CN107135216A - 一种加强弱网环境流媒体传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种加强弱网环境流媒体传输方法，发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，发送端将输入直播数据按播放时间切片，片数据再分成可以发送的UDP数据包，对每个UDP包编排好所属片序号，片内序号，本发明针对现有的直播传输中在弱网环境表现差的问题而提出一种方法，可以有效地改善直播传输在弱网环境的通信质量差的问题。

Description

一种加强弱网环境流媒体传输方法
技术领域
本发明涉及一种网络通讯领域，尤其涉及一种弱网环境流媒体传输方法。
背景技术
在目前主流的数据分发接收服务应用中，对数据的传输实时性要求很高，而传统的单播数据传输服务在对高并发，低延迟受置于用户数量以及传输带宽，当并发的用户量呈几何倍数的增长，对服务器的压力以及传输网络的压力就会激增，很大机率会导致服务假死和服务器瘫痪，同时带给用户实际操作体验呈几何倍数的下降，严重影响用户体验，本发明针对现有的直播传输中在弱网环境表现差的问题而提出一种方法，可以有效地改善直播传输在弱网环境的通信质量差的问题。
发明内容
本发明一种加强弱网环境流媒体传输方法，发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，发送端将输入直播数据按播放时间切片，片数据再分成可以发送的UDP数据包，对每个UDP包编排好所属片序号，片内序号；
具体方法步骤为：
（a1）、在发送服务器配置各节目的接受服务器IP；
（a2）、数据包分离标记切片时间以及每片数据的缓存时间；
（a3）、设定发送定时器时间间隔、心跳包时间间隔；
（a4）、数据源地址以及UDP通信端口区间；
（a5）、发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，建立传输会话；
（a6）、计算出每个定时一次发送该直播传输数据多少个UDP包，具体计算方式为：总数=片数据/（数据切片时间/发送数据包间隔时间）传输开始；
（a7）、建立传输会话后发送服务器端从数据源地址发送流媒体数据包，接收服务器端接收发送服务器端已经切片的数据包并重新正常排序；
（a8）、每片数据包含一定数量的UDP数据包，每个UDP数据包的载荷数据前几个字节，存储了该报文的片序号，片内包的总数，以及片内的数据包序号。
所述接收服务器端对接收到的数据包进行排序，检查数据完整性，如果序号不连贯，则接收服务器端请求发送服务器端重新发送缺失的数据包；
具体步骤为：
（b1）、发送服务器端根据每片数据包包含的序号信息判定数据的完整性；
（b2）、如果序号不连贯则通过传输会话发送丢包重传UDP报文告诉发送服务器端重新传输该序号数据包；
（b3）、重新检查数据包序号完整性，如果数据包与发送服务器端一致，则数据发送成功。
所述发送服务器端与接收服务器端即时检查网络传输质量；
具体步骤为：
（c1）、所述发送服务器端与接受服务器端建立传输通话后，发送服务器端定时向接受服务器端发送UDP报文；
（c2）、接受服务器端收到报文后必须立即回应发送服务器端；
（c3）、如果发送服务器端长时间没有接收到回应，则判定网络故障；
（c4）、发送端服务器从发送端口选择一个新的接口，重新发送；
（c5）、检查回应消息，成功收到回应消息则继续发送数据包；
（c6）、检查回应消息，不能收到回应则继续切换端口。
本发明大大加强了直播传输在弱网环境的通信质量差的问题，使跨地域传输速率明显提高，在丢包率较高的网络环境中也可以很好的传输流媒体数据。
附图说明
图1为本发明切片数据框图；
图2为UDP通信端口服务器框图；
图3为发送服务器端建立传输回话框图；
图4为接受服务器端数据包、接收框图；
图5为发送服务器端数据包丢失重发框图；
图6为切换通信端口框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明一种加强弱网环境流媒体传输方法，发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，发送端将输入直播数据按播放时间切片，片数据再分成可以发送的UDP数据包，对每个UDP包编排好所属片序号，片内序号；
具体方法步骤为：
（a1）、在发送服务器配置各节目的接受服务器IP；
（a2）、数据包分离标记切片时间以及每片数据的缓存时间；
（a3）、设定发送定时器时间间隔、心跳包时间间隔；
（a4）、数据源地址以及UDP通信端口区间；
（a5）、发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，建立传输会话；
（a6）、计算出每个定时一次发送该直播传输数据多少个UDP包，具体计算方式为：总数=片数据/（数据切片时间/发送数据包间隔时间）传输开始；
（a7）、建立传输会话后发送服务器端从数据源地址发送流媒体数据包，接收服务器端接收发送服务器端已经切片的数据包并重新正常排序；
（a8）、每片数据包含一定数量的UDP数据包，每个UDP数据包的载荷数据前几个字节，存储了该报文的片序号，片内包的总数，以及片内的数据包序号。
所述接收服务器端对接收到的数据包进行排序，检查数据完整性，如果序号不连贯，则接收服务器端请求发送服务器端重新发送缺失的数据包；
具体步骤为：
（b1）、发送服务器端根据每片数据包包含的序号信息判定数据的完整性；
（b2）、如果序号不连贯则通过传输会话发送丢包重传UDP报文告诉发送服务器端重新传输该序号数据包；
（b3）、重新检查数据包序号完整性，如果数据包与发送服务器端一致，则数据发送成功。
所述发送服务器端与接收服务器端即时检查网络传输质量；
具体步骤为：
（c1）、所述发送服务器端与接受服务器端建立传输通话后，发送服务器端定时向接受服务器端发送UDP报文；
（c2）、接受服务器端收到报文后必须立即回应发送服务器端；
（c3）、如果发送服务器端长时间没有接收到回应，则判定网络故障；
（c4）、发送端服务器从发送端口选择一个新的接口，重新发送；
（c5）、检查回应消息，成功收到回应消息则继续发送数据包；
（c6）、检查回应消息，不能收到回应则继续切换端口。
本发明大大加强了直播传输在弱网环境的通信质量差的问题，使跨地域传输速率明显提高，在丢包率较高的网络环境中也可以很好的传输流媒体数据。
在发送服务器配置每路节目的接收服务器IP、切片时间、每片数据的缓存时间、发送定时器时间间隔，心跳包时间间隔、直播数据源的地址、UDP通信端口区间，在接收端配置与发送端一样的UDP通信端口区间。首先发送服务器与接收服务器都打开并监听UDP通信端口区间内所有的端口，当直播传输开始的时候，发送端根据配置的接收服务器IP与之建立直播传输会话，建立会话后发送端不停的从数据源读取TS格式流媒体数据，发送端将TS格式流媒体切片为实际播时间长度的数据片，每片数据包含一定数量的UDP数据包，每个UDP数据包的载荷数据前几个字节，存储了该报文的片序号，片内包的总数，以及片内的数据包序号，发送端还要计算出没个定时一次发送该直播传输数据多少个UDP包，具体计算方法总数=片数据/（数据切片时间/发送数据包间隔时间），四舍五入计算出每次发送个数，这样就做到了尽可能的匀速发送，每次发送的数据量都比较少，不会导致网络拥挤。接收服务器收到会话后，会不停的监听并接收发送端发过来的数据，并把接收到的数据按片排序，片内按包序号排序存放到内存中，如果发现序号不完整，则通过丢包重传UDP报文告诉发送端，哪些数据没有接收到，如果收到完整的一片数据，则可以把数据提交下一个流程了，比如给向用户推流的服务器给用户推流。另外，因为网络很好的时候，发送服务器端经常很久，才会收到接收端的请求重传消息，这种情况与网络拥挤导致的很久收不到丢包重传的情况很雷同，因此本方法引入的传输会话心跳来帮助判断直播传输的好坏，具体做法是在建立传输会话的时候，发送端就定时向接收端发送UDP报文，接收端收到UDP报文后，必须立即回复成功的UDP报文，如果一定时间内没有收到成功的UDP报文，则判断网络出现严重故障，发送端会从端口区间，选择一个新的端口，并选择端口区间内服务器的一个新端口放到UDP的发送地址中，这样就避免了网络上的一些智能路由器根据通信端口限制通信流量的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种加强弱网环境流媒体传输方法，其特征在于：发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，发送端将输入直播数据按播放时间切片，片数据再分成可以发送的UDP数据包，对每个UDP包编排好所属片序号，片内序号；
具体方法步骤为：
（a1）、在发送服务器配置各节目的接受服务器IP；
（a2）、数据包分离标记切片时间以及每片数据的缓存时间；
（a3）、设定发送定时器时间间隔、心跳包时间间隔；
（a4）、数据源地址以及UDP通信端口区间；
（a5）、发送服务器端与接收服务器端开启并监听多个UDP通信端口，建立传输会话；
（a6）、计算出每个定时一次发送该直播传输数据多少个UDP包，具体计算方式为：总数=片数据/（数据切片时间/发送数据包间隔时间）传输开始；
（a7）、建立传输会话后发送服务器端从数据源地址发送流媒体数据包，接收服务器端接收发送服务器端已经切片的数据包并重新正常排序；
（a8）、每片数据包含一定数量的UDP数据包，每个UDP数据包的载荷数据前几个字节，存储了该报文的片序号，片内包的总数，以及片内的数据包序号。
2.根据权利要求1所述的加强弱网环境流媒体传输方法，其特征在于：所述接收服务器端对接收到的数据包进行排序，检查数据完整性，如果序号不连贯，则接收服务器端请求发送服务器端重新发送缺失的数据包；
具体步骤为：
（b1）、发送服务器端根据每片数据包包含的序号信息判定数据的完整性；
（b2）、如果序号不连贯则通过传输会话发送丢包重传UDP报文告诉发送服务器端重新传输该序号数据包；
（b3）、重新检查数据包序号完整性，如果数据包与发送服务器端一致，则数据发送成功。
3.根据权利要求2所述的加强弱网环境流媒体传输方法，其特征在于：所述发送服务器端与接收服务器端即时检查网络传输质量；
具体步骤为：
（c1）、所述发送服务器端与接受服务器端建立传输通话后，发送服务器端定时向接受服务器端发送UDP报文；
（c2）、接受服务器端收到报文后必须立即回应发送服务器端；
（c3）、如果发送服务器端长时间没有接收到回应，则判定网络故障；
（c4）、发送端服务器从发送端口选择一个新的接口，重新发送；
（c5）、检查回应消息，成功收到回应消息则继续发送数据包；
（c6）、检查回应消息，不能收到回应则继续切换端口。
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