流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器。该方法包括：客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；流媒体服务器根据点播请求，与客户端建立TCP连接，并基于TCP连接利用RTP协议发送点播请求所请求的视频流；客户端接收视频流以进行播放，并且根据客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向流媒体服务器发送对应的流量控制信令；流媒体服务器根据流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。通过本发明提供的技术方案提高了RTP/RTSP流媒体传输的可靠性和网络适应能力。
【专利说明】流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器
【技术领域】
[0001]本发明涉及流媒体传输领域，特别涉及一种流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器。
【背景技术】
[0002]流媒体技术是指多媒体数据以流式传输方式通过网络从服务端向客户端传送，同时，客户端能够一边接受多媒体数据流一边进行播放的技术。实时传输协议(Real-timeTransport Protocol, RTP) / 实时流协议(Real Time Streaming Protocol, RTSP)和 HTTP是目前广泛应用的两种流化技术。
[0003]由于RTP/RTSP流化技术能很好的支持直播业务，以及快进、快退等操作，目前，部分交互式个性电视(Interactive Personality Televis1n, IPTV)及大部分视频节目采用RTP/RTSP流化技术，RTP/RTSP流化技术通常是基于RTP/用户数据报协议(User DataProtocol, UDP)传输，服务器按编码速率推送码流。但是，RTP/RTSP流化技术对网络的适应能力较差，网络的丢包、抖动容易引起视频报文的丢失，进而造成用户收看视频时出现马赛克和停顿的现象，然而，如果将目前的IPTV和视频节目所采用的流化技术进行大规模的更换以代替RTP/RTSP，不仅需要大量对现网的改造工作，并且会丢失RTP/RTSP原有的优势。
【发明内容】
[0004]根据本发明实施例的一个方面，所要解决的一个技术问题是:提供一种流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器，提高RTP/RTSP流媒体传输的可靠性和网络适应能力。
[0005]本发明实施例提供的一种流媒体传输方法，包括:
[0006]客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；
[0007]所述流媒体服务器根据所述点播请求，与所述客户端建立TCP连接，并基于TCP连接利用RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流；
[0008]所述客户端接收所述视频流以进行播放，并且根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令；
[0009]所述流媒体服务器根据所述流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0010]可选地，其中，根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令，具体包括:
[0011]当所述缓存存储器占用量满足预定的上限条件，所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；所述流媒体服务器根据所述暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流；
[0012]视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当所述缓存存储器占用量满足预定的下限条件，所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令；所述流媒体服务器根据所述继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0013]可选地，所述方法还包括:
[0014]所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空所述缓存存储器当前缓存的视频流；
[0015]所述流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
[0016]可选地，其中，所述流媒体服务器向客户端发送视频流，具体包括:
[0017]所述流媒体服务器根据所述流媒体服务器与所述客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流。
[0018]本发明实施例提供的一种流媒体服务器，包括:
[0019]接收单元，用于接收客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送的点播请求；
[0020]网络协议单元，用于根据所述点播请求，与所述客户端建立TCP连接；
[0021]流媒体发送单元，用于基于TCP连接利用RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流，以由客户端接收所述视频流进行播放；根据流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流；
[0022]流量控制单元，用于接收客户端根据缓存存储器占用情况利用RTSP协议发送的与所述占用情况相对应的流量控制信令。
[0023]可选地，其中，所述流媒体发送单元，具体用于当所述流量控制信令为暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流；当所述流量控制信令为继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0024]可选地，其中，所述流媒体发送单元，还用于当接收到所述客户端利用RTSP协议发送的快进或者快退的流量控制信令，基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
[0025]可选地，其中，所述流媒体发送单元，具体用于根据所述流媒体服务器与所述客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流。
[0026]本发明实施例还提供了一种流媒体传输系统，包括:
[0027]上述流媒体服务器实施例中的任意一种流媒体服务器；
[0028]客户端，用于利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；接收所述视频流以进行播放，并且根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令。
[0029]可选地，其中，所述客户端，具体用于当所述缓存存储器占用量满足预定的上限条件，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当所述缓存存储器占用量满足预定的下限条件，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令。
[0030]可选地，其中，所述客户端利，还用于用RTSP协议向所述流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空所述缓存存储器当前缓存的视频流，接收所述流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送的所快进或者快退的视频流。
[0031]基于本发明上述实施例提供的流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器，流媒体服务器响应于接收到客户端的点播请求，与客户端建立TCP连接，并基于TCP连接利用RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流,从而将RTP视频流由原来的UDP承载，改为TCP承载，提供了更可靠的传输性能，提升了 RTP/RTSP流媒体网络适应能力。客户端根据接收视频流的缓存存储器占用情况，向流媒体服务器发送对应的流量控制信令，扩展RTSP协议增加了流量控制功能，在对现网改造较小的情况下，提高了用户接收流媒体的视频质量和用户体验。
[0032]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0035]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0036]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0037]图1示出本发明所提供的流媒体传输方法一种实施例的流程示意图；
[0038]图2示出本发明所提供的流媒体传输方法一种实施例的流程示意图；
[0039]图3A-3B分别示出现有技术和本申请中流媒体服务器发送视频流的发送速率示意图；
[0040]图4示出本发明所提供的流媒体服务器一种实施例的结构示意图；
[0041]图5示出本发明所提供的流媒体传输系统一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置不限制本发明的范围。
[0043]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0045]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0046]参见图1所示，图1示出本发明所提供的流媒体传输方法一种实施例的流程示意图。该实施例提供的一种流媒体传输方法包括:
[0047]101，客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；
[0048]102,流媒体服务器根据点播请求，与客户端建立传输控制协议(Transmiss1nControl Protocol, TCP)连接，并基于TCP连接利用RTP协议发送点播请求所请求的视频流；
[0049]103，客户端接收视频流以进行播放，并且根据客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向流媒体服务器发送对应的流量控制信令；
[0050]104，流媒体服务器根据流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0051]本发明上述实施例提供的方法中，流媒体服务器响应于接收到客户端的点播请求，与客户端建立TCP连接，并基于TCP连接利用RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流，从而将RTP视频流由原来的UDP承载，改为TCP承载，提供了更可靠的传输性能，提升了RTP/RTSP流媒体网络适应能力。在103的操作中，客户端根据接收视频流的缓存存储器占用情况，向流媒体服务器发送对应的流量控制信令，增加了流量控制功能，从而扩展了 RTSP协议。通过上述方案，在对现网改造较小的情况下，提高了用户接收流媒体的视频质量和用户体验。
[0052]另外，通过采用TCP协议，在网络出现零星丢包时，通过TCP重传机制，使得RTP/RTSP流化技术也具有了重传功能，实现更好的传输差错控制，进一步提供了数据传输的可靠性。
[0053]参见图2所示，图2示出本发明所提供的流媒体传输方法一种实施例的流程示意图。根据本发明方法实施例的一个具体示例而非限制，图1所示实施例的操作103与104的操作中，其中，根据客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向流媒体服务器发送对应的流量控制信令，具体可以包括:
[0054]201，当缓存存储器占用量满足预定的上限条件，客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；例如，在开始播放后，客户端缓存存储占用量可能逐步增加，接近缓存的上限条件；
[0055]202，流媒体服务器根据暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流；
[0056]203，视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当缓存存储器占用量满足预定的下限条件，客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令；例如，当客户端缓存存储器占用量逐步减少，当接近缓存预定的下限条件时，继续播放点播的视频；
[0057]204，流媒体服务器根据继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0058]通过上述实施例，可以采用的信令协议相同为RTSP协议，实现客户端缓存控制，确保客户端缓存资源不枯竭不上溢，以实现更好的流量控制。
[0059]根据本发明方法实施例的一个具体示例而非限制，继续参见图2所示，该方法还可以包括:
[0060]205，客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空缓存存储器当前缓存的视频流；
[0061]206，流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
[0062]在对RTSP协议进行扩展的同时，还保持RTSP点播快进等交互信令。由于快进快退视频是在原视频流基础上抽样的视频，即同样码率下播放的速率更快，通过清空缓存存储器当前缓存的视频流，从而快速响应快进快退的视频流。使用相同的RTSP信令进行控制，而快进快退的视频流仍然可采用TCP承载。
[0063]在本发明各实施例中，流媒体服务器向客户端发送视频流，具体可以包括:流媒体服务器根据流媒体服务器与客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流，从而基于TCP滑动窗口，能够实现更好的流量控制和更优化的传输数量。另外，也可以采用与网络带宽相对应的网络连接速率发送视频流。
[0064]参见图3A-3B所示，分别示出现有技术和本申请中流媒体服务器发送视频流发送速率的示意图。如图3A在现有技术中，视频流按照编码速率推送，当网络带宽发生变化时，网络的时延抖动、速率变化，例如，带宽低于编码速率，将出现丢包，使得用户体验下降，如图3A中RTP/RTSP的恒定码率会引起大量丢包。相对比的，如图3B所示，由于TCP协议具有流量控制，同时流媒体服务器根据流媒体服务器与客户端之间的网络带宽，采用与网络带宽相对应的速率发送视频流，从而使得服务器推送视频流的速率根据网络最大速率决定，并同时受到TCP协议的流量控制，从而避免丢包现象的产生。
[0065]另外，按网络最大速率推送结合流量控制，使得RTP/RTSP可更好的支持动态比特率(Variable Bit Rate, VBR)编码。
[0066]参见图4所示，图4示出本发明实施例提供的一种流媒体服务器的结构示意图。该流媒体服务器包括:
[0067]接收单元401，用于接收客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送的点播请求；
[0068]网络协议单元402，用于根据点播请求，与客户端建立TCP连接；网络协议单元402包括TCP/IP协议栈。
[0069]流媒体发送单元403，用于基于TCP连接利用RTP协议发送点播请求所请求的视频流，以由客户端接收视频流进行播放；根据流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流；
[0070]流量控制单元404，用于接收客户端根据缓存存储器占用情况利用RTSP协议发送的与占用情况相对应的流量控制信令。
[0071]根据本发明流媒体服务器实施例的一个具体示例而非限制，其中，流媒体发送单元403，具体用于当流量控制信令为暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流；当流量控制信令为继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
[0072]根据本发明流媒体服务器实施例的一个具体示例而非限制，其中，流媒体发送单元403，还用于当接收到客户端利用RTSP协议发送的快进或者快退的流量控制信令，基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
[0073]上述各流媒体服务器实施例中，其中，流媒体发送单元403，具体用于根据流媒体服务器与客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流。
[0074]参见图5所示，图5示出本发明实施例提供的一种流媒体传输系统的结构示意图。该实施例中的流媒体传输系统，包括:
[0075]上述任意一种流媒体服务器实施例中的流媒体服务器501 ；
[0076]客户端502，用于利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；接收视频流以进行播放，并且根据客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向流媒体服务器发送对应的流量控制信令。
[0077]图5实施例流媒体传输系统中的流媒体服务器501还可以具有本领域技术人员所知道的其它流媒体服务的系统功能，如图5中的原系统模块所示，例如，获取流媒体文件。
[0078]根据本发明系统实施例的一个具体示例而非限制，客户端502具体用于当缓存存储器占用量满足预定的上限条件，利用RTSP协议向流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当缓存存储器占用量满足预定的下限条件，利用RTSP协议向流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令。
[0079]根据本发明系统实施例的一个具体示例而非限制，客户端502还用于用RTSP协议向流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空缓存存储器当前缓存的视频流，接收流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送的所快进或者快退的视频流。
[0080]至此，已经详细描述了根据本发明的一种流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0081]本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于流媒体传输系统、流媒体服务器实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0082]可能以许多方式来实现本发明的流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的流媒体传输方法、系统以及流媒体服务器。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
[0083]虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种流媒体传输方法，包括: 客户端利用实时流协议RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求； 所述流媒体服务器根据所述点播请求，与所述客户端建立TCP连接，并基于TCP连接利用实时传输协议RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流； 所述客户端接收所述视频流以进行播放，并且根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令； 所述流媒体服务器根据所述流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令，具体包括: 当所述缓存存储器占用量满足预定的上限条件，所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；所述流媒体服务器根据所述暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流； 视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当所述缓存存储器占用量满足预定的下限条件，所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令；所述流媒体服务器根据所述继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括: 所述客户端利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空所述缓存存储器当前缓存的视频流； 所述流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其中，所述流媒体服务器向客户端发送视频流，具体包括: 所述流媒体服务器根据所述流媒体服务器与所述客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流。
5.—种流媒体服务器，包括: 接收单元，用于接收客户端利用RTSP协议向流媒体服务器发送的点播请求； 网络协议单元，用于根据所述点播请求，与所述客户端建立TCP连接； 流媒体发送单元，用于基于TCP连接利用RTP协议发送所述点播请求所请求的视频流，以由客户端接收所述视频流进行播放；根据流量控制信令，暂停或者继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流； 流量控制单元，用于接收客户端根据缓存存储器占用情况利用RTSP协议发送的与所述占用情况相对应的流量控制信令。
6.根据权利要求5所述的流媒体服务器，其中，所述流媒体发送单元，具体用于当所述流量控制信令为暂停发送的流量控制信令，暂停发送所请求的视频流；当所述流量控制信令为继续发送的流量控制信令，继续基于TCP连接利用RTP协议发送所请求的视频流。
7.根据权利要求5所述的流媒体服务器，其中，所述流媒体发送单元，还用于当接收到所述客户端利用RTSP协议发送的快进或者快退的流量控制信令，基于TCP连接利用RTP协议发送所快进或者快退的视频流。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的流媒体服务器，其中，所述流媒体发送单元，具体用于根据所述流媒体服务器与所述客户端之间的网络带宽，按网络最大速率发送视频流。
9.一种流媒体传输系统，包括: 根据权利要求5至8任意一项所述的流媒体服务器； 客户端，用于利用RTSP协议向流媒体服务器发送点播请求；接收所述视频流以进行播放，并且根据所述客户端接收视频流的缓存存储器占用情况，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送对应的流量控制信令。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述客户端，具体用于当所述缓存存储器占用量满足预定的上限条件，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送暂停发送的流量控制信令；视频流暂停发送情况下，缓存数据随着视频播放逐步减少，当所述缓存存储器占用量满足预定的下限条件，利用RTSP协议向所述流媒体服务器发送继续发送的流量控制信令。
11.根据权利要求9所述的系统，所述客户端利，还用于用RTSP协议向所述流媒体服务器发送快进或者快退的流量控制信令，并清空所述缓存存储器当前缓存的视频流，接收所述流媒体服务器基于TCP连接利用RTP协议发送的所快进或者快退的视频流。
【文档编号】H04N21/6437GK104427400SQ201310368160
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】姚良, 肖晴, 翁颐, 奚溪 申请人:中国电信股份有限公司