[發明專利]一種網絡實時視頻傳輸方法及裝置

有效

• 申請號: 201610874260.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107888342B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 王旺;黃雷
• 申請（專利權）人: 瞬已網絡科技（上海）有限公司
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;葉北琨

本發明提供了一種網絡實時視頻傳輸方法，包括：1)發送端緩存已發送的原始數據包并記錄原始數據包的發送時刻；2)接收端統計丟失的數據包以及當前的網絡實時狀況信息并將這些信息反饋給發送端；3)發送端根據所緩存的丟失數據包，基于可變碼前向糾錯技術構造重傳數據包并發送至接收端；其中，重傳數據包的糾錯率根據丟失數據包的剩余生存時間和網絡實時狀況信息確定；4)接收端接收重傳數據包并恢復出所丟失的數據包。本發明還提供了一種網絡實時視頻傳輸裝置。本發明能夠減少實時視頻傳輸的網絡冗余負載，能夠降低實時視頻傳輸的傳輸延遲，特別適于在高丟包率高延遲的網絡環境下實現實時視頻傳輸。

技術領域

本發明涉及視頻傳輸技術領域，具體地說，本發明涉及一種網絡實時視頻傳輸方法及裝置。

背景技術

隨著互聯網的迅速發展，網絡實時視頻傳輸系統已經在諸如體育賽事網絡直播，視頻會議系統，視頻通訊工具等領域得到越來越廣泛的應用。眾所周知，網絡視頻傳輸存在丟包、延遲等方面的問題。為了克服上述問題，提升網絡實時視頻傳輸的可靠性，人們提出了多種對應的解決方案，其中就包括前向糾錯技術和自動重傳請求技術，下面分別介紹這兩種技術。

前向糾錯(Forward Error Correction，簡稱FEC)是單向通訊中增加數據通訊可靠性的一種常用方法。前向糾錯技術中，設置一個固定的糾錯率(比如1/2、2/3、3/4、5/6、7/8等)。以7/8為例，它表示在傳輸的數據中原始信息占比7/8，而另外1/8的信息則是冗余糾錯信息。在實際糾錯編碼應用中，假設以7個原始數據包作為一個分組，則每個分組在經過前向糾錯編碼后，會生成8個數據包，接收端接收到分組中的任意7個數據包，就能夠解碼恢復原始數據包。這樣就在一定程度上解決了網絡傳輸的丟包問題，增加了系統的可靠性。然而，這種技術尚存在一些缺陷。假設在一個平均丟包率在10％以下的網絡環境中，發送端的前向糾錯的糾錯率設置為7/8。這種情況下，如果丟包均衡的分散在每個分組中，則接收端可以恢復所有數據。但眾所周知，在實際的網絡環境中，通常丟包并不會如此均衡，經常存在某些分組丟包數超過了可以糾錯恢復的范圍導致整個分組無法恢復。而另一方面，如果增大前向糾錯的冗余負載，比如把前向糾錯的糾錯率設置到3/4，則可以更大程度的容忍網絡質量的波動，但是這樣又會增加帶寬，降低帶寬的有效利用率。此外，前向糾錯技術還會增加額外的計算開銷，這會對系統的吞吐率產生消極影響。

自動重傳請求技術(Automatic Repeat reQuest,簡稱為ARQ)是通過接收端監測丟失或出錯的數據包，并請求發送端重傳丟失或錯誤的數據包，從而得以處理傳輸中所帶來差錯的方法。常用的ARQ方法包含即停等式(stop-and-wait)ARQ，回退n幀(go-back-n)ARQ，以及選擇性重傳(selective repeat)ARQ。在停等式ARQ中，數據報文發送完成之后，發送方等待接收方的狀態報告，如果狀態報告報文發送成功，發送后續的數據報文，否則重傳該報文。該方法所需要的緩沖存儲空間最小，缺點是信道效率很低。回退n幀(go-back-n)ARQ，發信側不用等待收信側的應答，持續的發送多個幀，假如發現已發送的幀中有錯誤發生，那么從那個發生錯誤的幀開始及其之后所有的幀全部再重新發送。該方法復雜度低，但是不必要的幀會再重發，所以大幅度范圍內使用的話效率是不高的。選擇性重傳ARQ，發信側不用等待收信側的應答，持續的發送多個幀，假如發現已發送的幀中有錯誤發生，那么發信側將只重新發送那個發生錯誤的幀。這種方法比前兩種復雜度高，但效率也最高。