[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)抖動緩沖的調(diào)度策略的調(diào)整方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610104000.1
• 申請日: 2006-08-07
• 公開（公告）號: CN101123571A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春花;楊武學(xué);王煒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會社
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L1/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 戎志敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及IP網(wǎng)絡(luò)，尤其是基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體實(shí)時傳輸系統(tǒng)中基于自適應(yīng)抖動緩沖的調(diào)度策略的調(diào)整方法。

背景技術(shù)

在Internet中實(shí)時傳輸多媒體數(shù)據(jù)，例如語音或視頻流是比較困難的，IP網(wǎng)絡(luò)不是設(shè)計為實(shí)時應(yīng)用的，所以網(wǎng)絡(luò)延時、丟包、延時抖動等現(xiàn)象都對語音質(zhì)量有嚴(yán)重影響。這些參數(shù)與發(fā)送者和接收者的位置有關(guān)，典型分組丟失率是0-20％，單向延時一般5-500ms。在正常的語音通話中，一些相關(guān)的研究表明當(dāng)分組丟失率大于5％，單向延時超過400ms，通話就變得比較困難。因此在VoIP(Voice?over?IP)系統(tǒng)中，一般采用抖動緩沖器、或者是自適應(yīng)抖動緩沖器等技術(shù)，以獲得實(shí)時連續(xù)的語音流，它是保證語音質(zhì)量的關(guān)鍵問題，也是技術(shù)難點(diǎn)。

有關(guān)自適應(yīng)動態(tài)buffer(adaptive?jitter?buffer)的研究中，主要涉及網(wǎng)絡(luò)延遲(delay)或延遲抖動(jitter，變化)的估計，以及根據(jù)估計的網(wǎng)絡(luò)時延給出下一個幀(數(shù)據(jù)包)的調(diào)度時刻scheduling?time(播放時間)。目前有關(guān)網(wǎng)絡(luò)延時的估計方法主要可以分為兩大類，一類是基于統(tǒng)計的方法，即根據(jù)接收分組的延時平均值、方差、最小值等統(tǒng)計參數(shù)來估計網(wǎng)絡(luò)延時，例如Exponential-Average(Exp-Avg)、Fast-Exponential-Average(F-Exp-Avg)、Min-Delay(Min-D)等；另一類是基于MOS值的方法，主要思想是直接將兩個參數(shù)：延時和分組丟失率映射到MOS(Mean?Opinion?Score)函數(shù)中，在力求MOS值最大的條件下估計延時，例如Enhanced-MOS-based(E-MOS)、Maximise-MOS(M-MOS)等。這些方法在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各有優(yōu)劣。

根據(jù)估計的網(wǎng)絡(luò)延時能夠給出下一個數(shù)據(jù)幀的播放時刻(schedulingtime)。

但是值得注意的是有關(guān)自適應(yīng)動態(tài)buffer的調(diào)度策略僅考慮網(wǎng)絡(luò)延時、分組丟失率等參數(shù)，沒有考慮實(shí)際運(yùn)行的平臺的緩沖以及CPU的負(fù)載。也就是說在現(xiàn)有的這些方案中均假設(shè)，調(diào)度者能理想的根據(jù)自適應(yīng)動態(tài)buffer給出的scheduling?time播放指定幀或者執(zhí)行指定動作。但是在實(shí)際的實(shí)時多任務(wù)環(huán)境下，尤其是當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)比較繁重時，這種假設(shè)幾乎是不成立的。造成的問題是，由于調(diào)度者不能按照自適應(yīng)動態(tài)buffer給出的scheduling?time來進(jìn)行調(diào)度，而導(dǎo)致在接收端語音包延遲越來越大，異常丟包，最終導(dǎo)致自適應(yīng)動態(tài)buffer完全失去作用，無法進(jìn)行實(shí)時通話。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種基于自適應(yīng)抖動緩沖的調(diào)度策略的調(diào)整方法及設(shè)備。

按照本發(fā)明的一方面，一種基于自適應(yīng)抖動緩沖的調(diào)度策略的調(diào)整方法，在接收端包括步驟：

a)緩沖接收到的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包估計網(wǎng)絡(luò)延時或延時抖動；

b)根據(jù)當(dāng)前估計的網(wǎng)絡(luò)延時或延時抖動調(diào)整下一個數(shù)據(jù)包的調(diào)度時刻T_n；

c)如果當(dāng)前時刻超過所述下一個數(shù)據(jù)包的調(diào)度時刻，并且他們的間隔大于給定的調(diào)整閥值，同時距上次調(diào)整的時刻大于兩次調(diào)整給定的時間閥值，則壓縮動態(tài)緩沖的大小；

d)更新下一個數(shù)據(jù)包的調(diào)度時刻；

e)若當(dāng)前時刻大于下一包的調(diào)度時刻，則從緩沖中取出一個數(shù)據(jù)包并播放。

按照本發(fā)明的另一方面，一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1方法的設(shè)備，在接收端包括：

a)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊，實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議，RTP/RTCP協(xié)議等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

b)Audio驅(qū)動模塊，用于處理設(shè)備部分的語音的輸入/輸出；

c)協(xié)議處理模塊，用于處理H.323以及相關(guān)協(xié)議、MGCP協(xié)議以及SIP協(xié)議等；

d)媒體處理模塊，負(fù)責(zé)設(shè)備端與網(wǎng)絡(luò)端的語音數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換及控制，以及語音質(zhì)量QOS的保證等功能，所述媒體處理模塊包括：

控制模塊，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)端以及設(shè)備端的語音數(shù)據(jù)流的輸入輸出，和各子模塊間的語音數(shù)據(jù)流的傳輸；

語音編解碼模塊，處理語音的編碼；

UAJB模塊，自適應(yīng)抖動緩沖的實(shí)現(xiàn)模塊；

PLC模塊，實(shí)現(xiàn)分組損失隱藏PLC；

信號音生成模塊，用于生成VoIP所需的各種信號音；

語音質(zhì)量控制模塊，包含回波抵消、回波抑制，靜音檢測抑制，

舒適噪音生成，自動增益等多種語音質(zhì)量處理功能。