CN109729371B

CN109729371B - 一种基于hls协议多级管理的直播时移系统及方法

Info

Publication number: CN109729371B
Application number: CN201811574088.2A
Authority: CN
Inventors: 吕陈云; 邵永托; 黄熙
Original assignee: China Telecom Fufu Information Technology Co Ltd
Current assignee: China Telecom Fufu Information Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: CN109729371A

Abstract

本发明涉及一种基于HLS协议多级管理的直播时移系统及方法，系统包括用户终端和具有分片模块和管理模块的流媒体服务器；分片模块接收及按照预设切片时长分切当前视频流后存储于管理模块，管理模块存储分切得到的TS分片，并定时删除不在预设存储天数内的TS分片，内具直播M3U8索引文件、回放M3U8索引文件和M3U8管理文件，直播M3U8索引文件存储与预设直播时长相适配的最新的多个TS分片信息，回放M3U8索引文件内设有与预设存储天数相适配的多个本地M3U8索引文件用于按照时间顺序记录不同日期分切得到的TS分片信息，M3U8管理文件记录多个本地M3U8索引文件信息及其TS分片的起始时间和起始序列号信息，管理模块接收回放请求或者直播请求信息，生成相应索引文件地址发送给用户终端。

Description

一种基于HLS协议多级管理的直播时移系统及方法

技术领域

本发明涉及流媒体技术领域，具体涉及一种基于HLS协议多级管理的直播时移系统及方法。

背景技术

所谓时移，是指观众可以任意回放过去时间的直播内容。时移是直播和点播相结合而形成的一种新业务，是直播业务的补充。从技术上讲，在暂停请求时，播放服务器把节目录下来，在继续播放时，再把录下的节目采用单播形式重新播放。对于直播的节目，具有时移功能的流媒体直播系统可以在之后的任何时间看节目，不一定要同步，可以随时暂停，播放。也就是把节目的时间同步性给去掉了，想什么时候看就什么时候看。

针对上述场景，市场上出现了基于HLS协议的直播时移方案。HLS是动态码率的自适应技术，包括M3U8索引文件和TS媒体分片文件。当用户请求看直播时，提供根据TS媒体分片实时更新M3U8索引文件，M3U8文件里面包含多个分片的信息，每个分片在M3U8文件中都有固定的唯一序号，客户端依次请求播放分片。当用户需要回放时，用户拖动时间轴滑动条，客户端请求回放的起始点时间，索引生成新的一个M3U8文件提供回放播放。但是由于HLS协议的小切片方式会生成大量的文件，存储或处理这些文件会造成大量资源浪费。而且如果要实现数天的时移，索引量会是个巨额数字，这会影响请求速度，从而影响到客户的体验。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种设计合理，响应直播或者回放请求速度快的基于HLS协议多级管理的直播时移系统及方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于HLS协议多级管理的直播时移系统，其包括用户终端和具有分片模块和管理模块的流媒体服务器；

所述用户终端，用于发送回放请求信息或者直播请求信息，并接收回放M3U8索引文件地址或者直播M3U8索引文件地址；

所述分片模块，用于接收当前视频流，并对接收到的视频流基于HLS协议格式按照预设切片时长进行分切，得到若干个TS分片，并将若干个TS分片存储于管理模块；

所述管理模块内具有直播M3U8索引文件、回放M3U8索引文件和M3U8管理文件；

所述直播M3U8索引文件用于记录与预设直播时长相适配的最新的多个TS分片信息，TS分片信息至少包括其保存路径、起始时间、起始序列号和分片时长；

所述回放M3U8索引文件内设置与预设存储天数相适配的多个本地M3U8索引文件，多个本地M3U8索引文件用于按照时间顺序记录不同日期分切得到的若干个TS分片信息；

所述M3U8管理文件用于记录多个本地M3U8索引文件信息以及每个本地M3U8索引文件所保存的TS分片的起始时间信息和起始序列号信息；

所述管理模块存储分切得到的TS分片，并定时删除不在预设存储天数内的TS分片，接收用户终端发送的直播请求信息，并通过直播M3U8索引文件索引不断更新的最新的多个TS分片信息，然后生成一个固定的直播M3U8索引文件地址发送给用户终端以供直播使用，还接收用户终端发送的回放请求信息，并根据回放请求的时间信息通过M3U8管理文件先索引定位到相应日期的本地M3U8索引文件，再索引该本地M3U8索引文件内相应时间的TS分片信息，然后新生成一个动态的回放M3U8索引文件地址发送给用户终端以供回放使用。

为实现上述第二个目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于HLS协议多级管理的直播时移方法，其包括以下步骤：

1）接收视频流，并对接收到的视频流基于HLS协议格式按照预设切片时长进行分切，得到若干个TS分片，存储分切得到的TS分片，并定时删除不在预设存储天数内的TS分片；2）建立直播M3U8索引文件，在直播M3U8索引文件内保存与预设直播时长相适配的最新的多个TS分片信息，TS分片信息至少包括其保存路径、起始时间、起始序列号和分片时长；

3）当接收到直播请求信息时，通过直播M3U8索引文件索引不断更新的最新的多个TS分片信息，然后生成一个固定的直播M3U8索引文件地址发送给用户终端以供直播使用；

4）建立回放M3U8索引文件，在所述回放M3U8索引文件内设置与预设存储天数相适配的多个本地M3U8索引文件，多个本地M3U8索引文件分别按照时间顺序记录不同日期分切得到的若干个TS分片信息；

5）建立M3U8管理文件，以记录多个本地M3U8索引文件信息以及每个本地M3U8索引文件所保存的TS分片的起始时间信息和起始序列号信息；

6）当接收回放请求信息时，根据回放请求的时间信息通过M3U8管理文件先索引定位到相应日期的本地M3U8索引文件，再索引该本地M3U8索引文件内相应时间的TS分片信息，然后新生成一个动态的回放M3U8索引文件地址发送给用户终端以供回放使用；

所述回放M3U8索引文件地址的生成步骤如下：

A）判断回放请求信息内的起始时间是否小于所接收视频流的结束时间，若是，则执行步骤B），若否，则执行步骤C）；

B）根据回放请求信息内的起始时间在M3U8管理文件内索引定位与回放请求信息内的起始时间日期相对应的本地M3U8索引文件F1，若索引定位不到，则执行步骤C），若能索引定位到，则执行步骤D）；

C）向用户终端发送“请求信息错误”的提示信息；

D）先在本地M3U8索引文件F1内索引定位与回放请求信息内的起始时间相对应的TS分片T1信息，并生成一个新的回放M3U8索引文件以记录TS分片T1信息，再根据回放请求信息内的结束时间在本地M3U8索引文件F1内索引定位与回放请求信息内的结束时间相对应的TS分片T2信息，若能索引定位到，则将本地M3U8索引文件F1内的TS分片T2信息以及TS分片T1与TS分片T2之间的其它TS分片信息一起写入新的回放M3U8索引文件内，然后执行步骤E），若索引定位不到，则执行步骤F）；

E）根据新的回放M3U8索引文件生成一个动态的回放M3U8索引文件地址发送给用户终端以供回放使用；

F）根据回放请求信息内的结束时间先于M3U8管理文件内索引定位与回放请求信息内的结束时间日期相对应的本地M3U8索引文件F2，若索引定位不到，则执行步骤G），若能索引定位到，则执行步骤H）；

G）将本地M3U8索引文件F1内时间在TS分片T1之后的所有TS分片信息，以及日期在本地M3U8索引文件F1之后的所有本地M3U8索引文件内的TS分片信息，全部写入新的回放M3U8索引文件内，然后执行步骤E）；

H）在本地M3U8索引文件F2内索引定位与回放请求信息内的结束时间相对应的TS分片T2信息，将索引文件F1内时间在TS分片T1之后的所有TS分片信息、日期在本地M3U8索引文件F1与本地M3U8索引文件F2之间的所有本地M3U8索引文件内的TS分片信息，以及本地M3U8索引文件F2内时间在TS分片T2之前的所有TS分片信息，全部写入新的回放M3U8索引文件内，然后执行步骤E）。

作为优选，所述预设存储天数为7天，则在所述回放M3U8索引文件内设置至少7个本地M3U8索引文件。由于如果中途服务器等其他原因导致直播或者录制中断之后又重启继续开启直播或者录制，那么会生成前缀日期相同，但是后缀加个2的本地索引文件，以此类推甚至加3个以上。

本发明采用以上技术方案，具有如下有益效果：

1、由于直播的内容是不变的，所以可以生成固定直播使用的直播M3U8索引文件，并且这个文件的内容可以采用传统直播技术进行不断更新以保存最新的六个TS分片信息，所有的用户终端请求观看直播都可以提供此直播M3U8索引文件地址；本发明直播时移技术采用独特而高效的方式实现，无线存储和实时流缓存结合，在这之间实现了录播和直播无缝融合。用户可以任意选择码率和时间点，可在任意时刻观看任意节目，可在任意时间回到直播点；

2、在直播和点播回放之间可随意切换；

3、基于HLS协议实现多级存储管理的方法，使得时移回放时可以先索引少量的与预设存储天数相适配的多个本地M3U8索引文件，再于索引到的一个相应本地M3U8索引文件内进一步索引TS分片信息，大大提升了索引速度和用户体验，从而解决了传统回放时需要在一个M3U8索引文件内索引大量TS分片导致其因HLS协议的小切片方式会生成大量文件而影响索引速度的缺陷；

4、用于点播回放的新的回放M3U8索引文件是动态生成的，可随意时移切换，提升用户的体验；

5、传统时移回放保存的小切片容量非常大，无限储存会严重浪费资源，而本发明还提供接口用户配置需要时移的时间范围，可以预设存储天数，并且按照这个设定的时间分目录存储TS媒体分片，从而方便M3U8删除文件定时去删除不在预设可时移范围内容的分片资源，减少资源的浪费。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步阐述：

图1为本发明基于HLS协议多级管理的直播时移系统的示意框图；

图2为本发明基于HLS协议多级管理的直播时移方法的流程图；

图3为本发明回放M3U8索引文件地址的生成流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于HLS协议多级管理的直播时移系统，其包括用户终端和具有分片模块和管理模块的流媒体服务器；

本发明采用以上技术方案，可以在存储模块内设置回放M3U8索引文件和直播M3U8索引文件，并在回放M3U8索引文件内按照预设存储天数为7天并以日期为顺序生成7个本地M3U8索引文件用于存储记录TS分片信息，并且将同一日期的TS分片保存在同一目录（本地M3U8索引文件）下；这样之后再通过M3U8管理模块的M3U8管理文件对7个本地M3U8索引文件进行管理，这个M3U8管理文件包含了全部本地M3U8索引文件所记录的TS分片的存储目录、按一定序号存储的起始序号以及起始时间点等信息。在时移回放索引时先索引M3U8管理文件记录的7个本地M3U8索引文件，如果回放的时间跨度包括某几个本地M3U8索引文件就可以忽略详细索引而是直接把其记录的所有TS分片信息直接保存到提供时移回放用的新生成的回放M3U8索引文件中，这样大大提高了时移回放索引效率，提高用户的体验。

如图2所示，本发明基于HLS协议多级管理的直播时移方法，其包括以下步骤：

如图3所示，所述回放M3U8索引文件地址的生成步骤如下：

C）向用户终端发送“请求信息错误”的提示信息；

本发明采用以上技术方案，具有如下有益效果：

2、在直播和点播回放之间可随意切换；

3、基于HLS协议实现多级存储管理的方法，使得时移回放时可以先索引少量的与预设存储天数相适配的多个本地M3U8索引文件，再于索引到的一个相应本地M3U8索引文件内进一步索引TS分片，大大提升了索引速度和用户体验，从而解决了传统回放时需要在一个M3U8索引文件内索引大量TS分片导致其因HLS协议的小切片方式会生成大量文件而影响索引速度的缺陷；

以上描述不应对本发明的保护范围有任何限定。

Claims

1.一种基于HLS协议多级管理的直播时移系统，其特征在于：其包括用户终端和具有分片模块和管理模块的流媒体服务器；

所述回放M3U8索引文件内设置多个本地M3U8索引文件，多个本地M3U8索引文件的个数与预设存储天数相适配，多个本地M3U8索引文件用于按照时间顺序记录不同日期分切得到的若干个TS分片信息；

2.一种基于HLS协议多级管理的直播时移方法，其特征在于：其包括以下步骤：

4）建立回放M3U8索引文件，在所述回放M3U8索引文件内设置多个本地M3U8索引文件，多个本地M3U8索引文件的个数与预设存储天数相适配，多个本地M3U8索引文件分别按照时间顺序记录不同日期分切得到的若干个TS分片信息；

所述回放M3U8索引文件地址的生成步骤如下：

C）向用户终端发送“请求信息错误”的提示信息；

F）在M3U8管理文件内索引定位与回放请求信息内的结束时间日期相对应的本地M3U8索引文件F2，若索引定位不到，则执行步骤G），若能索引定位到，则执行步骤H）；

3.根据权利要求2所述的一种基于HLS协议多级管理的直播时移方法，其特征在于：所述预设存储天数为7天，则在所述回放M3U8索引文件内设置7个本地M3U8索引文件。