一种直播流分布式切片同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直播流分布式切片同步方法及装置，在视频内容的生成端或中心源站插入带切片信息的SEI：将切片信息随同视频其他码流一同传输到达边缘节点；边缘节点解析码流，得到切片信息的准信信息后，完成切片。本发明专利技术有效解决了全网切片同步不一致的问题。在任何一台边缘节点切片，保证切出来的片内容和片文件名都是一致的。播放请求从一个边缘上切换到另外任何一个边缘或源站都是可行的，不影响播放流畅性。从边缘直接返回内容，有效减少了回源的带宽，同时对中心源站也起到了保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种直播流分布式切片同步方法及装置
本专利技术涉及视频直播领域，具体为一种直播流分布式切片同步方法及装置。
技术介绍
现有直播系统中，直播中心源站一般需要提供直播流热备，搭建源站集群。当边缘回源时，如果上层服务出现异常，需要及时切换到另外一个上层服务，来保证不间断的直播服务。HLS是一种基于切片的直播流，边缘如果从某一个源站取不到切片时，就会从另外一个源站上去取，所以要保证多个源站上的切片完全一样，才能保证在切换源站时播放不出现花屏，绿屏，画面切换等异常现象。现有切片同步方法一般有下面3种：这里假设有A，B，C三台机器搭建中心源站集群：1)A机器切片，其他机器B,C不切片，同步A机器上的切片到B,C两台机器上；2)A,B,C机器通过某种通信同步机制(比如redis,数据库，消息队列等)来同步切片内容，保证A,B,C切片一致，这种方式也很难做到完全同步；3)通过编码器发送RTMPATC(绝对时间),A,B,C机器根据绝对时间来切片，保证切片一致，这种方案对编码器有要求，而且商业CDN传输过程中不能篡改时间戳；上述3种方法主要解决在中心源站集群内的切片同步问题，无法跨多家商业CDN达到全网同步，边缘回源还是需要从中心源站拿HLS切片和m3u8文件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种直播流分布式切片同步方法及装置，解决全网切片同步不一致的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种直播流分布式切片同步方法，包括以下步骤：1)在视频内容的生成端或中心源站插入带切片信息的SEI，即补充的增强信息：2)将带切片信息的SEI随同视频其他码流一同传输到达边缘节点；3)边缘节点解析码流，得到切片描述后，执行切片。步骤1)的具体实现过程包括：1)初始化切片大小为一个预设值，切片时长等于零，切片序列号等于1；2)读取码流；3)判断码流是否结束，如果结束，则跳到步骤12)；若未结束，则进入步骤4)；4)解析视频帧，获得nal_unit_type,即NAL单元类型；5)判断nal_unit_type是否是IDR，IDR表示即时解码刷新；若是IDR，则进入步骤6)；否则，返回步骤2)；6)计算切片时长，其中切片时长计算方法为：切片时长＝当前切片时长+当前视频帧解码时间戳与前一个视频帧解码时间戳的差值；7)判断切片时长是否大于设置的切片大小，如果大于，则进入步骤8)，否则跳到步骤11)；8)生成带切片描述的SEI；其中切片描述包含切片序列号和不连续状态标识；9)切片序列号递增，步长为1，切片时长重新置零；10)在IDR前插入带切片描述的SEI；11)继续接收码流，转到步骤2)；12)结束。执行切片的具体实现过程包括：1)边缘节点接收码流；2)初始化切片序列号为零，不连续状态标识为真；3)判断码流是否结束，若是，则结束，跳到步骤16)；否则，进入步骤4)；4)解析视频帧，获得nal_unit_type；5)判断nal_unit_type是否是IDR,若是，则进入步骤6)；否则，进入步骤7)；6)判断切片是否创建，如果切片不存在则跳到步骤12)；否则进入步骤14)；7)判断nal_unit_type是否是SEI，若不是，则跳到步骤14)；8)解析SEI,判断SEI是否带有切片描述，若是，则进入9)；否则，进入步骤14)；9)解析切片描述，获取切片序列号和不连续状态标识；10)丢弃带切片描述的SEI；11)判断是否存在正在写的切片信息，若是，则关闭正在写的切片；12)命名切片，其中命名规则为：流名_切片序列号_自定义字段.后缀名；13)创建新切片；14)向新切片写入帧数据，如果此时新切片没有创建，则丢弃掉写入的帧数据；15)继续接收码流，跳转到步骤3)；16)结束。相应地，本专利技术还提供了一种直播流分布式切片同步装置，包括：插入模块，用于在视频内容的生成端或中心源站插入带切片描述的SEI；传输模块，用于将切片信息随同视频其他码流一同传输到达边缘节点；边缘节点，用于解析码流，得到切片信息的准信信息后，完成切片。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：本专利技术有效解决了全网切片同步不一致的问题。在任何一台边缘节点切片，保证切出来的片内容和片文件名都是一致的。播放请求从一个边缘上切换到另外任何一个边缘或源站都是可行的，不影响播放流畅性。从边缘直接返回内容，有效减少了回源的带宽，同时对中心源站也起到了保护作用。附图说明图1为本专利技术插入带切片描述SEI的基本流程图；图2为本专利技术边缘或接收端切片的基本流程图；图3为本专利技术实施例流程图。具体实施方式直播视频编码目前主要采用H264和H265两种编码格式，H264规范《ISO/IEC14496-10:2014》和H265规范《ISO/IEC23008-2:2015》都描述了SEI即补充增强信息(SupplementalEnhancementInformation)，它提供了向视频码流中加入额外信息的方法，是H.264/H.265视频压缩标准的特性之一。SEI描述类型在ISO/IEC14496-10:2014》和《ISO/IEC23008-2:2015》中AnnexDSupplementalenhancementinformation章节描述。如图1所示，SEIpayloadType等于5时(UserdataunregisteredSEImessage)可以添加一些用户自定义描述，所以我们也可以在SEI加入切片信息(切片序列号)。技术实现如下：首先，我们在视频内容的生成端或传输过程(中心源站)插入带切片描述的SEI,插入流程如下，见图1：1)在视频编码时或者在中心源站对已发布的流解析处理，假设切片时间大小segment_size为10秒钟；2)初始化切片序列号sequence_number和切片时长segment_duration，sequence_number＝1，segment_duration＝03)检测流是否结束，如果结束，则退出整个插入切片流程，跳到步骤164)解析视频帧5)计算当前帧与前一帧解码时间戳差值dts_delta＝dts-pre_dts，其中dts为当前帧解码时间戳，pre_dts为前一帧解码时间戳6)计算切片时长segment_duration，segment_duration+＝dts_delta,其中要求dts_delta大于零7)获取视频帧的nal_unit_type，其中nal_unit_type在Rec.ITU-TH.264(01/2012)中Table7-1中和Rec.ITU-TH.265v3(04/2015)中Table7-1定义8)检测nal_unit_type是否是IDR，如果不是则跳到步骤39)检测当前切片时长是否大于切片大小segment_size，如果小于，则跳到步骤310)检测dts_delta是否大于预设间隔阀值，如果大于，则设置切片不连续状态标识11)计算切片序列号sequence_number，sequence_number+＝112)产生SEI(sequence_number，不连续状态标识)13)在IDR前插入SEI14)插入SEI之后，当前的直播码流中就包含了切片信息，这些切片信息随同视频其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直播流分布式切片同步方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在视频内容的生成端或中心源站插入带切片信息的SEI，即补充的增强信息：2)将带切片信息的SEI随同视频其他码流一同传输到达边缘节点；3)边缘节点解析码流，得到切片描述后，执行切片。

【技术特征摘要】
1.一种直播流分布式切片同步方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在视频内容的生成端或中心源站插入带切片信息的SEI，即补充的增强信息：2)将带切片信息的SEI随同视频其他码流一同传输到达边缘节点；3)边缘节点解析码流，得到切片描述后，执行切片。2.根据权利要求1所述的直播流分布式切片同步方法，其特征在于，步骤1)的具体实现过程包括：1)初始化切片大小为一个预设值，切片时长等于零，切片序列号等于1；2)读取码流；3)判断码流是否结束，如果结束，则跳到步骤12)；若未结束，则进入步骤4)；4)解析视频帧，获得nal_unit_type,即NAL单元类型；5)判断nal_unit_type是否是IDR，IDR表示即时解码刷新；若是IDR，则进入步骤6)；否则，返回步骤2)；6)计算切片时长，其中切片时长计算方法为：切片时长＝当前切片时长+当前视频帧解码时间戳与前一个视频帧解码时间戳的差值；7)判断切片时长是否大于设置的切片大小，如果大于，则进入步骤8)，否则跳到步骤11)；8)生成带切片描述的SEI；其中切片描述包含切片序列号和不连续状态标识；9)切片序列号递增，步长为1，切片时长重新置零；10)在IDR前插入带切片描述的SEI；11)继续接收码流，转到步骤2)；12)结束。3.根据权利要求2所述的直播流分布式切片同步方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹问，唐文滔，李兴平，左思，刘维，
申请(专利权)人：湖南快乐阳光互动娱乐传媒有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43