CN110072137B - 一种视频直播的数据传输方法及传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种视频直播的数据传输方法及传输装置，包括以下步骤：持续实时采集直播端的原始音视频数据；按时依次在原始音视频数据分类打包成音频数据和视频数据，并且音频数据和视频数据各自的数据链上的按照同位置标记记为两个组别，在音频数据的数据链始端增添一端固定时长且空白的缓冲数据链，得到目标音频数据；视频数据对应目标音频数据重新标记得到目标视频数据；目标音视频数据分别通过各自独立的编码单元进行压缩处理先后推送至播放端；播放端分别解码目标音视频数据，将目标音频数据和目标视频数据按照标记分点进行匹配播放，本方案将音频信号和视频信号分类，可保证视频节目的正常播出，提高故障容错率和智能调度。

Description

一种视频直播的数据传输方法及传输装置
技术领域
本发明实施例涉及视频直播系统技术领域，具体涉及一种视频直播的数据传输方法及传输装置。
背景技术
随着移动通信网络和移动终端技术的不断进步，移动视频直播开始进入社会生活的各个方面，视频直播技术的移动教育引起了人们的关注。例如教师和学生使用移动终端，通过移动视频直播系统实现一个随时随地可以进行直播教学和收看课程直播的环境。将移动技术与教育相结合，在教育终身化中发挥着重要的作用。当前的多频道视频直播系统使传统直播转变成新型的媒体互动模式，主播和用户的身份也转为发起者和参与者，相较于传统的单向直播，对直播观看的活跃度和粘性都有明显作用。
目前由于直播的音频和视频信号结合推送，因此当音频和视频信号任意一个出现问题时，则出现整个直播系统的视频和声音无法正常播出，并且由于音频和视频结合打包的数据量大，则有可能造成直播卡顿的情况。
并且目前的直播系统对于多视频或音频来源的直播方式比较单一，现在一般在直播中，视频来源通常为计算机屏幕信号和摄像机采集信号，音频来源通常为麦克风音频信号和计算机音频信号，但是目前的直播视角通常只存在一种情况，不能给用户提供多种视频源观看的途径，降低观看的趣味性，因此随着直播在生活中的推广深入，人们反而对直播的观看热度降低，同样的多种音频信号通常直接进行简单的采集融合，调整每种音频信号的操作只能依靠主播进行调整，因此不能实现个性化的音频调整，降低直播观感。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种视频直播的数据传输方法及传输装置，采用将直播端音频信号和视频信号异步打包，并在播放端同步匹配，以解决现有技术中直播数据量大，造成数据推送卡顿的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案，一种视频直播的数据传输方法，包括以下步骤：
步骤100、持续实时采集直播端的原始音视频数据；
步骤200、依次在每一个时间点所采集的原始音视频数据共同的数据链上提取一个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别，将音频数据和视频数据同时进行校正处理；
步骤300、在音频数据的数据链始端增添一端固定时长且空白的缓冲数据链，得到目标音频数据；
步骤400、以目标音频数据新的标记分点为依据，校正视频数据的数据链上的对应同一组别的标记分点的匹配信息，得到目标视频数据；
步骤500、目标音频数据和目标视频数据分别通过各自独立的编码单元进行压缩处理先后推送至播放端；
步骤600、播放端通过不同的解码单元分别对压缩后的目标音频数据和目标视频数据的数据链先后进行解码，先播放解码后的目标音频数据，解码后的目标视频数据依据同一组别的标记分点进行匹配播放。
作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，所述缓冲数据链的固定时长确定方法包括如下步骤：
音频数据和视频数据先后校正处理时，依据数据链的所占存储空间以及解码单元和编码单元的性能参数来分别计算两者的编码时差和解码时差，固定时长＝编码时差+解码时差。
作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，所述标记点取每一个时间点采集的原始音视频数据的数据链靠近始端的1-3个地址。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤100还包括：采集原始音视频数据时，将所述音频数据的种类按照来源分为计算机音频信号和麦克风音频信号分别采集；将所述视频数据的种类按照来源分为摄像机视频信号和计算机屏幕信号进行采集。
作为本发明的一种优选方案，还包括：解码单元解码后的计算机音频信号、麦克风音频信号、摄像机视频信号和计算机屏幕信号依据同一组别的所有标记分点进行匹配分布，所述计算机音频信号和麦克风音频信号同步播放，所述摄像机视频信号和计算机屏幕信号再分别与所述计算机音频信号、麦克风音频信号分别进行匹配同步播放。
作为本发明的一种优选方案，所述播放端上设置有对播放的音视频信号进行选择的用户选择单元，包括四个组别：
组别一、选择计算机音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别二、选择麦克风音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别三、选择计算机音频信号和摄像机视频信号播放；
组别四、选择麦克风音频信号和摄像机视频信号播放。
本发明还提供了一种视频直播的数据传输装置，包括直播端、云服务平台和播放端，所述直播端通过音视频采集单元采集直播终端的原始音视频数据，所述原始音视频数据通过云服务平台进行信息处理后传输至播放端显示，所述云服务平台具有：
音视频异步分装单元，用于将所述原始音视频数据共同的数据链上提取若干个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别；
预处理单元，用于对音频数据进行校正，并在音频数据的数据链的始端增添一端固定时长且空白的缓冲数据链，再对视频数据进行校正，并重新匹配视频数据和音频数据各自的数据链上同一组别的标记分点信息；
编码单元，对经过所述预处理单元处理后的音频数据和视频数据分别通过各自独立的编码单元对数据链进行压缩处理后推送至播放端。
作为本发明的一种优选方案，所述播放端包括解码单元和用户选择单元，所述解码单元分别对编码单元推送的视频数据和音频数据解码，所述用户选择单元选择视频数据和音频数据的播放组别。
作为本发明的一种优选方案，所述音频数据按照种类来源包括计算机音频信号和麦克风音频信号，所述视频数据按照种类来源包括摄像机视频信号和计算机屏幕信号。
本发明的实施方式具有如下优点：
(1)本发明的多频道视频直播系统通过云服务平台对直播端的音频信号和视频信号分开打包，降低音视频同时集中打包的时间和难度，并且音频信号和视频信号互不干扰，当任一信号发生问题时，可保证视频节目的正常播出，提高故障容错率和智能调度；
(2)本发明通过在音频数据增加等待视频数据同步匹配的缓冲数据链，解决视频数据和音频数据在编码和解码过程的时间差，解决数据打包的问题，同时保证视频数据和音频数据的同步输出；
(3)本发明的使用用户可根据个人喜好选择直播的主体，从而提高用户的多视角观看体验，多个视频源切换能够让视频用户看到尽可能丰富的视频内容，准确的展现现场的进展和多角度的展示现场气氛，增加用户在观看直播的趣味性和选择性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1中的数据传输方法流程示意图；
图2为本发明实施例2中的直播模式组别结构框图；
图3为本发明实施例3中的数据传输装置结构框图；
图中：
1-直播端；2-云服务平台；3-播放端；4-音视频采集单元；
201-音视频异步分装单元；202-预处理单元；203-编码单元；
301-解码单元；302-用户选择单元。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种视频直播的数据传输方法，通常，每个时间点同时采集的视频数据和音频数据大小不同，以1s为时间节点为例，采集的音频数据是大于音频数据的，在现有技术中，为了实现视频数据和音频数据的同步，一般都采用将采集后的音频数据和视频数据编码后打包在一起传输，这就导致在数据包过大，每次传输的数据量就很大，有可能导致无法传输。
最主要的原因是视频数据和音频数据大小不同，导致编码的时间不同，采用打包处理的方式来实现同步，还增加了打包的时间和难度。
在本实施方式中，由于同一网络线路上同一网速下，数据的传输速率与数据大小没有直接关系，因此，通过将视频数据和音频数据采用分部处理的方式传输到播放端，再进行匹配来完成同步播放，解决数据打包的问题。其具体的方法包括如下步骤：
步骤100、持续实时采集直播端的原始音视频数据；常以1s所采集的音频数据和视频数据进行后续处理；
步骤200、依次在每一个时间点所采集的原始音视频数据共同的数据链上提取一个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别，将音频数据和视频数据同时进行校正处理；
步骤300、在音频数据的数据链的始端增添一端固定时长且空白的缓冲数据链，得到目标音频数据；
步骤400、以目标音频数据新的标记分点为依据，校正视频数据的数据链上的对应同一组别的标记分点的匹配信息，得到目标视频数据；
步骤500、目标音频数据和目标视频数据分别通过各自独立的编码单元进行压缩处理先后推送至播放端；
步骤600、播放端通过不同的解码单元分别对压缩后的目标音频数据和目标视频数据的数据链先后进行解码，先播放解码后的目标音频数据，解码后的目标视频数据依据同一组别的标记分点进行匹配播放。
在该方法中，更优选的方案是采用0.5s至0.8s为采集数据的时间节点；以避免每个时间点采集数据过大，导致编码时差和解码时差过大。由于这样单个时间点采集的数据进行编码和解码，所需要的时间都非常小，因此，缓冲数据链的固定时长极小，在实际播放时，相邻时间点播放的间隔是不会对观看有不流畅的影响的，基本是可以进行忽略的。
缓冲数据链的作用是，当每个时间点的目标音频数据优先送至播放端后解码，进行播放，先播放的是极其短暂空白的缓冲数据链，然后目标视频数据链接着送至播放端解码后，此时，缓冲数据链的数据播放完毕，解码后的目标视频数据与音频数据链同步实现同步播放。
音频数据和视频数据先后校正处理时，依据数据链的所占存储空间以及解码单元和编码单元的性能参数来分别计算两者的编码时差和解码时差，固定时长＝编码时差+解码时差，其实在本实施方式实际使用时，缓冲数据链的固定时长一般略大于解码时差和编码时差之和，以排除其他微弱的影响，由于解码后的目标音频数据和目标视频数据上同一组比的标记分点可以进行匹配，当目标视频数据链接着送至播放端解码后，缓冲数据链的数据还未播放完毕，解码后目标视频数据上的标记分点无法匹配解码后目标音频数据上标记分点，此时，目标视频数据会等待并进行匹配同步播放。
数据链在本实施方式中指的是音频数据和视频数据在某种存储格式下的编码地址顺序链。
标记点和标记分点一般取每一个时间点采集的原始音视频数据的数据链始端连续的1-3个编码地址，由于音频数据和视频数据上标记分点的匹配并不是为了在无数个音频数据和视频数据中进行匹配，而是为了目标视频数据推送至播放端解码后能够等待或避开缓冲数据链的固定时长而与解码后的目标音频数据进行同步匹配，因此，该标记分点无需在整个数据链中唯一存在，也不需要采用特殊的标记，只需要在音频数据和视频数据的始端能够匹配即可。
在该方式中，并不是说音频数据和视频数据上的标记分点的地址完全相同，而是指与一开始进行标记时，分类为同一组别的标记分点的信息相同即可。
实施例2
如图2所示，步骤100在采集原始音视频数据时，将所述音频数据的种类按照来源分为计算机音频信号和麦克风音频信号分别采集；将所述视频数据的种类按照来源分为摄像机视频信号和计算机屏幕信号进行采集。
解码单元解码后的计算机音频信号、麦克风音频信号、摄像机视频信号和计算机屏幕信号依据同一组别的所有标记分点进行匹配分布，所述计算机音频信号和麦克风音频信号同步播放，所述摄像机视频信号和计算机屏幕信号再分别与所述计算机音频信号、麦克风音频信号分别进行匹配同步播放。
摄像机视频信号和计算机屏幕信号形成的视频直播模式在本实施方式中有两种，具体为：以计算机屏幕信号为视频直播主体，和以摄像机视频信号为视频直播主体，当以计算机屏幕信号或摄像机视频信号为视频直播主体时，音频数据同步匹配到视频数据上。
当直播端的信息数据源有多个时，视频直播模式的关键在于直播的主体，当计算机屏幕信号和摄像机视频信号同步存在时，用户可根据个人喜好选择直播的主体，从而提高用户的多视角观看体验，多个视频源切换能够让视频用户看到尽可能丰富的视频内容，准确的展现现场的进展和多角度的展示现场气氛。
另外需要补充说明的是，当视频直播模式的选择主要取决于视频来源的种类，以本实施方式举例，当在直播时，只存在一种信号，即计算机屏幕信号或摄像机视频信号，那么视频直播模式则只有一种模式。
计算机音频信号和麦克风音频信号的音频直播模式在本实施方式中有三种，具体为：将计算机音频信号和麦克风音频信号结合作为音频直播主体、将麦克风音频信号单独作为音频直播主体、将计算机音频信号单独作为音频直播主体，并且在直播时，三种音频直播模式可分别同步匹配到视频数据上。
也就是说在任一视频直播模式下均存在三种音频直播模式，用户在观看视频直播时，可根据需要选择任意一种音频直播模式，并且可调节该音频直播模式下的音量大小。
本实施方式通过设置三种音频直播模式，可根据需求调整声音模式，特别在歌唱直播时，通过三种音频直播模式的选择和调整，使得用户类似处于KTV的听歌环境下，增加用户在观看直播的趣味性和选择性。
播放端上设置有对播放的音视频信号进行选择的用户选择单元，包括四个组别：
组别一、选择计算机音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别二、选择麦克风音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别三、选择计算机音频信号和摄像机视频信号播放；
组别四、选择麦克风音频信号和摄像机视频信号播放。
由于本实施方式在播放端可形成多种直播模式，包括不同的视频直播主体和音频直播模式，因此用户在使用云存储盘时，可选择性的在云储存盘内保存多种直播模式，多个直播模式的视频源切换能够让视频用户看到尽可能丰富的视频内容，可灵活选择多重直播角度，提高用户的观看体验，多角度的展示直播现场情景。
另外在本发明中还需要补充说明的是，本发明中的视频来源和音频来源只是举例说明，其他的视频信号和音频信号同样适用于本发明的直播系统使用。
实施例3
如图3所示，本发明根据上述视频直播系统的数据传输方法，还提供了一种视频直播的数据传输装置，包括直播端1、云服务平台2和播放端3，直播端1通过音视频采集单元4采集直播终端的原始音视频数据，直播端1的直播信息通过云服务平台2进行信息处理，处理后的信息资源在播放端3显示，本发明的多频道视频直播系统还具有云存储功能，因此用户可在云存储空间内录制保存直播内容，使错过直播的用户可以通过该功能重新回看，提高使用体验。
原始音视频数据包括麦克风音频信号、摄像机视频信号、计算机屏幕信号和计算机音频信号，本实施方式利用视频直播云服务平台2应用程序编程接口，提高系统直播接口的兼容性，为保证系统架构具有良好的稳定性和扩展性，因此不仅可以利用摄像机拍摄和麦克风采集声音进行直播，同时也可以利用计算机本体屏幕信号和计算机音频信号进行直播。
本实施方式的多频道视频直播系统通过云服务平台2对直播端1的音频信号和视频信号进行分类预处理，因此方便系统对音频信号的滤波处理，除去噪音，提高用户体验，同时也方便系统对视频信号的清晰度调整和视频修复处理，音频信号和视频信号互不干扰，当任一信号发生问题时，可保证视频节目的正常播出，提高故障容错率和智能调度，满足视频直播类业务流畅、不卡顿、无延时的效果要求。
云服务平台2具有音视频异步分装单元201，用于将所述原始音视频数据共同的数据链上提取若干个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别；预处理单元202，用于对音频数据进行校正，并在音频数据的数据链的始端增添一端固定时长且空白的缓冲数据链，再对视频数据进行校正，并重新匹配视频数据和音频数据各自的数据链上同一组别的标记分点信息；编码单元203，对经过所述预处理单元202处理后的音频数据和视频数据分别通过各自独立的编码单元203对数据链进行压缩处理后推送至播放端3。
作所述播放端3包括解码单元301和用户选择单元302，所述解码单元301分别对编码单元203推送的视频数据和音频数据解码，所述用户选择单元302选择视频数据和音频数据的播放组别。
所述音频数据按照种类来源包括计算机音频信号和麦克风音频信号，所述视频数据按照种类来源包括摄像机视频信号和计算机屏幕信号。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种视频直播的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100、持续实时采集直播端的原始音视频数据；所述步骤100还包括：采集原始音视频数据时，将所述音频数据的种类按照来源分为计算机音频信号和麦克风音频信号分别采集；将所述视频数据的种类按照来源分为摄像机视频信号和计算机屏幕信号进行采集；
步骤200、依次在每一个时间点所采集的原始音视频数据共同的数据链上提取一个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别，将音频数据和视频数据同时进行校正处理；
步骤300、在音频数据的数据链始端增添一段固定时长且空白的缓冲数据链，得到目标音频数据；其中，在步骤300中，所述缓冲数据链的固定时长确定方法包括如下步骤：音频数据和视频数据先后校正处理时，依据数据链的所占存储空间以及解码单元和编码单元的性能参数来分别计算两者的编码时差和解码时差，固定时长＝编码时差+解码时差；
步骤400、以目标音频数据新的标记分点为依据，校正视频数据的数据链上的对应同一组别的标记分点的匹配信息，得到目标视频数据；
步骤500、目标音频数据和目标视频数据分别通过各自独立的编码单元进行压缩处理先后推送至播放端；
步骤600、播放端通过不同的解码单元分别对压缩后的目标音频数据和目标视频数据的数据链先后进行解码，先播放解码后的目标音频数据，解码后的目标视频数据依据同一组别的标记分点进行匹配播放；
解码单元解码后的计算机音频信号、麦克风音频信号、摄像机视频信号和计算机屏幕信号依据同一组别的所有标记分点进行匹配分布，所述计算机音频信号和麦克风音频信号同步播放，所述摄像机视频信号和计算机屏幕信号再分别与所述计算机音频信号、麦克风音频信号分别进行匹配同步播放。
2.根据权利要求1所述的一种视频直播的数据传输方法，其特征在于，在步骤200中，所述标记点取每一个时间点采集的原始音视频数据的数据链靠近始端的1-3个地址。
3.根据权利要求1所述的一种视频直播的数据传输方法，其特征在于，所述播放端上设置有对播放的音视频信号进行选择的用户选择单元，包括四个组别：
组别一、选择计算机音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别二、选择麦克风音频信号和计算机屏幕信号播放；
组别三、选择计算机音频信号和摄像机视频信号播放；
组别四、选择麦克风音频信号和摄像机视频信号播放。
4.一种视频直播的数据传输装置，包括直播端(1)、云服务平台(2)和播放端(3)，所述直播端(1)通过音视频采集单元(4)采集直播终端的原始音视频数据，所述原始音视频数据通过云服务平台(2)进行信息处理后传输至播放端(3)显示，其特征在于：所述云服务平台(2)，用于执行权利要求1所述的视频直播的数据传输方法，具有：
音视频异步分装单元(201)，用于将所述原始音视频数据共同的数据链上提取若干个标记点后分类打包成音频数据和视频数据，标记点对应在音频数据和视频数据各自的数据链上的标记分点记为同一个组别；
预处理单元(202)，用于对音频数据进行校正，并在音频数据的数据链的始端增添一段固定时长且空白的缓冲数据链，再对视频数据进行校正，并重新匹配视频数据和音频数据各自的数据链上同一组别的标记分点信息；其中，所述缓冲数据链的固定时长确定方法包括如下步骤：音频数据和视频数据先后校正处理时，依据数据链的所占存储空间以及解码单元和编码单元的性能参数来分别计算两者的编码时差和解码时差，固定时长＝编码时差+解码时差；
编码单元(203)，对经过所述预处理单元(202)处理后的音频数据和视频数据分别通过各自独立的编码单元(203)对数据链进行压缩处理后推送至播放端(3)；
所述音频数据按照种类来源包括计算机音频信号和麦克风音频信号，所述视频数据按照种类来源包括摄像机视频信号和计算机屏幕信号。
5.根据权利要求4所述的一种视频直播的数据传输装置，其特征在于：所述播放端(3)包括解码单元(301)和用户选择单元(302)，所述解码单元(301)分别对编码单元(203)推送的视频数据和音频数据解码，所述用户选择单元(302)选择视频数据和音频数据的播放组别。
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