基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，基于CDN、SDS及P2P域组成的网络环境，SDS服务器根据终端的请求，查找数据连接通道，若没有创建数据连接通道，或创建的单播数据通道小于门限值，则为该请求创建单播数据通道；若创建的单播数据通道到达门限值，则为该请求创建组播数据通道；若该请求已经存在组播数据通道，则使用该组播数据通道；然后，SDS服务器将单播数据通道或是组播数据通道的相关信息以决策信息发送给终端，终端通过决策信息中的单播数据通道或是组播数据通道与CDN源服务器连接以获取流媒体数据。本发明专利技术将单播、IP组播及P2P相结合，能够合理利用网络资源，并保证流媒体数据传输的可靠性和完整性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网络中流媒体数据传输方法，特别是涉及一种基于IP组播，并可从组播内其他终端通过P2P获取补偿数据的流媒体传输方法。
技术介绍
随着通信和网络技术的发展，无线局域网以其短距离、组网灵活、开放频段、高性价比等特点，得到了广泛的应用和部署，与此同时，网络音视频点/直播、视频会议、远程教学等流媒体业务的用户需求量激增。与一般数据业务相比，流媒体业务具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点，其对带宽、时延、丢包率等性能有极高的要求。现有流媒体数据传输方法主要有以下几种：单播传输方法，流媒体服务器需要针对每个用户请求分别创建点到点的数据连接通道，该方法能够满足用户的个性化需求，但并不适用于海量用户群和大量的数据传输需求，尤其是在Wi-Fi等无线带宽资源有限且环境多变的传输条件下，大量的单播数据连接易造成传输冲突机率增涨、带宽资源紧张、时延大、丢包率增加等问题，严重影响数据传输质量。IP组播传输方法是通过使用特定的组播地址，按照最大投递的原则，将IP数据报传输到一个组播群组的终端集合。该方法充分利用了用户群的共性，可优化带宽、减轻网络和服务器的负担，特别是在无线网络环境中，当请求相同资源的用户较多时，服务器只需发送一次数据，组内用户均可获得请求的数据，大大提高了无线网络资源的利用率，但是，由于服务器向组内用户发送的数据相同，也会影响部分用户接收数据的完整性。P2P传输方法是通过节点间直接交互实现的资源和服务共享，具有分布性、低成本、高扩展性、高服务质量、高安全性、强健壮性等优势，可有效缓解服务器和主干网络的压力，但由于P2P是依靠若干客户端之间的点到点连接实现的完整媒体数据传输，又存在交互复杂、缓冲延时较大、客户端负担大、无线网络资源带宽紧张、网络流量冗余等问题。随着流媒体业务用户规模的不断扩大，用户对流媒体业务质量要求的不断提高，仅靠单一的数据传输方法，难以在网络资源合理利用的条件下，保证高质量流媒体数据传输的可靠性和完整性。
技术实现思路
鉴于上述原因，本专利技术的目的在于提供一种网络环境中的基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，该方法将单播传输、IP组播传输及P2P传输方法相结合，能够合理利用网络资源，在此基础上可保证高质量流媒体数据传输的可靠性和完整性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，基于CDN、SDS及P2P域组成的网络环境，P2P域包括若干由各种终端组成的P2P网络，其特征在于：SDS服务器根据终端的请求，查找该请求对应的数据连接通道，若该请求没有创建数据连接通道，或是所创建的单播数据通道小于一门限值，则决策为该请求创建单播数据通道；若所创建的单播数据通道到达该门限值，则决策为该请求创建组播数据通道；若该请求已经存在组播数据通道，则决策使用该组播数据通道；作出决策后，SDS服务器将单播数据通道或是组播数据通道的相关信息以决策信息发送给该终端，该终端收到该决策信息后，通过该决策信息中的单播数据通道或是组播数据通道与CDN源服务器通信，从CDN源服务器获取请求的数据。进一步地：若所述终端的请求已经存在对应的组播数据通道，所述SDS服务器还需要从该组播内所有其它终端中优选出备选终端，并将该些备选终端的相关信息以补偿终端信息发送给所述终端，以使所述终端可从该些备选终端中获取补偿数据。所述终端收到所述决策信息后，先申请一片用于存放流媒体数据的内存空间，然后通过所述决策信息中的单播数据通道或是组播数据通道与所述CDN源服务器建立数据连接，接收CDN源服务器发送的流媒体数据。所述终端收到所述决策信息后，如果是通过单播数据通道进行单播传输，那么申请一片内存空间，然后通过该单播数据通道与所述CDN源服务器建立数据连接，将收到的流媒体数据存放入该内存空间中；如果是通过组播数据通道进行组播传输，所述终端创建补偿区段和组播区段两部分数据存储空间，该补偿区段用于存放从所述备选终端或是所述CDN源服务器获取的补偿数据；该组播区段用于存放从该组播数据通道接收的组播数据。所述终端判断是否收到所述补偿终端信息，若收到了所述补偿终端信息，则根据所述补偿终端信息中的备选终端的相关信息，发起与所述备选终端的数据连接请求，以从所述备选终端中获取补偿数据，若所述终端没有收到所述补偿终端信息，则将所述补偿区段发送给所述SDS服务器，由所述SDS服务器建立所述终端与所述CDN源服务器之间的单播数据通道，所述终端通过该单播数据通道获取相应补偿区段的补偿数据。单播传输向组播传输切换时，所述SDS服务器开启组播数据通道的同时，即中断所有或是部分同意进行切换的终端的单播数据通道的数据连接；终端在收到从组播数据通道传输的数据后，即中断并释放原有的单播数据通道连接。单播传输向组播传输切换时，所述SDS服务器在开启组播数据通道进行组播传输之前，先统计需要进行切换的终端的单播数据传输进度，记录已发送单播数据包最大值，依据该最大值设定组播传输的起始数据包标号，并将该起始数据包标号发送给终端；当该终端接收到经组播数据通道传输的组播数据后，确认第一个接收到的数据包序号，同时判断经单播数据通道收到的数据包序号，当经单播数据通道收到的数据包序号等于所述SDS服务器发送的起始数据包标号减一时，该终端中断并释放单播数据通道连接。所述SDS服务器还可以根据流媒体数据传输进度判断创建单播数据通道还是组播数据通道，当已建立的组播数据通道中数据传输进度到达一门限值，所述SDS服务器为终端建立单播数据通道，终端通过该单播数据通道从所述CDN源服务器获取请求的数据。终端从所述备选终端通过P2P传输方法获取补偿数据的原则是：尽可能由一个备选终端完成补偿；如果一个备选终端不能提供完整的补偿数据，则由多个备选终端共同进行补偿；如果多个备选终端仍无法提供完整的补偿数据，则按照最大补偿原则，尽可能多的为该终端提供补偿数据。终端根据待接收数据流的个数创建相应数目的接收线程，每个线程负责对一个数据流的接收进行控制，且所有线程共享已申请的数据存储空间。本专利技术的优点在于：单播传输能够满足用户的个性化需求，组播传输能够充分利用用户群的共性，P2P传输能够充分体现用户的差异性，本专利技术将单播传输、组播传输及P2P传输相结合进行流媒体数据传输，能够合理的利用网络资源，并保证流媒体数据传输的可靠性和完整性。附图说明图1为本专利技术流本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，基于CDN、SDS及P2P域组成的网络环境，P2P域包括若干由各种终端组成的P2P网络，其特征在于：SDS服务器根据终端的请求，查找该请求对应的数据连接通道，若该请求没有创建数据连接通道，或是所创建的单播数据通道小于一门限值，则决策为该请求创建单播数据通道；若所创建的单播数据通道到达该门限值，则决策为该请求创建组播数据通道；若该请求已经存在组播数据通道，则决策使用该组播数据通道；作出决策后，SDS服务器将单播数据通道或是组播数据通道的相关信息以决策信息发送给该终端，该终端收到该决策信息后，通过该决策信息中的单播数据通道或是组播数据通道与CDN源服务器通信，从CDN源服务器获取请求的数据。

【技术特征摘要】
2013.07.02 CN 201310274655.31.基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，基于CDN、SDS及P2P
域组成的网络环境，P2P域包括若干由各种终端组成的P2P网络，其特征在于：
SDS服务器根据终端的请求，查找该请求对应的数据连接通道，若该请求
没有创建数据连接通道，或是所创建的单播数据通道小于一门限值，则决策为
该请求创建单播数据通道；若所创建的单播数据通道到达该门限值，则决策为
该请求创建组播数据通道；若该请求已经存在组播数据通道，则决策使用该组
播数据通道；作出决策后，SDS服务器将单播数据通道或是组播数据通道的相
关信息以决策信息发送给该终端，该终端收到该决策信息后，通过该决策信息
中的单播数据通道或是组播数据通道与CDN源服务器通信，从CDN源服务器
获取请求的数据。
2.如权利要求1所述的基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，其特
征在于：若所述终端的请求已经存在对应的组播数据通道，所述SDS服务器
还需要从该组播内所有其它终端中优选出备选终端，并将该些备选终端的相关
信息以补偿终端信息发送给所述终端，以使所述终端可从该些备选终端中获取
补偿数据。
3.如权利要求1所述的基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，其特
征在于：所述终端收到所述决策信息后，先申请一片用于存放流媒体数据的内
存空间，然后通过所述决策信息中的单播数据通道或是组播数据通道与所述
CDN源服务器建立数据连接，接收CDN源服务器发送的流媒体数据。
4.如权利要求2所述的基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，其特
征在于：所述终端收到所述决策信息后，如果是通过单播数据通道进行单播传
输，那么申请一片内存空间，然后通过该单播数据通道与所述CDN源服务器
建立数据连接，将收到的流媒体数据存放入该内存空间中；如果是通过组播数
据通道进行组播传输，所述终端创建补偿区段和组播区段两部分数据存储空
间，该补偿区段用于存放从所述备选终端或是所述CDN源服务器获取的补偿数
据；该组播区段用于存放从该组播数据通道接收的组播数据。
5.如权利要求4所述的基于IP组播及P2P补偿的流媒体传输方法，其特
征在于：所述终端判断是否收到所述补偿终端信息，若收到了所述补偿终端信
息，则根据所述补偿终端信息中的备选终端的相关信息，发起与...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏放，赵亦珍，颜翔，侯浦，张冉，鲍崴崴，李海龙，黄洋，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11