[发明专利]一种基于嵌入式设备的多线程流媒体缓存控制系统

说明书

本发明涉及一种基于嵌入式设备的多线程流媒体缓存控制系统，属于多线程技术领域和流媒体技术领域。该控制系统包括调度线程、资源监控分析线程、缓存管理线程、数据管理线程和传感器管理线程，本发明通过对嵌入式设备资源的实时分析，进行多线程协调，动态分配流媒体缓冲空间，实时调控流媒体数据质量，实现了流媒体数据在嵌入式设备中的有效防抖，解决了现有技术中，流媒体数据容易丢包、卡顿、延时长、卡顿的问题，本发明同时兼顾了低延时和高保真，在有限的系统资源中，实现了网络带宽和嵌入式设备资源的最大化利用，相比于传统的技术，可以在不降低图像质量的情况下，大幅度降低延时，易于推广应用。

技术领域

本发明属于多线程技术领域和流媒体技术领域，具体涉及一种基于嵌入式设备的多线程流媒体缓存控制系统。

背景技术

随着电子信息技术和流媒体技术的发展，网络带宽不再是数据传输的瓶颈，各种嵌入式设备荷载流媒体数据已经变成了一种常态，这个荷载的过程可以分解为前端传感器采集、嵌入式硬件编码、嵌入式软件缓冲、网络协议传输。

在现实生活中，由于流媒体数据具有连续性，实时性和时序性，因而设备在荷载流媒体的过程中，会占用大量的系统资源，而嵌入式设备受限于体积以及硬件性能瓶颈，对流媒体数据的支持有所不足，这就使得嵌入式设备传输的流媒体数据容易出现数据抖动，造成流媒体卡顿。

目前，为了降低这种数据抖动，采取的改进措施有以下几种：开辟大空间的内存区域用以进行数据缓存，保证数据的连续性；开辟环形缓冲空间，循环迭代保证数据的时序性；降低流媒体采集的速率，以减少数据量。

但上述改进方法尚存在一些不足：开辟大空间的内存虽然一定程度上可以降低视频的抖动，但是嵌入式设备受限于体积，一方面没有太多的系统资源可以分配，另一方面，太大的缓冲容易引入延时，造成流媒体数据的滞后；开辟环形缓冲空间，可以解决一部分抖动的问题，但是一旦数据出现阻塞，会导致一部分流媒体数据丢失，造成流媒体播放不连续；降低流媒体采集速率，可以在一定程度上解决缓冲问题，但是一方面，低速率的流媒体数据影响用户体验，另一方面，并没有从根本上解决上述问题。因此如何克服现有技术的不足是目前流媒体技术领域技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于嵌入式设备的多线程流媒体缓存控制系统，通过对嵌入式设备资源的实时分析，进行多线程协调，动态分配流媒体缓冲空间，实时调控流媒体数据质量，实现了流媒体数据在嵌入式设备中的有效防抖，同时兼顾了低延时，高保真。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于嵌入式设备的多线程流媒体缓存控制系统，包括调度线程、资源监控分析线程、缓存管理线程、数据管理线程和传感器管理线程；

调度线程分别与资源监控分析线程、缓存管理线程、数据管理线程和传感器管理线程相连；

数据管理线程还与缓存管理线程相连；其中，数据管理线程负责缓存管理线程中的数据的写入和读出；

调度线程用于资源监控分析线程、缓存管理线程、数据管理线程、传感器管理线程的创建、调度和销毁；

资源监控分析线程用于实时采集系统的运行状况，并对运行状况进行状态分析，并把结果反馈给调度线程；

缓存管理线程用于管理环形缓冲区，并根据调度线程的指令进行环形缓冲区的创建及环形缓冲区大小的调整，并将环形缓冲区的信息反馈至调度线程；

传感器管理线程用于对流媒体传感器进行管理，同时获取流媒体传感器的信息，并反馈至调度线程；

数据管理线程用于管理流媒体数据，所述的流媒体数据为调度线程从传感器管理线程中获取到的数据；数据管理线程从调度线程获取到数据以后，把该数据放入环形缓冲区，并供数据消费者取走数据；数据消费者取走数据时，数据管理线程需先将数据从缓存管理线程中读出。