流媒体自适应匹配传输方法、系统和服务器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种流媒体自适应匹配传输方法、系统和服务器，涉及流媒体传输【技术领域】。在实现IPTV视频业务过程中，对不同质量级别的视频流切片成可以独立进行解码的码流流控块。在视频业务协商时，SDP协议增加描述不同质量级别视频流的信息，用户终端解析该信息并提示用户选择。用户终端能够根据网络状况、使用要求通过RTCP进行反馈，与服务端进行协商选择不同质量级别视频流流控块，由此用户终端可以实现不同质量级别视频流的平滑切换播放。
【专利说明】流媒体自适应匹配传输方法、系统和服务器
【技术领域】
[0001]本发明涉及流媒体传输【技术领域】，特别涉及一种流媒体自适应匹配传输方法、系统和服务器。
【背景技术】
[0002]流媒体传输大致有三种方式:传统的流式传输，渐进式下载以及自适应流传输。RTSP (Real Time Streaming Protocol,实时流式传输协议)是一种应用于传统的流式传输的协议，它建立客户端和服务器的会话(Session),服务器使用RTP (Real-time TransportProtocol，实时传输协议)协议封装视频流，并按照视频流编码码率进行流化输出。渐近式下载是一种简单的从HTTP (Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议)WEB服务器进行文件下载的传输方式，客户端允许媒体文件还正在下载的时候就开始播放。自适应流传输是一种结合了流控技术和基于HTTP渐进式下载的传输技术，自适应流传输过程中视频流被切片成chunks (切片)流控块，然后客户端基于HTTP渐进式下载使用。每个流控块之间可以独立进行解码。当视频源用N种码率进行编码，生成N个不同大小的流控块之后，客户端就可以通过HTTP渐进下载方式选择不同大小的流控块进行自适应播放。
[0003]过去几年互联网流媒体发展的一个趋势就是希望能转为使用基于HTTP的方式进行内容分发，而不再使用传统的流式传输协议RTSP等。目前已经有很多OTT (Over TheTop，在上端)视频网站已经在使用基于HTTP的渐进式下载技术和HTTP自适应流传输技术进行视频流分发。这样做的逻辑是考虑让视频流适应互联网，通过HTTP应用层协议来适应不稳定的传输网络，而不是在网络层面去适应视频流的特性。
[0004]但是，HTTP自适应流传输技术并不适用于基于电信级运营网络的IPTV(网络电视)视频业务。
【发明内容】
[0005]本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
[0006]本发明的一个目的是提供一种用于流媒体自适应匹配传输的技术方案。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种流媒体自适应匹配传输方法，包括:
[0008]RTSP服务端将第一质量级别的码流流控块发送给用户终端，不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得；
[0009]所述RTSP服务端通过RTCP (RTP Control Protocol，实时控制协议)反馈数据包接收播放反馈信息；
[0010]所述RTSP服务端根据所述播放反馈信息将第二质量级别的码流流控块发送给所述用户终端；
[0011]其中，每个所述码流流控块能够独立进行解码。
[0012]可选地，播放反馈信息包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。[0013]可选地，该方法还包括:所述RTSP服务端和所述用户终端进行视频业务协议协商时选择所述第一质量级别的视频流。
[0014]可选地，每个所述码流流控块为I帧对齐，所述RTSP服务端基于RTP协议将码流流控块发送给所述用户终端。
[0015]可选地，该方法还包括:所述用户终端对接收的每个不同质量级别的码流流控块独立进行解码，平滑播放解码后获得的不同质量级别的视频流切片。
[0016]根据本发明的另一方面，提供一种RTSP服务器，包括:
[0017]码流存储模块，用于存储不同质量级别的码流流控块，其中，所述不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得，每个码流流控块能够独立进行解码；
[0018]码流发送模块，用于分级码流获取指令，根据所述分级码流获取指令从所述码流存储模块获取对应质量级别的码流流控块，将所述码流流控块发送给用户终端；
[0019]码流控制模块，用于向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令；通过RTCP反馈数据包接收播放反馈信息，根据所述播放反馈信息向所述码流发送模块发送第二质量级别的分级码流获取指令。
[0020]可选地，播放反馈信息包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。
[0021]可选地，服务器还包括:码流级别协商模块，用于视频业务协议协商时选择所述第一质量级别的视频流，指示所述码流控制模块向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令。
[0022]可选地，每个所述码流流控块为I帧对齐，所述RTSP服务端基于RTP协议将码流流控块发送给所述用户终端。
[0023]根据本发明的又一方面，提供一种流媒体自适应匹配传输系统，其特征在于，包括上述的服务器，还包括用户终端；所述用户终端对接收的每个不同质量级别的码流流控块独立进行解码，平滑播放解码后获得的不同质量级别的视频流切片。
[0024]本发明的一个优点在于，通过RTP协议传输码流流控块，通过RTCP反馈数据包接收播放反馈信息，并对码流流控块的质量级别进行调整，实现了在RTSP协议下渐进式不同质量级别的自适应播放，既符合网络的高质量、高可靠性的特点，又能提供自适应的传输和播放。
[0025]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0027]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0028]图1示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的一个实施例的流程图。
[0029]图2示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的另一个实施例的流程图。
[0030]图3示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的又一个实施例的流程图。
[0031]图4示出根据本发明的RTSP服务器的一个实施例的结构图。和
[0032]图5示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输系统的一个实施例的结构图。【具体实施方式】
[0033]现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0034]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0035]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0036]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0037]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0038]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0039]图1示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的一个实施例的流程图。
[0040]如图1所示，步骤102，RTSP服务端将第一质量级别的码流流控块发送给用户，不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得；每个码流流控块能够独立进行解码。例如，每个码流流控块都是由视频流切片成的I帧对齐的Chunks (切片)流控块，RTSP服务端调用RTP协议封装对应质量级别的码流流控块发送给用户。
[0041]步骤104，RTSP服务端通过RTCP反馈数据包接收播放反馈信息。该播放反馈信息例如包括用户终端的播放缓存的状况。播放反馈信息例如包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。
[0042]步骤106，RTSP服务端根据播放反馈信息将第二质量级别的码流流控块发送给用户。例如，RTSP服务端根据用户的播放缓存的状况，选择高质量级别的码流流控块或者低质量级别的码流流控块。
[0043]上述实施例中，RTSP服务端通过RTP协议传输码流流控块，通过RTCP反馈数据包接收播放反馈信息，并对码流流控块的质量级别进行调整，码流流控块能够独立解码，实现了在RTSP协议下渐进式不同质量级别的自适应播放，既符合网络的高质量、高可靠性的特点，又能提供自适应的传输和播放。
[0044]图2示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的另一个实施例的流程图。在该实施例中，在实现在IPTV视频业务过程中，先通过切片技术对不同质量级别的视频流切片成I巾贞对齐的chunks流控块,为自适应匹配提供ABR (Adaptive Bitrate,自适应码流)切片块。
[0045]如图2所示，步骤202，IPTV视频业务协议与RTSP服务端协商时，SDP协议增加描述分级视频流的信息，用户终端解析该描述分级视频流的信息并提示用户选择。
[0046]例如SDP增加如下描述:
[0047]“ a=Qual ityLeveI:4
[0048]<Representationid="h264—low"mimeType="video/TS"codecs="avcl.64000cTwidth="320"height="180"frameRate="25"sar="l:l"startWithSAP="3"bandwidth=〃43921〃/> ；
[0049]〈Representationid="h264_mid"mimeType="video/TS"codecs="avcl.64001e〃width=〃640〃height=〃360〃frameRate=〃25〃sar=〃l:l〃startWithSAP=〃3〃bandwidth="163912〃/> ；
[0050]〈Representationid="h264_hd"mimeType="video/TS"codecs="avcl.6400If〃width="1280"height="720"frameRate="25"sar="l:l"startWithSAP="3"bandwidth="451961 7〉；
[0051]〈Representationid="h264_full"mimeType="video/TS"codecs="avcl.640028//width=//1920//height=//1080//frameRate=//25//sar=//l: l"startWithSAP="3"bandwidth="643595〃/>”
[0052]步骤204，终端用户选择某一质量级别视频。用户终端请求该质量级别视频服务，向RTSP服务端发起媒体服务请求。
[0053]步骤206，RTSP服务端调用RTP协议封装对应质量级别的码流流控块发送给用户终端。
[0054]步骤208，用户终端接收RTP视频包进行解码播放，并在RTCP反馈数据包中反馈网络状态、终端信息等，如网络带宽、终端缓存状态、用户质量选择、终端能力等。例如，在RTCP反馈数据包中声明播放缓存状况。
[0055]步骤210，RTSP服务端根据RTCP反馈数据包中的反馈信息，选择发送高一质量级别的视频码流流控块或者低一质量级别的视频码流流控块。
[0056]上述实施例，提供了一种IPTV视频业务过程中基于RTSP协议的视频码流自适应匹配传输，使用新的自适应流匹配传输方式，用户终端根据网络的实时状况、终端特性和质量要求接收ABR切片块，由于视频切片是I帧对齐的，因此不同质量级别的视频切片在终端可以平滑播放，实现不同质量级别视频流的平滑切换播放。
[0057]下面介绍本发明技术方案的一个具体应用例。
[0058]图3示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法的又一个实施例的流程图。
[0059]如图3所示，步骤302，通过切片技术对不同质量级别的视频流切片成I帧对齐的chunks流控块，每个流控块之间可以独立进行解码。
[0060]步骤304，用户终端A发起的DESCRIBE (描述)请求。
[0061]步骤306，RTSP服务端响应用户终端A的DESCRIBE请求，以SDP (SessionDescription Protocol,会话描述协议)描述视频媒体信息,并增加描述不同质量级别视频流的信息，发送给用户终端A。
[0062]步骤308，用户终端A解析该信息并提示用户选择。
[0063]步骤310，用户终端A发起SETUP (建立)请求服务端建立会话，协商请求质量级别的视频流，并确定RTSP传输模式，服务端回应确认消息。
[0064]步骤312，用户终端A发起PLAY (播放)消息请求，服务端调用RTP把协商好的质量级别的视频流切片流式传输。
[0065]步骤314，用户终端A和服务端周期性的发送RTCP包，应用程序通过接收这些数据，从中获取网络状况、数据包丢失概率等反馈信息，从而能够对不同质量级别视频流进行动态的切换，如果某一阶段网络状况不好，发送端则选择低一质量级别的视频流切片流式传输，反之，则选择高一质量级别视频流切片；
[0066]步骤316，用户终端A接收RTP视频数据包，由于视频流切片是I帧对齐的chunks流控块，每个流控块之间可以独立进行解码，因此不同质量级别的视频流切片在用户终端A可以平滑播放。
[0067]上述实施例中，提供一种基于RTSP流式传输的码流自适应匹配的具体实现，在实现IPTV视频业务过程中，先对不同质量级别的视频流切片成可以独立进行解码的chunks流控块。在视频业务协商时，SDP协议增加描述不同质量级别视频流的信息，用户终端解析该信息并提示用户选择。用户终端能够根据网络状况、使用要求通过RTCP进行反馈，与服务端进行协商选择不同质量级别视频流流控块，由此用户终端可以实现不同质量级别视频流的平滑切换播放。
[0068]图4示出根据本发明的RTSP服务器的一个实施例的结构图。如图4所示，该服务器包括:
[0069]码流存储模块41，用于存储不同质量级别的码流流控块，其中，所述不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得，每个码流流控块能够独立进行解码；
[0070]码流发送模块42，用于分级码流获取指令，根据所述分级码流获取指令从所述码流存储模块获取对应质量级别的码流流控块，将所述码流流控块发送给用户终端；
[0071 ] 码流控制模块43，用于向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令；通过RTCP反馈数据包接收播放反馈信息，根据所述播放反馈信息向所述码流发送模块发送第二质量级别的分级码流获取指令。播放反馈信息例如包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。在一个实施例中，每个码流流控块为I帧对齐，RTSP服务端基于RTP协议将码流流控块发送给用户终端。
[0072]图5示出根据本发明的流媒体自适应匹配传输系统的一个实施例的结构图。如图5所示，该系统包括RTSP服务器501和用户终端502。RTSP服务器501可以包括码流存储模块41、码流发送模块42和码流控制模块43。码流存储模块41、码流发送模块42和码流控制模块43可以参见上述实施例的描述，为简洁起见在此不再详细描述。
[0073]用户终端502能够对接收的每个不同质量级别的码流流控块独立进行解码，平滑播放解码后获得的不同质量级别的视频流切片。根据本发明的一个实施例，RTSP服务器501还包括:码流级别协商模块54，视频业务协议协商时选择第一质量级别的视频流，指示所述码流控制模块向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令。码流控制模块43根据来自码流级别协商模块54的指示，向码流发送模块42发送第一质量级别的分级码流获取指令。
[0074]图4、图5中的各个模块可以参见上述实施例中对应步骤的描述，为简洁起见在此不再详细描述。
[0075]现有技术的逻辑是考虑让视频流适应互联网，通过HTTP应用层协议来适应不稳定的传输网络；而本发明技术方案在思路上和现有技术有很大的不同，是在网络层面去适应视频流的特性，基于电信级运营网络，结合互联网流式传输新技术，基于RTSP协议和切片ABR技术实现不同质量级别视频平滑切换，具有高可靠性、高质量保证的特点，提高IPTV视频业务的服务质量和用户的视频播放体验。
[0076]至此，已经详细描述了根据本发明的流媒体自适应匹配传输方法、系统和服务器。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0077]可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
[0078]虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种流媒体自适应匹配传输方法，其特征在于，包括: 实时流式传输协议RTSP服务端将第一质量级别的码流流控块发送给用户终端，不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得； 所述RTSP服务端通过实时控制协议反馈数据包接收播放反馈信息； 所述RTSP服务端根据所述播放反馈信息将第二质量级别的码流流控块发送给所述用户终端； 其中，每个所述码流流控块能够独立进行解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述播放反馈信息包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 所述RTSP服务端和所述用户终端进行视频业务协议协商时选择所述第一质量级别的视频流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述码流流控块为I帧对齐，所述RTSP服务端基于实时传输协议将码流流控块发送给所述用户终端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 所述用户终端对接收的每个不同质量级别的码流流控块独立进行解码，平滑播放解码后获得的不同质量级别的视频流切片。
6.—种流媒体自适应匹配传输实时流式传输协议RTSP服务器,其特征在于,包括: 码流存储模块，用于存储不同质量级别的码流流控块，其中，所述不同质量级别的码流流控块分别由对应质量级别的视频流切片获得，每个码流流控块能够独立进行解码； 码流发送模块，用于分级码流获取指令，根据所述分级码流获取指令从所述码流存储模块获取对应质量级别的码流流控块，将所述码流流控块发送给用户终端； 码流控制模块，用于向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令；通过实时控制协议反馈数据包接收播放反馈信息，根据所述播放反馈信息向所述码流发送模块发送第二质量级别的分级码流获取指令。
7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述播放反馈信息包括用户的播放缓存状况、网络状况、或数据包丢失概率。
8.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，还包括: 码流级别协商模块，用于视频业务协议协商时选择所述第一质量级别的视频流，指示所述码流控制模块向所述码流发送模块发送第一质量级别的分级码流获取指令。
9.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，每个所述码流流控块为I帧对齐，所述RTSP服务器基于实时传输协议将码流流控块发送给所述用户终端。
10.一种流媒体自适应匹配传输系统，其特征在于，包括如权利要求6-9所述的服务器，还包括用户终端； 所述用户终端对接收的每个不同质量级别的码流流控块独立进行解码，平滑播放解码后获得的不同质量级别的视频流切片。
【文档编号】H04L29/06GK103873948SQ201210530091
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月10日 优先权日:2012年12月10日
【发明者】罗传飞, 黄小桑, 蒋力 申请人:中国电信股份有限公司