CN101507164B - 用于调整已编码媒体的传输的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明是为已编码媒体的传输选择一种使传送的已编码媒体有令人满意的性能的适应方案。与现有技术的不同之处在于每个调整方案定义不同传输格式的集合，其中每个传输格式是源编解码器比特率、分组速率、每个分组的帧数量(称为帧聚集)及冗余级别中至少两个参数的组合。通过使用不同的传输格式，传输能适应不同的操作方案，并且性能因此得以改进。

Description

用于调整已编码媒体的传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于已编码媒体的传输的方法和装置，并且具体地说，涉及使传输适应不同操作条件的解决方案。

背景技术

在因特网协议(IP)系统中，特别是在诸如高速分组接入(HSPA)(即，增强上行链路和高速数据分组接入)等无线IP系统中，服务必须在各种操作条件下工作。操作条件取决于多个因素：

使用的接入类型，如HSPA、专用信道(DCH)承载、GSM演进增强型数据率(EDGE)等。

当前用户的信道条件，即，用户是具有良好还是差的信道条件。

系统中当前小区负载。

业务混合，即，是否所有用户例如在使用IP话音(VoIP)，或者是否存在VoIP用户、视频电话用户和网上冲浪或文件传送的用户的混合。

特别是对于HSPA，不同的调度器对不同的用户产生极不相同的性能。

系统负载。在高负载情况下，路由器在队列满时丢弃分组。

所有这些不同的操作条件产生不同的性能问题，并且它们要求不同的调整以便改进VoIP会话的质量。

对于具有自适应多速率(AMR)的电路交换(CS)话音，可能适应语音编解码器(也称为源编解码器)比特率和信道编码比特率，以便：

对于良好的信道条件，可使用例如AMR 122等具有高比特率，允许相当小信道编码量的AMR模式。这产生最高的质量，但对信道差错的可恢复性(resilient)更低。

对于差的信道条件，可使用例如AMR 475等具有低比特率，允许密集信道编码的AMR模式。这改进了对信道差错的可恢复性，同时牺牲了一定的纯信道性能。

对于在这些极端情况之间的信道条件，可使用例如AMR74等具有适中比特率，允许相当多的信道编码的AMR模式。

在诸如GSM、W-CDMA等CS系统中，语音编码比特和信道编码比特之和是固定的。然而，对于PS系统，情况不一定如此。此外，对于CS系统，调整源编码和信道编码的比特率因此允许为良好的信道条件将语音质量提到最高，并为差的信道条件将可恢复性提到最高。

对于IP系统，视IP系统设计而定，调整比特率可更改或不更改信道编码量。例如：

-一些IP系统可以类似于CS系统的方式调整信道编码。

-一些IP系统可始终添加固定量的信道编码或固定的调制方案。例如，如果信道编码是固定的，例如，比率1/2信道码，则传送的块大小始终与在传送的数据分组大小成正比。

-一些IP系统可具有固定的信道编码，但在信道条件足够好时，可允许在同一传输块中发送若干分组。

-诸如HSPA等一些IP系统可调整信道编码量和打包到一个传输块中的IP分组数量两者。

应明白的是，对于IP系统，调整源编解码器(如选择AMR模式)和信道编解码器比特率对一些操作方案和一些操作条件起作用，但并非对它们全部起作用。在系统分组速率受限时，比特率调整效果不是很好。在业界也存在向将源编码与信道编码分开发展的总的趋势。这种情况下，降低比特率，这将提供更小的IP分组，但这不一定表示自动应用更多的信道编码(＝差错保护)。

VoIP也要对接入方法的不同组合起作用。一个用户例如能使用HSPA，而会话中的另一用户例如可使用EDGE、电信和因特网融合服务及高级网络协议(TISPAN)、通用接入网(GAN)/无线局域网(WLAN)或某一类型的数字用户线路(xDSL)网络。这些接入方法可具有不同的属性，并且设计(或优化)用于一种特定接入方法的一种调整方案可能对另一接入方法不是同样有效。

为进一步使问题综合化，不同的系统具有不同的能力，这允许以不同的方式调整。一些能力示例有：

·调制方案和信道编码中的灵活性。

·最小和最大可能传输块大小对不同系统不同。

·一些IP系统允许在一个传输块中传送若干IP分组，其它IP系统可能不允许此操作。

可能存在对不同系统不同的其它能力。

一个另外的问题是VoIP应用可能不知道它正在使用的接入类型。在蜂窝电话中实现的VoIP应用可能知道接入类型，但如果VoIP应用在PC(膝上型计算机)中实现，而PC使用用作调制解调器的蜂窝电话，则VoIP应用与蜂窝电话之间交换此信息所需的信令可能不存在。为简化实现，可能也希望将源编码与传输分开。任一情况下，VoIP客户端将只知道其自己的接入类型。信令将不可能被添加以将第二客户端在使用的接入类型通知第一客户端。

发明内容

因此，本发明的目的是实现不需要接入类型有关知识的解决方案。

这通过为已编码媒体的传输选择一种使传送的已编码媒体有令人满意的性能的调整方案而实现。根据本发明，每个调整方案定义不同传输格式的集合，其中，每个传输格式是以下至少两个特征的组合：源编解码器比特率；分组速率，它与在每个分组中封装的帧数量有关(称为帧聚集)；冗余级别；以及为冗余使用的偏移量。通过使用不同的传输格式，传输能适应不同的操作条件，并且性能因此得以改进。

因此，根据第一方面，本发明涉及一种用于使分组交换网络中已编码媒体的传输适应不同操作条件的方法，其中多个传输格式可用。每个传输格式定义帧聚集、比特率及冗余中至少两个特征的组合。应注意的是，本领域的技术人员明白，帧聚集能替代为分组速率，其中，分组速率与帧聚集成反比。方法包括以下步骤：

接收所述传送的已编码媒体的性能量度是否满足预定目标的信息，如果所述传送的已编码媒体的所述性能量度不满足所述预定目标，方法包括选择可用传输格式中的另一传输格式，直至传送的已编码媒体的性能量度满足预定目标的又一步骤。

根据第二方面，本发明涉及一种用于使分组交换网络中已编码媒体的传输适应不同操作条件的装置，其中多个传输格式可用。每个传输格式定义帧聚集、比特率及冗余中至少两个特征的组合。装置包括调整控制器，配置为接收传送的已编码媒体的性能量度是否满足预定目标的信息，并基于预定目标评估已接收媒体的性能，以及如果传送的已编码媒体的性能量度不满足预定目标，则选择另一传输格式。

本发明有关的一个优点是使用不同的传输格式改进性能。

又一优点是通过具有不同的调整机制，解决方案对不同的系统、不同的系统组合及不同的实现表现健壮。

一个实施例有关的优点是也实现了用于向上调整的解决方案。

附图说明

图1示出表1，例示了能在一个调整方案中测试的标记为1-7的传输格式。

图2示出表2，例示了对应于表1的传输格式编号1的传输格式。

图3示出表3，例示了对应于表1的传输格式编号4的传输格式。

图4示出表4，例示了对应于表1的传输格式编号5的传输格式。

图5示出表5，例示了对应于表1的传输格式编号6的传输格式。

图6示出表6，例示了对应于表1的传输格式编号7的传输格式。

图7根据本发明一个实施例，示出在不同状态之间的可能转变的流程图。

图8根据本发明一个实施例，示出调整控制在接收器中实现的一种实现。

图9根据本发明一个实施例，示出调整控制在发射器中实现的一种备选实现。

图10根据本发明一个实施例，示出调整控制在接收器中实现时详细的架构。

图11是调整控制在接收器中实现时用于根据实施例执行向下调整的方法的流程图。

图12是用于根据本发明又一实施例执行向上调整的方法的流程图。

具体实施方式

现有媒体调整解决方案的主要中心是降低比特率，具体而言是向下调整，即，通过降低比特率适应更差的条件。由于对于IP传输，降低比特率并不会自动意味着使用更多的信道编码(＝差错保护)，因此，现有解决方案不一定在需要时增大抗差错/差错可恢复性。

此外，现有技术中没有允许向上调整且确保在尝试向上调整时媒体质量不降低的机制。

本发明的基本思想是为已编码媒体的传输选择一种使传送的已编码媒体有令人满意的性能的调整方案。与现有技术不同之处在于每个调整方案定义不同传输格式的集合，其中，每个传输格式是以下至少两个参数的组合：源编解码器比特率；分组速率，它与在每个分组中封装的帧数量有关(称为帧聚集)；冗余级别；以及为冗余使用的偏移量。通过使用不同的传输格式，传输能适应不同的操作条件，并且性能因此得以改进。

注意，术语操作方案在本说明书中涉及在会话中使用的系统和节点。例如，一个客户端使用HSPA；另一客户端使用EDGE；并且它们经HSPA、IP骨干网和EDGE通信(且反之亦然)。术语操作条件在本说明书中意味着用于不同无线接入类型的信道条件和用于骨干网的网络负载。这能够以几种方式表示。例如：

·用于相应无线接入网的信道干扰比(C/I)；或者

·无线接入网的块错误率(BLER)或分组丢失率(PLR)；或者：

·骨干网的分组丢失率；或者：

·系统负载级别(大体上是用户数量)。

根据本发明，可选择并测试来自可用传输格式的集合的新传输格式。在检测到性能不足时，可选择新传输格式，但应注意，也可独立于当前性能来选择和测试新传输格式。如果新传输格式的性能可接受，则继续使用此传输格式，否则，尝试又一传输格式，直至找到产生可接受性能的传输格式。如果无法找到可接受的传输格式，则存在称为回退(fall-back)传输格式、产生最大可恢复性的“回退”调整方案，暗指对分组丢失提供最大健壮性量的传输格式。这一般是具有最大冗余量的格式。对于允许的冗余，经常要定义上限。这是由于以下两个原因：

1)许多冗余意味着小区负载的增大，这是因为语音编解码器只能将源编码的比特率降到一定量。

2)冗余带来了延迟，并且对于实时服务，从可行角度而言，存在延迟上限。

如上所述，一种调整方案包括传输格式的集合。不同的传输格式可以预定顺序进行测试，其中，顺序可取决于传输差错的特征，或者顺序可取决于确定可接受性能的目标。

传输方案的可接受性能意味着选定的传输方案的性能高于某个目标，例如，在分组丢失率或帧擦除率方面，或者意指新传输方案的性能优于先前传输方案。

根据一个实施例，如果可能回到以前使用的传输格式，则包括用于测试的机制。这通过将在下面进一步描述的“探测”(即，尝试使用可恢复性更低的传输格式时性能是否将可接受)完成。探测可通过添加冗余信息，通过增大比特率并随后评估分组丢失率而实现。

现在将例示用于不同操作方案的各种性能问题和通过为每种方案选择适当的传输格式而适应操作方案的适当方式概述，以更好地理解本发明的实施例。

操作方案1：带有VoIP用户的HSPA，具有高负载，其中，优化调度器用于VoIP：

在系统负载增大时，一些用户将可能遇到高分组丢失率。然而，优化用于VoIP的调度器应确保分组丢失分布适当，并且避免长的分组丢失突发。

这种情况下，适当的动作可以是(按顺序)：

1.降低编解码器比特率。

2.添加冗余、连续分组，保持降低的编解码器比特率。

3.使用帧聚集，保持降低的编解码器比特率。

这些动作可通过使用图1表1中所示的传输格式应用。在步骤1中，可从传输格式1切换到格式2，并随后在传输格式2不满足需要时切换到传输格式3。一些情况下，可能要直接从传输格式1切换到传输格式3。在步骤2中，传输格式5、6和7可以所示顺序使用。此外，步骤3对应于传输格式4的使用。

操作方案2：带有VoIP用户的HSPA，具有高负载，其中，未优化调度器用于VoIP：

如果调度器未优化用于VoIP，例如，Max-CQI或比例公平调度器，则可能存在大量的长分组丢失突发。

这种情况下，适当的动作可以是(按顺序)：

1.降低编解码器比特率。

2.添加带有偏移的冗余，保持降低的编解码器比特率。

带有偏移的冗余意味着冗余比特未连续插入，相反，它们在分组中散开，这使得此操作在突发环境中效果很好。

3.保持降低的编解码器速率，但关闭冗余

操作方案3.带有VoIP用户和差信道条件的HSPA。

信道条件差时，解决方案要先降低传输块的大小。这种情况下，适当的动作可以是(按顺序)：

1.降低编解码器比特率。

2.保持降低的编解码器速率并添加冗余。

3.保持降低的编解码器速率并添加带有偏移的冗余。

操作方案4.EDGE

由于EDGE具有多个“编码方案”或比特率，因此，在EDGE中添加冗余并不总是可能实现。运营商能够配置系统以只允许例如带有2-3个最低比特率的编码方案。这种情况下，一般没有用于添加冗余的空间。然而，运营商也可允许更高的比特率编码方案。这种情况下，可能使用有限的冗余量。

这种情况下，适当的动作可以是(按顺序)：

1.降低编解码器比特率

2.应用帧聚集

TISPAN

陆线IP网络可能是比特率受限或分组速率受限。网络是比特率受限时，适当的动作与用于带有VoIP优化调度器的HSPA相同。网络是分组速率受限时，适当的动作与如下所述用于WLAN的相同。

WLAN

由于WLAN一般是分组速率受限，因此，最佳解决方案是在信道条件恶化时使用帧聚集。

这种情况下，适当的动作可以是(按顺序)：

1.应用帧聚集。

2.降低编解码器比特率。

3.添加冗余。

如上所述，一种调整方案包括若干传输格式，其中每个传输格式是以下所列的特定组合：

-源编码比特率，即，AMR编解码器模式。

-打包，即，在每个分组中封装的帧数量。

-冗余级别，即，帧传送的次数(在不同分组中)。

-冗余偏移，即，是否在每个分组中封装的帧之间插入“伪”帧。伪帧是包含不相关数据的帧，但它必须包含一些数据以便可将该帧识别为伪帧。

测试的传输格式一般按某一顺序排序和测试。图1中的表1描述了可如何构建表示1-7的此类传输格式的示例。

设计带有变化的倒退和可恢复性程度的其它传输格式是可能的。倒退是降低比特率(即，从AMR 12.2kbps到AMR 5.9kbps)或分组速率(即，从每秒50个分组到每秒25个分组)。

可恢复性是常规术语，描述传输格式抗分组丢失的程度。“可恢复性”经常在谈论健壮性而不确切量化健壮程度时使用。示例：

方案1＝1帧/分组，无冗余

方案2＝2帧/分组，100％冗余(每个帧传送两次)

分组丢失率为10％时，方案1产生10％的帧擦除率，但方案2产生大约1％的帧擦除率(取决于分组丢失分布的良性程度)。

在图2-6所示的表中阐明了图1的表1中所示的不同传输格式1-7。

图2的表2示出表1的传输格式1。在表2中所示的传输格式中，每个语音帧只在各个分组中传送一次。因此，分组丢失等于帧丢失。除语音编解码器模式分别降低到AMR74和AMR59之外，传输格式2和3是类似的。传输格式2和3因此提供比特率倒退，这降低了系统负载。

对应于图3的表3中所示表1的传输格式4的传输格式将分组速率从每秒50个分组降低到每秒25个分组。由于每个分组的开销由两个帧共享，IP、UDP和RTP分组开销降低，因此，这是有利的。然而，缺陷是每个丢失的分组失去两个语音帧。

在对应于图4的表4中所示表1的传输格式5的传输格式中，已添加了冗余。由于每个语音帧传送两次但在不同分组中，因此，对于单个分组丢失的任何情况，这使得恢复所有语音帧成为可能。例如，如果分组N+3丢失，则在分组N+2中找到帧M+3，在分组N+4中找到帧M+4。如果丢失一行中的两个分组，则将失去一个语音帧。然而，缺陷是增加了一定的延迟。此外，由于每个帧传送两次，因此，重要的是降低源编码比特率以便使系统负载不比在传输格式编号1中的负载更多。

对应于图5的表5中所示图1的传输格式6的传输格式类似于表4中的传输格式，例外是使用了更低的编解码器模式速率并且所有语音帧在不同分组中传送三次。因此，即使两个分组在一行中丢失，也可能恢复所有语音帧。

在图6的表6中示出了对应于表1的传输格式7的传输格式。此传输格式增大了对甚至更长分组丢失突发的可恢复性，这是因为添加了带有偏移的冗余帧，而无需增加太多的额外开销(NO_DATA帧只稍微增大分组大小)。然而，缺陷是增加了甚至更多的延迟。

表6中所示的NO_DATA帧是“伪”(或空)帧，需要填充在RTP有效负载中语音帧之间的空间。使用伪帧的必要性取决于有效负载格式。对于AMR有效负载格式，由于在有效负载中封装的帧必须是连续的，因此，必需使用这些伪帧。其它有效负载格式可提供避免伪帧的功能。

应明白的是，传输格式能无限变化，并且技术人员明白传输格式的其它备选。

为验证在测试的传输格式表现良好，可定义在使用传输格式时的媒体性能目标。调整目标可以是绝对目标或相对目标。此目标优选对不同操作条件不同，并且也可取决于所选的性能量度：

如果主要的问题是分组丢失，并且分组丢失在时间上分布相当好(不连续)，则目标应是降低分组丢失率。这能够以若干方式定义，例如：

调整后的分组丢失率应小于X％(绝对阈值)。

调整后的分组丢失率应降低Y％(相对阈值)。

如果分组丢失是连续的，则目标应是降低连续丢失量。

也可能为帧擦除定义目标。如果调整方案包含传输格式，其中帧聚集和/或冗余会更改，则目标应是降低帧擦除率而不是分组丢失率，这是因为相对于帧聚集和冗余，FER是“中性的”。目标能够以若干方式定义，例如：

调整后的帧擦除率应小于X％(绝对阈值)。

调整后的帧擦除率应降低Y％(相对阈值)。

如果帧擦除是连续的，则目标应是降低连续帧擦除的量。

系统负载和信道均向更差的条件变化并回到更好的条件。因此，根据本发明的实施例，除上述向下调整外，还需要用于向上调整的解决方案。

如果VoIP客户端不知道无线电条件，则VoIP客户端不知道信道条件是否改进以便能够发送更大的分组。根据本发明实施例，这通过测试是否能发送大的分组而得以解决。

测试通过“探测”更高比特率而实现。通过保持低编码模式速率但在分组中包括更多冗余帧，探测以可恢复性方式完成。分组大小将随后增大，大小类似于在原始状态中使用的分组大小。

例如：如果在正常状态中使用AMR122，则在每分组封装1帧时，RTP分组大小一般为32字节。如果向下调整到AMR59和每分组一帧，则RTP分组大小为16字节。随后，通过在分组中封装一个新(非冗余)的语音帧和一个冗余语音帧以便在每个分组中传送两个帧，将完成探测。RTP分组大小随后变为32字节。

图12的流程图中示出了用于“向上调整”的解决方案示例：

1200.应用带有低编解码器模式速率的状态。

1201.检测分组丢失率(或其它量度)已大大改进，即，性能已改进。

1202.保持低编解码器模式速率但添加冗余，以便分组大小增大到正常大小。

1203.如果分组丢失率仍低，则切换到更高的编解码器模式速率。

1204.如果分组丢失率增大，则回到低编解码器模式速率状态。

通过使用冗余，能测试更高的比特率是否可能实现，同时仍不危及语音质量。

由于向下调整方案对不同的系统不同，因此，优选如此部分中所示以适合的顺序测试它们中的每一个。此顺序可预定，或者顺序可以是动态的，并取决于传输差错的特征或确定可接受性能的目标。测试系统特定传输方案的预定顺序如何决定的示例有：

·在设计阶段决定，即在实现期间。

·由运营商决定，即，在构建网络时。

·在呼叫建立时决定，并随后在整个会话中保持。

·在呼叫建立时决定，但在切换(或小区更改)时更改到另一预定顺序。

预定顺序的性能也可进行评估。例如，通过统计首先测试的调整方案是要使用的正确方案的次数。如果几乎从未停留在此状态中，则这是预定顺序不适当并且应更改的指示。

为实现调整，必须在接收器与发射器之间交换与可用传输方案和传输方案的结果性能有关的信息。信息可通过使用带内信令或使用带外信令交换。带内信令意味着信息的一些比特(或字节)嵌在从发送器到接收器的RTP(实时协议)流中。带外信令意味着信息在单独的分组中传送，例如，在与包含媒体的分组并行传送的RTCP(RTP控制协议)分组中。

在本发明的一个实施例中，为此信息交换使用了带内信令。为此，根据本发明的实施例，建议了不同的带内信令机制。此信令表示为请求，这意味着接收方无需遵从请求。例如，如果会话的B端经带内信令将某一请求传送到A端，则它是A端应以特定方式将RTP流编码并从A端传送到B端的请求。A端无需遵从请求，例如，在认为请求建议的格式对特定的接入不当时。然而，预期在大多数情况下将通过完全如预期或者以类似于所请求格式的传输格式传送媒体而遵从请求。

验证请求已得以遵从并且也基于请求响应而采取必需动作的是请求的发送方。

在下一部分的示例中使用的带内信令机制是：

CMR(编解码器模式请求)：从一端发送到另一端以增大或降低编解码器比特率的请求。

REQ_RED：用于请求冗余传输的带内信令。

REQ_AGG：用于请求帧聚集的带内信令。

此外，通过使用RTCP APP(实时控制协议应用特定分组)消息，可执行调整请求的带外信令。

现在将描述本发明的一个示范实现。然而，从上面更早的论述应理解，也存在仍在本发明范围内的实现调整方案的其它方式。

本发明的所述示范实现结合图7描述，其中使用了带内信令机制。

应注意，分组丢失值只是指示性的，其显示只是为了使概念理解更容易。

下面是图7所示状态S1、S2、S2a、S2b、S3和S4的说明。

S1：S1是默认状态：良好的信道条件。这种情况下，使用最高的编解码器速率和最高的分组速率。

S2：在此状态S2中，降低了编解码器速率，并且也可能降低了分组速率。此状态分成两个子状态(S2a和S2b)。在状态S2a中，降低了编解码器速率。在状态S2b中，也降低了分组速率。状态S2a也可涉及逐渐减小编解码器速率，在其最简单实现中，它涉及大量降低比特速率，例如，从AMR12.2到AMR5.9。

S3：这是中间状态，其中测试了较高的总比特速率和与S1中相同的分组速率以便验证可能在以后进入S1。这通过如结合图12所述的探测的冗余而实现。

S4：在此状态中，降低了编解码器速率，并开启了冗余。可选的是，分组速率也保持与在状态S2中相同。

下面描述通过使用带内信令机制CMR执行的可能状态转换。应注意的是，在状态转换之间优选存在隐式延迟以便收集可靠的统计资料。此延迟一般为大约100-200个帧。在此示例中，假设分组丢失是用于确定分组丢失之间转换的量度，但可能使用其它量度，如低层信道质量量度。此外，提到了一些数值(5％、2％等)，这些值只是指示性的，并且将其包括进来只是为了使阅读更容易。

下面列出的是涉及的可能状态转换和调整请求信令(CMR、帧聚集或冗余)。

S1→S2a：从S1转换到S2a的条件是分组丢失大于或等于5％，或者检测到分组丢失突发。编解码器速率通过CMR(编解码器模式请求)降低(例如，从AMR 12.2到AMR 5.9)。

S2a→S2b：从S2a转换到S2b的条件是分组丢失大于或等于5％。

在尽管降低了编解码器速率，分组丢失仍高时才发生此状态转换。分组速率通过REQ_AGG降低。

S2b→S2a：从S2b到S2a转换的条件是分组丢失小于1％。此状态转换涉及分组速率的增大。此外，通过REQ_AGG，分组速率恢复到与在S1中相同的值。如果发生状态转换S2b→S2a→S2b，状态将锁定到S2b一段时间，此时间应是在值[Td1...Td2]中的随机值以便避免大幅振荡行为。

S2a→S3：从S2a转换到S3的条件是分组丢失小于1％。冗余通过调整请求REQ_RED开启(100％)。此外，通过REQ_AGG，分组速率恢复到与在状态S1中相同的值。

S3→S2a：从S3转换到S2a的条件是分组丢失大于或等于2％，或者检测到分组丢失突发。

应执行与从S1→S2a转换中相同的动作。如果发生转换S2a→S3→S2a→S3→S2a，状态S3被禁用一段时间，此时间应是在值[Td1...Td2]中的随机值以便避免大幅振荡行为。

S3→S1：从S3转换到S1的条件是分组丢失小于2％，或者未检测到分组丢失突发。

冗余通过调整请求REQ_RED关闭。编解码器速率通过CMR增大。

S2b→S4：从S1转换到S2a的条件是分组丢失大于或等于2％。

冗余通过调整请求REQ_RED开启(100％)。此外，通过REQ_AGG，分组速率恢复到与状态S1中相同的值。

S4→S2：从S4转换到S2的条件是分组丢失大于或等于10％。这指示了总比特率太高。

冗余通过调整请求REQ_RED关闭。状态S4被禁用一段时间，此时间应是在值[Td1...Td2]中的随机值以便避免大幅振荡行为。

S4→S1：从S4转换到S1的条件是分组丢失小于1％。

冗余通过调整请求REQ_RED关闭。编解码器速率通过CMR增大。

S1→S4：从S1转换到S4的条件是分组丢失大于或等于5％，或者检测到分组丢失突发，并且前一转换是S4→S1，否则将执行转换S1→S2a。

冗余通过调整请求REQ_RED开启(100％)。编解码器速率通过CMR降低(在示例中从AMR 12.2到AMR 5.9)。

实现本发明的典型方式是如图8所示在接收器中进行调整控制。

媒体801进入发射器805，由发射器805通过编码器811将媒体编码成已编码媒体802。已编码媒体通过网络803传送到将媒体解码的接收器804。这种情况下，接收器804包括适用于评估接收的媒体性能的媒体性能分析器810、适用于基于目标814评估接收的媒体性能并确定如何调整，即选择适合的传输格式的调整控制器806。接收器还包括媒体解码器812和适用于存储已经测试的传输格式信息的存储单元818。

它因此包括用于将诸如CMR、REQ_RED或REQ_AGG等调整请求消息807发送到发射器/编码器805/811的输出部件816，发射器/编码器805/811因而优选包括存储可用传输格式、配置为更改媒体编码和打包的传输格式的单元808。

然而，也可能如图9所示在发射器中实现调整控制。如同在图8的实现一样，媒体801进入发射器805，由发射器805将媒体编码成已编码媒体802。已编码媒体通过网络803传送到将媒体解码的接收器804。

这种情况下，接收器804包括解码器812、配置为测量诸如以下性能量度的媒体性能分析器810：分组丢失率、分组丢失突发量度、帧擦除率、延迟抖动等。这些量度815随后通过具有到发射器/编码器805/811的反向信道的输出部件816传送到发射器/编码器805/811，使得在发射器中实现的调整控制806能基于接收的性能量度和目标814选择适合的传输格式。此外，接收器优选包括适用于存储已经测试的传输格式信息的存储单元818。

接收器中调整控制的实现使得信令调整请求一般需要比信令量度更少的比特。假设相同的允许带宽用于调整信令，与在发射器中调整控制的实现相比，可更频繁地发送调整请求信号。

在图10中示出了调整控制在接收器中实现时的情况下接收器的更详细的架构。图10的接收器804包括媒体性能分析器810、调整控制器806、目标814及媒体解码器812。媒体性能分析器810分析传送的已编码媒体802的性能量度815。性能量度815发送到配置为确定性能量度是否满足预定目标814的调整控制器806。目标最初是默认目标813，但可基于性能量度更改。如果性能量度未满足预定目标，则调整请求807发送到发射器805以通过输出部件816请求新的传输格式。媒体解码器812将接收的已编码媒体解码为解码的媒体801。如上所述，接收器也可包括适用于存储已经测试的传输格式信息的存储单元818。然而，图10中未示出此类单元。

如上所述，本发明的实施例提供向上调整。因此，根据此实施例，性能分析器810配置为检测性能量度是否已大大改进。调整控制器806配置为选择提供到传输的增加冗余的传输格式，以便分组大小增大到正常大小，如果性能量度仍指示良好的质量，则调整控制器806配置为请求更高的源编解码器比特率和可恢复性更低的传输格式，或者如果性能量度指示质量降低，则调整控制器806配置为选择前一传输格式。这种情况下，调整控制可在发射器和接收器两者中实现。

如图10所示，接收器804可在移动终端中实现，并且发射器805可在媒体网关中实现，或/和接收器804可在媒体网关中实现，而发射器805可在移动终端中实现。

调整控制在接收器中实现时，图11中示出功能的示例流程图。此流程图只示出针对使系统负载更低和/或对丢失提供更多可恢复性的方案的倒退或向下调整。在上面图12中示出用于更高比特率的探测。

步骤1101。已编码媒体根据普通方案或者根据前面的调整请求进行格式化。

步骤1102。选择性能量度的集合(一个或若干量度)。这些性能量度优选与选定传输格式匹配。应注意，此步骤是可选的。如果使用相对于传输格式是中性的性能量度，例如帧擦除率(FER)，则可能对所有传输格式使用相同的量度。另一方面，如果选择不是中性的量度，例如分组丢失率(PLR)，则要修改量度或者至少修改用于量度的目标。

步骤1103。监视接收的媒体的性能，并且比较性能与性能量度的目标。性能量度一般基于接收的媒体，如：

ξ分组丢失率(PLR)

ξ分组丢失突发量度，例如：双倍丢失(一行中两次丢失)的数量(或百分比)、三倍丢失(一行中三次丢失)的数量(或百分比)等等。分组丢失突发量度也可包括用于分组丢失突发之间距离的量度。

ξ延迟抖动

ξ基于分组丢失的帧擦除率(FER)。

ξ大量的连续帧擦除。

ξ有关信道质量的测量，例如，在HSDPA中使用的CQI测量。

ξ有关实际媒体质量的估计(例如，使用合成(或生成)语音信号的质量估计)。

ξ传输块中的BER。

如果在服务中使用不止一个媒体，则可使用组合量度。例如，如果在多媒体通信服务中使用话音和视频两者，则可使用为语音观测的合成(或生成)语音信号质量的PLR/抖动/CQI/评估以调整视频(因为对此特定服务和上下文，认为话音更重要)。

步骤1104-1105。只要性能超过性能目标，便优选使用选定的传输格式。如果性能降低(这在性能量度低于目标时检测到)，则调整方案确定应使用另一传输格式进行尝试。

步骤1106。从传输格式列表中选择新的传输格式。传输格式的选择可以是或不是合理的猜测。一些格式可专门设计为处理一些特殊的传输问题，例如许多连续丢失。如果检测到此问题，并且如果适合的传输格式不是列表中的下一格式，则调整可忽略中间格式，并直接跳到设计为处理特定传输问题的格式。

步骤1107。要更改传输格式，接收器/解码器要向发射器/编码器发调整请求信号，发射器/编码器随后重新配置传输以匹配请求的格式。

可能必需选择适用于新传输格式的新性能量度。选择新量度的必需性取决于使用的量度，例如：

帧擦除率(FER)一般是好的质量近似。同时，FER也与媒体如何打包到RTP分组中无关。

在使用分组丢失率(PLR)时，要记住FER取决于媒体如何打包到RTP分组中。如果每分组发送1帧，则FER＝PLR。如果每分组发送2帧，无冗余，则FER＝2*PLR。如果使用冗余，则FER比PLR低得多(取决于冗余量和分组丢失分布)。

步骤1108。处理继续，直至呼叫结束。

除以下之外，向上、向更高比特率和更低可恢复性的调整是类似的：

为方案选择的性能量度定义上部性能阈值而不是下部性能阈值。除非操作条件比使用的传输格式设计处理的条件更佳，否则，上部阈值通常不应超出。如果超出上部阈值，则调整选择使系统负载更多的新传输方案。

首先，尝试通过增大冗余(所谓的冗余探测)使系统负载更多。此方案专门设计为使系统负载更多，与有效工作时将最终适应的方案一样多，同时仍对由于更高负载而可能发生的更高丢失率具有可恢复性。

如果此冗余探测效果很好，则切换到假定分组丢失率低的情况下，即使可恢复性降低，仍提供较高质量的方案。

应注意的是，在此情况下，使用的性能量度是匹配将切换到的传输格式的性能量度，而不是匹配冗余探测格式的性能量度。

应理解，上面公开的实现只是本发明多个可能实现的一个示例。除话音(＝语音)外，媒体可以是视频或音频。此外，公开的传输格式只是示例。其它系统可与其它类型的传输格式一起更好地起作用。

本发明不限于上述优选实施例。各种备选、修改和等效物可使用。因此，上述实施例不应视为限制由所附权利要求定义的本发明的范围。

Claims (34)

1.一种用于使分组交换网络中已编码媒体的传输适应不同操作条件的方法，其中多个传输格式可用，其特征在于每个传输格式定义帧聚集、比特率及冗余中至少两个特征的组合，并且在于所述方法包括以下步骤：

-接收传送的已编码媒体的性能量度是否满足预定目标的信息，如果所述传送的已编码媒体的性能量度不满足所述预定目标：

-选择可用传输格式中的另一传输格式，直至所述传送的已编码媒体的性能量度满足所述预定目标。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述性能量度取决于选定传输格式定义的参数。

3.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述冗余包括偏移冗余。

4.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中如果所述可用传输格式当中所有传输格式的性能量度均不满足所述预定目标，则选择预定的回退传输格式。

5.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述方法包括另外的步骤：

-检测性能量度已大大改进，

-选择添加到所述传输的冗余以便分组大小增大到正常大小，如果所述性能量度仍指示良好的质量，则

-选择可恢复性更低的传输格式，或者如果所述性能量度指示降低的质量，则

-返回前一传输格式。

6.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述方法在接收器中实现。

7.如权利要求6所述的方法，其中通过以下方式接收所述传送的已编码媒体的性能量度是否满足预定目标的信息：

-在使用第一选定传输格式时分析所述传送的已编码媒体的性能，并且所述方法包括向发射器请求所述可用传输格式中的另一选定传输格式的又一步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其中通过使用带内信令将调整请求发送到所述发射器，执行请求所述另一选定传输格式的步骤。

9.如权利要求7所述的方法，其中通过使用带外信令将调整请求发送到所述发射器，执行请求所述另一选定传输格式的步骤。

10.如权利要求6所述的方法，其中所述接收器位于终端中。

11.如权利要求6所述的方法，其中所述接收器位于媒体网关中。

12.如权利要求1-2任一项所述的方法，其中所述方法在发射器中实现。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述方法还包括将选定传输格式应用于所述已编码媒体的传输的步骤。

14.如权利要求12所述的方法，其中通过经带内信令从接收器接收性能反馈，执行选择另一传输格式的步骤。

15.如权利要求12所述的方法，其中通过经带外信令从接收器接收性能反馈，执行选择另一传输格式的步骤。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述发射器位于终端中。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述发射器位于媒体网关中。

18.一种用于使分组交换网络中已编码媒体的传输适应不同操作条件的装置，其中多个传输格式可用，其特征在于每个传输格式定义帧聚集、比特率及冗余中至少两个特征的组合，并且在于所述装置包括：

调整控制器，所述调整控制器配置为接收传送的已编码媒体的性能量度是否满足预定目标的信息，并基于所述预定目标评估已接收媒体的性能，以及如果所述传送的已编码媒体的性能量度不满足所述预定目标，则选择另一传输格式。

19.如权利要求18所述的装置，其中所述性能量度取决于选定传输格式定义的参数。

20.如权利要求18-19任一项所述的装置，其中所述冗余包括偏移冗余。

21.如前面权利要求18-19任一项所述的装置，其中所述调整控制器配置为如果可用传输格式中的所有传输格式的性能量度均不满足所述预定目标，则选择预定的回退传输格式。

22.如权利要求18-19任一项所述的装置，其中所述装置包括性能分析器，所述性能分析器配置为检测性能量度已大大改进，

所述调整控制器配置为选择提供添加到所述传输的冗余的传输格式，以便分组大小增大到正常大小，如果所述性能量度仍指示良好的质量，则

所述调整控制器配置为请求可恢复性更低的传输格式，或者如果所述性能量度指示降低的质量，则所述调整控制器配置为选择前一传输格式。

23.如权利要求18-19任一项所述的装置，其中所述装置在接收器中实现。

24.如权利要求18所述的装置，其中所述装置包括媒体性能分析器，所述媒体性能分析器配置为在使用第一选定传输格式时分析所述传送的已编码媒体的性能，并且所述装置包括配置为请求另一选定传输格式的输出部件。

25.如权利要求24所述的装置，其中所述输出部件配置为通过使用带内信令将调整请求发送到发射器而请求另一传输格式。

26.如权利要求24所述的装置，其中所述输出部件配置为通过使用带外信令将调整请求发送到发射器而请求另一传输格式。

27.如权利要求23所述的装置，其中所述接收器位于终端中。

28.如权利要求23所述的装置，其中所述接收器位于媒体网关中。

29.如权利要求18-19任一项所述的装置，其中所述装置在发射器中实现。

30.如权利要求29所述的装置，其中所述调整控制器配置为在使用第一选定传输格式时接收所述传送的已编码媒体的性能分析，并且所述调整控制器配置为将选定传输格式应用于所述已编码媒体的传输。

31.如权利要求29所述的装置，其中所述调整控制器配置为经带内信令从接收器接收性能反馈。

32.如权利要求29所述的装置，其中所述调整控制器配置为经带外信令从接收器接收性能反馈。

33.如权利要求29所述的装置，其中所述发射器位于终端中。

34.如权利要求29所述的装置，其中所述发射器位于媒体网关中。

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