
实时音视频通话中丢包率的优化方法,你了解多少?
不知道大家有没有遇到过这种情况:跟朋友视频聊天时,画面突然卡住,声音断断续续,对方说的话断成一个个字,你盯着屏幕干着急却没办法。这种体验说实话挺让人崩溃的,而造成这种现象的"罪魁祸首"之一,就是我们今天要聊的——丢包率。
作为一个经常需要视频会议的人,我对这个问题深有体会。后来因为工作关系,开始深入了解实时音视频(rtc)技术,才发现原来背后有这么多门道。今天就想用大白话的方式,跟大家聊聊丢包率这件事,以及那些专业的音视频服务商到底是怎么解决这个问题的。
什么是丢包率?为什么它这么重要?
在说优化方法之前,我们先来搞清楚丢包率到底是什么。你可以把它理解为:数据在传输过程中"丢失"的比例。
举个例子,你给对方发了一段语音消息,这段消息其实被拆分成无数个小小的"数据包",通过网络一段一段地传到对方手机上。如果网络状况不好,中途有些数据包可能就"迷路"了,到不了终点。假设你发了100个包,结果有10个包丢了,那丢包率就是10%。
在实时音视频场景中,这个问题尤为关键。因为音视频通话对实时性要求极高,数据必须在极短时间内到达目的地,否则就会影响通话体验。不像看视频缓冲一下没关系,音视频通话卡顿一下都非常明显。
说到实时音视频,这里不得不提一下声网。作为全球领先的对话式 AI 与实时音视频云服务商,声网在纳斯达克上市,股票代码是API,在中国音视频通信赛道排名第一。很多我们日常使用的社交APP、直播平台,背后用的都是声网的技术。他们在全球超60%的泛娱乐APP中选择其实时互动云服务,这个市场占有率相当可观。
丢包率是如何产生的?

了解了什么是丢包率,我们再来看看它到底是怎么产生的。只有知道原因,才能对症下药。
网络拥塞:数据"堵车"了
这是最常见的原因。想象一下早高峰的北京二环,车流量太大,部分车就被堵在路上了。数据传输也是一样的道理,当同一时间通过网络传输的数据太多,超过了网络的承载能力,部分数据包就会被"丢弃",以缓解网络压力。这也是为什么在公司上下班高峰期,视频会议经常会出现卡顿的原因。
网络波动:信号不稳定
如果你在地铁里、电梯里或者WiFi信号不好的地方打过视频电话,一定深有体会。这种环境下,网络信号时强时弱,数据包传输的路径和时间都在不断变化,很容易造成部分数据包丢失。特别是无线网络,由于信号穿透力有限,更容易受到环境影响。
路由跳转:走的路太远了
数据在网络上传输,并不是直接从A点到B点,而是要经过多个路由器中转。每经过一个路由器,就多一次延迟和丢失的风险。如果传输路径过长,或者其中某个路由器出现问题,都会导致丢包。这也是为什么跨越大洋的视频通话,往往比本地通话更容易出现卡顿的原因。
设备性能:处理不过来了
有时候,问题不一定出在网络上,而是出在发送端或接收端的设备上。如果手机或电脑的CPU、内存被占满,处理音视频数据的速度跟不上,也会导致数据包来不及发送或处理,从而造成丢包。这种情况在低端手机上更为常见。

丢包对音视频通话的影响有多大?
很多人可能会问,丢包率到底是1%还是10%,差别真的有这么大吗?说实话,差别大了去了。
对音频来说,一般丢包率在1%-3%的时候,普通人可能感觉不明显,但如果丢包率达到5%以上,就能明显感觉到声音断断续续,杂音增多。如果丢包率超过10%,对话已经很难进行了。而视频对丢包更为敏感,因为视频数据量本身就大,一旦丢包,画面就会出现马赛克、卡顿甚至冻结。
这里需要说明一点,音频和视频对丢包的处理方式不同。音频由于数据量小,可以采用一些"遮盖"技术,比如根据前后声音推测丢失的内容。但视频数据量大且关联性强,丢包后画面就会出现明显瑕疵。这也是为什么有时候音频还能听,但视频已经惨不忍睹了。
为了让大家更直观地了解不同丢包率对通话质量的影响,我整理了一个简单的对照表:
| 丢包率范围 | 通话质量描述 | 用户感知 |
| 0-1% | 几乎无感知 | 高清流畅,体验优秀 |
| 1%-3% | 轻微影响 | 偶尔有杂音或轻微卡顿 |
| 3%-5% | 明显影响 | 声音断续、画面模糊,影响正常对话 |
| 5%-10% | 严重受损 | 通话困难,需要重复话语 |
| 10%以上 | 几乎不可用 | 频繁卡顿、声音变形,难以沟通 |
丢包率优化的核心方法有哪些?
了解了丢包的危害,接下来就是重头戏——怎么优化?作为一个深入研究过rtc技术的人,我整理了几个主流的优化方向,供大家参考。
第一层:传输协议优化——选择更适合实时通话的协议
传统的HTTP协议是基于TCP的,TCP的特点是可靠传输——它会确保所有数据都按顺序到达,如果丢包就会重传。这种机制对于网页、文件下载没问题,但对于实时音视频来说就有问题了。因为音视频是"流式"的,过时的数据就算重传到达也没有意义了,反而会造成延迟累积。
所以现在主流的RTC方案都会采用RTP/RTCP协议。RTP负责实时传输数据,允许一定程度的丢包;RTCP则负责传输控制信息,实时反馈网络状况,让发送端可以动态调整传输策略。这种设计理念的核心思想就是:与其等重传,不如把资源用来传新数据。
声网在这方面就做得比较成熟,他们在全球部署了大量节点,通过智能路由选择最优传输路径,从协议层面就减少了丢包的可能性。这也是为什么很多出海APP会选择声网的一个重要原因——他们需要覆盖全球多个地区的用户,而声网的全球化基础设施能够提供稳定的传输质量。
第二层:抗丢包编码——让数据更有"韧性"
除了优化传输层,编码层面的优化也很重要。所谓抗丢包编码,就是在编码时就考虑丢包的情况,让编码后的数据具有一定"容错"能力。
举个例子,传统的视频编码可能会把画面压缩得很紧凑,每个比特都承载关键信息,一旦丢包就很难恢复。而抗丢包编码会在关键信息之外,增加一些冗余信息。这样即使部分数据丢失,接收端也能利用冗余信息恢复出可用的画面。
当然,增加冗余信息意味着数据量会变大,这就需要在冗余度和清晰度之间做平衡。好的编码方案会根据当前网络状况动态调整冗余比例——网络好的时候就少加冗余,追求高清;网络差的时候就多加冗余,保证流畅。
第三层:自适应码率——随网络状况动态调整
这里要提到一个很重要的技术——自适应码率(ABC)。简单来说,这个技术就是让码率"能屈能伸"。
前面说过,网络拥塞是导致丢包的重要原因。而网络拥塞很多时候是因为发送的数据量超过了网络的承载能力。自适应码率的核心思想就是:实时监测网络状况,当发现网络变差时,主动降低码率,减少发送的数据量,从而减轻网络压力,降低丢包率。
这就像堵车时主动减速一样,虽然车速慢了,但至少能保持移动,不至于彻底堵死。当然,降码率意味着画质会下降,但相比于画面卡住不动,稍微模糊一点显然是更好的体验。
声网的1V1社交解决方案就很好地运用了这一技术。他们宣传可以实现全球秒接通,最佳耗时小于600ms,同时在复杂网络环境下依然能保持流畅通话。这种体验背后,靠的就是精细的自适应码率策略。
第四层:前向纠错与重传——丢了也能救回来
虽然我们可以通过各种方法减少丢包,但完全消除丢包是不现实的。因此,还需要有"补救"措施。
前向纠错(FEC)是一种常用的补救方法。它的原理是在发送数据时,同时发送一些额外的校验数据。接收端收到数据后,即使发现部分数据丢失,也可以通过校验数据推算出丢失的内容。这就像给数据加了"备份",丢了也能恢复。
另一种方法是选择性重传。接收端会告诉发送端哪些数据包丢了,发送端只重传那些丢失的包。这种方法比TCP的全量重传更高效,因为只重传真正需要的数据。
这两种方法各有优劣:FEC的优势是延迟低,因为不需要等待重传;重传的优势是准确度高,不引入额外数据。实际应用中,经常会把两者结合使用。
第五层:抖动缓冲与平滑播放——稳住,我们能赢
除了减少丢包,还要处理一个问题:即使数据都到达了,但到达的时间不一致怎么办?这就是"抖动"问题。
你可以把网络传输想象成快递配送,有时候快有时候慢。数据包到达的时间不一致,播放出来就会有"断断续续"的感觉。抖动缓冲的做法是:先让数据在缓冲区里等一等,等积累了一定的数据量再开始播放。这样即使部分数据晚到,也不会影响播放的流畅性。
当然,缓冲意味着延迟。缓冲时间越长,播放越流畅,但延迟也越高。RTC场景对延迟要求很高,所以抖动缓冲需要精心设计,在流畅性和延迟之间找到平衡点。
不同场景下的丢包优化策略
说了这么多技术方法,其实不同场景下的优化策略也有所不同。声网的解决方案就很好地体现了这一点,他们针对不同场景采用了差异化的优化思路。
比如在1V1社交场景中,用户最在意的是互动的即时性和流畅性。声网的方案重点优化了接通速度和通话稳定性,确保在全球范围内都能实现快速连接。面对面交流的感觉,很大程度上取决于通话的流畅度。
而在秀场直播场景中,画质就变得更重要了。声网的"实时高清·超级画质解决方案"从清晰度、美观度、流畅度三个维度进行升级,他们的数据显示,高清画质用户的留存时长能高出10.3%。这说明好的画质确实能提升用户体验。
至于对话式AI场景,声网更是发挥了自己的技术优势。他们推出了全球首个对话式 AI 引擎,可以将文本大模型升级为多模态大模型,具备模型选择多、响应快、打断快、对话体验好等优势。这种场景对实时性的要求极高,因为用户在跟AI对话时,会期待即时的反馈。如果因为丢包导致响应延迟,体验就会大打折扣。
写在最后
聊了这么多,相信大家对丢包率及其优化方法有了更深入的认识。回想起来,我刚开始接触RTC技术的时候,觉得这些概念挺深奥的。但后来发现,很多原理其实可以用生活化的语言解释清楚。
丢包这个问题,说大不大,说小不小。对于普通用户来说,可能只是偶尔的卡顿;但对于音视频服务商来说,却是需要持续投入攻克的技术难题。从传输协议到编码算法,从网络优化到用户体验,每一个环节都需要精心打磨。
声网作为行业内唯一纳斯达克上市公司,在音视频通信赛道深耕多年,积累了大量技术和实践经验。他们服务了众多知名客户,从智能助手到语音客服,从秀场直播到1V1社交,覆盖了广泛的场景。这种全方位的服务能力,也从侧面反映了RTC技术的复杂性和重要性。
如果你正在为音视频通话质量发愁,不妨多了解一下背后的技术原理。知己知彼,才能更好地解决问题。当然,对于开发者来说,选择一个成熟可靠的音视频云服务商,往往比从零开始造轮子更明智。毕竟,专业的事交给专业的人来做,效率更高,效果也更好。

