CN101102263B - 压缩报文恢复方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩报文恢复方法，包括以下步骤：第一步骤：在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序的情况下，确定当前报文的时戳；以及第二步骤，根据确定出的时间戳恢复接收到的压缩报文。此外，本发明还提供了一种压缩报文恢复装置。通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：提高了压缩报文恢复的速度，从而降低了压缩报文恢复的成本，极大地提高了语音应用下的语音质量。

Description

压缩报文恢复方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种压缩报文恢复方法和压缩报文恢复装置，其可以完全兼容RFC2508协议。

背景技术

随着实时传输协议(RTP)的广泛使用，人们对于利用RTP来实现不同的网络音视频应用程序间互操作的兴趣也日益增长。然而，已经注意到，IPV4/UDP/RTP 40字节的头部对于负载而言开销太大。因而压缩技术应运而生，其可以通过CRTP(压缩的RTP，即，压缩的实时传输协议)压缩来使IP/UDP/RTP包头变小，在不发送UDP校验和的情况下，可将大多数包的IP/UDP/RTP包头压缩到2个字节，而在带校验和的情况下，可将其压缩到4个字节，从而可以有效的提高带宽利用率。

在一个报文流的生命期中，报文头的很多字段都保持不变或者增量变化。对于RTP报文流而言，几乎报文头中所有字段都是不变的，或者是增量变化的。CRTP压缩依赖于同一报文流中连续报文的恒定不变部分或者增量变化部分。

其中，报文间相同的字段不用发送，并且经常变化但变化很小和/或是可预见的值，比如RTP序号、RTP时戳可以做增量编码(这样就大大减少了这些字段占用的比特)，而只有经常改变并且是随机改变的字段(比如UDP校验和)每次都需要发送。CRTP压缩的基本原理就是在需要时发送一个有完整报文头(FULL_HEADER)的报文；接下来发送压缩报文头，这些压缩报文头是根据前面接收到的完整报文头(FULL_HEADER)建立起来的关联来压缩的，其中可以包含对关联的增量值改变。

RFC 2508Compressing IP/UDP/RTP Headers for Low-SpeedSerial Links的CRTP方案建立在报文无任何乱序和可靠链路极少丢包的基础上。当报文IP头ID、RTP顺序号、RTP时戳增量发生变化时，压缩端在COMPRESSED_RTP报文中分别置I、T、S标志并传输新的增量值，当RTP头中的NOCHANGE域发生变化时，可以发送COMPRESSED_UDP报文(也可以是FULL_HEADER)，而当IP头中的NOCHANGE域发生变化时，必须传输FULL_HEADER报文。对于任何链路顺序号不连续的情况，解压端都认为是发生丢包，如果报文中带UDP校验并且可以使用TWICE算法进行压缩报文恢复，则恢复失败后丢弃报文并向压缩端发送CONTEXT_STATE报文，并且使解压关联无效，丢弃所有后续到达的COMPRESSED_RTP报文，直到收到压缩端发送来的FULL_HEADER。

从上述技术方案中可以看出，其中存在以下问题：首先，链路顺序号不连续都认为是丢包，而无法处理包乱序和少量丢包的情况；其次，使用TWICE算法进行压缩报文恢复效率低，必须保证报文中带有UDP校验和并且增量值没有发生变化才能正确恢复，对于报文流量大时严重影响系统性能；再次，关联无效后重新建立关联期间丢弃大量压缩报文，因此严重影响语音质量。

于是，提出了RFC 3545Enhanced Compressed RTP(CRTP)forLinks with High Delay、Packet Loss and Reordering是增强型CRTP协议，它是对RFC 2508健壮性的一种增强，其通过重复更新关联并且在压缩报文的同时携带绝对值和增量值来防止丢包和乱序对解压关联的影响.

但是，上述的增强型CRTP协议自身仍然存在许多缺陷，例如，其增加了大量冗余机制和头部开销，致使降低了压缩效率；此外，若应用于少量乱序及丢包的情况，则低时延可靠链路增加了实现复杂度和开销；再次，需对端支持RFC3545，而无法跟仅支持RFC2508的设备互通。

因此需要一种压缩报文恢复方法和压缩报文恢复装置，其能够适用于包乱序和丢包情况的压缩报文恢复，而无需丢弃大量压缩包，并且与RFC2508兼容。

发明内容

考虑到上述问题而作出本发明。本发明提供了一种压缩报文恢复方法和压缩报文恢复装置，其能够适用于包乱序和丢包情况的压缩报文恢复，无需丢弃大量压缩包，并且可以完全兼容RFC2508协议。

在MP(RFC1990)链路中传输语音时有可能出现两个包先后到达的乱序现象，对于此种情况，RFC2508基本上无法处理，而本发明提供的压缩报文恢复方法能够始终保证关联中保存的信息有效。

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩报文恢复方法，用于在多链路协议链路中出现乱序或丢包现象时进行恢复。

根据本发明的压缩报文恢复方法包括以下步骤：

第一步骤：在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序的情况下，确定当前报文的时戳；以及第二步骤：根据确定出的时间戳恢复接收到的压缩报文。

特别地，在上述第一步骤中，在当前压缩报文携带了时戳增量时，将关联时戳值、当前压缩报文的时戳增量值、以及当前时戳增量值与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳；在当前压缩报文未携带时戳增量时，将关联时戳值和当前时戳增量值与(n-m)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳。

此外，根据本发明的压缩报文恢复方法在第一步骤之前，还可以包括以下步骤：步骤A，接收端在接收到完整头报文后，确定完整报文的时戳，并将时戳值作为关联时戳值用于恢复随后接收到的压缩报文。

另外，根据本发明的压缩报文恢复方法在第二步骤之后，还可以包括以下步骤：第三步骤，在当前接收到的压缩报文序号n大于之前接收到的压缩报文序号m的情况下，使用在第一步骤中恢复的当前压缩报文的时戳来更新关联时戳，即，关联时戳等于当前压缩报文的时戳。

在上述技术方案中，在接收到新的完整头报文后，根据新的完整头报文来确定后续压缩报文的时戳。

此外，在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

特别地，上述的压缩报文恢复方法可以应用于少量乱序或丢包的传输系统、语音传输系统，并且与CRTP协议兼容。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩报文恢复装置，用于在多链路协议链路中出现乱序或丢包现象时进行恢复。

根据本发明的压缩报文恢复装置包括：时戳确定模块，用于确定当前压缩报文的时戳，其中，当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序；以及压缩报文恢复模块，用于根据确定出的时戳恢复接收到的压缩报文。

以下将详细描述时戳确定模块。在当前压缩报文携带了时戳增量时，时戳确定模块将关联时戳值、当前压缩报文的时戳增量值、以及当前时戳增量值与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳；在当前压缩报文未携带时戳增量时，时戳确定模块将关联时戳值和当前时戳增量值与(n-m)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳。

根据本发明的压缩报文恢复装置优选地进一步包括：关联时戳确定模块，在当前接收到的压缩报文序号n大于之前接收到的压缩报文序号m的情况下，使用由时戳确定模块确定的当前压缩报文的时戳来更新关联时戳，即，关联时戳等于当前压缩报文的时戳；

特别地，对于关联时戳确定模块，其还可以用于在接收到完整头报文之后将时戳值确定为关联时戳值，以恢复随后接收到的压缩报文。

在上述技术方案中，在接收到新的完整头报文后，根据新的完整头报文来确定后续压缩报文的时戳。

此外，在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

特别地，上述的压缩报文恢复装置可以应用于少量乱序或丢包的传输系统、语音传输系统，并且与CRTP协议兼容。

通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：提高了压缩报文恢复的速度，从而降低了压缩报文恢复的成本，极大地提高了语音应用下的语音质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出存在报文乱序的RTP时戳的图表；

图2是另一示出存在报文乱序的RTP时戳的图表；

图3是示出根据本发明第一实施例的压缩报文恢复方法的流程图；

图4是示出根据本发明第二实施例的压缩报文恢复方法的流程图；以及

图5是示出根据本发明第三实施例的压缩报文恢复装置的框图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。

其中，图1是示出存在报文乱序的RTP时戳的图表。如图1所示，报文2、报文3、报文5、报文6、以及报文10为压缩的RTP报文，报文9为完整报文头报文，并且，报文3在报文2之前到达，报文6在报文5之前到达，报文10在报文9之前到达，即，存在报文乱序。

图2是示出存在报文乱序及报文丢失的RTP时戳的图表.如图2所示，保文1与报文4之间丢失了报文(即，丢失了报文2和报文3)，报文4在报文6之前到达，报文6在报文5之前到达，报文15在报文12之前到达，并且报文7和报文15之间以及报文15和报文12之间均存在丢失报文的现象.

第一实施例

在本发明的第一实施例中，提供了一种压缩报文恢复方法。以下将参照图1、图2和图3来描述本发明的第一实施例，其中，图3是示出根据本发明第一实施例的压缩报文恢复方法的流程图。

以图2中的报文6和报文4为例，其中，当前接收到的压缩报文序号为n(即，6)，之前接收到的压缩报文序号为m(即，4)，并且报文6携带了时戳增量ΔTS(其T位为1)。

如图3所示，根据本发明第一实施例的压缩报文恢复方法包括以下步骤：

步骤S302：接收端在接收到完整头报文后，恢复报文的时戳，并将时戳值作为关联时戳值用于恢复随后接收到的压缩报文；如图1和2所示，在本实施例中，关联时戳值为500；

步骤S304：将关联时戳值(关联TS值)、当前压缩报文的时戳增量值(ΔTS)、以及当前时戳增量值(CurΔTS)与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳，即，恢复后TS＝关联TS+(n-m-1)*CurΔTS+ΔTS；即，恢复后TS＝关联TS+(n-m-1)*CurΔTS+ΔTS＝580+(6-4-1)*20+60＝660；

步骤S306：根据在步骤S304中确定出的时戳来恢复接收到的压缩报文；以及

步骤S308：使用在步骤S304中计算的当前压缩报文(即，报文6)的时戳来更新关联时戳，即，关联时戳＝当前压缩报文的时戳＝660。

第二实施例

在本发明的第二实施例中，提供了一种压缩报文恢复方法。以下将参照图1、图2和图4来描述本发明的第一实施例，其中，图4是示出根据本发明第二实施例的压缩报文恢复方法的流程图。

以图2中的报文6和报文5为例，其中，当前接收到的压缩报文序号为n(即，5)，之前接收到的压缩报文序号为m(即，6)，并且报文5未携带时戳增量ΔTS(其T位为0)。

如图4所示，根据本发明实施例的压缩报文恢复方法包括以下步骤：

步骤S402：接收端在接收到完整头报文后，恢复报文的时戳，并将时戳值作为关联时戳值用于恢复随后接收到的压缩报文；如图1和2所示，在本实施例中，关联时戳值为500；

步骤S404：将关联时戳值(关联TS值)和当前时戳增量值(CurΔTS)与(n-m)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳；即，恢复后TS＝关联TS+(n-m+1)*CurΔTS；即，恢复后TS＝关联TS+(n-m)*CurΔTS＝660+(5-6)*60＝660-60＝600；

以及步骤S406：根据确定出的时戳来恢复接收到的压缩报文。

在上述技术方案中，在接收到新的完整头报文后，根据新的完整头报文来确定后续压缩报文的时戳。

此外，在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

特别地，上述的压缩报文恢复方法可以应用于少量乱序或丢包的传输系统、语音传输系统，并且与CRTP协议兼容.

第三实施例

在根据本发明的第三实施例中，提供了一种压缩报文恢复装置。以下将参照图5来描述本发明的第五实施例，其中，图5是示出根据本发明第三实施例的压缩报文恢复装置的框图。

如图5所示，根据本发明的压缩报文恢复装置500包括：时戳确定模块502，用于确定当前压缩报文的时戳，其中，当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序；以及压缩报文恢复模块504，用于根据确定出的时戳恢复接收到的压缩报文。

以下将详细描述时戳确定模块502。在当前压缩报文携带了时戳增量时，时戳确定模块将关联时戳值、当前压缩报文的时戳增量值、以及当前时戳增量值与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳；在当前压缩报文未携带时戳增量时，时戳确定模块将关联时戳值和当前时戳增量值与(n-m)的乘积相加，其结果作为当前压缩报文的时戳。

此外，根据本发明的压缩报文恢复装置500进一步包括：关联时戳确定模块506，在当前接收到的压缩报文序号n大于之前接收到的压缩报文序号m的情况下，使用由时戳确定模块确定的当前压缩报文的时戳来更新关联时戳，即，关联时戳等于当前压缩报文的时戳；特别地，对于关联时戳确定模块506，其还可以用于在接收到完整头报文之后将时戳值确定为关联时戳值，以恢复随后接收到的压缩报文。

在上述技术方案中，在接收到新的完整头报文后，根据新的完整头报文来确定后续压缩报文的时戳。

此外，在当前接收到的压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

特别地，上述的压缩报文恢复装置500可以应用于少量乱序或丢包的传输系统、语音传输系统，并且与CRTP协议兼容。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种压缩报文恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤，在接收到的当前压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序的情况下，恢复所述当前压缩报文的时戳；以及

第二步骤，根据确定出的时戳恢复接收到的压缩报文；

在所述第一步骤中，

在所述当前压缩报文携带了时戳增量时，将关联时戳值、所述当前压缩报文的时戳增量值、以及当前时戳增量值与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为所述当前压缩报文的时戳；

在所述当前压缩报文未携带时戳增量时，将所述关联时戳值和当前时戳增量值与(n-m)的乘积相加，其结果作为所述当前压缩报文的时戳；

在所述第一步骤之前，进一步包括以下步骤：

步骤A，接收端在接收到完整头报文后，确定完整报文的时戳，并将时戳值作为关联时戳值用于恢复随后接收到的压缩报文。

2.根据权利要求1所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，在所述第二步骤之后，进一步包括以下步骤：

第三步骤，在所述当前压缩报文序号n大于之前接收到的压缩报文序号m的情况下，使用在所述第一步骤中恢复的所述当前压缩报文的时戳来更新所述关联时戳，即，所述关联时戳等于所述当前压缩报文的时戳。

3.根据权利要求1所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，在接收到新的完整头报文后，根据所述新的完整头报文确定后续压缩报文的时戳。

4.根据权利要求3所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，在所述当前压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，所述接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

5.根据权利要求4所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，所述压缩报文恢复方法应用于少量乱序或丢包的传输系统。

6.根据权利要求4所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，所述压缩报文恢复方法用于语音传输系统。

7.根据权利要求4所述的压缩报文恢复方法，其特征在于，所述压缩报文恢复方法与压缩的实时传输协议兼容。

8.一种压缩报文恢复装置，其特征在于，包括：

时戳确定模块，用于确定当前压缩报文的时戳，其中，所述当前压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，并且n＜m或n-m＞1，即，存在乱序；以及

压缩报文恢复模块，用于根据确定出的时戳恢复接收到的压缩报文；

在所述当前压缩报文携带了时戳增量时，所述时戳确定模块将关联时戳值、所述当前压缩报文的时戳增量值、以及当前时戳增量值与(n-m-1)的乘积相加，其结果作为所述当前压缩报文的时戳；在所述当前压缩报文未携带时戳增量时，所述时戳确定模块将所述关联时戳值和当前时戳增量值与(n-m)的乘积相加，其结果作为所述当前压缩报文的时戳；

关联时戳确定模块，用于在接收到完整头报文之后，将时戳值确定为关联时戳值，以恢复随后接收到的压缩报文。

9.根据权利要求8所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，所述关联时戳确定模块还用于在所述当前压缩报文序号n大于之前接收到的压缩报文序号m的情况下，使用由所述时戳确定模块确定的所述当前压缩报文的时戳来更新关联时戳，即，所述关联时戳等于所述当前压缩报文的时戳.

10.根据权利要求9所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，在接收到新的完整头报文后，根据所述新的完整头报文确定后续压缩报文的时戳。

11.根据权利要求10所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，在所述当前压缩报文序号为n，之前接收到的压缩报文序号为m，且n-m＞2的情况下，所述接收端同时将解压关联状态报文发送至发送端指示解压关联无效。

12.根据权利要求10所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，所述压缩报文恢复装置应用于少量乱序和丢包的传输系统。

13.根据权利要求10所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，所述压缩报文恢复装置用于语音传输系统。

14.根据权利要求10所述的压缩报文恢复装置，其特征在于，所述压缩报文恢复装置与压缩的实时传输协议兼容。

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