CN113475052B - 对音频数据和/或视频数据进行编码的方法和装置 - Google Patents

对音频数据和/或视频数据进行编码的方法和装置 Download PDF

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Abstract

公开了选择用于对要在用户设备(11)与远程设备(28)之间流传输的音频和/或视频数据进行编码的编码规范的方法和装置，其中，用户设备在工作时经由用于用户设备与远程设备之间的路径(29)的一部分的数字用户线路(DSL 13)与远程设备进行通信，DSL部分(13)在用户侧DSL调制解调器设备(22)与DSL聚合收发器设备(24)之间延伸。所述方法包括：在用户侧DSL调制解调器设备(22)和/或DSL聚合收发器设备(24)处，关于DSL部分(13)上的数据通信来收集性能数据；根据所收集的性能数据，关于DSL部分(13)上的数据通信来确定一个或更多个数据通信特性；以及选择用于对要流传输的数据进行编码的编码规范，所述选择是根据所确定的数据通信特性做出的。

Description

对音频数据和/或视频数据进行编码的方法和装置
技术领域
本发明涉及对音频数据和/或视频数据进行编码的方法和装置，并且尤其涉及用于选择编码规范的方法和装置，该编码规范用于对要在跨用户设备与远程设备之间的网络的路径上流传输的音频数据和/或视频数据进行编码，其中，用户设备与远程设备之间的路径的一部分是经由数字用户线(DSL或xDSL)连接的。
背景技术
数字用户线路(DSL)技术是一种可以在具有接入网络、接入节点和多条数字用户线路的电信系统中提供通信或协助提供通信的技术，每条数字用户线路都可以用于允许在接入节点与一个或更多个用户设备或用户网络(所述用户网络可以是局域网或LAN)之间传输数据。使用DSL技术的数据传输涉及通过金属导线(例如，线对)传输数据信号。DSL技术包括各种国际电信联盟(ITU)标准中规定的各种DSL方法以及ITU正在开发的其他方法，可以使用涵盖性术语“xDSL”来指代所述其他方法。相应地，用于根据任何DSL或“xDSL”方法进行通信的连接或线路可以被称为DSL连接或线路、“xDSL连接/线路”，或简称为DSL。
通常，用于特定DSL连接的金属导线包括线对，通常是金属双绞线(通常是铜，但它可以包括一定长度的铝或其他金属)，如遍及全世界的电话接入网络中常见的那样。DSL技术利用了如下的事实，即，尽管传统的金属双绞线(其最初安装只是为了提供“普通老式电话服务”(POTS)电话连接)可能只打算使用差分模式以高达几千赫兹承载信号，但是这样的线路通常可以以更高的频率可靠地承载信号，并且已被发现适用于提供通常被称为“宽带服务”的服务。
随着接入网络已经进化为利用光纤技术，电信网络提供商已将其光纤基础设施向外扩展至他们的接入网络的边缘。虽然这通常缩短了仍然使用金属双绞线提供的连接的“最终”部分的长度(即，DSL接入节点与客户的最靠近客户的客户驻地装备(CPE)设备的CPE设备之间的部分)，但是在大多数情况下，这样的连接的至少一部分仍使用DSL技术提供。
基于使用xDSL的宽带服务在数字用户线路接入复用器(DSLAM)与客户的(即，用户的)房屋中的调制解调器之间使用一对金属导线。在非对称数字用户线路(ADSL)技术的情况下，DSLAM位于交换机中，并且线路的长度通常可达7km。在超高比特率数字用户线(VDSL)技术的情况下，DSLAM通常位于本地机柜中，其中，线路要短得多，通常最长为2km。xDSL服务是使用动态线路管理(DLM)进行优化的，该DLM通常旨在在每条单独线路的如速度和稳定性的这种竞争特性之间选择最佳折衷或最合适的平衡。
与其他通信技术一样，DSL通信受到干扰和用于传输的铜线(或其他这样的金属)对的物理损伤的影响。这些问题会导致数据流中出现错误。为了解决这些问题，使用了诸如前向纠错(FEC)和交织的技术。但是，错误仍然会发生，并可能导致丢失数据分组，这可能影响使用宽带线路的应用或服务。TCP/IP协议(传输控制协议/互联网协议)通常通过重新传输丢失的分组来处理这样的错误。然而，用于大多数多媒体服务的UDP(用户数据报协议)不提供重新传输，因此不会重新传输丢失的分组，这可能会影响更高层的应用。
通常，xDSL系统会持续监视其自身的性能并使用适当的ITU推荐G997指定的格式来报告其自身的性能。这样的报告通常包括诸如错误数量、信噪比、使用FEC纠正了错误的分组数量等项。这些测量通常用于诊断线路问题，并且也用于DLM决策以优化速度和稳定性。历史(即，过去)数据通常也可用以允许评估线路的过去性能。
互联网协议语音(“VoIP”)和互联网协议电视(“IPTV”)是IP多媒体服务的示例，其中，内容被编码、打包并通过诸如互联网的分组交换网络传送。IP分组使用不同的媒体传输协议(诸如，UDP)有效地传送多媒体流。这些IP多媒体服务的端到端质量通常以存在IP网络参数的特定特征(例如，分组丢失、抖动、吞吐量和时延)时的性能为特征。服务提供商监视和测量其服务的性能是非常重要的。这样的性能测量和监视信息可以用于诊断当前客户的服务的问题和/或为新客户提供新服务。
服务提供商使用一系列商业监视工具。“SamKnows”技术在大量客户样本的前提下使用专用探针(probe)为全球宽带网络提供端到端性能基准。这些探针可以采用安装在客户处所的物理硬件的形式，也可以作为安装在客户宽带网关设备处的软件。这些探针使用不同的网络协议主动建立测试会话，以使用持续时间较短的测试呼叫和会话来测量长时间段内的平均分组丢失率、抖动和往返延迟。
尽管这样的系统可以为不同的服务提供端到端的性能测量并突出潜在质量问题的存在，但它们并未提供对该问题的根本原因的任何诊断洞察力。例如，SamKnows探针可以指示在多媒体流传输会话期间已经丢失了一些分组，但它并未指示这些丢失是由核心网络中的拥塞还是xDSL线路上的错误和干扰引起的。
此外，使用这种监视工具表征特定宽带线路的性能将需要在线路中安装这样的探针，并且在性能可能被有用地测量之前将需要在长时间段内收集数据，使得这对于为新客户提供多媒体服务等行动来说是没有吸引力的解决方案。另一方面，xDSL系统持续监视其性能，并且可以提供非常有用的历史洞察力，所述历史洞察力可以用于准确地估计新IP服务的潜在性能。
诸如SamKnows的技术报告IP层服务相关的度量(诸如，分组丢失、抖动和延迟)，而xDSL报告物理层(接口)相关的统计信息(诸如，误码秒、严重误码秒和信噪比)。已经开发了使用IP层度量来测量不同多媒体服务的性能的许多模型。例如，作为ITU-T标准的众所周知的E-模型是用于关于不同的IP层损伤特征(诸如，分组丢失、延迟和抖动)评估VoIP服务的性能的得到确认的语音质量测试系统。另一方面，xDSL报告与服务质量之间的关系并未得到很好的研究或理解，并且如果xDSL数据要被用于优化不同多媒体服务的性能，则开发将利用不同的xDSL技术的性能准确地估计这些服务的质量的模型是重要的。
简要地参考现有公开，美国专利申请US2017/0214791(来自当前申请人)涉及用于管理数字用户线路的技术，并且尤其是涉及一种确定触发线路测试的最佳点的方法。
US2004032860(“Mundra等人”)涉及在传输通过诸如互联网的分组交换网络发起的“分组语音”(VOP)呼叫期间实时改变编解码器的技术。
US2009201988(“Gazier等人”)涉及在网络边缘设备中进行视频处理(诸如，转码、存储、质量测试等)的技术。
US20130156119(“Poulin”)涉及选择试图通过数字通信网络进行通信的两个节点的编解码器对的技术。该方法包括在网络节点处发生的步骤，该网络节点具有第一通信接口和第二通信接口。步骤包括：获得指示经由第一通信接口连接到网络节点的第一网络的状况的第一性能度量，该第一网络具有第一端点；以及获得指示经由第二通信接口连接到网络节点的第二网络的状况的第二性能度量，该第二网络具有第二端点。所述步骤还包括基于所获得的第一性能度量和第二性能度量来生成或更新编解码器选择模型；基于编解码器选择模型，从与第一端点兼容的多个编解码器中选择第一编解码器；基于编解码器选择模型，从与第二端点兼容的多个编解码器中选择第二编解码器；以及利用所选的第一编解码器和第二编解码器在第一端点与第二端点之间传送通信会话的一部分。
US20080049624(“Ray等人”)涉及在包括与接收网络元件进行通信的发送网络元件的分组网络上调整TCP分组的窗口大小以在发送网络元件与接收网络元件之间发送和接收数据分组的技术。发送网络元件和接收网络元件中的至少一者被配置为确定分组网络的网络性能信息；将网络性能信息连结成数据分组；以及基于网络性能信息来调整TCP分组的窗口大小。
US2011317543(“Medina等人”)涉及用于缩放内容分辨率以减轻通信网络的供应服务中的错误的架构，所述供应服务例如为与DSL或其他宽带运营商集成的无线服务或毫微微小区服务。例如，该架构可以识别与带宽超额预订或符号化完整性相关的故障状况，并且基于此，可以改变某些类型内容的编码格式编解码器以降低它们的分辨率/质量。
US2004071216(“Richardson等人”)涉及通过网络传送视频的技术。它涉及将数字压缩的视频信号分成多个子信号，对子信号中的每一个进行编码，通过异步传输模式(ATM)路径发送子信号中的每一个，接收子信号中的每一个，并且根据适于通过DSL路径的随后接收的带宽选择某些所述子信号。
US2010046664(“Erving等人”)涉及多频率数据传输信道功率分配以及具有通过频率信道发送数字数据的内和外编码器的通信设备。该技术涉及获得频率信道的特性并且部分地基于获得的信道特性为每个信道选择内和外编码器的性能参数。性能参数选择步骤包括为内和外编码器性能参数的多个组合中的每一者存储相应的传输功率要求，并且基于各个数据速率上的多信道效率通过选择传输功率要求来选择内和外编码器性能参数的组合。数据被分配以发送到每个信道。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种选择用于对要在用户设备与远程设备之间流传输的音频和/或视频数据进行编码的编码规范的方法，用户设备在工作上能够经由用于用户设备与远程设备之间的路径的一部分的数字用户线与远程设备进行通信，所述部分在用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间延伸，该方法包括以下步骤：
在所述用户侧数字用户线路调制解调器设备和所述数字用户线路聚合收发器设备中任一者或两者处，关于在用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上在多个不同时刻的数据通信来测量数字用户线路性能数据；
根据关于在用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上在所述多个不同时刻的数据通信测量的数字用户线路性能数据，关于在用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上在包括所述多个不同时刻的监视时段内的数据通信确定一个或更多个数据通信特性；以及
选择用于对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述数据进行编码的编码规范，所述编码规范的选择是根据关于在数字用户线路上在所述监视时段内的数据通信确定的数据通信特性进行的。
本发明的实施方式可用于双向通信会话(例如，两方VoIP会话)以及多方VoIP音频会议和其他场景，但也可用于选择单向通信会话的适当的编码规范。在这种情况下，适当编码规范的选择可能涉及按照上述方法为“发送”方选择编码规范，并且也可能涉及为“接收”方选择解码规范，为“接收”方选择解码规范主要或甚至完全取决于为“发送”方所做的编码规范的选择。在适用的情况下，可以为每一方选择相同的“编解码器”。
通常，对于将成为“接收”方的每一方/任一方使用何种解码规范的选择将至少主要取决于为“发送”方选择的编码规范，因为理想情况下它将是为“发送”方选择用于其编码的编解码器规范的解码器部分。例如，如果“接收”方无法使用同一编解码器的解码器部分(出于兼容性原因或其他原因)，或者因为不同的编解码器更适合“接收”方，因为“接收”方也是“发送”方(自身的编码考虑超过其解码考虑)，则解码规范可能需要与为“发送”方选择的编码规范不同。如果需要是不同的，可能适合为每一方做出单独的“编码规范”决定，然后根据各自的编码规范选择合适的转码器(如果需要)。
本发明的实施方式特别用于在通信会话发起之前为通信会话选择编码规范。这可以完全在所讨论的通信会话开始之前基于关于在所讨论的数字用户线路上在多个不同时刻的数据通信收集的性能数据来完成，但是应当理解，也可以使用在通信会话期间关于数字用户线路上的数据通收集的性能数据，并且甚至可以在通信会话期间触发对不同编码规范的改变。
根据优选实施方式，可以在用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或数字用户线路聚合收发器设备处执行选择步骤。
根据优选实施方式，关于用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上的数据通信的一个或更多个数据通信特性可以由用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或由数字用户线路聚合收发器设备提供到远程服务优化处理器，以供在选择步骤中使用。
根据优选实施方式，关于用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上的数据通信的一个或更多个数据通信特性由用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或由数字用户线路聚合收发器设备提供到用户设备和/或远程设备，以供在选择步骤中使用。
根据以上选项中的任一个，可以向所述用户设备和/或所述远程设备提供所选择的编码规范和/或其指示。
根据优选实施方式，选择编码规范的步骤可以包括选择编码技术。另选地或另外地，选择编码规范的步骤可以包括选择一个或更多个编码参数以用于使用所选或预选的编码技术对音频和/或视频数据进行编码，所述一个或更多个编码参数控制或影响所述音频和/或视频数据的流传输的比特率、分组丢失隐藏或前向纠错中的一者或更多者。
根据优选实施方式，该方法还可以包括选择用于对已经在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的音频和/或视频数据进行解码的解码规范。对于这样的实施方式，可以根据用于对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述音频和/或视频数据进行编码而选择的编码规范来选择解码规范。作为替代方案，可以首先选择解码规范(即，直接根据关于数字用户线路上的数据通信确定的数据通信特性)，其中，根据所选的解码规范选择编码规范。作为另一替代方案，可以根据关于数字用户线路上的数据通信确定的数据通信特性来选择组合的编码和解码规范，或者可以一起选择(相应的)编码和解码规范。
根据优选实施方式，该方法还可以包括使用在所述用户设备和/或所述远程设备处所选的编码规范来对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述数据进行编码。对于这样的实施方式，该方法还可以包括经由数字用户线路在所述用户设备与所述远程设备之间流传输编码数据。
根据优选实施方式，关于用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间的数字用户线路上的数据通信的通信特性可以包括选自以下的一个或更多个特性：
-与通信速度相关联的特性；
-与通信延迟和/或延迟变化相关联的特性；
-与可靠性相关联的特性；
-与数据丢失相关联的特性；
-与通信质量相关联的特性。
根据优选实施方式，用户设备可以位于局域网中，并且远程设备位于所述局域网之外的外部通信网络中，用户设备在工作上能够经由至少一个局域网网关设备与远程设备进行通信。
根据本发明的第二方面，提供了用于执行根据第一方面的方法的装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序元件，当加载到计算机系统中并在其上执行时，计算机程序代码使计算机执行根据第一方面的方法的步骤。
上文关于第一方面提及的各种选项和优选实施方式也适用于关于第二方面和第三方面。
本发明的优选实施方式使用关于形成端到端路径的中间部分的xDSL线路确定的数据通信特性(例如，其信噪比、线路速度、误码秒、严重误码秒等)，通过所述端到端路径正在或将要提供端到端IP多媒体应用(诸如，VoIP、多播IP TV等)。优选实施方式使用关于中间xDSL部分确定并在不同时刻或至少关于在xDSL部分的相应端部处的xDSL设备中的任一者或两者处的多个不同时刻的性能收集的数据通信特性，从而允许在xDSL设备处关于中间xDSL部分收集的xDSL性能数据被用于影响要关于用户设备与远程设备之间的端到端路径上的IP多媒体应用的不同特征和配置(诸如，编码技术、比特率、分组丢失隐藏、前向纠错等)的选择，以改进或优化该端到端路径上的IP多媒体应用的服务质量。
优选实施方式利用xDSL系统在持续的基础上不断地监视它们的性能的事实以及来自这种持续监视的数据可以潜在地提供非常有用的历史洞察力的事实，所述的历史洞察力可以用于准确地估计新IP服务的潜在性能。使用关于xDSL部分在一段时间内的性能(即，在多个时刻(优选地当前的、最近的和历史的)收集的)或关于xDSL部分在一段时间内的性能的数据，从而反映在一段时间内的过去(即，最近和/或历史)性能，而不仅仅是瞬时/当前性能，与这种数据的瞬时“快照”将允许的相比，允许更好地选择编码规范。
本发明的实施方式可以被配置为：例如，如果确定没有可以用于对需要在用户设备与远程设备之间流传输的数据进行编码的可用编码规范，则提供客户的线路实际上不适合所考虑的特定IP多媒体服务的指示，这将导致数据经由所考虑的处于或高于阈值性能水平的线路进行流传输。
本发明的实施方式还可以用于在首次提供服务的开始时优化IP多媒体服务的性能，但也可以用于不断地监视线路的性能并改变多媒体服务配置以优化其性能。这可以像每个会话一次那样频繁地完成，甚至可以用于执行会话中的服务优化。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的优选实施方式，其中：
图1示出了可以用于向客户的用户设备提供多媒体服务的基于IP的网络；
图2是诸如图1所示的端到端路径上的主要四个实体的简化表示；
图3例示了在执行根据本发明的实施方式的方法时可以执行的步骤；
图4是例示了可以用于使用根据优选实施方式的方法改进或优化服务的可能步骤和交互的交互图；
图5示出了图4所示的过程的替代过程；以及
图6是适合于执行本发明的实施方式的操作中涉及的处理步骤的计算机系统的框图。
具体实施方式
将参考附图描述根据优选实施方式的方法和装置。
图1例示了可以用于向客户的用户设备11提供IP多媒体服务的总体基于IP的网络的简化图。在该示例中，客户位于局域网(LAN)10中，用户设备11可以经由该局域网(LAN)10与LAN 10外部的实体进行通信，但应当理解，在其他场景下，用户设备无需处于局域网(LAN)10中。
该总体基于IP的网络包括：接入网络(在LAN 10的情况下，该接入网络通常包括充当在LAN网关设备12的调制解调器102与数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)14之间延伸的数字用户线路(xDSL，有时简称为DSL)连接的PSTN线路13或“局部环路”)以及核心网络15(在该示例中，该核心网络15包括IP网络107和IP多媒体服务器(IMS)108)。
在该示例中，并且如图1所示，客户在局域网(LAN)10中使用用户设备11来经由网关设备12并且进一步经由接入网络和核心网络15连接到IP多媒体服务器108以消费多媒体服务。用户设备11可以是专用客户设备(诸如，VoIP电话或电视机顶盒(STB))，或者可以是运行客户端应用的通用计算设备(例如，智能手机或膝上型电脑)。
不断地监视DSL连接13上的(即，在LAN网关设备12的调制解调器102与DSLAM 14之间的)数字用户线路的性能，其中，性能数据处于不同的时刻或至少关于连接性能处于多个不同的时刻，在被发送到元件管理器/数据存储系统16之前在DSLAM 14和/或网关设备12处收集性能统计数据。该线路性能数据通常由动态线路管理(DLM)系统17使用，以针对速度和稳定性路优化线路的性能。
虽然关于在DSL连接13上的数字用户线路上的性能的性能统计数据可以(如上所示)在DSLAM 14和/或网关装置12处收集，但是所述性能统计数据通常在DSLAM14处收集，由于这通常在ISP或负责DSL连接13并用于向所讨论的客户提供互联网服务的其他这种通信服务提供商的控制下，或者至少与代表它们发挥作用的实体进行通信。ITU-T数字用户线路规范的一部分包括标题为“数字用户收发器的物理层管理”的强制部分(G.997.1)。这指定了每个收发器必须如何关于DSL线收集性能参数，所述集性能参数包括在线路同步期间以及在操作期间获得的参数，所述参数一起允许监视服务的工作程度。该规范还命令在15分钟和24小时时间段内实时地报告参数。在与各个端处的收发器的双向通信链路中，一些参数只能在链路的接收端处测量(例如，收到的信号电平)。例如，其他端可能需要这样的信息，因此它可以调整发送功率以匹配链路的损失。因此，该标准的一部分指定了收发器之间的虚拟通信信道和用于交换参数的协议，因此链路的这两个端可以知道它们需要知道的所有测量结果。
该收集的性能数据对服务提供商特别有用，并且因此从DSLAM中提取并被存储在操作支持系统(OSS)中。保持该数据的时间长度可以由服务提供商确定，但保持至少14天的数据是正常的。服务提供商可以使用基于许多称为元件管理器的实体的系统，各个实体都“管理”多个DSLAM并且还收集性能数据。然后，可以由其他OSS系统(例如，由动态线路管理(DLM)系统17)使用该性能数据来管理并操作宽带xDSL网络。如前所述，性能数据通常是在收发器之间共享的，使得在DSLAM14处收集的数据也在网关设备12处可用，反之亦然。这意味着连接到网关设备12的用户设备11可以通过直接询问网关设备12或通过经由网络询问元件管理器16来访问该性能数据。
关于在DSLAM处和/或在网关设备处的收集DSL连接的性能数据的上述讨论及其随后的使用与被用于(例如，由DLM系统)调整控制或影响所讨论的DSL连接的性能的参数的性能数据有关，以选择或创建具有一组参数的DLM配置文件，该组参数例如在DSL连接上的速度和/或稳定性之间提供合适的折衷。
如现在将解释的，本发明的优选实施方式为了不同的通常另外的目的利用在所讨论的DSL连接的一端或两端处的DSLAM和/或网关设备处收集的关于DSL连接的这种性能数据。
应当理解，虽然DSL连接的各个端处的实体(即，在图1所示的示例中，DSLAM14和网关设备12中的调制解调器102中)基本上是DSL连接13的端点，但是它们通常不是关于在用户设备11与远程设备(诸如，IP多媒体服务器(IMS)108或另一位置的另一用户的用户设备)之间提供的服务(诸如，互联网协议语音(VoIP)或多媒体流传输服务)的端点。
优选的实施方式涉及这种场景，并且涉及可以用于调整、改进或优化当要对数据进行编码、然后通过网络进行流传输时的音频和/或视频编码(以及当适当时，相关解码)资源(例如，编解码器)的使用的技术。
当前，VoIP和多媒体服务通常调整应他们的数据速率来优化端到端(即，发送方到接收方)连接的通信质量，它们是基于“端到端”特性来运行的，可以在一端或两端(即，编码的流传输数据的发送方和/或接收方)处测量所述“端到端”特性。在端到端连接包括由用户侧DSL调制解调器(如网关设备12中的调制解调器102)和DSL聚合收发器设备(如DSLAM 14)界定的中间数字用户线路部分(即，如图1中的DSL连接13的宽带线路)的情况下，DSL部分可以呈现由于(例如)铜线长度、铜线质量、电磁干扰和影响DSL上的性能的其他因素的特定数据通信特性。通常可以根据在DSL调制解调器和/或DSL聚合收发器设备处测量的或由DSL调制解调器和/或DSL聚合收发器设备获得的性能数据来确定这种数据通信特性，并且这种数据通信特性可以从那些DSL设备中的一个或两个DSL设备提供给互联网服务提供商(ISP)(该ISP可以拥有一个或两个DSL设备)和/或提供给用户。
优选实施方式使用关于端到端(即，发送方到接收方或对等)连接的(中间)DSL部分确定的数据通信特性，以允许选择和/或优化适当的编码(并且，在适当的情况下，相关的解码)资源(例如，编解码器)，从而允许选择这些数据通信特性以诸如提供所讨论的“端到端”连接的改进的服务质量。例如，编解码器的选择和/或优化可以由代表其客户的ISP来执行。然而，在另选方案中，编解码器的选择和/或优化可以由客户控制的设备执行。
编解码器的选择和/或优化可以这样执行，即，例如使用算法或使用编解码器的查找表来执行，使所述编解码器与关于DSL连接13上的数据通信的一个或更多个数据通信特性匹配，DSL连接13构成用户设备11与远程设备108之间的端到端流传输路径的中间部分，该中间DSL部分13在用户侧DSL调制解调器设备102与DSLAM14之间延伸。应当注意，关于DSL连接13上的数据通信的数据通信特性通常将不可直接可用于端到端流传输路径的端部处的设备中的任一者(即，在该示例中的用户设备11与远程设备108)，所述数据通信特性是在用户侧DSL调制解调器设备102和DSLAM 14处被收集的(并且因此通常直接可用于作为所讨论的DSL连接的DSL端点的用户侧DSL调制解调器设备102和DSLAM 14)。关于DSL连接13上的数据通信的数据通信特性可能根本不可用于用户设备11或远程设备108，但是根据优选实施方式，关于DSL连接13上的数据通信收集的性能数据可以用于(在DSL端点中的任一者或两者处或在将所收集的性能数据提供到的实体处)确定那些数据通信特性，然后可以使用所述数据通信特性来选择编码规范。
图2是如图1中所示的端到端路径上的主要四个实体的简化表示，所述主要四个实体可以用于在用户设备11与远程设备28(这可以是诸如图1中所示的IMS 108、另一位置的另一用户的用户设备或另一这样的远程设备)之间流传输音频和/或视频数据。用户设备11与远程设备28之间的端到端路径经由中间DSL部分13通过，中间DSL部分13本身在用户设备侧由用户侧DSL调制解调器界定，并且在远程设备侧由DSL聚合收发器设备24(可以是诸如图1中所示的DSLAM 14、另一种类型的DSL聚合收发器设备(例如，mini-DSLAM)等)界定，远程设备28能够经由诸如如图1所示的IP网络107的网络27与DSL聚合收发器设备24进行通信。显而易见的是，当正在用户设备11与远程设备28之间流传输数据时，DSL部分13形成了变为端到端流传输路径或连接29的清晰界定的中间部分。
现在参考图3，这例示了在执行根据本发明的实施方式的方法时可以执行的步骤，以便允许选择用于对在用户设备11与远程设备28(诸如，图2中所示的用户设备11与远程设备28)之间流传输的音频和/或视频数据进行编码的编码规范，其中，用户设备11在工作上能够经由用户设备11与远程设备28之间的流传输路径29的“DSL部分”的数字用户线路13与远程设备28进行通信，DSL部分13在用户侧DSL调制解调器设备22与DSL聚合收发器设备24之间延伸。
在步骤S31中，关于DSL部分13上的数据通信收集性能数据。这是在持续的基础上(即，在多个不同的时刻)完成的，因此所收集的性能数据将涉及并指示DSL部分13在监视时段内的多个不同时刻的性能，并因此将不仅在精确时刻表征连接的性能，而且在监视时段内表征连接的性能，该监视时段可能包括拥塞、不稳定或其他因素的时段。监视时段可以是定义的时段，该监视时段可以由所收集的性能数据的可用存储容量来定义，并且可以包括关于直到并包括期望选择编码规范的时刻的DSL部分上的数据通信的性能数据。性能数据可以例如使用指数加权的移动平均被加权，或者可以是不被加权的，以便在监视时段的不同时刻、一天中的不同时刻和不同条件下给予性能相等的权重。
性能数据可以在用户侧DSL调制解调器设备22处、在DSL聚合收发器设备24处或在两者处被收集。所收集的DSL性能数据可以被提供给单独的处理设备(诸如，服务优化器18(如图1所示并在下面讨论))，被保留用于在已收集到DSL性能数据的设备处进行处理，或被提供给用户设备11和/或远程设备28。
在步骤s32中，在服务优化器18或其他地方，关于DSL部分13上的数据通信确定一个或更多个数据通信特性，这是取决于关于DSL部分13上的数据通信在监视时段期间内收集的DSL性能数据完成的。
在步骤s33中，选择用于对要在用户设备11与远程设备28之间的端到端流传输路径29上流传输的音频和/或视频数据进行编码的编码规范，该选择是取决于关于端到端流传输路径29的DSL部分13上的数据通信确定的数据通信特性而做出的。也可以选择相应的解码规范(用于对使用所选的编码规范编码的数据进行解码)。该选择可以简单地是包括相关的编码和解码规范的编解码器。
在步骤s34中，所选的编码和/或解码规范可以被提供给端到端流传输路径29上的用户设备11和/或远程设备28。在数据的流传输是仅在一个方向上的情况下(例如，对于从远程服务器到用户设备的音频/视频内容的流传输)，可能没有必要向用户设备11提供所选的编码规范并向远程设备28提供所选的解码规范。在数据的流传输是在两个方向上的情况下(例如，对于位于远方的用户设备之间的音频/视频呼叫或会议)，向两个设备提供两种规范可能是合适的。
在步骤s35中，要在沿着端到端流传输路径29的各个设备之间流传输的数据然后由将充当发送设备的设备使用所选的编码规范进行编码。(应当理解，在所讨论的流会话是双向呼叫的情况下，每个设备将充当发送设备以及接收设备，因此每个设备都将执行编码。通常，他们会使用相同的编码规范来做到这一点，但可以预见的是，每个设备都可以使用自己选择的编码规范。)
在步骤s36，在被另一设备接收并使用相应的解码规范进行解码之前，由一个设备使用所选的编码规范进行编码的数据经由DSL部分13在沿着端到端流传输路径29的各个设备之间进行流传输。
再次参考图1，根据当前描述的实施方式并且如前所述，网络架构中可以包括另一单元，该另一单元将被称为服务优化器18。其目的是通过从元件管理器/数据存储器16取回关于客户的DSL连接13的性能数据、分析该数据并且然后指定最佳的服务配置来优化由IP多媒体服务器108提供的多媒体服务的特征和配置。然后，该服务优化器18将该信息传送到IP多媒体服务器108，在该IP多媒体服务器108处可以使用所选的服务配置(例如，用于要流传输到用户设备11的数据的编码规范)。在适当的情况下，该服务优化器18还可以将相应的信息传送到用户设备11(例如，在数据已经被流传输到用户设备11之后的相应的解码规范)。
因此，应当理解，在DSLAM(或另一这种DSL聚合收发器设备)和/或在用户侧DSL调制解调器(例如，在LAN网关设备或其他地方)收集的DSL性能数据可以被简单地发送到服务优化器或其他这种外部设备(例如，经由元件管理器)，但是例如可以(另外地或另选地)由用户设备上的应用程序和/或由提供在线或联网服务的服务器设备(诸如，IP多媒体服务器108)“自主地”或“局部地”使用。
图4是可以用于使用上述方法实现改进或优化服务的可能步骤的示例。在该示例中，使用诸如图1中的用户设备11的设备的客户希望消费特定IP多媒体服务。用户设备11向IP多媒体服务108发送会话发起请求41。在正常情况下，这通常会涉及用户设备11与IMS108之间的一些信令消息以验证客户或客户端身份，并且还协商并决定将如何对媒体进行配置和编码。然而，在该实施方式中，IMS 108向服务优化器18发送请求42以根据该客户的xDSL连接的性能来优化服务。服务优化器18然后向元件管理器/数据存储器16发送请求(交互43)以取回客户的xDSL性能数据(交互44)。服务优化器18然后分析xDSL数据(其可以包括当前以及最近和/或历史测量结果)，并且使用模型来确定(交互45)应该如何配置服务。不同的多媒体服务可能有不同的模型，所述模型可以用于根据线路的性能来优化这些服务。一旦分析了数据并决定了优选的服务配置，该信息就被传递(交互46)到IP多媒体服务器108，该IP多媒体服务器108又利用该数据并做出应当如何为用户设备配置服务11的决定。然后，该IP多媒体服务器108将会话建立细节发送回(交互47)到用户设备11，该用户设备11然后可以成功连接并开始会话(交互48)。会话(即，流传输、呼叫或其他这种会话)随后是活跃的。
如前所述，根据本发明的优选实施方式的方法和系统可以用于根据不同客户的xDSL性能来测量他们的预期服务质量，而无需连接服务并测量其性能。图4中所示的同一实施方式可以用于首次提供服务。例如，如果客户第一次想要使用多媒体服务，则IP多媒体服务器108可以向服务优化器18发送请求以计算该客户线路的预期质量。服务优化器18然后从元件管理器/数据存储器16收集xDSL数据，分析该xDSL数据(优选地包括当前以及最近和/或历史测量结果)，并使用适当的性能模型来测量特定多媒体服务的预期质量。然后将该信息发送回IP多媒体服务器108，该IP多媒体服务器108然后基于该信息做出决定。如果估计的质量满足提供此服务的最低要求，则服务器可以将其提供给客户。
服务优化器18可以以不同方式将结果传送回IP多媒体服务器108。如果多媒体服务的配置完全取决于其在接入网络中的性能，则可以使用服务优化器18以最佳质量发送回有关最佳配置的信息，如图4所示。在某些场景下，有关多媒体服务配置的决定可能需要(或可能受益)基于多种因素，诸如，成本(例如，许可费)、互操作性(例如，转码)。在这种情况下，服务优化器18单元可以用于发送回服务器能够支持的所有不同配置的质量度量和指标，并让服务器决定选择哪一个。
在某些场景下，服务也可能需要作为售前活动进行检查，可能是由顾问进行检查。图5通过示例示出了简化过程，在该过程中，销售终端50处的顾问要求服务优化器18检查服务适用性(交互51)。以与图4所示的方式对应的方式，服务优化器18向元件管理器/数据存储器16发送请求(交互52)以取回客户的xDSL性能数据(交互53)。服务优化器18然后分析xDSL数据(54)，并且根据分析，将预期的服务质量提供回销售终端50(交互55)。例如，根据所提供的信息，顾问可以以一定的价格提供服务，或者由于质量问题决定不提供服务。
应当注意，在参考图1描述的实施方式中，服务优化器18被实现为独立的单元。在这种情况下，服务优化器18可以连接到向客户提供不同多媒体服务的多个多媒体服务器。在这种场景下，服务优化器18可以针对每个多媒体服务使用不同的优化模型，以优化每个多媒体服务的服务。然而，可以以各种其他方式实现本发明的实施方式。例如，服务优化器18可以被实现为IP多媒体服务器108的一部分。在这种情况下，如果提供商具有多个IP多媒体服务器，则各个IP多媒体服务器可以具有服务优化器18单元的独立实现。其他示例实施方式包括将优化器单元18实现为诸如网关设备12的设备的一部分或诸如用户设备11的用户设备的一部分。
在另一示例场景下，根据本发明的实施方式的方法可以用于优化特定xDSL连接的VoIP服务的编解码器的选择，以实现最佳语音质量。如前所述，第一步可能涉及取回xDSL线路的过去性能数据。这种数据可能包括与线路性能相关的信息，例如，误码秒、严重误码秒、FEC错误、CRC错误、信噪比、衰减、速度和线路配置(例如，线路配置文件、重传和FEC特性等)。该数据由服务优化器18进行分析，以便将线路性能分类为独特的配置文件。然后测量使用不同的可用编解码器的该配置文件的语音质量，并选择具有最佳性能的编解码器。可以使用客观语音质量测试模型自动计算不同配置文件的语音质量。这些模型通常取决于它们是否没有或具有完全访问源信号而被分类为“无参考”和“完全参考”模型。最值得注意的用于语音质量评估的模型包括完全参考ITU-T P.862(PESQ)和ITU-T P.863(POLQA)以及参数ITU-T G.107(“E-模型”)。诸如POLQA的完全参考方法可以用于开发将不同编解码器的性能与不同的xDSL连接的性能测量结果相关的优化模型。
一旦测量了线路的性能并指定了优选编解码器，然后该信息就被传递到IMS(或SIP服务器)。如果服务是第一次被使用并且性能满足最低QoS要求，则IMS可以授予该客户端访问该服务的权限，并决定该客户应使用哪个编解码器。无论何时使用该服务，该系统还可以不断地用于优化编解码器的选择。此外，服务优化器18可以用于向IMS(或SIP服务器)推荐用于服务的一个(最佳)编解码器，但也可用于将关于不同编解码器的性能的全部信息传送给IMS(或SIP服务器)。假设呼叫协商遵循标准协议，则该信息可以用于影响在做出或接收呼叫时选择的编解码器的协商，所述标准协议诸如是IETF RFC 3264中描述的SDP(即，https://tools.ietf.org/html/rfc3264，其示例在RFC 4317中给出：https:// tools.ietf.org/html/rfc4317)。
在VoIP服务的情况下，在某些场景下，选择编解码器时可能需要考虑其他因素(除了客户的xDSL性能之外)，诸如，远程方的xDSL线路性能、对互操作和转码的需要、许可费用等。当然，如果远程方在同一网络中并且他们的xDSL性能数据是可访问的，那么该系统也可以用于优化两个xDSL连接的编解码器的选择，从而优化整个呼叫的编解码器的选择。
图6是适合于本发明的实施方式的操作的计算机系统的框图。中央处理器单元(CPU)602经由数据总线608通信地连接到数据存储器604和输入/输出(I/O)接口606。数据存储器604可以是任何读/写存储设备或诸如随机存取存储器(RAM)或非易失性存储设备的设备的组合，并且可以用于存储可执行和/或非可执行数据。非易失性存储设备的示例包括磁盘或磁带存储设备。I/O接口606是到设备的接口，用于数据的输入或输出或者数据的输入和输出二者。可连接到I/O接口606的I/O设备的示例包括键盘、鼠标、显示器(例如，监视器)和网络连接。
就所描述的本发明的实施方式是至少部分地使用软件控制的可编程处理设备(诸如，微处理器、数字信号处理器或其他处理设备、数据处理装置或系统)可实现的而言，应当理解，用于配置可编程设备、装置或系统以实现前述方法的计算机程序被设想为本发明的方面。例如，计算机程序可以被体现为源代码或经过编译以在处理设备、装置或系统上实现，或者可以被体现为目标代码。
适当地，计算机程序以机器或设备可读的形式存储在载体介质上，例如，在固态存储器、诸如磁盘或磁带的磁存储器、诸如光盘或数字多功能盘的光学或磁光可读存储器等中，并且处理设备利用程序或其一部分来配置它以进行操作。计算机程序可以从体现在诸如电子信号、射频载波或光载波的通信介质中的远程源提供。这种载体介质也被设想为本发明的方面。
本领域技术人员将理解，虽然已经结合上述示例实施方式描述了本发明，但本发明不限于此，并且存在落入本发明范围内的许多可能的变型和修改。
本发明的范围可以包括本文公开的其他新颖特征或特征的组合。申请人特此通知，在本申请或从其衍生的任何这种进一步申请的审查期间，可以针对这种特征或特征组合制定新的权利要求。特别是，参考所附权利要求，从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合，并且来自各个独立权利要求的特征可以以任何适当的方式组合，而不仅仅是权利要求中列举的特定组合。

Claims (16)

1.一种选择用于对要在用户设备与远程设备之间流传输的音频和/或视频数据进行编码的编码规范的方法，所述用户设备能够在工作时经由用于所述用户设备与所述远程设备之间的路径的一部分的数字用户线路与所述远程设备进行通信，所述部分在用户侧数字用户线路调制解调器设备与数字用户线路聚合收发器设备之间延伸，所述方法包括以下步骤：
在所述用户侧数字用户线路调制解调器设备和所述数字用户线路聚合收发器设备中的任一者或两者处，测量关于所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线路上的多个不同时刻的数据通信的数字用户线路性能数据；
根据关于在所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线上的所述多个不同时刻的数据通信测量的所述数字用户线路性能数据，确定关于在包括所述多个不同时刻的监视时段内在所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线上的数据通信的一个或更多个数据通信特性；以及
选择用于对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述数据进行编码的编码规范，所述编码规范的选择是根据关于在所述数字用户线上的所述监视时段内的数据通信确定的数据通信特性做出的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤是在所述用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或所述数字用户线路聚合收发器设备处执行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，关于所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线路上的数据通信的一个或更多个数据通信特性是由所述用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或由所述数字用户线路聚合收发器设备提供到远程服务优化处理器的，以供在所述选择步骤中使用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，关于所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线路上的数据通信的一个或更多个数据通信特性是由所述用户侧数字用户线路调制解调器设备和/或由所述数字用户线路聚合收发器设备提供到所述用户设备和/或所述远程设备的，以供在所述选择步骤中使用。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所选择的编码规范和/或所选择的编码规范的指示被提供给所述用户设备和/或所述远程设备。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，选择编码规范的步骤包括选择编码技术。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，选择编码规范的步骤包括选择在使用所选择的编码技术对音频和/或视频数据进行编码时使用的一个或更多个编码参数，所述一个或更多个编码参数控制或影响所述音频和/或视频数据的流传输的比特率、分组丢失隐藏或前向纠错中的一者或更多者。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括选择用于对已经在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的音频和/或视频数据进行解码的解码规范。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述解码规范是根据为了对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述音频和/或视频数据进行编码而选择的所述编码规范而选择的。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括使用在所述用户设备和/或所述远程设备处选择的编码规范来对要在所述用户设备与所述远程设备之间流传输的所述数据进行编码。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括经由所述数字用户线路在所述用户设备与所述远程设备之间对编码的数据进行流传输。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，关于所述用户侧数字用户线路调制解调器设备与所述数字用户线路聚合收发器设备之间的所述数字用户线路上的数据通信的通信特性包括选自以下的一个或更多个特性：
-与通信速度相关联的特性；
-与通信延迟和/或延迟变化相关联的特性；
-与可靠性相关联的特性；
-与数据丢失相关联的特性；
-与通信质量相关联的特性。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户设备位于局域网中，并且所述远程设备位于所述局域网之外的外部通信网络中，所述用户设备能够在工作时经由至少一个局域网网关设备与所述远程设备进行通信。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，测量数字用户线路性能数据的步骤包括测量物理层性能数据。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，选择用于通信会话的编码规范的步骤是在发起该通信会话之前执行的。
16.一种包括计算机程序代码的计算机程序介质，当所述计算机程序代码被加载到计算机系统中并在所述计算机系统上执行时，使计算机执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法的步骤。
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