一種iptv的視頻點播系統的製作方法

2023-10-05 20:59:09

一種iptv的視頻點播系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種IPTV的視頻點播系統，包括流媒體數據接收模塊、音視頻解碼播放模塊和人機互動模塊，流媒體數據接收模塊用於接收來自網絡的流媒體數據；音視頻解碼播放模塊用於實現流媒體數據的解復用，將所述流媒體數據分解出視頻基本流和音頻基本流，並分別進行解碼；人機互動模塊用於供用戶指令的輸入和音視頻流的輸出播放；其中，所述流媒體數據接收模塊設置有環形緩衝區，所述環形緩衝區用於存儲流媒體數據接收模塊接收的流媒體數據。本發明的IPTV的視頻點播系統，採用環形緩衝區存儲數據過濾時延抖動，改進了原緩衝區的設計，有效的提高了視頻播放的質量，提高用戶體驗性能。
【專利說明】一種IPTV的視頻點播系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及視頻點播【技術領域】，具體涉及一種IPTV的視頻點播系統。
【背景技術】
[0002]隨著計算機網絡和信息業的迅猛發展，國內電信網、計算機網和廣電網三網正逐漸走向融合，IPTV (Internet Protocol Television)的發展也越來越迅速,逐漸成為業界關注的焦點。IPTV全稱叫做交互式網絡電視，是一種利用寬帶網絡作為基礎設施，集網際網路、多媒體、通訊等多種技術於一體，通過IP協議向用戶提供包括數位電視在內的多種交互式服務的嶄新技術。
[0003]目前家庭中普遍採用的是有線電視視頻點播，有線電視網絡採用多媒體技術，將聲音、圖像、圖形、文字和數據等集成為一體。用戶通過對可以播放的頻道進行選擇，從而觀看自己感興趣的電視。這種方式對頻道的選擇範圍以及播放的時間都存在極大的限制，而且視頻來源過於單一，只能觀看給定的網絡廣播電視而不能訪問網際網路節目，對當地提供的視頻伺服器也難以訪問。
[0004]現有的點播方式基本為通過有線電視視頻點播系統進行電視點播，有線電視可以點播的頻道是十分有限的，而且它只局限於視頻點播，不能進行網際網路上伺服器端視頻資源的訪問，且採用的是傳統的播放技術，即只能從伺服器端將音視頻文件完全下載，再進行播放，然而不可避免的緩慢網速讓用戶忍受長時間的等待，這些功能上的缺陷給對生活要求日益增加的人們是難以接受的。
[0005]流媒體技術解決了伺服器端下載的問題，而數據接收模塊中緩衝區還需要繼續改進，緩衝區的改進主要源於客戶端接收來自網絡的數據時候，數據包會存在時延的抖動問題，嚴重影響視頻點播質量。
[0006]從圖1所示的現有技術的流媒體存儲緩衝區中可以看到，整個緩衝區的長度只有單個數據包的大小，對數據包的寫入和讀取都是通過調用首指針來進行操作，整個流程就重複著在同一個起始地址進行數據包讀寫的操作。當網絡傳輸發生時延時，數據包無法實時寫入緩衝區，而讀操作仍然調用首指針從起始位置讀取數據包，但實質上讀取的還是上一個數據包，從而導致了客戶端無法獲得實時數據，在視頻點播時就會出現畫面定格或解碼出錯等非正常現象。
[0007]因此，有必要提供一種能夠解決網絡傳輸中存在的時延抖動問題，有效的提高視頻播放的質量的IPTV的視頻點播系統來解決現有技術缺陷。

【發明內容】

[0008]本發明的目的是提供一種IPTV的視頻點播系統，使畫面播放更流暢，改善視頻點
播的質量。
[0009]因此，本發明提供了一種IPTV的視頻點播系統，包括流媒體數據接收模塊、音視頻解碼播放模塊和人機互動模塊，流媒體數據接收模塊用於接收來自網絡的流媒體數據；音視頻解碼播放模塊用於實現流媒體數據的解復用，將所述流媒體數據分解出視頻基本流和音頻基本流，並分別進行解碼；人機互動模塊用於供用戶指令的輸入和音視頻流的輸出播放；其中，所述流媒體數據接收模塊設置有環形緩衝區，所述環形緩衝區用於存儲流媒體數據接收模塊接收的流媒體數據。
[0010]較佳地，所述流媒體數據為MPEG2-TS (Transport Stream, TS,傳輸流)流。所述MPEG2-TS流媒體數據為復用後的數據，包含多個節目的比特流，且每個節目的音視頻數據均以復用的形式合成。
[0011]較佳地，所述音視頻編解碼播放模塊採用MPEG-2標準進行解碼。
[0012]較佳地，所述流媒體數據接收模塊根據RTSP/RTP (Real Time StreamingProtocol, RTSP,實時流傳輸協議)(Real-time Transport Protocol, RTP,實時傳送協議)協議進行數據的接收。
[0013]較佳地，所述環形緩衝區是一個先進先出的循環緩衝區，具有寫指針和讀指針，所述寫指針指向環形緩衝區中可寫的緩衝區，讀指針指向環形緩衝區中可讀的數據；所有寫入緩衝區的數據，都通過寫指針完成，所有讀出緩衝區的數據都通過讀指針完成，當讀指針趕上寫指針表示緩衝區已空，當寫指針趕上讀指針表示緩衝區已滿。
[0014]與現有技術相比，本發明的IPTV的視頻點播系統，採用環形緩衝區存儲數據過濾時延抖動，改進了原緩衝區的設計，有效的提高了視頻播放的質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1是現有技術的流媒體存儲緩衝區的結構示意圖；
[0017]圖2是本發明IPTV的視頻點播系統的結構示意圖；
[0018]圖3是圖2中音視頻解碼播放模塊進行解復用及解碼的工作流程圖；
[0019]圖4是本發明實施例的環形緩衝區的結構示意圖；
[0020]圖5是本發明實施例1PTV的視頻點播系統的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0022]如上所述，本發明的目的在於通過對終端流媒體數據接收模塊中的緩衝區進行優化改進，提出採用環形緩衝區技術的改進方案，提供一種基於環形緩衝區的IPTV的視頻點播系統，解決了網絡傳輸中存在的時延抖動問題，有效的提高視頻播放的質量。
[0023]參考圖2，本發明提供了一種IPTV的視頻點播系統，包括流媒體數據接收模塊、音視頻解碼播放模塊和人機互動模塊，流媒體數據接收模塊用於接收並處理來自網絡的流媒體數據。流媒體數據接收的實質是IPTV客戶端通過網絡連接，從流媒體伺服器上獲得數據。音視頻解碼播放模塊用於實現流媒體數據的解復用，將所述流媒體數據分解出視頻基本流和音頻基本流，並分別進行解碼。人機互動模塊用於供用戶指令的輸入和音視頻流的輸出播放；其中，所述流媒體數據接收模塊設置有環形緩衝區，所述環形緩衝區用於存儲流媒體數據接收模塊接收的流媒體數據。人機互動模塊涉及輸入設備和圖像的顯示輸出，可由遙控器、鍵盤、滑鼠等作為輸入設備，由IPTV顯示器作為顯示輸出設備。
[0024]參考圖3，較佳地，所述流媒體數據為MPEG2-TS流，該MPEG2-TS流放入在環形緩衝區中，實現客戶端與伺服器的交互。為了提高信道的利用率，TS流通常是經過復用後的數據，它不僅包含多個節目的比特流，且每個節目的音視頻等數據都是以復用的形式合成的。具體可以通過機頂盒STB810開發板用硬體實現對MPEG2-TS傳輸流的解復用，分解出視頻基本流和音頻基本流，並送往解碼模塊，通過調用解碼器接口，完成對音視頻流的解碼，從而實現對媒體播放的處理和控制。在本發明的實施例中，音視頻解碼播放模塊採用機頂盒內含PNX8550媒體處理引擎來實現，它能夠對多種TS流進行解擾和基於PID (PacketIDdentifier)過濾，因而系統採用硬體實現MPEG2-TS傳輸流解復用的方式，從中分離出視頻基本流數據和音頻基本流數據。
[0025]較佳地，所述音視頻編解碼播放模塊採用MPEG-2標準進行解碼。
[0026]較佳地，所述流媒體數據接收模塊根據RTSP/RTP協議進行數據的接收。
[0027]參考圖4，為了解決網絡傳輸時的時延抖動問題，將流媒體數據接收模塊中的緩存區設置為環形緩衝區。採用環形緩衝區存儲數據來過濾時延抖動，首先將從流媒體伺服器端發送來的數據包(MPEG2-TS流)，存儲到環形緩衝區中，當積累到一定的量時再將數據傳給解復用設備對TS流進行解復用，平穩的送往解碼器解碼，從而解決了視頻包抖動的問題。具體地，所述環形緩衝區是一個先進先出的循環緩衝區，具有寫指針(writePtr)和讀指針(readPtr)，所述寫指針指向環形緩衝區中可寫的緩衝區，讀指針指向環形緩衝區中可讀的數據；所有寫入緩衝區的數據，都通過寫指針完成，所有讀出緩衝區的數據都通過讀指針完成，當讀指針趕上寫指針表示緩衝區已空，當寫指針趕上讀指針表示緩衝區已滿。每個item的長度為BUFFER_PLAY_THRESHOLD bytes,即一次寫入或從緩衝區讀取數據的比特數，這裡將其用item代替。
[0028]參考圖5，本發明實施例的IPTV的視頻點播系統具體工作流程如下:
[0029]stepl:從鍵盤或者滑鼠輸入消息；
[0030]step2:接收到的消息被存入緩衝區中；
[0031]step3:應用程式通過讀取應用程式全局環境配置表，從緩衝區的頂部讀入數據；
[0032]step4:觸發事件，通過菜單結構的控制功能，進行消息統一分發；
[0033]step5:其中一個分支分發到媒體播放；
[0034]st印6:媒體播放會提供一個HTTP請求，請求通過網絡傳輸到達網絡數據流的伺服器端；
[0035]step7:流媒體伺服器通過返回一個相對應的URL給播放器，播放器進行音視頻解碼，並進行分發；
[0036]step8:在step5的同時,菜單結構控制進行消息統一分發給另一個分支:其他娛樂功能；[0037]step9:媒體播放跟其他娛樂功能模塊都經過圖形解碼進行圖形圖像的顯示，並視頻輸出到電視界面供用戶觀看；
[0038]SteplO:與此同時，媒體播放進行音頻輸出。
[0039]與現有技術相比，本發明的IPTV的視頻點播系統，採用環形緩衝區存儲數據過濾時延抖動，改進了原緩衝區的設計，有效的提高了視頻播放的質量。用戶再也不用完全從伺服器端下載完視頻音頻文件之後才能進行播放，而是可以進行邊下載邊播放的視頻觀看，並且伺服器端的視頻下載時延得到很大提高，用戶無需邊下載邊等待。
[0040]以上對本發明實施例所提供的IPTV的視頻點播系統，進行了詳細介紹，本發明中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，包括: 流媒體數據接收模塊，用於接收來自網絡的流媒體數據； 音視頻解碼播放模塊，用於實現流媒體數據的解復用，將所述流媒體數據分解出視頻基本流和首頻基本流，並分別進行解碼； 人機互動模塊，用於供用戶指令的輸入和音視頻流的輸出播放； 其中，所述流媒體數據接收模塊設置有環形緩衝區，所述環形緩衝區用於存儲流媒體數據接收模塊接收的流媒體數據。
2.如權利要求1所述的IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，所述流媒體數據為MPEG2-TS 流。
3.如權利要求2所述的IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，所述MPEG2-TS流媒體數據為復用後的數據，包含多個節目的比特流，且每個節目的音視頻數據均以復用的形式合成。
4.如權利要求2所述的IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，所述音視頻編解碼播放模塊採用MPEG-2標準進行解碼。
5.如權利要求1所述的IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，所述流媒體數據接收模塊根據RTSP/RTP協議進行數據的接收。
6.如權利要求1所述的IPTV的視頻點播系統，其特徵在於，所述環形緩衝區是一個先進先出的循環緩衝區，具有寫指針和讀指針，所述寫指針指向環形緩衝區中可寫的緩衝區，讀指針指向環形緩衝區中可讀的數據；所有寫入緩衝區的數據，都通過寫指針完成，所有讀出緩衝區的數據都通過讀指針完成，當讀指針趕上寫指針表示緩衝區已空，當寫指針趕上讀指針表示緩衝區已滿。
【文檔編號】H04N21/434GK103491426SQ201310392150
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月31日
【發明者】羅笑南, 袁紹忠, 林格 申請人:中山大學, 廣州中大數字家庭工程技術研究中心有限公司