CN101160983A - 一种数据流处理的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方法,包括:当主叫方和被叫方进行呼叫时,将主叫方或被叫方一方选定的包括编解码算法的编解码算法插件发送给对方;主叫方和被叫方根据所述编解码算法插件对发送到对方的数据流进行编码,对接收到对方的数据流进行解码。通过在通信链路中的各节点透明传递编解码算法插件直至通信终端,本发明使得通信终端根据编解码算法插件对发送的数据进行编码、对接收的数据流进行解码即可实现互通。这样,通信链路中TC的数量降至最低,减少了由TC进行编解码格式转化带来的通信质量损失和时间延迟。

Description

一种数据流处理的方法、 装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域, 尤其涉及通信链路上的数据处理方法、 装置和 系统。
背景技术
通信系统中常采用 BP传输机制和 TDM传输机制来传递数据流。 IP传 输机制相对 TDM传输机制, 因具有更高的组网灵活性、更低的传输成本、 开销和网络建设成本以及更丰富的业务功能等优点, 成为一种较优的数据 传输机制。
在 IP传输机制中, 如图 1所示, 通信设备需要将语音模拟信号, 即 音频信号转换为数字信号, 即编码后的数据流在通信链路上传递, 再将接 收到的数字信号还原成用户可直接接收的音频信号, 其间需要通过编解码 器(TC )来实现模 /数和数 /模的转换。 移动台的 TC一般设置在移动台内 部, 固网终端的 TC常设置在终端内部或接入网控制的媒体网关处, 若通 信终端有视频功能, 视频流也需经过编码和解码才能在终端上显示。
因不同的终端 (无论移动台或固网终端)、 不同通信网络设备(包括 网元和服务器), 不同国家, 不同运营商, 不同通信制式 (如
CDMA2000/WCDMA/TDSCDMA )可能使用不同的编解码格式, 目前常 用的一些编解码格式举例如下:
PCMU Pulse Code Modulation, Mu-law脉沖编码调制 Mu率
PCMA Pulse Code Modulation, A-law 脉冲编码调制 A率
13K 13K Vocoder 13K编解码
EVRC Enhanced Variable Rate Codec 增强可变速率编解码
SMV Selectable Mode Vocoder 可选模式编解码
所以, 数据流在通信链路上被传送的过程中使用相同的编解码格式几 乎不可能。 为使通信双方顺利沟通, 需要在通信通路中插入 TC来实现不 同编解码格式的转换。 由于不同编解码格式之间的转换在一定程度会产生 通信质量损失和时间延迟。因此,在通信链路中转换不同编解码格式的 TC 越少越好, 以保证更高的通话质量和更小的传输延迟。 如图 2所示,当用户 A和用户 B选用相同的编解码格式时,如用户 A、 B的编解码格式 Codecl都采用 EVRC, 可以实现互通; 当用户 A和用户 B选用不同的编解码格式, 如用户 A的编解码格式 Codecl釆用 EVRC, 用户 B的编解码格式 Codec2采用 13K, 若中间没有 TC转换, 则不能实 现互通; 通信通路中有 TC实现 Codecl和 Codec2之间的转换时, 则可以 实现互通。
通常情况下, 在该条通信链路中经过的诸多通信节点支持不只一种的 编解码格式, 设节点 A支持 a,b,c三种格式, 即节点 A支持的编解码集合 为 A ( a,b,c ), 节点 B支持 B ( c,d,b ), 节点 C支持 C ( e,f,d,g ) (队列已经 显示了节点的优选格式顺序)。 节点 A向节点 B发送 "呼叫请求" 时携带 A集合; 节点 B向节点 C发送 "呼叫请求" 时携带 B集合, 节点 C将节 点 B和节点 C的交集(d )通过 "呼叫响应" 携带返回节点 B, 因为节点 A和节点 B的交集(b,c ) 中不含(d ), 则 AB间用 b或 c格式通信, BC 间用 d格式通信, 节点 B处需要 TC进行两种通信格式的转换, 即当三个 相邻节点可支持的格式交集为空时,就必须要 TC的格式转换来实现互通。
通信节点间的信令交互如图 3所示,
a.当节点 A试图和节点 C通信时, 节点 A选择通过中间节点 B来传 递语音信号。 节点 A向节点 B发送 "呼叫请求", 其中携带了节点 A所支 持的编解码格式 Codecl, Codec2。
b.节点 B收到来自节点 A的 "呼叫请求"后,判断节点 B不支持 Codec 1 , 但是支持 Codec3 , 节点 B向节点 C发送 "呼叫请求", 携带了编辑码格式 Codec2和 Codec3。 "呼叫请求" 中还可能包含被叫号码、 业务类型、 承载 相关参数等。
c.节点 C收到来自节点 B的 "呼叫请求"后,节点 C节点不支持 Codec2 , 从中选定一个编解码格式 Codec3 , 并向节点 B返回 "呼叫响应", 其中携 带有节点 C选定的编解码格式 Codec3。 在后续的通话过程中, 节点 B和 节点 C之间两端使用 Codec3进行通信。
d.节点 B收到来自节点 C的 "呼叫响应" 后, 节点 B和节点 C之间 已经确定了采用 Codec3 , 而来自节点 A的 "呼叫请求"没有携带 Codec3 , 即节点 A不支持 Codec3,那么节点 B只能在节点 A和节点 B之间选择使 用 Codec2。 节点 B向节点 A返回 "呼叫响应", 其中携带有节点 B选定的 编解码格式 Codec2。 在后续的通话过程中, 节点 B和节点 A之间两端即 适用 Codec2进行通信。 "呼叫响应" 可以携带用户摘机指示, 或者通过该 相应的后续信令携带。
这样在节点 B将存在一个 TC, 实现 Codec2和 Codec3之间的转换。 有时因节点对编解码格式的优先极的选择不同, 需要通过不只一个回 合的协商才能确定, 在此结合图示, 再进一步以在核心网 SIP 协议 ( CDMA2000和 WCDMA均在使用)下为例进行说明:
a. 如图 4所示, MSCel试图发起一个呼叫, 向 MSCe2发送邀情
( INVITE ) 消息, 其中携带了 SDP1 ( SDP, Session Description Protocol 会话描述协议, SDP1为 "会话描述信息 1" ;)。 SDP1 包含 了 MSCel 所支持的编解码格式列表(a, b, c ), 列表顺序表明 MSCel 对三种编解码格式的选择顺序;
b. MSCe2向 MSCel返回 183消息, 所述 183消息携带的 SDP2包 含 MSCe2所支持的编解码格式列表(c, b ), 一是表明呼叫业务正在接 续过程中, 二是从 SDP1的列表中选定并向 MSCel发送回本端支持的编 解码格式, 依 MSCe2的选择, 格式 c优先于格式 b;
c. 若 MSCel希望选择格式 b,则向 MSCe2发起更改( UPDATE )( b ) 的消息, 其中携带有 SDP3 ( b );
d. MSCe2向 MSCel返回 200 OK ( UPDATE ) (SDP3)消息, 表明同 意使用格式 b进行通信;
e. MSCe2向 MSCel返回 200 OK(INVITE)消息;
f. MSCel向 MSCe2返回 ACK消息表明 200 OK(INVITE)消息成功 收到。
上述为 183不可靠消息, SIP协议中同样规定了加强型的 183可靠 消息, 即在上述步骤 b与 c之间包含下述步骤:
MSCel向 MSCe2发送 PRACK(183)消息, 表明 MSCel成功收到了 183消息; MSCe2向 MSCel返回 200 OK(183)消息, 表明 MACe2成功收到了 PRACK(183)消息。
现有技术的缺陷存在于如下几个方面:
( 1 ) 当相邻两个节点所分别支持的编解码格式序列的交集为空时, 即使存在 TC, 也无法进行编解码格式的转换。
( 2 ) 图 4的示例是核心网 MSCel和 MSCe2之间进行两个回合的商 榷确定编解码格式的步骤, 有可能有更烦瑣的商榷和更多的回合才能确 定。 且整个通路中包括接入网和核心网各个相邻网絡节点均可能出现类似 情况 5
( 3 ) 因通信链路上节点多, 即使相邻节点间皆存在相同的编解码格 式可以用多个 TC分别实现编解码格式的转换, 在一定程度上必定产生语 音通信的质量损失和时间延迟。
发明内容
有鉴于此, 本发明要解决的一个技术问题是, 提供一种数据流处理的 方法和装置, 所述方法和装置能够使用尽可能少的 TC, 而获得尽可能高 的通话质量和尽量小的时间延迟。
本发明提供的数据流处理的方法包括:
当主叫方和被叫方进行呼叫时 , 将主叫方或被叫方一方选定的包括编 解码算法的编解码算法插件发送给对方;
主叫方和被叫方 _据所述编解码算法插件对发送到对方的数据流进 行编码, 对接收到对方的数据流进行解码。
其中, 主叫方在呼叫请求中携带自己选择的编解码算法插件发送给被 叫方, 或者, 主叫方在呼叫请求中携带自己选择的编解码算法插件集合发 送给被叫方, 由被叫方选择其中的一个编解码算法插件, 将选择结果在呼 叫响应消息中发送给主叫方; 或者, 被叫方在呼叫响应中携带自己选择的 编解码算法插件发送给主叫方。
所述编解码算法插件存储在主叫方的终端设备中, 或者存储在网络服 务器中。
本发明提供的数据流处理装置, 包括脚本编译器和编解码器, 其中: 脚本编译器, 用于存储编解码算法插件, 以及对选择的编解码算法插 件的程序脚本转换为处理器能识别的指令序列, 发送到所述编解码器; 编解码器, 对要发送的数据流进行编码, 对接收到的数据流进行解码 或编解码格式转换。
所述编解码器设置在网络的通信终端或固网接入网网关上。
本发明提供的网络终端, 包括数据流处理装置, 所述数据流处理装 置包括脚本编译器和编解码器, 其中:
脚本编译器, 用于存储编解码算法插件, 以及对选择的编解码算法插 件的程序脚本转换为处理器能识别的指令序列, 发送到所述编解码器; 编解码器, 对要发送的数据流进行编码, 对接收到的数据流进行解码 或编解码格式转换。
本发明提供的数据流处理系统, 包括所述的多个网络终端, 其中, 主 叫终端通过编解码算法插件对将传输的数据进行编码, 被叫终端对接收的 数据流用与主叫终端通过编解码算法插件进行解码。
其中, 由主叫终端或被叫方终端选定的包括编解码算法的编解码算法 插件发送给对方。
由上述本发明提供的技术方案可以看出, 本发明通过在通信链路中的 各节点透明传递编解码算法插件直至通信终端 , 使得终端 4^据编解码算法 插件对发送的数据进行编码、 对接收的数据流进行解码即可实现互通。 使 通信链路中 TC的数量降至最低, 减少了由 TC进行编解码格式转化带来 的通信质量损失和时间延迟。
附图说明
图 1为编解码器 (TC ) 的功能示意图;
图 2为用 TC实现编解码格式的转化示意图;
图 3为三个通信节点间编解码格式筛选的信令流程图;
图 4为两个通信节点间进行两轮编解码格式协商的信令流程图; 图 5为数据流处理装置的结构图;
图 6为本发明第一方法实施例中一情形下获取编解码算法插件的信令 流程图; 图 7为本发明第二方法实施例的原理示例图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图 5为一种数据流处理装置, 包含脚本解释器 1和编解码器 2。其中, 脚本解释器 1可以存储至少一个编解码算法插件, 这些编解码算法插件分 别对应不同的编解码格式; 脚本解释器 1也可以暂存来自外部的编解码算 法插件, 待一次通话结束后再将其清除。 脚本解释器 1对编解码算法插件 中的算法描述脚本进行分析和解释, 将其转换为处理器能够识别的指令序 列, 即 "编解码程序", 并传递给编解码器 2进行装载。 需要说明, 脚本 解释器 1存储的编解码算法插件也可以存储在其他的网络服务器中, 在需 要时下载。
编解码器 2在装载了编解码程序后, 可以对数据流进行编码、 解码和 格式转换。
在移动台或固网终端上设置图 5所示的数据流处理装置, 或者在固网. 接入网网关处设置数据流处理装置, 可以实现在语音模拟信号转换成数字 音频信号的同时进行编码, 或者在数字音频信号转换成语音模拟信号的同 时进行解码, 以及视频信号在信道上传输前后的编码和解码。 在多方通话 流处理装置, 在多方混音前解码, 多方混音后编码, 就能够实现多路信号 向一路信号的传输, 从而实现多方通话。
下为本发明实现数据流处理的方法实施例:
实施例一, 主叫方发起呼叫请求, 指示在呼叫建立过程中双方获得编 解码算法插件。 根据该插件的提供源不同可分如下情况:
a. 可选的针对不同格式的编解码算法插件存储在主叫方的设备中, 即图 5所示的数据流处理装置设置在主叫方的设备中, 本实施例的数据流 处理流程如图 6所示, 主叫方选定一种编解码格式 1的编解码算法插件, 向 BSC发送呼叫请求时携带该插件, 插件随信令经接入网或核心网的各 网络节点传递至对方终端, 如在接入网部分, BSC在向 MSC发送的 CM ( CM, Connection Management连接管理 ) k务请求 ( CM Service Request ) 消息或 MSC在向 BSC发送的指配请求( Assignment Request )消息中携带 的承载参数包含编解码算法插件; 在核心网部分, MSCel向 MSCe2发送 呼叫请求(INVITE )消息中携带该插件。 此图中, 为简便起见将具体节点 名称省去而用中间节点, 即通信节点 A代替所有节点。 对方终端, 即被叫 方暂存该插件, 在本次通话中, 双方终端在全双工方式下, 主叫方和被叫 方利用相同的编解码算法插件的编解码格式对待发送的数据流进行编码, 对收到的数据流进行解码。 这样, 在通信链路上不需对数据格式进行转换 而直接传输。 待本次通话结束, 被叫终端可将该插件释放, 也可将该插件 保存, 作为己方自有的备选编解码算法插件。
b。 可选的针对不同格式的编解码算法插件存储在通信网络的服务器 中, 即图 5所示的数据流处理装置中的脚本解释器设置在通信网络的服务 器中, 而编解码器设置在主叫方的设备中, 由通信信令携带(如: 呼叫响 应)至主叫方, 主叫方从中择其一并通过信令传递至被叫方, 这样, 主被 叫双方即可以在全双工方式下, 以相同编解码算法插件的编解码格式对数 据流进行编码和解码。
实施例二, 主叫方发起呼叫请求, 指定由被叫方来确定编解码算法插 件, 本实施例中, 才艮据编解码算法插件的提供源不同, 可以采用下述三种 处理方式:
a. 可由主叫方传递一组其自身已经选择的编解码算法插件由被叫方 从中选择;
b.直接由被叫方指定其自有的编解码算法插件;或者,
c.当可选的针对不同格式的编解码算法插件在通信网絡的服务器中 时, 由被叫方从服务器提供的插件中选择编解码算法插件.
被叫方通过响应消息携带选定的编解码算法插件返回给主叫方, 主被 叫双方在全双工方式下, 以相同编解码算法插件的编解码格式对数据流进 行编码和解码。
实施例三: 主被叫双方按普通接续过程进行呼叫连接的过程中, 已成 功协商由其中一方提供编解码算法插件, 呼叫连接一经建立, 提供方随即 发送其选择的编解码算法插件, 主被叫双方在全双工方式下, 以相同的编 解码格式对数据流进行编码和解码。
需要说明的是, 当通信中有一方为固网终端, 且图 5所示的数据流处 理装置中的编解码器设置在接入网控制的媒体网关时, 编解码算法插件在 该媒体网关的编解码器上进行装载,
上述实施例未穷举主被叫双方建立起呼叫连接过程中进行协商, 从而 获得确定的用以通信的编解码算法插件的情形, 应视为任一种方式均在本 发明的保护范围之内。
在三方或三方以上的多方呼叫, 例如通话的情景中, 由于初始的通话 双方已经在使用编解码算法插件而进行某相同编解码格式的编码、解码转 换, 主控方媒体网关的会议处理单元将保存该编解码算法插件, 在后加入 方获得准许接入的过程中, 该插件会随信令传输至后加入方, 数据流也在 此处做处理。 设 A、 B、 C三方进行会议通话, 会议处理单元上的编解码 算法插件将对 A、 B传出的数据流分别进行解码, 然后进行混音处理, 再 进行编码成为一条数据流后传递至 C; 终端 C处接收到此数据流后进行解 码即可同时接收 A和 B的语音或视频信号。
同样需要说明的是, 当通信中有一方为固网终端, 图 5所示的数据流 处理装置中的编解码器设置在接入网控制的媒体网关时, 编解码算法插件 在该媒体网关的 TC上进行装载,
以上所述仅为本发明的较佳实施例, 并非用于限定本发明的保护范 围。 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均包含在本发明的包含范围内。

Claims (11)

  1. 权 利 要 求
    1、 一种数据流处理方法, 其特征在于,
    当主叫方和被叫方进行呼叫时, 将主叫方或被叫方一方选定的包括编 解码算法的编解码算法插件发送给对方;
    主叫方和被叫方根据所述编解码算法插件对发送到对方的数据流进 行编码, 对接收到对方的数据流进行解码。
  2. 2、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 主叫方在呼叫请求中 携带自己选择的编解码算法插件发送给被叫方; 或者, 主叫方在呼叫请求 中携带自己选择的编解码算法插件集合发送给被叫方, 由被叫方选择其中 的一个编解码算法插件, 将选择结果在呼叫响应消息中发送给主叫方; 或 者, 被叫方在呼叫响应中携带自己选择的编解码算法插件发送给主叫方。
  3. 3、 根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述编解码算法 插件存储在主叫方的终端设备中, 或者存储在网络服务器中。
  4. 4、 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 进行会议电话时, 主 法插件。
  5. 5、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 参与会议电话的后续 加入方通过信令方式从所述会议处理单元处取得编解码算法插件; 或者呼 叫连接一经建立即从所述会议处理单元处取得编解码算法插件。
  6. 6、 根据权利要求 4或 5所述的方法, 其特征在于, 会议处理单元根 据所述编解码算法插件将两方或两方以上的数据流进行解码, 对其进行混 音后进行编码, 再传递至另一方会议参与者。
  7. 7、 一种数据流处理装置, 其特征在于, 包括脚本编译器和编解码器, 其中:
    脚本编译器, 用于存储编解码算法插件, 以及对选择的编解码算法插 件的程序脚本转换为处理器能识别的指令序列, 发送到所述编解码器; 编解码器, 对要发送的数据流进行编码, 对接收到的数据流进行解码 或编解码格式转换。
  8. 8、 根据权利要求 7 所述的装置, 其特征在于, 所述编解码器设置在 网络的通信终端或固网接入网网关上。
  9. 9、 一种网络终端, 其特征在于, 包括数据流处理装置, 所述数据流 处理装置包括脚本编译器和编解码器, 其中:
    脚本编译器, 用于存储编解码算法插件, 以及对选择的编解码算法插 件的程序脚本转换为处理器能识别的指令序列, 发送到所述编解码器; 编解码器, 对要发送的数据流进行编码, 对接收到的数据流进行解码 或编解码格式转换。
  10. 10、 一种数据流处理系统, 其特征在于,包括权利要求 6 所述的多个 网络终端,其中,主叫终端通过编解码算法插件对将传输的数据进行编码, 被叫终端对接收的数据流用与主叫终端通过编解码算法插件进行解码。
  11. 11、 根据权利要求 9所述的系统, 其特征在于, 由主叫终端或被叫方 终端选定的包括编解码算法的编解码算法插件发送给对方。
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