[发明专利]基于多连接的实时流媒体传输终端与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多连接技术的实时流媒体传输终端与方法，属于计算机的技术领域。

背景技术

在现有的多媒体传输方式下，网络的吞吐能力没有被最大限度的使用。并且，随着网络技术的发展，越来越多的终端设备（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等）同时拥有2G、3G和WiFi等多种接入网络，这为流媒体的实时多连接传输提供了非常合适的应用环境。

多连接传输能够弥补单连接传输的缺点，它可以最大限度地聚合多个网络的有效带宽，实时动态调整各链接的传送量，最大效率的发送流媒体文件，从而提高各连接的有效带宽利用率，提供更好的音视频享受和QoS。

现有的对等互联或点对点P2P流媒体传输是一种多连接传输技术，但是，它在播放前需要对媒体流进行缓存，只有将一部分媒体流全部接收到后，才能播放。缓存必然导致延迟，而且，不同用户的缓存进度不同，使得节目不能同步，因此严格地讲，P2P并非实时传输。再者，在P2P技术中，流媒体数据是在多个终端Peer之间传输而非一对通信终端。因此，P2P流媒体与实时流媒体技术有根本区别。

实时流媒体的特点是：数据是动态变化的，事先无法预知大小；实时性强，对传输延迟与抖动要求较高；音频数据和视频数据之间要求严格同步；数据量大，对网络吞吐量有较高要求。多连接实时流媒体传输面向完全实时的音视频通话，缓存时间极短，通信两端必须保持一致，并不需要像传统多连接应用那样等待流媒体数据传输完成无误后才可以使用。

基于多连接的实时流媒体传输系统，充分考虑流媒体数据的特性，利用传统多连接技术的分块和并发传输的思想，配合RTP/RTP+UDP协议，同时加入多连接质量评估、数据流动态分配、拥塞控制等功能，使得多连接技术能够在实时流媒体数据传输上得以使用，提高了媒体流的传输效率、传输速度、用户体验和贷款利用率。

为了有效解决和探测通信双方是否都具备多连接的特性的问题，目前现有技术的实现方式主要有下述两种：

方案一：通过对多媒体会话描述协议SDP（Session Description Protocol）扩展携带多连接信息。其实施方案是通过在SDP协议中添加描述多连接特性的属性字段，用于支持多连接传输，同时携带多个连接可用地址信息，用于后续的会话协商功能。

该技术方案通过扩展SDP协议来携带多连接信息的方法是可行、有效的，但是，其缺陷是：首先它未考虑单个网卡情况下的多连接特性，该方案一般默认在只有一个网卡时，就不具备多连接特性。只有具备多个网卡时，才具备多连接特性并携带相应的地址端口信息，因此该技术方案不能保证多连接的顺利建立。其次，它只是提供一种信令方面的支持多连接技术的方法，并未考虑到多连接建立后，应如何协调多个连接上的数据传输，例如：如何探测各个连接的可用带宽，以便分配流媒体数据进行传输，当连接状态发生改变时（如从空闲变为拥塞时，或连接丢包情况严重不再适合传输数据时）如何调整数据流的分配策略，以适应这种改变。还有多个连接流媒体数据在对端的排序重组问题。

方案二：通过对数据包包头扩展携带多连接地址信息。其实施方案是先以单连接的方式建立连接，并在数据传输过程中，周期检测是否有新的可用的地址端口可以使用，如果有新的可用的地址端口，就将该可用的地址端口信息填入扩展的数据包包头传送给接收端；接收端收到此信息后，会检测判断自己是否同样具有的新的可用的地址端口，并将检测判断结果反馈给发送端。如果接收端同样支持建立新的连接的条件，则发送端和接收端根据各自的新的可用的地址端口信息建立新的连接。

该技术方案使用数据包包头携带多连接信息，虽然可以达到建立多个连接的目的，但其缺陷是：，浪费了过多的时间用于检测发送端或接收端是否支持新的可用的地址端口信息，也会增加包头的字节大小，使得同样字节大小的数据包携带的有用数据信息更少，同时，通过在已经建立单连接的基础上继续添加可用的连接的方法，在数据传输的初始阶段，很可能并不能达到最大范围的聚合有效带宽的目的，因此该技术方案的效果往往是不能让人满意。

为有效解决多个连接上数据传输的问题，目前现有技术实现方式主要是：