文章目录
- 网络的连接
- 服务器连接部分
- 客户端连接部分
- socket模块
- 传输视频模块
- 总结
网络的连接
首先构建网络连接模块。
服务器连接部分
要实现两个人的视频通话，首先我们需要将两个台设备通过互联网连接起来，使他们之间可以通讯。
- 一台电脑要作为服务器端口，等待其它电脑的连接。
- Java代码如下：
public boolean connet2server() {
try {
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
Socket client = ss.accept();
System.out.println("等待客户连接");
InputStream input = client.getInputStream();
DataInputStream data = new DataInputStream(input);
OutputStream out = server.getOutputStream();
DataOutputStream dataout = new DataOutputStream(out);
return true;
} catch (UnknownHostException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
return false;
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
return false;
}
}客户端连接部分
- 另一台电脑要作为接入端，通过服务器的ip地址和端口号接入服务器。
- Java代码如下：
public boolean connet2server() {
try {
server = new Socket("127.0.0.1", 9999);
System.out.println("连接服务器成功");
InputStream input = client.getInputStream();
DataInputStream data = new DataInputStream(input);
OutputStream out = server.getOutputStream();
DataOutputStream dataout = new DataOutputStream(out);
return true;
} catch (UnknownHostException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
return false;
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
return false;
}
}socket模块
这里调用socket模块来实现网络的连接过程。在初步连接的时候也就是服务器代码ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);，Socket client = ss.accept();和客户server = new Socket(“127.0.0.1”, 9999); 就是根据IP地址和端口号将服务器和客户端通过网络连接起来。这里socket调用的是tcp/IP协议。连接的时候客户端先向给出的IP地址和端口号发送一段信息，这里面包括一些简历连接时候需要的一些初始化信息，然后服务器根据这些信息初始化连接，然后返回消息告诉客户端收到消息，在返回的消息中附带自己的信息发送给客户端，当客户端收到信息后，再向服务器返回一条信息告知服务器，已经收到消息。这就是tcp/ip连接时候的三次握手。这样客户端与服务器就建立了连接，接下来就可以互相传递消息了。之后我们就可以调用socket模块中的输入输出流来传递数据了。
数据再网络中的传输形式就是一些二进制的数据。当服务器发送给客户端一组二进制的数据，客户端怎么知道这些0，1数字要表达什么意思呢？这就需要协议了。两方再最开始的时候就规定好了，怎么去解读这些数据。就像是两个都懂英语的人在对话，他们说的什么，他们自己和对方都很清楚。而英语的语法规则就看作是一个协议。而我们再现在所写的规则是再应用层的规则，我们只管对传过来的数据进行翻译和操作。而对于这些数据是怎么传输的，我们这里不需要关心，我们将数据打包好后，交给socket模块去传输这些数据。socket模块就相当于快递公司。我们传输的数据就相当于要邮递的包裹。
传输视频模块
- 安装视频模块
首先下载Webcam包。配置环境：
将Webcam解压后包中的3个扩展文件加入进来。
按上述步骤，我们就可以使用Webcam这个工具包了。使用这个包之前要确保摄像头是连接可用状态
- 传输视频
首先调用Webcam，获得摄像头拍摄的照片。
传输视频的Java代码：
import com.github.sarxos.webcam.Webcam;
Webcam webcam = Webcam.getDefault();
webcam.open();
//因为视频是很多照片组成的所以要想成为视频，就必须要一直获得照片
while(true){
BufferedImage image = webcam.getImage();
//将照通过网络发送
trans(image);
}
public void trans(BufferedImage picture) {
int w = picture.getWidth(null);
int h = picture.getHeight(null);
try {
dataout.writeInt(w);
dataout.writeInt(h);
} catch (IOException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
for (int i = 0; i < h; i ++) {
for(int j = 0 ; j < w ; j ++ ) {
int a= picture.getRGB(j,i);
try {
dataout.writeInt(a);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}这样我们就发送了一组二进制数组。而接收方也需要按照一定的规则去接受，接收方的代码如下：
// 读图片
public BufferedImage trans() {
BufferedImage image;
try {
//w是宽 h 是高
int w = data.readInt();
int h = data.readInt();
image = new BufferedImage(w,h,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics g = image.getGraphics();
for (int i = 0; i < h; i ++) {
for(int j = 0 ; j < w ; j ++ ) {
int a = data.readInt();
Color color=new Color(a);
g.setColor(color);
g.drawLine(j, i, j, i);
}
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
image = new BufferedImage(100,100,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
e.printStackTrace();
}
return image;
}这里我们写完一会，当视频传输的时候会非常的卡顿，这时候我们需要将这个传输方式进行优化
4. 视频传输时候的问题以及改进
这里优化的方式就涉及到了tcp协议中的分包规则了。一个大文件当发送的时候不能整个文件一起发送，而是将一个文件拆开成一个个文件包发送，一次发送一个文件包。每个文件包的大小是有上限的。因为网络传输的原因，不一定先发的就先到，所以我们再发送前要为包标好序号，等到了接收端，再将包的数据按照包的顺序拼接好。同时我们再发送包的时候，也不能收到一个数据就发送，如果这个数据只有1bit，这时候我们发送文件的效率就会很低，将一些文件一起发送这样就会提高传输速率，当数据进入到待发送的缓冲区的时候，计算机还会等一等，尽量的多凑一些数据一起发送。当然也不会一直等，当等了一段时间后，不管包中数据多少，都会将包发送出去。
还有就是，接收方再取包的时候，一次一次的从缓存中将文件取出来这种IO操作也是很费时间的。如果一次多取一些出来，这样可以加快传输效率。
所以我们希望尽可能的一次多的将信息传入发送缓冲区，一个包的数据也尽可能的多一些，也希望一次尽可能多的从缓冲区中取数据，减少IO操作。
优化后的代码如下：
public void trans(BufferedImage image) {
int w = image.getWidth();
int h = image.getHeight();
BufferedImage picture = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics g = picture.getGraphics();
g.drawImage(image, 0, 0, w, h, null);
try {
dataout.writeInt(w);
dataout.writeInt(h);
Object data = null;
data = picture.getRaster().getDataElements(0, 0, w, h, null);
int size = w * h;
int[] da = (int[]) data;
System.out.print("，传输大小：" + size / 256 + "KB");
byte outcontent[] = new byte[size * 4];
for (int i = 0; i < size; i++) {
int index = i * 4;
outcontent[index++] = (byte) ((da[i] >>> 24) & 0xFF);
outcontent[index++] = (byte) ((da[i] >>> 16) & 0xFF);
outcontent[index++] = (byte) ((da[i] >>> 8) & 0xFF);
outcontent[index] = (byte) ((da[i]) & 0xFF);
}
out.write(outcontent);
out.flush();
} catch (IOException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
}// 读图片
public BufferedImage trans() {
BufferedImage image;
try {
// w是宽 h 是高
int w = data.readInt();
int h = data.readInt();
image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics g = image.getGraphics();
byte[] b = new byte[w*h*4];
data.readFully(b);
int[] v = new int[w*h];
for (int j = 0; j < w*h; j++) {
int index = j*4;
v[j] = ((b[index] << 24) + (b[index+1] << 16) + (b[index+2] << 8) + (b[index+3] << 0));
}
image.getRaster().setDataElements(0, 0, w, h, v);
g.drawImage(image, 0, 0, w, h, null);
System.out.println("====");
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
image = new BufferedImage(100, 100, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
e.printStackTrace();
}总结
网络的传输通讯的根本是在于协议，无论是浏览器中的http协议还是这篇代码中的视频传输协议，都是再应用层上的协议，只对传输过来的数据进行出来，而具体网络是如何传输的，都交给socket模块取处理。但我们还是要了解网络传输的基本规则，这可以让我们再制定应用层协议的时候更好的利用底层协议的规则，提升传输效率。
