[发明专利]视频数据的传输方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据传输，更具体地，涉及视频数据的传输方法及其系统。

背景技术

在OSI(开放系统互联)的七层参考架构中，TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)都属于第四层(传输层)的协议。TCP是基于连接的、提供可靠传输的协议。具体而言，TCP首先建立可靠的连接，然后进行数据封包的传输，TCP数据封包中包括序号和确认，接收方接收到数据封包后根据序号进行数据封包排序，并回送确认消息。如果接收方未接到数据封包，或者接收到的数据封包是损坏的，发送方还可以重发该数据封包。可以说，TCP是同类协议中最可靠的，但是，TCP需要耗用大量的资源来维持这种可靠性，从而降低了性能。

相反，UDP是不基于连接的、不提供可靠传输的协议，不提供排序、不提供确认与重发。UDP的优点在于较为简单，耗用的资源较少，性能较高；UDP的缺点在于可能存在数据封包的丢失以及顺序紊乱。

组播(multicast)，又称为多播，是一种“一对多”的通讯方式，即，一个主机可以向一个组(多播组)内的所有主机发送数据，在实际中采用一个组播地址表示一个多播组。组播过程可通过网络中的交换机和路由器实现，具体地，主机可以向路由器请求加入或退出某个多播组(用组播地址表示)，对于该组播地址发出的数据，多播组内的路由器和交换机复制数据并将数据传输给该组的所有主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要(加入多播组)的主机，又能保证不影响其他不需要(未加入多播组)的主机的其他通讯。

与传统的基于“一对一”的传输方式相比，组播能减轻服务器(发送方)的负担，不会给网络造成很大的负载。但是，因为组播传输是“一对多”的方式，而不同的接收方会存在不同的延迟、不同的数据封包接收顺序，所以使用TCP进行组播传输是不现实的。现有的组播都是采用UDP。

应用最为广泛的一种组播类型是组播视频，包括分布式显示、视频监控、视频会议平台等。如上所述，由于现有的组播视频采用了不可靠的UDP协议，从而不能保证数据传输的可靠性，容易造成数据封包的丢失，导致视频播放过程中出现画面停顿、花屏等现象。

发明内容

本发明的一个发明目的是提供一种能够保证数据传输的可靠性的视频数据的传输方法。

为实现该发明目的，本发明提供的视频数据的传输方法包括以下步骤：组播网关接收用户端的视频源请求消息，所述视频源请求消息包括视频源的地址、视频源的协议、用户端的协议；所述组播网关使用所述视频源的协议连接所述视频源，接收所述视频源的视频数据；所述组播网关将所述视频数据转换成所述用户端的协议的数据封包，给所述数据封包添加编号；所述组播网关通过与所述视频源对应的组播地址向所述用户端发送所述数据封包，并将所发送的所述数据封包保存到缓冲区；所述用户端接收所述数据封包，根据所述编号判断是否存在数据封包丢失，如果存在，就向所述组播网关发送丢包反馈消息，所述丢包反馈消息包括视频源的地址、所丢失的数据封包的编号；所述组播网关接收所述丢包反馈消息，在所述缓冲区查找与所述编号对应的数据封包，若查找成功，就向所述用户端重新发送所述数据封包。

与现有的视频数据的传输方法相比，本发明提供的视频数据的传输方法缓存最近发送的数据封包，并接收用户端的丢包反馈消息，从所缓存的数据封包中查找到所丢失的数据封包并重新向用户端发送，有效地保证了数据传输的可靠性，避免了因为数据封包丢失而出现画面停顿、花屏现象。

优选地，所述通过组播地址发送数据封包的步骤之前，还包括：判断是否存在与所述视频源对应的组播地址，若不存在，就创建与所述视频源对应的组播地址，并将所述组播地址发送给所述用户端。

优选地，所述用户端通过基于连接的TCP协议发送所述丢包反馈消息，所述组播网关通过TCP协议向所述用户端重新发送所述数据封包。由于TCP是基于连接的、提供可靠传输的协议，因此，该优选方案中，能保证丢包反馈消息、重发的数据封包的可靠传输。

优选地，所述步骤还包括：所述组播网关根据所述丢包反馈消息计算单位时间内的丢包率，若所述丢包率＞预设的最大阈值，所述组播网关就逐级减小所述数据封包的封包时间间隔或者封包大小，直到所述丢包率≤所述最大阈值为止。若网络负载过高导致丢包率超出预设阈值时，该优选方案可通过减少封包的时间间隔以及封包大小来降低丢包率，使丢包率满足预设的要求。