CN102244608B - 流媒体内容优先级自适应传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流媒体传输的方法。本发明可以很好地解决现有技术中容易在发送队列堆积大量数据信息，导致网络拥堵，在无线终端应用中容易出现数据传输不稳定，重要信息传输不到位的问题，其技术方案要点是，通过判定流媒体内容来确定流媒体的优先级，将重要信息赋予高优先级，保证重要内容能准时优先送达，同时，在网络拥堵的情况下能进行策略性丢包，保证重要信息能准确送达。本发明能在较差网络环境中保证重要信息的准确传输。

Description

流媒体内容优先级自适应传输的方法

技术领域

本发明涉及一种流媒体传输的方法，特别涉及一种通过判定流媒体内容来确定流媒体的优先级，在网络拥堵的情况下能进行策略性丢包，保证重要信息能准确送达的流媒体内容优先级自适应传输的方法。

背景技术

目前，随着无线网络的蓬勃发展，人们对移动流媒体的依赖性和要求越来越高，在要求实时性较高的场合，如视频聊天等，使用的都是实时流式传输，众所周知，无线终端的处理能力以及带宽都比较差，为节省无线终端的内存资源，往往是信令与音频、视频等数据在同一个套接字连接中传输，如果发送数据过快过多会直接导致连接断开、信令未能传输到位，在长时间传的场合，特别容易出现此类问题；如果采用的是宽带传输中常见的将数据方缓冲区，让专用的线程从缓冲读取发送数据，带宽足够时能发多少就发多少的方法，会出现同时发送的信息量数量多，重要信息与普通信息同时发送会有延迟产生，同时一旦信息量传输过大，容易导致无线网络连接断开，重要信息无法传输到位的问题。由此可见，现阶段无线网络下的流媒体传输，需要解决以下两个问题，一是如何保证传输的稳定性，二是如何将数据按重要性进行传输，保证重要信息的安全送达。

中国专利公告号CN 1705295A，公告日2005年12月7日，公开了一种具有优先级的包传输系统及其方法，使得进行点到点包传输时，高优先级的包传输时延更小，实时性更强。这种具有优先级的包传输系统及其方法中，发送方每次发送一个最小发送单元(例如一个字节或一个比特)，支持抢占机制，允许优先级更高的包打断当前包的传送。此技术方案虽然能够保证具有优先级的重要信息能较早到达接收方，但是在操作中，容易在发送方的发送队列堆积大量数据信息，导致网络拥堵，对发送方和接收方的硬件都是考验，在无线传输领域，应用效果不佳，而且其最小发送单元过小，导致输入输出次数比较多，增加了用户态和内核态的交互，容易引起cpu升高，资源占用多。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中容易在发送队列堆积大量数据信息，导致网络拥堵，在无线终端应用中容易出现数据传输不稳定，重要信息传输不到位的问题，提供一种通过判定流媒体内容来确定流媒体的优先级，将重要信息赋予高优先级，保证重要内容能准时优先送达的流媒体内容优先级自适应传输的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种流媒体内容优先级自适应传输的方法，通过将流媒体内容进行优先级的自适应，保证了重要信息能有较高的优先级，重要的信息能传输到位，其特征在于：首先在发送方和接收方均建立数据包组装器、数据包选择器，然后通过以下步骤将流媒体内容传输至接收方：

步骤一：发送方数据包组装器读取未组装成包的流媒体的标志位对未组装成包的流媒体内容类别做判定；

步骤二：发送方数据包组装器将未组装成包的流媒体进行分解组装成包，并且根据流媒体内容类别设定优先级标志位；

步骤三：发送方数据包选择器按照优先级的高低重新排列数据包传输队列，形成新的传输队列进行传输；

步骤四：接受方数据包选择器根据数据包优先级的高低，选择接受最高优先级的数据包，发送方传输一个数据包至接收方，接收方接收数据包完成后发送完成通知至发送方；

步骤五：发送方查询是否还有未组装成包的流媒体，如果还有未组装成包的流媒体，则跳转执行步骤一，如果没有未组装成包的流媒体，则继续执行步骤四；

步骤六：接收方每接收一个数据包，接收方数据包组装器即读取此数据包，将此数据包分解提取实际数据，并根据流媒体格式将实际数据合并，完成流媒体的传输。

这样设置，可以通过分析流媒体的标志位来确定流媒体的内容类型，通过数据包选择器对不同类型的流媒体设置，可以使得使用者最需要的、认定的流媒体内的重要信息能有最高的优先级，当接收方设备处于空闲状态时，能够最快地接收这些重要的信息，保证了重要信息的传输的迅速和完整，在一般在无线终端的应用中，流媒体包括三种类型的信息，信令、音频、视频，一般认为信令是最为重要的信息，所以，通过本技术方案，可以给信令以最高优先级，保证所有的信令都在无线终端的传输队列中位于最前端，保证在接收方空闲时必然能接受到信令信息。

作为优选，所述的步骤三中，所述的发送方数据包选择器设置有策略性丢包程序，如果待发送的数据包数量大于策略性丢包程序设置的丢包数时，发送方数据包选择器将根据优先级的高低从低到高将除最高优先级数据包外的所有数据包主动从数据包传输队列中剔除。这样设置，降低了在发送方传输队列堆积的可能，防止了为了传输一个大容量低优先级数据包而阻止了高优先级数据包传输的可能，同时策略性丢弃了低优先级地数据包也可以节省发送方的硬件处理数据量，节省了硬件资源、特别是内存资源。

作为优选，所述的步骤三中，策略性丢包程序设置有网络警戒数，所述的丢包数和网络警戒数由使用者根据实际带宽的大小进行设置，当待发送的数据包数量大于网络警戒数时，发送方数据包选择器将最高优先级的数据包传输完成后主动断开与接收方的网络连接并重置传输队列。这样设置，确保了最为重要的信息的能完整的传达至接收方，同时断开网络连接，重置传输队列，保证了下次连接时，不会出现过大的数据包堵塞网络连接。

作为优选，发送方数据包选择器将当前优先级最低的数据包主动从数据包传输队列中剔除时，发送方数据包选择器建立一个提示信息包，所述的提示信息包的优先级高于所述被剔除的数据包的优先级。这样设置，可以让接收方得知，自己所需求的网络信息被策略性丢弃，有助于接收方选择其他空闲网络时段与发送方重新连接更好地完成流媒体的传输。

作为优选，所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将流媒体的信令设为最高优先级。信令作为最为重要的信息，设置为最高优先级，防止了信令信息传输不到位的情况。

作为优选，所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将音频信息的前序信息和音频后续信息设定为两个优先级，且所述音频前序信息的优先级高于所述音频后续信息的优先级。这样设置，使得音频前序信息作为预览信息能尽早传达到接收方，可以给接收方一个判断，是否真的需要这个音频信息，如果接收方不愿意继续接收此信息，可以选择不继续接收这个音频信息，这样发送方也可以将此音频信息剔除出传输队列，节约了发送方的硬件资源。

作为优选，所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将视频前序信息和视频后续信息设定为两个优先级，且所述视频前序信息的优先级高于所述视频后续信息的优先级。这样设置，使得视频前序信息作为预览信息能尽早传达到接收方，可以给接收方一个判断，是否真的需要这个视频信息，如果接收方不愿意继续接收此信息，可以选择不继续接收这个视频信息，这样发送方也可以将此视频信息剔除出传输队列，节约了发送方的硬件资源。

作为优选，所述音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息四类信息的优先级从高到底依次为：音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息。这样设置，是参考了同等时间长度的音频、视频容量大小的设置，保证了在策略性丢包的情况下，音频信息能尽可能完整的传输至接收方。

作为优选，在所述的步骤四中，接收方向发送方发送的完成通知中包括有优先级更改信息，所述的优先级更改信息可由接收方使用者设定，发送方接收此优先级更改信息后根据使用者的设定更改音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息的优先级。通过接收方的意愿更改音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息的优先级可以保证，能接收到使用者相对需要的信息。

作为优选，接收方数据包组装器将数据包解压，同一流媒体同一优先级的数据进行合并，接收方将数据合并后完整的同一优先级的流媒体信息作为完整信息文件，可被接收方程序调用，如果在流媒体内容优先级自适应传输的过程中，网络中断，则发送方选择器同时将传输队列清空。这样设置，在发送方为服务器、或一对多发送时能起到了节约硬件资源的作用，可将现有硬件资源充分利用，将节约的硬件资源用至与其他客户传输信息，同时这样设置也能保证已传输至接收方的数据包内完整信息能被应用层程序调用。

本发明的有益效果是：本发明能通过判定流媒体内容来确定流媒体的优先级，将重要信息赋予高优先级，保证重要内容能准时优先送达，同时，在网络拥堵的情况下能进行策略性丢包，保证重要信息能准确送达，节省接收方和发送方双方的硬件资源。

附图说明

图1是本发明的一种主流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种流媒体内容优先级自适应传输的方法，本实施例中以服务器为发送方，以客户手机终端为接收方，服务器对多个客户发送流媒体数据，流媒体数据以一般由视频、音频、信令构成的流媒体，每个客户手机终端连接至服务的带宽均以256kb/s的带宽为例，首先在发送方和接收方均建立数据包组装器、数据包选择器。步骤一：发送方数据包组装器读取未组装成包的流媒体的标志位对未组装成包的流媒体内容类别做判定，发送方数据包组装器分别判断视频、音频、信令文件并分别读取。步骤二：发送方数据包组装器将未组装成包的流媒体按视频、音频、信令不同类型进行分解组装成包，并且根据流媒体内容类别设定优先级标志位；组装完成后的数据包由以下三部分构成：位于数据包最前端的优先级标志位，数据包实际数据长度，和数据包实际数据，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将流媒体的信令设为最高优先级，然后截取音频前15秒信息作为音频前序信息组装成包、截取视频前15秒信息作为视频前序信息组装成包、将余下的音频信息作为音频后续信息组装成包、将余下的视频信息作为视频后续信息组装成包，音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息四类信息的优先级从高到底依次为：音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息。步骤三：发送方数据包选择器按照优先级的高低重新排列数据包传输队列，形成新的传输队列；发送方数据包选择器设置有策略性丢包程序，如果待发送的数据包数量大于策略性丢包程序设置的网络警戒数时发送方数据包选择器将最高优先级的数据包传输完成后主动断开与接收方的网络连接并重置传输队列，当待发送的数据包数量大于策略性丢包程序设置的丢包数时，发送方数据包选择器将根据优先级的高低从低到高将数据包主动从数据包传输队列中剔除，丢包数和网络警戒数由使用者根据实际带宽的大小进行设置，发送方数据包选择器将当前优先级最低的数据包主动从数据包传输队列中剔除时，发送方数据包选择器建立一个提示信息包，提示信息包的优先级高于被剔除的数据包的优先级，在本实施例中，设置丢包数为200kb/s、网络警戒数为250kb/s，当发送方检测得知流媒体信息量超过250kb/s时，发送方将只发送优先级为最高级的数据包，当优先级为最高级的数据包发送完毕后，发送方断开网络连接并清空传输队列，当发送方检测得知流媒体信息量超过200kb/s时发送方将视频后续信息从传输队列中删除，建立提示信息包，此提示信息包的优先级与音频后续信息数据包的优先级相同，然后继续检测流媒体信息量，如果仍然超过200kb/s则将音频后续信息以及提示信息包从传输队列中删除，建立新的提示信息包，此提示信息包的优先级与视频前序信息数据包的优先级相同，然后继续检测流媒体信息量，如果仍然超过200kb/s则将视频前序信息以及提示信息包从传输队列中删除，建立新的提示信息包，此提示信息包的优先级与音频前序信息数据包的优先级相同，然后继续检测流媒体信息量，如果仍然超过200kb/s则将音频前序信息以及提示信息包从传输队列中删除，建立新的提示信息包，此提示信息包的优先级高于音频前序信息数据包的优先级且低于信令数据包的优先级，如果此时数据总量仍大于200kb/s则可选择将将提示信息包从传输队列中删除，此时，传输队列中只有信令信息，信令信息为最高等级优先级的数据包，所以此时无论此信令数据包是否超过200kb/s均将此信令数据包发送。步骤四：接受方数据包选择器根据数据包优先级的高低，选择接收最高优先级的数据包，发送方传输一个数据包至接收方，接收方接收数据包完成后发送完成通知至发送方，如果发送方还有未发送数据包则执行步骤五，如果发送方没有数据包则执行步骤六；接收方向发送方发送的完成通知中包括有优先级更改信息，所述的优先级更改信息可由接收方使用者设定，发送方接收此优先级更改信息后根据使用者的设定更改音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息的优先级，例如在本实施例中，接收方接收完音频前序信息后认为音频后续信息的重要性不足，则可发送包括有优先级更改信息的完成通知，发送方数据包选择器接收此完成通知，将音频后续信息数据包的优先级改为低于视频后续信息数据包的优先级，这样就会优先传输视频后续信息数据包。步骤五：发送方查询是否还有未组装成包的流媒体，如果还有未组装成包的流媒体，则跳转执行步骤一，如果没有未组装成包的流媒体，则继续执行步骤四；步骤六：接收方数据包组装器读取数据包，将数据包分解提取实际数据，完成流媒体的传输，本实施例中为：接收方数据包组装器将数据包解压，同一流媒体同一优先级的数据进行合并，接收方将数据合并后完整的同一优先级的流媒体信息作为完整信息文件，可被接收方程序调用，如果在流媒体内容优先级自适应传输的过程中，网络中断，则发送方选择器同时将传输队列清空。在本实施例即认为音频前序信息为一段完整的音频，也就是认为音频信息的前15秒为一段完整音频、音频后续信息为另一段完整音频，可以分别被接收方应用层的其他程序调用，如果传输过程中一部分音频后续信息数据包被策略性丢包了或者传输中断了，那么接收方应用层地其他程序将只能调用音频前序信息，如果传输过程中，网络连接断开，则发送方将传输队列清空，节省发送方的硬件资源。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种流媒体内容优先级自适应传输的方法，通过将流媒体内容进行优先级的自适应，保证了重要信息能有较高的优先级，重要的信息能传输到位，其特征在于：首先在发送方和接收方均建立数据包组装器、数据包选择器，然后通过以下步骤将流媒体内容传输至接收方：

步骤一：发送方数据包组装器读取未组装成包的流媒体的标志位对未组装成包的流媒体内容类别做判定；

步骤二：发送方数据包组装器将未组装成包的流媒体进行分解组装成包，并且根据流媒体内容类别设定优先级标志位；

步骤三：发送方数据包选择器按照优先级的高低重新排列数据包传输队列，形成新的传输队列进行传输；

步骤四：接收方数据包选择器根据数据包优先级的高低，选择接受最高优先级的数据包，发送方传输一个数据包至接收方，接收方接收数据包完成后发送完成通知至发送方；

步骤五：发送方查询是否还有未组装成包的流媒体，如果还有未组装成包的流媒体，则跳转执行步骤一，如果没有未组装成包的流媒体，则继续执行步骤四；

步骤六：接收方每接收一个数据包，接收方数据包组装器即读取此数据包，将此数据包分解提取实际数据，并根据流媒体格式将实际数据合并，完成流媒体的传输，所述的步骤三中，所述的发送方数据包选择器设置有策略性丢包步骤，如果待发送的数据包数量大于设置策略性丢包的丢包数时，发送方数据包选择器将根据优先级的高低从低到高将除最高优先级数据包外的所有数据包主动从数据包传输队列中剔除，所述的步骤三中，设置有用于策略性丢包的网络警戒数，所述的丢包数和网络警戒数由使用者根据实际带宽的大小进行设置，当待发送的数据包数量大于网络警戒数时，发送方数据包选择器将最高优先级的数据包传输完成后主动断开与接收方的网络连接并重置传输队列。

2.根据权利要求1所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：发送方数据包选择器将当前优先级最低的数据包主动从数据包传输队列中剔除时，发送方数据包选择器建立一个提示信息包，所述的提示信息包的优先级高于所述被剔除的数据包的优先级。

3.根据权利要求1或2所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将流媒体的信令设为最高优先级。

4.根据权利要求1或2所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将音频信息的前序信息和音频后续信息设定为两个优先级，且所述音频前序信息的优先级高于所述音频后续信息的优先级。

5.根据权利要求4所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：所述的步骤二中，发送方数据包组装器根据流媒体内容类别设定优先级标志位时将视频前序信息和视频后续信息设定为两个优先级，且所述视频前序信息的优先级高于所述视频后续信息的优先级。

6.根据权利要求5所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：所述音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息四类信息的优先级从高到底依次为：音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息。

7.根据权利要求6所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：在所述的步骤四中，接收方向发送方发送的完成通知中包括有优先级更改信息，所述的优先级更改信息可由接收方使用者设定，发送方接收此优先级更改信息后根据使用者的设定更改音频前序信息、视频前序信息、音频后续信息和视频后续信息的优先级。

8.根据权利要求1所述的流媒体内容优先级自适应传输的方法，其特征在于：接收方数据包组装器将数据包解压，同一流媒体同一优先级的数据进行合并，接收方将数据合并后完整的同一优先级的流媒体信息作为完整信息文件，可被接收方调用，如果在流媒体内容优先级自适应传输的过程中，网络中断，则发送方选择器同时将传输队列清空。

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