基于多服務(wù)器的流媒體傳輸裝置和流媒體傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及流媒體傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于多服務(wù)器的流媒體傳 輸裝置和一種基于多服務(wù)器的流媒體傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來，動態(tài)HTTP流媒體傳輸技術(shù)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸。為了提高傳輸?shù)?帶寬和穩(wěn)定性，相關(guān)技術(shù)中將視頻文件切分為一定時(shí)間長度的視頻片段（fragment)，存儲 于服務(wù)器端，并提出了基于多服務(wù)器的并行下載技術(shù)。
[0003] 但是，多服務(wù)器帶寬的異構(gòu)特性使得傳統(tǒng)的基于fragment的HTTP流媒體的碼率 選擇算法面臨很多挑戰(zhàn)困難，例如：1)每個(gè)服務(wù)器的帶寬不一樣，因此下載完相同碼率的 fragment所需要的時(shí)間也不一樣，則可能無法同時(shí)對所有服務(wù)器一起調(diào)整碼率，容易導(dǎo)致 碼率調(diào)整的不同步性；2)針對不同的服務(wù)器，每個(gè)fragment下載的結(jié)束時(shí)刻也不同步，但 是視頻的播放又具有嚴(yán)格的時(shí)序，因此下載結(jié)束時(shí)刻的不同步也會影響視頻的播放，甚至 引起嚴(yán)重的卡頓現(xiàn)象，影響用戶的使用體驗(yàn)。
[0004] 因此，如何降低多服務(wù)器的帶寬異構(gòu)對流媒體傳輸?shù)挠绊?，避免視頻片段的下載 完成順序與播放順序的不一致，成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的技術(shù)方案，可以在基于多服務(wù)器的流 媒體文件傳輸過程中，使得視頻片段的下載完成順序與播放順序一致，避免卡頓等現(xiàn)象的 發(fā)生，有助于提升用戶體驗(yàn)。
[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于多服務(wù)器的流媒體傳輸裝置，包括：調(diào)度配置單 元，在所述流媒體傳輸裝置需要下載一流媒體文件時(shí)，根據(jù)所述一流媒體文件對應(yīng)的視頻 片段之間的播放順序，確定每個(gè)視頻片段對應(yīng)的下載服務(wù)器，以確保所有的服務(wù)器進(jìn)行并 行下載時(shí)，每個(gè)視頻片段的下載完成順序與對應(yīng)的播放順序一致，其中，所述一流媒體文件 被按照預(yù)設(shè)時(shí)間長度切分為多個(gè)視頻片段，且所述多個(gè)服務(wù)器中均存儲有得到的所有視頻 片段；數(shù)據(jù)傳輸單元，向每個(gè)服務(wù)器請求對應(yīng)的視頻片段，并下載對應(yīng)的視頻片段；視頻播 放單元，對下載完成的視頻片段依次進(jìn)行解碼播放。
[0007] 在該技術(shù)方案中，通過將流媒體文件切分為多個(gè)視頻片段，則多個(gè)服務(wù)器可以同 時(shí)下載多個(gè)視頻片段，有助于提高下載速度，充分利用帶寬資源。
[0008] 通過對每個(gè)服務(wù)器與客戶端之間的帶寬情況，比如理論上的帶寬數(shù)值、帶寬占用 情況、實(shí)際上的帶寬數(shù)值等，就能夠了解到多個(gè)服務(wù)器對視頻片段的下載速度的比例關(guān)系， 從而確定每個(gè)服務(wù)器所需下載的視頻片段的數(shù)目，以便合理分配帶寬資源。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述調(diào)度配置單元用于：按照所述播放順序依次選取 每個(gè)視頻片段，并通過遍歷所述多個(gè)服務(wù)器，預(yù)估出最先下載完當(dāng)前被選中的視頻片段的 服務(wù)器，以作為當(dāng)前被選中的視頻片段對應(yīng)的服務(wù)器。
[0010] 在該技術(shù)方案中，通過對每個(gè)服務(wù)器進(jìn)行遍歷，尋找出能夠在按照播放順序的情 況下，最早完成對當(dāng)前視頻片段進(jìn)行下載的服務(wù)器，從而在盡可能保證下載速度的同時(shí)，避 免與播放順序相沖突，從而確保播放過程的順暢。
[0011] 在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述調(diào)度配置單元利用下述公式通過 遍歷所述多個(gè)服務(wù)器，并預(yù)估出最先下載完當(dāng)前被選中的視頻片段的服務(wù)器：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多服務(wù)器的流媒體傳輸裝置，其特征在于，包括： 調(diào)度配置單元，在所述流媒體傳輸裝置需要下載一流媒體文件時(shí)，根據(jù)所述一流媒體 文件對應(yīng)的視頻片段之間的播放順序，確定每個(gè)視頻片段對應(yīng)的下載服務(wù)器，以確保所有 的服務(wù)器進(jìn)行并行下載時(shí)，每個(gè)視頻片段的下載完成順序與對應(yīng)的播放順序一致，其中，所 述一流媒體文件被按照預(yù)設(shè)時(shí)間長度切分為多個(gè)視頻片段，且所述多個(gè)服務(wù)器中均存儲有 得到的所有視頻片段； 數(shù)據(jù)傳輸單元，向每個(gè)服務(wù)器請求對應(yīng)的視頻片段，并下載對應(yīng)的視頻片段； 視頻播放單元，對下載完成的視頻片段依次進(jìn)行解碼播放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述調(diào)度配置單元用于： 按照所述播放順序依次選取每個(gè)視頻片段，并通過遍歷所述多個(gè)服務(wù)器，預(yù)估出最先 下載完當(dāng)前被選中的視頻片段的服務(wù)器，以作為當(dāng)前被選中的視頻片段對應(yīng)的服務(wù)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述調(diào)度配置單元利用下述 公式通過遍歷所述多個(gè)服務(wù)器，并預(yù)估出最先下載完當(dāng)前被選中的視頻片段的服務(wù)器：
其中，j為將該服務(wù)器對應(yīng)的順序編號，S為所有的服務(wù)器的總數(shù)量，為該服務(wù)器的 帶寬數(shù)值，n為當(dāng)前被選中的視頻片段在所述所有視頻片段中對應(yīng)的播放順序編號；以及 {xnJ}為預(yù)設(shè)矩陣，其中，當(dāng)視頻片段n對應(yīng)于服務(wù)器j時(shí)，xnJ=l，否則xnJ=0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，還包括： 信息確定單元，用于根據(jù)所述客戶端與所述多個(gè)服務(wù)器中的每個(gè)服務(wù)器之間的帶寬情 況，確定本次下載操作需要向每個(gè)服務(wù)器分別請求下載的視頻片段的數(shù)量； 其中，所述調(diào)度配置單元根據(jù)所述數(shù)量確定本次需要下載的視頻片段，并根據(jù)本次需 要下載的視頻片段之間的播放順序，確定每個(gè)視頻片段對應(yīng)的下載服務(wù)器，以確保所有的 服務(wù)器進(jìn)行并行下載時(shí)，每個(gè)視頻片段的下載完成順序與對應(yīng)的播放順序一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述信息確定單元用于： 計(jì)算任一服務(wù)器與所述客戶端之間的帶寬數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的比值，將小于或等于該比 值的最大整數(shù)，或所述最大整數(shù)的預(yù)設(shè)倍數(shù)，作為所述任一服務(wù)器對應(yīng)的視頻片段的數(shù)量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值包括所述多個(gè) 服務(wù)器與所述客戶端之間的所有帶寬數(shù)值中的最小帶寬數(shù)值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述一流媒體文 件還被轉(zhuǎn)碼為具有不同碼率的多個(gè)流媒體文件，且每個(gè)轉(zhuǎn)碼后的流媒體文件按照預(yù)設(shè)時(shí)間 長度被切分為多個(gè)視頻片段后，存儲在所述多個(gè)服務(wù)器中，則所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于： 按照預(yù)設(shè)碼率，從所述多個(gè)服務(wù)器中下載所述一流媒體文件對應(yīng)的視頻片段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，還包括： 緩存計(jì)算單元，用于獲取所述客戶端的緩存中的緩存數(shù)據(jù)量； 碼率調(diào)整單元，用于在所述緩存數(shù)據(jù)量超出預(yù)設(shè)緩存數(shù)據(jù)范圍的情況下，根據(jù)超出部 分的差值和/或所述超出部分的變化率，對將要下載的視頻片段的碼率進(jìn)行調(diào)整。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述碼率調(diào)整單元用于： 當(dāng)所述緩存數(shù)據(jù)量大于預(yù)設(shè)的緩存數(shù)值范圍的上限閾值時(shí)，降低所述預(yù)設(shè)碼率；以及 當(dāng)所述緩存數(shù)據(jù)量小于預(yù)設(shè)的緩存數(shù)值范圍的下限閾值時(shí)，提高所述預(yù)設(shè)碼率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的流媒體傳輸裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸單元執(zhí)行的第 k次下載操作，對應(yīng)于所述一流媒體文件的第k部分的視頻片段，則所述碼率調(diào)整單元在所 述數(shù)據(jù)傳輸單元執(zhí)行第k次下載操作時(shí)，按照下述公式計(jì)算對所述預(yù)設(shè)碼率進(jìn)行調(diào)整的調(diào) 整量：
其中，S(v(k))為所述調(diào)整量，a(