一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法

本发明属于网络安全，具体涉及一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法。

背景技术：

1、webrtc(web real-time communication)网页即时通讯，是一种能通过简单api就能使浏览器和移动应用程序之间建立实时通信的手段。在不使用中介媒体的前提下，webrtc建立浏览器之间的点对点链接，实现音视频流的数据传输。webrtc应用的原则是开源、免费化、遵循统一标准、浏览器内置；在设备方面，webrtc不受限于传统互联网应用或者浏览器的终端运行环境，因而这项技术得到广泛推广和应用。

2、tor(the second generation onion router)被称为第二代洋葱路由系统。tor的核心技术“洋葱路由”：通信过程中，对tcp/ip数据包进行加密，得到加密数据包被称为洋葱包，经过随机算法生成的一条匿名通信链路进行数据的传输。客户端通过洋葱代理首先访问目录服务器，得到当前网络状态信息，主要是洋葱路由节点的信息，包括公钥、ip地址等。然后，洋葱代理随机选择3个节点作为中继节点(入口节点、中间节点、出口节点)，并且与每个节点协商共享会话密钥，创建加密连接的私有链路。

3、隐私保护意识的增强使得匿名通信系统在网络服务获取中的比重日益提高，流媒体通信流量在当前互联网流量中从体量来看占据主导地位，然而，匿名通信的匿名性需求和流媒体的高速率、低延迟之间天然存在矛盾关系。为此，设计一种语音流媒体在传输时的自适应调整机制以及在匿名网络传输过程中的决策机制，一方面保证了流媒体传输时的匿名性和安全性，同时又缓和了匿名网络时延久和语音流媒体传输高速率、实时性强的矛盾关系，对流媒体的高效安全传输具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对匿名通信的匿名性需求和流媒体的高速率、低延迟之间天然存在矛盾关系的问题，提供一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法，包括：

3、收集webrtc应用传输数据时的属性特征，用于评估当前会话的传输质量和传输效率；

4、基于用于评估传输音频数据效果的模型，计算当前播放效果的体验分数；

5、根据计算得到的分数，查询相关数据库，调整播放模式；

6、在洋葱路由网络中，目录服务器提取节点服务器属性，用于评价节点的负载能力和带宽使用情况；

7、基于动态规划算法思想，计算出节点部署时的最佳负载分配方式；

8、目录服务器向webrtc提供路由信息，并定时收集信息，更新反馈。

9、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

10、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

11、与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明通过设计一种语音流媒体在传输时的自适应调整机制以及在匿名网络传输过程中的决策机制，一方面保证了流媒体传输时的匿名性和安全性，同时又缓和了匿名网络时延久和语音流媒体传输高速率、实时性强的矛盾关系，对流媒体的高效安全传输具有重要意义。

技术特征：

1.一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据webrtc提供的getstat api获取如下数据：根据rfc 3550，每个ssrc丢失的rtp数据包的数量packetslost；当前自第一个rtp数据包传输以来会话的持续时间totalsamplesduration；接收到的音频数据的总字节数bytesreceived；并据此计算以下参数：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据计算得到的mos数值，判断webrtc应用的传输模式和比特率的调整方向，通过发送sdp报文不断调整设置，使得mos数值能够达到最大值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传输音频数据时选择开源洋葱路由网络tor作为代理工具，m表示控制端主机cpu核数，n表示服务器数，n>m，基于动态规划的任务分配和资源调度方法作如下描述：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将根据动态规划算法分配好的路由发送给webrtc应用，并实时反馈计算路由负载，根据需要再次进行动态规划；在webrtc应用侧也根据实时的负载和丢包反馈情况，调整自身的播放模式和比特率。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种语音流媒体在洋葱路由网络中实现高质量传输的方法，包括：基于开源的WebRTC应用，结合收集到的丢包信息和语音编码影响，设计一种针对编码率和丢包造成的传输质量评价机制，并由此提出一种自适应实时调整编码率的方法；另一方面，在洋葱路由网络中，从多阶段决策问题的角度考虑设计一种动态规划算法在允许策略集合中寻找任务执行耗时最短、负载相对均衡的最优策略。本发明通过设计一种语音流媒体在传输时的自适应调整机制以及在匿名网络传输过程中的决策机制，一方面保证了流媒体传输时的匿名性和安全性，同时又缓和了匿名网络时延久和语音流媒体传输高速率、实时性强的矛盾关系，对流媒体的高效安全传输具有重要意义。

技术研发人员：罗攀,张辉,胡庚晨,刘伟伟,刘光杰
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17