无线多用户投影网关切换技术设计与实现(3)
时间:2015-10-28 11:36 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:龙昭华,龚俊,张林 点击次数:
控制模块启动,会启动一个主进程,同时在该进程下会生成一个线程,进程负责处理用户的请求,线程负责正在投影的用户的数据处理,包括解码、显示等一系列用户数据的处理。在_个时刻只有一个线程在工作,如图8中所示,在进程Master中同时存在线程pi和线程p2,当用户进行切换时,如PC1用户到PC2用户,此时进程Master■并不会退出,Master监听有用户来请求投影,就会生成一个新的线程(p2),此时会存在两个线程。一个线程仍然负责正在投影用户的数据处理(pi),而新的用户线程负责数据缓冲,直到缓冲数据达某个阈值。通过事件通知机制来通知正在投影的用户退出投影,线程p2接替线程pi,线程pi退出,这样实现了不同的用户之间的切换。由于处理过程中不存在完全断开连接后再次连接的过程,或者说由串行处理改成了并行处理,可以很大程度上减少延迟。
由于这样的切换是发生在线程中,同时在数据达到一定的阈值后才进行用户之间的切换,新的用户可以不用等到缓冲一定数量的数据就开始解码显示,大大节省了切换时间。具体的算法描述规定,在t时刻,投影仪使用权限由PC1用户转换到PC2用户,此时PC2申请投影,并不会立即获得响应,而要在Bufferl达到一定的数据之后才会实现通知响应。算法描述如下:
1)启动Master进程,进入监听模式,同时生成线程pi,接受当前用户的数据到Bufferl。
2)监听是否有用户接入,如果没有用户接入,则跳转到
5),如果有用户接入则跳转到3)。
3)线程pi从Bufferi中取得数据,同时判断标志位是否置位,标志位被置位则跳转到4),否则跳转到5),进行解码显示。同时Master进程创建另一个线程p2,接收数据到Buffer2,当Buffer2中的数据大于30%则标志位置位。
4)线程p2读取Buffer2中的数据,解码显示,同时通知pi线程退出程序,跳转到2),则后续过程的Bufferi与Buffer2互换。
5)线程pi从Bufferi中取得数据,进行解码显示,跳转到
2)。
Bufferi和Buffer2是线程对应的缓冲区,为了表示清楚特意标注,程序中线程对应着自己的缓冲区。
线程pi与线程p2在有用户请求投影时,是并行运行。3.2实验结果性能测试
为了验证无线投影网关的实际效果,特通过实验对其进行测试。实验的条件是:无线投影网关和客户端都使用802.11n(帧率为25fps),桌面分辨率分别设置为1024X768和1024X800两种情况,两者的距离为5m,并且分别在无预缓冲技术和有预缓冲的条件下进行测试。通过计算客户端的桌面与投影仪投影的桌面的时钟差来估算传输的时延。实验结果如表2所示。
表2实验结果(时延)对比
分辨率时延/s
关闭预缓冲有预缓冲
1024x7684.52.7
1024x8004.83.0
实验数据显示在存在预缓冲数据的情况下,无线投影网关多用户之间的时延要远小于没有预缓冲数据的情况,同时在不同的分辨率情况下的时延不相同,分辨率越高,数据压缩比越大,时延也就越大。
4结语
随着无线网络的快速发展,新的无线网络技术如Mash网络M、Wi~FiDirect、蓝牙4.0等都在向着高带宽,远距离传输方向发展,改变着人们的现有生活习惯,给人们提供更便捷的服务。而作为高校、会议必备设备的无线投影仪是一个很好的应用实例,同时具有很大的潜在市场,因此该技术研究成了当下的一个热点,如何生产出延时小、分辨率高、使用方便的产品成了大家追求的目标。为了提高用户的体验,满足现实生活中的多用户场景,多用户的切换成了必须面对的技术难点。本文在实现Wi~FiDirect原理样机的基础上,设计了切换协议,并在原理样机上进行了验证,达到了提高用户体验的目的。但是由于对无线投影场景的应用认识有限,在网络环境复杂的条件下,性能会有一些下降,因此需要在下一步的工作中加强对RTP/RTCP协议及相关的Wi~FiDirect底层的网络机制进行研究。
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