精准时延直播视频网络传输控制方法技术

本发明专利技术涉及互联网数据精确传输控制技术领域，公开了一种精准时延直播视频网络传输控制方法，包括如下步骤：配置针对每路网络视频节目的最大时延；采集编码服务器在采集编码时所花费的时间为两者之差记作新的最大时延；对视频节目数据进行分片处理；以基于UDP的传输协议将每个分片数据发送到中转服务器，在所述分片数据附加新的最大时延；如果新的最大时延小于或等于零，则丢弃该分片，否则继续传送直至将该分片发送到推流服务器；将该分片数据从推流服务器传送至客户终端后由客户端缓冲并等待最大时延再由播放器播出。本发明专利技术精确控制从采集到播放的时间点，减少超时数据传输，提高网络带宽利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及互联网数据精确传输控制
，特别涉及一种精准时延直播视频网络传输控制方法。
技术介绍
传输控制协议（英语：TransmissionControlProtocol，TCP）：是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。用户数据报协议（英语：UserDatagramProtocol，UDP）：是一种无连接的传输层通信协议，由IETF的RFC768定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。随着互联网环境越来越成熟，互联网硬件的不断升级换代，人们用同样的成本获得了更高的网络带宽和更好的上网体验，网络电视也就应运而生。网络电视提供直播、点播、回看等功能，而一般直播频道都会有相应的节目预告，节目预告提示在什么时间点播放什么节目。方便用户有选择性的收看各个频道的节目，有效的提升了用户体验。网络电视直播节目一般会经过视频采集、编码，数据发送，数据接收，数据缓冲及播放几个流程，从采集到播放期间会经过若干网络节点的数据转发，因此网络电视节目的质量严重依赖网络传输，而网络的特性决定了在传输过程中会出现丢包，网络时延抖动，突发流量等情况，这导致在进行网络电视节目直播传输时，用户终端上播放的时间点必然延后于频道的真实播放时间，如果不对时延进行控制，用户将无法在特定的时间点收看到节目。TCP协议作为互联网应用得最广泛的网络协议之一，其主要目的在于提供可靠的字节流服务，通过丢包重传机制保证数据的完整性，因此，如果在乱序到达的情况下后面的分片迟迟收不到，TCP将一直等待直到超时，这个机制将导致直播节目长时间的卡顿，直接影响用户体验。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种精准时延直播视频网络传输控制方法，有效地改善直播时延过长导致视频节目信息无法在准确的时间点在用户端播放的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种精准时延直播视频网络传输控制方法，其特征是，包括如下步骤：（1）配置针对每路网络视频节目的最大时延T；（2）采集编码服务器在采集编码时所花费的时间为A，将T与A的差记作新的最大时延；（3）对视频节目数据进行分片处理；（4）以基于UDP的传输协议将每个分片数据发送到中转服务器，在所述分片数据附加新的最大时延；发送方式为：在所述分片向下一节点进行传送时，该节点记录收到分片包的时间戳和接收完成后的时间戳，两者之差为分片数据传送至该节点的传送时间，最大时延与传送时间之间的差为新的最大时延；（5）以第（4）步的发送方式将分片从中转服务器发送至推流服务器；（6）在第（4）（5）步中，如果新的最大时延小于或等于零，则丢弃该分片，否则继续传送直至将该分片发送到推流服务器；（7）将该分片数据从推流服务器传送至客户终端后由客户端缓冲并等待最大时延再由播放器播出。进一步，所述第（3）中的分片处理过程是将所述视频节目数据分成数据量相同的多个分片。本专利技术的有益效果是：（1）精确地控制分片从采集到客户端播放的时间点，从而避免以往不受控制的随机延时导致的用户体验差的问题；（2）减少超时数据传输，提高网络带宽利用率。附图说明附图1是本专利技术的网络传输设备示意图；附图2是本专利技术传输过程原理图；附图3是分片数据在节点传输框图；附图4是本专利技术传输过程示意图；附图5是分片数据在服务器间传输框图。具体实施方式下面对本专利技术机精准时延直播视频网络传输控制方法的具体实施方式作详细说明。精准时延直播视频网络传输控制方法包括如下步骤：（1）配置针对每路网络视频节目的最大时延T；（2）采集编码服务器在采集编码时所花费的时间为A，将T与A的差记作新的最大时延；（3）对视频节目数据进行分片处理，分片处理时，将视频节目数据分成数据量相同的多个分片；（4）以基于UDP的传输协议将每个分片数据发送到中转服务器，在所述分片数据附加新的最大时延；发送方式为：在所述分片向下一节点进行传送时，该节点记录收到分片包的时间戳和接收完成后的时间戳，两者之差为分片数据传送至该节点的传送时间，最大时延与传送时间之间的差为新的最大时延；（5）以第（4）步的发送方式将分片从中转服务器发送至推流服务器；（6）在第（4）（5）步中，如果新的最大时延小于或等于零，则丢弃该分片，否则继续传送直至将该分片发送到推流服务器；（7）将该分片数据从推流服务器传送至客户终端后由客户端缓冲并等待最大时延再由播放器播出。参见附图1，网络电视直播节目经过采集和编码服务器进行视频采集、编码后，发送至若干中转服务器，再由中转服务器发送至若干推流服务器，最后交由用户终端设备进行播放。下面进行详细说明。在采集端配置每路节目的最大时延，在采集编码后对视频节目数据进行分片处理并重新计算最大时延，以基于UDP的传输协议发送给中转服务器，中转服务器在发送分片第一包时计算消耗时间，同时以上一节点的最大时延送去消耗时间得去最新的最大时延，并以该时延继续发送给下一个中转服务器或者推流服务器，数据最终通过推流服务器发送到用户终端设备。从采集端到用户终端设备经过的所有节点都会根据消耗的时间更新分片最大时延，并在最大时延小于等于零时做丢包处理，以保证在任何节点的分片传输时间在超过最大时延时不会将该片数据继续传输下去。在分片数据被用户终端设备缓存后，用户终端不会立即播放而是等待该分片的最大时延时间后再由播放器播出。该方法要求分片数据从采集编码后所经过的各个节点提供尽可能快的传输，而在用户终端设备做缓存，由用户终端设备根据最新的最大时延决定何时将数据交由播放器播放。具体地，在采集端配置每路节目的最大时延（记为T），并有针对性设计一种基于UDP的传输协议，该协议支持携带最大时延，采集端计算采集编码所花费时间（记为A），并用T减去A作为新的最大时延，传输协议将编码后的视频节目数据分片，其中分片包含多个UDP数据包，并带上T重新封装传送到下一个节点，该节点记录收到的第一个分片包时间戳（记为T1），在一个分片接收完成后记录发送第一个分片包时间戳（记为T2），用T2减去T1获得从上一个节点到本节点所花费的时间（记为Tn），此时将最大时延T减去Tn作为新的最大时延T，通过传输协议携带新的最大时延传输给下一个节点，在传输的过程中任何一个节点都必须检查T的值，如果小于或等于零则表示该分片已经超时，无法在规定的时延范围内到达客户端，因此传输协议对这种分片直接丢弃，不予传输。客户端在播放视频节目之前计算分片最大时延T，小于或等于零是直接丢弃，否则缓存该分片，等待时间T后再交由播放器播放。通过这种方法，可以精确的控制分片从采集到客户端播放的时间点，从而避免以往不受控制的随机延时导致的用户体验差的问题。第一步：配置针对每路节目的最大时延；第二步：采集编码服务器在编码节目数据后进行分片处理并重新计算最大时延，并以基于UDP的传输协议将分片数据发送到中转服务器（参见附图2）；第三步：中转服务器记录收到的第一个分片包时间戳和发送的第一个分片包时间戳，两者相减得到消耗的时间，用上一节点最大时延减去本节点消耗时间作为新的最大时延，如果新的最大时延小于或等于零，则丢弃该分片，否则将该分片发送到下一个中转服务器或者推流服务器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精准时延直播视频网络传输控制方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）配置针对每路网络视频节目的最大时延T；（2）采集编码服务器在采集编码时所花费的时间为A，将T与A的差记作新的最大时延；（3）对视频节目数据进行分片处理；（4）以基于UDP的传输协议将每个分片数据发送到中转服务器，在所述分片数据附加新的最大时延；发送方式为：在所述分片向下一节点进行传送时，该节点记录收到分片包的时间戳和接收完成后的时间戳，两者之差为分片数据传送至该节点的传送时间，最大时延与传送时间之间的差为新的最大时延；（5）以第（4）步的发送方式将分片从中转服务器发送至推流服务器；（6）在第（4）（5）步中，如果新的最大时延小于或等于零，则丢弃该分片，否则继续传送直至将该分片发送到推流服务器；（7）将该分片数据从推流服务器传送至客户终端后由客户端缓冲并等待最大时延再由播放器播出。

【技术特征摘要】
1.一种精准时延直播视频网络传输控制方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）配置针对每路网络视频节目的最大时延T；（2）采集编码服务器在采集编码时所花费的时间为A，将T与A的差记作新的最大时延；（3）对视频节目数据进行分片处理；（4）以基于UDP的传输协议将每个分片数据发送到中转服务器，在所述分片数据附加新的最大时延；发送方式为：在所述分片向下一节点进行传送时，该节点记录收到分片包的时间戳和接收完成后的时间戳，两者之差为分片数据传送至该节点的传送时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄电春，陈业英，
申请(专利权)人：深圳市视维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44