專利名稱：基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流媒體編碼及流傳輸技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于分層編碼的視 頻流推送方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前隨著電信的IPTV業(yè)務(wù)及天翼視訊業(yè)務(wù)發(fā)展，我們經(jīng)常為用戶提供多種不同 尺寸大小的視頻節(jié)目，如在IPTV的首頁上提供小視頻窗口節(jié)目，而用戶進(jìn)入到某個(gè)直播頻 道后，是全屏的視頻節(jié)目；在天翼視訊業(yè)務(wù)中要根據(jù)用戶的手機(jī)屏的大小為用戶提供不同 碼流大小的節(jié)目。對(duì)于現(xiàn)有的IPTV業(yè)務(wù)和手機(jī)業(yè)務(wù)的編解碼方式以及頻道預(yù)覽方式而言，需要在 服務(wù)器端按照固定的所需的最大碼流進(jìn)行編碼，在用戶終端將這些碼流按照固定模式進(jìn)行 解碼后，不論用戶瀏覽小視頻窗口還是全屏方式觀看，都采用同樣的方式推送視頻流，具有 較大的延遲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)，能夠使用戶快速預(yù)覽IPTV 上的小視頻窗口中的視頻流，很大程度的減少延時(shí)。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出基于分層編碼的視頻流推送方法，包括以下步驟分層編 碼服務(wù)器將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流， 并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中；發(fā)起 頻道切換請(qǐng)求，終端將頻道切換請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切 換請(qǐng)求，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速 度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。進(jìn)一步，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求的操作，還包括以下步驟將正常碼流 推送到終端，推送所需要的時(shí)間為ti，基礎(chǔ)層碼流在終端的播放時(shí)間為ti-t。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出基于分層編碼的視頻流推送系統(tǒng)，包括分層編碼服務(wù) 器，將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，并推送 到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中，當(dāng)接收終端 的頻道切換請(qǐng)求時(shí)，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流 正常播放速度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求3所述基于分層編碼的視頻流推送系統(tǒng)，其中，網(wǎng)絡(luò)接入服 務(wù)器還在接收頻道切換請(qǐng)求時(shí)，將正常碼流推送到終端，其中，將正常碼流推送到終端所需 要的時(shí)間為ti，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為ti-t。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出實(shí)現(xiàn)視頻流推送的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，包括基礎(chǔ)流緩存模 塊，從分層編碼服務(wù)器接收基礎(chǔ)層碼流，將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并緩存；基礎(chǔ)流推送模塊， 當(dāng)接收到終端的頻道切換請(qǐng)求時(shí)，在基礎(chǔ)流緩存模塊中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基
3礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求5所述實(shí)現(xiàn)視頻流推送的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，還包括正常流 推送模塊，在接收頻道切換請(qǐng)求時(shí)，將正常碼流推送到終端，其中，將正常碼流推送到終端 所需要的時(shí)間為ti，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為ti-t。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有至少如下之一的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)執(zhí)行的正常碼流播放前會(huì)有一段時(shí)間的緩沖(碼流從服務(wù)器到達(dá)終端 的時(shí)間)，而本發(fā)明采用基礎(chǔ)層碼流可以消除或很大程度的減小緩沖時(shí)間。使用戶在播放碼 流時(shí)，感覺不到碼流緩沖時(shí)間。因此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速的頻道預(yù)覽。本發(fā)明根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來嚴(yán)格控制基礎(chǔ)層碼流的播放時(shí)間和正常碼流推送的 時(shí)間進(jìn)行相對(duì)應(yīng)，這樣才能使用戶觀看的基礎(chǔ)層碼流和正常碼流之間是無縫的，沒有跳幀、 重幀或丟幀現(xiàn)象。在以后的融合視訊業(yè)務(wù)中，一個(gè)直播頻道的節(jié)目又要為多個(gè)不同帶寬大小的業(yè)務(wù) 使用，本發(fā)明提出的基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)，由于可以在網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器 中對(duì)基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行緩存，并在終端需要時(shí)發(fā)送給終端，從而還可以解決重復(fù)編碼的問題。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本發(fā)明基于分層編碼的視頻流推送方法示意圖。圖2為終端與視頻流推送系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的示意圖。圖3所示為本發(fā)明視頻流推送系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)。在分層編碼服務(wù)器端將碼流 進(jìn)行分層編碼，提供基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，在網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器對(duì)基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行緩存， 當(dāng)用戶終端發(fā)起頻道切換的請(qǐng)求時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器以最快的速度將基礎(chǔ)層碼流推送給用 戶終端，使用戶終端在很小的延時(shí)下就可進(jìn)行頻道預(yù)覽，此外，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器還將正常碼 流按照正常速度推送給用戶，在用戶終端按照正常的清晰碼流呈現(xiàn)給用戶，實(shí)現(xiàn)快速切換。下面通過附圖實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明基于分 層編碼的視頻流推送方法，如圖1所示，包括如下步驟在步驟101，分層編碼服務(wù)器將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括 基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器。不同業(yè)務(wù)所需要的正常碼流大小均不一樣，為了實(shí)現(xiàn)快速預(yù)覽，這里將正常碼流 進(jìn)行分層處理，正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，2個(gè)合起來才能顯示正常分辨率 的內(nèi)容，其中，基礎(chǔ)層碼流是第一個(gè)視頻流，通過最低的帶寬來處理，獲得清晰度低的圖像。 增強(qiáng)層碼流是對(duì)包含更高分辨率、幀頻和質(zhì)量水平的信息進(jìn)行編碼，獲得更高清晰度和更 優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)圖像。基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流可以自定義，根據(jù)業(yè)務(wù)的最小碼流的展現(xiàn)要求 來進(jìn)行基礎(chǔ)層碼流的定義。增強(qiáng)層碼流不是對(duì)基礎(chǔ)層碼流包含信息的重復(fù)，而是對(duì)它的補(bǔ) 充。不同業(yè)務(wù)所需要的分辨率不同，例如小視頻分辨率為320X240，大視頻分辨率為720女
4576。但是所有視頻的基礎(chǔ)層碼流都是一樣的。假設(shè)基礎(chǔ)層碼流分辨率為160 * 120，然后 根據(jù)不同需要，增強(qiáng)層碼流就不同，比如，小視頻的基礎(chǔ)層碼流+增強(qiáng)層碼流=320女240， 大視頻的基礎(chǔ)層碼流+增強(qiáng)層碼流=720女576。在步驟102，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中。在步驟103，在終端發(fā)起直播頻道切換請(qǐng)求時(shí)，終端將頻道切換請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接 入服務(wù)器。頻道切換包括以下幾種情況大視頻窗口切換到小視頻窗口、小視頻窗口切換到 大視頻窗口、或大視頻窗口之間的頻道切換，例如全頻播放的不同頻道切換。在步驟104，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束 幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送 到終端所需要的時(shí)間為t，其中，t是一個(gè)可配置的時(shí)間，單位可以是毫秒、秒、分等，這里所 說的速度是指單位時(shí)間里推送的字節(jié)數(shù)。在步驟105，終端接收到基礎(chǔ)層碼流之后，將解出的基礎(chǔ)層碼流播放給用戶，實(shí)現(xiàn) 頻道預(yù)覽?，F(xiàn)有技術(shù)中，在用戶選擇切換視頻后，將視頻流直接推給用戶，因?yàn)橐曨l的正常碼 流較大及線路帶寬的限制，從用戶發(fā)起請(qǐng)求到收到視頻流需要一定的時(shí)間，這段時(shí)間給用 戶的感觀就是在進(jìn)行緩沖。而本發(fā)明收到請(qǐng)求后，首先將碼流較低的基礎(chǔ)層碼流推給用戶， 因?yàn)榛A(chǔ)層碼流較小、占用帶寬較小、所需的時(shí)間較短，所以可以消除或很大程度減少緩沖 時(shí)間。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速的頻道預(yù)覽，進(jìn)一步為快速的頻道切換提供了可能性。在步驟104中，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求，還將正常碼流推送到終端，其 中，將正常碼流推送到終端所需要的時(shí)間為ti，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為ti-t。在 步驟105中，終端還在接收到正常碼流之后，進(jìn)行解碼，解出的基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流播 放給用戶，從而實(shí)現(xiàn)頻道的快速切換。本發(fā)明根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來嚴(yán)格控制基礎(chǔ)層碼流的播放時(shí)間與推送時(shí)間之和，等 于將正常碼流從網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器推送到終端的時(shí)間，這樣在基礎(chǔ)層碼流播放結(jié)束時(shí)，正好 開始播放正常碼流，使用戶觀看的基礎(chǔ)層碼流和正常碼流之間是無縫的，沒有跳幀、重幀或 丟幀現(xiàn)象。本發(fā)明可以通過硬件或者相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解并據(jù)此作 出相應(yīng)的變形，但都應(yīng)覆蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明還提供了基于分層編碼的視頻流推送系統(tǒng)，包括分層編碼服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)接 入服務(wù)器。圖2為終端與視頻流推送系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的示意圖。分層編碼服務(wù)器將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流 和增強(qiáng)層碼流，并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中。當(dāng)接收終端的頻道切換 請(qǐng)求時(shí)，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速 度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t，其中，t是一個(gè)可配置 的時(shí)間，這里所說的速度是指單位時(shí)間里推送的字節(jié)數(shù)。頻道切換包括以下幾種情況大視 頻窗口切換到小視頻窗口、小視頻窗口切換到大視頻窗口、或大視頻窗口之間的頻道切換， 例如全頻播放的不同頻道切換。終端接收到基礎(chǔ)層碼流，將解出的基礎(chǔ)層碼流播放給用戶， 實(shí)現(xiàn)頻道預(yù)覽。進(jìn)一步，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求，還將正常碼流推送到終端，其中，將
5正常碼流推送到終端所需要的時(shí)間為tl，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為tl-t。終端在接 收到正常碼流之后，進(jìn)行解碼，解出的基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流播放給用戶，從而實(shí)現(xiàn)頻道 的快速切換。圖3所示為本發(fā)明視頻流推送系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器的結(jié)構(gòu)圖。包括基礎(chǔ)流緩存 模塊、基礎(chǔ)流推送模塊。基礎(chǔ)流緩存模塊，從分層編碼服務(wù)器接收基礎(chǔ)層碼流，將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并 緩存?；A(chǔ)流推送模塊，當(dāng)接收終端的頻道切換請(qǐng)求時(shí)，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié) 束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推 送到終端所需要的時(shí)間為t，其中，t是一個(gè)可配置的時(shí)間，這里所說的速度是指單位時(shí)間 里推送的字節(jié)數(shù)。進(jìn)一步，本發(fā)明所述系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器還可以包括正常流推送模塊，在接收 頻道切換請(qǐng)求時(shí)，將正常碼流推送到終端，其中，將正常碼流推送到終端所需要的時(shí)間為 tl，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為tl-t。終端在接收到正常碼流之后，進(jìn)行解碼，解出的 基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流播放給用戶，從而實(shí)現(xiàn)頻道的快速切換。本發(fā)明根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來嚴(yán)格控制基礎(chǔ)層碼流的播放時(shí)間與推送時(shí)間之和，等 于將正常碼流從網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器推送到終端的時(shí)間，這樣在基礎(chǔ)層碼流播放結(jié)束時(shí)，正好 開始播放正常碼流，使用戶觀看的基礎(chǔ)層碼流和正常碼流之間是無縫的，沒有跳幀、重幀或 丟幀現(xiàn)象。在以后的融合視訊業(yè)務(wù)中，一個(gè)直播頻道的節(jié)目又要為多個(gè)不同帶寬大小的業(yè)務(wù) 使用，本發(fā)明提出的基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)，由于可以在網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器 中對(duì)基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行緩存，并在終端需要時(shí)發(fā)送給終端，從而還可以解決重復(fù)編碼的問題。
權(quán)利要求
基于分層編碼的視頻流推送方法，包括以下步驟分層編碼服務(wù)器將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中；發(fā)起頻道切換請(qǐng)求，終端將頻道切換請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于分層編碼的視頻流推送方法，其中，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收 頻道切換請(qǐng)求的操作，還包括以下步驟將正常碼流推送到終端，推送所需要的時(shí)間為tl， 基礎(chǔ)層碼流在終端的播放時(shí)間為ti-t。
3.基于分層編碼的視頻流推送系統(tǒng)，包括分層編碼服務(wù)器，將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和 增強(qiáng)層碼流，并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中，當(dāng)接收終端的頻道切換請(qǐng) 求時(shí)，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度 的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于分層編碼的視頻流推送系統(tǒng)，其中，網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器還在 接收頻道切換請(qǐng)求時(shí)，將正常碼流推送到終端，其中，將正常碼流推送到終端所需要的時(shí)間 為tl，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為tl-t。
5.實(shí)現(xiàn)視頻流推送的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，包括基礎(chǔ)流緩存模塊，從分層編碼服務(wù)器接收基礎(chǔ)層碼流，將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并緩存；基礎(chǔ)流推送模塊，當(dāng)接收到終端的頻道切換請(qǐng)求時(shí)，在基礎(chǔ)流緩存模塊中獲取從上一 個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度推送到終端，推送到 終端所需要的時(shí)間為t。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述實(shí)現(xiàn)視頻流推送的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，還包括正常流推送模塊， 在接收頻道切換請(qǐng)求時(shí)，將正常碼流推送到終端，其中，將正常碼流推送到終端所需要的時(shí) 間為tl，基礎(chǔ)層碼流在終端播放的時(shí)間為tl-t。
全文摘要
本發(fā)明提出基于分層編碼的視頻流推送方法和系統(tǒng)，分層編碼服務(wù)器將所需頻道的正常碼流分層編碼，所述正常碼流包括基礎(chǔ)層碼流和增強(qiáng)層碼流，并推送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器將基礎(chǔ)層碼流進(jìn)行解碼并存放在緩存中；發(fā)起頻道切換請(qǐng)求，終端將頻道切換請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器接收頻道切換請(qǐng)求，在緩存中獲取從上一個(gè)視頻結(jié)束幀開始的基礎(chǔ)層碼流，以大于視頻流正常播放速度的速度將基礎(chǔ)層碼流推送到終端，推送到終端所需要的時(shí)間為t。本發(fā)明使用戶快速預(yù)覽，很大程度的減少延時(shí)。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101909063SQ201010250749
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者王換文 申請(qǐng)人:中國電信股份有限公司