实时音视频通话一直是我们通信行业必不可少的一门技术，并且近今年音视频边缘设备产品涌现出很多设备，然而，在当今网络环境中，网络传输质量确常常无法得到有效的保障，那么，在当今弱网环境下，如何提升音视频传输的通话质量就显得尤为重要，即便是音视频技术发展到今天，音视频弱网处理仍然是一个不小的技术挑战，本文重点介绍下一种针对弱网环境下的音频处理策略，我们的目标是：

        在弱网环境下：丢包率30%、延迟300ms、抖动150ms情况下，仍然可以提供流畅的高音频质量通信，做到让用户通话无感。丢包率达60%的情况下，仍可正常语音沟通，听清语义。

一、弱网是如何形成的

        现在你了解了音频是怎么传输的，接下来我们来看看弱网是如何形成的。其实弱网状态中有三个常见的问题：丢包（Packet Loss）、延迟（Latency）和抖动（Jitter）。我们挨个来看看它们分别是怎么产生的。

丢包
        我们还是以物流小车为例。“丢包”指的是有的车无法在有效时间内到达终点，甚至可能永远也到不了终点。比如有的小车发生了车祸，或者小车司机罢工了。如果 100 辆车里有10 辆无法到达终点，那么我们就把它叫做丢包率为 10%。

        是的，在网络传输中，数据包会经过很多复杂的路径，有的是在物理传输中发生了丢失，有的是在服务器、路由转发时由于拥堵或等待时间过长被抛弃。可以说，互联网传输并不是百分百可靠的，总有数据无法按时传输到目的地。

延迟和抖动
        在网络这条公路上，从起点到终点我们有很多不同的路径可以选择。你可以选择走高速但也可能走了乡村小道，这样就会导致包裹到达终点所经历的时间发生变化。而这个从发送到接收经过的时间我们把它叫做延迟。

        那么很显然，音频在发送的时候是按照时间顺序等间隔发送的，但是由于每个数据包经过的路径不同，从而到达目的地的延迟也不一样。这就导致有的时候很长时间都没有一个数据包到达，而有的时候几乎是同时来了好几个数据包。这就是我们常说的抖动。如果我们按照数据包到达的顺序去播放音频，那么音频播放可能是乱序的而发生杂音，也可能是没有数据可以播放，导致卡顿。

此外，还有一些其他网络特定原因，比如：

1、带宽限制：很多网络情况，由于各种条件限制，带宽并不是高，很难保障正常情况下的高质量音视频传输。

2、比如卫星通信网络，网络延迟大多都在1秒以上，这种情况下如果不做弱网处理，基本上是无法进行正常的音视频通信。

针对以上网络问题，我们做如下具体分析：

1、当网络环境只有延迟、没有抖动时，这种情况只会造成声音延迟播放而不会出现声音卡顿现象，因此在这种情况下我们只需根据抖动的计算评估，自动调整jettebuffer缓冲大小即可；

2、当网络环境仅有延时和抖动时，那么就相对比较复杂，会出现数据包乱序，导致声音卡顿。因此需自动调整jettebuffer缓冲大小，对音频数据包重新排序，使音频包顺序调整正确。

3、当网络环境仅有网络丢包时，会造成音频数据包的丢失，导致声音卡顿。

                                       

                                                                        抖动包处理

二、弱网处理策略

预处理：

1、带宽估计：实时检测网络可用带宽值以及带宽变化趋势，计算出网络可用带宽情况。

2、网络监测：实时检测网络延时均值、网络丢包以及网络抖动的变化趋势。

策略：

1、jettebuffer队列根据网络检测情况自动调整大小，做到网络环境好时，既不会影响正常通话网络延迟，而网络环境差时，可以做到最大容错处理，牺牲延迟换取音频质量。

2、当丢包严重时，使用PLC、FEC等音频处理算法技术，可以恢复丢失的数据包，当然如何使用、何时使用时重中之重。

3、采用高频处理音频编码，比如opus，内部处理相对较好，对抗网络弱网环境也是有不错的体验。

        综上所诉，其实可以对抗音频弱网的算法和技术还是有很多，但是难点是如何用，何时用才是最难的，如果用的不好，可能会适得其反，这个就需要多年的经验积累了

        为了使用方便，我自己把所有音频处理算法都独立抽像出来小模块，比如像FEC、PLC等等这小小算法，直接就可以调用，就一两个接口使用比较方便，有需要技术沟通交流的可以跟我联系。

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