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浅谈SRT协议在音视频传输中的应用

日期:2023年02月27日 05:13   点击:次   来源:威泰视信,北京威泰视信科技有限公司唯一官网   分享到:

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近年来,随着互联网行业的快速发展,电信基础设施不断升级扩容,4G及5G网络日臻完善,网络带宽资源越来越充足,与此同时,网络环境也变得越来越复杂。如何在复杂而高效的网络环境下安全可靠地传输音视频流媒体成为新的挑战。SRT传输协议为人们提供了一种新的选择。

SRT (Secure Reliable Transport)安全可靠传输协议,是一个由Haivision开发、SRT联盟发起的基于UDT协议的互联网传输协议,是一种开源、免费和应用灵活的技术规范。SRT是时下非常受欢迎的开源低延迟视频传输协议。SRT解决了复杂的传输时序问题,可以减少延迟,消除中心瓶颈,降低网络成本。

SRT协议能够在不可预测的互联网环境下提供安全、可靠的数据传输,目前广泛应用在流媒体传输领域。该协议专门针对音视频流媒体进行了优化,尤其适于公共互联网点对点传输实时音视频数据传输。

SRT协议特点

安全:SRT支持AES加密,保障端到端的视频传输安全。

可靠:SRT协议通过自动重传(ARQ)和前向纠正技术(FEC)保证数据传输稳定性。通过这些技术应用,SRT协议适合应用于复杂网络环境,可高效处理网络丢包、抖动和带宽波动等干扰。

低延迟:SRT协议建立在改进的UDT协议上,在传输层使用UDP协议,在保留UDP速度快、开销低的传输特性基础上,解决了UDT协议中传输延迟高的问题,。SRT支持点对点传输,无需中间服务器中转,可实现几毫秒到几秒的低延时互联网传输。

下图所示为复杂网络环境下,编码端将30fps的视频信号编码、打包发送到网络上,使用普通UDP协议进行音视频流传输。跨域网络,到接收端时,由于丢包和抖动等问题,码流特性发生较大改变,解码器很难将数据流还原为正常的音视频信号,直观的现象是音视频卡顿、断流、花屏等现象。
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图1 普通UDP协议在复杂网络的传输示意

下图所示为使用了SRT协议后在复杂网络环境下进行音视频流传输,SRT协议克服了复杂网络中的丢包和抖动,通过设置固定延迟的缓冲区、差错控制、前向纠错、自动重传等机制保证传输的可靠性,在接收端很好还原编码码流,输出端解码器连续可靠输出正确的音视频信号。
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图2 SRT协议在复杂网络的传输示意

SRT协议的优化

SRT协议目前在流模式下只有Pacing控制,和简单的配置输入码率、输出带宽上限等方式,缺少拥塞控制机制,在传输带宽小于视频码率、视频码率变化大、网络波动等环境下表现不理想。

但SRT底层协议提供了非常丰富的统计信息,例如可通过RTT数据包获取当前网络环境的带宽、丢包率、缓冲区余量、传输带宽等。应用层可根据获取的统计信息,动态调整视频采集和编码,根据网络环境适时调整音视频码率,从而达到避免拥塞的目的。

当网络环境变差、丢包率升高、有效带宽减少,终端设备可以通过降低音视频码率,减少数据传输量,保证可靠传输。网络环境恢复良好状态后,设备可自动提高音视频码率,提高传输质量。

SRT协议的应用

SRT协议可广泛用于广播电视、视频直播、视频通话、即时会议等应用,随着5G应用的普及,SRT协议也适用于5G网络环境下的移动直播、移动视频会议、远程指挥、执行会商等应用。

由于SRT协议具备良好的性能、开源、应用灵活等特性,越来越多的厂商和系统设备开始支持SRT协议。
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威泰视信公司设计生产的VExtra980视频终端已全面支持SRT传输协议,终端配置简单、易于使用。VExtra980视频终端同时支持网络环境自适应编码策略,可在复杂网络环境下自动调整编码参数,保证音视频码流安全可靠传输,可在局域网、广域网、移动互联网等环境下安全可靠完成音视频传输任务。

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