一种低延迟终端同步系统及方法

文档序号:38330 发布日期:2021-09-24 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种低延迟终端同步系统及方法 (Low-delay terminal synchronization system and method ) 是由 封小东 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种低延迟终端同步系统及方法,系统包括管理端和若干终端,所述管理端与所述终端网络连接,进行数据和控制指令传输,管理端通过向各终端发送同步指令数据,根据同步指令数据中的IP地址排序从各终端中确定主终端,以主终端为中心与其它终端建立tcp通信连接,建立连接后由主终端向其它终端发送同步指令。本发明以管理端进行调控管理,通过IP地址确定主终端,以主终端为同步核心向其余终端发送同步指令,降低了同步延迟,减轻了管理端的压力。(The invention provides a low-delay terminal synchronization system and a low-delay terminal synchronization method, wherein the system comprises a management end and a plurality of terminals, the management end is connected with the terminals through a network and transmits data and control instructions, the management end determines a main terminal from the terminals according to the IP address sequence in the synchronization instruction data by sending the synchronization instruction data to the terminals, the tcp communication connection is established with other terminals by taking the main terminal as the center, and the main terminal sends the synchronization instructions to the other terminals after the connection is established. The invention uses the management terminal to regulate and control management, determines the main terminal through the IP address, and uses the main terminal as a synchronization core to send synchronization instructions to other terminals, thereby reducing synchronization delay and lightening the pressure of the management terminal.)

一种低延迟终端同步系统及方法

技术领域

本发明涉及通信

技术领域

,特别涉及一种低延迟终端同步系统及方法。

背景技术

随着通信技术的发展,终端设备之间可实现数据的同步显示。

目前设备间的同步显示,一般包括两种方式,一是基于硬件之间的连接,来进行数据的同步和显示输出;二是基于网络传输进行数据的同步显示输出;但具有如下优缺点:

1、通过高速传输线将主设备与要同步的设备直接通过线路连接,实现数据的传输与同步,这种数据同步输出的方式,适用于小范围内的显示同步,例如会议室或实验室等空间较小的室内数据共享同步时使用,通过线路连接,使得数据的同步更加稳定,且延时较低,但这种方式对设备硬件的限制,在同步的设备数量上具有一定的限制,且无法进行在远距离通信进行数据同步显示。

2、通过网络进行实时的数据传输与同步显示输出,该种方式运用的较为广泛、无论是视频的直播、广告的投放以及远程多终端内容投放,大多都采用网络将数据进行编译解压等处理,将数据实时传输到对应的终端设备上,进行显示输出,该种方式实现数据的实时传输,由于对数据重新进行了编解码处理,服务器端的压力较大,数据的同步显示输出不稳定,且具有较高的延迟;例如申请号为CN200480044389.4的专利公开了同步系统和同步程序,是计算机上浏览器显示内容的同步,基于web服务器进行请求的发送和同步内容的传输与显示。

通过局域网络连接实现设备间的同步共享,即将各终端当做显示器,显示数据投放终端显示屏上的内容,该种方式对于设备来说压力较大,造成投放设备与连接设备的卡顿,效果较差。

发明内容

本发明提供了一种低延迟终端同步系统及方法,系统包括管理端和各显示输出终端,通过网络将打包的数据发送至各终端,管理端通过网络与各终端数据连接,在管理端进行待输出显示的数据处理,并将数据发送至与之连接的各终端上,所述数据均存储在终端本地,同步显示时,管理端向所有终端发送同步指令数据,从终端中确定出一个主终端,以主终端为核心,其余终端均与所述主终端建立连接,主终端向其它非主终端发送同步指令,使得各终端按照指令分别调用输出本地数据,实现数据的同步显示输出。

本发明提供了一种低延迟终端同步方法,用于同步系统中,所述同步系统包括管理端和至少一个终端,所述同步方法包括如下步骤:

S1:数据传输:根据设定的所需同步连接的终端,管理端向各终端传输待同步输出的数据,终端接收到完整数据后向管理端发送完成信号,当所述管理端接收到所有连接终端发送的完成信号后,向各终端发送开始同步指令;

S2:终端接收开始同步指令及并解析:确定主终端,所述开始同步指令包括所有终端的IP地址,每个所述终端接收所有终端的IP地址,并对所述IP地址进行排序,根据IP地址的排序结果确定主终端;

S3:终端间建立连接:所述主终端根据其它终端的IP地址向非主终端发送连接请求,并获取与其它终端建立连接的延迟数据;

S4:同步显示:建立连接后,所述主终端向所述非主终端发送同步指令,所述非主终端接收到同步指令后,调用本地数据进行显示输出。

将要同步显示输出终端经网络提前从管理端获取数据并存储在本地,根据接收的本次进行同步显示终端的所有IP地址,确定出主终端与其它终端建立连接,传输同步指令,使得终端实现同步显示输出。

进一步的,步骤S2中,主终端确定过程为:

各终端接收并解析所述管理端发送的开始同步指令,获得IP地址信息;

将IP地址信息中排序位于第一的IP地址所属终端作为主终端,其余各终端为非主终端。

通过IP地址的排序确定主终端,使得非主终端能够与主终端建立通信连接,以主终端为核心连接其它非主终端,发布同步输出指令,降低了管理端的压力,减少了同步输出的延迟。

进一步的,步骤S3中,终端间建立连接过程为:

终端从接收的IP地址信息中获取排序第一的IP地址与本地IP进行比较,判断是自身是否为主终端设备;

若IP地址相同,则为主终端,进而创建一个连接服务等待连接,若IP地址不同则为非主终端,进而根据主终端IP地址发起连接请求。

进一步的,步骤S3中,建立连接时,未连接上的非主终端,每隔设定的时间间隔向所述主终端发起连接请求,从上一个非主终端连接成功的时刻开始,当连接请求时间达到预设的断连时间后,则停止发送连接请求,所述主终端将连接的非主终端状况数据发送至所述管理端,更新同步终端列表。

根据连接情况,当确定某终端连接不上时,则放弃该终端的连接,并将同步连接的终端信息发送至管理端,更新同步终端列表并提示工作人员。

进一步的,在步骤S4中,同步显示时,非主终端每隔设定的时间周期会向所述主终端进行同步确认。

避免在同步输出的过程中,因为异常情况导致终端之间锻炼,影响后续内容的同步输出。

进一步的,在步骤S4中,根据步骤S3中所述主终端获取与其它终端连接的延迟时间分别计算获得所述主终端与其它终端连接的延迟时间浮动值,建立连接后,根据不同的延迟时间浮动值调整发送同步指令的时间点。

由于不同的终端设备自身的响应时间不同,导致主终端与各非主终端建立连接的延迟时间不同,根据计算得到各非主终端各自的延迟时间浮动值,调整主终端发送同步指令的时间点,使得各非主终端同步时间更准确。

本发明还提供了一种低延迟终端同步系统,系统包括管理端和若干终端,所述管理端为web端的操作管理系统,所述管理端与所述终端通过网络建立数据通信,所述终端之间通过网络建立一对多的连接传输同步指令,所述管理端和所述终端交互通信时实现上述同步方法;

所述操作管理系统包括终端管理模块、内容管理模块、用户管理模块和日志管理模块;

所述终端管理模块用于设置需要建立连接的终端以及对终端的操作管理,包括信息管理模块和分组管理模块;

所述内容管理模块用于设置同步数据,包括频道管理模块、节目管理模块和资料管理模块;

所述频道管理模块用于设置终端同步输出的频道以及频道对应的节目内容;

所述节目管理模块用于设置同步输出的节目数据的排版及格式;

所述资料管理模块用于存储管理节目数据;

所述用户管理模块用于查看、管理用户信息,以及用户与终端的关联信息;

所述日志管理模块用于记录查看终端的历史数据信息,所述历史数据信息为各终端的同步输出记录数据。

所述管理端用于工作人员进行数据的处理和参数的配置,实现对其余终端设备的连接、监控以及数据传输;

所述终端设有多个,用于接收管理端的待显示输出数据并存储在本地,终端间建立一对多的连接后,接收主终端同步指令调用本地数据进行显示输出。

进一步的,所述管理端与所述终端之间采用udp通信协议。

终端与管理端建立连接后,终端每隔一定的时间向管理端发送udp协议的心跳报文,来监测终端是否处于在线状态。

进一步的,所述终端之间采用tcp传输控制协议进行通信。

终端之间的连接采用tcp传输协议进行通信,保证同步指令传输稳定,确保终端数据显示输出无误。

本发明的有益效果如下:

设置管理端提供操作管理系统,使工作人员通过管理端实现同步参数的设置,同时调配管理连接的各终端设备,便于终端设备的管理,同时各终端设备通过网络与管理端进行数据传输,获取需要进行同步的数据存储在本地,避免数据实时传输同步时各终端延迟时间出现差异。

通过管理端向各终端发送同步指令,各终端根据接收的IP地址,确定主终端,进而其它非主终端直接通过IP地址与主终端建立连接,以主终端为核心向其余终端设备发送同步指令,非主终端根据接收的同步指令调用本地数据进行显示输出,减少了管理端的压力,同时降低了各终端同步输出时间上的误差。

主终端在与非主终端建立tcp连接时,会获取与每个非主终端建立连接的延迟时间,且延时时间的获取均在主终端的时钟频率下获取,以计算机起始时间为基准,避免终端设备时钟评率不同,影响延迟时间的精准,根据获得的延迟时间计算对应终端设备的浮动值,主终端在向非主终端发送同步显示输出的指令时,根据浮动值调整发送指令的时间点,减少各终端同步误差。

附图说明

图1是本发明系统同步连接建立前连接结构示意图;

图2是本发明系统同步连接建立后连接结构示意图;

图3是本发明同步方法的流程示意图。

具体实施方式

在下面的描述中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明的实施例1提供了一种低延迟终端同步方法,用于同步系统中,所述同步系统包括管理端和至少一个终端,如图1所示,具体流程如下:

首先,工作人员通过在管理端web系统界面的操作设定同步参数,并对需要进行同步显示输出的数据内容进行显示设置,设定播放输出的显示模板、顺序内容及时间,启动各终端,管理端与各终端建立udp连接。

之后所述管理端根据设置的本次连接的同步终端发送开始同步指令,各所述终端接收到开始同步指令后,解析指令并获取待显示输出的数据,包括如下步骤:

步骤S1:工作人员选择需要同步的终端,根据配置的参数信息,下发开始同步指令,指令下发后,如若工作人员再次修改配置参数信息或者调整需要同步的终端,则需要向之前的发送指令的同步终端发送终止指令后,再重新发送开始同步指令;

对应的终端接收到开始同步指令后进行解析,同时向所述管理端发送获取数据的请求,通过网络进行数据的远程下载,下载完成后,所述终端向所述管理端发送数据接收完成信号;

所述管理端根据反馈的接收完成信号,判断需要同步的终端设备是否均完成了接收,若所有设备均完成数据的接收,则所述管理端向所述终端发送数据接收完成信号。

步骤S2:所述终端接收到所述管理端发送的数据接收完成信号后,根据解析同步指令,获得所需同步的终端设备所有的IP地址信息,确定主终端,本实施例中,将IP地址信息中排序位于第一的IP地址所属终端作为主终端,其余各终端为非主终端,各终端解析所述同步指令后,从得到的IP地址中获取排序第一的IP地址和自身的IP地址,将两个IP地址进行比较,若IP地址相同,则自身作为主终端,创建serversocket连接服务等待连接,若IP地址不同,则向所述排序第一的IP地址发起socket连接请求;

终端间连接具体过程如下:

所述非主终端向所述主终端发送连接请求,所述主终端接收到连接请求后向对应的非主终端发送tcp协议数据包,并记录当前的时间t0;

所述非主终端接收到数据包后并返回到所述主终端,所述主终端接收到返回的数据包后建立连接,同时记录当前的时间t1。主终端发送和接收数据包时记录的所述当前时间均以计算机起始时间为基准。

S3:所述主终端与非主终端连接建立完成后,根据数据包的接收时间计算获取与对应终端连接的延迟时间,并根据延迟时间计算得到所述主终端与对应终端连接的延迟时间浮动值t,即t=(t1-t0)/2,在所有预设的同步连接终端建立连接后,所述主终端根据不同的延迟时间浮动值调整发送同步指令的时间点,即发送同步指令的时间节点T为同步开始时间与延迟时间浮动值的差,使得所有终端接收到同步指令的时间点均与设定的同步开始时间相同,减少各终端因机器时间不同造成的同步延迟偏差。

在所述主终端与非主终端建立连接时,若主终端未获取到对应连接的某个非主终端的延迟时间,即与该非主终端连接未能建立,则根据预设的连接时间判断是否断连,本实施例中,设置重新连接的间隔时间为1s,每隔1s则重新建立连接;若在相邻的完成建立连接的非主终端连接时间后60s,仍旧未能建立连接,则判定该非主终端断连,所述主终端则将终端的连接信息反馈至所述管理端,更新同步终端列表。

S4:所述终端接收到同步指令后,根据同步指令的数据,调用本地存储的显示输出数据,并根据同步指令,输出存储数据的节点,保证各终端显示一致,同步显示输出时,所述终端根据预设的时间周期向所述管理端发送心跳报文,报告连接状况,确保同步输出的终端设备在线;

同步结束后,所述管理端向各终端发送同步结束指令,终止显示输出。

实施例2

本发明的实施例2基于上述实施例1所述的同步方法,提供了一种低延迟终端同步系统,系统包括管理端和终端,如图2所示,所述终端设有若干个,通过网络与所述管理端建立连接,本实施例中,各终端与管理端之间采用udp传输协议进行数据通信;

本实施例中,所述管理端通过java实现的基于web端的操作管理系统,工作人员能够在web界面上进行操作、查看和管理,配置同步参数,按照模板设置同步输出数据,向终端发送开始同步指令,所述管理端和所述终端交互通信时实现上述同步方法的步骤完成数据在各终端同步输出;

所述操作管理系统包括终端管理模块、内容管理模块、用户管理模块和日志管理模块;

所述终端管理模块用于设置需要建立连接的终端以及对终端的操作管理,包括信息管理模块和分组管理模块;

信息管理模块用于查看终端的信息,例如终端名称、位置、IP地址、MAC地址、工作区间、当前音量、分组信息、运行状态、CPU状况、内存状况、硬盘状况、数据下载进度等信息,其中位置信息通过获取当前终端的位置进行自动定位更新,名称、音量及工作区间可由工作人员进行自主设置;所述信息管理模块还可监控当前终端的安全运行时间、同步的频道数量、节目数量以及存储的文件数量;工作人员还可在管理端通过在界面上的操作远程控制对应终端屏幕的角度。

分组管理模块用于设置系统中各终端的分组分类,设置系统参数,监控管理所有终端的状态,还包括截屏、休眠、唤醒等操作。

所述内容管理模块用于设置同步数据,包括频道管理模块、节目管理模块和资料管理模块;

所述频道管理模块用于设置终端同步输出的频道以及频道对应的节目内容;所述节目管理模块用于设置同步输出的节目数据的排版及格式,包括显示输出的格式,显示的大小等,即设定终端显示屏输出的显示模板;所述资料管理模块用于存储管理节目数据,包括图片、视频和音频等。

所述用户管理模块用于查看、管理用户信息,以及用户与终端的关联信息。

所述日志管理模块用于记录查看终端的历史数据信息,即各终端的同步输出记录数据。

所述终端包括处理器和存储器,所述存储器用于存储从所述管理端接收的同步显示数据,所述处理器用于处理解析接收的指令数据并调用本地存储的数据输出显示。

如图3所示,所述终端接收到所述管理端的同步指令后,解析同步指令确定主终端后,所述主终端与其它非主终端之间建立tcp通信连接。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

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