一种多径网络实时视频传输方法技术

本发明专利技术提供一种多径网络实时视频传输方法，所述多径网络包括至少两条从发送端到接收端的视频流传输子路径，所述多径网络实时视频传输方法包括：1)发送端对原始视频流数据进行打包并在包头中按顺序添加标签，得到多径传输数据，然后将所述多径传输数据包发送到不同的所述视频流传输子路径传输；2)接收端接收并解析所述多径传输数据包，再根据包头中的标签复原出原始视频数据流。本发明专利技术能够充分利用传输路径两端的出口和入口带宽；能够有效地提高实施视频传输的稳定性，提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时数据传输
，具体地说，本专利技术涉及一种多径网络实时视频传输方法。
技术介绍
随着互联网的迅速发展，网络实时视频传输系统得到越来越广泛的应用，如体育赛事网络直播，视频会议系统，视频通讯工具等等。现有技术中，实时视频传输方式通常分为两类：一是点对点传输，即在两个终端之间直接建立网络连接进行视频数据传输，这种方式通常应用在视频通讯工具中，例如FaceTime,Skype等；二是流媒体服务器转发方式，该转发方式下，视频发送端先与媒体服务器建立连接，把视频数据传输到媒体服务器，再经由媒体服务器把视频数据传输到视频接收端，这种方式通常应用在网络直播等一对多的应用场景下。图1示出了一种典型的视频传输网络拓扑结构，它主要由发送端，接收端，流媒体服务器和路由器这四种角色组成，每种角色都可以抽象成一个网络节点，两个节点之间的连接线称为网络边，表示了两个节点之间的网络连接以及视频数据的传输方向，两点之间的传输能力通常用网络带宽来表示。网络带宽指在一个固定时间内(通常是一秒)，端到端之间能通过的最大位数据量，通常以bps为表示单位，bps全称为bitspersecond，即比特率，它是数据传输速率的常用单位。图1中，发送端表示视频数据的发送者。接收端表示视频数据的接收者。流媒体服务器是在流媒体服务器转发方式中起到数据中转的作用的网络节点。路由器是连接各个网络并实现信号的传输的路由节点，图1中R101,R111,R112,R121,R122,R123,R201等均表示路由器。在点对点传输场景中，通常根据最短路径优先规则从发送端到接收端传输数据，在图1的示例中，点对点传输下，会通过(发送端->R101->R111->R112->R201->接收端)这条路径传输实时视频，以下简称这条路径为P1。在流媒体服务器转发方式中，数据先从发送端传输到流媒体服务器，即经过(发送端->R101->R121->R122->流媒体服务器)这条路径，然后再从流媒体服务器转发到接收端，即经过(流媒体服务器->R122->R123->R201->接收端)这条路径，这两条路径组成发送端至接收端的完整路径，以下简称这条完整路径为P2。不论是点对点传输方式，还是流媒体服务器转发方式，发送端到接收端之间的网络带宽都是由整条路径中最小的一条网络边决定。例如图1所示的网络，发送端的出口带宽和接收端的入口带宽都达到10Mbps，但是路径P1中最小的网络边是(R111->R112)，网络边(R111->R112)的带宽是2Mbps，因此路径P1的带宽只有2Mbps，路径P2中最小的网络边是(R121->R122),网络边(R121->R122)的带宽只有8Mbps，因此路径P1的带宽只有8Mbps。可以看出，不论是传统的点对点传输方式，还是流媒体服务器转发方式，均无法充分利用发送端的出口带宽和接收端的入口带宽。并且，在现实的互联网环境中，网络中的带宽是由大量用户共享的，而这些用户在进行数据传输时可能会经过某些共同的网络边，在某些时刻，这些网络边承载的数据传输量会达到极限，导致发送网络拥塞，造成数据传输不稳定，而在实时视频传输应用中，这种不稳定性引将造成视频的缓冲或视频马赛克的出现，严重影响用户体验。因此，当前迫切需要能够充分利用出口和入口带宽利用率，能够有效提高传输稳定性的实时视频传输解决方案。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种能够克服上述缺陷的实时视频传输解决方案。本专利技术提供了一种多径网络实时视频传输方法，所述多径网络包括至少两条从发送端到接收端的视频流传输子路径，所述多径网络实时视频传输方法包括下列步骤：1)发送端对原始视频流数据进行打包并在包头中按顺序添加标签，得到多径传输数据，然后将所述多径传输数据包发送到不同的所述视频流传输子路径传输；2)接收端接收并解析所述多径传输数据包，再根据包头中的标签复原出原始视频数据流。其中，所述视频流传输子路径包括点对点传输方式连接的传输子路径和中转服务方式连接的传输子路径。其中，所述步骤1)中，所述多径传输数据包的包头包括视频传输子路径ID，所述发送端通过对所述视频传输子路径ID的设置来分配发送到不同视频传输子路径的数据量。其中，所述步骤1)中，所述发送端根据不同视频传输子路径的历史带宽数据来按比例分配各个视频传输子路径的传输任务量。其中，所述步骤1)中，所述多径传输数据包的包头还包括：子路径中的多径传输数据包序列号，多径传输数据包的总序列号，下一站的IP地址，以及接收端的IP地址和端口。其中，所述步骤1)中，所述发送端根据实时测量的视频传输子路径带宽，动态调节各个视频传输子路径的传输任务量。其中，所述步骤1)中，所述多径传输数据包的包头还包括：本地时间戳。其中，所述步骤1)中，将所述点对点传输方式直接连接的传输子路径作为主要子路径，所述主要子路径每秒所需要传输的多径传输数据包数目N0为：其中，PS为单个多径传输数据包的大小，SBR0为所述主要子路径的当前带宽。其中，所述步骤1)中，对于除所述主要子路径外的其余子路径，每秒需传输的多径传输数据包数目Ni为：其中，i为视频传输子路径ID，SBRi为第i个视频传输子路径的当前带宽，M为每秒钟产生的所需发出的多径传输数据包数目，n为除主要子路径外的其余视频传输子路径的数目。其中，所述步骤2)还包括：接收端根据所接收的多径传输数据包中携带的时间戳，以及该多径传输数据包的接收时刻，计算相应视频传输子路径的带宽，然后将所述相应视频传输子路径的带宽反馈给发送端。其中，所述步骤2)还包括：所述接收端在计算出相应视频传输子路径的带宽后，构建携带所计算带宽信息的反馈信息数据包，然后将反馈信息数据包回传给发送端。其中，所述步骤2)中，所述反馈信息数据包通过所述主要子路径回传给发送端，所述主要子路径是点对点传输方式直接连接的传输子路径。其中，所述步骤2)中，计算视频传输子路径的带宽的方法包括：21)对于任意一条视频传输子路径，接收端计算滑动时间窗口内的多径传输数据包的平均接收时间抖动DJ；22)当DJ小于门限DJthres时，增加该视频传输子路径的带宽；23)当DJ大于门限DJthres时，减少该视频传输子路径的带宽。其中，所述步骤21)还包括：对于任一一条视频传输子路径，接收端维护滑动时间窗口内所有多径传输数据包的接收时间抖动{J0,...Ji,...JN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多径网络实时视频传输方法，所述多径网络包括至少两条从发送端到接收端的视频流传输子路径，所述多径网络实时视频传输方法包括下列步骤：1)发送端对原始视频流数据进行打包并在包头中按顺序添加标签，得到多径传输数据，然后将所述多径传输数据包发送到不同的所述视频流传输子路径传输；2)接收端接收并解析所述多径传输数据包，再根据包头中的标签复原出原始视频数据流。

【技术特征摘要】
1.一种多径网络实时视频传输方法，所述多径网络包括至少两条从发送端到接收端的视频流传输子路径，所述多径网络实时视频传输方法包括下列步骤：1)发送端对原始视频流数据进行打包并在包头中按顺序添加标签，得到多径传输数据，然后将所述多径传输数据包发送到不同的所述视频流传输子路径传输；2)接收端接收并解析所述多径传输数据包，再根据包头中的标签复原出原始视频数据流。2.根据权利要求1所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述视频流传输子路径包括点对点传输方式连接的传输子路径和中转服务方式连接的传输子路径。3.根据权利要求2所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述多径传输数据包的包头包括视频传输子路径ID，所述发送端通过对所述视频传输子路径ID的设置来分配发送到不同视频传输子路径的数据量。4.根据权利要求3所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述发送端根据不同视频传输子路径的历史带宽数据来按比例分配各个视频传输子路径的传输任务量。5.根据权利要求3所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述多径传输数据包的包头还包括：子路径中的多径传输数据包序列号，多径传输数据包的总序列号，下一站的IP地址，以及接收端的IP地址和端口，以及本地时间戳。6.根据权利要求3所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述发送端根据实时测量的视频传输子路径带宽，动态调节各个视频传输子路径的传输任务量。7.根据权利要求6所述的多径网络实时视频传输方法，其特征在于，所述步骤1)中，将所述点对点传输方式直接连接的传输子路径作为主要子路径，所述主要子路径每秒所需要传输的多径传输数据包数目N0为：N0=SBR...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旺，黄雷，
申请(专利权)人：瞬已网络科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31