基于多服务器的流媒体传输装置和流媒体传输方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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：
【主权项】
1. 一种基于多服务器的流媒体传输装置，其特征在于，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。
2. 根据权利要求1所述的流媒体传输装置，其特征在于，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。
3. 根据权利要求2所述的流媒体传输装置，其特征在于，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，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 {xnJ}为预设矩阵，其中，当视频片段n对应于服务器j时，xnJ=l，否则xnJ=0。
4. 根据权利要求1所述的流媒体传输装置，其特征在于，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。
5. 根据权利要求4所述的流媒体传输装置，其特征在于，所述信息确定单元用于： 计算任一服务器与所述客户端之间的带宽数值与标准数值的比值，将小于或等于该比 值的最大整数，或所述最大整数的预设倍数，作为所述任一服务器对应的视频片段的数量。
6. 根据权利要求5所述的流媒体传输装置，其特征在于，所述标准数值包括所述多个 服务器与所述客户端之间的所有带宽数值中的最小带宽数值。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的流媒体传输装置，其特征在于，所述一流媒体文 件还被转码为具有不同码率的多个流媒体文件，且每个转码后的流媒体文件按照预设时间 长度被切分为多个视频片段后，存储在所述多个服务器中，则所述数据传输单元用于： 按照预设码率，从所述多个服务器中下载所述一流媒体文件对应的视频片段。
8. 根据权利要求7所述的流媒体传输装置，其特征在于，还包括： 缓存计算单元，用于获取所述客户端的缓存中的缓存数据量； 码率调整单元，用于在所述缓存数据量超出预设缓存数据范围的情况下，根据超出部 分的差值和/或所述超出部分的变化率，对将要下载的视频片段的码率进行调整。
9. 根据权利要求8所述的流媒体传输装置，其特征在于，所述码率调整单元用于： 当所述缓存数据量大于预设的缓存数值范围的上限阈值时，降低所述预设码率；以及 当所述缓存数据量小于预设的缓存数值范围的下限阈值时，提高所述预设码率。
10. 根据权利要求8所述的流媒体传输装置，其特征在于，所述数据传输单元执行的第 k次下载操作，对应于所述一流媒体文件的第k部分的视频片段，则所述码率调整单元在所 述数据传输单元执行第k次下载操作时，按照下述公式计算对所述预设码率进行调整的调 整量：
其中，S(v(k))为所述调整量，a(