CN114339133A

CN114339133A - 一种连接不同视频会议终端的网络加速方法、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114339133A
Application number: CN202210230835.0A
Authority: CN
Inventors: 张晶
Original assignee: Nanjing Xuding Communication Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Xuding Communication Technology Co ltd
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2042-03-10
Also published as: CN114339133B

Abstract

本发明的目的是提供一种连接不同视频会议终端的网络加速方法、设备及存储介质，以解决现有技术中不同厂家之间的视频会议终端互通效果较差的技术问题，包括：视频会议终端向发送端加速器发送数据，发送端加速器过滤后将数据发送给接收端加速器，接收端加速器统计丢包率和抖动率，生成RTCP数据包发送给发送端加速器，发送端加速器计算冗余度后生成前向纠错FEC数据包与视频会议数据包合并发送给接收端加速器，接收端加速器若能恢复全部数据则发送给视频会议终端远端，若不能则向发送端加速器发送私有XNACK协议，发送端加速器发送指定数据包给接收端加速器，接收端加速器将所有数据包发送给视频会议终端远端。

Description

一种连接不同视频会议终端的网络加速方法、设备及存储介质

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种连接不同视频会议终端的网络加速方法、设备及存储介质。

背景技术

视频会议能够实现不同地区多人进行实时通讯，随着社会的发展，视频会议在生活中的应用范围越来越广泛，同时也对视频质量和灵活易用性有了更高标准的要求。新一代的视频会议协议H.323和SIP都是基于IP网络。视频会议终端处于不同运营商、不同网络质量，它们之间的音视频互通往往伴随着网络丢包，由于视频压缩算法的压缩率越来越高，丢包造成的影响也更加明显。各个视频会议厂家为了解决这个问题都各自提出了丢包重传、前向纠错等技术。但是由于目前市面上没有统一的抗丢包标准以供遵循，厂家之间的策略、算法并不能互通，导致不同厂家的视频会议终端之间的通讯效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接不同视频会议终端的网络加速方法、设备及存储介质，以解决现有技术中不同厂家之间的视频会议终端互通效果较差的技术问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种连接不同视频会议终端的网络加速方法，包括如下步骤：

S1、视频会议终端向发送端加速器发送原始视频会议数据包；

S2、基于步骤S1，发送端加速器接收所述原始视频会议数据包，通过iptables进行过滤，然后通过以太网向接收端加速器发送视频会议数据包；

S3、基于步骤S2，接收端加速器接收所述视频会议数据包，然后进行统计，得出相应的丢包率和抖动率，并生成RTCP数据包发送给发送端加速器；

S4、基于步骤S3，发送端加速器接收到所述RTCP数据包后，计算出合理的冗余度，生成对应的前向纠错FEC数据包，发送端加速器在更新状态后，丢弃所述RTCP数据包；

S5、基于步骤S4，发送端加速器将所述前向纠错FEC数据包和视频会议数据包合并发送给接收端加速器；

S6、基于步骤S5，接收端加速器接收所述前向纠错FEC数据包和视频会议数据包，并进行数据恢复：

若接收端加速器能根据前向纠错FEC数据包恢复出丢失的视频会议数据包，接收端加速器将接收到的视频会议数据包和恢复得到的视频会议数据包合并发送给视频会议终端；

若接收端加速器不能根据前向纠错FEC数据包恢复出丢失的视频会议数据包，接收端加速器就通过以太网向发送端加速器发送私有XNACK重传协议，请求发送端加速器发送丢失的指定视频会议数据包；发送端加速器接收到重传请求后，向接收端加速器发送指定视频会议数据包，以此循环，直到接收端加速器恢复出来全部视频会议数据包后，将所有数据包发送给视频会议终端远端。

通过上述步骤可以有效防止视频会议数据包在传输过程中的丢包情况，保证视频通话的稳定畅通。

所述发送端加速器通过防火墙进行过滤数据，过滤策略为：iptables -I FORWARD-p udp -m physdev --physdev-out enp3s0 -j NFQUEUE --queue-num 0，过滤后将RTP数据包通过以太网发送给接收端加速器。

所述加速器包括至少一个发送端加速器和至少一个接收端加速器，所述加速器有两个以太网接口，所述以太网接口之间通过透明网桥桥接。

所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行实现所述连接不同视频会议终端的网络加速方法。

所述计算机可读存储介质存储的计算机程序使得处理器执行所述连接不同视频会议终端的网络加速方法。

本发明的有益效果是：所述加速器设有两个网络接口，所述网络接口通过透明网桥桥接，所述加速器成对地部署在视频会议终端之间，并且加入了无需协商的重传、前向纠错算法，不同的视频会议终端连接所述加速器时可以起到直连的效果，因此可以消除不同厂家的视频会议终端不能兼容的限制，在视频会议终端和加速器之间网络质量良好的情况下，使用所述加速器可以优化视频会议终端之间的通讯效果，减少网络丢包的影响。所述加速器即插即用，不参与呼叫过程，对音视频协议没有依赖性，适用范围广、灵活适用性高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的视频会议终端通过视频会议终端网络加速器进行视频会议的示意图；

图2是本发明的视频会议终端网络加速器的结构示意图；

图3是本发明的连接不同视频会议终端的网络加速方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做详细说明。

实施例1

如图1所示，视频会议终端通过向发送端加速器传输原始视频会议数据包，发送端加速器接收所述原始视频会议数据包，过滤数据后通过以太网向接收端加速器发送视频会议数据包，接收端加速器接收视频会议数据包并进行数据恢复，全部恢复后将视频会议数据包传输给视频会议终端远端。

如图2所示，所述发送端加速器和接收端加速器分别有两个以太网接口，即网口1和网口2，两个网口通过透明网桥桥接，不同的视频会议终端连接所述网口时可以起到直连的效果，因此可以解决视频会议中由于不同视频会议厂家设置的抗丢包策略、算法的不同而造成的互通效果较差的问题。

视频会议终端通过网口1向发送端加速器传输原始视频会议数据包，发送端加速器使用防火墙过滤所述原始视频会议数据包，发送端加速器获取数据包后通过NFQUEUE发送给CPU，CPU过滤非必要视频会议数据包并且根据请求判断是否需要插入前向纠错FEC数据包和XNACK重传数据包，处理完毕后将必要视频会议数据包和需要插入的前向纠错FEC数据包和XNACK重传数据包发送给网口2。网口2接收到的数据也做同样处理。

如图3所示，终端通过H.323或者SIP协议呼通对方后，开始通过RTP协议互相发送音视频，并通过RTCP协议对音视频流进行控制。呼叫过程中获取到呼叫双方的RTP，RTCP地址端口。视频会议终端向发送端加速器发送原始视频会议数据包，即原始RTP数据包，发送端加速器通过防火墙过滤所述RTP数据包，其中过滤策略为：iptables -I FORWARD -p udp-m physdev --physdev-out enp3s0 -j NFQUEUE --queue-num 0，过滤后将RTP数据包通过以太网发送给接收端加速器。具体专业术语含义如下：iptables是linux内核的一套网络包过滤防火墙，可以在网络包生命周期的不同阶段加上处理钩子，切换到用户态对网络包进行处理。FORWARD是iptables一个链的名称。NFQUEUE是iptables用来缓存网络包队列，其中数据包的转发或者丢弃由用户态程序控制。本条过滤策略的含义为：在FORWARD链中插入策略，这条策略从物理网口enp3s0获取UDP包，然后插入编号为0的NFQUEUE队列中。

接收端加速器接收所述RTP数据包，并进行统计，得出相应的丢包率和抖动率，生成相应的私有RTCP数据包发送给发送端加速器；

发送端加速器接收所述私有RTCP数据包，并计算合理的冗余度，生成对应的前向纠错FEC数据包，发送端加速器在更新状态后，丢弃所述私有RTCP数据包；

发送端加速器将所述前向纠错FEC数据包和视频会议数据包合并发送给接收端加速器；

接收端加速器接收所述前向纠错FEC数据包和视频会议数据包，并进行数据恢复：

若接收端加速器能根据前向纠错FEC数据包恢复出丢失的视频会议数据包，接收端加速器将接收到的视频会议数据包和恢复得到的视频会议数据包合并发送给视频会议终端远端；

若接收端加速器不能根据前向纠错FEC数据包恢复出丢失的视频会议数据包，接收端加速器就通过以太网向发送端加速器发送私有XNACK重传协议，请求发送端加速器发送丢失的指定视频会议数据包；发送端加速器接收到重传请求后，向接收端加速器发送指定视频会议数据包，以此循环，直到接收端加速器恢复出来全部视频会议数据包，再将所有数据包发送给视频会议终端远端。

通过上述步骤，可以实时检测丢包率和冗余度，保证视频会议中数据传输的稳定。

私有XNACK包的报文格式如下：

其中header是标准RTCP包头，其中Fb=12，PT=204，payload开始4个字节为发送者的SSRC，紧接着为4个字节的字符串“NACK”，然后跟随2个2字节分别为丢包起始序列号和结束序列号。

搭建透明网桥的具体程序如下：

#!/bin/sh

# 打开2个网口路由模式

echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# 把enp3s0和enp4s0组成网桥

brctl addbr br0

brctl stp br0 off

brctl addif br0 enp3s0

brctl addif br0 enp4s0

# 配置网口地址为空，并启动网桥

ifconfig enp3s0 0 0.0.0.0

ifconfig enp4s0 0 0.0.0.0

ifconfig br0 0 up

# 防火墙把enp3s0的数据包转发给CPU去裁决

iptables -I FORWARD -p udp -m physdev --physdev-out enp3s0 -j NFQUEUE--queue-num 0

实施例2

如图1所示，视频会议终端通过向发送端加速器传输原始视频会议数据包，发送端加速器接收所述原始视频会议数据包，通过以太网向接收端加速器发送视频会议数据包，接收端加速器接收视频会议数据包并进行数据恢复，全部恢复后将视频会议数据包传输给视频会议终端远端。

视频会议终端通过网口1向发送端加速器传输原始视频会议数据包，发送端加速器获取数据包后通过NFQUEUE发送给CPU，CPU根据请求判断是否需要插入前向纠错FEC数据包和XNACK重传数据包，处理完毕后将必要视频会议数据包和需要插入的前向纠错FEC数据包和XNACK重传数据包发送给网口2。网口2接收到的数据也做同样处理。

如图3所示，终端通过H.323或者SIP协议呼通对方后，开始通过RTP协议互相发送音视频，并通过RTCP协议对音视频流进行控制。呼叫过程中获取到呼叫双方的RTP，RTCP地址端口。视频会议终端向发送端加速器发送原始视频会议数据包，即原始RTP数据包。

与实施例1相比，本实施例中并未采用防火墙过滤所述视频会议数据包，在此种情况下的数据冗余程度较高，不能很好地保证视频传输的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种连接不同视频会议终端的网络加速方法，其特征在于，包括如下步骤，

S2、基于步骤S1，发送端加速器接收所述原始视频会议数据包，通过 iptables进行过滤，然后通过以太网向接收端加速器发送视频会议数据包；

若接收端加速器不能根据前向纠错FEC数据包恢复出丢失的视频会议数据包，接收端加速器就通过以太网向发送端加速器发送私有XNACK重传协议，请求发送端加速器发送丢失的指定视频会议数据包；发送端加速器接收到重传请求后，向接收端加速器发送指定视频会议数据包，以此循环，直到接收端加速器恢复出来全部视频会议数据包后，将所有数据包发送给视频会议终端远端；

S7、通过步骤S1 ~ S6，可以有效防止视频会议数据包在传输过程中的丢包情况，保证视频通话的稳定畅通。

2.根据权利要求1所述的连接不同视频会议终端的网络加速方法，其特征在于，所述发送端加速器通过防火墙进行过滤数据，过滤策略为：iptables -I FORWARD -p udp -mphysdev --physdev-out enp3s0 -j NFQUEUE --queue-num 0，过滤后将RTP数据包通过以太网发送给接收端加速器。

3.根据权利要求1所述的连接不同视频会议终端的网络加速方法，其特征在于，所述加速器设有两个网络接口，所述网络接口通过透明网桥桥接，具体步骤为：打开两个网口的路由模式；把两个网口组成网桥；配置网口地址为空，并启动网桥；防火墙把输入网口的数据转发给CPU进行裁决。

4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的连接不同视频会议终端的网络加速方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储的计算机程序使得处理器执行如权利要求1-3中任一项所述的连接不同视频会议终端的网络加速方法。