音視頻同步系列文章之—-一種基於RTP協議的用戶端媒體流Buffer管理思想（2）

三、緩衝區的動態分配與實現。

    基於這樣的一個事實，音頻資料遠遠小於視頻資料。所以在這裡把音頻緩衝區與視頻緩衝區分開管理。並且根據統計，同一媒體流的RTP資料包大小相近，比如，音頻大概幾百個Byte，視頻1.3kByte。對視頻緩衝區，我們分為兩部分。一部分為正在使用資料區，一部分為空白閑區。當RTP接收到資料後，就從空閑區取得一個Memory塊。這個塊的大小大於或等於接收到的資料與Packet頭部之和。取得Memory塊後，將資料拷貝進來，然後根據幀序號和包序號，插入到正在使用資料區，供播放器調用。播放器在正在使用資料區取得一幀資料，解碼，播放。使用完後該資料區塊並不立即釋放，而是有序的插入到空閑資料區。

    這樣的Memory重複利用思想要用到上節中介紹的指標數組和指標隊列。指標資料用來管理空閑資料區塊鏈。實現按大小有序插入和尋找。指標隊列用來管理排序之後的資料幀，按幀序號和包序號排放。我們這裡將一個視訊框架分成若干個RTP包。

    首先，定義CMyPtrArray  m_FreeList，用來管理空閑資料有序鏈。

    在空閑區申請Memory塊的方法如下：

ppFrameBuf 為返回資料區塊指標，FRAME_BUFFER是一個虛擬結構，包括Buffer實際長度和指向Buffer的指標和其他自訂成員，nLen為申請大小。

 

void GetOneFreeBuf(FRAME_BUFFER **ppFrameBuf,DWORD nLen)
{
 if(NULL == ppFrameBuf)
  return ;
 FRAME_BUFFER *pFrameBuf = NULL;
 //此處添加互斥代碼
 if(m_FreeList.GetSize() > 0)
 {
  int nStart = 0,nEnd = m_FreeList.GetSize();
  int nCur = (nStart + nEnd) / 2;
  FRAME_BUFFER *pTmpBuf = NULL;
  while(1)
  {
   pTmpBuf = (FRAME_BUFFER *)m_FreeList.GetAt(nCur);
   if((pTmpBuf->nBufSize >= nLen) && ((pTmpBuf->nBufSize - nLen) <= 100))
    break;
   else if(pTmpBuf->nBufSize > nLen)
    nEnd = nCur;
   else
    nStart = nCur;
   nCur = (nStart + nEnd) / 2;
   if(nCur == nStart || nCur == nEnd)
   {
    pTmpBuf = (FRAME_BUFFER *)m_FreeList.GetAt(nCur);
    break;
   }
  }
  if(nCur >= m_FreeList.GetSize())
   nCur = m_FreeList.GetSize() -1;
  if(pTmpBuf->nBufSize < nLen && nCur < (m_FreeList.GetSize() - 1))
  {
   nCur ++;
   pTmpBuf = (FRAME_BUFFER *)m_FreeList.GetAt(nCur);
  }
  if(pTmpBuf->nBufSize >= nLen)
  {
   pFrameBuf = pTmpBuf;
  // 
   m_FreeList.RemoveAt(nCur);
  }
 }
 *ppFrameBuf = NULL;
 if(NULL == pFrameBuf)
 {
  pFrameBuf = new FRAME_BUFFER;
  if(NULL == pFrameBuf)
  {
   return;
  }
  pFrameBuf->nBufSize = nLen;
  pFrameBuf->pFrameData = new BYTE[nLen + 100];
  if(NULL == pFrameBuf->pFrameData)
  {
   delete pFrameBuf;
   return ;
  }
 }
//  TRACE("CStreamBuffer::GetOneFreeBuf,NeedSize:%d,ActualSize:%d/n",nLen,pFrameBuf->nBufSize);
 *ppFrameBuf = pFrameBuf;
}

 

釋放Memory塊到空閑去的方法如下：

void ReleaseBuf(FRAME_BUFFER *pFrameBuf)//從小到大排序
{
 if(NULL == pFrameBuf || NULL == pFrameBuf->pFrameData || 0 == pFrameBuf->nBufSize)
  return ;
 FRAME_BUFFER *pTmpBuf = NULL;
 //添加互斥代碼
 DWORD nCur = 0;
 if(m_FreeList.GetSize() > 0)
 {
  DWORD nStart = 0,nEnd = m_FreeList.GetSize();
  nCur = (nStart + nEnd) / 2;
  while(1)
  {
   pTmpBuf = (FRAME_BUFFER *)m_FreeList.GetAt(nCur);
   if(pTmpBuf->nBufSize == pFrameBuf->nBufSize)
    break;
   else if(pTmpBuf->nBufSize > pFrameBuf->nBufSize)
    nEnd = nCur;
   else
    nStart = nCur;
   nCur = (nStart + nEnd) / 2;
   if(nCur == nStart || nCur == nEnd)
    break;
  }
  if(nCur > 0 && pTmpBuf->nBufSize > pFrameBuf->nBufSize)
   nCur --;
 }

 m_FreeList.InsertAt(nCur,pFrameBuf);
}

 

 

當然程式退出時，要記得釋放所有申請的空間。

四、緩衝區設計

    有了前面的技術基礎。我們就可以從容的設計自己的緩衝區了。因為音頻資料比視頻資料小一個數量級。所以，可以將一個音訊框架打包為一個RTP包。而將一個視訊框架打包為多個RTP包。對應的，在用戶端。我們收到一個RTP音頻包可以直接送入音訊框架隊列，供播放器使用。收到RTP視頻包，首先要組成完整幀，然後供播放器使用。緩衝區如下：