CN103078831A - 一种流媒体支持tcp和udp传送的自适应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法，可以通过协议的内容进行自动判断，进行相应的TCP或者UDP的传送。包括TCP和UDP传送的自适应的方法、TCP和UDP协议的判断的方法、TCP或UDP切换的方法、TCP或UDP的不同中断方式的处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及流媒体数据传输领域，特别是涉及一种基于流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法。
背景技术
随着针对流媒体技术研究的不断深入，简单的流媒体实现已经不能满足人们日益增长的网络文化需求。即使在宽带条件下，当网络用户达到一定限额时，简单的流媒体技术将面临着网络拥塞、丢包等常见的网络问题。因此，如何在网络出现异常的情况下，依然保证客户端音视频享受的最大化，针对软件、设备和数据传输速度上的差别，用户以不同带宽浏览音视频内容，就成为现在研究的热点。
目前一种解决方法是服务器减少发送给客户端的数据从而阻止再次缓冲，在Real System 5.0中，这种方法称为“视频流瘦化”。这种方法的限制是Real Video文件必须是一种数据速率设计，结果可通过抽取内部帧，使其扩展到更低速率，导致质量较低，离原始数据速率越远，质量越差。
另一种解决方法是根据不同连接速率创建多个文件，根据用户连接，服务器发送相应文件，这种方法带来制作和管理上的困难，而且，用户连接是动态变化的，服务器也无法实时协调。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法，以减少现有流媒体技术在网络拥塞等状况时，依然要保证客户音视频浏览使用正常、更好体验等服务时所带来的弊端。
为实现上述发明目的，本发明提供一种基于流媒体支持的TCP和UDP传送的自适应的方法，包括网络带宽、拥塞状况、丢包率等的分析方法和相应的底层传输协议UDP或者是TCP的判断和切换；
所述网络带宽、拥塞状况、丢包率的分析方法，用于：根据协议，流媒体服务器定时发送相关的测试分析包，获取客户端和服务器之间的一些网络参数，估测基本网络状况，并以此选择相应的网络传输协议，使客户端获得最佳观看效果；
所述相应的底层传输协议UDP或者是TCP的切换，用于：如果上述获取的网络参数反映客户端反馈良好，即丢包率在可承受范围之内，并且在规定时间内到达，那么就认为客户端同服务器之间的网络状况良好， 可以采用RTP over TCP的方式发送数据。由于TCP没有丢包（其自身具有重传机制），网络状况又属于良好，因此客户端将有较高的视听享受。如果网络状况并不理想，则应该考虑切换到RTP over UDP的方式发送数据。
本发明还提供一种基于流媒体支持的TCP和UDP协议的判断的方法，包括：
根据协议，可以在客户端与流媒体服务器端定时发送一些网络状况的分析包，从而获取客户端与流媒体服务器之间的一些网络参数，通过对网络状况的估测，以丢包率等作为TCP和UDP之间传输策略的判定条件。
优选的有，上述方法中，还包括：可以通过计算端到端的可用带宽估计值和拥塞控制机制下允许发送端的最大发送速率，将这两个值作为激发TCP和UDP之间传输策略切换的判定条件。
本发明还提供一种基于流媒体支持的TCP和UDP协议的切换的方法，包括：
根据协议包对网络状况的判断，如果客户端反馈良好，即丢包率在可承受范围之内，并且在规定时间内到达，那么就认为客户端同服务器之间的网络状况良好，可以采用RTP over TCP的方式发送数据；否则，如果网络状况并不理想，则应该考虑切换到RTP over UDP的方式发送数据。
本发明还提供一种基于流媒体的TCP或者UDP不同中断方式的处理方法，包括：根据基于流媒体支持的TCP和UDP协议的判断和切换，流媒体服务器可以中断处理当前的流媒体数据包的发送，可以以一个压栈的过程来记录保存当前的发送状态，然后再切换到合适的底层传输协议后，再以出栈的方式重新给流媒体客户端发送流媒体数据包。
由上述方案可以看出，本发明中对于底层传输协议的自适应的选择，可以很好地解决传输层通信协议TCP和UDP都不能满足流媒体传输的QOS要求。如TCP协议采用滑动窗口控制机制，数据传送随着控制窗口动态的启动和关闭，难以满足流媒体实时和等时的传送要求。UDP协议的无连接特点能够提高传输速率，虽然可以在某种程度上满足流媒体的实时性要求，但是由于其本身的不可靠性，也无法满足流媒体传输的需要。对于TCP和UDP传输协议的自适应的选择和切换方法，则能够有效地兼容两者之间的优缺点，使得流媒体视频可以给用户带来更好的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本发明实施例中系统结构示意图；
图2为本发明实施例中系统处理信息流程示意图；
图3为本发明实施例中协议栈示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中，参见图1、图２和图3。
本发明提供一种基于流媒体的TCP和UDP传送的自适应的方法，可以通过协议的内容进行自动判断，进行相应的TCP或者UDP的传送。包括TCP和UDP传送的自适应的方法、TCP和UDP协议的判断的方法、TCP或UDP切换的方法、TCP或UDP的不同中断方式的处理方法。其中：
由图(3)可知本实施实例使用的协议栈是基于TCP或UDP为底层传输协议的。具体的底层传输协议的切换则由本基于流媒体的TCP和UDP传送的自适应的方法所决定。
本实例在具体实施过程中，包括网络带宽、拥塞状况、丢包率等的分析方法和相应的底层传输协议UDP或者是TCP的判断和切换；
由图（1）可知本实施实例的具体系统结构，流媒体服务器与相应的流媒体接收客户端形成这样一个结构。在本实施实例中的方法可由图(2)体现，具体是流媒体服务器会定时地根据协议发送一些测试包，获取网络的状况，可以根据丢包率、端到端的可用带宽估计值和拥塞控制机制下允许发送端的最大发送速率等来决定底层所使用的传输协议。
首先是网络带宽、拥塞状况、丢包率的分析方法，用于：根据协议，流媒体服务器定时发送相关的测试分析包，获取客户端和服务器之间的一些网络参数，估测基本网络状况，并以此选择相应的网络传输协议，使客户端获得最佳观看效果；
其次是相应的底层传输协议UDP或者是TCP的切换，用于：如果上述获取的网络参数反映客户端反馈良好，即丢包率在可承受范围之内，并且在规定时间内到达，那么就认为客户端同服务器之间的网络状况良好， 可以采用RTP over TCP的方式发送数据。由于TCP没有丢包（其自身具有重传机制），网络状况又属于良好，因此客户端将有较高的视听享受。如果网络状况并不理想，则应该考虑切换到RTP over UDP的方式发送数据。
由上可见，本发明提供的一种基于流媒体的TCP和UDP传送的自适应的方法，有以下优点。
（1）便于部署，降低成本
本发明可以很好地考虑到客户端用户软件、设备和数据传输速度上的差别，只需要在流媒体服务器端与流媒体客户端之间定时做一些简单的交互，为特定的网络状况选择合适的底层传输协议，不需要针对不同的状况而改变硬件、带宽等条件，这大大降低了部署和使用成本；
网络用户达到一定限额时，简单的流媒体技术将面临着网络拥塞、丢包等常见的网络问题。因此，如何在网络出现异常的情况下，依然保证客户端音视频享受的最大化，针对软件、设备和数据传输速度上的差别，用户以不同带宽浏览音视频内容。
（2）可以最大化提供客户端的音视频享受
网络用户达到一定限额时，简单的流媒体技术将面临着网络拥塞、丢包等常见的网络问题。在网络出现异常的情况下，通过基于流媒体的TCP和UDP传送的自适应的方法，可以自主选择合适的底层传输协议，依然保证客户端音视频享受的最大化。
（3） 智能化管理，解决目前一些方案的不足
一种解决方法是服务器减少发送给客户端的数据从而阻止再次缓冲，在Real System 5.0中，这种方法称为“视频流瘦化”。这种方法的限制是Real Video文件必须是一种数据速率设计，结果可通过抽取内部帧，使其扩展到更低速率，导致质量较低，离原始数据速率越远，质量越差。
另一种解决方法是根据不同连接速率创建多个文件，根据用户连接，服务器发送相应文件，这种方法带来制作和管理上的困难，而且，用户连接是动态变化的，服务器也无法实时协调。
而基于流媒体的TCP和UDP传送的自适应的方法，既可以自适应地保证视频的质量，又很好地减轻了流媒体服务器需要制作不同连接速度的流媒体文件而带来的制作与管理的难题。
通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明对于底层传输协议的自适应的选择，可以很好地解决传输层通信协议TCP和UDP都不能满足流媒体传输的QOS要求。如TCP协议采用滑动窗口控制机制，数据传送随着控制窗口动态的启动和关闭，难以满足流媒体实时和等时的传送要求。UDP协议的无连接特点能够提高传输速率，虽然可以在某种程度上满足流媒体的实时性要求，但是由于其本身的不可靠性，也无法满足流媒体传输的需要。对于TCP和UDP传输协议的自适应的选择和切换方法，则能够有效地兼容两者之间的优缺点，使得流媒体视频可以给用户带来更好的体验。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法，其特征在于，可以通过协议的内容进行自动判断，进行相应的TCP或者UDP的传送。
2.一种流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法，其特征在于，包括，TCP和UDP传送的自适应的方法；
包括网络带宽、拥塞状况、丢包率等的分析方法和相应的底层传输协议UDP或者是TCP的判断和切换；
所述网络带宽、拥塞状况、丢包率的分析方法，用于：根据协议，流媒体服务器定时发送相关的测试分析包，获取客户端和服务器之间的一些网络参数，估测基本网络状况，并以此选择相应的网络传输协议，使客户端获得最佳观看效果；
所述相应的底层传输协议UDP或者是TCP的切换，用于：如果上述获取的网络参数反映客户端反馈良好，即丢包率在可承受范围之内，并且在规定时间内到达，那么就认为客户端同服务器之间的网络状况良好， 可以采用RTP over TCP的方式发送数据；由于TCP没有丢包（其自身具有重传机制），网络状况又属于良好，因此客户端将有较高的视听享受；如果网络状况并不理想，则应该考虑切换到RTP over UDP的方式发送数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：TCP和UDP协议的判断的方法；包括：根据协议，可以在客户端与流媒体服务器端定时发送一些网络状况的分析包，从而获取客户端与流媒体服务器之间的一些网络参数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：TCP和UDP协议的切换的方法；通过对网络状况的估测，如果客户端反馈良好，即丢包率在可承受范围之内，并且在规定时间内到达，那么就认为客户端同服务器之间的网络状况良好， 可以采用RTP over TCP的方式发送数据；否则，如果网络状况并不理想，则应该考虑切换到RTP over UDP的方式发送数据。
5.一种流媒体支持TCP和UDP传送的自适应的方法，其特征在于，包括：TCP或UDP不同中断方式的处理方法；包括：不同中断方式下，底层传输协议自适应的中断处理与切换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510665 No. 4 construction road, Tianhe Software Park, Guangdong, Guangzhou Applicant after: PCI-Suntektech Co., Ltd. Address before: 510665 No. 4 construction road, Tianhe Software Park, Guangdong, Guangzhou Applicant before: Suntek Technology Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: XINTAI SCIENCE + TECHNOLOGY CO., LTD. TO: PCI-SUNTEK TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130501 |