webrtc 中的 fec

基于IP网络的多媒体通信系统(比如WebRTC)中，网络丢包对多媒体通信质量有非常严重的影响：例如造成视频的马赛克、图像模糊、帧率下降等问题，造成音频的声音失真、噪声干扰、音频中断等问题。这都会严重影响系统的通信质量，造成非常差的用户体验。

      WebRTC主要采取两种手段对抗网络丢包：丢包重传(NACK)和前向纠错(FEC)。FEC是一种前向纠错技术，发送端将负载数据加上一定的冗余纠错码一起发送，接收端根据接收到的纠错码对数据进行差错检测，如果发现差错，则利用纠错码进行纠错。而ULPFEC(Uneven Level Protection FEC，直译为非均等保护前向纠错基于IP网络的多媒体通信系统(比如WebRTC)中，网络丢包对多媒体通信质量有非常严重的影响：例如造成视频的马赛克、图像模糊、帧率下降等问题，造成音频的声音失真、噪声干扰、音频中断等问题。这都会严重影响系统的通信质量，造成非常差的用户体验。

webrtc fec

相关源码在/src/webrtc/modules/rtp_rtcp/source目录下

解fec包

源码实现在 ulpfec_receiver_impl.cc 

demo

//初始化对象
void init() {
    std::unique_ptr fec_receiver_;

    fec_receiver_.reset(webrtc::UlpfecReceiver::Create(this));
}  

//添加rtp包并解析
void addAndParse(packet) {
    webrtc::RTPHeader hacky_header;
    hacky_header.headerLength = rtp_header->getHeaderLength();
    hacky_header.sequenceNumber = rtp_header->getSeqNumber();
    if (fec_receiver_->AddReceivedRedPacket(hacky_header,(const uint8_t*) packet->data, packet->length, external_ulp_pt_) == 0 {
   fec_receiver_->ProcessReceivedFec(); //会间接调用到callback
    }
}

//callback 
//需要继承类 ： public webrtc::RtpData
OnRecoveredPacket(const uint8_t* rtp_packet, size_t rtp_packet_length) {
// 处理rtp包
}

• 
  

封fec包

支持fec功能时，一般都使用red封装格式。

demo

void init() {

    webrtc::FecProtectionParams key_fec_params_{1, 60, webrtc::kFecMaskRandom}
    fec_generator_.reset(new webrtc::UlpfecGenerator());
        fec_generator_->SetFecParameters(key_fec_params_);
}

void buildFec(rtp) {
    red_packet = buildRedPacket(rtp);

    //发送red_packet

    fec_generator_->AddRtpPacketAndGenerateFec((const uint8_t *)rtp->data, payload_length, header_length);

uint16_t num_fec_packets = fec_generator_->NumAvailableFecPackets();

    if (num_fec_packets > 0) {
        uint16_t first_fec_sequence_number = AllocateSequenceNumber(num_fec_packets); //fec 包分配序列号， 紧随在原始rtp包之后

        fec_packets = fec_generator_->GetUlpfecPacketsAsRed(external_red_pt_, external_ulp_pt_, first_fec_sequence_number,header_length);
    }
    for (const auto& fec_packet : fec_packets) {
    //直接发送fec包
    ｝
}

• 
  

理解

• Fec采用的是冗余发送机制， 在带宽允许的情况下fec可以起到预期的效果，但对于带宽严重限制的情况下，有可能带来副作用。
• Fec的原理是通过几个原始包算出fec包，所有包的任意几个包，都可以算出其他包。类似 1+2=3， 3-1=2， 3-2=1
• Fec基于以上算法原理，在启用Fec时，可以发送原始包＋Fec包，也可以全部发送Fec包，只要通过逆向算法求出原始包即可
• Fec包的时间戳与原始包一致，序列号紧随原始包之后。