CN101931492A - 数据块前向纠错算法的确定方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据块前向纠错算法的确定方法，包括：对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法，并根据所述数据块的大小确定所选择FEC算法中的运算参数。本发明同时公开了一种数据块前向纠错算法的确定装置，包括：选择单元，用于在对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法；确定单元，用于根据所述数据块的大小确定所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。本发明提高了信道的利用率，更充分地利用了系统资源。

Description

数据块前向纠错算法的确定方法与装置
技术领域
本发明涉及数据块编码技术，尤其涉及一种数据块前向纠错(FEC，Forward Error Correction)算法的确定方法与装置。
背景技术
为了解决数据在信道的传输中存在的误码和丢包问题，通信传输系统通常采用重传机制和FEC来解决该问题。但在时延要求严格、重传受限的通信环境中，特别是单向通信环境中，如广播通信，由于没有响应消息，重传的方式将不能实施。FEC应用中常用纠错码运算有海明码(Hamming Code)、里德-所罗门码(RS，Reed-Solomon Code)、低密度奇偶校验码(LDPC，Low Densitv Paritv Check Code)等，其实现原理简单描述如下：发送端获取用户要发送的数据块K个字节，并由该数据块生成R个字节的FEC校验码，然后将数据块和FEC校验码组成的一个N字节的FEC码字(N＝K+R)，通过传输信道发送该FEC码字；接收端通过传输信道获取FEC码字，然后通过FEC校验码来验证及纠正所传输的用户数据，以保证用户数据正确性。在FEC应用中通常采用固定长度的码字，如果数据不足K个字节时，则采用填充“0”字符补齐的方法来补足K字节，生成R个字节FEC校验码，由于填充字符是无益的数据，这将导致FEC校验码的浪费，对接收终端而言，对填充码字的处理也是一些无用运算，造成接收终端侧处理资源的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据块前向纠错算法的确定方法与装置，能通过FEC编码算法的选择节约承载资源。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种数据块前向纠错算法的确定方法，包括：
对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法，并根据所述数据块的大小确定所选择FEC算法中的运算参数。
优选地，所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、里德-所罗门RS码冗余纠错算法、低密度奇偶校验码LDPC冗余纠错算法。
优选地，所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。
优选地，为所述数据块选择相应的FEC算法，包括：
为所述数据块选择生成FEC校验码的字节数最小的FEC算法。
优选地，确定所选择FEC算法中的运算参数，包括：
将生成FEC校验码的字节数最小的运算参数确定为运算所述数据块FEC算法中的运算参数。
优选地，所述方法还包括：
为所述数据块选择的FEC算法及其运算参数随编码后的所述数据块一起被传送。
一种数据块前向纠错算法的确定装置，包括：
选择单元，用于在对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法；以及
确定单元，用于根据所述数据块的大小确定所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。
优选地，所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、RS码冗余纠错算法、LDPC冗余纠错算法；所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。
优选地，所述装置还包括：
编码单元，用于对所述数据块按所述选择单元所选择的FEC算法及所述确定单元所确定的运算参数对所述数据块进行编码；以及
传输单元，用于传送编码后的数据块以及所述数据块所采用的FEC算法及运算参数。
优选地，所述选择单元为所述数据块选择生成FEC校验码的字节数最小的FEC算法；所述确定单元将生成FEC校验码的字节数最小的运算参数确定为所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。
本发明中，在对待传输的数据块进行FEC编码时，根据数据块的大小选择FEC编码的运算方式，并根据数据块的大小为所选择的FEC运算确定运算参数，按所选择的FEC运算及所确定的运算参数对数据块进行FEC编码，在传送所编码数据块时一并传送所采用的FEC运算及运算参数。本发明提高了信道的利用率，更充分地利用了系统资源，终端利用FEC运算及运算参数能更快地对误码数据进行恢复。
附图说明
图1为本发明数据块前向纠错算法的确定方法的流程图；
图2为本发明数据块前向纠错算法的确定装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：在对待传输的数据块进行FEC编码时，根据数据块的大小选择FEC编码的运算方式，并根据数据块的大小为所选择的FEC运算确定运算参数，按所选择的FEC运算及所确定的运算参数对数据块进行FEC编码，在传送所编码数据块时一并传送所采用的FEC运算及运算参数。本发明提高了信道的利用率，更充分地利用了系统资源，终端利用FEC运算及运算参数能更快地对误码数据进行恢复。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明以中国移动多媒体广播系统(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)中的数据块编码为例，进一步阐明本发明的技术方案。
图1为本发明数据块前向纠错算法的确定方法的流程图，如图1所示，本发明数据块前向纠错算法的确定方法包括以下步骤：
步骤101：输入待进行FEC编码运算的源数据。
在CMMB应用中，同一视频业务的音频基本流、视频基本流和数据流封装在同一复用子帧中，复用子帧作为复用帧的净荷被封装在复用帧中，然后放到广播信道上传送。假设步骤101中的源数据为视频流数据。
步骤102：根据一定条件，将源数据划分为若干数据块。
仍以前述的视频流数据为例，将复用帧划分为复用帧头、复用子帧头、视频段头、描述信息、音频段等数据块，并为其分配冗余保护的优先级。一定条件是指的按数据类型、重要性进行数据块的划分。例如，视频流、音频流及描述数据需划分为不同的数据块，承载这些数据的复用子帧也不同。而一些控制信息、指示信息等较重要的数据划分为不同的数据块，以复用帧头或专门的控制信息复用帧来承载。
步骤103：选择需要保护的数据块，根据数据块大小，选择生成码字最少的FEC算法。
对于上述数据块，根据数据块优先级，决定数据块的保护强度；对于给定的保护强度，有若干FEC算法可选，根据保护强度和数据块大小，选择满足保护强度要求的、生成码字最有效率的FEC算法。所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、RS码冗余纠错算法、LDPC冗余纠错算法；所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。
设某段需要施加FEC保护的数据长度为L，需要施加的保护强度为x，有满足该保护强度的算法a、b、c可选。由于数据长度L比较小，运用这些算法来做计算时需要填充字符“0”，这些算法中算法a所需填充字符“0”最少，生成的FEC保护码字最少，则选择算法a作为数据块的FEC算法。
为数据块选择FEC算法后，将填充字符“0”最少的运算参数作为选择FEC算法的运算参数。
FEC算法，也可以是一种具体FEC算法的参数变换，可参见以下RS码示例。
设纠错率达到25％以上的FEC算法有RS(240，112)，RS(160，80)，CMMB复用帧头、复用子帧头和视频段头都需要使用该保护强度的FEC算法。如果CMMB复用帧头、复用子帧头和视频段头的长度在80～112字节之间，选用RS(240，112)生成码字最有效率。如果CMMB复用帧头、复用子帧头和视频段头的长度在60～80字节之间，选用RS(160，80)生成码字最有效率。
上述算法中的数字，为对应FEC算法的参数。
步骤104：对选定数据块，应用选定FEC算法，生成FEC校验码。对于上述各数据块，根据所选择的FEC算法，生成FEC校验码。
步骤105：判断是否完成所有数据块的FEC编码，如果是则执行步骤106，否则返回步骤103。
步骤106：将源数据块、FEC保护数据，以及对各数据块实施FEC保护所用的算法及参数，通过传输信道传送。
将复用帧的源数据、FEC保护数据，以及对各数据块实施FEC保护所用的算法及参数，通过广播信道传送出去。
CMMB系统的接收终端从CMMB广播信道上获取复用帧源数据、FEC保护数据和对各数据块实施FEC保护所用的算法参数后，根据FEC校验码和FEC算法参数，对复用帧中复用帧头、复用子帧头、视频段头、描述信息、音频段等数据块进行查错和纠错。
本发明在对数据同等保护条件下，降低了FEC校验码，节约了带宽，同时降低接收端运算复杂度，提高了数据查错及纠错效率。
图2为本发明数据块前向纠错算法的确定装置的组成结构示意图，如图2所示，本发明数据块前向纠错算法的确定装置包括选择单元20和确定单元21，其中，选择单元20用于在对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法；确定单元21用于根据所述数据块的大小确定所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、RS码冗余纠错算法、LDPC冗余纠错算法；所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。选择单元20为所述数据块选择生成FEC校验码的字节数最小的FEC算法；确定单元21将生成FEC校验码的字节数最小的运算参数确定为所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。
如图2所示，本发明数据块前向纠错算法的确定装置还包括编码单元22和传输单元23，其中，编码单元22用于对所述数据块按选择单元20所选择的FEC算法及确定单元21所确定的运算参数对所述数据块进行编码；传输单元23用于传送编码后的数据块以及所述数据块所采用的FEC算法及运算参数。
本领域技术人员应当理解，图2所示的编码单元22和传输单元23并非实现本发明数据块前向纠错算法的确定装置的必要部件，仅是为优化本发明数据块前向纠错算法的确定装置而设置的。图2所示的数据块前向纠错算法的确定装置适用于CMMB系统侧。
本领域技术人员应当理解，图2所示的数据块前向纠错算法的确定装置中的各处理单元的实现功能可参照前述方法中的相关描述而理解。图2所示装置中各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据块前向纠错算法的确定方法，其特征在于，包括：
对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法，并根据所述数据块的大小确定所选择FEC算法中的运算参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、里德-所罗门RS码冗余纠错算法、低密度奇偶校验码LDPC冗余纠错算法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述数据块选择相应的FEC算法，包括：
为所述数据块选择生成FEC校验码的字节数最小的FEC算法。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，确定所选择FEC算法中的运算参数，包括：
将生成FEC校验码的字节数最小的运算参数确定为运算所述数据块FEC算法中的运算参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
为所述数据块选择的FEC算法及其运算参数随编码后的所述数据块一起被传送。
7.一种数据块前向纠错算法的确定装置，其特征在于，包括：
选择单元，用于在对数据块进行前向纠错FEC运算时，根据所述数据块的大小为所述数据块选择FEC算法；以及
确定单元，用于根据所述数据块的大小确定所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述FEC算法包括：海明码冗余纠错算法、RS码冗余纠错算法、LDPC冗余纠错算法；所述运算参数为待编码数据的字节数和所生成FEC校验码的字节数。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
编码单元，用于对所述数据块按所述选择单元所选择的FEC算法及所述确定单元所确定的运算参数对所述数据块进行编码；以及
传输单元，用于传送编码后的数据块以及所述数据块所采用的FEC算法及运算参数。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择单元为所述数据块选择生成FEC校验码的字节数最小的FEC算法；所述确定单元将生成FEC校验码的字节数最小的运算参数确定为所述选择单元所选择FEC算法中的运算参数。
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