用于远程授课的FLASH视频变速播放方法.pdf

本申请公开了一种用于远程授课的Flash视频变速播放方法，其中，客户端与服务端通过网络连接，所述服务端包括Flash媒体服务器、音频媒体服务器，所述方法包括以下步骤：步骤1，客户端向服务端发送变速播放请求，其包括用于音视频流变速播放的变速倍数；步骤2，Flash媒体服务器根据所述变速倍数，在Flash媒体服务器的配置文件中添加包含修改过的视频信息的条目，其中，所述修改过的视频信息是基于视频流的原始视频信息而修改的；步骤3，Flash媒体服务器上的应用根据所述配置文件，将所述视频流中的原始视频信息替换为所述修改过的视频信息；步骤4，Flash媒体服务器向客户端发送所述视频流，由客户端按照所述视频流中的所述修改过的视频信息进行视频播放。

权利要求书1.  一种用于远程授课的Flash视频变速播放方法，其中，客户端与服务 端通过网络连接，所述服务端包括Flash媒体服务器、音频媒体服务器，所述 方法包括以下步骤： 步骤1，客户端向服务端发送变速播放请求，其包括用于音视频流变速 播放的变速倍数； 步骤2，Flash媒体服务器根据所述变速倍数，在Flash媒体服务器的配置 文件中添加包含修改过的视频信息的条目，其中，所述修改过的视频信息是 基于视频流的原始视频信息而修改的； 步骤3，Flash媒体服务器上的应用根据所述配置文件，将所述视频流中 的原始视频信息替换为所述修改过的视频信息； 步骤4，Flash媒体服务器向客户端发送所述视频流，由客户端按照所述 视频流中的所述修改过的视频信息进行视频播放。 2.  根据权利要求1所述的Flash视频变速播放方法，其中，所述视频流 是使用FMS流媒体服务器向客户端传输的。 3.  根据权利要求1所述的Flash视频变速播放方法，其中，所述视频流 是MP4视频流，在所述步骤2中，根据以下公式修改所述原始视频信息： S2＝S1*R， 其中，S1代表从MP4视频流中提取的计量基准的值，R为变速倍数，S2 为变速后的计量基准的值，将所述原始视频信息中的S1修改为S2。 4.  根据权利要求1所述的Flash视频变速播放方法，所述服务端还包括 音频媒体服务器，所述方法在步骤1之后还包括以下步骤： 步骤2-1，客户端向音频媒体服务器请求音频数据，通过分析获取到的音 频数据，找到音频数据的帧头位置，把音频数据封装成Flash媒体文件； 步骤2-2，客户端根据所述变速倍数，对原始音频数据进行压缩重采样， 实现音频数据的动态流播放。 5.  根据权利要求4所述的Flash视频变速播放方法，其中，客户端通过 监听音视频流的生命周期、以及状态，并控制音视频流的互相同步，保证播 放时视频和音频的时间位置一致，所述状态包括连接、加载、缓冲、播放、 暂停状态。 6.  根据权利要求4所述的Flash视频变速播放方法，其中，客户端在进 行播放时，监听视频和音频的当前播放位置，并获得视频和音频的当前播放 位置的偏差，当视频的当前播放位置大于音频的当前播放位置时，视频播放 暂停，直到视频当前播放位置与音频的当前播放位置相符；当音频的当前播 放位置大于视频的当前播放位置时，音频播放暂停，直到音频的当前播放位 置与视频的当前播放位置相符。

说明书用于远程授课的Flash视频变速播放方法
技术领域
本发明属于在线视频播放技术领域，尤其涉及用于远程授课的Flash视频 变速播放方法。
背景技术
随着互联网应用相关技术的发展，高质量音视频播放时代逐渐到来。目 前，使用FMS(Flash Media Server)提供流媒体播放技术已得到广泛应用。
在视频教学领域，当学员通过在线教学平台观看教学视频时，为了节约 时间提高复习效率，就需要视频变速播放功能，比如以1.2变速、1.5变速、 1.8变速播放。
目前，网络视频播放较多使用Flash技术，但Flash技术本身并没有变速 播放功能。
现有的一种在线教学平台也使用Flash技术，为了满足学员变速观看视频 的需求，采用了一种高成本和低效率的技术方案，即，预先分别压制正常变 速、1.2变速、1.5变速、1.8变速的视频文件，然后上传至视频服务器上。当 学员端(客户端)需要变速播放教学视频时，通过客户端向视频服务器发送 请求，调用相应变速的视频文件。此种技术方案虽然解决了Flash无法变速播 放的问题，但缺点也很明显，即，需要事先压制不同变速的视频文件，部署 更多的视频服务器用于文件存储，且需要繁琐的制作和维护工作，整体经济 效益较低。
发明内容
有鉴于此，申请人开发了一种新的Flash视频变速播放技术，是一种低成 本高效率的技术方案。
为了便于说明，使用下面的表格列出了本发明的技术与现有技术的不同 点。

根据本发明的实施例，提供了一种用于远程授课的Flash视频变速播放方 法，其中，客户端与服务端通过网络连接，所述服务端包括Flash媒体服务器、 音频媒体服务器，所述方法包括以下步骤：步骤1，客户端向服务端发送变 速播放请求，其包括用于音视频流变速播放的变速倍数；步骤2，Flash媒体 服务器根据所述变速倍数，在Flash媒体服务器的配置文件中添加包含修改过 的视频信息的条目，其中，所述修改过的视频信息是基于视频流的原始视频 信息而修改的；步骤3，Flash媒体服务器上的应用根据所述配置文件，将所 述视频流中的原始视频信息替换为所述修改过的视频信息；步骤4，Flash媒 体服务器向客户端发送所述视频流，由客户端按照所述视频流中的所述修改 过的视频信息进行视频播放。
本发明的有益效果主要在于：服务端动态修改视频倍速播放信息，Flash 客户端对音频重采样以及控制音视频同步，最终以较低的存储和计算成本， 实现倍速播放效果。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的Flash视频在线播放系统的总体架构图；
图2是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的业务流程图；
图3是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的服务端流程图；
图4是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的视频变速控制的 流程图；
图5是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的音频变速控制的 流程图；
图6是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的视频变速控制的 流程图；
图7是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的视频变速控制的 流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本发明的实施 例的很多技术细节，但这仅为用来说明本发明的原理的示例、而不意味着任 何限制。本发明能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它 们不背离本发明的原理和精神即可。
另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中， 可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等 处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明 书的公开充分性。
再者，本领域的技术人员应当理解，本说明书的附图仅为用来说明本发 明的原理的示意图，其中的各个部分/模块并非完整和对应的表示，不构成对 本发明的限制。本发明的实施例可按照实际应用而对附图进行添加/修改，或 省略附图中示出的各个部分。
首先，说明本发明的基本原理。
图1是根据本发明的实施例的Flash视频在线播放系统的总体架构图。如 图1所示，根据本发明的实施例的Flash视频在线播放系统主要由视频服务器 (FMS)、音频服务器(Http)、客户端(学员电脑)组成，上述各部分通过 网络连接。
图2示出了根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的业务流程。
Flash视频变速播放的目标是：单位时间内渲染更多的视频帧，单位时间 内输出更多的音频信号。下面，对视频变速播放、音频变速播放、音视频同 步播放分别进行说明。
1、视频变速播放
如图3所示，使用RTMP协议，从视频数据库向FMS服务端传输视频流， 过FMS服务端在对此视频流的视频信息(元数据)进行处理之后，给Flash 客户端播放器发送一份修改过的(虚假的)视频信息。Flash客户端播放器接 收视频信息后按照修改的视频信息处理视频流，从而达到视频变速播放效果。
具体地，渲染更多的视频帧由Flash客户端播放器完成。本发明使用的是 Flash自带的Video控件实现RTMP视频流的播放，想让它渲染更多的帧，修 改Flash控件不太现实，但是，可以给Flash客户端播放器发送一个修改的帧 率信息，Flash按这个修改的帧率来渲染视频，这样就解决了视频变速播放的 问题。例如，如原帧率为30帧/秒，则向Flash客户端播放器发送修改的帧率 60帧/秒。
FMS提供了基于C++源码的插件扩展框架。Flash变速插件主要扩展了其 中的File plug-in模块，从而实现了媒体文件的读写控制。
开发部署流程如下：扩展File plug-in模块，开发视频变速插件；针对Cent  OS 5.5编译.so库；将编译好的视频变速插件部署至 FMSRootInstall/modules/fileio目录；FMS服务启动时加载此插件。
RTMP客户端无法与视频变速插件直接交互，所以视频变速插件无法知 道用户是否需要视频变速播放，也就无法按需修改视频信息。为了传送客户 端有关变速的请求，客户端向服务端发送带有变速信息的修改过的请求。
首先，在FMS安装目录下的applications目录下分别创建vod12、vod15 等FMS应用，在这些vod应用目录下有一个Application.xml配置文件，在配 置文件中添加一条包含变速信息(修改过的视频信息)的虚假媒体路径地址 (Streams节点)字段(条目)，排在第一个位置，其真实媒体路径不变。
图3是根据本发明的实施例的Flash视频变速控制方法的服务端流程图。
在进行Flash在线视频播放时，客户端请求变速播放时直接请求vod12、 vod15等变速应用(应用相对于FMS而言)，各个vod应用会根据配置文件中 的第一个(包含修改过的视频信息的)虚假媒体路径字段提取视频变速信息 并读取视频文件，此时会调用视频变速插件，当无法从虚假媒体路径处找到 视频文件时，使用Application.xml中第二个媒体路径字段再次读取视频文件， 直到找到正确的视频文件为止。当找到正确的视频文件后，在客户端读入视 频数据时，根据上面已经提取的视频变速信息处理视频数据，具体方法如下 文所述。
FMS服务端向客户端发送修改过的视频变速信息实现变速播放，视频信 息的修改方法如图6所示。
图6中为MP4视频的媒体信息部分。标示1：通过查找“6D 646864” 定位到视频的媒体信息(依据MP4文件格式)；标示2：通过标示1中确定的 文件位置向后移16个数据位确定标示2，标示2代表此MP4文件中的视频时 间计量单位(依据MP4文件格式，是计量基准(time scale)，与帧率匹配)。
视频变速公式为：S2＝S1*R
其中，S1代表从MP4文件中取到的计量基准的值，R为变速值(如为1.8 变速，则R是1.8)，S2为变速后的计量基准的值。将S2覆盖替换S1，变换 后的数据如图7所示。
服务端的“视频变速插件”先读取视频文件的“帧率(原始帧率)”信 息，然后在此“帧率”基础上乘以从客户端接收到的播放速度倍数，FMS服 务端把帧率改变后的视频数据发送给Flash客户端，客户端接收到视频数据中 的修改过的“帧率”信息(乘以倍数之后的帧率)后，便会按照该帧率播放， 即可实现视频变速播放的效果。
2、音频变速播放
音频播放主要需要解决变速播放、调节进度、快速响应这三个问题，为 了解决以上问题，可以把Mp3格式音频文件存放在nginx服务器上，然后通 过sokect发送http请求进行多线程下载。如图5所示，具体实现如下：
第一步，部署nginx服务器，将Mp3音频文件存放在服务器上并额外监 听服务器的843、443及80端口(使用xinetd实现了以上端口的监听工作。如 果不做此监听，客户端的socket请求将无法请求到服务端的数据。)，当客户 端通过socket请求时返回安全策略文件。
第二步，使用ActionScript 3.0提供的URLStream类，请求需要播放的音 频文件同时监听ProgressEvent.PROGRESS事件，当获取到音频文件的总大小 bytesTotal及文件开头的部分数据(设定为256Byte)后停止获取。然后根据得 到的数据分析出音频文件的播放信息。
第三步，根据需要播放的Mp3文件大小和起始播放位置开启一个socket 向nginx服务器发送http的GET消息，请求音频数据块(每个块大小设定为 100Kb，设置相对较小的数据块实现客户端的快速响应)。当第一个块接收完 成后向上层提供音频数据同时将音频数据按照其在文件中的位置保存在内存 中。第一个socket接收完数据后暂不会关闭会继续请求第二个音频数据块， 同时开启第二个socket继续请求音频数据块。以此类推直到socket数达到最 大设定值(假设设定为6个，多线程下载)，剩余的音频数据块则由以上6个 socket逐个下载。当所有音频数据下载完成后关闭以上所有socket连接。
第四步，通过分析获取到的音频数据，找到音频的帧头位置，把音频数 据包装成swf媒体文件，并交给播放模块。
第五步，ActionScript 3.0提供了SampleDataEvent事件，sound通过监听 SampleDataEvent.SAMPLE_DATA事件对原始音频数据进行压缩重采样实现 音频数据的动态流播放(重采样模块使用开源的soundtouch库)。当前音频数 据播放完成后，根据播放的位置从已经下载的音频数据中重新选取一段音频 数据进行第三步操作。以此类推直到所有音频数据播放完成。
3、音视频同步播放
Flash客户端同时播放上述两路变速的视频流和音频流，通过程序监听音 视频流的生命周期如连接、加载、缓冲、播放、暂停等状态，并控制音视频 流的互相同步播放，保证播放时画面和声音的时间位置一致。
音视频同步的思路和实现方式如下：
通过判断视频、音频的实际播放位置的差来确保音视频同步，当视频快 时，视频暂停，直到音频跟上；当音频快时，音频暂停，直到视频跟上。

这样，通过以上所有的技术方法，最终达到了音视频变速播放的实际效 果。
综上所述，本领域的技术人员能够理解，对本发明的上述实施例能够做 出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本发明的保 护范围。