多媒体音视频流在互联网络中实现远程同步直播的技术 1技术领域
本发明应用于跨网段跨路由、对路由器不作特殊配置的条件下进行远程直播音频/视频流，它涉及一种把在本地网内广播服务器主动广播改变成被远程中继请求的被动发送音频/视频流的技术(远程直播音频/视频流技术)，原理上改变传输协议，能够通过不对路由器做特别配置就能传输广播的音视频流数据。
2技术背景
在当今网络时代，随着多媒体技术的不断发展，网络多媒体软件产品越来越多，竞争越来越激烈。比如多媒体教学、网络会议等等，很多产品都需要进行直播视频节目，在一个网段内实现比较容易，但要作远程直播就需要配置路由器，在广域网或Internet上作此配置将是一件昂贵的事情。
本发明可以解决这些问题，采用此技术，只需对原有的广播服务器端应用程序添加一些功能作一些较少的改动，不作其它任何额外的工作，就可以实现远程直播。
3发明内容
实时广播和组播音频/视频流是在一个网段内不跨路由情况下，服务器端通过管理控制主界面程序打开设备或文件。如果打开的是设备，它会接收由外部设备采集而传入的数据，然后直接在本地广播。如果打开的是文件，那么就直接在本地广播。从而实现实时广播/组播。
远程直播音频/视频流技术是通过中继利用传输控制协议(以下简称TCP)向广播服务器请求音频/视频流，因为中继(在本地它就是广播服务器)自身就具有广播服务器的功能，请求成功之后，向本地网内的客户端广播音频/视频流，这样就实现了跨网段远程直播音频/视频流。
通过远程直播音频/视频流技术，把直播与视频点播(以下简称VOD)系统结合了起来。在视频服务器增加了两个动态链接库(以下简称DLL)库。当VOD客户端向视频服务器请求直播节目时，视频服务器调用DLL库提供的接口向直播服务器请求数据，这样就不需改变VOD客户端程序，就可以播放直播节目。
4附图说明
图1为实时广播和组播音频/视频流的简图。
图2给出远程中继实现远程直播的过程简图，在此远程直播中并没有对路由器作额外的设置，在简图中灰色虚线表示利用用户数据报协议(以下简称UDP)传输数据，但数据不能通过；虚线表示利用UDP传输协议传输数据，并且数据可以通过；实线表示利用TCP传输协议传输数据。
图3为直播与VOD结合简图。
5具体实施方式
本发明是通过一定的机制利用中继(相当于一个广播服务器)实现跨网段的远程直播音频/视频流，其过程中不对路由器作特殊地配置。其实现的基本思想是：
服务器端采用UDP网络传输协议进行广播，本地客户端可顺利接收广播数据；而远程客户端则不能直接接收广播数据；由于没有对路由器作特殊的配置，UDP网络传输协议一般不能通过路由器进行远程数据传输。这样我们利用中继通过TCP网络传输协议向远程服务器请求设备，然后进行本地广播便实现了远程广播。
中继在本地网络中就是一个广播服务器，而相对于远程广播服务器它是一个中继，主动向广播服务器请求数据，而广播服务器被动等待数据请求。
中继本身就维护一个广播信息链表，这部分就是广播服务器的内容，即包括一个向客户端发送广播信息的模块。中继在一开始启动的时候向服务器方(服务器所有的侦听都在同一模块里，只绑定一个端口进行侦听)登录，并从服务器取回节目信息。它的界面上设置“服务器广播信息”的菜单项，在选择该菜单项后向服务器请求当前广播服务器正在广播的信息，并将信息显示出来(这部分跟客户端请求服务器广播信息处相同)。将中继转发一个频道模拟成打开一个设备。即有一个设备层。该设备层给主控制模块提供统一的接口，在打开设备的时候先申请转发频道，在申请成功以后建立接收以及转发线程。
中继在申请转发一个频道的时候，同服务器特定端口建立一个tcp连接，该连接在转发频道数据期间一直保持畅通(除非中间异常)。连接建立后向服务器发送请求信息，包括请求哪个频道的数据等，服务器针对此连接在中继信息结构链表后追加一个信息结构节点，该节点信息至少包括：中继的ip地址，连接套接口，转发频道标识，缓冲结构等。
中继在断开某个频道的转发的时候，可以直接将对应套接口关闭。服务器方在发现该连接发送数据异常时，直接将对应节点清除。
中继在接收到服务器方的数据后要对其进行分解，将数据包中保留的ip地址进行更改，然后再在本地进行广播或多播。(中继在本地维护一个广播链表，该链表各节点结构信息至少包括转发某频道需要绑定的套接口的信息，频道标识等信息)。如果中继分解后的数据包中有停止的标志，则在将该数据包广播以后再需要刷新本地转播频道信息的显示部分。(中继在退出的时候要向服务器端发送退出的请求，服务器接收到请求后查询中继对应的所有节点信息，将其清除。)暂时不考虑取消转发某频道的请求以及中继退出的请求，只是中继这方直接关闭套接口。
这是中继向服务器请求数据的过程，完成了真正的中继的功能，中继本身就是广播服务器，向本地客户端广播数据。这样才实现真正的远程直播音频/视频流。
在这里服务器端要具有一个功能，去负责跟远程的中继交互，并维护中继信息链表。在启动该功能时要分配一个缓冲池，其中缓冲的数量可以从配置文件读取。该数量也决定了可以支持多少路转发的数量。
服务器在本地网内广播某频道的数据的时候，调用动态库提供的接口，该接口负责查询动态库所维护的中继信息链表内是否有中继需要自己的数据，如果有，则将数据拷贝到该中继对应的缓冲区，该数据段应包含足够的信息，比如：频道标识、多播还是广播、多播或者广播地址以及端口、数据包的长度等。
并且动态库中要有一个线程专门侦听某个特定端口的连接，并接收其请求，如果是登录，则返回节目信息。如果是申请转播某频道的请求，则将套接口传给处理申请转发请求的模块。一个中继的信息节点至少包括：该中继的接收数据的套接口，该中继负责通讯的套接口，对应的缓冲信息(包括缓冲地址，缓冲大小，以及缓冲实际存放的数据等)，该中继接收哪几个频道的数据。处理申请转发频道信息请求的模块在收到侦听模块送过来的套接口信息后，查询是否还有空线程，如果有，给该套接口返回成功信息，并在中继信息链表内增加节点。如果没有，查询线程数量是否达到最大数目(相当于最大转发数量)，如果还没有，则新建一个线程，然后给该套接口返回成功信息，并在中继信息链表内增加节点。否则，返回失败信息给中继。(实际上此时每个线程对应一个中继节点，负责向该节点套接口的发送工作)。动态库内还要设立一个线程专门查询所有中继信息中缓冲存放数据的大小，如果缓冲数据足够，则将其发送给中继。整个中继和服务器交互的交互过程完成了跨网段的数据请求。
客户从配置文件里面读取广播服务器(中继也相当于一个广播服务器)的IP地址和侦听端口，向该端口请求查询当前的广播节目信息。客户在查询到广播节目信息后，可以选取一个或者几个广播，进行接收并支持多个广播文件播放。以上便实现了整个的远程直播音频/视频流。
同时本发明可以实现直播与VOD的结合。实现方法是当客户端向视频服务器进行节目请求时，视频服务器首先判断请求信息，查看是否是请求广播节目，如果是，则视频服务器接收广播服务器广播的节目信息，并判断是否是客户端请求的节目，如果是视频服务器便向客户端发送视频流，客户端进行播放。
由于广播服务器和视频服务器在一个网段内，二者需通过路由器向播放器传输数据，但广播服务器是通过UDP网络传输协议传输数据，在路由器没有进行特殊配置的情况下，数据是不能通过路由器传到另一个网段的，只有在视频服务器作为中继的情况下，才能在不改变客户端程序的情况下，客户端能点播广播节目。