[发明专利]基于H.324M协议的3G视频电话的音视频同步测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是应用于3G移动无线网络路测系统中的基于H.324M协议 的视频电话的音视频同步测试装置及方法。

背景技术

移动无线网络路测系统是利用测试软件、测试手机、扫频仪、电子地图、 GPS及测试车辆等工具对移动无线网络进行规划和优化的系统。主要满足网 络的小区站址选择、网络日常优化、射频质量评估等需要。

视频电话是3G无线网络的一个主要功能，对视频电话的音视频质量评 估，是路测优化的一项重要测试指标。音视频质量评估主要分三大类：1、 音频质量评估；2、视频质量评估；3、音频视频同步评估。目前对于3G视 频电话的音频质量评估使用的是国际标准PESQ算法，视频质量评估目前尚 无统一的国际标准，但实际中使用的比较多的是PEVQ算法，而对于音频和 视频同步程度的评估既无国际标准，也没有实际使用较多的成熟算法。

传统的语音视频同步控制策略通常是在每个音频帧和视频帧中加入额 外时间戳数据，依靠时间戳进行同步，但在3G网路中的传输带宽是十分有限 的，特别是对于TD-SCDMA和WCDMA这两种3G网络，其视频电话都是基于64K 的电路交换物理信道来实现的，对传输的数据包的大小有极其严格的要求， 如果在每一个音视频数据包上都额外加入用于同步的时间戳信息，将影响固 有的视频质量和音频质量，而且H.324M协议所含的H.223复用子协议也没 有提供编入时间戳的帧格式。所以除了采用用户主观评价方法以外，需要提 出一种切实可行的适用于低比特率高误码率的3G移动网络视频电话的客观 评估方法，以便能够将音视频的同步程度进行量化，满足3G网络路测优化 的需要。

发明内容

针对工程实践的需求，本发明基于TD-SCDMA和WCDMA这两种3G网络所 使用的视频电话协议H.324M，开发出一种适用于TD-SCDMA和WCDMA移动网 络视频电话的语音视频同步的评估装置及方法。

本发明针对的是3G网络性能的测试与优化，语音视频同步在此发明中 将作如下定义和假设：

1、假定媒体编解码器的编码与解码处理不会造成语音视频的不同步情 况(事实上目前商用编解码器都能保证语音视频的同步)，语音视频的同步 仅仅受到H.324M协议栈和网络传输延时的影响。

2、H.324M协议没有规定每次提交给协议栈处理的视频帧是否完整，但 要求每次都发送一个完整的音频帧，为了进行音视频同步评估，本发明约定 发送端每次向H.324M协议栈提交完整的视频帧进行发送，接收端由协议栈 机制保证以完整的一个视频帧为单位从协议栈获取视频帧。

3、视频帧发送时间点，定义为将一个已经经过视频编码器编码后的视 频帧，提交给H.324M协议栈进行处理的时刻。

4、视频帧接收时间点，定义为从H.324M协议栈获取到一个完整的、可 以交给视频解码器解码的视频帧的时刻。

5、视频帧延时，定义为视频帧的接收时间点减去视频帧的发送时间点， 他是一个编码后的视频帧经过H.324M协议栈进行复用组帧发送到物理信道 上所花的时间、网络传输所花费的时间、H.324M协议栈从物理信道上接收数 据包进行解复用还原视频帧所花的时间之和。

6、音频帧发送时间点，定义为将一个已经经过音频编码器编码后的音 频帧，提交给H.324M协议栈进行处理的时刻。

7、音频帧接收时间点，定义为从H.324M协议栈获取到一个完整的、可 以交给音频解码器解码的音频帧的时刻。

8、音频帧延时，定义为音频帧的接收时间点减去音频帧的发送时间点， 他是一个编码后的音频帧经过H.324M协议栈进行复用组帧发送到物理信道 上所花的时间、网络传输所花费的时间、H.324M协议栈从物理信道上接收数 据包进行解复用还原音频帧所花的时间之和。

9、视频帧时长，定义为该视频帧的发送时间点到下一个视频帧的发送 时间点之间的时间段。H.324M协议所定义视频帧格式为H.263，该格式的每 帧大小是可变的，所以视频帧时长也是变化的，为了进行音视频同步测试， 本发明需要按整帧方式收发视频，则何时发送视频帧需要给定一个计算公 式：设H.324M协议栈所预设的视频逻辑通道速率为每秒S字节，当前视频 帧的大小为K字节，发送当前帧的时间点为Tc，则下一帧发送的时间点为 Tn＝Tc+K/S，当前视频帧的时长为K/S。