[发明专利]分组通信系统中的接收节点和用于管理分组通信系统中的接收节点中的缓冲器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在分组通信系统中接收数据分组以便存储在缓冲器中的接收节点和用于管理分组通信系统中的接收节点中的缓冲器的方法。

背景技术

在分组通信系统中，通过一个或多个网络从发送节点向接收节点发送数据分组。例如，发送的数据分组可以是视频流的一部分，该视频流具有再现最初产生的视频信号的帧所需的一个或多个数据分组。在本示例中，接收节点可以是视频编码转换网关，其接收以一种格式(诸如MPEG 4标准)发送的视频流的视频分组，并将其转换成另一种格式(例如H263标准)以便向前发送到最终用户。

接收节点通常包括用于存储在接收节点处接收到的数据分组并在数据分组被调用时将其释放到接收节点中的应用的缓冲器。由于网络拥塞或定时漂移，可能发生数据分组在接收节点处的到达时间的变化，通常称为抖动延迟。该抖动延迟通常是随机的，并且可能导致数据分组不按照顺序和/或在具有间隙或重叠的情况下到达接收节点。在接收节点中接收并存储接收到的数据分组的缓冲器被布置为消除由于抖动而引起的数据分组接收的延迟，并且通常称为抖动缓冲器。例如，抖动缓冲器使得能够以减少的由于抖动而引起的失真来播放视频流的视频帧。通常由缓冲长度以及被称为缓冲延迟的参数来定义抖动缓冲器，该缓冲长度确定在给定时间能够存储在抖动缓冲器中的数据分组的数目，该缓冲延迟被选择为对应于在没有延迟的情况下在抖动缓冲器处接收到数据分组的时刻与该数据分组被释放的时刻之间的时间段。抖动缓冲器的长度和缓冲延迟被选择为使得在保证以要求的速率并按照适当的顺序将数据分组从抖动缓冲器释放到接收节点处的应用的同时补偿由于抖动而引起的延迟，以保证当数据分组被释放时抖动被去除。如果抖动缓冲长度太小，则太多的分组可能被丢弃或放弃，这可能导致在分组被释放时质量的降低。如果抖动缓冲延迟太大，则附加延迟可能导致数据分组的低效释放。对于音频应用而言，附加延迟可能导致会话的困难。

自适应抖动缓冲器是已知的。例如，美国专利号7,346,005描述了具有数字分组音频的自适应播放的抖动缓冲器布置。在该专利中公开的抖动缓冲器布置基于将当前数据分组的到达时间与当前分组的预期接收时间相比较来计算抖动延迟，当前分组的预期接收时间是根据持续时间(分组长度)和前一分组的接收时间而确定的。以连续观测的平均值实时地保持到达时间与预期接收时间之差或抖动延迟，并且其用来设置抖动缓冲器的缓冲延迟，当设置适合时允许接收到的数据分组正确的播放。

美国专利号6,452,950描述了用于使用实时协议(RTP)基于从存储分组的到达时间导出的分组传输延迟的估计的变化来调节缓冲延迟以在没有过度延迟的情况下实现向应用平滑的数据馈送的类似布置。

美国专利号6,704,329描述了在低通滤波器之前使用非线性前置滤波器来从代表数据分组的实际接收时间与预期接收时间之差的误差信号中去除网络抖动的影响，该误差信号用于控制从抖动缓冲器输出数据的速率(亦即缓冲延迟)。

虽然这些已知的自适应布置能够动态地改变缓冲延迟以考虑抖动延迟的变化，但这些布置考虑从基本上恒定的延迟的变化，因此，这些布置不能快速地适应例如由于网络延迟变化而引起的总传输延迟的显著变化，所述网络延迟变化诸如为传输路径变化，其引起接收节点处的数据分组的到达时间的快速且显著的变化。

发明内容

本发明提供了如所附权利要求所述的在分组通信系统中的一种用于接收数据分组以便存储在缓冲器中的接收节点和一种用于管理接收节点中的缓冲器的方法。

在从属权利要求中阐述了本发明的特定实施例。

通过下文描述的实施例，本公开的这些及其它方面将是显而易见的并由此进行阐述。

附图说明

将参考附图仅以示例的方式来描述本公开的更多细节、方面和实施例。图中的元素是出于简单和清晰的目的而图示的，并且不一定按比例绘制。

图1是依照本公开的实施例的示例的接收节点的示意性框图；

图2是示出作为图1的接收节点的一部分的抖动缓冲器的表示的示意图；

图3～6是示出没有抖动的示例性环境中的随着时间推移的抖动缓冲器(其为图1的接收节点的一部分)的缓冲窗口的示意图；

图7～8是示出过迟和过早地接收到数据分组这两个不同示例性情况中的抖动缓冲器(其为图1的接收节点的一部分)的缓冲窗口的示意图；

图9是示出在图1的接收节点处接收到的数据分组的延迟变化的图形表示；