一种流媒体切片方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种流媒体切片方法及系统，包括：解析流媒体ES?流；根据所得随机切入点的时间戳序列及给定预期切片时长，通过最小最大数值优化方法，以切片后所得各切片时长与给定预期切片时长的差值序列中的最大值最小为优化目标，计算出流媒体ES流切片时间戳的最佳序列值；并据此进行切片处理。本发明专利技术提供的方法及系统，能生成符合HLS协议的切片文件，即能使隶属于同一多媒体流的不同切片时长尽可能地接近，进而降低了对终端播放器的缓冲机制的要求；同时保证了系统运行的稳定性，使切片文件的播放更为流畅，提高用户观看体验的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流媒体
，更具体地，涉及一种流媒体无转码切片方法及系统。
技术介绍
HLS 协议(HTTP Live Streaming, HLS)是由 Internet 工程任务组(InternetEngineering Task Force, IETF)制定的一种基于HTTP的流媒体通信协议(协议详细内容参见 http://tools. ietf. org/html/draft-pantos-http-live-streaming-08)。近年来，HLS协议在流媒体领域得到了广泛应用，因为该协议采用了 HTTP传输，可以根据网络带宽自适应地调整码率，即允许服务器为同一节目内容存放多个不同码率的多媒体流，终端可根据实际的网络下载速度自适应地调整所要下载的多媒体流的码率，在网络带宽紧张时，终端可通过降低码率实现不间断播放；并且相对于其他流媒体通信协议，HLS协议在服务部署时能够更好地与其他相关技术兼容。 该协议要求服务器为每个节目(比如一部电影)存储一组时长和大小相近的媒体文件，同时为这些媒体文件形成一个m3u8播放列表。在HLS协议中，这些媒体文件被称切片。HLS切片(HLS segments)以文件形式存储于内容分发网络(Content DeliveryNetwork,⑶N)的内容服务器上，终端首先下载m3u8播放列表，再根据播放列表以HTTP方式依次下载每个切片进行播放，即终端根据m3u8播放列表，采用HTTP协议从内容服务器依次下载每个切片进行播放。中央媒资管理系统将流媒体文件通过CDN分发到边缘内容服务器。边缘内容服务器因地制宜地采用通信协议为终端提供流媒体服务，而HLS是边缘内容服务器可采纳的通信协议之一。由于内容服务器通常位于边缘节点，数量多，存储量大，但性能相对较弱。而转码服务的计算量较大，内容服务器不会提供转码服务，因此在内容服务器上部署HLS协议会使用无转码切片来产生HLS播放所需的切片文件。目前有两种方式可生成符合HLS协议的切片文件一种是在转码过程中直接生成符合要求的切片，该方式能对切片时长作较高精度的控制，但需要转码器支持切片功能；另一种是对转码后的文件进行切片，该方式将转码和切片分为两个相互独立模块，使用方便。针对内容服务器不会提供转码服务，中央媒资管理系统采用第二种生成符合HLS协议的切片文件方式，即对转码后的文件进行切片，但该方式对切片精度的控制提出了较高的要求隶属于同一个多媒体流的不同切片的时长应当尽可能地接近。现有两种常用无切码切片方法为第一种方法按时间由小到大依次产生每个切片，每个切片的终点为尚未被切片的ES流中与当前切片起点距离最接近T的随机接入点。第二种方法每个切片(例如第k个)的终点为尚未被切片的ES流中与零点距离最接近kT的随机接入点。T为给定预期切片时长。实践数据表明此两种切片方法生成的切片时长文件大小波动性较大，不符合HLS协议的要求。一方面，切片文件大小波动较大，使得对不同切片文件进行操作所消耗的时间可能相差较多。例如，在包含内容数字版权加密保护技术(Digital Right Management,DRM)的HLS系统中，终端需要对每个切片作解密操作，解密时间通常是切片大小的线性函数，如果切片大小参差不齐，则不同切片的解密用时上下浮动，这对播放器的缓冲机制提出了更高的要求。另一方面，由于每个切片文件的大小可能不相近，则终端在下载切片文件之前无法对切片文件的大小做出较准确的估计，也就是说，终端无法根据某一个切片大小的估计值为所有的切片一次性分配足够大的动态内存空间。如果该已分配的动态内存空间过小，终端需要在动态内存用尽时停止下载，重新开辟新的内存空间，这会对系统运行带来额外的开销。
技术实现思路
为解决上述现有技术的缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种流媒体切片方法及系统，能够控制所生成的不同切片大小波动幅度至最小，从而使得对不同切片文件进行操作所消耗的时间尽可能相近，进而对终端播放器的缓冲机制的要求降至最低。 本专利技术的另一目的在于提供一种多媒体切片方法及系统，能够控制所生成的不同切片大小波动幅度至最小，从而能够在下载切片文件之前能对切片文件的大小做出较准确地估计，即终端能够根据生成的最大波动幅度的切片大小，一次性地分配足够大的动态内存空间，避免了在动态内存用尽时停止下载的情形，使得系统运行能够平稳地进行，也就是说，播放能够流畅进行，进而提高了用户观看体验的质量。为达成上述目的，本专利技术提供一种多媒体切片方法，包括以下步骤 a)解析流媒体ES流，取得PTS及DTS信息，进而得到流媒体ES流的随机切入点的时间戳序列； b)根据所述随机切入点的时间戳序列及给定预期切片时长，以切片后所得各切片时长与给定预期切片时长的差值序列中的最大值最小为优化目标，通过采用最小最大(minimax)数值优化方法的第一切片计算模型,计算得出流媒体ES流的切片时间戳的最佳序列值；以及 c)依据所述计算得出的切片时间戳的最佳序列值，对流媒体ES流进行切片。上述流媒体切片方法生成的切片符合HLS协议要求。上述ES流为音频ES流，所述音频ES流的随机切入点为每一音频帧的起始样本。上述ES流为视频ES流，所述视频ES流的随机切入点为I帧IDR帧。上述的步骤c)后，还包括以下步骤 d)解析音频流，取得PTS及DTS信息，进而得到音频流的随机切入点的时间戳序列； e)根据步骤b)取得的ES流的切片时间戳的最佳序列值及步骤d)取得的音频流的随机切入点的时间戳序列，通过与相应视频ES流切片的最佳切片时间戳的序列值最相近原则的第二切片计算模型，计算得出音频流的切片时间戳的最佳序列值； f)依据所述计算得出的音频流的切片时间戳的最佳序列值，对音频流进行切片；以及 g)将根据步骤c)取得的视频ES流切片及根据步骤f)取得的音频流切片对应进行音视频封装，生成m3u8流媒体文件。上述的步骤d)中，音频流的随机切入点为每一音频帧的起始样本。上述的步骤e)中，所述与相应视频ES流切片的起始时刻最相近原则的第二切片计算模型的数学表达式为 对每个k =1，2，......，依次执行嫩说二 afS 腿 IKj W - h k-Λ )11Si OT > 根据计算得出的mu,序列值，得到第i个音频流ASi的切片时间戳序列值{ti, j (mi，j，(!)，ti, j (mi, j, l) ti; j (IIli, j，2)，......，ti; j (mi, j,Kj) }， 其中 { ti(0)，ti(l)，ti(2)，……，ti(Mi) }:第i个音频流ASi的随机切入点的时间戳，ti(0) = O, ti (Mi) = L，L为音频流的时长 Kj :音频流的切片个数，且等于视频ES流的切片个数 niuk :音频ES流的切片时间戳的序号，属于集合{O，I, 2，……，Mi }，对所有k，O彡 k 彡 Kj, mi；J.0 = O, mi；J.KJ = Mi tj(n J；k):视频流VSj的切片时间戳 ti，j(mi，j，k-i):第k个切片的起始时间戳 ti；J(mi；J,k):第k个切片的结束时间戳 本专利技术还提供一种多媒体切片系统，该系统包括以下装置 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流媒体切片方法，其特征是，该方法包括以下步骤：a）解析流媒体ES流，取得PTS及DTS信息，进而得到流媒体ES流的随机切入点的时间戳序列；？b）根据所述随机切入点的时间戳序列及给定预期切片时长，以切片后所得各切片时长与给定预期切片时长的差值序列中的最大值最小为优化目标，通过采用最小最大（minimax）数值优化方法的第一切片计算模型，计算得出流媒体ES流的切片时间戳的最佳序列值；以及c）依据所述计算得出的切片时间戳的最佳序列值，对流媒体ES流进行切片。

【技术特征摘要】
1.一种流媒体切片方法，其特征是，该方法包括以下步骤 a)解析流媒体ES流，取得PTS及DTS信息，进而得到流媒体ES流的随机切入点的时间戳序列； b)根据所述随机切入点的时间戳序列及给定预期切片时长，以切片后所得各切片时长与给定预期切片时长的差值序列中的最大值最小为优化目标，通过采用最小最大(minimax)数值优化方法的第一切片计算模型,计算得出流媒体ES流的切片时间戳的最佳序列值；以及 c)依据所述计算得出的切片时间戳的最佳序列值，对流媒体ES流进行切片。2.根据权利要求I所述的流媒体切片方法，其特征是，采用所述流媒体切片方法生成的切片符合HLS协议要求。3.根据权利要求I所述的流媒体切片方法，其特征是，所述ES流为音频ES流，所述音频ES流的随机切入点为每一音频帧的起始样本。4.根据权利要求I所述的流媒体切片方法，其特征是，所述ES流为视频ES流，所述视频ES流的随机切入点为I帧或IDR帧。5.根据权利要求4所述的流媒体切片方法，其特征是，所述的步骤c)后，还包括以下步骤 d)解析音频流，取得PTS及DTS信息，进而得到音频流的随机切入点的时间戳序列； e)根据步骤b)取得的ES流的切片时间戳的最佳序列值及步骤d)取得的音频流的随机切入点的时间戳序列，通过与相应视频ES流切片的最佳切片时间戳的序列值最相近原则的第二切片计算模型，计算得出音频流的切片时间戳的最佳序列值； f)依据所述计算得出的音频流的切片时间戳的最佳序列值，对音频流进行切片；以及 g)将根据步骤c)取得的视频ES流切片及根据步骤f)取得的音频流切片对应进行音视频封装，生成m3u8流媒体文件。6.根据权利要求5所述的流媒体切片方法，其特征是，所述的步骤d)中，音频流的随机切入点为每一音频帧的起始样本。7.根据权利要求5所述的流媒体切片方法，其特征是，所述的步骤e)中，所述与相应视频ES流切片的起始时刻最相近原则的第二切片计算模型的数学表达式为 对每个k =1，2，......，依次执行8.一种流媒体切片系统，其特征是，该系统包括以下装置 第一解析装置，用以解析流媒体ES流，取得PTS及DTS信息，进而得到流媒体ES流的随机切入点的时间戳序列； 第一切片计算装置，连接于所述第一解析装置，用以根据所述随机切入点的时间戳序列及给定预期切片时长，以切片后所得各切片时长与给定预期切片时长的差值序列中的最大值最小为优化目标，通过采用最小最大数值优化方法的第一切片计算模型，计算得出流媒体ES流的切片时间戳的最佳序列值；以及 第一切片装置，连接于所述第一切片计算装置，用以依据所述计算得出的切片时间戳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周少毅，范钰华，申青平，
申请(专利权)人：百视通网络电视技术发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：