CN110740348A - 视频转码方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种视频转码方法及装置，应用于视联网中。其中方法包括：各转码设备在启动后，初始化自身包括的各转码实例；目标转码设备接收转码服务器发送的转码请求，依据转码请求关联一个目标转码实例，目标转码设备由转码服务器依据转码请求确定；目标转码设备接收视联网流媒体服务器依据目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，将待转码的视频流输入目标转码实例，目标转码设备的信息由转码服务器上报给视联网流媒体服务器；目标转码设备将目标转码实例对待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至视联网流媒体服务器。本发明避免了时延，丢包，花屏，卡顿，黑屏等现象，提升用户体验，降低了转码时延，提高了转码效率。

Description

视频转码方法和装置

技术领域

本发明涉及视联网技术领域，特别是涉及一种视频转码方法和一种视频转码装置。

背景技术

随着网络科技的快速发展，视频会议、视频教学等双向通信在用户的生活、工作、学习等方面广泛普及。

在通信过程中，各种类终端设备应需求而大量出现，终端设备种类参差不齐、性能各异。而在实时视音频业务中，传输的视频流基本上都是720p、1080p等高码率的视频流。因此，对于性能较低的终端设备(如手机)来说，其无法快速处理这些高码率视频流，从导致时延，丢包，花屏，卡顿，甚至于黑屏等现象，降低用户体验。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例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视频转码方法和相应的一种视频转码装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种视频转码方法，所述方法应用于视联网中，所述视联网包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，所述转码设备包括多个转码实例，所述方法包括：

各转码设备在启动后，初始化自身包括的各转码实例；

目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例；所述目标转码设备由所述转码服务器依据所述转码请求确定；

所述目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例；所述目标转码设备的信息由所述转码服务器上报给所述视联网流媒体服务器；

所述目标转码设备将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

优选地，所述方法还包括：所述目标转码设备若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述方法还包括：所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例。

优选地，在所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例的步骤之后，还包括：所述目标转码设备将所述目标转码实例切换为休眠状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态。

优选地，在所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例的步骤之后，还包括：所述目标转码设备将所述目标转码实例由休眠状态切换为准备状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态，所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，在所述目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流的步骤之后，还包括：所述目标转码设备将所述目标转码实例由准备状态切换为工作状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述转码请求包括目标码率，所述目标转码设备由所述转码服务器通过选取转码能力信息满足所述目标码率，且负载信息满足预设条件的转码设备确定。

另一方面，本发明实施例还公开了一种视频转码装置，所述装置应用于视联网中，所述视联网包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，所述转码设备包括多个转码实例，所述转码设备包括：

初始化模块，用于在启动后，初始化自身包括的各转码实例；

多个转码设备中包括目标转码设备，所述目标转码设备包括：

关联模块，用于接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例；所述目标转码设备由所述转码服务器依据所述转码请求确定；

输入模块，用于接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例；所述目标转码设备的信息由所述转码服务器上报给所述视联网流媒体服务器；

发送模块，用于将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

优选地，所述目标转码设备还包括：切换模块，用于若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述目标转码设备还包括：取消模块，用于接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例。

本发明实施例中，转码服务器在接收到终端设备发送的转码请求后，依据所述转码请求确定目标转码设备，并将转码请求发送至该目标转码设备，目标转码设备依据转码请求关联一个目标转码实例；目标转码设备接收视联网流媒体服务器依据目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将待转码的视频流输入所述目标转码实例，并将目标转码实例对待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至视联网流媒体服务器。由此可知，转码服务器可以按照终端设备自身的需求对视频流进行转码，从而方便各种性能的终端设备根据自身性能从视联网流媒体服务器中获取对应码率的视频流，保证终端设备可以快速处理视频流，避免出现时延，丢包，花屏，卡顿，黑屏等现象，提升用户体验；并且，转码服务器与多个分布式转码设备连接，各转码设备在启动后初始化自身包括的各转码实例，因此转码实例在转码前就处于数据驱动状态，只要视频流一到来，转码实例就可以开始工作，而无需再等到每次视频流到来后再对转码实例进行初始化，从而降低了转码时延，提高了转码效率。

附图说明

图1是本发明的一种视联网的组网示意图；

图2是本发明的一种节点服务器的硬件结构示意图；

图3是本发明的一种接入交换机的硬件结构示意图；

图4是本发明的一种以太网协转网关的硬件结构示意图；

图5是本发明实施例一的一种视频转码方法的步骤流程图；

图6是本发明实施例二的一种视频转码方法的步骤流程图；

图7是本发明实施例二的一种转码设备的处理过程示意图；

图8是本发明实施例二的一种转码实例的处理过程示意图；

图9是本发明实施例三的一种视频转码装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

视联网是网络发展的重要里程碑，是一个实时网络，能够实现高清视频实时传输，将众多互联网应用推向高清视频化，高清面对面。

视联网采用实时高清视频交换技术，可以在一个网络平台上将所需的服务，如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制(PVR)、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台，通过电视或电脑实现高清品质视频播放。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下对视联网进行介绍：

视联网所应用的部分技术如下所述：

网络技术(Network Technology)

视联网的网络技术创新改良了传统以太网(Ethernet)，以面对网络上潜在的巨大视频流量。不同于单纯的网络分组包交换(Packet Switching)或网络电路交换(CircuitSwitching)，视联网技术采用Packet Switching满足Streaming需求。视联网技术具备分组交换的灵活、简单和低价，同时具备电路交换的品质和安全保证，实现了全网交换式虚拟电路，以及数据格式的无缝连接。

交换技术(Switching Technology)

视联网采用以太网的异步和包交换两个优点，在全兼容的前提下消除了以太网缺陷，具备全网端到端无缝连接，直通用户终端，直接承载IP数据包。用户数据在全网范围内不需任何格式转换。视联网是以太网的更高级形态，是一个实时交换平台，能够实现目前互联网无法实现的全网大规模高清视频实时传输，将众多网络视频应用推向高清化、统一化。

服务器技术(Server Technology)

视联网和统一视频平台上的服务器技术不同于传统意义上的服务器，它的流媒体传输是建立在面向连接的基础上，其数据处理能力与流量、通讯时间无关，单个网络层就能够包含信令及数据传输。对于语音和视频业务来说，视联网和统一视频平台流媒体处理的复杂度比数据处理简单许多，效率比传统服务器大大提高了百倍以上。

储存器技术(Storage Technology)

统一视频平台的超高速储存器技术为了适应超大容量和超大流量的媒体内容而采用了最先进的实时操作系统，将服务器指令中的节目信息映射到具体的硬盘空间，媒体内容不再经过服务器，瞬间直接送达到用户终端，用户等待一般时间小于0.2秒。最优化的扇区分布大大减少了硬盘磁头寻道的机械运动，资源消耗仅占同等级IP互联网的20％，但产生大于传统硬盘阵列3倍的并发流量，综合效率提升10倍以上。

网络安全技术(Network Security Technology)

视联网的结构性设计通过每次服务单独许可制、设备与用户数据完全隔离等方式从结构上彻底根除了困扰互联网的网络安全问题，一般不需要杀毒程序、防火墙，杜绝了黑客与病毒的攻击，为用户提供结构性的无忧安全网络。

服务创新技术(Service Innovation Technology)

统一视频平台将业务与传输融合在一起，不论是单个用户、私网用户还是一个网络的总合，都不过是一次自动连接。用户终端、机顶盒或PC直接连到统一视频平台，获得丰富多彩的各种形态的多媒体视频服务。统一视频平台采用“菜谱式”配表模式来替代传统的复杂应用编程，可以使用非常少的代码即可实现复杂的应用，实现“无限量”的新业务创新。

视联网的组网如下所述：

视联网是一种集中控制的网络结构，该网络可以是树型网、星型网、环状网等等类型，但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个网络。

如图1所示，视联网分为接入网和城域网两部分。

接入网部分的设备主要可以分为3类：节点服务器，接入交换机，终端(包括各种机顶盒、编码板、存储器等)。节点服务器与接入交换机相连，接入交换机可以与多个终端相连，并可以连接以太网。

其中，节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点，可控制接入交换机和终端。节点服务器可直接与接入交换机相连，也可以直接与终端相连。

类似的，城域网部分的设备也可以分为3类：城域服务器，节点交换机，节点服务器。城域服务器与节点交换机相连，节点交换机可以与多个节点服务器相连。

其中，节点服务器即为接入网部分的节点服务器，即节点服务器既属于接入网部分，又属于城域网部分。

城域服务器是城域网中起集中控制功能的节点，可控制节点交换机和节点服务器。城域服务器可直接连接节点交换机，也可直接连接节点服务器。

由此可见，整个视联网络是一种分层集中控制的网络结构，而节点服务器和城域服务器下控制的网络可以是树型、星型、环状等各种结构。

形象地称，接入网部分可以组成统一视频平台(虚线圈中部分)，多个统一视频平台可以组成视联网；每个统一视频平台可以通过城域以及广域视联网互联互通。

视联网设备分类

1.1本发明实施例的视联网中的设备主要可以分为3类：服务器，交换机(包括以太网网关)，终端(包括各种机顶盒，编码板，存储器等)。视联网整体上可以分为城域网(或者国家网、全球网等)和接入网。

1.2其中接入网部分的设备主要可以分为3类：节点服务器，接入交换机(包括以太网网关)，终端(包括各种机顶盒，编码板，存储器等)。

各接入网设备的具体硬件结构为：

节点服务器：

如图2所示，主要包括网络接口模块201、交换引擎模块202、CPU模块203、磁盘阵列模块204；

其中，网络接口模块201，CPU模块203、磁盘阵列模块204进来的包均进入交换引擎模块202；交换引擎模块202对进来的包进行查地址表205的操作，从而获得包的导向信息；并根据包的导向信息把该包存入对应的包缓存器206的队列；如果包缓存器206的队列接近满，则丢弃；交换引擎模202轮询所有包缓存器队列，如果满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零。磁盘阵列模块204主要实现对硬盘的控制，包括对硬盘的初始化、读写等操作；CPU模块203主要负责与接入交换机、终端(图中未示出)之间的协议处理，对地址表205(包括下行协议包地址表、上行协议包地址表、数据包地址表)的配置，以及，对磁盘阵列模块204的配置。

接入交换机：

如图3所示，主要包括网络接口模块(下行网络接口模块301、上行网络接口模块302)、交换引擎模块303和CPU模块304；

其中，下行网络接口模块301进来的包(上行数据)进入包检测模块305；包检测模块305检测包的目地地址(DA)、源地址(SA)、数据包类型及包长度是否符合要求，如果符合，则分配相应的流标识符(stream-id)，并进入交换引擎模块303，否则丢弃；上行网络接口模块302进来的包(下行数据)进入交换引擎模块303；CPU模块204进来的数据包进入交换引擎模块303；交换引擎模块303对进来的包进行查地址表306的操作，从而获得包的导向信息；如果进入交换引擎模块303的包是下行网络接口往上行网络接口去的，则结合流标识符(stream-id)把该包存入对应的包缓存器307的队列；如果该包缓存器307的队列接近满，则丢弃；如果进入交换引擎模块303的包不是下行网络接口往上行网络接口去的，则根据包的导向信息，把该数据包存入对应的包缓存器307的队列；如果该包缓存器307的队列接近满，则丢弃。

交换引擎模块303轮询所有包缓存器队列，在本发明实施例中分两种情形：

如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的，则满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零；3)获得码率控制模块产生的令牌；

如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的，则满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零。

码率控制模块208是由CPU模块204来配置的，在可编程的间隔内对所有下行网络接口往上行网络接口去的包缓存器队列产生令牌，用以控制上行转发的码率。

CPU模块304主要负责与节点服务器之间的协议处理，对地址表306的配置，以及，对码率控制模块308的配置。

以太网协转网关：

如图4所示，主要包括网络接口模块(下行网络接口模块401、上行网络接口模块402)、交换引擎模块403、CPU模块404、包检测模块405、码率控制模块408、地址表406、包缓存器407和MAC添加模块409、MAC删除模块410。

其中，下行网络接口模块401进来的数据包进入包检测模块405；包检测模块405检测数据包的以太网MAC DA、以太网MAC SA、以太网length or frame type、视联网目的地址DA、视联网源地址SA、视联网数据包类型及包长度是否符合要求，如果符合则分配相应的流标识符(stream-id)；然后，由MAC删除模块410减去MAC DA、MAC SA、length or frame type(2byte)，并进入相应的接收缓存，否则丢弃；

下行网络接口模块401检测该端口的发送缓存，如果有包则根据包的视联网目的地址DA获知对应的终端的以太网MAC DA，添加终端的以太网MAC DA、以太网协转网关的MACSA、以太网length or frame type，并发送。

以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。

终端：

主要包括网络接口模块、业务处理模块和CPU模块；例如，机顶盒主要包括网络接口模块、视音频编解码引擎模块、CPU模块；编码板主要包括网络接口模块、视音频编码引擎模块、CPU模块；存储器主要包括网络接口模块、CPU模块和磁盘阵列模块。

1.3城域网部分的设备主要可以分为2类：节点服务器，节点交换机，城域服务器。其中，节点交换机主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块；城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块构成。

2、视联网数据包定义

2.1接入网数据包定义

接入网的数据包主要包括以下几部分：目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节、payload(PDU)、CRC。

如下表所示，接入网的数据包主要包括以下几部分：

DA

SA

Reserved

Payload

CRC

其中：

目的地址(DA)由8个字节(byte)组成，第一个字节表示数据包的类型(例如各种协议包、组播数据包、单播数据包等)，最多有256种可能，第二字节到第六字节为城域网地址，第七、第八字节为接入网地址；

源地址(SA)也是由8个字节(byte)组成，定义与目的地址(DA)相同；

保留字节由2个字节组成；

payload部分根据不同的数据包的类型有不同的长度，如果是各种协议包的话是64个字节，如果是单组播数据包话是32+1024＝1056个字节，当然并不仅仅限于以上2种；

CRC有4个字节组成，其计算方法遵循标准的以太网CRC算法。

2.2城域网数据包定义

城域网的拓扑是图型，两个设备之间可能有2种、甚至2种以上的连接，即节点交换机和节点服务器、节点交换机和节点交换机、节点交换机和节点服务器之间都可能超过2种连接。但是，城域网设备的城域网地址却是唯一的，为了精确描述城域网设备之间的连接关系，在本发明实施例中引入参数：标签，来唯一描述一个城域网设备。

本说明书中标签的定义和MPLS(Multi-Protocol Label Switch，多协议标签交换)的标签的定义类似，假设设备A和设备B之间有两个连接，那么数据包从设备A到设备B就有2个标签，数据包从设备B到设备A也有2个标签。标签分入标签、出标签，假设数据包进入设备A的标签(入标签)是0x0000，这个数据包离开设备A时的标签(出标签)可能就变成了0x0001。城域网的入网流程是集中控制下的入网过程，也就意味着城域网的地址分配、标签分配都是由城域服务器主导的，节点交换机、节点服务器都是被动的执行而已，这一点与MPLS的标签分配是不同的，MPLS的标签分配是交换机、服务器互相协商的结果。

如下表所示，城域网的数据包主要包括以下几部分：

DA

SA

Reserved

标签

Payload

CRC

即目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节(Reserved)、标签、payload(PDU)、CRC。其中，标签的格式可以参考如下定义：标签是32bit，其中高16bit保留，只用低16bit，它的位置是在数据包的保留字节和payload之间。

实施例一

参照图5，示出了本发明实施例一的一种视频转码方法的步骤流程图。该方法可以应用于视联网中，在视联网中可以包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，转码设备包括多个转码实例。

本发明实施例的视频转码方法可以包括以下步骤：

步骤501，各转码设备在启动后，初始化自身包括的各转码实例。

本发明实施例中，考虑到如果设置一个转码设备，并设置该转码设备可以实现多种不同码率的转码，则该转码设备在每次接收到待转码的视频流后，需要先分配一个用于处理该待转码的视频流的转码实例，并对该转码实例进行初始化，使其能够将该待转码的视频流转码成所需的码流，初始化后才能利用该转码实例对待转码的视频流进行转码。但是，上述方式每次都要先对转码实例进行初始化然后才能执行转码，因此转码的时延较大，转码效率低，不能满足实时音视频业务的所需的高实时性。

针对上述问题，本发明实施例提出了一种分布式的方式，转码服务器与多个分布式转码设备连接，可以设置每个转码设备实现一种码率的转换，转码设备中的每个转码实例可以对一路视频流进行该转码设备对应码率的转码操作。

因此，各转码设备即可在启动后初始化自身包括的各转码实例，后续接收到待转码的视频流后，无需再执行初始化操作，而是可以直接对待转码的视频流进行转码，从而降低转码时延。

步骤502，目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例。

当终端具有视频流转码需求时，可以根据自身的性能状况得到对应的转码请求，该转码请求可以包括终端的转码需求信息，比如转码的目标码率等，当然该转码请求还可以包括终端的相关信息，比如终端的标识等，本发明实施例对此并不加以限制。比如，终端为手机，由于手机的性能相对较低，可能无法快速处理高码率的视频流，因此可以将高码率视频流转换成较低码率视频流，以满足手机的需求。

终端将转码请求经由视联网流媒体服务器发送至转码服务器，转码服务器依据该转码请求可以确定目标转码设备，并将转码请求发送至目标转码设备。目标转码设备即为后续针对该转码需求执行转码的转码设备，目标转码设备能够转码的码率可以满足终端的需求。

目标转码设备接收到转码请求后，可以响应该转码请求，关联一个目标转码实例，该关联的目标转码实例即为后续针对该转码需求执行转码的转码实例。

步骤503，目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例。

转换码服务器在确定出目标转码设备后，还可以将目标转码设备的信息上报给视联网流媒体服务器。目标转码设备的信息可以包括目标转码设备的标识、地址等信息，流媒体服务器能够根据目标转码设备的信息查找到目标转码设备，并向目标转码设备发送待转码的视频流。待转码的视频流即为初始的高码率视频流，比如视联网服务器发送过来的高码率的视频流等。

目标转码设备接收到视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流后，将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例。

步骤504，目标转码设备将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

目标转码实例收到待转码的视频流，按照所属转码设备能够转码的码流对待转码的视频流进行转码，得到转码后的视频流。转码后的视频流即为适用于上述发送转码请求的终端的低码率视频流。

目标转码设备将目标转码实例得到的转码后的视频流发送至视联网流媒体服务器，视联网流媒体服务器可以将转码后的视频流发送至上述发送转码请求的终端，终端即可以对该转码后的视频流进行相应处理，比如播放等。由于该转码后的视频流为依据终端的需求转码得到，因此其能够更加匹配终端的性能，保证终端能够更加流畅地处理该视频流。

本发明实施例中，转码服务器可以按照终端设备自身的需求对视频流进行转码，从而方便各种性能的终端设备根据自身性能从视联网流媒体服务器中获取对应码率的视频流，保证终端设备可以快速处理视频流，避免出现时延，丢包，花屏，卡顿，黑屏等现象，提升用户体验；并且，转码服务器与多个分布式转码设备连接，各转码设备在启动后初始化自身包括的各转码实例，因此转码实例在转码前就处于数据驱动状态，只要视频流一到来，转码实例就可以开始工作，而无需再等到每次视频流到来后再对转码实例进行初始化，从而降低了转码时延，提高了转码效率。

实施例二

参照图6，示出了本发明实施例二的一种视频转码方法的步骤流程图。该方法可以应用于视联网中。

本发明实施例的视频转码方法可以包括以下步骤：

步骤601，各转码设备在启动后，初始化自身包括的各转码实例。

本发明实施例中，初始化转码实例可以包括重置转码实例对应的编码模块、解码模块、转码模块等，比如可以设置转码模块进行转码的码率、帧率、分辨率等参数。

步骤602，目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例，将所述目标转码实例由休眠状态切换为准备状态。

本发明实施例中，转码设备要与转码服务器进行交互，要先在转码服务器中注册。注册过程可以包括：未注册的转码设备向转码服务器发送注册登记消息；转码服务器接收到注册登记消息后对注册登记消息进行验证，验证通过后向该未注册的转码设备返回注册成功消息；该未注册的转码设备接收到注册成功消息，注册成功。

未注册的转码设备将注册登记消息发送至转码服务器，该注册登记消息中可以包括转码设备的相关信息，比如转码设备的转码能力信息、转码设备的标识、IP地址等信息。其中，转码能力信息可以包括转码设备能够转码的路数(如转码实例的个数)、能够转码的码率、能够转码的分辨率等。转码服务器接收到转码设备发送的注册登记消息后，可以对注册登记消息执行验证等操作，验证通过后可以向转码设备返回注册成功消息，转码服务器还可以保存转码设备的相关信息。转码设备接收到注册成功消息，表明该转码设备成功注册，可以与转码服务器进行交互。

对于在转码服务器中已注册的转码设备，其可以定期向转码服务器发送心跳消息，以告知转码服务器该转码设备当前的状态。其中，心跳消息可以包括转码设备的负载信息、转码设备的标识、转码设备的工作状态是否正常等。定期发送可以为每隔15s、20s等时间向转码服务器发送心跳消息，本发明实施例对具体的时间间隔并不加以限制。

终端可以根据自身的性能状况发送转码请求，并经由视联网流媒体服务器将转码请求发送至转码服务器。也即，终端将转码请求发送至视联网流媒体服务器，再由视联网流媒体服务器发送至转码服务器。比如，可以在终端的APP界面中展示转码请求模块(比如可以显示为“转码”按钮)，当用户点击该转码请求模块时可以触发转码请求。转码请求可以包括目标码率、终端的标识等信息，该目标码率可以依据终端的性能自动分析得到，也可以由用户手动输入，本发明实施例对此并不加以限制。

转码服务器接收到转码请求后，依据所述转码请求确定目标转码设备。转码请求可以包括目标码率，转码服务器可以通过选取转码能力信息满足所述目标码率，且负载信息满足预设条件的转码设备确定目标转码设备。比如，转码服务器可以检测已注册的各转码设备的负载信息及转码能力信息；选取所述转码能力信息满足所述目标码率，且所述负载信息满足预设条件的转码设备，作为目标转码设备。

优选地，转码能力信息是否满足目标码率可以依据转码设备能够转码的码率是否能够达到目标码率判断，若能够达到，则可以确定转码能力信息满足目标码率；否则，可以确定转码能力信息不满足目标码率。负载信息是否满足预设条件可以依据转码设备的负载是否小于设定阈值判断，若小于，则可以确定负载信息满足预设条件；否则，可以确定负载信息不满足预设条件。对于阈值的具体数值，本领域技术人员根据实际经验进行相关设定即可，本发明实施例对此并不加以限制。

转码服务器确定出目标转码设备后，将转码请求发送至该目标转码设备，目标转码设备接收到转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例。比如，转码设备可以查找一个当前处于休眠状态的转码实例作为目标转码实例。其中，休眠状态表示目标转码实例禁止接收视频流的状态，该状态下的转码实例为空闲的，并未接收视频流，也并未对视频流进行转码。

在一种优选实施方式中，转码设备关联目标转码实例后，还可以将所述目标转码实例由休眠状态切换为准备状态。其中，准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态，但是此时还未收到视频流。在接收到转码请求后将目标转码实例切换到准备状态，可以保证后续转码设备接收到待转码的视频流后，即可立即将其输入到目标转码实例，从而降低转码时延。

步骤603，目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，将所述目标转码实例由准备状态切换为工作状态，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例。

流媒体服务器可以接收来自视联网的数据(如视频流、音频流等)。比如在视频会议中，视联网服务器(如上述的节点服务器)可以将视频流(该视频流可以为会议发言方的视联网终端发送给视联网服务器的视频流)发送至视联网流媒体服务器，视联网流媒体服务器可以将视频流转发到参与会议的其他互联网终端(如上述发送转码请求的终端)中。

转码服务器在确定出目标转码设备后，还可以将目标转码设备的信息上报给视联网流媒体服务器。视联网流媒体服务器可以依据该目标转码设备的信息查找到目标转码设备，并向目标转码设备发送待转码的视频流。由于视联网服务器发送给视联网流媒体服务器的视频流为基于视联网协议的视频流，而参与会议的其他视联网终端能处理的视频流为基于互联网协议的视频流，因此视联网流媒体服务器在接收到视联网服务器发送的基于视联网协议的视频流后，还可以将基于视联网协议的视频流转换为基于互联网协议的视频流，将该基于互联网协议的视频流作为待转码的视频流发送给目标转码设备。

目标转码设备接收到视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流后，将所述目标转码实例由准备状态切换为工作状态，工作状态表示目标转码实例能够进行转码的状态。因此，目标转码设备将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例后，目标转码实例即可开始对待转码的视频流进行转码。

步骤604，目标转码设备将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

目标转码实例收到待转码的视频流，可以按照该目标转码设备能够转码的码率对待转码的视频流进行转码。

本发明实施例中，目标转码实例可以采用任意适用的转码技术进行转码。比如FFmpeg技术等，FFmpeg(Fast Forward Mpeg)是一套可以用来记录、转换数字音频、视频，并能将其转化为流的开源计算机程序，它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案。它包含了非常先进的音频/视频编解码库libavcodec，为了保证高可移植性和编解码质量，libavcodec里很多code都是从头开发的。对于目标转码实例的具体转码过程，本领域技术人员根据实际经验进行相关处理即可，本发明实施例对此不再详细论述。

目标转码设备将目标转码实例对待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至视联网流媒体服务器。后续视联网流媒体服务器即可将该转码后的视频流返回至上述发送转码请求的终端。转码后的视频流更适用于终端的性能，终端接收到转码后的视频流之后，可以更加流畅地对转码后的视频流执行播放等操作。

步骤605，目标转码设备若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态。

视联网服务器可能会存在一定时间内不向视联网流媒体服务器发送视频流的情况，比如视频会议处于暂停的情况下，因此视联网流媒体服务器在该时间内也不会向目标转码设备发送待转码的视频流。

因此，本发明实施例中为了进一步降低功耗，目标转码设备会检测未接收到视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流的持续时间。如果判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态。在准备状态下，目标转码实例允许接收视频流，但是未工作，也即未对视频流进行转码，因此此时该目标转码实例对应的转码模块等参与转码的模块可以处于关闭状态，从而降低转码设备的功耗。

对于上述设定时间的具体数值，本领域技术人员根据实际经验可以设置任意适用的数值，比如可以设置为30s、1min等，本发明实施例对此并不加以限制。

步骤606，目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例，将目标转码实例切换为休眠状态。

当终端不再需要转码时，可以发送转码释放请求，并将该转码释放请求经由视联网流媒体服务器发送至转码服务器。也即，终端将转码释放请求发送至视联网流媒体服务器，再由视联网流媒体服务器发送至转码服务器。比如，可以在终端的APP界面中展示终止转码请求模块(比如可以显示为“终止转码”按钮)，当用户点击该终止转码请求模块时可以触发转码释放请求。其中，转码释放请求可以包括终端的标识等信息。

转码服务器将转码释放请求发送至目标转码设备，该目标转码设备接收到转码释放请求后，依据转码释放请求取消关联所述目标转码实例，释放目标转码实例的转码资源。比如，终端发送的转码请求中可以包括该终端的标识，目标转码设备在接收到转码请求后关联目标转码实例，可以依据其中的终端标识得知该目标转码实例处理该终端的转码请求；终端发送的转码释放请求中也可以包括该终端的标识，目标转码设备在接收到转码释放请求后，可以依据其中的终端标识查找到处理该终端的转码请求的目标转码实例，找到后取消关联该目标转码实例。

在一种优选实施方式中，目标转码设备在取消关联目标转码实例后，还可以将目标转码实例切换为休眠状态。在休眠状态下，目标转码实例禁止接收视频流，从而能够进一步降低转码设备的功耗。需要说明的时，在取消关联目标转码实例之前，目标转码实例的状态可能为工作状态，也可能为准备状态。

参照图7，示出了本发明实施例二的一种转码设备的处理过程示意图。由图7可知，转码设备的处理过程可以包括：

(1)启动后，初始化所有转码实例。

(2)接收到转码请求，关联一个目标转码实例，设置目标转码实例为准备状态。

(3)接收到待转码的视频流，设置目标转码实例为工作状态，将视频流输入目标转码实例进行转码。

(4)没有接收到待转码的视频流(比如上述在设定时间内未收到待转码的视频流)，设置目标转码实例为准备状态。

(5)接收到转码释放请求，取消关联目标转码实例。当然，还可以如上所述，设置目标转码实例为休眠状态。

其中，(3)～(4)为一个小循环，(2)～(5)为一个大循环。

在一种优选实施了方式中，可以将转码实例设置为数据驱动形式。如图8所示，为本发明实施例二的一种转码实例的处理过程示意图。转码设备包括转码实例1、转码实例2、……、转码实例n，每个转码实例可以包括接收缓存、转码模块及发送缓存，可以设置一个虚拟的驱动开关连接接收缓存，视频流可以作为触发该驱动开关的因素。因此，当转码设备向转码实例输入待转码的视频流时，转码实例的驱动开关闭合，接收缓存接收待转码的视频流，之后将其输入到转码模块进行转码，并将转码后的视频流输出到发送缓存，由发送缓存转给转码设备输出。转码实例可以循环进行视频流的接收、转码、发送过程。

本发明实施例通过在转码设备启动的时候初始化所有转码实例，将这些转码实例设置成数据驱动模式，数据一到来，转码实例就开始工作。没有数据的到来，转码完实例就挂起。通过这一机制，就无需每一次重置转码实例，解决了转码时延的问题，提升了用户体验。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例三

参照图9，示出了本发明实施例三的一种视频转码装置的结构框图。该装置可以应用于视联网中。所述视联网包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，所述转码设备包括多个转码实例。

本发明实施例的视频转码装置可以包括以下位于转码设备及目标转码设备中的模块：

所述转码设备包括：初始化模块901，用于在启动后，初始化自身包括的各转码实例。

多个转码设备中包括目标转码设备，所述目标转码设备包括：

关联模块902，用于接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例；所述目标转码设备由所述转码服务器依据所述转码请求确定。

输入模块903，用于接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例；所述目标转码设备的信息由所述转码服务器上报给所述视联网流媒体服务器。

发送模块904，用于将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

需要说明的是，目标转码设备也包括上述初始化模块901。

优选地，所述目标转码设备还包括：第一切换模块，用于若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述目标转码设备还包括：取消模块，用于接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例。

优选地，所述目标转码设备还包括：第二切换模块，用于在所述取消模块接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例之后，将所述目标转码实例切换为休眠状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态。

优选地，所述目标转码设备还包括：第三切换模块，用于在所述关联模块接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例之后，将所述目标转码实例由休眠状态切换为准备状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态，所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述目标转码设备还包括：第四切换模块，用于在所述输入模块接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流之后，将所述目标转码实例由准备状态切换为工作状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

优选地，所述转码请求包括目标码率，所述目标转码设备由所述转码服务器通过选取转码能力信息满足所述目标码率，且负载信息满足预设条件的转码设备确定。

本发明实施例中，转码服务器可以按照终端设备自身的需求对视频流进行转码，从而方便各种性能的终端设备根据自身性能从视联网流媒体服务器中获取对应码率的视频流，保证终端设备可以快速处理视频流，避免出现时延，丢包，花屏，卡顿，黑屏等现象，提升用户体验；并且，转码服务器与多个分布式转码设备连接，各转码设备在启动后初始化自身包括的各转码实例，因此转码实例在转码前就处于数据驱动状态，只要视频流一到来，转码实例就可以开始工作，而无需再等到每次视频流到来后再对转码实例进行初始化，从而降低了转码时延，提高了转码效率。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种视频转码方法和一种视频转码装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种视频转码方法，其特征在于，所述方法应用于视联网中，所述视联网包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，所述转码设备包括多个转码实例，所述方法包括：

各转码设备在启动后，初始化自身包括的各转码实例；

目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例；所述目标转码设备由所述转码服务器依据所述转码请求确定；

所述目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例；所述目标转码设备的信息由所述转码服务器上报给所述视联网流媒体服务器；

所述目标转码设备将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述目标转码设备若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例的步骤之后，还包括：

所述目标转码设备将所述目标转码实例切换为休眠状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标转码设备接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例的步骤之后，还包括：

所述目标转码设备将所述目标转码实例由休眠状态切换为准备状态；所述休眠状态表示所述目标转码实例禁止接收视频流的状态，所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述目标转码设备接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流的步骤之后，还包括：

所述目标转码设备将所述目标转码实例由准备状态切换为工作状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转码请求包括目标码率，所述目标转码设备由所述转码服务器通过选取转码能力信息满足所述目标码率，且负载信息满足预设条件的转码设备确定。

8.一种视频转码装置，其特征在于，所述装置应用于视联网中，所述视联网包括视联网流媒体服务器、转码服务器及多个转码设备，所述转码设备包括多个转码实例，所述转码设备包括：

初始化模块，用于在启动后，初始化自身包括的各转码实例；

多个转码设备中包括目标转码设备，所述目标转码设备包括：

关联模块，用于接收所述转码服务器发送的转码请求，依据所述转码请求关联一个目标转码实例；所述目标转码设备由所述转码服务器依据所述转码请求确定；

输入模块，用于接收所述视联网流媒体服务器依据所述目标转码设备的信息发送的待转码的视频流，并将所述待转码的视频流输入所述目标转码实例；所述目标转码设备的信息由所述转码服务器上报给所述视联网流媒体服务器；

发送模块，用于将所述目标转码实例对所述待转码的视频流进行转码后得到的转码后的视频流，发送至所述视联网流媒体服务器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目标转码设备还包括：

切换模块，用于若判定在设定时间内未接收到所述视联网流媒体服务器发送的待转码的视频流，则将所述目标转码实例由工作状态切换为准备状态；所述准备状态表示所述目标转码实例允许接收视频流的状态。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目标转码设备还包括：

取消模块，用于接收所述转码服务器发送的转码释放请求，依据所述转码释放请求取消关联所述目标转码实例。

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