一種流媒體傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：流媒體的傳輸策略在流媒體傳輸系統(tǒng)中非常重要，不合理的流媒體傳輸方法會極大浪費網(wǎng)絡(luò)資源。本論文首先介紹了流媒體傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方案，然后闡述了如何實現(xiàn)RTP傳輸以及多點傳輸。新設(shè)計的流媒體傳輸系統(tǒng)可以減少網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。

關(guān)鍵詞：流媒體；傳輸系統(tǒng)；設(shè)計；實現(xiàn)

中圖分類號：TN919.8

一種流媒體數(shù)據(jù)的發(fā)送方法，首先需要選取一個統(tǒng)一的標準時間點作為媒體數(shù)據(jù)包的基準時間點。然后根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)內(nèi)容和媒體豹紋內(nèi)容確定各個數(shù)據(jù)包所相對對應(yīng)的標準時間點。其次根據(jù)這個時間點，確定其各個所對應(yīng)的媒體單元時間戳。將已經(jīng)確定的時間戳放置于相對于的媒體單元內(nèi)，并將其包裝封閉在幀結(jié)構(gòu)中發(fā)送。該流程的重點主要為媒體單元的時間戳的確定，即為所有的媒體數(shù)據(jù)選取了一個統(tǒng)一的標準時間點。因此，所有有關(guān)聯(lián)的各個媒體數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)時間同步。從而使有統(tǒng)一目的的不同路徑的媒體單元到達的時間先后能很容易的識別。具體的操作系統(tǒng)工作如下：

通過對一般傳輸?shù)难芯?，在本文設(shè)計的流媒體傳輸系統(tǒng)中，使用底層為UDP協(xié)議的RTP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)信息，用RTCP傳遞控制報文信息，采用HTTP協(xié)議與Web服務(wù)器交互，采用HTTP、MMS協(xié)議進行播放器與數(shù)據(jù)源的交互。

Web服務(wù)器采用XML技術(shù)實現(xiàn)，節(jié)點與其通信采用HTTP協(xié)議實現(xiàn)；媒體源與播放器之間采用HTTP、MMS協(xié)議通信，節(jié)點從本地緩存或媒體源獲取流媒體數(shù)據(jù)，然后調(diào)用播放器播放。信息是通過TCP協(xié)議傳輸，其中控制信息包括節(jié)點的加入、退出、鄰居節(jié)點的更新、Keep-alive等信息。真正的媒體數(shù)據(jù)采用RTP協(xié)議傳輸。RTCP控制信息包通過UDP/TCP和IP進行傳輸。

1 RTP傳輸實現(xiàn)

1.1 JRTPLib的編譯

JRTPLib是一個開源的RTP庫，JThread是一個開源的線程類，JRTPLib和JThread聯(lián)合使用，可以在后臺自動獲取數(shù)據(jù)。如果沒有JThread的話，JRTPLib也能編譯通過（要改一個參數(shù)RTP_SUPPORT_THREAD在rtpconfig_win.h文件中），但如果JRTPLib中不加入JThread就需要程序周期調(diào)用相關(guān)的函數(shù)來獲取數(shù)據(jù)。

1.2 流媒體數(shù)據(jù)發(fā)送

流媒體數(shù)據(jù)發(fā)送的具體流程是，先獲得接收端的IP地址和端口號，然后根據(jù)具體數(shù)據(jù)創(chuàng)建RTP會話，再指定RTP數(shù)據(jù)接收端，從而設(shè)置RTP會話默認參數(shù)，完成發(fā)送流媒體數(shù)據(jù)。

首先生成RTP Session 類的實例，調(diào)用Create（）方法來對其進行初始化操作。設(shè)置恰當?shù)臅r間戳單元（調(diào)用RTP Session類的SetTimestampUnit方法），并且設(shè)置好數(shù)據(jù)發(fā)送的目標地址，RTP協(xié)議允許同一會話存在多個目標地址，我們可以通過調(diào)用RTP Session類的AddDestination（）、DeleteDestination（）和ClearDestinations（）方法來完成地址的添加、刪除和清除。目標地址全部指定之后，調(diào)用RTP Session類的SendPacket（）方法，向所有的目標地址發(fā)送流媒體數(shù)據(jù)。

1.3 流媒體數(shù)據(jù)接收

流媒體數(shù)據(jù)接收的具體流程是獲得用戶指定的端口號，然后創(chuàng)建RTP會話，從而設(shè)置接收模式，其次接收RTP數(shù)據(jù)，再根據(jù)情況檢索RTP數(shù)據(jù)源，獲取RTP數(shù)據(jù)報，刪除RTP數(shù)據(jù)報。

RTP數(shù)據(jù)報有三種接收模式（RECEIVEMODE_ALL、RECEIVEMODE_IGNORESOME、RECEIVEMODE_ACCEPTSOME），每種接收模式具體規(guī)定了哪些到達的 RTP 數(shù)據(jù)報將會被接受。我們可以通過調(diào)用RTP Session類的SetReceiveMode（）方法可以設(shè)置接收模式，本系統(tǒng)采用RECEIVEMODE_ALL 缺省的接收模式，所有到達的 RTP 數(shù)據(jù)報都將被接受。

系統(tǒng)定義了類rtprevcv.h，負責(zé)RTP數(shù)據(jù)的接收。

ch->rtprev->rtpRevInit（port）；//RTP接收初始化

ch->rtprev->rtpAddSour（port，SourceIp）； //加入源節(jié)點IP

packet = sess.GetNextPacket（）； //獲取 RTP 數(shù)據(jù)報

2 多點傳輸實現(xiàn)

MixCast系統(tǒng)中，各節(jié)點在應(yīng)用層組播里是多對多的關(guān)系。即一個節(jié)點可同時從多個節(jié)點接收數(shù)據(jù)，同樣地，一個節(jié)點也可發(fā)送數(shù)據(jù)至多個節(jié)點。這由每個節(jié)點的度控制。

2.1 一對多實現(xiàn)

UDP的多路復(fù)用讓RTP協(xié)議支持多點投遞，可以滿足流媒體多點之間會話的要求。我們可以通過調(diào)用JRTPLib 的AddDestination（）函數(shù)將組播地址添加到RTP會話的發(fā)送列表中，關(guān)鍵實現(xiàn)代碼如下：

dw=m_sess.AddDestination（ulIP，usPort）；//設(shè)置組播地址加入列表

m_sess.SendPacket（）；//函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)

2.2 多對一實現(xiàn)

采用多線程傳輸。一對節(jié)點傳輸占用一個線程，節(jié)點連接到父節(jié)點，開啟一個新線程；節(jié)點退出，此線程關(guān)閉。

stream function

{

while（1） m_sess.SendPacket（）； //發(fā)送數(shù)據(jù)

}

thread1.func =stream；

sys->startThread（thread1）；//開啟線程

sys->endThread（thread1）；//結(jié)束線程

3 結(jié)語

本論文提出了一種流媒體傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對其實現(xiàn)做了闡述，采用該流媒體傳輸策略的傳輸系統(tǒng)可減少流媒體傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)資源的浪費，對網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用具有積極的意義。

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