專利名稱：一種基于rtp的數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機網(wǎng)絡多媒體通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于RTP的數(shù) 據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，流媒體技術(shù)的應用越來越廣泛，流媒體傳輸具有 實時性和連續(xù)性的特點。采用不同的碼率傳輸，可以使用戶在幾十kbit/s低 帶寬到幾十Mbit/s高帶寬的不同網(wǎng)絡環(huán)境中，都能在線欣賞到較高質(zhì)量的音、 視頻節(jié)目。針對流媒體數(shù)據(jù)的特點，由于音、視頻數(shù)據(jù)少量的差錯和丟失對最 終播放質(zhì)量的影響較小，為了避免采用可靠傳輸帶來的時延，提高數(shù)據(jù)的實時 性，因此采用實時傳輸協(xié)議RTP。
實時傳輸協(xié)議RTP是專門用于因特網(wǎng)上實時多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N協(xié)議， 一般是在UDP數(shù)據(jù)包之前建立一個RTP包頭，其中包含了一些保證數(shù)據(jù)實時連 續(xù)性的信息(如序列號、時間戳等)，RTP被定義為在一對一或一對多的傳輸模 式下工作，提供時間信息和流同步。RTP協(xié)議本身不提供流量控制和擁塞控制 功能，它靠一個實時傳輸控制協(xié)議(RTCP)來實現(xiàn)。RTCP周期性地統(tǒng)計數(shù)據(jù)包傳 輸時的丟失情況等信息，服務器根據(jù)這些反饋信息來制定流量控制的策略，改 變傳輸碼率甚至負載類型，大大提高了實時數(shù)據(jù)的傳輸性能。
流媒體系統(tǒng)是無法忽略網(wǎng)絡環(huán)境的變化所帶來的影響的，這些變化包括 數(shù)據(jù)包"亂序到達"，先發(fā)送數(shù)據(jù)包有可能比后發(fā)送的數(shù)據(jù)包更遲到達，而這 對于一個連續(xù)序列的實時音、視頻數(shù)據(jù)是非常致命的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法，利用排序算法來 實現(xiàn)數(shù)據(jù)排序處理和輸出，避免數(shù)據(jù)包的亂序問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征是所述傳輸 方法包括下列順序執(zhí)行的步驟
步驟l:設(shè)置滑動窗口的大小為n個數(shù)據(jù)包；
步驟2:將收到的數(shù)據(jù)包插入到滑動窗口并進行排序；
步驟3:當排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號與最小序列號之差大于等于n時， 執(zhí)行步驟4;否則，跳到步驟2;
步驟4:從序列號最小的數(shù)據(jù)包的開始，輸出排好的數(shù)據(jù)包；
步驟5:如果輸出的數(shù)據(jù)包的序列號不連續(xù)，則將此前的數(shù)據(jù)包的序列號 作為下次排序的最小序列號；
步驟6:如果輸出的數(shù)據(jù)包序列號連續(xù)，但不是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包， 則輸出序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，直到遇到不連續(xù)的數(shù)據(jù)包為止；
步驟7:如果輸出的數(shù)據(jù)包是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，則輸出前n-l個 數(shù)據(jù)包，第n個數(shù)據(jù)包作為下次排序的最小序列號數(shù)據(jù)包，并跳到步驟2;
步驟8:如果序列號開始不連續(xù)的數(shù)據(jù)包與當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列 號之差小于n，則跳到步驟2;否則執(zhí)行步驟9;
步驟9:認為該數(shù)據(jù)包已丟失，并跳到步驟2。
所述將收到的數(shù)據(jù)包插入到滑動窗口并進行排序的方法是
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號，處理
此數(shù)據(jù)包為丟包，不再參與排序；
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，
將待插入的數(shù)據(jù)包插入到當前排序的數(shù)據(jù)包序列的最后一位；
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號，
并且小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，將待插入的數(shù)據(jù)包的序列號，依次 與當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號進行比較，順序是按照當前排序的數(shù)據(jù)包的序列 號由大到小的順序；在比較時，當發(fā)現(xiàn)第一個當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號大于 待插入的數(shù)據(jù)包的序列號時，將待插入的數(shù)據(jù)包插入到所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的位 置，并將所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包后移一位。
本發(fā)明的效果在于，克服流媒體系統(tǒng)無法忽略網(wǎng)絡環(huán)境的變化所帶來的 數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)包的亂序問題，提高實時音、視頻數(shù)據(jù)的傳輸效率。


圖1是視頻幀發(fā)送過程示意圖。
圖2是基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。 圖3是視頻幀接收過程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調(diào)的是，下述說明僅 僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。
流媒體系統(tǒng)是由各種不同的互相通信交互的軟件系統(tǒng)構(gòu)成的， 一個最基本 的流媒體系統(tǒng)必須包括編碼器、服務器和播放器三個模塊，如圖1所示。模塊 之間通過特定的協(xié)議互相通信，并按照特定格式互相交換數(shù)據(jù)。其中編碼器用 來將原始的音、視頻轉(zhuǎn)換成合適的流格式文件，服務器向客戶端發(fā)送編碼后的 媒體流，客戶端播放器則負責解碼和播放接收到的媒體數(shù)據(jù)。
服務器負責將編碼數(shù)據(jù)封裝成RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡中。每次獲取一幀數(shù) 據(jù)后，將其分成幾個RTP數(shù)據(jù)包，并將時間戳和序列號添加到RTP包頭，屬于 同一幀的數(shù)據(jù)包具有相同的時間戳。 一旦到達數(shù)據(jù)包所對應播放的時間后，服 務器便將這一幀的音視頻數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，然后再讀取下一幀數(shù)據(jù)。
依靠序列號來調(diào)整到達數(shù)據(jù)包的順序，使之和發(fā)送數(shù)據(jù)一致才可以正確獲
取我們需要的數(shù)據(jù)。包含音、視頻數(shù)據(jù)的RTP數(shù)據(jù)包經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡傳輸?shù)娇蛻舳?br> 后，先進入一個緩沖隊列等待，這個緩沖隊列中的所有數(shù)據(jù)包按照包頭的序列 號排序，如果有遲到的包，則需按序列號重新插入到正確的位置上，這樣就避 免亂序的問題。
圖2是RTP中實現(xiàn)媒體同步的方法的流程圖?；谏厦娴乃悸?，結(jié)合圖2，
本發(fā)明的具體步驟是
步驟201:設(shè)置滑動窗口的大小為n個數(shù)據(jù)包。
步驟202:將收到的數(shù)據(jù)包插入到滑動窗口并進行數(shù)據(jù)包排序。其中，數(shù) 據(jù)包排序按照下述方式進行
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號，處理
此數(shù)據(jù)包為丟包，不再參與排序；
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，
將待插入的數(shù)據(jù)包插入到當前排序的數(shù)據(jù)包序列的最后一位；
如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號， 并且小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，將待插入的數(shù)據(jù)包的序列號，依次 與當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號進行比較，順序是按照當前排序的數(shù)據(jù)包的序列 號由大到小的順序；在比較時，當發(fā)現(xiàn)第一個當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號大于 待插入的數(shù)據(jù)包的序列號時，將待插入的數(shù)據(jù)包插入到所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的位 置，并將所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包后移一位。
步驟203:當排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號與最小序列號之差大于等于n時， 執(zhí)行步驟204;否則，跳到步驟202。
步驟204:從序列號最小的數(shù)據(jù)包的開始，輸出排好的數(shù)據(jù)包。 步驟205:如果輸出的數(shù)據(jù)包的序列號不連續(xù)，則將此前的數(shù)據(jù)包的序列 號作為下次排序的最小序列號。
步驟206:如果輸出的數(shù)據(jù)包序列號連續(xù)，但不是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)
包，則輸出序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，直到遇到不連續(xù)的數(shù)據(jù)包為止。
步驟207:如果輸出的數(shù)據(jù)包是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，則輸出前n-l 個數(shù)據(jù)包，第n個數(shù)據(jù)包作為下次排序的最小序列號數(shù)據(jù)包，并跳到步驟202。
步驟208:如果序列號開始不連續(xù)的數(shù)據(jù)包與當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序 列號之差小于n，則跳到步驟202;否則執(zhí)行步驟209。
步驟209:認為該數(shù)據(jù)包已丟失，并跳到步驟202。
圖3是視頻幀接收過程示意圖。客戶端每次從隊列頭部讀取一幀的數(shù)據(jù)， 從包頭的時間戳中解出該幀的播放時間，然后進行音、視頻同步處理。同步 后的數(shù)據(jù)將送入解碼器進行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)被送入一個循環(huán)讀取的緩存 中等待。 一旦該幀的播放時間到達，解碼數(shù)據(jù)就被從緩存中取出，送入播放 模塊驅(qū)動底層硬件設(shè)備進行顯示或播放。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征是所述傳輸方法包括下列順序執(zhí)行的步驟步驟1設(shè)置滑動窗口的大小為n個數(shù)據(jù)包；步驟2將收到的數(shù)據(jù)包插入到滑動窗口并進行排序；步驟3當排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號與最小序列號之差大于等于n時，執(zhí)行步驟4；否則，跳到步驟2；步驟4從序列號最小的數(shù)據(jù)包的開始，輸出排好的數(shù)據(jù)包；步驟5如果輸出的數(shù)據(jù)包的序列號不連續(xù)，則將此前的數(shù)據(jù)包的序列號作為下次排序的最小序列號；步驟6如果輸出的數(shù)據(jù)包序列號連續(xù)，但不是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，則輸出序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，直到遇到不連續(xù)的數(shù)據(jù)包為止；步驟7如果輸出的數(shù)據(jù)包是n個序列號連續(xù)的數(shù)據(jù)包，則輸出前n-1個數(shù)據(jù)包，第n個數(shù)據(jù)包作為下次排序的最小序列號數(shù)據(jù)包，并跳到步驟2；步驟8如果序列號開始不連續(xù)的數(shù)據(jù)包與當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號之差小于n，則跳到步驟2；否則執(zhí)行步驟9；步驟9認為該數(shù)據(jù)包已丟失，并跳到步驟2。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征是所述將收到的數(shù)據(jù)包插入到滑動窗口并進行排序的方法是如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號，處理此數(shù)據(jù)包為丟包，不再參與排序；如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，將待插入的數(shù)據(jù)包插入到當前排序的數(shù)據(jù)包序列的最后一位； 如果待插入的數(shù)據(jù)包的序列號大于等于當前排序的數(shù)據(jù)包的最小序列號，并 且小于當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號，將待插入的數(shù)據(jù)包的序列號，依次與當 前排序的數(shù)據(jù)包的序列號進行比較，順序是按照當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號由大 到小的順序；在比較時，當發(fā)現(xiàn)第一個當前排序的數(shù)據(jù)包的序列號大于待插入的 數(shù)據(jù)包的序列號時，將待插入的數(shù)據(jù)包插入到所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的位置，并將所發(fā) 現(xiàn)的數(shù)據(jù)包后移一位。
全文摘要
本發(fā)明公開了計算機網(wǎng)絡多媒體通信技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于RTP的數(shù)據(jù)傳輸方法。技術(shù)方案是，設(shè)滑動窗口的大小為n個數(shù)據(jù)包，將收到的數(shù)據(jù)包插入滑動窗口并排序；當參與排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號與最小序列號之差大于或等于n時，開始輸出排好的數(shù)據(jù)包，輸出從最小序列號的數(shù)據(jù)包開始；如序列號連續(xù)則可以輸出；如不連續(xù)，則此前的數(shù)據(jù)包作為下次排序的最小序列號；如序列號開始不連續(xù)的數(shù)據(jù)包與當前排序的數(shù)據(jù)包的最大序列號之差大于n，則認為該數(shù)據(jù)包已丟失；如n個數(shù)據(jù)包序列號連續(xù)，則輸出前n-1個數(shù)據(jù)包，第n個數(shù)據(jù)包作為下次排序的最小序列號數(shù)據(jù)包。本發(fā)明避免了數(shù)據(jù)包傳輸過程的亂序問題。
文檔編號H04L1/00GK101394252SQ20081022649
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者圳 姜 申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司