专利名称：一种视频信息的传输方法
技术领域：
本发明涉及视频信息的网络传输领域，尤其是涉及一种在服务器资源紧张及网络通讯状况不稳定的情况下的视频点播信息的优化处理方法。
背景技术：
如今信息网络已普及以社会的各个角落，网络技术已与我们的工作生活息息相关，通过越来越发达的网络技术，我们可以很方便地任何地方的任何人互发文件、语音文字聊天等。人类的需求与技术的进步总是相辅相成的，随便宽带网络技术发展，通过网络获取文字及语音信息的技术已经日渐成熟，通过网络获取视频信息已是大势所趋，其中视频点播就是一种很重要的形式。但视频点播占用的服务器及网络带宽资源较多，当同时请求点播的用户较多时，服务器及网络带宽资源就会出现紧张局面，就会影响在点播终端上的播放效果，严重时会造成点播终端上播放的画面出现马赛克现象、语音断断续续无法听清楚、文本显示不全等。为解决这种现象，各类视频压缩算法及传输技术层出不穷，以求在服务器及网络带宽资源紧张时，仍能最大限度地提高视频点播节目的播放效果。但目前的各类视频压缩算法及传输技术中，同一播放时间单位片段的视频、音频及文本信息数据包是一起处理并传输的，这样虽然处理过程比较简单，但存在的问题是对视频、音频及文本这三类信息来说，对服务器及网络带宽资源的占用率是由大到小，而且资源占用的差别是非常明显的，即视频信息对资源的占用率远大于音频信息，同时音频信息对资源的占用率远大于文本信息，而对观看视频点播的用户来讲，其重要性又是相反的，在网络环境不好用户做出选择时，用户对文本信息的传播准确率要求最高，基本上要求对文本信息传输须丝毫不差，音频信息次之，基本听清楚就可以了，而对视频信息来讲，丢弃一些数据也可以接受。基于这些现实需求出发，有必要对现有的视频点播中的数据处理技术进行改进，以进一步提高视频点播的播放效果。
发明内容
本发明的目的是为视频点播用户提供一种高效的视频信息传输与播放的方法，所传输的信息包括视频节目文件的视频信息及与之相对应的音频信息和文本信息，由视频点播服务器将上述信息持续打包压缩后发送到点播终端，由点播终端将接收到的该打包压缩的信息解压后进行播放，将原来的视频信息及与之相对应的音频信息和文本信息还原出来，其中，视频点播服务器在打包压缩上述信息时，按播放顺序将每个时间单位片段的视频信息、音频信息、文本信息分开打包压缩，相同时间单位片段的压缩包具有相同的时间戳，并分别传输，在传输这些压缩包时，优先顺序为文本包、音频包、视频包，当点播终端接收到上述的压缩包时，具有相同的时间戳的压缩包进行解压并合成，在点播终端上播放出来。
在上述视频信息的传输与播放中，以视频压缩包的时间戳顺序为线索，对视频信息进行处理，即以所播放的视频画面的时间顺序，视频点播服务器对要传输的数据包进行分割、打包压缩、编码及传输，点播终端收到上述数据包后也以相应的时间顺序对数据包进行解压及合并，并按时间顺序播放。
对上述技术方案的进一步优化在于当视频点播服务器正常传输压缩包数据时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续传输后续的文本包及音频包，使文本包及音频包比与其对应的视频包之前到达点播终端，即服务器及网络带宽在未达到满负荷工作前，将后续处理的数据提前处理，以防止以后服务器及网络带宽紧张时，影响后续数据的处理效率；当视频点播服务器传输后续的文本包及音频包时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续传输后续的文本，使文本包比与其对应的音频包之前到达点播终端；当视频点播服务器传输后续的文本包时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续处理并传输下一轮压缩包数据，这种方法的目的是在服务器进程及网络带宽资源有富余的情况下，尽量提前将数据包发送到点播终端暂存起来，以减轻后续服务器进程及网络带宽资源紧张时对播放效果的影响。其中点播终端在对接收到的压缩包进行处理时，以视频包时间戳为线索播放，对提前接收到的数据包进行暂存，并根据视频包数据的处理需求来调用。
对上述技术方案的进一步优化在于当服务器进程及网络带宽资源紧张时，如果即将传输的视频压缩包数据已提前传输至点播终端，则仅传输视频压缩包数据，不再传输后续的音频包及文本包数据；否则对视频包数据进行更高比例压缩，以保证音频包及文本包数据的正常传输。这样在有限的服务器及网络带宽资源条件下，可最大限度地提高视频播放效果。
对上述技术方案的进一步优化在于在对视频包数据进行更高比例压缩后，视频信息的传输质量降到最低程度仍然无法正常传输其它必要的音频及文本数据包时，去掉部分音频包数据的传输，点播终端在处理数据包进行播放时，如果发现相应的音频包数据缺失，则用文本包数据自动生成相应的机器语音播放。在一般的非音乐性视频点播节目中，如讲故事，点播用户对音频质量的要求要低于视频及文本，因此在网络带宽及服务器资源无法满足点播要求时，在将视频传输压缩到极限的情况下，再去掉音频传输，而通过点播终端将文本合成为机器语音的方式来实现，以弥补上述缺陷。但机器合成的语音缺乏生动感，为了进一步增强效果，当视频点播服务器准备去掉部分音频包数据时，可对去掉的音频包数据的音调及音色划分成多个范围段，并对每个范围段编上音频代码，并将这些音频代码与其他数据包一起发送给点播终端，点播终端在进行机器语音的生成时，可根据音频代码对生成的语音进行仿真处理。用这种方法可以将文本及除文本之外的发声对象信息也用代码传输到点播终端，使点播终端在机器合成语音时，以达到更逼真的效果，如可区别出男女生的不同发音效果，老人小孩的不同发音效果，动物叫声及其他自然界中物体的发声效果等。
本发明可带来如下有益效果采用本发明的技术方案后，可以提高视频点播系统的智能化程度，灵活地自动应付各类随时出现的服务器及网络带宽资源不稳定、突发的大量用户的视频点播请求的问题，明显提高视频节目在上述复杂的条件干扰下的播放效果，以用户以较好的欣赏体验。一般来说，在现有的互联网有线宽带网络条件下，点对点的视频播放效果仍然不能令人满意，但人类的需求总超越技术的，用手机来点播视频节目又是大势所趋，根据经验，即使在3G时代，手机上在线点播视频节目，其效果仍然难以超越当前的有线宽带互联网，而利用本发明技术，可较好地解决上述的技术难题。
图1为本发明中的视频信息传输与播放方法流程图。
具体实施例方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述。
某网络在线教学系统采用了本发明的视频信息传输与播放的技术方案，为学员提供在线的互动式外语视频教学课程，学员可以自己制定学习计划，并通过网络点播合适的学习内容。见说明书附图中图1，学员将教学客户端软件下载到本地电脑上安装，本地电脑就成了视频点播终端，以后学员可以任意点播教学服务器中的视频学习课程，这里的教学服务器就是本发明所述的视频服务器，教学服务器将学员点播的视频教学课程中的课件文件分类打压缩(见图1之标记1)，即以课件播放的时间单位片段(如10秒)将课件分割为视频、音频、文本三种类型的数据包，并为每个数据包加上相同的时间标记(时间戳)，压缩后将上述数据包也按时间顺序向学员的点播终端发送。在每次发送时，服务器均检测本课件文件的全部内容是发送完毕或被学员取消(标记2)，如果是，发送过程结束；如果否，就正常发送上述三类数据包，即时间标记相同的文本音频视频包按批发送(标记3)，在发送过程中，系统检测服务器及网络带宽资源(标记4)，即服务器及网络带宽资源是否有富余(标记5)，这里的富余指在正常发送上述数据包时，服务器的处理器、内存、运算进程以及网络流量等还没有达到设计负荷，还可以提高传输速率，由于是在线点播系统，数据包都是在点播终端上实时接收并播放的，一般的点播系统都是以基本固定的速率在传输数据包，但服务器及网络带宽资源紧张时，传输速度就会降低，播放效果就受到影响。本发明采用了充分利用服务器及网络带宽资源的异步式数据包传输方法，在点播数据正常发送过程中，如果服务器及网络带宽资源还有富余，在发送当前三种数据包的同时，再增加发送后续播放时间的文本包(标记6)，即将后续播放的文本内容提前发送到点播终端上暂存；如果服务器及网络带宽资源没有富余，见本文下面自然段描述；在数据包发送过程中，同时再检测服务器及网络带宽资源(标记7)是否还有富余(标记8)，如果是，发送后续播放时间的音频包(标记9)，如果服务器及网络带宽资源没有富余，则返回到下一批在线播放数据包的发送(即标记2所述的步骤)；在上述数据包发送过程中，同时再检测服务器及网络带宽资源(标记10)是否还有富余(标记11)，如果是，发送下一批播放时间的视频包(标记12)。这种情况只有在服务器及网络带宽资源非常富余的情况下才有可能发生，可以将这种富余的资源进行充分利用，在趁服务器及网络带宽资源富余时，将尽可能多的三种数据包提前发送到点播终端暂存起来，在以后如果服务器及网络带宽资源紧张时就可以直接在点播终端调用了，就可以将服务器及网络带宽资源的影响降到最低程度，相当于理财一样，每月的收入不要全部花光，作为积蓄存起来，以备急用。下面就是服务器及网络带宽资源紧张时的应对措施。
在标记5所述的步骤中，如果服务器及网络带宽资源不富余，则检测检测待播文本音频包(标记15)，即待播的文本音频包是否提前已发送到点播终端暂存，如果是则停止发送待播文本音频包，由点播终端在本地调用提前发送过来的待播文本音频包，再检测服务器及网络带宽资源是否还紧张，如果否，则返回到标记2所述的下一批数据包发送，如果是，则优化待播视频包(标记20)，即提高视频包的压缩比，此时可能会降低在点播终端上的视频播放质量，一般来说，降低一些视频播放质量学员是可以接受的。同时再检测服务器及网络带宽资源是否还紧张(标记21)，如果否，则返回到标记2所述的下一批数据包发送，如果是，则停止发送待播音频包(标记22)，在这种情况下，说明服务器及网络带宽资源已经非常紧张了，甚至是不断视频包的压缩比降低视频播放质量仍然没有足够的资源正常传输音频，甚至在音频包也是高度压缩的情况下也这样，这是一种资源紧张的极限情况，如在网络状况不好的手机流媒体点播下可能会出现这种情况，此时音频包的传输受到较大影响，在点播终端上就会出现播放的声音断断续续听不清楚，停止发送待播音频包后，可以节省明显的网络带宽资源，以保证文本包及最低限度视频包的正常发送，此时音频包的播放由点播终端采用机器合成，如采用TTS语音合成技术，点播终端将接受到的文本合成为语音输出。但机器合成的语音缺乏生动感，为了进一步增强效果，当视频点播服务器准备去掉部分音频包数据时，可对去掉的音频包数据的音调及音色划分成多个范围段，并对每个范围段编上音频代码，并将这些音频代码与其他数据包一起发送给点播终端，点播终端在进行机器语音的生成时，可根据音频代码对生成的语音进行仿真处理。用这种方法可以将文本及除文本之外的发声对象信息也用代码传输到点播终端，使点播终端在机器合成语音时，以达到更逼真的效果，如可区别出男女生的不同发音效果，老人小孩的不同发音效果，动物叫声及其他自然界中物体的发声效果等。
通过采用了本发明的上述过程中，在线视频点播系统就具有了较高的智能化处理能力，可以在各类服务器及网络带宽资源不稳定的情况达到较好的点播效果，尤其适合手机流媒体的应用。
权利要求
1.一种视频信息的传输方法，所传输的信息包括视频节目文件的视频信息及与之相对应的音频信息和文本信息，由视频点播服务器将上述信息持续打包压缩后发送到点播终端，由点播终端将接收到的该打包压缩的信息解压后进行播放，将原来的视频信息及与之相对应的音频信息和文本信息还原出来，其特征在于，视频点播服务器在打包压缩上述信息时，按播放顺序将每个时间单位片段的视频信息、音频信息、文本信息分开打包压缩，相同时间单位片段的压缩包具有相同的时间戳，并分别传输，在传输这些压缩包时，优先顺序为文本包、音频包、视频包，当点播终端接收到上述的压缩包时，具有相同的时间戳的压缩包进行解压并合成，在点播终端上播放出来。
2.根据权利要求1所述的视频信息的传输方法，其特征在于视频信息的传输与播放中，以视频压缩包的时间戳顺序为线索，对视频信息进行处理。
3.根据权利要求1所述的视频信息的传输方法，其特征在于，当视频点播服务器正常传输压缩包数据时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续传输后续的文本包及音频包，使文本包及音频包比与其对应的视频包之前到达点播终端。
4.根据权利要求3所述的视频信息的传输方法，其特征在于，当视频点播服务器传输后续的文本包及音频包时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续传输后续的文本，使文本包比与其对应的音频包之前到达点播终端。
5.根据权利要求4所述的视频信息的传输方法，其特征在于，当视频点播服务器传输后续的文本包时，如果服务器进程及网络带宽资源仍有富余量，则继续处理并传输下一轮压缩包数据。
6.根据权利要求1、3、4、5中任何一条所述的视频信息的传输方法，其特征在于，点播终端在对接收到的压缩包进行处理时，以视频包时间戳为线索播放，对提前接收到的数据包进行暂存，并根据视频包数据的处理需求来调用。
7.根据权利要求1所述的视频信息的传输方法，其特征在于，当服务器进程及网络带宽资源紧张时，如果即将传输的视频压缩包数据已提前传输至点播终端，则仅传输视频压缩包数据，不再传输后续的音频包及文本包数据；否则对视频包数据进行更高比例压缩，以保证音频包及文本包数据的正常传输。
8.根据权利要求7所述的视频信息的传输方法，其特征在于，在对视频包数据进行更高比例压缩后，视频信息的传输质量降到最低程度仍然无法正常传输其它必要的音频及文本数据包时，去掉部分音频包数据的传输，点播终端在处理数据包进行播放时，如果发现相应的音频包数据缺失，则用文本包数据自动生成相应的机器语音播放。
9.根据权利要求8所述的视频信息的传输方法，其特征在于，视频点播服务器准备去掉部分音频包数据时，可对去掉的音频包数据的音调及音色划分成多个范围段，并对每个范围段编上音频代码，并将这些音频代码与其他数据包一起发送给点播终端，点播终端在进行机器语音的生成时，可根据音频代码对生成的语音进行仿真处理。
全文摘要
本发明公开了一种视频点播信息的分步式传输方法，视频点播服务器在打包压缩视频音频及文本信息时，按播放顺序将每个时间单位片段的视频信息、音频信息、文本信息分开打包压缩，相同时间单位片段的压缩包具有相同的时间戳，并分别传输，在传输这些压缩包时，优先顺序为文本包、音频包、视频包，当点播终端接收到上述的压缩包时，具有相同的时间戳的压缩包进行解压并合成，在点播终端上播放出来。在线视频点播系统就具有了较高的智能化处理能力，可以在各类服务器及网络带宽资源不稳定的情况达到较好的点播效果，尤其适合手机流媒体的应用。
文档编号H04N7/52GK101035262SQ20071007411
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者赵忠华 申请人:深圳市融合视讯科技有限公司