專利名稱：支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在諸多的實時網(wǎng)絡(luò)流媒體應(yīng)用如網(wǎng)絡(luò)攝像機和即時通信中，基于點對點(peer-to-peer ,P2P)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因為其穩(wěn)定的分散式結(jié)構(gòu)和較低的運營成本而越來越普及。但是現(xiàn)有的點對點技術(shù)具有以下一些缺點(1)點對點連接建立的時間比較長；(2)因為防火墻或網(wǎng)絡(luò)地址翻譯器(NAT)的大量部署，點對點連接無法保證100%的連接成功；(3) 現(xiàn)在越來越普及的智能手機和平板電腦在不安裝額外的應(yīng)用程序情況下，無法支持特定程序的點對點連接。現(xiàn)有的流媒體服務(wù)器大部分都是基于點播系統(tǒng)(VOD)模式，以靜態(tài)的存儲設(shè)備上的文件作為數(shù)據(jù)源。這種流媒體無法滿足實時多媒體應(yīng)用，主要體現(xiàn)在
(1)現(xiàn)有的主流流媒體服務(wù)器協(xié)議只能管理和發(fā)送靜態(tài)流媒體文件，而實時流媒體應(yīng)用中的數(shù)據(jù)源都是動態(tài)產(chǎn)生的，如電腦攝像頭或者網(wǎng)絡(luò)攝像機；
(2)現(xiàn)有的主流流媒體服務(wù)器通常都要求有特定的客戶端軟件，比較常用的flash軟件，而很多智能手機或者平板電腦(如iPad)中都無法支持；
(3)現(xiàn)有的主流流媒體服務(wù)器配置基本都很復(fù)雜，對服務(wù)器硬件的要求也很高，很難和實時流媒體應(yīng)用進(jìn)行整合。除了上述的主流流媒體服務(wù)器，市面上也有一些內(nèi)嵌在網(wǎng)絡(luò)攝像機中的輕型流媒體服務(wù)器能夠以超文本傳送協(xié)議(HTTP )發(fā)送流媒體數(shù)據(jù)，但是這種流媒體服務(wù)器只能服務(wù)單一的數(shù)據(jù)源，無法作為真正的實用的流媒體服務(wù)器。而且，由于網(wǎng)絡(luò)攝像機通常都部署在防火墻或者NAT后面，所以通過HTTP協(xié)議很難訪問到這樣的流媒體服務(wù)器。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，該方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中流媒體服務(wù)器配置復(fù)雜、無法滿足實時多媒體應(yīng)用、只能服務(wù)單一的數(shù)據(jù)源等缺陷。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，包括視頻觀看終端、流媒體數(shù)據(jù)源、流媒體服務(wù)器、視頻源通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器通信模塊，具體工作過程為視頻觀看終端向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出訪問請求，經(jīng)過應(yīng)用服務(wù)器的身份認(rèn)證，取得相應(yīng)權(quán)限，并將這些數(shù)據(jù)通過進(jìn)程通信約定函數(shù)發(fā)送給視頻觀看終端；同時，應(yīng)用服務(wù)器在收到視頻觀看終端的請求后指示被請求的視頻源去連接流媒體服務(wù)器并向流媒體服務(wù)器發(fā)送請求命令。流媒體服務(wù)器收到請求命令時，檢查視頻觀看終端從已有的應(yīng)用服務(wù)器那里拿到的進(jìn)程通信約定函數(shù)，并依據(jù)進(jìn)程通信約定函數(shù)，從視頻源取得相關(guān)數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的視頻觀看終端。進(jìn)一步地，流媒體服務(wù)器采用基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池管理方法管理視頻數(shù)據(jù)，該方法包括以下步驟
(1)當(dāng)流媒體數(shù)據(jù)源有數(shù)據(jù)來時，流媒體服務(wù)器從空閑緩沖池中申請一個空閑緩沖區(qū)分配給請求的數(shù)據(jù)源；
(2)流媒體服務(wù)器將填充了數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)添加到對應(yīng)的視頻觀看終端的發(fā)送隊列等待發(fā)送，由于同一個數(shù)據(jù)源可以被多個視頻觀看終端觀看，所以填充的緩沖區(qū)可能被加到多個發(fā)送隊列，每添加到一個隊列，其對應(yīng)的引用計數(shù)就被加1，而當(dāng)某個緩沖區(qū)從某個發(fā)送隊列發(fā)送出去后，其對應(yīng)的引用計數(shù)就減1，為0時該緩沖區(qū)就被放回到空閑緩沖池中； (3)當(dāng)流媒體數(shù)據(jù)源與某個視頻觀看終端的網(wǎng)絡(luò)帶寬不對稱時，流媒體服務(wù)器根據(jù)該視頻觀看終端的實際速度自動丟棄來不及發(fā)送的緩沖區(qū)。進(jìn)一步地，流媒體數(shù)據(jù)源可以為網(wǎng)絡(luò)攝像機、電腦攝像頭或其他流媒體文件。進(jìn)一步地，視頻觀看終端為智能手機或電腦。更進(jìn)一步地，視頻源通信模塊支持實時視頻流與抓拍格式連接視頻源。本發(fā)明采用的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，更能適用于公共網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，解決互聯(lián)網(wǎng)連接不穩(wěn)定的問題，隨時取得最實時以及最穩(wěn)定的傳輸效果。采用基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池管理方法顯著減低了傳統(tǒng)的動態(tài)分配內(nèi)存緩沖區(qū)的運行開銷，同時也消除了對于單個視頻觀看終端能察看的數(shù)據(jù)源的個數(shù)限制。


圖I本發(fā)明支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器系統(tǒng)框架 圖2為基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池管理方法的工作示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器系統(tǒng)框架圖如圖I所示的，包括視頻觀看終端、流媒體數(shù)據(jù)源、流媒體服務(wù)器、視頻源通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器通信模塊。本發(fā)明中的視頻源通信模塊支持實時視頻流與抓拍格式連接視頻源；應(yīng)用服務(wù)器通信模塊與現(xiàn)有的應(yīng)用服務(wù)器模塊實現(xiàn)方式類似，用來連接已有的應(yīng)用服務(wù)器，例如XMPP服務(wù)器；流媒體數(shù)據(jù)源可以來自網(wǎng)絡(luò)攝像機，或者裝有攝像頭的電腦，也可以是基于流媒體文件的實時流媒體數(shù)據(jù)源模擬器；對于流媒體服務(wù)器來說，流媒體數(shù)據(jù)源的類型是透明的，只要它們遵循同樣的通信協(xié)議；應(yīng)用服務(wù)器中有管理者建立的完整的用戶列表以及授權(quán)列表；本發(fā)明中的流媒體服務(wù)器不同于普通流媒體服務(wù)器，沒有存放用戶帳號以及權(quán)限的數(shù)據(jù)庫，視頻觀看終端的身份認(rèn)證和權(quán)限控制是在已有的應(yīng)用服務(wù)器如XMPP服務(wù)器上完成的。本發(fā)明的工作過程如下視頻觀看終端向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出訪問請求，經(jīng)過應(yīng)用服務(wù)器的身份認(rèn)證，取得相應(yīng)權(quán)限，并將這些數(shù)據(jù)通過進(jìn)程通信約定(Socket)函數(shù)發(fā)送給視頻觀看終端；同時，應(yīng)用服務(wù)器在收到視頻觀看終端的請求后指示被請求的視頻源去連接流媒體服務(wù)器并向流媒體服務(wù)器發(fā)送請求命令。流媒體服務(wù)器收到請求命令時，檢查視頻觀看終端從已有的應(yīng)用服務(wù)器那里拿到的進(jìn)程通信約定(Socket)函數(shù)，并依據(jù)進(jìn)程通信約定(Socket)函數(shù)，通過調(diào)用基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池的管理辦法從視頻源取得相關(guān)數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的視頻觀看終端。本發(fā)明流媒體服務(wù)器的基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池管理方法，其工作示意圖如圖2所示，圖2中上面的大橢圓部分表示的是系統(tǒng)的空閑緩沖池，存放當(dāng)前所有的空閑緩沖區(qū)。當(dāng)視頻數(shù)據(jù)源有數(shù)據(jù)來時，便從空閑緩沖池中申請一個空閑緩沖區(qū)分配給請求的數(shù)據(jù)源，如圖2的中部所示，然后將填充了數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)添加到對應(yīng)的視頻觀看終端的發(fā)送隊列等待發(fā)送，如圖2的下面部分所示。因為同一個數(shù)據(jù)源可以被多個視頻觀看終端觀看，所以填充的緩沖區(qū)可能被加到多個發(fā)送隊列，每添加到一個隊列，其對應(yīng)的引用計數(shù)就加1，而當(dāng)某個緩沖區(qū)從某個發(fā)送隊列發(fā)送出去后，其對應(yīng)的引用計數(shù)就減1，為0時該緩沖區(qū)就被放回到空閑緩沖池中。圖2中每個緩沖區(qū)小括號中的數(shù)字代表該緩沖區(qū)的引用計數(shù)。圖2中可以看出視頻觀看終端2的網(wǎng)絡(luò)下載速度比較慢，因為其發(fā)送隊列中的等待發(fā)送的緩沖區(qū)比較多。這種數(shù)據(jù)源和視頻觀看終端的網(wǎng)絡(luò)帶寬不對稱性在現(xiàn)實中是很常見的，而基于引用計數(shù)的緩沖池的管理則可以根據(jù)視頻觀看終端的實際速度自動丟棄來不 及發(fā)送的緩沖區(qū)，從而達(dá)到對不同網(wǎng)絡(luò)狀況的視頻觀看終端實行不同的視頻幀率的控制。這種緩沖池的管理方式顯著減低了傳統(tǒng)的動態(tài)分配內(nèi)存緩沖區(qū)的運行開銷，同時也消除了對于單個視頻觀看終端能察看的數(shù)據(jù)源的個數(shù)限制。本發(fā)明流媒體服務(wù)器支持最常見的超文本傳送協(xié)議(HTTP)，各種網(wǎng)頁瀏覽器都可以支持對于支持MJPEG的瀏覽器(如Firefox),流媒體服務(wù)器選擇視頻流(streaming)的方式；而對于無法支持MJPEG的瀏覽器(如IE或很多手機瀏覽器)，流媒體服務(wù)器則選擇抓拍(snapshot)的方式。因為幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本都有網(wǎng)頁瀏覽器，所以幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)終端在無需安裝額外的軟件的情況下都可以作為視頻觀看終端。
權(quán)利要求
1.一種支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，包括視頻觀看終端、流媒體數(shù)據(jù)源、流媒體服務(wù)器、視頻源通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器通信模塊，其特征在于視頻觀看終端向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出訪問請求，經(jīng)過應(yīng)用服務(wù)器的身份認(rèn)證，取得相應(yīng)權(quán)限，并將這些數(shù)據(jù)通過進(jìn)程通信約定函數(shù)發(fā)送給視頻觀看終端；同時，應(yīng)用服務(wù)器在收到視頻觀看終端的請求后指示被請求的視頻源去連接流媒體服務(wù)器并向流媒體服務(wù)器發(fā)送請求命令；流媒體服務(wù)器收到請求命令時，檢查視頻觀看終端從已有的應(yīng)用服務(wù)器那里拿到的進(jìn)程通信約定函數(shù)，并依據(jù)進(jìn)程通信約定函數(shù)，從視頻源取得相關(guān)數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的視頻觀看終端。
2.如權(quán)利要求I所述的支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，其特征在于所述流媒體服務(wù)器采用基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池管理方法管理視頻數(shù)據(jù)，該方法包括以下步驟 (1)當(dāng)流媒體數(shù)據(jù)源有數(shù)據(jù)來時，流媒體服務(wù)器從空閑緩沖池中申請一個空閑緩沖區(qū)分配給請求的數(shù)據(jù)源； (2)流媒體服務(wù)器將填充了數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)添加到對應(yīng)的視頻觀看終端的發(fā)送隊列等待發(fā)送，由于同一個數(shù)據(jù)源可以被多個視頻觀看終端觀看，所以填充的緩沖區(qū)可能被加到多個發(fā)送隊列，每添加到一個隊列，其對應(yīng)的引用計數(shù)就被加1，而當(dāng)某個緩沖區(qū)從某個發(fā)送隊列發(fā)送出去后，其對應(yīng)的引用計數(shù)就減1，為O時該緩沖區(qū)就被放回到空閑緩沖池中； (3)當(dāng)流媒體數(shù)據(jù)源與某個視頻觀看終端的網(wǎng)絡(luò)帶寬不對稱時，流媒體服務(wù)器根據(jù)該視頻觀看終端的實際速度自動丟棄來不及發(fā)送的緩沖區(qū)。
3.如權(quán)利要求I所述的支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，其特征在于所述流媒體數(shù)據(jù)源可以為網(wǎng)絡(luò)攝像機、電腦攝像頭或其他流媒體文件。
4.如權(quán)利要求I所述的支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，其特征在于所述視頻觀看終端為智能手機或電腦。
5.如權(quán)利要求I所述的支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，其特征在于所述視頻源通信模塊支持實時視頻流與抓拍格式連接視頻源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種支持多個實時動態(tài)數(shù)據(jù)源的智能流媒體服務(wù)器的實現(xiàn)方法，包括視頻觀看終端、流媒體數(shù)據(jù)源、流媒體服務(wù)器、視頻源通信模塊、應(yīng)用服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器通信模塊，本發(fā)明中的流媒體服務(wù)器不同于普通流媒體服務(wù)器，沒有存放用戶帳號以及權(quán)限的數(shù)據(jù)庫，視頻觀看終端的身份認(rèn)證和權(quán)限控制是在已有的應(yīng)用服務(wù)器上完成的。因此更能適用于公共網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，解決互聯(lián)網(wǎng)連接不穩(wěn)定的問題，隨時取得最實時以及最穩(wěn)定的傳輸效果。同時，本發(fā)明還提出了一種基于引用計數(shù)的內(nèi)存緩沖池的管理辦法，這種緩沖池的管理方式顯著減低了傳統(tǒng)的動態(tài)分配內(nèi)存緩沖區(qū)的運行開銷，同時也消除了對于單個視頻觀看終端能察看的數(shù)據(jù)源的個數(shù)限制。
文檔編號H04N21/643GK102802041SQ201210276568
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者何建億 申請人:何建億