WO2013013533A1 - 一种iptv流媒体文件虚拟分段和使用的方法及系统 - Google Patents

一种iptv流媒体文件虚拟分段和使用的方法及系统 Download PDF

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WO2013013533A1
WO2013013533A1 PCT/CN2012/076174 CN2012076174W WO2013013533A1 WO 2013013533 A1 WO2013013533 A1 WO 2013013533A1 CN 2012076174 W CN2012076174 W CN 2012076174W WO 2013013533 A1 WO2013013533 A1 WO 2013013533A1
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张宇
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/845Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments
    • H04N21/8456Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments by decomposing the content in the time domain, e.g. in time segments
    • HELECTRICITY
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    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/61Network physical structure; Signal processing
    • H04N21/6106Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network
    • H04N21/6125Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network involving transmission via Internet

Definitions

  • the present invention relates to an interactive network television system, i.e., an IPTV system, and more particularly to a method and a related system for implementing virtual segmentation of streaming media files. Background technique
  • IPTV has achieved considerable development. With the advent of the 3G era, the demand for three-screen convergence is becoming stronger and stronger. It will enable IPTV users and the business market to grow faster. It is the bottleneck of mobile streaming media, especially IPTV. Good to try.
  • the so-called three-screen refers to the computer screen, TV screen and mobile phone screen.
  • the current three-screen integration is to realize the interconnection and intercommunication between the three screens of mobile phone screen, computer screen and TV screen from the perspective of the terminal.
  • this kind of interoperability does not mean that the three screens play the same content, but according to the characteristics of the three screens, there are both uniform and different, and a good video information transmission complements and service uniformity is formed between the three screens. Promote each other's value.
  • the key to the integration of the three networks is the integration of content.
  • the content fusion is the premise of realizing the multimedia convergence service.
  • the same content needs to correspond to the playback requirements of different media files and different resolutions. It is necessary to distinguish different media files according to the code rate.
  • the network architecture for media playback includes: User (USER), HTTP Streaming Service (HSS, HTTP Streaming). Service subsystem, an electronic program menu (EPG), a content distribution network (CDN), wherein the HSS subsystem includes a content production subsystem, an HTTP server subsystem, a client terminal system, and a storage device, and the HTTP server subsystem is implemented only
  • the standard HTTP server function that is, only returns the corresponding file content according to the client's Get request, does not require the file format to be parsed, etc., thereby greatly reducing the requirements on the server.
  • the client can specify the byte range of the file and support parsing of the corresponding file format.
  • the various media services include video on demand (VOD) and live broadcast services.
  • VOD video on demand
  • a media directory in which one index file for audio/video (m3u8) or pure audio (m3u) for pointing to the TS segment file is stored side by side;
  • each TS directory side by side index file for 1 m3u8 or m3u pointing to the TS segment file;
  • the specified directory adobevod is both the root directory of the Web and the root directory of the media, which is implemented by modifying the configuration file. Place the player control in the adobevod directory, Adobevod/swfs/videoPlayer.swfo
  • the specified directory VOD is the root directory of the Web, a directory of a program, which includes a plurality of data files of different code rates. *i draw and description files for these data files *.ism and *.ismc and embedded player controls *.html files and compressed files *.xap.
  • the directory structure is as follows:
  • Microsoft's encoder can generate multiple files in the filename directory, just put the filename directory in the web ⁇ directory.
  • the current mainstream media file directory structure is as shown in FIG. 2, and the specified directory VOD of WEBTV includes on-demand program content (content) 1, on-demand program content2, etc., wherein WEBTV on-demand program Both involve multiple media files and index files, as well as html files, etc., and these files are associated/referenced, such as the movie (movie) file in the html format, content.html, media (media) file media, media
  • the file refers to the multi-level index (index ) file index.xxx.
  • the structural model and service model of such media files in addition to the support of content providers, bring the following problems:
  • the object of the present invention is to provide a method and system for virtual segmentation and use of IPTV streaming media files, which are used to solve the problem of media file storage of HTTP media services, and clear a technical obstacle for the real implementation of triple play.
  • a method for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file includes providing a pre-processing device in an IPTV system, and the steps performed by the pre-processing device include:
  • the middleware of the pre-processing device obtains the media file to be segmented in the file system online according to the media file request sent by the client via the HTTP server;
  • the media file is divided and processed to obtain a plurality of slice files and saved.
  • the streaming media segmenter of the pre-processing device is obtained according to the received Real-Time Transport Protocol (RTP) packet Live media stream to be segmented;
  • RTP Real-Time Transport Protocol
  • the media stream is divided into a plurality of slice files and saved to the middleware of the preprocessing device.
  • the preprocessor of the preprocessing device reads the media file to be segmented offline;
  • the media file is segmented to obtain a plurality of slice files and saved to the middleware of the preprocessing device.
  • the method also includes:
  • each of the slice files with the key frame or the identifier is merged and added to the same virtual segment media file, and the index file is updated once. .
  • the shard file in the virtual segment media file is read from the file system by using the file, and the fragment file is sent to the client, including:
  • the HTTP server responds to the index file of the virtual segmented media file to the client according to the playback request of the client;
  • the middleware of the pre-processing device receives a media file request of the client including the index file via an HTTP server;
  • the middleware of the pre-processing device reads the fragment file in the virtual segment media file from the file system by using the index file, and sends the fragment file to the client via an HTTP server.
  • a system for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file comprising: a preprocessing device, a file system;
  • a pre-processing device configured to divide the received media stream or media file to be segmented, to obtain a plurality of fragment files, and insert key frames or labels for indexing in the plurality of fragment files ⁇ / br>, merge the fragment files with key frames or identifiers to form a virtual segment media file, create an index file of the virtual segment media file containing the key frame or identification information, and use the client according to the playback request
  • the index file reads a fragment file in the virtual segment media file from the file system, and sends the fragment file to a client;
  • a file system configured to save the virtual segment media file.
  • the pre-processing device includes: a middleware, a streaming media segmenter, and a pre-processor; wherein, the middleware is configured to obtain the media file to be segmented in the file system online according to the media file request sent by the client via the HTTP server And dividing the media file into a plurality of fragment files;
  • a streaming media segmenter configured to obtain a live media stream to be segmented according to the received RTP packet, and perform segmentation processing on the media stream to obtain a plurality of fragment files and an index file thereof;
  • the preprocessor is configured to read the media file to be segmented offline, and divide the media file to obtain a fragment file.
  • the middleware is further configured to: after the index file of the virtual segment media file is created, add a slice file with a key frame or an identifier to the same virtual segment media file, and update the Index file.
  • the system also includes:
  • An HTTP server configured to send a media file request of the client that includes the index file to the middleware, and slice the virtual media file in the virtual segment media file read by the middleware from the file system The file is sent to the client.
  • the present invention has the beneficial effects that the present invention effectively solves the file storage problem of the HTTP media service by virtual segmentation of the streaming media file in the IPTV system, thereby improving the speed of searching and locating the media file, and It satisfies the requirements of content fusion for multimedia convergence services, and clears a technical obstacle for the real implementation of three-screen integration.
  • FIG. 1 is a structural diagram of a media service system of HTTP in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a media file in the prior art
  • FIG. 3 is a flow chart of a method for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file provided by the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a media service of a system for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file provided by the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an index file and a media file organization of the B+ tree structure shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a flowchart of a live broadcast release process of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of offline on-demand publishing of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart of an online on-demand publishing of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of an HTTP streaming service provided by an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a system structure for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file provided by the present invention. detailed description
  • FIG. 3 is a flow chart showing a method for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file provided by the present invention. As shown in FIG. 3, the method includes the following steps:
  • Step 401 Setting a preprocessing device in the IPTV system
  • Step 402 Segment the received media stream or media file to be segmented to obtain multiple fragment files.
  • Step 403 Insert a key frame or identifier for indexing in the plurality of fragment files respectively.
  • Step 404 Combine the fragment files with key frames or identifiers to form a virtual segment media file, and save the file to a file.
  • Step 405 Create an index file of the virtual segment media file that includes the key frame or the identification information.
  • Step 406 Read the fragment file in the virtual segment media file from the file system by using the index file according to the playback request of the client, and send the fragment file to the client.
  • the step 402 includes: the middleware of the pre-processing device acquires the media file to be segmented in the file system online according to the media file request sent by the client via the HTTP server; and performs segmentation processing on the media file to obtain multiple points.
  • the file is saved and saved.
  • the step 402 further includes: the streaming media segmenter of the preprocessing device acquires a live media stream to be segmented according to the received Real Time Transport Protocol (RTP) packet; and performs segmentation processing on the media stream to obtain multiple fragments. File and save to the middleware of the pre-processing device.
  • RTP Real Time Transport Protocol
  • the step 402 further includes: the pre-processor of the pre-processing device reads the media file to be segmented offline; performs the segmentation process on the media file to obtain a plurality of slice files, and saves the file to the middleware of the pre-processing device.
  • the step 405 further includes: after the middleware of the pre-processing device establishes the index file of the virtual segment media file, each of the slice files with the key frame or the identifier is merged and added to the same virtual segment media file. , update the index file once.
  • the step 406 includes: the HTTP server responding to the client with the index file of the virtual segmented media file according to the play request of the client; the middleware of the pre-processing device receives the media file request of the client that includes the index file via the HTTP server; The middleware of the processing device reads the fragment file in the virtual segment media file from the file system by using the index file, and sends the fragment file to the client via an HTTP server.
  • the present invention implements an intermediate layer, i.e., middleware, on the file system for segmenting media files while generating one or more index files. As shown in FIG.
  • the HTTP server sends a request for extracting a media file to the middleware according to the video request of the client; the middleware finds the corresponding fragment from the file system according to the index file in the media file request and the calculated deviation amount. File, obtain the fragment file, and send it to the client via an HTTP server.
  • the present invention adds a pre-processing device to the file system. Further, an intermediate layer (Middle Ware), or middleware, is added to preprocess the storage media files, that is, to logically media the media files.
  • the media file adopts a virtual sharding method, that is, physically, a plurality of media shards are included in one virtual segmented media file, and an index file of the virtual segmented media file is included (may be Multiple), similar to INDEX.M3U8, F4M and other index files, the index file and media file organization structure shown in Figure 5, using B + tree structure.
  • each program there is a main index description file, which describes which code rate, and the URL of the description file corresponding to each code rate.
  • the client can select the index file of the corresponding bit rate to download according to its own bandwidth, and then download the corresponding segmented content after parsing.
  • FIG. 6 is a flowchart of a live broadcast release of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the steps include:
  • Step 701 The live stream is introduced from the front-end encoder to the central node or the edge node providing the live broadcast service by using an RTP packet.
  • Step 702 After the RTP packet is decapsulated, the streaming media segmenter generates a plurality of fragment files and index files thereof according to the sequence.
  • Step 703 The plurality of fragment files and the cable are cut! The file is saved to the middleware;
  • Step 704 The middleware inserts an identifier or a key frame for indexing in each of the fragment files;
  • Step 705 The middleware uses a write function to merge the fragment files inserted with the identifier or the key frame into a virtual segmented media file, and write the file into the file system.
  • Step 706 The file system calls the underlying function to save the virtual segment media file.
  • Step 707 The file system sends the storage result to the middleware.
  • Step 708 The middleware creates or updates an index file of the virtual segment media file.
  • the index file When the shard file is large enough, the index file records the frame ID of the key file of the shard file, and does not record the shard file identifier for searching and locating the shard file.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an offline on-demand publishing of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the steps include:
  • Step 801 The preprocessor reads the media file to be segmented offline
  • Step 802 The pre-processor segments the media file to form a TS fragment, that is, multiple fragment files.
  • Step 803 Save the multiple fragment files to a middleware.
  • Step 804 The middleware inserts an identifier or a key frame for indexing in each fragment file.
  • Step 805 The middleware uses a write function to merge the fragment files inserted with the identifier or the key frame into a virtual segmented media file. Write to the file system;
  • Step 806 The file system calls the underlying function to save the virtual segment media file.
  • Step 807 The file system sends the storage result to the middleware.
  • Step 808 The middleware creates or updates an index file of the virtual segment media file.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an online on-demand publishing process of a virtual segment of an IPTV streaming media file according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the steps include:
  • Step 901 The client sends a media file request to the middleware via the HTTP server.
  • Step 902 The middleware reads the media file from the file system according to the media file request.
  • Step 903 After the middleware opens the media file, perform segmentation processing to obtain a plurality of fragment files, and insert an identifier or a key frame for indexing in each fragment file;
  • Step 904 The middleware sends the fragment file to the client via the HTTP server to perform media service, and the middleware uses the write function to merge the fragment files with the identifier or key frame into the virtual segment media file and write the file.
  • the middleware uses the write function to merge the fragment files with the identifier or key frame into the virtual segment media file and write the file.
  • Step 905 The file system calls the underlying function to save the virtual segment media file.
  • Step 906 The file system sends the storage result to the middleware.
  • Step 907 The middleware creates or updates an index file of the virtual segment media file.
  • the index file is directly used to locate the virtual segment media file, and the fragment file can be obtained.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of an HTTP streaming service provided by an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the steps include:
  • Step 1001 The client sends a play request of the media file containing the content number to the HTTP server (download server) to obtain an index file.
  • Step 1002 The HTTP server obtains an index file according to the content number.
  • Step 1003 The HTTP server responds to the index file to the client.
  • Step 1004 The client sends a media file request to the middleware via the HTTP server.
  • Step 1005 The middleware calculates an offset and a duration according to the media file request.
  • Step 1006 The middleware obtains the fragment file from the file system, and Sending the fragment file to the client via an HTTP server;
  • Step 1007 After the client drags forward to the progress bar, it continues to send a media file request to the middleware via the HTTP server to obtain the next fragment file.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a system for virtual segmentation and use of an IPTV streaming media file provided by the present invention.
  • the system includes: a pre-processing device and a file system; wherein, the pre-processing set in the IPTV system Device for receiving the media stream or media to be segmented
  • the volume file is divided to obtain a plurality of fragment files, and key frames or identifiers for indexing are respectively inserted into the plurality of fragment files, and the fragment files with key frames or identifiers are merged to form virtual segmentation media.
  • an index file of the virtual segmented media file including the key frame or the identification information and reading the virtual segment media file from the file system by using the index file according to a playback request of the client Fragmenting the file and sending the fragment file to the client;
  • a file system configured to save the virtual segment media file.
  • the pretreatment device includes:
  • a middleware configured to obtain, according to a media file request sent by the client via the HTTP server, a media file to be segmented in the file system, and divide the media file into a plurality of fragment files;
  • a streaming media segmenter configured to obtain a live media stream to be segmented according to the received Real-Time Transport Protocol (RTP) packet, and perform segmentation processing on the media stream to obtain a plurality of slice files and an index file thereof;
  • RTP Real-Time Transport Protocol
  • the preprocessor is configured to read the media file to be segmented offline, and divide the media file to obtain a fragment file.
  • the middleware is further configured to add a fragment file with a key frame or an identifier to the same virtual segment media file after the index file of the virtual segment media file is created, and update the index once. file.
  • the system also includes:
  • An HTTP server configured to send a media file request of the client that includes the index file to the middleware, and slice the virtual media file in the virtual segment media file read by the middleware from the file system The file is sent to the client.
  • the file system may be disposed on a storage device of the HTTP media service system; the middleware may be disposed on a content service subsystem HCG of the HTTP media service system.

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Abstract

本发明公开了一种IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的方法及系统,方法包括:在IPTV系统中设置一个预处理装置,并执行以下步骤:将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割,得到多个分片文件;在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标识;将插有关键帧或标识的分片文件合并,形成虚拟分段媒体文件,并保存至文件系统中;建立包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引文件;根据客户端的播放请求,利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚拟分段媒体文件中的分片文件,并将所述分片文件发送至客户端。本发明解决了HTTP媒体服务的媒体文件存储问题,为三屏融合的真正实现扫清了一个技术障碍。

Description

一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的方法及系统 技术领域
本发明涉及交互式网络电视系统, 即 IPTV系统, 尤其涉及一种实现流 媒体文件的虚拟分段的方法及其相关系统。 背景技术
IPTV作为一种视频传媒服务业务, 已经取得相当规模的发展。随着 3G 时代的到来, 市场对于三屏融合的需求也越来越强烈, 它将让 IPTV的用户 量和业务市场会有更快的增长,是移动流媒体、特别是 IPTV突破目前发展 瓶颈的不错尝试。
所谓三屏, 是指电脑屏、 电视屏和手机屏, 目前的三屏融合, 是从终 端角度考虑, 实现手机屏、 电脑屏、 电视屏三个屏幕之间内容的互联互通。 当然, 这种互联互通并非仅仅指三个屏幕播放相同内容, 而是根据三个屏 幕各自特点, 既有统一又有差异, 在三屏之间形成很好的视频资讯传递互 补和服务统一, 从而推动彼此的价值提升。
然而要实现三屏互动, 首先要实现 IPTV、 MVS和 WebTV三者之间的 不同的媒体存储和媒体服务, 由于 IPTV、 MVS和 WebTV三种业务接入的 网络不同, 接入的终端类型和接入方式以及业务的呈现形式也不相同, 因 此多业务融合平台必须完成对多接入终端和网络的自动适配。
三网融合关键是内容的融合, 内容融合是实现多媒体融合业务的前提, 同一个内容需要对应多个媒体文件适应不同码率和分辨率的播放需求, 需 要根据码率区分不同的媒体文件。
如图 1所示, 对于超文本传输协议(HTTP ) 的媒体服务来说, 媒体播 放的网络架构包括:用户( USER )、 HTTP流媒体服务( HSS, HTTP Streaming Service ) 子系统、 电子节目菜单 (EPG )、 内容分发网络(CDN ), 其中, HSS子系统包括内容制作子系统、 HTTP服务器子系统、客户端子系统、存 储设备, 所述 HTTP服务器子系统只实现标准的 HTTP服务器功能, 即只 根据客户端的 Get请求, 返回相应的文件内容, 不要求对文件格式进行解 析等操作, 从而大大减少对服务端的要求。 客户端可以指定文件的字节范 围, 同时支持相应文件格式的解析。
目前, 如表 1所示, 对于 IPTV用户、 手机用户、 WEBTV用户来说, 各种媒体服务的类型是不同的, 所述各种媒体服务包括视频点播服务 ( VOD )和直播服务。
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表 1
以 WEBTV的节目为例, 不同的厂家, 其 VOD内容组织各不相同, 典 型的如 APPLE、 ADOBE、 MICROSOFT等等, 现分别说明如下:
1、 Apple的媒体文件
每个单码率 VOD内容中并列存放: 1个 html文件, 其中的 src字段指向索引文件;
1个媒体目录, 其中并列存放用于指向 TS分段文件的 1个格式为 音视频 (m3u8 )或纯音频 (m3u ) 的索引文件;
1个 TS目录, TS目录中并列存放多个 *.ts分段文件;
每个多码率 VOD内容中并列存放:
1个 html文件, 其中 src字段指向主索引文件;
1 个媒体目录, 其中并列存放用于指向各码率的索引文件的 1 个 m3u8或 m3u的主索引文件;
多个 TS 目录, 每个 TS 目录并列存放用于指向 TS分段文件的 1 个 m3u8或者 m3u的索引文件;
多个 *.ts分段文件。
2、 Adobe的媒体文件
指定目录 adobevod既是 Web的根目录, 也是媒体的根目录, 通过修改 配 置文件 实 现 。 在 adobevod 目 录下放置播放器控件 , Adobevod/swfs/videoPlayer.swfo
所有的播放器均调用该控件, 一个节目一个目录, 该目录下包括多个 不同码率的数据文件 *.f4v (—个码率对应一个 .f4v 文件)和对这些数据文 件的描述文件 * .smil和嵌入播放器控件的 * .html文件。
例如, 对于节目 filename , 其目录结构如下:
VOD/filename/data_150kbps.f4v
data_500kbps.f4v
data_700kbps.f4v
data_1000kbps.f4v
data_1500kbps.f4v
movie.smil
movie.html 3、 Microsofte的媒体文件
指定目录 VOD是 Web的根目录, 一个节目一个目录, 该目录下包括 多个不同码率的数据文件 *.i画 和对这些数据文件的描述文件 *.ism 和 * .ismc和嵌入播放器控件的 * .html文件和压缩文件 * .xap。
例如, 对于节目 filename, 目录结构如下:
VOD/filename/data_300000.ismv
data_427000.ismv
data_608000.ismv
data_866000.ismv
data_1233000.ismv
data_2436000.ismv
data.ism
data.ismc
SmoothStreaming.xap
Default.html
微软的编码器能够生成 filename目录下的多个文件,只需要将 filename 目录放在 web的^^目录下即可。
通过以上列举的媒体文件的形式, 可以看出目前主流的媒体文件目录 结构如图 2所示, WEBTV的指定目录 VOD中包括点播节目内容( content ) 1、 点播节目 content2等, 其中 WEBTV的点播节目均涉及多个媒体文件和 索引文件, 以及 html 文件等, 且这些文件相互关联 /引用, 如点播节目 content 1中涉及 html格式的电影 (movie )文件 movie.html, 媒体(media ) 文件 media, media文件涉及多层的索引 ( index )文件 index.xxx。 目前这样 的媒体文件的结构模型和服务模型 , 除了需要得到内容提供商的支持外, 还带来了以下几个问题:
1、 组成媒体文件的小文件数目巨大, 对于文件系统来说是个问题, 文 件句柄数不够; 2、由于文件数目巨大,造成文件系统中对文件的搜索和定位速度緩慢;
3、 按照上述的文件格式提供流媒体服务的话, 没有同步提高软件和服 务的空间, 对厂商而言也就是没有增值空间。 发明内容
本发明的目的在于提供一种 IPTV 流媒体文件虚拟分段和使用的方法 及系统, 用于解决 HTTP媒体服务的媒体文件存储问题, 为三网融合的真 正实现扫清一个技术障碍。
根据本发明的一个方面,提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用 的方法, 包括在 IPTV系统中设置一个预处理装置, 所述预处理装置执行的 步驟包括:
将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文件; 在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标识;
将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟分段媒体文件, 并保 存至文件系统中;
建立包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引文件; 根据客户端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中读取所 述虚拟分段媒体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端。
所述将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文 件, 包括:
预处理装置的中间件根据客户端经由 HTTP服务器发送的媒体文件请 求, 在线获取文件系统中的待分段的媒体文件;
将所述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件并保存。
所述将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文 件, 包括:
预处理装置的流媒体分段器根据接收的实时传输协议( RTP )包, 获取 待分段的直播媒体流;
将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处理装 置的中间件。
所述将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文 件, 包括:
预处理装置的预处理器离线读入待分段的媒体文件;
将所述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处理 装置的中间件。
该方法还包括:
预处理装置的中间件在建立所述虚拟分段媒体文件的索引文件后, 每 将一个插有关键帧或标识的分片文件合并追加至同一虚拟分段媒体文件 中, 更新一次所述索引文件。
所述根据客户端的播放请求, 利用所述索弓 I文件从所述文件系统中读 取所述虚拟分段媒体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端, 包括:
HTTP服务器根据客户端的播放请求,向客户端响应虚拟分段媒体文件 的索引文件;
预处理装置的中间件经由 HTTP服务器接收客户端的包含所述索引文 件的媒体文件请求;
预处理装置的中间件利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚 拟分段媒体文件中的分片文件, 并经由 HTTP服务器发送至客户端。
根据本发明的另一个方面,提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使 用的系统, 该系统包括: 预处理装置、 文件系统; 其中,
预处理装置, 用于将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得 到多个分片文件, 在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标 识, 将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟分段媒体文件, 建立 包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引文件, 并根据客户 端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚拟分段媒 体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端;
文件系统, 用于保存所述虚拟分段媒体文件。
所述预处理装置包括: 中间件、 流媒体分段器、 预处理器; 其中, 中间件, 用于根据客户端经由 HTTP服务器发送的媒体文件请求, 在 线获取文件系统中待分段的媒体文件, 将所述媒体文件进行分割处理, 得 到多个分片文件;
流媒体分段器, 用于根据接收的 RTP包, 获取待分段的直播媒体流, 并将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件及其索引文件;
预处理器, 用于离线读入待分段的媒体文件, 并将所述媒体文件进行 分割处理, 得到分片文件。
所述中间件, 还用于在建立所述虚拟分段媒体文件的索引文件后, 每 将一个插有关键帧或标识的分片文件合并追加至同一虚拟分段媒体文件 中, 更新一次所述索引文件。
所述系统还包括:
HTTP服务器,用于将客户端的包含所述索引文件的媒体文件请求发送 至所述中间件, 并将所述中间件从所述文件系统中读取的所述虚拟分段媒 体文件中的分片文件发送至客户端。
与现有技术相比, 本发明的有益效果在于, 本发明通过在 IPTV系统中 流媒体文件虚拟分段, 有效解决了 HTTP媒体服务的文件存储问题, 既提 高了媒体文件搜索和定位的速度, 又满足了多媒体融合业务对内容融合的 要求, 为三屏融合的真正实现扫清了一个技术障碍。 附图说明
图 1是现有技术中 HTTP的媒体服务系统结构图;
图 2是现有技术中的媒体文件的结构示意图;
图 3是本发明提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的方法流程 图;
图 4是本发明提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的系统的媒 体服务示意图;
图 5是图 4所示 B+树结构的索引文件和媒体文件组织示意图; 图 6是本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的直播发布流程 图;
图 7是本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的离线点播发布 流程图;
图 8是本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的在线点播发布 流程图;
图 9是本发明实施例提供的 HTTP流媒体服务的流程示意图
图 10是本发明提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的系统结 构示意图。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明, 应当理解, 以下 所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明, 并不用于限制本发明。
图 3显示了本发明提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的方法 流程图, 如图 3所示, 该方法包括以下几个步驟:
步驟 401: 在 IPTV系统中设置一个预处理装置;
步驟 402: 将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割,得到多个分 片文件; 步驟 403: 在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标识; 步驟 404: 将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟分段媒体文 件, 并保存至文件系统中;
步驟 405:建立包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引 文件;
步驟 406: 根据客户端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统 中读取所述虚拟分段媒体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客 户端。
所述步驟 402包括: 预处理装置的中间件根据客户端经由 HTTP服务 器发送的媒体文件请求, 在线获取文件系统中的待分段的媒体文件; 将所 述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件并保存。
所述步驟 402还包括: 预处理装置的流媒体分段器根据接收的实时传 输协议(RTP )包,获取待分段的直播媒体流; 将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处理装置的中间件。
所述步驟 402还包括: 预处理装置的预处理器离线读入待分段的媒体 文件; 将所述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处 理装置的中间件。
所述步驟 405还包括: 预处理装置的中间件在建立所述虚拟分段媒体 文件的索引文件后, 每将一个插有关键帧或标识的分片文件合并追加至同 一虚拟分段媒体文件中, 更新一次所述索引文件。
所述步驟 406包括: HTTP服务器根据客户端的播放请求, 向客户端响 应虚拟分段媒体文件的索引文件; 预处理装置的中间件经由 HTTP服务器 接收客户端的包含所述索引文件的媒体文件请求; 预处理装置的中间件利 用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚拟分段媒体文件中的分片文 件, 并经由 HTTP服务器发送至客户端。 从文件系统的角度说, 本发明在文件系统之上实现一个中间层, 即中 间件, 用于对媒体文件进行分段, 同时生成一个或多个索引文件。 如图 4 所示, HTTP服务器根据客户端的视频请求, 向中间件发送提取媒体文件请 求; 中间件根据所述媒体文件请求中的索引文件和计算的偏离量, 从文件 系统中找到对应的分片文件, 获取所述分片文件, 并经由 HTTP服务器发 送至客户端。
本发明在文件系统之上, 增加了一个预处理装置, 进一步说, 增加了 中间层( Middle Ware ) , 或称之为中间件, 用来对待存储媒体文件进行预处 理, 即对媒体文件进行逻辑上的分割, 媒体文件采用虚拟分片的方式, 即 物理上, 多个媒体分片是包含在一个虚拟分段媒体文件中, 同时带有所述 虚拟分段媒体文件的一个索引文件(可以是多个), 类似于 INDEX.M3U8、 F4M等这样的索引文件, 其索引文件和媒体文件组织结构如图 5所示, 采 用 B+树结构。
为了尽量缩短客户端的启动时间, 优选的, 对于每个节目, 有一个主 索引描述文件, 其中描述有哪些码率, 以及每个码率对应的描述文件的 URL。 客户端可以根据自己的带宽, 选择相应码率的索引文件下载, 解析 后, 再下载相应的分段内容。
6显示了本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的直播发布 流程图, 如图 6所示, 步驟包括:
步驟 701: 直播码流通过 RTP包的形式从前端编码器引入到中心节点 或提供直播服务的边缘节点;
步驟 702: 流媒体分段器将 RTP包解封装后, 将媒体流按照序列生成 多个分片文件及其索引文件;
步驟 703: 将所述多个分片文件及其索弓!文件保存至中间件; 步驟 704: 中间件在每个分片文件中插入用于索引的标识或关键帧; 步驟 705: 中间件使用 write函数, 将插有标识或关键帧的分片文件合 并成虚拟分段媒体文件, 写入文件系统中;
步驟 706: 文件系统调用底层功能, 保存所述虚拟分段媒体文件; 步驟 707: 文件系统向中间件发送存储结果;
步驟 708: 中间件建立或更新所述虚拟分段媒体文件的索引文件。
当分片文件足够大时, 索引文件中记录分片文件关键帧的帧 ID, 否贝' J , 记录分片文件的标识, 以供查找和定位分片文件。
对于 VOD的处理, 考虑有两种方式, 一种是离线处理, 一种是在线处 理, 如图 7和图 8所示。
图 7显示了本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的离线点播 发布流程图, 如图 7所示, 步驟包括:
步驟 801: 预处理器离线读入待分段的媒体文件;
步驟 802: 预处理器将所述媒体文件进行分片, 形成 TS分片, 即多个 分片文件;
步驟 803: 将所述多个分片文件保存至中间件;
步驟 804: 中间件在每个分片文件中插入用于索引的标识或关键帧; 步驟 805: 中间件使用 write函数, 将插有标识或关键帧的分片文件合 并成虚拟分段媒体文件, 写入文件系统;
步驟 806: 文件系统调用底层功能, 保存所述虚拟分段媒体文件; 步驟 807: 文件系统向中间件发送存储结果;
步驟 808: 中间件建立或更新所述虚拟分段媒体文件的索引文件。
图 8显示了本发明实施例提供的 IPTV流媒体文件虚拟分段的在线点播 发布流程图, 如图 8所示, 步驟包括:
步驟 901 : 客户端经由 HTTP服务器向中间件发送媒体文件请求; 步驟 902:中间件根据所述媒体文件请求,从文件系统中读取媒体文件; 步驟 903: 中间件打开媒体文件后进行分割处理, 得到多个分片文件, 并在每个分片文件中插入用于索引的标识或关键帧;
步驟 904: 中间件将分片文件经由 HTTP服务器发送至客户端, 进行媒 体服务, 并且中间件使用 write函数, 将插有标识或关键帧的分片文件合并 成虚拟分段媒体文件, 写入文件系统中;
步驟 905: 文件系统调用底层功能, 保存所述虚拟分段媒体文件; 步驟 906: 文件系统向中间件发送存储结果;
步驟 907: 中间件建立或更新所述虚拟分段媒体文件的索引文件。 上述流程中, 当后续再有其他客户端请求媒体服务时, 直接使用索引 文件对虚拟分段媒体文件进行定位, 获取分片文件即可。
图 9显示了本发明实施例提供的 HTTP流媒体服务的流程示意图, 如 图 9所示, 步驟包括:
步驟 1001 : 客户端向 HTTP服务器(下载服务器)发送包含内容编号 的媒体文件的播放请求, 以获取索引文件;
步驟 1002: HTTP服务器根据所述内容编号, 获取索引文件; 步驟 1003: HTTP服务器向客户端响应所述索引文件;
步驟 1004: 客户端经由 HTTP服务器向中间件发送媒体文件请求; 步驟 1005: 中间件根据所述媒体文件请求, 计算偏移量和时长; 步驟 1006: 中间件从文件系统中获取分片文件, 并将所述分片文件经 由 HTTP服务器发送至客户端;
步驟 1007: 客户端向前拖到进度条后, 继续经由 HTTP服务器向中间 件发送媒体文件请求, 以获取下一个分片文件。
图 10显示了本发明提供的一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的系 统结构示意图, 如图 10所示, 系统包括: 预处理装置、 文件系统; 其中, 在 IPTV系统中设置的预处理装置,用于将收到的待分段的媒体流或媒 体文件进行分割, 得到多个分片文件, 在所述多个分片文件中分别插入用 于索引的关键帧或标识, 将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟 分段媒体文件, 建立包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索 引文件, 并根据客户端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中 读取所述虚拟分段媒体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户 端;
文件系统, 用于保存所述虚拟分段媒体文件。
所述预处理装置包括:
中间件, 用于根据客户端经由 HTTP服务器发送的媒体文件请求, 在 线获取文件系统中待分段的媒体文件, 将所述媒体文件进行分割处理, 得 到多个分片文件;
流媒体分段器, 用于根据接收的实时传输协议(RTP )包, 获取待分段 的直播媒体流, 并将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件及其索 引文件;
预处理器, 用于离线读入待分段的媒体文件, 并将所述媒体文件进行 分割处理, 得到分片文件。
所述中间件还用于在建立所述虚拟分段媒体文件的索引文件后, 每将 一个插有关键帧或标识的分片文件合并追加至同一虚拟分段媒体文件中, 更新一次所述索引文件。
所述系统还包括:
HTTP服务器,用于将客户端的包含所述索引文件的媒体文件请求发送 至所述中间件, 并将所述中间件从所述文件系统中读取的所述虚拟分段媒 体文件中的分片文件发送至客户端。
其中, 所述文件系统可以设置在 HTTP的媒体服务系统的存储设备上; 所述中间件可以设置在 HTTP的媒体服务系统的内容服务子系统 HCG上。 尽管上文对本发明进行了详细说明, 但是本发明不限于此, 本技术领 域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。 因此, 凡按照本发明原 理所做的修改, 都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

权利要求书
1、一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的方法,其特征在于,在 IPTV 系统中设置一个预处理装置 , 所述预处理装置执行的步驟包括:
将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文件; 在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标识;
将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟分段媒体文件, 并保 存至文件系统中;
建立包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引文件; 根据客户端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中读取所 述虚拟分段媒体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端。
2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将收到的待分段的 媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文件, 包括:
预处理装置的中间件根据客户端经由 HTTP服务器发送的媒体文件请 求, 在线获取文件系统中的待分段的媒体文件;
将所述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件并保存。
3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将收到的待分段的 媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文件, 包括:
预处理装置的流媒体分段器根据接收的实时传输协议( RTP )包, 获取 待分段的直播媒体流;
将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处理装 置的中间件。
4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将收到的待分段的 媒体流或媒体文件进行分割, 得到多个分片文件, 包括:
预处理装置的预处理器离线读入待分段的媒体文件;
将所述媒体文件进行分割处理, 得到多个分片文件, 并保存至预处理 装置的中间件。
5、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 该方法还包括: 预处理装置的中间件在建立所述虚拟分段媒体文件的索引文件后, 每 将一个插有关键帧或标识的分片文件合并追加至同一虚拟分段媒体文件 中, 更新一次所述索引文件。
6、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述根据客户端的播放 请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚拟分段媒体文件中 的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端, 包括:
HTTP服务器根据客户端的播放请求,向客户端响应虚拟分段媒体文件 的索引文件;
预处理装置的中间件经由 HTTP服务器接收客户端的包含所述索引文 件的媒体文件请求;
预处理装置的中间件利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚 拟分段媒体文件中的分片文件, 并经由 HTTP服务器发送至客户端。
7、 一种 IPTV流媒体文件虚拟分段和使用的系统, 其特征在于, 该系 统包括: 预处理装置、 文件系统; 其中,
预处理装置, 用于将收到的待分段的媒体流或媒体文件进行分割, 得 到多个分片文件, 在所述多个分片文件中分别插入用于索引的关键帧或标 识, 将插有关键帧或标识的分片文件合并, 形成虚拟分段媒体文件, 建立 包含所述关键帧或标识信息的虚拟分段媒体文件的索引文件, 并根据客户 端的播放请求, 利用所述索引文件从所述文件系统中读取所述虚拟分段媒 体文件中的分片文件, 并将所述分片文件发送至客户端;
文件系统, 用于保存所述虚拟分段媒体文件。
8、 根据权利要求 6所述的系统, 其特征在于, 所述预处理装置包括: 中间件、 流媒体分段器、 预处理器; 其中, 中间件, 用于根据客户端经由 HTTP服务器发送的媒体文件请求, 在 线获取文件系统中待分段的媒体文件, 将所述媒体文件进行分割处理, 得 到多个分片文件;
流媒体分段器, 用于根据接收的 RTP包, 获取待分段的直播媒体流, 并将所述媒体流进行分割处理, 得到多个分片文件及其索引文件;
预处理器, 用于离线读入待分段的媒体文件, 并将所述媒体文件进行 分割处理, 得到分片文件。
9、 根据权利要求 8所述的系统, 其特征在于, 所述中间件, 还用于在 建立所述虚拟分段媒体文件的索引文件后, 每将一个插有关键帧或标识的 分片文件合并追加至同一虚拟分段媒体文件中, 更新一次所述索引文件。
10、 根据权利要求 8所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括: HTTP服务器,用于将客户端的包含所述索引文件的媒体文件请求发送 至所述中间件, 并将所述中间件从所述文件系统中读取的所述虚拟分段媒 体文件中的分片文件发送至客户端。
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