CN110177294A - 播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端，包括以下步骤：当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将视频数据存储至缓存中，直至视频数据与音频数据同步时基于视频数据构建视频；当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放音频数据，在滞后时长大于第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放音频数据，在滞后时长大于第二阈值时等待第二时长后播放音频数据。本发明的播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端以音频作为基准，将视频同步到音频来实现音视频的同步播放，从而使得音视频的播放在不同情况下能保持在可接受范围内。

Description

播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端
技术领域
本发明涉及播放器的技术领域，特别是涉及一种播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端。
背景技术
在音视频流中，视频的帧率(Frame Rate)表示视频一秒显示的帧数(图像数)；音频的采样率(Sample Rate)表示音频一秒播放的样本(Sample)的个数。根据这些数据通过简单的计算可以得到音频流在某一样本的播放时间和视频流在某一帧的播放时间。音视频同步是指播放器正在渲染的每一帧画面和正在播放的每一段声音都是严格对应起来的，不存在人耳和肉眼可以分辨出来的偏差。在理想条件下，音频流和视频流应该是同步的，不会出现偏差。但现实情况中，从采集端采集音视频数据，到网络上传输音视频数据，再到播放端播放音视频数据这一过程中，由于编解码方式、解封包方式、网络传输协议、终端对数据的处理方式、网络中的延时、抖动、以及终端硬件性能等因素，会造成音视频数据的偏差，引起音视频播放的不同步。现有技术中，如图1所示，音视频流到达播放端，会经过解封装、解码流程，得到原始的音视频数据，以进行相应的音频播放和视频图像绘制。然而，在上述过程中可能遇到以下造成音视频不同步的情况：
(1)刚开始播放时，有的视频帧硬解码时，解码器有可能缓存部分视频帧，导致视频帧输出晚于音频帧，造成音视频不同步。
(2)由于网络卡顿，音视频缓存消耗完后，网络重新恢复，解码器重新缓存视频帧，导致视频帧输出晚于音频帧，造成音视频不同步。
(3)由于播放端硬件解码能力不足，视频硬解码跟不上音频解码速度，造成音视频不同步。
因此，需要一种基准量，能够让视频和音频的播放速度都以该量为标准，随时调节播放的速度，从而保证音频和视频的同步。现有技术中，音视频同步主要采用三种方式：
(1)视频同步到音频上，就是以音频的播放速度为基准来同步视频。若视频比音频播放速度慢，则加快视频播放速度；反之，则延迟视频播放。
(2)将音频同步到视频上，就是以视频的播放速度为基准来同步音频。
(3)将视频和音频同步外部的时钟上，选择一个外部时钟为基准，视频和音频的播放速度都以该时钟为标准。
因此，在播放过程中音频和视频的同步实际上是一个动态的过程，同步是暂时的，不同步则是常态。现有技术中，可以使用音视频时间戳偏差来描述音视频流的同步性。根据ITU-R BT.1359-1的说明，当音视频时间戳偏差在-125ms(即音频滞后于视频125ms)到+45ms(即音频超前视频45ms)之间时，人感觉不到音视频时间戳的差异，这个区域可以认为是同步区域；当音视频时间戳偏差在-185ms到+90ms之外时，音频和视频的时间戳偏差会达到不可接受的程度，此区域可以认为是不同步区域。
因此，如何实现播放器中音视频的同步成为当前亟待解决的课题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端，以音频作为基准，将视频同步到音频来实现音视频的同步播放，从而使得音视频的播放在不同情况下能保持在可接受范围内。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种播放器音视频同步方法，包括以下步骤：当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频；当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
于本发明一实施例中，在所述视频数据和所述音频数据上均设置时间戳，基于视频数据时间戳和音频数据时间戳判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前和滞后。
于本发明一实施例中，所述第一阈值为45ms。
于本发明一实施例中，所述第二阈值为90ms。
于本发明一实施例中，所述第一时长为1ms-5ms。
于本发明一实施例中，所述第二时长为20ms-30ms。
于本发明一实施例中，应用于基于HLS协议的播放器。
对应地，本发明提供一种播放器音视频同步***，包括超前同步模块和滞后同步模块；
所述超前同步模块用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频；
所述滞后同步模块用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的播放器音视频同步方法。
本发明提供一种终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的播放器音视频同步方法。
如上所述，本发明的播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端，具有以下有益效果：
(1)以音频作为基准，将视频同步到音频来实现音视频的同步播放，从而使得音视频的播放在不同情况下能保持在可接受范围内；
(2)能够应用于各种需要音视频播放场景中，从而实现高质量的音视频通信服务。
附图说明
图1显示为现有技术中播放器端处理音视频数据的流程图；
图2显示为本发明的播放器音视频同步方法于一实施例中的流程图；
图3显示为本发明的播放器音视频同步***于一实施例中的结构示意图；
图4显示为本发明的终端于一实施例中结构示意图。
元件标号说明
31 超前处理模块
32 滞后处理模块
41 处理器
42 存储器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明的播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端以音频作为基准，通过调节音频和视频的方式将视频同步到音频来实现音视频的同步播放，从而使得音视频的播放在不同情况下能保持在可接受范围内，避免了音视频不同步带来的偏差，极大地提升了用户的观看体验。
如图1所示，于一实施例中，本发明的播放器音视频同步方法包括以下步骤：
步骤S1、当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频。
具体地，当播放器获取到原始的视频数据和音频数据后，首先判断所述视频数据和所述音频数据是否同步。于本发明一实施例中，在所述视频数据和所述音频数据上均设置时间戳，基于视频数据时间戳和音频数据时间戳判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前、滞后或同步。
当所述视频数据和所述音频数据在时间上同步时，则无需执行任何处理，直接基于所述视频数据构建视频并播放所述音频数据，从而在播放器上实现音视频的同步。当所述视频数据和所述音频数据不同时，则以所述音频数据为基准，判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上是超前还是滞后。当所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前时，表明当前视频进度快于当前音频进度，所述视频数据需要等待对应的音频数据。故将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时再基于所述视频数据构建视频，从而在播放器上实现音视频的同步。
步骤S2、当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
具体地，当所述视频数据相较于所述音频数据在时间上滞后时，表明当前视频进度慢于当前音频进度。故需要立即基于所述视频数据构建视频以进行视频播放。然而，仅仅立即构建视频无法达到音视频同步的效果，则需要对所述音频数据进行处理。
其中，在滞后时长不大于第一阈值如45ms时，用户感受不到音视频不同步，故不对所述音频数据进行调整而是播放所述音频数据。
在所述滞后时长大于所述第一阈值如45ms不大于第二阈值如90ms时，音视频不同步可察觉，但是在可接受范围内，故等待第一时长后播放所述音频数据。其中，为了使音频能更加平滑地缩小与视频的时间差，每次回调只等待第一时长，以一步一步缩小差距。于本发明一实施例中，所述第一时长为1ms-5ms。优选地，所述第一时长为1ms。
在所述滞后时长大于所述第二阈值如90ms时，音视频不同步已经属于不可接受范围，故需等待第二时长后播放所述音频数据。其中，所述第二时长大于所述第一时长，通过逐步缩小差距，最终实现音视频同步的目的。于本发明一实施例中，所述第二时长为20ms-30ms。优选地，所述第二时长为25ms。
于本发明一实施例中，本发明的播放器音视频同步方法应用于基于HLS(HTTPLive Streaming)协议的播放器。具体地，HLS是由苹果公司提出的基于HTTP的流媒体网络传输协议。它的工作原理是把整个流分成一个个小的基于HTTP的文件来下载，每次只下载一些。当媒体流正在播放时，客户端可以选择从许多不同的备用源中以不同的速率下载同样的资源，允许流媒体会话适应不同的数据速率，其包括一个M3U8索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。
如图3所示，于一实施例中，本发明的播放器音视频同步***包括超前同步模块31和滞后同步模块32。
超前同步模块31用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频。
具体地，当播放器获取到原始的视频数据和音频数据后，首先判断所述视频数据和所述音频数据是否同步。于本发明一实施例中，在所述视频数据和所述音频数据上均设置时间戳，基于视频数据时间戳和音频数据时间戳判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前、滞后或同步。
当所述视频数据和所述音频数据在时间上同步时，则无需执行任何处理，直接基于所述视频数据构建视频并播放所述音频数据，从而在播放器上实现音视频的同步。当所述视频数据和所述音频数据不同时，则以所述音频数据为基准，判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上是超前还是滞后。当所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前时，表明当前视频进度快于当前音频进度，所述视频数据需要等待对应的音频数据。故将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时再基于所述视频数据构建视频，从而在播放器上实现音视频的同步。
滞后处理模块32与超前处理模块31相连，用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
具体地，当所述视频数据相较于所述音频数据在时间上滞后时，表明当前视频进度慢于当前音频进度。故需要立即基于所述视频数据构建视频以进行视频播放。然而，仅仅立即构建视频无法达到音视频同步的效果，则需要对所述音频数据进行处理。
其中，在滞后时长不大于第一阈值如45ms时，用户感受不到音视频不同步，故不对所述音频数据进行调整而是播放所述音频数据。
在所述滞后时长大于所述第一阈值如45ms不大于第二阈值如90ms时，音视频不同步可察觉，但是在可接受范围内，故等待第一时长后播放所述音频数据。其中，为了使音频能更加平滑地缩小与视频的时间差，每次回调只等待第一时长，以一步一步缩小差距。于本发明一实施例中，所述第一时长为1ms-5ms。优选地，所述第一时长为1ms。
在所述滞后时长大于所述第二阈值如90ms时，音视频不同步已经属于不可接受范围，故需等待第二时长后播放所述音频数据。其中，所述第二时长大于所述第一时长，通过逐步缩小差距，最终实现音视频同步的目的。于本发明一实施例中，所述第二时长为20ms-30ms。优选地，所述第二时长为25ms。
于本发明一实施例中，本发明的播放器音视频同步***应用于基于HLS(HTTPLive Streaming)协议的播放器。具体地，HLS是由苹果公司提出的基于HTTP的流媒体网络传输协议。它的工作原理是把整个流分成一个个小的基于HTTP的文件来下载，每次只下载一些。当媒体流正在播放时，客户端可以选择从许多不同的备用源中以不同的速率下载同样的资源，允许流媒体会话适应不同的数据速率，其包括一个M3U8索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。
需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上***(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的播放器音视频同步方法。所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图4所示，于一实施例中，本发明的终端包括：处理器41及存储器42。
所述存储器42用于存储计算机程序。
所述存储器42包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器41与所述存储器42相连，用于执行所述存储器42存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的播放器音视频同步方法。
优选地，所述处理器41可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
综上所述，本发明的播放器音视频同步方法及***、存储介质及终端以音频作为基准，将视频同步到音频来实现音视频的同步播放，从而使得音视频的播放在不同情况下能保持在可接受范围内；能够应用于各种需要音视频播放场景中，从而实现高质量的音视频通信服务。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种播放器音视频同步方法，其特征在于：包括以下步骤：
当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频；
当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
2.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：在所述视频数据和所述音频数据上均设置时间戳，基于视频数据时间戳和音频数据时间戳判断所述视频数据相较于所述音频数据在时间上超前和滞后。
3.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：所述第一阈值为45ms。
4.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：所述第二阈值为90ms。
5.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：所述第一时长为1ms-5ms。
6.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：所述第二时长为20ms-30ms。
7.根据权利要求1所述的播放器音视频同步方法，其特征在于：应用于基于HLS协议的播放器。
8.一种播放器音视频同步***，其特征在于：包括超前同步模块和滞后同步模块；
所述超前同步模块用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上超前时，将所述视频数据存储至缓存中，直至所述视频数据与所述音频数据同步时基于所述视频数据构建视频；
所述滞后同步模块用于当播放器中的视频数据相较于音频数据在时间上滞后时，基于所述视频数据构建视频，并在滞后时长不大于第一阈值时播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第一阈值不大于第二阈值时等待第一时长后播放所述音频数据，在所述滞后时长大于所述第二阈值时等待第二时长后播放所述音频数据。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的播放器音视频同步方法。
10.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求1至7中任一项所述的播放器音视频同步方法。
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