视频网络传输控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种视频网络传输控制方法和系统，包括发送控制端和接收控制端，以及发送数据端和接收数据端；所述发送控制端与接收控制端以控制通道传输，传输协议为UDP协议；所述控制通道，用于在发送控制端与接收控制端之间通过UDP协议发送和响应控制消息；所述发送数据端与接收数据端以数据通道传输，传输协议为UDP协议；所述数据通道，用于在发送数据端与接收数据端之间推送发送数据端已经缓存的一个或者多个视频数据包。其实现了在恶劣网络环境下高速可靠的视频传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种视频传输控制技术，具体地涉及一种恶劣网络环境下高速可靠的视频网络传输控制方法和系统。
技术介绍
现有基于MCU(Multipoint Control Unit，多点控制单元)的视频系统，一般包括编码端、MCU服务端和解码端。其中，MCU服务端是视频系统中的重要组成部分，它的作用主要是协调和控制编码端与解码端之间的视频数据传输。视频系统的一项重要功能就是实现视频的实时传输，一般传输视频数据所采用的传输协议是TCP(Transmission Control Protocol)协议或者UDP(User Datagram Protocol)协议。TCP协议比较可靠，它是一种面向连接的、基于字节流的运输层通信协议。使用TCP协议可以保证数据传输的可靠性，但是这种可靠性是建立在丢失数据的重传之上。例如，发送端将一个视频数据段发送出去的同时会启动一个重发定时器，如果该重发定时器超过预定时间也没有接收到接收端的确认信息，那么发射端会重传该数据段。这样不但增加了传输的数据量，而且牺牲了视频数据传输的实时性，造成视频图像的延时。UDP协议是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。传输数据之前源端和终端是不需要建立连接的，发送数据时也不需要确认是否正确接收。由于使用UDP协议传输数据具有发送效率高、实时性强的优点，使用UDP协议进行视频数据传输是目前大多数视频系统选择的方式。但是现有的UDP协议无法保证数据传输的可靠性，一旦视频出现数据包丢失，那么解码图像很可能出现质量严重下降，例如马赛克的出现。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种视频网络传输控制方法和系统，其实现了在恶劣网络环境下高速可靠的视频传输。为实现上述目的，本专利技术提供了一种视频网络传输控制系统，包括发送控制端和接收控制端，以及发送数据端和接收数据端；所述发送控制端与接收控制端以控制通道传输，传输协议为UDP协议；所述发送控制端，用于与接收控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算RTT、调整发送频率、丢包重传机制；所述接收控制端，用于响应发送控制端，与发送控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算丢包率、提供数据读出；所述控制通道，用于在发送控制端与接收控制端之间通过UDP协议发送和响应控制消息；所述控制消息包括协商窗口大小、发送确认包、发送心跳消息、关闭通道；所述发送数据端与接收数据端以数据通道传输，传输协议为UDP协议；所述数据通道，用于在发送数据端与接收数据端之间推送发送数据端已经缓存的一个或者多个视频数据包；所述控制通道和数据通道都采用基于UDP传输协议传输，但传输的内容不同，控制通道传输控制消息，数据通道传输视频数据包。为实现本专利技术目的，还提供一种视频网络传输控制方法，包括如下步骤：发送控制端和接收控制端通过UDP协议握手，建立UDP传输通道；将视频数据推送到发送数据端的发送缓冲区；并由发送缓冲区通过数据通道将所述视频数据推送出去；接收数据端接收数据通道推送出来的视频数据的数据包，并插入到接收缓冲区；在视频数据传输完毕后，将网络传输链路链接关闭。本专利技术的视频网络传输控制方法和系统，针对在高延迟、高抖动、高丢包率的条件下，为网络流和大文件的快速可靠传输提供一种解决方法。特别是在跨海、跨运营商、长距离等条件下，网络的抖动、延迟、丢包是不可避免的，由于TCP协议本身的限制，传输速度无法提高。通过单边加速、UDT(UDP-based Data Transfer Protocol，基于UDP的数据传输协议)、QUIC(Quick UDP Internet Connections，快速UDP互联网连接)等方案，可以获得部分提升，但远远达不到高清码率、大文件等的传输要求。本专利技术对恶劣网络条件下的高速传输，做了针对性优化，通过丢包快速发现、双UDP可靠传输模式、丢包恢复方法，经检测，其在丢包率达到30％的条件下，也可以稳定传输。附图说明图1是本专利技术实施例的视频网络传输控制方法流程图；图2是本专利技术实施例的视频网络传输控制系统示意图。具体实施方式下面将参考附图1～2对本专利技术中详细的代表性实施例进行描述。本专利技术实施例的视频网络传输控制系统，如图1所示，具有发送控制端(Control Sender)和接收控制端(Control Recover)，以及发送数据端(Data Sender)和接收数据端(Data Recover)；所述发送控制端与接收控制端以控制通道传输，传输协议为UDP协议；所述发送控制端，用于与接收控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括但不限于计算RTT(Round-Trip Time，往返时延)、调整发送频率、丢包重传机制等；所述接收控制端，用于响应发送控制端，与发送控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括但不限于计算丢包率、提供数据读出等；所述控制通道，用于在发送控制端与接收控制端之间通过UDP协议发送和响应控制消息；所述控制消息包括但不限于协商窗口大小、发送确认包、发送心跳消息、关闭通道等。所述发送数据端与接收数据端以数据通道传输，传输协议为UDP协议；所述数据通道，用于在发送数据端与接收数据端之间推送发送数据端已经缓存的一个或者多个视频数据包。所述控制通道和数据通道都采用基于UDP传输协议传输，但传输的内容不同，控制通道传输控制消息，数据通道传输视频数据包。其中，发送控制端(Control Sender)与接收控制端利用UDP传输协议进行通信，相互发送和响应控制消息，并根据控制消息分别控制发送数据端和接收数据端。其中，所述发送控制端控制发送数据端，计算RTT(Round-Trip Time，往返时延)、调整发送频率、丢包重传机制等；所述接收控制端控制接收数据端，计算丢包率、提供数据读出等；所述数据发送端，包括发送缓冲区，用于对发送数据包进行列表排队并缓存发送。所述数据接收端，包括接收缓冲区，用于在数据接收端接收到数据包进行列表排队并缓存。本专利技术中，通过控制通道和数据通道之间分别使用UDP协议，满足通道的可靠性，提升可靠性、及时性，使视频传输获得较好的可靠保证。作为一种较佳的实施例，每个发送数据包不大于1k数据量，并保证在1个MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)范围内；每个发送数据包在列表中有唯一编号，易于管理；每个发送数据包会发送三次，尽量减少丢包，在发现丢包较多时，则少发送，确认已经发送所丢包已经收到后，再发送新包，从而通过牺牲带宽换取可靠性和及时性；发送数据包虽然有编号，但接收方接收数据包并不保证顺序。下面详细说明本专利技术实施例的视频网络传输控制方法，如图2所示，包括如下步骤：步骤S100，发送控制端(Control Sender)和接收控制端(Control Recover)通过UDP协议握手，建立UDP传输通道；具体地，所述步骤S100包括如下步骤：步骤S110，通过配置启动参数，同步控制发送控制端和接收控制端的IP、UDP端口等信息；步骤S120，接收控制端(Control Recover)在所述UDP端口上监听服务；步骤S130，发送控制端(Control Sender)通过UDP协议，向所述UDP端口发起建立链接命令本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频网络传输控制系统，其特征在于，包括发送控制端和接收控制端，以及发送数据端和接收数据端；所述发送控制端与接收控制端以控制通道传输，传输协议为UDP协议；所述发送控制端，用于与接收控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算RTT、调整发送频率、丢包重传机制；所述接收控制端，用于响应发送控制端，与发送控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算丢包率、提供数据读出；所述控制通道，用于在发送控制端与接收控制端之间通过UDP协议发送和响应控制消息；所述控制消息包括协商窗口大小、发送确认包、发送心跳消息、关闭通道；所述发送数据端与接收数据端以数据通道传输，传输协议为UDP协议；所述数据通道，用于在发送数据端与接收数据端之间推送发送数据端已经缓存的一个或者多个视频数据包；所述控制通道和数据通道都采用基于UDP传输协议传输，但传输的内容不同，控制通道传输控制消息，数据通道传输视频数据包。

【技术特征摘要】
1.一种视频网络传输控制系统，其特征在于，包括发送控制端和接收控制端，以及发送数据端和接收数据端；所述发送控制端与接收控制端以控制通道传输，传输协议为UDP协议；所述发送控制端，用于与接收控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算RTT、调整发送频率、丢包重传机制；所述接收控制端，用于响应发送控制端，与发送控制端之间建立UDP协议的控制通道，包括计算丢包率、提供数据读出；所述控制通道，用于在发送控制端与接收控制端之间通过UDP协议发送和响应控制消息；所述控制消息包括协商窗口大小、发送确认包、发送心跳消息、关闭通道；所述发送数据端与接收数据端以数据通道传输，传输协议为UDP协议；所述数据通道，用于在发送数据端与接收数据端之间推送发送数据端已经缓存的一个或者多个视频数据包；所述控制通道和数据通道都采用基于UDP传输协议传输，但传输的内容不同，控制通道传输控制消息，数据通道传输视频数据包。2.根据权利要求1所述的视频网络传输控制系统，其特征在于，所述数据发送端，包括发送缓冲区，用于对发送数据包进行列表排队并缓存发送；所述数据接收端，包括接收缓冲区，用于在数据接收端接收到数据包进行列表排队并缓存。3.根据权利要求1或2所述的视频网络传输控制系统，其特征在于，所述每个发送数据包不大于1k数据量，并保证在1个MTU范围内；每个发送数据包在列表中有唯一编号。4.一种视频网络传输控制方法，包括如下步骤：发送控制端和接收控制端通过UDP协议握手，建立UDP传输通道；将视频数据推送到发送数据端的发送缓冲区；并由发送缓冲区通过数据通道将所述视频数据推送出去；接收数据端接收数据通道推送出来的视频数据的数据包，并插入到接收缓冲区；在视频数据传输完毕后，将网络传输链路链接关闭。5.根据权利要求4所述的视频网络传输控制方法，其特征在于，所述发送控制端与接收控制端建立UDP传输通道，包括如下步骤：通过配置启动参数，同步控制发送控制端和接收控制端的IP、UDP端口信息；接收控制端在所述UDP端口上监听服务；发送控制端通过UDP协议，向所述UDP端口发起建立链接命令，二者建立传输通道；发送控制端向接收控制端发送包含数据发送端的数据发送IP、UDP端口的第一握手消息；接收控制端接收到第一握手消息后，向发送控制端响应包含数据接收端的数据接收IP、UDP端口的第二握手消息；发送控制端接收到包含数据接收端的数据接收IP、UDP端口的第二握手消息，完成发送控制端和接收控制端双方，以及数据通道的链接建立。6.根据权利要求4所述的视频网络传输控制方法，其特征在于，所述将视频数据推送到发送数据端的发送缓冲区，包括下列步骤：步骤A1，发送控制端...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔志刚，
申请(专利权)人：北京东方嘉禾文化发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11