CN111010603A - 一种视频缓存转发处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种视频缓存转发处理方法及装置，其中，该方法包括：接收客户端发送的视频请求消息；根据该视频请求消息为该客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到该会话缓存队列中，该视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧；将该会话缓存队列中包含该关键帧的该视频数据发送给该客户端，可以解决相关技术中由于仅缓存一个关键帧帧，可能出现一个GOP时长的静止画面或由于当前视频数据流为不连续的非关键帧导致屏幕出现乱码的问题，通过媒体源会话缓存队列、会话缓存队列的双缓存设计，避免了视频首开延时，保证了首开视频的流畅性，且不会出现静止画面或乱码。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理领域，具体而言，涉及一种视频缓存转发处理方法及装置。
背景技术
在一些实时获取视频数据的场景下，比如直播或者监控等，服务器从视频采集设备中实时获取视频数据流。用户可以通过手机、平板电脑、计算机等客户端观看实时视频。
具体过程可以包括：客户端向服务器发送URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位符)请求，服务器验证客户端合法后，建立与客户端的连接。建立连接之后，服务器便可以向客户端发送客户端请求的实时视频数据流。
视频数据一般由多个GOP(Group Of Picture，图像组)组成，一个GOP中包括一个I帧(内部画面帧，关键帧)及I帧之后依靠I帧解码的其他数据帧。因此，服务器向客户端发送实时视频数据流时，需要等到视频数据流中出现一个I帧时才开始进行数据传输，这样才能保证该I帧之后的其他数据帧能够正常解码播放。在视频编码序列中，主要有三种编码帧：I帧、P帧、B帧，其中，I帧即Intra-coded picture(帧内编码图像帧)，不参考其他图像帧，只利用本帧的信息进行编码；P帧即Predictive-coded Picture(预测编码图像帧)，利用之前的I帧或P帧，采用运动预测的方式进行帧间预测编码；B帧即Bidirectionally predictedpicture(双向预测编码图像帧)，提供最高的压缩比，既需要之前的图像帧(I帧或P帧)，也需要后来的图像帧(P帧)，采用运动预测的方式进行帧间双向预测编码。
相关技术中提出一种实时视频传送、播放方法，服务器接收到客户端发送的视频请求后，将缓存的当前I帧及获取的当前视频数据流发送给客户端；客户端根据该当前I帧对该当前视频数据流中第一个I帧之前的数据帧进行解码播放，不会出现黑屏现象。由于仅缓存了一个I帧，最差情况下存在一个GOP时长的静止画面，可能由于没有连续的P帧导致屏幕出现乱码的花屏现象。
针对相关技术中由于仅缓存一个关键帧帧，可能出现一个GOP时长的静止画面或由于当前视频数据流为不连续的非关键帧导致屏幕出现乱码的问题，尚未提出解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频缓存转发处理方法及装置，以至少解决相关技术中由于仅缓存一个关键帧帧，可能出现一个GOP时长的静止画面或由于当前视频数据流为不连续的非关键帧导致屏幕出现乱码的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种视频缓存转发处理方法，包括：
接收客户端发送的视频请求消息；
根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
可选地，将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端包括：
将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端包括：
对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，所述方法还包括：
在将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端的同时，将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列的队尾。
可选地，所述方法还包括：
在所述视频帧为关键帧的情况下，清空所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列；
将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列中，并将所述视频帧发送给所述客户端。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种视频缓存转发处理装置，包括：
接收模块，用于接收客户端发送的视频请求消息；
创建模块，用于根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
发送模块，用于将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
可选地，所述发送模块包括：
第一发送子模块，用于将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
第二发送子模块，用于将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，所述第二发送子模块包括：
执行单元，用于对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，所述装置还包括：
缓存子模块，用于在将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端的同时，将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列的队尾。
可选地，所述装置还包括：
清空子模块，用于在所述视频帧为关键帧的情况下，清空所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列；
第三发送子模块，用于将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列中，并将所述视频帧发送给所述客户端。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，接收客户端发送的视频请求消息；根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧；将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端，可以解决相关技术中由于仅缓存一个关键帧帧，可能出现一个GOP时长的静止画面或由于当前视频数据流为不连续的非关键帧导致屏幕出现乱码的问题，通过媒体源会话缓存队列、会话缓存队列的双缓存设计，避免了视频首开延时，保证了首开视频的流畅性，且不会出现静止画面或乱码。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的视频缓存转发处理方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的视频缓存转发处理方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的媒体转发***的示意图；
图4是根据本发明实施例的缓存删除时缓存队列状态的示意图；
图5是根据本发明实施例的客户端启动拉流时缓存发送的流程图；
图6是根据本发明所述的视频数据缓存和客户请求拉流的示意图；
图7是根据本发明实施例的视频缓存转发处理装置的框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的视频缓存转发处理方法的移动终端的硬件结构框图，如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的报文接收方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端或网络架构的视频缓存转发处理方法，图2是根据本发明实施例的视频缓存转发处理方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，接收客户端发送的视频请求消息；
步骤S204，根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
步骤S206，将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
通过上述步骤S202至S206，接收客户端发送的视频请求消息；根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧；将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端，可以解决相关技术中由于仅缓存一个关键帧帧，可能出现一个GOP时长的静止画面或由于当前视频数据流为不连续的非关键帧导致屏幕出现乱码的问题，通过媒体源会话缓存队列、会话缓存队列的双缓存设计，避免了视频首开延时，保证了首开视频的流畅性，且不会出现静止画面或乱码。
本发明实施例中，上述步骤S206具体可以包括：
S2061，将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
S2062，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端，进一步的，对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧，即判断是否为I帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端，其中，非关键帧即非I帧，则可能是P帧或B帧。
在一可选的实施例中，在将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端的同时，将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列的队尾。
在另一可选的实施例中，在所述视频帧为关键帧的情况下，清空所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列；将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列中，并将所述视频帧发送给所述客户端。
图3是根据本发明实施例的媒体转发***的示意图，如图3所示，媒体转发***中包括媒体源会话和客户端会话，为媒体源会话创建媒体源缓存队列，为客户端会话创建客户端缓存队列(对应上述的会话缓存队列)，其中，媒体源缓存队列提供可配置缓存长度的媒体源缓存队列，客户端缓存队列是在客户端会话创建时，负责缓存客户端待发送数据帧。
上述的媒体转发***接收到媒体源数据，将媒体数据按缓存策略加入到媒体源缓存队列中，其中，缓存策略包括：判断当前媒体帧是否为I帧，如为关键帧，清空所述媒体源缓存队列；图4是根据本发明实施例的缓存删除时缓存队列状态的示意图，如图4所示，缓存时长配置为1个GOP，删除时的缓存队列状态，将媒体数据放入媒体源缓存队列。
图5是根据本发明实施例的客户端启动拉流时缓存发送的流程图，如图5所示，包括：
步骤S501，客户端请求指定媒体源的媒体数据转发；
步骤S502，媒体转发***创建客户端会话缓存队列，并复制媒体缓缓存队列至会话缓存队列，具体可通过包括但不限于引用计数、智能指针等方式来防止复制产生的额外开销；
步骤S503，发送队列中首个关键帧给客户端，保证客户端能够及时渲染；
步骤S504，媒体转发***接收到媒体源数据；
步骤S505，判断媒体数据是否为关键帧，在判断结果为是的情况下，执行步骤S506，否则执行步骤S507；
步骤S506，清空客户端会话缓存队列；
步骤S507，将接收到的媒体源数据放入会话缓存队列的队尾；
步骤S508，发送互换缓存队列中首个数据帧给客户端。
图6是根据本发明所述的视频数据缓存和客户请求拉流的示意图，如图6所示，在媒体转发***接收到数据帧P5时，客户端请求拉流，此时，为客户端创建会话缓存队列，将媒体源缓存队列中之前缓存的视频数据(包括I帧、P1帧、P2帧、P3帧以及P4帧)复制到会话缓存队列中，判断接收到的数据帧是否为关键帧，由于接收到的为P5帧即非关键帧，将P5帧缓存到媒体源缓存队列和会话缓存队列中，向客户端发送I帧，之后媒体转发***还依次接收了P6帧、P7帧、P8帧、P9帧，处理方式同上述P5帧，且之后依次向客户端发送P1帧、P2帧、P3帧、P4帧，直到接收到I2帧，清空媒体源缓存队列和会话缓存队列中的视频数据，并想客户端发送I2帧，对于客户端而言，接收到了I帧、P1帧、P2帧、P3帧、P4帧，能够及时接收到平台缓存的I帧数据，并且可以流畅播放，同时当平台接收到媒体源第二个I帧之后的缓存发送策略，也保证客户端实时性。
本发明实例通过媒体源、客户端会话双缓存设计，解决视频首开时候的延时问题，保证了首开视频的流畅性。通过客户端会话缓存的发送策略，通过按照发送客户端会话缓存队列队首数据的方式，保证画面的流畅性。当接收到媒体源的I帧时，丢弃原有客户端会话缓存，无需额外消耗编解码计算资源，保证视频转发的实时性。
实施例2
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种视频缓存转发处理装置，图7是根据本发明实施例的视频缓存转发处理装置的框图，如图7所示，包括：
接收模块72，用于接收客户端发送的视频请求消息；
创建模块74，用于根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
发送模块76，用于将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
可选地，所述发送模块76包括：
第一发送子模块，用于将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
第二发送子模块，用于将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，所述第二发送子模块包括：
执行单元，用于对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
可选地，所述装置还包括：
缓存子模块，用于在将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端的同时，将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列的队尾。
可选地，所述装置还包括：
清空子模块，用于在所述视频帧为关键帧的情况下，清空所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列；
第三发送子模块，用于将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列中，并将所述视频帧发送给所述客户端。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本发明的实施例还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，接收客户端发送的视频请求消息；
S2，根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
S3，将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，接收客户端发送的视频请求消息；
S2，根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
S3，将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种视频缓存转发处理方法，其特征在于，包括：
接收客户端发送的视频请求消息；
根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端包括：
将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端包括：
对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端的同时，将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列的队尾。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述视频帧为关键帧的情况下，清空所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列；
将所述视频帧缓存到所述媒体源缓存队列和所述会话缓存队列中，并将所述视频帧发送给所述客户端。
6.一种视频缓存转发处理装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收客户端发送的视频请求消息；
创建模块，用于根据所述视频请求消息为所述客户端创建会话缓存队列，并将缓存到媒体源缓存队列中的视频数据复制到所述会话缓存队列中，其中，所述视频数据至少包括一个关键帧，或者一个关键帧和N个非关键帧，N为大于或等于1的整数；
发送模块，用于将所述会话缓存队列中包含所述关键帧的所述视频数据发送给所述客户端。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：
第一发送子模块，用于将所述会话缓存队列中的所述视频数据中的所述关键帧发送给所述客户端；
第二发送子模块，用于将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二发送子模块包括：
执行单元，用于对于每次接收到视频帧，执行以下操作：
判断所述视频帧是否为关键帧；
在所述视频帧为非关键帧的情况下，将所述视频数据中所述关键帧之后的非关键帧按照缓存的先后顺序发送给所述客户端。
9.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。
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