專利名稱：在接收機設(shè)備中處理數(shù)據(jù)包的序列的方法和接收機設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在接收機設(shè)備中處理數(shù)據(jù)包的序列的方法，特別是音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包的序列，以及一種接收機設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)在發(fā)射機設(shè)備和接收機設(shè)備之間傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)包時，根據(jù)傳輸協(xié)議交換數(shù)據(jù)包。使用的傳輸協(xié)議包括實時協(xié)議，如RTP(RTP——“實時傳輸協(xié)議”)。RTP是基于所謂的UDP/IP協(xié)議(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)的協(xié)議。開發(fā)了RTP，以便利用UDP/IP協(xié)議，對于單點和多點鏈路中的實時傳輸在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包之間提供同步，這是不安全或不可靠。結(jié)合IP網(wǎng)絡(luò)中的音頻/視頻數(shù)據(jù)包，RTP形成了用于有組織的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)。
基本上，RTP數(shù)據(jù)包包括以下部分RTP頭和RTP有效載荷數(shù)據(jù)，其中RTP頭包括頭數(shù)據(jù)(參見R.SchoblickDas Real Time TransportProtocol，F(xiàn)unkschau[The Real-Time Transport Protocol，Radio Show]，26(2000)47)。可以區(qū)分RTP頭中的固定單元和可選擴展(頭擴展)之間。在每一個數(shù)據(jù)包的RTP頭中定義的單元包括序列號，指示了要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包序列中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包的位置。
RTP頭還具有所謂的時戳(timestamp)，其處于時間標(biāo)記的形式，為此目的用于在接收機設(shè)備中抵消由傳播時間差引起的抖動現(xiàn)象，以便按照這種方式來實現(xiàn)接收機設(shè)備中的傳輸?shù)腞TP數(shù)據(jù)包的同步和時間協(xié)同(coordination)。時間標(biāo)記(時戳)通常指示將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包從發(fā)射機設(shè)備傳輸?shù)接糜跀?shù)據(jù)包在發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備間的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路的傳輸時間。然而，可選擇的，還可在將來計算時間標(biāo)記，利用指示了接收機中包中的數(shù)據(jù)為應(yīng)用而傳送的時間處的意圖。
為了將數(shù)據(jù)包(其序列將通過數(shù)據(jù)鏈路在傳輸期間彼此改變)改變回正確的序列，接收機設(shè)備使用來自RTP頭的序列號。這在接收機設(shè)備的隊列存儲區(qū)域中完成，在該存儲區(qū)域中，根據(jù)其各自的序列號，將在接收機設(shè)備中接收到的數(shù)據(jù)包按照分類隊列(sorting queue)進行組織。對于這種分類處理，在分類隊列中必須始終存在一定數(shù)目的接收數(shù)據(jù)包，以便補償與通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)慕Y(jié)果可能出現(xiàn)的一樣多的數(shù)據(jù)包的互換。為了該處理，如果數(shù)據(jù)包在接收機設(shè)備中從分類隊列傳送得太快，則后來到達并有較低的序列號的數(shù)據(jù)包不再能夠放進正確的位置。另一方面，由于還可能在通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間丟失包，于是對于分類隊列中接收的數(shù)據(jù)包將導(dǎo)致無限長的等待時間，因此對于其它處理，在釋放接收的數(shù)據(jù)包之前避免過長的等待期間是必要的。此外，關(guān)于分類隊列的操作，有必要意識到數(shù)據(jù)包通常在接收機設(shè)備中立即處理(實時)，并且能夠在任何時間改變傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的傳輸率。將固定數(shù)目的接收的數(shù)據(jù)包臨時存儲在存儲隊列中的已知方法不能充分滿足這些不同的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于指定一種方法和接收機設(shè)備的目的，用于處理接收機設(shè)備中的數(shù)據(jù)包序列，特別是音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包，其中即使當(dāng)傳輸率變化時，在接收機設(shè)備中也能夠盡可能完全地校正通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸后的數(shù)據(jù)包的互換，因此允許傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的實時處理。
通過具有權(quán)利要求1中描述的特征的方法和具有權(quán)利要求8中描述的特征的接收機設(shè)備來實現(xiàn)該目的。
在附屬的權(quán)利要求書中指定了有利的設(shè)計。
本發(fā)明包括對于用于處理接收機設(shè)備中數(shù)據(jù)包序列，特別是音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包序列的方法提供了如下步驟的思想通過數(shù)據(jù)鏈路在接收機設(shè)備中接收數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包；確定數(shù)據(jù)包的標(biāo)識信息，該信息指示了數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包的位置；將數(shù)據(jù)包分類(sort)為要在與標(biāo)識信息相對應(yīng)的隊列中處理的數(shù)據(jù)包的序列，其中要處理的數(shù)據(jù)包包括數(shù)據(jù)包序列；從隊列中要處理的第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記確定時間值，并從隊列中要處理的最后的數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記確定其它的時間值；確定時間值和其它時間值之間的時間差；如果時間差大于或等于預(yù)定的時間閾值，將用于處理的隊列中要處理的至少第一數(shù)據(jù)包傳輸?shù)教幚硌b置。
按照本發(fā)明的其它方面，提供了具有如下特征的接收機設(shè)備用于處理數(shù)據(jù)包序列的處理裝置；用于存儲要處理的數(shù)據(jù)包的隊列的隊列存儲區(qū)域，要處理的數(shù)據(jù)包包括數(shù)據(jù)包序列；測試裝置，用于從隊列中要處理的第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記確定時間值并從隊列中要處理的最后的數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記確定其它時間值，以及確定時間值和其它時間值之間的時間差；以及傳輸裝置，用于當(dāng)時間差大于或等于預(yù)定的時間閾值時，將要處理的隊列中的處理的至少第一數(shù)據(jù)包傳輸?shù)教幚硌b置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實現(xiàn)的一個優(yōu)點是對于接收機設(shè)備中的隊列定義了數(shù)據(jù)包存儲在隊列中的固定時間延遲。特別有利的是結(jié)合了其中然后立即解碼傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的方法，這是對于使用RTP的主要應(yīng)用。
作為定義了預(yù)定的時間延遲，其它在處理前臨時存儲在隊列中的數(shù)據(jù)包的數(shù)目根據(jù)傳輸率而變化。臨時存儲在隊列中的數(shù)據(jù)包的數(shù)目隨傳輸率升高而增加。由于在用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路上插入的數(shù)據(jù)包和丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)目也隨傳輸率增加而升高，所以臨時在隊列中存儲更多數(shù)目的數(shù)據(jù)包可使接收的數(shù)據(jù)包在接收機設(shè)備中更有效分類。按照這種方式，臨時存儲在隊列中的數(shù)據(jù)包的數(shù)自動改變，以與插入的數(shù)據(jù)包和丟失的數(shù)據(jù)包的概率成比例。


參考附圖，在下文中將描述本發(fā)明的一個典型實施例。
單個附圖示出了具有發(fā)射機設(shè)備和接收機設(shè)備的設(shè)置的示意圖，其中通過用于傳輸數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)鏈路進行連接。
具體實施例方式
單個附圖示出了具有通過數(shù)據(jù)鏈路3連接的發(fā)射機設(shè)備1和接收機設(shè)備2的設(shè)置的示意圖。發(fā)射機設(shè)備1和接收機設(shè)備2可是任何需要的電子設(shè)備，在兩者之間電子數(shù)據(jù)，特別是視頻和/或音頻數(shù)據(jù)能被互換，在這種情況下，發(fā)射機設(shè)備1和接收機設(shè)備2能夠集成在例如IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中。在這種情況下，數(shù)據(jù)鏈路3是網(wǎng)絡(luò)鏈路，特別是IP網(wǎng)絡(luò)鏈路，即，例如電話連接，其中接收機設(shè)備裝有調(diào)制解調(diào)器(未示出)以便接收數(shù)據(jù)。
根據(jù)RTP(RTP-“實時傳輸協(xié)議”)，通過數(shù)據(jù)鏈路3在發(fā)射機設(shè)備1和接收機設(shè)備2之間互換數(shù)據(jù)包。在這種情況下，在發(fā)射機設(shè)備1本身或與其分離的設(shè)備(未示出)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，然后傳輸?shù)桨l(fā)射機設(shè)備1，然后，發(fā)射機設(shè)備將數(shù)據(jù)包傳送到數(shù)據(jù)鏈路3。
根據(jù)RTP協(xié)議，數(shù)據(jù)包具有RTP頭和RTP有效載荷數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包的各個RTP頭的一部分是為每一個數(shù)據(jù)包提供標(biāo)識信息的序列號，指示了在發(fā)射機設(shè)備1和接收機設(shè)備2之間傳輸并在接收機設(shè)備2中處理的數(shù)據(jù)包的序列中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包的位置。此外，RTP頭還包括指示了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包從發(fā)射機設(shè)備1傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈路3的傳輸時間的時間傳輸信息的時間標(biāo)記(時戳)。為了實現(xiàn)時間同步，按照該方式為各自的數(shù)據(jù)包形成的時間信息通?？梢匝a償在接收機設(shè)備2中通過數(shù)據(jù)鏈路3傳輸數(shù)據(jù)包期間的抖動現(xiàn)象。
按照附圖，接收機設(shè)備2具有測試裝置4，通過它可以確定接收機設(shè)備2中接收到的數(shù)據(jù)包的序列號，以便然后根據(jù)序列號，在已經(jīng)存儲在隊列存儲區(qū)域5中的數(shù)據(jù)包的序列中排列關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包。隊列存儲區(qū)域5中的隊列包括在由處理裝置6進一步處理之前臨時存儲的接收的數(shù)據(jù)包。
一旦接收的數(shù)據(jù)包已排列在正確的位置，其它測試裝置7用于檢查隊列中的數(shù)據(jù)包序列中的第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記，以及隊列中的數(shù)據(jù)包序列中的最后的數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記。第一和最后的數(shù)據(jù)包的表達式與隊列中的數(shù)據(jù)包序列中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包的位置有關(guān)，而與在接收機設(shè)備2中接收關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包的時間無關(guān)。根據(jù)其關(guān)聯(lián)序列號分類隊列中的數(shù)據(jù)包。
估計(evaluate)用于隊列中的數(shù)據(jù)包序列中的第一和最后數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記，以便確定各自的關(guān)聯(lián)時間值，其指示了將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包從發(fā)射機設(shè)備1傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈路3的時間。然后，其它測試裝置7用于確定用于第一數(shù)據(jù)包的時間值與用于最后的數(shù)據(jù)包的時間值間的時間差。如果時間差大于或等于預(yù)定的時間閾值，傳輸裝置8用于將至少第一數(shù)據(jù)包從隊列傳輸?shù)教幚硌b置6，以用于進一步處理。然后，估計隊列中的以前是第二數(shù)據(jù)包而現(xiàn)在是第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記。再次確定現(xiàn)在是第一數(shù)據(jù)包的時間值與最后的數(shù)據(jù)包的時間值間的時間差。如果時間差仍然大于或等于時間閾值，將現(xiàn)在是第一數(shù)據(jù)包同樣傳輸?shù)教幚硌b置6，以進行進一步處理。繼續(xù)該過程，直到確定的時間差小于預(yù)定的時間閾值。在這種情況下，于是接收其它數(shù)據(jù)包并放到正確的位置。能夠改變預(yù)定的時間閾值，以便作為狀態(tài)的函數(shù)來適應(yīng)。
利用固定的時間閾值，上述過程允許對于不同的傳輸率，自動地適應(yīng)隊列中的數(shù)據(jù)包的可能的數(shù)目，這是由于隨著傳輸率的增加，在同樣的時間周期內(nèi)，更多數(shù)目的數(shù)據(jù)包潛在的被臨時存儲在隊列中。
權(quán)利要求
1.一種用于處理接收機設(shè)備(2)中的數(shù)據(jù)包序列的方法，特別是音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包序列，該方法包括以下步驟a)通過數(shù)據(jù)鏈路(3)在接收機設(shè)備(2)中接收數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包；b)確定數(shù)據(jù)包的標(biāo)識信息，該信息指示了數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包的位置；c)將數(shù)據(jù)包分類為與標(biāo)識信息相對應(yīng)的隊列中要處理的數(shù)據(jù)包的序列，其中要處理的數(shù)據(jù)包包括數(shù)據(jù)包序列；d)從隊列中要處理的第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定時間值，并從隊列中要處理的最后的數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定其它時間值；e)確定時間值和其它時間值間的時間差；和f)如果時間差大于或等于預(yù)定的時間閾值，則將用于處理的隊列中要處理的至少第一數(shù)據(jù)包傳送到處理裝置(6)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對于在隊列中要處理的至少第一數(shù)據(jù)包的傳輸之后剩余的剩余數(shù)據(jù)包重復(fù)步驟d)、e)和f)，直到時間差小于預(yù)定的閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于標(biāo)識信息推導(dǎo)自數(shù)據(jù)包的序列號。
4.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于根據(jù)在從發(fā)射機設(shè)備(1)將要處理的第一數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮諜C設(shè)備(2)時的傳輸時間信息來確定時間值，所述時間值指示了將要處理的第一數(shù)據(jù)包從發(fā)射機設(shè)備(1)傳送到數(shù)據(jù)鏈路(3)的傳輸時間，以及根據(jù)在從發(fā)射機設(shè)備(1)將要處理的最后的數(shù)據(jù)包傳送到接收機設(shè)備(2)期間傳輸時間信息來確定其它時間值，所述其它時間值指示了將要處理的最后的數(shù)據(jù)包從發(fā)射機設(shè)備(1)傳送到數(shù)據(jù)鏈路(3)的傳輸時間。
5.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于標(biāo)識信息由數(shù)據(jù)包的頭數(shù)據(jù)集合確定。
6.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于要處理的第一數(shù)據(jù)包的時間值和要處理的最后的數(shù)據(jù)包的其它時間值由各自的頭數(shù)據(jù)集合確定。
7.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于利用實時協(xié)議在接收機設(shè)備(2)中接收和處理數(shù)據(jù)包序列。
8.一種接收機設(shè)備(2)，具體用于根據(jù)權(quán)利要求1到7之一的所述的方法，包括處理裝置(6)，用于處理數(shù)據(jù)包序列；隊列存儲區(qū)域(5)，用于存儲要處理的數(shù)據(jù)包的隊列，其中要處理的數(shù)據(jù)包包括數(shù)據(jù)包序列；測試裝置(7)，用于從隊列中要處理的第一數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定時間值，從隊列中要處理的最后的數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定其它時間值，并確定時間值與其它時間值間的時間差；和傳輸裝置(8)，用于當(dāng)時間差大于或等于預(yù)定的時間閾值時，將用于處理的隊列中要處理的至少第一數(shù)據(jù)包傳輸?shù)教幚硌b置(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理在接收機設(shè)備中的數(shù)據(jù)包的序列的方法，特別是音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包的序列，和一種接收機設(shè)備。該方法包括以下步驟通過數(shù)據(jù)鏈路在接收機設(shè)備中接收數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包；確定用于數(shù)據(jù)包的標(biāo)識信息，該信息指示數(shù)據(jù)包序列中的數(shù)據(jù)包位置；將數(shù)據(jù)包分類為在與標(biāo)識信息相對應(yīng)的隊列中處理的數(shù)據(jù)包序列，其中被處理的數(shù)據(jù)包包括數(shù)據(jù)包序列；從隊列中處理的第一個數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定時間值，并從隊列中處理的最后一個數(shù)據(jù)包的時間標(biāo)記來確定其它時間值；確定時間值和其它時間值之間的時間差；如果時間差大于或等于預(yù)定時間閾值，將用于處理的隊列中要處理的至少第一個數(shù)據(jù)包傳送到處理設(shè)備。
文檔編號H04L12/56GK1684445SQ20051006388
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者弗蘭克·格萊澤 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司