基于Web的音频通信质量改进方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多媒体通信技术领域，是一种针对低带宽时基于Web的音频通信质量 的改进方法。
【背景技术】
[0002] 随着HTML5和相关Web技术的迅速发展，新倡导的WebRTC技术进入人们视线并获得 了重大关注。WebRTC技术是一种基于浏览器进行音视频实时通信的技术。其通过向Web应用 开发人员提供基于JavaScript的通信能力开放API，从而简化Web的多媒体通信应用的开 发;支持跨浏览器、跨平台，且无需依赖任何第三方插件，极大地提高了使用的便利性。目 前，WebRTC支持多种较为成熟的音视频编码方式，但对网络条件较差情况下的通信质量研 究仍较少，并且在通信质量评估方面还未形成一套完整的方案。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种基于Web的音频通信质量改进方法，该方法提出了通过 限制编码的比特率来改善Web实时通信(WebRTC)质量，解决了 WebRTC在低带宽情况下音频 通信质量较差的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案为： 一种基于Web的音频通信质量改进方法，具体为：先修改编码的比特率，再建立Web通 信；构建基于Web的通信质量评估系统，对不同网络状况下的Web通信进行媒体评估，测试该 方法对Web音频通信质量的改进效果。
[0005] 所述修改编码比特率的方法是指，本发明针对Web音频通信在带宽较低时质量迅 速下降的问题，通过修改通信中默认编码方式的比特率测试不同编码性能对Web通信质量 的影响，研究其通信的最优状态。
[0006] 所述建立Web通信的方式为:两个客户端分别通过浏览器访问Web服务器，Web服务 器控制客户端的浏览器使用WebSocket连接Web服务器，并通过Web服务器实现两个客户端 的自动建立。
[0007] 所述基于Web的通信质量评估系统包括网络损伤仿真设备、Web服务器和至少两个 客户端;其中不同客户端间通过网络损伤仿真设备连接，Web服务器分别与各客户端通信连 接。
[0008] 所述基于Web的通信质量评估系统进行媒体评估的具体过程为： 两个客户端建立通信，其中一个客户端进行媒体播放，另一个客户端录制和保存媒体 文件，并对其进行评估，评估方式采用客观评估算法对录制和保存的媒体文件进行质量评 估，得到数据结果来客观地表示Web通信质量。
[0009] 本发明在Web通信机制的基础上，提出了限制编码比特率的方法，改善了低带宽下 基于Web的音频通信质量，解决了 Web通信质量存在的不足。
[0010] 本发明在完全可控的环境下，实现了基于Web的通信质量评估;使用网络损伤仿真 设备，在局域网内模拟广域网测试环境，实现了在各种不同的网络状况下对Web通信进行测 试，简化了网络环境硬件配置，提高了设备的重复使用率。
[0011] 本发明提供的Web通信质量评估系统，采用多个不同的媒体文件作为输入，结果具 有较高的准确性；同时通过自动化部分流程，减少了测试人员手工操作的工作量，提高了测 试效率;不仅适用于音频质量通信评估，同样也适用于视频通信质量评估。
[0012] 本发明的有益效果是，本发明提出了更改通信中默认编码方式的比特率来改善 Web音频通信质量，解决了在低带宽情况下Web音频通信质量较差的问题;提出了一套基于 Web的通信质量评估系统，解决了在局域网内如何测试不同网络状况下通信情况问题，极大 地降低了测试系统的复杂度，增加了网络的可控因素，提高了网络环境的灵活性;在接收端 录制为媒体文件，并运用客观评估算法对其评估，最后用评估数据客观地表示通信质量，增 强了结果的客观性和易用性。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明提供的基于Web的通信质量改进方法及评估系统结构。
[0014]图2是本发明提供的基于Web的通信系统测试网络。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明的技术方案更加清晰，下面结合附图1将本发明分为Web音频通信改进 方法、Web通信质量评估系统两大部分进行说明。其中Web音频通信改进方法包括通信建立 机制、编码比特率修改，Web通信质量评估系统包括网络环境配置、媒体播放及录制、媒体评 估三个部分。
[0016] (一）Web音频通信改进方法 本实施例所涉及的Web通信从连接的客户端数量角度，分为一对一模式和多人模式。本 发明采用一对一模式，该模式具有两个客户端，每个客户端浏览器将本地采集到的多媒体 数据发送给对方，最后浏览器对本地和对方的多媒体数据进行处理和显示。
[0017] 1.通信建立机制 Web通信建立通过浏览器之间传递信令来完成，信令分为两种:offer和answer，主要内 容的格式须符合会话描述协议(Session Description Protocol，简称SDP)的要求。SDP是 多媒体通信初始化信息的规范，主要负责会话请求、网络配置、及其他形式的多媒体活动的 初始化等。WebRTC使用RTCPeerConnection API建立通信信道，浏览器之间媒体流传输由该 点对点信道完成，无需经过服务器中转。设两个浏览器为甲和乙，其过程是： 1) 甲通过cr eat eOf f er ()方法创建含有SDP信息的of f er信令； 2) 甲通过86让〇。&1068(31'1口1：；[011()方法，将30?信息传给甲的口661'(]〇11116(31：；[011; 3) 甲将of fer信令通过信令服务器发送给乙； 4) 乙收到offer信令后将SDP信息提取出来，并使用setRemoteDescriptionO方法传给 乙的 peerConnection; 5) 乙通过createAnswer ()方法创建相应的answer信令； 6) 乙通过 setLocalDescript ion 0 方法，将 SDP 信息传给乙的peerConnection; 7) 乙将answer信令通过信令服务器发送给甲； 8) 甲收到3118￥61'信令后将30?信息提取出来，并使用86七1^111(^6068(31^口七；[011()方法传 给甲的 peerConnection; 9) offer和answer信令交互完成，双方从SDP信息中获取了两端主机的网络地址和媒体 流特性等信息，点对点信道建立。
[0018] 2.编码比特率修改 本发明提出修改编码的比特率值来改进WebRTC音频通信质量，实施方法如下。
[0019] 例一： 结合WebRTC通信建立过程，本实施例可通过修改SDP信息中编码参数和媒体属性的方 法，研究WebRTC通信质量的变化，具体包括:编码优先级、编码比特率、帧率、带宽等;使用 peerConnection中localDescription参数直接获取本机offer SDP信息，修改SDP信息然后 将其发送给目的客户端，目的客户端生成相应的answer SDP信息，从而建立具有不同媒体 属性的WebRTC通信^如下是SDP信息的音频编码部分内容： m=audio 49626 UDP/TLS/RTP/SAVPF 111 103 104 9 0 8 106 105 13 126 a=setup:actpass a=mid:audio a=extmap:lurn:ietf:params:rtp_hdrext:ssrc-audio-level a=extmap:3 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/abs-send-time a=sendrecv a=rtcp-mux a=rtpmap:111 opus/48000/2 a=fmtp:11lminptime=10; useinbandfec=l a=rtpmap:103 ISAC/16000 a=rtpmap:104 ISAC/32000 a=rtpmap:9 G722/8000 a=rtpmap:0 PCMU/8000 a=rtpmap:8 PCMA/8000 a=rtpmap:106 CN/32000 a=rtpmap:105 CN/16000 a=rtpmap:13 CN/8000 a=rtpmap:126 telephone-event/8000 a=maxptime:60 在SDP协议规范中，"maxaveragebitrate"参数用于指定最大平均比特率，单位为b/s， 值的有效范围为6000~510000之间 D譬如在"a=fmtp: 111 minptime=10 ; useinbandfec=l" 中添加11^13￥6從8613；^從七6=10000设置，便可限制0?1]3编码方式的最大平均比特率为101^)/ s，从而使WebRTC音频通信能够适应更低的带宽情况。
[0020] 上述例一详细介绍了一种修改编码比特率的方法，但并非用以限制本发明。本发 明的关键在于提出了编码比特率的修改有利于改进WebRTC通信质量，凡是使用修改比特率 的基础上作出的相关质量改进都应属于本专利的保护范围之内。
[0021] (二）Web通信质量评估系统 本实施例所