CN109274696A - 基于dash协议的流媒体播放方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于DASH协议的流媒体播放方法和装置,属于音视频播放技术领域。具体包括:接收到待播放的数据源中的媒体索引文件,其中,所述媒体索引文件用于描述所述多个阶段分片文件的流媒体数据特征,并根据所述媒体索引文件查找到的所述分片文件所在的地址,播放第一阶段分片文件的媒体内容,当接收用户选择跳转时间的指令时,根据所述跳转时间查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将所述跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间,播放第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。本发明中当用户选择跳转时间时,播放器可获取所述跳转时间所对应的第二阶段分片文件,并进行播放。
Description
技术领域
本发明涉及音视频播放技术领域,特别涉及一种基于DASH协议的流媒体播放方法和装置。
背景技术
网络视频播放时现在智能电视的重要功能,由于网络环境的复杂性,传统流媒体技术无法满足低网速下视频流畅播放的需求,因而自适应流媒体技术应运而生。动态自适应流媒体(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,简称DASH)和实时流(HTTP LiveStreaming,简称HLS)以及微软平滑流式传输(Microsoft Smooth Streaming,简称MSS)为国际公认的三大自适应流媒体协议,由于HLS是苹果公司在2009年推出,而DASH是近期才兴起的技术,所以国内主流内容的提供商多数采用的还是HLS协议,但是DASH可以完全兼容HLS和MSS,所以具有更加广泛的应用前景。
DASH和HLS为目前基于HTTP自适应流式传输的流媒体传输方式,均包含媒体索引文件和一系列分片文件,其中,媒体索引文件用于指示分片文件的url和媒体数据特征。
具体的,对于HLS协议,其媒体索引文件为m3u8文件,并且一个m3u8文件只能包含一个完整的视频片段。示例性的,一集电视剧为一个m3u8文件指示的视频分片文件,用户在进行快进快退时,只是在一个m3u8文件中进行操作。当用户想要跳转到下一集时,后台需退出当前的m3u8文件,并打开下一集电视剧所对应的m3u8文件。所以,当用户要从当前集电视剧跳转到下一集电视剧时,播放器也进行了退出再重进的操作。
对于DASH协议,其媒体索引文件为MPD文件,格式为XML格式。一个MPD文件可包括多个完整的视频内容。客户端可以通过该MPD文件获取文件播放时长、所支持的各种不同分辨率等媒体信息,也可以根据这些信息动态的选择自己需要的媒体片段。示例性的,电视剧中的每一集可以当做是一个阶段(period)中的内容,用户可以将三集电视剧作为一个整体进行播放,此时,MPD文件中包含了三集电视剧所对应的视频片段的描述信息。
但是,现有的播放器中,播放器与媒体内容片段的连接方式会在视频起播之前创建好,只能对当前输入的数据进行解析输出,对后续协议解封装输出新的音视频文件时,播放器无法进行处理,无法播放其他个阶段的媒体文件内容。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提出一种基于DASH协议的流媒体播放方法和装置,以适应DASH协议的跨阶段播放。本发明技术方案如下:
本发明实施方式的第一方面,提供一种基于DASH协议的流媒体播放方法,该方法包括:
接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括媒体索引文件,所述媒体索引文件用于描述用户选择的多个阶段分片文件的流媒体数据特征;
根据所述媒体索引文件查找到的所述分片文件所在的地址,播放第一阶段分片文件的媒体内容;
接收用户选择跳转到第二阶段的指令,根据所述跳转指令查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间;
播放第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。
本发明实施方式的第二方面,提出一种基于DASH协议的流媒体播放装置,该装置包括:接收模块,用于接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括,媒体索引文件和对应的分片文件,所述媒体索引文件用于描述所述分片文件的流媒体数据特征,所述分片文件包括多个阶段的分片文件;
控制模块,用于根据用户选择跳转到第二阶段的指令查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间;
播放模块,用于播放第一阶段分片文件和第二阶段分片文件的媒体内容。
本发明的技术效果是:接收到待播放的数据源中的媒体索引文件和多个阶段的分片文件,其中,所述媒体索引文件用于描述所述多个阶段分片文件的流媒体数据特征,并根据所述媒体索引文件查找到的所述分片文件所在的地址,首先播放第一阶段分片文件的媒体内容,当接收用户选择跳转到第二阶段的指令时,并将所述跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间,播放第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。本发明实施例通过将多个分片文件信息放入一个媒体索引文件中,当用户选择跳转时间时,则播放器可获取所述跳转时间所对应的第二阶段分片文件,并进行播放,而无需播放器重新建立与媒体内容的连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于DASH协议的流媒体播放方法的一实施例流程图;
图2是本发明实施例提供播放第一阶段分片文件的媒体内容的流程图;
图3是本发明实施例提供的接收用户选择跳转时间指令跳转到第二阶段分片文件的流程图;
图4是本发明实施例提供的基于DASH协议的流媒体播放装置的一实施例结构示意图;
图5是根据本发明实施例的一种基于DASH协议的流媒体播放装置。
具体实施方式
为使本发明所属的技术领域中技术人员能够更清楚地理解本发明,下面结合附图,通过具体实施例对本申请实施例中的技术方案作进一步地详细描述。显然所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
本发明的实施例中,流媒体播放基于Gstreamer播放器,其播放管道一般在视频起播之前就创建完成。Gstreamer播放器中包括多个元件(element),包括视频源地址元件101、协议解封装元件(dashdemux)102、格式解封装元件(qtdemux)103、缓冲队列元件(buffer queue)104、音频选择器元件(Audio selector)111、视频解码器元件(如H264decoder)121、音频解码器元件(如aac decoder)112、视频渲染器元件(video render)122、音频渲染器元件(audio render)113以及音频重采样器元件(resample)(图中未示出)、视频接收器元件(video sink)109(图中未示出)、音频接收器元件(audio sink)110(图中未示出)等。
具体地,每个元件实现不同的功能,如视频源地址元件用于用户通过UI选择想要观看的音视频节目,并选择音视频节目的一集或者多集作为播放内容;协议解封装元件用于输出视频、音频以及字幕文件的格式信息的解析,以及文件在服务器中的地址,文件轨道的元数据;格式解封装元件用于将视频文件、音频文件、字幕文件进行解析,输出对应的原始码流;缓冲队列元件用于对解封装后的原始码流进行存储;音频选择器元件用于当输入多个音轨时,选择一个轨道作为默认输出的轨道;音视频解码器元件用于基于配置信息,分别对音频和视频原始码流进行解码,如视频输出yuv数据,音频输出pcm数据;音视频渲染器元件用于对解码后的数据输出,展现给用户的图像和声音。
若需要输出音视频时,多个上述元件连接成播放管道(pipeline),示例性的,如图1,视频源地址元件与协议解封装元件连接,协议解封装元件与格式解封装元件连接,格式解封装元件在与缓冲队列元件连接,缓冲队列元件分别与视频解码器和音频解码器连接,视频渲染器元件与视频解码器元件连接,音频渲染器元件与音频解码器元件连接,最终实现视频流从视频渲染器输出展示给用户,音频流从音频渲染器元件输出展示给用户。可选的,也可以在缓冲队列元件和音频解码器元件之间设置音频选择器元件。多媒体流就可以通过上述连接好的pipeline中输出,并且pipeline线程的管理(创建和销毁)都由Gstreamer播放器本身管理的,用户程序只需要对其发出控制信息即可。
传统的播放器管道在是媒体内容播放之前就已经创建好,当第一阶段分片文件通过协议解封装元件输出后,可通过文件类型将各文件传给对应的格式解封装元件,最终通过解码、渲染后显示到播放器终端上。例如,若协议解封装后有mp4文件,增加video_1的文件轨道,再将该轨道接口对应连接到视频格式解封装元件的接口上,输出对应的video流。然后再将该video流传送到缓冲队列元件,并由视频解码器元件进行解码,最终通过视频渲染器元件后在显示设备上显示。
上述播放器管道可以对同一阶段的若干个切片的音视频文件进行同步播放,但是,当有第二阶段分片文件输入时,由于第一阶段文件轨道与格式解封装元件连接,无法自动实现断开,所以无法将第二阶段分片文件与格式解封装元件连接,因此,播放器获取不到第二阶段的媒体文件内容,无法续播第二阶段分片文件的媒体内容。
在传统的播放模式中,用户只能选定一集电视剧进行播放。例如用户选择第20集电视剧观看,每集电视剧共40分钟的播放时间,则播放器开始播放以后,只能在一集电视剧的播放时长内进行快进快退,而不能对其邻近的选集进行操作。当用户要进入下一集电视剧时,不论是用户手动操作进入下一集,还是显示设备自动跳转到下一集,均需要退出播放器,释放上一次连接的媒体内容信息,再重新将下一集媒体内容连接到播放器,并启动播放。这样给用户带来了不良的用户体验,给用户增加了操作的不便性。
而在本实施例所提出的播放模式中,用户可以选择一集或多集电视剧作为一个整体进行播放。如给用户提供用于选择观看集数的UI界面,在该界面中,用户选择了三集电视剧,在用户确定播放集数以后,进入播放状态,播放时长为三集电视剧的播放时长,即120分钟。而且用户可以在该播放时长内任意进行操作,如快进、快退、暂停、改变显示分辨率以及倍速/慢速的操作。
例如用户观看到第45分钟,该媒体内容实际上为第二个视频媒体内容,当用户快退到第30分钟时,该媒体内容为第一个视频媒体内容,也即,可以直接从第二个媒体内容无缝跳转到第一个媒体内容,无需播放器的退出和重启。
另一方面的,用户可以对整个三集的媒体内容作为一个整体进行对显示分辨率的改变,如用户将“标清”的播放片源变更为“高清”,整个片源的改变并非其中一集的改变,而涉及将整个已选择的片源进行更新。
在上述实施例中,用户可以对多集的媒体内容进行操作,不受阶段分片内容的限制,也无需播放器的退出和重启。
如图2所示,为适应DASH协议的跨阶段播放,本发明提出一种基于DASH协议的流媒体播放方法,包括如下步骤:
S10,接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括媒体索引文件和多个阶段的分片文件,所述媒体索引文件用于描述所述多个阶段分片文件的流媒体数据特征。
媒体索引文件为mpd文件,描述整个MPEG DASH码流的构成。一个分片文件为一个period,一条完整的MPEG DASH码流由一个或多个period构成,每个period代表一个时间段。同一个period内,媒体文件的文件类型和码率不发生改变。
示例性的,当用户在显示界面上选择某个电视剧进行观看时,后台获取该电视剧的所有媒体索引文件。显示设备可设置成在显示界面弹出列表框供用户选择需要无缝播放和跳转的电视剧集数,例如,用户可以选择连续的三集作为一个整体进行播放。其中,一集电视剧对应一个分片文件(period)。当用户选择完毕后,后台基于DASH协议生成包含多个阶段period的mpd文件,保存在data目录下,并将mpd路径传递给播放器的。播放器可本地解析该mpd文件,视频源地址元件通过查找mpd文件的方式找到对应的分片文件。
S20,根据所述媒体索引文件查找到的所述分片文件所在的地址,播放第一阶段分片文件的媒体内容。
mpd文件中包含多个阶段的分片文件,其中,第一阶段分片文件位于mpd文件所对应的多个阶段的分片文件的起始阶段。第二阶段分片文件为任一非起始阶段的分片文件。
具体的,如图3所示,从视频源地地址元件获取文件地址到将第一阶段分片文件播出,包括以下步骤。
S201,当接收到用户起播音视频的指令时,播放器建立播放器管道,协议解封装元件解析第一阶段分片文件,得到该第一阶段分片文件的文件类型,其中,文件类型包括视频类型、音频类型、字幕类型。
S202,协议解封装元件根据解析出的第一阶段分片文件的文件类型建立第一阶段文件轨道(srcpdd),命名格式解封装元件。
第一阶段文件轨道(srcpdd)包括如video_01、audio_01、audio_02等,一般一个音视频文件中,有一个视频流和多个音频流及多个字幕流,多个音频流对应多种语言表示,以及多个字幕流也会对应多个语言表示,后期会在音频选择器中,选择一路进行输出。而在第一阶段文件轨道中,一个数据流对应一个文件轨道。第一阶段文件轨道的数量对应格式解封装元件的个数。基于第一阶段文件轨道命名对应格式解封装元件,如dmx_video_1、dmx_audio_01、dmx_ audio_02。
S203,根据第一阶段分片文件的类型和第一阶段文件轨道,与格式解封装元件建立连接。
当命名第一阶段文件轨道对应的格式解封装元件后,格式解封装元件端的接口(sinkpad)根据其命名与对应的协议解封装元件的接口建立连接。示例性的,将经过协议解封装元件解析出mp4格式的数据,建立第一阶段文件轨道为video_01,然后命名对应的视频流格式解封装元件为dmx_video_1,格式解封装端的接口(sinkpad)与第一阶段文件轨道(srcpdd)建立连接。同样的,当第一阶段文件轨道还有音频时,将audio_1的文件轨道与名为dmx_ audio_1格式解封装元件连接。
此时,在播放器管道连通的情况下,播放器获取了第一阶段分片文件的文件内容,并通过对应的音视频解码器、音视频渲染器将第一阶段分片文件的媒体内容进行呈现。
S30,接收用户选择跳转时间的指令,根据所述跳转时间查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将所述跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间。
如图4所示,接收用户选择跳转时间的指令,根据所述跳转指令查找所述媒体索引文件中,所对应的第二阶段分片文件,具体包括:
S301,查找所述第二阶段分片文件,并基于所述第二阶段分片文件类型建立所述第二阶段文件轨道。
播放器在输出第一阶段的文件内容时,接收用户选择跳转时间的指令。协议解封装元件需通过跳转时间查找mpd文件对应的第二阶段分片文件。具体的,mpd文件中,已知各个阶段分片文件的播放时长,根据所述跳转时间,可以确定其所对应阶段的分片文件。在播放器侧基于所述第二阶段分片文件类型建立所述第二阶段文件轨道。
S302,断开所述格式解封装元件与所述第一阶段分片文件的连接,删除所述第一阶段文件轨道。
在第二阶段文件轨道已经建立完成后,断开所述格式解封装元件与所述第一阶段分片文件的连接,删除所述第一阶段文件轨道(srcpdd)。如果是一个电视剧下的多集电视剧内容,则第一阶段分片文件类型与第二阶段文件类型相同,第一阶段文件轨道数与第二阶段文件轨道数也相同。
S303,基于所述第二阶段文件轨道获取所述格式解封装元件的名称。
S304,根据所述第二阶段分片文件的类型和第二阶段文件轨道,与所述格式解封装元件建立连接。
如果要将第二阶段文件轨道对应地连接在格式解封装元件上,当建立第二阶段文件轨道后,基于所述第二阶段文件轨道获取格式解封装元件的名称,查找已有的格式解封装的元件,并断开格式解封装元件与所述第一阶段分片文件的连接,建立格式解封装元件与第二阶段文件轨道的连接。
此时,第二阶段分片文件可以从上述连接好的pipeline中输出,显示或者播放于所述播放器中。
S40,播放第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。
根据mpd文件查找到所述第二阶段分片文件的相对时间处所在的文件地址。具体的,播放器根据跳转时间确定所处的第二阶段分片文件,并将该时间减去第二阶段分片文件的起始时间,获得相对时间,在利用该相对时间在第二阶段分片文件内部进行查找,从而取到最接近所述相对时间的片段的地址并进行播放。
每一个period的起始时间都是从零开始的,mpd文件会自动将多个period的时间进行累加,得到总的播放时间。而通过跳转时间查找对应的period时,又需要先找到对应的period,再根据跳转时间减去该period的起始时间,得到相对时间并通过相对时间在period内进行查找。
可选的,在一些实施例中,用户没有选择跳转时间,而是直接播放到第一阶段分片文件内容结束,要续播第二阶段分片文件时,也可用上述实施方式。具体的,基于所述第二阶段分片文件类型建立所述第二阶段文件轨道,并删除所述第一阶段文件轨道;基于所述第二阶段文件轨道获取所述格式解封装元件的名称;根据所述第二阶段分片文件的类型和第二阶段文件轨道,与所述格式解封装元件建立连接。此时,跳转时间即为第二阶段分片文件的起始时间。
在本实施例中还提供了一种流媒体播放装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置脚架的以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被否想的。
图5为根据本发明实施例的一种基于DASH协议的流媒体播放装置,如图5所示,该装置包括接收模块41、控制模块42、和播放模块43,下面对该装置进行具体说明。
接收模块41,用于接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括,媒体索引文件和对应的分片文件,所述媒体索引文件用于描述所述分片文件的流媒体数据特征,所述分片文件包括多个阶段的分片文件。示例性的,用户选择带播放的电视剧,后台获取每一集电视剧的媒体索引文件,如mpd1 、mpd2、 mpd3等。显示设备可弹框让用户选择无缝播放的集数,若用户选择三集作为无缝播放的整体时,后台根据mpd1、mp2、mpd3生成一个新的mpd文件,该mpd文件包含了上述mpd1、mp2、mpd3所要描述的分片文件的信息。
控制模块42,用于根据用户选择跳转到第二阶段的指令查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间。
具体的,控制模块还包括协议解封装元件和格式解封装元件。其中,协议解封装元件,用于协议解封装所述分片文件,得到所述分片文件类型,其中,所述文件类型包括视频类型、音频类型、字幕类型;格式解封装元件,用于输出原始码流。
进一步的,协议解封装元件还用于通过跳转时间查找mpd文件对应的第二阶段分片文件。在播放器侧重置所述第一阶段文件轨道(srcpdd),并基于所述第二阶段分片文件类型及个数增加文件轨道,形成第二阶段文件轨道。
播放模块43,用于播放第一阶段分片文件和第二阶段分片文件的媒体内容。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施方式中的映射过程,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于DASH协议的流媒体播放方法,其特征在于,包括:
接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括媒体索引文件,所述媒体索引文件用于描述用户选择的多个阶段的分片文件的流媒体数据特征;
根据所述媒体索引文件查找到所述第一阶段分片文件所在的地址,并播放第一阶段分片文件的媒体内容;
接收用户选择跳转时间的指令,根据所述跳转时间查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将所述跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间;
播放所述第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一阶段分片文件位于所述媒体索引文件所对应的和多个阶段的分片文件的起始阶段;所述第二阶段分片文件为媒体索引文件所对应的和多个阶段的分片文件中,任一非起始阶段的分片文件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,接收用户选择跳转时间的指令,根据所述跳转指令查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,包括:
查找所述第二阶段分片文件,并基于所述第二阶段分片文件类型建立所述第二阶段文件轨道;
断开所述格式解封装元件与所述第一阶段分片文件的连接,删除所述第一阶段文件轨道;
基于所述第二阶段文件轨道获取所述格式解封装元件的名称;
根据所述第二阶段分片文件的类型和第二阶段文件轨道,与所述格式解封装元件建立连接。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据所述媒体索引文件查找到的所述第一阶段分片文件所在的地址,播放第一阶段分片文件的媒体内容之前,还包括:
协议解封装所述第一阶段分片文件,得到所述第一阶段分片文件的文件类型,其中,所述文件类型包括视频类型、音频类型、字幕类型。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述媒体索引文件查找到的所述分片文件所在的地址,播放第一阶段分片文件的媒体内容,包括:
建立所述第一阶段的分片文件类型所对应的第一阶段文件轨道,并基于所述第一阶段文件轨道,命名格式解封装元件;其中,所述格式解封装元件用于输出原始码流;
根据第一阶段分片文件的类型和第一阶段文件轨道,与格式解封装元件建立连接。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述接收待播放的数据源,包括:
接收用户选择多个阶段分片文件所对应的子媒体索引文件的指令;
根据所述指令将所述多个阶段分片文件所对应的子媒体索引文件合成为一个媒体索引文件。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述播放第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容,包括:
根据所述媒体索引文件查找到的所述第二阶段分片文件的相对时间处所在的文件地址,播放所述第二阶段分片文件的相对时间处的媒体内容。
8.一种基于DASH协议的流媒体播放装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收待播放的数据源,其中,所述数据源包括,媒体索引文件和对应的分片文件,所述媒体索引文件用于描述所述分片文件的流媒体数据特征,所述分片文件包括多个阶段的分片文件;
控制模块,用于根据用户选择跳转到第二阶段的指令查找所述媒体索引文件中所对应的第二阶段分片文件,并将跳转时间转化为基于所述第二阶段分片文件的相对时间;
播放模块,用于播放第一阶段分片文件和第二阶段分片文件的媒体内容。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述控制模块具体包括:
协议解封装元件,用于协议解封装所述分片文件,得到所述分片文件类型,其中,所述文件类型包括视频类型、音频类型、字幕类型;
格式解封装元件,用于输出原始码流。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
断开所述格式解封装元件与所述第一阶段分片文件的连接;
根据所述格式解封装元件的名称,建立所述格式解封装元件与所述第二阶段分片文件的连接。
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