[发明专利]一种HTTP实时流媒体分片的拼接方法及拼接系统

说明书

技术领域

本发明涉及OTT(Over The Top)TV领域，更具体地，涉及一种HTTP实时流媒体(HLS：HTTP Live Streaming)分片的拼接方法及系统。

背景技术

OTT TV是指通过公共互联网面向联网设备(电视、PC、移动终端)传输IP视频和互联网应用融合的一种服务，是以交互式音视频服务为主体，集互联网、多媒体通讯等多种技术为一体的服务集合体，可在任何时间、向任意地点的任意终端用户提供视频、资讯、游戏等各种服务。

OTT TV与传统IPTV(Internet Protocol Television)不同的是，业务运营商不需要为OTT TV而特别建设一套专用网络，可以在无管理、无QoS(Quality of Service)保障的公共互联网或移动网络为用户提供服务。

随着Apple公司iPhone、iPad、iPod touch等终端的迅速普及，由其带来的HTTP实时流媒体(HLS：HTTP Live Streaming)技术成为了OTT TV的主流事实标准，目前是国际标准化组织IETF(Internet Engineering Task Force)的草案，得到了众多厂商的支持。

因OTT TV是基于公共互联网或者移动网络，用户的带宽是无法被控制的，在不同的时间不同的地点、或者同一地点不同时间，用户的带宽随时变化；另外，OTT音视频节目需要传送至各种设备，机顶盒(STB：Set Top Box)、PC(Personal Computer)机、PAD/Tablet、Smartphone，这些不同的设备对OTT音视频有不同的要求，需要传送合适的分辨率、码率。而HLS的自适应码率特性和HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)带来的广泛适用性，能够适应用户带宽波动、不均匀的情况，使用户可以得到与当前带宽相适应的码率的节目流，从而保证用户无中断的观看。

HLS技术的系统架构如附图1所示。

HLS离线编码器101将视频点播(VOD：Video on Demand)内容源编码为不同分辨率、码率的码流，并进行分片，将生成的传输流(TS：Transport Stream)分片文件和index索引文件递交给媒体服务器102，HLS终端103通过互联网或移动网络进行访问，从数字权限管理(DRM：Digital Right Management)服务器104获取密钥，从媒体服务器102获取索引文件和分片文件进行解密后播放。

其中，HLS离线编码器101推送到媒体服务器102上的文件组织结构如图2所示。

■图中从左边起第一列为HLS主索引文件201，标识一个内容可用的不同档次(Profile)(主要是分辨率、码率不同)，并记录有其下不同档次的HLS子索引文件信息；

■第二列为HLS子索引文件202、203、204，说明对应每种档次的TS分片文件所处的路径以及播放顺序、媒体文件解密方法以及获取密钥的URL等；

■第三列为TS分片文件205、206、207，HLS离线编码器101将输入的VOD内容源切片为TS分片文件，分片文件内的媒体内容具有一定的播放时长，例如2～10秒；

■每种档次的多个分片文件保存在各自的文件夹下(也可以在同一个文件夹中而文件名不同)。

然而，实践中发现，在要求必须支持HLS协议的大规模容量的系统中，存在文件数量过多文件系统压力比较大、存储效率不高、磁盘IO降低、内容分发网络(CDN：Content Delivery Network)节点间内容分发效率低下等现象。经过分析，这是因为：

(1)为了便于码率在网络带宽波动时的及时快速切换，每个TS分片时长一般为2～10秒，假设固定为10秒，则对于通常1个小时长的VOD节目来说，每种档次就需要360个TS分片，如果有3种档次，则共有1080个TS分片。如果某个商用系统中有50万个VOD内容，则需要5.4亿个分片文件，对文件系统支持的最大文件数量要求比较高，而且这些文件的元信息经常要存放在内存中以便加快文件访问速度，需要消耗大量的内存空间。