CN115766519A - 便携通信设备的数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了便携通信设备的数据传输方法及系统，通过发送方HTCP区对发送方发送来的数据进行打包，通过UDP方式将数据发送出去，接收方通过UDP接收到数据后，由接收方HTCP区判断所述HTCP格式的数据是否存在丢包，若判断存在丢包；接收方的HTCP区减少请求重传超时值，关闭拥塞控制，接收方的HTCP区将HTCP格式的丢包数据的包序列号发送给所述发送方，并请求发送方重新发送所述包序列号对应的丢包数据，相比现有的TCP或者UDP传输，本发明在保证可靠的基础上尽量地缩短端到端的传输时延，以获取可靠性和实时性之间的最佳平衡点，并且可以在对实时性要求更高的情况下将可靠性扩展为部分可靠性以换取更高的实时性。

Description

便携通信设备的数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及便携通信设备的数据传输方法及系统。

背景技术

现有的便携通信设备一般采用UDP传输音视频媒体数据，相比TCP保证可靠传输的重传、拥塞控制机制，UDP更大的优势是实时，适合于视频会议系统、监控系统、VOIP等实时性要求比较高的媒体传输。但这种采用UDP传输音视频媒体数据的便携通信设备却无法在野外应用，由于野外更多采用无线方式传输，其网络环境更加复杂，网络丢包、抖动、延时都很严重，即使采用网络丢包恢复的FEC机制，也难以达到比较好的音视频传输效果。

发明内容

本发明提供了便携通信设备的数据传输方法及系统，用于解决现有的便携通信设备无法应用在野外或者其他复杂网络环境中的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种便携通信设备的数据传输方法，包括以下步骤：

发送方的HTCP区对发送方发送来的数据进行打包，形成HTCP格式的数据；

接收方的HTCP模块判断所述HTCP格式的数据是否存在丢包，若判断存在丢包；

接收方的HTCP模块减少请求重传超时值，关闭拥塞控制，接收方的HTCP模块将HTCP格式的丢包数据的包序列号发送给所述发送方HTCP，并请求发送方重新发送所述包序列号对应的丢包数据。

优选的，接收方的HTCP模块判断HTCP格式的数据是否存在丢包，具体包括以下步骤：

判断所述HTCP格式的数据的包序列号或时间戳是否存在异常，若包序列号或时间戳存在异常，则判断所述HTCP格式的数据存在丢包。

优选的，判断所述HTCP格式的数据的包序列号是否存在异常，具体为：

当接收到的所述数据的包序列号连续跳过期待序号多次时，判断所述数据的包序列号存在异常。

优选的，发送方的HTCP模块对发送方发送来的数据进行打包前，还包括以下步骤：

发送方的应用层将发送方发送来的数据丢到“发送队列”，等待HTCP模块进行打包处理。

优选的，发送方的HTCP模块对发送方发送来的数据进行打包后，将打包形成的HTCP格式的数据丢到“发送缓存”等待接收方的HTCP模块进行丢包重发请求并重发。

优选的，接收方的UDP模块当判断所述HTCP格式的数据未丢包时，直接将所述HTCP格式的数据丢到“接收缓存”，并形成确认信息丢到“确认队列”，并通知发送方数据已经收到。

一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明中的便携通信设备的数据传输方法及系统，通过HTCP模块对发送方发送来的数据进行打包，再由接收方的UDP模块判断所述HTCP格式的数据是否存在丢包，若判断存在丢包；接收方的HTCP模块减少请求重传超时值，关闭拥塞控制，接收方的HTCP模块将HTCP格式的丢包数据的包序列号发送给所述发送方，并请求发送方重新发送所述包序列号对应的丢包数据，相比现有的TCP或者UDP传输，本发明中HTCP技术能利用TCP可靠传输机制，并结合UDP传输实时性，实现媒体数据的可靠快速传输。在保证可靠的基础上尽量地缩短端到端的传输时延，以获取可靠性和实时性之间的最佳平衡点，并且可以在对实时性要求更高的情况下将可靠性扩展为部分可靠性以换取更高的实时性。

2、传统TCP的重传超时值相对实时数据传输偏大，而本发明中HTCP通过设置参数可以在避免过度重传的情况下不同程度地减少重传超时值，以实现尽可能快的重传。

3、传统TCP在复杂恶劣的网络传输中发生丢包时，其内置的拥塞控制算法会大大降低发送速度。而本发明中HTCP具备TCP的基本拥塞控制算法，但可以通过设置将其关闭。

4、传统TCP在传输数据前需要建立端到端的连接，会引入一定的时延。而本发明中HTCP没有连接概念，直接开始数据传输。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种服务器多架构存储系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例一：

本发明中的便携通信设备的数据传输方法及系统，使用传统的一体化便携通信设备UDP实时媒体传输技术以及TCP可靠性通信传输技术、网络丢包恢复FEC技术，结合华通HT-VSYS声像综合专利技术，以及华通科技视频会议技术，形成一款新型的一体化便携通信设备复杂网络环境媒体可靠传输HTCP技术。

该技术的流量控制、超时重传、拥塞控制基于TCP的相应算法，在其基础上为实时性快速传输做了优化，其具体优化算法是针对TCP重传机制进行改进，减少重传超时值，选择性重传，只重传真正丢失的数据，避免过度重传；该HTCP技术认为丢包时，不用等待超时，直接重传，改善了丢包时的传输速度；该HTCP技术HTCP针对TCP的拥塞控制算法进行优化，降低平均延迟，达到实时传输的效果；该HTCP技术仿照UDP的无连接，降低连接时延。

如图1所示，本发明中的便携通信设备的数据传输方法，包括以下步骤：

应用层发送媒体数据时，不是直接通过UDP方式发送，而是将数据丢到发送队列，等待HTCP模块进行处理，HTCP模块按照其协议格式对媒体数据进行打包后，形成HTCP格式数据丢到发送缓存等待UDP模块发送，其发送缓存大小可以根据具体网络情况进行设定，以备接收方请求重发。

UDP模块接收到HTCP格式数据后，通过HTCP先判断接收的数据是否正常，数据正常则直接将数据丢到接收缓存，并形成确认信息丢到确认队列，通知发送方数据已经收到(如图1黑线所示)。如果数据不正常(通常表现为序列号或时间戳异常)，表示已经有丢包，并把所丢数据包序列号告知发送方，请求重发该数据包(如图1虚线所示)。HCTP模块对接收缓存进行处理后，形成处理后的媒体数据，通知应用层读取媒体数据。

其中，数据是否正常具体是通过时间戳判断接收的包是否平滑来判断，具体为：

将视频RTP时间戳设置为视频内容的采样时间戳，必须使用90kHz的时钟频率，如果帧率为30帧，则每帧视频数据包时间戳步长为90000/30＝3000，也就是说后一帧数据包的时间戳比前一帧数据包的时间戳大3000，接收方接收到数据包后，比对前一帧时间戳以及时间间隔，从而确定是否有网络抖动和时延等异常情况。

HTCP模块接收端减少请求重传超时值，并且将超时重传做成可配置参数，关闭拥塞控制，尽可能的实现快速重传，减少媒体因传输引起的时延。

此外，在本实施例中，还公开了一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

综上可知，本发明中的HTCP技术采用UDP无连接方式，优化TCP的重传、拥塞控制和流量控制，结合UDP的实时和TCP可靠传输优势，更好的解决了恶劣网络环境下的音视频传输问题，传统TCP的重传超时是为互联网普通数据传输而设计，超时值相对实时数据传输而言偏大，而本发明中HTCP通过设置参数可以在避免过度重传的情况下不同程度地减少重传超时值，以实现尽可能快的重传。

此外，当收到的数据确认包序号跳过了此时的期待序号且连续累计多次(次数可设置)时，本发明中的HTCP技术认为发生丢包，不用等待超时，直接重传，从而改善了丢包时的传输速度。

此外，传统TCP为互联网传输数据而设计，一旦发生丢包，其内置的拥塞控制算法会大大降低发送速度。而本发明中的HTCP技术具备TCP的基本拥塞控制算法，但可以通过设置将其关闭。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送方的HTCP区对发送方发送来的数据进行打包，形成HTCP格式的数据；

接收方的HTCP模块判断所述HTCP格式的数据是否存在丢包，若判断存在丢包；

接收方的HTCP模块减少请求重传超时值，关闭拥塞控制，接收方的HTCP模块将HTCP格式的丢包数据的包序列号发送给所述发送方HTCP，并请求发送方重新发送所述包序列号对应的丢包数据。

2.根据权利要求1所述的便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，接收方的HTCP模块判断HTCP格式的数据是否存在丢包，具体包括以下步骤：

判断所述HTCP格式的数据的包序列号或时间戳是否存在异常，若包序列号或时间戳存在异常，则判断所述HTCP格式的数据存在丢包。

3.根据权利要求2所述的便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，判断所述HTCP格式的数据的包序列号是否存在异常，具体为：

当接收到的所述数据的包序列号连续跳过期待序号多次时，判断所述数据的包序列号存在异常。

4.根据权利要求1所述的便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，发送方的HTCP模块对发送方发送来的数据进行打包前，还包括以下步骤：

发送方的应用层将发送方发送来的数据丢到“发送队列”，等待HTCP模块进行打包处理。

5.根据权利要求4所述的便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，发送方的HTCP模块对发送方发送来的数据进行打包后，将打包形成的HTCP格式的数据丢到“发送缓存”等待接收方的HTCP模块进行丢包重发请求并重发。

6.根据权利要求5所述的便携通信设备的数据传输方法，其特征在于，接收方的UDP模块当判断所述HTCP格式的数据未丢包时，直接将所述HTCP格式的数据丢到“接收缓存”，并形成确认信息丢到“确认队列”，并通知发送方数据已经收到。

7.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6任一所述方法的步骤。

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