微信C2C渐进式图片流式传输系统简介

2023-10-24 18:50

本文主要是介绍微信C2C渐进式图片流式传输系统简介,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在微信C2C图片服务中,用户体验一直是第一位的,由架构平台部研发的微信C2C后台系统,也一直在用户体验上深入研究,经过多次技术数据的验证,采用渐进式格式,和产品体验的巧妙结合,可以大大的降低用户的体验时延,接下来会详细介绍我们的应用过程。


一、渐进式图片


JPG图片支持两种编码方式:基线式(baseline)和渐进式(progressive)。业界应用最广泛的是基线式,因为它编解码计算开销小,实现比较容易。渐进式在编码的时候,要多次扫描图片,计算开销大约是基线式的3-5倍(但比起Google的WebP编码8-10倍开销还是小很多)。两者编码出来的文件大小基本相同,渐进式往往会更小一些。基线式的编码方式是图片从上到下,从左到右地进行处理和编码,如图1。渐进式编码方式是先全局后局部,先轮廓再细节的编码方法,如图2。


图1 基线式图片展示过程


图2 渐进式图片展示过程


渐进式图片编码特性,可以被用来有选择性地控制传输的数据量,提高传输的成功率。在条件较差情况下,宁可丢弃了图片的部分不重要细节,换取传图功能的可用性。图3是收取到原图片一定比例数据的图片效果(局部对比)。


图3 不同比例的图片显示效果对比


从图中可知,接收到图片的数据越多,图片展示越清晰。在20%的时候,还看不清楚图片中的文字,到了60%的时候,文字已清晰可见,再到80%以及100%,图片细节更清楚,但如果没有多张图片仔细比较,已看不出图片差异。


除了JPG支持渐进式编码格式,其他比如webP、HEVC在设计上也都支持渐进式的。要使用其他格式,只需要替换一下图片的编解码库即可,下文涉及的业务交互流程是不变的。


二、流式传输


这是类似流水线的传输过程,边传输边处理,在视频播放中普遍使用。通俗地说,就是数据像流水一样在网络中传输,通信双方在数据传输进行的过程中就即时处理,而不是等全部数据接收完毕再处理。


有别于流式传输的是普通“文件传输”,将整个图片文件当成一个整体,接收方在收到完整的数据后,再进行处理。或者将图片分成几个有限的小分片,每个分片是一个整体,单独进行传输,最后把分片拼接起来组成原图片。图片分片,往往配合并发传输,建立多个通道,同时传输多个分片,这在传统高速可靠的有线网络中效果很好,但在带宽有限、信号不稳定的无线网络中,效果往往不比单通道好。


三、图片最小传输长度


在实际应用中,传输一个完全看不清楚的图片是没有意义的,因此对渐进式图片传输的数据有一个最低要求,保证收到的图片基本可用。我们称这个长度为图片最小传输长度(MinimalTransport Size),MTS与原图片总大小(TS,Total Size)的比值,称为传输因子Q。公式如下:


Q=MTS/TS


或者写成:


MTS = TS×Q


传输因子Q可根据多种因素来调节,包括终端所在网络类型、信号强度、传输目标图片的尺寸和质量等。


在这个传输系统中,发送方只要发送图片的最小传输长度,即可向用户展示发送成功,然后转到后台尽量把完整数据发送完毕。在条件不允许(网络中断、没电、用户切换APP等)情况下,可以不用发送更多数据。


四、系统结构


为了便于讲述系统工作原理,架构和流程作了一定简化。


图片传输过程的步骤如下:


1)    发送方图片预处理,将其他图片格式转换成渐进式JPEG格式。


2)    发送方组织发送的数据流,将发送方UIN、接收方UIN,图片总长度,MTS长度等元信息组织在数据流的最前面,渐进式图片数据组织在数据流的后面。


3)    发送方发送数据,中转服务器接收数据,并且不断向发送方确认已接收到的数据长度,同时解析数据流前半部分的元信息,得到收发双方的UIN,图片总长度,以及MTS长度。


4)    当中转服务器收到MTS长度时,认为图片接收成功,将已收到的数据落地,并立刻向发送方返回图片唯一标识fileid。发送方收到fileid之后,认为图片发送成功,立刻向用户展示发送成功,然后转到后台继续发送图片剩余数据。发送方用户会体验到发图时间缩小了,发图过程变快了。


5)    如果发送方此时网络正常,图片数据将被全部发送完毕。如果发送方此时网络不稳定导致无法发送更多数据,发送过程结束,并不用记录任何状态,后续也不再重发这张图片。


6)    中转服务器在返回fileid的同时,立刻通过信令通道通知接收方收到一张新图片。


7)    接收方在收到新图片通知后,如果用户立刻查看新图片,将看到MTS长度对应的图片;如果用户没有立刻查看,而是过一段时间后查看图片,服务器可能已收到更多甚至完整的图片数据,用户将看到比MTS更清晰的图片。


8)    接收方在展示图片时,无需等到接收到完整图片才展示给用户,收到多少就展示多少,用户无需等待,直接看到一个从模糊到清晰变化的图片,大大缩小收图等待时间。


五、其他说明


1、 实际系统中,MTS能够根据网络传输情况动态调整,智能选择一个图片质量和传输耗时都合理的值。


2、 对未完整传输的图片,下载服务器会自动填充必要的信息,使其成为一个完成的图片,使得不支持渐进式图片格式的终端或者浏览器可以展示这张图片。


在图片用渐进式编码格式的基础上,配合流式传输的控制方式,再加上动态可调整的文件最小传输长度,是该图片传输系统的“两把刷子”,缺少任何一个因素,效果都大大减弱。


出处:https://mp.weixin.qq.com/s/Wbdq5etF_Wy86rSe80snUQ


版权申明:内容来源网络,版权归原创者所有。除非无法确认,我们都会标明作者及出处,如有侵权烦请告知,我们会立即删除并表示歉意。谢谢。


-END-


架构文摘

ID:ArchDigest

互联网应用架构丨架构技术丨大型网站丨大数据丨机器学习

更多精彩文章,请点击下方:阅读原文

这篇关于微信C2C渐进式图片流式传输系统简介的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/277112

相关文章

Java实现将HTML文件与字符串转换为图片

《Java实现将HTML文件与字符串转换为图片》在Java开发中,我们经常会遇到将HTML内容转换为图片的需求,本文小编就来和大家详细讲讲如何使用FreeSpire.DocforJava库来实现这一功... 目录前言核心实现:html 转图片完整代码场景 1:转换本地 HTML 文件为图片场景 2:转换 H

Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南

《Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南》在当今数字时代,文档的自动化处理与安全防护变得尤为重要,无论是为了保护版权、推广品牌,还是为了在文档中加入特定的标识,为Word文档添加... 目录引言Spire.Doc for Java:高效Word文档处理的利器代码实战:使用Java为Wo

JWT + 拦截器实现无状态登录系统

《JWT+拦截器实现无状态登录系统》JWT(JSONWebToken)提供了一种无状态的解决方案:用户登录后,服务器返回一个Token,后续请求携带该Token即可完成身份验证,无需服务器存储会话... 目录✅ 引言 一、JWT 是什么? 二、技术选型 三、项目结构 四、核心代码实现4.1 添加依赖(pom

Java Stream 并行流简介、使用与注意事项小结

《JavaStream并行流简介、使用与注意事项小结》Java8并行流基于StreamAPI,利用多核CPU提升计算密集型任务效率,但需注意线程安全、顺序不确定及线程池管理,可通过自定义线程池与C... 目录1. 并行流简介​特点:​2. 并行流的简单使用​示例:并行流的基本使用​3. 配合自定义线程池​示

基于C#实现PDF转图片的详细教程

《基于C#实现PDF转图片的详细教程》在数字化办公场景中,PDF文件的可视化处理需求日益增长,本文将围绕Spire.PDFfor.NET这一工具,详解如何通过C#将PDF转换为JPG、PNG等主流图片... 目录引言一、组件部署二、快速入门:PDF 转图片的核心 C# 代码三、分辨率设置 - 清晰度的决定因

Python从Word文档中提取图片并生成PPT的操作代码

《Python从Word文档中提取图片并生成PPT的操作代码》在日常办公场景中,我们经常需要从Word文档中提取图片,并将这些图片整理到PowerPoint幻灯片中,手动完成这一任务既耗时又容易出错,... 目录引言背景与需求解决方案概述代码解析代码核心逻辑说明总结引言在日常办公场景中,我们经常需要从 W

基于Python实现自动化邮件发送系统的完整指南

《基于Python实现自动化邮件发送系统的完整指南》在现代软件开发和自动化流程中,邮件通知是一个常见且实用的功能,无论是用于发送报告、告警信息还是用户提醒,通过Python实现自动化的邮件发送功能都能... 目录一、前言:二、项目概述三、配置文件 `.env` 解析四、代码结构解析1. 导入模块2. 加载环

linux系统上安装JDK8全过程

《linux系统上安装JDK8全过程》文章介绍安装JDK的必要性及Linux下JDK8的安装步骤,包括卸载旧版本、下载解压、配置环境变量等,强调开发需JDK,运行可选JRE,现JDK已集成JRE... 目录为什么要安装jdk?1.查看linux系统是否有自带的jdk:2.下载jdk压缩包2.解压3.配置环境

PostgreSQL简介及实战应用

《PostgreSQL简介及实战应用》PostgreSQL是一种功能强大的开源关系型数据库管理系统,以其稳定性、高性能、扩展性和复杂查询能力在众多项目中得到广泛应用,本文将从基础概念讲起,逐步深入到高... 目录前言1. PostgreSQL基础1.1 PostgreSQL简介1.2 基础语法1.3 数据库

使用Python实现无损放大图片功能

《使用Python实现无损放大图片功能》本文介绍了如何使用Python的Pillow库进行无损图片放大,区分了JPEG和PNG格式在放大过程中的特点,并给出了示例代码,JPEG格式可能受压缩影响,需先... 目录一、什么是无损放大?二、实现方法步骤1:读取图片步骤2:无损放大图片步骤3:保存图片三、示php