LPR：获得稳定的视频流_技术学园

　　统一通信使企业的视频应用和语音、数据同步承载在IP网络上，以视频数据包的形式传输，这不可避免地会遇到网络丢包的问题。丢包会造成视频图像马赛克;图像局部变形、屏幕频繁刷新或闪烁;视音频不同步;帧率下降和图像静止等问题。

　　而在统一通信的环境下，由于视频、语音和数据流是同步传输的，因此丢包还会造成总体音频失真、间断或间歇噪音，以及对内容演示质量的下降，如模糊变形的幻灯片或者翻页速度变慢等。这些问题将在很大程度上影响使用者的应用感受。如果网络丢包率过大或者过于频繁，还将会使视频通信过度延迟，甚至造成通信中断。

　　丢包是由企业内部网络拥塞或外部网络优先级流量冲突等原因引起的。要避免丢包，首先要确定承载网的丢包率、丢包随时间的分布情况，以及视频通话中各个终端和设备的性能。

　　LPR(丢包恢复)技术是当前解决视频传输丢包问题最有效的方法之一，该技术基于宝利通公司开发的一种新算法，其目的是保护IP视频通话免受网络丢包的影响。事实上，LPR是一种采用前向纠错(FEC)方法对丢失数据包实施覆盖的机制。由发送方系统为发出的数据流添加冗余数据，使接收方系统可以侦测并纠正错误，而无须请求发送方系统重新传送丢失的信息。这种无须等待网络传送就有了进行纠错的能力，使得FEC非常适合于实时通信，如电视广播，IP 电话以及IP视频会议。

　　LPR的工作原理是通过视频终端监控所有正在进行的通话呼入丢包信息。一但检测到丢包，终端就会采用三种手段来保证通话质量：丢包恢复(LPR)，动态带宽分配(DBA)，以及在不支持LPR的情况下，采用传统的视频差错隐消(PVEC)技术。

　　不同于大多数差错隐消或规避算法只介入接收丢包信息系统的方式，LPR会介入到视频通话中的各级系统中，通过临时将一部分通话带宽分配给一个数据通道，从而用于发送FEC数据给接收系统来发挥作用。在网络传输发生丢包时，通过上述的一个循环处理，LPR就会增加或减少FEC数据通道的大小，直到找到必须分配给FEC数据通道的最小带宽，从而使得接收系统能够恢复所有丢失的数据包。

　　当FEC数据通道的大小超过标准值时，系统将反复检测是否可以减少FEC数据通道的大小，从而为音频、视频和内容数据提供更多可用的通话带宽。由于LPR只在检测到丢包时才会占用带宽，这一特点使得LPR非常适合随机的或突发性的丢包环境。

　　而针对丢包率相对固定的网络环境，动态带宽分配(DBA)功能可以与LPR相配合。DBA也是一种算法，可以在视频通话过程中自动且动态地调整视频码率，以消除或避免丢包。例如，在一个384kbps的视频通话中检测到一个稳定在10%的丢包率，DBA就会降低约10%视频码率，由 320kbps降到288kbps左右，然后重新采样信号，观察是否还存在丢包现象。如果有必要，DBA可以进一步降低视频码率，直到在数秒内不再出现丢包为止。

　　在降低码率后，如果DBA测定丢包为暂时现象，DBA将会逐步增加视频码率。相反，如果DBA持续检测到丢包现象，它就不再调整视频码率，而是将通话继续进行下去。因此DBA适用于由网络过度使用或吞吐量问题引起的丢包环境。

　　在参与通话的各方系统都不支持LPR的情况下，可以使用视频差错隐消(PVEC)功能。PVEC是一种用于IP视频服务质量(QOS)的算法，它可以对由丢包所造成的影响进行补偿。它通过利用相邻的宏块、前帧和后帧来估算出当前视频帧的内容。与LPR恢复丢失的数据包和DBA的避免丢包技术不同，PVEC的作用是掩盖丢包造成的影响。

　　在此基础上，LPR使用户可以在误码率较高的IP网络上(DSL、有线、卫星、高冲突LAN/WAN等)进行高质量的视频通话，而无须忍受丢包带来的影响。通过对正在进行通话的码率进行临时调整，LPR可以保护视频通话免受短时间网络问题的影响。

　　一旦网络问题解决，LPR会根据发起通话速率或当前的带宽可用性，自动将码率回调到最高水平。这就使网络的带宽可以得到充分的利用，实现丢失数据包的恢复和传输的实时重建，使音视频数据流通畅，排除等待、断续、噪音或信息混乱等问题，更能够减少动态抖动缓冲区空间以及相关的延时。

　　但使用LPR会生成FEC通道带宽，这使用于视频通话自身的可用带宽减小。在低连接速率的情况下，可能会引起暂时性帧率降低或分辨率的降低。

　　


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