基於hls的點播系統及點播方法
2023-10-05 20:57:34
基於hls的點播系統及點播方法
【專利摘要】本發明提供一種基於HLS的點播方法，其用於根據至少一個終端的請求進行播放，所述點播方法包括以下步驟：根據至少一個終端請求的內容是否本地存在以確定是否發出轉碼請求；在發出轉碼請求時將所請求的內容進行轉碼生成HLS格式的分片文件；實時接收存儲轉碼生成的分片文件並將相應的分片文件實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求的播放。該基於HLS的點播方法中通過邊轉碼生成HLS格式分片文件，邊將生成的分片文件接收存儲後實時響應到請求終端，當多個用戶終端同時點播時，即使正在進行轉碼，也可將轉碼完成的部分分片內容實時在線響應到多個用戶終端，保證多個用戶及時播放。本發明還提供了一種基於HLS的點播系統。
【專利說明】基於HLS的點播系統及點播方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網際網路多媒體領域，尤其涉及一種基於HLS(HTTP Live Streaming)的點播系統及點播方法。
【背景技術】
[0002]目前，網際網路多媒體中HLS的規範應用越來越廣泛，一般基於HLS的視頻點播(Video On Demand，V0D)技術中，終端先請求VOD的M3U8文件，流伺服器收到該請求後響應一個包含完整分片的M3U8文件，M3U8文件中包含每個小分片的地址，終端依次請求每個小分片進行播放，M3U8文件中的分片需要轉碼器通過轉碼生成完整分片HLS格式後再通過流伺服器響應完整的M3U8文件到終端。
[0003]然而，在多個終端用戶同時點播相同內容的情況下，若用戶點播的內容正在通過轉碼器轉碼，轉碼器不能實時在線提供轉碼的內容響應流伺服器，由於轉碼器進行轉碼，因而流伺服器無法響應包含完整分片的M3U8文件到終端，從而流伺服器無法實時在線響應多個終端用戶的點播，導致多個用戶無法實時在線播放請求內容，影響用戶使用，操作效率低。
【發明內容】
[0004]有鑑於此，本發明提供一種能實時在線響應終端點播內容且提高操作效率的基於HLS的點播系統及點播方法。
[0005]一種基於HLS的點播系統，其用於根據至少一個終端的請求進行播放，所述點播系統包括一個流伺服器及一個轉碼器，所述流伺服器用於響應所述至少一個終端的請求，所述轉碼器用於根據所述流伺服器的請求將請求內容進行轉碼生成HLS格式分片文件並將分片文件實時響應至所述流伺服器，所述流伺服器將所述轉碼器實時響應的分片文件存儲並實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求播放。
[0006]一種基於HLS的點播方法，其用於根據至少一個終端的請求進行播放，所述點播方法包括以下步驟:
[0007]根據至少一個終端請求的內容是否本地存在以確定是否發出轉碼請求；
[0008]在發出轉碼請求時將所請求的內容進行轉碼生成HLS格式的分片文件；
[0009]實時接收存儲轉碼生成的分片文件並將相應的分片文件實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求的播放。
[0010]與現有技術相比，本發明提供的基於HLS的點播系統及點播方法中，在流伺服器向轉碼器發出請求時，轉碼器邊轉碼生成HLS格式分片文件，邊將生成的分片文件響應到流伺服器，流伺服器接收並存儲後實時響應到請求終端，在多個用戶終端同時請求點播時，即使轉碼器正在將請求內容進行轉碼，也可將轉碼完成的部分分片內容響應到流伺服器，流伺服器實時在線響應到多個請求終端，保證多個用戶同時實時在線播放，提高操作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明提供的基於HLS的點播系統的模塊示意圖。
[0012]圖2是本發明提供的基於HLS的點播方法的流程示意圖。
[0013]圖3是一個終端在基於HLS的點播系統中請求點播的點播流程示意圖。
[0014]主要元件符號說明
[0015]基於HLS的點播系統100
[0016]流伺服器110
[0017]轉碼器120
[0018]終端10
[0019]如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1，其為本發明實施方式提供的一種基於HLS的點播系統100，其用於根據至少一個終端10的請求進行播放，所述點播系統100包括一個流伺服器110及一個轉碼器120，所述流伺服器110用於響應至少一個終端10的請求，流伺服器110與所述轉碼器120之間實時通信。轉碼器120用於根據流伺服器110的請求進行轉碼生成HLS格式的分片文件並將包含分片地址的M3U8文件實時響應到流伺服器110。
[0021]流伺服器110根據至少一個終端10請求的內容是否在流伺服器110本地存在以確定是直接將流伺服器I1本地存在的內容響應到終端還是向轉碼器120發出請求。當至少一個終端10請求的內容在流伺服器110中不存在時，即流伺服器110中未存儲相應請求的內容，流伺服器I1回源到轉碼器120，即向轉碼器120請求相應內容。當至少一個終端10請求的內容在流伺服器110中存在部分分片時，流伺服器110將所存在的部分分片響應到至少一個終端10後再向轉碼器120發出請求。當至少一個終端10請求的內容在流伺服器110中全部存在時，流伺服器110響應至少一個終端10依次請求的所有分片文件直至完成播放。
[0022]本實施方式中，終端1a請求的內容在流伺服器110本地不存在，終端1b請求的內容在流伺服器110本地存在部分分片文件，終端1c請求的內容在流伺服器110全部完整存在。
[0023]轉碼器120根據流伺服器110發出的請求找到請求內容的原始文件並轉碼成HLS格式的分片文件，每轉碼成功一個分片，如10秒鐘的分片，轉碼器120保存該分片並同時更新M3U8文件，即轉碼器120給M3U8文件追加一個分片地址，轉碼器120完成部分分片的轉碼後，實時將只包含部分分片地址的M3U8響應給流伺服器110。
[0024]可以理解的是，轉碼器120轉碼完成部分分片的數量可以依需要設置，符合HLS的規範即可，若設置的分片數量太多，轉碼需要的時間就越長，最終終端用戶收到響應的時間就越長，從而會影響用戶體驗，本實施方式中，轉碼器120轉碼完成三個分片後給流伺服器110響應包括三個分片地址的M3U8。
[0025]以終端1a為例，在終端1a向流伺服器110發出請求時，如請求的統一資源定位符(Universal Resource Locator，URL)是 http://ip/hlsvod/vodnamel.m3u8，由於終端1a請求的內容在流伺服器110本地不存在，流伺服器110向轉碼器120發出請求，轉碼器120根據請求找到終端1a請求內容的原始文件並轉碼成HLS格式的分片文件後響應到流伺服器110，例如，轉碼器120先將轉碼完成的包含三個分片名分別為01.ts, 02.ts, 03.ts的M3U8文件響應給流伺服器110，其中，以01.ts為例，在轉碼器120中轉碼完成後的格式為 hls/vodnamel/01.ts。
[0026]流伺服器110接收到轉碼器120響應的包含部分分片地址的M3U8文件後本地存儲並響應給終端1a—份，可以理解的是，流伺服器110本地存儲時以本地格式來存儲，其中，以01.ts為例，轉碼後存儲在流伺服器110本地的格式為http://ip/vodnamel/01.ts。流伺服器110將當前M3U8包含的分片全部存儲完成後，流伺服器110需要再向轉碼器120請求更新M3U8文件，即再向轉碼器120請求新的分片。
[0027]轉碼器120發現這個內容正在轉碼，響應新的M3U8給流伺服器110，其中，新M3U8文件中包含已轉碼的所有分片，流伺服器110收到這個新的M3U8，將新的M3U8中新增加的分片接收並存儲下來，更新本地存儲的M3U8文件。可以理解的是，當其他終端向流伺服器110請求需要這些分片時，流伺服器110從本地響應而不再向轉碼器120請求。
[0028]終端1a不斷向流伺服器110請求所要分片和新的M3U8，流伺服器110不斷向轉碼器120請求更新M3U8，轉碼器120進行轉碼直到所請求內容的所有分片文件全部完成轉碼，不再追加分片地址到M3U8，在M3U8文件最後加上完成標記，如「#EXT_X_ENDLIST」，該標記表明所有分片文件都轉碼完成。
[0029]流伺服器110收到M3U8文件後，發現M3U8中帶有轉碼完成的標識，如流伺服器110接收到帶有「#EXT-X-ENDLIST」的M3U8文件，表明轉碼已經完成，流伺服器110存儲所有分片並更新M3U8。流伺服器110實時響應本地存儲的M3U8和分片給終端10a，一直到終端1a主動停止播放，或者終端1a接收到帶有#EXT_X_ENDLIST的M3U8文件並播放完所有分片。
[0030]在終端1b向流伺服器110發出請求時，終端1b請求的內容在流伺服器110本地存在部分分片，轉碼器120正在轉碼生成HLS格式的分片，則流伺服器110將本地存儲的包含部分分片地址的URL響應到終端10b，終端1b依次向流伺服器110請求所需分片文件直至完成播放。例如，終端1a向流伺服器110請求時，轉碼器120將部分分片響應到流伺服器110後，流伺服器110存儲了部分分片，此時，若終端1b向流伺服器110請求的內容與終端1a請求的相同，即相同URL，由於流伺服器110中已存在部分分片，則流伺服器110將存在的部分分片響應到終端10b，然後終端1b依次向流伺服器110請求所需分片文件，流伺服器110依次向轉碼器120請求所需分片直至完成播放。
[0031]在終端1c向流伺服器110發出請求時，由於終端1c請求的內容在流伺服器110本地已完整存在，流伺服器110將本地存儲的包含所有分片地址的URL響應到終端10c，終端1c依次向流伺服器110請求所需要的分片直至完成播放。例如，在終端1a向流伺服器請求時，轉碼器120將包含完整分片的M3U8響應到流伺服器110後，流伺服器110本地存儲了完整分片，此時，若終端1c向流伺服器110請求的內容與終端1c請求的相同，即相同URL，由於終端1c請求的內容在流伺服器110本地已完整存在，流伺服器110將本地存儲的包含所有分片地址的URL響應到終端10c，終端1c依次向流伺服器110請求所需要的分片直至完成播放。
[0032]請參閱圖2，其為本發明實施方式提供的一種基於HLS的點播方法，其用於利用流伺服器I1及轉碼器120根據至少一個終端10的請求進行播放，所述基於HLS的點播方法包括以下步驟:
[0033]SllO:根據至少一個終端請求的內容是否本地存在以確定是否發出轉碼請求；
[0034]S120:在發出轉碼請求時將所請求的內容進行轉碼生成HLS格式的分片文件；
[0035]S130:實時接收存儲轉碼生成的分片文件並將相應的分片文件實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求的播放。
[0036]在步驟SllO中，利用流伺服器110根據至少一個終端10請求的內容是否本地存在以確定是否向轉碼器120發出請求，本實施方式中，終端1a請求的內容在流伺服器110本地不存在，終端1b請求的內容在流伺服器110本地存在部分分片文件，終端1c請求的內容在流伺服器110全部存在。
[0037]當一個終端向流伺服器110發出請求時，如圖3所示，在步驟SllO中包括以下步驟:
[0038]SI 1a:判斷至少一個終端請求的內容是否本地存在，若否，則進入步驟S120，若部分存在，則進入步驟SI 10b，若完整存在，則進入步驟SllOc ；
[0039]SllOb:將本地部分存在的內容響應到至少一個終端後，進入步驟S120 ；
[0040]SllOc:將本地完整存在的內容響應到至少一個終端直至完成播放。
[0041]在步驟SllOa中，當終端請求的內容在流伺服器110的本地不存在時，如終端1a向流伺服器110發出請求，請求的統一資源定位符(Universal Resource Locator,URL)是http://ip/hlsvod/vodnamel.m3u8,由於終端 10a 請求的 vodnamel.m3u8 在流伺服器 110的本地不存在，流伺服器110向轉碼器120發出請求，即進入步驟S120。
[0042]在步驟SllOb中，當終端請求的內容在流伺服器110的本地部分存在時，如終端1b請求的內容在流伺服器110中存在部分分片文件時，即流伺服器110本地存儲包含部分分片的M3U8文件，此時，轉碼器120正在轉碼生成HLS格式的分片，則流伺服器110將本地存儲的包含部分分片的M3U8響應到終端10b，然後再向轉碼器120發出請求，即進入步驟S120o
[0043]在步驟SllOc中，當終端請求的內容在流伺服器110的本地部分存在時，如終端1c向流伺服器110發出請求時，由於終端1c請求的內容在流伺服器110本地已完整存在，流伺服器I1將本地存儲的包含所有分片地址的M3U8響應到終端10c，終端1c依次向流伺服器110請求所需要的分片直至完成播放。
[0044]在步驟S120中，在流伺服器110向轉碼器120發出請求時，轉碼器120根據所請求的內容進行轉碼生成HLS格式的分片並將包含分片的M3U8文件響應到流伺服器110，如終端1a請求的內容在流伺服器器110中不存在時，流伺服器110向轉碼器120發出請求，轉碼器120根據流伺服器110的請求找到終端1a請求內容的原始文件，發現vodnamel.m3u8不是HLS格式的，比如是TS格式，存儲的文件名是/movie/ts/vodnamel.ts，轉碼器開始轉碼這個文件，把轉碼後的文件存儲到目錄/movie/hls/vodnamel/下，m3u8的文件名是vodnamel.m3u8，每轉碼成功一個分片，如10秒鐘的分片，轉碼器120保存該分片並同時更新m3u8文件，即轉碼器120給M3U8文件追加一個分片地址，轉碼器120完成部分分片的轉碼後，實時將只包含部分分片地址的M3U8響應給流伺服器110後進入步驟S130。
[0045]本實施方式中，轉碼器120轉碼成功三個分片後給流伺服器110響應包括三個分片地址的M3U8，例如，轉碼器120先將轉碼成功的包含三個分片名分別為01.ts、02.ts、
03.ts的M3U8響應給流伺服器110，其中，以01.ts為例，在轉碼器120中轉碼後的格式為hls/vodnamel/01.ts。
[0046]在步驟S130中包括以下步驟:
[0047]S130a:接收並本地存儲包含部分分片的M3U8文件；
[0048]S130b:請求更新M3U8文件；
[0049]S130c:將新的M3U8文件響應；
[0050]S130d:將新的M3U8中新增分片接收並存儲並更新本地的M3U8文件直至所有完整分片全部更新存儲；
[0051]S130e:終端根據需要依次請求直到完成播放。
[0052]在步驟S130a中，由於轉碼器120轉碼完成部分分片後實時響應到流伺服器110，因此流伺服器I1接收到轉碼器120響應的包含部分分片地址的M3U8文件後本地存儲並響應給終端1a—份，本實施方式中，先轉碼的部分分片為01.ts、02.ts、03.ts。可以理解的是，流伺服器110本地存儲時以本地格式來存儲，其中，以01.ts為例，轉碼後存儲在流伺服器 110 本地的格式為 http://ip/vodnamel/01.ts。
[0053]在步驟S130b中，流伺服器110將當前M3U8包含的部分分片01.ts、02.ts、03.ts全部存儲完成後，流伺服器110需要再向轉碼器120請求更新M3U8文件，即再向轉碼器120請求新的分片。
[0054]在步驟S130c中，轉碼器120發現這個內容正在轉碼，響應新的M3U8給流伺服器110，本實施方式中，新的分片為04.ts、05.ts、06.ts，其中，新M3U8文件中包含已轉碼的所有分片，即新的 M3U8 中包括分片 01.ts、02.ts、03.ts、04.ts、05.ts、06.ts。
[0055]在步驟S130d中，流伺服器110收到這個新的M3U8，將新的M3U8中新增加的分片
04.ts、05.ts、06.ts接收並存儲下來，更新本地的M3U8文件。可以理解的是，流伺服器110不斷向轉碼器120請求M3U8文件包含的分片並存儲下來，當終端1a需要這些分片時，流伺服器110從本地響應給終端10a。
[0056]轉碼器120進行轉碼直到所請求內容的所有分片文件全部完成轉碼，不再追加分片地址到M3U8，在M3U8文件最後加上完成標記，如「#EXT_X_ENDLIST」，該標記表明所有分片文件都轉碼完成。流伺服器收到M3U8文件後，發現M3U8中帶有轉碼完成的標識，如流伺服器110接收到帶有「#EXT-X-ENDLIST」的M3U8文件，表明轉碼已經完成，流伺服器110存儲所有分片並更新M3U8。
[0057]在步驟S130e中，終端1a不斷向流伺服器110請求所要分片和新的M3U8，流伺服器110實時響應本地存儲的M3U8和分片給終端，直到終端主動停止播放，或者是終端接收到帶有「#EXT-X-ENDLIST」標示的M3U8文件並播放完所有分片。
[0058]可以理解的是，在終端1a向流伺服器請求後，在步驟S130a中，轉碼器120將部分分片響應到流伺服器110後，流伺服器110本地已存儲了部分分片01.ts、02.ts、03.ts,此時，若終端1b向流伺服器110請求的URL與終端1a的請求相同，由於流伺服器110中已存在部分分片01.ts、02.ts、03.ts，則流伺服器110將存在的部分分片01.ts、02.ts、03.ts響應到終端10b，然後終端1b依次向流伺服器110請求所需分片文件。
[0059]可以理解的是，在終端1a向流伺服器請求後，在步驟S130d中，轉碼器120將包含完整分片的M3U8響應到流伺服器110後，流伺服器110存儲了完整分片，此時，若終端1c向流伺服器110發出的請求的URL與終端1a請求的相同，由於所請求的內容在流伺服器110本地已完整存在，流伺服器110將本地存儲的包含所有分片地址的URL響應到終端1c0
[0060]本發明提供的基於HLS的點播系統100及點播方法中，在流伺服器110向轉碼器120發出請求時，轉碼器120邊轉碼生成包含部分HLS格式分片的M3U8文件，邊將生成包含部分分片的M3U8文件響應到流伺服器110，流伺服器110接收並以本地格式存儲包含部分分片的M3U8文件後實時響應到請求終端，即使轉碼器120正在將終端請求內容進行轉碼，也可將轉碼完成的部分分片內容響應到流伺服器110，流伺服器120實時在線響應到多個請求終端，保證多個用戶點播時實時在線同時播放，同時，由於轉碼器120轉碼完成的分片響應到流伺服器110後本地存儲，當新用戶點播已存儲內容時，流伺服器110本地存儲的內容即可響應用戶，轉碼器120無需轉碼即可實現用戶在線播放，提高操作效率。
[0061]可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於HLS的點播系統，其用於根據至少一個終端的請求進行播放，所述點播系統包括一個流伺服器及一個轉碼器，所述流伺服器用於響應所述至少一個終端的請求，所述轉碼器用於根據所述流伺服器的請求將請求內容進行轉碼生成HLS格式分片文件並將分片文件實時響應至所述流伺服器，所述流伺服器將所述轉碼器實時響應的分片文件存儲並實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求的播放。
2.如權利要求1所述的基於HLS的點播系統，其特徵在於，當所述至少一個終端請求的內容在所述流伺服器中不存在時，所述流伺服器向所述轉碼器發出請求，所述轉碼器將所述流伺服器所請求內容的原始文件轉碼成HLS格式的分片文件並實時將轉碼完成的分片文件響應至所述流伺服器，所述流伺服器存儲所述轉碼器響應的分片文件並響應至所述至少一個終端，所述至少一個終端依次向所述流伺服器請求分片文件直至完成播放。
3.如權利要求1所述的基於HLS的點播系統，其特徵在於，當所述至少一個終端請求的內容在所述流伺服器中存在部分分片文件時，所述流伺服器將所存在的部分分片文件響應至所述至少一個終端並向所述轉碼器發出請求，所述轉碼器將正在轉碼的對應分片文件實時響應至所述流伺服器，所述流伺服器存儲所述轉碼器響應的分片文件並響應至所述至少一個終端，所述至少一個終端依次向所述流伺服器請求相應分片文件直至完成播放。
4.如權利要求1所述的基於HLS的點播系統，其特徵在於，在所述至少一個終端請求的內容在所述流伺服器中所有分片完整存在時，所述流伺服器響應所述至少一個終端依次請求的所有分片文件直至完成播放。
5.如權利要求1所述的基於HLS的點播系統，其特徵在於，所述轉碼器每轉碼完成三個HLS格式的分片文件後實時響應至所述流伺服器。
6.一種基於HLS的點播方法，其用於根據至少一個終端的請求進行播放，所述點播方法包括以下步驟: 根據至少一個終端請求的內容是否本地存在以確定是否發出轉碼請求； 在發出轉碼請求時將所請求的內容進行轉碼生成HLS格式的分片文件； 實時接收本地存儲轉碼生成的分片文件並將相應的分片文件實時響應至所述至少一個終端直至完成所請求的播放。
7.如權利要求6所述的基於HLS的點播方法，其特徵在於，在確定是否發出轉碼請求的步驟中，若所述至少一個終端請求的內容不存在，則發出轉碼請求，若所述至少一個終端請求的內容存在部分分片文件，則將已存在的部分分片文件響應至所述至少一個終端後發出轉碼請求，若所述至少一個終端請求的內容完整存在，則將所完整存在的內容響應至所述至少一個終端直至完成播放。
8.如權利要求6所述的基於HLS的點播方法，其特徵在於，在實時接收存儲分片文件的步驟中包括以下步驟: 接收並本地存儲包含部分分片的M3U8文件； 請求更新M3U8文件； 將新的M3U8文件響應； 將新的M3U8中新增分片接收存儲並更新本地的M3U8文件直至所有完整分片全部更新存儲； 終端根據需要依次請求直到完成播放。
9.如權利要求8所述的基於HLS的點播方法，其特徵在於，在接收並本地存儲包含部分分片的M3U8文件步驟中，新終端請求的內容與所述至少一個終端請求的內容相同時，流伺服器將本地已存儲的部分分片文件響應到新終端。
10.如權利要求6所述的基於HLS的點播方法，其特徵在於，在轉碼生成分片文件與實時接收存儲分片文件步驟中，每轉碼完成三個分片文件後實時接收存儲。
【文檔編號】H04N21/231GK104469401SQ201410819657
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月25日 優先權日:2014年12月25日
【發明者】杜兵 申請人:武漢市烽視威科技有限公司