CN115242760A - 一种基于WebRTC的SFU系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于WebRTC的SFU系统及方法，涉及数据传输技术领域，其系统包括：信息获取模块，用于基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于通讯地址确定客户端的端口类型；进程创建模块，用于确定生产者客户端和消费者客户端，并确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；数据转发模块，用于基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据流转发至消费者客户端。采用SFU服务器，实现将一个生产者客户端上传的音频数据流同步转发至不同的消费者客户端，提高了音频数据流的转发效率，减轻了多人视频通话场景下每个客户端的上行带宽压力，保障了通过WebRTC端口的实时语音对话或视频效果。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，特别涉及一种基于WebRTC的SFU系统及方法。
背景技术
目前，随着目前移动互联网技术的快速发展，越来越多的行业对智能化移动终端的应用日趋成熟；
谷歌开源WebRTC后，视频通话技术门槛被大幅降低，但随之而来也又新的问题出现，WebRTC虽然是一项主要使用P2P的实时通讯技术，本应该是无中心化节点的，但是在一些大型多人通讯场景，如果都使用端对端直连，端上会遇到的带宽和性能的问题；
因此，本发明提供了一种基于WebRTC的SFU系统及方法。
发明内容
本发明提供一种基于WebRTC的SFU系统及方法，用以通过采用SFU服务器，实现将一个生产者客户端上传的音频数据流同步转发至不同的消费者客户端，提高了音频数据流的转发效率，减轻了多人视频通话场景下每个客户端的上行带宽压力，保障了通过WebRTC端口的实时语音对话或视频效果。
本发明提供了一种基于WebRTC的SFU系统，包括：
信息获取模块，用于基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
进程创建模块，用于确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
数据转发模块，用于基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述信息获取模块包括：
请求接收单元，用于基于SFU服务器接收客户端发送的请求报文，提取所述请求报文携带的标识信息，并基于所述标识信息确定所述请求报文的目标类型；
报文解析单元，用于基于所述目标类型调用预设解析规则对所述请求报文进行解析，得到所述请求报文对应的客户端的业务服务器，并基于所述业务服务器得到所述客户端的通讯地址。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述报文解析单元包括：
解析结果获取子单元，用于获取对所述请求报文的解析结果，并基于解析结果确定所述请求报文中携带的终端标示信息；
核验子单元，用于基于所述终端标示信息确定客户端的身份信息，并将所述身份信息与预设信任列表中各预设信任设备进行匹配；
所述核验子单元，还用于基于匹配结果确定当预设信任列表中存在预设信任设备与所述客户端的身份信息相同时，则判定所述客户端为可信任设备，同时，基于所述身份信息确定SFU服务器与所述客户端之间的传输协议，否则，驳回所述客户端的请求报文；
端口优化子单元，用于基于所述传输协议对所述客户端的端口参数进行配置。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述信息获取模块包括：
地址获取单元，用于获取客户端的通讯地址，并确定所述通讯地址的结构属性，其中，所述通讯地址包括四段号码，且每一段中包含三个数字；
地址分析单元，用于基于所述结构属性对所述通讯地址的规范性进行校验，且在校验通过后将所述通讯地址输入预设训练模型，其中，所述预设训练模型是基于对预设训练样本进行训练后得到的；
类型确定单元，用于基于所述预设训练模型对所述通讯地址进行分析，并基于分析结果确定所述通讯地址对应的终端类型，且基于所述终端类型确定终端对应端口的端口类型。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述进程创建模块包括：
请求接收单元，用于基于所述SFU服务器接收不同客户端的业务接入请求，并对所述业务接入请求进行解析，确定所述业务接入请求的业务属性；
终端类型确定单元，用于基于所述业务属性确定不同客户端的业务目的，并基于所述业务目的从所述不同客户端中确定生产者客户端和消费者客户端，其中，所述生产者客户端与所述消费者客户端均至少为一个，且一个生产者客户端至少对应一个消费者客户端；
对接单元，用于基于所述SFU服务器获取生产者客户端的数据上传请求以及消费者客户端的数据消费请求，并对所述数据上传请求和数据消费请求进行解析，确定所述生产者客户端与消费者客户端的映射关系；
所述对接单元，还用于基于所述映射关系生成对接关系记录表，并基于所述对接关系记录表分别调取所述生产者客户端和消费者客户端的目标通讯地址；
路由确定单元，用于：
基于所述目标通讯地址确定所述生产者客户端与消费者客户端是否能够直连，且当所述生产者客户端与消费者客户端能够直连时，基于所述SFU服务器构建所述生产者客户端与消费者客户端的路由集合；
获取预设网络拓扑信息，并基于所述预设网络拓扑信息对所述路由集合中各路由进行代价评估，且基于评估结果将代价值最小的路由确定为第一目标路由；
当所述生产者客户端与消费者客户端不能直连时，基于所述SFU服务器确定生产者客户端与消费者客户端之间的路由节点的图神经网络，并基于所述图神经网络确定所述生产者客户端的邻居节点；
基于所述图神经网络确定所述邻居节点对应的下一路由节点，直至连通所述生产者客户端与消费者客户端，得到中转节点集合；
确定所述生产者客户端的第一发射功率，并基于所述第一发射功率对所述中转节点集合中不同的节点对应的第二发射功率进行调整，且基于调整结果得到所述生产者客户端与消费者客户端的第二目标路由；
路由汇总单元，用于基于所述第一目标路由和所述第二目标路由得到所述生产者客户端和消费者客户端之间在不同情况下最终的目标路由，其中，每一消费者客户端对应一条目标路由。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述路由汇总单元包括：
路由获取子单元，用于获取最终的目标路由，并提取所述目标路由对应的消费者客户端的终端标识；
标记子单元，用于基于所述终端标识从预设标记符号库中调取预设标记符号，并基于所述预设标记符号对所述目标路由分别进行标记，其中，终端标识与预设标记符号一一对应，且所述预设标记符号与所述目标路由一一对应；
核验子单元，用于基于标记结果依次基于目标路由向消费者客户端发送核验音频数据，并基于不同消费者客户端对核验音频数据的接收结果确定异常目标路由；
重建子单元，用于提取异常目标路由的预设标记符号，并基于所述预设标记符号确定异常目标路由对应的异常消费者客户终端；
所述重建子单元，用于重新确定消费者客户端与异常消费者客户终端的目标路由，直至异常消费者客户终端对核验音频数据的接收结果满足预设要求。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述路由确定单元包括：
路由集合确定子单元，用于获取当生产者客户端与消费者客户端能够直连时得到的路由集合，并确定所述路由集合中链路代价值仅低于第一目标路由的第三目标路由；
备选路由设定子单元，用于获取预设路由标准，并基于所述预设路由标准设定所述第一目标路由与所述第三目标路由的路由切换条件；
路由切换子单元，用于基于所述路由切换条件制定路由切换策略，并实时监测第一目标路由的工作参数，且在所述工作参数不满足预设路由标准时，基于所述路由切换策略将所述第一目标路由切换至第三目标路由。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，数据转发模块，包括：
信息获取单元，用于获取生产者客户端与消费者客户端的目标路由以及生产者客户端与消费者客户端对应的端口类型，并基于所述目标路由以及所述端口类型创建流媒体子进程，其中，所述流媒体子进程至少为一个；
数据接收单元，用于基于所述流媒体子进程接收生产者客户端的模拟音频数据，并将所述模拟音频数据进行预转换处理，得到所述模拟音频数据对应的数字音频数据；
数据打包单元，用于将所述数字音频数据进行打包，得到所述音频数据流，同时，基于所述SFU服务器确定消费者客户端的目标数量，并基于所述目标数量确定对所述音频数据流的增流量，且基于所述增流量得到目标音频数据流；
数据转分单元，用于：
基于增流结果获取每个消费者客户端的业务特征，并基于所述业务特征确定每个消费者客户端的音频数据流的分流量；
基于SFU服务器通过所述分流量将所述目标音频数据流进行分流，得到子音频数据流，并将所述子音频数据流写入对应的流媒体子进程；
确定单个所述流媒体子进程能否将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端；
当单个所述流媒体子进程不能将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端时，创建流媒体子进程转发管道，并基于所述流媒体子进程转发管道将相邻流媒体子进程进行连接，且基于连接结果将所述子音频数据流转发至对应的消费者客户端；
否则，基于单个所述流媒体子进程将所述子音频数据流从所述生产者客户端转发至消费者客户端，完成对生产者客户端的音频数据的转发。
优选的，一种基于WebRTC的SFU系统，所述数据转分单元包括：
数据转换子单元，用于基于消费者客户端的端口接收子音频数据流，并将所述子音频数据流进行逆转换，得到所述子音频数据流对应的模拟数据；
数据解压子单元，用于对所述模拟数据进行解压，得到最终的音频数据。
本发明提供了一种基于WebRTC的SFU方法，包括：
步骤1：基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
步骤2：确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
步骤3：基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于WebRTC的SFU系统的结构图；
图2为本发明实施例中一种基于WebRTC的SFU系统中信息模块的结构图；
图3为本发明实施例中一种基于WebRTC的SFU方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，如图1所示，包括：
信息获取模块，用于基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
进程创建模块，用于确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
数据转发模块，用于基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
该实施例中，WebRTC是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的应用程序接口。
该实施例中，SFU服务器是一种通过服务器来路由和转发WebRTC客户端音视频数据流的媒体服务器。
该实施例中，端口类型指的是客户端的端口类别，具体包括WebRTC端口、管道端口和RTP端口，其中，当为网页时使用WebRTC端口、子进程间通读时使用管道端口和当为其他设备时使用RTP端口。
该实施例中，生产者客户端指的是要发音频数据的设备。
该实施例中，消费者客户端指的是需要从SFU服务器中获取音频数据的设备。
该实施例中，目标路由指的是负责转发生产者客户端的音频数据到指定的消费者客户端，支持将一个生产者客户端的音频数据转发至多个不同的消费者客户端。
该实施例中，流媒体子进程是用来传输音频数据流的链路或是任务，且一个SFU服务器可以同时创建多个流媒体子进程，且每个流媒体子进程之间相互独立。
上述技术方案的有益效果是：通过采用SFU服务器，实现将一个生产者客户端上传的音频数据流同步转发至不同的消费者客户端，提高了音频数据流的转发效率，减轻了多人视频通话场景下每个客户端的上行带宽压力，保障了通过WebRTC端口的实时语音对话或视频效果。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，如图2所示，所述信息获取模块包括：
请求接收单元，用于基于SFU服务器接收客户端发送的请求报文，提取所述请求报文携带的标识信息，并基于所述标识信息确定所述请求报文的目标类型；
报文解析单元，用于基于所述目标类型调用预设解析规则对所述请求报文进行解析，得到所述请求报文对应的客户端的业务服务器，并基于所述业务服务器得到所述客户端的通讯地址。
该实施例中，请求报文指的是客户端项SFU服务器发送的接入请求，目的是为了与SFU服务器构建通讯链路。
该实施例中，标识信息是用来标记请求报文类型的一种标记标签。
该实施例中，目标类型指的是用于表征当前请求报文对应的数据类型，从而便于根据数据类型对请求报文进行准确有效的解析。
该实施例中，预设解析规则是提前设定好的，用于对不同类型的请求报文进行解析，从而确定请求报文对应的请求目的。
该实施例中，业务服务器指的是客户端在实现相应的业务时，为客户端提供网络支持的服务器，记录有客户端的通讯地址。
上述技术方案的有益效果是：通过SFU服务器对客户端发送的请求报文进行解析，从而实现根据客户端的业务信息从业务服务器中对客户端的通讯地址进行准确获取，从而便于对客户端的端口类型进行有效确认，为实现通过SFU服务器对音频数据的转发大提供了便利。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述报文解析单元包括：
解析结果获取子单元，用于获取对所述请求报文的解析结果，并基于解析结果确定所述请求报文中携带的终端标示信息；
核验子单元，用于基于所述终端标示信息确定客户端的身份信息，并将所述身份信息与预设信任列表中各预设信任设备进行匹配；
所述核验子单元，还用于基于匹配结果确定当预设信任列表中存在预设信任设备与所述客户端的身份信息相同时，则判定所述客户端为可信任设备，同时，基于所述身份信息确定SFU服务器与所述客户端之间的传输协议，否则，驳回所述客户端的请求报文；
端口优化子单元，用于基于所述传输协议对所述客户端的端口参数进行配置。
该实施例中，终端标示信息指的是用于标记客户端身份或设备种类的一种符号或标记。
该实施例中，身份信息指的是客户端的种类、业务类型以及接入SFU服务器的资质等。
该实施例中，预设信任列表是提前设定好的，用于记录SFU服务器可允许连接的客户端。
该实施例中，预设信任设备是提前设定好的，是可以直接与SFU服务器进行数据交互的设备终端。
该实施例中，传输协议是用来规范客户端与SFU服务器之间数据传输的方式方法以及对数据传输时端口的配置要求等。
上述技术方案的有益效果是：通过对请求报文的解析结果进行分析，实现对客户端的身份信息进行校验，且在校验通过后对客户端的端口进行参数配置，从而便于实现将客户端之间需要交互的数据进行准确快速的转发，提高了数据焦虑的效率，保障了实时通信的效果。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述信息获取模块包括：
地址获取单元，用于获取客户端的通讯地址，并确定所述通讯地址的结构属性，其中，所述通讯地址包括四段号码，且每一段中包含三个数字；
地址分析单元，用于基于所述结构属性对所述通讯地址的规范性进行校验，且在校验通过后将所述通讯地址输入预设训练模型，其中，所述预设训练模型是基于对预设训练样本进行训练后得到的；
类型确定单元，用于基于所述预设训练模型对所述通讯地址进行分析，并基于分析结果确定所述通讯地址对应的终端类型，且基于所述终端类型确定终端对应端口的端口类型。
该实施例中，结构属性指的是用于表征每个通讯地址的组成结构，其通讯地址的结构需要符合网络通讯要求。
该实施例中，预设训练模型是提前设定好的，用于对客户端的通讯地址进行分析，从而便于根据通讯地址的结构以及每一段内数字确定对应客户端的终端类型。
上述技术方案的有益效果是：通过对客户端的通讯地址进行规范性校验，且在规范性校验后根据通讯地址的类型实现对客户端类型的准确确认，最后根据客户端类型的类型实现对端口类型的有效确认，从而便于根据端口类型实现对音频数据流的有效转发，保障了通信效果。
实施例5：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述进程创建模块包括：
请求接收单元，用于基于所述SFU服务器接收不同客户端的业务接入请求，并对所述业务接入请求进行解析，确定所述业务接入请求的业务属性；
终端类型确定单元，用于基于所述业务属性确定不同客户端的业务目的，并基于所述业务目的从所述不同客户端中确定生产者客户端和消费者客户端，其中，所述生产者客户端与所述消费者客户端均至少为一个，且一个生产者客户端至少对应一个消费者客户端；
对接单元，用于基于所述SFU服务器获取生产者客户端的数据上传请求以及消费者客户端的数据消费请求，并对所述数据上传请求和数据消费请求进行解析，确定所述生产者客户端与消费者客户端的映射关系；
所述对接单元，还用于基于所述映射关系生成对接关系记录表，并基于所述对接关系记录表分别调取所述生产者客户端和消费者客户端的目标通讯地址；
路由确定单元，用于：
基于所述目标通讯地址确定所述生产者客户端与消费者客户端是否能够直连，且当所述生产者客户端与消费者客户端能够直连时，基于所述SFU服务器构建所述生产者客户端与消费者客户端的路由集合；
获取预设网络拓扑信息，并基于所述预设网络拓扑信息对所述路由集合中各路由进行代价评估，且基于评估结果将代价值最小的路由确定为第一目标路由；
当所述生产者客户端与消费者客户端不能直连时，基于所述SFU服务器确定生产者客户端与消费者客户端之间的路由节点的图神经网络，并基于所述图神经网络确定所述生产者客户端的邻居节点；
基于所述图神经网络确定所述邻居节点对应的下一路由节点，直至连通所述生产者客户端与消费者客户端，得到中转节点集合；
确定所述生产者客户端的第一发射功率，并基于所述第一发射功率对所述中转节点集合中不同的节点对应的第二发射功率进行调整，且基于调整结果得到所述生产者客户端与消费者客户端的第二目标路由；
路由汇总单元，用于基于所述第一目标路由和所述第二目标路由得到所述生产者客户端和消费者客户端之间在不同情况下最终的目标路由，其中，每一消费者客户端对应一条目标路由。
该实施例中，业务接入请求指的是生产者客户端与消费者客户端向SFU服务器发送的接入申请，目的是为了向SFU服务器上传数据或是从SFU服务器中下载数据。
该实施例中，业务属性指的是不同的客户端对应的业务类型。
该实施例中，业务目的指的是不同客户端最终要实现的通讯目的，具体可以是语音通话或是视频通话以及是要上传数据或是下载数据等。
该实施例中，映射关系指的是用于确定生产者客户端与消费者客户端的对应关系，目的是通过SFU服务器将生产者客户端的音频数据转发至待接应的消费者客户端，其中，一个生产者客户端可以对应一个消费者客户端也可以对应多个不同的消费者客户端。
该实施例中，对接关系记录表是用于记录生产者客户端与消费者客户端之间的连接关系。
该实施例中，目标通讯地址是用于表征生产者客户端与消费者客户端的通讯地址信息。
该实施例中，直连是表征生产者客户端与消费者客户端之间不需要中介，二者可之间通过既定的路由方式进行数据转发。
该实施例中，路由集合指的是生产者客户端与消费者客户端直连时，能够连通的多条路由。
该实施例中，预设网络拓扑信息是提前获取好的，用于表征网络对路由的带宽等参数。
该实施例中，代价评估指的是对不同的路由的数据丢包率以及对网络的要求性能等进行评估。
该实施例中，第一目标路由指的是当生产者客户端与消费者客户端能够直连时，进行数据转发的最终路由信息。
该实施例中，路由节点指的是生产者客户端与消费者客户端之间的中转节点，目的为了桥接，从而实现构建生产者客户端与消费者客户端之间的路由。
该实施例中，图神经网络是用来记录生产者客户端与消费者客户端之间的节点分布位置以及节点个数等。
该实施例中，邻居节点指的是与生产者客户端临近的数据转发节点。
该实施例中，中专节点集合指的是用于连通生产者客户端与消费者客户端之间路由的所有数据转发节点的集合。
该实施例中，第一发生功率是生产者客户端对数据发射的要求。
该实施例中，第二发射功率是中转节点对在工作过程中对数据的发射要求。
该实施例中，第二目标路由指的是通过中转节点，最终实现对生产者客户端与消费者客户端之间进行桥接得到的路由信息。
上述技术方案的有益效果是：通过对客户端的业务属性进行分析，实现对客户端中的生产者客户端以及消费者客户端进行准确有效的判定，其次，通过对生产者客户端以及消费者客户端的请求进行分析，实现将生产者客户端与消费者客户端进行准确有效的对接，且在对结构将二者之间的转发路由分情况论述，实现对生产者客户端与消费者客户端之间的目标路由进行准确有效的制定，从而便于实现将生产者客户端的音频数据准确高效的转发至对应的消费者客户端，保障了生产者客户端与消费者客户端之间的通话效果。
实施例6：
在实施例5的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述路由汇总单元包括：
路由获取子单元，用于获取最终的目标路由，并提取所述目标路由对应的消费者客户端的终端标识；
标记子单元，用于基于所述终端标识从预设标记符号库中调取预设标记符号，并基于所述预设标记符号对所述目标路由分别进行标记，其中，终端标识与预设标记符号一一对应，且所述预设标记符号与所述目标路由一一对应；
核验子单元，用于基于标记结果依次基于目标路由向消费者客户端发送核验音频数据，并基于不同消费者客户端对核验音频数据的接收结果确定异常目标路由；
重建子单元，用于提取异常目标路由的预设标记符号，并基于所述预设标记符号确定异常目标路由对应的异常消费者客户终端；
所述重建子单元，用于重新确定消费者客户端与异常消费者客户终端的目标路由，直至异常消费者客户终端对核验音频数据的接收结果满足预设要求。
该实施例中，终端标识是用来标记不同终端的身份信息，且一个终端标识对应一个终端设备。
该实施例中，预设标记符号库是提前设定好的，用于存储不同的预设标记符号，其中，预设标记符号是用来标记不同的目标路由，便于对不同的目标路由进行区分。
该实施例中，核验音频数据是提前设定好的，用于验证目标路由是否正常。
该实施例中，异常目标路由指的是不能将核验音频数据从生产者客户端转发至对应的消费者客户端的路由。
该实施例中，异常消费者客户端指的是异常目标路由对应的客户端。
上述技术方案的有益效果是：通过对构建的目标路由进行标记，并根据标记结果对不同的目标路由进行核验，且当排查出存在异常目标路由时，对异常目标路由进行重建，从而保障了将生产者客户端的音频数据准确有效的转发至消费者客户端，确保了音频数据转发的通畅性。
实施例7：
在实施例5的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述路由确定单元包括：
路由集合确定子单元，用于获取当生产者客户端与消费者客户端能够直连时得到的路由集合，并确定所述路由集合中链路代价值仅低于第一目标路由的第三目标路由；
备选路由设定子单元，用于获取预设路由标准，并基于所述预设路由标准设定所述第一目标路由与所述第三目标路由的路由切换条件；
路由切换子单元，用于基于所述路由切换条件制定路由切换策略，并实时监测第一目标路由的工作参数，且在所述工作参数不满足预设路由标准时，基于所述路由切换策略将所述第一目标路由切换至第三目标路由。
该实施例中，第三目标路由指的是路由集合中，代价值仅第一目标路由的路由信息。
该实施例中，预设路由标准是提前设定好的，用于表征第一目标路由的最低路由性能。
该实施例中，路由切换条件指的是当第一目标路由不满足预设路由标准时，则满足路由切换标准。
该实施例中，路由切换策略指的是路由切换的方式方法。
该实施例中，工作参数可以是第一目标路由对数据的转发速率等。
上述技术方案的有益效果是：通过从路由集合中确定备用路由，且对第一目标路由设定路由切换条件以及路由切换策略，实现在第一目标路由不满足路由标准时及时进行路由切换，从而保障了对生产者客户端上传的数据进行准确有效的转发，保障了音频通话效果。
实施例8：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，数据转发模块，包括：
信息获取单元，用于获取生产者客户端与消费者客户端的目标路由以及生产者客户端与消费者客户端对应的端口类型，并基于所述目标路由以及所述端口类型创建流媒体子进程，其中，所述流媒体子进程至少为一个；
数据接收单元，用于基于所述流媒体子进程接收生产者客户端的模拟音频数据，并将所述模拟音频数据进行预转换处理，得到所述模拟音频数据对应的数字音频数据；
数据打包单元，用于将所述数字音频数据进行打包，得到所述音频数据流，同时，基于所述SFU服务器确定消费者客户端的目标数量，并基于所述目标数量确定对所述音频数据流的增流量，且基于所述增流量得到目标音频数据流；
数据转分单元，用于：
基于增流结果获取每个消费者客户端的业务特征，并基于所述业务特征确定每个消费者客户端的音频数据流的分流量；
基于SFU服务器通过所述分流量将所述目标音频数据流进行分流，得到子音频数据流，并将所述子音频数据流写入对应的流媒体子进程；
确定单个所述流媒体子进程能否将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端；
当单个所述流媒体子进程不能将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端时，创建流媒体子进程转发管道，并基于所述流媒体子进程转发管道将相邻流媒体子进程进行连接，且基于连接结果将所述子音频数据流转发至对应的消费者客户端；
否则，基于单个所述流媒体子进程将所述子音频数据流从所述生产者客户端转发至消费者客户端，完成对生产者客户端的音频数据的转发。
该实施例中，模拟音频数据指的是生产客户端上传的音频数据对应的模拟信号。
该实施例中，预转换处理指的是将模拟音频数据转换为数字音频数据。
该实施例中，目标数量是用于表征消费者客户端于同一生产者客户端对应的终端个数。
该实施例中，增流量指的是需要对生产者客户端上传的音频数据进行扩展的数据量。
该实施例中，目标音频数据流指的是根据增流量对音频数据流增流处理后得到的音频数据流。
该实施例中，业务特征是用于表征不同消费者客户端对音频数据流的消费能力。
该实施例中，分流量指的是不同的消费者客户端对音频数据流的需求量。
该实施例中，子音频数据流指的是将得到的音频数据流进行拆分后得到的每一个流媒体子进程需要传输的数据量。
该实施例中，流媒体子进程转发管道是用于连接两个流媒体子进程，从而便于实现将音频数据流转发至对应的消费者客户端。
该实施例中，将所述子音频数据流从所述生产者客户端转发至消费者客户端，包括：
获取生产者客户端上传的音频数据流对应的数据包的总个数，并基于所述音频数据流对应的数据包的总个数计算基于SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的平均传输速度，且基于所述平均传输速度计算对所述音频数据流对应的数据包的转发效率，具体步骤包括：
根据如下公式计算基于SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的平均传输速度：
其中，V表示SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的平均传输速度；n表示生产者客户端与消费者客户端之间流媒体子进程的总个数；i表示当前个流媒体子进程；Mi表示第i个流媒体子进程中转发的音频数据流对应的数据包的个数；αij表示第i个流媒体子进程第j个网络节点对数据转发的干扰系数，且取值范围为(0.02，0.05)；j表示第i个流媒体子进程中存在的当前网络节点的个数；m表示第i个流媒体子进程中存在的当前网络节点的总个数；max{αij，j＝1、2、3…m，且i≠j}表示的是取第i个流媒体子进程中干扰系数取值最大值；
根据如下公式计算对所述音频数据流对应的数据包的转发效率：
其中，η表示对所述音频数据流对应的数据包的转发效率，且取值范围为(0，1)；μ表示误差因子，且取值范围为(0.01，0.03)；l表示当前消费者客户端的个数；N表示消费者客户端的总个数；sl表示第l个消费者客户端接收到的音频数据流对应的数据包的个数；m生产者客户端上传的音频数据流对应的数据包的总个数；V表示SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的平均传输速度；v表示SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的基准传输速度，且取值大于V；
将计算得到的转发效率与预设转发效率进行比较；
若所述转发效率小于所述预设转发效率，判定所述SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包转发不合格，并基于SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包的转发路由进行调整，直至所述转发效率大于或等于预设转发效率；
否则，判定所述SFU服务器对所述音频数据流对应的数据包转发合格。
上述技术方案的有益效果是：通过根据目标路由以及对应端口类型实现对流媒体子进程进行准确有效的构建，其次，通过流媒体子子进程接收生产者客户端上传的音频数据，并根据消费者客户端的数量对音频数据进行相应的分流操作，从而便于将音频数据同步转发至不同的消费者客户端，最后在流媒体子进程不能直接将数据转发至消费者客户端时，构建流媒体子进程转发管道，对相邻的流媒体子进程进行连接，从而保障将音频数据顺利转发至对应的消费者客户端，提高了音频通话效果。
实施例9：
在实施例8的基础上，本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU系统，所述数据转分单元包括：
数据转换子单元，用于基于消费者客户端的端口接收子音频数据流，并将所述子音频数据流进行逆转换，得到所述子音频数据流对应的模拟数据；
数据解压子单元，用于对所述模拟数据进行解压，得到最终的音频数据。
上述技术方案的有益效果是：通过消费者客户端的端口对接收到的子音频数据流进行逆转换以及解压操作，实现将获取到的音频数据转化为消费者客户端能够识别以及使用的数据格式，提高了生产者客户端与消费者客户端之间的音频通话效果。
实施例10：
本实施例提供了一种基于WebRTC的SFU方法，如图3所示，包括：
步骤1：基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
步骤2：确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
步骤3：基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
上述技术方案的有益效果是：通过采用SFU服务器，实现将一个生产者客户端上传的音频数据流同步转发至不同的消费者客户端，提高了音频数据流的转发效率，减轻了多人视频通话场景下每个客户端的上行带宽压力，保障了通过WebRTC端口的实时语音对话或视频效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
进程创建模块，用于确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
数据转发模块，用于基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
2.根据权利要求1所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述信息获取模块包括：
请求接收单元，用于基于SFU服务器接收客户端发送的请求报文，提取所述请求报文携带的标识信息，并基于所述标识信息确定所述请求报文的目标类型；
报文解析单元，用于基于所述目标类型调用预设解析规则对所述请求报文进行解析，得到所述请求报文对应的客户端的业务服务器，并基于所述业务服务器得到所述客户端的通讯地址。
3.根据权利要求2所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述报文解析单元包括：
解析结果获取子单元，用于获取对所述请求报文的解析结果，并基于解析结果确定所述请求报文中携带的终端标示信息；
核验子单元，用于基于所述终端标示信息确定客户端的身份信息，并将所述身份信息与预设信任列表中各预设信任设备进行匹配；
所述核验子单元，还用于基于匹配结果确定当预设信任列表中存在预设信任设备与所述客户端的身份信息相同时，则判定所述客户端为可信任设备，同时，基于所述身份信息确定SFU服务器与所述客户端之间的传输协议，否则，驳回所述客户端的请求报文；
端口优化子单元，用于基于所述传输协议对所述客户端的端口参数进行配置。
4.根据权利要求1所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述信息获取模块包括：
地址获取单元，用于获取客户端的通讯地址，并确定所述通讯地址的结构属性，其中，所述通讯地址包括四段号码，且每一段中包含三个数字；
地址分析单元，用于基于所述结构属性对所述通讯地址的规范性进行校验，且在校验通过后将所述通讯地址输入预设训练模型，其中，所述预设训练模型是基于对预设训练样本进行训练后得到的；
类型确定单元，用于基于所述预设训练模型对所述通讯地址进行分析，并基于分析结果确定所述通讯地址对应的终端类型，且基于所述终端类型确定终端对应端口的端口类型。
5.根据权利要求1所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述进程创建模块包括：
请求接收单元，用于基于所述SFU服务器接收不同客户端的业务接入请求，并对所述业务接入请求进行解析，确定所述业务接入请求的业务属性；
终端类型确定单元，用于基于所述业务属性确定不同客户端的业务目的，并基于所述业务目的从所述不同客户端中确定生产者客户端和消费者客户端，其中，所述生产者客户端与所述消费者客户端均至少为一个，且一个生产者客户端至少对应一个消费者客户端；
对接单元，用于基于所述SFU服务器获取生产者客户端的数据上传请求以及消费者客户端的数据消费请求，并对所述数据上传请求和数据消费请求进行解析，确定所述生产者客户端与消费者客户端的映射关系；
所述对接单元，还用于基于所述映射关系生成对接关系记录表，并基于所述对接关系记录表分别调取所述生产者客户端和消费者客户端的目标通讯地址；
路由确定单元，用于：
基于所述目标通讯地址确定所述生产者客户端与消费者客户端是否能够直连，且当所述生产者客户端与消费者客户端能够直连时，基于所述SFU服务器构建所述生产者客户端与消费者客户端的路由集合；
获取预设网络拓扑信息，并基于所述预设网络拓扑信息对所述路由集合中各路由进行代价评估，且基于评估结果将代价值最小的路由确定为第一目标路由；
当所述生产者客户端与消费者客户端不能直连时，基于所述SFU服务器确定生产者客户端与消费者客户端之间的路由节点的图神经网络，并基于所述图神经网络确定所述生产者客户端的邻居节点；
基于所述图神经网络确定所述邻居节点对应的下一路由节点，直至连通所述生产者客户端与消费者客户端，得到中转节点集合；
确定所述生产者客户端的第一发射功率，并基于所述第一发射功率对所述中转节点集合中不同的节点对应的第二发射功率进行调整，且基于调整结果得到所述生产者客户端与消费者客户端的第二目标路由；
路由汇总单元，用于基于所述第一目标路由和所述第二目标路由得到所述生产者客户端和消费者客户端之间在不同情况下最终的目标路由，其中，每一消费者客户端对应一条目标路由。
6.根据权利要求5所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述路由汇总单元包括：
路由获取子单元，用于获取最终的目标路由，并提取所述目标路由对应的消费者客户端的终端标识；
标记子单元，用于基于所述终端标识从预设标记符号库中调取预设标记符号，并基于所述预设标记符号对所述目标路由分别进行标记，其中，终端标识与预设标记符号一一对应，且所述预设标记符号与所述目标路由一一对应；
核验子单元，用于基于标记结果依次基于目标路由向消费者客户端发送核验音频数据，并基于不同消费者客户端对核验音频数据的接收结果确定异常目标路由；
重建子单元，用于提取异常目标路由的预设标记符号，并基于所述预设标记符号确定异常目标路由对应的异常消费者客户终端；
所述重建子单元，用于重新确定消费者客户端与异常消费者客户终端的目标路由，直至异常消费者客户终端对核验音频数据的接收结果满足预设要求。
7.根据权利要求5所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述路由确定单元包括：
路由集合确定子单元，用于获取当生产者客户端与消费者客户端能够直连时得到的路由集合，并确定所述路由集合中链路代价值仅低于第一目标路由的第三目标路由；
备选路由设定子单元，用于获取预设路由标准，并基于所述预设路由标准设定所述第一目标路由与所述第三目标路由的路由切换条件；
路由切换子单元，用于基于所述路由切换条件制定路由切换策略，并实时监测第一目标路由的工作参数，且在所述工作参数不满足预设路由标准时，基于所述路由切换策略将所述第一目标路由切换至第三目标路由。
8.根据权利要求1所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，数据转发模块，包括：
信息获取单元，用于获取生产者客户端与消费者客户端的目标路由以及生产者客户端与消费者客户端对应的端口类型，并基于所述目标路由以及所述端口类型创建流媒体子进程，其中，所述流媒体子进程至少为一个；
数据接收单元，用于基于所述流媒体子进程接收生产者客户端的模拟音频数据，并将所述模拟音频数据进行预转换处理，得到所述模拟音频数据对应的数字音频数据；
数据打包单元，用于将所述数字音频数据进行打包，得到所述音频数据流，同时，基于所述SFU服务器确定消费者客户端的目标数量，并基于所述目标数量确定对所述音频数据流的增流量，且基于所述增流量得到目标音频数据流；
数据转分单元，用于：
基于增流结果获取每个消费者客户端的业务特征，并基于所述业务特征确定每个消费者客户端的音频数据流的分流量；
基于SFU服务器通过所述分流量将所述目标音频数据流进行分流，得到子音频数据流，并将所述子音频数据流写入对应的流媒体子进程；
确定单个所述流媒体子进程能否将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端；
当单个所述流媒体子进程不能将所述子音频数据流从所述生产者客户端传输至消费者客户端时，创建流媒体子进程转发管道，并基于所述流媒体子进程转发管道将相邻流媒体子进程进行连接，且基于连接结果将所述子音频数据流转发至对应的消费者客户端；
否则，基于单个所述流媒体子进程将所述子音频数据流从所述生产者客户端转发至消费者客户端，完成对生产者客户端的音频数据的转发。
9.根据权利要求8所述的一种基于WebRTC的SFU系统，其特征在于，所述数据转分单元包括：
数据转换子单元，用于基于消费者客户端的端口接收子音频数据流，并将所述子音频数据流进行逆转换，得到所述子音频数据流对应的模拟数据；
数据解压子单元，用于对所述模拟数据进行解压，得到最终的音频数据。
10.一种基于WebRTC的SFU方法，其特征在于，包括：
步骤1：基于SFU服务器获取客户端的通讯地址，并基于所述通讯地址确定客户端的端口类型；
步骤2：确定生产者客户端和消费者客户端，并基于通讯地址通过SFU服务器确定生产者客户端和消费者客户端之间的目标路由；
步骤3：基于目标路由以及端口类型创建流媒体子进程，并基于流媒体子进程将生产者客户端上传的音频数据转发至消费者客户端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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