CN101079871B - 多媒体信息流的透传方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体信息流的透传方法，其中，发布源端执行以下步骤：获得媒体数据，对所述媒体数据进行分析后构建媒体数据头，在发送时间片到达后发送所述媒体数据头到点对点P2P网络；在发送时间片到达且判断所述媒体数据头发送成功后构建媒体数据包数据并发送到P2P网络。本发明还公开了一种多媒体信息流的透传系统。本发明可在P2P技术上实现多种码流格式的传输，彻底解决P2P流媒体对于各种不同媒体格式的支持，不但能够实现多媒体信息流的透传、rm文件透传、也能实现自主编码格式的透传。使得P2P层感觉在它之上的流媒体层是透明的，且多种码流格式的传输对播放器本身不造成任何影响。

Description

多媒体信息流的透传方法和系统 

技术领域

本发明涉及数据传输技术，特别涉及多媒体信息流的透传方法和系统。 

背景技术

P2P(Peer To Peer，点对点)技术，是目前日益广泛使用的网络应用技术，或者说是一种日益流行的应用层组网技术。由于它在强化交流、文件传播、分布计算等方面所表现出的巨大优势，是目前公认具有广泛应用前途的未来“杀手级”应用。流媒体技术是应用流技术在网络上传输的多媒体技术，该技术并不会将全部文件都下载到本地，而可以实现一边下载一边播放。 

P2P技术从根本上颠覆了传统的“服务器-客户端(S/C)”模式。新的模式模糊了服务提供者与使用者的界限，甚至不再有传统意义上的服务器，服务提供者的作用大为减弱。每一个参与的使用者同时也成为了提供者。 

在P2P流媒体系统中，不仅仅是支持一种媒体文件格式的，通常需要多种媒体格式并存，比如：wmv压缩文件、数据现场采集、rm文件格式以及现在很流行的MPEG格式的文件等。所以在P2P流媒体系统中，还需要实现一个多种文件媒体流格式并存的技术方案。 

目前有不少方案可解决多种媒体格式并存的问题，比如微软定义的MMS(microsoft media service，微软媒体服务)流格式协议，就尽可能多的支持了自己编码器所输出的各种码流格式：比如asf、wmv、avi等。而RealPlayer定义的rstp协议，也是支持了其自主编码的码流格式。但是上述技术具有如下缺陷：1)虽然这些协议能够很好地利用网络资源，但是，他们一般采用的都是C/S模式的，对于在线人数、server(服务)的性能方面都有很大的要求，不满足现在的媒体市场的大用户要求。2)这些各自实现的协议大多数都是只支 持自己的编码格式，没有一个能够将目前市场上所有的编码格式全部囊括的。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种多媒体信息流的透传方法和系统，可以在P2P技术中解决多种媒体格式并存的问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多媒体信息流的透传方法，其中，发布源端依次执行以下步骤：A，获得媒体数据，对所述媒体数据进行分析后构建媒体数据头，在发送时间片到达后发送所述媒体数据头到点对点P2P网络；B，在发送时间片到达且判断所述媒体数据头发送成功后构建媒体数据包数据并发送到P2P网络。 

其中，所述媒体数据头中除包括传统意义上的媒体数据头之外还至少包括下列中的一种：数据头长度、媒体播放类型、媒体视频压缩格式、媒体音频压缩格式、媒体数据包的时间和媒体数据包大小是否固定。步骤B中，所述媒体数据包数据中除包括传统意义上的媒体数据外还至少包括下列中的一种：数据包长度、数据包的唯一标识、小包音频数据个数、小包视频数据个数。 

进一步的，步骤B还包括：B1，在发送时间片到达、且判断所述媒体数据头发送失败后，继续发送所述媒体数据头到P2P网络，如果所述媒体数据头发送失败则发送空媒体数据给P2P网络。 

本发明一种多媒体信息流的透传方法还可进一步包括步骤：C，在发送时间片到达、且判断所述媒体数据头发送成功后，判断所述媒体数据是否已经发送完，如果没有，构建媒体数据包数据并发送到P2P网络。 

进一步的，步骤C中，如果判断所述媒体数据已经全部发送完，则判断是否有新的待发布的媒体数据，如果有则对所述媒体数据进行分析后构建新的媒体数据头并发送到P2P网络；否则组织空包并发送到P2P网络。 

本发明所述的多媒体信息流的透传方法中，客户端执行以下步骤：D1，接收来自P2P网络的媒体数据头；D2，对所述媒体数据头进行解析，选择播放器，并将所述传统意义上的媒体数据头发送到所述播放器；D3，接收来自P2P网络的媒体数据包数据并进行解析后发送到所述播放器进行播放。 

在客户端进一步包括步骤：E1，所述客户端接收来自P2P网络的媒体数据，如果接收到媒体数据头，则执行E2，如果收到媒体数据包数据，则执行E3；E2，重新开辟一个数据缓冲区域，并将接收到的新的媒体数据头存储在所述缓冲区中；重复执行E1；E3，将接收到的媒体数据放在最新的缓冲区域中，并判断该缓冲区域是否正在播放，如果是，则执行E1，否则执行E4；E4，判断当前播放的媒体数据是否已经播放完毕，如果是则执行E5，否则执行E1；E5：将当前播放的缓冲区清空，并将下一个缓冲区域的数据开始播放。 

本发明还提供了一种多媒体信息流的透传系统，包括通过P2P网络相连的发布源和客户端，其中，所述发布源包括数据采集模块和P2P模块；所述数据采集模块用于获得媒体数据，对所述媒体数据进行分析以获得其媒体格式的相关信息，根据所述媒体格式的相关信息构建媒体数据头和媒体数据包数据并发送到所述P2P模块；所述P2P模块用于接收来自所述数据采集模块的数据，对所述数据进行封装后发送到P2P网络，接收来自P2P网络的数据，对所述数据解包后发送到所述数据采集模块。 

所述客户端包括P2P模块和数据播放模块；所述P2P模块用于接收来自P2P网络的数据，对所述数据进行解包后发送到所述数据播放模块；所述数据播放模块用于对接收到的数据进行解析，从媒体数据头中获得所述媒体格式的相关信息，选择播放器，将媒体数据发送到播放器中进行播放。 

本发明的有益效果是：可在P2P技术上实现多种码流格式的传输，彻底解决P2P流媒体对于各种不同媒体格式的支持，不但能够实现多媒体信息流的透传、rm文件透传、也能实现自主编码格式的透传。使得P2P层感觉在它之上的流媒体层是透明的，且多种码流格式的传输对播放器本身不造成任何影响。 

附图说明

图1是本发明所述多媒体信息流的透传系统的方框图； 

图2是本发明所述多媒体信息流的透传方法中发布源端的处理流程图； 

图3是本发明所述多媒体信息流的透传方法中客户端的处理流程图。 

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。 

由于P2P(Peer To Peer)技术中实现的媒体数据并不是走的传统的C/S模式，所以在整个P2P流媒体的网络中，必然存在一个特殊的Peer来产生媒体数据，可以抽象的认为该Peer是整个在P2P流媒体网络中的媒体数据的“源头”。本发明中将这样的特殊Peer称为发布源1。而一般的peer将会从其他peer中取得这些媒体数据，并进行播放，本发明中将这样的peer称为客户端。 

如图1所示，本发明一种多媒体信息流的透传系统包括通过P2P网络相连的发布源1和客户端2。其中，发布源1包括数据采集模块11和P2P模块12。客户端2包括P2P模块22和数据播放模块21。 

发布源1负责组织媒体数据包并将组织好的媒体数据包发送到P2P网络上供客户端2使用。本发明中，发布源1共生成两种类型的媒体数据包：一种是媒体数据头，一种是媒体数据包数据。数据采集模块11负责从本地存储器或网络或其它设备3中获得将要发布的媒体数据(可以是wmv压缩文件、数据现场采集、rm文件、MPEG等格式)，对该媒体数据进行分析，获得其媒体格式的详细信息，根据所述媒体格式的相关信息构建媒体数据头并发送到P2P模块12，按照时间顺序构建媒体数据包数据，根据P2P模块12的反馈信息选择继续发送所述媒体数据头或发送构建好的媒体数据包数据到P2P模块12。而P2P模块12负责对数据采集模块11和P2P网络之间来往的数据利用P2P层协议进行解包或封装操作，其接收来自数据采集模块11的数据，对所述数据进行封装后发送到P2P网络，接收来自P2P网络的数据，对所述数据解包后送到数据采集模块11。上述媒体数据的媒体格式信息可包括媒体播放类型、媒体视频和音频的压缩格式、媒体数据包的时间等等。 

其中，数据采集模块11是根据“数据头协议”来构建媒体数据头的。按照所述“数据头协议”协议构建好的媒体数据头包括了待发布的媒体数据的传统的数据头(即传统意义上的媒体数据头，其中包括地址信息等)和自定义的、说明媒体数据媒体格式信息的其他数据，如前一段所述媒体播放类型、媒体视 频和音频的压缩格式等信息，还包括构建好后的数据头长度、媒体数据头编号等信息。媒体数据头被构建好之后将一直保存在发布源1的数据缓冲区中，其被客户端2接收到之后也会一直保存在数据缓冲区中，除非该媒体数据头所对应的全部媒体数据都已经在P2P网络上不再存在，这样就充分保证了媒体数据头的有效性。防止出现有媒体数据而没有媒体数据头的情况，因为对于播放器而言，只有数据没有头的媒体数据是不能播放的。表一即本发明较佳实施例中的媒体数据头格式。 

表一：                                                             表二： 

数据头长度
	媒体播放类型
媒体视频压缩格式
	媒体音频压缩格式
媒体数据包的时间或大小是否固定
	传统意义上的媒体数据头

 

数据包长度
	数据包的唯一标识
小包音频数据个数
	小包视频数据个数
传统意义上的媒体数据

数据采集模块11还根据“数据协议”构建媒体数据包数据。按照所述“数据协议”构建好的媒体数据包数据包括一个P2P网络的特殊唯一编号、相关信息以及真正的传统意义上的媒体数据。表二为本发明较佳实施例中的媒体数据包数据的格式。 

这样，数据采集模块11在得到媒体数据的媒体格式的相关信息后就按照表一所述格式构建媒体数据头，再按照表二所述格式、按照时间顺序构建媒体数据包数据，并通过P2P模块12发送到P2P网络。本较佳实施例是采用定时的方式构建媒体数据包的，当然也可以采用其它策略构建媒体数据包，例如使用定长包的策略等。这样，只要到达时间就要构建一个媒体数据包，无论当前有没有媒体数据。如果当前没有媒体数据，数据采集模块11就组织空包交给 P2P，这样能够保证在每一个媒体数据头的后面跟着的数据都是隶属于该媒体数据头的。当然，一般的发布源都会配置多个文件进行轮换播放，当判断媒体数据没有的时候(如图2中步骤S103)，发布源1将会做进一步的判断，比如：下一个文件是哪个，如果还有待发布的媒体数据，则接着进行下一次的媒体格式文件的透传——获得媒体数据，分析后构建新的媒体头并发送(步骤S106、S107)——而不发送空数据包。 

发布源1是按照一定的顺序将媒体数据包交给P2P网络的。本较佳实施例中采用“火车”的模式传送媒体数据。也就是说：媒体数据头就是火车头，而后的媒体数据包数据就是火车的车厢。当需要的媒体格式已经全部结束，又遇到一个新的媒体格式的时候，数据采集模块11将重新构建“媒体数据头”(步骤S106)，并遵循定时的策略继续构造媒体数据。这里的一个重要规则是，如果P2P层没有接受“媒体数据头”，则发布源1不会将已经构造好的媒体数据发送给P2P层，代替的是发送空包给P2P层(如步骤S108、S109)。这样，就保证了每个数据头后面的数据都是隶属于数据头的。因此在P2P层的数据传输中，“媒体数据头”协议将保证媒体数据头被第一时间送到另一个peer处，相对于其他媒体数据，媒体数据头将拥有更高的优先级。这样可以保证媒体数据头在最快、最安全的在P2P网络上被传输。 

综上，本发明较佳实施例中，多媒体信息流的透传方法中在发布源1处构建媒体数据并发布的方法如图2所示流程： 

S101，判断是否发送数据的时间片到了，如果是则执行步骤S102，否则继续判断。 

S102，判断在上一个时间片中媒体数据头(对应媒体数据a)是否发送成功，如果是则执行步骤S103，否则执行步骤S107。 

S103，判断对应媒体数据a是否已经全部发送完毕，如果还没有则执行步骤S104，否则执行步骤S106。 

S104，构建媒体数据包数据，并发送所述媒体数据包数据到P2P网络(步骤S105)，然后执行步骤S101，判断下一个发送数据的时间片是否到了。 

S106，获取待发布的新的媒体数据b，进行分析后构建媒体数据头，然后 执行步骤107。当然，如果此时没有待发布的新的媒体数据b，发布源会组织空数据包给P2P网络。 

S107，发送对应媒体数据头到P2P网络。需要说明的是，如果是从步骤S102跳转过到步骤S107，则发送的是媒体数据a所对应的媒体数据头，如果是从步骤S106跳转过来的，则发送的是媒体数据b所对应的媒体数据头。 

S108，判断P2P网络是否接受了所述媒体数据头，如果没有则执行步骤S109；如果接收了所述媒体数据头，则下一步执行步骤S101，判断下一个发送数据的时间片是否到了。 

S109，发布源组织空媒体数据该P2P网络，然后执行步骤S101。 

对于客户端2来说，其功能是接收来自P2P网络的媒体流数据，并使用本地播放器4进行播放。其中，P2P模块22的功能与发布源1中的P2P模块的功能类似，其用于对数据播放模块21和P2P网络之间来往的数据利用P2P层协议进行解包或封装操作，接收来自P2P网络的数据，对所述数据进行解包后发送到数据播放模块21，接收来自数据播放模块21的数据，对所述数据进行封装后发送到P2P网络。而数据播放模块21负责接收来自P2P模块22的媒体数据头和媒体数据包数据，按照表一和表二的内容对上述数据进行解析，从所述解析后的媒体数据头中获得所述媒体格式的相关信息，选择播放器，将媒体数据发送到播放器中进行播放。 

图3所示为多媒体信息流的透传方法中在客户端2处的处理流程示意图。其中，从P2P网络传送过来的媒体数据被严格按照[“媒体数据头”+“媒体数据”+“媒体数据”+……]的格式交给客户端2的数据播放模块21。数据播放模块21在首次接收到媒体数据头时，会先根据媒体格式在本地选择合适的播放器，并取出其中的传统意义上的媒体数据头交给播放器。然后，遵循时间的原则，数据播放模块21接收来自P2P网络的媒体数据包数据，并进行缓存(如图3中步骤S201到S203)。数据播放模块21首先对所述媒体数据包数据进行简单的分析后将这些数据交给播放器本身来解码和播放(如步骤S204到S205)。 

当数据播放模块21收到P2P网络推送过来的一个新的媒体数据头时，表示上一个媒体数据已经全部接受完毕。由于上一个媒体数据并不一定已经播放完全，客户端2没有收到播放器发送的结束信号，所以数据播放模块21将重新开辟一个数据缓冲区(如步骤S201到S202)来存储新的媒体数据头和其下面的媒体数据包数据。在播放器本身已经将所有的媒体数据都播放完毕的时候，将通知数据播放模块21(如步骤S206)，这时数据播放模块21会将当前播放的缓冲区清空，并对下一个缓冲区域的数据进行分析，然后根据其中存储的媒体数据头来确认是换一个播放器还是使用原来的播放器(如步骤S206到S205)。从而实现了客户端2的多种媒体数据格式的自由转换。 

综上所述，本发明可在P2P技术上实现多种码流格式的传输，彻底解决P2P流媒体对于各种不同媒体格式的支持。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。 

Claims (8)

1.多媒体信息流的透传方法，其特征在于，发布源端依次执行以下步骤：

A，获得媒体数据，对所述媒体数据进行分析后构建媒体数据头，在发送时间片到达后发送所述媒体数据头到点对点P2P网络；

B，在发送时间片到达且判断所述媒体数据头发送成功后构建媒体数据包数据并发送到P2P网络；

所述媒体数据头包括传统意义上的媒体数据头、以及说明媒体数据媒体格式信息的数据；

客户端执行以下步骤：

D1，接收来自P2P网络的媒体数据头；

D2，对所述媒体数据头进行解析，选择播放器，并将所述传统意义上的媒体数据头发送到所述播放器；

D3，接收来自P2P网络的媒体数据包数据并进行解析后发送到所述播放器进行播放。

2.根据权利要求1所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于，所述说明媒体数据媒体格式信息的数据至少包括下列中的一种：数据头长度、媒体播放类型、媒体视频压缩格式、媒体音频压缩格式、媒体数据包的时间和媒体数据包大小是否固定。

3.根据权利要求1或2所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于，步骤B中，所述媒体数据包数据中除包括传统意义上的媒体数据外还至少包括下列中的一种：数据包长度、数据包的唯一标识、小包音频数据个数、小包视频数据个数。

4.根据权利要求1所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于，步骤B进一步包括：

B1，在发送时间片到达、且判断所述媒体数据头发送失败后，继续发送所述媒体数据头到P2P网络，如果所述媒体数据头发送失败则发送空媒体数据给P2P网络。

5.根据权利要求1所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于，进一步包括步骤：

C，在发送时间片到达、且判断所述媒体数据头发送成功后，判断所述媒体数据是否已经发送完，如果没有，构建媒体数据包数据并发送到P2P网络。

6.根据权利要求5所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于：步骤C中，如果判断所述媒体数据已经全部发送完，则判断是否有新的待发布的媒体数据，如果有则对所述媒体数据进行分析后构建新的媒体数据头并发送到P2P网络；否则组织空包并发送到P2P网络。

7.根据权利要求1所述的多媒体信息流的透传方法，其特征在于，在客户端进一步包括步骤：

E1，所述客户端接收来自P2P网络的媒体数据，如果接收到媒体数据头，则执行E2，如果收到媒体数据包数据，则执行E3；

E2，重新开辟一个数据缓冲区域，并将接收到的新的媒体数据头存储在所述缓冲区中；重复执行E1；

E3，将接收到的媒体数据放在最新的缓冲区域中，并判断该缓冲区域是否正在播放，如果是，则执行E1，否则执行E4；

E4，判断当前播放的媒体数据是否已经播放完毕，如果是则执行E5，否则执行E1；

E5：将当前播放的缓冲区清空，并将下一个缓冲区域的数据开始播放。

8.多媒体信息流的透传系统，包括通过P2P网络相连的发布源和客户端，其特征在于：所述发布源包括数据采集模块和P2P模块；

所述数据采集模块用于获得媒体数据，对所述媒体数据进行分析以获得其媒体格式的相关信息，根据所述媒体格式的相关信息构建媒体数据头和媒体数据包数据并发送到所述P2P模块；所述媒体数据头包括传统意义上的媒体数据头、以及说明媒体数据媒体格式信息的数据；

所述P2P模块用于接收来自所述数据采集模块的数据，对所述数据进行封装后发送到P2P网络，接收来自P2P网络的数据，对所述数据解包后发送到所述数据采集模块；

所述客户端包括P2P模块和数据播放模块；

所述P2P模块用于接收来自P2P网络的数据，对所述数据进行解包后发送到所述数据播放模块；

所述数据播放模块用于对接收到的数据进行解析，从媒体数据头中获得所述媒体格式的相关信息，选择播放器，将媒体数据发送到播放器中进行播放。

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