[發明專利]一種流媒體分發傳輸分級別自動減幀控制方法

有效

• 申請號: 201310037503.1
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103152649A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 呂亮亮;鄭傳江;張輝;陳鴻強;王曉亮
• 申請（專利權）人: 北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司
• 主分類號: H04N21/643
• 分類號: H04N21/643;H04N21/647
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術領域

本發明涉及計算機網絡多媒體通信技術領域，特別涉及一種流媒體分發自適應網絡傳輸分級別自動減幀控制方法。

背景技術

隨著流媒體技術的不斷進步,大容量高并發的視頻監控系統平臺、視頻會議系統平臺、網站流媒體視頻點播/直播服務平臺等網絡流媒體的應用正逐漸在人們的辦公、日常生活中發揮著越來越重要的作用。當前的IP網絡僅能提供一種“盡力而為”的服務,無法對傳輸速率、網絡抖動、傳輸延時、丟包率、包錯誤率、包亂序等要求較高的實時流媒體傳輸提供有效的服務質量(QoS)保證。QoS（Quality?of?Service）服務質量，是網絡的一種安全機制，?是用來解決網絡延遲和阻塞等問題的一種技術。?在正常情況下，如果網絡只用于特定的無時間限制的應用系統，并不需要QoS，比如Web應用，或E-mail設置等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網絡過載或擁塞時，QoS?能確保重要業務量不受延遲或丟棄，同時保證網絡的高效運行。

在現實應用中，視頻流媒體系統的媒體分發服務單元經常要面臨著一個大容量的并發客戶群訪問；在這些客戶群中，有的客戶單元網絡帶寬較好，有的客戶單元則網絡帶寬較差；當他們同時訪問同一視頻資源時候，需要分發服務單元根據各個客戶單元的網路環境自適應的進行流媒體實時數據的傳輸，提高流媒體實時傳輸質量（QoS），從而有效的避免視頻畫面抖動、馬賽克、花屏、拖尾等異常現象發生，提升視頻體驗的實時性和流暢性；

目前，大部分視頻流媒體系統沒有進行自適應的流媒體實時數據傳輸控制的視頻系統，也沒有提供自適應網絡的傳輸控制方法；或者是提供了基于UDP協議之上的實時傳輸協議（RTP）與實時傳輸控制協議（RTCP）的流媒體自適應傳輸方法。因此在網絡抖動、傳輸延時、丟包率等嚴重的復雜網絡環境下，往往使得流媒體實時傳輸質量（QoS）無法得到保證，從而導致一些視頻畫面的抖動、馬賽克、花屏、拖尾、卡塞等異常現象發生；

在使用了基于UDP傳輸之上的RTP/RTCP協議進行傳輸控制的系統中，雖然在某些環境下得到較好的效果，但在某些環境下表現的卻非常糟糕；由于實質是采用UDP協議進行流媒體傳輸,?UDP本身沒有擁塞控制機制,不具有TCP傳輸友好性,而且也不保證流媒體數據的可靠傳輸,往往在網絡不穩定情況下,比如亂序、丟包嚴重情況,?RTP/RTCP本身不提供重傳，在應用程序層解決又加大了難度，也違背了RTP實時傳輸的原則，從而無法較好的保證流媒體傳輸質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種流媒體分發自適應網絡傳輸分級別自動減幀控制方法，該方法使用了基于TCP傳輸協議的具有自適應的流媒體實時數據傳輸控制的視頻流媒體系統，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，視頻流媒體系統為每個唯一編號的視頻資源創建一個分發服務單元；

步驟二，每個分發服務單元通過操作系統API向操作系統預申請一個對應的內存空間，并將其定義為該分發服務單元的內存池，用于接收視頻源數據幀的推送輸入；

步驟三，當每個唯一編號的視頻資源的數據幀推送輸入到該分發服務單元時，該分發服務單元通過內存池API在內存池中申請一個對應每個唯一編號的內存空間，用于保存該數據幀，同時把該數據幀封裝為一個帶引用計數的智能對象幀，初始引用計數為1，被引用一次計數加1，離開作用域即解引用一次計數減1，當該對象引用計數為0時，該對象自動釋放內存到內存池中；

步驟四，該分發服務單元接收客戶單元的媒體信令請求，把該客戶單元用于媒體傳輸的TCP連接放入到客戶連接隊列中，同時為該客戶單元創建指定容量的智能對象幀發送隊列；

步驟五，該分發服務單元把客戶連接TCP的套接字設置為非阻塞模式，以判斷發送結果和避免發送阻塞，實現實時傳輸目的；

步驟六，當數據源的數據幀推送輸入到來時，該分發服務單元遍歷客戶連接隊列，把步驟三中生成的智能對象幀放入每個客戶連接的智能對象幀發送隊列尾部；

步驟七，該分發服務單元取出每個客戶端待發送的智能對象幀，繼續上次發送位置處發送數據；

步驟八，該分發服務單元基于每個指定容量的智能對象幀發送隊列的當前長度，計算出每個智能對象幀隊列使用情況，并且根據每個智能對象幀發送隊列使用情況做出網絡等級評估：

步驟九，該分發服務單元根據判斷出來的網絡等級評估結果，進行，實現正常發送、丟B幀、丟B/P幀、只保留最后一個關鍵幀的自動減幀QoS決策控制。

所述步驟四中所述的指定容量的最大的預定義值為100，初始設定值為0。