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腾讯天籁实验室发布《联合信源信道编码白皮书》

时间:2020-12-22 17:42 来源:中国健康时报网

12月19日至20日,由腾讯主办的2020Techo Park开发者大会于北京顺利召开。本次大会汇聚了全球顶尖行业专家和技术爱好者,聚焦音视频、大数据、人工智能、5G边缘计算及物联网等众多热点技术话题展开深度探讨。

2020年突如其来的疫情,让数字通信成为人与人沟通的重要手段,同时也对实时音视频通信的稳定性和通讯效果带来了极大考验。在网络传输过程中,实时音视频通信需要面对用户体验、运营成本的双重约束。

会上,腾讯天籁实验室专家研究员肖玮发布了《联合信源信道编码技术白皮书》,结合信源、信道的联合优化策略,综合经典信号处理和深度学习新技术的腾讯天籁联合信源信道编码方案,目前该方案已在腾讯会议等亿级产品中进行验证,在保障用户体验的同时,显著降低带宽和延时。

腾讯天籁实验室专家研究员肖玮

后疫情时代,实时音视频通信面临用户体验和运营成本双重考验

2020年疫情突如其来,在线办公、在线教育等需求的增加,对实时音视频通信(RTC)的稳定性和通讯效果提出了极大考验。由于业务量激增,在保障用户体验方面,RTC业务面临着诸多困难,包括但不限于通话质量、最小化卡顿、端到端延时、带宽成本等。在网络传输过程中,RTC方案需要面对用户体验、运营成本的双重约束,挑战很大。

肖玮对RTC复杂的链式系统进行了介绍,以单侧的发送端到接收端通信为例,RTC要经过采集、前处理、编码、传输、解码、增强、回放等多个阶段,每个阶段都会影响最终体验。从端到端到角度,影响通话体验的因素,可以分成信源和信道(链路)两个部分。采集端只有完整地将信源传输到接收端,用户才能获得高质量体验;否则,如果中间数据包丢失了,就会发生声音卡顿等现像。

端到端视角下音频通话体验的影响因素

肖玮强调,RTC业务中,传输过程中出现丢包是一个重要的挑战。因此,网络抗性提升是RTC业务绕不开的话题。针对网络抗性问题,主流的RTC解决方案是围绕信道侧方法进行。如果完全依赖信道侧方法,实际应用中又面临着其它问题。一方面,如果网络抗性完全来自于带外,将会导致带宽成本激增;另一方面,重传等操作意味着要进行包的组合、解析等迭代操作,增加时延。因此,要打造一个好的RTC通话体验,需要联合信源和信道,自顶向下地设计系统。

腾讯天籁联合信源信道编码方案针对网络抗性提出三大策略

为了解决以上问题,腾讯天籁实验室提出了联合信源信道编码策略,并发布了《联合信源信道编码白皮书》。首先,提升信源侧方法的能力上界。相对于标准带内FEC,新的信源侧FEC需要更强的单独抗性。比如,支持40%丢包率。其二,灵活调用带外和带内抗性,以期在抗性稳定性和带宽消耗上有一个更为灵活的折衷。相关的控制参数,借助于测试平台提供的经验数据进行迭代升级。第三,前向兼容性问题,要保证新旧两种协议无互通问题。

联合信源信道编码基本框架

据肖玮介绍,腾讯天籁联合信源信道编码方案,通过有效地组合信源和信道侧的抗性策略,保证用户体验的同时,有效降低带宽和延时成本。值得一提的是,在各种网络传输条件下的测试结果标表明,该方案可以降低带宽30%;同时,进一步降低延时40-60ms,进一步提升用户体验。

目前,腾讯天籁新新技术联合信源信道编码方案已经在腾讯会议上线。肖玮表示,结合了信源、信道的联合优化策略、结合经典信号处理和深度学习的新技术,将成为未来RTC解决方案中的关注点。此次联合信源信道编码方案的发布,也标志着腾讯天籁实验室在实时音视频通信领域的又一个突破性进展。

一直以来,为了解决实时音视频应用场景下的各种挑战,腾讯天籁实验室围绕音频通信核心体验的技术和框架进行了深入的探索。在今年9月举办的腾讯全球数字生态大会上,正式发布了“面向实时音视频应用的新一代实时音频技术品牌”——腾讯天籁。

肖玮表示,腾讯天籁技术和联合信源信道编码方案仅仅是一个开始,未来,腾讯天籁实验室将继续钻研音视频新技术为满足更多行业场景下的实时音视频需求,推进更多更丰富的场景落地而努力。

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