CN114173164B - 一种基于国标gb28181协议的平滑推流方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，通过在传输层采用udp协议，通过异或校验法，将异或校验码，写入国标协议拓展位来校验数据完整性，增加发送序列号，发送方在每发送完一个媒体包后就将该序列号的值增加1，接收方可以由该值检测包的丢失及恢复包序列；在检测丢包时，接收方通过序列号来使服务器进行重发；将媒体包，通过时间戳顺序进行排序，按照相应时间进行发送，以减少流量浪费；在过去的2秒，取每100毫秒的发流数据量，总共20组，做方差运算，通过方差值来检测网络波动，遇到网络波动时，降低发送频率，并且反馈给接收方。本发明能有效提升国标推流稳定性、减少丢包、卡顿问题，减少流量浪费。

Description

一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法
技术领域
本发明涉及计算机流媒体技术领域，具体为一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法。
背景技术
在中国，有大量的公共摄像头是基于国标GB28181协议来实现直播、回放等媒体功能。
该标准规定了城市监控报警联网系统中信息传输、交换、控制的互联结构、通信协议结构，传输、交换、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、传输流程和协议接口等技术要求。该标准适用于安全防范监控报警联网系统的方案设计、系统检测、验收以及与之相关的设备研发、生产，其他信息系统可参考采用。
然而此协议并未在码流传输稳定性与流程上有所规定，因此，在媒体传输稳定性上有所欠缺，抗丢包与防止网络抖动能力较差。并且因为目前的协议并不限速，在回放时容易发送超量数据，导致流量浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，以解决（1）国标推流过程中产生的丢包的问题；（2）国标推流的网络抖动，引发的推流速度不均匀、卡顿的问题，（3）国标推流中的流量浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，包括以下步骤；
步骤（1）、将媒体数据进行异或校验，求出校验码；
步骤（2）、将校验码写入国标协议拓展字段，并转换为大端字节序；
步骤（3）、检测数据时间戳，将数据放入发送队列；
步骤（4）、检测2秒内的发送数据，取每100毫秒的发流数据量，总共20组，做方差运算；
步骤（5）、检测方差如果大于0.5，放慢发流速度；
步骤（6）、根据音视频数据时间戳，计算预估渲染时间；
步骤（7）、将发送时间减去预估渲染时间，得出实际音视频发送延迟；
步骤（8）、查看此延迟具体数值，如果为负并小于基准值-200ms，则说明音视频数据提前到达，故进行缓存，以减少流量消耗，如果大于基准值则说明视频帧数据晚到，或延迟较低，立即发送数据；
步骤（9）、当缓存数据时间大于8s时，说明延迟过大，通过在扩展信息中填充警告信息，通知客户端；
步骤（10）、判断缓存队列长度，当超过40MB预设缓存，则通过遍历进行丢帧，一直到邻近的最后一个关键帧为止；
步骤（11）、增加发送全局的序列号，并写入国标的扩展字段之中；
步骤（12）、按照数据的时间间隔，发送媒体数据包；
步骤（13）、检测接收端反馈，收到重发指令，找到相应时间的数据，立即重发；
步骤（14）、检测接收端反馈，收到校验错误指令，通过校验码，找到相应时间的数据，立即重发。
优选的，步骤（1）中，求出校验码的具体公式为: checkSum = checkSum^data。
优选的，步骤（4）中，方差运算的公式为：
其中M为每100毫秒的发流数据量平均值，n为20。
优选的，步骤（5）中，还需要暂停2秒，来缓冲数据。
优选的，步骤（13）中，通过序列号找到相应时间的数据。
本发明提出的一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，有益效果在于：本发明能有效提升国标推流稳定性、减少丢包、卡顿问题，减少流量浪费。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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，请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤（1）、将媒体数据进行异或校验，求出校验码，具体公式为: checkSum =checkSum^data；
步骤（2）、将校验码写入国标协议拓展字段，并转换为大端字节序；
步骤（3）、检测数据时间戳，将数据放入发送队列；
步骤（4）、检测2秒内的发送数据，取每100毫秒的发流数据量，总共20组，做方差运算，公式为：
其中M为每100毫秒的发流数据量平均值，n为20；
步骤（5）、检测方差如果大于0.5，放慢发流速度，暂停2秒，来缓冲数据；
步骤（6）、根据音视频数据时间戳，计算预估渲染时间；
步骤（7）、将发送时间减去预估渲染时间，得出实际音视频发送延迟；
步骤（8）、查看此延迟具体数值，如果为负并小于基准值-200ms，则说明音视频数据提前到达，故进行缓存，以减少流量消耗，如果大于基准值则说明视频帧数据晚到，或延迟较低，立即发送数据；
步骤（9）、当缓存数据时间大于8s时，说明延迟过大，通过在扩展信息中填充警告信息，通知客户端；
步骤（10）、判断缓存队列长度，当超过40MB预设缓存，则通过遍历进行丢帧，一直到邻近的最后一个关键帧为止；
步骤（11）、增加发送全局的序列号，并写入国标的扩展字段之中；
步骤（12）、按照数据的时间间隔，发送媒体数据包；
步骤（13）、检测接收端反馈，收到重发指令，通过序列号找到相应时间的数据，立即重发；
步骤（14）、检测接收端反馈，收到校验错误指令，通过校验码，找到相应时间的数据，立即重发。
通过在传输层采用udp协议，通过异或校验法，将异或校验码，写入国标协议拓展位来校验数据完整性，增加发送序列号，发送方在每发送完一个媒体包后就将该序列号的值增加1，接收方可以由该值检测包的丢失及恢复包序列；在检测丢包时，接收方通过序列号来使服务器进行重发；将媒体包，通过时间戳顺序进行排序，按照相应时间进行发送，以减少流量浪费；在过去的2秒，取每100毫秒的发流数据量，总共20组，做方差运算，通过方差值来检测网络波动，遇到网络波动时，降低发送频率，并且反馈给接收方。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤（1）、将媒体数据进行异或校验，求出校验码；
步骤（2）、将校验码写入国标协议拓展字段，并转换为大端字节序；
步骤（3）、检测数据时间戳，将数据放入发送队列；
步骤（4）、检测2秒内的发送数据，取每100毫秒的发流数据量，总共20组，做方差运算；
步骤（5）、检测方差如果大于0.5，放慢发流速度；
步骤（6）、根据音视频数据时间戳，计算预估渲染时间；
步骤（7）、将发送时间减去预估渲染时间，得出实际音视频发送延迟；
步骤（8）、查看此延迟具体数值，如果为负并小于基准值-200ms，则说明音视频数据提前到达，故进行缓存，以减少流量消耗，如果大于基准值则说明视频帧数据晚到，或延迟较低，立即发送数据；
步骤（9）、当缓存数据时间大于8s时，说明延迟过大，通过在扩展信息中填充警告信息，通知客户端；
步骤（10）、判断缓存队列长度，当超过40MB预设缓存，则通过遍历进行丢帧，一直到邻近的最后一个关键帧为止；
步骤（11）、增加发送全局的序列号，并写入国标的扩展字段之中；
步骤（12）、按照数据的时间间隔，发送媒体数据包；
步骤（13）、检测接收端反馈，收到重发指令，找到相应时间的数据，立即重发；
步骤（14）、检测接收端反馈，收到校验错误指令，通过校验码，找到相应时间的数据，立即重发。
2.根据权利要求1所述的一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：步骤（1）中，求出校验码的具体公式为: checkSum = checkSum^data。
3.根据权利要求1所述的一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：步骤（4）中，方差运算的公式为：
其中M为每100毫秒的发流数据量平均值，n为20。
4.根据权利要求1所述的一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：步骤（5）中，还需要暂停2秒，来缓冲数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于国标GB28181协议的平滑推流方法，其特征在于：步骤（13）中，通过序列号找到相应时间的数据。
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