CN101102282A - 一种数据广播业务发送和接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据广播业务发送和接收方法，减少信道传输过程中的误码率。包括：发送时，对需要传输文件分块后，对每一个分块数据进行交织处理和前向纠错编码，将编码后的数据打包成纠错编码数据包，并根据所述纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中并发送；接收时，接收复用帧后从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组，从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包后进行前向纠错解码，对解码得到的数据进行反交织处理得到分块数据并组成完整文件。

Description

一种数据广播业务发送和接收方法
技术领域
本发明涉及移动数据广播技术领域，尤其涉及一种数据广播业务传输方法。
背景技术
近年来，数字移动多媒体广播技术和标准发展迅速，例如欧洲的DVB-H(Digital Video Broadcast Handheld，数字视频广播手持式接收)、美国的MediaFLO(Media Forward Link Only，媒体单一前向链路)和中国的CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，移动多媒体广播)等。
移动多媒体系统可以为其终端用户提供许多视频和音频服务，同时也可以为用户提供多种数据广播业务，如基于文件下载模式的视频片段文件，MP3歌曲各基于实时数据流的业务如交通信息，以及各种基于IP的业务。
CMMB移动多媒体广播采用时分方式发送多媒体广播服务，其广播信道帧的持续时间为1秒，由40个25毫秒时隙组成。一个或多个时隙可以承载一个复用帧封装的数据。在移动多媒体广播的复用帧结构中，复用帧分为复用帧头、复用帧净荷和填充三部分，如图1所示。
如图2所示，复用帧(复用帧0用来传送控制信息)的复用帧净荷由一个或多个复用子帧组成(最多包括15个复用子帧)，每个复用子帧都可以承载一个或者多个多媒体业务或者数据业务。
如图3所示，复用子帧由子帧头、视频段、音频段和数据段组成。其中，数据段包括数据段头和多个数据单元(如图4所示)。
CMMB广播信道是无线的，由于无线信道比较复杂，可能存在较高误码率的情况。在数据广播的文件下载业务中，涉及到文件数据如何传输的问题，在中国专利申请CN200380103791中公开了一种用于数据传输和接收的系统和方法，提出了将文件分片放在RTP(Real-time transport protocol实时传输协议)分组中传送的方法。这种技术应用与类似CMMB无线信道时，由于缺少交织和纠错编码等技术，会造成终端接收数据因为无线信道的误码导致数据大量重传，甚至出现终端因为误码率过高而不能下载文件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数据广播业务发送和接收方法，减少信道传输过程中的误码率。
为了解决上述问题，本发明提供了一种数据广播业务发送方法，包括：对需要传输文件分块后，对每一个分块数据进行交织处理和前向纠错编码，将编码后的数据打包成纠错编码数据包，并根据所述纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中并发送。
进一步地，所述根据纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组是指，将一个或者多个所述纠错编码数据包封装到访问单元中，再将一个或者多个访问单元封装到实时传输协议数据分组中。
进一步地，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中是指，将一个或者多个实时传输协议数据分组封装到复用子帧中的数据单元中。
进一步地，将一个或者多个实时传输协议数据分组封装到复用子帧中的数据单元中采用以下方式中的一种：把实时传输协议数据分组直接封装到复用子帧的数据单元中；把实时传输协议数据分组经过底层封装后放入复用子帧的数据单元。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种数据广播业务接收方法，包括：接收复用帧后从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组，从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包后进行前向纠错解码，对解码得到的数据进行反交织处理得到分块数据并组成完整文件。
进一步地，所述从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包是指，从实时传输协议数据分组中解封装出访问单元，再从访问单元中解封装出数据包。
进一步地，所述从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组是指，从复用子帧的数据单元中解封装出实时传输协议数据分组。
进一步地，对应实时传输协议数据分组封装到复用帧中的方式，直接从数据段的数据单元中得到实时传输协议数据分组或者用对应底层封装方式解封装后得到实时传输协议数据分组。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种数据广播业务发送和接收方法，包括：发送时，对需要传输文件分块后，对每一个分块数据进行交织处理和前向纠错编码，将编码后的数据打包成纠错编码数据包，并根据所述纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中并发送；接收时，接收复用帧后从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组，从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包后进行前向纠错解码，对解码得到的数据进行反交织处理得到分块数据并组成完整文件。
进一步地，所述根据纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组是指，将一个或者多个所述纠错编码数据包封装到访问单元中，再将一个或者多个访问单元封装到实时传输协议数据分组中；所述从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包是指，从实时传输协议数据分组中解封装出访问单元，再从访问单元中解封装出数据包。
采用本发明的方法，可以有效的抵抗信道传输过程中的误码，并充分利用RTP协议的通用性来进行业务的传输，使得终端有效的接收文件类业务。
附图说明
图1是复用帧的结构示意图；
图2是复用帧与复用子帧的结构示意图；
图3是复用子帧的结构示意图；
图4是复用子帧中数据段结构的示意图；
图5是本实施例中数据广播业务发送方法的流程图；
图6是矩阵的交织处理示意图；
图7是交织矩阵的RS编码示意图；
图8是交织矩阵的异或编码示意图；
图9是本实施例中数据广播业务接收方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行说明。
在数据广播的文件下载业务中，文件通常都比较大，大约在几兆至十几兆比特不等。而在CMMB物理信道中，每个物理时隙传送速率与该时隙的信道编码率和RS(Reed-Solomon)编码方式有关，从物理层信道规范可以计算出，每个时隙最高的传送速率为大约为387kbps，多个时隙可以捆绑使用。在实际的运营中，不可能将所有的时隙都分配给一个文件下载用。因此在进行文件传输时，为了适应物理层链路的传输能力，需要对文件进行分块。
CMMB的广播信道为无线信道，无线环境通常比较复杂，容易受各种干扰影响造成信道传输的误码。因此在数据广播文件传输中，采用一些技术来对抗信道传输误码是很必要的。例如交织编码。
如图5所示，数据广播文件的发送方法包括以下步骤：
步骤501，对需要传送的文件数据进行分块；
实际分割文件过程中，可以根据文件长度、块大小等参数确定分块的个数；比如一个1250字节的文件，按照每块300字节，可以分成五块，前四块大小都一样，为300块，最后一块仅为50字节。
步骤502，对每一个分块数据进行交织处理；
对每一个分块文件数据进行交织处理；这样可以抵抗物理信道上的突发错误。交织过程有多种实施例，这里以行入列出为例，如图6所示。分块数据按照从左到右，从上到下的行顺序写满整个矩阵，然后按列读出；其中，实线是文件分块数据的写入顺序，虚线是文件分块数据的读出顺序。对于上述第一步中的最后一块，在写入交织矩阵后，空余的可以采用填充字节，如0XFF填充。
步骤503，对交织后的文件分块数据进行前向纠错编码；
前向纠错编码可以有多种实施例，区别在于各个纠错编码的性能有差别。可以采用RS编码，如图7，按照列顺序进行RS编码；或者LT CODE，或者类似LDPC(Low Density Parity Check，低密度校验)编码方式，如图8，若干个列向量数据异或生成一个编码包。
步骤504，将前向纠错编码后的数据打包成纠错编码数据包，并生成RTP(实时传输协议)数据分组；
纠错编码后的数据包是定长的(根据FEC编码器的设计而定)，是后续各种封装操作的最小单位。封装时，类似视频数据封装到RTP中的AU单元，但是封装的内容不同。将一个或者多个纠错编码包封装到一个AU(Access Unit，访问单元)中，再将一个或者多个AU单元封装到一个RTP分组包中。
在现有的电视节目标准中，实现CA(条件接入)时把视频和音频数据用RTP封装，然后采用IsmaCrypt加扰。数据广播部分也采用RTP封装，可以与现有的CA系统兼容。
步骤505，将RTP数据分组封装到复用帧，并发送。
将一个或者多个RTP数据分组封装到复用子帧中的数据单元中。每个RTP数据分组可以直接封装到复用子帧的数据单元中，即每个RTP数据分组作为一个数据段的数据单元，或者经过另外的底层封装再放入数据段的数据单元，其中底层封装可以有多种形式，比如UDP(User Datagram Protocol用户数据报协议)/IP封装，或者DVB(Digital Video Broadcast数字视频广播)中的GSE(General Stream Encapsulation通用流封装)。
如图9所示，数据广播文件的接收方法包括以下步骤：
步骤901，接收复用帧，从复用帧中解封装出RTP数据分组；
从复用子帧的数据单元中解封装出实时传输协议数据分组。
对应发送过程中RTP数据分组封装到复用帧中方式，直接从数据段的数据单元中得到RTP数据分组或者用对应底层封装方式解封装后得到RTP数据分组。
步骤902，从RTP数据分组中解封装得到数据包；
先从RTP分组中解封装出AU单元，再从AU单元中解封装出数据包。
步骤903，对数据包进行前向纠错解码，得到交织数据；
对应前向纠错编码方式，如RS编码、LT CODE，或者类似LDPC编码方式，进行相应的解码处理。
步骤904，对交织数据进行反交织处理得到分块数据；
步骤905，将得到的分块数据组成完整文件。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种数据广播业务发送方法，其特征在于，对需要传输文件分块后，对每一个分块数据进行交织处理和前向纠错编码，将编码后的数据打包成纠错编码数据包，并根据所述纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中并发送。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组是指，将一个或者多个所述纠错编码数据包封装到访问单元中，再将一个或者多个访问单元封装到实时传输协议数据分组中。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中是指，将一个或者多个实时传输协议数据分组封装到复用子帧中的数据单元中。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，将一个或者多个实时传输协议数据分组封装到复用子帧中的数据单元中采用以下方式中的一种：
把实时传输协议数据分组直接封装到复用子帧的数据单元中；
把实时传输协议数据分组经过底层封装后放入复用子帧的数据单元。
5、一种数据广播业务接收方法，其特征在于，接收复用帧后从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组，从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包后进行前向纠错解码，对解码得到的数据进行反交织处理得到分块数据并组成完整文件。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包是指，从实时传输协议数据分组中解封装出访问单元，再从访问单元中解封装出数据包。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组是指，从复用子帧的数据单元中解封装出实时传输协议数据分组。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，对应实时传输协议数据分组封装到复用帧中的方式，直接从数据段的数据单元中得到实时传输协议数据分组或者用对应底层封装方式解封装后得到实时传输协议数据分组。
9、一种数据广播业务发送和接收方法，其特征在于，发送时，对需要传输文件分块后，对每一个分块数据进行交织处理和前向纠错编码，将编码后的数据打包成纠错编码数据包，并根据所述纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组，将所述实时传输协议数据分组封装到复用帧中并发送；接收时，接收复用帧后从复用帧中解封装出实时传输协议数据分组，从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包后进行前向纠错解码，对解码得到的数据进行反交织处理得到分块数据并组成完整文件。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据纠错编码数据包生成实时传输协议数据分组是指，将一个或者多个所述纠错编码数据包封装到访问单元中，再将一个或者多个访问单元封装到实时传输协议数据分组中；所述从实时传输协议数据分组中解封装得到数据包是指，从实时传输协议数据分组中解封装出访问单元，再从访问单元中解封装出数据包。
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