CN104063452A - 一种共享队列的读写方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于音视频的多路转发技术领域，提供一种共享队列的写入方法及装置，所述写入方法包括：对于同一通道的媒体数据；根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符；当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。本发明中，同一视频通道的会话拥有各自的队列，队列里存储描述符，各队列对同一数据包的使用采用引用计数的方式管理，本发明将队列管理与共享缓存结合起来，实现了多队列共用一份数据的管理方式，极大优化了嵌入式系统中的内存使用，提高了系统的效率和稳定性。

Description

一种共享队列的读写方法与装置

技术领域

本发明属于音视频的多路转发技术领域，尤其涉及一种共享队列的读写方法及装置。

背景技术

目前，视频的转发都会采用队列的形式。队列一般以链表的方式实现。链表的每一个结点代表一份视频或者音频数据，统称为媒体数据。写入的时候从队列头写入新加入的音视频数据，读取时从队列尾读取相应数据，并将其从队列中删除。当读取的速度和写入的速度不匹配的时候，需要考虑控制队列的长度，删除还未读取的结点。这时会导致丢包。一般来说对于多个队列使用同一通道的音视频数据，原理上可以使用同一份数据，但是一般由于各个通道的读取速度不一定一致，但是写入却是同一时刻，所以队列的插入删除不好控制。若采用多个队列多份数据拷贝的方法，这样会导致内存的浪费，并且多次拷贝效率过低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种共享队列的读写方法与装置，旨在解决现有采用多个队列多份数据拷贝的方法浪费内存、效率过低的技术问题。

一方面，所述共享队列的写入方法包括下述步骤：

对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自 己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。

另一方面，所述共享队列的读取方法包括：

根据当前会话找到对应的通道的队列；

从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1，并将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；若该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包。

第三方面，所述共享队列的写入装置包括：

队列创建单元，用于对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

描述符创建单元，用于根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，不同队列中的同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

丢包处理单元，用于当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

数据更新单元，用于当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。

第四方面，所述共享队列的读取装置包括：

队列查找单元，用于根据当前会话找到对应的通道的队列；

读取处理单元，用于从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1；

长度更新单元，用于将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；

数据处理单元，用于当该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种共享队列的写入方法及装置，实现多个会话队列使用同一份数据包进行数据包转发，同一通道的会话拥有各自的队列，队列里面并不直接存储数据包数据，而是采用描述符指向实际的数据包，完成对各自队列的管理，队列中保存的是描述符，同一结点的描述符指向同一份内存数据，各队列对同一数据包的使用采用引用计数的方式管理，写入队列时增加引用计数，有多少个队列引用，写入时引用计数相应增加相应数量，各个队列使用完之后使引用计数减1并删除对应队列的描述符，引用计数为0时可以释放该数据包。本发明技术方案中，通过描述符访问数据包，各个队列可以按照自己的速度处理数据包，而无需考虑其他队列的使用情况，数据包的引用计数代表了引用该数据包的队列的数量，当引用计数为0时，说明没有队列引用该数据包，此时可以从内存中释放数据包。本发明将队列管理与共享缓存结合起来，实现了多队列共用一份数据的管理方式，极大的优化了嵌入式系统中的内存使用，提高了系统的效率和稳定性。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的共享队列的写入方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的共享队列的写入方法的流程图；

图3是本发明第三实施例提供的共享队列的写入方法的流程图；

图4是本发明第四实施例提供的共享队列的读取方法的流程图；

图5是本发明第五实施例提供的共享队列的写入装置的结构方框图；

图6是丢包处理单元的一种优选结构图；

图7是本发明第六实施例提供的共享队列的读取装置的结构方框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的共享队列的写入方法的流程图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的写入方法包括下述步骤：

步骤S101、对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

本步骤首先创建队列，同一通道可能有多个会话，针对每一个会话创建一个队列，队列用于存储指向数据包的描述符，不同队列共用同一通道中的媒体数据。将描述符加入队列链表，初始化链表头结点，头结点包括该队列的长度信息，包括所有数据包长度统计(即队列中所有数据包的长度和)packetlistlen、队列锁、丢包规则以及队列长度限制packetlistlenlimit。

步骤S102、根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

在写入数据包时，在当前队列中为该数据包创建一个指向所述数据包的描述符，通过该描述符可以访问对应的数据包。

步骤S103、当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

步骤S104、当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度；

每个队列数据包长度总和限制，即队列长度限制packetlistlenlimit，本实施例中packetlistlenlimit为定值，可以根据实际需求设置。当所述数据包长度加上 队列现有数据包长度总和大于队列长度限制时，则认为不满足队列写入条件，此时需要丢弃一项数据包，本实施例中，从队列头开始丢弃描述符对应的数据包，直至满足写入条件。当满足写入条件后，将数据包的引用计数加1，并且将该数据包的描述符插入队列尾，同时更新该队列的总长度，即Packetlistlen＝packetlistlen+packetlen。

在一个通道中，存在多个队列访问同一份媒体数据，本实施例在完成一个队列的描述符写入之后，继续准备写入下一个队列，直至所有队列已经写入。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的共享队列的写入方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的写入方法包括下述步骤：

步骤S201、对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

步骤S202、在写入数据包之前，将该数据包的引用计数加1；

步骤S203、根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

步骤S204、当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

步骤S205、当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度；

步骤S206、将该数据包的引用计数减1。

本实施例在实施例一的基础之上增加了步骤S202和步骤S206，由于在初次写入数据包时，该队列对于数据包的引用计数还未加1，为了防止同一通道其他队列使用完数据包时发现引用数据为0而删除该数据包，在步骤S202中， 首先将数据包的引用计数加1，对应的最后需要将数据包的引用计数减1，以保证数据包写入一次之后，引用计数只增加1。

实施例三：

图3示出了本发明第三实施例提供的共享队列的写入方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的写入方法包括下述步骤：

步骤S301、对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

步骤S302、在写入数据包之前，将该数据包的引用计数加1；

步骤S303、根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

步骤S304、当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，同时将数据包的引用计数减1，并在队列中删除对应的描述符，对应更新数据包长度统计，即用队列的数据包长度统计packetlistlen减去刚丢弃的数据包的长度packetlen，Packetlistlen＝packetlistlen-packetlen；

步骤S305、当该数据包引用计数为0时，说明该数据包没有其他队列再引用了，将其释放，如果不为0说明同一通道中还有其他队列在引用该数据包，继续判断是否满足写入条件；

如果Packetlistlen小于队列长度限制packetlistlenlimit，丢包结束，如果不满足写入条件则继续丢包直至满足新数据包写入条件为止。

步骤S306、当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度；

步骤S307、将该数据包的引用计数减1。

本实施例中，上述步骤S304-S305为实施例一中步骤S103、实施例二中步 骤S204的一种具体优选步骤，通过合理设置丢包机制，保证数据包长度统计不大于队列长度限制，以满足数据包写入条件。

实施例四：

图4示出了本发明第四实施例提供的共享队列的读取方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的读取方法包括下述步骤：

步骤S401、根据当前会话找到对应的通道的队列；

一个会话都有一个对应的队列，当需要同一通道中的媒体数据时，首先需要找到当前会话对应的通道的队列，如果没找到则返回错误。

步骤S402、从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1；

步骤S403、将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；

步骤S404、若该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包；

针对需要读取数据包的队列，从队列尾开始寻找可用的数据包，即通过描述符访问数据包，找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，将该队列的数据包统计长度packetlistlen减去该数据包的长度packetlen，即Packetlistlen＝packetlistlen-packetlen。，同时将该数据包的引用计数减1，如果引用计数为0，说明该数据包没有其他队列再引用了，将其释放，如果不为0说明同一通道中还有其他队列在引用该数据包。

本实施例中，各个队列读取数据的速率可以不同，当处理完数据包后，在队列中删除对应描述符，并且将该数据包的引用计数减1，同时更新该队列的数据包统计长度，这样数据包每经过一个队列使用，其引用计数减1，只有当引用计数减为0时，说明该数据包没有其他队列再引用了，此时才可释放数据包，这样释放数据包对其他队列没有影响，而且处理效率很高。

实施例五：

图5示出了本发明第五实施例提供的共享队列的写入装置的结构方框图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的写入装置包括：

队列创建单元51，用于对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

描述符创建单元52，用于根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

丢包处理单元53，用于当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

数据更新单元54，用于当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。

进一步优选的，所述数据更新单元54还用于在写入数据包之前，将该数据包的引用计数加1，以及用于完成队列写入之后将该数据包的引用计数减1。

进一步优选的，当所述数据包长度加上队列现有数据包长度总和大于队列长度限制时，则不满足队列写入条件，否则满足队列写入条件。

进一步优选的，如图6所示，所述丢包处理单元53包括：

丢包处理模块531，用于从当前队列中删除头结点数据包的描述符，将数据包的引用计数减1，并将该队列的数据包长度统计减去刚丢弃的数据包的长度；

数据包释放模块532，用于当该数据包引用计数为0时，从内存中释放该数据包。

实施例六：

图7示出了本发明第六实施例提供的共享队列的读取装置的结构方框图， 为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的共享队列的读取装置包括：

队列查找单元71，用于根据当前会话找到对应的通道的队列；

读取处理单元72，用于从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1；

长度更新单元73，用于将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；

数据处理单元74，用于当该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共享队列的写入方法，其特征在于，所述方法包括：

对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。

2.如权利要求1所述共享队列的写入方法，其特征在于，所述丢弃数据包步骤具体包括：

从当前队列中删除头结点数据包的描述符，将数据包的引用计数减1，并将该队列的数据包长度统计减去刚丢弃的数据包的长度；

当该数据包引用计数为0时，从内存中释放该数据包。

3.如权利要求2所述共享队列的写入方法，其特征在于，当所述数据包长度加上队列现有数据包长度总和大于队列长度限制时，则不满足队列写入条件，否则满足队列写入条件。

4.如权利要求1-3任一项所述共享队列的写入方法，其特征在于，所述对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据步骤之后还包括：

在写入数据包之前，将该数据包的引用计数加1；

所述当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度步骤之后，还包括：

将该数据包的引用计数减1。

5.一种共享队列的读取方法，其特征在于，所述方法包括：

根据当前会话找到对应的通道的队列；

从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1；

将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；

若该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包。

6.一种共享队列的写入装置，其特征在于，所述装置包括：

队列创建单元，用于对于同一通道的媒体数据，针对每一个会话创建相应的队列，不同队列共用同一份媒体数据；

描述符创建单元，用于根据当前会话对应的队列，创建指向该数据包的描述符，不同的队列有自己的内存管理描述符，并组织成链表，同一结点的描述符指向同一份媒体数据；

丢包处理单元，用于当不满足队列写入条件时，从队列头开始丢弃数据包，直至满足写入条件；

数据更新单元，用于当满足队列写入条件时，数据包的引用计数加1，并将该数据包的描述符插入队列尾，同时增加该队列的总长度。

7.如权利要求6所述共享队列的写入装置，其特征在于，所述丢包处理单元包括：

丢包处理模块，用于从当前队列中删除头结点数据包的描述符，将数据包的引用计数减1，并将该队列的数据包长度统计减去刚丢弃的数据包的长度；

数据包释放模块，用于当该数据包引用计数为0时，从内存中释放该数据包。

8.如权利要求7所述共享队列的写入装置，其特征在于，所述丢包处理单元中，当所述数据包长度加上队列现有数据包长度总和大于队列长度限制时，则不满足队列写入条件，否则满足队列写入条件。

9.如权利要求6-8任一项所述共享队列的写入装置，其特征在于，所述数据更新单元还用于在写入数据包之前，将该数据包的引用计数加1，以及用于完成队列写入之后将该数据包的引用计数减1。

10.一种共享队列的读取装置，其特征在于，所述装置包括：

队列查找单元，用于根据当前会话找到对应的通道的队列；

读取处理单元，用于从队列尾开始寻找数据包对应的描述符，根据描述符找到数据包后，队列依据自己的读取速率处理数据包，并删除该描述符，同时将该数据包的引用计数减1；

长度更新单元，用于将该队列的数据包数长度统计减去该数据包的长度；

数据处理单元，用于当该数据包的引用计数为0，则从内存中释放该数据包。