技术解码 | 腾讯视频云直播推流再升级，支持多路径传输

- 当前网络传输的问题 -

随着互联网视频应用的快速发展，越来越多的平台和行业加入到直播行业，但是对于广大的主播群体来说，也面临着一些质量问题。比如：

• 传输卡顿

  户外、公共场馆等场景，网络不稳定，造成传输丢包、延迟过大或抖动，从而引起推流和播放卡顿；

• 移动环境下的丢包问题

  3G/4G/5G/WiFi环境下，由于物理层和链路层传输误码的问题，导致传输层丢包，但这种丢包并不意味着拥塞；

• 单一网络带宽不足

  单一3G/4G/5G/WiFi网络链路带宽不足或抖动；

• 移动环境下多网切换问题

  主播端在运动场景下，容易发生移动网路或WiFi的切换。

在这些场景，由于单一网络链路通道不稳定或带宽不足，容易造成上行推流卡顿，对播放端的体验造成不好的影响。

- 多链路传输方案 -

腾讯云音视频云直播推出的多链路传输方案，通过多个链路层同时传输，提高整体端到端的传输可靠性和质量，进一步提升上行推流和最终的播放端体验。

传统的硬件IP层方案，更多的是采取支持多网聚合的路由器和网关服务器的方案，通过发送端数据切分、多链路子流传输和接收端数据聚合，实现多链路传输方案。

该方案不依赖于传输层的协议，目前的推流协议都兼容，但需要硬件如路由器的支持。

腾讯云直播的软件应用层方案，则是通过基于腾讯云SRT的可靠性、抗抖动和低延迟能力，实现基于SRT bonding的传输层多路径传输的算法，并针对直播流媒体场景进行了优化。同时也去掉了硬件的依赖，仅需发送端有多网卡即可。腾讯云通过自适应的多路径推流，提升主播上行传输质量。

具体的，发送端首先将所有建立好的connection加入到一个group，然后针对每条链路，会根据实时的传输QoS进行状态的判断和决策，结合接收端的反馈信息计算实时的rtt、loss rate等判断链路的质量和拥塞状态，并选择最佳路由进行数据的发送。接收端对一个group内所有connection收到的数据进行包级别的去重和排序，最终返回完整有序的包序列给上层应用。

通过实时测量QoS，调整发送路径

 

在实际的一些场景上，针对一些重要的活动，若上行多网带宽充足，发送端会根据QoS选择最佳路由，进行数据发送，当前链路出现异常或QoS波动，发送端会动态的调整路由，将当前数据通道切换至质量最好的路由，并进行下一阶段的数据发送。或根据QoS情况进行冗余发送，服务端通过聚合和去重，来提高整体传输的稳定性和低延迟。由于网络质量是随时间流逝会变化的，因此数据通道会根据实时的QoS不断切换。另一方面，对于单一网络链路带宽不足或抖动的场景，发送端也会根据多个通道的QoS情况，同时进行多路径发送。同时，做到包级别调整发送路径，如高优先级包、重传包等采用rtt更短的路由，确保整体传输质量的最优化。

多路径模式下的数据传输示意图

- 多路径传输的效果 -

使用多路径传输后，传输稳定性得到了明显改善。

WiFi断掉时，4G通道数据快速补上

   

最终聚合后的帧率曲线，在网络切换前后平稳无抖动

4G和WiFi通道多路径发送

接收端码率曲线

- SDK端架构及使用方式 -

终端上，腾讯视频云提供了Tmio SDK，内部实现了多网传输的能力。

因当前广泛使用的推流协议是RTMP，产品中往往已经集成了RTMP的支持。用户可通过RTMP over SRT的方式接入，利用SRT的特性提升弱网表现。Tmio中RTMP over SRT有两种接入方式：

• 修改传输层，将tcp替换成srt即可；

  

• 通过TmioProxy代理方式，RTMP推流到本地代理，本地代理用SRT协议转发数据到服务端。对已有RTMP代码实现零侵入。TmioProxy只做双向数据透传，不做数据解析。

  

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