BRPI0621618A2

BRPI0621618A2 - transferência de ligação entre células sem interrupção de sessões de difusão seletiva em redes sem fio baseadas em protocolo de internet usando difusão escalonada

Info

Publication number: BRPI0621618A2
Application number: BRPI0621618-8A
Authority: BR
Inventors: Hang Liu; Kumar Ramaswamy
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2006-04-29
Filing date: 2006-04-29
Publication date: 2011-12-13
Also published as: US8234547B2; BRPI0621618B1; JP2009535891A; EP2013987B1; CN101432991B; EP2518910A1; KR101249665B1; JP4943502B2; KR20120098960A; EP2013987A1; EP2518910B1; KR20080111513A; CA2649667A1; CN101432991A; EP2013987A4; WO2007130012A1; KR101249569B1; US20090319845A1; CA2649667C

Abstract

TRANSFERêNCIA DE LIGAçãO ENTRE CéLULAS SEM INTERRUPçãO DE SESSõES DE DIFUSãO SELETIVA EM REDES SEM FIO BASEADAS EM PROTOCOLO DE INTERNET USANDO DIFUSãO ESCALONADA. São descritos um método e aparelho para recuperar perda de um pacote de dados original, incluindo detectar perda de pacotes de dados, unir um grupo de difusão seletiva atrasado, receber um pacote de dados atrasado e usar o pacote de dados atrasado para recuperar o pacote de dados original que foi perdido. O pacote de dados atrasado é um de uma cópia do pacote de dados original, uma cópia do pacote de dados original codificado com uma menor taxa de bits ou um pacote de paridade. São também descritos um método e aparelho para difusão escalonada incluindo codificar e comprimir uma primeira seqúência de dados, empacotar a seqüência de dados codificados comprimidos para formar um pacote de dados, difundir seletivamente o pacote de dados para um primeiro grupo difusão seletiva, codificar e comprimir uma segunda seqüência de dados, empacotar a segunda seqüência de dados codificada comprimida para formar um pacote e difundir seletivamente o pacote atrasado com um deslocamento no tempo para um segundo grupo de difusão seletiva.

Description

TRANSFERENCIA DE LIGAÇAO ENTRE CÉLULAS SEM INTERRUPÇÃO DE SESSÕES DE DIFUSÃO SELETIVA EM REDES SEM FIO BASEADAS EM PROTOCOLO DE INTERNET USANDO DIFUSÃO ESCALONADA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a transmissão em rede sem fio e, em particular, a transferências de ligação entre células/transferência de controle sem interrupção usando difusão escalonada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Em difusão seletiva/difusão geral de vídeo em redes sem fio com base em IP, da- dos de vídeo são encapsulados em pacotes UDP/IP e difundidos seletivamente/difundidos generalizadamente para os dispositivos móveis em redes sem fio. A rede sem fio com base em IP pode ser redes de área local sem fio (WLANs), redes celulares, redes de área metro- politana sem fio (WMANs) e redes de área regional sem fio (WARNs). Quando um dispositi- vo móvel move-se de uma célula para outra, ele sofre transferência de ligação/transferência de controle de uma estação base (BS)/ponto de acesso (AP) com o qual está atualmente associado para outra BS/AP. As duas BSs/APs normalmente operam em diferentes fre- qüências/canais. Diversos pacotes são perdidos quando um dispositivo móvel muda a fre- qüência de operação para associar-se com a nova BS/AP.

Tipicamente, um sinal de difusão geral é transmitido simultaneamente para todos os receptores possíveis. Um sinal de difusão seletiva é transmitido para um subconjunto sele- cionado (um ou mais) de todos os receptores possíveis em um grupo simultaneamente. Na forma que usada, a difusão geral também inclui difusão seletiva. Ou seja, um sinal de difu- são seletiva pode ser transmitido a um subconjunto selecionado (um ou mais) de todos os receptores possíveis em um grupo onde o subconjunto selecionado pode incluir todo o con- junto de todos os receptores possíveis, isto é, o grupo de difusão seletiva são todos os re- ceptores.

Em sistemas sem fio, a codificação de canal é usada na camada física para prote- ger pacotes contra desvanecimento e interferência multicaminhos. Entretanto, codificação de canal não pode recuperar perda de pacotes em surto durante transferências de Iiga- ção/transferências de controle entre células.

Um método da tecnologia anterior permite transmissão de dados duplicados atra- sados no tempo/deslocados no tempo de seus dados originais (difusão escalonada) em um sistema ATSC para melhorar a robustez do sistema de difusão geral. Quando duplicados, fluxos contínuos escalonados no tempo são enviados, o sistema pode tolerar perda de sinal limitado até a duração do deslocamento no tempo entre os dois fluxos contínuos. Um outro método da tecnologia anterior fornece uma versão com uma menor taxa de bits dos dados originais (em vez de os dados originais). Essa abordagem reduz a largura de banda utilizada pelos dados redundantes. Entretanto, ambos estes esquemas da tecnologia anterior enviam um sinal composto, e sempre enviam os sinais, quer existam ou não clientes/receptores que querem/precisam da informação.

Ainda um outro método da tecnologia anterior forneceu o uso de códigos de corre- ção antecipada de erros de pacote-cruzado (FEC) para proteger contra perda de sincroniza- ção em um sistema ATSC. Os códigos FEC têm sido também utilizados para recuperar pa- cotes perdidos em redes sem fio com base em IP. Em geral, um pacote errôneo é descarta- do pela camada de ligação. Os códigos FEC são aplicados por meio dos pacotes nas cama- das de transporte e aplicação, e decodificação por apagamento é usada para recuperar pa- cotes perdidos. Entretanto, os pacotes de paridade FEC são normalmente enviados junta- mente com o pacote de dados. Durante as transferências de ligação/transferências de tare- fas entre células, longas rajadas de erros poderão acontecer. Estas longas rajadas de erros levam à perda de pacotes de dados e pacotes de paridade que excedem a capacidade FEC, e assim os pacotes de dados perdidos não podem ser recuperados.

O problema abordado e resolvido pela presente invenção é como proteger contra perda de pacotes durante transferência de ligação/transferência de tarefa entre células para difusão seletiva/difusão geral de vídeo de alta qualidade em redes sem fio com base em IP.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em redes sem fio, um dispositivo móvel pode sofrer transferência de liga- ção/transferência de tarefa de uma estação base/ponto de acesso para outra estação ba- se/ponto de acesso. Os dados transmitidos durante estes períodos de transferência de liga- ção/transferência de controle entre células são perdidos para o receptor/dispositivo móvel. A presente invenção fornece um método e aparelho para recuperar perda de pacotes de da- dos para transferência de ligação/transferência de tarefa entre células sem interrupção, pela transmissão repetida de pacotes de dados com um deslocamento no tempo (difusão escalo- nada). Modalidades alternativas são também fornecidas, incluindo difusão escalonada de uma versão com uma menor taxa de bits dos dados originais, ou difusão escalonada de da- dos de paridade gerados por um código de correção antecipada de erros de pacote-cruzado (FEC).

O sistema descrito aqui inclui um ou mais servidores/remetentes)/transmissores), estações base ou pontos de acesso sem fio, chave de Ethernet e receptores. Um receptor na forma aqui usada é tipicamente um dispositivo móvel. Dispositivos móveis incluem, mas sem limitações, telefones móveis, telefones celulares, terminais móveis, assistentes digitais pessoais (PDAs) e computadores portáteis.

Os dados normais/originais e os dados deslocados no tempo são transmitidos de um modo compatível na direção contrária usando diferentes grupos de difusão seletiva IP. Ou seja, se um dispositivo móvel não tiver a capacidade fornecida na presente invenção, ele ainda pode receber pacotes de dados normais sozinhos com baixa resiliência do sistema a. perda de pacote. Os pacotes de recuperação atrasados são descartados pelo dispositivo móvel. Isto consegue compatibilidade retroativa com os dispositivos legados.

São descritos um método e aparelho para recuperar a perda de um pacote de da- dos originais, incluindo a detecção de perda de pacotes de dados, junção de um grupo de difusão seletiva atrasado, recepção de pacote de dados atrasado e uso do pacote de dados atrasado para recuperar o pacote de dados originais que foi perdido. O pacote de dados atrasado é um de uma cópia do pacote de dados original, uma cópia do pacote de dados original codificado com uma menor taxa de bits ou um pacote de paridade. São também descritos um método e aparelho para escalonamento, incluindo codificar e comprimir uma primeira seqüência de dados, empacotar a primeira seqüência de dados codificada e com- primida para formar um pacote de dados, difundir seletivamente o pacote de dados para um primeiro grupo de difusão seletiva, codificar e comprimir uma segunda seqüência de dados codificada e comprimida para formar um pacote e difundir seletivamente o pacote atrasado em uma defasagem no tempo para um segundo grupo de difusão seletiva. O pacote é um de uma cópia do pacote de dados original, uma cópia do pacote de dados original codificado com uma menor taxa de bits ou um pacote de paridade.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção é mais bem compreendida a partir da descrição detalhada se- guinte, quando lida em conjunto com os desenhos anexos. Os desenhos incluem as figuras seguintes descritas resumidamente a seguir onde números iguais nas figuras representam elementos similares:

A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de difusão seletiva em uma rede sem fio baseada em protocolo de internet usando difusão escalonada.

A figura 2a é um fluxograma de uma implementação de servidor/remetente de vídeo de difusão escalonada exemplar de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 2b é um diagrama esquemático de uma implementação de servi- dor/remetente de vídeo de difusão escalonada exemplar de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 3a é um fluxograma de uma implementação de receptor móvel de difusão escalonada exemplar de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 3b é um diagrama esquemático de uma implementação de receptor móvel de difusão escalonada exemplar de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 4 é um exemplo de recuperação de perda de pacotes usando difusão esca- lonada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 5a é um fluxograma de uma implementação servidor/codificador de vídeo exemplar com qualidade de vídeo inferior no grupo de difusão seletiva de recuperação atra- sada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 5b é um diagrama esquemático de uma implementação servidor/codificador de vídeo exemplar com vídeo de qualidade inferior no grupo de difusão seletiva de recupe- ração atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 6a é um fluxograma de uma implementação de um receptor móvel exem- plar com vídeo de qualidade inferior em um grupo de difusão seletiva de recuperação atra- sada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 6b é um diagrama esquemático de uma implementação de um receptor móvel exemplar com vídeo de qualidade inferior em um grupo de difusão seletiva de recupe- ração atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 7 é um exemplo de recuperação de perda de pacotes com vídeo de quali- dade inferior em um grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 8a é um fluxograma de uma implementação de um servidor/codificador de vídeo exemplar com pacotes de paridade gerados por um código de correção de erros futu- ros de pacotes-cruzados (FEC) em grupos difusão seletiva de recuperação atrasada de a- cordo com os princípios da presente invenção.

A figura 8b é um diagrama esquemático de uma implementação de um servi- dor/codificador de vídeo exemplar com um código de correção de erros futuros de pacotes- cruzados (FEC) em um grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 9 é um exemplo de uma codificação de pacote cruzado de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 10a é um fluxograma de uma implementação de receptor móvel exemplar com pacotes de paridade gerados por um código FEC de pacote-cruzado em um grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 10b é um diagrama esquemático de uma implementação de receptor móvel exemplar com pacotes de paridade gerados por um código FEC de pacote-cruzado em um grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada de acordo com os princípios da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

A presente invenção diz respeito a difusão escalonada em redes sem fio para recu- perar perda de pacotes de dados durante a transferência de ligação / transferência de tarefa entre células. Isto é efetivado pela transmissão repetida de pacotes de dados com um des- locamento no tempo / atraso de tempo. Os pacotes de dados podem ser cópias de pacotes de dados originais / normais ou, alternativamente, uma versão com uma menor taxa de bits dos pacotes de dados originais. Além disso, a presente invenção fornece uma outra modali- dade alternativa para difundir escalonadamente os dados de paridade gerados por um códi- go FEC de pacote-cruzado. A presente invenção é independente dos esquemas de codifica- ção de vídeo. A presente invenção pode também ser usada para transmitir fluxos contínuos de áudio, embora difusão seletiva de vídeo em redes sem fio seja usada como exemplo para explicar a invenção.

Referindo-se à figura 1, é mostrado um típico sistema de rede de acordo com a presente invenção. Múltiplas estações base/pontos de acesso AP1, AP2 formam uma rede celular para aumentar a cobertura. Para reduzir a interferência, estações base/pontos de acesso sem fio adjacentes AP1/AP2 são operados em portadoras/canais sem fio de fre- qüências diferentes. Pelo menos um servidor de vídeo 105 é conectado em múltiplas esta- ções base (BSs) ou pontos de acesso sem fio (APs) por meio de Ethernet, LANs de alta ve- locidade ou outras redes sem fio de alta velocidade. O servidor de vídeo 105 inclui entre outros componentes um codificador/transcodificador e empacotador. Para difusão seleti- va/difusão geral de vídeo ao vivo, os conteúdos de vídeo são codificados/transcodificados, empacotados e então difundidos seletivamente para diversos clientes móveis (110, 115a, 115b, 120a, 120b, 125) através de estações base/pontos de acesso sem fio AP1, AP2. Con- teúdos de vídeo pré-codificados podem ser também compactados e então difundidos seleti- vámente para diversos clientes móveis através de estações base/pontos de acesso sem fio.

Quando um dispositivo móvel (por exemplo, 115a, 120b) move-se de uma célula para outra, o dispositivo móvel sofre transferência de ligação/transferência de tarefa da es- tação de base (BS/ponto de acesso (AP) com o qual ele está correntemente associado para uma outra BS/AP. Diversos pacotes podem ser perdidos quando o dispositivo móvel (115a, 120b) muda sua freqüência de operação para associar-se com a nova BS/AP. Para recupe- rar a perda de pacotes e conseguir uma transferência de ligação entre células sem interrup- ção, a presente invenção possibilita difusão simultânea do mesmo conteúdo de vídeo (paco- tes de dados) com um deslocamento no tempo. O fluxo contínuo de pacotes de vídeos nor- mais é enviado a todas as estações base/pontos de acesso em um grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de vídeo normal). Além do mais, uma versão defasa- da/deslocada/atrasada no tempo duplicada do fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal é enviada a todos os dispositivos móveis em um outro grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada). Esta técnica é chamada aqui de difusão escalo- nada. O fluxo contínuo de vídeo normal e o fluxo de vídeo deslocado no tempo fornecem diversidade no tempo para melhorar a robustez do sistema em uma situação de transferên- cia de ligação/transferência de tarefa entre células. O sistema pode transparentemente tole- rar perda de pacotes até a duração do deslocamento no tempo.

Quando um dispositivo móvel é transferido de uma BS/AP para uma BS/AP adja- cente, o dispositivo móvel envia uma solicitação à nova BS/AP para unir/subscrever tanto os grupos difusão seletiva de vídeo normais quanto o grupo de difusão seletiva de vídeo atra- sado, tanto quando um erro é detectado quanto tão logo ocorra uma situação de transferên- cia de ligação/transferência de tarefa entre células. A nova BS/AP transmite/difunde seleti- vamente tanto o fluxo contínuo de pacotes de vídeo quanto o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado em difusão seletiva em uma ligação sem fio. O dispositivo móvel recebe am- bos os fluxos contínuos. Se o dispositivo móvel detecta que alguns pacotes ou um segmento de vídeo (alguns quadros de vídeo ou grupos de quadros (GOF)) são perdidos no fluxo con- tínuo de pacotes de vídeo normal, então o dispositivo móvel alterna para o fluxo contínuo de vídeo atrasado no tempo para recuperar os pacotes perdidos ou segmentos de vídeo do fluxo contínuo de pacotes de vídeo original. Se a duração/período de deslocamento no tem- po entre o fluxo contínuo de vídeo normal e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado for maior que o tempo de transferência entre células, os dados de vídeo perdidos podem ser recuperados. Depois que os dados perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal são recuperados, o dispositivo móvel pode enviar uma solicitação para a BS/AP para dei- xar/cancelar/sair do grupo de difusão seletiva de vídeo atrasado. Se nenhum dispositivo mó- vel associado com a BS/AP quiser os dados para um grupo de difusão seletiva (dados de vídeo normais ou dados de vídeo atrasados), isto é, se não existirem elementos de um gru- po de difusão seletiva, a BS/AP não transmitirá dados para este grupo de difusão seletiva em redes sem fio, mas descartará os dados. Isto economiza largura de banda na rede sem fio. O Protocolo de Gerenciamento de Grupo de Internet (IGMP) ou outros protocolos podem ser usados para o dispositivo móvel solicitar à BS/AP unir-se ou deixar um grupo de difusão seletiva. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo móvel envia uma solicitação à chave de Ethernet para unir-se ou deixar o grupo de difusão seletiva. Se nenhum dispositivo móvel associado à BS/AP quiser os dados para um grupo de difusão seletiva, a chave da Ethernet não irá transmitir os dados para aquele grupo de difusão seletiva da BS/AP.

Em particular, ainda com referência à figura 1, o dispositivo móvel 115b move-se de uma célula servida/suportada pelo AP2 para uma célula servida/suportada pelo AP1. Assim procedendo, o dispositivo móvel (agora 115a - suportado pelo AP1) solicita ao AP1 a u- nir/subscrever os grupos de difusão seletiva de vídeo atrasado e normal, e recebe tanto o fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal (fluxo contínuo 1) quanto a versão atrasa- da/deslocada no tempo do fluxo contínuo de pacotes de vídeo (fluxo contínuo 2). Se forem detectados erros (alguns pacotes ou um segmento de vídeo são perdidos) no fluxo contínuo de vídeo normal, então o dispositivo móvel alterna para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado no tempo para recuperar os pacotes ou segmento de vídeo perdidos do fluxo con- tínuo de pacotes de vídeo original. Se a duração de deslocamento no tempo entre o fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado for maior que o tempo de transferência entre células, os dados de vídeo perdidos podem ser recuperados.Depois que os dados perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal são recuperados, o dispositivo móvel 115a pode enviar uma solicitação para a BS/AP dei- xar/cancelar/sair do grupo de difusão seletiva de vídeo atrasado.

Similarmente, o dispositivo móvel 120a move-se de uma célula servida/suportada pelo AP1 para uma célula servida/suportada pelo AP2.Assim procedendo, o dispositivo mó- vel (agora 120b - suportado pelo AP2) solicita ao AP2 unir/subscrever os grupos de difusão seletiva de vídeo normal e atrasado, e recebe tanto o fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal (fluxo contínuo 1) quanto a versão atrasada/deslocada no tempo do fluxo contínuo de pacotes de vídeo (fluxo contínuo 2). Se forem detectados erros (alguns pacotes ou um segmento de vídeo são perdidos) em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal, então o dispositivo móvel alterna para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado no tempo, para recuperar os pacotes ou segmentos de vídeo perdidos do fluxo contínuo de pacotes de ví- deo original. Se a duração do deslocamento do tempo entre o fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado for maior que o tempo de transferência entre células, os dados de vídeo perdidos podem ser recuperados. Depois que os dados perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal são recuperados, o dispo- sitivo móvel 120b pode enviar uma solicitação à BS/AP para deixar/cancelar/sair do grupo de difusão seletiva de vídeo atrasado.

A figura 2a é um fluxograma de uma implementação difusão escalonada de servi- dor/remetente de vídeo exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio baseadas em IP de acordo com a presente invenção. O codificador/transcodificador fonte codifi- ca/comprime a seqüência de dados de vídeo não comprimidos no 205. Os possíveis forma- tos de codificação de vídeo incluem H.264, MPEG-2, etc. O vídeo comprimido é empacotado pelo empacotador, e o cabeçalho do pacote é adicionado em 210. Se o protocolo de trans- porte em tempo real (RTP) for usado para difusão seletiva de vídeo, o cabeçalho do pacote é cabeçalho RTP. Os pacotes de dados RTP são encapsulados em UDP e difundidos seleti- vamente em um grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de vídeo normal) na etapa 215. Uma cópia destes pacotes de dados de vídeos comprimidos e empacotados é armazenada também para uma defasagem no tempo Td em 220. Os dados de vídeo (nor- mais e atrasados) são transmitidos/difundidos seletivamente em 215. A versão atrasada dos pacotes de vídeo é transmitida/difundida seletivamente para um outro grupo de difusão sele- tiva IP (grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada).

A figura 2b é um diagrama esquemático de uma implementação difusão escalonada de servidor/remetente de vídeo exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio baseadas em IP de acordo com a presente invenção. Dados da seqüência de vídeo des- compactados são recebidos por um servidor/remetente de vídeo 225. O servidor/remetente de vídeo inclui pelo menos um transcodificador/codificador de vídeo 225a e um empacotador de vídeo 225b. O transcodificador/codificador de vídeo comprime os dados da seqüência de vídeo. Os dados da seqüência de vídeo são então empacotados e enviados tanto para uma pilha de protocolo 230 quanto para um armazenamento temporário de atraso 235. A pilha de protocolo 230 inclui pelo menos UDP 230a e IP 230b. O armazenamento temporário de a- traso 235 armazena uma cópia dos dados da seqüência de vídeo comprimidos e empacota- dos para uma defasagem no tempo Td. Os dados da seqüência de vídeo comprimidos e empacotados atrasados são comunicados à pilha do protocolo depois de uma defasagem no tempo Td. Os dados da seqüência de vídeo comprimidos e empacotados (pacotes de dados normais e atrasados) são comunicados à interface de Ethernet 240, que transmite/difunde seletivamente os pacotes de dados de vídeo normais/originais para um grupo de difusão seletiva normal/original e transmite/difunde seletivamente os pacotes de vídeo atrasados para um grupo de difusão seletiva atrasado. Os componentes descritos aqui podem ser hardware, software ou software embarcado, ou qualquer combinação deles, incluindo RISC, ASIC e/ou FPGA.

A figura 3a é um fluxograma de uma implementação de dispositivo/receptor móvel exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio com base em IP de acordo com a presente invenção. Os pacotes de vídeo normais/originais e os pacotes de vídeo atrasados são recebidos de grupos de difusão seletiva diferentes em 305. Os pacotes de vídeo nor- mais (dados da seqüência de vídeo) e pacotes de vídeos atrasados (dados da seqüência de vídeo) são separados em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e um fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado em 310. Detecção e correção de erros são efetuadas em 315. Detecção de erro é efetuada para determinar se pacotes foram perdidos em um fluxo contí- nuo de pacotes de vídeo normal pelo reconhecimento de intervalos èm números de seqüên- cia de pacotes recebidos. O fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal é armazenado em 320. Se a perda de pacotes for detectada no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal, os pacotes no fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado correspondentes aos pacotes per- didos do fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal são selecionados e inseridos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal no armazenamento temporário de atraso para recupe- rar/corrigir a perda de pacotes no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal. Os pacotes de vídeo recuperados são desempacotados. O fluxo contínuo de vídeo desempacotado é de- codificado em 330.

A figura 3b é um diagrama esquemático de uma implementação de dispositi- vo/rec eptor móvel exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio com base em IP de acordo com a presente invenção. Uma interface Ethernet/WLAN 335 recebe dados da seqüência de vídeo (pacotes de dados) tanto do grupo de difusão seletiva normal quanto do grupo de difusão seletiva atrasado. A interface Ethernet/WLAN comunica os dados da se- qüência de vídeo normal/original (pacotes de dados) e os dados da seqüência de vídeo a- trasados (pacotes de dados) a uma pilha de protocolo 340, que inclui pelo menos uma ca- mada UDP 340a e uma camada IP 340b. A pilha de protocolo 340 separa os dados da se- qüência de vídeo recebidos em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e um fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado, e comunica o fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado a um módulo de detecção e corre- ção de erros 345. A detecção de erros é efetuada pelo módulo de detecção e correção de erros 345 para determinar se pacotes foram perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal pelo reconhecimento de intervalos em números da seqüência de pacotes recebidos. Os pacotes de vídeo normais são armazenados em um armazenamento temporário de atra- so 350 por um certo tempo (tempo deslocado). Se for detectada perda de pacote, o módulo de detecção e correção de erros 345 informa a um módulo de controle (não mostrado). O módulo de controle envia uma solicitação (a critério do dispositivo móvel) para a BS/AP unir o grupo de difusão seletiva atrasado. Os pacotes no fluxo contínuo de pacotes de vídeo a- trasado correspondentes aos pacotes perdidos do fluxo contínuo de pacotes de vídeo nor- mal são inseridos em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal no armazenamento temporário 350 atrasado depois que eles chegam. Os dados da seqüência de vídeo atrasa- dos são passados ao módulo de desempacotamento, e são desempacotados. Os dados da seqüência de vídeo atrasados são comunicados a um decodificador de vídeo 360. O decodi- ficador de vídeo 360 decodifica o vídeo recuperado desempacotado. É possível que o módu- lo de controle saiba que existe uma situação de transferência de ligação/transferência de tarefa entre células para um dispositivo móvel e envia uma solicitação para unir o grupo de difusão seletiva atrasado à BS/AP antes que módulo de detecção e correção de erros infor- me o módulo de controle de qualquer perda de pacote. O módulo de controle, então, não tem que enviar uma solicitação de união duplicada depois de receber a notificação de erro do módulo de detecção e correção de erros 345.

A figura 4 é um exemplo de uma recuperação de perda de pacotes utilizando difu- são escalonada. Pacotes de 4 a 8 no fluxo contínuo de vídeo normal são perdidos por causa da transferência entre células. O dispositivo móvel solicita ao fluxo contínuo de vídeo atra- sado (deslocado no tempo por uma defasagem no tempo Td) da BS/AP. Quando um fluxo contínuo de vídeo atrasado chega ao dispositivo móvel, pacotes de 4 a 8 no fluxo contínuo de vídeo atrasado são inseridos no fluxo contínuo de vídeo normal.

Depois que a perda de pacotes é recuperada, o módulo de detecção e correção de erros pode informar ao módulo de controle que o fluxo contínuo de recuperação atrasada não é mais necessário. O módulo de controle pode enviar uma solicitação à BS/AP para deixar/cancelar/sair do grupo de difusão seletiva de vídeo atrasado. Se este for o último dis- positivo móvel que deixa o grupo de difusão seletiva atrasado, isto é, se nenhum dispositivo móvel quiser os dados neste grupo de difusão seletiva atrasado, a BS/AP irá parar de enviar dados para este grupo de difusão seletiva atrasado. Observa-se que a presente invenção também pode ser usada para recuperar a perda de pacotes causada por outros motivos tais como sombreamento e interferência.

O deslocamento no tempo (defasagem no tempo Td) entre o fluxo contínuo de pa- cotes de vídeo normal e o fluxo contínuo de recuperação de pacotes de vídeo atrasados é um parâmetro do projeto. O deslocamento no tempo é selecionado baseado na extensão da rajada da perda de pacotes por causa da transferência. A extensão da perda de transferên- cia deveria ser menor que Td. O deslocamento no tempo pode ser a extensão média ou es- perada da transferência, ou pode ser a extensão máxima da transferência.

Uma modalidade alternativa é que, em vez de transmitir o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado duplicado, uma versão de menor taxa de bits do fluxo contínuo de paco- tes de vídeo normal com vídeo de baixa resolução/taxa de quadros/qualidade é transmitida no grupo de difusão seletiva de vídeo atrasado. Este método reduz o número de bits suple- mentares. Quando os pacotes de dados de vídeo normais são perdidos durante a transfe- rência entre células, uma versão de qualidade inferior do vídeo é usada pelo dispositivo mó- vel para recuperar os pacotes perdidos, que permite a degradação suave durante situações de transferência de ligação/transferência de tarefa entre células.

A figura 5a é um fluxograma de uma implementação servidor/remetente de vídeo exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio com base em IP usando o vídeo de baixa qualidade no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Dados da se- qüência de vídeo são recebidos e codificados/transcodificados/comprimidos em 505 e em 510. A diferença é que em 505 a codificação/transcodificação/compressão dos dados da seqüência de vídeo ocorre em uma menor taxa de bits para conservar largura de banda e fornecer degradação oportuna do vídeo no evento de perda de pacotes pela transferência de ligação/transferência de tarefa entre células. A codificação/transcodificação/compressão dos dados da seqüência de vídeo em 510 ocorre em uma taxa de bits normal ou padrão para a transmissão dos dados de vídeo. Os dados da seqüência de vídeo codifica- dos/transcodificados/comprimidos são empacotados em 515 e 520. Mais uma vez, a dife- rença é que em 515 o empacotamento é realizado nos dados da seqüência de vídeo de me- nor taxa de bits, e em 520 o empacotamento é realizado nos dados da seqüência de vídeo de taxa de bits normal. Os dados da seqüência de vídeo de menor taxa de bits empacotados codificados/transcodificados/comprimidos são armazenados em 525 para uma defasagem no tempo Td. Tanto os dados da seqüência de vídeo de taxa de bit normal empacotados codificados/transcodificados/comprimidos (pacotes de dados) quanto o dados da seqüência de vídeo de menor taxa de bits atrasados (deslocados no tempo) compactados codifica- dos/transcodificados/comprimidos são transmitidos/difundidos seletivamente em 530. A ver- são de menor taxa de bits atrasada dos pacotes de vídeo é transmitida/difundida seletiva- mente para um outro grupo de difusão seletiva lP (grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada). Os pacotes de dados normais/originais são transmitidos/difundidos seletivamente para um grupo de difusão seletiva original/normal.

A figura 5b é um diagrama esquemático de uma implementação servidor/remetente de vídeo exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio baseadas em IP utilizan- do o vídeo de qualidade inferior no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Dados da seqüência de vídeo são recebidos e codificados/transcodificados/comprimidos por dois codificadores/transcodificadores fontes 535 e 540. O codifica- dor/transcodificador/compressor 535 é para o vídeo de recuperação normal, e o codifica- dor/transcodificador/compressor 540 é para o vídeo de recuperação de qualidade (menor taxa de bits) inferior. O fluxo contínuo de vídeo comprimido normal é empacotado depois da compressão pelo empacotador 545 e os pacotes são transmitidos/difundidos seletivamente em um grupo de difusão seletiva IP (grupo difusão seletiva de vídeo normal) através da pilha UDP/IP 560 e interface Ethernet 565. O vídeo de qualidade inferior (menor taxa de bits) é empacotado pelo empacotador 550 depois da compressão. Os pacotes de qualidade inferior (menor taxa de bits) são armazenados em armazenamento temporário de atraso 555 para uma defasagem no tempo Td. Os pacotes de vídeo de qualidade inferior (menor taxa de bits) atrasados (deslocados no tempo) são transmitidos/difundidos seletivamente para um outro grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva atrasado/de recuperação) atra- vés de pilha UDP/IP 560 e interface de Ethernet 565 depois do atraso. A pilha de protocolo inclui pelo menos uma camada UDP 560a e uma camada IP 560b. Observe que podem ser implementados codificadores separados com um codificador que funcionam seletivamente com uma maior velocidade de processamento para codificar tanto o fluxo contínuo de vídeo normal quanto fluxo contínuo de vídeo de recuperação de qualidade inferior. Os componen- tes aqui descritos podem ser hardware, software ou software embarcado, ou qualquer com- binação delas, incluindo RISC, ASIC e/ou FPGA.

A figura 6a é um fluxograma de uma implementação receptor/dispositivo móvel e- xemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio baseadas em IP utilizando o vídeo de qualidade inferior no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Os pacotes de vídeo normais e os pacotes de vídeos atrasados são recebidos de diferentes grupos de difusão seletiva em 605. Os pacotes de vídeo normais (dados da seqüência de vídeo) e os pacotes de vídeos atrasados (dados da seqüência de vídeo) são separados em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e um fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado em 610. A detecção de erros é realizada em 615. A detecção de erros é realizada para determi- nar se pacotes foram perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal pelo reconhe- cimento dos intervalos nos números de seqüência de pacotes recebidos para o fluxo contí- nuo de pacotes de vídeo normal. Deve-se notar que um erro de transmissão pode resultar em múltiplas imagens decodificadas em erro por causa da natureza da propagação de erro na seqüência de vídeo comprimida. A detecção de erros também é realizada para determi- nar se pacotes foram perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado pelo reco- nhecimento dos intervalos nos números de seqüência de pacotes recebidos para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo.

O fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal é desempacotado em 620 e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado é desempacotado em 625. O fluxo contínuo de vídeo normal desempacotado é decodificado em 630 e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atra- sado desempacotado é decodificado em 635. Cópias dos fluxos contínuos de vídeos nor- mais decodificados são armazenadas em 640 e cópias de fluxo contínuo de vídeo atrasado e decodificado são armazenadas em

645. A seleção é feita em 650 para determinar de qual fluxo contínuo (normal ou a- trasado) as imagens decodificadas são mostradas. Se uma imagem normal é decodificada sem erro, ela é sempre selecionada para ser mostrada. Se ocorrerem erros no fluxo contí- nuo de vídeo normal e a imagem atrasada correspondente for decodificada sem erro, a ima- gem atrasada decodificada é selecionada para ser mostrada. Se tanto a imagem normal quanto a imagem atrasada correspondente forem decodificadas com erro, outra técnica co- mo a de ocultamento de erro pode ser usada para a imagem normal, e a imagem normal cancelada é selecionada para ser mostrada.

A figura 6b é um diagrama esquemático de uma implementação receptor/dispositivo móvel exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio baseadas em IP usando o vídeo de qualidade inferior no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Os pa- cotes de vídeo normais e os pacotes de vídeos atrasados são recebidos de diferentes gru- pos de difusão seletiva em uma interface Ethernet/WLAN 655. Os pacotes de vídeo normais (dados da seqüência de vídeo) e os pacotes de vídeos atrasados (dados da seqüência de vídeo) são separados em um fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal e um fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado na pilha de protocolo 660. A pilha de protocolo inclui pelo me- nos uma camada UDP 660a e uma camada IP 660b. Detecção de erros é realizada pelo módulo de detecção de erros 665 para determinar se pacotes foram perdidos no fluxo contí- nuo de pacotes de vídeo normal pelo reconhecimento dos intervalos nos números de se- qüência de pacotes recebidos para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo.Deve-se perceber que um erro de transmissão pode resultar em múltiplas imagens decodificadas em erro por causa da natureza da propagação de erros na seqüência de vídeo comprimida. Detecção de erros é também realizada para determinar se pacotes foram perdidos no fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado pelo reconhecimento dos intervalos nos números de seqüência de pacotes recebidos para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado. O fluxo contínuo de pacotes de vídeo normal é comunicado ao desempacotador em 670, e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado é comunicado ao desempacotador em 675. Desempacotadores 670 e 675 desempacotam o fluxo contínuo de vídeo normal com erro detectado e o fluxo contínuo de vídeo atrasado com erro detectado respectivamente. O fluxo contínuo de pacotes de vídeo com erro detectado desempacotado é comunicado ao decodificador de vídeo normal 680 e o fluxo contínuo de pacotes de vídeo atrasado desem- pacotado é comunicado ao decodificador de vídeo atrasado/de recuperação em 685. Deco- dificadores 680 e 685 decodificam o fluxo contínuo de vídeo normal desempacotado com erro detectado e o fluxo contínuo de vídeo atrasado desempacotado com erro detectado respectivamente. Cópias de fluxo contínuo de vídeo normal desempacotado decodificado são armazenadas em um armazenamento temporário de vídeo normal 690, e cópias do flu- xo contínuo de vídeo atrasado com erro detectado desempacotado decodificado são arma- zenadas em um armazenamento temporário de vídeo de atraso/recuperação 695. O sele- cionador 697 determina de qual fluxo contínuo (normal ou atrasado) as imagens decodifica- das são mostradas. O decodificador de vídeo normal sabe quais quadros estão em erro no fluxo contínuo de vídeo normal e informa ao seletor 697. O decodificador de vídeo atrasa- do/de recuperação sabe quais quadros estão em erro no fluxo contínuo de vídeo de recupe- ração atrasado e informa ao seletor 697. Se uma imagem normal for decodificada sem erro, ela é sempre selecionada para ser mostrada. Se ocorrerem erros no fluxo contínuo de vídeo normal e a imagem de recuperação corresponde for decodificada sem erro, a imagem de recuperação decodificada é selecionada para ser mostrada. Se tanto a imagem normal quanto a imagem de recuperação correspondente forem decodificadas em erro, outra técni- ca como a de ocultamento de erro pode ser usada para a imagem normal, e a imagem nor- mal ocultada é selecionada para ser mostrada. Deve-se perceber que os decodificadores separados exemplares podem ser implementados com um decodificador que funciona com uma velocidade de processamento maior para decodificar ambos os fluxos contínuos nor- mais e de recuperação. Os componentes aqui descritos podem ser hardware, software ou software embarcado, ou qualquer combinação deles, incluindo RISC, ASIC e/ou FPGA.

A figura 7 é um exemplo de recuperação de perda de pacotes com vídeo de quali- dade inferior no grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada de acordo com os prin- cípios da presente invenção. Quando ocorre perda de pacotes no fluxo contínuo de vídeo normal por causa da transferência entre células, o dispositivo móvel solicita o fluxo contínuo de vídeo de recuperação atrasada da BS/AP. Dados de vídeo tanto do fluxo contínuo normal quanto do fluxo contínuo de recuperação atrasada são decodificados usando o decodifica- dor apropriado. O fluxo contínuo de vídeo normal é atrasado suficientemente no armazena- mento temporário de vídeo normal de forma que as imagens de recuperação corresponden- tes fiquem disponíveis no armazenamento temporário de vídeo de recuperação. As imagens 1-4 do fluxo contínuo de vídeo normal são decodificadas sem erro e são, então, seleciona- das para ser mostradas. Erros de perda de pacotes foram detectados nas imagens de 5 a 8 no fluxo contínuo de vídeo normal. Entretanto, as imagens correspondentes no fluxo contí- nuo de vídeo de recuperação não têm erros de perda de pacote, e então as imagens de 5 a 8 do fluxo contínuo de vídeo de recuperação são selecionadas para ser mostradas.

Em uma modalidade alternativa, em vez de transmitir o fluxo contínuo de vídeo du- plicado ou um fluxo contínuo de vídeo de qualidade inferior, pacotes de paridade gerados por um código de correção antecipada de erros de pacote-cruzado (FEC) são transmitidos para o grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Um código FEC é aplicado aos pacotes de dados de vídeo para gerar os pacotes de paridade. O fluxo contínuo de pacotes de vídeo e o fluxo contínuo de pacotes de paridade são difundidos seletivamente com um deslocamento no tempo para grupos de difusão seletiva IP diferentes, isto é, difusão escalo- nada do fluxo contínuo de vídeo e do fluxo contínuo de paridade para diversidade temporal.

A figura 8a é um fluxograma de uma implementação transmissor/servidor exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes IP sem fio usando os pacotes de paridade FEC no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. Dados da seqüência de vídeo não comprimidos são recebidos e codificados/transcodificados/comprimidos em 805. Os dados da seqüência de vídeo codificados/transcodificados/comprimidos são empacotados e o ca- beçalho do pacote é adicionado em 810. Os dados da seqüência de vídeo codifica- dos/transcodificados/comprimidos empacotados são, então, codificados FEC em 815 para formar pacotes de paridade FEC. Os códigos FEC são aplicados através de pacotes de ví- deo para gerar os pacotes de paridade. O cabeçalho é adicionado nos pacotes FEC que contêm informação FEC. O cabeçalho relacionado ao FEC extra pode ser também adiciona- do aos pacotes de dados de vídeo dependendo do esquema de codificação FEC. Os paco- tes de dados de vídeo são, então, transmitidos/difundidos seletivamente para um grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de vídeo normal) em 825. Os pacotes de pari- dade são armazenados em 820 para uma defasagem no tempo Td. Os pacotes de paridade FEC são transmitidos/difundidos seletivamente para um outro grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva atrasado/de recuperação) em 825 depois de um atra- so/deslocamento no tempo Td.

A figura 8b é um diagrama esquemático de uma implementação transmis- sor/servidor exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes IP sem fio usando os pacotes de paridade FEC no grupo de difusão seletiva IP de recuperação atrasada. O codifica- dor/transcodificador/compressor de vídeo 830 recebe dados da seqüência de vídeo des- comprimidos e codifica/transcodifica/comprime os dados da seqüência de vídeo descompri- midos. Os dados da seqüência de vídeo codificados/transcodificados/comprimidos são co- municados ao empacotador 835, que empacota os dados da seqüência de vídeo codifica- dos/transcodificados/comprimidos para formar pacotes de dados e adicionar o cabeçalho de pacote. Os dados da seqüência de vídeo codificados/transcodificados/comprimidos empaco- tados são, então, comunicados ao codificador FEC 840 para formar pacotes de paridade. O codificador FEC é colocado depois do empacotamento, mas antes da pilha de protocolo 850. Os códigos FEC são aplicados através dos pacotes de vídeo para gerar os pacotes de paridade. O cabeçalho é adicionado nos pacotes de FEC contendo informação FEC. O ca- beçalho relacionado FEC pode ser adicionado também aos pacotes de dados de vídeo de- pendendo do esquema de codificação FEC. Os pacotes de dados de vídeo são transmiti- dos/difundidos seletivamente para um grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de vídeo normal) através da pilha de protocolo 850 e da interface Ethernet/WLAN 855. A pilha de protocolo 850 inclui pelo menos camada UDP 850a e camada IP 850b. Os pacotes de paridade são armazenados no armazenamento temporário de atraso 845 para uma defa- sagem no tempo Td. Os pacotes de paridade FEC são transmitidos/difundidos seletivamente para um outro grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva atrasado/de recupera- ção) por meio da pilha de protocolo 850 e interface de Ethernet/WLAN 855 depois de um atraso/deslocamento no tempo Td. Os componentes descritos aqui podem ser hardware, software ou software embarcado, ou qualquer combinação deles, incluindo RISC, ASIC e/ou FPGA.

A figura 9 é um exemplo de codificação cruzada de pacotes de acordo com os prin- cípios da presente invenção. Como mostrado na figura 9, K pacotes de vídeo são agrupa- dos, e o código (N1K) de Reed-Salomon (RS) é aplicado ao grupo de pacotes para gerar N-K pacotes de paridade. O cabeçalho é adicionado aos pacotes FEC contendo informação FEC incluindo quais pacotes de vídeo este pacote FEC protege. O cabeçalho relacionado FEC pode ser adicionado também aos pacotes de vídeo dependendo do esquema de codificação FEC. Os pacotes de dados de vídeo são transmitidos para um grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva de vídeo normal) por meio da pilha UDP/IP e interface Ethernet. Os pacotes de paridade são, então, armazenados em um armazenamento temporário de atraso para uma defasagem no tempo Td. Os pacotes de paridade FEC são transmitidos para um outro grupo de difusão seletiva IP (grupo de difusão seletiva atrasado/de recupera- ção) por meio da UDP/IP e interface Ethernet depois de um atraso/deslocamento no tempo Td.

A figura 10a é um fluxograma de uma implementação receptor/dispositivo móvel exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes sem fio com base em IP usando os paco- tes de paridade FEC no grupo de difusão seletiva atrasado/de recuperação. Pacotes de da- dos de vídeo normais contendo dados da seqüência de vídeo e os pacotes de paridade a- trasados são recebidos de grupos de difusão seletiva diferentes em 1005. Eles são separa- dos em pacotes de vídeo e pacotes de paridade em 1010. Os pacotes de dados de vídeo recebidos são armazenados èm 1015. Os pacotes de vídeo e de paridade errados são des- cartados pela camada de ligação (interface WLAN). A decodificação por apagamento FEC é realizada em 1020. As posições dos pacotes de dados de vídeo ou dos pacotes de paridade são detectadas através do número de seqüência no cabeçalho de pacote pelo processo de decodificação por apagamento FEC. O cabeçalho FEC nos pacotes de paridade e/ou nos pacotes de dados de vídeo é usado para determinar a informação de bloco FEC. Com o código (N,K) RS, contanto que qualquer K ou mais pacotes dos N pacotes no bloco de códi- go FEC (independentemente se são pacotes de dados de vídeo ou dos pacotes de parida- de) sejam corretamente recebidos, o processo de decodificação por apagamento FEC pode reconstruir os pacotes de vídeo originais/normais. O processo de decodificação por apaga- mento FEC é um processo reverso do processo de codificação FEC, que é executado atra- vés dos pacotes com um símbolo de cada pacote para constituir-se de palavra código. Os pacotes de dados de vídeo decodificados por apagamento FEC são desempacotados em 1025. Os pacotes de dados de vídeo desempacotados são, então, decodificados em vídeo em 1030 para produzir vídeo decodificado para ser mostrado.

Uma modalidade utiliza um código RS com metade da taxa. Para o código RS com decodificação por apagamento, cada pacote de paridade pode recuperar qualquer um paco- te perdido no bloco de código. Quando um código RS com metade de taxa (N,K) (N=2K) é aplicado aos pacotes de vídeo, isso gera K pacotes de paridade. Com o código RS com me- tade de taxa, mesmo se os pacotes de dados de vídeo forem completamente perdidos con- secutivamente durante a transferência, os pacotes de dados perdidos podem ser recupera- dos dos pacotes sozinhos de paridade correspondentes. Neste sentido, o fluxo contínuo de pacotes de paridade gerado pelo código RS com metade da taxa é uma alternativa para o fluxo contínuo de pacotes de vídeo original (normal). Deve-se perceber que ao lado dos có- digos Reed-Solomon (RS), outros códigos FEC também podem ser usados para gerar paco- tes de paridade.

A figura 10b é um diagrama esquemático de uma implementação recep- tor/dispositivo móvel exemplar para difusão seletiva de vídeo em redes, sem fio baseadas em IP usando os pacotes de paridade FEC no grupo de difusão seletiva atrasado/de recupe- ração. Pacotes de dados de vídeo normais e os pacotes de paridade atrasados são recebi- dos de diferentes grupos de difusão seletiva na interface WLAN/Ethernet 1035. Eles são separados em pacotes de dados e pacotes de paridade de vídeo pela pilha de protocolo 1040, que inclui pelo menos camada UDP 1040a e camada IP 1040b. Os pacotes de dados de vídeo recebidos são atrasados no armazenamento temporário 1045. O pacotes de vídeo e de paridade com erro são descartados pela camada de ligação (interface WLAN). O módu- lo de decodificação por apagamento FEC 1050 está entre o desempacotamento e a camada UDP. As posições de pacotes de dados ou pacotes de paridade de vídeo perdidos são de- tectadas através do número de seqüência no cabeçalho do pacote pelo módulo de decodifi- cação por apagamento FEC 1050, que é usado para decodificação por apagamento. O ca- beçalho FEC nos pacotes de paridade e/ou nos pacotes de vídeo é usado pelo módulo de decodificação por apagamento FEC 1050 para determinar a informação de bloco FEC. Com o código (N1K) RS, contanto que qualquer K ou mais pacotes dos pacotes N no bloco de código FEC (independentemente se são pacotes de dados de vídeo ou de paridade) sejam corretamente recebidos, o módulo de decodificação por apagamento FEC 1050 pode re- construir os pacotes de dados de vídeo originais (normais). A decodificação por apagamento FEC é um processo reverso do processo de codificação FEC, que é realizado através dos pacotes com um símbolo de cada pacote para consistir a palavra código. Os pacotes de dados de vídeo decodificados por apagamento FEC são comunicados ao desempacotador 1055, que desempacota os pacotes de dados de vídeo. Os pacotes de dados de vídeo de- sempacotados são, então, comunicados ao módulo decodificador de vídeo 1060. Os com- ponentes descritos aqui podem ser hardware, software ou software embarcado, ou qualquer combinação delas, incluindo RISC, ASIC e/ou FPGA.

Se nenhum canal sem fio de retorno do dispositivo móvel para a BS/AP estiver dis- ponível e/ou uma implementação de sistema simples for preferida, a BS/AP pode transmitir sempre o fluxo contínuo de vídeo normal e o fluxo contínuo de recuperação atrasado em uma difusão seletiva em redes sem fio. O receptor/dispositivo móvel recebe ambos os fluxos contínuos sem os solicitar.

Uma outra modalidade é utilizar difusão escalonada para codificação de vídeo em camadas/ampliável. Apenas a camada de base para o codificador ampliável é defasado no tempo usando a presente invenção. Os pacotes de dados de vídeo da camada de base normal são enviados por difusão seletiva no grupo de difusão seletiva normal como descrito anteriormente. Os dados da camada de base duplicados ou seus dados de paridade gera- dos por um decodificador FEC de pacote cruzado são difundidos seletivamente com um a- traso de tempo no grupo de difusão seletiva atrasado. Os pacotes de dados da camada de otimização normais são enviados em um outro grupo de difusão seletiva sem atraso. O có- digo extra associado com o uso de difusão escalonada é assim reduzido. Quando o vídeo normal (tanto o da camada de base quanto o da camada de otimização) é perdido, a cama- da de base recuperada pelos pacotes no grupo de difusão seletiva de recuperação atrasada pode fornecer uma qualidade de vídeo inferior. Isso resulta em uma degradação suave du- rante a transferência entre células.

Deve-se entender que a presente invenção pode ser implementada em várias for- mas de hardware, software, software embarcado, processadores de usos especiais, ou uma combinação deles. Preferivelmente, a presente invenção é implementada como uma combi- nação de hardware e software. Além do mais, o software é implementado preferivelmente como um programa de aplicação tangivelmente incorporada em um dispositivo de armaze- namento de programa. O programa de aplicação pode ser transferido para uma máquina compreendendo qualquer arquitetura apropriada, e executado por ela. Preferivelmente1 a maquina é implementada em uma plataforma de computador com hardware, tais como uma ou mais unidades de processamento (CPU), um memória de acesso aleatório (RAM) e inter- face(s) de entrada/saída (l/O). A plataforma do computador inclui também um sistema ope- racional e códigos de microinstrução. Os vários processos e funções descritos aqui podem tanto ser parte do código de microinstrução quanto parte do programa de aplicação (ou uma combinação deles), que é executado via o sistema operacional. Além disso, vários outros dispositivos periféricos podem ser conectados à plataforma do computador, tais como um dispositivo de armazenamento de dados adicionais e um dispositivo de impressão.

Deve-se entender adicionalmente que, em virtude de alguns dos componentes que constituem o sistema e as etapas do método descritas nas figuras anexas serem implemen- tados preferivelmente em softwares, as reais conexões entre os componentes do sistema (ou as etapas do processo) podem diferir, dependendo da maneira na qual a presente in- venção é programada. Dados os preceitos aqui, versados na técnica poderão contemplar estas e outras implementações ou configurações similares da presente invenção.

Claims

1. Método para recuperar perda de um primeiro pacote de dados, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito método compreende: detectar perda de pacotes de dados; unir um primeiro grupo de difusão seletiva; receber um segundo pacote de dados; e usar o dito segundo pacote de dados para recuperar o dito primeiro pacote de dados que foi perdido, em que a dita etapa de união é realizada quando a perda de pacote de dados é detectada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um de uma cópia do dito primeiro pacote de dados e uma cópia do dito primeiro pacote de dados codificado com uma menor taxa de bits.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um pacote de paridade.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pacote de paridade é um pacote de paridade codificado com correção de erros futuros.

5. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de utilização compreende adicionalmente usar o dito segundo pacote de dados em substituição ao dito primeiro pacote de dados perdido.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de utilização compreende adicionalmente realizar decodificação por apagamento para recuperar o dito primeiro pacote de dados perdido.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de união é realizada quando um dispositivo móvel tem as tarefas transferidas de um primeiro ponto de acesso para um segundo ponto de acesso.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que um ponto de acesso é uma estação base.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva quando o dito segundo pacote de dados correspondente ao dito primeiro pacote de dados perdido tiver sido recebido.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é deslocado no tempo com uma defasagem de tempo predeterminada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita defasagem de tempo predeterminada é maior que um de uma duração de transferência de controle entre células esperada e uma duração de transferência de controle entre células máxima.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a solicitação para unir o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita a uma de uma estação base e um ponto de acesso, e uma solicitação correspondente para deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita a uma da dita estação base e do dito ponto de acesso.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma solicitação para unir o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita para uma chave Ethernet, e uma solicitação correspondente para deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita para a dita chave Ethernet.

14. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: unir um segundo grupo de difusão seletiva; receber o dito primeiro pacote de dados; separar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; executar deteção de erro no dito primeiro pacote de dados e no dito segundo pacote de dados; armazenar o dito primeiro pacote de dados; selecionar um do dito primeiro pacote de dados e do dito segundo pacote de dados; desempacotar o dito pacote de dados selecionado; e decodificar o dito pacote de dados desempacotado selecionado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de execução compreende adicionalmente reconhecer intervalos nos números de seqüência de pacote recebidos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: unir um segundo grupo de difusão seletiva; receber o dito primeiro pacote de dados; separar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; executar deteção de erro no dito primeiro pacote de dados e no dito segundo pacote de dados; desempacotar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; decodificar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; armazenar o dito primeiro pacote de dados decodificado e o dito segundo pacote de dados decodificado; e selecionar um do dito primeiro pacote de dados decodificado e o dito segundo pacote de dados decodificado.

17. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: unir um segundo grupo de difusão seletiva; receber o dito primeiro pacote de dados e o dito pacote de paridade; separar o dito primeiro pacote de dados e o dito pacote de paridade; armazenar o dito primeiro pacote de dados; executar decodificação por apagamento com correção de erro futuro no dito primeiro pacote de dados e no dito pacote de paridade para obter primeiro pacote de dados recuperado; desempacotar o dito primeiro pacote de dados recuperado; e decodificar o dito primeiro pacote de dados recuperado.

18. Aparelho para recuperar perda de um primeiro pacote de dados, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: meios para detectar perda de pacotes de dados; meios para unir um primeiro grupo de difusão seletiva; meios para receber um segundo pacote de dados; e meios para usar o dito segundo pacote de dados para recuperar o dito primeiro pacote de dados que foi perdido, em que os ditos meios para unir são realizados quando perda de pacote de dados é detectada.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um de uma cópia do dito primeiro pacote de dados e uma cópia do dito primeiro pacote de dados codificado com uma menor taxa de bits.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um pacote de paridade.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios para usar compreendem adicionalmente meios para usar o dito segundo pacote de dados em substituição ao dito primeiro pacote de dados perdido.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios para usar compreende adicionalmente meios para executar decodificação por apagamento para recuperar o dito primeiro pacote de dados perdido.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios para unir são realizados quando um dispositivo móvel é transferido de uma primeira estação base para uma segunda estação base.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente meios para deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva quando o dito segundo pacote de dados correspondente ao dito primeiro pacote de dados perdido tiver sido recebido.

25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é deslocado no tempo com uma defasagem no tempo predeterminada.

26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a solicitação para unir o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita a uma de uma estação base e um ponto de acesso, e uma solicitação correspondente para deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita a uma da dita estação base e do dito ponto de acesso.

27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a solicitação para unir o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita para uma chave Ethernet, e uma solicitação correspondente para deixar o dito primeiro grupo de difusão seletiva é feita para a dita chave Ethernet.

28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: meios para unir um segundo grupo de difusão seletiva; meios para receber o dito primeiro pacote de dados; meios para separar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para executar deteção de erro no dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para armazenar o dito primeiro pacote de dados; meios para selecionar um do dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para desempacotar o dito pacote de dados selecionado; e meios para decodificar o dito pacote de dados desempacotado selecionado.

29. Aparelho, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios para executar compreendem adicionalmente meios para reconhecer intervalos nos números de seqüência de pacote recebidos.

30. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: meios para unir um segundo grupo de difusão seletiva; meios para receber o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para separar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para executar deteção de erro no dito primeiro pacote de dados e no dito segundo pacote de dados; meios para desempacotar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para decodificar o dito primeiro pacote de dados e o dito segundo pacote de dados; meios para armazenar o dito primeiro pacote de dados decodificado e o dito segundo pacote de dados decodificado; e meios para selecionar um do dito primeiro pacote de dados decodificado e do dito segundo pacote de dados decodificado.

31. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: meios para unir um segundo grupo de difusão seletiva; meios para receber o dito primeiro pacote de dados e o dito pacote de paridade; meios para separar o dito primeiro pacote de dados e o dito pacote de paridade; meios para armazenar o dito primeiro pacote de dados; meios para executar decodificação por apagamento com correção de erro futuro no dito primeiro pacote de dados e no dito pacote de paridade para obter o dito primeiro pacote de dados recuperado; meios para desempacotar o dito primeiro pacote de dados recuperado; e meios para decodificar o dito primeiro pacote de dados recuperado.

32. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito aparelho é um dispositivo móvel.

33. Método para difusão escalonada, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito método compreende: codificar e comprimir uma primeira seqüência de dados; empacotar a dita seqüência de dados codificados comprimidos para formar um primeiro pacote de dados; difundir seletivamente o dito primeiro pacote de dados para um primeiro grupo de difusão seletiva; gerar um segunda seqüência de dados relacionada à dita primeira seqüência de dados; empacotar a dita segunda seqüência de dados para formar um segundo pacote de dados; difundir seletivamente o dito segundo pacote de dados atrasado com uma defasagem de tempo para um segundo grupo de difusão seletiva.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar um cabeçalho de pacote no dito primeiro pacote de dados.

35. Método, de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita defasagem de tempo é predeterminada.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita defasagem de tempo predeterminada é maior que um de uma duração de transferência de controle esperada e uma duração de transferência de controle máxima.

37. Método, de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um de uma cópia do dito primeiro pacote de dados e uma cópia do dito primeiro pacote de dados codificado com uma menor taxa de bits.

38. Método, de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo pacote de dados é um pacote de paridade.