[發明專利]基于多連接的實時流媒體傳輸終端與方法

有效

• 申請號: 201310565694.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103634299A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 趙耀;林榮恒;辛中文;嚴甜;鄒華;閆丹鳳;楊放春
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 夏憲富

技術領域

本發明涉及一種基于多連接技術的實時流媒體傳輸終端與方法，屬于計算機的技術領域。

背景技術

在現有的多媒體傳輸方式下，網絡的吞吐能力沒有被最大限度的使用。并且，隨著網絡技術的發展，越來越多的終端設備（如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等）同時擁有2G、3G和WiFi等多種接入網絡，這為流媒體的實時多連接傳輸提供了非常合適的應用環境。

多連接傳輸能夠彌補單連接傳輸的缺點，它可以最大限度地聚合多個網絡的有效帶寬，實時動態調整各鏈接的傳送量，最大效率的發送流媒體文件，從而提高各連接的有效帶寬利用率，提供更好的音視頻享受和QoS。

現有的對等互聯或點對點P2P流媒體傳輸是一種多連接傳輸技術，但是，它在播放前需要對媒體流進行緩存，只有將一部分媒體流全部接收到后，才能播放。緩存必然導致延遲，而且，不同用戶的緩存進度不同，使得節目不能同步，因此嚴格地講，P2P并非實時傳輸。再者，在P2P技術中，流媒體數據是在多個終端Peer之間傳輸而非一對通信終端。因此，P2P流媒體與實時流媒體技術有根本區別。

實時流媒體的特點是：數據是動態變化的，事先無法預知大小；實時性強，對傳輸延遲與抖動要求較高；音頻數據和視頻數據之間要求嚴格同步；數據量大，對網絡吞吐量有較高要求。多連接實時流媒體傳輸面向完全實時的音視頻通話，緩存時間極短，通信兩端必須保持一致，并不需要像傳統多連接應用那樣等待流媒體數據傳輸完成無誤后才可以使用。

基于多連接的實時流媒體傳輸系統，充分考慮流媒體數據的特性，利用傳統多連接技術的分塊和并發傳輸的思想，配合RTP/RTP+UDP協議，同時加入多連接質量評估、數據流動態分配、擁塞控制等功能，使得多連接技術能夠在實時流媒體數據傳輸上得以使用，提高了媒體流的傳輸效率、傳輸速度、用戶體驗和貸款利用率。

為了有效解決和探測通信雙方是否都具備多連接的特性的問題，目前現有技術的實現方式主要有下述兩種：

方案一：通過對多媒體會話描述協議SDP（Session?Description?Protocol）擴展攜帶多連接信息。其實施方案是通過在SDP協議中添加描述多連接特性的屬性字段，用于支持多連接傳輸，同時攜帶多個連接可用地址信息，用于后續的會話協商功能。

該技術方案通過擴展SDP協議來攜帶多連接信息的方法是可行、有效的，但是，其缺陷是：首先它未考慮單個網卡情況下的多連接特性，該方案一般默認在只有一個網卡時，就不具備多連接特性。只有具備多個網卡時，才具備多連接特性并攜帶相應的地址端口信息，因此該技術方案不能保證多連接的順利建立。其次，它只是提供一種信令方面的支持多連接技術的方法，并未考慮到多連接建立后，應如何協調多個連接上的數據傳輸，例如：如何探測各個連接的可用帶寬，以便分配流媒體數據進行傳輸，當連接狀態發生改變時（如從空閑變為擁塞時，或連接丟包情況嚴重不再適合傳輸數據時）如何調整數據流的分配策略，以適應這種改變。還有多個連接流媒體數據在對端的排序重組問題。

方案二：通過對數據包包頭擴展攜帶多連接地址信息。其實施方案是先以單連接的方式建立連接，并在數據傳輸過程中，周期檢測是否有新的可用的地址端口可以使用，如果有新的可用的地址端口，就將該可用的地址端口信息填入擴展的數據包包頭傳送給接收端；接收端收到此信息后，會檢測判斷自己是否同樣具有的新的可用的地址端口，并將檢測判斷結果反饋給發送端。如果接收端同樣支持建立新的連接的條件，則發送端和接收端根據各自的新的可用的地址端口信息建立新的連接。

該技術方案使用數據包包頭攜帶多連接信息，雖然可以達到建立多個連接的目的，但其缺陷是：，浪費了過多的時間用于檢測發送端或接收端是否支持新的可用的地址端口信息，也會增加包頭的字節大小，使得同樣字節大小的數據包攜帶的有用數據信息更少，同時，通過在已經建立單連接的基礎上繼續添加可用的連接的方法，在數據傳輸的初始階段，很可能并不能達到最大范圍的聚合有效帶寬的目的，因此該技術方案的效果往往是不能讓人滿意。

為有效解決多個連接上數據傳輸的問題，目前現有技術實現方式主要是：