專利名稱：一種改變流媒體文件播放速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機網(wǎng)絡電子通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實現(xiàn)流媒體文件的加快或放慢播放的方法。
背景技術(shù)：
流媒體技術(shù)是近年來興起的一種在線播放技術(shù)。在線播放，顧名思義就是邊下載邊播放，播放器并不用等到多媒體文件全部下載到本地硬盤以后再播放，而是在下載的同時進行播放。播放器在客戶端的內(nèi)存中開辟出一個緩沖區(qū)，通常是幾兆字節(jié)的空間，播放器等到緩沖區(qū)中有足夠的數(shù)據(jù)后開始解碼播放，這個過程通常需要幾秒鐘的時間，同下載完后再播放相比大大節(jié)省了等待時間，而且由于沒有下載到硬盤上，而是直接存儲到內(nèi)存中，播放完后即被播放器刪除，因此對數(shù)字版權(quán)起到保護作用。在技術(shù)上在線播放器要比下載播放的播放器更復雜，它必須支持網(wǎng)絡播放功能。
從網(wǎng)絡上獲取多媒體信息主要有兩種方式下載播放和在線播放。下載播放就是將多媒體文件通過HTTP協(xié)議或FTP協(xié)議下載到本地硬盤，然后啟動多媒體播放器播放。由于多媒體文件通常都很大，從幾兆到幾十兆甚至幾百兆字節(jié)大小，要完全下載完需要幾分鐘、幾十分鐘、到幾個小時不等，往往會使客戶等的不耐煩。而且通過這種方式無法觀看現(xiàn)場直播、遠程教育等實時性較強的節(jié)目。下載播放的最大的缺點是無法提供數(shù)字版權(quán)的保護，用戶將多媒體文件下載以后，就可以在網(wǎng)上隨意發(fā)布，因此不適合商業(yè)應用。
“流媒體”不同于傳統(tǒng)的多媒體，它是一種結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡媒體流，它的主要特點就是以“視音頻流”(Video-Audio Stream)的形式在網(wǎng)絡上傳送，播放器可以象播放本地文件一樣播放網(wǎng)絡流媒體，從而實現(xiàn)暫停、恢復、快進、快退等功能，也為慢速、快速播放提供了可能。
人們在低帶寬到高帶寬環(huán)境下都可以在線欣賞到連續(xù)不斷的較高品質(zhì)的音頻和視頻節(jié)目。流媒體技術(shù)廣泛應用在互聯(lián)網(wǎng)多媒體新聞發(fā)布、在線直播、網(wǎng)絡廣告、網(wǎng)絡視頻廣告、電子商務、視頻點播、遠程教育、網(wǎng)絡電臺、實時視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務領(lǐng)域。現(xiàn)在的主流播放器有微軟公司的Media Player，Real公司的Real Player和蘋果公司的Quick Time都支持該網(wǎng)絡播放功能。
流媒體播放器對收到的視頻幀的顯示順序及時間是根據(jù)視頻幀內(nèi)的時間戳來確定的，時間戳是視頻節(jié)目采集制作時存儲到視頻幀內(nèi)的一種時間值，流媒體播放器利用它來決定某一視頻幀在什么時間播放。視頻幀的時間戳就反映了視頻幀的顯示順序以及顯示時間間隔，由此可以決定節(jié)目的顯示速率。流媒體播放器按照收到的視頻幀時間戳的大小和順序進行播放，就實現(xiàn)了正常播放。
現(xiàn)有技術(shù)的一種方法如圖1所示，包括以下步驟步驟101，音視頻文件在進行網(wǎng)絡傳輸前，首先對每一視頻幀的時間戳進行變換，然后將變換后的視頻幀通過網(wǎng)絡傳送出去。
步驟102，客戶端的流媒體播放器收到視頻幀后對它的時間戳進行反變換。
步驟103，播放器將轉(zhuǎn)換后的視頻幀送到解碼單元進行解碼。
步驟104，播放器將解碼后的視頻幀送到顯示單元，顯示單元根據(jù)視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀，播放器按照正常幀速率播放視頻。
采用上述方法的用戶在通過網(wǎng)絡欣賞音視頻節(jié)目的時候只能以正常播放速率的視頻速度進行播放，不能根據(jù)的意愿選擇不同于正常播放速率的視頻速度進行播放，使用戶的需求受到限制。
現(xiàn)有技術(shù)的一種變速播放是通過客戶端實現(xiàn)的，客戶端收到數(shù)據(jù)包后，通過對時戳的特殊處理，實現(xiàn)變速功能。這種方法的缺點是客戶端實現(xiàn)慢速播放，需要修改終端；服務器不能保證客戶端緩存區(qū)不溢出，如果服務器按照正常速度發(fā)送碼流，會讓客戶端無法實現(xiàn)相關(guān)功能；快速播放時，服務器對碼流控制的方法不完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出了一種改變流媒體文件播放速度的方法，采用本發(fā)明方法，用戶在通過網(wǎng)絡欣賞音視頻節(jié)目的時候可以選擇不同于正常播放速率的視頻速度進行播放，可以選擇低于正常幀速率的速度播放，也可以選擇高于正常幀速率的速度播放，便于用戶更好地按自己的意愿欣賞節(jié)目，從而為用戶提供更多、更豐富的服務。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種改變流媒體文件播放速度的方法，在用戶播放器以正常速度播放時，對其播放速度進行切換，改為快速播放或慢速播放。本發(fā)明方法包括以下步驟(1)客戶端選擇改變流媒體文件的播放速度，改變后的播放速度為其原播放速度的N倍或N分之一；(2)客戶端通過RTSP協(xié)議將變速播放請求上報服務器；(3)服務器接收到變速播放請求后，判斷變速播放請求是倍速加快播放請求還是倍速放慢播放請求；(4)服務器根據(jù)變速播放請求，對播放時間戳進行變換，并將變換后的時間戳保存在流媒體文件碼流中。
所述方法可以進一步包括(5)客戶端接收到流媒體文件碼流后，發(fā)送到解碼單元解碼；(6)客戶端將解碼后的流媒體文件發(fā)送顯示單元，顯示單元根據(jù)流媒體文件視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀。
所述步驟1中，客戶端選擇改變流媒體文件的播放速度，改變后的播放速度為其原播放速度的N倍或N分之一，N可以為2、4、8、16、32或64。
所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速放慢播放請求，則所述步驟4可以進一步包括，服務器根據(jù)倍速放慢播放請求，對播放時間戳依照下列公式進行變換TSn’＝(TSn-TS)×C×N+Rd
上式中TSn’為變換后的時間戳；TSn為變換前的原始時間戳；TS為初始參考時間戳；C為常數(shù)；Rd為隨機數(shù)或偽隨機數(shù)；N為放慢倍數(shù)。
所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速加快播放請求，則所述步驟4可以進一步包括，服務器根據(jù)倍速加快播放請求，對播放時間戳依照下列公式進行變換TSn’＝(TSn-TS)/(C×N)+Rd上式中TSn’為變換后的時間戳；TSn為變換前的原始時間戳；TS為初始參考時間戳；C為常數(shù)；Rd為隨機數(shù)或偽隨機數(shù)；N為加快倍數(shù)。
所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速加快播放請求，則所述步驟4可以進一步包括，服務器根據(jù)倍速加快播放請求，對播放時間戳進行變換；服務器選擇關(guān)鍵幀傳送，拋棄非關(guān)鍵幀。
所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速加快播放請求，則所述步驟4可以進一步包括，服務器選擇關(guān)鍵幀傳送，拋棄非關(guān)鍵幀，當關(guān)鍵幀的碼流超過發(fā)送帶寬時，拋棄部分關(guān)鍵幀，保持發(fā)送帶寬恒定。
本發(fā)明方法通過流媒體服務器對視頻幀時間戳進行線性縮放處理，在用戶播放器實現(xiàn)慢速播放或快速播放。由服務器修改時戳，客戶端所做的改動很小。本發(fā)明方法與編解碼器和網(wǎng)絡傳輸協(xié)議無關(guān)，實現(xiàn)碼流控制，可以保證播放碼流不超過播放帶寬，服務器與客戶端相互配合，保證了客戶端緩存區(qū)不會溢出。用戶可以根據(jù)自己的要求進行配置，不拘泥于視頻文件的原速率播放，操作簡單，易于實現(xiàn)，特別是慢速播放非常流暢。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種流媒體文件播放方法的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的播放方法的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的選擇慢速播放的方法流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的選擇快速播放的方法流程圖。
具體實施例方式
如圖2所示，為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的播放方法的示意圖，其具體步驟為步驟201，播放器將視頻幀送到顯示單元，顯示單元根據(jù)視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀，播放器按照正常幀速率播放視頻；步驟202，判斷用戶是否請求對流媒體文件播放速度進行切換，如果用戶請求放慢播放速度，則轉(zhuǎn)入步驟204，否則進行下一步；步驟203，服務器根據(jù)加快播放請求，對播放時間戳進行變換，保留關(guān)鍵幀，并將變換后的時間戳保存在流媒體文件碼流中，用戶接收到流媒體文件碼流后，發(fā)送到解碼單元解碼，并將解碼后的流媒體文件發(fā)送顯示單元，顯示單元根據(jù)流媒體文件視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀。
步驟204，服務器根據(jù)放慢播放請求，對播放時間戳進行變換，并將變換后的時間戳保存在流媒體文件碼流中，用戶接收到流媒體文件碼流后，發(fā)送到解碼單元解碼，并將解碼后的流媒體文件發(fā)送顯示單元，顯示單元根據(jù)流媒體文件視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀。
如圖3所示，為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的選擇慢速播放的方法流程圖，其具體步驟為步驟301，選擇慢速播放，其速率是原速率的N分之一，N一般可以是2、4、8、16、32或64；步驟302，客戶端通過RTSP協(xié)議通知服務器，服務器收到慢速播放請求后，對時間戳進行如下變換TSn’＝(TSn-TS)×C×N+Rd式中TSn’變換后的時間戳，用于網(wǎng)絡傳輸，TSn變換前的原始時間戳，TS初始參考時間戳，C常數(shù)，Rd隨機數(shù)，NN分之一倍速步驟303，播放器收到碼流后，將視頻幀送到解碼單元進行解碼；步驟304，播放器將解碼后的視頻幀送到顯示單元；步驟305，顯示單元根據(jù)視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀；客戶端的播放速率就變成了原來的N分之一，從而實現(xiàn)了慢速播放。
如圖4所示，為根據(jù)本發(fā)明實施例所述的選擇快速播放的方法流程圖，包括以下步驟步驟401，用戶選擇快速播放，其速率是原速率的N倍，N一般可以是2、4、8、16、32或64；步驟402，客戶端通過RTSP協(xié)議通知服務器，流媒體服務器收到快速播放請求后，對時間戳進行變換，采用的公式如下TSn’＝(TSn-TS)/(C×N)+RdTSn’變換后的時間戳，用于視頻幀的顯示控制；TSn變換前的時間戳；
TS初始參考時間戳；C常數(shù)；Rd隨機數(shù)；NN倍速；步驟403，流媒體服務器選擇關(guān)鍵幀傳送，拋棄非關(guān)鍵幀，如果關(guān)鍵幀的碼流超過發(fā)送帶寬時，需要拋棄部分關(guān)鍵幀，用以保持發(fā)送帶寬的恒定；步驟404，播放器收到碼流后，將視頻幀送到解碼單元進行解碼；步驟405，播放器將解碼后的視頻幀送到顯示單元，顯示單元根據(jù)視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀，客戶端的播放速率就變成了原來的N倍，從而實現(xiàn)了快速播放。
權(quán)利要求
1.一種改變流媒體文件播放速度的方法，通過調(diào)節(jié)播放時間戳在客戶端實現(xiàn)流媒體文件的倍速加快或倍速放慢播放，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)客戶端選擇改變流媒體文件的播放速度，改變后的播放速度為其原播放速度的N倍或N分之一；(2)客戶端通過RTSP協(xié)議將變速播放請求上報服務器；(3)服務器接收到變速播放請求后，判斷變速播放請求是倍速加快播放請求還是倍速放慢播放請求；(4)服務器根據(jù)變速播放請求，對播放時間戳進行變換，并將變換后的時間戳保存在流媒體文件碼流中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述方法進一步包括(5)客戶端接收到流媒體文件碼流后，發(fā)送到解碼單元解碼；(6)客戶端將解碼后的流媒體文件發(fā)送顯示單元，顯示單元根據(jù)流媒體文件視頻幀內(nèi)的時間戳顯示該視頻幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟1中，客戶端選擇改變流媒體文件的播放速度，改變后的播放速度為其原播放速度的N倍或N分之一，N為2、4、8、16、32或64。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速放慢播放請求，則所述步驟4進一步包括，服務器根據(jù)倍速放慢播放請求，對播放時間戳依照下列公式進行變換TSn’＝(TSn-TS)×C×N+Rd上式中TSn’為變換后的時間戳；TSn為變換前的原始時間戳；TS為初始參考時間戳；C為常數(shù)；Rd為隨機數(shù)或偽隨機數(shù)；N為放慢倍數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速加快播放請求，則所述步驟4進一步包括，服務器根據(jù)倍速加快播放請求，對播放時間戳依照下列公式進行變換TSn’＝(TSn-TS)/(C×N)+Rd上式中TSn’為變換后的時間戳；TSn為變換前的原始時間戳；TS為初始參考時間戳；C為常數(shù)；Rd為隨機數(shù)或偽隨機數(shù)；N為加快倍數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟3中，服務器接收到變速播放請求后，如果變速播放請求為倍速加快播放請求，則所述步驟4進一步包括，服務器根據(jù)倍速加快播放請求，對播放時間戳進行變換；服務器選擇關(guān)鍵幀傳送，拋棄非關(guān)鍵幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，其特征在于所述步驟4進一步包括，服務器選擇關(guān)鍵幀傳送，拋棄非關(guān)鍵幀，當關(guān)鍵幀的碼流超過發(fā)送帶寬時，拋棄部分關(guān)鍵幀，保持發(fā)送帶寬恒定。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改變流媒體文件播放速度的方法，通過調(diào)節(jié)播放時間戳在客戶端實現(xiàn)流媒體文件的倍速加快或倍速放慢播放，包括以下步驟(1)客戶端選擇改變流媒體文件的播放速度，改變后的播放速度為其原播放速度的N倍或N分之一；(2)客戶端通過RTSP協(xié)議將變速播放請求上報服務器；(3)服務器接收到變速播放請求后，判斷變速播放請求是倍速加快播放請求還是倍速放慢播放請求；(4)服務器根據(jù)變速播放請求，對播放時間戳進行變換，并將變換后的時間戳保存在流媒體文件碼流中。本發(fā)明方法，可以滿足用戶在通過網(wǎng)絡欣賞音視頻節(jié)目的時候選擇不同于正常播放速率的視頻速度進行播放的要求，便于為用戶提供更多、更豐富的服務。
文檔編號H04L29/02GK101075949SQ20061008054
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者沈燦 申請人:中興通訊股份有限公司