[發明專利]實現自適應流媒體的方法和設備以及系統

有效

• 申請號: 201610946715.5
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107995502B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 沈云
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/44;H04N21/845;H04N21/472
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 許蓓

本發明公開一種實現自適應流媒體的方法和設備以及系統，涉及互聯網環境下的流媒體領域。該自適應流媒體技術由服務器驅動，通過結合分層視頻編碼以及非對等錯誤保護的信道編碼，可以在多變的網絡環境下有效保障流媒體的傳輸質量，避免帶寬估計不準確造成的用戶體驗的損傷，提高流媒體對于網絡環境的自適應性，為用戶帶來更為流暢清晰的播放體驗，并且節約服務器的存儲資源，方便服務提供商或網絡運營商介入對流媒體進行管理和控制。

技術領域

本發明涉及互聯網環境下的流媒體領域，特別涉及一種實現自適應流媒體的方法、服務器和客戶端及其組成的系統。

背景技術

自適應流媒體傳輸技術中的一種典型代表是DASH(DynamicAdaptive Streamingover HTTP，基于超文本傳輸協議的動態自適應流)技術。DASH是一種客戶端驅動的自適應流媒體技術，該技術的自適應機制大部分是在客戶端完成的，服務器只負責根據客戶端的請求發送相應的媒體流給客戶端。因此，這種傳輸機制決定了以DASH為代表的這類HTTP自適應流媒體傳輸技術仍然存在很多缺陷：

首先，客戶端對網絡帶寬的估計不夠準確。客戶端根據之前若干時間內的接收速率來估計當前的網絡帶寬，由于實際的網絡環境是瞬息萬變的，因此這種估計算法存在很大的不準確性，這會導致自適應性能的損失，最終影響用戶的播放體驗。

其次，DASH技術需要服務器按照不同的比特率、分辨率等對視頻源進行編碼，生成多個版本的視頻流，以便客戶端根據估計的網絡環境在不同版本的媒體流之間進行切換，實現媒體流的自適應。這種方法實際上會造成HTTP緩存服務器存儲空間的浪費，因為客戶端每個周期僅會請求某一個版本的媒體分片，那么此時其余版本的媒體片段將成為服務器的冗余信息。

再次，DASH是客戶端驅動的自適應流媒體技術，這導致內容提供商、網絡運營商很難參與到流媒體的管理和控制中來。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是：以客戶端驅動的自適應流媒體技術存在的上述至少一種缺陷。

本發明的第一個方面，提供了一種實現自適應流媒體的方法，包括：服務器對視頻流進行分層視頻編碼生成具有不同質量分層的基本層以及若干增強層，其中基本層具有最高的重要等級，增強層中的低層級具有不低于高層級的重要等級；服務器根據各層的重要等級對各層數據進行盧比變換編碼，其中重要等級越高的層所對應的盧比變換編碼的度越低；服務器將編碼得到的數據傳輸到客戶端進行播放。

本發明的第二個方面，提供了一種實現自適應流媒體的方法，包括：客戶端接收服務器傳輸的編碼數據；客戶端根據各層的盧比變換編碼的度對各層數據進行信道解碼，其中盧比變換編碼的度越低的層越被優先解碼；客戶端對信道解碼得到的各層數據進行分層信源解碼，其中基本層被優先解碼，增強層中重要等級越高的層越被優先解碼；客戶端根據信源解碼得到的不同層的數據情況，為用戶播放不同清晰程度的視頻畫面。

本發明的第三個方面，提供了一種實現自適應流媒體的服務器，包括：分層信源編碼模塊，用于對視頻流進行分層視頻編碼生成具有不同質量分層的基本層以及若干增強層，其中基本層具有最高的重要等級，增強層中的低層級具有不低于高層級的重要等級；非對等信道編碼模塊，用于服務器根據各層的重要等級對各層數據進行盧比變換編碼，其中重要等級越高的層所對應的盧比變換編碼的度越低；傳輸模塊，用于將編碼得到的數據傳輸到客戶端進行播放。

本發明的第四個方面，提供了一種實現自適應流媒體的客戶端，包括：接收模塊，用于接收服務器傳輸的編碼數據；非對等信道解碼模塊，用于根據各層的盧比變換編碼的度對各層數據進行信道解碼，其中盧比變換編碼的度越低的層越被優先解碼；分層信源解碼模塊對信道解碼得到的各層數據進行分層信源解碼，其中基本層被優先解碼，增強層中重要等級越高的層越被優先解碼；播放模塊，用于根據信源解碼得到的不同層的數據情況，為用戶播放不同清晰程度的視頻畫面。