[发明专利]一种基于多卡绑定的自适应网络带宽实时数据流传输方法

说明书

本发明公开一种基于多卡绑定的自适应网络带宽实时数据流传输方法，包括以下步骤，与服务端连接,建立传输子通道；根据总带宽,自适应调整需发送的数据流大小；将数据流拆分成若干适合网络传输的数据包,并写入到发送窗口中；检测被调度的子通道是否为空闲状态，若为空闲状态,从发送窗口中取一个数据包传输，否则判断是否发送超时,若超时,由其他子通道优先发送该数据包，否则继续发送；检测当前子通道是否满载,若满载,则调度下一个传输子通道，直至调度完所有的子通道。本发明采用多卡进行传输，减小网络拥塞,提高网络带宽利用率，具有低延时、高流畅度、高清晰的画面传输效果，提高了视频播放的效果。

技术领域

本发明属于网络传输技术领域，涉及到一种基于多卡绑定的自适应网络带宽实时数据流传输方法。

背景技术

随着人工智能的发展,尤其是基于图像识别的AI应用,低分辨率及低码率的视频源已不能满足当前发展需求.视频数据将会向着大分辨率,高清晰,低延时的方向发展.使用传统的实时视频传输方法,由于视频数据量较大,考虑到当前带宽的局限性,尤其是基于无线移动蜂窝网络的连接,带宽非常有限,网络状况非常复杂,连接质量波动较大,因此高清晰低延时的视频质量无法得到满足。

由于流媒体传输具有实时性,流畅性和完整性等特点，实时性要求流媒体数据源产生的数据在指定的时间内传输到接收方；流畅性要求流媒体数据必须按照一定的顺序依次进行处理(解码/传输)；完整性是指在整个网络传输过程中不能存在丢包现象,流媒体数据从产生到接收使用过程中,必须是可靠传输，而当前的移动蜂窝网络不稳定,存在着掉线率高、时延大、网络稳定性差等局限性,这些特性严重制约了流媒体数据的传输效果,现有的基于移动蜂窝网络数据传输的方法,为了最大限度的利用网络带宽,使用非可靠传输方案,这类方案容易受移动蜂窝网络性能波动的影响,造成高丢包率,大延时的后果,引起解码错误从而导致显示画面图像破碎等现象，甚至可能引起解码器程序崩溃。

目前的互联网主要是一个“尽力而为”的网络，其信道行为如带宽、时延和丢包率等具有一定的动态性和不可预测性，无法提供流媒体传输所需要的服务质量(QoS)保证。即使最大限度的利用当前网络带宽,亦有无法满足流媒体传输性能的情况,即当前带宽与流媒体数据的需求严重不匹配的现象，常见的针对这种不匹配现象的适应性传输控制机制主要有联播、转码和可伸缩编码等，然而联播仅适用于服务器而无法用于中间节点，且无法实现任意码率的切换；实时转码的计算复杂度较高，且涉及到对流媒体数据包的重新组包和拆包等，大大增加了应用程序管理的复杂性；可伸缩编码需要采用新的编码技术和标准，无法适用于现有大量存在的非可伸缩性编码标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多卡绑定的自适应网络带宽实时数据流传输方法，解决了现有视频数据量大，单路移动蜂窝网络的视频传输无法满足视频数据传输的带宽要求的问题，以及移动蜂窝网络的掉线率高、时间延时长、网络稳定性差严重制约了流媒体数据的传输效果和易出现丢包现象，进而导致画面的清晰度差和流畅度差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于多卡绑定的自适应网络带宽实时数据流传输方法，包括以下步骤：

S1、根据客户端设备可用的网口数量,分别与服务端创建连接,建立起传输子通道,并根据建立连接的先后顺序进行排序；

S2、根据客户端设备的总带宽,自适应调整将要发送的数据流大小,并将调整后的数据流写入负载均衡器；

S3、负载均衡器将数据流拆分成若干个适合网络传输大小的数据包,并写入到发送窗口中；

S4、随机选取一个传输子通道作为起始调度通道；

S5、对步骤S4中被调度的子通道进行空闲状态检测，若该被调度的子通道处于空闲状态,进入步骤S6，若该被调度的子通道处于忙碌状态，否则进入步骤S7；

S6、被调度的子通道从发送窗口中取一个IP数据包进行传输；