用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及其播控方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及其播控方法，包括音頻輸入模塊、音頻切換單元和音頻輸出模塊；通過進行系統(tǒng)配置，確定矩陣輸入源個數(shù)和輸出頻率個數(shù)，產(chǎn)生交叉矩陣和對應(yīng)的交叉開關(guān)，并根據(jù)每個輸出頻率的需求進行EPG編單；系統(tǒng)從不同類型的輸入源獲取輸入流，送到交叉矩陣中，交叉矩陣的交叉開關(guān)根據(jù)EPG編單結(jié)果定時開啟或關(guān)閉，將輸入流按照時間進行重新組合，形成多個新的音頻流。本發(fā)明通過音頻切換矩陣可以將電臺已有直播節(jié)目、音頻資源進行不同組合形成豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)頻率，還可以使多個網(wǎng)絡(luò)頻率共用同一個直播間節(jié)約投資。
【專利說明】用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及其播控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域的廣播電臺網(wǎng)上播控技術(shù)，具體地說是一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及其播控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展為廣播電臺提供了新的傳播渠道。移動互聯(lián)網(wǎng)打破了原來廣播電臺通過FM/AM頻率頻段的限制，廣播電臺可以根據(jù)自身需要或受眾需求任意開設(shè)網(wǎng)絡(luò)頻道，所以傳統(tǒng)廣播一個頻率一個直播間的模式會導(dǎo)致投資成本較大無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)頻率建設(shè)新情況。網(wǎng)絡(luò)頻率都是采用流媒體輸出，而當(dāng)前用于傳統(tǒng)廣播的音頻切換矩陣無法滿足對將流媒體輸入和流媒體輸出的切換控制需求。此外如何將電臺已有直播節(jié)目、歷史節(jié)目和其他音頻等資源進行有效組合應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)頻率目前還缺乏有效的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及使用該切換矩陣的網(wǎng)絡(luò)廣播播控方法。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，包括音頻輸入模塊、音頻切換單元和音頻輸出模塊；
[0005]所述音頻輸入模塊，音頻源與音頻切換單元連接，用于將不同類型、不同壓縮格式、不同采樣率的音頻流統(tǒng)一成同類型、同壓縮格式、同采樣率的音頻流；
[0006]所述音頻切換單元，連接音頻輸入模塊和音頻輸出模塊，用于將統(tǒng)一后的音頻流數(shù)據(jù)按照時間進行重新組合，形成多個新的音頻流，輸出到音頻輸出模塊；
[0007]所述音頻輸出模塊，連接音頻切換單元，用于將音頻切換單元輸出的音頻流轉(zhuǎn)分別轉(zhuǎn)換成RTSP流、HTTP Live Steaming流、聲卡輸出流和文件流，形成不同的網(wǎng)絡(luò)頻率。
[0008]所述音頻輸入模塊包括RTSP Stream Client 接口 模塊、Http Stream Client接口模塊、聲卡接口模塊、文件輸入接口模塊、輸入抽象接口模塊、Transcoding模塊和Resamples 模塊；
[0009]所述RTSP Stream Client接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁RTSP音頻流；
[0010]所述Http Stream Client接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁HTTPLiveSteaming 音步頁流；
[0011]所述聲卡接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁聲卡輸出的音頻流；
[0012]所述文件輸入接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁文件輸出音頻流；
[0013]所述輸入抽象接口模塊一端連接RTSP Stream Client接口模塊、Http StreamClient接口模塊、聲卡接口模塊和文件輸入接口模塊，另一端與Transcoding模塊連接，
[0014]用于將不同類型的音頻資源進行規(guī)范化處理并統(tǒng)一音頻流格式；
[0015]所述Transcoding模塊一端連接輸入抽象接口模塊,另一端連接Resamples模塊，[0016]將被規(guī)范化的音頻流進行音頻Codec的轉(zhuǎn)碼，將音頻流轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的壓縮格式；
[0017]所述Resamples模塊連接Transcoding模塊和音頻切換單元,將統(tǒng)一壓縮格式后的音頻流進行采樣率統(tǒng)一。
[0018]所述音頻切換單元包括交叉矩陣和EPG控制單元；
[0019]所述交叉矩陣是由多個輸入流和多個輸出流組成，每個輸入流與輸出流的交點處設(shè)置交叉開關(guān)；
[0020]所述EPG控制單元是控制交叉開關(guān)的人機接口。
[0021]所述交叉開關(guān)是用來控制對應(yīng)輸入流和輸出流通斷的開關(guān)器。
[0022]所述音頻輸出單元包括統(tǒng)一輸出接口模塊、RTSP服務(wù)器模塊、HTTP流媒體服務(wù)器模塊、聲卡輸出模塊和文件輸出模塊。
[0023]一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1:進行系統(tǒng)配置，確定矩陣輸入源個數(shù)和輸出頻率個數(shù)，產(chǎn)生交叉矩陣和對應(yīng)的交叉開關(guān)，并根據(jù)每個輸出頻率的需求進行EPG編單；
[0025]步驟2:EPG編單完成后，系統(tǒng)從不同類型的輸入源獲取輸入流，送到交叉矩陣中，交叉矩陣的交叉開關(guān)根據(jù)EPG編單結(jié)果定時開啟或關(guān)閉，將輸入流按照時間進行重新組合，形成多個新的音頻流。
[0026]所述EPG編單是按照輸出流的要求設(shè)定對應(yīng)交叉開關(guān)開啟或關(guān)閉時間的過程。
[0027]所述輸入源包括聲卡輸入源、RTSP輸入源、HTTP輸入源和文件輸入源。
[0028]所述RTSP輸入源和所述HTTP輸入源，采用預(yù)判預(yù)取的方法:當(dāng)下一個需求切換RTSP流或者HTTP流輸入時，提前一段時間建立連接，當(dāng)切換時間到達時進行快速無縫切換。
[0029]所述文件輸入源采用硬件定時的機制。
[0030]本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0031]1.通過本發(fā)明為各地廣播電臺搭建網(wǎng)絡(luò)廣播提供了一種快速、便捷的方法，即可以廣播電臺現(xiàn)有的頻率直播節(jié)目和已有的音頻資料，通過音頻切換矩陣定義的切換規(guī)則，形成不同類型的網(wǎng)絡(luò)頻率，給電臺在網(wǎng)絡(luò)時代開展面向小眾的“窄播”提供技術(shù)條件；
[0032]2.通過本發(fā)明可以讓廣播電臺制作網(wǎng)絡(luò)頻率時，可以使用RTSP、HTTP、聲卡輸入、音頻文件等不同形式的輸入源，為豐富音頻內(nèi)容提供了保障；
[0033]3.通過本發(fā)明可以讓廣播電臺網(wǎng)絡(luò)頻率播控人員按照所見即所得的方式對多種輸入進行控制選擇，輸出不同的網(wǎng)絡(luò)頻率，十分快捷的實現(xiàn)專題網(wǎng)絡(luò)電臺；
[0034]4.通過本發(fā)明可以為電臺原有頻率平移到網(wǎng)絡(luò)時，根據(jù)自動播出系統(tǒng)的EPG進行廣告替換，使得網(wǎng)絡(luò)播出的廣告和電臺FM/AM播出的廣告不同，為電臺營收提供新的途徑；
[0035]5.通過本發(fā)明可以使多個網(wǎng)絡(luò)頻率共用同一個直播間，節(jié)約投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。[0038]如圖1所示，本發(fā)明中用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，包括以下幾個組成部分:音頻輸入模塊、音頻切換單元和音頻輸出模塊。音頻流數(shù)據(jù)從上述音頻輸入模塊經(jīng)音頻切換單元到音頻輸出單元輸出，EPG控制單元控制音頻切換單元中矩陣開關(guān)進而改變音頻流輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系。
[0039]其中音頻輸入模塊包含RTSP Client,Http Stream Client、聲卡和文件輸入接口來接駁不同類型的音頻資源，然后經(jīng)由輸入抽象接口將不同類型的音頻資源進行規(guī)范化并統(tǒng)一格式。被規(guī)范化的音頻流經(jīng)由Transcoding模塊進行音頻Codec的轉(zhuǎn)碼,將音頻流轉(zhuǎn)換成預(yù)先配置的壓縮格式，再經(jīng)由Resamples進行采樣率統(tǒng)一，通過上述音頻輸入模塊各組件，將不同類型、不同壓縮格式、不同采樣率的音頻流數(shù)據(jù)統(tǒng)一成同類型、同壓縮格式、同采樣率的音頻流，供音頻切換單元進行處理。
[0040]所述音頻切換單元是由切換矩陣和EPG控制單元組成，其中切換矩陣是由N輸入M輸出的矩陣，N個輸入和M各輸出之間有交叉開關(guān)可以控制連通與否，S卩如果某路輸入音頻輸入A要輸出到音頻輸出A’上，那么只需要將A和A’之間的交叉開關(guān)打開即可。如果多路音頻輸出要輸入到同一條輸出上，那么切換矩陣將根據(jù)該條輸出交叉開關(guān)處于開啟狀態(tài)的數(shù)量自動進行混音操作。切換矩陣通過打開同一條輸入上多個交叉開關(guān)可實現(xiàn)支持將一條輸入輸出到多條輸出上去。其中，交叉開關(guān)的開啟和關(guān)閉是由EPG控制單元控制的。EPG控制單元將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每條輸出的輸出內(nèi)容、時間順序?qū)η袚Q矩陣的交叉開關(guān)進行控制，EPG控制單元提供人機接口，以方便用戶定義輸出路數(shù)及輸出的方式、按時間定義輸出的來源并定時控制相關(guān)交叉開關(guān)。
[0041]所述音頻輸出模塊接收從音頻切換單元輸出的音頻流，經(jīng)由統(tǒng)一輸出接口將標(biāo)準(zhǔn)的音頻流分別轉(zhuǎn)換成RTSP流、HTTP Live Steaming流、聲卡輸出流和文件流的方式分別進入向?qū)?yīng)的具體輸出模塊。在RTSP流中，音頻流會被封裝到RTP數(shù)據(jù)包中。在HTTP LiveSteaming中，音頻流被分片成aac或ts格式的小文件,并生成m3u8文件。在聲卡輸出模塊，音頻流被轉(zhuǎn)換成PCM數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)的聲卡。在文件輸出時則將音頻流進行轉(zhuǎn)碼，保存成WAV、MP3或S48格式的文件。
[0042]本發(fā)明中還涉及一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，包括以下步驟:
[0043](I)開始進行系統(tǒng)配置，主要配置包括輸入源的配置、輸出頻率配置和EPG編單。
[0044]( 1.1)所述輸入源的配置主要包括配置聲卡輸入及輸入音頻的采用率、每采樣BIT數(shù)和音頻通道數(shù)(單聲道或立體聲)，RTSP源和HTTP源主要配置URL地址、認證用戶名密碼及傳輸協(xié)議和音頻格式，文件輸入主要配置文件的路徑及格式。
[0045](1.2)所述輸出頻率配置主要配置輸出頻率的個數(shù)及輸出頻率的輸出類型。
[0046](1.3)通過上述(11)和(12)的配置可以確定矩陣輸入源N和輸出頻率個數(shù)M的值，然后生產(chǎn)NxM矩陣和對應(yīng)的交叉開關(guān)，并根據(jù)每個輸出頻率的需求對輸出賠率輸出音頻進行編單，即對NxM矩陣中的每個交叉開關(guān)的定時，指定其開啟和關(guān)閉時間。
[0047](2)編單完成，系統(tǒng)可以開始工作，系統(tǒng)會分別從不同類型的輸入源獲取音頻輸入，然后送到切換矩陣中，切換矩陣的交叉開關(guān)根據(jù)編單進行的定時開啟或關(guān)閉，輸出頻率音頻產(chǎn)生。
[0048](2.1)聲卡輸入如果對應(yīng)的是廣播電臺原有頻率的音頻線接入，切換矩陣可以預(yù)先讀取對于的電子節(jié)目單，然后在原有頻率的廣告時間切換關(guān)閉對應(yīng)交叉開關(guān)，開啟其他交叉開關(guān)達到替換原有頻率廣告的功能；
[0049](2.2)聲卡輸入如果對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)直播間調(diào)音臺的音頻線輸入，切換矩陣可以根據(jù)需要分別接入到不同的輸出網(wǎng)絡(luò)頻率，從而達到無需調(diào)整任何設(shè)備或線纜，復(fù)用網(wǎng)絡(luò)直播間的功能；
[0050](2.3) RTSP/HTTP源輸入音頻，由于在切換的過程中需要建立先建立連接，通過認證才可以獲得音頻，有較大延時，因此在實現(xiàn)時，采用預(yù)判預(yù)取的方法，即當(dāng)下一個需求切換RTSP/HTTP網(wǎng)絡(luò)流輸入時，提前X秒先建立連接，等切換時間到達時實現(xiàn)快速無縫切換，其中X的值由對源的不同分別設(shè)置。
[0051](2.4)如果是文件輸入源的話，在實現(xiàn)文件流化的過程中，要采用硬件定時的機制保證文件的讀取編碼輸出速率和流媒體的速率一致，防止出現(xiàn)文件流化的過快或過慢而導(dǎo)致的聲音斷續(xù)或終端緩沖區(qū)溢出。
[0052](3)切換矩陣輸出流的建立方法遵循對應(yīng)的輸出類型標(biāo)準(zhǔn)，為了保證大規(guī)模并發(fā)訪問網(wǎng)絡(luò)頻率音頻流，系統(tǒng)采用在切換矩陣后端放在流媒體分發(fā)服務(wù)器的方法。
【權(quán)利要求】
1.一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，其特征在于，包括音頻輸入模塊、音頻切換單兀和首頻輸出I旲塊； 所述音頻輸入模塊，音頻源與音頻切換單元連接，用于將不同類型、不同壓縮格式、不同采樣率的音頻流統(tǒng)一成同類型、同壓縮格式、同采樣率的音頻流； 所述音頻切換單元，連接音頻輸入模塊和音頻輸出模塊，用于將統(tǒng)一后的音頻流數(shù)據(jù)按照時間進行重新組合，形成多個新的音頻流，輸出到音頻輸出模塊； 所述音頻輸出模塊，連接音頻切換單元，用于將音頻切換單元輸出的音頻流轉(zhuǎn)分別轉(zhuǎn)換成RTSP流、HTTP Live Steaming流、聲卡輸出流和文件流，形成不同的網(wǎng)絡(luò)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，其特征在于，所述音頻輸入模塊包括RTSP Stream Client接口模塊、Http Stream Client接口模塊、聲卡接口模塊、文件輸入接口模塊、輸入抽象接口模塊、Transcoding模塊和Resamples模塊； 所述RTSP Stream Client接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁RTSP音頻流；所述Http Stream Client接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁HTTPLiveSteaming 音步頁流； 所述聲卡接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁聲卡輸出的音頻流； 所述文件輸入接口模塊連接到輸入抽象接口模塊，用于接駁文件輸出音頻流； 所述輸入抽象接口模塊一端連接RTSP Stream Cl ient接口模塊、Http Stream Client接口模塊、聲卡接口模塊和文件輸入接口模塊，另一端與Transcoding模塊連接，用于將不同類型的音頻資源進行規(guī)范化處理并統(tǒng)一音頻流格式； 所述Transcoding模塊一端連接輸入抽象接口模塊，另一端連接Resamples模塊,將被規(guī)范化的音頻流進行音頻Codec的轉(zhuǎn)碼,將音頻流轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的壓縮格式；所述Resamples模塊連接Transcoding模塊和音頻切換單元，將統(tǒng)一壓縮格式后的音頻流進行采樣率統(tǒng)一 O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，其特征在于，所述音頻切換單元包括交叉矩陣和EPG控制單元； 所述交叉矩陣是由多個輸入流和多個輸出流組成，每個輸入流與輸出流的交點處設(shè)置交叉開關(guān)； 所述EPG控制單元是控制交叉開關(guān)的人機接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，其特征在于，所述交叉開關(guān)是用來控制對應(yīng)輸入流和輸出流通斷的開關(guān)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣，其特征在于，所述音頻輸出單元包括統(tǒng)一輸出接口模塊、RTSP服務(wù)器模塊、HTTP流媒體服務(wù)器模塊、聲卡輸出模塊和文件輸出模塊。
6.一種用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:進行系統(tǒng)配置，確定矩陣輸入源個數(shù)和輸出頻率個數(shù)，產(chǎn)生交叉矩陣和對應(yīng)的交叉開關(guān)，并根據(jù)每個輸出頻率的需求進行EPG編單； 步驟2:EPG編單完成后，系統(tǒng)從不同類型的輸入源獲取輸入流，送到交叉矩陣中，交叉矩陣的交叉開關(guān)根據(jù)EPG編單結(jié)果定時開啟或關(guān)閉，將輸入流按照時間進行重新組合，形成多個新的音頻流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，其特征在于，所述EPG編單是按照輸出流的要求設(shè)定對應(yīng)交叉開關(guān)開啟或關(guān)閉時間的過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，其特征在于，所述輸入源包括聲卡輸入源、RTSP輸入源、HTTP輸入源和文件輸入源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣播控方法，其特征在于，所述RTSP輸入源和所述HTTP輸入源，采用預(yù)判預(yù)取的方法:當(dāng)下一個需求切換RTSP流或者HTTP流輸入時，提前一段時間建立連接，當(dāng)切換時間到達時進行快速無縫切換。
10.根據(jù)權(quán)利 要求8所述的用于網(wǎng)絡(luò)廣播的流媒體切換矩陣及其播控方法，其特征在于，所述文件輸入源采用硬件定時的機制。
【文檔編號】H04L29/06GK103812842SQ201210457095
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】孫建偉, 馬躍, 楊海波, 賈正峰, 于碧輝, 卜立平 申請人:中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所有限公司