CN101257434A - VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，通过在RTP数据包中转定义一个字段用来存储软件通道的逻辑编号，当一个RTP数据包到达DSP时，只需要把这个逻辑编号从RTP数据包中提取出来，可以直接定位到所对应的软件通道，同样支持200路RTP会话的编解码操作，只需要消耗10000次查找，性能提高了1000倍，经济效益和社会效应显著。

Description

VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法

技术领域

本发明涉及VoIP系统，尤其涉及一种在VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法。

背景技术

众所周知，通用VoIP系统中DSP用来处理语音和视频数据的编解码，具有压缩和解压缩功能。DSP处理的音频和视频数据封装在RTP数据包里，每一个独特的RTP会话由IP地址和UDP端口号区分，在DSP内部对应每一个RTP会话，都有一一对应的软件处理通道来处理会话的音频和视频数据，一个软件通道一般使用一定的数据结构来描述。每个DSP根据处理能力可以同时处理多达上百个RTP会话，在DSP内部会有同样数目的软件通道和相应的数据结构，每一个软件通道可以用逻辑通道标识符来代表。当每一个RTP会话数据发送到DSP时，DSP会使用此会话RTP帧头部的IP地址和UDP端口号信息来定位此会话对应的软件通道。以某种顺序遍历软件通道，找和当前接受到的RTP会话的IP地址和UDP端口号一致的通道，一次这样的查找在最坏情况下需要进行几百次比较。考虑到DSP可以支持上百路RTP会话处理的时候，每一路RTP会话每秒会产生几百到几十个RTP数据包，每秒钟需要进行百万次的查找。由于DSP内部的存储空间有限，一般软件通道的数据结构存储在外置的存储RAM里面，而DSP访问外部RAM需要的指令时间是访问内部RAM的10倍左右。为了提供访问速度通常的做法是先通过查找确定RTP数据包属于哪一路软件通道，然后再通过DMA指令把此软件通道对应的数据调入DSP内部存储空间，然后进行编解码处理。在上述过程中使用RTP的IP地址和UDP端口号来查找软件通道的过程中，需要访问存储在DSP外部的RAM空间，每次查找需要消耗10条指令时间，如果DSP能够同时处理200路RTP会话的编解码操作，每一个RTP会话每秒产生50个RTP数据包，那么所有的软件通道查找操作将消耗10MIPS左右，而通常一路G.729AB语音编解码器只需要5MIPS左右，意味着软件通道的查找操作大概等效于两路G.729AB编解码操作，而在VoIP应用中系统的定价和能够支持的编解码通道数直接相关，如果这项查找操作被简化就意味着同样的DSP芯片可以支持更多的编解码通道，会增加应用价值。

因此，一种在VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，将是一项经济效益和社会效益比较大、且技术难度非常高的课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种在VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，其特征在于：首先，RTP数据包进入网络处理器，网络处理器快速地读取和判读RTP的帧头信息，RTP会话建立，媒体资源控制器通过软件控制通道告知DSP新建立一个软件编解码通道和相对应的RTP数据包的IP地址和UDP端口号；另一方面，媒体资源控制器不仅将此VoIP会话相关的RTP数据包的源IP地址和UDP端口号及相对应的DSP的IP地址和UDP端口号通过软件控制通道发送给网络处理器，由网络处理器记住这一映射关系，媒体资源控制器还告知网络处理器此次VoIP会话在DSP内部对应的的软件通道的逻辑编号；因此，每一个RTP数据包到达网络处理器，网络处理器不仅分析其RTP数据包的源IP地址和UDP端口号，发现符合事先设置好的映射关系，则把此RTP数据包的目的IP地址和端口号更改为映射关系中的DSP的IP地址和UDP端口号，网络处理器还将此映射关系关联的DSP软件通道逻辑编号填写到RTP数据包中的转定义字段，再将RTP数据包转发给相对应的DSP，DSP接受到RTP数据包直接从RTP数据包中的转定义字段抽取出软件通道的逻辑编号，直接找到此RTP数据包对应的软件通道。

进一步地，上述的VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，在32bit同步资源计数器的字段转定义描述DSP软件通道的逻辑编号，网络处理器在每一个发往DSP的RTP数据包的帧头根据事先设置的信息，填写相应的软件通道逻辑编号。

本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明通过在RTP数据包中转定义一个字段用来存储软件通道的逻辑编号，当一个RTP数据包到达DSP时，只需要把这个逻辑编号从RTP数据包中提取出来，可以直接定位到所对应的软件通道，同样支持200路RTP会话的编解码操作，只需要消耗10000次查找，性能提高了1000倍。经济效益和社会效应显著，具有很好的应用前景。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的流程示意图；

图中各附图标记的含义为：110-网络处理器，120-Dsp，130-通道，140-媒体资源控制器，150-控制通道。

具体实施方式

如图1所示，DSP实现VoIP编解码，首先，RTP数据包通过网络处理器110进入系统，网络处理器110是一种为处理IP数据包而设计的硬件单元，能够快速的读取和判读RTP的帧头信息，在RTP会话建立时，媒体资源控制器140会通过软接控制通道告诉DSP新建立一个软件编解码通道，和相对应的RTP数据包的IP地址和UDP端口号。另一方面，媒体资源控制器140将此VoIP会话相关的RTP数据包的源IP地址和UDP端口号以及相对应的DSP的IP地址和UDP端口号通过软件控制通道发送给网络处理器110，网络处理器110会记住这一映射关系，媒体资源控制器140还告诉网络处理器110此次VoIP会话在DSP内部对应的的软件通道的逻辑编号。当每一个RTP数据包到达网络处理器110时，网络处理器110都会分析其RTP数据包的源IP地址和UDP端口号，如果发现符合事先设置好的映射关系，则会把此RTP数据包的目的IP地址和端口号更改为映射关系中的DSP的IP地址和UDP端口号，网络处理器110还好将此映射关系关联的DSP软件通道逻辑编号填写到RTP数据包中的转定义字段，再将RTP数据包转发给相对应的DSP，当DSP 130接受到RTP数据包时，DSP直接从RTP数据包中的转定义字段抽取出软件通道的逻辑编号，直接找到这个RTP数据包对应的软件通道。

表1所示RTP帧头的标准定义，同步资源计数器字段为32bit，可以足够表示软件通道的逻辑编号，此字段在现有技术的应用中没有用到，本发明把它转定义用来描述DSP软件通道的逻辑编号。

表1

这样，网络处理器将会在每一个发往DSP的RTP数据包的帧头根据事先设置的信息，填写相应的软件通道逻辑编号，如表2所示。

表2

综上所述，本发明技术方案通过在RTP数据包中转定义一个字段用来存储软件通道的逻辑编号，一个RTP数据包到达DSP时，只需要把这个逻辑编号从RTP数据包中提取出来，可以直接定位到所对应的软件通道，同样支持200路RTP会话的编解码操作，只需要消耗10000次查找，性能提高了1000倍，产生了巨大的实际经济效益。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1. VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，其特征在于：首先，RTP数据包进入网络处理器，网络处理器快速地读取和判读RTP的帧头信息，RTP会话建立，媒体资源控制器通过软件控制通道告知DSP新建立一个软件编解码通道和相对应的RTP数据包的IP地址和UDP端口号；另一方面，媒体资源控制器不仅将此VoIP会话相关的RTP数据包的源IP地址和UDP端口号及相对应的DSP的IP地址和UDP端口号通过软件控制通道发送给网络处理器，由网络处理器记住这一映射关系，媒体资源控制器还告知网络处理器此次VoIP会话在DSP内部对应的的软件通道的逻辑编号；因此，每一个RTP数据包到达网络处理器，网络处理器不仅分析其RTP数据包的源IP地址和UDP端口号，发现符合事先设置好的映射关系，则把此RTP数据包的目的IP地址和端口号更改为映射关系中的DSP的IP地址和UDP端口号，网络处理器还将此映射关系关联的DSP软件通道逻辑编号填写到RTP数据包中的转定义字段，再将RTP数据包转发给相对应的DSP，DSP接受到RTP数据包直接从RTP数据包中的转定义字段抽取出软件通道的逻辑编号，直接找到此RTP数据包对应的软件通道。

2. 根据权利要求1所述的VoIP系统中加速数字信号处理器软件通道查找的方法，其特征在于：在32bit同步资源计数器的字段转定义描述DSP软件通道的逻辑编号，网络处理器在每一个发往DSP的RTP数据包的帧头根据事先设置的信息，填写相应的软件通道逻辑编号。

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