一种在网络会议中音频传输实时性的保证方法.pdf

本发明公开了一种网络会议中音频传输实时性的保证方法。具体实现方法为：为音频数据，应用程序共享信息和视频数据分别构建数据通道，在各自的数据通道内采用单独的线程进行数据的采集、压缩、打包、发送、接收、解包、解压等处理；通过带宽检测通道对用户带宽分别进行实时检测，根据检测结果，首先提供足够的带宽给音频通道保证会议音频传输的实时性；然后决定应用程序以及视频所需的数据采集率和传输率。本发明提供一种数据传输稳定，实时地支持音频和应用程序共享，并且保障视频播放效果，系统成本低的IP网络会议的实现方法。

1、  一种网络会议中音频传输实时性的保证方法。具体实现方法为：为音频数据，应用程序共享信息和视频数据分别构建数据通道，在各自的数据通道内采用单独的线程进行数据的采集、压缩、打包、发送、接收、解包、解压等处理；通过带宽检测通道对用户带宽分别进行实时检测，根据检测结果，首先提供足够的带宽给音频通道保证会议音频传输的实时性；然后决定应用程序以及视频所需的数据采集率和传输率。
当每一个终端用户加入会议时，带宽检测线程会通过检测得到其与服务器连接时的可用带宽，此可用带宽将由音频通道，应用程序共享数据通道和视频通道分享。
由于语音的实时性是IP会议正常进行的保证，音频通道在可用带宽的分配中优先级最高；其次为应用程序共享数据通道；最后是视频通道。分配给音频通道之后余下的带宽决定了应用程序数据和视频数据的采集率和传输率，从而确保采集数据量不会过大而导致网络阻塞。
在会议进行过程中，带宽检测线程会周期性地检测与服务器连接的可用带宽，在优先保证可用带宽中由音频通道占用的部分后，余下带宽决定了应用程序数据和视频数据的采集率和传输率。
在会议结束时，会议应用程序会释放线程和各个数据通道占用的资源，以便其他应用程序利用。

2、  如权利要求1所述网络会议实时性保证的方法，其特征在于：音频通道的带宽要优先保证，至少8kbps。

3、  如权利要求1，2所述网络会议实时性保证的方法，其特征在于：音频通道的带宽可在允许的情况下达到48kbps。

4、  如权利要求1，2，3所述网络会议实时性保证的方法，其特征在于：在会议进行过程中，带宽检测线程检测与服务器连接的可用带宽的周期是10秒。

5、  如权利要求1，2，3，4所述网络会议实时性保证的方法，其特征在于：应用程序通道的数据采集率由保证音频后所余带宽决定，分别是：

一种在网络会议中音频传输实时性的保证方法
技术领域
本发明公开了一种网络会议中音频传输实时性的保证方法。在当前的网络带宽有限的情况下，首先保证会议音频传输的实时性，再根据余下的带宽动态地决定应用程序以及视频所需的数据采集率和传输率。
技术背景
随着计算机和通信技术的发展，多媒体网络会议已经成为研究的热点。而在此项技术中，多种不同媒体信息，在多个会议参加者之间的多功能数据传输增加了网络会议技术的复杂性：首先，所有的音频，应用程序共享，和视频功能必须实现；更重要的是，作为一个会议系统，音频传输的实时性保证是必不可少的，因为语音的延迟是不可接受的。
由于多媒体网络会议系统的功能多样性，其对网络带宽的要求也比较高。在仅仅利用语音会议的情况下，绝大多数当前的网络配置是可以满足带宽要求的，但在应用程序共享功能启动之后，其对带宽的要求会大大增加。如何平衡不同数据的传输是网络会议系统的必须解决的问题。
在IP网上进行音频、应用程序共享数据和视频的传输必须保证传输数据流的连续性，也就是说数据传输的实时性。实时通信的要求与那些高速但非实时的通信的要求是不相同的。对于传统的互联网应用，如文件传送、电子邮件、客户服务器应用等等，我们关心的性能指标通常是吞吐率和时延。另外我们对可靠性也有要求，因此采取了有关机制确保数据在传送中不被丢失、损坏或失序。与此不同，实时应用更关心定时的问题。在绝大部分情况下，都要求数据以等于发送速度的恒定速率传送给对方。
与实时语音通信有关的QoS(服务质量)包括带宽、延时和丢失率三个方面。在带宽方面，为使语音质量不至于太差，需要保证在任何情况下语音传输都能获得一定带宽。实时语音传输要求端对端时延不能太大，一般时延在50ms以内，人耳基本无法分辨；时延在50～200ms之间，人耳可以感觉到话音的间隔存在，对语义的理解和交流影响并不大；一旦时延超过200ms，将严重影响通话质量。较时延而言，时延抖动对语音质量的影响更大。固定的时延可能只是干扰人们谈话的节奏，而时延抖动就会在通话之间产生随机的中断。包丢失将会降低接收端的语音质量，严重的包丢失将会导致语音无法理解。因此，基于IP的实时语音通信需要丢包率小于一定的值。
在会议中，绝大部分的信息交流是由语音完成的。所以保证语音的实时性是会议系统的第一任务。
现有的网络会议系统意识到这个问题，大部分网络会议系统在参与者加入会议之前都会检查其与服务器连接的带宽以确保会议质量。但他们都有以下的缺点：
1.带宽检测在加入会议之前进行，但网络带宽是动态变化的，在会议的不同时间，与服务器连接的带宽可能是不同的。
2.音频，应用程序的共享数据，和视频采集率是恒定不变的，不能灵活地随带宽的变化而动态调节。在网络带宽变小的情况下，恒定的数据不能及时传输而会产生延时，影响会议中音频传输的质量。
当前所有的会议系统的主要问题都是实时性的保证不够，对网络带宽的要求过高，在进行网络视频会议和桌面共享时延时现象非常明显，严重影响了网络会议的质量。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种数据传输稳定、实时，音频、应用程序共享，以及视频播放效果好，系统成本低的IP网络会议实时性保证的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：音频数据，应用程序共享数据，还有视频数据分别构建数据通道，在各自的数据通道内采用单独的线程进行数据的采集、压缩、打包、发送、接收、解包、解压等处理；提供足够的带宽给音频通道保证会议音频传输的实时性；另有一带宽检测线程实时监测当前带宽以决定应用程序共享数据和视频数据的采集率和传输率。
客户端在加入会议时，带宽检测线程得到其与服务器连接的可用带宽，此可用带宽由音频，应用程序共享数据和视频通道分享。语音的实时性是IP会议正常进行的保证，可用带宽中一固定部分由音频通道占用；余下的带宽由应用程序共享数据和视频分享，此余下带宽决定了应用程序共享数据和视频的采集率，以确保采集数据量不会过大而导致网络阻塞。
在会议进行过程中，带宽检测线程也会周期性地检测与服务器连接的可用带宽，在保证可用带宽中一固定部分由音频通道占用的情况下，余下带宽决定了应用程序共享数据和视频的采集率和传输率。
在上述技术方案中，本发明通过采用3个相互独立的通道，使用3个不同的线程分别传输音频数据包，应用程序共享数据包和视频数据包。各线程的数据通道可分别占有不同的带宽，其带宽分配由一实时带宽检测线程管理。音频线程分配有足够的带宽以保证语音传输的实时性；应用程序线程和视频线程根据其分配的带宽决定其采集率，从而保证传输的实时性和同步性，在带宽不够的情况下可降低一些其传输质量。毕竟，在带宽有限的情况下，语音质量的保证是第一位的。
本发明对于的系统硬件要求较低，可节省系统成本，适用范围更广；对当前的网络配置无特殊需求。因此，相对现有技术，本发明具有实用性强，成本低，音、视频数据传输稳定性和实时性好，同步效果好，会议的效果更佳等特点。
具体实施方式
下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供是一种网络会议中音频传输实时性的保证方法，为了克服传输数据不平衡，网络状况不稳定，语音延时而影响会议的质量，同时又避免系统成本过高造成普通用户不适用等问题。
本实施例具体为：建立相互独立的音频通道和共享应用程序数据通道和视频通道，并且以一线程动态监测和分配网络带宽，根据带宽动态地决定应用程序共享，视频的数据采集率以保证数据的实时性。
其中音频通道的带宽要优先保证，至少8kbps，音频通道的带宽可在允许的情况下达到48kbps。会议的质量最重要的因素是语音传输的实时性。
在会议进行过程中，带宽检测线程检测与服务器连接的可用带宽的周期是10秒。带宽检测线程根据当前的情况动态地分配带宽给不同的数据通道。因网络的带宽在会议过程中不会是一成不变的，周期性的带宽检测和适当的分配是完全必要的。
应用程序共享线程的数据采集率由其分配的带宽决定，根据带宽的减小分别是：