CN1684445A - 在接收机设备中处理数据包的序列的方法和接收机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理在接收机设备中的数据包的序列的方法，特别是音频和/或视频数据包的序列，和一种接收机设备。该方法包括以下步骤：通过数据链路在接收机设备中接收数据包序列中的数据包；确定用于数据包的标识信息，该信息指示数据包序列中的数据包位置；将数据包分类为在与标识信息相对应的队列中处理的数据包序列，其中被处理的数据包包括数据包序列；从队列中处理的第一个数据包的时间标记来确定时间值，并从队列中处理的最后一个数据包的时间标记来确定其它时间值；确定时间值和其它时间值之间的时间差；如果时间差大于或等于预定时间阈值，将用于处理的队列中要处理的至少第一个数据包传送到处理设备。

Description

在接收机设备中处理数据包的序列的方法和接收机设备
技术领域
本发明涉及一种用于在接收机设备中处理数据包的序列的方法，特别是音频和/或视频数据包的序列，以及一种接收机设备。
背景技术
当在发射机设备和接收机设备之间传输音频和视频数据包时，根据传输协议交换数据包。使用的传输协议包括实时协议，如RTP(RTP——“实时传输协议”)。RTP是基于所谓的UDP/IP协议(用户数据报协议/网际协议)的协议。开发了RTP，以便利用UDP/IP协议，对于单点和多点链路中的实时传输在传输的数据包之间提供同步，这是不安全或不可靠。结合IP网络中的音频/视频数据包，RTP形成了用于有组织的数据传输的基础。
基本上，RTP数据包包括以下部分：RTP头和RTP有效载荷数据，其中RTP头包括头数据(参见R.Schoblick：Das Real Time TransportProtocol，Funkschau[The Real-Time Transport Protocol，Radio Show]，26(2000)47)。可以区分RTP头中的固定单元和可选扩展(头扩展)之间。在每一个数据包的RTP头中定义的单元包括序列号，指示了要传输的数据包序列中的关联数据包的位置。
RTP头还具有所谓的时戳(timestamp)，其处于时间标记的形式，为此目的用于在接收机设备中抵消由传播时间差引起的抖动现象，以便按照这种方式来实现接收机设备中的传输的RTP数据包的同步和时间协同(coordination)。时间标记(时戳)通常指示将关联数据包从发射机设备传输到用于数据包在发射设备和接收设备间的传输的数据链路的传输时间。然而，可选择的，还可在将来计算时间标记，利用指示了接收机中包中的数据为应用而传送的时间处的意图。
为了将数据包(其序列将通过数据链路在传输期间彼此改变)改变回正确的序列，接收机设备使用来自RTP头的序列号。这在接收机设备的队列存储区域中完成，在该存储区域中，根据其各自的序列号，将在接收机设备中接收到的数据包按照分类队列(sorting queue)进行组织。对于这种分类处理，在分类队列中必须始终存在一定数目的接收数据包，以便补偿与通过数据链路传输的结果可能出现的一样多的数据包的互换。为了该处理，如果数据包在接收机设备中从分类队列传送得太快，则后来到达并有较低的序列号的数据包不再能够放进正确的位置。另一方面，由于还可能在通过数据链路传输期间丢失包，于是对于分类队列中接收的数据包将导致无限长的等待时间，因此对于其它处理，在释放接收的数据包之前避免过长的等待期间是必要的。此外，关于分类队列的操作，有必要意识到数据包通常在接收机设备中立即处理(实时)，并且能够在任何时间改变传输的数据包的传输率。将固定数目的接收的数据包临时存储在存储队列中的已知方法不能充分满足这些不同的需求。
发明内容
本发明基于指定一种方法和接收机设备的目的，用于处理接收机设备中的数据包序列，特别是音频和/或视频数据包，其中即使当传输率变化时，在接收机设备中也能够尽可能完全地校正通过数据链路传输后的数据包的互换，因此允许传输的数据包的实时处理。
通过具有权利要求1中描述的特征的方法和具有权利要求8中描述的特征的接收机设备来实现该目的。
在附属的权利要求书中指定了有利的设计。
本发明包括对于用于处理接收机设备中数据包序列，特别是音频和/或视频数据包序列的方法提供了如下步骤的思想：通过数据链路在接收机设备中接收数据包序列中的数据包；确定数据包的标识信息，该信息指示了数据包序列中的数据包的位置；将数据包分类(sort)为要在与标识信息相对应的队列中处理的数据包的序列，其中要处理的数据包包括数据包序列；从队列中要处理的第一数据包的时间标记确定时间值，并从队列中要处理的最后的数据包的时间标记确定其它的时间值；确定时间值和其它时间值之间的时间差；如果时间差大于或等于预定的时间阈值，将用于处理的队列中要处理的至少第一数据包传输到处理装置。
按照本发明的其它方面，提供了具有如下特征的接收机设备：用于处理数据包序列的处理装置；用于存储要处理的数据包的队列的队列存储区域，要处理的数据包包括数据包序列；测试装置，用于从队列中要处理的第一数据包的时间标记确定时间值并从队列中要处理的最后的数据包的时间标记确定其它时间值，以及确定时间值和其它时间值之间的时间差；以及传输装置，用于当时间差大于或等于预定的时间阈值时，将要处理的队列中的处理的至少第一数据包传输到处理装置。
与现有技术相比，本发明实现的一个优点是对于接收机设备中的队列定义了数据包存储在队列中的固定时间延迟。特别有利的是结合了其中然后立即解码传输的数据包的方法，这是对于使用RTP的主要应用。
作为定义了预定的时间延迟，其它在处理前临时存储在队列中的数据包的数目根据传输率而变化。临时存储在队列中的数据包的数目随传输率升高而增加。由于在用于传输的数据链路上插入的数据包和丢失的数据包的数目也随传输率增加而升高，所以临时在队列中存储更多数目的数据包可使接收的数据包在接收机设备中更有效分类。按照这种方式，临时存储在队列中的数据包的数自动改变，以与插入的数据包和丢失的数据包的概率成比例。
附图说明
参考附图，在下文中将描述本发明的一个典型实施例。
单个附图示出了具有发射机设备和接收机设备的设置的示意图，其中通过用于传输数据包的数据链路进行连接。
具体实施方式
单个附图示出了具有通过数据链路3连接的发射机设备1和接收机设备2的设置的示意图。发射机设备1和接收机设备2可是任何需要的电子设备，在两者之间电子数据，特别是视频和/或音频数据能被互换，在这种情况下，发射机设备1和接收机设备2能够集成在例如IP网络的网络中。在这种情况下，数据链路3是网络链路，特别是IP网络链路，即，例如电话连接，其中接收机设备装有调制解调器(未示出)以便接收数据。
根据RTP(RTP-“实时传输协议”)，通过数据链路3在发射机设备1和接收机设备2之间互换数据包。在这种情况下，在发射机设备1本身或与其分离的设备(未示出)中产生数据包，然后传输到发射机设备1，然后，发射机设备将数据包传送到数据链路3。
根据RTP协议，数据包具有RTP头和RTP有效载荷数据。数据包的各个RTP头的一部分是为每一个数据包提供标识信息的序列号，指示了在发射机设备1和接收机设备2之间传输并在接收机设备2中处理的数据包的序列中的关联数据包的位置。此外，RTP头还包括指示了关联数据包从发射机设备1传输到数据链路3的传输时间的时间传输信息的时间标记(时戳)。为了实现时间同步，按照该方式为各自的数据包形成的时间信息通常可以补偿在接收机设备2中通过数据链路3传输数据包期间的抖动现象。
按照附图，接收机设备2具有测试装置4，通过它可以确定接收机设备2中接收到的数据包的序列号，以便然后根据序列号，在已经存储在队列存储区域5中的数据包的序列中排列关联数据包。队列存储区域5中的队列包括在由处理装置6进一步处理之前临时存储的接收的数据包。
一旦接收的数据包已排列在正确的位置，其它测试装置7用于检查队列中的数据包序列中的第一数据包的时间标记，以及队列中的数据包序列中的最后的数据包的时间标记。第一和最后的数据包的表达式与队列中的数据包序列中的关联数据包的位置有关，而与在接收机设备2中接收关联数据包的时间无关。根据其关联序列号分类队列中的数据包。
估计(evaluate)用于队列中的数据包序列中的第一和最后数据包的时间标记，以便确定各自的关联时间值，其指示了将关联数据包从发射机设备1传输到数据链路3的时间。然后，其它测试装置7用于确定用于第一数据包的时间值与用于最后的数据包的时间值间的时间差。如果时间差大于或等于预定的时间阈值，传输装置8用于将至少第一数据包从队列传输到处理装置6，以用于进一步处理。然后，估计队列中的以前是第二数据包而现在是第一数据包的时间标记。再次确定现在是第一数据包的时间值与最后的数据包的时间值间的时间差。如果时间差仍然大于或等于时间阈值，将现在是第一数据包同样传输到处理装置6，以进行进一步处理。继续该过程，直到确定的时间差小于预定的时间阈值。在这种情况下，于是接收其它数据包并放到正确的位置。能够改变预定的时间阈值，以便作为状态的函数来适应。
利用固定的时间阈值，上述过程允许对于不同的传输率，自动地适应队列中的数据包的可能的数目，这是由于随着传输率的增加，在同样的时间周期内，更多数目的数据包潜在的被临时存储在队列中。

Claims (8)

1.一种用于处理接收机设备(2)中的数据包序列的方法，特别是音频和/或视频数据包序列，该方法包括以下步骤：
a)通过数据链路(3)在接收机设备(2)中接收数据包序列中的数据包；
b)确定数据包的标识信息，该信息指示了数据包序列中的数据包的位置；
c)将数据包分类为与标识信息相对应的队列中要处理的数据包的序列，其中要处理的数据包包括数据包序列；
d)从队列中要处理的第一数据包的时间标记来确定时间值，并从队列中要处理的最后的数据包的时间标记来确定其它时间值；
e)确定时间值和其它时间值间的时间差；和
f)如果时间差大于或等于预定的时间阈值，则将用于处理的队列中要处理的至少第一数据包传送到处理装置(6)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于在队列中要处理的至少第一数据包的传输之后剩余的剩余数据包重复步骤d)、e)和f)，直到时间差小于预定的阈值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于标识信息推导自数据包的序列号。
4.根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于根据在从发射机设备(1)将要处理的第一数据包传输到接收机设备(2)时的传输时间信息来确定时间值，所述时间值指示了将要处理的第一数据包从发射机设备(1)传送到数据链路(3)的传输时间，以及根据在从发射机设备(1)将要处理的最后的数据包传送到接收机设备(2)期间传输时间信息来确定其它时间值，所述其它时间值指示了将要处理的最后的数据包从发射机设备(1)传送到数据链路(3)的传输时间。
5.根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于标识信息由数据包的头数据集合确定。
6.根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于要处理的第一数据包的时间值和要处理的最后的数据包的其它时间值由各自的头数据集合确定。
7.根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于利用实时协议在接收机设备(2)中接收和处理数据包序列。
8.一种接收机设备(2)，具体用于根据权利要求1到7之一的所述的方法，包括：
处理装置(6)，用于处理数据包序列；
队列存储区域(5)，用于存储要处理的数据包的队列，其中要处理的数据包包括数据包序列；
测试装置(7)，用于从队列中要处理的第一数据包的时间标记来确定时间值，从队列中要处理的最后的数据包的时间标记来确定其它时间值，并确定时间值与其它时间值间的时间差；和
传输装置(8)，用于当时间差大于或等于预定的时间阈值时，将用于处理的队列中要处理的至少第一数据包传输到处理装置(6)。
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