[发明专利]一种流媒体传输方法

摘要

本发明涉及一种流媒体传输方法，分为五步，第一步，播放视频，将视频转换成视频帧，并编码压缩，第二步，将编码压缩后的视频帧送入应用发送缓冲区，使用流量调度模型决定如何处理编码压缩后的视频帧，并决定应用发送缓冲区的延时级别，第三步，送入TCP发送缓冲区，划分为报文段并检查发送错误，第四步，在TCP接收缓冲区中，恢复成视频帧发送给播放缓冲区，第五步，经过在播放缓冲区的等待，再进行视频的播放，本发明在应用层建立了一个发送缓冲区,通过对视频帧在该缓冲区和TCP发送缓冲区之间进行调度,大幅度减少了等待延时，进而显著降低了端到端的延时,并使得传输速率能够匹配网络的可用带宽,确保视频的服务质量。

主权项

一种流媒体传输方法，其特征在于，包含以下步骤：1)在网络上开始播放视频，当播放请求开始时，将视频通过以每秒50帧的固有采样频率进行采样转换成视频帧，将所述视频帧以每秒20帧的帧率送入编码器进行编码压缩，所述编码器的编码时延等于所述帧率的倒数；2)将编码压缩后的所述视频帧送入所述应用发送缓冲区，所述应用发送缓冲区用于临时存储所述编码压缩后的所述视频帧，在所述应用发送缓冲区中使用流量调度模型决定如何处理所述应用发送缓冲区中的所述编码压缩后的所述视频帧；所述流量调度模型设置所述应用发送缓冲区的延时级别，当发现所述应用发送缓冲区中的所述编码压缩后的所述视频帧为空时，根据所述编码器的编码时延以及所述应用发送缓冲区的延时级别，提取符合所述编码器的编码时延的所述编码压缩后的所述视频帧送入所述应用发送缓冲区中，将所述应用发送缓冲区中的所述编码压缩后的所述视频帧根据所述应用发送缓冲区的延时级别调入TCP发送缓冲区，并且保证所述TCP发送缓冲区中只存在一个所述编码压缩后的所述视频帧，对所述应用发送缓冲区中的所述编码压缩后的所述视频帧根据缓冲时间自适应算法进行相应处理，所述缓冲时间自适应算法将所述应用发送缓冲区中的缓存当作是动态变化的，并且设置预留缓存去暂时存放从所述应用发送缓冲区中溢出的所述编码压缩后的所述视频帧，在不存在溢出现象时，对所述预留缓存进行回收，并记录所述预留缓存的回收率、所述应用发送缓冲区的延时级别；将所述应用发送缓冲区的延时级别被分为延时等级一、延时等级二、延时等级三；所述延时等级一表示在所述应用发送缓冲区的等待时间为0，即如果所述应用发送缓冲区中存在两个及以上的所述编码压缩后的所述视频帧时，只保留最先送入所述应用发送缓冲区的所述编码压缩后的所述视频帧，相反所述应用发送缓冲区中的所述编码压缩后的所述视频帧直接经过所述应用发送缓冲区进入所述TCP发送缓冲区；所述延时等级二表示在所述应用发送缓冲区的等待时间等于所述编码器的编码时延，即所述应用发送缓冲区中最多存在两个所述编码压缩后的所述视频帧，只保留最先送入所述应用发送缓冲区的两个所述编码压缩后的所述视频帧；所述延时等级三表示在所述应用发送缓冲区的等待时间等于所述编码器的编码时延的2倍，即所述应用发送缓冲区中最多存在三个所述编码压缩后的所述视频帧，只保留最先送入所述应用发送缓冲区的三个所述编码压缩后的所述视频帧；3)到达所述TCP发送缓冲区的所述编码压缩后的所述视频帧将首先被协议栈根据其的大小分为多个报文段，对所述报文段进行排序，并且用序号进行标识，将所述TCP发送缓冲区中的所述报文段发送给TCP接收缓冲区，其中，依照滑动窗口和拥塞控制机制来控制多个所述报文段的发送，在发送的过程中使用发送控制器，所述发送控制器中存在着一个所述报文大小的缓存，当发送时，将正在发送的所述报文连同所述序号、发送的时间存入所述发送控制器的缓存中，并监视所述报文段的发送，当所述序号不连续时，发现所述报文段丢失，确定丢失的所述报文段，从所述发送控制器的缓存取出所述报文段；4)在所述TCP接收缓冲区中，将多个所述报文段重构恢复成所述编码压缩后的所述视频帧，将其通过所述解码器进行解码并恢复成所述视频帧，立即送入接收方播放缓冲区；5)设置视频的播放速率以及所述视频帧在所述接收方播放缓冲区中的等待时间，所述视频帧在所述接收方播放缓冲区中的等待时间等于所述视频的播放速率倒数的两倍，所述视频帧在所述接收方播放缓冲区经过所述接收方播放缓冲区中的等待时间后，才能进行视频的播放。