CN1856089A - 在弱信号环境的移动站中提供视频呼叫服务的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实现了对在弱信号环境中视频呼叫服务的音频QoS的改进。为实现此目的，即使使用在弱信号环境中的移动站的视频呼叫期间，数据在弱信号环境中被损坏，音频呼叫也被优先执行以便能够保证最低的音频QoS。如果当在视频呼叫期间音频数据和视频数据被同时发送时发送移动站进入到弱信号环境，则所述发送移动站仅发送音频信号，响应于此情况，接收移动站处理在设定时间间隔发送的音频数据且连续地再现音频数据。音频干扰可被降低，从而保证最低的音频QoS。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种用于在移动站中提供视频呼叫服务的方法，具体地说，涉及一种在移动站中提供视频呼叫服务以在弱信号环境中在视频呼叫期间优先保证音频服务质量(QoS)的方法。
背景技术
通常，在发送移动站中的视频呼叫服务是通过压缩音频和视频(A/V)数据并将所述数据发送到接收移动站来实现的。所述A/V数据被压缩，以在给定带宽中发送更多的数据。在这种使用移动站的视频呼叫方法中，控制数据通过使用数据服务功能被插入到压缩的A/V数据中，并且通过通信信道进行发送/接收。但是，由于信道特性导致的延迟和抖动，所以不能保证QoS的可靠性。因此，在发送移动站中使用预定协议以通过检测发生在这种发送/接收过程中的数据丢失来实现实时流。
A/V数据主要是在无线环境中发送期间被损坏，为了对所述损坏进行纠错，所述A/V数据与控制数据一同被发送，以通过使用诸如实时发送协议(RTP)、H.324M、H.323、或者会话初始协议(SIP)的协议来识别错误。具体地说，作为国际电信联盟-电信标准化组(ITU-T)视频呼叫标准的H.323是用于在基于宽带码分多址(WCDMA)的发送移动站中发送压缩的A/V数据的协议。根据以上描述的一些协议，数据丢失能够通过重传被恢复。但是，因为视频呼叫需要实时流，所以使用重传技术的协议不被使用，并且在错误作为完整性检测结果被发现的情况下，数据通过使用纠错编码仅最低限度地纠错，或者被丢弃。
在WCDMA中，H.324M被用于执行视频呼叫，因此将基于H.324M第三代(3G)视频呼叫标准协议来进行描述。现在将参照图1和图2对提供视频呼叫服务的过程进行详细描述。图1是用于解释在传统发送移动站中提供视频呼叫服务的方法的示图，图2是用于解释在传统接收移动站中执行视频呼叫的方法的示图。
参照图1，根据H.324M，通过每20ms对编码的音频数据10和视频数据进行复用以生成每个MUX-PDU(复用协议数据单元)20。然后，发送移动站在预置时间间隔通过通信信道S10到S60将所述MUX-PDU20发送到空中网络。在接收移动站中，如图2所示，通过对发送的A/V数据进行解复用，音频数据和视频数据从通过信道S10到S60发送的A/V数据分离出来。
但是，在电波强度弱的弱信号环境区域或者移交区域中的视频呼叫会经历不时的视频冻结(occasional video freezing)和音频干扰。例如，当在信道S10的好的信道状态下MUX-PDU能够被正常接收，且音频数据A0能够被再现20ms时，由于在信道S20和S30的低劣的信道状态下的MUX-PDU的丢失，所以不能实现40ms的音频再现，且随后当正常的MUX-PDU通过信道S40被接收时，能够实现20ms的音频再现。同样地，根据信道状态，通过从如图2的标号30中所示的完整音频数据A0到A5中获得音频数据A0、A3和A5，音频干扰产生。
从用户的视点来看，因为即使视频数据被损坏，使用在先数据的图像输出也可被连续显示，所以用户可继续观看尽管是冻结(frozen)的图像的其他的聚会脸(party’s face)。但是，音频干扰相当大地降低了服务，并且如果音频干扰超出预定的水平，所述音频是很难被听到的。从用户的视点来看，这种现象使得视频数据的QoS好像优于音频数据的QoS。但是，从移动站空中发送/接收数据的视点来看，由于音频和视频数据是组合的信号数据，所以音频和视频的QoS是一样的。那就是说，A/V数据的损坏表示音频数据和视频数据两者都被损坏，并且由于不存在通过分离A/V数据来执行质量管理的方法，所以降低了音频数据和视频数据两者的QoS的可靠性。
发明内容
如上所述，在传统的视频呼叫中，相当大的降低了根据信道状态的QoS的可靠性，并且因此可能不仅不执行视频发送而且不执行音频呼叫。因此，与传统的音频呼叫相比，所述视频呼叫的QoS和用户的呼叫满意度降低。
本发明的一方面实质地解决了至少上述问题和/或缺点并提供至少以下的优点。因此，本发明的一方面提供了一种这样的方法，即该方法提供在移动站中的视频呼叫服务以保证在视频呼叫期间在弱信号环境中的音频服务质量(QoS)。
根据本发明的一方面，提供了一种在弱信号环境的移动站中提供视频呼叫的方法，所述方法包括：由接收移动站基于在视频呼叫期间从发送移动站发送的音频和视频(A/V)数据是否被损坏来确定弱电场的状态；如果是弱信号环境，则由接收移动站请求优先发送音频数据；响应于所述请求，由发送移动站生成可发送数量的音频数据并且重复地发送音频数据预定次数；和当接收到音频数据时，由接收移动站处理音频数据以使音频数据被连续地再现。
附图说明
以上和其他方面，从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是用于解释在传统发送移动站中提供视频呼叫服务的方法的示图；
图2是用于解释在传统接收移动站中执行视频呼叫的方法的示图；
图3A和3B是根据本发明优选实施例的发送移动站和接收移动站的方框图；
图4是用于解释根据本发明优选实施例的在弱信号环境中提供视频呼叫服务的过程的信号示图；
图5是用于解释根据本发明优选实施例的发送移动站中在仅音频模式下执行视频呼叫的方法的示图；和
图6是用于解释根据本发明优选实施例的接收移动站中在仅音频模式下执行视频呼叫的方法的示图。
具体实施方式
在下文中将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。在附图中，相同或者类似的部件将以相同的标号表示，尽管所述部件被描述在不同的附图中。在以下的描述中，众所周知的功能或者结构将不被详细描述，这是因为不必要的详细会使本发明难于理解。
在本发明中，实现了用于改进在弱信号环境中的视频呼叫服务的音频QoS的功能。为了实现此功能，在本发明中，即使在使用弱信号环境中的移动站进行视频呼叫期间在弱信号环境中数据被不可避免地损坏，音频呼叫也被优先处理以便能够保证最低的音频QoS。因此，如果在视频呼叫期间在同时发送音频数据和视频数据时发送移动站进入弱信号环境，则所述发送移动站仅发送音频数据，响应于这种情况，接收移动站处理在预置时间间隔发送的音频数据并且连续再现所述音频数据。通过执行此步骤，可降低音频干扰，从而保证了最低的音频QoS。
现在将参照图3A和图3B对其中实现了以上描述的功能的移动站的部件和操作进行描述。图3A和3B是根据本发明优选实施例的发送移动站和接收移动站的方框图。以下，具有视频呼叫功能的移动站是基于H.324M的WCDMA类型的移动站。
图3A示出在极好的通信环境中需要的发送移动站和接收移动站的结构，图3B示出在低劣的通信环境中根据本发明优选实施例的发送移动站和接收移动站的结构。
在极好的通信环境中，当发送移动站100的用户进行视频呼叫时，音频呼叫路径和视频数据呼叫路径被建立，并且音频和视频通过装配在发送移动站100的麦克风和摄像机被发送到接收移动站200。其中，在发送移动站100中，通过麦克风输入的音频数据由音频编解码器130进行编码，并且通过摄像机输入的视频数据由视频编解码器140进行编码。然后基于H.223的AL 120接收编码的数据并为编码的数据添加一个表明发送顺序的序号。
MUX层110通过复用编码的数据产生一系列数据流，且为了允许接收移动站200对数据流解复用，将循环冗余校验(CRC)添加到编码的数据以使接收移动站200可确定通过信道从发送移动站发送的数据中是否存在错误，然后通过空中，即无线网络，将添加CRC的数据流发送到接收移动站200。由于此过程在H.223规范中被描述，所述H.223规则是H.324M协议中的一个元素，所以该过程的详细描述被省略。如上所述，在极好的通信环境中，如图3A中所示，所述发送移动站100被构造为包括：视频编解码器140、音频编解码器130、AL 120和MUX层110。
与在极好的通信环境中的发送移动站100相似，如图3A中所示，接收移动站200被构造为包括：MUX层210、AL220、音频编解码器230和视频编解码器240。因此，当在其中复用A/V数据的单一数据从发送移动站100被发送时，接收移动站200的MUX层210使用发送数据的头对该发送数据进行解复用，并且通过使用序号和CRC确定在发送的数据中是否存在错误来确定发送的数据是否被成功接收。如果发送的数据被成功接收，则发送的数据被分成音频数据和视频数据，并通过AL220被分别发送到音频编解码器230和视频编解码器240进行解码。当音频数据和视频数据经上述处理被同步并输出时，即实现了在发送移动站100和接收移动站200间的视频呼叫。
现在将参照图4对本发明的优选实施例适用的详细示例进行描述。图4是用于解释根据本发明优选实施例的在弱信号环境中提供视频呼叫服务的过程的信号示图。
在本实施例中，如果在使用具有如64kbps的有限带宽的WCDMA移动站的视频呼叫期间信号微弱或者处于不稳定的状态，则所述移动站停止A/V数据的发送，而是分配用于音频数据发送的更宽的频带代替，以便能够优先发送音频数据。通过执行此步骤，通过更宽的频带重复地发送音频数据，可在接收移动站中降低数据丢失，从而保证音频的QoS。
参照图4，在步骤300中，发送移动站100将单一数据发送到接收移动站200，在所述单一数据中，音频数据和视频数据在第一时间间隔被混合。如果网络状态稳定，例如，如果信道状态极好，则接收移动站200正常地、没有数据丢失地接收A/V数据，并且执行包括音频和视频的无缝视频呼叫。但是，如果网络状态不稳定，即使发送移动站100以相同方法发送A/V数据，在步骤310中，正常地发送到接收移动站200的数据量减少。因此，发生视频固定和音频干扰。
为防止此现象，接收移动站200监视从发送移动站200发送的数据，如果接收的数据的量低于阈值，或者如果使用包括在接收数据中的控制数据确定的错误的数量超出阈值，则接收移动站200确定其处在电信号强度微弱的弱信号环境中。其中，由于通过接收移动站200接收的数据的数据速率几乎固定在64kbps，所以有可能在每个设定时间间隔监视在设定时间间隔期间发送的数据。因此，接收移动站200能够基于监视的信道的状态容易地确定无线环境是否恶化。如果接收移动站200识别出其处于弱信号环境，则在步骤S300中，接收移动站200将用户输入消息发送到发送移动站100以请求优先发送音频数据。其中，所述用户输入消息的结构参考H.245规范。
当接收移动站200将弱电场状态通知给发送移动站100时，在步骤320中，发送移动站100通过将一同发送A/V数据的当前模式改变为仅音频模式以停止视频数据的发送，并仅发送音频数据。改变为仅音频模式的同时，发送移动站100就在本地缓冲器中积累用于多次重复发送需要的将被发送的音频数据，然后发送所述音频数据。
现在将参照图5对上述过程进行更详细地描述。图5是用于解释在根据本发明的优选实施例的发送移动站100中在仅音频模式下执行视频呼叫的方法的示图。参照图5和图3B，当改变为仅音频模式时，发送移动站100使用音频编解码器130对将被发送的音频数据500编码。编码的音频数据500通过AL 120被输出到MUX层110。MUX层110通过组合每个音频数据生成预定数量的MUX-PDU以使被发送的数据量不会超过160个字节。例如，当发送移动站100在弱信号环境中欲重复发送数据5次时，发送移动站100可组合5帧的音频数据并将其发送。因此，MUX层110能够生成标号为510的以20ms为单位的音频数据A0、A1、A2、A3和A4的单一MUX-PDU。
具体地说，仅音频模式只在弱信号环境中被执行，并且在弱信号环境中，如果只有单一MUX-PDU被发送，则接收移动站200可能接收不到MUX-PDU。因此，发送移动站100在设定时间间隔期间重复地发送相同的MUX-PDU。当5个包括相同音频数据A0、A1、A2、A3和A4的MUX-PDU被生成标号为510时，发送移动站100在20ms的间隔内连续发送每个MUX-PDU5次。当通过组合5帧的音频数据生成单一的MUX-PDU时，音频数据在本地缓冲器中被连续积累。因此，在MUX层110通过组合5帧音频数据生成MUX-PDU并且重复地发送MUX-PDU 5次后，MUX层110重复地生成具有与下5帧相应的音频数据A5、A6、A7、A8和A9的MUX-PDU530。通过上述过程生成的由MUX-PDU组成的TX MUX-PDU(发送复用协议数据单元)540在设定时间间隔期间通过相应的通信信道S500到S550被发送。
图6是用于解释在根据本发明优选实施例的接收移动站200中在仅音频模式下执行视频呼叫的方法的示图。参照图6，当接收移动站200从发送移动站100接收数据时，接收移动站200检测数据的完整性，即，通过使用由图3B中的MUX层210和AL220获得的CRC来确定的数据是否存在错误。如果异常的数据被发送，则接收移动站200丢弃异常数据并通过使用音频编解码器230仅对正常数据进行解码。其中，由于音频数据被重复地发送，所以MUX层210存储正常发送的数据，并且仅当在后的数据与在先数据不相同时，MUX层210才通过AL220将在后的数据发送到音频编解码器230。
详细地说，如图6中所示，接收移动站200在设定时间间隔，如每20ms，通过通信信道S500到S550接收MUX-PDU。在图6中，通过通信信道S500到S550发送的多个MUX-PDU是MUX-PDU1到MUX-PDU6。其中，即使发送移动站100通过通信信道S500到S550顺序地发送数据，但是由于无线环境恶化，接收移动站200也可能接收到部分数据。那就是说，在图6中，通过通信信道S510、S520和S540的数据没有被正常地发送，或者在通过通信信道S510、S520和S540的每个数据中产生了错误。相反地，通过通信信道S500、S530和S550的数据被正常地发送。
当通过使用CRC确定通过通信信道S500发送的MUX-PDU1是正常数据时，执行MUX-PDU1的解码，并且输出以20ms为单位的音频数据A0、A1、A2、A3和A4。通过执行此步骤，全部100ms的音频数据被再现。接收移动站200存储再现的音频数据，并且当通过使用CRC确定通过通信信道S530发送的MUX-PDU4是正常数据时，接收移动站200将MUX-PDU1与MUX-PDU4比较。那就是说，接收移动站200比较当前接收的MUX-PDU4的音频数据与先前接收的MUX-PDU1的音频数据是否相同。如果它们包括相同的音频数据，则接收移动站200忽略当前接收的MUX-PDU4。当通过信道S550接收到MUX-PDU6时，则接收移动站200将MUX-PDU1与MUX-PDU6比较。如果MUX-PDU6的音频数据不同于MUX-PDU1的音频数据，即，如果它们不是复制的，则接收移动站200识别出被接收的新的音频数据，并且再现新的音频数据A5、A6、A7、A8和A9。通过执行此步骤，接收移动站200能够无音频干扰地输出无缝音频信号。其结果是，通过从发送移动站100重复地接收MUX-PDU预定的次数，接收移动站200能够最大程度地防止音频数据的丢失并通过安排音频数据进行连续再现。
在执行仅音频模式的同时，如果由于用户的移动或者其他原因电信号的强度回到正常状态，则无线环境能够变得极好。当从发送移动站100发送的数据量返回到正常状态时，或者当错误数量降低时，接收移动站200能够识别出其已不再处于弱信号环境。在图4的步骤S310中，由于网络状态稳定，所以接收移动站200将用户输入消息发送到发送移动站100以请求释放仅音频模式。当然，可由接收移动站200自动进行S310。当发送移动站100接收到仅音频模式的释放请求消息时，发送移动站返回到先前状态并且执行同时发送A/V数据的模式。在图4的步骤330中，发送移动站100同时发送A/V数据。
如上所述，在发明方法中，当处于弱信号环境的情况发生时，通过优先并重复地发送音频数据可降低音频干扰，从而保证最低的音频QoS。
尽管参照本发明特定优选实施例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (11)
1、一种在弱信号环境的移动站中提供视频呼叫服务的方法，所述方法包括以下步骤：
由接收移动站基于在视频呼叫期间从发送移动站发送的音频和视频数据的质量来确定所述接收移动站是否处于弱信号环境；
如果确定所述移动站处于弱信号环境，则由所述接收移动站请求优先发送音频数据；
响应于所述请求，由所述发送移动站生成可发送数量的音频数据并且在预置时间内重复地发送音频数据；和
当接收到音频数据时，由所述接收移动站处理音频数据，以使音频数据被连续再现。
2、如权利要求1所述方法，其中，确定移动站是否处于弱信号环境的步骤包括以下步骤：
确定在从所述发送移动站重复发送的数据中是否存在错误；和
如果错误数量超出阈值，则识别所述接收移动站处于弱电场状态。
3、如权利要求1所述方法，其中，确定移动站是否处于弱信号环境的步骤包括以下步骤：
确定从所述发送移动站重复发送的数据的量；和
如果接收的数据的量低于阈值，则识别所述接收移动站处于弱电场状态。
4、如权利要求1所述方法，还包括以下步骤：
确定从发送移动站发送的音频数据的量；
如果接收的音频数据的量超出阈值，则向所述发送移动站发送用以通知所述接收移动站不再处于弱信号环境的消息；和
返回到同时发送音频和视频数据的模式。
5、如权利要求1所述方法，其中，在请求优先发送音频数据的步骤中，发送用于通知处于弱电场状态的用户输入消息。
6、如权利要求5所述方法，其中，所述用户输入消息是基于H.245规范。
7、如权利要求5所述方法，还包括以下步骤：
当接收到所述用户输入消息时，改变为仅音频模式；
对音频数据进行编码；
向编码的音频数据分配序号，生成用于错误检测的循环冗余校验，并将循环冗余校验添加到编码的音频数据；和
积累音频数据，对积累的音频数据进行复用，并且在设定时间间隔发送相同的复用的音频数据预定次数。
8、如权利要求7所述方法，其中，根据H.324M规范，积累音频数据不超过160个字节。
9、如权利要求1所述方法，其中，处理音频数据以便连续再现音频数据的步骤包括以下步骤：
检测从发送移动站接收的音频数据中的错误；
将再现的在先音频数据与在设定时间间隔期间接收的在后音频数据比较；和
如果接收的音频数据与在先音频数据不同，则再现接收的音频数据以衔接在先音频数据。
10、如权利要求9所述方法，其中，检测错误的步骤是通过对在接收的音频数据中的循环冗余校验进行检测而实现的。
11、如权利要求9所述方法，还包括步骤：
如果接收的音频数据基本等同于在先音频数据，则丢弃所述接收的音频数据。
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