基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 計算機(jī)軟件領(lǐng)域；流媒體領(lǐng)域；傳媒領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0002]編碼解碼技術(shù)；數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)；圖像處理技術(shù)；

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)是由通信模塊、解碼模塊、顯示模塊等組成，通過音視頻的編碼解碼技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)視頻播放。通信模塊通過會話控制將服務(wù)器端的流媒體數(shù)據(jù)交給解碼模塊，解碼模塊對流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并解碼，要注意的是解碼過程是分為視頻解碼與音頻解碼兩部分，隨后顯示模塊將音視頻信息輸出。
[0004]附圖1為流媒體播放器的層次圖；
【具體實(shí)施方式】
[0005]一個完整的流媒體系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個組成部分。
[0006](I)編碼工具:用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式，這可以由帶視頻音頻硬件接口的計算機(jī)和運(yùn)行其上的制作軟件共同完成。
[0007](2)流媒體數(shù)據(jù)。
[0008](3)服務(wù)器:存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)。
[0009](4)網(wǎng)絡(luò):適合多媒體傳輸協(xié)議或?qū)崟r傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。
[0010](5)播放器:供客戶端瀏覽流媒體文件。
[0011]媒體服務(wù)硬件平臺:視頻服務(wù)器把存儲在存儲系統(tǒng)中的視頻信息以視頻流的形式通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送給相應(yīng)的客戶，響應(yīng)客戶的交互請求，保證視頻流連續(xù)輸出。視頻信息具有同步性要求，一方面必須以恒定的速率播放，避免引起畫面的抖動，如mpeg-1視頻標(biāo)準(zhǔn)要求以1.5Mb/s左右的速度播放視頻流。另一方面，在視頻流中包含的多種信號必須保持同步，如畫面的配音必須和口型相一致。另外，視頻具有數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，它在存儲系統(tǒng)上的存放方式，直接影響視頻服務(wù)器提供的交互服務(wù)，如快進(jìn)和快倒等功能的實(shí)現(xiàn)。因此視頻服務(wù)器必須解決視頻流特性提出的各種要求。視頻服務(wù)器響應(yīng)客戶的視頻流請求后，從存儲系統(tǒng)讀入一部分視頻數(shù)據(jù)到對應(yīng)于這個視頻流的特定的緩存中，然后此緩存中的內(nèi)容送入網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到客戶。當(dāng)個新的客戶請求視頻服務(wù)時，服務(wù)器根據(jù)系統(tǒng)資源的使用情況，決定是否響應(yīng)此請求。其中，系統(tǒng)資源包括存儲I/O的帶寬、網(wǎng)絡(luò)帶寬、內(nèi)存大小和CPU的使用率等。
[0012]媒體服務(wù)器軟件平臺:網(wǎng)絡(luò)視頻軟件平臺包括媒體內(nèi)容制作、發(fā)行與管理模塊、用戶管理模塊、視頻服務(wù)器。內(nèi)容制作涉及視頻采集、編碼。發(fā)行模塊負(fù)責(zé)將節(jié)目提交到網(wǎng)頁，或?qū)⒁曨l流地址郵寄給用戶。內(nèi)容管理主要完成視頻存儲、查尋；節(jié)目不多時可使用文件系統(tǒng)，當(dāng)節(jié)目量大時，就必須編制數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。用戶管理可能包括用戶的登記和授權(quán)。視頻服務(wù)器將內(nèi)容通過點(diǎn)播或直播的方式播放，對于范圍廣、用戶多的情形，可在不同的區(qū)域中心建立相應(yīng)的分發(fā)中心。
[0013]手機(jī)流媒體播放器按照模塊化原則設(shè)計成三個子部分:通信模塊，解碼模塊，顯示模塊。通信模塊通過會話控制將服務(wù)器端的流媒體數(shù)據(jù)交給解碼模塊，解碼模塊對流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并解碼，要注意的是解碼過程是分為視頻解碼與音頻解碼兩部分，隨后顯示模塊將音視頻信息輸出。軟件模塊結(jié)構(gòu)如附圖1。
[0014]客戶端與服務(wù)器的通信協(xié)議設(shè)計，本系統(tǒng)中作為客戶端的播放器要從服務(wù)器段獲取流數(shù)據(jù)，由此需要采用對等的通信協(xié)議來保持客戶端與服務(wù)器段的有效通信?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信均是基于TCP/IP協(xié)議棧，但是由于多媒體信息具有實(shí)時性的特點(diǎn)，而TCP/IP需要較多的系統(tǒng)開銷，且在建立過程中時延太長，故不太適合傳輸實(shí)時數(shù)據(jù)。由此，需要構(gòu)建滿足本應(yīng)用要求的協(xié)議棧，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)的通信功能。在本應(yīng)用中采用在傳輸層UDP協(xié)議上構(gòu)建RTP/RTCP/RSVP協(xié)議族應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的傳輸；在TCP協(xié)議上構(gòu)建RTSP遠(yuǎn)程控制協(xié)議，來實(shí)現(xiàn)控制客戶端與服務(wù)器端通行任務(wù)。
[0015]RTSP傳輸雙向的控制信息，數(shù)據(jù)量小且要求傳輸?shù)目煽啃?，故在使用面向連接的TCP協(xié)議之上構(gòu)建。RTP和RTCP控制端到端網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸，基于UDP之上構(gòu)建同時可選用RSVP，它可為播放線程先在網(wǎng)絡(luò)上預(yù)留一部分資源，在一定程度上為數(shù)據(jù)流的傳輸提供QoS0
[0016]通信模塊使用socket和服務(wù)器之間建立實(shí)時聯(lián)系，通訊由客戶端播放器發(fā)起，控制，結(jié)束。播放器創(chuàng)建RTSP會話要求，向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)請求包。處理服務(wù)器無應(yīng)答情況時，播放器設(shè)置一個超時時間，在超時時間內(nèi)，如果播放器沒有收到服務(wù)器應(yīng)答，重發(fā)請求包，一直發(fā)送到超時時間到，此時如果還未收到應(yīng)答包，則提示用戶播放器與服務(wù)器失去聯(lián)系，要求重連。服務(wù)器檢查此RTSP會話是否有效后，使用RTP/RTCP傳輸實(shí)時流數(shù)據(jù)。
[0017]客戶端傳輸緩沖區(qū)的設(shè)計:由于RTP流傳輸過程中容易引起延遲和抖動，且UDP傳輸過程中數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序也是隨機(jī)狀態(tài)，為了盡可能最大程度地消除延遲和抖動且保證數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序正確，我們設(shè)計客戶端緩沖區(qū)來完成此項(xiàng)功能。設(shè)計緩沖區(qū)基于以下幾點(diǎn)考慮:
[0018]I)為了應(yīng)對流數(shù)據(jù)的丟失和失序，需要一定數(shù)量的緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)流控，用于正確播放流媒體節(jié)目。
[0019]2)緩沖區(qū)大小的確定，合理配置客戶端緩沖區(qū)大小對系統(tǒng)性能有很大影響。緩沖區(qū)太小，就沒有足夠的存儲空間來保存由于網(wǎng)絡(luò)延時抖動而遲來的數(shù)據(jù)包，會導(dǎo)致緩沖區(qū)上溢而不得不拋去數(shù)據(jù)包:緩沖區(qū)太大，不但浪費(fèi)了寶貴的系統(tǒng)資源，而且還會使得播放時延太大，失去實(shí)時性，甚至?xí)斐珊罄m(xù)數(shù)據(jù)包不能得到及時處理而被丟棄，影響系統(tǒng)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)的組成: (1)編碼工具:用于創(chuàng)建、捕捉和編輯多媒體數(shù)據(jù)，形成流媒體格式，這可以由帶視頻音頻硬件接口的計算機(jī)和運(yùn)行其上的制作軟件共同完成； (2)流媒體數(shù)據(jù)； (3)服務(wù)器:存放和控制流媒體的數(shù)據(jù)； (4)網(wǎng)絡(luò):適合多媒體傳輸協(xié)議或?qū)崟r傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)； (5)播放器:供客戶端瀏覽流媒體文件； (6)流媒體服務(wù)硬件平臺設(shè)計； (7)流媒體服務(wù)軟件平臺設(shè)計； (8)基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)的客戶端與服務(wù)器通信協(xié)議設(shè)計； (9)基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)的客戶端傳輸緩沖區(qū)設(shè)計。
2.根據(jù)權(quán)利I要求的各模塊的組成方案。
3.根據(jù)權(quán)利I要求的流媒體硬件設(shè)計方案。
4.根據(jù)權(quán)利I要求的流媒體軟件設(shè)計方案。
5.根據(jù)權(quán)利I要求的客戶端與服務(wù)器通信協(xié)議設(shè)計。
6.根據(jù)權(quán)利I要求的客戶端傳輸緩沖區(qū)設(shè)計。
【專利摘要】基于流媒體技術(shù)的手機(jī)視頻播放系統(tǒng)是由通信模塊、解碼模塊、顯示模塊等組成，通過音視頻的編碼解碼技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)視頻播放。通信模塊通過會話控制將服務(wù)器端的流媒體數(shù)據(jù)交給解碼模塊，解碼模塊對流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并解碼，要注意的是解碼過程是分為視頻解碼與音頻解碼兩部分，隨后顯示模塊將音視頻信息輸出。附圖為流媒體播放器的層次圖。
【IPC分類】H04N21-647, H04N21-643
【公開號】CN104639992
【申請?zhí)枴緾N201310571446
【發(fā)明人】李鵬, 范皎琰, 張思佳
【申請人】上海信游網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月15日