基于网状多流冗余视频传输系统

本发明涉及计算机，尤其涉及一种基于网状多流冗余视频传输系统。

背景技术：

1、随着互联网技术的发展，网络视频直播逐渐成为人们日常生活的一部分，视频传输正占据越来越多的带宽等互联网资源，人们对视频传输质量的要求也在不断提高。尽管视频转发服务器普遍存在，但在高峰时段，视频观众仍然遭受低质量体验的困扰，因为现有的内容传送网络不足以处理大规模并发流媒体。近年来web 3.0迅速的崛起为重新考虑和应用经典的点对点网络提供了新的推动力。

2、然而，在传统的点对点网络中，由于视频的观众具有高度动态性，上游观众的加入或离开行为经常打断实时流媒体的传输，导致下游观众观看直播视频体验较差的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明实施例提供了一种基于网状多流冗余视频传输系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。能够解决上游观众的加入或离开行为经常打断实时流媒体的传输，导致下游观众观看直播视频体验较差的问题。

2、本发明的一个方面提供了一种基于网状多流冗余视频传输系统，包括：

3、视频转发终端，用于：响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中，并将视频数据包转发至内容分发终端；确定编码缓冲区中复制的视频数据包对应的复制数量；在复制数量等于预设视频数据包数量的情况下，基于预设编码方式、预设冗余数据包数量和编码缓冲区中复制的视频数据包，编码生成与预设冗余数据包数量对应的冗余数据包，并将冗余数据包转发至内容分发终端；预设视频数据包数量用于指示一个数据包编码组中的视频数据包数量，预设冗余数据包数量用于指示一个数据包编码组中的冗余数据包数量；初始化编码缓冲区；执行响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中的步骤；

4、内容分发终端，用于：在接收到视频数据包或者冗余数据包的情况下，将视频数据包或者冗余数据包分发至至少一个上游终端；每个上游终端分别与内容分发终端建立有通信连接；

5、上游终端，用于：在接收到视频数据包或冗余数据包的情况下，将视频数据包或冗余数据包转发至至少一个下游终端。

6、可选地，视频转发终端还用于：在复制数量小于预设视频数据包数量的情况下，执行响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中，并将视频数据包转发至内容分发终端的步骤。

7、可选地，将视频数据包转发至内容分发终端之前，视频转发终端，还用于：按照视频数据包对应的转发顺序确定视频数据包对应的数据包序号，并添加到视频数据包的包头中；

8、将冗余数据包转发至内容分发终端之前，视频转发终端，还用于：按照冗余数据包对应的转发顺序确定冗余数据包对应的数据包序号，并添加到冗余数据包的包头中。

9、通过转发子流将视频数据包转发至第一下游终端，将冗余数据包转发至第二下游终端之前，上游终端，还用于：获取目标模值；通过目标模值，对视频数据包对应的数据包序号或者冗余数据包对应的数据包序号进行取模操作，得到取模结果；基于取模结果，确定各条转发子流发送的视频数据包或者冗余数据包。

10、可选地，上游终端，还用于：在接收到视频数据包或冗余数据包的情况下，按照接收顺序，确定视频数据包对应的数据包序号或冗余数据包对应的数据包序号，并添加到包头中；

11、通过转发子流将视频数据包转发至第一下游终端，将冗余数据包转发至第二下游终端之前，上游终端，还用于：获取目标模值；通过目标模值，对视频数据包对应的数据包序号或者冗余数据包对应的数据包序号进行取模操作，得到取模结果；基于取模结果，确定用于转发视频数据包的转发子流和用于转发冗余数据包的转发子流。

12、可选地，视频转发终端，还用于：分别为视频数据包和冗余数据包添加编码组标识和数据包标识；编码组标识用于指示视频数据包和冗余数据包所属的数据包编码组，数据包标识用于指示视频数据包和冗余数据对应的数据包类型；

13、下游终端，用于：基于预设视频数据包数量、编码组标识和数据包标识，确定当前数据包编码组中的视频数据包是否全部接收；在当前数据包编码组中的视频数据包存在丢包的情况下，基于当前数据包编码组中的冗余数据包和接收到的视频数据包解码，还原当前数据包编码组中的全部视频数据包。

14、可选地，上游终端，还用于：在接收到视频数据包或者冗余数据包的情况下，基于数据包标识，确定各条转发子流发送的视频数据包或者冗余数据包。

15、可选地，转发子流对应的子流数量为预设冗余数据包数量与视频数据包数量之和。

16、可选地，视频转发终端，还用于：基于预设视频数据包数量和预设冗余数据包数量，确定目标模值；将目标模值发送至内容分发终端；

17、内容分发终端，还用于：在接收到目标模值的情况下，将目标模值发送至至少一个上游终端。

18、可选地，响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中，并将视频数据包转发至内容分发终端之前，视频转发终端，还用于：获取上游终端与下游终端之间的丢包测试结果；基于丢包测试结果，确定预设冗余数据包数量的值和预设视频数据包数量的值。

19、可选地，预设编码方式包括里德-所罗门编码方式或者异或编码方式。

20、本发明的基于网状多流冗余视频传输系统，通过视频转发终端接收视频数据包复制到编码缓存区中，并转发至内容分发终端；在复制数量等于预设视频数据包数量的情况下，编码生成冗余数据包，并将冗余数据包转发至内容分发终端；初始化编码缓冲区；执行响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中的步骤；通过内容分发终端在接收到视频数据包或者冗余数据包的情况下，将视频数据包或者冗余数据包分发至至少一个上游终端；通过上游终端，在接收到视频数据包或冗余数据包的情况下，将视频数据包或冗余数据包转发至至少一个下游终端；能够解决上游观众的加入或离开行为经常打断实时流媒体的传输，导致下游观众观看直播视频体验较差的问题；在视频转发终端中引入轻量级冗余编码功能，当上游用户离开时，虽然该上游用户向下游用户的数据传输中断，但下游用户能够通过冗余机制解码产生视频播放需要的视频数据包，使得下游用户能够继续播放，从而避免了下游用户观看中断，提高了下游用户的观看体验。同时，通过旁路传输的方式，使得视频转发终端在转发视频数据包的过程中不会因为冗余编码而被阻塞，进而能够降低转发的延迟。

21、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

22、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

技术特征：

1.一种基于网状多流冗余视频传输系统，其特征在于，所述视频传输系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频转发终端还用于：在所述复制数量小于所述预设视频数据包数量的情况下，执行所述响应于接收到的视频数据包，将所述视频数据包复制到编码缓存区中，并将所述视频数据包转发至内容分发终端的步骤。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述将所述视频数据包转发至内容分发终端之前，所述视频转发终端，还用于：按照所述视频数据包对应的转发顺序确定所述视频数据包对应的数据包序号，并添加到所述视频数据包的包头中；

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上游终端，还用于：在接收到所述视频数据包或所述冗余数据包的情况下，按照接收顺序，确定所述视频数据包对应的数据包序号或所述冗余数据包对应的数据包序号，并添加到包头中；

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频转发终端，还用于：分别为所述视频数据包和所述冗余数据包添加编码组标识和数据包标识；所述编码组标识用于指示所述视频数据包和所述冗余数据包所属的数据包编码组，所述数据包标识用于指示所述视频数据包和所述冗余数据对应的数据包类型；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述上游终端，还用于：在接收到所述视频数据包或者所述冗余数据包的情况下，基于所述数据包标识，确定确定各条转发子流发送的视频数据包或者冗余数据包。

7.根据权利要求3至6任一所述的系统，其特征在于，所述转发子流对应的子流数量为所述预设冗余数据包数量与所述视频数据包数量之和。

8.根据权利要求3至4任一所述的系统，其特征在于，所述视频转发终端，还用于：基于所述预设视频数据包数量和所述预设冗余数据包数量，确定所述目标模值；将所述目标模值发送至所述内容分发终端；

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述响应于接收到的视频数据包，将所述视频数据包复制到编码缓存区中，并将所述视频数据包转发至内容分发终端之前，所述视频转发终端，还用于：获取所述上游终端与所述下游终端之间的丢包测试结果；基于所述丢包测试结果，确定所述预设冗余数据包数量的值和所述预设视频数据包数量的值。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设编码方式包括里德-所罗门编码方式或者异或编码方式。

技术总结本发明提供一种基于网状多流冗余视频传输系统，包括：视频转发终端接收视频数据包复制到编码缓存区中，并转发至内容分发终端；在复制数量等于预设视频数据包数量的情况下，生成冗余数据包，并将冗余数据包转发至内容分发终端；初始化编码缓冲区；执行响应于接收到的视频数据包，将视频数据包复制到编码缓存区中的步骤；通过内容分发终端在接收到视频数据包或者冗余数据包的情况下，将视频数据包或者冗余数据包分发至至少一个上游终端；通过上游终端，在接收到视频数据包或冗余数据包的情况下，将视频数据包或冗余数据包转发至至少一个下游终端；能够解决上游观众的加入或离开行为打断实时流媒体的传输，导致下游观众观看直播视频体验较差的问题。技术研发人员：张欢欢,周安福,安聪凯,马华东受保护的技术使用者：北京邮电大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25