專利名稱：流媒體傳輸方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種在多媒體實時傳輸過程進行分組大小適配的多媒體數(shù)據(jù)傳輸方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和多媒體技術(shù)的廣泛應用，對音頻、視頻、字幕或動畫等多媒體內(nèi)容進行實時傳送的流媒體傳輸技術(shù)應運而生。流媒體服務器把音頻、視頻、字幕或動畫等媒體內(nèi)容打包為媒體流，媒體流以分組的形式在網(wǎng)絡(luò)上進行實時連續(xù)傳輸，客戶端不必等待媒體內(nèi)容全部下載完畢，只需延遲幾秒或十幾秒就可以開始播放，媒體流邊傳輸邊播放直到媒體內(nèi)容播放完畢或客戶端中止操作。應用流媒體傳輸技木，可以顯著縮短媒體播放等待時間、降低客戶端緩存要求。流媒體正面臨跨網(wǎng)絡(luò)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的新應用場景，相同媒體流要支持在不同網(wǎng)絡(luò)提供服務。為了提升最終用戶體驗就需要提升媒體流的傳輸質(zhì)量，在媒體流傳輸過程中進行傳輸適配，分組大小(PacketSize)適配就是ー種傳輸適配措施。當分組大小適配底層傳輸鏈路狀況時可取得最佳傳輸效率，把丟包率控制在中低程度，同時能提高帶寬使用率不浪費有限的帶寬資源，以此提供更好的服務質(zhì)量，目前IPdnternet Protocal,因特網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議為實現(xiàn)分組大小適配使用分段與組裝的方法，給每個IP數(shù)據(jù)分組也就是IP數(shù)據(jù)包分配ー個惟一的標志符，包頭部分還有與分段與組裝相關(guān)的分段標記和位移。IP數(shù)據(jù)包在分段時，每一段需包含原有的標志符。但是為了提高效率并減輕路由器的負擔，分段和重組通常由IP源端與目的端提供，路由器不進行IP層分段和重組。IPv6 (Internet Protocol Version 6，因特網(wǎng)協(xié)議 Version6)協(xié)議通過分段擴展包頭包含一個分段偏移值、一個“更多段”標志和一個標識字段，用于源節(jié)點對長度超出源端和目的端間路徑MTU(Maximum Transmission Unit，最大傳輸單元)的包進行分段。IPv6 只允許源節(jié)點對包進行分段，簡化了中間節(jié)點對包的處理。綜上所述，媒體流從源端輸出時分組大小已經(jīng)確定，在跨網(wǎng)絡(luò)傳輸或者在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸時，路由器不能進行分組大小適配，所以無法取得最優(yōu)傳輸效率。本專利正是針對上述流媒體傳輸需求與問題而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種流媒體傳輸方法和系統(tǒng)，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效卓。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了ー種流媒體傳輸方法，該方法包括流媒體服務器發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器接收所述媒體流，根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；
所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)所述分組大小適配處理后的媒體流。進ー步地，所述媒體分組大小適配信息包括適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述適配范圍信息包括可供選擇的分組大小對應的最大傳輸單元(MTU)；所述負載布局信息包括每種分組大小對應的負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭和負載數(shù)據(jù)定位信息；所述適配負載信息包括負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。進ー步地，所述媒體流是加擾數(shù)據(jù)時，所述媒體分組大小適配信息還包括加解擾信息，用于為經(jīng)過分組大小適配后的加擾數(shù)據(jù)提供解擾所需信息。進ー步地，所述媒體分組大小適配信息利用傳輸包頭或數(shù)據(jù)部分攜帯。進ー步地，根據(jù)所述媒體分組大小適配信息進行分組大小適配處理包括根據(jù)所述媒體分組大小適配信息同時結(jié)合底層傳輸鏈路狀態(tài)，對要轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流進行分段或重組，完成適配處理。進ー步地，所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流中攜帯原媒體分組大小適配信息或更新的媒體分組大小適配信息；或所述媒體流中已過濾掉所述媒體分組大小適配信息。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了ー種流媒體傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流媒體服務器及媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器，其中流媒體服務器，用于發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器包括接收模塊，用于接收所述媒體流；適配處理模塊，用于根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于轉(zhuǎn)發(fā)分組大小適配處理后的媒體流。進ー步地，所述媒體分組大小適配信息包括適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述適配范圍信息包括可供選擇的分組大小對應的最大傳輸單元(MTU)；所述負載布局信息包括每種分組大小對應的負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭和負載數(shù)據(jù)定位信息；所述適配負載信息包括負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。本發(fā)明流媒體傳輸方法與系統(tǒng)中流媒體服務器發(fā)送的媒體流攜帯媒體分組大小適配信息；在媒體流的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器根據(jù)媒體流中的媒體分組大小適配信息和鏈路狀況提供分組大小適配，從而取得最佳網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。


圖1是本發(fā)明流媒體傳輸方法的示意圖；圖2是本發(fā)明流媒體傳輸系統(tǒng)的示意圖；圖3是ー個通信系統(tǒng)的具體實例示意圖；圖4描述本發(fā)明媒體分組大小適配信息放在単獨流中進行傳輸?shù)氖纠?；圖5描述本發(fā)明媒體分組放在単獨流中進行傳輸?shù)拿襟w分組大小適配信息示例；圖6描述本發(fā)明媒體分組大小適配信息放在媒體傳輸包頭進行傳輸?shù)氖纠?；圖7描述分組大小適配施例中媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器的處理流程；圖8描述分組大小適配實施例中媒體客戶端點播流程。
具體實施例方式本發(fā)明中，把媒體流傳輸過程中提供媒體傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)功能的邏輯或者物理設(shè)備稱為媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器。通過媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器對媒體流進行實時分段或組裝是實現(xiàn)媒體分組大小適配的應用層解決思路。不過現(xiàn)有的媒體傳輸協(xié)議中，MPEG (Moving Pictures Experts Group，運動圖像專家組)TS(Transport Mream，傳輸流)分組長度固定188字節(jié)； RTP (Real-time Transport protocol，實時傳輸協(xié)議)支持變長分組并且規(guī)定各種負載格式，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器需要解析RTP負載并按照負載格式進行實時分段或者組裝。一方面媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器需要支持各種編碼格式復雜度高；另ー方面實時分段和組裝會影響媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器的效率。在媒體流經(jīng)過加擾的情況下，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器不能對媒體流進行任意的分段或組裝，否則可能影響碼流在終端的解擾。鑒于此，本發(fā)明提供ー種流媒體傳輸方法與系統(tǒng)，流媒體服務器發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；在媒體流的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器根據(jù)媒體流中的媒體分組大小適配信息和鏈路狀況提供分組大小適配，從而取得最佳網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖1所示，本發(fā)明流媒體傳輸方法包括步驟101 流媒體服務器發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；本發(fā)明所述媒體分組大小適配信息包括但不限于適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述媒體流是加擾數(shù)據(jù)時，所述媒體分組大小適配信息還包括加解擾信息。所述媒體分組大小適配信息包括但不限于以下四類信息一、適配范圍信息適配范圍信息提供分組大小適配范圍描述，可供分組大小適配的總選擇數(shù)，每種選擇的MTU。ニ、負載布局信息負載布局信息按照每種分組大小選擇，提供負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭與負載數(shù)據(jù)定位信息。按照對齊點提供分組大小信息，支持多種對齊(align)方式，比如按照幀對齊，按照視頻GOP對齊，或者其他方式。按照幀對齊吋，ー個媒體幀可能被拆分到多個分組進行傳輸，負載布局信息指示媒體幀被拆分為多少個負載分組、各負載包頭及對應的負載數(shù)據(jù)起始位置。按照視頻GOP 對齊吋，負載布局信息指示GOP被拆分為多少個負載分組、各負載包頭及對應的負載數(shù)據(jù)起始位置。起始位置是以對齊點為基準的字節(jié)偏移，具體描述與媒體分組大小信息具體傳輸格式相對應，此處不限。三、適配負載信息提供預制的負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。負載包頭采用約定的負載傳輸格式，比如標準組織IETF定義的RTP系列傳輸標準定義的負載格式，或其他不限。四、加解擾信息只應用于對媒體負載加解擾的場景。傳遞加解擾信息，為經(jīng)過分組大小適配后的分組數(shù)據(jù)提供解擾所需信息。根據(jù)現(xiàn)有流媒體傳輸協(xié)議，承載于底層網(wǎng)絡(luò)之上的流媒體分組通常由傳輸包頭、 負載包頭和數(shù)據(jù)三部分構(gòu)成?？梢园阉雒襟w分組大小適配信息放置于傳輸包頭中攜帯。例如針對RTP和 MPEG-TS進行擴展。現(xiàn)有標準媒體傳輸協(xié)議RTP和MPEG-TS分別代表兩種不同的傳輸思路。 RTP是支持變長的，MPEG-2TS由于提出較早受早期傳輸網(wǎng)技術(shù)影響被定義為188的固定字節(jié)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展正在向變長方向演進。后文為了便于闡述本發(fā)明，把基于MPEG-2TS 的變長的傳輸方式記為TS，。通過對RTP包頭(根據(jù)RTP擴展標準RTP包頭擴展(RTPHeader Extension)定義)和TS’包頭(根據(jù)TS包頭擴展標準傳輸專用數(shù)據(jù)(transport private data)定義)進行字段擴展，在擴展字段中就可以攜帶媒體分組大小適配信息，如后續(xù)圖5 所示。還可以把所述媒體分組大小適配信息放置于數(shù)據(jù)部分攜帯，例如，對TS’傳輸方式,在PMT(Program Map Table，節(jié)目映射表)±曾加ー個PID(Programldentification，節(jié)目標識)傳輸媒體分組大小適配信息流，通過自定義格式傳遞媒體分組大小適配信息，如后續(xù)圖4所示。還可以把所述媒體分組大小適配信息中的冗余內(nèi)容比如適配范圍，攜帶于PMT 中對傳輸大小適配信息流進行描述的用戶自定義描述符(Private descriptors)中。上面列舉幾種具體的帶內(nèi)攜帯媒體分組大小適配信息的方式，也可以采用其他方式不作限制。步驟102 媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器接收所述媒體流，根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；根據(jù)本發(fā)明，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器應用媒體分組大小適配信息提供快速的分組和組裝適配功能。步驟103 所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)所述分組大小適配處理后的媒體流。由傳輸網(wǎng)絡(luò)中的媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器根據(jù)所述媒體流中的媒體分組大小適配信息進行媒體層適配。媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器比如位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器，識別所述分組大小的適配要求。然后結(jié)合適配底層傳輸鏈路狀況，根據(jù)媒體流攜帯媒體分組大小適配信息，對媒體流進行分段或者重組，完成適配處理。媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器在轉(zhuǎn)發(fā)過程中可以選擇透明轉(zhuǎn)發(fā)媒體分組大小適配信息，也可以修改媒體分組大小適配信息然后轉(zhuǎn)發(fā)，或者過濾掉媒體分組大小適配信息。對應于以上方法，本發(fā)明還提供了ー種流媒體傳輸系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括流媒體服務器及媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器，其中流媒體服務器，用于發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器包括接收模塊，用于接收所述媒體流；適配處理模塊，用于根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于轉(zhuǎn)發(fā)分組大小適配處理后的媒體流。進ー步地，所述媒體分組大小適配信息包括適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述適配范圍信息包括可供選擇的分組大小對應的最大傳輸單元(MTU)；所述負載布局信息包括每種分組大小對應的負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭和負載數(shù)據(jù)定位信息；所述適配負載信息包括負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。進ー步地，所述媒體流是加擾數(shù)據(jù)時，所述媒體分組大小適配信息還包括加解擾信息，用于為經(jīng)過分組大小適配后的加擾數(shù)據(jù)提供解擾所需信息。所述媒體分組大小適配信息可以但不限于利用傳輸包頭或數(shù)據(jù)部分攜帯。根據(jù)所述媒體分組大小適配信息進行分組大小適配處理包括根據(jù)所述媒體分組大小適配信息同時結(jié)合底層傳輸鏈路狀態(tài)，對要轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流進行分段或重組，完成適配處理。所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流中攜帯原媒體分組大小適配信息或更新的媒體分組大小適配信息；或所述媒體流中已過濾掉所述媒體分組大小適配信息。下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。圖3給出了ー個通信系統(tǒng)的具體實例，其中網(wǎng)絡(luò)1中包括流媒體服務器10，路由器 11，路由器12a和媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器12b，網(wǎng)絡(luò)2中包括路由器13，網(wǎng)絡(luò)3中包括路由器14。， 該通信系統(tǒng)用于音頻、視頻、字幕、數(shù)據(jù)等分組數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)。該通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層采用DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波復用)或者ATM (Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式)等不限。媒體流在該通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)步驟如下步驟A、在網(wǎng)絡(luò)1中，流媒體服務器10實時輸出各種媒體流。流媒體服務器10的鏈路配置為至少可以傳送1500字節(jié)長的網(wǎng)絡(luò)分組。圖4和圖5給出ー種媒體分組大小適配信息放在単獨流中進行傳輸?shù)氖纠?。示例采用基于MPEG-2TS的變長的TS’媒體傳輸格式。圖4描述媒體流傳輸情況1、TS，的 PAT (Program Association Table，節(jié)目關(guān)聯(lián)表)包含節(jié)目號(program_ number)為 0x0001、PID 為 0x0100 的節(jié)目。2、TS，中PID為0x0100的流傳輸節(jié)目0x0001的PMT，PMT包含兩個流2-1、流類型(stream_type)為 OxlB, PID 為 0x0111 的 H. 264 標準視頻流；和2-2、流類型為0x80、PID為0x0112的用戶自定義類型，此處用于媒體分組大小適
配信息類型。3、PID為0x0111的TS，包傳輸視頻流；4、PID為0x0112的TS’包傳輸媒體分組大小適配信息流；5、在PID為0x0111的對齊點前面插入對應的PID為0x0112的媒體分組大小適配信息。假如對齊點采用幀邊界，則在OxlB類型各視頻幀第一個bit傳輸之插入ー個或者若干個對應該視頻幀的媒體分組大小適配信息。圖5給出適配信息格式示例，具體結(jié)構(gòu)定義如下表1所示表 權(quán)利要求
1.ー種流媒體傳輸方法，其特征在于，該方法包括流媒體服務器發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器接收所述媒體流，根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)所述分組大小適配處理后的媒體流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述媒體分組大小適配信息包括適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述適配范圍信息包括可供選擇的分組大小對應的最大傳輸單元(MTU)；所述負載布局信息包括每種分組大小對應的負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭和負載數(shù)據(jù)定位信息；所述適配負載信息包括負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述媒體流是加擾數(shù)據(jù)時，所述媒體分組大小適配信息還包括加解擾信息，用于為經(jīng)過分組大小適配后的加擾數(shù)據(jù)提供解擾所需信肩、ο
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述媒體分組大小適配信息利用傳輸包頭或數(shù)據(jù)部分攜帯。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于根據(jù)所述媒體分組大小適配信息進行分組大小適配處理包括根據(jù)所述媒體分組大小適配信息同時結(jié)合底層傳輸鏈路狀態(tài)，對要轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流進行分段或重組，完成適配處理。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流中攜帯原媒體分組大小適配信息或更新的媒體分組大小適配信息；或所述媒體流中已過濾掉所述媒體分組大小適配信息。
7.ー種流媒體傳輸系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括流媒體服務器及媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器，其中流媒體服務器，用于發(fā)送媒體流，其中攜帯媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器包括接收模塊，用于接收所述媒體流；適配處理模塊，用于根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于轉(zhuǎn)發(fā)分組大小適配處理后的媒體流。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述媒體分組大小適配信息包括適配范圍信息、負載布局信息及適配負載信息；所述適配范圍信息包括可供選擇的分組大小對應的最大傳輸單元(MTU)；所述負載布局信息包括每種分組大小對應的負載分組個數(shù)，以及每個負載分組的負載包頭和負載數(shù)據(jù)定位信息；所述適配負載信息包括負載包頭數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)長度。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述媒體流是加擾數(shù)據(jù)時，所述媒體分組大小適配信息還包括加解擾信息，用于為經(jīng)過分組大小適配后的加擾數(shù)據(jù)提供解擾所需信肩、ο
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述媒體分組大小適配信息利用傳輸包頭或數(shù)據(jù)部分攜帯。
11.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)所述媒體分組大小適配信息進行分組大小適配處理包括根據(jù)所述媒體分組大小適配信息同時結(jié)合底層傳輸鏈路狀態(tài)，對要轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流進行分段或重組，完成適配處理。
12.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)的媒體流中攜帯原媒體分組大小適配信息或更新的媒體分組大小適配信息；或所述媒體流中已過濾掉所述媒體分組大小適配信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流媒體傳輸方法和系統(tǒng)，該方法包括流媒體服務器發(fā)送媒體流，其中攜帶媒體分組大小適配信息；媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器接收所述媒體流，根據(jù)接收的媒體流中的媒體分組大小適配信息對所述媒體流進行分組大小適配處理；所述媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器轉(zhuǎn)發(fā)所述分組大小適配處理后的媒體流。本發(fā)明流媒體傳輸方法和系統(tǒng)，可以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。
文檔編號H04L12/56GK102594775SQ201110004680
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉繼年, 孫健, 李竹平, 王芳, 陳光亮 申請人:中興通訊股份有限公司