[发明专利]一种嵌入式远程教学实验系统的视频传输方法

权利要求书

1.一种嵌入式远程教学实验系统的视频传输方法，包括以下步骤：

(1)搭建嵌入式是远程教学实验系统的视频传输服务器(可根据用户规模设置服务器数量)，服务器包含如下功能：直播流传输、点播流传输、以及WebRTC通信及音视频数据流传输以及内容转发功能；

(2)直播数据源发送数据直播视频流数据到视频传输服务器中；将点播视频数据存放进视频传输服务器当中；

(3)视频传输服务器将视频数据进行切片操作，生成MPD文件和对应的视频切片数据保存在服务器中；

(4)用户通过浏览器或者客户端软件向内容分发服务器发送播放视频请求；

(5)内容分发服务器通过负载均衡算法将请求转发到视频传输服务器；

(6)视频传输服务器将MPD文件发送到内容分发服务器，接着返回到客户端或浏览器；

(7)客户端或浏览器解析MPD文件，根据MPD文件提供的视频切片信息向视频传输服务器发送获取视频切片数据请求；

(8)视频切片数据请求通过内容分发服务器发送到视频传输服务器，视频传输服务器将数据返回到客户端或浏览器；

(9)客户端或浏览器将视频切片数据保存到缓存中，当播放缓存达到预定义的播放阈值时开始播放；

(10)客户端或浏览器播放视频，在播放的同时客户端或浏览器向视频传输服务器发出获取新视频切片数据请求，获取新的视频切片数据；

(11)重复步骤(10)，直至客户端发生停止操作或者视频点播内容播放结束；

(12)当用户需要和教师实时视频交互时，学生通过浏览器向教师发起WebRTC通信请求；如果不发起WebRTC通信请求跳转至步骤(24)；

(13)通信双方通过访问Node.js搭建的Web服务器获取用于共享桌面的通信的静态页面，该页面内含一个video标签用于显示浏览器采集到的视频数据(桌面数据，或者摄像头采集的视频数据)；

(14)学生在浏览器页面点击通信发起WebRTC通信请求，浏览器获取本地sdp信息并且会向STUN/TURN服务器发送消息获取可用的ice candidates协商信息，接着发送WebRTC通信请求；

(15)WebRTC通信请求发送到视频传输服务器中的信令服务器进行通信双方的信息交互；

(16)教师端浏览器收到信令服务器发送的通信请求将会获取本地sdp信息并且会向STUN/TURN服务器发送消息获取可用的icecandidates协商信息，接着通过信令服务器发送到学生浏览器端；

(17)信令服务器交换通信双方的sdp信息以及ice candidates协商信息(包括可以使用的网络环境状态等信息)；

(18)通信双方交换完信息后根据协商结果，如果是双方网络环境良好能够建立P2P通信则使用P2P通信，如果网络环境糟糕无法建立P2P通信；则视频数据通过TURN服务器进行数据转发；

(19)协商完成后浏览器(教师端)页面的video标签显示从电脑的摄像头采集的视频数据，同时对视频数据进行H.264编码操作，接着通过RTP方式将视频数据发送到学生浏览器或者TURN服务器上进行转发操作(由协商后P2P通信方式还是TURN转发通信方式决定)；

(20)浏览器(学生端)获取电脑桌面数据，将本地桌面的视频数据先进行H.264编码操作，接着通过RTP方式将视频数据发送到教师浏览器或者TURN服务器上进行转发操作(由协商后P2P通信方式还是TURN转发通信方式决定)；

(21)双发浏览器接收到视频数据后会页面上创建一个新的video标签用于解码并显示另一方发送来的视频数据；教师端浏览器收到学生发送的桌面视频即可远程共享学生的桌面信息，从而得知学生进度以及遇到的困难；学生端浏览器收到教师端视频可以与教师实时交流解答问题；

(22)通信双方持续进行音视频数据交互；

(23)当通信双方中一方关闭浏览器界面或点击结束通信按键，结束通信，否则返回步骤(22)；

(24)结束。