[发明专利]视频流快进快退的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频技术领域，尤其涉及一种视频流快进快退的方法。

背景技术

首先简要介绍一下对视频点播涉及的一些关键帧：

I帧：是一个全帧压缩编码帧，也叫帧内编码帧，因此I帧的数据量一般比较大，I帧不需要参考其他帧而生成，它是P帧或是B帧的参考帧，解码时仅用I帧就可以重构一个完整的图像。

P帧：是一个前向预测编码帧，也称为帧间编码帧，P帧需要参考前面的与其相邻的I帧或P帧而生成，同时它也是其他P帧或者B帧的参考帧，解码时必须依赖其前面的I帧或P帧才可以重构出完整的图像。

B帧：是一个双向预测编码帧，它也是一个帧间编码帧，B帧需要参考前面的I帧或P帧或后面的P帧生成，B帧不作为其它帧的参考帧，因此它的解码错误不会造成错误扩散，但是B帧解码时必须依赖I帧或P帧才可重构出完整的图像。

用户在观看视频节目的时候，有时会想先了解一下视频所播放的大概内容，这时需要进行快进或快退的操作。现有绝大多数视频快进快退方案都是通过先找到I帧，从而通过播放I帧来实现的，具体的过程如下：

解析视频源文件，一帧一帧的获取I帧数据，并获取当前I帧在源视频的播放时间；按照源视频的格式重新封装I帧数据，并将当前帧的播放时间作为时间戳封装进去，标识这个I帧的播放时间，也起到定位一个I帧起始位置的作用；新生成的只有I帧数据的视频文件与源视频文件一一对应存在。

当有快进发生时，服务器记录发生快进的时间，从只含I帧数据的视频文件中找到与发生快进时最接近的时间戳，并从这个位置开始正向读取只含I帧的数据包以此来实现快进，系统可按照需要快进的倍数来确定是否跳帧，比如系统可判断2倍数或4倍数快进不需要跳帧，只需要正向顺序读取数据即可，8倍数跳2帧，16倍数跳8帧等；跳帧也即间隔若干帧后再读取一帧的数据；最后需要更新每个I帧的时间戳，从而获取两个时间戳之间的时间长度，当n倍数时只要将这个时间长度除以n后，加上前一个I帧的时间戳后更新到后面这个I帧的时间戳信息即可。

当有快退发生时，只需要在找到最后的时间戳的位置反向找前一个时间戳读取数据，也就是以时间戳为分隔符反向一帧一帧的读取数据，其他与快进处理类似。

上述现有方案存在以下的不足：

1、将所有I帧数据提取组成一个新视频文件，比起建立I帧的索引文件的做法，它占据了较多的磁盘空间；

2、根据快进快退的倍数固定的跳过若干帧来实现减小数据量的目的，但是由于每一帧的数据大小是不确定的，这样所带来的后果就是码率波动会变大，这会浪费传输带宽甚至使视频质量下降，并且，由于这一规则不能动态的更新，致使有的视频可能会造成跳帧太少，需要播放的I帧数据量很大，如果给定带宽不足就会严重影响播放。

发明内容

本发明提供一种视频流快进快退的方法，以克服现有方案带宽浪费以及码率不平稳的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种视频流快进快退的方法，包括：

解析源视频文件，获取包含各个I帧索引信息的索引文件；

接收到快进或快退请求时，执行以下步骤：

a.定位视频流当前播放时刻；

b.查询所述索引文件，获得与所述当前播放时刻最接近的当前I帧的索引信息；

c.利用快进或快退倍数以及与所述当前I帧的索引信息，确定需要跳过的I帧的数量NF；

d.对于快进请求，向后跳过NF个I帧；对于快退请求，向前跳过NF个I帧；

e.从索引文件中查询到下一个I帧信息，依据索引文件中记录的该I帧的信息从原始文件中获得该I帧的实际数据并播放该I帧数据；

重复执行d-e，直至处理完索引文件的最后一个I帧或者接收到其它的处理请求。

其中，采用如下公式确定需要跳过的I帧的数量NF：

NF＝cnt-1；

cnt满足如下不等式：((ltl-lsz)/cnt)/((T-ltm)/n＜＝S/T；

其中，

n为快进倍数；

cnt为常数，初始值为1，每次增加幅度为1；

ltl、lsz、T、ltm和S为索引信息，具体含义如下：

ltl为源视频中所有I帧数据量总和；

lsz从源视频起始位置到当前I帧所有I帧数据量的总和；

T为源视频播放总时间；

ltm为当前I帧在源视频中的播放时间点；

S为源视频的总数据量。

对于快退请求，采用如下公式确定需要跳过的I帧的数量NF：