專利名稱：實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種視頻信息處理技術領域的系統(tǒng)，具體是一種實時流媒體集群 轉碼系統(tǒng)。
背景技術：
目前的音視頻編解碼領域中存在著面對不同應用的國際標準，如 MPEG-2(MovingPicture Exports Group，運動圖像專家組)、MPEG_4、H. 263及AVC (Advanced Video Coding，高級視頻編碼)等等，這些標準采用不同的編碼方法和壓縮技術對原始視頻 數(shù)據(jù)進行處理，將數(shù)據(jù)量龐大的原始圖像序列轉碼為不同格式的壓縮碼流。這些標準被廣 泛的應用在數(shù)字電視，網(wǎng)絡電視和手機電視等領域，但是面向不同應用的信源、傳輸系統(tǒng)和 接收終端上存在著互異的技術標準，在僅支持某一種標準的系統(tǒng)或設備上，其他標準的視 頻信號很難正常處理。隨著“三網(wǎng)融合”和多媒體技術快速發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡多媒體應用日趨普及，異構 網(wǎng)絡和終端不斷融合，視頻數(shù)據(jù)不得不可以根據(jù)不同的應用需求而采用不同的編碼格式及 參數(shù)配置。為了解決視頻數(shù)據(jù)在不同平臺的分發(fā)與共享的問題，目前一般采用轉碼技術，將 源素材轉換為目標平臺需要的編碼格式，并根據(jù)具體環(huán)境進行參數(shù)設置，以適應實際需要。目前常用的轉碼技術中，一種是采用頻域轉碼，即根據(jù)原始數(shù)據(jù)格式及目標格式， 對源視頻素材進行部分解碼，利用源素材的運動矢量進行運動重估計，然后利用估計量進 行編碼。這種方法計算量較小，轉碼效率較高，但這樣方法需要對特定的編碼格式進行方法 設計，一般對運動向量和編碼速率有一定的限制，靈活性不好，且對視頻質量會產生一定的 影響。另一種是采用像素域轉碼，即采用全解全編的級聯(lián)方式，將源素材解碼到像素域，根 據(jù)需要對數(shù)據(jù)進行處理后，再編碼為目標格式。這種方式的計算量較大，消耗計算資源較 多，但對視頻質量的損失較小，且對編碼格式和參數(shù)的限制較少，編解碼庫相互獨立，可以 方便的搭建為各種組合，且可為其他視頻處理提供支持。在采用集群系統(tǒng)的平臺上，計算資 源的消耗可以通過適當?shù)脑黾庸?jié)點數(shù)量來彌補。經對現(xiàn)有文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?200710043983. 7，專利名稱為以圖 像組結構為并行處理單元的視頻集群轉碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用戶界面模塊、音視頻解復用 模塊、視頻分割模塊、集群任務調度模塊、網(wǎng)絡連接設備、視頻轉碼模塊、音頻轉碼模塊、視 頻合并模塊、音視頻復用模塊，通過對原始多媒體碼流進行解復用及分割、調度分發(fā)、并行 轉碼、合并及復用等一系列處理轉化為新的多媒體碼流的系統(tǒng)結構和模塊運行流程。但是 該技術在對碼流進行解復用、分割、合并、復用時，各個模塊是順序工作的，即該技術需要在 解復用為音視頻基本流后，根據(jù)執(zhí)行終端數(shù)量將基本流分割成若干片段進行轉碼處理，然 后將所有片段收集合并為新的音視頻基本流，最后根據(jù)設置將音視頻基本流復用輸出，在 每個轉碼任務中各個模塊是分時工作的，因此輸入輸出的數(shù)據(jù)需為以文件形式存在的多媒 體碼流，無法滿足流媒體實時轉碼輸出的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的上述不足，提出了一種實時流媒體集群轉碼 系統(tǒng)。本發(fā)明通過構建可靈活擴展的編解碼庫，根據(jù)用戶設置對輸入的高/標清流媒體數(shù) 據(jù)進行實時處理和轉碼，實現(xiàn)了高/標清流媒體的實時轉碼，并且可以根據(jù)不同的需要輸 出不同格式的視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括用戶控制模塊、任務管理模塊、系統(tǒng)調度模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)推 送模塊、若干個音視頻轉碼模塊和內部數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中用戶控制模塊與任務管理模 塊相連傳輸任務信息及碼流分析信息，用戶控制模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸系統(tǒng)狀態(tài)信 息，任務管理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集指令及碼流分析信息，任務管理模塊與系 統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務信息及任務狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸數(shù) 據(jù)分發(fā)指令及數(shù)據(jù)處理狀況，系統(tǒng)調度模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，系統(tǒng) 調度模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與音視頻轉碼模塊相連傳 輸任務及狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)采集模塊、音視頻轉碼模塊和數(shù)據(jù)推送模塊分別與內部數(shù)據(jù)傳輸 模塊相連傳輸碼流數(shù)據(jù)。所述的任務管理模塊包括用戶交互子模塊、任務監(jiān)控子模塊、任務預估子模塊及 自學習優(yōu)化子模塊，其中用戶交互子模塊與用戶控制模塊相連傳輸用戶控制指令及任務 信息，用戶交互子模塊與任務監(jiān)控子模塊相連傳輸任務控制指令及任務狀態(tài)信息，任務監(jiān) 控子模塊與任務預估子模塊相連傳輸任務預估信息，任務預估子模塊與自學習優(yōu)化子模塊 相連傳輸優(yōu)化參數(shù)信息，任務監(jiān)控子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸預估結果信息，任務監(jiān) 控子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采集指令及碼流信息。所述的系統(tǒng)調度模塊包括節(jié)點分配子模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊和動態(tài)調整子模塊， 其中節(jié)點分配子模塊與任務管理模塊相連傳輸任務節(jié)點分配信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與內 部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸分發(fā)調度指令及數(shù)據(jù)分發(fā)狀態(tài)信息，動態(tài)調整子模塊與數(shù)據(jù)分發(fā) 子模塊相連傳輸節(jié)點動態(tài)調整信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集狀態(tài)信 息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸推送狀態(tài)信息，節(jié)點分配子模塊與音視頻轉 碼模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信息。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)輸入子模塊、碼流分析子模塊、流媒體解復用子模 塊、流媒體分割子模塊和內部數(shù)據(jù)封裝子模塊，其中數(shù)據(jù)輸入子模塊與任務管理模塊相連 傳輸數(shù)據(jù)采集指令信息，數(shù)據(jù)輸入子模塊分別與碼流分析子模塊和流媒體解復用子模塊相 連傳輸媒體數(shù)據(jù)，碼流分析子模塊與任務管理模塊傳輸碼流分析信息，流媒體解復用子模 塊與流媒體分割子模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)流，流媒體分割子模塊與內部數(shù)據(jù)封裝子模塊 相連傳輸分割后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸采集狀態(tài)信息， 內部數(shù)據(jù)封裝子模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包。所述的內部數(shù)據(jù)傳輸模塊包括輸入緩沖管理子模塊、輸出緩沖管理子模塊和數(shù) 據(jù)傳輸子模塊，其中數(shù)據(jù)傳輸子模塊分別與輸入緩沖管理子模塊和輸出緩沖管理子模塊 相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包；輸入緩沖管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸輸入緩沖區(qū)狀態(tài)信 息，輸出緩沖管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸輸出緩沖區(qū)狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)傳輸子模塊 與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸調度指令信息；輸入緩沖管理子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)傳輸子模塊與音視頻轉碼模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，輸出緩沖管理子 模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包。所述的數(shù)據(jù)推送模塊包括數(shù)據(jù)拼接子模塊、音視頻復用子模塊和數(shù)據(jù)輸出子模 塊，其中數(shù)據(jù)拼接子模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)，音視頻復用子模塊與 數(shù)據(jù)拼接子模塊相連傳輸無縫拼接后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與音視頻復用子模塊 相連傳輸復用后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)信 肩、o所述的音視頻轉碼模塊包括轉碼器管理子模塊、音視頻編碼子模塊、音視頻解碼 子模塊及音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊，其中轉碼器管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務 及狀態(tài)信息，音視頻解碼子模塊和音視頻編碼子模塊分別與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音 視頻數(shù)據(jù)包，音視頻數(shù)據(jù)解碼子模塊與音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊相連傳輸解碼后的音視頻數(shù) 據(jù)，音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊與音視頻編碼子模塊相連傳輸處理后的音視頻數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是可以根據(jù)用戶設置利用集群計算系統(tǒng)對 輸入的高/標清流媒體數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定可靠的實時轉碼，輸出多種格式的流媒體數(shù)據(jù)，解決 了像素域轉碼計算量過大而不能處理實時碼流的問題。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成連接示意圖；圖2是實施例中內部數(shù)據(jù)封裝子模塊打包的包結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的系統(tǒng)進一步描述本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提 下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述 的實施例。實施例本實施例將原始音頻格式為MPEG2L2 (雙聲道，48kHz，96kbps)、視頻格式為 MPEG21080i (分辨率為1920X1080，幀率25fps，碼率為16Mbps)、復用格式為MPEG2TS (傳 輸碼流)、以UDP(用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)輸入的實時碼流轉碼為MPEG2AAC(雙聲道，48kHz， 96kbps)、視頻格式為H. 264720p (分辨率為1280X720，幀率25fps，碼率為4Mbps)、復用格式 為MPEG2TS、以UDP實時輸出的碼流。如圖1所示，本實施例包括用戶控制模塊、任務管理模塊、系統(tǒng)調度模塊、數(shù)據(jù)采 集模塊、數(shù)據(jù)推送模塊、若干個音視頻轉碼模塊和內部數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中用戶控制模塊 與任務管理模塊相連傳輸任務信息及碼流分析信息，用戶控制模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳 輸系統(tǒng)狀態(tài)信息，任務管理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集指令及碼流分析信息，任務 管理模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務信息及任務狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模 塊相連傳輸數(shù)據(jù)分發(fā)指令及數(shù)據(jù)處理狀況，系統(tǒng)調度模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采 集狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與音視頻轉 碼模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)采集模塊、音視頻轉碼模塊和數(shù)據(jù)推送模塊分別與 內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸碼流數(shù)據(jù)。
本實施例中用戶控制模塊以TOB (網(wǎng)絡)頁面為終端，首先用戶可以通過顯示終端 設置UDP的采集指令，用戶控制模塊將采集指令傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊并取回原始TS碼流的 分析結果。用戶根據(jù)原始碼流信息設置目標TS碼流參數(shù)及節(jié)點數(shù)量范圍、任務優(yōu)先級等屬 性后，用戶控制模塊向任務管理模塊下達轉碼任務。用戶也可以通過用戶控制模塊查看任 務及系統(tǒng)信息，管理轉碼任務及集群計算系統(tǒng)。所述的任務管理模塊包括用戶交互子模塊、任務監(jiān)控子模塊、任務預估子模塊及 自學習優(yōu)化子模塊，其中用戶交互子模塊與用戶控制模塊相連傳輸用戶控制指令及任務 信息，用戶交互子模塊與任務監(jiān)控子模塊相連傳輸任務控制指令及任務狀態(tài)信息，任務監(jiān) 控子模塊與任務預估子模塊相連傳輸任務預估信息，任務預估子模塊與自學習優(yōu)化子模塊 相連傳輸優(yōu)化參數(shù)信息，任務監(jiān)控子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸預估結果及任務信息， 任務監(jiān)控子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采集指令及碼流信息。本實施例中任務管理 模塊從用戶控制模塊獲取任務信息，任務預估子模塊首先對該任務進行預估，根據(jù)任務的 計算復雜度及經自學習優(yōu)化后的修正系數(shù)獲取任務復雜度，然后將預估結果傳輸給系統(tǒng)調 度模塊來分配任務工作節(jié)點并獲取節(jié)點分配情況。當節(jié)點分配正常時，任務管理模塊將向 系統(tǒng)調度模塊下達任務開始指令。所述的系統(tǒng)調度模塊包括節(jié)點分配子模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊和動態(tài)調整子模塊， 其中節(jié)點分配子模塊與任務管理模塊相連傳輸任務節(jié)點分配信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與內 部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸分發(fā)調度指令及數(shù)據(jù)分發(fā)狀態(tài)信息，動態(tài)調整子模塊與數(shù)據(jù)分發(fā) 子模塊相連傳輸節(jié)點動態(tài)調整信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集狀態(tài)信 息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸推送狀態(tài)信息，節(jié)點分配子模塊與音視頻轉 碼模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信息。本實施例中系統(tǒng)調度模塊在接收到任務管理模塊的任務 信息及節(jié)點申請后，節(jié)點分配子模塊根據(jù)節(jié)點工作狀態(tài)及任務預估結果分配工作節(jié)點，本 實施例中節(jié)點分配子模塊將3臺工作節(jié)點及一臺備用節(jié)點分配給該任務，節(jié)點分配子模塊 將任務信息分發(fā)至各指定工作節(jié)點。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)輸入子模塊、碼流分析子模塊、流媒體解復用子模 塊、流媒體分割子模塊和內部數(shù)據(jù)封裝子模塊，其中數(shù)據(jù)輸入子模塊與任務管理模塊相連 傳輸數(shù)據(jù)采集指令信息，數(shù)據(jù)輸入子模塊分別與碼流分析子模塊和流媒體解復用子模塊相 連傳輸媒體數(shù)據(jù)，碼流分析子模塊與任務管理模塊傳輸碼流分析信息，流媒體解復用子模 塊與流媒體分割子模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)流，流媒體分割子模塊與內部數(shù)據(jù)封裝子模塊 相連傳輸分割后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸采集狀態(tài)信息， 內部數(shù)據(jù)封裝子模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包。本實施例中數(shù)據(jù)采集 模塊的數(shù)據(jù)輸入子模塊根據(jù)指令從UDP端口獲取原始TS碼流，碼流分析子模塊對數(shù)據(jù)進 行分析獲取TS碼流信息。在任務開始后流媒體解復用子模塊對TS碼流進行解復用，獲 取MPEG2L2音頻基本流及MPEG2視頻基本流，流媒體分割子模塊將MPEG2L2音頻基本流和 MPEG2視頻基本流以G0P為基本單元分別進行快速無縫分割，然后內部數(shù)據(jù)封裝子模塊按 照圖2所示的包結構打包根據(jù)流媒體的實時性要求，音視頻數(shù)據(jù)的分割不應過長，以降低 轉碼處理造成的整體延時，同時分割不可以造成音視頻數(shù)據(jù)無法正常解碼，即為無縫分割。 數(shù)據(jù)包在Open-Gop (開放圖像組)處需要向前冗余一個Gop的數(shù)據(jù)，并在包頭結構中設置 冗余標識和冗余幀數(shù)，以實現(xiàn)合并時的無縫合并。數(shù)據(jù)包頭信息中需要標明負載類型，數(shù)據(jù)
7長度等信息。序列編號是為了在收集數(shù)據(jù)包時安排時間順序進行重排序，打包時應從某一 隨機值開始后順序加一。時間戳信息為音視頻同步的重要訊息，從源數(shù)據(jù)中獲得，以90Khz 為單位。所述的內部數(shù)據(jù)傳輸模塊包括輸入緩沖管理子模塊、輸出緩沖管理子模塊和數(shù) 據(jù)傳輸子模塊，其中數(shù)據(jù)傳輸子模塊分別與輸入緩沖管理子模塊和輸出緩沖管理子模塊 相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包；輸入緩沖管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸輸入緩沖區(qū)狀態(tài) 信息，輸出緩沖管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸輸出緩沖區(qū)狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)傳輸子模 塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸調度指令信息；輸入緩沖管理子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳 輸音視頻數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)傳輸子模塊與音視頻轉碼模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，輸出緩沖管 理子模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包。本實施例中內部數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù) 傳輸子模塊根據(jù)調度指令把數(shù)據(jù)采集模塊的音視頻數(shù)據(jù)包以TCP (Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)協(xié)議分發(fā)到指定節(jié)點的音視頻轉碼模塊，或把工作節(jié)點處理完 成的數(shù)據(jù)包收集起來以TCP發(fā)送到數(shù)據(jù)推送模塊。內部數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入緩沖管理子模 塊監(jiān)控數(shù)據(jù)采集模塊的狀態(tài)，當系統(tǒng)處理速度太慢則選擇性丟棄一些數(shù)據(jù)包，并將丟包狀 況反饋給系統(tǒng)調度模塊；內部數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出緩沖管理子模塊監(jiān)控數(shù)據(jù)推送模塊的狀 態(tài)，按照包結構中所含信息對進入數(shù)據(jù)推送模塊的數(shù)據(jù)包進行分類和排序，同時為了保證 實時性，當有某些包延時太多則選擇性丟棄，并將丟包狀況反饋給系統(tǒng)調度模塊。所述的數(shù)據(jù)推送模塊包括數(shù)據(jù)拼接子模塊、音視頻復用子模塊和數(shù)據(jù)輸出子模 塊，其中數(shù)據(jù)拼接子模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)，音視頻復用子模塊與 數(shù)據(jù)拼接子模塊相連傳輸無縫拼接后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與音視頻復用子模塊 相連傳輸復用后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)信 息。本實施例中數(shù)據(jù)推送模塊從內部數(shù)據(jù)傳輸模塊獲取數(shù)據(jù)包，分別對音視頻數(shù)據(jù)進行快 速無縫合并為MPEG2AAC和H. 264的基本流，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包的時間戳信息對兩個基本流做 同步處理，按照TS格式復用后以UDP方式輸出。所述的音視頻轉碼模塊包括轉碼器管理子模塊、音視頻編碼子模塊、音視頻解碼 子模塊及音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊，其中轉碼器管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務 及狀態(tài)信息，音視頻解碼子模塊和音視頻編碼子模塊分別與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音 視頻數(shù)據(jù)包，音視頻數(shù)據(jù)解碼子模塊與音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊相連傳輸解碼后的音視頻數(shù) 據(jù)，音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊與音視頻編碼子模塊相連傳輸處理后的音視頻數(shù)據(jù)。本實施例 中音視頻轉碼處理模塊采用C++工廠類與插件管理類相結合的插件體系，構建出音視頻編 解碼庫和視頻數(shù)據(jù)處理工具庫，根據(jù)任務管理模塊的任務指令，構建出豐富的音視頻數(shù)據(jù) 處理平臺，對音視頻數(shù)據(jù)包進行轉碼處理。在該實施例中，轉碼器管理模塊從系統(tǒng)調度模塊 獲取任務信息后，音視頻編碼子模塊建立起MPEG2 AAC與H. 264編碼器，音視頻解碼子模塊 建立起MPEG2 Audio與MPEG2 Video解碼器，音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊建立起視頻下變換。音 視頻解碼子模塊從內部數(shù)據(jù)傳輸模塊獲取數(shù)據(jù)包后，將音視頻基本流解碼后交由音視頻數(shù) 據(jù)處理子模塊做處理，之后由音視頻編碼子模塊編碼為目標格式后重新打包，再由內部數(shù) 據(jù)傳輸模塊輸出。本實施例中任務管理模塊、系統(tǒng)調度模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)推送模塊和音視 頻轉碼模塊都是采用的DELL Power Edge R710 2U機架式服務器，其余參數(shù)為IntelXeon5500 2. OGHz, DDR3 2*2048Μ，Gigabit LAN port*4，Windows Server 2003 sp3，各服
務器間由千兆路由器相連。 本實施例的優(yōu)點在對實時輸入的高清MPEG2 TS碼流轉碼為H. 264 TS碼流時，采 用3個轉碼節(jié)點+1個備用節(jié)點實現(xiàn)可靠的實時轉碼，輸出碼流穩(wěn)定，這是利用單機對高清 流媒體轉碼的系統(tǒng)不可能達到的，也是現(xiàn)有技術所不具備的功能。
權利要求
一種實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，包括用戶控制模塊、任務管理模塊、系統(tǒng)調度模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)推送模塊、若干個音視頻轉碼模塊和內部數(shù)據(jù)傳輸模塊，其特征在于，用戶控制模塊與任務管理模塊相連傳輸任務信息及碼流分析信息，用戶控制模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸系統(tǒng)狀態(tài)信息，任務管理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集指令及碼流分析信息，任務管理模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務信息及任務狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸數(shù)據(jù)分發(fā)指令及數(shù)據(jù)處理狀況，系統(tǒng)調度模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)，系統(tǒng)調度模塊與音視頻轉碼模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)采集模塊、音視頻轉碼模塊和數(shù)據(jù)推送模塊分別與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸碼流數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)調度模塊 包括節(jié)點分配子模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊和動態(tài)調整子模塊，其中節(jié)點分配子模塊與任務 管理模塊相連傳輸任務節(jié)點分配信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸分發(fā) 調度指令及數(shù)據(jù)分發(fā)狀態(tài)信息，動態(tài)調整子模塊與數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊相連傳輸節(jié)點動態(tài)調整 信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸采集狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊與數(shù)據(jù)推 送模塊相連傳輸推送狀態(tài)信息，節(jié)點分配子模塊與音視頻轉碼模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信 肩、o
3.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù)據(jù)采集模塊 包括數(shù)據(jù)輸入子模塊、碼流分析子模塊、流媒體解復用子模塊、流媒體分割子模塊和內部 數(shù)據(jù)封裝子模塊，其中數(shù)據(jù)輸入子模塊與任務管理模塊相連傳輸數(shù)據(jù)采集指令信息，數(shù) 據(jù)輸入子模塊分別與碼流分析子模塊和流媒體解復用子模塊相連傳輸媒體數(shù)據(jù)，碼流分析 子模塊與任務管理模塊傳輸碼流分析信息，流媒體解復用子模塊與流媒體分割子模塊相連 傳輸音視頻數(shù)據(jù)流，流媒體分割子模塊與內部數(shù)據(jù)封裝子模塊相連傳輸分割后的音視頻數(shù) 據(jù)，數(shù)據(jù)輸入子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸采集狀態(tài)信息，內部數(shù)據(jù)封裝子模塊與內部 數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包。
4.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的內部數(shù)據(jù)傳輸 模塊包括輸入緩沖管理子模塊、輸出緩沖管理子模塊和數(shù)據(jù)傳輸子模塊，其中數(shù)據(jù)傳輸 子模塊分別與輸入緩沖管理子模塊和輸出緩沖管理子模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包；輸入緩 沖管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸輸入緩沖區(qū)狀態(tài)信息，輸出緩沖管理子模塊與系統(tǒng) 調度模塊相連傳輸輸出緩沖區(qū)狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)傳輸子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸調度指 令信息；輸入緩沖管理子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)傳輸子模塊與 音視頻轉碼模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，輸出緩沖管理子模塊與數(shù)據(jù)推送模塊相連傳輸音 視頻數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù)據(jù)推送模塊 包括數(shù)據(jù)拼接子模塊、音視頻復用子模塊和數(shù)據(jù)輸出子模塊，其中數(shù)據(jù)拼接子模塊與內 部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)，音視頻復用子模塊與數(shù)據(jù)拼接子模塊相連傳輸無縫 拼接后的音視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與音視頻復用子模塊相連傳輸復用后的音視頻數(shù) 據(jù)，數(shù)據(jù)輸出子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸數(shù)據(jù)推送狀態(tài)信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的音視頻轉碼模 塊包括轉碼器管理子模塊、音視頻編碼子模塊、音視頻解碼子模塊及音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊，其中轉碼器管理子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸任務及狀態(tài)信息，音視頻解碼子模塊 和音視頻編碼子模塊分別與內部數(shù)據(jù)傳輸模塊相連傳輸音視頻數(shù)據(jù)包，音視頻數(shù)據(jù)解碼子 模塊與音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊相連傳輸解碼后的音視頻數(shù)據(jù)，音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊與音 視頻編碼子模塊相連傳輸處理后的音視頻數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，其特征是，所述的任務管理模塊 包括用戶交互子模塊、任務監(jiān)控子模塊、任務預估子模塊及自學習優(yōu)化子模塊，其中用 戶交互子模塊與用戶控制模塊相連傳輸用戶控制指令及任務信息，用戶交互子模塊與任務 監(jiān)控子模塊相連傳輸任務控制指令及任務狀態(tài)信息，任務監(jiān)控子模塊與任務預估子模塊相 連傳輸任務預估信息，任務預估子模塊與自學習優(yōu)化子模塊相連傳輸優(yōu)化參數(shù)信息，任務 監(jiān)控子模塊與系統(tǒng)調度模塊相連傳輸預估結果信息，任務監(jiān)控子模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連 傳輸數(shù)據(jù)采集指令及碼流信息。
全文摘要
一種視頻信息處理技術領域的實時流媒體集群轉碼系統(tǒng)，包括用戶控制模塊、任務管理模塊、系統(tǒng)調度模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)推送模塊、若干個音視頻轉碼模塊和內部數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中任務管理模塊包括用戶交互子模塊、任務監(jiān)控子模塊、任務預估子模塊及自學習優(yōu)化子模塊；系統(tǒng)調度模塊包括節(jié)點分配子模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)子模塊和動態(tài)調整子模塊；數(shù)據(jù)推送模塊包括數(shù)據(jù)拼接子模塊、音視頻復用子模塊和數(shù)據(jù)輸出子模塊；音視頻轉碼模塊包括轉碼器管理子模塊、音視頻編碼子模塊、音視頻解碼子模塊及音視頻數(shù)據(jù)處理子模塊。本發(fā)明根據(jù)不同的需要以不同格式輸出音視頻數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了高/標清流媒體數(shù)據(jù)的實時處理和轉碼。
文檔編號H04L29/06GK101873482SQ20101021657
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者孫軍, 孫思慧, 張一新, 李偉, 王興東 申請人:上海交通大學