一种流媒体采集编码服务系统技术方案

本发明专利技术提供了一种流媒体采集编码服务系统，所述系统包括：信号采集模块，用于实时采集原始音视频流；编码器，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块，编码过程中根据网络带宽实时调整音视频数据中关键帧出现的概率；通讯服务模块，用于将所述音视频数据拆分成网络传输包的形式分发给请求端。而且，所述信号采集模块可以对每个视频源实时采集多路原始音视频流，所述编码器可以对每个视频源并发启动多路编码，其中每路对应一种码率。所述系统可以保证图像画面的流畅播放，并提供了多码率可供用户选择切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流媒体
，特别是涉及一种流媒体采集编码服务系统。
技术介绍
互联网的普及和多媒体技术在互联网上的应用，迫切要求能解决实时传送视频、 音频、计算机动画等媒体文件的技术，在这种背景下，产生了流式传输技术及流媒体。通俗 的讲，流式传输技术是指在互联网上的视音频服务器将声音、图像或动画等媒体文件从服 务器向客户端实时连续传输时，用户不必等待全部媒体文件下载完毕，而只需延迟几秒或 十几秒，就可以在用户的计算机上播放，而文件的其余部分则由用户计算机在后台继续接 收，直至播放完毕或用户中止操作。这种技术使用户在播放视音频或动画等媒体的等待时 间成百倍的减少，而且不需要太多的缓存。而流媒体指在internet/intranet中使用流式 传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件。流媒体技术广泛地应用于视频直播、视频点播等多个领域，包括源信号采集、压缩 编码、流媒体传输、播出等多个环节的处理。其中，流媒体数据的压缩处理较多采用MPEG系 列标准。MPEG系列压缩算法从早期的MPEG-1、MPEG-2发展到现在的MPEG-4以及最新的 H. 264，其核心压缩原理没有变化。一种采用H. 264或MPEG-4压缩算法的网络流媒体视频服务器，当把其放在网络带 宽过低或网络带宽不明确且不稳定的互联网上时，存在以下问题图像画面非常不流畅，画面停顿感和滞后感非常强烈，可能几秒画面才动一下，或 者画面很长时间不动，无法满足正常观看和播放的质量要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种流媒体采集编码服务系统，以解决图像画 面不流畅的问题。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种流媒体采集编码服务系统，包括信号采集模块，用于实时采集原始音视频流；编码器，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块，编 码过程中根据网络带宽实时调整音视频数据中关键帧出现的概率；通讯服务模块，用于将所述音视频数据拆分成网络传输包的形式分发给请求端。优选的，所述信号采集模块用于对每个视频源实时采集多路原始音视频流，每路 对应一种码率。优选的，所述编码器为多路编码器，用于对每个视频源并发启动多路编码，每路对应一种码率。优选的，所述编码器包括编码模块，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模 块；带宽检测模块，用于实时检测网络带宽；关键帧调整模块，用于根据网络带宽，通过减小音视频数据中关键帧产生的间隔， 来增加编码过程中关键帧出现的概率。优选的，所述编码器还包括校验模块，用于在所述关键帧中加入校验信息。优选的，所述通讯服务模块每次将多个网络传输包分发给请求端。其中，所述请求端为流媒体直播引擎或集群存储服务器。优选的，所述流媒体直播引擎用于将接收到的音视频数据传输给客户端播放器， 传输过程中实时调整音视频数据中关键帧的发送概率。优选的，所述信号采集模块同步采集原始音视频流。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点首先，本专利技术提供了一种流媒体采集编码服务系统，对流媒体压缩编码的处理进 行了优化，在网络带宽过低或网络带宽不明确且不稳定的情况下，通过在编码过程中增加 音视频数据中关键帧出现的概率，解决图像画面不流畅的问题。其次，所述系统可以对每个视频源实时采集多路原始音视频流，并可以对每个视 频源并发启动多路编码，其中每路对应一种码率。这样，同一视频就有多种码率可供用户选 择，用户可以在网络带宽资源较少的情况下选择低码率，而在带宽资源充足的情况下选择 高码率，实现多码率的切换，从而保证视频播放的流畅度。再次，所述系统在向请求端发送网络传输包形式的音视频数据时，可以打破传统 TCP/IP协议每次读取64K数据包的规定，一次读取和传输多个包，即每次读取和传输的数 据量大于64K，从而减少数据读写次数，减少整个系统和网络的开销。附图说明图1是本专利技术实施例一所述一种流媒体采集编码服务系统的结构图；图2是本专利技术实施例一中编码器的结构图；图3是本专利技术实施例二所述一种流媒体采集编码服务系统的结构图。 具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本专利技术作进一步详细的说明。在实际应用中，虽然H. 264或者MPEG-4的压缩算法比MPEG-2、MJPEG等先进了很 多，更大的降低了码流，但是，在低带宽下却反而容易造成画面不流畅的问题。这是为什么 呢？首先需要分析出原因，才能解决该问题。本专利技术对此问题的分析如下与MJPEG压缩每一帧都是单独JPEG图的方式不同，MPEG系列压缩算法采用了 I 帧、P帧和B帧的模式，其中，I帧是关键帧，P帧是前向预测帧，B帧是后向预测帧。MPEG解 码过程如下当解码器收到一个I帧，可立刻进行解码，而不需要其它条件。但是，当解码器收 到P帧或者B帧的时候，就不能够立刻进行解码，比如，P帧的解码需要解码器先解码该帧前面的P帧或者I帧。如果前面的P帧或者I帧在网络中丢掉，即使后面连续收到很多P帧， 也无法正常解码。例如在带宽不够的情况下网络丢掉一个I帧，即使随后的P帧都收到， 仍然无法正确解码出图像。这就是为什么低带宽下MPEG4或者H. 264压缩算法表现还不如 MJEPG的原因。本专利技术基于上述原因，提供了一种流媒体采集编码服务系统，该系统提出一种解 决思路增加关键帧的概率，使解码器在一定时间内收到更多的关键帧，这样，即使由于网 络问题出现丢帧现象，由于解码器可以在更短的时间间隔内收到下一个关键帧，因此可以 立即进行解码播放，从而解决了画面长时间停滞的问题。下面通过实施例进行详细说明。实施例一参照图1，是本专利技术实施例一所述一种流媒体采集编码服务系统的结构图。所述流媒体采集编码服务系统主要包括信号采集模块11，用于实时采集原始音视频流；编码器12，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块 13，编码过程中根据网络带宽实时调整音视频数据中关键帧出现的概率；通讯服务模块13，用于将所述音视频数据拆分成网络传输包的形式分发给请求端。其中，参照图2，所述编码器12可以进一步包括编码模块21，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模 块；带宽检测模块22，用于实时检测网络带宽；关键帧调整模块23，用于根据网络带宽，通过减小音视频数据中关键帧产生的间 隔，来增加编码过程中关键帧出现的概率。所述带宽检测模块22能以比较简单的算法和较低的开销，对带宽进行实时检测， 实时掌握实际的网络带宽，这样就可以对编码策略进行实时调整，从而最大利用带宽进行 流媒体视频传输。在MPEG系列编码算法中，通常用GOP (Group Of Picture)这一值来设置I帧产生 的间隔。所谓G0P，意思是画面组，一个GOP就是一组连续的画面。经过所述带宽检测模块22的检测，如果当前网络带宽良好，则所述关键帧调整模 块23可以按照通常的经验值来设置GOP值。但是，如果检测结果是当前的网络带宽过低或 网络带宽不明确且不稳定，则所述关键帧调整模块23可以将GOP的值调整到一个较小的合 适值，相应的，I帧产生的间隔变小，就可以增加编码过程中I帧出现的概率。例如，一组视 频帧包含15帧，假设每隔4帧是一个I帧，则共有3个I帧；将I帧的间隔减小为2帧，则 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流媒体采集编码服务系统，其特征在于，包括：信号采集模块，用于实时采集原始音视频流；编码器，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块，编码过程中根据网络带宽实时调整音视频数据中关键帧出现的概率；通讯服务模块，用于将所述音视频数据拆分成网络传输包的形式分发给请求端。

【技术特征摘要】
一种流媒体采集编码服务系统，其特征在于，包括信号采集模块，用于实时采集原始音视频流；编码器，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块，编码过程中根据网络带宽实时调整音视频数据中关键帧出现的概率；通讯服务模块，用于将所述音视频数据拆分成网络传输包的形式分发给请求端。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述信号采集模块用于对每个视频源实时采集多路原始音视频流，每路对应一种码率。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述编码器为多路编码器，用于对每个视频源并发启动多路编码，每路对应一种码率。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编码器包括编码模块，用于将所述原始音视频流编码成音视频数据，并提供给通讯服务模块； 带...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宇飞，李军，温晓瑶，夏永宏，
申请(专利权)人：新奥特北京视频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]