一种在视频直播和录像之间切换的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及视频直播行业，提供一种在视频直播和录像之间切换的方法及系统,其中该方法包括：客户端登陆视频直播的网页，要求进入直播间；如果获准进入，则用户就进入直播间，和直播间内的其他用户进行实时的音视频互动；否则用户就进入P2P网络观看录像；一旦服务器允许用户进入直播间，用户的客户端就可以进入直播间和直播间内的其他用户进行实时的音视频互动。本发明专利技术通过同时提供两种不同的连接方式，可以让一个有限带宽的直播间支持无限个用户轮流进行音视频的互动，同时还支持播放录像，有效地提高了带宽利用率同时节省了服务器的资源。

A Method and System for Switching between Video Live Broadcasting and Video Recording

The invention relates to the video live broadcasting industry, and provides a method and system for switching between video live broadcasting and video recording. The method includes: the client logs on the webpage of video live broadcasting and requests to enter the live broadcasting room; if admitted, the user enters the live broadcasting room and interacts with other users in the live broadcasting room in real time; otherwise, the user enters the P2P network to watch video; Once the server allows users to enter the live broadcasting room, the client can enter the live broadcasting room and other users in the live broadcasting room for real-time audio and video interaction. By providing two different connection modes at the same time, the invention can enable a limited bandwidth live broadcasting room to support the interaction of audio and video by turns among infinite users, and also support the playback of video, effectively improving the bandwidth utilization rate and saving the resources of the server.

【技术实现步骤摘要】
一种在视频直播和录像之间切换的方法及系统
本专利技术涉及涉及互联网视频
，尤其涉及一种视频直播和观看录像之间切换的方法和系统。
技术介绍
目前广泛使用的视频直播技术在保证用户体验的同时，消耗大量的带宽和服务器，以一个1000人同时观看的视频为例，假设视频的码率是1Mbps，则所需的总带宽为1000Mbps,如果一台服务器能负担100个用户并提供100Mbps的带宽的话，也至少需要10个服务器，这样的带宽和配置还只是支持一个视频，如果同时播放100个视频的话，对视频网站来说，每个月的网费就是一笔相当大的开销。针对实时音视频互动的视频直播对网络的要求更高，一个延迟大于500毫秒的网络连接对于实时音视频互动的影响非常明显，对话双方能明显感觉的对方的音视频的滞后和延迟，用户的体验效果大打折扣。业界对这种应用的技术指标是介于100毫秒到300毫秒之间，如果延迟大于这个上限，就没有应用的价值了。此外，这种实时音视频互动的视频直播有一个特点：通常用户可以分为活跃用户和非活跃的用户两类。前者的人数占的比例很小而且一般总是固定的某些人，不发言的用户占的比例很大。让大量的不活跃的用户占用直播间的带宽显然是一个非常沉重的负担，但如果把不活跃的用户从直播间踢走，那么这些用户就永远没有机会参与直播，也看不到视频直播了，这种做法显然也不是一个最优的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是：如何让需要进行音视频互动的用户可以尽快进入直播间，同时保证那些不打算发言的用户也能观看视频直播，并且尽可能少占用直播间的带宽。为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种在视频直播和录像之间切换的方法及系统，通过使用p2p网络分发正在视频直播的录像的方式来缓解有限带宽的视频直播的压力，让不活跃的用户可以看到视频直播的录像，同时也保留这些用户进入直播间的能力。具体地说，这种方法包括：1.所述的视频直播服务器根据自己的状态和所述的排队服务器的状态决定是否允许要求加入直播间的新用户进入直播间：如果允许，则该用户就进入直播间，和直播间内的其他用户进行实时音视频互动；如果不允许，就根据该用户是否有用于排队的流水号决定是否给该用户发送流水号和进入所述P2P网络的令牌。此外，所述的视频直播服务器根据用户的活跃程度决定是否把直播间内的用户踢走。2.所述的客户端凭所述流水号定期向所述视频直播服务器查询自己的状态，如果被允许进入直播间，就根据客户端的设置决定是否退出观看录像的P2P网络，如果不退出所述的P2P网络，则所述客户端依然保持和其他观看录像者或和P2P资源服务器交换录像片断，只是不播放录像片断；3.所述的客户端凭所述P2P网络的令牌连接所述的控制服务器，索取P2P网络的其他对等设备标识；4.所述的控制服务器为所述的客户端提供M个其他观看录像者和N个P2P资源服务器。所述的客户端通过向这些节点发送测试帧，并监测往返时延选择最优秀的网络路径；5.所述的客户端从P2P资源服务器获取分片资源序列号标识与分片重组信息，并根据这些标识与信息向其他观看录像者索取录像片断并播放；6.所述的客户端和其他的录像观看者交换录像片断，如果其他的录像观看者没有所需的录像片断，则向所述P2P资源服务器索取；7.所述的录像服务器负责对直播间的音视频进行后处理，然后录像并切片，同时生成分片资源序列号标识和重组信息，并一起发送给P2P资源服务器；8.所述的客户端在观看录像时可以随时申请加入直播间，所述的视频直播服务器根据自己的状态和所述的排队服务器的状态决定是否允许所述的客户端进入直播间，用户除了需要点击有关的按钮申请加入直播间和输入账号与密码之外，无需其他操作，客户端就可以在视频直播和录像这两种状态之间自动切换，或者同时处于这两种状态；9.所述的客户端支持和其他用户的实时音视频互动；10.加入p2p网络的所有节点均定时向所述的控制服务器报告自己的状态。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的另一实施例，提供一种视频直播服务器，部署在云端的独立服务器中，包括：前端网页服务模块：提供登陆和验证的功能，其中的验证功能通过从排队服务器获取相关的排队流水号，发放或者验证用户的排队流水号；码流交换模块：这个是核心模块，负责在不同的用户之间传递感兴趣的码流；用户踢除模块：通过计算和评估用户的活跃程度，自动踢除不活跃的用户，同时也支持播主手动踢除其他用户；统计模块：记录各种连接异常，带宽消耗和日志功能，同时提供单独的网络监控接口以便在线排查故障；令牌模块：对没有加入直播间或者刚离开直播间的用户发送令牌，以便用户凭此令牌加入观看录像的p2p网络。对于上述视频直播服务器，在一种可能的实现方式中，所述前端网页服务模块包括：除了验证用户提供的排队流水号之外，还根据统计模块记录的直播间里用户人数，带宽消耗，码流和码率，cpu负载，内存消耗等情况决定是否允许新用户加入直播间。对于上述视频直播服务器，在一种可能的实现方式中，所述用户踢除模块模块使用以下算法评估用户的活跃程度：活跃度=用户在直播间的时长*K+用户的发言的时间的累计时长*L+用户的角色*Ｊ其中，K，L，Ｊ为固定的系数，用户的角色可以分为:0表示播主，1表示游客。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的另一实施例，提供了一种录像服务器，包括：码流接收模块：获取视频直播的各路音视频；转码模块：分别对各类音视频进行转码，包括：改变编码的方式，画面大小，帧率，码率；画中画模块：把画面叠加在一起，同时合成所有的音频；osd模块：对画面添加文字，台标和水印；滤镜模块：对画面的人物进行美颜，锐度增强，对比度增强等视频后处理；计算机视觉模块：对视频里面的人物添加道具，例如帽子，胡子，眼镜，奖杯和小红花等；变声模块：改变音频的音色、音高和音调，并添加声音特效；切片模块：按固定的时长或者固定的文件长度输出经过上述处理后的音视频码流，结合分片资源序列号标识和分片重组信息，切片后的录像片断可以从任何一个片断开始播放；发送模块：把录像切片，分片资源序列号标识和分片重组信息，一并发送给P2P资源服务器；需要说明的是，上述的大部分模块：转码模块，画中画模块，osd模块，滤镜模块，计算机视觉模块和变声模块并不一定同时使用，需要根据具体的应用场景而定。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的另一实施例，提供了一种控制服务器，包括：客户端接口模块：负责验证最新加入的用户的令牌，接收观看录像的所有用户的请求或者状态更新信息，发送命令或者回复给用户和P2P资源提供者；状态表：记录所有在线的用户和P2P资源提供者状态，如资源拥有的情况，所在的城市，NAT网络类型，带宽估计，上传和下载的速度；状态机模块：分析观看录像者和P2P资源提供者的请求，根据既定的规则进行回复；接收所有的p2p节点（观看录像者和资源服务器）定期状态报告，据此更新状态表，如果没有收到某个节点的定期状态报告，则把此节点标注为断线；接收新加入的用户的连接请求，根据用户的特征：包括用户的地理位置，所使用的网络的供应商/运营商，NAT的拓扑状态,以及用户的录像片断拥有程度和用户的带宽使用情况从状态表中匹配M个观看录像者和N个P2P资源服务器。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的另一实施例，提供了一种客户端，包括：下载模块，使用h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在视频直播和录像之间切换的方法，其特征在于：用户通过客户端登陆视频直播服务器，如果所述的视频服务器允许用户进入，则用户就可以在直播间内利用客户端与其他用户进行实时的音视频互动；如果所述的视频直播服务器不允许用户进入直播间，就自动为用户生成一个用于排队等候的流水号，同时提供进入录像p2p网络的令牌；用户的客户端凭令牌和控制服务器连接，加入所述的观看录像的p2p网络；在观看录像的过程中，如果所述的视频直播服务器允许用户进入，则用户就可以在直播间内利用客户端与其他用户进行实时的音视频互动；用户退出视频直播后，又自动进入观看录像的状态。

【技术特征摘要】
1.一种在视频直播和录像之间切换的方法，其特征在于：用户通过客户端登陆视频直播服务器，如果所述的视频服务器允许用户进入，则用户就可以在直播间内利用客户端与其他用户进行实时的音视频互动；如果所述的视频直播服务器不允许用户进入直播间，就自动为用户生成一个用于排队等候的流水号，同时提供进入录像p2p网络的令牌；用户的客户端凭令牌和控制服务器连接，加入所述的观看录像的p2p网络；在观看录像的过程中，如果所述的视频直播服务器允许用户进入，则用户就可以在直播间内利用客户端与其他用户进行实时的音视频互动；用户退出视频直播后，又自动进入观看录像的状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：用户可以同时进行视频直播和观看录像；或者在这两种状态之一，并且可以随时从一种状态切换到另一种状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：任何不在直播间的用户都可以向视频直播服务器发出进入直播间的请求，只要所述用户没有有效的用于排队的流水号，所述的请求就会被所述的视频直播服务器转发给排队服务器，所述的排队服务器会生成一个新的流水号，由所述的视频直播服务器转发给所述的用户；所述的用户的客户端会据此定时向所述的视频直播服务器查询，一直到被允许进入直播间，所述流水号自动作废；如果所述的用户进入直播间的时候已经加入了观看录像的p2p网络，则根据客户端事先的设置，决定所述的用户是否退出观看录像的P2P网络：如果事先的设置为继续观看录像，则所述的用户继续保持向其他录像观看者和P2P资源服务器索取和提供录像，只是不播放录像；如果事先的设置为停止观看录像，则所述的用户退出观看录像的P2P网络。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：不被所述视频直播服务器允许进入直播间的用户或者离开直播间的用户都会获得一个来自所述的视频直播服务器发来的用于加入观看录像的P2P网络的令牌，用户凭此令牌连接控制服务器，加入P2P网络并播放录像的过程由客户端自动完成。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：控制服务器根据收到的所述令牌验证用户身份，如果允许用户加入所述的p2p网络，就根据用户的特征：包括用户的地理位置，所使用的网络的供应商/运营商，NAT的拓扑状态,以及用户的录像片断拥有程度和用户的带宽使用情况，从已有的观看录像者中筛选出M个，并且根据已有的P2P资源服务器的特征：包括P2P资源服务器的地理位置，所使用的网络的供应商/运营商，NAT的拓扑状态,以及P2P资源服务器的带宽使用情况，从中筛选出N个；并把这些观看录像者和P2P资源服务器的对等设备标识发送给所述的用户。6.一种视频直播服务器，部署在云端的独立服务器中，其特征在于，还包括：前端网页服务模块：提供登陆和验证的功能，其中的验证功能通过从排队服务器获取相关的排队流水号，发放或者验证用户的排队流水号；码流交换模块：这个是核心模块，负责在不同的用户之间传递感兴趣的码流；用户踢除模块：通过计算和评估用户的活跃程度，自动踢除不活跃的用户，同时也支持播主手动踢除其他用户；统计模块：记录各种连接异常，带宽消耗和日志功能，同时提供单独的网络监控接口以便在线排查故障；令牌模块：对没有加入直播间或者刚离开直播间的用户发送令牌，以便用户凭此令牌加入观看录像的p2p网络。7.根据权利要求6所述的视频直播服务器，其特征在于，还包括：前端网页服务模块还根据统计模块记录的直播间里用户人数，带宽消耗，cpu负载，内存消耗等情况决定是否允许新用户加入直播间。8.一种录像服务器，设置于云端的音视频直播间内，其特征在于，还包括：码流接收模块：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓德雄，
申请(专利权)人：邓德雄，
类型：发明
国别省市：广东,44