专利名称：基于分层编码的视频流推送方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及流媒体编码及流传输技术应用技术领域，尤其涉及基于分层编码的视 频流推送方法和系统。
背景技术：
目前随着电信的IPTV业务及天翼视讯业务发展，我们经常为用户提供多种不同 尺寸大小的视频节目，如在IPTV的首页上提供小视频窗口节目，而用户进入到某个直播频 道后，是全屏的视频节目；在天翼视讯业务中要根据用户的手机屏的大小为用户提供不同 码流大小的节目。对于现有的IPTV业务和手机业务的编解码方式以及频道预览方式而言，需要在 服务器端按照固定的所需的最大码流进行编码，在用户终端将这些码流按照固定模式进行 解码后，不论用户浏览小视频窗口还是全屏方式观看，都采用同样的方式推送视频流，具有 较大的延迟。
发明内容
本发明提出基于分层编码的视频流推送方法和系统，能够使用户快速预览IPTV 上的小视频窗口中的视频流，很大程度的减少延时。根据本发明一方面，提出基于分层编码的视频流推送方法，包括以下步骤分层编 码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流， 并推送到网络接入服务器；网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；发起 频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；网络接入服务器接收频道切 换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速 度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。进一步，网络接入服务器接收频道切换请求的操作，还包括以下步骤将正常码流 推送到终端，推送所需要的时间为ti，基础层码流在终端的播放时间为ti-t。根据本发明一方面，提出基于分层编码的视频流推送系统，包括分层编码服务 器，将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送 到网络接入服务器；网络接入服务器，将基础层码流进行解码并存放在缓存中，当接收终端 的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流 正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。进一步，根据权利要求3所述基于分层编码的视频流推送系统，其中，网络接入服 务器还在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需 要的时间为ti，基础层码流在终端播放的时间为ti-t。根据本发明一方面，提出实现视频流推送的网络接入服务器，包括基础流缓存模 块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并缓存；基础流推送模块， 当接收到终端的频道切换请求时，在基础流缓存模块中获取从上一个视频结束帧开始的基
3础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。进一步，根据权利要求5所述实现视频流推送的网络接入服务器，还包括正常流 推送模块，在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端 所需要的时间为ti，基础层码流在终端播放的时间为ti-t。与现有技术相比，本发明具有至少如下之一的优点现有技术执行的正常码流播放前会有一段时间的缓冲(码流从服务器到达终端 的时间)，而本发明采用基础层码流可以消除或很大程度的减小缓冲时间。使用户在播放码 流时，感觉不到码流缓冲时间。因此，本发明能够实现快速的频道预览。本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间和正常码流推送的 时间进行相对应，这样才能使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、 重帧或丢帧现象。在以后的融合视讯业务中，一个直播频道的节目又要为多个不同带宽大小的业务 使用，本发明提出的基于分层编码的视频流推送方法和系统，由于可以在网络接入服务器 中对基础层码流进行缓存，并在终端需要时发送给终端，从而还可以解决重复编码的问题。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1为本发明基于分层编码的视频流推送方法示意图。图2为终端与视频流推送系统之间进行交互的示意图。图3所示为本发明视频流推送系统中网络接入服务器的结构图。
具体实施例方式本发明涉及基于分层编码的视频流推送方法和系统。在分层编码服务器端将码流 进行分层编码，提供基础层码流和增强层码流，在网络接入服务器对基础层码流进行缓存， 当用户终端发起频道切换的请求时，网络接入服务器以最快的速度将基础层码流推送给用 户终端，使用户终端在很小的延时下就可进行频道预览，此外，网络接入服务器还将正常码 流按照正常速度推送给用户，在用户终端按照正常的清晰码流呈现给用户，实现快速切换。下面通过附图实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。本发明基于分 层编码的视频流推送方法，如图1所示，包括如下步骤在步骤101，分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括 基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器。不同业务所需要的正常码流大小均不一样，为了实现快速预览，这里将正常码流 进行分层处理，正常码流包括基础层码流和增强层码流，2个合起来才能显示正常分辨率 的内容，其中，基础层码流是第一个视频流，通过最低的带宽来处理，获得清晰度低的图像。 增强层码流是对包含更高分辨率、帧频和质量水平的信息进行编码，获得更高清晰度和更 优质的移动图像。基础层码流和增强层码流可以自定义，根据业务的最小码流的展现要求 来进行基础层码流的定义。增强层码流不是对基础层码流包含信息的重复，而是对它的补 充。不同业务所需要的分辨率不同，例如小视频分辨率为320X240，大视频分辨率为720女
4576。但是所有视频的基础层码流都是一样的。假设基础层码流分辨率为160 * 120，然后 根据不同需要，增强层码流就不同，比如，小视频的基础层码流+增强层码流=320女240， 大视频的基础层码流+增强层码流=720女576。在步骤102，网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中。在步骤103，在终端发起直播频道切换请求时，终端将频道切换请求发送到网络接 入服务器。频道切换包括以下几种情况大视频窗口切换到小视频窗口、小视频窗口切换到 大视频窗口、或大视频窗口之间的频道切换，例如全频播放的不同频道切换。在步骤104，网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束 帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送 到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置的时间，单位可以是毫秒、秒、分等，这里所 说的速度是指单位时间里推送的字节数。在步骤105，终端接收到基础层码流之后，将解出的基础层码流播放给用户，实现 频道预览。现有技术中，在用户选择切换视频后，将视频流直接推给用户，因为视频的正常码 流较大及线路带宽的限制，从用户发起请求到收到视频流需要一定的时间，这段时间给用 户的感观就是在进行缓冲。而本发明收到请求后，首先将码流较低的基础层码流推给用户， 因为基础层码流较小、占用带宽较小、所需的时间较短，所以可以消除或很大程度减少缓冲 时间。本发明能够实现快速的频道预览，进一步为快速的频道切换提供了可能性。在步骤104中，网络接入服务器接收频道切换请求，还将正常码流推送到终端，其 中，将正常码流推送到终端所需要的时间为ti，基础层码流在终端播放的时间为ti-t。在 步骤105中，终端还在接收到正常码流之后，进行解码，解出的基础层码流和增强层码流播 放给用户，从而实现频道的快速切换。本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间与推送时间之和，等 于将正常码流从网络接入服务器推送到终端的时间，这样在基础层码流播放结束时，正好 开始播放正常码流，使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、重帧或 丢帧现象。本发明可以通过硬件或者相应的软件实现，本领域技术人员可以理解并据此作 出相应的变形，但都应覆盖在本发明权利要求的保护范围之内。本发明还提供了基于分层编码的视频流推送系统，包括分层编码服务器、网络接 入服务器。图2为终端与视频流推送系统之间进行交互的示意图。分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流 和增强层码流，并推送到网络接入服务器。网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中。当接收终端的频道切换 请求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速 度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置 的时间，这里所说的速度是指单位时间里推送的字节数。频道切换包括以下几种情况大视 频窗口切换到小视频窗口、小视频窗口切换到大视频窗口、或大视频窗口之间的频道切换， 例如全频播放的不同频道切换。终端接收到基础层码流，将解出的基础层码流播放给用户， 实现频道预览。进一步，网络接入服务器接收频道切换请求，还将正常码流推送到终端，其中，将
5正常码流推送到终端所需要的时间为tl，基础层码流在终端播放的时间为tl-t。终端在接 收到正常码流之后，进行解码，解出的基础层码流和增强层码流播放给用户，从而实现频道 的快速切换。图3所示为本发明视频流推送系统中网络接入服务器的结构图。包括基础流缓存 模块、基础流推送模块。基础流缓存模块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并 缓存。基础流推送模块，当接收终端的频道切换请求时，在缓存中获取从上一个视频结 束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推 送到终端所需要的时间为t，其中，t是一个可配置的时间，这里所说的速度是指单位时间 里推送的字节数。进一步，本发明所述系统中，网络接入服务器还可以包括正常流推送模块，在接收 频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间为 tl，基础层码流在终端播放的时间为tl-t。终端在接收到正常码流之后，进行解码，解出的 基础层码流和增强层码流播放给用户，从而实现频道的快速切换。本发明根据实际应用情况来严格控制基础层码流的播放时间与推送时间之和，等 于将正常码流从网络接入服务器推送到终端的时间，这样在基础层码流播放结束时，正好 开始播放正常码流，使用户观看的基础层码流和正常码流之间是无缝的，没有跳帧、重帧或 丢帧现象。在以后的融合视讯业务中，一个直播频道的节目又要为多个不同带宽大小的业务 使用，本发明提出的基于分层编码的视频流推送方法和系统，由于可以在网络接入服务器 中对基础层码流进行缓存，并在终端需要时发送给终端，从而还可以解决重复编码的问题。
权利要求
基于分层编码的视频流推送方法，包括以下步骤分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；发起频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
2.根据权利要求1所述基于分层编码的视频流推送方法，其中，网络接入服务器接收 频道切换请求的操作，还包括以下步骤将正常码流推送到终端，推送所需要的时间为tl， 基础层码流在终端的播放时间为ti-t。
3.基于分层编码的视频流推送系统，包括分层编码服务器，将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和 增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器，将基础层码流进行解码并存放在缓存中，当接收终端的频道切换请 求时，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度 的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。
4.根据权利要求3所述基于分层编码的视频流推送系统，其中，网络接入服务器还在 接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时间 为tl，基础层码流在终端播放的时间为tl-t。
5.实现视频流推送的网络接入服务器，包括基础流缓存模块，从分层编码服务器接收基础层码流，将基础层码流进行解码并缓存；基础流推送模块，当接收到终端的频道切换请求时，在基础流缓存模块中获取从上一 个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度推送到终端，推送到 终端所需要的时间为t。
6.根据权利要求5所述实现视频流推送的网络接入服务器，还包括正常流推送模块， 在接收频道切换请求时，将正常码流推送到终端，其中，将正常码流推送到终端所需要的时 间为tl，基础层码流在终端播放的时间为tl-t。
全文摘要
本发明提出基于分层编码的视频流推送方法和系统，分层编码服务器将所需频道的正常码流分层编码，所述正常码流包括基础层码流和增强层码流，并推送到网络接入服务器；网络接入服务器将基础层码流进行解码并存放在缓存中；发起频道切换请求，终端将频道切换请求发送到网络接入服务器；网络接入服务器接收频道切换请求，在缓存中获取从上一个视频结束帧开始的基础层码流，以大于视频流正常播放速度的速度将基础层码流推送到终端，推送到终端所需要的时间为t。本发明使用户快速预览，很大程度的减少延时。
文档编号H04N7/26GK101909063SQ201010250749
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者王换文 申请人:中国电信股份有限公司