[發(fā)明專利]用于確定抖動緩沖器級別的方法和接收器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880022334.1
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN101689946A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 亨里克·法爾伯格倫丁
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球IP解決方法（GIPS）有限責任公司;環(huán)球IP解決方法股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 郭定輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來說涉及從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接收具有數(shù)字化信號樣本的數(shù)據(jù)分 組，并且更具體地說，涉及確定適于從網(wǎng)絡接收具有延遲抖動(jitter)的分 組的抖動緩沖器的目標分組級別。

背景技術(shù)

在分組交換網(wǎng)絡(如因特網(wǎng))中，通過網(wǎng)絡發(fā)送的數(shù)據(jù)分組由于當傳送 分組時的網(wǎng)絡負荷、傳送分組的網(wǎng)絡路徑和其他網(wǎng)絡條件而經(jīng)歷變化的延遲。 因此，由發(fā)送器以恒定速率產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組以可變延遲到達接收器。數(shù)據(jù)分 組的變化的延遲主要由于分組網(wǎng)絡造成的延遲，并且通常將其稱為抖動。抖 動的嚴重程度可能取決于網(wǎng)絡類型和當前條件而顯著地變化；在各網(wǎng)絡類型 之間，分組延遲的變化可能以幾個數(shù)量級(order)的量值而改變。

為了再現(xiàn)忠實于原始的音頻流，必須以與發(fā)送數(shù)據(jù)分組的速率相同的恒 定速率向解碼器提供數(shù)據(jù)分組。因此，一般地在接收器中引入稱為抖動緩沖 器的裝置。抖動緩沖器必須對進入的分組的流進行去抖動，并向解碼器提供 恒定的數(shù)據(jù)流。這是通過在緩沖器中保存分組而完成的，因此在接收器處引 入延遲，使得經(jīng)歷了更大延遲的未來分組將在它們各自使用時間之前已經(jīng)到 達。換言之，在抖動緩沖器中需要分組以防止緩沖器下溢，或者至少最小化 緩沖器處于下溢狀態(tài)的時間。分組的長延遲不僅可能導致緩沖器變?yōu)榭眨? 且還可以導致緩沖器在不可接受的長時間內(nèi)為空。如果緩沖器變?yōu)榭眨瑒t接 收信號的連續(xù)回放不再可能，并且將延遲的分組作為丟失分組處理。然而， 高緩沖器級別將引入接收器處的長延遲，這對于雙路人類通信來說在本質(zhì)上 是有害的。

這是在一方面緩沖器延遲與另一方面由于晚到達而引起的分組丟失之 間，抖動緩沖器中不可避免的折中。針對低緩沖器級別，以及因此的短延遲， 由于對于連續(xù)回放來說它們將到達得太晚，因此導致分組的更大部分被丟棄， 同時高緩沖器級別和長延遲對于雙路人類通信來說是非常討厭的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)常進行嘗試，以估計和控制端對端延遲(即，從聲源 (如，麥克風)到目的地(如，揚聲器)的總延遲)。該總延遲難以估計，并 需要在發(fā)送和接收端的同步時鐘。除了需要同步時鐘之外，該解決方案遭受 樣本時鐘偏移的問題。

本發(fā)明致力于解決如何確定抖動緩沖器級別(這提供了緩沖器延遲與分 組丟失之間的適當?shù)恼壑?的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標是確定抖動緩沖器級別，這提供了緩沖器延遲與分組丟失 之間的適當?shù)恼壑小Ｍㄟ^如獨立權(quán)利要求1中定義的方法以及如獨立權(quán)利要 求14中定義的接收器來實現(xiàn)該目標。

本發(fā)明的基本構(gòu)思是通過收集描述當前網(wǎng)絡條件的統(tǒng)計值測量，使得抖 動緩沖器適于這些條件，即：由接收器觀測到的抖動的性質(zhì)和量值。

根據(jù)本發(fā)明，以接收到的分組之間的到達之間的時間連續(xù)地更新概率質(zhì) 量函數(shù)。通過更新的概率質(zhì)量函數(shù)，定義空抖動緩沖器的期望持續(xù)時間。

因此，根據(jù)真實信號的間斷回放的持續(xù)時間，不是像那樣關(guān)于分組丟失 的概率而確定期望的緩沖器級別，而是關(guān)于分組丟失的效果確定期望的緩沖 器級別。從通過接收側(cè)感知的當前和最近的網(wǎng)絡條件的統(tǒng)計值測量來推導該 效果。當前和最近網(wǎng)絡條件由更新的概率質(zhì)量函數(shù)反映。使用概率質(zhì)量函數(shù)， 可以推導出“下溢”緩沖器的危險，即在下一分組到達緩沖器之前解碼某一 緩沖器級別上的所有分組的概率。此外，對于某一緩沖器級別，由概率質(zhì)量 函數(shù)給出空緩沖器的期望持續(xù)時間。該“停用時間”大約等于必須在緩沖器 變?yōu)榭諘r產(chǎn)生和播放的合成數(shù)據(jù)或者分組丟失隱藏數(shù)據(jù)的量。因此，本發(fā)明 的優(yōu)點是基于網(wǎng)絡條件的連續(xù)統(tǒng)計值測量來確定適當?shù)木彌_器級別。

本發(fā)明最小化價值函數(shù)，所述函數(shù)包括抖動緩沖器延遲和空緩沖器的期 望持續(xù)時間。通過將加權(quán)因子應用到價值函數(shù)，以便關(guān)于空緩沖器的期望延 遲時間加權(quán)抖動緩沖器延遲，本發(fā)明可以在確定期望的緩沖器級別時考慮由 數(shù)據(jù)分組攜帶的業(yè)務(traffic)的類型。由于不同種類的數(shù)據(jù)業(yè)務可能關(guān)于由 緩沖器引起的延遲與任意的數(shù)據(jù)間斷回放的持續(xù)時間之間的折中具有不同的 要求，因此這是有利的。

優(yōu)選地，將實際的當前緩沖器級別與所確定的適當?shù)幕蚰繕司彌_器級別 進行比較。如果存在差異，則做出應該修改解碼信號樣本信息的長度的信令， 即：加長或縮短。因此，在確定的目標緩沖器級別的方向中，間接地控制當 前緩沖器級別。