视频传输方法、系统和相关设备

技术领域

本发明涉及多媒体通信技术领域，特别涉及一种视频传输方法、系统和相关设备。

背景技术

IPTV(Internet Protocol Television，网络协议电视)广泛使用组播来承载直播视频业务。目前，组播方案要求从终端到网络端到端地支持组播，由于WiFi(Wireless-Fidelity，无线保真)不支持组播，因此造成使用WiFi组网的IPTV用户无法观看组播直播。

为解决该问题，相关技术提出了在家庭网关上进行组播转单播的解决方案。该方案需要对家庭网关进行升级。家庭网关强解客户端的IGMP(Internet Group ManagementProtocol，互联网组管理协议)组播加入请求，为客户端发送UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)单播流。

发明内容

发明人经过分析后发现，家庭网关强解客户端的IGMP组播加入请求、为客户端发送UDP单播流的方式，非常容易被中间网络设备认为是攻击报文，因此，相关模块只能部署在家庭网关上。由于运营商家庭网关型号众多，能力参差不齐，许多家庭网关硬件能力不足，软件升级困难，因此这种方案难以部署，导致难以在现网中规模化应用。

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何提供一种便于部署、适用性广的组播业务部署方法。

根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种视频传输方法，包括：客户端中的客户端转换模块基于客户端的视频播放器发起的视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求，以便RTSP服务器将RTSP请求和相应的RTSP响应中的RTSP信令发送给网络侧转换模块；客户端转换模块接收网络侧转换模块基于RTSP信令发送的QUIC单播视频流，其中，QUIC单播视频流包括网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析的RTP报文；客户端转换模块获取QUIC单播视频流中的RTP报文以形成RTP数据流；客户端转换模块将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，视频传输方法还包括：客户端转换模块响应于获取视频播放请求，建立客户端RTP缓存，其中，RTP缓存用于缓存QUIC单播视频流中的RTP报文。

在一些实施例中，客户端转换模块获取QUIC中的RTP报文以形成RTP数据流包括：客户端转换模块将QUIC单播视频流中的RTP报文顺序写入客户端RTP缓存；客户端转换模块读取缓存的RTP报文以形成RTP数据流。

在一些实施例中，客户端的视频播放器发起的视频播放请求的目的地址为客户端、并且包括组播地址。

在一些实施例中，客户端中的客户端转换模块基于客户端的视频播放器发起的视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求包括：客户端转换模块获取视频播放器发起的视频播放请求；在视频播放请求中包括组播地址的情况下，客户端转换模块向RTSP服务器发起RTSP请求。

在一些实施例中，客户端转换模块为IPTV终端。

在一些实施例中，客户端使用无线保真WiFi组网。

根据本发明一些实施例的第二个方面，提供一种视频传输方法，包括：网络侧转换模块接收RTSP服务器转发的RTSP信令，其中，RTSP信令来自客户端转换模块发送的RTSP请求和相应的RTSP响应；网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析RTP报文；网络侧转换模块基于RTSP信令，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流，以便客户端转换模块获取QUIC中的RTP报文以形成的RTP数据流、并将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，视频传输方法还包括：网络侧转换模块为每个组播视频流建立一个缓存区；网络侧转换模块按照RTP SSRC顺序，将解析的RTP报文缓存到相应的缓存区中。

在一些实施例中，网络侧转换模块向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流包括：网络侧转换模块从缓存区中顺序读取RTP报文，并在QUIC单播视频流中按照顺序向客户端发送RTP报文。

在一些实施例中，网络侧转换模块基于RTSP信令中的目标IP地址、RTP端口、建流信息和发流信息，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流。

在一些实施例中，网络侧转换模块部署在组播复制点上、或者旁挂于组播复制点。

在一些实施例中，组播复制点为BRAS。

根据本发明一些实施例的第三个方面，提供一种客户端转换模块，位于客户端，包括：请求发起单元，被配置为基于客户端的视频播放器发起的视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求，以便RTSP服务器将RTSP请求和相应的RTSP响应中的RTSP信令发送给网络侧转换模块；QUIC流接收单元，被配置为接收网络侧转换模块基于RTSP信令发送的QUIC单播视频流，其中，QUIC单播视频流包括网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析的RTP报文；RTP报文获取单元，被配置为获取QUIC单播视频流中的RTP报文以形成RTP数据流；RTP数据流发送单元，被配置为将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，客户端转换模块还包括：客户端缓存单元，被配置为响应于获取视频播放请求，建立客户端RTP缓存，其中，客户端RTP缓存用于缓存QUIC单播视频流中的RTP报文。

在一些实施例中，客户端为IPTV终端。

根据本发明一些实施例的第四个方面，提供一种网络侧转换模块，包括：RTSP信令接收单元，被配置为接收RTSP服务器转发的RTSP信令，其中，RTSP信令来自客户端转换模块发送的RTSP请求和相应的RTSP响应；RTP报文解析单元，被配置为从RTP组播视频流中解析RTP报文；单播视频流发送单元，被配置为基于RTSP信令，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流，以便客户端转换模块获取QUIC中的RTP报文以形成的RTP数据流、并将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，网络侧转换模块还包括：网络侧缓存单元，被配置为为每个组播视频流建立一个缓存区；按照RTP SSRC顺序，将解析的RTP报文缓存到相应的缓存区中。

在一些实施例中，网络侧转换模块部署在组播复制点上、或者旁挂于组播复制点。

根据本发明一些实施例的第五个方面，提供一种视频播放系统，包括：前述任意一种客户端转换模块；以及，前述任意一种网络侧转换模块。

在一些实施例中，视频播放系统还包括：视频播放器，位于客户端转换模块所在的客户端。

在一些实施例中，视频播放系统还包括：RTSP服务器。

根据本发明一些实施例的第六个方面，提供一种客户端转换模块，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种视频传输方法。

根据本发明一些实施例的第七个方面，提供一种网络侧转换模块，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种视频传输方法。

根据本发明一些实施例的第八个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意一种视频传输方法。

上述发明中的一些实施例具有如下优点或有益效果。本发明的实施例将组播视频流转换为单播视频流传输给客户端的视频播放器，从而能够使得不支持组播的客户端接收到组播视频内容。该过程复用了RTSP协议流程，因此易于部署、适用性广。并且，在客户端和组播复制点之间，使用QUIC可靠传输，从而即使在WiFi等弱网环境下，也能够提高组播转单播的服务质量。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明一些实施例的视频传输方法的流程示意图。

图2示出了根据本发明另一些实施例的视频传输方法的流程示意图。

图3示出了根据本发明一些实施例的客户端转换模块的结构示意图。

图4示出了根据本发明一些实施例的网络侧转换模块的结构示意图。

图5示出了根据本发明一些实施例的视频传输系统的结构示意图。

图6示出了根据本发明另一些实施例的视频传输系统的结构示意图。

图7示出了根据本发明一些实施例的视频传输装置的结构示意图。

图8示出了根据本发明另一些实施例的视频传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了根据本发明一些实施例的视频传输方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的视频传输方法包括步骤S102～S114。

在步骤S102中，客户端的视频播放器发起视频播放请求。

在一些实施例中，客户端的视频播放器发起的视频播放请求的目的地址为客户端、并且包括组播地址。从而，通过将视频播放请求发送给本地，使得位于同一客户端中的客户端转换模块获得视频播放请求。

在一些实施例中，视频播放请求为RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)请求。

在一些实施例中，客户端使用WiFi组网。

在一些实施例中，客户端为IPTV终端。

在步骤S104中，客户端中的客户端转换模块基于视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求。

在一些实施例中，RTSP服务器位于组播复制点、或者旁挂于组播复制点。

在一些实施例中，组播复制点为宽带接入服务器(Broadband Remote AccessServer，简称：BRAS)。

在一些实施例中，客户端转换模块获取视频播放器发起的视频播放请求；在视频播放请求中包括组播地址的情况下，客户端转换模块向RTSP服务器发起RTSP请求。

例如，发出的播放请求为“RTSP://Loopback IP/ChannelID？Multicast＝＊＊＊；”，其中的“Loopback”表示将RTSP请求发送回本地，“Multicast＝＊＊＊”表示组播地址为“＊＊＊”。客户端转换模块在获取了客户端发送的视频播放请求后，通过识别组播地址，可以获取视频播放器有获取组播转单播视频的需求。然后，客户端转换模块向RTSP服务器发送RTSP请求。

在步骤S106中，RTSP服务器将RTSP请求和相应的RTSP响应中的RTSP信令发送给网络侧转换模块。

在一些实施例中，网络侧转换模块部署在组播复制点上、或者旁挂于组播复制点。

在一些实施例中，客户端与RTSP服务器之间可能存在多次基于RTSP信令的交互，包括多次RTSP请求和多次RTSP响应。RTSP服务器将这些请求和响应、或者这些请求和响应中的关键RTSP信令发送给网络侧转换模块。

在一些实施例中，RTSP信令包括目标IP地址、RTP(Real-time TransportProtocol，实时传输协议)端口、建流信息和发流信息。

在步骤S108中，网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析RTP报文。

在步骤S110中，网络侧转换模块基于RTSP信令，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC(Quick UDP Internet Connection，基于用户数据报协议的低时延的互联网传输层协议)单播视频流。该流可以称为RTP over QUIC(基于QUIC的RTP)的单播视频流。因而，网络侧转换模块也可以视为RTP转QUIC模块。

在一些实施例中，在同一QUIC单播视频流中顺序发送RTP报文。

在步骤S112中，客户端转换模块获取QUIC单播视频流中的RTP报文以形成RTP数据流。

在步骤S114中，客户端转换模块将RTP数据流发送给视频播放器。因而，客户端转换模块也可以视为QUIC转RTP模块。

上述实施例的方法将组播视频流转换为单播视频流传输给客户端的视频播放器，从而能够使得不支持组播的客户端接收到组播视频内容。该过程复用了RTSP协议流程，因此易于部署、适用性广，家庭网关、NAT等设备均可以识别和支持该流程。并且，在客户端和组播复制点之间，使用QUIC可靠传输，从而即使在WiFi等弱网环境下，也能够提高组播转单播的服务质量。

由于RTP报文具有序号，而QUIC流也是有顺序的，因此可以在客户端或网络侧建立缓存，以顺序存储RTP报文。下面参考图2描述本发明视频传输方法的实施例。

图2示出了根据本发明另一些实施例的视频传输方法的流程示意图。如图2所示，该实施例的视频传输方法包括步骤S202～S222。

在步骤S202中，客户端的视频播放器发起视频播放请求。

在步骤S204中，客户端中的客户端转换模块基于视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求。

在步骤S206中，客户端转换模块响应于获取视频播放请求，建立客户端RTP缓存，其中，RTP缓存用于缓存QUIC单播视频流中的RTP报文

在步骤S208中，RTSP服务器将RTSP请求和相应的RTSP响应中的RTSP信令发送给网络侧转换模块。

在步骤S210中，网络侧转换模块为每个组播视频流建立一个缓存区。

在步骤S212中，网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析RTP报文。

在步骤S214中，网络侧转换模块按照RTP SSRC顺序，将解析的RTP报文缓存到相应的缓存区中。

在一些实施例中，如果该组播支持前向纠错(Forward Error Correction，简称：FEC)或者自动重传请求(Automatic Repeat Request，简称：ARQ)，则利用这些机制进行纠错。

在步骤S216中，网络侧转换模块基于RTSP信令，从缓存区中顺序读取RTP报文，并在QUIC单播视频流中按照顺序向客户端发送RTP报文。

在步骤S218中，客户端转换模块将QUIC单播视频流中的RTP报文顺序写入客户端RTP缓存。

在步骤S220中，客户端转换模块读取缓存的RTP报文以形成RTP数据流

在步骤S222中，客户端转换模块将RTP数据流发送给视频播放器。

由于RTP报文具有顺序标识符，而QUIC数据流中的数据也是有序的。通过在网络侧顺序缓存RTP报文、并在QUIC流中顺序发送，以及在客户端顺序缓存QUIC流中的RTP报文、并顺序发送给播放器，能够利用RTP报文和QUIC流有序性的特点，来发送视频数据。

下面参考图3描述本发明客户端转换模块的实施例。

图3示出了根据本发明一些实施例的客户端转换模块的结构示意图。如图3所示，该实施例的客户端转换模块300位于客户端，包括：请求发起单元3100，被配置为基于客户端的视频播放器发起的视频播放请求，向RTSP服务器发起RTSP请求，以便RTSP服务器将RTSP请求和相应的RTSP响应中的RTSP信令发送给网络侧转换模块；QUIC流接收单元3200，被配置为接收网络侧转换模块基于RTSP信令发送的QUIC单播视频流，其中，QUIC单播视频流包括网络侧转换模块从RTP组播视频流中解析的RTP报文；RTP报文获取单元3300，被配置为获取QUIC单播视频流中的RTP报文以形成RTP数据流；RTP数据流发送单元3400，被配置为将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，客户端转换模块还包括：客户端缓存单元3500，被配置为响应于获取视频播放请求，建立客户端RTP缓存，其中，客户端RTP缓存用于缓存QUIC单播视频流中的RTP报文。

在一些实施例中，RTP报文获取单元3300进一步被配置为将QUIC单播视频流中的RTP报文顺序写入客户端RTP缓存；读取缓存的RTP报文以形成RTP数据流。

在一些实施例中，客户端的视频播放器发起的视频播放请求的目的地址为客户端、并且包括组播地址。

在一些实施例中，请求发起单元3100进一步被配置为获取视频播放器发起的视频播放请求；在视频播放请求中包括组播地址的情况下，向RTSP服务器发起RTSP请求

在一些实施例中，客户端为IPTV终端。

在一些实施例中，客户端使用无线保真WiFi组网。

下面参考图4描述本发明网络侧转换模块的实施例。

图4示出了根据本发明一些实施例的网络侧转换模块的结构示意图。如图4所示，该实施例的网络侧转换模块400包括：RTSP信令接收单元4100，被配置为接收RTSP服务器转发的RTSP信令，其中，RTSP信令来自客户端转换模块发送的RTSP请求和相应的RTSP响应；RTP报文解析单元4200，被配置为从RTP组播视频流中解析RTP报文；单播视频流发送单元4300，被配置为基于RTSP信令，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流，以便客户端转换模块获取QUIC中的RTP报文以形成的RTP数据流、并将RTP数据流发送给视频播放器。

在一些实施例中，网络侧转换模块400还包括：网络侧缓存单元4400，被配置为为每个组播视频流建立一个缓存区；按照RTP SSRC顺序，将解析的RTP报文缓存到相应的缓存区中。

在一些实施例中，单播视频流发送单元4300进一步被配置为从缓存区中顺序读取RTP报文，并在QUIC单播视频流中按照顺序向客户端发送RTP报文。

在一些实施例中，单播视频流发送单元4300进一步被配置为基于RTSP信令中的目标IP地址、RTP端口、建流信息和发流信息，向客户端转换模块发送包括RTP报文的QUIC单播视频流。

在一些实施例中，网络侧转换模块部署在组播复制点上、或者旁挂于组播复制点。

在一些实施例中，组播复制点为BRAS。

下面参考图5和图6描述本发明视频传输系统的实施例。

图5示出了根据本发明一些实施例的视频传输系统的结构示意图。如图5所示，该实施例的视频传输系统50包括客户端转换模块300和网络侧转换模块400。

在一些实施例中，视频传输系统50还包括视频播放器510，位于客户端转换模块300所在的客户端。

在一些实施例中，视频传输系统50还包括RTSP服务器520，位于网络侧转换模块400所在的组播复制点。

图6示出了根据本发明另一些实施例的视频传输系统的结构示意图。如图6所示，该实施例的视频传输系统60包括IPTV终端61和作为组播复制点的BRAS 62。IPTV终端61包括客户端转换模块300和视频播放器510。BRAS 62包括网络侧转换模块400和RTSP服务器520。下面以该系统为例描述本发明的一个应用场景。

IPTV终端61为IPTV机顶盒，使用WiFi接入。在BRAS旁挂有网络侧转换模块。

IPTV终端安装客户端转换模块。IPTV播放器根据EPG的链接，启动直播观看。电子节目指南(Electrical Program Guide，简称：EPG)链接地址为RTSP://Loopback IP/ChannelID？Multicast＝＊＊＊。客户端转换模块接收到了该RTSP请求，以触发启动播放的流程。

此外，网络侧转换模块400和RTSP服务器520还可以旁挂与BRAS。通过在BRAS旁挂网络侧转换模块，实现了IPTV终端与BRAS的点对点连接。通过采用旁挂部署的方式，可以在网络侧按需配置网络侧转换模块的服务器硬件，不受限于家庭网关性能限制。

本发明的实施例能够在IPTV家庭组网中，支持WiFi接入以观看组播直播节目；在4G、5G等不支持组播的网络中，也能够实现组播与单播的转换传输。从而，本发明丰富了用户IPTV接入网络的手段，也为组播能力开放提供了基础的技术手段。

图7示出了根据本发明一些实施例的视频传输装置的结构示意图，该视频传输装置为客户端转换模块或者网络侧转换模块。如图7所示，该实施例的视频传输装置70包括：存储器710以及耦接至该存储器710的处理器720，处理器720被配置为基于存储在存储器710中的指令，执行前述任意一个实施例中的视频传输方法。

其中，存储器710例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

图8示出了根据本发明另一些实施例的视频传输装置的结构示意图，该视频传输装置为客户端转换模块或者网络侧转换模块。如图8所示，该实施例的视频传输装置80包括：存储器810以及处理器820，还可以包括输入输出接口830、网络接口840、存储接口850等。这些接口830，840，850以及存储器810和处理器820之间例如可以通过总线860连接。其中，输入输出接口830为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口840为各种联网设备提供连接接口。存储接口850为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，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前述任意一种视频传输方法。

本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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。