[发明专利]一种实时视频传输方法和系统

说明书

本发明涉及一种实时视频传输方法和系统。方法包括发送端将视频流切分为数据包且按顺序发送出去，记录数据包的初次发送时间和上次发送时间；接收端接收数据包，根据编号判断数据包是否有丢包、乱序或重复，记录丢失包的序号；接收端每间隔负确认间隔t₁检查丢失的数据包，如果有，将丢包的序号和收到的数据包的序号范围封装在负确认包中，发给发送端，每间隔正确认间隔t₂检查丢失的数据包，如果没有丢包，将收到的数据包的序号范围封装在一个正确认包中，发给发送端；发送端接收来自各个接收端的确认包，统计接收数和丢失数；判断是否需要重传，若需要则重传。本发明的方法和系统联合正确认和负确认机制，更好地应对突发性丢包和数据延迟。

技术领域

本发明属于视频数据传输领域，具体涉及一种实时视频传输方法和系统。

背景技术

无线局域网(WLAN)等无线传输技术被广泛用于小范围的高容量数据通信，例如在课堂或会议室中传输实时视频流。但是，比起有线传输，无线传输具有高误码率和高丢包率的缺点，使得实时视频流的传输品质受到影响。为了克服丢包的问题，可以在网络协议栈的不同层级采取措施，例如802.11协议在单播模式下会进行有限次数的重传，从而可以将丢包率控制在0.1％以下；TCP协议通过传输层的重传，可完全克服丢包；然而，上述措施只适用于单播模式。为了节约带宽，通常希望在一对多的视频传输中采用组播或广播模式。在组播或广播模式下，802.11协议以及UDP协议均不会重传，这往往会导致最终丢的包率高到不可接受(例如2％-10％)，导致视频流出现严重的画质降低。

为了减小或者消除组播或广播模式下的丢包问题，业界已经提出了多种可靠的组播协议，例如NORM，PGM等。其核心思想一般都包括让接收端检测丢包，并发送“负确认包(NAK)”到发送端，让发送端重发丢失的包。

这些可靠的组播协议的确能实现可靠的数据传输(即消除了丢包)，但往往对数据传输的延迟优化不够，多次的重传可造成较大的延迟。实时视频流的传输要求较高的画面质量，但同时也要求画面延迟足够低，好的实时视频组播协议需要合理的兼顾这两方面的要求。

WLAN这样的高丢包率网络的另一个挑战是，丢包往往具有突发性，即大部分时间丢包率处于较低水平，但一些较短的时间段内(如0.1-2秒)，丢包率变得很高，甚至完全不通，这通常是突发的干扰或障碍物遮挡(如行人)造成的。在这些时间段内，前述负确认包(NAK)也可能丢失，为此还需要采用重复发送负确认包等措施来确保可靠的传输，这同时增加了延迟和网络带宽的占用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种实时视频传输方法和系统，能解决组播或广播模式下突发性的丢包问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种实时视频传输方法，包括以下步骤：

(1)发送端将视频流按顺序切分为适合传输的数据包，并按顺序编号，将编号附加于数据包中进行传输；

(2)发送端将所述数据包按顺序发送出去，并记录每个数据包的初次发送时间和上次发送时间；

(3)接收端接收所述数据包，根据编号判断所述数据包是否有丢包、乱序或重复，根据判断结果修正乱序和重复的数据包，并记录丢失包的序号；

(4)接收端每间隔负确认间隔t₁检查丢失的数据包，如果有，将丢包的序号和收到的数据包的序号范围封装在一个负确认包中，发给发送端，

接收端每间隔正确认间隔t₂检查丢失的数据包，如果没有丢包，将收到的数据包的序号范围封装在一个正确认包中，发给发送端；

(5)发送端接收来自各个接收端的确认包，对每个数据包的接收数和丢失数进行统计；

(6)判断每个数据包需要重传或放弃重传。