webrtc QOS方法(概述篇):

本文介绍了WebRTC中用于提高服务质量(QoS)的几种关键技术,包括NACK(负确认)、FEC(前向纠错)、SVC(空间可伸缩视频编码)。NACK通过接收端在检测到丢包后发送反馈,让发送端重新发送丢失的数据包。FEC则在发送端添加冗余信息,允许接收端在丢包时恢复数据。SVC利用时间可适性算法减少丢包对视频传输的影响。此外,还提到了JitterBuffer、IDRRequest等其他QoS策略。

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        目前总结出webrtc用于提升QOS的方法有:

        NACK、FEC、SVC、JitterBuffer、IDR Request、PACER、Sender Side BWE、VFR(动态帧率调整策略)、AVSync(音视频同步)、动态分辨率调整。

        与NACK对应的是ACK,ACK是到达通知技术。以TCP为例,他可靠因为接收方在收到数据后会给发送方返回一个“已收到数据”的消息(ACK),告诉发送方“我已经收到了”,确保消息的可靠。NACK也是一种通知技术,只是触发通知的条件刚好的ACK相反,在未收到消息时,通知发送方“我未收到消息”,即通知未达。

        NACK是在接收端检测到数据丢包后,发送NACK报文到发送端;发送端根据NACK报文中的序列号,在发送缓冲区找到对应的数据包,重新发送到接收端。NACK需要发送端发送缓冲区的支持,RFC5104定义NACK数据包的格式。若在JB缓冲时间内接收端收到发送端重传的报文,就可以解决丢包问题。对应上图发送端的RTCP RTPFB。

        具体请参考:

        一、NACK

        与NACK对应的是ACK,ACK是到达通知技术。以TCP为例,他可靠因为接收方在收到数据后会给发送方返回一个“已收到数据”的消息(ACK),告诉发送方“我已经收到了”,确保消息的可靠。NACK也是一种通知技术,只是触发通知的条件刚好的ACK相反,在未收到消息时,通知发送方“我未收到消息”,即通知未达。

        NACK是在接收端检测到数据丢包后,发送NACK报文到发送端;发送端根据NACK报文中的序列号,在发送缓冲区找到对应的数据包,重新发送到接收端。NACK需要发送端发送缓冲区的支持,RFC5104定义NACK数据包的格式。若在JB缓冲时间内接收端收到发送端重传的报文,就可以解决丢包问题。对应上图发送端的RTCP RTPFB。

        具体请参考:

        webrtc QOS方法一(NACK实现)_EveryDayOneHour的博客-优快云博客

        二、FEC

        FEC是发送端在发送报文的时候,将之前的旧包也打包到新包里面,若接收端有丢包,就用新包里面冗余的旧包恢复数据。

        webrtc实现该冗余功能,有三种方式:

        1、RED就是RFC2198冗余。将前面的报文直接打入到新包里面,在接收端解析主包和冗余包。

        2、ULPFEC,目前webrtc仅将SVC编码的Level 0视频帧打包成FEC,保证视频的相对流畅。用到的协议是:RFC5109。

         3、FLEXFEC较ULPFEC,增加纵向OXR运算。增加网络抗丢包能力。      

        具体请参考 :

webrtc QOS方法二(FEC)_EveryDayOneHour的博客-优快云博客

        三、SVC

        webrtc的VPX用到的是时间可适性(Temporal Scalability)算法。通过改变一个GOP内帧的线性参考关系。防止网络丢包对视频传输造成的影响。 

        具体请参考:

### Qt与WebRTC的技术集成和实现详解 #### 一、Qt简介及其多媒体支持能力 Qt是一款跨平台C++图形用户界面库,不仅提供丰富的GUI组件,还具备强大的网络编程接口以及多媒体处理功能。通过Qt Multimedia模块可以方便地操作摄像头、麦克风等设备采集音视频数据流,并能播放多种格式的媒体文件。 #### 二、WebRTC概述及特性优势 WebRTC是一个开源项目,旨在为网页浏览器和个人计算机之间实现实时通讯(RTC)服务。它允许直接在HTML5页面上嵌入高质量语音通话、视频聊天等功能而无需安装任何插件或客户端软件。其主要特点包括但不限于: - 支持点对点(P2P)连接建立; - 提供高效的编解码器用于压缩传输音频/视频信号; - 内置ICE协议来穿越防火墙/NAT路由器; 上述描述来源于对WebRTC特性的总结[^1]。 #### 三、Qt与WebRTC结合的意义 借助于两者各自的优势——Qt优秀的UI设计能力和多平台兼容性加上WebRTC出色的实时通信性能,在桌面应用程序中引入后者能够极大地提升用户体验度。具体应用场景可能涉及在线教育平台、远程医疗问诊系统等方面。 #### 四、技术栈选型考量因素 为了更好地完成Qt与WebRTC之间的对接工作,开发者通常会考虑以下几个方面: - **操作系统适配**:确保所选用的技术能够在目标平台上稳定运行。 - **依赖管理**:合理规划第三方库版本控制策略以减少冲突风险。 - **API友好程度**:优先选择易于理解和使用的开发工具链。 对于希望快速搭建原型验证概念的设计人员来说,`aiortc`这样的轻量级框架或许是个不错的选择,因为它具有较高的可读性和灵活性[^2]。 #### 五、实际案例分享 假设现在要构建一款简单的视频会议程序,则可以通过如下方式来进行架构设计: 1. 使用Qt Creator创建一个新的Qt Widgets Application工程; 2. 添加必要的外部资源链接指向官方发布的pre-built binaries of WebRTC SDK; 3. 编写业务逻辑代码负责初始化PeerConnection对象并监听各种事件回调函数; 4. 实现本地预览窗口显示来自摄像机的画面帧序列; 5. 当接收到远端用户的SDP offer消息后立即作出回应发送answer过去; 6. 处理ICE候选交换过程直至成功握手形成双向通道; 7. 开启定时任务定期向对方推送最新的RTCP报告统计信息以便调整QoS参数设置。 以下是部分核心伪代码片段展示如何利用Qt与WebRTC交互协作: ```cpp // 初始化webrtc peer connection factory实例化peerconnection指针变量 rtc::scoped_refptr<webrtc::PeerConnectionFactoryInterface> pc_factory_; std::unique_ptr<webrtc::PeerConnectionObserver> observer_(new MyPCObserver(this)); pc_ = pc_factory_->CreatePeerConnection(orion_config, nullptr, nullptr, observer_.get()); // 设置本地sdp offer选项配置项准备发起呼叫请求 webrtc::PeerConnectionInterface::RTCConfiguration config; config.sdp_semantics = webrtc::SdpSemantics::kUnifiedPlan; auto options = rtc::Optional<webrtc::PeerConnectionDependencies>(); options->ice_transport_type = webrtc::IceTransportType::ALL; // 创建data channel通道用于传递非媒体类别的自定义消息体 dc_ = pc_->CreateDataChannel("chat", nullptr); connect(dc_.get(), &webrtc::DataChannelInterface::OnMessage, this, &MyAppWindow::HandleRemoteText); // 定义槽函数接收到来自媒体流track的通知更新ui视图控件属性值 void MyAppWindow::AddLocalStream(rtc::scoped_refptr<webrtc::MediaStreamInterface> stream){ ui->local_video_view->SetRenderer(stream->video_tracks()[0]->GetSource()); } ``` 以上示例展示了怎样基于Qt环境调用WebRTC API完成基本的功能需求满足。当然这只是一个非常基础的例子,真实世界中的产品往往更加复杂得多。
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