[发明专利]计算设备、播放装置、播放视频广播流的方法和计算机可读介质

说明书

实施方式利用现有内容传递网络提供了一种用于低延迟实时视频流的结构。示例方法包括在广播流的开始处创建用于广播流的播放列表，该广播流标识至少两个分段文件。分段文件的每一个的内容是表头。该方法还包括将播放列表和分段文件的每一个传输到高速缓存服务器，将视频广播流作为一系列帧获得，并利用HTTP块传输协议将该系列帧中的每个帧传输到高速缓存服务器，每个帧与播放列表中标识的第一分段文件相关联并写入第一分段文件。当广播流中的帧是中断帧时，该方法包括传输第一分段文件的文件结束标记，并且在传输之前为中断帧添加视频头。

本申请是于2017年8月4日递交的申请号为201780047979.X、题为“计算设备、用于生成和接收低延迟视频流的方法”的PCT专利申请PCT/US2017/045437进国家阶段申请的分案申请，该PCT申请要求于2017年7月19日提交的美国非临时申请第15/654,494号的以及于2016年8月4日提交的美国临时申请第62/371,092号、题为“低延迟HTTP实时流”的优先权，并且是上述两个申请的继续申请，以上申请的公开内容均通过引用并入本文。

背景技术

内容提供商向观看者分发媒体内容。一些这样的内容提供商提供实时流媒体，该实时流媒体实时或接近实时地提供。内容提供商通常选择通过持久连接或通过HTTP/HTTPS(超文本传输协议)/(HTTP安全协议)来分发实时流媒体。持久连接协议(例如实时消息传送协议(RTMP))通过在流的持续时间内持久存在的连接，一次一帧地向观看者分发实时流媒体。这种直接分发允许低延迟，例如大约2秒。延迟是介于当在广播设备上产生内容时与当观看设备播放内容时之间的时间。但是为大量观看者(例如数百个)提供持久的连接是昂贵的并因此成本过高。通过HTTP分发实时流媒体可以利用HTTP实时流协议(HLS)完成，该协议将实时视频流分解到非常短的文件的播放列表中，所述文件使用标准内容分发网络(CDN)或类似的缓存服务分发和缓存。通过内容分发网络的分发不限制观看者，但是将流分段为短文件的基于HTTP的流协议增加了延迟。例如，在HLS的情况下，延迟通常约为9-10秒。

发明内容

所公开的实施方式为实时流流媒体提供了低延迟的有成本效益的解决方案。实施方式包括低延迟HTTP实时流协议(也称为LHLS)，其利用分块HTTP传输和修改的HLS播放列表文件一次一帧地传输实时流媒体文件。利用本文所公开的协议，可以使用内容分发网络向实时流媒体文件提供大约2秒的延迟，这使得能够实际上向无限数量的观看者分发。这种低延迟时间使得实时流视频广播的任何数量的观看者能够提供闭合的反馈回路，其中来自观看者的参与被实时或接近实时地提供给广播者以及其他观看者。例如，观看者可以对广播进行评论，可以对广播中的特定时刻表示认可，可以邀请其他社交媒体用户加入广播等。由于低延迟(例如2秒或更短)，在适合于允许广播者对观看者做出反应并与观看者交互的延迟时间段内可以将这种参与返回提供给观看者和广播者。

在一些实施方式中，实时流视频服务器可以利用分块HTTP传输将实时视频流的每个帧传输给缓存服务器(例如内容分发网络)。然后，速缓存服务器也使用分块HTTP传输向观看者提供帧。在分块HTTP传输中，文件是利用HTTP传输的，但是是以许多单独传输的方式，并不预先知道文件的总持续时间。每个块(帧)与文件(也称为分段文件)相关联，并且整个实时流媒体广播可以由一系列分段文件组成。每个分段文件可以表示大致的时间段，例如3秒的视频。但是，在分段中的帧传输到缓存服务器之前，并不知道任何分段文件的确切的持续时间。而是一旦在视频流中识别出中断帧，就确定每个特定分段文件的持续时间。中断帧可以表示在某时间间隔(例如3秒)后接收的关键帧，使得一旦已经接收到所有帧，每个分段文件大约为3秒长。中断帧还可以表示改变实时流广播的视频属性的不连续。例如，当广播者从照相手机切换到无人机摄像机时，或者当广播的视频质量因广播者可用的带宽而改变时，可能发生不连续。以这种方式生成分段文件允许视频服务器以LHLS格式和HLS格式提供广播，这是由于已经完成的分段文件可以被添加到HLS播放列表。这使得不具有LHLS查看器的观看者能够参与广播，即使这些观看者由于延迟增加可能无法参与闭合的反馈回路中也是如此。