[发明专利]基于多服务器的流媒体传输装置和流媒体传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及流媒体传输技术领域，具体而言，涉及一种基于多服务器的流媒体传输装置和一种基于多服务器的流媒体传输方法。

背景技术

近几年来，动态HTTP流媒体传输技术广泛应用于网络视频传输。为了提高传输的带宽和稳定性，相关技术中将视频文件切分为一定时间长度的视频片段（fragment），存储于服务器端，并提出了基于多服务器的并行下载技术。

但是，多服务器带宽的异构特性使得传统的基于fragment的HTTP流媒体的码率选择算法面临很多挑战困难，例如：1）每个服务器的带宽不一样，因此下载完相同码率的fragment所需要的时间也不一样，则可能无法同时对所有服务器一起调整码率，容易导致码率调整的不同步性；2）针对不同的服务器，每个fragment下载的结束时刻也不同步，但是视频的播放又具有严格的时序，因此下载结束时刻的不同步也会影响视频的播放，甚至引起严重的卡顿现象，影响用户的使用体验。

因此，如何降低多服务器的带宽异构对流媒体传输的影响，避免视频片段的下载完成顺序与播放顺序的不一致，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，可以在基于多服务器的流媒体文件传输过程中，使得视频片段的下载完成顺序与播放顺序一致，避免卡顿等现象的发生，有助于提升用户体验。

有鉴于此，本发明提出了一种基于多服务器的流媒体传输装置，包括：调度配置单元，在所述流媒体传输装置需要下载一流媒体文件时，根据所述一流媒体文件对应的视频片段之间的播放顺序，确定每个视频片段对应的下载服务器，以确保所有的服务器进行并行下载时，每个视频片段的下载完成顺序与对应的播放顺序一致，其中，所述一流媒体文件被按照预设时间长度切分为多个视频片段，且所述多个服务器中均存储有得到的所有视频片段；数据传输单元，向每个服务器请求对应的视频片段，并下载对应的视频片段；视频播放单元，对下载完成的视频片段依次进行解码播放。

在该技术方案中，通过将流媒体文件切分为多个视频片段，则多个服务器可以同时下载多个视频片段，有助于提高下载速度，充分利用带宽资源。

通过对每个服务器与客户端之间的带宽情况，比如理论上的带宽数值、带宽占用情况、实际上的带宽数值等，就能够了解到多个服务器对视频片段的下载速度的比例关系，从而确定每个服务器所需下载的视频片段的数目，以便合理分配带宽资源。

在上述技术方案中，优选地，所述调度配置单元用于：按照所述播放顺序依次选取每个视频片段，并通过遍历所述多个服务器，预估出最先下载完当前被选中的视频片段的服务器，以作为当前被选中的视频片段对应的服务器。

在该技术方案中，通过对每个服务器进行遍历，寻找出能够在按照播放顺序的情况下，最早完成对当前视频片段进行下载的服务器，从而在尽可能保证下载速度的同时，避免与播放顺序相冲突，从而确保播放过程的顺畅。

在上述任一技术方案中，优选地，所述调度配置单元利用下述公式通过遍历所述多个服务器，并预估出最先下载完当前被选中的视频片段的服务器：其中，j为将该服务器对应的顺序编号，S为所有的服务器的总数量，c_j为该服务器的带宽数值，n为当前被选中的视频片段在所述所有视频片段中对应的播放顺序编号；以及{x_nj}为预设矩阵，其中，当视频片段n对应于服务器j时，x_nj=1，否则x_nj=0。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：信息确定单元，用于根据所述客户端与所述多个服务器中的每个服务器之间的带宽情况，确定本次下载操作需要向每个服务器分别请求下载的视频片段的数量；其中，所述调度配置单元根据所述数量确定本次需要下载的视频片段，并根据本次需要下载的视频片段之间的播放顺序，确定每个视频片段对应的下载服务器，以确保所有的服务器进行并行下载时，每个视频片段的下载完成顺序与对应的播放顺序一致。

在该技术方案中，通过对本次下载的视频数量的确定，比如一共a个视频片段，则相当于将整个流媒体文件分为多个包括a个视频片段的部分，将每个部分的a个视频片段作为一个整体，确保在需要调整码率时，可以直接对每个部分的视频片段的码率进行调整，降低多个服务器的不同步带来的影响。

通过带宽情况确定了每个服务器所需下载的视频片段的数量之后，通过进一步确定每个服务器具体需要下载的视频片段，即该视频片段在其所属部分的a个视频片段中的位置，从而确保这a个视频片段的下载完成顺序与相应的播放顺序一致，避免视频播放过程中出现卡顿。