一种编码视频流的转发方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种编码视频流转发方法，包括：1)接收至少一路原始编码视频流，对所述原始编码视频流进行实时解码得到原始图像序列；2)接收客户端对所述视频流中一个视频流的请求；3)对客户端所请求的视频流所对应的原始图像序列进行帧内编码，并利用帧内编码的图像帧构建视频流头部，然后将所述视频流头部发送给所述客户端，然后向该客户端转发该客户端所请求的视频流所对应的原始编码视频流。本发明专利技术还提供了相应的编码视频流转发装置和系统。本发明专利技术既能够保留原始的大GOP编码视频流编解码复杂度低、延迟小、码率小的优势，又能够抑制视频流切换时的非正常显示现象，显著提高用户体验。

Method, device and system for forwarding encoded video stream

The present invention provides a method for encoding video stream forwarding, including: 1) at least one original encoding video stream receiving, real-time decoding from the original image sequence of the original encoding video stream; 2) the client receives a video stream of the video stream in the request; 3) the original image sequence on request the client video stream corresponding to the intra frame encoding, and the use of intra frame encoding image construction of video stream head, and then the video stream head is sent to the client, the client to the original video encoding and then forwarded to the client requested video stream corresponding to the flow. The invention also provides a corresponding coding video stream forwarding device and system. The present invention can not only retain the advantages of low complexity and low delay, low bit rate and low coding complexity of the original large GOP encoded video stream, but also can inhibit the abnormal display phenomenon when the video stream is switched, and significantly improve the user experience.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频编码
和视频传输
，具体地说，本发明涉及一种编码视频流的转发方法、装置及系统。
技术介绍
H.264/AVC是当今比较主流的视频编码方式，在2005年3月份正式发布。它具有比较优秀的压缩性能，广泛应用于广电、网络视频、监控等各个领域。不同于传统的H.264视频编码方式，一些新的应用场景中，在进行视频编码的时候会采取一种比较特殊的编码策略，即大GOP编码策略。例如纯P帧视频流，这种视频流中采用帧内编码的方式帧非常稀少，每隔120个帧才会有一个恢复点。大GOP编码策略主要具有两点优势：首先，可以降低编解码的复杂度，进而降低编解码所需要花费的时延，目前采用纯P帧编码方式可以达到业界最小的仅为1帧(约40ms)的延迟。其次，可以使得生成的流的码率变小(相同的画质下，一个P帧在码流中的大小大约为I帧的1/5，B帧则更小)。然而，大GOP编码策略也存在比较明显的缺点：在用户对视频流进行随机访问或进行视频切换时，解码过程是从视频流中随机的任意一点开始的，当所要访问或切换至的视频流的GOP较大且GOP中的大多帧采用P帧或B帧编码时，解码过程开始后的很长一段时间内往往都是P帧或B帧，导致用户端因缺乏准确参考图像而无法正常解码和显示，这会带给用户较差的体验。尤其是切换视频流较为频繁的应用场合，上述缺陷将变得更难以容忍。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种能够克服现有技术的上述缺陷的解决方案。本专利技术提供了一种编码视频流转发方法，包括下列步骤：1)接收至少一路原始编码视频流，对所述原始编码视频流进行实时解码得到原始图像序列；2)接收客户端对所述视频流中一个视频流的请求；3)对客户端所请求的视频流所对应的原始图像序列进行帧内编码，并利用帧内编码的图像帧构建视频流头部，然后将所述视频流头部发送给所述客户端，然后向该客户端转发该客户端所请求的视频流所对应的原始编码视频流。其中，所述步骤1)中，所接收的原始编码视频流至少包括第一视频流和第二视频流，其中第一视频流直接转发给客户端；所述步骤2)中，客户端对视频流的请求是从第一视频流切换到第二视频流的切换请求；所述步骤3)还包括：停止转发步骤1)中向客户端直接转发的第一视频流。其中，所述步骤2)中，客户端对视频流的请求是初次请求，之前未向该客户端转发原始编码视频流。其中，所述步骤1)还包括：对所述第二视频流进行实时解包和解码，提取第二视频流中的参数；所述步骤3)中，根据步骤1)所提取的参数构建第二视频流的头部，使所述头部与后续的第二视频流无缝拼接。其中，所述原始编码视频流为TS流，所述步骤3)中，根据步骤1)所提取的参数构建视频流头部时，在TS流，PES流和ES流层面均实现无缝拼接。其中，所述步骤3)中，在TS流层面实现无缝拼接的方法是：构建视频流头部时，使得所构建的视频流头部的PID信息和计数戳与后续的原始编码视频流保持前后一致。其中，所述步骤3)中，在PES流层面实现无缝拼接的方法是：构建视频流头部时，使得所构建的视频流头部的PTS和DTS参数与后续的原始编码视频流连续。其中，所述步骤1)中，从原始编码视频流中所提取的参数包括SPS和PPS参数信息；所述步骤3)中，在ES流层面实现无缝拼接的方法包括：根据步骤1)所获取的SPS和PPS参数信息对编码器进行重新配置，使得编码器能够按照原始流中的SPS和PPS参数进行编码，生成可以独立解码的I帧，并利用所生成的I帧构建视频流头部，视频流头部的SPS参数与原始编码视频流的SPS参数保持一致；还将最新的PPS参数添加到后续的原始编码视频流的第一个P帧的条带头之前。其中，所述步骤3)中，在ES流层面实现无缝拼接的方法还包括：在读取原始TS流的包的同时，解析原始流中所包含的条带头中的参数，并根据这些参数，修改编码器的相应参数的初始状态，使得从转发服务器的编码器中输出的视频流头部的条带头中的参数与原始编码视频流保持连贯性。其中，所述步骤1)和3)中，采用软件编解码技术，所述步骤3)中，计算编解码延时，并对所构建的视频流头部的PTS和DTS参数进行延时补偿，构建视频流头部时使用延时补偿后的PTS和DTS参数。本专利技术还提供了一种编码视频流转发装置，包括：视频流接收单元，用于接收至少一路原始编码视频流并对原始编码视频流进行实时解码得到原始图像序列；请求接收单元，用于接收客户端对视频流的请求；以及转发单元，用于对客户端所请求的视频流所对应的原始图像序列进行帧内编码，并利用帧内编码的图像帧构建视频流头部，然后将所述视频流头部发送给所述客户端，然后向该客户端转发该客户端所请求的视频流所对应的原始编码视频流。本专利技术还提供了一种编码视频流转发系统，包括至少一路原始编码视频流和至少一个客户端，其特征在于，所述编码视频流转发系统还包括视频流转发服务器，所述视频流转发服务器用于接收所述的至少一路原始编码视频流，以及根据所述客户端所请求的原始编码视频流重构含有采用帧内编码的图像帧的视频流头部，再将视频流头部与所请求的原始编码视频流拼接后发送给相应的客户端；所述客户端用于向所述视频流转发服务器请求视频流，并对所接收到的视频流进行解码。其中，所述视频流转发服务器还用于：在同一时刻，对所接收的每一路原始编码视频流，按下述三种模式之一进行处理：模式一，对输入的原始编码视频流进行解包和解码，生成原始图像序列；模式二，仅仅对原始编码视频流进行简单地转发；模式三，对原始图像序列进行帧内编码和重新打包形成所述视频流头部，并在发送所述视频头后恢复对原始编码视频流的转发；并且，对于同一路原始编码视频流，处理模式可以在上述模式一，模式二和模式三之间转换。与现有技术相比，本专利技术具有下列技术效果：1、本专利技术既能够保留原始的大GOP编码视频流编解码复杂度低、延迟小、码率小的优势，又能够抑制视频流切换时的非正常显示现象，显著提高用户体验。2、本专利技术不需要更换视频终端的解码器，成本低廉。3、本专利技术能够呈现原视频流的画质效果。4、本专利技术特别适合于视频会议等需要频繁切换视频流的应用场合。5、本专利技术采用软件的方式实现视频之间的流畅切换，可以代替成本高昂的硬件切换台。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中：图1(a)示出了根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码视频流转发方法，其特征在于，包括下列步骤：1)接收至少一路原始编码视频流，对所述原始编码视频流进行实时解码得到原始图像序列；2)接收客户端对所述视频流中一个视频流的请求；3)对客户端所请求的视频流所对应的原始图像序列进行帧内编码，并利用帧内编码的图像帧构建视频流头部，然后将所述视频流头部发送给所述客户端，然后向该客户端转发该客户端所请求的视频流所对应的原始编码视频流。

【技术特征摘要】
1.一种编码视频流转发方法，其特征在于，包括下列步骤：
1)接收至少一路原始编码视频流，对所述原始编码视频流进行实时
解码得到原始图像序列；
2)接收客户端对所述视频流中一个视频流的请求；
3)对客户端所请求的视频流所对应的原始图像序列进行帧内编码，
并利用帧内编码的图像帧构建视频流头部，然后将所述视频流头部发送给
所述客户端，然后向该客户端转发该客户端所请求的视频流所对应的原始
编码视频流。
2.根据利用权利要求1所述的编码视频流转发方法，其特征在于，所
述步骤1)中，所接收的原始编码视频流至少包括第一视频流和第二视频
流，其中第一视频流直接转发给客户端；
所述步骤2)中，客户端对视频流的请求是从第一视频流切换到第二
视频流的切换请求；
所述步骤3)还包括：停止转发步骤1)中向客户端直接转发的第一
视频流。
3.根据利用权利要求1所述的编码视频流转发方法，其特征在于，所
述步骤2)中，客户端对视频流的请求是初次请求，之前未向该客户端转
发原始编码视频流。
4.根据利用权利要求2所述的编码视频流转发方法，其特征在于，所
述步骤1)还包括：对所述第二视频流进行实时解包和解码，提取第二视
频流中的参数；
所述步骤3)中，根据步骤1)所提取的参数构建第二视频流的头部，
使所述头部与后续的第二视频流无缝拼接。
5.根据权利要求4所述的视频流转发方法，其特征在于，所述原始编
码视频流为TS流，所述步骤3)中，根据步骤1)所提取的参数构建视频
流头部时，在TS流，PES流和ES流层面均实现无缝拼接。
6.根据权利要求5所述的视频流转发方法，其特征在于，所述步骤3)
中，构建视频流头部时，使所构建的视频流头部的PID信息和计数戳与后
续的原始编码视频流保持前后一致，以在TS流层面实现无缝拼接。
7.根据权利要求5所述的视频流转发方法，其特征在于，所述步骤3)

\t中，构建视频流头部时，使所构建的视频流头部的PTS和DTS参数与后
续的原始编码视频流连续，以在PES流层面实现无缝拼接。
8.根据权利要求5所述的视频流转发方法，其特征在于，所述步骤1)
中，从原始编码视频流中所提取的参数包括SPS和PPS参数信息；
所述步骤3)中，通过下列方式在ES流层面实现无缝拼接：根据步
骤1)所获取的SPS和PPS参数信息对编码器进行重...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜俊峰，黄雷，张喆，
申请(专利权)人：科腾科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11