移动端音频高低码流自适应播放方法与流程

本方案适用于移动端，根据当前网络信号(包括WIFI、移动网络)的强弱，自动智能的识别并播放相应码流的音频。

背景技术：

当前手机厂商众多，生产的手机性能各不相同，网络信号(WIFI或移动网络)不同时段或不同的地段的强弱(RSSI：Received Signal Strength Indicator-接收的信号强度指示)不同，用户收听音频总是时断时续，甚至出现卡顿现象，这样给用户带来不好的体验，甚至有时还会影响到正常的工作或生活。

目前已知的技术如一种网络自适应的流媒体QoS控制方法(专利号：CN102547389B)，根据服务器和客户端通过XMPP协议的QoS的消息传递和播放器缓冲区的高低水位来判断，这样就会给本来网络较弱的情况下增加负担，性能和体验不是很好。如一种嵌入式网络自适应/实时高清视频的传输方法(专利号：CN102098547A),是根据网络传输模块的评估返回值，再对采集的视频做高码流的编码或低码流的编码，这样就会带来播放的延时和增加服务器的负载。

因此，在这种情况下，使用移动终端的用户，如果音频的分发商使用相同的码流的音频内容，网络差的用户因为网络问题体验不好，而网络信号好的用户不能因为网络较好而体验到较好的(高清码流)音频内容。

技术实现要素：

本方案的详细内容涉及到服务器和移动端

1、服务端部分

服务端负责音频码流的分发，分发时根据情况可以分发出多个码流：高清码流(128k)、普通码流(56k)和低码流(16k)，使用多媒体开源框架FFMPEG，根据需求切出相应的音频码流切片，切流命令如下：

ffmpeg–i音频源文件地址–acodec音频编解码库编解码参数输出文件(*.m3u8)

切出的文件格式大致如下：

#EXTM3U

#EXT-X-VERSION:3

#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID＝1,BANDWIDTH＝16000//低码流

http://www.example.com/low.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID＝1,BANDWIDTH＝56000//普通码流

http://www.example.com/middle.m3u8

#EXT-X-STREAM-INF:PROGRAM-ID＝1,BANDWIDTH＝128000//高清码流

http://www.example.com/high.m3u8

#EXT-X-ENDLIST

服务端处理好的各类规格码流的音频数据存储到服务器上，然后使用统一的接口地址对外公布，以便移动端访问。

2、移动端部分

移动端的设备，由于所处的位置是不固定的，所导致的网络状态可能不稳定，如手机在办公区使用WIFI，拿着手机到处走动时，网络信号就会忽强忽弱，所以就会感觉到播放网络音频时，就会出现偶尔的停顿或卡顿现象，同样如果使用移动网络4G情况下，可能走到另一个地方而导致4G信号很弱而转为弱的3G，也会导致音频播放卡顿或停止。

我们设计出可以根据网络信号的RSSI的dB值的大小，定义类型如下：

dBm<＝-80db时为弱信号，播放低码流音频；

dBm>＝-25db时为强信号，播放高清码流音频；

dBm值介于两者之间的为正常的普通的信号，播放中码流音频。

移动端播放器开始播放音频时，默认播放普通码流的音频，播放过程中开始定期网络信号的检测，根据检测信号的结果，自动播放相应码流的音频，如果网络信号较弱时，就按照播放时间戳切换到低码流音频流播放，信号很好时同样按照播放时间切换到高清码流的音频流播放点。有时还可以对丢包较严重的码流进行申请重传丢包，播放器根据当前音频播放的时间进行高低码流的无缝切换，这样更好的保障了用户的体验。

针对广播音频，特别是直播节目，如果网络信号很差，导致用户收听广播时断时续不能正常的收听到播音员的播出内容，有时可能由于丢掉一些内容而理解错误，使用了网络智能自适应音频码流，就保障了不会漏掉收听内容，体验更好。

附图说明

图1：码流自适应切流、播放音频示意图；

图2：移动端动态监测网络信号并切换音频码流示意图。

具体实施方式

本方案的操作步骤如下：

1、服务端下载FFMPEG源代码，配置编译参数并编译FFMPEG，配置中要包括支持音频AAC格式和M3U8格式，在编译过程中，可能会报错，需要下载一些插件支持；

2、切片服务器使用切片工具FFMPEG，根据需要切流的音频流源地址、码流信息和切片的时长，配置相应的切流参数，分别切出高中低等不同码流的音频文件，存储到指定的服务器；

3、存储服务器负责存储切片服务器切出的各类音频文件，供移动端访问连接；

4、移动端实时检测网络信号RSSI的强弱，然后根据检测的结果判断该值的稳定性，比如可能存在在某个短时间段内网络信号时强时弱的不稳定，在这种情况下，就不能对高低音频流切换那么频繁，而应使用低码流的音频，等待当网络信号变为强的信号稳定时切换到高清码流。

5、切换音频码流，首先记录一下当前播放的音频的时间戳，然后打开需要切换的音频码流，根据刚才记录的时间戳，直接从时间戳处播放，这样保证无缝的切换，这样给用户带来的体验更好。