关于安全:技术解码-腾讯云SRT弱网优化

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随着互联网基础设施和硬件设施的一直倒退。宽广直播观众对于直播观看的清晰度,延时等方面的体验要求越来越高,直播也随之进入了低提早高码率的时代,直播传输技术也面临着越来越高的要求和挑战。
腾讯视频云为此在全链路上针对流媒体传输不断深入优化,使得在各大重要赛事上具备了高牢靠、低提早、高画质和音质的需要,同时跟客户,比方斗鱼,深厚次单干,不光在服务端,在 APP 端也进行了 SRT 的单干,和赛事一样从源头上保障稳固。

在直播过程中因网络丢包,会造成各种丢帧,会造成各端卡顿甚至花屏,给观众造成很不好的观看体验,针对链路丢包,SRT 是如何解决的呢?

SRT 采纳的是 ACK+ NACK 的解决方案。每隔 10ms,SRT 接管方会发送一个 ” 失常 ”ACK 包,将以后接管 buffer 中间断的最大包序号通知发送方,发送方收到 ” 失常 ’ACK 包后,会确认数据,将发送窗口前移,同时发送 ACKACK,接管方根据 T(ackack) – T(ack) 来计算链路 rtt。对于高码率的链路,每 10ms 确认一次可能会不及时,为此,SRT 每收到 64 个包,便会额定回复一个 LITEACK,用来疾速确认数据,尽可能快的让发送窗口挪动。

每次收包时,SRT 会计算以后的 ” 乱序度 ”。举个例子,如下图所示:

上图以后时刻的 ” 乱序度 ” 为 2,当发现丢包须要重传时,SRT 会提早 2 个包发送 NACK,用来缩小一部分因为 UDP 乱序导致的有效重传。

家喻户晓,TCP 一个窗口内的数据包通常会一次性无距离的发送,容易造成流量突发。Pacing 机制通过平滑发送距离,来避免该问题。

SRT 是依据带宽评估来调整发送距离的。能够从输出的速率采样,或者由用户设置最大带宽 (maxBW),并留出一部分重传带宽 (overheadBW),两者之和作为最大的传输速率。

如上图所示,若 maxBW 为 800Kbps,overheadBW 为 200Kbps,链路最大带宽限度为 1Mbps,按每个包大小 1Kb 计算,SRT 会依照 1ms 的距离平滑发送。

基于以上个性,腾讯视频云将 SRT 作为传输层之上的协定,能够将任何基于 tcp 的应用层协定革新为基于 SRT 的应用层协定,腾讯和斗鱼一起抉择 rtmp over SRT 尝试在 APP 端利用 SRT,针对弱网主播进行源头的优化。

在斗鱼户外版块首次尝试应用 SRT 后,RTMP 推流和 SRT 推流比照如下:

某长期丢包的户外主播,关上 SRT 开关后,推流,播放的卡顿如下:

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