一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法技术方案

本发明专利技术提出一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，包括下列步骤：获取直播流媒体源数据；将所述直播流媒体源数据按照每一帧为长度切片并且编码为媒体数据包；对所述连续的媒体数据包按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包；通过P2P网络将所述P2P数据包发送给播放客户端。本发明专利技术提出的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，最小化网络传输开销，降低了对带宽的要求，同时通过校验机制有效保证直播流防篡改。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直播流媒体数据传输领域，且特别涉及一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法。
技术介绍
随着互联网的发展，利用网络进行流媒体直播或点播逐渐成为一种趋势，慢慢融入到人们的日常生活中，在工作、学习以及娱乐等各个方面形成热点，无论是视频会议、在线教育还是网络电视、视频网站都应用的越来越广泛。流媒体(Stream Media)是指采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式，如音频、视频或多媒体文件。流媒体在播放前不需要下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，在计算机中对数据包进行缓存并使流媒体数据正确地输出，可以边下载边观看。其原理是把向用户传输的多媒体文件按照播出时间顺序分为不同的片段，然后依次把这些片段发给用户，连续播放这些片段就形成了连续的声音和图像。流式传输主要指将整个音频和视频及三维媒体等多媒体文件经过特定的压缩方式解析成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机顺序或实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或者几十秒的启动延时即可再用户的计算机上利用解压设备对压缩的多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动时间大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低，极大地减少用户用在等待的时间。目前，流媒体技术已经广泛应用在互联网领域中。传统的网络流媒体播放系统一般基于C/S模式，但是由于流媒体播放需要消耗大量的网络带宽和服务器资源，因此这种模式严重限制了网络流媒体业务的发展。以一个占用带宽为300kbps的网络视频流为例，当有1000个用户同时观看时，需要的带宽是300Mbps。这样的性能要求对于大多数服务器来说是满足
不了的。如果要支持几万甚至几十万的用户，采用这种C/S模式几乎是不可能的。当然，增加服务器数量和提高带宽是一种解决方法，但是这种方式需要巨大的成本开支，所以需要新的技术手段来解决这个问题。IP组播是解决网络流媒体多路传输消耗大量带宽的一种技术。利用组播可以将一份数据同时发送给一组特定的用户，从而避免了数据的重复发送，不会造成网络带宽的浪费，非常适合网络流媒体传输。但是IP组播也具有自身的问题，因为Internet是个异构网络，硬件平台千差万别，互联设备在对组播的支持上也存在差异，因此IP组播在实际应用中存在部署的困难。对等网络是最近几年新兴的网络技术，相对于传统的C/S模式，P2P模式一个非常显著的特点就是节点无需依赖集中式服务器资源，各节点可以直接进行通信。每个节点具有相同的地位，既可以请求服务，也可以提供服务，同时扮演着C/S模式中服务器和客户机的双重角色，甚至还可以具有路由器和高速缓存的功能。在P2P模式下，由于每个节点都具有客户机和服务器的功能，这样每个节点在从别的节点接收数据流的同时还向其他节点发送数据流。利用这个特点，P2P网络技术可以应用现有的计算资源和有限网络带宽来实现大规模网络流媒体直播。现有技术中的P2P直播技术是将流媒体数据按照每帧的形式切片并封装为P2P媒体数据包后传输，然而由于每一帧的数据并不相同，导致某些帧的媒体数据包所包含的数据较大，特别对于一些带宽较小的用户在使用时会产生声音或视频画面播放卡顿的现象。这种情况在包括视频会议、远程教学、视频直播等在内的很多对实时性要求较高的应用中是非常不利的，降低了系统的服务质量和用户感受。同时，现有技术中的P2P直播技术并没有数据校验机制，不能保证直播流被篡改，数据安全性无法得到保障。
技术实现思路
本专利技术提出一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，最小化网络传输开销，降低了对带宽的要求，同时通过校验机制有效保证直播流防篡改。为了达到上述目的，本专利技术提出一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，包括下列步骤：获取直播流媒体源数据；将所述直播流媒体源数据按照每一帧为长度切片并且编码为媒体数据包；对所述连续的媒体数据包按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包；通过P2P网络将所述P2P数据包发送给播放客户端。进一步的，所述媒体数据包的编码格式为包括：标志、包长度、包序号、校验值、数据块数和数据块。进一步的，所述数据块为将所述每一帧的直播流媒体源数据按照固定长度切片获取，所述数据块数即为切片后的所述数据块的数量。进一步的，所述数据块的长度为1～2KB。进一步的，当所述直播流媒体源数据为视频流时，所述数据块的编码格式为包括：块标示、时间戳、块长度和数据，所述块标示表示所述数据块是否包含关键帧头，其数值为1时表示包含关键帧头，数值为0时表示不包含关键帧头。进一步的，当所述直播流媒体源数据为音频流时，所述数据块的编码格式为包括：时间戳、块长度和数据。进一步的，所述校验值采用CRC校验或者MD5校验。进一步的，所述P2P数据包的固定长度为1～2KB。进一步的，所述P2P数据包的编码格式为包括：数据、包类型和媒体包偏移；所述数据为流媒体数据；所述包类型表示所述P2P数据包是否包含媒体数据包开头，其数值为1时表示包含媒体数据包的开头，数值为0时表示只包含流媒体数据；所述媒体包偏移为媒体数据包的开头在P2P数据包中的偏移位置，仅在包类型值为1时有效。进一步的，所述P2P网络为P2P+CDN融合网络。本专利技术提出一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，将音视频直播流媒体数据按照每帧为长度切片编码为媒体数据包，并对所述媒体数据包再次按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包，最后通过P2P网络将数据包发送给播放客户端解码播放。本专利技术通过将音视频直播流媒体数据切片编码为较小格式的P2P数据包，减少了单次传输的数据量，降低了对用户带宽的要求，最小化网络传输开销，能够适用于各种应用环境，避免卡顿及延时现象的发送，保证直播的流畅性，提高用户的使用感受。同时本专利技术提出的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法还具有校验机制，能够有效保证直播流防篡
改，确保直播的安全性和准确性。附图说明图1所示为本专利技术较佳实施例的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法流程图。图2所示为本专利技术较佳实施例的媒体数据包结构示意图。图3所示为本专利技术较佳实施例的P2P数据包结构示意图。图4所示为本专利技术较佳实施例的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法功能构架原理图。具体实施方式以下结合附图给出本专利技术的具体实施方式，但本专利技术不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1，图1所示为本专利技术较佳实施例的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法流程图。本专利技术提出一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，包括下列步骤：步骤S100：获取直播流媒体源数据；步骤S200：将所述直播流媒体源数据按照每一帧为长度切片并且编码为媒体数据包；步骤S300：对所述连续的媒体数据包按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包；步骤S400：通过P2P网络将所述P2P数据包发送给播放客本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，包括下列步骤：获取直播流媒体源数据；将所述直播流媒体源数据按照每一帧为长度切片并且编码为媒体数据包；对所述连续的媒体数据包按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包；通过P2P网络将所述P2P数据包发送给播放客户端。

【技术特征摘要】
1.一种P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，包括下列步骤：获取直播流媒体源数据；将所述直播流媒体源数据按照每一帧为长度切片并且编码为媒体数据包；对所述连续的媒体数据包按照固定长度进行切片并编码封装为P2P数据包；通过P2P网络将所述P2P数据包发送给播放客户端。2.根据权利要求1所述的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，所述媒体数据包的编码格式为包括：标志、包长度、包序号、校验值、数据块数和数据块。3.根据权利要求2所述的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，所述数据块为将所述每一帧的直播流媒体源数据按照固定长度切片获取，所述数据块数即为切片后的所述数据块的数量。4.根据权利要求3所述的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，所述数据块的长度为1～2KB。5.根据权利要求2所述的P2P系统中音视频直播流媒体数据传输方法，其特征在于，当所述直播流媒体源数据为视频流时，所述数据块的编码格式为包括：块标示、时间戳、块长度和数据，所述块标示表示所述数据块是否包含关键帧头，其数值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞陆平，聂大鹏，熊涛，胡晨辉，台跃华，林肖琼，祝亮，张海峰，
申请(专利权)人：杭州施强网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33