频缓冲队列中，将多帧待传输音频数据包存储至音频缓冲队列中，将多帧歌词数据包存储至歌词缓冲队列中。视频缓冲队列、音频缓冲队列和歌词缓冲队列的队列类型均为先入先出队列。先入先出队列的队列进出方式为：先进入的数据包先提取出并引退，跟着才提取后面的数据包。以视频缓冲队列为例，在视频缓冲队列中，时间戳为00:01的视频数据包位于时间戳为00:02的视频数据包的前面，在提取数据包时，先提取时间戳为00:01的视频数据包，再提取时间戳为00:02的视频数据包。
通常来说，为将主播端101的直播流推送给观众，首先需要推送一帧视频数据包，因此，在步骤S3之前，所述方法还包括：
从视频缓冲队列中提取出位于队列首位的一帧视频数据包，并为该帧视频数据包添加帧头信息，对添加有帧头信息的视频数据包进行直播传输。其中，帧头信息包括帧类型、帧时间戳和帧包含的数据量的大小。
接着执行步骤S3和步骤S4，具体来讲，从视频缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧视频数据包，从音频缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧待传输音频数据包，从歌词缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧歌词数据包，接着比较第一帧视频数据包、第一帧待传输音频数据包和第一帧歌词数据包的时间戳的大小，提取出时间戳最小的数据包，并为时间戳最小的数据包添加帧头信息，对添加有帧头信息的所述数据包进行直播传输，然后跳转回步骤S3，继续从视频缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧视频数据包，从音频缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧待传输音频数据包，从歌词缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧歌词数据包，再继续执行后续比较和传输过程，直至所有队列中的数据包均传输完毕。
总之，本发明提供一种音频直播系统，该音频直播系统包括主播端、网络服务器和观众端，主播端，用于采集外放的音频数据、获取主播端当前播放的音乐的音乐数据源、将音频数据和音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将待传输音频数据发送给网络服务器，网络服务器，用于接收主播端发送的待传输音频数据，并将待传输音频数据转发给观众端，观众端，用于接收网络服务器转发的待传输音频数据，并将待传输音频数据进行播放，从而能够提高观众端接收到的直播音乐的音质。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
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的特征。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。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (6)

1.一种音频直播系统，其特征在于，所述系统包括：主播端、网络服务器和观众端；
所述主播端，用于采集外放的音频数据、获取所述主播端当前播放的音乐的音乐数据源、将所述音频数据和所述音乐数据源进行混音获得待传输音频数据，以及将所述待传输音频数据发送给所述网络服务器；所述主播端还用于对所述音频数据进行编码；
所述网络服务器，用于接收所述主播端发送的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据转发给所述观众端；
所述观众端，用于接收所述网络服务器转发的所述待传输音频数据，并将所述待传输音频数据进行播放；
当所述主播端的直播数据包含视频数据、所述待传输音频数据和与所述音乐数据源对应的歌词数据时，所述主播端还用于将所述视频数据、所述待传输音频数据和所述歌词数据进行复用，以及将复用后的所述直播数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收复用后的所述直播数据，并将复用后的所述直播数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的复用后的所述直播数据，并将复用后的所述直播数据进行呈现；
其中，将所述视频数据、所述待传输音频数据和所述歌词数据进行复用，以及将复用后的所述直播数据发送给所述网络服务器，包括：
步骤S1：以预设帧率分别将所述视频数据、所述待传输音频数据和所述歌词数据编码成多帧视频数据包、多帧待传输音频数据包和多帧歌词数据包，其中，所述视频数据包、所述待传输音频数据包和所述歌词数据包均携带有时间戳；
步骤S2：按照所述时间戳的时间先后顺序，分别将所述多帧视频数据包、所述多帧待传输音频数据包和所述多帧歌词数据包存储至视频缓冲队列、音频缓冲队列和歌词缓冲队列中；
步骤S3：分别从所述视频缓冲队列、所述音频缓冲队列和所述歌词缓冲队列中提取出位于队列首位的第一帧视频数据包、第一帧待传输音频数据包和第一帧歌词数据包；
步骤S4：比较所述第一帧视频数据包、所述第一帧待传输音频数据包和所述第一帧歌词数据包的时间戳的大小，提取出时间戳最小的数据包，并为时间戳最小的数据包添加帧头信息，对添加有所述帧头信息的数据包进行直播传输，跳转至步骤S3直至所有队列中的数据包均传输完毕；
当所述音乐包含歌词数据时，所述主播端还用于将所述歌词数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收所述主播端发送的所述歌词数据，并将所述歌词数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的所述歌词数据，并将所述歌词数据进行展现；
所述主播端还用于获取视频数据，并将所述视频数据发送给所述网络服务器；
所述网络服务器还用于接收所述主播端发送的所述视频数据，并将所述视频数据转发给所述观众端；
所述观众端还用于接收所述网络服务器转发的所述视频数据，并将所述视频数据进行展现。
2.如权利要求1所述的音频直播系统，其特征在于，所述获取所述主播端当前播放的音乐的音乐数据源，包括：
从本地获取所述音乐的音乐数据源；或
从网络获取所述音乐的音乐数据源。
3.如权利要求1所述的音频直播系统，其特征在于，所述主播端还用于：
对所述音乐数据源进行解码。
4.如权利要求1所述的音频直播系统，其特征在于，所述主播端还用于：
将所述音频数据和所述音乐数据源的音频参数进行统一。
5.如权利要求4所述的音频直播系统，其特征在于，所述音频参数包括采样率、采样精度和通道数中的至少一个。
6.如权利要求1所述的音频直播系统，其特征在于，所述主播端通过实时消息传输协议(RTMP)将所述待传输音频数据发送给所述网络服务器。
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