基於cdn的流媒體觸髮式切片點播系統和方法
2023-05-07 02:03:41 2
專利名稱：基於cdn的流媒體觸髮式切片點播系統和方法
技術領域：
本發明涉及流媒體點播技術領域，尤其涉及一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法。
背景技術：
隨著網際網路技術的飛速發展，越來越多的信息如影視、音樂等逐漸以網絡作為傳播的媒介。流媒體指以流方式在網絡中傳送音頻、視頻和多媒體文件的媒體形式。相對於下載後觀看的網絡播放形式而言，流媒體的典型特徵是把連續的音頻和視頻信息壓縮後放到網絡伺服器上，用戶邊下載邊觀看，而不必等待整個文件下載完畢。由於流媒體伺服器流媒體技術的優越性，該技術廣泛應用於視頻點播、視頻會議、遠程教育、遠程醫療和在線直播系統中。作為新一代網際網路應用的標誌，流媒體技術在近幾年得到了飛速的發展。而流媒體伺服器又是流媒體應用的核心系統，是運營商向用戶提供視頻服務的關鍵平臺。其主要功能是對媒體內容進行採集、緩存、調度和傳輸播放，流媒體應用系統的主要性能體現都取決於媒體伺服器的性能和服務質量。因此，流媒體伺服器是流媒體應用系統的基礎，也是最主要的組成部分。流媒體伺服器的主要功能是以流式協議(RTP/RTSP、MMS、RTMP等)將視頻文件傳輸到客戶端，供用戶在線觀看；也可從視頻採集、壓縮軟體接收實時視頻流，再以流式協議直播給客戶端。流媒體點播需要在客戶端與媒體伺服器之間需要建立一個單獨的數據通道，從一臺伺服器送出的每個數據包只能傳送給一個客戶機，這種傳送方式稱為單播。每個用戶必須分別對媒體伺服器發送單獨的查詢，而媒體伺服器必須向每個用戶發送所申請的數據包拷貝。這種巨大冗餘首先造成伺服器沉重的負擔，響應需要很長時間，甚至停止播放；管理人員也被迫購買硬體和帶寬來保證一定的服務質量。在網上進行流媒體傳輸，所傳輸的文件必須製作成適合流媒體傳輸的流媒體格式文件。因這通常格式存儲的多媒體文件容量十分大，若要在現有的窄帶網絡上傳輸則需要花費十分長的時間，若遇網絡繁忙，還將造成傳輸中斷。另外，通常格式的流媒體也不能按流媒體傳輸協議進行傳輸。因此，對需要進行流媒體格式傳輸的文件應進行預處理，將文件壓縮生成流媒體格式文件。這裡應注意兩點一是選用適當的壓縮算法進行壓縮，這樣生成的文件容量較小。二是需要向文件中添加流式信息。現有的技術中，存在以下缺點1、人工幹預切片，不靈活；2、下載完整的視頻文件，浪費磁碟3、漸進下載方式，浪費帶寬，流控不好
發明內容
針對上述技術方案中的缺點，本發明提供一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法，該方法支持觸髮式切片，不需人工幹預，對文件進行切片處理時，無需緩存整個視頻文件。本發明提供了一種基於⑶N的流媒體觸髮式切片點播系統，包括至少一個客戶端、Cache伺服器以及流媒體伺服器；所述客戶端，用於獲取指定格式的流媒體文件，並向Cache伺服器發送所述獲取流媒體文件請求；所述Cache伺服器，用於根據接收到的所述獲取流媒體文件請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當所述Cache伺服器判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時，所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件請求的切片文件，並發送給對應的客戶端；當所述Cache伺服器判斷出存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時， 將對應的所述切片文件發送給對應的客戶端。本發明還提供一種基於⑶N的流媒體觸髮式切片點播方法，包括以下步驟客戶端發送獲取流媒體文件的請求；Cache伺服器根據接收的所述獲取流媒體文件請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當所述Cache伺服器判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時，所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件請求的切片文件，並發送給對應的客戶端。本發明與現有技術相對比，具有以下優點本發明提供了一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法，其中，本發明中流媒體伺服器通過在其中嵌入切片程序模塊，一旦觸發，則自動調用切片程序對文件進行處理。切片程序按照關鍵幀或時間等方式進行切片生成虛擬文件存儲，處理速度快，並且支持多平臺終端；當客戶端首次訪問時，調用切片程序將流媒體文件按照關鍵幀序列生成對應的切片文件，本發明處理生成切片文件的速度快，對於短視頻文件(幾秒到幾分鐘的文件)，本發明僅需要毫秒量級；對於大視頻文件(幾小時的文件)，本發明需要的切片時間也只有數秒鐘，本發明基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統節約了磁碟空間，並且在用戶訪問切片文件時，無需下載整個視頻文件，節省帶寬，且流控好。
圖1為本發明系統的實施例一的結構框圖；圖2為本發明系統中切片點播伺服器的結構示意圖；圖3為本發明系統的實施例二的流程圖；圖4為本發明方法的實施例一的流程圖5為本發明方法的實施例ニ的流程圖。
具體實施例方式本發明提供一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法，該方法支持觸髮式切片，不需人工幹預；對文件進行切片處理時，無需緩存整個視頻文件，節約了磁碟空間， 並且在用戶訪問切片文件時，無需下載整個視頻文件，節省帶寬，且流控好。下面結合具體實施例及附圖對本發明的技術方案進行詳細描述如圖1所示，為本發明系統實施例一的結構框圖，包括至少ー個客戶端、Cache伺服器以及流媒體伺服器，具體以ー個客戶端時為例客戶端11，用於獲取指定格式的流媒體文件，井向Cache伺服器發送所述獲取流媒體文件的請求；Cache伺服器12，用於根據接收到的所述獲取流媒體文件的請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當Cache伺服器12判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件吋，流媒體伺服器13用於根據所述獲取流媒體文件的請求，觸發流媒體伺服器13中的切片點播伺服器131自動生成對應所述獲取流媒體文件的請求的切片文件，並發送給對應的客戶端11;當Cache伺服器12判斷出存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件吋，直接將對應的所述切片文件發送給對應的客戶端11。如圖2所示，為本發明系統流媒體伺服器中切片點播伺服器的結構示意圖，包括第一獲取單元21，用於獲取所述獲取流媒體文件的請求中的流媒體文件的格式類型；查找單元22，用於根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，查找本地是否存儲相應文件格式的切片存放目錄；發送單元23，用於將所述切片存放目錄下對應所述流媒體文件切片文件發送給對應的客戶端。當根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，沒有查找到本地存儲有相應文件格式的切片存放目錄，所述切片點播伺服器，還包括第二獲取單元對，用於獲取對應所述流媒體文件的原始流媒體文件格式信息，並獲取所述文件格式信息中的頭信息，所述文件格式信息中的頭信息中至少含有對應每個視頻幀及音頻幀大小、位置和關鍵幀信息；生成切片単元25，用於按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件。存儲單元沈，用於將生成的包含有音視頻數據的切片文件對應的存儲在所述切片存放目錄下。建立對應關係単元27，用於將所述音視頻數據的切片文件與描述切片文件之間組織關係的對應文件建立一一對應的關係，並存儲在所述切片存放目錄下。如圖3所示，為本發明系統的實施例ニ的結構示意圖，包括流媒體伺服器31、支撐系統32、Cache伺服器33、客戶端34，在本發明實施例中，流媒體伺服器一臺或多臺採用CN 102547478 A
HTTP協議來提供點播服務的伺服器，流媒體伺服器31存儲有客戶源站文件，如mp4、f4v格式的視頻文件，通過在其apache中嵌入ー個切片點播伺服器，當客戶端34首次訪問時，調用相應的切片程序將流媒體文件按照關鍵幀生成虛擬文件。客戶端34發送請求中的流媒體文件URL格式為http://流媒體伺服器IP 端ロ 號/目錄/虛擬文件名。其中，目錄下對應存放切片程序生成的切片文件，包括音視頻文件，以及以XML形式的解析文件；目錄名為.ssm。為適應不同的用戶平臺，用戶請求流媒體文件吋，虛擬文件名略有不同對於apple平臺，文件後綴名為.m;3u8 ；對於Adobe Flash平臺，文件後綴名為.f^m ；對於Microsoft Silverlight平臺，文件後綴名為.ismc。訪問請求通過HTTP協議由客戶端34發送到Cache伺服器33，當首次訪問吋， Cache伺服器33中沒有對應的文件，則根據所述請求查詢流媒體伺服器31 ；當不是首次訪問時，則直接將數據返回給客戶端34。支撐系統32為整個系統提供設備配置信息以及頻道配置信息，它包括支撐中央伺服器321、網管系統322以及資料庫323流媒體伺服器31中的觸發切片伺服器按照預定時間間隔向支撐系統32中的支撐中央伺服器321發送用於請求與所述域名信息對應的配置信息的獲取請求消息；並接收支撐中央伺服器321根據所述獲取請求消息返回的與所述域名信息對應的配置信息，所述配置信息為客戶端;34通過提供的應用程式編程接ロ設置的配置信息，或者為預先設置在支撐中央伺服器321中的默認配置。CACHE伺服器33，可以支持分層的樹形架構，包括上層FC331以及下層FC332，用以緩解單層的時候回源站的壓力。如圖4所示，為本發明方法實施例一的流程圖，包括Sl 客戶端發送獲取流媒體文件的請求；S2 =Cache伺服器根據接收的所述獲取流媒體文件的請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當所述Cache伺服器判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時，執行步驟S3 所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件的請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件的請求的切片文件，並發送給對應的客戶端；當所述Cache伺服器判斷出存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件吋， 執行步驟S4 將對應的所述切片文件發送給對應的客戶端。圖5為本發明方法的實施例ニ的流程圖，步驟S3 所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件的請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件的請求的切片文件，具體包括S31 獲取所述獲取流媒體文件的請求中的流媒體文件的格式類型；S32 根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，查找本地是否存儲相應文件格式的切片存放目錄；若本地存儲有相應文件格式的切片存放目錄，執行步驟S33 將所述切片存放目錄下對應所述流媒體文件切片文件發送給對應的客戶端；如沒有存儲相應文件格式的切片存放目錄，執行步驟S34:獲取對應所述流媒體文件的原始流媒體文件格式信息，並獲取所述文件格式信息中的頭信息，所述文件格式信息中的頭信息中至少含有對應每個視頻幀及音頻幀大小、位置和關鍵幀信息；S35:按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發進行切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件；具體包括按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發進行切片；重新組合視頻文件對應的頭信息，將兩個關鍵幀之間的信息插入關鍵信息，並同時記錄每個關鍵幀信息的索引；切片信息文件表述切片文件的關鍵信息包含流媒體文件的頭信息、幀信息、時長、碼率、視頻音頻格式信息。生成包含有音視頻數據的切片文件。S36 將生成的所述切片文件發送給對應的客戶端。進ー步的，所述按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件之後，還包括將生成的包含有音視頻數據的切片文件對應的存儲在所述切片存放目錄下。具體包括將所述音視頻數據的切片文件與描述切片文件之間組織關係的對應文件建立一一對應的關係，並存儲在所述切片存放目錄下。本發明實施例與現有技術相比，具有以下優點本發明提供了一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法，其中，本發明中流媒體伺服器通過在其中嵌入切片程序模塊，一旦觸發，則自動調用切片程序對文件進行處理。切片程序按照關鍵幀或時間等方式進行切片生成虛擬文件存儲，處理速度快，並且支持多平臺終端；當客戶端首次訪問時，調用切片程序將流媒體文件按照關鍵幀序列生成對應的切片文件，本發明處理生成切片文件的速度快，對於短視頻文件(幾秒到幾分鐘的文件)，本發明僅需要毫秒量級；對於大視頻文件(幾小時的文件)，本發明需要的切片時間也只有數秒鐘，本發明基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統節約了磁碟空間，並且在用戶訪問切片文件時，無需下載整個視頻文件，節省帶寬，且流控好。本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器和光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每ー 流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生ー個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖ー個流程或多個流程和/或方框圖ー個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖ー個流程或多個流程和/或方框圖ー個方框或多個方框中指定的功能。這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖ー個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種基於⑶N的流媒體觸髮式切片點播系統，其特徵在於，包括至少一個客戶端、 Cache伺服器以及流媒體伺服器；所述客戶端，用於獲取指定格式的流媒體文件，並向所述Cache伺服器發送所述獲取流媒體文件請求；所述Cache伺服器，用於根據接收到的所述獲取流媒體文件請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當所述Cache伺服器判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時， 所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器生成對應獲取的所述流媒體文件請求的切片文件，並發送給對應的客戶端；當所述Cache伺服器判斷出存儲有對應所述流媒體文件指定格式的切片文件時，將對應的所述切片文件發送給對應的客戶端。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述切片點播伺服器，還包括 第一獲取單元，用於獲取所述獲取流媒體文件請求中的流媒體文件的格式類型；查找單元，用於根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，查找本地是否存儲有對應所述流媒體文件格式類型的切片存放目錄；發送單元，用於將所述切片存放目錄下對應所述流媒體文件切片文件發送給對應的客戶端。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述切片點播伺服器，還包括第二獲取單元，用於獲取對應所述流媒體文件的原始格式信息，並獲取所述流媒體文件格式信息中的頭信息，所述文件格式信息中的頭信息中至少含有對應每個視頻幀及音頻幀大小、位置和關鍵幀信息；生成切片單元，用於按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件。
4.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述切片點播伺服器，還包括存儲單元，用於將生成的包含有音視頻數據的切片文件對應的存儲在所述切片存放目錄下。
5.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述切片點播伺服器，具體還包括建立對應關係單元，用於將所述音視頻數據的切片文件與描述切片文件之間組織關係的對應文件建立一一對應的關係，並存儲在所述切片存放目錄下。
6.一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播方法，其特徵在於，包括以下步驟 客戶端發送獲取流媒體文件的請求；Cache伺服器根據接收的所述獲取流媒體文件的請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件；當所述Cache伺服器判斷出沒有存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時， 所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件請求的切片文件，並發送給對應的客戶端。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，還包括當所述Cache伺服器判斷出存儲對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件時，直接將對應的所述切片文件發送給對應的客戶端。CN 102547478 A
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件的請求的切片文件，具體包括獲取所述獲取流媒體文件請求中的流媒體文件的格式類型；根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，查找本地是否存儲相應文件格式的切片存放目錄；將所述切片存放目錄下對應所述流媒體文件切片文件發送給對應的客戶端。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，當根據獲取的對應所述流媒體文件的格式類型，沒有查找到本地存儲有相應文件格式的所述切片存放目錄時，還包括獲取對應所述流媒體文件的原始流媒體文件的格式信息，並獲取所述文件格式信息中的頭信息，所述文件格式信息中的頭信息中至少含有對應每個視頻幀及音頻幀的大小、位置和關鍵幀信息；按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發進行切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件；將生成的所述切片文件發送給對應的客戶端。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件，具體包括按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發進行切片；重新組合視頻文件對應的頭信息，將兩個關鍵幀之間的切片信息插入關鍵數據信息， 並同時記錄每個關鍵幀信息的索引；生成包含有音視頻數據的切片文件。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述按照獲取所述文件格式信息中的頭信息中的所述關鍵幀為序列的起始進行技術觸發切片，並重新組合視頻文件，生成包含有音視頻數據的切片文件之後，還包括將生成的包含有音視頻數據的切片文件對應的存儲在所述切片存放目錄下。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述將生成的包含有音視頻數據的切片文件對應的存儲在所述切片存放目錄下，具體包括將所述音視頻數據的切片文件與描述切片文件之間組織關係的對應文件建立一一對應的關係，並存儲在所述切片存放目錄下。
全文摘要
本發明公開了一種基於CDN的流媒體觸髮式切片點播系統和方法，該方法包括客戶端發送獲取流媒體文件的請求；Cache伺服器根據接收的所述獲取流媒體文件的請求，判斷是否存儲有對應所述指定格式的流媒體文件的切片文件，當沒有存儲時，所述流媒體伺服器用於根據所述獲取流媒體文件的請求，觸發所述流媒體伺服器中的切片點播伺服器自動生成對應所述獲取流媒體文件的請求的切片文件，並發送給對應的客戶端。本發明採用觸髮式切片技術，不需要人工幹預，即可對流媒體文件進行切片處理，也不需要緩存整個音視頻文件，節省了磁碟空間，並且用戶訪問切片文庫，無需下載整個視頻文件，節省了帶寬，且流控好。
文檔編號H04N21/25GK102547478SQ20121004006
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月20日 優先權日2012年2月20日
發明者付亮, 苗權 申請人:北京藍汛通信技術有限責任公司