CN113852842A - 一种基于教育云平台的视频转码调度方法和后台服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于教育云平台的视频转码调度方法和后台服务器，所述方法包括以下步骤：S1：配置监听路径，并启动监听模块，生成缓存文件；S2：通过通信协议与直播设备建立通信通道，更新可转码设备列表；S3：获取转码指令，驱使直播设备将缓存文件转码成转码文件，上传至监听模块；S4：将转码文件生成M3U8切片文件，更新点播列表。在本发明中，通过直播设备进行硬件转码，提高转码效率，并且脱离FFMPEG转码的限制，节约后台服务器的CPU资源。
Description
技术领域
本发明涉及云平台大数据处理技术领域，尤其涉及一种基于教育云平台的视频转码调度方法和后台服务器。
背景技术
目前市场上教育云平台的多码率多分辨率视频文件的生成方式主要为：FFmpeg软编码和分布式处理。
首先，采用FFmpeg软编码这种方式生成多码率多分辨率视频文件，不仅服务器CPU资源消耗巨大，而且同一时间基本上只能进行一个转码任务，最严重的是视频文件转码时间非常长，经常一个视频文件转码完成的时间是视频时长的1/4左右，一般来说录制的视频文件至少45分钟，如果转码完一个视频就需要15分钟左右，给用户带来极差的使用体验，同时随着需要处理的视频越来越多，多分辨率视频生成的速度会直线下降。
其次，采用分布式处理多码率多分辨率视频文件的方式，需要购买第三方云服务，成本大大增加，虽然文件编码时间确实大大缩短了，但视频文件的上传和回传需要走外网传输，理论上时间也不短，无法从根本上提高整个过程的速度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于教育云平台的视频转码调度方法，其能解决目前市场上教育云平台的多码率多分辨率视频文件的生成方式耗时长、效果差和成本高的问题。
本发明的目的之二在于提供一种基于教育云平台的视频转码调度后台服务器，其能解决目前市场上教育云平台的多码率多分辨率视频文件的生成方式耗时长、效果差和成本高的问题。
为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于教育云平台的视频转码调度方法，包括以下步骤：
S1：配置云平台的监听路径，并启动监听模块，生成缓存文件；
S2：驱使云平台与直播设备通过通信协议建立通信通道，更新可转码设备列表；
S3：获取转码指令，驱使直播设备将缓存文件转码成转码文件，上传至监听模块；
S4：通过云平台将转码文件生成M3U8切片文件，更新点播列表。
优选的，所述监听模块为VSFTPD。
优选的，所述监听路径包括监听端口和存储目录。
优选的，所述S2具体有以下步骤实现：
S21：通过云平台中启动WEBSOCKET协议通信服务端；
S22：通过直播设备启动WEBSOCKET协议通信客户端，并驱使云平台通过WEBSOCKET协议与直播设备建立SOCKET通信通道；
S23：将SOCKET通信通道存储起来，并更新可转码设备列表。
优选的，所述WEBSOCKET协议通信服务端包括链接协议、心跳协议、视频转码请求协议、视频转码完成协议和退出协议，其中心跳协议、视频转码请求协议和视频转码完成协议均为自定义协议，采用JSON格式通信。
优选的，所述S3具体有以下步骤实现：
S31：获取用户发送的转码指令，通过视频转码请求协议将监听路径发送至直播设备；
S32：驱使直播设备按监听路径从监听模块下载缓存文件，并对缓存文件进行转码，生成转码文件；
S33：通过视频转码完成协议将转码文件上传至监听模块，再将转码文件标记成转码完成状态。
优选的，所述S4具体有以下步骤实现：
将转码文件迁移至点播目录，并且生成M3U8切片文件，更新点播列表。
为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于教育云平台的视频转码调度后台服务器，包括储存器和处理器；储存器，用于储存程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行如上述的基于教育云平台的视频转码调度方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过直播设备进行硬件转码，提高转码效率，并且脱离FFMPEG转码的限制，节约后台服务器的CPU资源。具体的，在云平台上采用开源的VSFTPD监听直播设备的文件传输请求，降低多码率多分辨率视频文件的处理成本，进一步的，通过稳定的WEBSOCKET协议进行通信，保证通信稳定，优选的，利用可转码设备列表中的直播设备将缓存文件转码成转码文件，实现硬件编码提高，缩短编码时间，并且显著节约服务器的CPU资源。
附图说明
图1为本发明中所述的基于教育云平台的视频转码调度方法的流程图。
图2为本发明中所述的基于教育云平台的视频转码调度方法的实际应用的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
在本发明中，所述直播设备属于硬件编码，转码层面基本是毫秒级，同时转码完成后，再利用局域网将转码后的文件回传至云平台，从而提高转码的效率，所述VSFTPD为“very secure FTP daemon”的缩写，可以运行在诸如Linux、BSD、Solaris、HP-UNIX等系统上面，是一个完全免费的、开放源代码的ftp服务器软件，支持很多其他的FTP服务器所不支持的特征，比如：非常高的安全性需求、带宽限制、良好的可伸缩性、可创建虚拟用户、支持IPv6、速率高等。
实施例一：
如图1-2所示，一种基于教育云平台的视频转码调度方法，包括以下步骤：
S1：配置云平台的监听路径，并启动监听模块，生成缓存文件；
具体的，所述监听模块为VSFTPD，优选的，所述监听路径包括监听端口和存储目录；在本实施例中，预先在云平台上安装开源文件传输服务端软件—VSFTPD，然后对监听端口和存储目录进行配置，再启动VSFTPD，利用VSFTPD进行文件传输，以监听直播设备的文件传输请求，当直播设备进行直播时，VSFTPD通过ln命令软链接或者复制一份同名文件到VSFTPD存储目录，生成缓存文件。
S2：驱使云平台与直播设备通过通信协议建立通信通道，更新可转码设备列表；
具体的，在进行直播和转码之前，需要在使云平台与直播设备之间建立有效的通信通道，在本实施例中，所述S2具体有以下步骤实现：
S21：通过云平台中启动WEBSOCKET协议通信服务端；
具体的，在云平台中启动WEBSOCKET协议通信服务端，并设置相应的通信端口，用于连接直播设备。
S22：通过直播设备启动WEBSOCKET协议通信客户端，并驱使云平台通过WEBSOCKET协议与直播设备建立SOCKET通信通道；
具体的，在直播设备中启动WEBSOCKET协议通信客户端，将WEBSOCKET协议通信客户端和WEBSOCKET协议通信服务端连接，使得云平台和直播设备均通过SOCKET通信通道进行通信。
S23：将SOCKET通信通道存储起来，并更新可转码设备列表。
具体的，所述WEBSOCKET协议通信服务端包括链接协议、心跳协议、视频转码请求协议、视频转码完成协议和退出协议，其中心跳协议、视频转码请求协议和视频转码完成协议均为自定义协议，采用JSON格式通信，当云平台和直播设备之间建立起SOCKET通信通道后，将该SOCKET通信通道保存起来，并且更新可转码设备列表，同时，直播设备通过SOCKET通信通道开始按5秒一次的频率发送心跳协议数据给云平台，当超过5秒后，云平台依旧没收到直播设备发送的心跳协议，则将该SOCKET通信通道删除，并且更新可转码设备列表。
S3：获取转码指令，驱使直播设备将缓存文件转码成转码文件，上传至监听模块；
具体的，直播设备进行直播时，VSFTPD通过ln命令软链接或者复制一份同名文件到VSFTPD存储目录，生成缓存文件，当用户或者预先设定需要进行直播的视频进行转码时，则由可转码设备列表中的任意直播设备进行转码，在本实施例中，所述S3具体有以下步骤实现：
S31：获取用户发送的转码指令，通过视频转码请求协议将监听路径发送至直播设备；
具体的，当直播结束后，获取用户发出的指令或者预先的设置，判断该直播是否需要进行转码，若是，则通过视频转码请求协议将监听路径发送至直播设备，以驱使直播设备进行转码。
S32：驱使直播设备按监听路径从监听模块下载缓存文件，并对缓存文件进行转码，生成转码文件；
具体的，当直播设备获得视频转码请求协议后，根据协议中发送过来的数据，采用JSON反解析后，拿到缓冲文件的存储路径，根据存储路径从VSFTPD的存储目录中下载缓存文件，进行FPGA纯硬件编码，具体的，通过硬件调整码率、分辨率参数和转码，生成转码文件。
S33：通过视频转码完成协议将转码文件上传至监听模块，再将转码文件标记成转码完成状态。
具体的，在局域网中通过视频转码完成协议将转码文件上传至VSFTPD的存储目录中，然后将转码文件标记成转码完成状态。
表1
如表1所示，在CPU资源充足的前提下，通过云平台对应的服务器进行对视频文件进行软件编码(1080P转720P)，往往需要耗费的工作时间约等于视频文件总时长的1/4，当CPU资源紧张时，需要耗费的时间将会超过视频文件总时长的1/2；而通过FPGA硬件编码，转码层面基本是毫秒级，所以编码时间可以忽略不计，虽然服务器无需执行回传步骤(即节约了传输时间)，但是通过FPGA硬件编码后，利用局域网将编码后的视频文件回传至云平台的速度也是极快的，一般情况下，局域网的传输速度不低于100M/秒，因此，从总体上来说，通过FPGA硬件编码明显更加节约时间，并且在转码过程中明显节约CPU的资源，能够给用户带来更好的体验。
S4：将转码文件生成M3U8切片文件，更新点播列表。
具体的，当云平台获取到直播设备发送的视频转码完成协议后，将转码文件迁移至WEB视频点播目录，并且生成M3U8切片文件，更新点播列表，对外提供点播服务。
如图2所示，在本实施例中，直播设备的数量为1台以上，如图2所示，直播设备的数量为2，分别命名为直播设备A和直播设备B，具体的，直播设备A和/或直播设备B均预先设置有WEBSOCKET协议通信客户端，所述云平台中预先设置有WEBSOCKET协议通信服务端，在直播设备A和/或直播设备B上启动WEBSOCKET协议通信客户端，将WEBSOCKET协议通信客户端和WEBSOCKET协议通信服务端连接，使得云平台和直播设备均通过SOCKET通信通道进行通信，当云平台和直播设备之间建立起SOCKET通信通道后，将该SOCKET通信通道保存起来，并且更新可转码设备列表，同时，直播设备通过SOCKET通信通道开始按5秒一次的频率发送心跳协议数据给云平台，当云平台超过5秒都没收到直播设备B发送的心跳协议，则认为直播设备B已经与WEBSOCKET协议通信服务端断开，则将与直播设备B相对应的SOCKET通信通道删除，并且更新可转码设备列表，从而实现动态更新可转码设备列表；当云平台获取/监控到转码的需求，则云平台从可转码设备列表中随机选择一个直播设备，例如直播设备A，将带转码分辨率、码率信息转码状态和监听路径(即文件存储路径)通过视频转码请求协议发送至直播设备A，当直播设备A获得视频转码请求协议后，采用JSON进行反解析，根据存储路径从VSFTPD的存储目录中下载缓存文件，进行FPGA纯硬件编码，生成转码文件，再在局域网中通过视频转码完成协议将转码文件上传至VSFTPD的存储目录中，然后将转码文件标记成转码完成状态，当云平台获取到直播设备发送的视频转码完成协议后，将转码文件迁移至WEB视频点播目录，并且生成M3U8切片文件，更新点播列表，对外提供点播服务。
实施例二：
一种基于教育云平台的视频转码调度后台服务器，包括储存器和处理器；储存器，用于储存程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行如实施例一所述的基于教育云平台的视频转码调度方法。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：配置云平台的监听路径，并启动监听模块，生成缓存文件；
S2：驱使云平台与直播设备通过通信协议建立通信通道，更新可转码设备列表；
S3：获取转码指令，驱使直播设备将缓存文件转码成转码文件，上传至监听模块；
S4：通过云平台将转码文件生成M3U8切片文件，更新点播列表。
2.如权利要求1所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述监听模块为VSFTPD。
3.如权利要求1所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述监听路径包括监听端口和存储目录。
4.如权利要求1所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述S2具体有以下步骤实现：
S21：通过云平台中启动WEBSOCKET协议通信服务端；
S22：通过直播设备启动WEBSOCKET协议通信客户端，并驱使云平台通过WEBSOCKET协议与直播设备建立SOCKET通信通道；
S23：将SOCKET通信通道存储起来，并更新可转码设备列表。
5.如权利要求4所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述WEBSOCKET协议通信服务端包括链接协议、心跳协议、视频转码请求协议、视频转码完成协议和退出协议，其中心跳协议、视频转码请求协议和视频转码完成协议均为自定义协议，采用JSON格式通信。
6.如权利要求4所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述S3具体有以下步骤实现：
S31：获取用户发送的转码指令，通过视频转码请求协议将监听路径发送至直播设备；
S32：驱使直播设备按监听路径从监听模块下载缓存文件，并对缓存文件进行转码，生成转码文件；
S33：通过视频转码完成协议将转码文件上传至监听模块，再将转码文件标记成转码完成状态。
7.如权利要求1所述的基于教育云平台的视频转码调度方法，其特征在于：所述S4具体有以下步骤实现：
将转码文件迁移至点播目录，并且生成M3U8切片文件，更新点播列表。
8.一种基于教育云平台的视频转码调度后台服务器，其特征在于：包括储存器和处理器；储存器，用于储存程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求1-7任意一项所述的基于教育云平台的视频转码调度方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 56 Nanli East Road, Shiqi Town, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000 Applicant after: Guangdong Baolun Electronics Co.,Ltd. Address before: No.19 Chuangyuan Road, Zhongcun street, Panyu District, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant before: GUANGZHOU ITC ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211228 |