CN114363303B - 一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，包括以下步骤：启动流媒体转码服务器；根据摄像头提供的rtsp流地址，与摄像头建立rtsp连接，获取rtp数据包；流媒体转码服务器开始解析rtp数据包；结合业务应用场景，探测到完整的视频信息后立即结束探测；在获得相关流信息之后，开始对rtp的负载数据进行解码转封装操作，要将从摄像头初获取的视频流数据转封装成HLS流数据；将磁盘切片方式改为内存切片，直接将HLS切片数据保存在内存当中进行分发；播放器通过http协议向流媒体转码服务器请求HLS切片文件进行播放。本发明将优化前的整体起播耗时由7～10秒钟，降低到优化后的4～6秒钟。

Description

一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法
技术领域
本发明涉及安防视频直播技术领域，特别涉及一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法。
背景技术
随着音视频技术的高速发展，人们不仅对于监控视频的画面清晰度、传输带宽和实时性有着高要求，对于视频观看的便利性和视频首帧的起播速度的要求也越来越高。目前的技术现状如下所示：
1、安防摄像头通过rtsp协议输出实时音视频流到流媒体服务器，流媒体服务器与摄像头建立rtsp连接后接收解析音视频数据，通常在建立连接并获取到首帧数据时需要耗时5～7秒钟；
2、在流媒体服务器解析到音视频数据后，考虑到对移动设备更好的支持性，以及为了防止特殊的网络环境下可能被防火墙屏蔽，会把音视频数据转换成HLS协议，目前流媒体服务使用的协议转换技术，会把音视频数据写成一个个切片文件存放在磁盘中，然后播放端再通过http协议来下载这些切片文件进行播放，这就导致了一个读写磁盘I/O的性能和耗时问题。从开始转换，到转换后输出音视频流大致耗时在2秒钟左右。
综上所述，各个环节的耗时相加之后，就会导致从摄像头输出音视频数据，到播放端观看到视频画面，整体耗时在7～10秒钟，甚至是更长时间。
发明内容
针对安防视频起播慢的问题，本发明提出了一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，包括以下步骤：
S1，启动流媒体转码服务器；
S2，根据摄像头提供的rtsp流地址，与摄像头建立rtsp连接，获取rtp数据包；
S3，流媒体转码服务器开始解析rtp数据包；
S4，结合业务应用场景，探测到完整的视频信息后立即结束探测；
S5，在获得相关流信息之后，开始对rtp的负载数据进行解码转封装操作，要将从摄像头初获取的视频流数据转封装成HLS流数据；
S6，将磁盘切片方式改为内存切片，直接将HLS切片数据保存在内存当中进行分发；
S7，播放器通过http协议向流媒体转码服务器请求HLS切片文件进行播放。
优选的，步骤S3包括以下步骤：
S31，通过解析数据包头部信息来探测流相关信息；
S32，如果数据包头部信息不够，再尝试解码视频帧来探测更多信息。
优选的，步骤S31中：所述流相关信息包括视频宽和视频高。
优选的，步骤S32中：结合数据包头部信息和视频帧内解码得到的数据，减少流信息的探测次数。
优选的，所述流信息的探测次数由之前的最多探测130次，控制到现在的50次以内。
优选的，步骤S6中：缩小单个切片文件的时长。
优选的，将单个切片文件的时长控制在2秒以内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是通过优化流媒体转码服务器探测流信息的逻辑，将之前的对流数据的探测次数从最多130次控制在现在的50次以内，减少了不必要的耗时，并且改变HLS切片文件的方式，优化了性能损耗和时间消耗，从而提高了转码引擎的出流速度，加快了播放端的首帧画面的起播速度。本发明将优化前的整体起播耗时由7～10秒钟，降低到优化后的4～6秒钟。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为现有流媒体转码方法的流程图；
图2为本发明一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参考图2，一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，包括以下步骤：
S1，启动流媒体转码服务器；
S2，根据摄像头提供的rtsp流地址，与摄像头建立rtsp连接，获取rtp数据包；
S3，流媒体转码服务器开始解析rtp数据包，首先通过解析包头来探测流相关信息(视频宽、高等)，如果数据包头部信息不够，再尝试解码视频帧来探测更多信息，此时需要控制解码的视频帧数，结合数据包头部信息和视频帧内解码得到的数据，可以将探测次数从之前的最多130次，控制到现在的50次以内，避免因探测的次数过多导致的耗时长；
S4，结合业务应用场景，探测到完整的视频信息后立即结束探测，跳过对音频数据的探测处理，可以减少不必要的耗时；
S5，在获得相关流信息之后，开始对rtp的负载数据进行解码转封装操作，要将从摄像头初获取的视频流数据转封装成HLS流数据；
S6，修改HLS的切片方式，将磁盘切片方式改为内存切片，直接将HLS切片数据保存在内存当中进行分发，避免磁盘I/O操作额外带来的性能损耗；
控制单个内存切片的数据长度，单个切片长度控制在2秒以内，以此减少播放器在下载切片文件时的耗时，从而来减少视频起播的整体耗时；
S7，播放器通过http协议向流媒体转码服务器请求HLS切片文件进行播放。
图1为现有流媒体转码方法，采用该方法视频起播的平均耗时为10秒左右，图2为本发明一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，采用本方法视频起播的平均耗时稳定在6 秒以内。
本发明在RTSP信令交互时，通过DESCRIBE请求源流信息，获取源流编码格式(比如视频编码H264、H265，音频编码AAC、G711A)和音视频编码时间基；
优化了转码引擎的探测流信息的逻辑，首先解析数据包头部数据来获取流相关信息比如宽、高等，如果通过数据包头部数据能够拿到完整的视频信息，则立即结束探测；
如果数据包头部信息不够，再尝试解码视频帧数据来获取流信息，此时需要控制解码的视频帧数。结合数据包头部信息和视频帧内解码得到的数据，可以大大减少流信息的探测次数。从之前的最多探测130次，控制到现在的50次以内。并根据实际业务场景需求，在探测获取到视频信息后就结束探测，不必在继续探测音频信息，减少了不必要的耗时，从而提高了转码引擎的出流速度，实测此阶段时间可以优化到2～4秒钟；
转码引擎解析到视频数据之后，将之前的生成磁盘切片的方式改为内存切片，即将视频数据保存在内存当中，直接在内存中进行视频数据的分发，避免了读写磁盘I/O的性能损耗和时间损耗，耗时可减少500毫秒左右；
缩小单个切片文件的时长，将单个切片文件的时长控制在2秒以内，不仅能提高起播速度，还能降低视频的延时。
本发明主要在之前的处理流程上结合实际的业务场景需求，改变了视频数据的探测方式，大大降低了视频数据的探测次数，还减少了不必要的探测音频数据的耗时，以及在生成HLS 切片数据方式上的优化，通过内存切片代替之前的磁盘切片，在降低耗时的同时，还避免了读写磁盘I/O所带来的性能损耗。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，启动流媒体转码服务器；
S2，根据摄像头提供的rtsp流地址，与摄像头建立rtsp连接，获取rtp数据包；
S3，流媒体转码服务器开始解析rtp数据包；
S31，通过解析数据包头部信息来探测流相关信息；
S32，如果数据包头部信息不够，再尝试解码视频帧来探测更多信息，结合数据包头部信息和视频帧内解码得到的数据，减少流信息的探测次数；
S4，结合业务应用场景，探测到完整的视频信息后立即结束探测，跳过对音频数据的探测处理；
S5，在获得相关流信息之后，开始对rtp的负载数据进行解码转封装操作，要将从摄像头初获取的视频流数据转封装成HLS流数据；
S6，将磁盘切片方式改为内存切片，直接将HLS切片数据保存在内存当中进行分发；
S7，播放器通过http协议向流媒体转码服务器请求HLS切片文件进行播放。
2.根据权利要求1所述的一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，其特征在于，步骤S31中：所述流相关信息包括视频宽和视频高。
3.根据权利要求1所述的一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，其特征在于：所述流信息的探测次数由之前的最多探测130次，控制到现在的50次以内。
4.根据权利要求1所述的一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，其特征在于，步骤S6中：缩小单个切片文件的时长。
5.根据权利要求4所述的一种实现监控视频快速起播的流媒体转码方法，其特征在于：将单个切片文件的时长控制在2秒以内。
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