CN110300338A - 一种快速切换播放组播视频的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速切换播放组播视频的方法。它根据节目单信息将当前播放频道的前后两个频道的地址加入预缓存机制，在发生切台操作时，直接数据传给播放器，具体操作步骤如下：关闭当前频道的播放器，与此同时在本地缓存一个最新一个GOP的内容，启动流接收；从本地缓存中读取频道信息，创建下一个频道的播放器，同时频道信息传给播放器；初始化解码器；进入解码状态，等待解码输出，完成切台操作。本发明的有益效果是：使得用户能够快速的在基于UDP单播或者组播的直播频道间切换观看，可以在不更换现有播放器的情况下使用，并且达到较为明显的加速效果。

Description

一种快速切换播放组播视频的方法
技术领域
本发明涉及视频播放相关技术领域，尤其是指一种快速切换播放组播视频的方法。
背景技术
一些直播,比如IPTV电视直播频道，用的是UDP组播协议，基于组播的优势，可以在节省服务器带宽的同时服务大量用户。而在实际使用过程中，用户按下遥控器上的切换频道键后可能需要等待1～2秒的时间才能看到画面，作为比较，传统的有线电视切换频道(约几百毫秒)体验可能要更好。
根据IPTV直播的技术规范，直播采用了RTP/TS格式的载荷，通过UDP组播的方式进行传输。播放器收到TS载荷后，首先要找到PAT/PMT表格(一般来说在TS流中是周期性出现的)，获取流描述信息(流ID，编码格式等)，再按照TS格式规范分离出音视频数据进行解码。
根据视频编码的特性，连续的视频画面被按一定规则进行分组(GOP)，每个GOP中有I/P/B类型的编码帧，第一个编码帧(I)为完整编码的画面，紧随其后的帧为部分编码，P是前向预测帧，也就是依赖于前一帧的解码结果，B是双向内插帧，对前/后的编码帧都有依赖。常见的是25帧一组的配置，也就是每秒钟会有一个I帧。在解码过程中，因为存在上述的预测和参考关系，往往需要缓存多帧以达到较好的解码效果。
由于直播流的特性，客户端在特定时间点开始接受流，收到的数据是在随机位置，也就是说，下一个PAT/PMT的位置离当前位置有多远是不确定的，这里会有一个等待时间；收到PAT/PMT表后，再去找I帧，这里也会有个等待时间(区间为0到一个GOP的长度)；一般编码系统输出的流，PAT/PMT表会尽量放在I帧前面，因此这里的等待时间主要就是等待I帧，按照GOP＝25，FPS＝25来考虑，就是[0，1]秒的区间，加上播放器对硬件资源调度(初始化，销毁)的耗时，切台时间(按下按键，到看到所切频道画面出现在电视上)可以达到600～1800毫秒，平均也要1200毫秒左右。
现在在终端设备上，硬件解码器应用较多，而硬件解码器的特点是解码较快，但初始化/重置操作较为耗时，通常播放器在这两个步骤上也会消耗比较多的时间。
根据上述技术特点，播放器切台要经历以下几个耗时较长(且执行顺序有依赖，不可并行)的步骤：
1.关闭解码器；
2.找到PAT/PMT表；
3.找到I帧(关键帧)，以及解码参数信息(对于H.264流来说,就是SPS/PPS)；
4.接收完I帧的所有数据包，初始化并启动编码器进行解码；
5.持续接收数据帧-送入解码器，等待解码器输出。
对于电视直播来说，一般情况下节目单和频道信息是相对比较固定的，也就是说每个频道的顺序、分辨率、编码参数等，在相对较长的时间内都是保持不变的。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种加速效果好的快速切换播放组播视频的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种快速切换播放组播视频的方法，根据节目单信息将当前播放频道的前后两个频道的地址加入预缓存机制，在发生切台操作时，直接数据传给播放器，具体操作步骤如下：
(1)关闭当前频道的播放器，与此同时在本地缓存一个最新一个GOP的内容，启动流接收；
(2)从本地缓存的GOP内容中读取频道信息，判断解码器是否可复用，如果不可复用，进入步骤(3)中；如果可复用，进入到步骤(5)中；
(3)创建下一个频道的播放器，同时根据本地缓存的GOP内容中读取的频道信息传给播放器进行流接收；
(4)初始化解码器；
(5)进入解码状态，等待解码输出，完成切台操作。
本发明旨在提出一种预缓存机制，使得用户能够快速的在基于UDP单播或者组播的直播频道间切换观看。本方法采用的预缓存机制可以在不更换现有播放器的情况下使用，并且达到较为明显的加速效果。
作为优选，在步骤(1)中，在本地缓存一个最新一个GOP的内容包括：前一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息，后一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息。
作为优选，在步骤(3)中，根据本地缓存的GOP内容中读取的频道信息通过UDP单播或者组播渠道传给播放器进行流接收。
作为优选，所述的UDP单播或者组播渠道均采用了RTP/TS格式的载荷，RTP/TS格式的载荷中包括了RTP包头和RTP载荷，所述的RTP载荷内包含若干个TS格式的载荷，所有的TS格式载荷构成TS流，而TS格式内包含了视频流中的识别信息PAT/PMT表以及开始播放所需要的必要信息I关键帧。
本发明的有益效果是：使得用户能够快速的在基于UDP单播或者组播的直播频道间切换观看，可以在不更换现有播放器的情况下使用，并且达到较为明显的加速效果。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种快速切换播放组播视频的方法，根据节目单信息将当前播放频道的前后两个频道的地址加入预缓存机制，在发生切台操作时，直接数据传给播放器，具体操作步骤如下：
(1)关闭当前频道的播放器，与此同时在本地缓存一个最新一个GOP的内容，启动流接收；在本地缓存一个最新一个GOP的内容包括：前一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息，后一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息；
(2)从本地缓存的GOP内容中读取频道信息，判断解码器是否可复用，如果不可复用，进入步骤(3)中；如果可复用，进入到步骤(5)中；
(3)创建下一个频道的播放器，同时根据本地缓存的GOP内容中读取的频道信息通过UDP单播或者组播渠道传给播放器进行流接收；UDP单播或者组播渠道均采用了RTP/TS格式的载荷，RTP/TS格式的载荷中包括了RTP包头和RTP载荷，RTP载荷内包含若干个TS格式的载荷，所有的TS格式载荷构成TS流，而TS格式内包含了视频流中的识别信息PAT/PMT表以及开始播放所需要的必要信息I关键帧；
(4)初始化解码器；
(5)进入解码状态，等待解码输出，完成切台操作。
本发明旨在提出一种预缓存机制，将开始播放所需要的必要信息如I关键帧,以及视频流中的识别信息(如TS格式的PAT/PMT表)预先缓存到设备端(即本地缓存)，从而在播放器启动时可以快速读取到这些信息，省下了等待的时间，使得用户能够快速的在基于UDP单播或者组播的直播频道间切换观看。本方法采用的预缓存机制不依赖于播放器的实现，可配合任意播放器工作，可以在不更换现有播放器的情况下使用，在实际场景下，可大幅减少优化升级所带来的工作量，并且达到较为明显的加速效果。通过上述方法基于几万次切台的数据分析统计得到的测试结果，对于GOP＝25，FPS＝25的2.3Mbps标清组播流，默认情况下测试设备自带的默认播放器平均切换时间为956毫秒，而使用了预缓存机制后，该指标下降到了538毫秒，提升效果相当明显。

Claims (4)

1.一种快速切换播放组播视频的方法，其特征是，根据节目单信息将当前播放频道的前后两个频道的地址加入预缓存机制，在发生切台操作时，直接数据传给播放器，具体操作步骤如下：
(1)关闭当前频道的播放器，与此同时在本地缓存一个最新一个GOP的内容，启动流接收；
(2)从本地缓存的GOP内容中读取频道信息，判断解码器是否可复用，如果不可复用，进入步骤(3)中；如果可复用，进入到步骤(5)中；
(3)创建下一个频道的播放器，同时根据本地缓存的GOP内容中读取的频道信息传给播放器进行流接收；
(4)初始化解码器；
(5)进入解码状态，等待解码输出，完成切台操作。
2.根据权利要求1所述的一种快速切换播放组播视频的方法，其特征是，在步骤(1)中，在本地缓存一个最新一个GOP的内容包括：前一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息，后一个频道的视频流中的识别信息以及开始播放所需要的必要信息。
3.根据权利要求2所述的一种快速切换播放组播视频的方法，其特征是，在步骤(3)中，根据本地缓存的GOP内容中读取的频道信息通过UDP单播或者组播渠道传给播放器进行流接收。
4.根据权利要求3所述的一种快速切换播放组播视频的方法，其特征是，所述的UDP单播或者组播渠道均采用了RTP/TS格式的载荷，RTP/TS格式的载荷中包括了RTP包头和RTP载荷，所述的RTP载荷内包含若干个TS格式的载荷，所有的TS格式载荷构成TS流，而TS格式内包含了视频流中的识别信息PAT/PMT表以及开始播放所需要的必要信息I关键帧。
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