CN113541853B - 数据传输方法、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法、终端及计算机可读存储介质，该数据传输方法包括：对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理得到多个RTP数据片段；对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据；利用纠错数据得到RTP纠错包，RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，RTP包头包括纠错信息；向接收端发送RTP纠错包。本申请所提供的数据传输方法一方面能够保证接收端对丢失的数据包进行恢复，另一方面能够减少数据包的大小。

Description

数据传输方法、终端及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据传输方法、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

视频媒体在网络传播时，由于网络设备转发、传输信道拥塞、传输带宽受限等原因容易造成某些视频数据包丢失，进而导致视频播放卡顿、花屏、音视频不同步等糟糕的用户体验。

针对数据包丢失的问题，人们提出各种方法来解决或降低数据包丢失而带来的影响。其中前向纠错(Forward Error Correction，FEC)技术是一种在通信系统中广泛应用的技术，其在数据传输之前以一定规则编码得到一组纠删码，当接收端发现信道有数据丢失时根据纠删码恢复这些数据，实现数据的纠错功能。

本申请的发明人发现，目前在进行前行纠错编码时，增加了FEC包头，导致数据包太大，甚至存在超过MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)单元的麻烦。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种数据传输方法、终端及计算机可读存储介质，一方面能够保证接收端对丢失的数据包进行恢复，另一方面能够减少数据包的大小。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种数据传输方法，所述方法包括：对待传输数据基于实时传输协议RTP(real time transport protocol，RTP)进行处理得到多个RTP数据片段；对所述多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据；利用所述纠错数据得到RTP纠错包，所述RTP纠错包包括所述纠错数据和RTP包头，所述RTP包头包括纠错信息；向接收端发送所述RTP纠错包。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种数据传输方法，所述方法包括：接收发送端发送的数据包；判断所述数据包是否是RTP纠错包，其中，所述RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，所述纠错数据是对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到的，而所述多个RTP数据片段是对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理而得到的，所述RTP包头包括纠错信息；若所述数据包是所述RTP纠错包，则探测是否存在与所述RTP纠错包对应的RTP视频包丢失，若存在，则根据所述RTP纠错包恢复发生丢包的所述RTP视频包，进而将恢复的所述RTP视频包加入缓存队列。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种终端，包括相互耦接的通信电路和处理电路，所述通信电路、所述处理电路工作时可上述的数据传输方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述的数据传输方法。

本申请的有益效果是：本申请数据传输方法包括对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理得到多个RTP数据片段；对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据；利用纠错数据得到RTP纠错包，RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，RTP包头包括纠错信息；向接收端发送RTP纠错包。本申请中的数据传输方法将RTP纠错包的RTP包头设置为包括纠错信息，从而一方面能够减小RTP纠错包的大小，另一方面能够保证接收端对丢失的数据包进行恢复。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请数据传输方法一实施方式的流程示意图；

图2是标准的RTP包头的结构示意图；

图3是图1中步骤S120的流程示意图；

图4是发送端在进行前向纠错编码时的示意图；

图5是接收端在进行解码时的示意图；

图6是在对RTP数据片段进行填充时的示意图；

图7是本申请中重新定义的RTP包头的结构示意图；

图8是图7中重新定义的RTP包头中的纠错信息字段结构示意图；

图9是申请数据传输方法另一实施方式的流程示意图；

图10是本申请终端一实施方式的结构示意图；

图11是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请数据传输方法一实施方式的流程示意图。

该方法包括：

S110：对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理得到多个RTP数据片段。

实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)是一种网络传输协议，为网络上的语音、图像、视频等需要实时传输的多媒体数据提供端到端的实时传输服务。

当需要传输多媒体数据时，对待传输的数据基于实时传输协议RTP进行处理而得到多个RTP数据片段，进一步地，为每个RTP数据片段添加标准的RTP包头(如图2所示)而得到多个RTP视频包，即，RTP视频包的负载数据为RTP数据片段，其中，该RTP视频包为真正需要传输的、有用的数据包，若后续在传输时发生RTP视频包丢包的现象，则会导致视频播放卡顿、花屏、音视频不同步等问题。

S120：对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据。

具体地，对多个RTP视频包的负载数据进行前向纠错编码而得到纠错数据，后续利用纠错数据能够对丢失的RTP数据片段进行恢复。

其中，在得到纠错数据的过程中，可以只通过一个RTP数据片段得到一个纠错数据，也可以通过2个、5个等多个RTP数据片段得到一个纠错数据，也就是说，一个纠错数据对应至少一个RTP数据片段，即，一个RTP纠错包对应至少一个RTP视频包。

S130：利用纠错数据得到RTP纠错包，RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，RTP包头包括纠错信息。

标准的RTP包头如图2所示，其并不包含纠错信息，而在本实施方式中，RTP纠错包的RTP包头包括纠错信息，也就是说，本实施方式对标准的RTP包头进行了重新定义，并将重新定义后的RTP包头添加在纠错数据上后得到RTP纠错包，从而相比现有技术，本实施方式中的RTP纠错包的大小能够得到减小。

S140：向接收端发送RTP纠错包。

将RTP纠错包发送给接收端，后续接收端利用该RTP纠错包能够对丢失的RTP数据片段进行恢复。

具体地，发送端将RTP视频包和RTP纠错包均发送给接收端，当接收端接收到数据包时，首先判断接收的数据包是否是RTP纠错包，如果判断结果为否，则说明接收到数据包是RTP视频包，则将RTP视频包加入缓存队列进行缓存，以便后续视频的播放，如果判断结果为是，则判断与RTP纠错包对应的RTP视频包是否存在丢包现象，如果判断结果为否，则结束流程，如果判断结果为是，则根据RTP纠错包恢复出丢失的RTP视频包，并将恢复出的RTP视频包加入缓存队列。

从上述内容可以看出，本实施方式中的数据传输方法将RTP纠错包的RTP包头设置为包括纠错信息，一方面能够减小RTP纠错包的大小，另一方面能够保证接收端对丢失的数据包进行恢复。

参阅图3，在本实施方式中，步骤S120具体包括：

S121：获取若干个RTP数据片段的最大长度。

S122：对若干个RTP数据片段中长度小于最大长度的RTP数据片段进行填充处理，以使若干个RTP数据片段的长度均为最大长度。

S123：将若干个RTP数据片段进行求和处理而得到纠错数据。

具体地，对于不同的RTP视频包而言，可能因为负载传输单元不同而导致RTP视频包的长度不同，也就是说，在根据若干个RTP数据片段而得到一个纠错数据的过程中，该若干个RTP数据片段的长度可能存在不同，而在根据若干个RTP数据片段得到一个纠错数据的过程中，需要该若干个RTP数据片段的长度相同，因此当若干个RTP数据片段的长度不同时，需要以若干个RTP数据片段中最大的长度为标准而对其他RTP数据片段进行填充，使该若干个RTP数据片段的长度均相同，从而将相同长度的RTP数据片段进行求和而得到纠错数据。

例如，在图4应用场景中，在根据三个RTP数据片段得到一个纠错数据的过程中，三个RTP数据片段的长度不同，具体为，payload data3的长度大于payload data2的长度，payload data2的长度大于payload data1的长度，则此时以payload data3的长度为标准而对payload data1和payload data2进行填充使其长度均与payload data3的长度相同，而后将三者相加而得到纠错数据FEC_Data。

其中，需要说明的是，在将RTP视频包发送给接收端时，RTP视频包的负载数据依旧是未填充之前的RTP数据片段，也就是说，在进行数据传输时，RTP视频包的负载数据并不会因为在进行前向纠错的过程中进行填充而发生改变。

可以理解的是，后续在恢复与纠错数据对应的RTP数据片段时，利用减法进行计算，具体地，当接收端接收到RTP纠错包后，发现与RTP纠错包对应的其中一个RTP视频包发生了丢包，则获取与该RTP纠错包对应的且未发生丢包的RTP视频包的负载数据，而后按照上述方法对未发生丢包的RTP视频包的负载数据进行填充至相同长度，而后利用RTP纠错包的负载数据(即纠错数据)，依次减去填充之后的RTP数据片段而得到填充之后的发生丢包的RTP视频包的负载数据，最后进行去填充处理而得到发生丢包的RTP视频包的负载数据。

例如，与图4相对应，参阅图5，当发现纠错数据FEC_Data对应的RTP视频包发生丢包时，对payload data1进行填充处理至与payload data3相同的长度，而后利用纠错数据FEC_Data减去填充后的payload data1、payload data3而得到填充之后的payload data2，而后对payload data2进行去填充处理而得到发生丢包的RTP视频包的负载数据。

其中，本实施方式在对RTP数据片进行填充处理时，包括：获取若干个RTP数据片段中长度小于最大长度的RTP数据片段各自的最后一个字节，并将最后一个字节定义为第一字节；对第一字节进行取反处理而得到RTP数据片段各自对应的第二字节；以各自对应的第二字节对RTP数据片段进行填充处理至RTP数据片段的长度为最大长度。

具体地，本实施方式在进行填充处理时，将待填充的RTP数据片段的最后一个字节进行取反，而后以取反后的字节进行填充。例如，在图6应用场景中，RTP数据片段的最后一个字节为“5A”，则将“5A”进行取反而得到“A5”，而后以“A5”进行填充。

从上述内容可以看出，当接收端在恢复发生丢包的RTP视频包的负载数据时，需要对最终计算出的RTP数据片段进行去填充处理，其中，在进行去填充处理时，由于接收端并不知道RTP视频包的长度，因此其并不知道RTP视频包的负载数据本身就存在取反现象，还是因为填充而存在取反现象，如果在某些情况下直接去掉取反数据，则容易造成数据不完成而花屏，因此为了避免该情况发生，在本实施方式中，纠错信息包括填充标记，用于指示与纠错数据对应的若干个RTP数据片段在进行求和处理时是否进行填充处理，从而在恢复RTP视频包时，在计算出RTP片段数据后，可根据对应的RTP纠错包的RTP包头中的填充标记判断是否需要进行去填充处理。

参阅图7，在本实施方式中，重新定义的RTP包头包括纠错信息字段、序列号字段以及负载类型字段。

其中，结合图2，序列号字段与标准的RTP包头的序列号字段相同，用于设置序列号标记；负载类型字段与标准的RTP包头的负载类型字段相同，用于供接收端确定接收的数据包为RTP纠错包。

在本实施方式中，重新定义的RTP包头中的序列号字段中设置的序列号标记用于指示RTP纠错包对应的RTP数据片段所对应的最大序列号，也就是说，该序列号标记中记载的是与RTP纠错包对应的最大序列号的RTP视频包的序列号。当然，在其他实施方式中，重新定义的RTP包头中的序列号字段中设置的序列号标记也可以用于指示RTP纠错包对应的RTP数据片段所对应的最小序列号，在此不做限制。

重新定义的RTP包头中的负载类型字段中记载的值与标准的RTP包头中的负载类型字段中记载的值不同，当接收端接收到数据包时，可以根据数据包各包头中的负载类型字段的值判断该数据包是RTP纠错包还是RTP视频包。在一应用场景中，定义100代表RTP纠错包，也就是说，当接收端识别出接收到的数据包的包头中负载类型字段的值为100时，判定该数据包为RTP纠错包。

纠错信息字段是重新定义标准的RTP包头的时间戳字段而得到的，用于设置标志标记、个数标记、类型标记以及长度标记。

参阅图8，图8是纠错信息字段的结构示意图，该纠错信息字段一共有4个字节，用于设置纠错的相关信息，具体如下：

M7～M0用于设置标志标记，为bit[31]～bit[24]，共8bit，用于接收端恢复丢失的RTP视频包的Mark位(标志位)和时间戳。其中在标志标记中，根据一个比特可计算出一个RTP视频包的Mark位，根据相邻两个比特可计算出序列号最靠近的两个RTP视频包的Mark位。

Num用于设置个数标记，具体用于设置与RTP纠错包对应的RTP数据片段的个数，即与RTP纠错包对应的RTP视频包的个数，为bit[23]～bit[21]，共3bit，以便接收端计算与RTP纠错包对应的RTP视频包的个数。

Fectype用于设置类型标记，具体用于指示RTP纠错包的类型，具体地，指示RTP纠错包对应的RTP数据片段是序列号连续的RTP数据片段，还是序列号按照RTP数据片段的个数等间隔跳跃的RTP数据片段，即，指示RTP纠错包对应的RTP视频包是序列号连续的RTP视频包，还是序列号按照RTP视频包的个数等间隔跳跃的RTP视频包。其中，Fectype为bit[20]，共1bit。

Pad_Flag用于设置前述提及的填充标记，指示与纠错数据对应的若干个RTP数据片段在进行求和处理时是否进行填充处理，为bit[19]～bit[12]，共8bit，以便接收端在恢复时进行反向去填充处理。其中，在填充标记中，每比特指示对应的一个RTP视频包在进行上述求和处理时是否进行填充处理，同时相邻两个比特分别指示的是序列号最靠近的两个RTP视频包是进行上述求和处理时是否进行填充处理。

Len用于指示RTP纠错包的长度，为bit[11]～bit[0]，共12bit。

具体地，接收端在接收到数据包后，根据该数据包包头中的负载类型字段所记载的值判定该数据包是否为RTP纠错包，若该数据包为RTP纠错包，则根据该RTP纠错包包头中的类型标记、序列号标记以及个数标记确定与该RTP纠错包对应的RTP视频包各自的序列号，而后根据RTP视频包各自的序列号判断与RTP纠错包对应的RTP视频包是否存在丢包现象，若发现存在丢包，则利用前述所提及的减法计算出发生丢包的RTP视频包的负载数据，而后根据标志标记计算出发生丢包的RTP视频包的Mark位、时间戳等信息。

其中，本实施方式中，由于标志标记和填充标记均包括8bit，因此本实施方式最多支持8个RTP视频包生成一个RTP纠错包，即冗余度最低可以做到12.5％。

其中，需要说明的是，在其他实施方式中，重新定义的RTP包头可以不同时包括标志标记、个数标记、类型标记以及长度标记，可以只包括其中一个、两个或三个，例如，在一实施方式中，默认RTP纠错包所对应的RTP视频包是序列号连续的RTP视频包，则此时重新定义的RTP包头可以不包括类型标记。

从上述内容可以看出，本实施方式中的数据传输方法一方面在生成RTP纠错包时，对标准的RTP包头进行了重新定义，相比现有技术，可以减小RTP纠错包的大小，另一方面不仅可以针对连续丢包的现象进行恢复，针对非连续丢包的现象也可以进行恢复，应用广泛。

参阅图9，图9是本申请数据传输方法另一实施方式的流程示意图，在本实施方式中，数据传输方法包括：

S210：接收发送的数据包。

发送端发送数据包，接收端接收该数据包。

S220：判断数据包是否是RTP纠错包。

若判断结果为是，则进入步骤S230，若判断结果为否，则进入步骤S250。

其中，RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，纠错数据是对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到的，而多个RTP数据片段是对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理而得到的，RTP包头包括纠错信息，其中关于RTP纠错包如何得到可参见上述相关内容，在此不再赘述。

S230：探测与RTP纠错包对应的RTP视频包是否丢失。

若判断存在丢包现象，则进入步骤S240，若不存在丢包现象，则进入步骤S260：结束流程。

S240：根据RTP纠错包恢复出丢失的RTP视频包。

S250：将RTP视频包加入缓存队列。

当接收到的数据包不是RTP纠错包时，说明该数据包是RTP视频包，直接将RTP视频包加入缓存队列，或者在将丢包的RTP视频包恢复后，也将恢复出的RTP视频包加入缓存队列。

S260：结束流程。

本实施方式中的数据传输方法与上述实施方式中的相关内容相同，具体可参见上述实施方式，在此不再赘述。

参阅图10，图10是本申请终端一实施方式的结构示意图。该终端200包括相互耦接的通信电路210和处理电路220。

通信电路210、处理电路220工作时可实现上述数据传输方法中的步骤。

其中，终端200可以是任何具有数据传输功能的电子设备，例如，电脑、手机等，在此不做限制。

参阅图11，图11是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图。计算机可读存储介质300上存储有计算机程序310，计算机程序310被处理器执行时可实现上述数据传输方法中的步骤。

其中，计算机可读存储介质300可以是便携式存储介质，如U盘、光盘，也可以是设备、服务器等，在此不做限制。

总而言之，本实施方式中的数据传输方法将RTP纠错包的RTP包头设置为包括纠错信息，一方面能够减小RTP纠错包的大小，另一方面能够保证接收端对丢失的数据包进行恢复。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理得到多个RTP数据片段；

对所述多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据；

利用所述纠错数据得到RTP纠错包，所述RTP纠错包包括所述纠错数据和RTP包头，所述RTP包头包括纠错信息；

向接收端发送所述RTP纠错包；

其中，所述RTP包头包括：

纠错信息字段，所述纠错信息字段是重新定义标准的RTP包头的时间戳字段而得到的；

序列号字段，与标准的RTP包头的序列号字段相同；

负载类型字段，与标准的RTP包头的负载类型字段相同，用于供所述接收端确定接收的数据包为所述RTP纠错包。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述对所述多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到多个纠错数据的步骤，包括：

获取若干个所述RTP数据片段的最大长度；

对若干个所述RTP数据片段中长度小于所述最大长度的所述RTP数据片段进行填充处理，以使若干个所述RTP数据片段的长度均为所述最大长度；

将若干个所述RTP数据片段进行求和处理而得到所述纠错数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对若干个所述RTP数据片段中长度小于所述最大长度的所述RTP数据片段进行填充处理的步骤，包括：

获取若干个所述RTP数据片段中长度小于所述最大长度的所述RTP数据片段各自的最后一个字节，并将所述最后一个字节定义为第一字节；

对所述第一字节进行取反处理而得到所述RTP数据片段各自对应的第二字节；

以各自对应的所述第二字节对所述RTP数据片段进行填充处理至所述RTP数据片段的长度为所述最大长度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述纠错信息包括填充标记，用于指示与所述纠错数据对应的若干个所述RTP数据片段在进行所述求和处理时是否进行所述填充处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纠错信息包括：

个数标记，用于指示与所述RTP纠错包对应的所述RTP数据片段的个数；

序列号标记，用于指示与所述RTP纠错包对应的所述RTP数据片段所对应的最大序列号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述纠错信息还包括：

类型标记，用于指示与所述RTP纠错包对应的所述RTP数据片段是序列号连续的RTP数据片段，还是序列号按照所述个数等间隔跳跃的RTP数据片段。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纠错信息还包括：

长度标记，用于指示所述RTP纠错包的长度；

标志标记，用于指示所述RTP纠错包对应的所述RTP数据片段所对应的标志位。

8.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

接收发送端发送的数据包；

判断所述数据包是否是RTP纠错包，其中，所述RTP纠错包包括纠错数据和RTP包头，所述纠错数据是对多个RTP数据片段进行前向纠错编码而得到的，而所述多个RTP数据片段是对待传输数据基于实时传输协议RTP进行处理而得到的，所述RTP包头包括纠错信息；

若所述数据包是所述RTP纠错包，则探测是否存在与所述RTP纠错包对应的RTP视频包丢失，若存在，则根据所述RTP纠错包恢复发生丢包的所述RTP视频包，进而将恢复的所述RTP视频包加入缓存队列；

其中，所述RTP包头包括：

纠错信息字段，所述纠错信息字段是重新定义标准的RTP包头的时间戳字段而得到的；

序列号字段，与标准的RTP包头的序列号字段相同；

负载类型字段，与标准的RTP包头的负载类型字段相同，用于供接收端确定接收的数据包为所述RTP纠错包。

9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

若接收的所述数据包不是所述RTP纠错包而是所述RTP视频包，则将所述RTP视频包加入所述缓存队列。

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