[發明專利]一種基于3G網絡音視頻傳輸方法

有效

• 申請號: 201210227073.5
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102790913B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 李良剛;馬斌
• 申請（專利權）人: 深圳市時代經緯科技有限公司
• 主分類號: H04N21/2381
• 分類號: H04N21/2381;H04N21/2662;H04N21/643;H04W28/02
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 黃良寶

技術領域

本發明涉及到3Ｇ網絡的音視頻傳輸方法技術領域，尤其是涉及到利用UDP協議（User?Data?Protocol，用戶數據報協議）進行音視頻傳輸的實時性和穩定性提升方面。

背景技術

通信及互聯網等需要進行數據傳輸的場合，常用到傳輸控制協議（TCP）、其能夠用于有線、無線通信領域，個人計算機（PC）之間或手持終端、移動通信設備通過有線或無線網絡進行數據通信。

如，在移動終端與PC，PC與PC之間進行數據交換。但傳統網絡使用的TCP通信協議中擁塞控制機制建立在擁塞是網絡丟包原因的基礎上，而且為了兼容不同TCP實現的友好性，所以該機制不能適應有線、無線網絡中高誤碼率、高延遲造成的鏈路丟包以及加速慢等情況。以傳統TCP協議為例，由于其發展歷史及實現原理有其先天和后天的原因，在很多應用領域已經不能滿足現有需求。在算法上，采用的是保守算法，在超時重傳及發送窗口增大算法上趨于保守，使效率有一定損失。

另一方面，算法在重傳策略上，也存在一些缺陷，恢復速度相對較慢。而且TCP主要是針對有線網設計，在誤碼率較高的情況下，性能急劇下降。

發明內容

本發明的目的在于解決現有TCP通信協議存在傳輸中高誤碼率及高延遲率的技術不足，而提出的一種基于3G網絡音視頻傳輸方法。

為解決本發明所提出的技術問題，采用的技術方案為：一種基于3G網絡音視頻傳輸方法，客戶端與服務器端利用UDP協議進行音視頻傳輸，其特征在于所述方法采用的是滑動窗口機制，UDX協議控制思想，根據TCP?Reno算法，UDX檢測ACK(Acknowledgement，應答包)的回復率，當出現ACK回復頻率發生變化，變化率K?>?0.35時，預測已經達到擁塞臨界，在沒有丟包前，提前進入擁塞避免階段；在進入擁塞避免階段后，主要通過測量客戶端與服務器端RTT往返時間，換算通道流量，采用WND?（窗口句柄）=?BEW*RTT公式計算一個大致相同的理論窗口，讓發送窗口不小于這個理論窗口，控制發送流量來進行擁塞控制。

所述方法在慢啟動階段發送窗口采用W?+=?1方式增加；擁塞避免階段發送窗口采用W?+=?1/W方式增加。

在擁塞避免階段，實際發送速度是在擁塞臨界時的1.25倍發送速度。

作為對本發明方法的進一步改進的方案：

還包括有快速重傳方法；所述的ACK攜帶有與各發送窗口對應的兩個以上應答包，通過丟包檢測算法，每個發送包上記錄上次發送的時間和最大發送序號，當收到ACK時與當前對應量進行比較，確定需要重傳的包，對需重傳的包執行快速響應重傳。

在客戶端與服務器端利用UDP協議進行音視頻傳輸之前，客戶端登陸中央調度服務器，上報相關的位置，服務器商類型，及網絡狀況信息，中央調度服務器根據客戶端上報信息，采用最短路徑及服務器性能權重算法得到最優服務器端，然后把最優服務器端相關的音視頻源服務器和分布式轉發服務器信息傳遞給客戶端。

本發明的有益效果為：本發明與TCP類似，也是采用滑動窗口協議，但是，在其具體控制方面與傳統的TCP算法有較大不同，控制思想也不同。本發明采用UDX（Universal?Data?eXchange　通用數據交換）協議控制思想，采用對帶寬的評估，預測，檢測并預測擁塞臨界（最大發送窗口），提前預測出現擁塞，這時UDX調整慢啟動閥值，提前進入擁塞避免階段，主要是通過測量兩端RTT(Round-Trip?Time，往返時延)往返時間，換算通道流量，通過控制發送流量來進行擁塞控制。另外，本發明還結合了SACK算法，每個ACK協帶了多個應答包，從而精確實現了選擇性重傳，減少了不必要的重傳。還有，采用了調度算法，得到最優服務器，提供最可靠穩定的服務。

附圖說明

圖１為本發明的調節算法的工作原理圖；

圖２為傳統TCP傳輸協議的工作原理圖；

圖３為傳統TCP傳輸協議的傳輸效果圖；

圖４為本發明的音視頻傳輸方法的工作原理圖；

圖５為本發明的傳輸效果圖；

圖６為本發明與傳統TCP數據傳輸測試質量比對圖。

具體實施方式

以下結合附圖和本發明優選的具體實施例，對本發明的方法作進一步地說明。

本發明包括有在客戶端與服務器端利用UDP協議進行音視頻傳輸之前的調度處理方法，在傳輸過程中的擁塞控制處理方法，以及在丟包后的快速重傳處理方法。其中所述的客戶端主要指的是手機終端、手持終端、移動通信設備等采用3Ｇ無線聯網的移動終端。