实时视频流的无缝切换方法.pdf

一种实时视频流的无缝切换方法，涉及视频处理技术领域，所解决的是切换视频流规格的技术问题。该方法的特征在于，视频流采集终端收到用户终端的规格切换请求后，保持原编码器实例继续运行，并启动一个新编码器实例；再将新视频流与原视频流进行帧号同步；然后在新视频流中选择一个关键帧，并从该关键帧开始向用户终端传送新视频流，原视频流传送完该关键帧的上一帧数据后结束，且该关键帧的帧号与原视频流的最后一个关键帧的帧号之间的间距大于新视频流GOP长度的1/2；然后再关闭原编码器实例。本发明提供的方法，适用于实时视频传输系统中的前端采集压缩设备。

1.  一种实时视频流的无缝切换方法，涉及实时视频传输系统，所述实时视频传输系统具有视频流采集终端及用户终端，其中的视频流采集终端用于采集实时视频流，并根据用户终端的请求向用户终端传送对应规格的视频流；用户终端需要更改视频流规格时，向视频流采集终端发送一个规格切换请求；
其特征在于，视频流采集终端收到用户终端的规格切换请求后，执行如下步骤：
1）保持原编码器实例继续运行，并按用户终端所请求的新规格启动一个新编码器实例，其中的原编码器实例是指用户终端上一次所请求的原规格的编码器实例；
2）将新视频流与原视频流进行帧号同步，使该两个视频流中的各个相同内容的帧一一对应；
其中，新视频流是指新编码器实例输出的视频流，原视频流是指原编码器实例输出的视频流；
3）在新视频流中选择一个关键帧，并从该关键帧开始向用户终端传送新视频流，原视频流传送完该关键帧的上一帧数据后结束，且该关键帧的帧号与原视频流的最后一个关键帧的帧号之间的间距大于新视频流GOP长度的1/2；
4）关闭原编码器实例，空出编码器硬件资源，准备下一次切换。

实时视频流的无缝切换方法
技术领域
本发明涉及视频处理的技术，特别是涉及一种实时视频流的无缝切换方法的技术。
背景技术
实时视频传输系统运行时，视频流采集终端采集实时视频流（比如体育比赛实时视频），并根据用户终端的请求向用户终端传送对应规格的视频流；比如用户终端请求一个高清规格的视频流，视频流采集终端即向用户终端传送高清视频流，用户终端请求一个标清规格的视频流，视频流采集终端即向用户终端传送标清视频流。
用户终端在接收实时视频流时，经常会根据需要更改视频流规格，视频流采集终端收到来自用户终端的规格切换请求后，传统的做法是先停止当前流的编码和传输，然后给采集/编码模块输入新的规格参数，得到编码输出后开始新的视频流传输。这种传统的实时视频流切换方法的主要缺点是：对于在运动图像需要的正常采集帧率下工作的视频流，这个停止再启动的过程会丢失若干帧的画面；且有一定的几率产生两个距离很近的关键帧，使实时视频流出现一个高于正常范围的码率峰值，从而影响视频流的平滑传输。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在切换视频流规格时避免丢失帧，且能维持传输码流平滑变更的实时视频流的无缝切换方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种实时视频流的无缝切换方法，涉及实时视频传输系统，所述实时视频传输系统具有视频流采集终端及用户终端，其中的视频流采集终端用于采集实时视频流，并根据用户终端的请求向用户终端传送对应规格的视频流；用户终端需要更改视频流规格时，向视频流采集终端发送一个规格切换请求；
其特征在于，视频流采集终端收到用户终端的规格切换请求后，执行如下步骤：
1）保持原编码器实例继续运行，并按用户终端所请求的新规格启动一个新编码器实例，其中的原编码器实例是指用户终端上一次所请求的原规格的编码器实例；
2）将新视频流与原视频流进行帧号同步，使该两个视频流中的各个相同内容的帧一一对应；
其中，新视频流是指新编码器实例输出的视频流，原视频流是指原编码器实例输出的视频流；
3）在新视频流中选择一个关键帧，并从该关键帧开始向用户终端传送新视频流，原视频流传送完该关键帧的上一帧数据后结束，且该关键帧的帧号与原视频流的最后一个关键帧的帧号之间的间距大于新视频流GOP长度的1/2；
4）关闭原编码器实例，空出编码器硬件资源，准备下一次切换。
本发明提供的实时视频流的无缝切换方法，让两个不同规格的编码器实例同时运行，并选择合理的时机切换，能保证被停止视频流传送的最后一帧和新视频流传送的第一帧帧号是连续的，能在切换视频流规格时避免丢失帧；并且新视频流的第一帧与被停止视频流的最后一个关键帧的距离不是太小，使得关键帧的间隔没有改变，能维持传输码流平滑变更，因此即使频繁进行规格切换，接收端也能得到完全没有中断和缺帧的连续视频流；对承载视频流的传输网络，也降低了峰值传输能力的要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。
本发明实施例所提供的一种实时视频流的无缝切换方法，涉及实时视频传输系统，所述实时视频传输系统具有视频流采集终端及用户终端，其中的视频流采集终端用于采集实时视频流（比如体育比赛实时视频），并根据用户终端的请求向用户终端传送对应规格的视频流（比如高清规格）；用户终端需要更改视频流规格时（比如从高清规格切换为标清规格），向视频流采集终端发送一个规格切换请求；
其特征在于，视频流采集终端收到用户终端的规格切换请求后，执行如下步骤：
1）保持原编码器实例继续运行，并按用户终端所请求的新规格启动一个新编码器实例，其中的原编码器实例是指用户终端上一次所请求的原规格的编码器实例；
2）将新视频流与原视频流进行帧号同步，使该两个视频流中的各个相同内容的帧一一对应；
其中，新视频流是指新编码器实例输出的视频流，原视频流是指原编码器实例输出的视频流；
3）在新视频流中选择一个关键帧，并从该关键帧开始向用户终端传送新视频流，原视频流传送完该关键帧的上一帧数据后结束，且该关键帧的帧号与原视频流的最后一个关键帧的帧号之间的间距大于新视频流GOP长度的1/2；
4）关闭原编码器实例，空出编码器硬件资源，准备下一次切换。
本发明实施例适用于实时视频传输系统中的前端采集压缩设备，如单兵设备、IP Camera等。