CN111355979A - 一种在线音频快速播放系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种在线音频快速播放系统和方法，系统包括用户端、网站服务器、运营管理后台服务器、转码服务器、流媒体服务器、流媒体库服务器和CDN云端服务器；用户端用于获取流媒体播放URL和流媒体文件；转码服务器用于对运营管理后台服务器上传的MP3文件进行转码，并同步到音频库服务器中；网站服务器调用流媒体服务器对源文件进行切片，并生成m3u8文件，然后返回给CDN云端服务器进行缓存，CDN云端服务器将缓存的m3u8文件返回到所述用户端。本发明采用新的音频流媒体访问控制方法和流程，流媒体数据变为CDN；网站服务器不再参与流媒体的角色；采用HLS流媒体协议，降低播放和跳跃播放时的延迟，减少浏览器前端加载等待时间；采用AAC编码，音质更佳，文件更小，播放体验更佳。

Description

一种在线音频快速播放系统和方法
技术领域
本发明涉及音频数据处理技术领域，特别是一种在线音频快速播放系统和方法。
背景技术
音频的在线播放是现在常用的一种方式，在智能移动终端和网络媒体日益发达的今天，人们常常通过在线的方式播放或下载音频文件。如附图1所示，现有的音频流媒体主要采用以下系统和流程：管理员批量上传MP3(MPEG-1or MPEG-2Audio Layer III,当今流行的一种数字音频编码和有损压缩格式)源文件；将源文件同步到音频库中；用户访问音频播放URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位系统,即常见的网页链接，下同)；MP3流媒体服务器获取URL参数，拼取音频文件实际播放地址；MP3流媒体服务器读取磁盘文件；返回文件音频流给用户端。
现有的MP3音频流媒体包括运营后台管理端，网站服务器端，浏览器端，后台管理人员需要先上传音频文件，音频文件再同步给音频库服务器；此后用户在浏览器播放音频文件需访问网站服务器，网站服务器再向视频库服务器读取音频流，最后把此过程中HTTP链接会持续保持，阻塞网络。此种模式下，浏览器每次访问都会将网站服务器和音频库服务器同时建立一条通讯通道，不但增加了网站服务器和音频库服务器的负担，也大量占用网站服务器和音频库带宽，特别是访问高峰期的时候一旦网络拥塞将导致其他用户连接建立被拒绝，影响用户体验。
发明内容
本发明上述问题，提供一种在线音频快速播放系统和方法。本发明的技术方案为：
一种在线音频快速播放系统，包括用户端、网站服务器、运营管理后台服务器、转码服务器、流媒体服务器、流媒体库服务器和CDN云端服务器；所述用户端为智能终端，用于获取流媒体播放URL和流媒体文件；所述转码服务器用于对所述运营管理后台服务器上传的MP3文件进行转码，并同步到所述音频库服务器中；所述网站服务器调用流媒体服务器对源文件进行切片，并生成m3u8文件，然后返回给所述CDN云端服务器进行缓存，所述CDN云端服务器将缓存的m3u8文件返回到所述用户端。
作为本发明进一步地说明，还包括队列服务器，所述运营管理后台服务器把上传的MP3文件地址发给所述队列服务器。
本发明的另一方面，提供利用上述系统的在线音频快速播放方法，包括以下步骤：
(1)管理员使用电脑终端批量上传源文件到所述运营管理后台服务器；
(2)转码服务器将所述源文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A，与视频MP4区分，便于流媒体服务器即时切片分发；同时将新的文件地址更新到文件关联数据库中，转码服务器转码完成后实时将文件同步到音频库服务器中；
(3)用户通过用户端浏览器打开音频播放页面访问音频URL地址；CDN云端服务器判断其缓存内是否存在访问的目标m3u8文件；如果存在则直接返回缓存中的目标m3u8文件，如不存在所述CDN云端服务器则直接访问网站服务器并执行步骤(4)；
(4)所述CDN云端服务器请求网站服务器，网站服务器将此请求转发给所述流媒体服务器，所述流媒体服务器获取音频URL参数，拼取M4A格式音频文件地址，拉取流媒体库服务器中的目标源文件；
(5)所述流媒体服务器将拉取目标源文件切片为ts文件片段存储在本地缓存磁盘中，同时生成ts文件外部访问地址，组装生成m3u8文件缓存在本地磁盘；
(6)所述CDN云端服务器从流媒体服务器拉取缓存所述ts文件片段和m3u8文件，并向所述用户端返回m3u8文件。
作为本发明进一步地说明，所述步骤(3)中音频URL地址为后缀m3u8的文件格式，domain为CDN云端地址。
更进一步地，所述用户端首次访问页面将先拉取CDN云端服务器中的m3u8文件，浏览器将根据m3u8文件中的chunklist不断拉取流媒体片段(5秒/片段)，每拉取一次片段为一次HTTP请求，由于片段只有5秒时间，只要拉取一个片段就可以开始播放，每次的HTTP请求耗时会比完整拉取耗时极大缩小，用户收听体验会有非常大的改善(特别是单个MP3文件较大时)。
更进一步地，所述运营管理后台服务器把上传的MP3文件地址发给所述队列服务器，所述转码服务器定时拉取队列服务器中的未转码文件地址进行转码，将MP3格式的音频文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A，与视频MP4区分，便于流媒体服务即时切片分发；同时将新的文件地址更新到文件关联数据库中。
本发明的有益效果：
本发明采用了新的音频流媒体访问控制方法和流程，流媒体数据变为CDN(Content Delivery Network,内容分发网络,下同)。服务器和浏览器之间的交互，网站服务器不再参与流媒体的角色；采用HLS(HTTP Live Streaming)流媒体协议，降低播放和跳跃播放时的延迟，减少浏览器前端加载等待时间；转码后的音频文件采用AAC编码，相对于MP3，AAC格式的音质更佳，文件更小，播放体验更佳。
附图说明
图1为本发明现有在线音频播放流程示意图；
图2为本发明在线音频快速播放方法一实施例流程示意图；
图3为本发明在线音频快速播放方法另一实施例流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“第一”、“第二”等指示的方位或位置或顺序关系为基于附图所示的方位或位置或顺序关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如附图所示，本发明系统包括用户端、网站服务器、运营管理后台服务器、转码服务器、流媒体服务器、流媒体库服务器和CDN云端服务器；所述用户端为智能终端，用于获取流媒体播放URL和流媒体文件；所述转码服务器用于对所述运营管理后台服务器上传的MP3文件进行转码，并同步到音频库服务器；网站服务器调用流媒体服务器文件切片服务，并生成最新m3u8，最后返回给CDN云端服务器缓存，CDN云端服务器将文件数据反馈到用户浏览器端。
上述系统的音频播放流程为：(1)管理员通过运营管理后台服务器上传MP3文件后，系统自动将文件转码任务添加到队列系统；(2)转码服务器从队列系统中取出队列中未转码的MP3文件转为AAC编码格式并命名为M4A文件，与视频文件进行区分，并同步到音频库服务器；(3)用户通过用户端和网站服务器发起访问m3u8音频流请求到CDN云端服务器，CDN云端服务器根据缓存策略，如策略内并且有缓存则直接返回音频流媒体ts文件，如无缓存则向网站服务器发起拉取源文件请求；(4)网站服务器调用流媒体服务器文件切片服务，并生成最新m3u8，最后返回给CDN云端服务器缓存，CDN云端服务器将文件数据反馈到用户浏览器端。
下面结合附图3具体说明本发明在线音频快速播放方法，具体包括以下步骤：
(1)管理员使用电脑终端批量上传MP3源文件到运营管理后台服务器，并更新文件到系统数据库中。
(2)转码服务器将MP3格式的音频文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A，与视频MP4区分，便于流媒体服务器即时切片分发；同时将新的文件地址更新到文件关联数据库中，转码服务器转码完成后实时将文件同步到音频库服务器中。
(3)用户通过用户端浏览器打开音频播放页面访问音频URL地址，音频URL地址为后缀m3u8的文件格式，domain为CDN云端地址；CDN云端服务器判断是否为缓存策略内的文件，如果存在，则直接返回缓存中的m3u8文件，如不存在，CDN云端服务器则直接访问网站服务器，执行步骤(4)。
(4)CDN云端服务器请求网站服务器，网站服务器将此请求转发给流媒体服务器，此时流媒体服务器获取URL参数，拼取M4A格式音频文件地址，拉取视频库原始文件源。
(5)流媒体服务器将M4A文件切片为ts文件片段存储在本地缓存磁盘中，同时生成ts文件外部访问地址，最后组装生成m3u8文件缓存在本地磁盘。
(6)CDN云端服务器从流媒体服务器拉取缓存ts文件片段和m3u8文件，并向所述用户端返回m3u8文件。
在本发明在线音频快速播放系统和方法中，当CDN云端服务器缓存中存在目标m3u8文件时，其用户流程为：用户→用户端APP→访问网站音频播放URL→CDN云端服务器读取URL参数，判断为缓存策略内的文件→CDN云端服务器将缓存中的目标m3u8文件返回至用户端。
当CDN云端服务器缓存中不存在目标m3u8文件时，用户流程为：用户→用户端APP→访问网站音频播放URL→CDN云端服务器读取URL参数，判断缓存策略内不存在目标m3u8文件→CDN云端服务器直接请求网站服务器，网站服务器将此请求转发给流媒体服务器→流媒体服务器读取URL参数→流媒体服务器从音频库服务器拉取目标M4A文件→流媒体服务器将拉取的目标M4A文件切片为ts文件片段存储在本地缓存磁盘中，同时生成ts文件外部访问地址，最后组装生成m3u8文件缓存在本地磁盘→CDN云端服务器从音频流媒体服务器拉取目标ts文件片段和m3u8文件进行缓存→CDN云端服务器将缓存中的m3u8文件返回至用户端。
在本发明的一个实施例中，其后台流程：管理员→批量上传MP3文件至运营管理后台服务器→转码服务器对上传的MP3文件转为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A→同步(存入)到音频库服务器中。
在本发明的线音频快速播放方法中，如果用户端首次访问页面将先拉取CDN云端服务器中的m3u8文件，浏览器将根据m3u8文件中的chunklist不断拉取流媒体片段(5秒/片段)，每拉取一次片段为一次HTTP请求，由于片段只有5秒时间，只要拉取一个片段就可以开始播放，每次的HTTP请求耗时会比完整拉取耗时极大缩小，用户收听体验会有非常大的改善(特别是单个MP3文件较大时)
鉴于服务器性能问题需要业务进行中有等待动作，在本发明的另一个实施例中，还包括队列服务器，运营管理后台服务器把上传文件地址发给所述队列服务器，加入队列则无需等待交由后台处理无需中断作业。所述转码服务器定时拉取队列服务器中的未转码文件地址进行转码，将MP3格式的音频文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A，与视频MP4区分，便于流媒体服务即时切片分发；同时将新的文件地址更新到文件关联数据库中。在该实施例中，其后台流程：管理员→批量上传MP3文件至运营管理后台服务器→运营管理后台服务器把上传文件地址发给队列服务器→转码服务器定时拉取队列服务器中的未转码文件地址进行转码，将MP3格式的音频文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A→同步(存入)到音频库服务器中。
本发明在线音频快速播放系统和方法，音频文件经过转码再次封装，加上CDN云端拉流，实现了首次播放速度提升和网站业务分离，提高用户访问体验；音频播放文件只需要经过一次流媒体服务器，后续播放直接从CDN云端拉取，播放期间音频服务器和网站服务器不需要数据交互，减轻了网站服务器的负担；音频MP3文件经过重新转码封装为AAC格式，体积更小，音质更佳，提升了用户的收听体验。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种在线音频快速播放系统，其特征在于：包括用户端、网站服务器、运营管理后台服务器、转码服务器、流媒体服务器、流媒体库服务器和CDN云端服务器；所述用户端为智能终端，用于获取流媒体播放URL和流媒体文件；所述转码服务器用于对所述运营管理后台服务器上传的MP3文件进行转码，并同步到所述音频库服务器中；所述网站服务器调用流媒体服务器对源文件进行切片，并生成m3u8文件，然后返回给所述CDN云端服务器进行缓存，所述CDN云端服务器将缓存的m3u8文件返回到所述用户端。
2.根据权利要求1所述的在线音频快速播放系统，其特征在于：还包括队列服务器，所述运营管理后台服务器把上传的MP3文件地址发给所述队列服务器。
3.一种利用权利要求2所述系统的在线音频快速播放方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)管理员使用电脑终端批量上传源文件到所述运营管理后台服务器；
(2)转码服务器将所述源文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A，与视频MP4区分，便于流媒体服务器即时切片分发；同时将新的文件地址更新到文件关联数据库中，转码服务器转码完成后实时将文件同步到音频库服务器中；
(3)用户通过用户端浏览器打开音频播放页面访问音频URL地址；CDN云端服务器判断其缓存内是否存在访问的目标m3u8文件；如果存在则直接返回缓存中的目标m3u8文件，如不存在所述CDN云端服务器则直接访问网站服务器并执行步骤(4)；
(4)所述CDN云端服务器请求网站服务器，网站服务器将此请求转发给所述流媒体服务器，所述流媒体服务器获取音频URL参数，拼取M4A格式音频文件地址，拉取流媒体库服务器中的目标源文件；
(5)所述流媒体服务器将拉取目标源文件切片为ts文件片段存储在本地缓存磁盘中，同时生成ts文件外部访问地址，组装生成m3u8文件缓存在本地磁盘；
(6)所述CDN云端服务器从流媒体服务器拉取缓存所述ts文件片段和m3u8文件，并向所述用户端返回m3u8文件。
4.根据权利要求3所述的在线音频快速播放方法，其特征在于：所述步骤(3)中音频URL地址为后缀m3u8的文件格式，domain为CDN云端地址。
5.根据权利要求3所述的在线音频快速播放方法，其特征在于：所述用户端首次访问页面将先拉取所述CDN云端服务器中的m3u8文件，浏览器将根据m3u8文件中的chunklist不断拉取流媒体片段，每拉取一次片段为一次HTTP请求。
6.根据权利要求5所述的在线音频快速播放方法，其特征在于：所述流媒体片段时长为5秒/片段。
7.根据权利要求3所述的在线音频快速播放方法，其特征在于：所述运营管理后台服务器把上传的MP3文件地址发给所述队列服务器，所述转码服务器定时拉取队列服务器中的未转码文件地址进行转码，将MP3格式的音频文件转码为AAC编码格式，并使用MPEG-4数字多媒体容器格式封装，扩展名为M4A。
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