CN104009819A - 基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备，包括：发送端初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，根据编码参数和打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端，接收端根据接收到的负载统计网络状况参数并发送给发送端，发送端根据网络状况参数实时调整编码参数和打包参数，并根据调整后的编码参数和打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载，本发明在实时通信中对网络中发生的丢包或拥塞进行自适应处理——根据网络条件实时调整保护数据的码率和传输位置，有效避免客户端出现声音不连续、图像花屏或停顿现象，从而提高了用户的体验。

Description

基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备。
背景技术
在实时通信中，音视频媒体通常使用用户数据包协议进行传输，由于用户数据包协议是一种无连接的传输协议，无法提供可靠的传输服务，因此网络中不可避免会发生丢包，从而导致声音不连续、视频花屏停顿等现象，严重影响通话质量，丢包的原因一般可分为随机丢包和拥塞丢包，目前用于抗丢包的方法一般有：交织和重传，而目前上述方法来进行抗丢包的方法还有待进一步提高。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备，用以进一步提高网络的抗丢包的性能。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法，该方法包括：
发送端初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，根据所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端；
所述接收端根据接收到的所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端；
所述发送端根据所述网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载。
优选地，还包括：
所述接收端根据接收到所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载中的指示信息找到丢失编码数据包对应的保护数据，并对丢失的编码数据包进行恢复。
优选地，，所述网络状况参数包括：丢包率、连续丢包率、时延、抖动或目标码率。
优选地，所述发送端根据所述网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数的步骤具体包括：
所述发送端根据所述网络状况参数设置目标码率，根据所述目标码率及所述丢包率实时调整所述编码参数和所述打包参数。
优选地，根据所述目标码率及所述丢包率实时调整所述编码参数和所述打包参数的步骤具体包括：
当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率；当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率。
优选地，还包括：
根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧，同时将所述传输位置的指示信息打入所述负载中。
本发明还提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信系统，该系统包括：发送端和接收端；
所述发送端，用于初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和打包数据的负载发送给接收端，根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载；
所述接收端，用于接收所述发送端发送来的所述负载，根据所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端。
优选地，所述接收端还用于，根据所述发送端发送来的所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
本发明又提供了一种发送端，包括：
设置单元，用于按照网络条件差设置编码参数和打包参数，并将所述编码参数和所述打包参数发送给编码单元；
所述编码单元，用于根据所述设置单元发送来的所述编码参数和所述打包参数或调整单元发送来调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端；
所述调整单元，用于根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并将调整后的所述编码参数和所述打包参数发送给所述编码单元。
优选地，所述调整单元具体用于，根据所述接收端发送来的网络状况参数设置目标码率，当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率，当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率；还根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧。
本发明再提供了一种接收端，包括：
接收单元，用于接收所述发送端发送来的编码数据和保护数据的负载；
统计单元，用于根据所述接收单元接收到的所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端。
优选地，还包括：判断单元，用于根据所述接收单元收到的所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
本发明有益效果如下：
本发明提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备，通过接收端实时统计当前的网络状况参数，并将网络状况参数发送给发送端，发送端根据当前的网络状况参数实时调整编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数分配打包负载中的编码数据码率和保护数据码率，即本发明实施例在实时通信中对网络中发生的丢包或拥塞进行自适应处理——根据网络条件实时调整保护数据的码率和传输位置，有效避免客户端出现声音不连续、图像花屏或停顿现象，从而提高了用户的体验。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例1中的基于分层编码的抗丢包实时通信方法的流程图；
图2为本发明实施例1中的打包负载的结构示意图；
图3为本发明实施例3中的发送端结构示意图；
图4为本发明实施例4中的接收端结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。为了清楚和简化目的，当其可能使本发明的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和结构的详细具体说明。
实施例1
本发明实施例提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法，参见图1，该方法包括：
S101、发送端初始按照网络条件较差设置编码参数和打包参数；
其中，所述网络条件较差包括存在连续丢包、可用带宽较小或丢包率较高等情况。
S102、根据所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载，将所述负载发送给接收端；
其中，本发明实施例中负载中的保护数据是所述编码数据的部分或全部数据。
S103、接收端接收所述发送端发送来的所述负载，根据所述负载统计网络状况参数，并将统计的网络状况参数发送给所述发送端；
本发明实施例中的所述网络状况参数包括：丢包率、时延、抖动、目标码率或连续丢包率。
S104、接收端判断是否存在丢包，当确定存在丢包后，根据接收到的所述负载对丢包的数据进行恢复；
S105、发送端根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载。
该步骤具体包括：所述发送端根据所述接收端发送来的所述网络状况参数设置目标码率，并根据所述目标码率及所述丢包率调整所述编码参数和所述打包参数，当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率；当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率。从图2中可以看到本发明实施例中的打包负载的结构图，包括负载头、编码数据和保护数据，其中，负载头指示保护数据的长度指示及位置指示。
还包括：根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧，同时将所述传输位置的指示信息打入所述负载中
本发明实施例提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法，该方法通过接收端实时统计当前的网络状况参数，并将网络状况参数发送给发送端，发送端根据当前的网络状况参数实时调整编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数分配打包负载中的编码数据码率和保护数据码率，即本发明实施例在实时通信中对网络中发生的丢包或拥塞进行自适应处理——根据网络条件实时调整保护数据的码率和传输位置，有效避免客户端出现声音不连续、图像花屏或停顿现象，从而提高了用户的体验。
实施例2
本发明实施例还提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信系统，该系统包括：发送端和接收端；
所述发送端，用于初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和打包数据的负载，将所述负载发送给接收端，根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载；
所述接收端，用于接收所述发送端发送来的所述负载，根据所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端，并根据所述发送端发送来的编码后的编码数据判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
实施例3
本发明实施例提供了一种发送端，参见图3，包括：
设置单元，用于初始按照存网络条件差设置编码参数和打包参数，并将所述编码参数和所述打包参数发送给编码单元；
所述编码单元，用于根据所述设置单元发送来的所述编码参数和所述打包参数或调整单元发送来调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端；
所述调整单元，用于根据所述接收端发送来的网络状况参数设置目标码率，当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率，当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率；还根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧。
实施例4
本发明实施例提供了一种接收端，参见图4，包括：
接收单元，用于接收所述发送端发送来的编码数据和保护数据的负载；
统计单元，用于根据所述接收单元接收到的所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端。
判断单元，用于根据所述接收单元收到的所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
综上所述，本发明实施例提供了一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法、系统及相关设备，通过接收端实时统计当前的网络状况参数，并将网络状况参数发送给发送端，发送端根据当前的网络状况参数实时调整编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数分配打包负载中的编码数据码率和保护数据码率，即本发明实施例在实时通信中对网络中发生的丢包或拥塞进行自适应处理——根据网络条件实时调整保护数据的码率和传输位置，有效避免客户端出现声音不连续、图像花屏或停顿现象，从而提高了用户的体验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种基于分层编码的抗丢包实时通信方法，其特征在于，包括：
发送端初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，根据所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端；
所述接收端根据接收到的所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端；
所述发送端根据所述网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述接收端根据接收到所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载中的指示信息找到丢失编码数据包对应的保护数据，并对丢失的编码数据包进行恢复。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络状况参数包括：丢包率、连续丢包率、时延、抖动或目标码率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发送端根据所述网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数的步骤具体包括：
所述发送端根据所述网络状况参数设置目标码率，根据所述目标码率及所述丢包率实时调整所述编码参数和所述打包参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标码率及所述丢包率实时调整所述编码参数和所述打包参数的步骤具体包括：
当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率；当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧，同时将所述传输位置的指示信息打入所述负载中。
7.一种基于分层编码的抗丢包实时通信系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；
所述发送端，用于初始按照网络条件差设置编码参数和打包参数，并根据所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和打包数据的负载发送给接收端，根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并根据调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成编码数据和保护数据的负载；
所述接收端，用于接收所述发送端发送来的所述负载，根据所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述接收端还用于，根据所述发送端发送来的所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
9.一种发送端，其特征在于，包括：
设置单元，用于按照网络条件差设置编码参数和打包参数，并将所述编码参数和所述打包参数发送给编码单元；
所述编码单元，用于根据所述设置单元发送来的所述编码参数和所述打包参数或调整单元发送来调整后的所述编码参数和所述打包参数一次生成包含编码数据和保护数据的负载并发送给接收端；
所述调整单元，用于根据所述接收端发送来的网络状况参数实时调整所述编码参数和所述打包参数，并将调整后的所述编码参数和所述打包参数发送给所述编码单元。
10.根据权利要求9所述的发送端，其特征在于，
所述调整单元具体用于，根据所述接收端发送来的网络状况参数设置目标码率，当所述丢包率小于等于预设的丢包率阈值时，不加保护数据，仅根据所述目标码率设定编码数据码率，当所述丢包率大于所述预设的丢包率阈值时，在所述目标码率的限制下增加保护数据码率，其中，所述编码参数包括所述编码数据码率，所述打包参数包括所述保护数据码率；还根据调整后的所述打包参数从保护数据的传输位置对应的编码数据中截取部分或全部码流作为保护数据，当所述连续丢包率低于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下一帧，当所述连续丢包率高于预设的连续丢包率阈值时，将保护数据的传输位置放在下下帧。
11.一种接收端，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收所述发送端发送来的编码数据和保护数据的负载；
统计单元，用于根据所述接收单元接收到的所述负载统计网络状况参数并发送给所述发送端。
12.根据权利要求11所述的接收端，其特征在于，还包括：
判断单元，用于根据所述接收单元收到的所述负载判断是否丢失编码数据包，当确定丢失编码数据包后，根据接收到的所述负载对丢失的编码数据包进行恢复。
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