CN101160983B - 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
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IP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。
困不同的终端(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 脉冲编码调制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Codec1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Codec1采用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Codec1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Codec1，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Codec1，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，MSCe1试图发起一个呼叫，向MSCe2发送邀请(INVITE)消息，其中携带了SDP1(SDP，Session DescriptionProtocol会话描述协议，SDP1为“会话描述信息1”)。SDP1包含了MSCe1所支持的编解码格式列表(a，b，c)，列表顺序表明MSCe1对三种编解码格式的选择顺序；
b.MSCe2向MSCe1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MSCe1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MSCe1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MSCe1返回200OK(UPDATE)(SDP3)消息，表明同意使用格式b进行通信；
e.MSCe2向MSCe1返回200OK(INVITE)消息；
f.MSCe1向MSCe2返回ACK消息表明200OK(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：
MSCe1向MSCe2发送PRACK(183)消息，表明MSCe1成功收到了183消息；
MSCe2向MSCe1返回200OK(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MSCe1和MSCe2之间进行两个回合的商榷确定编解码格式的步骤，有可能有更烦琐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络节点均可能出现类似情况，
(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。
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。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。在多方通话即会议电话时主控方的媒体网关处的会议处理单元中设置图5所示的数据流处理装置，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)业务请求(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，MSCe1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，根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络的服务器中时，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 (4)
1.一种数据流处理方法，其特征在于，
进行会议电话时，主叫方媒体网关的会议处理单元在初始通话双方的通话阶段保存编解码算法插件；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，所述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；
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.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.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.根据权利要求1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。
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