CN1510881A - 控制通信量压缩方法 - Google Patents

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CN1510881A
CN1510881A CN 200310118074 CN200310118074A CN1510881A CN 1510881 A CN1510881 A CN 1510881A CN 200310118074 CN200310118074 CN 200310118074 CN 200310118074 A CN200310118074 A CN 200310118074A CN 1510881 A CN1510881 A CN 1510881A
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control traffic
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CN 200310118074
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谷晓原
・黑肯伯格
罗尔夫·黑肯伯格
宫崎秋弘
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松下电器产业株式会社
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Abstract

本发明涉及一种用于压缩媒体数据传输中的控制通信量的方法,所述媒体数据传输在可以获得的会话带宽的分配部分内使用实时传送协议(RTP)和实时控制协议(RTCP),所述实时传送协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)特别用于在因特网协议(IP)网络中的实时或近乎实时的多媒体数据传送。为了优化RTCP通信量的带宽效率和降低RTCP报告/反馈间隔,本发明提供了一种方法,包括步骤:通过初始发送场境参数来初始化控制通信流的场境;如果必要的话,使用压缩的控制分组在会话期间更新所述场境。

Description

控制通信量压缩方法

技术领域

本发明涉及一种用于在媒体数据传输会话中的RTCP通信量的压缩方法。具体上,所述方法意欲被用于在因特网协议(IP)网络中的实时或近乎实时的数据分组传输中,所述因特网协议(IP)网络使用用于媒体数据传送的实时协议(RTP)和用于控制媒体传送的实时控制协议(RTCP)。协议RTP或RTCP的每种按照在RFC 1889中给出的规格被分配了可以获得的会话带宽的一部分。

背景技术

在RFC 1889中定义的实时传送协议(RTP)是提供适合于通过多播或单播网络服务发送实时数据的应用的、端到端的网络传送功能的实际标准。它被增加了实时控制协议(RTCP),以便使得能够以可调节到大的多播网络的方式监控数据传送的服务质量(QoS),并且提供最小的控制和识别功能。RTP不处理资源保留,并且不保证实时服务的服务质量(QoS)。

RTP使用两个规则来限制控制通信量:首先,推荐5%的会话带宽被分配到RTCP通信量,并且它被在会话中的所有参与者共享。其次,推荐用于反馈传送的最小报告间隔是5秒。在会话中的所有接收器使用它们自己的部分,利用这个5%来计算它们的报告间隔。RTCP报告间隔T定义了需要满足的、在来自一个来源的两个RTCP数据分组之间的时间间隔。这个间隔很大程度上依赖于平均的RTCP分组大小。

虽然这些规则使得RTP稳定和可用于大多播组,但是它对于单播或小多播情况不是最佳的。对于后者,每个用户更多的反馈是有益的并且是很可能的。这个问题已经被确认,并且IETF的音频视频传送工作组正在标准化一个新的RTP规范概要RTP-AVPF。利用这个新的规范概要,所推荐的5秒的最小反馈间隔不适用。因此,接收器可以根据当前的会话参数发送一些早期的RTCP分组作为对于分组损耗的反馈。

基于IP的实时多媒体应用程序由于在实时数据流中单个分组的通常小的有效载荷大小而带来了大的第三层、第四层和上层首标开销。因为无线链路的受限的带宽,首标压缩是移动因特网的必要先决条件,即每当基于IP的移动端器件必须与基于IP的基础设施通信的时候如此。在RFC 3095中定义的鲁棒首标压缩(ROHC)是由IETF标准化的现代首标压缩方案。它提供了复杂的框架,使得可以根据不同的链路条件细调压缩效率,还是压缩抵制链接差错的鲁棒性。所述协议通过保持在第一跳跃或最后跳跃无线链路的终端的状态和通过消除分组首标的冗余以及通过以有效的方式编码信息而工作。在发送端(或终端)的压缩器和在接收端的解压器的状态也被称为“场境”。所述场境包含来自分组流中的在前的首标的相关信息,诸如静态字段(staticfield)和用于压缩和解压的可能的参考值。描述分组流的附加信息也可以是场境的一部分,例如关于IP标识符字段如何改变的信息和在序号或时间标记中的典型的分组间增加。

虽然在RFC 3095中存在四个用于无压缩、RTP/UDP/IP、UDP/IP和ESP的规范概要以及仅仅用于IP的规范概要草案,但是没有关于如何可以利用压缩来处理RTCP分组和首标的规范。

作为使用RTP/RTCP的关键应用之一的在移动因特网上的视频流正在获得动力。但是,在无线链路中的有损耗的行为和长的往返时间使得使用这种应用足够复杂。一个原因是诸如MPEG-4的帧间视频压缩算法,它使用在帧之间的时间相关性以实现极高的压缩增益,但是它们也受到公知的差错传播的影响,因为参考帧的差错传播到所有的从属的不同帧。

发明内容

本发明的目的在于优化RTCP通信量的带宽效率和降低RTCCP报告/反馈间隔。对于在一个会话中的所有参与者之间的和对于双向操作的、用于RTCP的共享会话带宽部分是有限的。在稀少的和昂贵的无线链路中,频谱效率是关键的。因此,如何使用这个有限的带宽效率意味着应用经由无线链路使用RTP的需要。本发明旨在最大化地将用于RTCP通信量的带宽效率用于这些用途中而不超过可以获得的RTCP带宽部分。RTCP报告间隔是对于同一会话内在来自同一接收器的两个连续报告之间的时段。它受到两个方面的延迟时间的影响。RTCP报告延迟时间是在接收器检测到分组损耗和发送报告/反馈之间的时段、以及由于链路的往返时间(RTT)的延迟时间。虽然后者难于避免,但是所述报告延迟时间可以被用于优化。用于计算被定义为报告间隔T的这个延迟时间的公式可以被表达如下:T=avg_rtcp_size*n/rtcp_bw对于其中在单播和小多播会话中使用RTP/RTCP的典型情况,参与者的数量n相对固定。以降低参与者的数量为代价来降低延迟时间是不期望的。这仅仅对于RTCP带宽部分rtcp_bw和平均RTCP分组大小avg_rtcp_size留下了实验性空间。如上所述,所述手段通过提高RTCP带宽部分来降低报告间隔,但是它们修改RTCP带宽部分的规则,所述RTCP带宽部分最大是总的可获得的会话带宽的5%。而且这些手段可能遇到兼容性的问题。

根据上述讨论,改进、即降低RTCP协议的报告间隔的唯一的可能性是降低平均RTCP分组大小avg_rtcp_size。由于RTCP报告间隔T与平均RTCP分组大小成正比,因此压缩RTCP分组可以将分组大小降低到高达原始RTCP分组的10%的水平。这将导致控制协议分组的较小的平均分组大小,因此导致很小的报告间隔T。

据此,本发明提供了一种用于对控制RTP媒体数据传输会话的RTCP通信量的压缩方法。在此所述的压缩原理基本上可以适用于在有线/固定的网络或无线/移动中的、用于实时和近乎实时的媒体传送的任何种类的使用RTP的链路。

在按照本发明的数据传输中的终端保存压缩器和解压器的内容状态。由于在场境中保持的结构,因此在解压器修理和恢复不同步的场境是可能的。而且,有可能动态地限定分组格式和压缩器的和解压器的场境。

所述压缩方法通过初始向接收终端发送场境参数而初始化控制通信流的场境。如果必要的话,则在会话期间利用较小尺寸的分组(压缩的控制分组)更新场境。后面的分组用于执行部分场境更新的情况下。也有可能利用初始化分组定期地更新场境。可以将场境参数分类为静态和动态参数。静态场境参数是先验已知的参数或在会话期间不改变的参数。作为在会话期间改变的参数的动态场境参数在新定义的分组或压缩的控制分组中被发送到接收端。

因为不同的可能场境参数(也包括标准RTCP数据分组的所有字段)是已知的,因此它们可以便利地被划分为静态和动态场境参数。根据这个分类,可以执行首标和数据压缩。

为了进一步降低通信量开销,因此先验已知的场境参数可以被省略,并且因此不被发送,虽然有可能通过利用在此说明的压缩和解压机制来执行这些分组的压缩。

为了初始化一个会话,至少一个包括这些场境参数的初始化分组被发送到接收节点。由于被包括的参数包括静态信息,这些信息仅仅需要被发送一次。因此,可以大大地降低要被发送的总的通信量。动态场境参数例如在控制协议特定分组(压缩的控制分组)中被发送。刷新的分组允许分组源可以在接收节点更新场境信息。控制分组主要对应于从标准RTCP协议已知的那些分组。

相反,压缩的控制分组在它们的分组结构上被改变,以便可以大大地减少它们的内容的大小(以比特为单位)并且引入诸如初始化分组和刷新分组的新的分组。因此,与标准的RTCP协议相比较,可以大大地降低控制协议的控制分组的总的平均分组大小。

由于RTCP源描述分组和RTCP BYE分组的内容在会话期间不频繁地改变或不经常发生,因此在所公开的方法中将不压缩在控制协议中的对应的源描述分组和BYE分组,虽然有可能利用在此所述的压缩和解压机制执行这些分组的压缩。所述两种分组具有与对应的RTCP分组类似的格式。

在分类场境参数之后,在发送它们之前,从这些静态场境参数和——如果需要的话——从动态场境参数的初始化值形成至少一个初始化分组。在发送相同的从前的动态场境参数形成刷新的分组。

为了达到最大的压缩水平,动态场境参数被进一步分类为偶尔改变的场境参数、随机字符的场境参数、类似计数器(counter-like)的场境参数、经常改变的场境参数和规则地改变固定的增量的场境参数。依赖于动态场境参数的种类,通过编码来压缩参数以便在将它们并入控制数据分组之前降低它们的大小。特殊地,可以利用最低有效位(LSB)编码来编码类似计数器的场境参数、经常改变的场境参数和规则地改变固定的增量的场境参数。

利用最低有效位(LSB)编码来使用被编码的字段值的K个最低有效位而非原始的字段值,其中K是正整数。在接收K个比特之后,解压所压缩的数据分组的、在分组接收端的解压器使用作为基准的在前接收的值来得到原始值。

附图说明

图1示出了由压缩方法使用来初始化会话的初始化分组的分组格式,图2示出了由压缩方法使用来更新动态场境参数的刷新分组的分组格式,图3示出了由压缩方法使用的发送器报告分组的分组格式。

图4示出了由压缩方法使用的接收器报告分组的分组格式。

图5示出了由压缩方法使用的应用定义的分组的分组格式。

具体实施方式

为了降低报告间隔T,减小控制协议的数据分组的平均分组大小。在RFC1889中定义的标准RTCP协议使用下面的分组以控制在实时或近乎实时的环境中的媒体数据传输:发送器报告,用于在媒体数据传输会话中发送和接收来自作为有效发送器的参与者的静态内容;接收器报告,用于从不是有效发送器的参与者接收静态内容;源描述项,用于说明发送源;BYE分组,用于指示前一个参与者的参与的结束;应用限定的(APP)分组,用于发送应用特定的数据。

为了降低上述的数据分组的大小,首先分析在分组结构的字段。一般,在RTCP分组中的所有字段可以被分类为:静态场境参数,它们是被期望在分组流(会话)的使用期限内恒定的字段;动态场境参数,它们是被期望在限定值组或范围内或以一些方式、例如随机地或一些其他的方式变化的字段。

动态场境参数(动态RTCP分组字段)可以进一步被分类如下:偶尔改变的场境参数、随机字符的场境参数、类似计数器(counter-like)的场境参数、经常改变的场境参数和规则地改变固定的增量的场境参数。

偶尔改变的场境参数是那些偶尔改变但在有限个数量的分组之后恢复它们的原始值的字段。对于在标准RTCP分组内的场境参数和字段,那些值或字段是:接收报告计数(RC),它指示在分组中报告块的数量;源计数(SC)字段,它们指示在源描述分组中的同步源或贡献源的数量,或者识别在BYE分组(by packet)中的同步源或贡献源的数量;有效载荷类型(PT)字段,它识别独立的分组类型;源描述(SDES)项目,包括描述分组源属性的信息;子类型字段,在应用限定的(APP)分组内,允许在唯一名称下定义一组应用限定的(APP)分组。

那些偶尔改变的场境参数可以被初始发送来用于初始化,但是如果它们改变也应当存在一种发送或更新那些字段的方式。因此,对于压缩的数据分组的所建议的控制协议引入了刷新分组,它被用于发送场境参数来用于更新的目的。下面进一步说明分组的使用和结构。

经常改变的场境参数包括那些通常或者恒定或者具有可以从一些其他的字段导出的值、但是经常脱离这种行为的参数。因此,必须有一种有效的方式来更新在接收器或发送器端更新所述经常改变的场境参数。所述的刷新分组可以用于这样的情况下,或者在新定义的控制分组中各个字段原样被发送。

必须经常更新的字段包括:RTP时间标记,它们指示自最后接收到的发送器报告起的延迟(自最后的发送器报告起的延迟)的字段;最后的发送器报告的时间标记;到达之间的抖动字段,它们指示RTP数据分组到达之间的时间的这些统计变化的估计值;RTCP分组的长度字段。

另一个类别的动态场境参数是随机字符的分组。那些参数的示例是在由J.Ott et al.in“Extended RTP Profile for RTCP-based Feedback(RTP/AVPF)”,Internet Draft,Oct.2002(J.Ott等在“用于基于RTCP的反馈(RTP/AVPF)的扩展RTP规范概要”,因特网草案,2002年10月)所指定的RTCPAPP分组的比特映象屏蔽(mask)(BLP)中的RTCP部分损耗。由于那些字段完全随机,因此它们被原样包括在所有的压缩分组首标中。

下一个类别的动态场境参数是类似计数器的场境参数。那些参数是像计数器一样作为的字段,并且在所有的RTCP分组的不同计数值之间具有固定的增量。对于那些字段的传输编码的唯一要求是在发送器端的压缩器和在接收器端的解压器之间的分组损耗必须是可以容许的。如果那些字段的几个存在,则所有那些字段也可以一起被通信。这样的参数也可以用于解释经常改变的场境参数的值。

那些字段的示例是:RTP序号;扩展的所接收的最高序号字段;发送器的分组计数,指示在会话开始和包括发送器分组计数的分组的产生之间的时间帧中、发送器已经发送的RTP分组的总数;分组发送器的八比特组计数,它指示在RTP分组中由发送器在会话开始和包括发送器分组计数的分组的产生之间的时间帧中发送的有效载荷八比特组的总数;损耗分组的累计数量,它指示在发送期间损耗的分组的累计数量。

最后一种动态场境参数包括那些以固定的增量规则变化的场境参数。在连续的分组中,那些字段通常提高固定的增量。因此,那些字段彼此相关联。在这种场境中,可取的是使用初始化分组来启动字段的值,然后通过发送它们的增量来更新字段。

以固定的增量规则变化的场境参数的一个示例是RTP时间标记。

而且,可以确定在静态和动态场境参数之外的第三种类型。在标准RTCP分组中的所谓的公知或先验已知字段可以或者在初始化期间被发送或者被省略。先验已知场境参数的一个示例是RTCP版本字段。

可以例如通过用于分组和首标压缩的引用表来执行场境参数的所述分类。也有可能在所建议的新RTCP压缩方法中动态地分类场境参数。

在已经分类了场境参数之后,编码动态场境参数的一部分以降低它们的大小。具体上,类似计数器的场境参数、经常改变的场境参数和以固定的增量规则变化的场境参数被最低有效位(LSB)编码,以便可以充分地减少原始字段的大小(以比特为单位)。

在分类场境参数之后,形成控制协议的分组。为了初始化一个会话,形成和发送一个初始化分组。图1示出了一个初始化分组的分组格式。所述分组包括:静态场境参数,诸如填充标志、发送器和源的同步源;在分组的“静态链”字段中的贡献源字段。所述“静态链”字段因此是象分组的“动态链”字段一样在长度上可变的。而且,在初始化分组中并入了源计数和接收报告计数、有效载荷类型标识、一个或多个SDES项和应用限定(APP)的分组的子类型字段。

偶尔变化的场境参数也可以被集成到使用它们的初始值而形成的初始化分组中。这些偶尔变化的场境参数的初始化值位于初始化分组的“动态链”字段内。

一旦初始化了偶尔变化的场境参数,则可以通过刷新分组在下面更新它们。

详细而言,被压缩的初始化分组包括:场境ID(CID,“Add-CID octet”),它识别在分组接收端要使用的解压器的状态,以便在分组的开头解压初始化分组;分组标识符(“1111110D”),用于使能分组接收器来识别分组类型;发送器的规范概要的规范概要信息(“Profile”);循环冗余查看(“CRC”)字段,用于查看初始化分组的数据完整性;静态信息链(“Static Chain”),包括静态场境参数;最后,动态信息链(“动态链”),包括必须被初始化一次的动态场境参数。后者对应于上述的偶尔改变的场境参数,诸如源计数、接收报告计数、RTCP有效载荷类型、SDES项和应用限定(APP)的分组的子类型字段。

图2示出了刷新分组的分组格式。由于初始化分组的后面所述的字段是动态的,因此引入新的刷新分组来更新那些字段。详细而言,刷新分组包括场境ID(CID,“Add-CID octet”),它识别在分组接收端要使用的首标解压器的状态,以便解压刷新分组;分组标识符(“11111000”);分组发送器的规范概要信息(“Profile”);循环冗余查看(“CRC”)字段,用于查看刷新分组的数据完整性;动态信息链(“动态链”),包括必须被更新的动态场境参数。

另外,在使用大场境标识符(CID)的情况下,初始化分组和刷新分组可以包括跟随分组标识符的多达两个附加字节。

图3和4示出了发送器和接收器报告分组的压缩版本,图5示出了新的压缩应用限定(APP)的分组。

源描述分组和BYE分组对应于在RFC 1889中所提出的标准分组格式。这是因为那些分组在一个会话中是很少出现的,因此它们的压缩将不会大大降低RTCP分组的平均分组大小。

如图3所示的发送器报告分组包括一个分组首标和至少一个报告块。所述报告块可以后随规范概要特定的扩展。在规范概要特定的扩展中,落入上述的类别之一中的所有字段也可以使用最小有效位编码来被压缩。因此,也可以减小扩展字段的大小,导致较小的平均分组大小。

在附图中的缩写“LSB”表示“最小有效位”,并且指示各个字段被最小有效位编码。

发送器报告分组的首标包括分组标识符(“111”),用于识别发送器报告分组类型。而且,接收报告计数字段(“RC”)指示在压缩的发送器报告分组中包括的报告块的数量。有效发送器标志(“S”)指示形成报告块的参与者是有效的发送器[Gu1]与否[FH2]。循环冗余查看(“CRC”)字段用于查看被压缩的发送器报告分组的数据完整性。填充标志或比特“P”指示是否发送器报告分组包括在分组尾部的附加的填充字段。附加的填充字段不是实际的场境参数的一部分。

最小有效位(LSB)编码的RTP时间标记(“LSB Scaled RTP Timestamp”)还被包括在首标内。一个扩展标志(“X”)指示是否分组在分组尾部的特殊扩展字段中包括规范概要特定扩展。

为了进一步减少发送器报告分组大小,发送器的分组计数字段也被最小有效位(LSB)编码。在发送器报告分组的首标中的发送器的分组计数字段(“LSB Sender’s Packet Count”)指示在媒体数据传输会话的开始和相应的发送器报告分组的产生之间的时间帧中发送器已经发送的RTP分组的总数。

而且,发送器报告分组的首标包括用于发送器八比特组计数的字段,它指示在RTP数据分组中由发送器在会话的开始和发送器报告分组的产生之间的时间帧中发送的有效载荷八比特组的总数。再一次,所述字段被最小有效位(LSB)编码以降低分组首标的大小。在附图中,这个字段被分为两个部分(“LSB Sender Octet Count Partl”和“LSB SOC P2”),分组的第五个字节和分组的第六个字节的前面五个比特包含发送器的八比特组计数。

分组首标还包括一个指示发送器的报告长度的字段(“LSB Len SR”)。这个字段也被最小有效位(LSB)编码。在分组的第六个字节之后,首标的尾部被标注了“+=+=+=”行。

在发送器报告分组中的所述至少一个报告块包括下列字段:部分损耗字段(“fraction lost”)指示被容许接收的分组的数量除损耗的分组的数量,累计损耗字段(“cummu.loss”)指示在传输期间损耗的分组的累计数量。为了降低大小,累计损耗字段与报告块的剩余字段一样被最小有效位(LSB)编码。序号循环字段(“LSB SN Cycle”)指示所接收的分组的扩展最高序号的序号周期。最高序号字段(”LSB Highest SN”)指示由发送器报告分组的发送器接收的最高序号。到达间抖动字段(“intera.jitter”)包括RTP数据分组到达之间的时间的统计变化的估计值。在报告块中还包括RTP时间标记字段(“LSB TS last SR”),它指示自已经发送了最后一个发送器报告之后的时间。也包括用于指示自最后一个压缩RTCP发送器报告起的延迟的字段。

在报告块中除了部分损耗字段之外的所有字段使用最小有效位(LSB)编码被编码。

一个单个报告块是四个字节长(附图中示出的字节七-十)。如图所示,单个发送器报告可以包括多个报告块。

除了发送器报告分组之外,还在下面提出RTCP接收器报告分组的压缩版本。图4所示的接收器报告分组包括首标(字节一到三)和与上述的报告块类似的至少一个报告块。压缩的接收器报告分组以及压缩的发送器报告分组也可以包括在它们的尾部的规范概要特定扩展,由在分组首标中的扩展标志(“X”)指示。

接收器报告分组的首标包括一个分组标识符(“111”),用于识别接收器报告分组类型,因此接收端可以识别接收器报告的压缩版本。接收计数字段(“RC”)指示在接收器报告分组中包括的报告块的数量。作为发送器报告分组,[Gu3]接收器报告分组可以包括跟随各个分组首标的几个报告块。

有效发送器指示标志(“S”)指示产生各个报告块的会话参与者的状态。而且,循环冗余查看字段被包括以验证数据完整性。填充标志(“P”)指示是否接收器报告分组在接收器报告分组的尾部包含附加的填充字段。所述附加填充字段不是实际场境参数的一部分。最后,在接收器报告分组的首标中包括长度字段(“LSB Length RR”)以指示最小有效位(LSB)编码格式的压缩RTCP接收器报告的长度。

最后,图5示出了应用限定(APP)分组格式。所提出的压缩的应用限定(APP)分组格式的用户仅仅适用于使用由Ott等提出的增进的RTCP反馈的情况下。因此,这个分组规格比一般的方式更为应用特殊——如其名称所示。

压缩的应用限定(APP)分组格式包括分组标识符(“111”),用于标识压缩的应用限定(APP)分组。反馈类型字段(“FMT”)指示在这个分组中提供的反馈类型。而且,在反馈长度字段(“LSB Feedback Length”)中指示了分组的长度。这个字段被最小有效位(LSB)编码。比特屏蔽字段(“BLP”)指示最后的分组。第一比特是BLP字段(比特屏蔽字段),允许对在由分组标识符指示的RTP分组后面紧随的任何RTP分组报告损耗。在反馈类型字段(FMT)指示[Gu4]一般确认的情况下,BLP字段的第一比特是(所谓的R比特)1。在这种情况下,BLP字段用于识别由所述压缩的应用限定(APP)分组确认的附加分组的数量。否则,如果R=0,则BLP字段带有指示损耗分组的比特屏蔽。

总之,上面提出的压缩控制分组以及两个新引入的分组格式(初始化分组和刷新分组)意欲降低控制协议的分组的总体平均分组大小,使得可以降低报告间隔T。

一方面[Gu5],通过“提前”发送在初始化分组内的静态场境参数以及初始化偶尔改变的场境参数来降低数据量。为了能够在偶尔改变的场境参数改变时更新它,使用刷新分组来做到这一点。另一方面,编码多数控制分组字段,以便进一步降低它们的大小。

因此,与标准RTCP协议相比较,有可能降低压缩的控制数据分组的平均大小。因此,利用所提出的分组格式,有可能大大降低报告间隔T而不扩展控制通信量[Gu5][FH7]的所分配带宽。因此,通过能够在较短的时间间隔中提供反馈,媒体数据传输会话的参与者可以比在使用标准RTP/RTCP协议组合的会话中更快地适应于变化的传输环境。因此,可以大大地改进诸如MPEG-4编码视频数据的被发送(或被广播)的应用数据的整体质量。

所提出的首标和数据压缩机制仅仅处理RTCP首标和数据部分,而不是低层UDP/IP首标。因此,与一般适用于最后一个跳跃或第一个跳跃点到点链路的、诸如与在RPF 3095中所提出的首标压缩方案相比较,在此所述的手段可以被最后跳跃或第一跳跃的端到端适用。沿着去分组的路线的中间跳跃不必关心被压缩的控制分组,因为中间跳跃将它们看作或者第三层IP分组数据或第四层传送层分组数据。不引入任何附加的中间主机的开销。但是如果与用于在第一/最后跳跃无线链路中的低层首标的鲁棒首标压缩一起使用,则可以节省更多的带宽。

Claims (34)

1.一种用于压缩媒体数据传输中的控制通信量的方法,所述媒体数据传输在可以获得的会话带宽的分配部分内使用实时传送协议(RTP)和实时控制协议(RTCP),所述实时传送协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)特别用于在因特网协议(IP)网络中的实时或近乎实时的多媒体数据传送,其中,所述方法包括步骤:通过初始发送场境参数来初始化控制通信流的场境;如果必要的话,使用压缩的控制分组在会话期间更新所述场境。
2.如权利要求1所述的方法,其中,场境参数被分类为静态场境参数和动态场境参数。
3.如权利要求1或2所述的方法,还包括步骤:省略先验已知的场境参数。
4.如权利要求1-3之一所述的方法,其中,在至少一个初始化分组内发送所述静态场境参数。
5.如权利要求1-4之一所述的方法,其中,在初始化分组、刷新分组或压缩控制分组中发送动态场境参数。
6.如权利要求5所述的方法,其中,在源描述(SDES)分组和BYE分组中进一步发送动态场境参数。
7.如权利要求5或6所述的方法,其中,所述方法用于在压缩器和解压器之间的压缩控制数据传输,所述方法还包括步骤:在初始化步骤之前,限定所述初始化分组、所述刷新分组和所述压缩控制分组的分组格式以及压缩器和解压器场境参数。
8.如权利要求7所述的方法,其中,所述方法还包括步骤:如果必要的话,在所述解压器修理和恢复不同步的场境。
9.如权利要求2-8之一所述的方法,其中,在所述初始化步骤中发送用于所述动态场境参数的初始化值作为基准。
10.如权利要求2-9之一所述的方法,还包括步骤:在发送所述静态场境参数之前,从所述静态场境参数形成至少一个初始化分组。
11.如权利要求2-10之一所述的方法,还包括步骤:在发送所述动态场境参数之前,从所述动态场境参数形成刷新分组和压缩的控制分组。
12.如权利要求11所述的方法,其中,形成刷新分组和压缩的控制分组的步骤还形成源描述分组和BYE分组。
13.如权利要求2-12之一所述的方法,还包括步骤:将所述动态场境参数分类为偶尔改变的场境参数、随机字符的场境参数、类似计数器的场境参数、经常改变的场境参数和规则地改变固定的增量的场境参数。
14.如权利要求13所述的方法,还包括步骤:利用最小有效位(LSB)编码来编码所述类似计数器的场境参数、所述经常改变的场境参数和所述规则地改变固定的增量的场境参数。
15.如权利要求12-14之一所述的方法,其中,形成刷新分组和压缩的控制分组的步骤将所述偶尔改变的场境参数和所述随机字符的场境参数以未编码的形式集成到所述形成的分组,并且将所述类似计数器的场境参数、所述经常改变的场境参数和所述规则地改变固定的增量的场境参数以编码的形式集成到所述分组中。
16.如权利要求3-14之一所述的方法,其中,所述先验已知的场境参数包括控制协议版本。
17.如权利要求2-16之一所述的方法,其中,所述静态场境参数包括:填充标志,用于指示是否发送器报告分组在发送器报告分组的尾部包含一个附加填充字段,它不作为场境参数的一部分;至少一个同步源(SSRC)标识符,用于标识媒体数据传输的分组发送器或源;至少一个贡献源(CSRC)标识符,用于识别是至少一个向数据分组增加内容的源。
18.如权利要求13-17之一所述的方法,其中,所述偶尔改变的场境参数包括分组的下列字段:接收报告计数(RC)字段,它指示在分组中报告块的数量;源计数(SC)字段,它们指示在源描述(SDES)分组中的同步源(SSRC)或贡献源(CSRC)的数量,或者识别在BYE分组中的同步源(SSRC)或贡献源(CSRC)的数量;有效载荷类型(PT)字段,它识别分组类型;源描述(SDES)项目,包括描述分组源属性的信息;子类型字段,在应用限定的(APP)分组内,允许在唯一名称下定义一组应用限定的(APP)分组。
19.如权利要求18所述的方法,其中,所述源描述(SDES)项目包括:正规的端点标识符(CNAME)项目,用于描述用户和源的域名,用户名称(NAME)项目,用于描述源的通用名称,电子邮件地址(EMAIL)项目,用于描述源的电子邮件地址,电话号码(PHONE)项目,用于描述源的电话号码,地理用户位置(LOC)项目,用于描述源的地理位置,应用或工具名称(TOOL)项目,用于描述产生媒体数据的源应用的名称,注意或状态(NOTE)项目,用于描述源的状态的瞬态消息,专用扩展(PRIV)项目,用于定义实验或应用特定的扩展。
20.如权利要求13-19之一所述的方法,其中,所述随机字符的场境参数包括:部分损耗字段,用于指示被容许接收的分组的数量除损耗的分组的数量,和包括损耗分组的比特屏蔽的字段(BLP)。
21.如权利要求13-20之一所述的方法,其中,所述经常改变的场境参数包括:实时传送协议(RTP)时间标记字段,用于指示自所接收的最后一个发送器报告的延迟,最后的发送器报告的时间标志字段,到达之间抖动字段,用于指示实时协议(RTP)数据分组到达之间的时间的统计变化的估计值,长度字段,指示分组的长度。
22.如权利要求13-21之一所述的方法,其中,所述类似计数器的场境参数包括:实时协议(RTP)序号,指示所接收的分组的扩展的最高序号的字段,分组发送器的分组计数,用于指示在会话开始和包括发送器分组计数的分组的产生之间的时间帧中、发送器已经发送的实时协议(RTP)分组的总数;分组发送器的八比特组计数,用于指示在实时协议(RTP)分组中由发送器在会话开始和包括发送器的八比特组计数的分组的产生之间的时间帧中发送的有效载荷八比特组的总数;指示在发送期间损耗的分组的累计数量的字段。
23.如权利要求11-22之一所述的方法,其中,所述压缩的控制分组可以是发送器报告分组、接收器报告分组和应用限定(APP)分组。
24.如权利要求10或11所述的方法,其中,所述形成初始化分组的步骤形成初始化分组,包括:场境标识符,用于识别要用于解压分组的首标解压器的状态,分组标识符,用于使得分组接收器能够识别分组类型,规范概要信息,包括分组发送器的规范概要信息,循环冗余查看(CRC)字段,用于查看更新的分组的数据完整性;静态信息链,包括静态场境参数,和动态信息链,包括动态场境参数。
25.如权利要求11所述的方法,其中,所述形成刷新分组和压缩控制分组的步骤形成刷新分组,包括:场境标识符,用于识别要用于解压分组的首标解压器的状态,分组标识符,用于使得分组接收器能够识别分组类型,规范概要信息,包括分组发送器的规范概要信息,循环冗余查看(CRC)字段,用于查看更新的分组的数据完整性;动态信息链,包括动态场境参数。
26.如权利要求11所述的方法,其中,所述形成刷新分组和压缩控制分组的步骤形成发送器报告分组,包括一个发送器报告分组首标和至少一个报告块。
27.如权利要求26所述的方法,其中,所述发送器报告分组首标包括:分组标识符,用于识别发送器报告分组类型,接收报告计数字段,用于指示包括在发送器报告分组中的报告块的数量;有效发送器标志,用于指示产生报告块的会话参与者是否有效,循环冗余查看(CRC)字段,用于查看发送器报告分组的数据完整性,填充标志,用于指示发送器报告分组在发送器报告分组尾部是否包含附加的填充字段。附加的填充字段不是所述场境参数的一部分,最小有效位(LSB)编码的实时协议(RTP)时间标记,扩展标志,用于指示发送器报告分组还包括扩展字段,最小有效位(LSB)编码的发送器的分组计数字段,用于指示在会话开始和发送器报告分组的产生之间的时间帧中、发送器已经发送的实时协议(RTP)分组的总数,最小有效位(LSB)编码的发送器的八比特组计数字段,用于指示在会话开始和发送器报告分组的产生之间的时间帧中、在实时协议(RTP)数据分组中由发送器发送的有效载荷八比特组的总数,和长度字段,用于指示以最小有效位(LSB)编码格式的发送器报告的长度。
28.如权利要求11-27之一所述的方法,其中,所述形成刷新分组和压缩控制分组的步骤形成压缩的接收器报告分组,包括一个接收器报告分组首标和至少一个报告块。
29.如权利要求27所述的方法,其中,所述接收器报告分组首标包括:分组标识符,用于识别接收器报告分组类型,接收报告计数字段,用于指示在接收器报告分组中包括的报告块的数量;有效发送器标志,用于指示产生报告块的会话参与者是否有效,循环冗余查看(CRC)字段,用于查看接收器报告分组的数据完整性,填充标志,用于指示压缩的实时控制协议(RTCP)接收器报告分组在压缩的实时控制协议(RTCP)的接收器报告分组尾部是否包含附加的填充字段。附加的填充字段不是所述场境参数的一部分,长度字段,用于指示以最小有效位(LSB)编码格式的发送器报告的长度。
30.如权利要求26-29之一所述的方法,其中,所述报告块包括:部分损耗字段,用于指示被容许接收的分组的数量除损耗的分组的数量,最小有效位(LSB)编码的累计损耗字段,用于指示在发送期间损耗的分组的累计数量,最小有效位(LSB)编码的序号周期字段,用于指示所接收的分组的扩展的最高序号的序号周期,最小有效位(LSB)编码的最高序号,用于指示分组的发送器接收的最高序号,最小有效位(LSB)编码的到达之间抖动的字段,用于指示实时协议(RTP)数据分组到达之间时间的统计变化的估计值,最小有效位(LSB)编码的实时协议(RTP)时间标记,和最小有效位(LSB)编码的自最后的发送器报告字段的延迟,用于指示自最后接收的发送器报告的延迟。
31.如权利要求28-30之一所述的方法,其中,所述发送器报告分组和接收器报告分组还包括用于规范概要扩展的字段。
32.如权利要求11-31之一所述的方法,其中,所述形成刷新分组和压缩控制分组的步骤形成应用限定的(APP)分组,包括:
分组标识符,用于指示应用限定(APP)分组类型,反馈类型字段,用于指示在应用限定(APP)分组中包括的反馈类型,最小有效位(LSB)编码的反馈长度字段,用于指示应用限定(APP)分组的长度,和比特屏蔽(BLP)字段,用于指示损耗的分组。
33.一种计算机程序,包括程序代码手段,用于当所述程序在计算机中运行时执行权利要求1-32之中的任一项的所有步骤。
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