[发明专利]避免丢失分组恢复中的拥塞的系统和方法

说明书

背景技术

越来越多的视频会议系统开始使用分组-交换网络，例如互联网，而不是电 路-交换网络，例如PSTN和ISDN。将分组-交换网络用于视频会议所带来的一 个问题是，所有的分组-交换网络都将出现一定程度的丢失分组。即使不多的丢 失分组也会明显地损坏视频质量。

丢失分组问题的现有解决方法包括使用多种错误隐藏技术和图片更新机 制。虽然有所帮助，但这些技术往往存在不足。它们经常被集成在特定的视频 编解码器中，这就使得每当编解码器技术有所改进时都需要对该技术再次进行 设计。

分组-交换网络通常具有至少两种基本类型的丢失分组方式。当网络的第1 层和第2层丢失无法恢复的信息时，将发生物理丢失。这种类型的丢失在有些 情况下更加常见，例如，当采用无线链接(例如，WiFi网络，如802.11a，802.11b， 802.11g和802.11n)时。尽管如此，物理层丢失也能够在有线和光纤链接中发 生。第二种类型的分组丢失可以源于网络拥塞。

为了克服第二种类型的丢失分组，一些视频会议设备采用了多种避免拥塞 的技术。一种这样的技术在美国专利申请10/305485中被描述，其名称为“systetm and method for dynamic bandwidth allocation for videoconferencing in lossy packet switched systems”，申请日为2002年11月26日，该申请整体被引入作 本申请作为参考。这一技术可以被称为“动态带宽分配”或“DBA”。每当这些 DBA类型的算法试图增加带宽时，它们将固有地产生丢失分组的危险，这将导 致媒体被损害的现象。其他类型的避免拥塞的技术包括VCON’s PacketAssist 和其他与丢失分组恢复或拥塞控制相关的标准。例如，RFC2733提供了一种用 于丢失分组恢复的方法，其采用了XOR(奇偶)分组。RFC3448提供了一种 单播(unicast)拥塞控制的方法，与RFC4340一样。

另外，数据丢失恢复技术，例如前向擦除校正和前向错误校正之类，可应 用于网络的第1层1和第2层。这些技术还可以用于被存储的媒体，例如RAID 盘和CDROM/DVD。3GPP近期已经将前向擦除校正标准化。前向错误校正也 可以通过H.320传输而提供给视频流。

迄今为止，还未出现将丢失分组恢复(例如，使用前向擦除校正)与避免 拥塞结合的实现方式。这里将要描述的就是包括上述结合的一种算法。

发明内容

在一方面，本发明涉及一种方法，用于防止传输在可丢失网络中的媒体流 的中断。这一方法包括将丢失分组恢复算法应用至媒体流。该丢失分组恢复机 制可以将冗余信息插入到包括媒体流的传输数据流中。该冗余信息可以使用前 向擦除校正和/或里德-所罗门编码来生成。该方法可以进一步包括将拥塞避免 算法应用于传输的数据流中。该拥塞避免算法将包括暂时增加传输数据流的数 据速率，以确定该网络是否可以支持更高的数据速率。该数据速率可以通过增 加插入到传输数据流的冗余信息量来暂时性地提高。

本发明还可以涉及从可丢失网络接收到的媒体数据的恢复方法，其中该媒 体流作为包括了媒体流和冗余信息的数据流的一部分而被进行传输。该恢复方 法包括接收多个包含媒体流和冗余信息的分组，并根据该接收到的分组重建该 媒体流的丢失部分。

本发明还涉及用于进行上述数据恢复和避免拥塞的视频会议设备。

附图说明

图1描述了一种丢失分组恢复技术，其可以用于避免分组的丢失。

图2描述了一种丢失分组恢复技术，其中某些分组被丢失并且数据被重建。

图3描述了一种丢失分组恢复技术，其中某些分组被丢失并且数据被重建。

图4描述了一丢失分组恢复编码器。

图5-9描述了分组的首标，其可用于结合图1-4所示的丢失分组恢复技术和 编码器。

图10描述了丢失分组恢复解码器。

图11描述了用于拥塞避免算法的状态机，其可用于结合图1-10所示的丢失 分组恢复技术、编码器和解码器。

图12描述了采用丢失分组恢复和拥塞避免的编码器的数据速率，其采用如 图1-10所示的技术、编码器、解码器和算法。

具体实施方式