[发明专利]基于自适应抖动缓冲的调度策略的调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP网络，尤其是基于IP网络的多媒体实时传输系统中基于自适应抖动缓冲的调度策略的调整方法。

背景技术

在Internet中实时传输多媒体数据，例如语音或视频流是比较困难的，IP网络不是设计为实时应用的，所以网络延时、丢包、延时抖动等现象都对语音质量有严重影响。这些参数与发送者和接收者的位置有关，典型分组丢失率是0-20％，单向延时一般5-500ms。在正常的语音通话中，一些相关的研究表明当分组丢失率大于5％，单向延时超过400ms，通话就变得比较困难。因此在VoIP(Voice over IP)系统中，一般采用抖动缓冲器、或者是自适应抖动缓冲器等技术，以获得实时连续的语音流，它是保证语音质量的关键问题，也是技术难点。

有关自适应动态buffer(adaptive jitter buffer)的研究中，主要涉及网络延迟(delay)或延迟抖动(jitter，变化)的估计，以及根据估计的网络时延给出下一个帧(数据包)的调度时刻scheduling time(播放时间)。目前有关网络延时的估计方法主要可以分为两大类，一类是基于统计的方法，即根据接收分组的延时平均值、方差、最小值等统计参数来估计网络延时，例如Exponential-Average(Exp-Avg)、Fast-Exponential-Average(F-Exp-Avg)、Min-Delay(Min-D)等；另一类是基于MOS值的方法，主要思想是直接将两个参数：延时和分组丢失率映射到MOS(Mean Opinion Score)函数中，在力求MOS值最大的条件下估计延时，例如Enhanced-MOS-based(E-MOS)、Maximise-MOS(M-MOS)等。这些方法在不同的网络环境下各有优劣。

根据估计的网络延时能够给出下一个数据帧的播放时刻(schedulingtime)。

但是值得注意的是有关自适应动态buffer的调度策略仅考虑网络延时、分组丢失率等参数，没有考虑实际运行的平台的缓冲以及CPU的负载。也就是说在现有的这些方案中均假设，调度者能理想的根据自适应动态buffer给出的scheduling time播放指定帧或者执行指定动作。但是在实际的实时多任务环境下，尤其是当系统任务比较繁重时，这种假设几乎是不成立的。造成的问题是，由于调度者不能按照自适应动态buffer给出的scheduling time来进行调度，而导致在接收端语音包延迟越来越大，异常丢包，最终导致自适应动态buffer完全失去作用，无法进行实时通话。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于自适应抖动缓冲的调度策略的调整方法及设备。

按照本发明的一方面，一种基于自适应抖动缓冲的调度策略的调整方法，在接收端包括步骤：

a)缓冲接收到的数据包，并根据接收的数据包估计网络延时或延时抖动；

b)根据当前估计的网络延时或延时抖动调整下一个数据包的调度时刻T_n；

c)如果当前时刻超过所述下一个数据包的调度时刻，并且他们的间隔大于给定的调整阀值，同时距上次调整的时刻大于两次调整给定的时间阀值，则压缩动态缓冲的大小；

d)更新下一个数据包的调度时刻；

e)若当前时刻大于下一包的调度时刻，则从缓冲中取出一个数据包并播放。

按照本发明的另一方面，一种实现权利要求1方法的设备，在接收端包括：

a)网络协议模块，实现TCP/IP协议，RTP/RTCP协议等网络协议；

b)Audio驱动模块，用于处理设备部分的语音的输入/输出；

c)协议处理模块，用于处理H.323以及相关协议、MGCP协议以及SIP协议等；

d)媒体处理模块，负责设备端与网络端的语音数据的转换及控制，以及语音质量QOS的保证等功能，所述媒体处理模块包括：

控制模块，负责网络端以及设备端的语音数据流的输入输出，和各子模块间的语音数据流的传输；

语音编解码模块，处理语音的编码；

UAJB模块，自适应抖动缓冲的实现模块；

PLC模块，实现分组损失隐藏PLC；

信号音生成模块，用于生成VoIP所需的各种信号音；

语音质量控制模块，包含回波抵消、回波抑制，静音检测抑制，

舒适噪音生成，自动增益等多种语音质量处理功能。