[發明專利]以動態可控雙流進行視頻無線組播下TCP誤碼重傳控制方法

有效

• 申請號: 201910851784.1
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110753271B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 楊工明;李衡;徐勇;周子容;葉雋毅;李嘉儀
• 申請（專利權）人: 杭州億圣信息技術有限公司
• 主分類號: H04N21/6405
• 分類號: H04N21/6405;H04N21/472;H04N7/18;H04N21/6437;H04N21/647
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了以動態可控雙流進行視頻無線組播下TCP誤碼重傳控制方法。本發明方法中視頻管理平臺通過SIP協議將各個客戶端自身的單播IP地址通知至攝像機，攝像機發送組播視頻流給客戶端；客戶端接收到組播視頻數據報文后，發送單播確認報文給攝像機；當發生丟包時，客戶端反饋重傳報文信息，攝像機收到重傳報文信息后按TCP標準機制處理，同時通過誤碼通告字段查看各客戶端反饋報文中是否包含不必重傳的標注，如未標注不必重傳，則啟動重傳機制，此時攝像機同時啟動輔流傳輸。本發明方法將點播者納入動態可變的輔碼流組播組，發送減速或減速并重傳的組播單流，不會導致丟包趨于惡劣，并使丟包環境適應性增強，逐步改進視頻點播體驗。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種以動態可控雙流進行視頻無線組播下TCP誤碼重傳控制的方法。

背景技術

在視頻圖像的傳輸過程中，由于視頻源需要面對多個用戶的請求，需要在傳輸網絡中增加視頻流分發的環節，在有線傳輸環境中有的采用視頻流媒體轉發服務器轉發的模式進行視頻流的分發，也有越來越多的傳輸采用了基于組播技術的組播組內的網絡交換/路由進行視頻流分發的模式，尤其在無線網絡環境中采用無線組播技術就是一個非常好的選項。Internet協議集支持一個無連接的傳輸協議，該協議稱為用戶數據報協議(UDP，UserDatagram Protocol)，但是由于UDP協議固有的特點，視頻在傳輸過程中的非可靠傳輸帶來了的丟包無法反饋與重傳，在惡劣環境下經常導致視頻丟包卡頓、嚴重影響用戶的視頻點播體驗。因此采用TCP進行視頻流傳輸也是業內的主要選項。

TCP(Transmission Control Protocol傳輸控制協議)是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議，是目前Internet環境進行視頻傳輸的主要傳輸控制協議，為各主機之間提供可靠按序的傳輸服務。TCP擁塞控制是其成功應用的重要原因，即只要終端檢測出有數據丟失，均認為是網絡擁塞所致，于是調用擁塞控制機制，這對于鏈路質量較好的有線環境是適宜的。

在基于無線環境下的視頻傳輸中，由于無線環境與有線環境相比，通常具有較高的比特誤碼率(BER)、變化的帶寬、時延大以及頻繁的移動特性，將傳統的基于有線環境設計的TCP技術應用于無線環境時，會造成大幅度的性能減退，這是因為，在無線環境中，丟包的原因不一定是擁塞引起的，大多數時候的丟包是由信道本身特性不理想，例如信號干擾、多徑衰落等，或是由移動和切換造成的，TCP將誤碼引起的丟包當作擁塞進行處理，而降低發包速率，顯然是不合適的。因此無線網絡中如何有效區分丟包原因并據此做出正確反應就成為提高無線網絡線TCP傳輸視頻流性能的關鍵。

在擁塞丟包時，調用擁塞控制算法，降低數據包發送速率；在無線丟包時，采用顯式重傳，保持原有發送速率。

高誤碼率對TCP性能的影響：(1)隨機誤碼對TCP的影響：如果很少，能利用糾錯碼恢復；過多的誤碼則可能導致報文到達傳輸層前被丟棄；引發快速重傳；窗口減少、吞吐率降低；(2)突發誤碼對TCP性能的影響：可能引發超時；慢啟動，吞吐率降低；快速重傳導致重傳丟失報文、減少擁塞窗口，吞吐率降低。因可接受范圍內的誤碼而導致的報文丟失應該無需降低吞吐率(TCP的“發生報文丟失是因為擁塞”的假設造成了低效)。