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流媒體服務(wù)器之視頻緩沖區(qū)設(shè)計(jì)

2011年10月27日 11:49杭州銳虎科技有限公司點(diǎn)擊量：298

流媒體服務(wù)器之視頻緩沖區(qū)設(shè)計(jì)

一、為什么要設(shè)計(jì)這樣的緩沖區(qū)
a）         為什么要設(shè)計(jì)緩沖區(qū)
流媒體服務(wù)器從前端獲取視頻流，為了達(dá)到分發(fā)的效果，則必須對(duì)每個(gè)要分發(fā)的視頻通道建立一個(gè)緩沖區(qū)。這樣每個(gè)分發(fā)的線程都可以從緩沖區(qū)里讀取數(shù)據(jù)，分發(fā)到各個(gè)客戶端。
客戶端在播放時(shí)，為了避免數(shù)據(jù)流上來(lái)時(shí)的快慢或者過(guò)大等情況而引起跳幀等現(xiàn)象，則也需要對(duì)每個(gè)播放通道建立一個(gè)緩沖區(qū)。
可以看出，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的緩沖區(qū)是有必要的。
b）        一般緩沖區(qū)的不足
傳統(tǒng)的緩沖區(qū)是對(duì)每個(gè)通道建立一個(gè)有N個(gè)BUF的數(shù)組，每個(gè)BUF的大小都是固定的，一個(gè)BUF用于存儲(chǔ)一幀的數(shù)據(jù)。假設(shè)N為100，BUF大小為20K。這樣，每個(gè)通道的都需要占用2000K的內(nèi)存。然而，不可能每幀數(shù)據(jù)都是20K，所以，在緩沖區(qū)中，視頻數(shù)據(jù)不是連續(xù)存放的，這樣存在著很大的內(nèi)存浪費(fèi)。而且，如果前端是高清設(shè)備，并且是變碼流的情況下，則有時(shí)候20K根本不足以保存一幀的數(shù)據(jù)。所以，這時(shí)候，只能擴(kuò)大BUF的大小。這樣做了之后，對(duì)于正常的視頻流，則是更大的浪費(fèi)了內(nèi)存占用。
c）        新版緩沖區(qū)的特點(diǎn)
新版緩沖區(qū)修改了傳統(tǒng)緩沖區(qū)的不足之處。新版緩沖區(qū)為每個(gè)通道事先申請(qǐng)一塊500K的內(nèi)存（大小可變動(dòng)，即每個(gè)通道只占用了500K的內(nèi)存），每幀數(shù)據(jù)上來(lái)，則連續(xù)存放在申請(qǐng)來(lái)的內(nèi)存中。這樣，即可以充分的利用內(nèi)存，也可以適應(yīng)變碼流的情況。
二、設(shè)計(jì)思想
a）    緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)
對(duì)于每個(gè)緩沖區(qū)，預(yù)先申請(qǐng)一個(gè)500K的內(nèi)存，然后為其建立一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組。數(shù)組是由結(jié)構(gòu)體（見下面內(nèi)容）組成。每個(gè)結(jié)構(gòu)體記錄：填充BUF的時(shí)間，BUF在內(nèi)存中的地址，BUF的大小。
       b）    流程圖
三、核心代碼
a）    BUF結(jié)構(gòu)體
typedef struct tagSENDBUF
{ long                buffertime;            //記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間
    LPBYTE            sendbuf;                        //記錄數(shù)據(jù)的起始地址
    unsigned long          buflength;                     //記錄數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
}SENDBUF,*pSendBuf;
b）        通道單元的成員變量
LPBYTE             m_DataBufCache;                //緩沖區(qū)指針
CArray<SENDBUF,SENDBUF&> m_data_buffer;     //動(dòng)態(tài)數(shù)組
LPBYTE                       m_NowBufCache;                //內(nèi)存地址，當(dāng)前寫到哪了
int                                m_Valid_pos;         //有效位置。超過(guò)這個(gè)位置為無(wú)效數(shù)據(jù);
int                                m_BufCount;         //數(shù)組的個(gè)數(shù)
int                       m_read_pos;          //記錄數(shù)組中，該從第幾個(gè)開始寫
c）        填充緩沖區(qū)代碼
MULTIBUFSIZE是個(gè)常量，指申請(qǐng)內(nèi)存的大小。
if （（m_NowBufCache-m_DataBufCache）+dwBufSize>MULTIBUFSIZE）
              {
                     //////////////////////////////////////
//把m_read_pos置為0
                     //////////////////////////////////////
              }
              //如果m_BufCount<m_read_pos+1，則需要?jiǎng)討B(tài)建一個(gè)SENDBUF
              //，記錄要記錄的信息，并加入到數(shù)組中
              if （m_BufCount<m_read_pos+1）
              {
                     SENDBUF _sendbuf;
                     //////////////////////////////////////
//記錄要記錄的信息/
                     //////////////////////////////////////
                     m_data_buffer.Add（_sendbuf）;
                     m_BufCount=m_read_pos+1;
              }
              else  
              {
                     /////////////////////////////////////////////
                     //取出m_data_buffer[m_read_pos]，
//然后修改其中的內(nèi)容
                     /////////////////////////////////////////////
              }                  
        m_read_pos++;   //把數(shù)組寫位置指向下一個(gè)位置
四、具體應(yīng)用
使用緩沖區(qū)：
m_Binding_Channel是指綁定的一個(gè)數(shù)據(jù)流通道。
m_write_pos是指讀通道數(shù)組里的第幾個(gè)SENDBUF。
 
//如果超過(guò)有效位置，則從第0個(gè)開始讀
if （m_write_pos>m_Binding_Channel->m_Valid_pos）
{
m_write_pos=0;
}
      
//檢驗(yàn)m_Binding_Channel->m_data_buffer[m_write_pos]里數(shù)據(jù)的合法性
//比如時(shí)間，BUG大小等是否符合要求
    
然后就可以使用m_Binding_Channel->m_data_buffer[m_write_pos]里面記錄的信息了。
 
  銳虎科技   研發(fā)部
        銳虎科技，專注安防監(jiān)控平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
 
 
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