CN114363434A - 一种视频帧发送方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种视频帧发送方法和网络设备，涉及通信技术领域，能够实现转发层的随路方式实现I帧、P帧和B帧之间的承载差异化。具体方案为：网络设备确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，第一标识用于指示报文携带的视频帧的属性，第二标识用于指示视频帧的类型为关键帧、前项关联帧或双向关联帧中的一种；确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为关键帧时，选取第一隧道承载报文；确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为前项关联帧或双向关联帧时，选取第二隧道承载报文，第一隧道的承载质量高于第二隧道的承载质量。本申请实施例用于发送IPB帧的过程。

Description

一种视频帧发送方法和网络设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种视频帧发送方法和网络设备。

背景技术

随着网络流量日益增长，以及视频流量占比的不断增长，视频流量在网络中的传输质量成为业务关注焦点。通常，采用网络差异化保障手段实现承载质量保障。在传统的视频差异化保障手段中，通常在传统的物理层上采用专网规划方式，而在共享网络中多采用服务质量(Quality of Service，QoS)优先级映射和队列优先级手段。QoS优先级映射可理解为不同的报文携带不同的QoS优先级，便网络设备能够根据QoS优先级提供相应的服务质量。队列优先级手段队列最常见的用处是基于优先队列实现的堆排序。

目前，采用转发层的随路方式实现承载差异化承载尚属空白，在转发设备转发视频帧时，如何保证关键帧(Intra，I帧)、前项关联帧(Predictive，P帧)和双向关联帧(Bi-directionally，B帧)等之间的差异化承载是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种视频帧发送方法和网络设备，能够实现转发层的随路方式实现I帧、P帧和B帧之间的承载差异化。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供一种视频帧发送方法，包括：网络设备确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于感知应用的互联网协议第6版IPv6网络APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，第一标识用于指示报文携带的视频帧的属性，第二标识用于指示视频帧的类型为关键帧、前项关联帧或双向关联帧中的一种；网络设备确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为关键帧时，选取第一隧道承载报文；网络设备确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为前项关联帧或双向关联帧时，选取第二隧道承载报文，第一隧道的承载质量高于第二隧道的承载质量。

关键帧可理解为本申请中的I帧，前项关联帧可理解为本申请中的P帧，双向关联帧可理解为本申请中的B帧。由此，本申请在IPv6场景下，在网络拥塞场景下，可以通过对预留字段1的定义识别I帧，提供针对I帧、P帧和B帧的差异化承载能力，保证I帧的传输质量。而I帧的解析不需要前序和后序的视频帧的关联，这样，可以提升接收端的解码成功率，从而提高业务质量和用户体验。

在一种可能的设计中，APN6报文头还包括第一指示；视频帧的类型为关键帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级；视频帧的类型为前项关联帧或双向关联帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文不能占用专用缓存，或第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级。由此，网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据第一指示进入网络设备的专用缓存中。专用缓存中报文存取的速度较快，且不易出错。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧的独立缓存和转发质量，以提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

在一种可能的设计中，网络设备的专用缓存无可用空间时，APN6报文头还包括第二指示，第二指示用于指示报文占用网络设备的公共缓存的优先级；其中，携带关键帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带前项关联帧的报文占用公共缓存的优先级，且携带关键帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带双向关联帧的报文占用公共缓存的优先级。由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据第二指示进入网络设备的公共缓存中。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧的最先进入公共缓存，保证I帧的优先存储，这样在转发携带I帧的报文时，可保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

在一种可能的设计中，网络设备的缓存无可用空间时，APN6报文头还包括第三指示，第三指示用于指示丢弃报文的优先级；其中，丢弃携带关键帧的报文的优先级低于丢弃携带前项关联帧的报文的优先级，且丢弃携带关键帧的报文的优先级低于携带双向关联帧的报文的优先级。由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据第三指示确定报文被丢弃的优先级。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧被最次丢弃，一旦缓存有可用空间时，还有可能保证I帧的缓存，这样在转发IPB帧报文时，可优先保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

在一种可能的设计中，网络设备确定报文为重传报文时，APN6报文头还包括第四指示，第四指示用于指示重传报文的优先级；其中，重传携带关键帧的报文的优先级高于丢弃携带前项关联帧的报文的优先级，且重传携带关键帧的报文的优先级高于携带双向关联帧的报文的优先级。由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据第四指示确定报文被重传的优先级。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧被最最先重传，这样在转发IPB帧报文时，可优先保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

第二方面，提供一种网络设备，包括：封装单元，用于确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于感知应用的互联网协议第6版IPv6网络APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，第一标识用于指示报文携带的视频帧的属性，第二标识用于指示视频帧的类型为关键帧、前项关联帧或双向关联帧中的一种；承载单元，用于确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为关键帧时，选取第一隧道承载报文；承载单元还用于，确定发送报文时，如果报文携带的视频帧的类型为前项关联帧或双向关联帧时，选取第二隧道承载报文，第一隧道的承载质量高于第二隧道的承载质量。

在一种可能的设计中，APN6报文头还包括第一指示；视频帧的类型为关键帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级；视频帧的类型为前项关联帧或双向关联帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文不能占用专用缓存，或第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级。

在一种可能的设计中，网络设备的专用缓存无可用空间时，APN6报文头还包括第二指示，第二指示用于指示报文占用网络设备的公共缓存的优先级；其中，携带关键帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带前项关联帧的报文占用公共缓存的优先级，且携带关键帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带双向关联帧的报文占用公共缓存的优先级。

在一种可能的设计中，网络设备的缓存无可用空间时，APN6报文头还包括第三指示，第三指示用于指示丢弃报文的优先级；其中，丢弃携带关键帧的报文的优先级低于丢弃携带前项关联帧的报文的优先级，且丢弃携带关键帧的报文的优先级低于携带双向关联帧的报文的优先级。

在一种可能的设计中，网络设备确定报文为重传报文时，APN6报文头还包括第四指示，第四指示用于指示重传报文的优先级；其中，重传携带关键帧的报文的优先级高于丢弃携带前项关联帧的报文的优先级，且重传携带关键帧的报文的优先级高于携带双向关联帧的报文的优先级。

第三方面，提供一种通信装置，包括至少一个处理器，至少一个处理器与存储器相连，至少一个处理器用于读取并执行存储器中存储的程序，以使得装置执行如上述第一方面或第一方面的任一项的方法。

第四方面，提供一种芯片，芯片与存储器耦合，用于读取并执行存储器中存储的程序指令，以实现如上述第一方面或第一方面的任一项的方法。

第五方面，提供了一种路由器，该路由器包括：存储器和处理器。上述存储器和处理器耦合。该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令。该收发器用于接收数据和发送数据。当处理器执行该计算机指令时，以使该云中心执行如第一方面或其相应的可能的设计提供的任意一种视频帧的发送方法。

第六方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述任一方面及任一项可能的实现方式中的视频帧的发送方法。

第七方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一方面及任一项可能的实现方式中的视频帧的发送方法。

可以理解的是，上述提供的任一种网络设备、路由器、芯片、计算机可读存储介质或计算机程序产品等均可以应用于上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种IPv6扩展头结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种网络架构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种APN6报文头包括应用标志字段的扩展字段示意图；

图4为本申请实施例提供的一种视频帧发送方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种种APN6报文头包括应用需求字段的扩展字段示意图；

图6为本申请实施例提供的一种视频帧发送方法流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种视频帧发送方法流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种视频帧发送方法流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种视频帧发送方法流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种网络设备结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种网络设备结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，示例的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。如下所示：

互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6，IPv6)：由于互联网协议第4版(Internet Protocol Version 4，IPv4)的问题在于网络地址资源不足，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。IPv6的地址长度为128位，是IPv4地址长度的4倍。IPv4采用十进制格式表示，IPv6采用十六进制表示。

感知应用的IPv6网络(application aware IPv6 networking，APN6)：通过将应用的需求信息封装在数据分组中，使网络能感知应用及应用的需求，便于网络进行流量调度和资源调整。

在视频承载需求中，经过头端压缩后的视频图像可分为关键帧(Keyframe)、前向关联帧和双向关联帧。

关键帧：也可称为I帧，表示完整图像信息，解码时只需要I帧本帧数据可以完成图像恢复。

前向关联帧，也可称为P帧，表示与前序的一个I帧或P帧之间的差别信息，解码时需要前序缓存完成图像恢复。

双向关联帧，也可称为B帧，表示与前序的一个帧和后序的一个帧之间的差别信息，解码时需要双向缓存恢复。

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描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

随着IPv6规模部署和技术演进，在地址空间提升的同时，带来了更丰富的消息头扩展能力。特别地，在承载质量保障方面，APN6的出现极大地促进技术的创新和应用实践。APN6可通过使用IPv6扩展头来携带应用的业务需求信息。

一种实现中，APN6报文头使用的IPv6扩展头结构如图1所示。该APN6报文头包括应用标志字段和应用需求字段。其中，应用标志字段共80bit，包括：

发出数据分组的应用标识(Application Identity，App ID),长度为24bit；

发出数据分组的用户标识(User ID)，长度为40bit，即使用该应用发出数据分组的用户标识；

服务等级协议(Service-Level Agreement，SLA)，长度为4bit，标识数据分组所属用户在该App下的服务等级；

会话标识(Session ID)，长度为4bit，用于标识数据分组所属App的具体会话，即App下产生该数据分组的会话；

保留字段1(Reserved1)，长度为8bit。

应用需求字段共48bit，包括：

网络带宽(Bandwidth)，长度为8bit，表示应用请求网络带宽；

时延(Latency)，长度为8bit，表示应用能够接受的网络最大时延；

抖动(Jitter)，长度为8bit，表示应用能够接受的最大抖动；

丢失率(Lossratio)，长度为8bit，表示应用可接受的最大分组丢失率；

保留字段2(Reserved 2)，长度为16bit，保留字段。

在视频承载需求中，I帧是接收端完成解码恢复的关键。因此，在网络承载中，I帧的承载传输至关重要。另一方面，通常在网络传输能力受限时，I帧的承载容易造成报文突发，例如单位时间内发送的视频帧的数量激增，或视频帧中的数据包的长度过大。该场景下，可以通过提供高质量的承载保障，保障I帧的高质量、高优先级的承载，提高接收端解码成功率。因此，需要网络提供针对I帧、P帧和B帧的差异化承载能力和方法，用以在网络拥塞场景下，保障I帧传输质量，以提升接收端的解码成功率，提高业务质量和用户体验。

目前，采用转发层的随路方式实现承载差异化承载尚属空白，在转发设备转发视频帧时，如何保证关键帧(I帧)、前项关联帧(P帧)和双向关联帧(B帧)等之间的差异化承载是一个亟待解决的问题。

针对该场景需求，在IPv6网络场景下，本申请提出了一种视频帧发送方法，具体为基于APN6实现视频帧差异化承载的方法。该方法中，通过对预留字段的定义识别关键帧，并通过应用需求字段满足关键帧的SLA需求。这样，有利于在IPv6场景下视频承载领域中，提供灵活有效的差异化承载方法、提高视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率，从而提高业务质量和用户体验。

本申请提供的方法可应用于网络设备，该网络设备可以为转发设备，例如转发设备为路由器或交换机等设备，本申请不做限定。也可以应用于其他传输视频帧的设备中。

在一些实施例中，本申请的网络设备可以为发送端，如图2所示，网络设备所在的网络架构可以包括发送端、接收端和控制端。控制端可以理解为服务器上的控制平台。

首先，对本申请提供的基于APN6报文头扩展的APN6报文头进行说明，再基于扩展后的APN6报文头对本申请的视频帧发送方法进行介绍。

在一些实施例中，本申请的APN6报文头包括应用标志字段的扩展字段，可使用Reserved1作为扩展字段，用于区分I帧、P帧和B帧。如图3所示，Reserved1共8bit，由低到高依次表示为A0A1A2A3A4A5A6A7。

本申请中，定义低位中的第1位到第4位(A0A1A2A3)作为类型标志位，记为Type，也可以理解为视频帧的属性。其中，定义Tpye取值为0001时，表明Code用于标志视频帧的属性为IPB帧，Tpye取其他值时作为预留。

定义第5位到第6位(A4A5)作为帧类型标志位，称为Code，也可以理解为视频帧的类型。其中，Tpye＝0001时，定义Code取值为00表示I帧、Code取值为01表示P帧、Code取值为10表示B帧、Code取值为11时作为预留。

定义第7位到第8位(A6A7)作为预留位，称为保留字段3(Reseverd3)。

基于图2示出的APN6报文头的扩展字段，本申请提供一种视频帧发送方法，该方法包括发送端、接收端和控制端。当网络中进行IPB帧传输过程中，初始状态下，转发层不感知IPB帧差异，控制端可以向控制端通知当前的网络状态。当控制端端确定存在网络拥塞潜在风险后，控制端可以通知发送端存在拥塞风险。同时，发送端可以基于APN6扩展封装上文中的A0-A7，用于感知IPB帧并满足I帧相应的承载需求参数，并选择符合要求的隧道进行承载。接收端在接收到IPB帧时，进行视频解析流程。具体过程可以参见实施例一的说明。

实施例一

本申请提供一种视频帧发送方法，如图4所示，该方法包括如下流程。

401、网络设备确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，第一标识用于指示报文携带的视频帧的属性，第二标识用于指示视频帧的类型为I帧、P帧或B帧中的一种。

本申请中的网络设备可以为转发设备，例如为交换机或路由器等设备。视频帧可以为IPB帧。

当网络设备接收到控制端的网络拥塞风险的指示后，网络设备可以对待发送的IPB帧进行基于APN6报文头扩展的封装。此时，报文封装时，可以赋值APN6报文头Reseverd1中的A0A1A2A3＝0001，A0A1A2A3所在的比特可以理解为本申请中的第一标识，即标识发送端发送的报文携带的是IPB视频帧。

进一步的，如果发送端确定发送的报文中携带的视频帧为I帧时，报文封装时，可以赋值APN6报文头Reseverd1中的A4A5＝00。

如果发送端确定发送的报文中携带的视频帧为P帧时，报文封装时，可以赋值APN6报文头Reseverd1中的A4A5＝01。

如果发送端确定发送的报文中携带的视频帧为B帧时，报文封装时，可以赋值APN6报文头Reseverd1中的A4A5＝10。

A4A5所在的比特可以理解为本申请中的第二标识，即标识本申请中的视频帧的类型。

A6A7作为Reseverd3可以取任意赋值，本申请将任意赋值记为XX。

402、网络设备确定发送报文时，报文携带的视频帧的类型为I帧时，选取第一隧道承载报文。

网络设备在封装完报文时，如果确定要发送该报文时，读取本地封装的报文中的报文内容，如果读取报文中的A0A1A2A3A4A5A6A7＝000100XX，则网络设备确定待发送的报文携带有IPB帧，且具体携带的是I帧。此时，网络设备可以选取满足I帧传输的第一隧道承载该报文。

在一些实施例中，不同的隧道对应的承载需求参数不同。这里的隧道的承载需求参数可以为以下参数中的至少一种：往返时延、丢包率和隧道利用率等。也可以包括其他参数，一个网络设备的一个接口上可建立有多个隧道。

403、网络设备确定发送报文时，报文携带的视频帧的类型为P帧或B帧时，选取第二隧道承载报文，第一隧道的承载质量高于第二隧道的承载质量。

如果读取报文中的A0A1A2A3A4A5A6A7＝000101XX，网络设备确定待发送的报文携带有IPB帧，且具体携带的是P帧，或，如果读取报文中的A0A1A2A3A4A5A6A7＝000101XX，网络设备确定待发送的报文携带有IPB帧，且具体携带的是P帧，此时，网络设备可以选取满足P帧传输的第二隧道承载该报文。

由于本申请要在网络拥塞场景下，保证I帧的传输质量，因此，第一隧道的承载质量高于第二隧道的承载质量。也就相当于说，第一隧道的往返时延低于第二隧道的往返时延，或第一隧道的丢包率低于第二隧道的丢包率，第一隧道的隧道利用率低于第二隧道的隧道利用率。

当接收端从网络设备接收到报文时，可以启动视频解析流程对报文进行解析，得到视频帧数据。

由此，本申请在IPv6场景下，在网络拥塞场景下，可以通过对预留字段1的定义识别I帧，提供针对I帧、P帧和B帧的差异化承载能力，保证I帧的传输质量。而I帧的解析不需要前序和后序的视频帧的关联，这样，可以提升接收端的解码成功率，从而提高业务质量和用户体验。

在一些实施例中，本申请还可以对APN6报文头的应用需求字段中的保留字段Reseverd2进行扩展，用于拓展服务质量，保证I帧的传输质量。如图5所示，Reseverd2共16bit，由低到高依次表示为B0B1B2…B15。

本申请中，定义Reseverd2中的第1位到第4位(B0-B3)作为丢弃优先级(discardpriority，DP)标志位，用于指示丢弃携带视频帧的报文的优先级。本申请中，定义DP依次取值0000-1111时，表示丢弃优先级依次提高，例如DP＝0001时报文的丢弃优先级高于DP＝0000时报文的丢弃优先级。

定义Reseverd2中的第5位到第8位(B4-B7)作为占用专用缓存标志位(virtualcache flag，VCF)，用于指示占用专用缓存的优先级。本申请中，定义VCF取值为0000时表示不可占用专用缓存，VCF依次取0001-1111时，表示可占用专用缓存，且占用优先级依次提高。

定义Reseverd2中的第9位到第12(B8-B11)位作为公共缓存抢占优先级(publiccache priority，PCP)标志位，用于指示占用公共缓存的优先级。本申请中，定义PCP取值为0000-1111时表示公共缓存抢占优先级依次提高。

定义Reseverd2中的第13到第16位(B12-B15)作为重传优先级(Retransmissionpriority，RP)标志位，用于指示重传报文的优先级。本申请中，定义RP取值依次为0000-1111时表示丢弃后重传优先级依次提高。

基于图5示出的APN6报文头的扩展字段，本申请提供一种视频帧发送方法，该方法包括发送端、接收端和控制端。当网络中进行IPB帧传输过程中，初始状态拥塞时，发送端可以通知控制端当前的网络状态，当控制端确定存在网络拥塞时，控制端通知发送端网络已经拥塞。发送端在发送IPB帧的报文时，可基于APN6报文头扩展封装Reseverd2中的B4-B7，用于表示专用缓存占用能力及优先级的参数。在发送端传输报文过程中，拥塞场景下，发送端对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据B4-B7进入发送端的专用缓存中。当接收端接收到报文时，可根据IPB帧进行视频解析流程。具体过程可以参见实施例二的说明。

实施例二

结合实施例一，本申请提供一种视频帧发送方法，如图6所示，该方法包括如下流程。

601、网络设备确定网络拥塞，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，还包括第一指示，第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且指示占用专用缓存的优先级，或第一指示用于指示报文不能占用专用缓存。

在一些实施例中，视频帧的类型为I帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级；

视频帧的类型为P帧或B帧，且网络设备的专用缓存存在可用空间时，第一指示用于指示报文不能占用专用缓存，或第一指示用于指示报文能够占用专用缓存，且用于指示占用专用缓存的优先级。

本申请中的专用缓存为作为发送端的网络设备的专用缓存，即网络设备接收到的视频帧封装为报文后是否可存储到网络设备的专用缓存后，在从专用缓存中读取后进行报文转发。

示例性的，网络设备在确定发生网络拥塞时，若对待发送的IPB帧进行报文封装时，例如，报文1中的Reseverd1中的A0-A7＝000101XX，Reseverd2中的B4-B7＝0000，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是P帧，第一指示用于指示报文1不能占用专用缓存；

报文2中的Reseverd1中的A0-A7＝000110XX，Reseverd2中的B4-B7＝0000，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是B帧，第一指示用于指示报文2不能占用专用缓存；

报文3中的Reseverd1中的A0-A7＝000100XX，Reseverd2中的B4-B7＝0001，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且具体携带的是I帧，第一指示用于指示报文3能够占用专用缓存；

报文4中的Reseverd1中的A0-A7＝000101XX，Reseverd2中的B4-B7＝0010，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是P帧，第一指示用于指示报文4能够占用专用缓存。

可知，报文4占用专用缓存的优先级高于报文3占用专用缓存的优先级。

602、网络设备确定转发该报文时，读取第一标识、第二标识和第一指示。

当网络设备封装后得到报文时，如果确定要转发该报文时，可先读取报文中的第一标识、第二标识和第一指示，以便确定该报文是否可进入专用缓存存储。

603、网络设备根据第一标识、第二标识和第一指示确定该报文进入专用缓存存储，或该报文无专用缓存的权限。

按照步骤601中的举例，如果网络设备同时接收到报文1、报文2、报文3和报文4时，由于封装后的报文4中的视频帧为I帧，且占用专用缓存的优先级最高，网络设备将报文4先优先存入专用缓存。类似的，报文3次优先存入专用缓存，报文1和报文2无专用缓存权限，不能存入专用缓存，例如可以存入网络设备的公共缓存中。

当网络设备转发报文时，可优先读取专用缓存中的报文4和报文3进行转发，再读取公共缓存中的报文1和报文2进行转发。当接收端接收到报文时，可根据接收到的IPB帧进行视频解析流程。

由此，网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据B4-B7进入网络设备的专用缓存中。专用缓存中报文存取的速度较快，且不易出错。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧的独立缓存和转发质量，以提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

基于图5示出的APN6报文头的扩展字段，本申请提供一种视频帧发送方法，该方法包括发送端、接收端和控制端。当网络中进行IPB帧传输过程中，初始状态拥塞且专用缓存无可用空间时，发送端可以通知控制端当前的网络状态，当控制端确定存在网络拥塞时，控制端通知发送端网络已经拥塞。发送端在发送携带IPB帧的报文时，可基于APN6报文头扩展封装Reseverd2中的B8-B11，用于表示公共缓存抢占优先级的参数。在发送端传输报文过程中，拥塞场景且专用缓存无可用空间的场景下，发送端对上游发送的新到来的报文根据B8-B11对网络设备的公共缓存进行抢占。当接收端接收到报文时，可根据IPB帧进行视频解析流程。具体过程可以参见实施例三的说明。

实施例三

结合实施例一，本申请提供一种视频帧发送方法，如图7所示，该方法包括如下流程。

701、网络设备确定网络拥塞，且网络设备的专用缓存无可用空间时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，还包括第二指示，第一指示用于指示报文占用网络设备的公共缓存的优先级。

在一些实施例中，携带I帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带P帧的报文占用公共缓存的优先级，且携带I帧的报文占用公共缓存的优先级高于携带B帧的报文占用公共缓存的优先级。也就是说，携带I帧的报文抢占公共缓存的优先级最高。

本申请中的公共缓存为作为发送端的网络设备的公共缓存，即网络设备接收到的视频帧封装为报文后是否可存储到网络设备的公共缓存后，在从公共缓存中读取后进行报文转发。

示例性的，网络设备在确定发生网络拥塞，且网络设备的专用缓存无可用空间时，若对待发送的IPB帧进行报文封装时，例如，报文1中的Reseverd1中的A0-A7＝000101XX，Reseverd2中的B8-B11＝0100，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是P帧，第二指示用于指示报文1抢占公共缓存的优先级的值为0100；

报文2中的Reseverd1中的A0-A7＝000110XX，Reseverd2中的B8-B11＝0001，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是B帧，第二指示用于指示报文2抢占公共缓存的优先级的值为0001；

报文3中的Reseverd1中的A0-A7＝000100XX，Reseverd2中的B8-B11＝1110，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是B帧，第二指示用于指示报文3抢占公共缓存的优先级的值为1110。

702、网络设备确定转发该报文时，读取第一标识、第二标识和第二指示。

当网络设备封装后得到报文时，如果确定要转发该报文时，可先读取报文中的第一标识、第二标识和第二指示，以便确定该报文进入公共缓存存储的优先级。

703、网络设备根据第一标识、第二标识和第二指示确定该报文进入公共缓存的优先级。

按照步骤701中的举例，可知，如果网络设备同时接收到报文1、报文2和报文3时，网络设备可确定携带I帧的报文3可优先进入网络设备的公共缓存，携带P帧的报文1次优先进入网络设备的公共缓存，携带B帧的报文2最次进入网络设备的公共缓存。

由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据B8-B11进入网络设备的公共缓存中。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧的最先进入公共缓存，保证I帧的优先存储，这样在转发携带I帧的报文时，可保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

基于图5示出的APN6报文头的扩展字段，本申请提供一种视频帧发送方法，该方法包括发送端、接收端和控制端。当网络中进行IPB帧传输过程中，初始状态拥塞时，发送端可以通知控制端当前的网络状态，当控制端确定存在网络拥塞时，控制端通知发送端网络已经拥塞，且发送端确定缓存无可用空间。发送端在发送携带IPB帧的报文时，可基于APN6报文头扩展封装Reseverd2中的B0-B3，用于表示丢弃优先级的参数。在发送端传输报文过程中，拥塞场景且缓存无可用空间的场景下，发送端对上游发送的新到来的报文根据B0-B3进行丢包处理。当接收端接收到报文时，可根据IPB帧进行视频解析流程。具体过程可以参见实施例四的说明。

实施例四

结合实施例一，本申请提供一种视频帧发送方法，如图8所示，该方法包括如下流程。

801、网络设备确定网络拥塞，且网络设备的缓存无可用空间时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，还包括第三指示，第三指示用于指示丢弃报文的优先级。

在一些实施例中，丢弃携带I帧的报文的优先级低于丢弃携带P帧的报文的优先级，且丢弃携带I帧的报文的优先级低于携带B帧的报文的优先级。

也就是说，丢弃携带I帧的报文的优先级最低。

本申请中，丢弃报文，可理解为作为发送端的网络设备在确定网络拥塞，且网络设备的缓存无可用空间时，网络设备对封装的报文按照丢弃报文的优先级进行丢弃，不再转发报文。

示例性的，如果网络设备在确定发生网络拥塞，且网络设备的缓存无可用空间时，若对待发送的IPB帧进行报文封装时，例如，报文1中的Reseverd1中的A0-A7＝000101XX，Reseverd2中的B0-B3＝0100，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是P帧，第三指示用于指示丢弃报文1的优先级的值为0100；

报文2中的Reseverd1中的A0-A7＝000100XX，Reseverd2中的B0-B3＝0001，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是I帧，第三指示用于指示丢弃报文2的优先级的值为0001；

报文3中的Reseverd1中的A0-A7＝000110XX，Reseverd2中的B0-B3＝1110，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是B帧，第三指示用于指示丢弃报文3的优先级的值为1110。

可知，丢弃携带I帧的报文3被丢弃的优先级最低。

802、网络设备确定转发该报文时，读取第一标识、第二标识和第三指示。

当网络设备封装后得到报文时，如果确定要转发该报文时，可先读取报文中的第一标识、第二标识和第三指示，以便确定该报文被丢弃的优先级。

803、网络设备根据第一标识、第二标识和第三指示确定丢弃报文的优先级。

根据步骤801中的举例，可知，如果网络设备通知接收到报文1、报文2和报文3时，携带B帧的报文3被优先丢弃，携带P帧的报文1可优先丢弃，携带I帧的报文2最次被丢弃。

由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据B0-B3确定报文被丢弃的优先级。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧被最次丢弃，一旦缓存有可用空间时，还有可能保证I帧的缓存，这样在转发IPB帧报文时，可优先保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

基于图5示出的APN6报文头的扩展字段，本申请提供一种视频帧发送方法，该方法包括发送端、接收端和控制端。当网络中进行IPB帧传输过程中，发送端可基于APN6报文头扩展封装B12-B15，用于表示报文的重传优先级。当发送端确定发生丢包或发送端从控制端获知发生丢包时，发送端可对多个需要进行重传的报文根据B12-B15进行重传排序处理。当接收端接收到重传的报文时，可根据IPB帧进行视频解析流程。具体过程可以参见实施例五的说明。

实施例五

结合实施例一，本申请提供一种视频帧发送方法，如图9所示，该方法包括如下流程。

901、网络设备确定发生丢包需重传报文时，对待发送的视频帧进行基于APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，还包括第四指示，第四指示用于指示重传报文的优先级。

在一些实施例中，重传携带I帧的报文的优先级高于丢弃携带P帧的报文的优先级，且重传携带I帧的报文的优先级高于携带B帧的报文的优先级。即携带I帧的报文的优先级最高。

网络设备作为发送端时，例如，如果确定报文1需重传时，封装后的报文1中的Reseverd1中的A0-A7＝000100XX，Reseverd2中的B12-B15＝1000，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是I帧，第四指示用于指示丢弃报文1的优先级的值为1000；

如果确定报文2需重传时，封装后的报文2中的Reseverd1中的A0-A7＝000101XX，Reseverd2中的B12-B15＝0100，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是P帧，第四指示用于指示丢弃报文2的优先级的值为0100；

如果确定报文3需重传时，封装后的报文3中的Reseverd1中的A0-A7＝000110XX，Reseverd2中的B12-B15＝0010，相当于第一标识指示第一报文携带有IPB帧，且第二标识指示具体携带的是B帧，第四指示用于指示丢弃报文3的优先级的值为0010。

可知，报文1被重传的优先级最高。

902、网络设备确定转发该报文时，读取第一标识、第二标识和第四指示。

当网络设备封装后得到报文时，如果确定要重传该报文时，可先读取报文中的第一标识、第二标识和第四指示，以便确定该报文被重传的优先级。

903、网络设备根据第一标识、第二标识和第四指示确定重传报文的优先级。

按照步骤901中的举例，如果网络设备要重传报文1、报文2和报文3时，报文1可先进入重传序列，及重传报文1的优先级最高。而后，报文2次优先进入重传序列，报文3最次优先进入重传序列。

由此，在网络设备对上游发送的新到来的报文携带的视频帧为I帧时，可以根据B12-B15确定报文被重传的优先级。这样，在实现IPB帧差异化承载的基础上，还可以保证I帧被最最先重传，这样在转发IPB帧报文时，可优先保证I帧的存储和转发质量，提升视频承载传输承载质量、提高视频解码效率、提高收端解码成功率从而提高业务质量和用户体验。

可以理解的是，为了实现上述功能，网络设备包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本实施例可以根据上述方法示例对网络设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图10示出了上述实施例中涉及的网络设备100的一种可能的组成示意图，如图10所示，该网络设备100可以包括：封装单元1001、承载单元1002、读取单元1003和确定单元1004。

其中，封装单元1001可以用于支持网络设备100执行上述步骤401、步骤403、步骤601、步骤701、步骤801、步骤901等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

承载单元1002可以用于支持网络设备100执行上述步骤402、步骤403等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

读取单元1003可以用于支持网络设备100执行上述步骤602、步骤702、步骤802、步骤902等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

确定单元1004可以用于支持网络设备100执行上述步骤603、步骤703、步骤803、步骤903等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

本实施例提供的网络设备100，用于执行上述视频帧发送方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。

在采用集成的单元的情况下，网络设备100可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中，处理模块可以用于对网络设备1000的动作进行控制管理，例如，可以用于支持网络设备100执行上述封装单元1001、承载单元1002、读取单元1003和确定单元1004执行的步骤。存储模块可以用于支持网络设备100存储程序代码和数据等。通信模块，可以用于支持网络设备100与其他设备的通信，例如与路由器或交换机的通信。

其中，处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他电子设备交互的设备。

在一个实施例中，当处理模块为处理器，存储模块为存储器，通信模块为收发器时，本实施例所涉及的网络设备可以为具有图11所示结构的网络设备。

本申请实施例还提供一种网络设备，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的视频帧发送方法。

本申请的实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在电子设备上运行时，使得网络设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的视频帧发送方法。

本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中网络设备执行的视频帧发送方法。

另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中网络设备执行的视频帧发送方法。

其中，本实施例提供的网络设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种视频帧发送方法，其特征在于，包括：

网络设备确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于感知应用的互联网协议第6版IPv6网络APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，所述第一标识用于指示所述报文携带的视频帧的属性，所述第二标识用于指示所述视频帧的类型为关键帧、前项关联帧或双向关联帧中的一种；

所述网络设备确定发送所述报文时，如果所述报文携带的所述视频帧的类型为所述关键帧时，选取第一隧道承载所述报文；

所述网络设备确定发送所述报文时，如果所述报文携带的所述视频帧的类型为所述前项关联帧或双向关联帧时，选取第二隧道承载所述报文，所述第一隧道的承载质量高于所述第二隧道的承载质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述APN6报文头还包括第一指示；

所述视频帧的类型为所述关键帧，且所述网络设备的专用缓存存在可用空间时，所述第一指示用于指示所述报文能够占用所述专用缓存，且用于指示占用所述专用缓存的优先级；

所述视频帧的类型为所述前项关联帧或所述双向关联帧，且所述网络设备的专用缓存存在可用空间时，所述第一指示用于指示所述报文不能占用专用缓存，或所述第一指示用于指示所述报文能够占用所述专用缓存，且用于指示占用所述专用缓存的优先级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网络设备的专用缓存无可用空间时，所述APN6报文头还包括第二指示，所述第二指示用于指示所述报文占用所述网络设备的公共缓存的优先级；

其中，携带所述关键帧的报文占用所述公共缓存的优先级高于携带所述前项关联帧的报文占用所述公共缓存的优先级，且携带所述关键帧的报文占用所述公共缓存的优先级高于携带所述双向关联帧的报文占用所述公共缓存的优先级。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网络设备的缓存无可用空间时，所述APN6报文头还包括第三指示，所述第三指示用于指示丢弃所述报文的优先级；

其中，丢弃携带所述关键帧的报文的优先级低于丢弃携带所述前项关联帧的报文的优先级，且丢弃携带所述关键帧的报文的优先级低于携带所述双向关联帧的报文的优先级。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网络设备确定所述报文为重传报文时，所述APN6报文头还包括第四指示，所述第四指示用于指示重传所述报文的优先级；

其中，重传携带所述关键帧的报文的优先级高于丢弃携带所述前项关联帧的报文的优先级，且重传携带所述关键帧的报文的优先级高于携带所述双向关联帧的报文的优先级。

6.一种网络设备，其特征在于，包括：

封装单元，用于确定网络拥塞时，对待发送的视频帧进行基于感知应用的互联网协议第6版IPv6网络APN6报文头扩展的报文封装，封装后的APN6报文头包括第一标识和第二标识，所述第一标识用于指示所述报文携带的视频帧的属性，所述第二标识用于指示所述视频帧的类型为关键帧、前项关联帧或双向关联帧中的一种；

承载单元，用于确定发送所述报文时，如果所述报文携带的所述视频帧的类型为所述关键帧时，选取第一隧道承载所述报文；

所述承载单元还用于，确定发送所述报文时，如果所述报文携带的所述视频帧的类型为所述前项关联帧或双向关联帧时，选取第二隧道承载所述报文，所述第一隧道的承载质量高于所述第二隧道的承载质量。

7.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述APN6报文头还包括第一指示；

所述视频帧的类型为所述关键帧，且所述网络设备的专用缓存存在可用空间时，所述第一指示用于指示所述报文能够占用所述专用缓存，且用于指示占用所述专用缓存的优先级；

所述视频帧的类型为所述前项关联帧或所述双向关联帧，且所述网络设备的专用缓存存在可用空间时，所述第一指示用于指示所述报文不能占用专用缓存，或所述第一指示用于指示所述报文能够占用所述专用缓存，且用于指示占用所述专用缓存的优先级。

8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，

所述网络设备的专用缓存无可用空间时，所述APN6报文头还包括第二指示，所述第二指示用于指示所述报文占用所述网络设备的公共缓存的优先级；

其中，携带所述关键帧的报文占用所述公共缓存的优先级高于携带所述前项关联帧的报文占用所述公共缓存的优先级，且携带所述关键帧的报文占用所述公共缓存的优先级高于携带所述双向关联帧的报文占用所述公共缓存的优先级。

9.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，

所述网络设备的缓存无可用空间时，所述APN6报文头还包括第三指示，所述第三指示用于指示丢弃所述报文的优先级；

其中，丢弃携带所述关键帧的报文的优先级低于丢弃携带所述前项关联帧的报文的优先级，且丢弃携带所述关键帧的报文的优先级低于携带所述双向关联帧的报文的优先级。

10.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，

所述网络设备确定所述报文为重传报文时，所述APN6报文头还包括第四指示，所述第四指示用于指示重传所述报文的优先级；

其中，重传携带所述关键帧的报文的优先级高于丢弃携带所述前项关联帧的报文的优先级，且重传携带所述关键帧的报文的优先级高于携带所述双向关联帧的报文的优先级。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述权利要求1-5中的任一项所述的方法。

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