CN111526390B - 发送mmt包的方法及装置、接收mmt包的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种发送MMT包的方法，包括：以设定的时间间隔发送MPU；在每两个MPU之间发送信号消息信息；其中，在发送每个MPU时，最后发送所述MPU的MPU元数据。本申请还公开了一种发送MMT包的装置、及接收MMT包的方法。应用本申请公开的技术方案，能够在多媒体广播系统中缩短终端的播放等待时间。

Description

发送MMT包的方法及装置、接收MMT包的方法
本申请是申请日为2014年09月17日、申请号为201410474915.6、发明名称为“发送MMT包的方法及装置、接收MMT包的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及多媒体传输技术领域，具体而言，本申请涉及发送MMT包的方法及装置、接收MMT包的方法。
背景技术
在多媒体广播过程中，当终端开始接入或进行频道切换时，为了获得第一个可播放的数据，终端必须等待可播放数据头以及至少一个完整的播放帧。传统广播使用的是活动图像专家组传输流(MPEG2-TS)技术，在不同的数字电视技术标准下通过相应的包来发送控制头信息，例如：MPEG2-TS下是程序专用信息(PSI)包，数字视频广播(DVB)标准下是业务信息(SI)包，美国高级电视业务顾问委员会(ATSC)标准下是节目与系统信息协议(PSIP)包。而目前比较流行的HTTP动态自适应流媒体(DASH)技术，是将MP4包头作为单独的片段(第一个片段)发送，为之后的数据提供解码参考。
上述两种方法都有其局限性，终端必须收到控制信息之后才能开始对音视频数据进行解码播放，即当终端开始接入或者频道切换的时刻，用户等待节目开始播放的时间取决于收到控制信息的时间。通常在视频广播的时候，该时间都会比较长。MPEG2-TS技术处理标清视频时，理论值是1.4秒(硬件实现)，处理高清或者超高清视频时，等待时间会成倍增长。DASH技术目前的时间是4.5秒。从用户体验的角度，播放等待时间偏长，尤其是在用户希望连续切换频道的情况下(例如选频道时)，用户体验很差。
发明内容
本申请提供了一种发送MMT包的方法及装置，以及接收MMT包的方法，以缩短多媒体广播系统中终端的播放等待时间。
本申请提供的一种发送活动图像专家组媒体传输MMT包的方法，包括：
以设定的时间间隔发送媒体处理单元MPU；
在每两个MPU之间发送信号消息信息；
其中，在发送每个MPU时，最后发送所述MPU的MPU元数据。
较佳地，所述在每两个MPU之间发送信号消息信息包括：
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，在每两个MPU之间发送N1次所述信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数；
如果信号消息的长度大于设定阈值，在每两个MPU之间发送N2次所述信号消息的索引信息，所述索引信息用于接收端获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。
较佳地，在每两个MPU之间发送N2次所述信号消息的索引信息之前，进一步包括：
将信号消息存放到服务器上，并存储信号消息与索引信息的对应关系。
较佳地，所述在发送每个MPU时，最后发送所述MPU的MPU元数据包括：
先发送所述MPU的媒体片段单元MFU，最后发送所述MPU的MPU元数据和片段元数据；
或者，将片段元数据放置在对应的MFU之后发送，最后发送所述MPU的MPU元数据；
或者，按照正常顺序发送所述MPU的MFU和对应的片段元数据，最后发送所述MPU的MPU元数据。
较佳地，所述发送所述MPU的MFU包括：
按照包序号从小到大的顺序发送MFU；或
按照包序号从大到小的顺序发送MFU。
较佳地，所述设定的时间间隔为500毫秒。
本申请还提供了一种发送MMT包的装置，包括：发送顺序确定模块和发送模块，其中：
所述发送顺序确定模块，用于设定发送MPU的时间间隔，并在两个MPU之间插入信号消息信息；其中，在每个MPU内部，用于将所述MPU的MPU元数据放置在最后；
所述发送模块，用于按照发送顺序确定模块所确定的发送顺序，发送相应的包。
较佳地，在信号消息的长度小于或等于设定阈值时，所述发送顺序确定模块用于在每两个MPU之间插入N1次所述信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数；
在信号消息的长度大于设定阈值时，所述发送顺序确定模块用于在每两个MPU之间插入N2次所述信号消息的索引信息，所述索引信息用于接收端获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。
较佳地，所述发送顺序确定模块，进一步用于将信号消息存放到服务器上，并存储信号消息与索引信息的对应关系。
较佳地，所述发送顺序确定模块在将所述MPU的MPU元数据放置在最后时有三种发送顺序：
用于将所述MPU的MPU元数据和片段元数据放置在最后；
或者，用于将所述MPU的MPU元数据放置在最后,片段元数据放置在所对应的MFU之后；
或者，仅将所述MPU的MPU元数据放置在最后，MFU和对应的片段元数据按照正常发送顺序发送。
较佳地，如果接收端需要静态信息量最大化，所述发送顺序确定模块在MPU内部按照包序号从小到大的顺序放置MFU；
如果接收端需要动态信息量最大化，所述发送顺序确定模块在MPU内部按照包序号从大到小的顺序放置MFU。
较佳地，所述发送MPU的时间间隔为500毫秒。
本申请还提供了一种接收MMT包的方法，包括：
接收按照设定的时间间隔发送的MPU；
在每两个MPU之间接收信号消息信息；
其中，在每个MPU内部，最后接收到所述MPU的MPU元数据。
较佳地，所述在每两个MPU之间接收信号消息信息包括：
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，在每两个MPU之间接收N1次所述信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数；
如果信号消息的长度大于设定阈值，在每两个MPU之间接收N2次所述信号消息的索引信息，并根据所述索引信息获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。
较佳地，根据所述索引信息获取对应的信号消息包括：
根据所述索引信息、以及信号消息与索引信息的对应关系，从服务器获取对应的信号消息。
较佳地，所述在每个MPU内部，最后接收到所述MPU的MPU元数据包括：
先接收到所述MPU的MFU，最后发送所述MPU的MPU元数据和片段元数据；
或者，在接收到MFU之后接收到对应的片段元数据，最后接收到所述MPU的MPU元数据；
或者，按照正常顺序接收到所述MPU的MFU和对应的片段元数据，最后接收到所述MPU的MPU元数据。
较佳地，按照包序号从小到大的顺序接收到所述MPU的MFU；或
按照包序号从大到小的顺序接收到所述MPU的MFU。
较佳地，所述设定的时间间隔为500毫秒。
由上述技术方案可见，本申请通过改变片段传输中的发送顺序，使得在不同的场景下，即使第一个片段不完整也可以播放，从而大幅缩短了终端的播放等待时间。采用本申请所提供的技术方案，最长播放等待时间将小于1秒，从而能够提供良好的用户体验。
此外，本申请技术方案还能获得以下一个或多个有益效果：
在本发明提供的实施例中，通过选择合适的MPU发送间隔时间可以保证终端随机接入的同步性及最大化带宽利用率。
在本发明提供的实施例中，通过选择在MPU发送间隔内插入多个信号消息，或者利用索引信息的方式让终端自行在服务器下载所需信号消息，可以使终端以更大的概率播放所接收到的多媒体内容。
在本发明提供的实施例中，通过将MPU元数据和片段元数据作为MPU的最后两个包进行发送，大大降低了终端可播放多媒体资源的等待时间。
在本发明提供的实施例中，通过将MFU按照从大到小或从小到大的顺序发送，分别满足了广播过程中画面质量最优化和信息量最大化应用场景的需求。
附图说明
图1为现有MMT技术下发送MMT包的方法示意图；
图2为本申请一较佳实施例中发送MMT包的流程示意图；
图3为本申请一较佳实施例中的MPU包发送间隔示意图；
图4为本申请一较佳实施例中插入信号消息后的基本发送顺序示意图；
图5为本申请一较佳实施例中在MPU间插入多个信号消息的示意图；
图6为现有MMT协议的负载产生方式示意图；
图7为现有在MPU包发送间隔内接入的播放等待时间示意图；
图8为现有在发送MPU包的过程中接入的播放等待时间示意图；
图9为本申请一较佳实施例中调整MPU内部发送顺序后的播放等待时间示意图；
图10为本申请一较佳实施例中静态信息量最大化的MFU发送顺序示意图；
图11为本申请一较佳实施例中动态信息量最大化的MFU发送顺序示意图；
图12为本申请一较佳发送MMT包的装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
本申请基于MPEG媒体传输(MMT：MPEG Media Transport)技术提出了一种能够大幅缩短频道切换时间和接入等待时间的发送MMT包的技术方案。
图1为现有MMT技术下发送MMT包的方法示意图。根据图1，需要发送两种类型的MMT包：信号消息(Signaling msg)和媒体处理单元(MPU：Media Processing Unit)。其中：
信号消息中包含部件信息(CI：component information)，MPU中包含多媒体资源。CI中包含多媒体资源的页面布局，即多媒体资源将以何种布局方式显示，因此，终端只有在接收到信号消息及多媒体资源后才能正常播放。由于终端的接入是随机性的，因此，信号消息必须以一定的周期发送，如果终端在发送完信号消息之后接入，则接收到的多媒体资源将因为无法播放而被丢弃。
根据现有MMT技术，单个数据片段是可以独立播放的，而不需要额外的处理信息。本申请在此基础上，通过调整MMT包的发送顺序，来降低终端等待可播放资源的时间，具体地，本申请以设定的时间间隔发送MPU，并在每两个MPU之间发送信号消息信息；其中，在发送每个MPU时，先发送所述MPU的MFU，再发送所述MPU的MPU元数据和片段元数据。
下面结合附图对本申请技术方案进行详细说明。
如图2所示，为本申请一较佳实施例中发送MMT包的流程示意图，包括步骤S200至步骤S230，其中：
S200：确定MPU发送时间间隔。
在广播模式下，为了确保不同终端在随机接入时的同步性，本申请在发送MPU时，按照设定的时间间隔进行发送，间隔时间等于单个MPU的播放时间。理论上，为了降低终端接入后多媒体资源能快速播放的时间，MPU的容量应该尽可能小，但是如果MPU的容量过小，带宽利用率相应地就会很低。在考虑带宽利用率，并保证同步性的前提下，为了最大化带宽利用率，本申请较佳实施例选择每隔500毫秒发送一次MPU，如图3所示。
S210：在每两个MPU之间插入信号消息信息。
如前所述，终端只有在接收到信号消息后，才能播放多媒体资源，因此本实施例按照如图4所示的基本发送顺序发送信号消息。
根据图4，每两个MPU中间插入一个信号消息进行发送，这样可以保证终端接入后，可以尽快地播放多媒体资源，大幅减少了切换时间。
并且，如果信号消息较小时，例如：当信号消息的长度小于或等于设定阈值时，可以在MPU发送时间间隔中尽可能多的重复发送信号消息，例如：发送N1次信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数，这样可以以更大的概率保证终端在随机接入时，可以收到信号消息，以便快速播放多媒体资源。插入方法如图5所示。
当信号消息较小时，上述方法是非常有效的。但是，当信号消息比较大的情况下，由于信号消息的发送时间过长，可能导致MPU发送间隔中，不足以发送一个完整的信号消息，此时，可以通过发送对应于信号消息的索引信息来解决。具体地，当信号消息的长度大于设定阈值时，在每两个MPU之间发送N2次所述信号消息的索引信息，该索引信息用于接收端获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。这种情况下，发送端需要将信号消息存放到服务器(例如：宽带点播服务器)上，并存储信号消息与索引信息的对应关系，当终端随机接入时，可以以更大的概率接收到索引包，一旦终端用户接收到索引信息，可以立即从服务器上下载相应的信号消息，保证之后可尽快播放多媒体内容。这里，索引信息可以以索引包的形式发送。该方法的另一个优点在于，不会影响MPU的发送周期，能够保证终端随机接入时的同步性。
S220：在MPU内部确定包的发送顺序。
在MMT协议里，负载是按如图6所示方式产生的。可以将包分成三类：第一类为MPU元数据，第二类为片段元数据，第三类为媒体片段单元(MFU：media fragmentation unit)，一个MFU就是一个包含多媒体资源的样本，即一帧数据，例如视频资源或者音频资源。在广播过程中，这三类数据都是切分成UDP包的形式发送的，每个MPU包含一个MPU元数据，一个片段元数据和若干MFU。终端只有在收到MPU元数据和片段元数据之后才能正常播放已经收到的MFU。
而用户在随机接入时可能存在以下两种情况：一种是在MPU包与MPU包的发送间隔时间中接入，另一种是在发送MPU包的过程中接入。
如果终端在MPU包与MPU包的发送间隔时间内接入，终端将能够完整地播放接入后所接收到的多媒体内容，此时终端所需要等待的时间，即播放等待时间如图7所示。
如果终端在发送MPU包的过程中接入，按照现有发送MMT包的技术，发送包的顺序将如图8所示，因为没有收到MPU A的元数据和片段元数据，在收到部分MPU A后将无法立即播放，必须等到接收完MPU B之后才能正常播放，等待时间如图8所示。
针对上述缺陷，本申请对发送顺序做如下调整：在每个MPU内，最后发送该MPU的MPU元数据。具体而言，有以下三种发送顺序：
1)先发送该MPU的MFU，再发送该MPU的MPU元数据和片段元数据；
2)将片段元数据放置在对应的MFU之后发送，最后发送所述MPU的MPU元数据；
3)按照正常顺序(即：图6所示顺序)发送所述MPU的MFU和对应的片段元数据，最后发送所述MPU的MPU元数据。
其中，第1)种发送顺序能够获得最佳的效果。通过将MPU元数据包和片段元数据包作为MPU的最后两个包来发，可以保证终端在发送MPU包的过程中随机接入时，以最大的概率接收到这两个包，以便终端能够快速播放。按照本申请提出的方法调整发送顺序后，终端所需要等待的时间如图9所示。显然，与现有技术相比，降低了终端接入后正常播放的等待时间。
本申请通过调整MPU元数据和片段元数据的发送顺序，大大降低了终端随机接入后的等待时间，为了适应不同场景的需要，本发明进一步针对两种不同的场景调整了MFU的发送顺序，下面加以说明。此部分发明内容可以但不仅限于以下两种场景的使用。
由于关键的MFU包(I帧)包含所有的画面信息，将影响画面呈现质量，而其他的帧只是描述了运动图像信息。而不同的场景下，对画面的质量需求是不同的，因此，以下按照静态信息量最大化和动态信息量最大化两种场景加以说明此部分的发明内容。
在静态信息量最大化场景下，MFU的发送顺序作如图10所示调整，即：MFU包是按照包序号从小到大的顺序发送的，此时终端在接收完MPU A后就能正常播放，但是动态图像信息可能丢失。例如，电视广播场景下，用户无法接受图像马赛克但可以会忽略短暂的画面停留。
在动态信息量最大化场景下，MFU的发送顺序作如图11所示调整，即：MFU包是按照包序号从大到小的顺序发送的，此时终端用户在接受完MPU A后就能正常播放，但是静态图像信息可能丢失。例如，在监控场景下，用户不关心静态图像，只关心动态信息。
S230：通过传输协议发送MMT包。
在确定好MMT包的发送顺序之后，按照传输协议发送包内容，传输协议包含但不仅限于以下几种，TCP/IP、UDP、HTTP。
至此，结束图2所示方法流程。
对应于上述方法，本申请实施例还提供了一种较佳的发送MMT包的装置，如图12所示。该装置包括：发送顺序确定模块和发送模块，其中：
所述发送顺序确定模块，用于设定发送MPU的时间间隔，并在两个MPU之间插入信号消息信息；其中，在每个MPU内部，用于将所述MPU的MPU元数据放置在最后；
所述发送模块，用于按照发送顺序确定模块所确定的发送顺序，发送相应的包。
较佳地，在信号消息的长度小于或等于设定阈值时，所述发送顺序确定模块用于在每两个MPU之间插入N1次所述信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数；
在信号消息的长度大于设定阈值时，所述发送顺序确定模块用于在每两个MPU之间插入N2次所述信号消息的索引信息，所述索引信息用于接收端获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。
较佳地，所述发送顺序确定模块可以进一步用于将信号消息存放到服务器上，并存储信号消息与索引信息的对应关系。
较佳地，所述发送顺序确定模块在将所述MPU的MPU元数据放置在最后时有三种发送顺序：
用于将所述MPU的MPU元数据和片段元数据放置在最后；
或者，用于将所述MPU的MPU元数据放置在最后,片段元数据放置在所对应的MFU之后；
或者，仅将所述MPU的MPU元数据放置在最后，MFU和对应的片段元数据按照正常发送顺序发送。
较佳地，如果接收端需要静态信息量最大化，所述发送顺序确定模块在MPU内部按照包序号从小到大的顺序放置MFU；
如果接收端需要动态信息量最大化，所述发送顺序确定模块在MPU内部按照包序号从大到小的顺序放置MFU。
较佳地，所述发送MPU的时间间隔为500毫秒。
对应于上述发送MMT包的方法，本申请还提供了一种接收MMT包的方法，包括：
接收按照设定的时间间隔发送的MPU；
在每两个MPU之间接收信号消息信息；
其中，在每个MPU内部，先接收到所述MPU的MFU，再接收到所述MPU的MPU元数据和片段元数据。
较佳地，所述在每两个MPU之间接收信号消息信息包括：
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，在每两个MPU之间接收N1次所述信号消息，其中，N1为大于或等于1的整数；
如果信号消息的长度大于设定阈值，在每两个MPU之间接收N2次所述信号消息的索引信息，并根据所述索引信息获取对应的信号消息，其中，N2为大于或等于1的整数。
较佳地，根据所述索引信息获取对应的信号消息包括：
根据所述索引信息、以及信号消息与索引信息的对应关系，从服务器获取对应的信号消息。
较佳地，按照包序号从小到大的顺序接收到所述MPU的MFU；或按照包序号从大到小的顺序接收到所述MPU的MFU。
较佳地，所述设定的时间间隔为500毫秒。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种发送媒体传输MMT包的方法，其特征在于，包括：
发送媒体处理单元MPU；
在每两个MPU传送之间发送信号消息信息；
改变组成一个MPU的片段的发送顺序，
其中，所述改变组成一个MPU的片段的发送顺序包括：媒体片段单元MFU的发送在片段元数据和MPU元数据的发送之前。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改变组成MPU的片段的发送顺序包括：
MPU元数据的发送在最后。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每两个MPU传送之间发送所述信号消息信息包括：
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，在每两个MPU传送之间发送N1次所述信号消息信息，其中，N1为大于或等于1的整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送媒体处理单元MPU包括：以设定的时间间隔发送MPU。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述设定的时间间隔为500毫秒。
6.一种发送媒体传输MMT包的装置，其特征在于，包括：发送顺序确定模块和发送模块，其中：
所述发送顺序确定模块，用于在每两个媒体处理单元MPU传送之间插入信号消息信息，并改变组成一个MPU的片段的发送顺序；
所述发送模块，用于发送MPU和信号消息信息，
其中，所述改变组成一个MPU的片段的发送顺序包括：
媒体片段单元MFU的发送在片段元数据和MPU元数据的发送之前。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述改变组成MPU的片段的发送顺序包括：
MPU元数据的发送在最后。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述在每两个MPU传送之间发送所述信号消息信息包括：
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，在每两个MPU传送之间发送N1次所述信号消息信息，其中，N1为大于或等于1的整数。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送媒体处理单元MPU包括：以设定的时间间隔发送MPU。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：
所述设定的时间间隔为500毫秒。
11.一种接收媒体传输MMT包的方法，其特征在于，包括：
接收MPU；
接收信号消息信息，所述信号消息信息是在每两个MPU传送之间被发送的；
其中，组成一个MPU的片段的发送顺序被改变；
其中，所述组成一个MPU的片段的发送顺序被改变包括：
媒体片段单元MFU的发送在片段元数据和MPU元数据的发送之前。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组成一个MPU的片段的发送顺序被改变包括：
MPU元数据的发送在最后。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
如果信号消息的长度小于或等于设定阈值，所述信号消息信息在每两个MPU传送之间被发送N1次，其中，N1为大于或等于1的整数。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述MPU是以设定的时间间隔被发送的。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述设定的时间间隔为500毫秒。
16.一种接收媒体传输MMT包的装置，被配置为执行如权利要求11至15中任一项所述的方法。
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