[發明專利]基于互聯網的電視流媒體數據實時傳輸和服務裝置及方法

無效

• 申請號: 200710020592.3
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101083756A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 李俊;王子磊;盛延敏;李靖;許書彬;殷保群
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04N7/173
• 分類號: H04N7/173;H04N7/24;H04L29/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及計算機多媒體技術領域，尤其涉及一種支持實時轉碼、多種播放方式和操作的流媒體服務器的實現方法，以及流媒體數據的傳輸、存儲和流化讀取方法。

背景技術

隨著全球寬帶用戶的大規模增加，以視頻點播(Video?On?Demand，VOD)為代表的多媒體點播業務一直是公眾、影視公司和網絡服務提供商的夢想，在因特網上展開視頻點播等多媒體服務的需求越來越明顯。視頻多媒體點播因其交互性和即時性，正在迅速成為互聯網的重要應用。

IP電視又叫IPTV，是利用寬帶IP網絡的基礎設施，以家用電視機或電腦作為主要終端電器，基于IP協議來傳送數字電視信號，提供包括數字電視節目在內的多種數字媒體服務。其關鍵技術是：IP?over?Everything的特點，通過各種網絡利用電腦或“機頂盒+電視”實現寬帶視頻服務。

現有的IPTV媒體服務主要包括兩種：第一種在互聯網上通過實時轉播接收到的電視數據達到與普通電視同樣的效果，另外一種則是將電視節目錄制保存下來，然后向客戶提供類似于普通電影的VOD服務。在第一種方式下客戶無法主動進行VOD的各種操作，而在第二種方式下客戶只能點播已經錄制好的文件，不能及時享受最新的電視節目和實時服務。為適應我國寬帶產業發展需要，網絡電視運營商提出了在3TNet原有網絡電視及VOD業務基礎上提供點播式網絡電視業務，即TVOD(TeleVision?On?Demand)。

發明內容

技術問題：本發明針對電視媒體數據實時VOD播放方式的需求，提供了一種基于互聯網的電視流媒體數據實時傳輸和服務裝置及方法，該裝置對用戶同時提供了電視媒體的VOD點播和電視直播的播放方式，包括欄目點播、時移電視和電視直播，使用戶可以隨心所欲的選擇自己的欄目和播放方式，從而在現有的網絡環境中實現電視點播和直播并發服務，特別地，單組播的實現對用戶是透明的，用戶可以在已有的節目中任意切換。

技術方案：在我們的解決方案中，核心系統主要包括三個部分——轉碼服務器、數據接收存儲實體和媒體服務器。轉碼服務器通過對接受到的多媒體數據進行實時轉碼(解碼后編碼)以降低數據流的碼率便于傳輸，數據接收存儲實體向轉碼服務器請求數據并接收存儲數據，而媒體服務器根據已接收到的數據對用戶進行服務，具體包括：

轉碼服務器：包括一個電視媒體數據接入單元、一個媒體數據實時轉碼單元、一個數據封裝單元和一個數據分發單元；其中，接入單元接收實時的電視媒體數據并交給轉碼單元進行轉碼，轉碼后的數據由封裝單元打包為實時傳輸協議包，并由分發單元根據后端數據接收實體的請求分發打包后的媒體數據，并在運行中根據實時監控的狀況建立或關閉對給定后端服務器的數據分發。

數據接收存儲實體：包括一個數據請求接收單元、一個數據解析單元、一個文件生成單元、一個文件管理單元；其中請求接收單元向轉碼服務器請求數據并進行接收，然后對接收到的數據交由數據解析單元進行解析，并將解析后的數據由文件生成單元以可實時動態增刪的MP4文件方式存儲于本地，以提供媒體服務器的服務內容，而文件管理單元負責其它幾個單元和生成的電視媒體文件的管理；其中RTP的解析和文件的組織生成是獨立的。

媒體服務器：包括媒體數據流化單元、操作切換單元、請求接入單元、數據發送單元和直播服務單元，以及無縫的單組播切換單元；其中組播數據直接由數據接收存儲實體中的文件生成單元實時流化提供，而單播數據由已經存儲的電視媒體文件提供，從而分離了單組播的資源競爭，大大提高了組播的可靠性和實時性。

本發明還對實時媒體服務系統中的關鍵技術進行了研究和實施，提出了一種基于互聯網的電視流媒體數據實時傳輸和實時服務的方法，具體包括：

a、轉碼服務器將收到的電視媒體數據進行轉碼并以RTP的形式分發給請求的后端服務器；

b、數據接收存儲實體請求數據并獲取轉碼服務器分發的RTP數據包，然后解析并存儲為可實時增刪并使用的MP4本地文件；

c、數據接收存儲實體通過數據的同步讀取向媒體服務器提供電視媒體數據，并對單播和實時組播采用不同的方式；而當進行單播播放時，利用讀取緩存來實現媒體文件的無縫切換；

d、媒體服務器根據客戶的操作執行必要的單組播切換；

e、根據客戶的請求執行播放、暫停、快進、快退、前跳、后跳、停止等各種操作和播放方式之間的切換。