CN111447464A - 一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法 - Google Patents

一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法，该系统包括融合网关，流媒体服务器、存储模块以及主控制器，通过在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件，由于一条虚拟通道适配一个流媒体文件，可以避免流媒体文件传输链路的堵塞，实现流媒体文件的快速传输，有效提高在多网融合下流媒体传输速度。

Description

一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及多网融合技术领域，具体是一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法。
背景技术
随着网络信息技术和互联网的迅猛发展，我们正处在移动互联快速发展的时代，不但面对巨大的信息量，信息的表现形式也越来越丰富，越来越多的信息以音频或视频等多媒体的形式进行发布和传播。
在新形势下，用户对视频业务的需求不断升级，传统的广电机构，包括网络公司和电视台，都面临深层改革。如何提供融合语音、数据、图像和视频等多种媒体元素在三网融合的背景下的快速传输成为现在最为关注的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于流媒体的多网融合系统及其实现方法，其能有效提高在多网融合下流媒体传输速度。
第一方面，本发明提供了一种基于流媒体的多网融合系统，包括：融合网关，流媒体服务器、存储模块以及主控制器；
所述流媒体服务器，与所述融合网关连接，用于将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
所述存储模块，与所述流媒体服务器连接，用于缓存所述流媒体服务器向客户端传输的流媒体文件；
所述融合网关，用于转发所述客户端向所述流媒体服务器发送的流媒体播放请求、以及转发所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求，向所述客户端传输的流媒体文件；
所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。
作为本发明的进一步改进方案，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器包括设备信息获取模块、子流媒体文件适配模块；
所述设备信息获取模块，用于获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
所述子流媒体文件适配模块，用于根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
作为本发明的进一步改进方案，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；所述多网融合系统还包括编码模块，所述编码模块与所述流媒体服务器连接，用于根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
作为本发明的进一步改进方案，所述融合网关，还用于响应于所述客户端发送的网络接入请求，对所述客户端进行鉴权。
作为本发明的进一步改进方案，所述主控制器还包括心跳检测模块，用于根据设定的第一时间间隔分别对所述客户端、所述流媒体服务器与所述融合网关进行心跳检测。
作为本发明的进一步改进方案，所述主控制器还包括丢包检测模块、重传模块；
所述丢包检测模块，用于根据设定的第二时间间隔检测是否接收到所述客户端返回的文件接收成功指令；
所述重传模块，用于当检测出没有接收到所述客户端返回的文件接收成功指令时，从所述存储模块中获取当前第二时间间隔内缓存的子流媒体文件，作为重传文件，并将所述重传文件按照时间顺序插入所述流媒体服务器的当前传输列表的首位进行重传。
第二方面，本发明还提供了一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，由第一方面所述的基于流媒体的多网融合系统执行，包括以下步骤：
融合网关与流媒体服务器建立连接；
所述流媒体服务器将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
主控制器在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道；
所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求通过所述虚拟通道向所述客户端传输的流媒体文件；
存储模块缓存所述流媒体服务器向所述客户端传输的流媒体文件。
作为本发明的进一步改进方案，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器包括设备信息获取模块、子流媒体文件适配模块；
设备信息获取模块获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
子流媒体文件适配模块根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
作为本发明的进一步改进方案，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；
编码模块根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
作为本发明的进一步改进方案，所述融合网关响应于所述客户端发送的网络接入请求，对所述客户端进行鉴权。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过第一方面提供的基于流媒体的多网融合系统，其中，所述流媒体服务器，与所述融合网关连接，用于将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；所述存储模块，与所述流媒体服务器连接，用于缓存所述流媒体服务器向所述客户端传输的流媒体文件；所述融合网关，用于转发所述客户端向所述流媒体服务器发送的流媒体播放请求、以及转发所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求，向所述客户端传输的流媒体文件；所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。通过在融合网关和流媒体服务器之间建立多个互相独立的虚拟通道，并一条虚拟通道适配一个流媒体文件，实现流媒体文件的快速传输，有效提高在多网融合下流媒体传输速度。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于流媒体的多网融合系统的框架示意图；
图2为本发明第二实施例提供的一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。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。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种基于流媒体的多网融合系统，包括：融合网关1，流媒体服务器2、存储模块3以及主控制器4；
所述流媒体服务器2，与所述融合网关1连接，用于将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
所述存储模块3，与所述流媒体服务器2连接，用于缓存所述流媒体服务器2向客户端5传输的流媒体文件；
所述融合网关1，用于转发所述客户端5向所述流媒体服务器2发送的流媒体播放请求、以及转发所述流媒体服务器2响应于所述流媒体播放请求，向所述客户端5传输的流媒体文件；
所述主控制器4，与所述融合网关1连接，用于在所述融合网关1与所述流媒体服务器2建立连接之后，在所述融合网关1和所述流媒体服务器2之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端5传输所述流媒体文件。
本发明实施例通过在所述融合网关1与所述流媒体服务器2建立连接之后，在所述融合网关1和所述流媒体服务器3之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端5传输所述流媒体文件，由于一条虚拟通道适配一个流媒体文件，可以避免流媒体文件传输链路的堵塞，实现流媒体文件的快速传输，有效提高在多网融合下流媒体传输速度。
在本发明实施例中，流媒体服务器通过信号转换、编转码技术将各种媒体元素转换成流媒体文件。以DTMB信号为例，流媒体服务器2将DTMB信号转换为多种视频流，包括
MPEG-2、H264、标清TS/IP流、高清TS/IP流等，然后将所述多种视频流进行编转码处理，生成符合客户端视频格式的视频流，通常为H264格式的视频流，及所述流媒体文件。其中，所述客户端可以为手机、平板电脑、电脑等移动终端，或电视机、投影仪等终端设备。
作为本发明例的改进，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器4包括设备信息获取模块41、子流媒体文件适配模块42；
所述设备信息获取模块41，用于获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
所述子流媒体文件适配模块42，用于根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
在本实施例中，根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，使得不同网络带宽的情况下、不同终端分辨率的终端自动适配不同视频速率的子流媒体文件，保证客户端可以流畅播放流媒体文件；通过适配出相应的子流媒体文件后，所述流媒体服务器2还可以通过切片技术将所述子流媒体文件切片成一系列虚拟视频切片，并按照时间顺序通过相应虚拟通道将视频切片传输至客户端，以使得客户端在接收到相应的视频切片后可以直接进行渲染播放。具体的切片流程为现有技术，在本发明实施例不进行详细说明。例如采用HLS切片工具对所述子流媒体文件进行扫描解析，按照配置的切片时间间隔执行HLS格式的切片操作，生成HLS视频分段，同时生成分配文件和索引文件；采用切片密钥对视频切片进行加密，最终生成分片格式M3U8/TS的切片文件并发送到所述终端进行播放。
本发明实施例通过将子流媒体文件转换为视频切片，由终端按需索取切片数据，增大了终端的缓冲，在一定程度上缓解了网络波动问题，使得在移动弱网络环境下仍然可以实现流畅的视频播放。
作为本发明实施例的改进，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；所述多网融合系统还包括编码模块6，所述编码模块6与所述流媒体服务器2连接，用于根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
在本发明实施例中，对不同客户端提供相应编码方式的子流媒体文件，避免客户端的流媒体文件格式不兼容问题，保证客户端可以正常播放流媒体文件。
作为本发明实施例的改进，所述融合网关1，还用于响应于所述客户端5发送的网络接入请求，对所述客户端5进行鉴权。
作为本发明实施例的改进，所述主控制器4还包括心跳检测模块43，用于根据设定的第一时间间隔分别对所述客户端5、所述流媒体服务器2与所述融合网关1进行心跳检测。
在本发明实施例中，通过对客户端进行心跳检测，在第一时间间隔内没有接收到流媒体服务器2发送的第一心跳检测数据帧时，判断出所述流媒体服务器2断开连接，否则流媒体服务器2正常连接；在第一时间间隔内没有接收到客户端5发送的第二心跳检测数据帧时，判断出所述客户端5断开连接，否则流客户端5正常连接；当流媒体服务器2或客户端5断开连接时，需要重新建立流媒体服务器2、客户端5与融合网关1的通信连接，从而保证流媒体文件的正常传输。
作为本发明实施例的改进，所述主控制器4还包括丢包检测模块44、重传模块45；
所述丢包检测模块44，用于根据设定的第二时间间隔检测是否接收到所述客户端5返回的文件接收成功指令；
所述重传模块45，用于当检测出没有接收到所述客户端5返回的文件接收成功指令时，从所述存储模块3中获取当前第二时间间隔内缓存的子流媒体文件，作为重传文件，并将所述重传文件按照时间顺序插入所述流媒体服务器2的当前传输列表的首位进行重传。
在本发明实施例中，通过丢包检测和重传，避免流媒体文件在传输过程中出现的丢失现象，保证流媒体文件传输的完整性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过第一方面提供的基于流媒体的多网融合系统，其中，所述流媒体服务器，与所述融合网关连接，用于将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；所述存储模块，与所述流媒体服务器连接，用于缓存所述流媒体服务器向所述客户端传输的流媒体文件；所述融合网关，用于转发所述客户端向所述流媒体服务器发送的流媒体播放请求、以及转发所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求，向所述客户端传输的流媒体文件；所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。通过在融合网关和流媒体服务器之间建立多个互相独立的虚拟通道，并一条虚拟通道适配一个流媒体文件，实现流媒体文件的快速传输，有效提高在多网融合下流媒体传输速度。
请参阅图2，本发明第二实施例中，本发明还提供了一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，由第一实施例所述的基于流媒体的多网融合系统执行，包括以下步骤：
S1：融合网关与流媒体服务器建立连接；
S2：所述流媒体服务器将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
S3：主控制器在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道；
S4：所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求通过所述虚拟通道向所述客户端传输的流媒体文件；
S5：存储模块缓存所述流媒体服务器向所述客户端传输的流媒体文件。
作为本发明实施例的改进，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器包括设备信息获取模块、子流媒体文件适配模块；
设备信息获取模块获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
子流媒体文件适配模块根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
作为本发明实施例的改进，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；
编码模块根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
作为本发明实施例的改进，所述融合网关响应于所述客户端发送的网络接入请求，对所述客户端进行鉴权。
作为本发明实施例的改进，心跳检测模块根据设定的第一时间间隔分别对所述客户端、所述流媒体服务器与所述融合网关进行心跳检测。
作为本发明实施例的改进，丢包检测模块根据设定的第二时间间隔检测是否接收到所述客户端返回的文件接收成功指令；
当检测出没有接收到所述客户端返回的文件接收成功指令时，重传模块从所述存储模块中获取当前第二时间间隔内缓存的子流媒体文件，作为重传文件，并将所述重传文件按照时间顺序插入所述流媒体服务器的当前传输列表的首位进行重传。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件，实现流媒体文件的快速传输，有效提高在多网融合下流媒体传输速度。
需要说明的是，本发明实施例所述的方法与第一实施例所述的基于流媒体的多网融合系统的原理相同，在此不再重复说明。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，包括：融合网关，流媒体服务器、存储模块以及主控制器；
所述流媒体服务器，与所述融合网关连接，用于将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
所述存储模块，与所述流媒体服务器连接，用于缓存所述流媒体服务器向客户端传输的流媒体文件；
所述融合网关，用于转发所述客户端向所述流媒体服务器发送的流媒体播放请求、以及转发所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求，向所述客户端传输的流媒体文件；
所述主控制器，与所述融合网关连接，用于在所述融合网关与所述流媒体服务器建立连接之后，在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道，并通过所述虚拟通道向所述客户端传输所述流媒体文件。
2.根据权利要求1所述的一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器包括设备信息获取模块、子流媒体文件适配模块；
所述设备信息获取模块，用于获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
所述子流媒体文件适配模块，用于根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
3.根据权利要求2所述的一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；所述多网融合系统还包括编码模块，所述编码模块与所述流媒体服务器连接，用于根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，所述融合网关，还用于响应于所述客户端发送的网络接入请求，对所述客户端进行鉴权。
5.根据权利要求1所述的一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，所述主控制器还包括心跳检测模块，用于根据设定的第一时间间隔分别对所述客户端、所述流媒体服务器与所述融合网关进行心跳检测。
6.根据权利要求2所述的一种基于流媒体的多网融合系统，其特征在于，所述主控制器还包括丢包检测模块、重传模块；
所述丢包检测模块，用于根据设定的第二时间间隔检测是否接收到所述客户端返回的文件接收成功指令；
所述重传模块，用于当检测出没有接收到所述客户端返回的文件接收成功指令时，从所述存储模块中获取当前第二时间间隔内缓存的子流媒体文件，作为重传文件，并将所述重传文件按照时间顺序插入所述流媒体服务器的当前传输列表的首位进行重传。
7.一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，其特征在于，由权利要求6所述的基于流媒体的多网融合系统执行，包括以下步骤：
融合网关与流媒体服务器建立连接；
所述流媒体服务器将采集到的多媒体数据转码成流媒体文件；
主控制器在所述融合网关和所述流媒体服务器之间建立与待发送的流媒体文件一一对应的虚拟通道；
所述流媒体服务器响应于所述流媒体播放请求通过所述虚拟通道向客户端传输的流媒体文件；
存储模块缓存所述流媒体服务器向所述客户端传输的流媒体文件。
8.根据权利要求7所述的一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，其特征在于，所述流媒体文件包括多个同步的子流媒体文件，其中，一个子流媒体文件对应一种视频码率；
所述主控制器包括设备信息获取模块、子流媒体文件适配模块；
设备信息获取模块获取所述流媒体播放请求中的客户端设备信息，其中，所述客户端设备信息包括终端分辨率以及网络带宽；
子流媒体文件适配模块根据所述终端分辨率、网络带宽适配相应的子流媒体文件，以使得所述流媒体服务器通过所述虚拟通道传输适配出的子流媒体文件。
9.根据权利要求8所述的一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，其特征在于，所述客户端设备信息还包括终端支持编码方式；
编码模块根据所述终端支持编码方式确定适配出的子流媒体文件的编码方式。
10.根据权利要求7所述的一种基于流媒体的多网融合系统的实现方法，其特征在于，所述融合网关响应于所述客户端发送的网络接入请求，对所述客户端进行鉴权。
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