CN106792269A - P2p直播的延时控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种P2P直播的延时控制系统及方法,P2P直播的延时控制系统包括:数据写入模块,用于在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;分析模块,用于检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,调用填充模块;所述填充模块用于采用chunk填充技术将chunk写满。本发明能够实现在将多媒体数据写入chunk的过程中,及时检测chunk是否被写满,并在chunk未被写满时采用chunk填充技术将chunk瞬间填满,从而解决了因为数据传输码率过低而导致chunk迟迟不能填满的问题,控制了填充chunk时出现的延时,进而有效控制了P2P直播时的延时时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络流媒体技术领域,特别是涉及一种P2P直播的延时控制系统及方法。
背景技术
随着互联网的发展,利用网络进行流媒体播放成为一个热点。流媒体是指在互联网(Internet)/内部网(Intranet)上使用流式传输技术的多媒体,流媒体在播放前不需要下载整个文件,可以边下载边观看。其原理是把向用户传输的多媒体文件按照播出时间顺序分为不同的片段,然后依次把这些片段发给用户,连续播放这些片段就形成了连续的声音和图像。
P2P(Peer to Peer,对等网络)直播是近几年新兴的网络直播技术,相对于传统的网络直播模式,P2P直播模式一个非常显著的特点就是节点无需依赖集中式服务器资源,各节点可以直接进行通信。每个节点具有相同的地位,既可以请求服务,也可以提供服务,同时扮演着服务器和客户机的双重角色,甚至还可以具有路由器和高速缓存的功能。
在现有的P2P直播中,一个视频文件被切分为多个相同大小的视频文件块,称为chunk(又称为信息块),现有技术中会在直播源站中将待直播的视频数据写入chunk中,当一个chunk被写满后,就会由服务器对其执行(n,k)纠删码编码操作,将生成的n个编码片段分发至直播节点,直播节点收到n个编码片段中的k个,即可恢复出chunk。现有技术中在将视频数据写入chunk的过程中,可能会出现长时间无法将chunk写满的情况,例如当画面静止时,视频数据byte(字节)产生的速率会大大降低,此时会导致迟迟不能写满一个chunk,这样就导致长时间不能对chunk进行(n,k)纠删编码,将chunk分发下去,从而造成直播过程中的严重延时。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中将视频数据写入chunk的过程中,可能会出现长时间无法将chunk写满的情况,导致造成直播过程中的严重延时的缺陷,提供一种P2P直播的延时控制系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
本发明提供了一种P2P直播的延时控制系统,其特点在于,包括:
数据写入模块,用于在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;
分析模块,用于检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,调用填充模块;
所述填充模块用于采用chunk填充技术将chunk写满。
较佳地,所述数据写入模块用于按照预设目标码率将多媒体数据写入chunk。
较佳地,所述延时控制系统还包括:
容量设置模块,用于设置chunk的容量;
容量通信模块,用于服务器向各个直播节点通知chunk的容量;
所述分析模块检测是否写满所述chunk包括:
检测在经过所述预设延时时间后写入chunk中的多媒体数据是否达到所述容量。
较佳地,所述容量与所述预设目标码率呈正相关。
较佳地,所述容量设置模块用于根据如下计算公式设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
较佳地,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,Csize的取值范围为8KB-32MB。
较佳地,所述chunk包括数据存储部分和长度表征部分,所述数据写入模块用于将所述多媒体数据写入所述数据存储部分,所述长度表征部分用于表征写入的多媒体数据的长度;
在所述分析模块检测为否时,所述填充模块用于将填充数据填充至所述数据存储部分除去写入的多媒体数据之外的剩余存储部分。
较佳地,所述延时控制系统还包括:
分发模块,用于将写满的chunk分发至各个直播节点。
较佳地,所述延时控制系统还包括:
直播源,所述直播源用于采集待直播的多媒体数据,并将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
较佳地,所述直播源用于通过多媒体传输协议将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
本发明的目的在于还提供了一种P2P直播的延时控制方法,其特点在于,包括以下步骤:
S1、在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;
S2、检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,执行步骤S3;
S3、采用chunk填充技术将chunk写满。
较佳地,步骤S1中按照预设目标码率将多媒体数据写入chunk。
较佳地,步骤S1还包括:
设置chunk的容量;
服务器向各个直播节点通知chunk的容量;
步骤S2中检测是否写满所述chunk包括:
检测在经过所述预设延时时间后写入chunk中的多媒体数据是否达到所述容量。
较佳地,所述容量与所述预设目标码率呈正相关。
较佳地,步骤S1中根据如下计算公式设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
较佳地,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,Csize的取值范围为8KB-32MB。
较佳地,所述chunk包括数据存储部分和长度表征部分;
步骤S1中将所述多媒体数据写入所述数据存储部分,所述长度表征部分用于表征写入的多媒体数据的长度;
在步骤S2中检测为否时,步骤S3中将填充数据填充至所述数据存储部分除去写入的多媒体数据之外的剩余存储部分。
较佳地,所述延时控制方法还包括:
S4、将写满的chunk分发至各个直播节点。
较佳地,所述延时控制方法在步骤S1之前还包括:
S01、直播源采集待直播的多媒体数据,并将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
较佳地,步骤S01中所述直播源通过多媒体传输协议将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
本发明的积极进步效果在于:本发明能够实现在将多媒体数据写入chunk的过程中,及时检测chunk是否被写满,并在chunk未被写满时采用chunk填充技术将chunk瞬间填满,从而解决了因为数据传输码率过低而导致chunk迟迟不能填满的问题,使得chunk能够被快速填满并分发下去,从而控制了在填充chunk时所出现的延时,进而有效控制了P2P直播时的延时时间。
附图说明
图1为本发明的实施例1的P2P直播的延时控制系统的模块示意图。
图2为本发明的实施例1的P2P直播的延时控制系统中chunk的组成结构示意图。
图3为本发明的实施例2的P2P直播的延时控制系统的模块示意图。
图4为本发明的实施例3的P2P直播的延时控制方法的流程图。
图5为本发明的实施例4的P2P直播的延时控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示,本实施例的P2P直播的延时控制系统包括数据写入模块1、分析模块2以及填充模块3。
其中,所述数据写入模块1用于在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;
在本实施例中,此处的多媒体数据为视频数据;
所述分析模块2会检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,调用所述填充模块3;
所述填充模块3则采用chunk填充技术将chunk写满。其中,本发明的chunk填充技术可以包括本领域中的能应用到向chunk中写入数据的相关数据写入技术。
在P2P直播过程中,一个chunk的生命周期如下:
t0:该chunk的第一个视频数据byte在直播源站生成;
t1:该chunk在直播源站积累满Csize(即该chunk的容量)个视频数据bytes;
t2:该chunk从直播源站被分发至直播节点;
t3:该chunk被编码后分发到众多终端节点,又被终端节点以P2P的方式互相传送后,到达最终消费节点并被成功解码。
为了实现流畅的低延时直播,就需要让t3-t0(即一个chunk的生命周期)足够小,并且保持稳定,保持稳定的意义在于:如果大多数chunk的延时都比较小,但某些chunk的延时太大,则这些chunk容易出现卡帧。
而t3-t0=(t1-t0)+(t2-t1)+(t3-t2);在本发明中,主要目的在于使(t1-t0)足够小,并且保持稳定,即本发明主要使得一个chunk从写入第一个视频数据byte到最终被写满之间的时间间隔足够小。
具体地,在本实施例中,会先调用所述数据写入模块1将待直播的视频数据写入chunk,即从写入第一个视频数据byte开始,按照预设目标码率将视频数据写入chunk;在大多数时候,所述预设目标码率会由P2P直播的直播源进行规定和设置,而视频数据byte也会按照所述预设目标码率的速度生成和写入。
从将第一个视频数据byte写入chunk开始,经过预设延时时间,所述分析模块2会检测是否写满所述chunk;
在本实施例中,优选地,所述延时控制系统还包括容量设置模块4以及容量通信模块7,所述容量设置模块4会设置chunk的容量,所述容量通信模块7则用于服务器向各个直播节点通知chunk的容量,这是因为chunk的容量是动态决定和设置的,每个直播节点都必须了解这个容量才能工作,所以需要服务器通过所述容量通信模块7将chunk的容量通知到每个直播节点,这个通知操作可以在每个直播节点开始直播之前执行;而所述分析模块2检测是否写满所述chunk,即可通过检测经过所述预设延时时间后写入chunk中的视频数据是否达到所述容量,若达到所述容量,即表明已经写满所述chunk,此时就可以将所述chunk分发下去,若未达到所述容量,则表明尚未写满所述chunk,此时就需要尽快将所述chunk填满,否则会造成直播严重延时。
而所述分析模块2在检测为否时,就会调用所述填充模块3,所述填充模块3就采用chunk填充技术将所述chunk写满,即可以实现瞬时将未写满的chunk快速填满,从而避免了一个chunk迟迟未填满的情况出现,使得每个chunk都能够在不超过预设延时时间的情况下被填满然后分发下去,从而控制了在填充chunk时所出现的延时,进而有效控制了P2P直播时的延时时间。
在本实施例的具体实现过程中,所述容量设置模块4设置的chunk的容量与所述预设目标码率呈正相关的关系,即预设目标码率越大,chunk的容量越大,预设目标码率越小,chunk的容量越小;
进一步地,所述容量设置模块4可以根据如下计算公式来计算并设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
在本实施例中,优选地,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,即本实施例中设置的P2P直播的延时时间为200ms-3200ms之间,当然,ΔT的具体取值并不限于上述范围,可以根据实际需要进行相应设置。此时,chunk的容量Csize的取值范围对应为8KB-32MB。
在本实施例中,所述chunk具体包括数据存储部分和长度表征部分,所述数据写入模块1会将待直播的视频数据写入所述数据存储部分,写入所述数据存储部分的视频数据即为chunk的payload(有效载荷)数据,而所述长度表征部分则通过长度字节表征写入的视频数据(即payload数据)的长度,一般情况下所述长度表征部分位于chunk的末尾,即可以在chunk的末尾使用一般不超过4个长度字节来表征payload数据的长度;
在所述分析模块2检测为否时,所述填充模块3则将填充数据填充至所述数据存储部分除去写入的视频数据之外的剩余存储部分,这样,整个chunk的数据存储部分就由payload数据和填充数据来共同填满,从而实现了从将第一个视频数据byte写入chunk开始,在不超过预设延时时间的情况下,利用chunk填充技术将chunk填满,本实施例中chunk的具体组成结构如图2所示。
当然,本实施例的多媒体数据还可以包括音频数据。
实施例2
如图3所示,本实施例的P2P直播的延时控制系统与实施例1基本相同,不同之处在于:本实施例的P2P直播的延时控制系统还包括直播源5以及分发模块6;
其中,所述直播源5用于采集待直播的视频数据,具体可以通过摄像等方式进行采集,并将采集到的所述待直播的视频数据通过多媒体传输协议传输至所述直播源站,具体可通过RTMP(实时消息传输协议)进行传输,当然,本发明中多媒体传输协议也不限于上述RTMP,还可以包括其他的多媒体传输协议。
所述分发模块6则将写满的chunk分发至各个直播节点,其中,写满的chunk包括在预设延时时间之内所述数据写入模块1就已经写满的chunk和在预设延时时间之内所述数据写入模块1未写满并由所述填充模块采用chunk填充技术填满的chunk。
在直播节点处,在收到编码片段后解析出chunk,根据chunk最末尾的长度字节来解析出chunk中payload数据的长度(payload_length),最后将chunk的前payload_length个字节读出即可,从而就可以读出该chunk中的有效载荷数据,即读出该chunk中的全部有效视频数据。
实施例3
本实施例的P2P直播的延时控制方法利用实施例1的P2P直播的延时控制系统实现,如图4所示,所述P2P直播的延时控制方法包括以下步骤:
步骤101、在直播源站接收待直播的视频数据后,将视频数据写入chunk;
步骤102、检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,执行步骤103;
步骤103、采用chunk填充技术将chunk写满。
其中,步骤101中会由服务器预先设置chunk的容量,并且服务器会向各个直播节点通知chunk的容量,步骤102中具体通过检测在经过所述预设延时时间后写入chunk中的视频数据是否达到所述容量来检测是否写满所述chunk。
具体地,在步骤101中会按照预设目标码率将视频数据写入chunk,所述容量与所述预设目标码率呈正相关,优选地,按照如下计算公式设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
优选地,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,即本实施例中设置的P2P直播的延时时间为200ms-3200ms之间,当然,ΔT的具体取值并不限于上述范围,可以根据实际需要进行相应设置。此时,chunk的容量Csize的取值范围对应为8KB-32MB。
实施例4
本实施例的P2P直播的延时控制方法利用实施例2的P2P直播的延时控制系统实现,如图5所示,所述P2P直播的延时控制方法包括以下步骤:
步骤200、直播源采集待直播的视频数据,并将所述待直播的视频数据传输至所述直播源站;
步骤201、在直播源站接收待直播的视频数据后,将视频数据写入chunk;
步骤202、检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,执行步骤203,在判断为是时,执行步骤204;
步骤203、采用chunk填充技术将chunk写满,然后执行步骤204;
步骤204、将写满的chunk分发至各个直播节点。
其中,在步骤200中,所述直播源可通过摄像等方式采集待直播的视频数据,并通过RTMP等多媒体传输协议将所述待直播的视频数据传输至所述直播源站。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种P2P直播的延时控制系统,其特征在于,包括:
数据写入模块,用于在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;
分析模块,用于检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,调用填充模块;
所述填充模块用于采用chunk填充技术将chunk写满。
2.如权利要求1所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述数据写入模块用于按照预设目标码率将多媒体数据写入chunk。
3.如权利要求2所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述延时控制系统还包括:
容量设置模块,用于设置chunk的容量;
容量通信模块,用于服务器向各个直播节点通知chunk的容量;
所述分析模块检测是否写满所述chunk包括:
检测在经过所述预设延时时间后写入chunk中的多媒体数据是否达到所述容量。
4.如权利要求3所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述容量与所述预设目标码率呈正相关。
5.如权利要求4所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述容量设置模块用于根据如下计算公式设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
6.如权利要求5所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,Csize的取值范围为8KB-32MB。
7.如权利要求1所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述chunk包括数据存储部分和长度表征部分,所述数据写入模块用于将所述多媒体数据写入所述数据存储部分,所述长度表征部分用于表征写入的多媒体数据的长度;
在所述分析模块检测为否时,所述填充模块用于将填充数据填充至所述数据存储部分除去写入的多媒体数据之外的剩余存储部分。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述延时控制系统还包括:
分发模块,用于将写满的chunk分发至各个直播节点。
9.如权利要求8所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述延时控制系统还包括:
直播源,所述直播源用于采集待直播的多媒体数据,并将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
10.如权利要求9所述的P2P直播的延时控制系统,其特征在于,所述直播源用于通过多媒体传输协议将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
11.一种P2P直播的延时控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在直播源站接收待直播的多媒体数据后,将多媒体数据写入chunk;
S2、检测在经过预设延时时间后是否写满所述chunk,并在检测为否时,执行步骤S3;
S3、采用chunk填充技术将chunk写满。
12.如权利要求11所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,步骤S1中按照预设目标码率将多媒体数据写入chunk。
13.如权利要求12所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,步骤S1还包括:
设置chunk的容量;
服务器向各个直播节点通知chunk的容量;
步骤S2中检测是否写满所述chunk包括:
检测在经过所述预设延时时间后写入chunk中的多媒体数据是否达到所述容量。
14.如权利要求13所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,所述容量与所述预设目标码率呈正相关。
15.如权利要求14所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,步骤S1中根据如下计算公式设置chunk的容量:
Csize=ΔT*R;
其中,Csize表示所述容量,ΔT表示所述预设延时时间,R表示所述预设目标码率。
16.如权利要求15所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,ΔT的取值范围为200ms-3200ms,Csize的取值范围为8KB-32MB。
17.如权利要求11所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,所述chunk包括数据存储部分和长度表征部分;
步骤S1中将所述多媒体数据写入所述数据存储部分,所述长度表征部分用于表征写入的多媒体数据的长度;
在步骤S2中检测为否时,步骤S3中将填充数据填充至所述数据存储部分除去写入的多媒体数据之外的剩余存储部分。
18.如权利要求11-17中任意一项所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,所述延时控制方法还包括:
S4、将写满的chunk分发至各个直播节点。
19.如权利要求18所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,所述延时控制方法在步骤S1之前还包括:
S01、直播源采集待直播的多媒体数据,并将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
20.如权利要求19所述的P2P直播的延时控制方法,其特征在于,步骤S01中所述直播源通过多媒体传输协议将所述待直播的多媒体数据传输至所述直播源站。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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