一种实现hls直播码率个数动态调整的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及互联网多媒体领域，具体来讲是一种实现HLS直播码率个数动态调整的系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，HLS(HTTPLiveStreaming)直播码率自适应技术已经被各种网络视频播放服务广泛采用。该技术针对同一媒体内容，提供不同质量级别的媒体，用户可以根据设备能力和网络情况，在提供的码率范围内，实时调整请求不同质量级别的媒体分片，实现流畅播放视频的目的。
[0003]但是，当前HLS直播码率自适应技术存在以下缺陷:
[0004]在不中断服务器存储和终端播放的前提下，直播码率个数无法实现动态增加、动态减少、以及同时动态增加和减少等情况。会因为节目码率太高导致用户视频播放不够流畅，因为节目码率和带宽相差比较多，而导致不能最大化利用终端带宽资源，磁盘存储利用率不高;无法在带宽利用、磁盘存储和视频质量之间取得最佳的平衡。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现HLS直播码率个数动态调整的系统及方法，在不中断服务器存储和终端播放的前提下，实现HLS直播码率个数的动态调整，不影响该频道播放流畅度，最大化利用终端带宽资源，实现磁盘存储的最佳利用率;从而在带宽利用、磁盘存储和视频质量之间取得最佳的平衡。
[0006]为达到以上目的，本发明采取一种实现HLS直播码率个数动态调整的系统，包括头端、服务器和终端，所述头端用于提供动态更新的直播源;所述服务器用于动态存储头端的直播源，并提供各种码率的播放出流服务;所述终端用于接收服务器资源并提供给用户。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述头端、服务器和终端，均包括主m3u8文件、子m3u8文件和ts分片，每个主m3u8文件中包含至少一个子m3u8文件URL，每个子m3u8文件中包含多个ts分片URL。
[0008]本发明还提供一种实现HLS直播码率个数动态调整的方法，包括:头端的直播源通过增加至少一个码率的子m3u8文件和ts分片，更新主m3u8文件，实现码率个数增加;直播源通过减少至少一个码率的子m3u8文件和ts分片，更新主m3u8文件，实现码率个数减少;服务器定期向直播源请求主m3u8文件，当检测到主m3u8文件中码率个数有变化时，对应码率个数增加或减少，新增或减少对应的子m3u8及ts分片，更新服务器主m3u8文件;终端定期向服务器请求主m3u8文件，检测到主m3u8文件中码率个数有变化时，结合当前带宽，实现自身存储码率的动态更新;其中，头端直播源码率个数进行增加或减少的情况，包括单独进行、同时进行或者不分顺序的先后进行。
[0009]在上述技术方案的基础上，头端的直播源新增码率个数，服务器检测到其请求的主m3u8文件中增加码率时，服务器的主m3u8文件增加对应码率的子m3u8文件URL，服务器在当前时间以存储分片的形式增加对应码率的存储，存储分片是按照固定存储大小划分的分片，一个存储分片包含多个ts码率分片。
[0010]在上述技术方案的基础上，加入所述码率前终端向服务器请求直播，服务器将当前所有码率的主m3u8文件发送给终端，终端选择小于实际带宽且与实际带宽最接近的码率的ts分片，服务器将最接近的码率对应的、从当前录制点开始向前的至少三个ts分片URL，组成相应的子m3u8文件发给终端;终端选择最后三个ts分片依次播放。
[0011]在上述技术方案的基础上，终端根据当前网络状况自适应调整带宽，并定期向服务器请求主m3u8文件，当请求的主m3u8文件增加码率，且增加的码率小于此时带宽，则立即切换到所增加码率对应ts分片播放。
[0012]在上述技术方案的基础上，直播源减少码率个数，服务器检测到其请求的主m3u8文件中减少码率，停止原来对应码率ts分片的存储和录制，从服务器主m3u8文件中去掉对应的子m3u8文件URL，且服务器不删除此前已经存储的ts分片。
[0013]在上述技术方案的基础上，终端根据当前网络状况自适应调整带宽，随着带宽的高低在不同码率之间切换，当切换到某个带宽，且检测到服务器去掉码率的录制时，则切换到小于当前带宽，且最接近当前带宽的码率的ts分片播放。
[0014]在上述技术方案的基础上，终端在某一带宽下播放某个码率ts分片，当终端检测正在播放的码率的ts分片被服务器删除时，根据终端更新后的主m3u8文件，终端立即切换到低于该码率，且最接近于当前带宽的ts分片播放。
[0015]在上述技术方案的基础上，服务器定期向头端的直播源请求主m3u8文件，当检测到直播源在增加一个码率的同时减少另一个码率，则增加直播源增加的码率，同时停止直播源减少的码率录制，并更新服务器主m3u8文件。
[0016]在上述技术方案的基础上，终端根据当前网络状况自适应调整带宽，并定期向服务器请求主m3u8文件，当检测到其请求的主m3u8文件中在增加码率的同时减少了码率，终端切换到小于当前带宽，且与当前带宽最接近的ts分片进行播放。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]1、直播源通过修改主m3u8文件实现增加或减少至少一个码率，服务器通过周期性请求直播源的主m3u8文件，动态更新服务器存储实现增加或减少至少一个码率，终端通过定期请求服务器的主m3u8文件自适应切换当前播放的ts分片。整个系统在不中断服务器存储和终端播放的前提下，实现HLS直播码率个数的动态调整(动态增加或减少的情况，包括单独进行、同时进行或者不分顺序的先后进行)，不影响该频道播放流畅度。
[0019]2、系统可以通过增加直播码率个数，更加高效地实现更宽范围的码率自适应，最大限度地利用终端带宽资源，尽可能地提高用户体验。
[0020]3、系统可以通过减少直播码率个数，减少不需要的存储，更加有效地使用磁盘存储资源。
【附图说明】
[0021]图1为本发明第一实施例，服务器增加SM码率前后的存储分片示意图；
[0022]图2为本发明第一实施例，增加SM码率后终端自适应切换的系统示意图；
[0023]图3为本发明第二实施例，服务器减少3M码率前后的存储分片示意图；
[0024]图4为本发明第二实施例，减少3M码率后终端自适应切换的系统示意图；
[0025]图5为本发明第二实施例，减少3M码率时正在播放该码率的终端切换系统示意图；
[0026]图6为本发明第三实施例，增加8M码率减少3M码率系统示意图；
[0027]图7为本发明第四实施例，增加8M码率后再减少3M码率系统示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明实现HLS直播码率个数动态调整的系统，包括头端、服务器和终端，所述头端用于提供动态更新的直播源;服务器用于动态存储头端的直播源，并提供各种码率的播放出流服务;所述终端用于接收服务器资源并提供给用户。所述头端、服务器和终端，均包括主m3u8文件、子m3u8文件和ts分片，每个主m3u8文件中包含至少一个子m3u8文件URL，每个子m3u8文件中包含多个ts分片URL。
[0029]本发明实现HLS直播码率个数动态调整的方法，包括:
[0030]头端的直播源通过增加至少一个码率的子m3u8文件和ts分片，更新主m3u8文件，实现码率个数增加;直播源还可以通过减少至少一个码率的子m3u8文件和ts分片，更新主m3u8文件，实现码率个数减少。并且，直播源码率个数进行增加或减少的情况，包括单独进行、同时进行或者不分顺序的先后进行。
[0031]服务器定期向头端的直播源请求主m3u8文件，当检测到主m3u8文件中码率个数有变化时，对应码率个数增加或减少，服务器新增或减少对应的子m3u8及ts分片，更新服务器的主m3u8文件。具体的，当服务器检测到主m3u8文件中增加码率个数时，存储新增码率的子m3u8文件及ts分片，更新服务器主m3u8文件，实现新增码率。当服务器检测到主m3u8文件中减少码率个数时，停止存储减少码率的子m3u8文件及ts分片，从服务器的主m3u8文件中去掉对应的子m3u8文件URL，并删除服务器已经存储的ts分片，实现减少码率。
[0032]终端定期向服务器请求主m3u8文件，检测到主m3u8文件中码率个数有变化时，结合当前带宽，实现自身存储码率的动态更新。具体的，服务器检测到其请求的主m3u8文件中增加该码率，服务器主m3u8文件增加该码率的子m3u8文件URL，服务器在当前时间以存储分片的形式增加该码率的存储，存储分片是按照固定存储大小划分的分片，一个存储分片包含多个ts码率分片。另外，如果终端根据自身带宽资源的情况，动态调整当前播放的码率的ts分片，当正在播放的码率的ts分片被删除时，根据终端更新后的主m3u8文件，自适应选择一个其他码率的ts分片继续播放。
[0033]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0034]第一实施例:
[0035]如图1所示，服务器8:00开始录制，当10: 30的时候，头端的直播源新引入SM码率。此时，服务器定期向头端的直播源请求主m3u8文件，例如间隔10秒向直播源请求一次主m3u8文件，当服务器检测到其请求的主m3u8文件中增加8M码率，服务器的主m3u8文件增加SM码率的子m3u8文件URL。服务器在当前时间以存储分片的形式增加8M码率的存储，存储分片是指服务器在存储的时候，按照固定存储大小划分的分片，这里默认按照200M—个存储分片来存储，且一个存储分片包含多个ts码率分片。具体的，服务器SM码率储分片ID从30001003存储，依次为 30001003、30001004、30001005……。
[0036]直播源增加8M码率之前的主m3u8文件如下:
[0037]GET/fonsview_hls/CBR_HD/CBR_HD_14431535789241086.m3u8HTTP/l.I<