專利名稱：Ip軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于IP的語音及多媒體傳輸，更具體而言涉及IP軟電話語音及視頻 流媒體實時保證方法。
背景技術(shù)：
IP軟電話技術(shù)一直是因特網(wǎng)(Internet)大規(guī)模普及發(fā)展以來的大熱門，而制約 IP軟電話語音及視頻流媒體傳輸質(zhì)量的因素不外乎兩點，其一就是IP軟電話賴以生存的 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)搭建、網(wǎng)關(guān)、路由上出現(xiàn)的阻塞、延遲都會很明顯的影響到語音質(zhì)量； 另一個就是IP軟電話工作所在的計算機(jī)運行環(huán)境，這其中包括硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。內(nèi)存 大小、CPU運算能力、聲卡采集速度和質(zhì)量等等都是屬于硬件環(huán)境范疇，而軟件環(huán)境主要是 指終端對語音的采集和傳輸進(jìn)程都必須通過操作系統(tǒng)調(diào)配。操作系統(tǒng)對于運行在其上的各 個進(jìn)程的調(diào)配方式是依照各個進(jìn)程所擁有的優(yōu)先級，優(yōu)先級越高就越早越長時間的搶占系 統(tǒng)資源。在現(xiàn)今時代背景下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，使得原先困擾IP軟電話 技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)因素和計算機(jī)硬件環(huán)境因素大幅度弱化了，在通常情況下軟件環(huán)境是比較 順暢的，IP軟電話語音及視頻流媒體實時得以實現(xiàn)。然而當(dāng)軟件環(huán)境出現(xiàn)異常時，IP軟電話語音及視頻流媒體的實時就無法保證了， 會出現(xiàn)延遲甚至中斷情況。之所以會發(fā)生這種情況，是因為目前的語音及視頻的采集和傳 輸進(jìn)程大都是采用用戶級優(yōu)先級，在多任務(wù)搶占式CPU分配方式下，不可避免的會遇到當(dāng) 其他進(jìn)程出現(xiàn)問題將CPU資源完全占用后系統(tǒng)又無法正常釋放的情況，在這種情況下，就 會造成因語音及視頻的采集和傳輸進(jìn)程因為無法及時占用到足夠的CPU資源而影響其功 能的使用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于傳統(tǒng)IP軟電話語音及視頻流媒體傳輸?shù)纳鲜鋈毕?，本發(fā)明的目的在于提供 一個可靠的方案，以確保IP軟電話語音及視頻流媒體的數(shù)據(jù)在任何情況下都可以傳輸暢 通，而不會受到CPU 100%的影響而出現(xiàn)中斷傳輸或延遲傳輸?shù)那闆r。本發(fā)明提供的擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級外殼、配置動態(tài)實時優(yōu)先級方案，適用于需要確 保進(jìn)程運行穩(wěn)定性的各種情況。提升進(jìn)程優(yōu)先級，使采集和傳輸處理永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定 量的CPU資源，就是解決問題的關(guān)鍵所在。將語音及視頻的采集和傳輸進(jìn)程封裝為擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程，封裝后的進(jìn)程 將不再需要與其他用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程搶占CPU資源，系統(tǒng)就會為其預(yù)留一定的CPU資源， 以確保在任何情況下都不影響其正常工作。而且如果在系統(tǒng)級優(yōu)先級的基礎(chǔ)上，再增加動 態(tài)變更進(jìn)程外殼優(yōu)先級的能力(實時動態(tài)調(diào)配優(yōu)先級，除了系統(tǒng)級優(yōu)先級以外，對于用戶 級優(yōu)先級同樣有效)，就可避免除死機(jī)等操作系統(tǒng)崩潰以外的所有異常情況影響自有軟件 進(jìn)程的正常工作。
本發(fā)明通過系統(tǒng)級優(yōu)先級和實時優(yōu)先級的雙保險，來確保IP軟電話語音及視頻 流媒體的實時暢通，給IP軟電話的使用者較好的使用感受。實時優(yōu)先級與普通優(yōu)先級的最 大區(qū)別在于相同優(yōu)先級進(jìn)程的運行不按照時間片輪轉(zhuǎn)，而是先運行的進(jìn)程就先控制CPU，如 果它不主動放棄控制，同級或低優(yōu)先級的進(jìn)程就無法運行。根據(jù)本發(fā)明，提供一種IP軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法，其特征在于 采用了系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼來封裝IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程；使 用動態(tài)實時優(yōu)先級調(diào)配方案，確保系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼的優(yōu)先級總維持在高于或持平 于用戶級優(yōu)先級進(jìn)程；使IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定量的CPU資 源，從而確保IP軟電話語音及視頻流媒體的實時暢通。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中將IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程 封裝為擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程，封裝后的進(jìn)程將不再需要與其他用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程搶 占CPU資源，系統(tǒng)就會為其預(yù)留一定的CPU資源，以確保在任何情況下都不影響IP軟電話 語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程正常工作。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中在系統(tǒng)級優(yōu)先級的基礎(chǔ)上，再增加動態(tài)變更進(jìn)程 外殼優(yōu)先級的能力，從而避免除操作系統(tǒng)崩潰以外的所有異常情況影響自有軟件進(jìn)程的正
常工作。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中所述實時優(yōu)先級的特征在于相同優(yōu)先級進(jìn)程的 運行不按照時間片輪轉(zhuǎn)，而是先運行的進(jìn)程就先控制CPU，如果它不主動放棄控制，同級或 低優(yōu)先級的進(jìn)程就無法運行。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于1.采用了系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼來封裝IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi) 核線程；2.使用動態(tài)實時優(yōu)先級調(diào)配方案，確保系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼的優(yōu)先級總維持 在高于或持平于用戶級優(yōu)先級進(jìn)程；本發(fā)明確保在任何條件下都可以確保IP軟電話語音及視頻流媒體實時效果，即 便是在CPU占用率100%的極端條件下，仍可以保持通話語音及視頻的流暢。雖然在下文中將結(jié)合一些示例性實施及使用方法來描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，并不旨在將本發(fā)明限制于這些實施例。反之，旨在覆蓋包含在所附的權(quán)利要求 書所定義的本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)的所有替代品、修正及等效物。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要 求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


圖1示出了本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)架圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的IP軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要注意的是，根據(jù)本發(fā)明的呼叫中心兩級交換方法的實施方式僅僅作為例子，但本發(fā)明不限于該具體實施方式
。圖1示出了本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示，整個保證方法就是由這個具有動態(tài)實時變動優(yōu)先級能力的系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼實現(xiàn)的。通過將IP軟電話語音及視頻 流媒體服務(wù)(主要是語音及視頻的采集和傳輸)內(nèi)核線程封裝在一個系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程 外殼中，使得操作系統(tǒng)在對待IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)(主要是語音及視頻的采集 和傳輸)內(nèi)核線程的申請系統(tǒng)資源時，會優(yōu)先于其他用戶級優(yōu)先級進(jìn)程而提前分配系統(tǒng)資 源。而動態(tài)實時變動優(yōu)先級能力，就確保了在某個用戶級優(yōu)先級進(jìn)程由于內(nèi)部產(chǎn)生無窮循 環(huán)或出現(xiàn)線程阻塞等極端情況下，用戶級優(yōu)先級進(jìn)程被系統(tǒng)提高優(yōu)先級后，系統(tǒng)級優(yōu)先級 的進(jìn)程外殼可以相應(yīng)的提高優(yōu)先級，而保證進(jìn)程外殼在申請系統(tǒng)資源時的優(yōu)勢。我們采用優(yōu)先級最高的系統(tǒng)級進(jìn)程作為IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)(主要 是語音及視頻的采集和傳輸)內(nèi)核的外殼，動態(tài)實時變動優(yōu)先級，使其一直高于或持平于 用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程，確保系統(tǒng)在正常情況下不使其他進(jìn)程侵占此進(jìn)程的CPU資源，這樣 就確保了傳輸?shù)牧鲿承?，使得語音及視頻質(zhì)量始終維持在一個可接受的范圍。換言之，動態(tài)實時優(yōu)先級調(diào)配方案就是確保進(jìn)程整體優(yōu)先級高于其他用戶級優(yōu)先 級進(jìn)程，從而確保被封裝其中的內(nèi)核線程總可以占用到一定量的CPU資源。具體而言，在該 實施例中，我們采用系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼，并配置動態(tài)實時優(yōu)先級方案提升IP軟電話 語音及視頻流媒體服務(wù)(主要是語音及視頻的采集和傳輸)的內(nèi)核線程的優(yōu)先級，使采集 和傳輸處理永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定量的CPU資源，從而確保IP軟電話語音及視頻流媒體的實 時暢通。由此，該實施例確保了在任何條件下都可以確保IP軟電話語音及視頻流媒體實時 效果，即便是在CPU 100%的極端條件下，仍可以保持通話語音及視頻的流暢，給IP軟電話 的使用者較好的使用感受。動態(tài)實時變動優(yōu)先級可以確保線程的優(yōu)先級始終保持在16以上，而且線程的運 行不按照時間片輪轉(zhuǎn)，而是先運行的線程就先控制CPU，如果它不主動放棄控制，同級或低 優(yōu)先級的線程就無法運行。這樣就確保了在一個連續(xù)的時間段內(nèi)，將無意外的可以保有一 定量的CPU時間，以維系采集和傳輸線程的連續(xù)正常運行。當(dāng)出現(xiàn)高優(yōu)先級的線程時，采集 和傳輸線程會動態(tài)調(diào)高線程優(yōu)先級，以確保其優(yōu)先級的優(yōu)勢地位不變。本發(fā)明提供的擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級外殼、配置動態(tài)實時優(yōu)先級方案，適用于需要確 保進(jìn)程運行穩(wěn)定性的各種情況。提升進(jìn)程優(yōu)先級，使采集和傳輸處理永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定 量的CPU資源，就是解決問題的關(guān)鍵所在。將語音及視頻的采集和傳輸進(jìn)程封裝為擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程，封裝后的進(jìn)程 將不再需要與其他用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程搶占CPU資源，系統(tǒng)就會為其預(yù)留一定的CPU資源， 以確保在任何情況下都不影響其正常工作。而且如果在系統(tǒng)級優(yōu)先級的基礎(chǔ)上，再增加動 態(tài)變更進(jìn)程外殼優(yōu)先級的能力(實時動態(tài)調(diào)配優(yōu)先級，可以對系統(tǒng)級優(yōu)先級進(jìn)行動態(tài)調(diào) 配，同時對于用戶級優(yōu)先級同樣有效)，就可避免除死機(jī)等操作系統(tǒng)崩潰以外的所有異常情 況影響自有軟件進(jìn)程的正常工作。進(jìn)程是依靠線程工作的，每個線程都會被賦予一個從0 (最低)到31 (最高)的優(yōu) 先級號碼。當(dāng)系統(tǒng)確定將哪個線程分配給CPU的時候，它首先觀察優(yōu)先級為31的線程，并以循環(huán)的方式對它們進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用。如果優(yōu)先級為31的線程可以調(diào)度，那么就賦予該線程一個CPU時間片。在該線程的時間片結(jié)束的時候，系統(tǒng)要查看是否還有另一個優(yōu)先級為31 的線程可以運行，如果有，它將允許該線程被賦予CPU時間片。只有優(yōu)先級為31的線程是可以調(diào)度的，系統(tǒng)就絕對不會將優(yōu)先級為0到30的線 程分配給CPU。這種情況稱為渴求調(diào)度(starvation)。這里存在個問題，是否低優(yōu)先級的線 程永遠(yuǎn)得不到調(diào)用，因為在任何一個時間段內(nèi)，系統(tǒng)中的大多數(shù)線程是不能調(diào)用的。例如 如果主線程調(diào)用GetMessage函數(shù)，而系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沒有線程可以供它使用，那么系統(tǒng)就暫停進(jìn) 程的線程運行，釋放該線程的剩余時間片，并且立即將CPU分配給另一個等待運行的線程， 高優(yōu)先級的線程會搶占低優(yōu)先級的線程。雖然系統(tǒng)級優(yōu)先級和用戶級優(yōu)先級在同等優(yōu)先級條件下，擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級的線 程會先得到CPU時間，但是當(dāng)有大量擁有用戶級優(yōu)先級的高優(yōu)先級線程等待CPU時間時，擁 有系統(tǒng)級優(yōu)先級的線程一樣無法搶占到CPU時間片。故而本發(fā)明通過系統(tǒng)級優(yōu)先級和實時優(yōu)先級的雙保險，來確保IP軟電話語音及 視頻流媒體的實時暢通，給IP軟電話的使用者較好的使用感受。實時優(yōu)先級與普通優(yōu)先級的最大區(qū)別在于相同優(yōu)先級進(jìn)程的運行不按照時間片 輪轉(zhuǎn)，而是先運行的進(jìn)程就先控制CPU，如果它不主動放棄控制，同級或低優(yōu)先級的進(jìn)程就 無法運行。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的IP軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法的流程圖。參見圖2，動態(tài)實時調(diào)控進(jìn)程外殼的優(yōu)先級的方式就是首先定時遍歷系統(tǒng)進(jìn)程列 表，然后比較本進(jìn)程(在該具體實施方式
中，特指系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼；只有與系統(tǒng)級 優(yōu)先級進(jìn)程配合，才能達(dá)到100%預(yù)占用CPU時間片的效果)優(yōu)先級和其他用戶級優(yōu)先級進(jìn) 程，如果發(fā)現(xiàn)有高于本進(jìn)程優(yōu)先級的，則立刻將本進(jìn)程優(yōu)先級調(diào)高。如果未發(fā)現(xiàn)有高于本進(jìn) 程優(yōu)先級的，則比較所有的用戶級優(yōu)先級進(jìn)程的優(yōu)先級是否有高于16的，如果存在優(yōu)先級 高于16的，則保持本進(jìn)程優(yōu)先級不變；如果全部低于16，則動態(tài)調(diào)低本進(jìn)程優(yōu)先級。需要注意的是，16是一個分水嶺，一般的用戶級進(jìn)程都不會超過16，系統(tǒng)會在 0-15這個范圍內(nèi)分配優(yōu)先級，只有當(dāng)用戶級進(jìn)程長時間無法獲取到CPU時間片時，系統(tǒng)才 會暫時調(diào)高其優(yōu)先級，使之超過16。而我們采用系統(tǒng)級進(jìn)程，系統(tǒng)開始分配優(yōu)先級就是在 16-31的范圍內(nèi)。動態(tài)調(diào)低本進(jìn)程的優(yōu)先級不能低于16，但是具體調(diào)低到多少，要看現(xiàn)有用戶級優(yōu) 先級進(jìn)程中最大優(yōu)先級是多少，然后將本進(jìn)程的優(yōu)先級在16-20這個范圍內(nèi)取值，只要保 證其取值高于最大用戶級優(yōu)先級即可。因為正常情況下的用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程都不會超過 8，這樣只需將本進(jìn)程(即系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼)的優(yōu)先級維持在16即可；當(dāng)存在超過 8的用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程，每提升2點，系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼的優(yōu)先級就提升1點。這樣做的好處，就是確保進(jìn)程外殼的優(yōu)先級始終動態(tài)保持在較高的優(yōu)先級，使得 系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼在參與到系統(tǒng)的資源分配時，始終占據(jù)優(yōu)勢，從而確保IP軟電話 語音及視頻流媒體服務(wù)(主要是語音及視頻的采集和傳輸)內(nèi)核線程始終可以被分配到 CPU時間片，以確保其運行的連貫性和穩(wěn)定性。之所以不始終將進(jìn)程外殼的優(yōu)先級保持在一 個很高的水平，是防止其影響到操作系統(tǒng)的正常工作。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。 這樣，倘若本發(fā) 明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含 這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種IP軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法，其特征在于采用了系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼來封裝IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程；使用動態(tài)實時優(yōu)先級調(diào)配方案，確保系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程外殼的優(yōu)先級總維持在高于或持平于用戶級優(yōu)先級進(jìn)程；使IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定量的CPU資源，從而確保IP軟電話語音及視頻流媒體的實時暢通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將IP軟電話語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程 封裝為擁有系統(tǒng)級優(yōu)先級的進(jìn)程，封裝后的進(jìn)程將不再需要與其他用戶級優(yōu)先級的進(jìn)程搶 占CPU資源，系統(tǒng)就會為其預(yù)留一定的CPU資源，以確保在任何情況下都不影響IP軟電話 語音及視頻流媒體服務(wù)的內(nèi)核線程正常工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在系統(tǒng)級優(yōu)先級的基礎(chǔ)上，再增加動態(tài) 變更進(jìn)程外殼優(yōu)先級的能力，從而避免除操作系統(tǒng)崩潰以外的所有異常情況影響自有軟件 進(jìn)程的正常工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述實時優(yōu)先級的特征在于相同優(yōu)先級進(jìn)程的運行不按照時間片輪轉(zhuǎn)，而是先運行的進(jìn)程就先控制CPU，如果它不 主動放棄控制，同級或低優(yōu)先級的進(jìn)程就無法運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種IP軟電話語音及視頻流媒體實時保證方法。采用系統(tǒng)級優(yōu)先級外殼，并配置動態(tài)實時優(yōu)先級方案提升進(jìn)程優(yōu)先級，使采集和傳輸處理永遠(yuǎn)可以預(yù)占用一定量的CPU資源，從而確保IP軟電話語音及視頻流媒體的實時暢通。本發(fā)明確保在任何條件下都可以確保IP軟電話語音及視頻流媒體實時效果，即便是在CPU 100％的極端條件下，仍可以保持通話語音及視頻的流暢，給IP軟電話的使用者較好的使用感受。
文檔編號H04L29/06GK101815143SQ20101003390
公開日2010年8月25日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
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