專利名稱：一種音視頻文件播放方法、系統(tǒng)及傳輸控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及音視頻播放技術領域，尤其涉及一種音視頻文件播放方法、系統(tǒng)及傳 輸控制裝置。
背景技術：
在IP網絡上傳輸和播放音視頻時，存在著不同網絡環(huán)境下播放音視頻節(jié)目的情 況，在IP網絡環(huán)境中通信網絡隨時段以及各種自然因素導致的網絡傳輸帶寬波動的問題。 由此造成在開展音視頻業(yè)務時，需要投資建設不同的播出系統(tǒng)以應對不同網絡和終端播放 設備，并且在網絡帶寬出現(xiàn)波動時無法很好的進行流暢的播出，出現(xiàn)不連續(xù)的播放效果，造 成系統(tǒng)建設成本高且用戶收看體驗差的問題。音視頻播放系統(tǒng)主要的功能是對終端提供各類的音視頻播出功能，傳統(tǒng)的播出方 式為事先把要播放的音視頻節(jié)目經過編轉碼后存在服務器端，在接收終端播放器播放請求 時，向終端按網絡協(xié)議比如RTSP (Real Time Streaming Protocol，實時流傳輸協(xié)議)等向 終端發(fā)送視頻節(jié)目。在節(jié)目播放過程中，始終按初始連接時終端與系統(tǒng)協(xié)商或播放系統(tǒng)制 定的節(jié)目流向終端發(fā)送，終端接收并解碼和播放。在整個音視頻播放過程中，音視頻均按 系統(tǒng)編碼時所采用的CBR (Constants Bit Rate，靜態(tài)(恒定)比特率)、VBR (Variable Bit Rate，非固定的比特率)參數下的產生的碼流，在對同一個節(jié)目每個終端用戶傳輸相同的音 視頻碼率，無法解決不同終端用戶在播放中帶寬實時變化的情況。VBR雖然采用了可變碼率 來編碼原始節(jié)目，達到降低音視頻碼率的目的，但仍然無法控制播放過程中的網絡變動的 網絡帶寬問題。在面對IPTV、互聯(lián)網或移動視頻播放業(yè)務時，因為終端的不同各個終端播 放的音視頻碼率也不一致，系統(tǒng)針對各個終端平臺準備不同的播出節(jié)目才能保證終端的覆蓋。現(xiàn)有音視頻播放系統(tǒng)的方案中，首先把要播出的節(jié)目通過編碼器編碼形成多種碼 率的媒體文件，存放在服務器上，對于直播音視頻則通過實時編碼器編碼產生多個不同碼 率的碼流，再通過分發(fā)服務器對終端用戶進行分發(fā)播出。在編碼時對音視頻采用VBR或CBR 方式對原始音視頻數據進行編碼壓縮，通過編碼不同的碼率節(jié)目源對應不同的播放終端。 終端在發(fā)出節(jié)目播放請求時流服務器向終端發(fā)回某一個流節(jié)目，終端收到數據進行播放。 對與直播節(jié)目則流服務器發(fā)回一個節(jié)目的流，播放器接收并持續(xù)播放。對于各類不同的終端，傳統(tǒng)的流傳輸與控制系統(tǒng)能夠根據終端所支持的碼率，按 固定的已編碼的碼率向終端發(fā)送音視頻數據。或者在檢測終端與流服務器間的網絡速率 后，向終端返回固定編碼碼率的音視頻流數據。上述現(xiàn)有流服務器系統(tǒng)使用與播放器初始化連接時時判斷網速，向終端播放器發(fā) 送預定的多媒體數據，這些數據是事先通過編碼器設定好的固定編碼的速率，在播放器播 放該節(jié)目整個過程中均按此參數向播放器端發(fā)送多媒體數據，該技術存在以下的缺點
播放器在播放音視頻內容時，所處的網絡傳輸環(huán)境在改變，網絡因外界原因所能提供 的傳輸帶寬會發(fā)生變動，從而導致網絡傳輸帶寬會小于音視頻的編碼碼率時，播放器端將接收不到足夠的播放數據而出現(xiàn)暫停，等待服務器端發(fā)送足夠的數據再進行播放，從而在 播放器端出現(xiàn)暫停，等待數據緩沖，當緩沖到一定的時候再開始進行播放。造成播放不連 續(xù)，使用戶在收看音視頻內容時不順暢，造成很差的體驗。不同終端的播放器需要與服務器進行事先的協(xié)商和設置，服務器系統(tǒng)才能夠支持 該類型的終端，并且該節(jié)目需要存在與該終端匹配的編碼碼率的節(jié)目存在。此播放器才能 夠播放節(jié)目。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種音視頻文件的播放方法、系統(tǒng)及傳輸控制裝置，用于 解決音視頻文件在播放過程中因終端傳輸帶寬發(fā)生變動時，無法及時有效傳輸音視頻文件 進行播放的問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案 一種音視頻文件播放方法，包括
A、將音視頻源文件根據不同的碼率壓縮編碼為若干音視頻流數據；
B、將每個所述音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，并生成索引 文件；
C、獲取終端傳輸帶寬數據，根據所述索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文 件切片，發(fā)送終端播放。對經過不同碼率壓縮編碼的音視頻流數據，均按照相同的時間片段進行切片。所述索引文件包含所有音視頻文件切片的碼率信息和時間段信息。所述步驟C具體包括
當終端請求音視頻文件時，將最小碼率的音視頻文件切片發(fā)送終端，根據終端傳輸時 間計算終端傳輸帶寬數據，根據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的后續(xù)音視頻文件切 片，發(fā)送終端播放。播放過程中，不斷根據上一個音視頻文件切片的傳輸時間計算終端傳輸帶寬數 據，根據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的后續(xù)音視頻文件切片，發(fā)送終端播放。一種音視頻文件傳輸控制裝置，該裝置包括編碼單元、切片單元、索引單元和帶寬 檢測單元，具體如下
所述編碼單元，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻 流數據；
所述切片單元，用于將每個所述音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件 切片；
所述索引單元，用于存儲音視頻文件切片，并生成索引文件；
所述帶寬檢測單元，用于檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視 頻文件切片發(fā)送終端播放。所述帶寬檢測單元進一步包括傳輸子單元、計算子單元和選擇子單元，具體包 括
所述傳輸子單元，用于接收終端的播放請求，向終端發(fā)送音視頻文件切片； 所述計算子單元，用于檢測傳輸子單元向終端發(fā)送音視頻文件切片的時間，計算終端帶寬數據；
所述選擇子單元，用于根據終端帶寬數據，選擇相適應的音視頻文件切片。一種音視頻文件播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括服務器與終端，具體如下
所述服務器，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻流 數據，將每個音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，存儲音視頻文件 切片，并生成索引文件，檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文件 切片發(fā)送終端播放。所述終端，用于向服務器請求音視頻文件，接收音視頻文件切片并播放。本發(fā)明的技術方案，使用一種多碼率壓縮編碼的音視頻文件切片方式，解決了在 音視頻播放過程中因網絡帶寬波動帶來的播放不流暢的問題，提高了用戶收看音視頻節(jié)目 過程中的體驗。同時，使用一套系統(tǒng)解決為多種終端匹配輸出不同碼率的音視頻節(jié)目的問 題，使視頻點播與直播可以使用相同的系統(tǒng)，從而為多媒體系統(tǒng)建設降低了成本，節(jié)約了開 銷。
圖1是本發(fā)明具體實施方式
中音視頻文件播放方法主要流程示意圖； 圖2是一種音視頻文件壓縮編碼并分割切片的示意圖3是本發(fā)明實施例中一種終端播放器與服務器之間信息流程示意圖4是本發(fā)明實施例提供一種視音頻文件傳輸控制裝置結構示意圖5是本發(fā)明實施例提供的視音頻文件傳輸控制裝置中帶寬檢測單元結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術方案。本發(fā)明的技術方案，解決了音視頻文件在播放過程中因傳輸系統(tǒng)帶寬發(fā)生變動 時，播放器端實時適配不同的播放碼率音視頻內容，使在不同網絡狀況環(huán)境下能夠順利的 播放節(jié)目內容。本發(fā)明技術方案提出一種可變碼率傳輸與控制的方法和系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)音 視頻系統(tǒng)播放過程中對終端變碼率適配問題，提供了終端多樣音視頻碼率的動態(tài)自適應的 方法，解決多種不同終端不同播放能力適配的問題，使用同一套音視頻系統(tǒng)即能能夠支持 多種終端的不同碼率動態(tài)播放。如圖1所示，為本發(fā)明實施例提供的音視頻文件播放方法主要流程示意圖，具體 如下
步驟101，將音視頻源文件根據不同的碼率壓縮編碼為若干音視頻流數據。音視頻文件一般存放在服務器端，服務器端首先需要根據不同的播放終端需要的 碼率將音視頻文件壓縮編碼，形成多個音視頻流數據。每個音視頻流數據對應一種碼率編 碼的音視頻文件。這樣，一個音視頻文件經過不同碼率的壓縮編碼形成多個音視頻流數據。這里的不同碼率，可以根據需要設定，例如將已知的所有的編碼碼率均作為音視 頻文件壓縮編碼的碼率，以提高整個系統(tǒng)的普適性。步驟102，將每個音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，并生 成索引文件。
對于編碼生成的音視頻流數據，需要進一步的根據時間片段進行分割，一個音視 頻流數據分割為多個音視頻文件切片。音視頻文件切片根據時間順序可以重新組成一個完 整的音視頻文件。其中，由于音視頻文件經過不同碼率的壓縮編碼后，形成了多個音視頻流數據，因 而，需要對所有的音視頻流數據均按照相同的時間片段進行分割，形成音視頻文件切片。不 同的音視頻流數據經過分割后，得到的時間片段相同的音視頻文件切片，其音視頻內容是 相同的，只是壓縮編碼的碼率不同。特別的，每個音視頻流數據分割切片的數量可以預先設定，并可以根據需要進行 調整。例如，可以根據具體音視頻文件的大小，將音視頻流數據分割切片成不同的切片。生成索引文件，用于建立所有的文件切片的索引。在索引文件中，不同的音視頻文 件切片根據其時間片段和壓縮編碼的碼率建立索引關系。如圖2所示，為一種音視頻文件壓縮編碼并分割切片的示意圖，其中，音視頻文件 經過碼率1、碼率2、碼率3、碼率4共4中碼率的壓縮編碼，得到4個音視頻流數據，分別將 4個音視頻流數據根據相同的時間片段進行分割，得到若干個音視頻文件切片，保存并建立 索引文件，用以查找不同的音視頻文件切片。一種較佳的實施例中，本發(fā)明實施例提供方案的音視頻文件切片后在服務器端保 存的各個碼率節(jié)目索引文件的格式如下
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在索引文件里標識音視頻文件切片時間長度，不同碼率的文件切片的文件位置，每種 不同碼率每個時刻都對應相同內容的節(jié)目內容的可播放文件。
同時產生一個音視頻文件的播出索引文件的格式如下 #program name "news of today，， #program duration:50s #program fragment:5 CCTV1_20100526_173904_60245. mp4 CCTV1_20100526_173904_60246. mp4 CCTV1_20100526_173904_60247. mp4CCTV1_20100526_173904_60248. mp4 CCTV1_20100526_173904_60249. mp4 #end
在播出索引文件里保存了該音視頻文件持續(xù)時間、切片數，切片文件名信息。步驟103，獲取終端傳輸帶寬數據，根據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的音 視頻文件切片，發(fā)送終端播放。當終端請求音視頻文件時，將最小碼率的音視頻文件切片發(fā)送終端，根據終端傳 輸時間計算終端傳輸帶寬數據，根據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的后續(xù)音視頻文 件切片，發(fā)送終端播放。在終端播放器播放音視頻文件時，終端播放器先向服務器發(fā)出播放請求，服務器 向終端播放器終端返回該音視頻文件播出索引文件，終端播放器再根據播出索引文件中的 信息，向服務器發(fā)出下載該音視頻文件的信息，服務器則根據服務器端索引文件中的索引 信息，向終端播放器返回該音視頻文件最小碼率壓縮編碼的第一個音視頻文件切片，終端 播放終端下載完此文件切片后開始進行播放。在播放的同時終端播放器向服務請求下一個 文件切片，此時服務器根據終端播放器對上一個文件切片下載的速度計算出服務器與此終 端播放器傳輸的最大帶寬，并匹配適合碼率的下一個碼率的文件切片向終端播放器傳輸。 這樣終端播放器在播放每個文件切片的同時在下載下一個文件切片，服務器根據上一個文 件切片下載的速度能夠檢測出當前網絡的帶寬，并隨時調整向終端播放器發(fā)送不同碼率的 文件切片，從而保證終端播放器上能夠始終流暢而不出現(xiàn)中斷的播放。特別的，不同的終端傳輸帶寬數據與相應的音視頻文件切片的對應關系，可以預 先設定，并由索引文件進行維護。如圖3所示，為本發(fā)明實施例中一種終端播放器與服務器之間信息流程示意圖， 具體如下
步驟201，終端播放器相服務器發(fā)出播放請求，請求音視頻文件； 步驟202，服務器向終端播放器返回播放索引文件； 步驟203，終端播放器相服務器請求播放音視頻文件；
步驟204，服務器向終端播放器返回最小碼率的音視頻文件切片，該文件切片為該音視 頻文件的第一個文件切片；
步驟205，終端播放器開始播放該音視頻文件切片；
步驟206，服務器端檢測終端播放器的帶寬數據，檢測終端播放器適合的播放速度； 步驟207，終端播放器向服務器端請求下一個文件切片； 步驟208，服務器根據檢測的帶寬數據，匹配適合該帶寬的碼率編碼的文件切片； 步驟209，服務器選擇最適合的碼率的文件切片發(fā)送終端播放器播放。相應的，本發(fā)明實施例還提供一種視音頻文件傳輸控制裝置，如圖4所示，該裝置 包括編碼單元301、切片單元302、索引單元303和帶寬檢測單元304，具體如下
編碼單元301，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻流 數據。編碼單元301中，預先設定多種編碼碼率，對音視頻文件進行不同碼率的壓縮編 碼，分別形成不同的音視頻流數據。
切片單元302，用于將每個音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件 切片。切片單元302中，每個音視頻流數據均按照相同的時間片段進行切片，切片的時 間長度可以根據需要預先設定，并可以進行調整。每個音視頻文件形成的不同的音視頻流 數據，其分割切片后相同時間片段的音視頻內容均相同。索引單元303，用于存儲音視頻文件切片，并生成索引文件。形成的音視頻文件切片，存儲在索引單元303中，并建立索引文件，用于檢索、調 用需要的音視頻文件切片。索引文件的建立，可以根據每個音視頻文件切片的時間片段信 息和編碼碼率信息。帶寬檢測單元304，用于檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音 視頻文件切片發(fā)送終端播放。帶寬檢測單元304中，根據終端播放器的傳輸帶寬數據，選擇相適應的音視頻文 件切片，發(fā)送給終端進行播放。如果沒有傳輸帶寬數據，將最小碼率的音視頻文件切片發(fā)送 終端播放。相應的，如圖5所示，本發(fā)明實施例提供的視音頻文件傳輸控制裝置中，帶寬檢測 單元304進一步包括傳輸子單元3041、計算子單元3042和選擇子單元3043，具體包括
傳輸子單元3041，用于接收終端的播放請求，向終端發(fā)送音視頻文件切片。當終端請求播放音視頻文件時，向傳輸子單元3041發(fā)送請求，并由傳輸子單元 3041將音視頻文件切片發(fā)送終端。計算子單元3042，用于檢測傳輸子單元3041向終端發(fā)送音視頻文件切片的時間， 計算終端帶寬數據。在傳輸子單元3041向終端傳輸音視頻文件切片時，計算子單元3042檢測向終端 發(fā)送音視頻文件切片的時間，根據音視頻文件的大小與傳輸時間，計算終端帶寬數據。選擇子單元3043，用于根據終端帶寬數據，選擇相適應的音視頻文件切片。選擇子單元3043中，當獲取終端帶寬數據后，選擇與帶寬數據相適應的音視頻文 件切片，向索引單元303獲取該文件切片，并發(fā)送傳輸子單元3041，傳輸子單元3041將該文 件切片發(fā)送終端進行播放。相應的，本發(fā)明實施例還提供一種音視頻文件播放系統(tǒng)，包括服務器與終端，具體 如下
服務器，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻流數據， 將每個音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，存儲音視頻文件切片， 并生成索引文件，檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文件切片 發(fā)送終端播放。終端，用于向服務器請求音視頻文件，接收音視頻文件切片并播放。相應的，本發(fā)明實施例的技術方案也適用于視頻直播節(jié)目，直播節(jié)目同樣經過不 同碼率的編碼產生不同碼率的音視頻流數據，通過分割切片按固定時間片段能切割成音視 頻文件切片，并實時更新索引文件，當終端播放器播放直播節(jié)目時，同上面一樣的流程進行 直播節(jié)目的播放。同時對不同終端播放器在不同網絡下均能夠采用同樣的技術方案完成音 視頻文件的可變碼率的播放與控制。
本發(fā)明實施例的技術方案，使用一種多碼率壓縮編碼的音視頻文件切片方式，解 決在音視頻播放過程中因網絡帶寬波動帶來的播放不流暢的問題，提高了用戶收看音視頻 節(jié)目過程中的體驗。同時，使用一套系統(tǒng)解決為多種終端匹配輸出不同碼率的音視頻節(jié)目 的問題，使視頻點播與直播可以使用相同的系統(tǒng)，從而為多媒體系統(tǒng)建設降低了成本，節(jié)約 了開銷。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋 在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種音視頻文件播放方法，其特征在于，包括A、將音視頻源文件根據不同的碼率壓縮編碼為若干音視頻流數據；B、將每個所述音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，并生成索引 文件；C、獲取終端傳輸帶寬數據，根據所述索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文 件切片，發(fā)送終端播放。
2.根據權利要求1所述的音視頻文件播放方法，其特征在于，所述步驟B具體包括對經過不同碼率壓縮編碼的音視頻流數據，均按照相同的時間片段進行切片。
3.3、根據權利要求1或2所述的音視頻文件播放方法，其特征在于，所述索引文件包含 所有音視頻文件切片的碼率信息和時間段信息。
4.根據權利要求1所述的音視頻文件播放方法，其特征在于，所述步驟C具體包括當終端請求音視頻文件時，將最小碼率的音視頻文件切片發(fā)送終端，根據終端傳輸時間計算終端傳輸帶寬數據，根據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的后續(xù)音視頻文件切 片，發(fā)送終端播放。
5.根據權利要求4所述的音視頻文件播放方法，其特征在于，進一步包括播放過程中，不斷根據上一個音視頻文件切片的傳輸時間計算終端傳輸帶寬數據，根 據索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的后續(xù)音視頻文件切片，發(fā)送終端播放。
6.一種音視頻文件傳輸控制裝置，其特征在于，該裝置包括編碼單元、切片單元、索引 單元和帶寬檢測單元，具體如下所述編碼單元，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻 流數據；所述切片單元，用于將每個所述音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件 切片；所述索引單元，用于存儲音視頻文件切片，并生成索引文件；所述帶寬檢測單元，用于檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視 頻文件切片發(fā)送終端播放。
7.根據權利要求6所述的音視頻文件傳輸控制裝置，其特征在于，所述帶寬檢測單元 進一步包括傳輸子單元、計算子單元和選擇子單元，具體包括所述傳輸子單元，用于接收終端的播放請求，向終端發(fā)送音視頻文件切片；所述計算子單元，用于檢測傳輸子單元向終端發(fā)送音視頻文件切片的時間，計算終端 帶寬數據；所述選擇子單元，用于根據終端帶寬數據，選擇相適應的音視頻文件切片。
8.一種音視頻文件播放系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括服務器與終端，具體如下所述服務器，用于將音視頻文件根據不同的碼率進行壓縮編碼，形成若干個音視頻流 數據，將每個音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，存儲音視頻文件 切片，并生成索引文件，檢測終端傳輸帶寬數據，選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文件 切片發(fā)送終端播放；所述終端，用于向服務器請求音視頻文件，接收音視頻文件切片并播放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種音視頻文件播放方法、系統(tǒng)及傳輸控制裝置，將音視頻源文件根據不同的碼率壓縮編碼為若干音視頻流數據；將每個所述音視頻流數據根據相同的時間片段分割成音視頻文件切片，并生成索引文件；獲取終端傳輸帶寬數據，根據所述索引文件選擇與終端傳輸帶寬相適應的音視頻文件切片，發(fā)送終端播放。采用了本發(fā)明的技術方案，解決了在音視頻播放過程中因網絡帶寬波動帶來的播放不流暢的問題，提高了用戶收看音視頻節(jié)目過程中的體驗。
文檔編號H04N21/238GK102123303SQ20111007305
公開日2011年7月13日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權日2011年3月25日
發(fā)明者羅應龍 申請人:天脈聚源(北京)傳媒科技有限公司