CN101938439B - 移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法，包括：对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据，并生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中并传送。本发明同时公开了一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置。本发明的扩展复用帧为用户终端提供更佳的数据服务质量，提升了移动多媒体广播系统中业务服务质量，并充分利用了移动多媒体广播系统中复用帧资源。
Description
技术领域
本发明涉及复用数据的传送技术，尤其涉及一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法与装置。
背景技术
随着通信技术的发展，移动多媒体广播技术的应用越来越广。目前，中国移动多媒体广播系统(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)规定了在广播业务频率范围内，移动多媒体广播系统广播信道传输信号的帧结构、信道编码和调制等。CMMB标准《移动多媒体广播第2部分：复用》中规定，采用复用子帧来封装视频、音频等流媒体数据，进行传送。
广播电视行业标准CMMB信道调制规范GY/T220.1中定义了CMMB采用正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术进行信道编码。图1为CMMB信道帧的组成结构示意图，如图1所示，一个CMMB信道帧分为40个时隙，每个时隙为25ms，一个复用帧可以任意占用一个或多个时隙，复用帧由复用帧标识MF_ID进行标识，MF_ID等于0时代表控制信道复用帧，不等于0的为普通复用帧。时隙0传输复用帧的控制信息，也即控制信息复用帧，控制信息复用帧由帧头和控制信息表组成。一个复用帧由复用帧头、复用帧净荷和填充组成，各种业务数据均在复用净荷中承载。复用帧净荷又分为多个复用子帧，每个复用子帧用于传输一个业务。每个复用子帧由复用子帧头和载荷组成，载荷又由段组成，段分为音频段、视频段和数据段，分别承载业务的视频数据、音频数据和其他数据。
移动多媒体广播系统在进行无线数据传输过程中，由于噪声的干扰将引起信号的变形和失真。CMMB标准中在物理层采用信道编码来改善系统性能，但在强干扰和低信噪比的情况下，由于纠错能力的限制，不可能恢复所有错误码元。这种情况下，复用层接收到的数据就可能含有错误。所以需要对传输的数据采取一些额外的保护措施，如进行前向纠错(FEC，Forward ErrorCorrection)运算而生成传输数据的冗余保护数据等。
现有的误码恢复技术中，通常采用固定的FEC算法，冗余数据和原始数据长度、位置固定。复用帧结构中若采取原数据冗余数据绑定的方式传输，这将会打破复用帧结构的完整性，使得扩展性较差。对于位置、长度不固定且分散分布的原数据的冗余数据进行传输时，所构造的复用帧结构将是不确定的，将导致UE无法准确地解码复用帧中的复用数据。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法与装置，能通过与现有的复用帧兼容的扩展复用帧承载复用数据，从而保证用户终端更准确地接收复用数据。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法，包括：
对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据，并生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；以及
将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中并传送。
优选地，所述方法还包括：
将所述复用数据按数据类型分成各复用源数据块，对至少一个复用源数据块进行增强保护运算而生成所述复用源数据块的增强数据；所述描述信息为进行增强保护运算的至少一个复用源数据块及其增强数据块的描述信息。
优选地，所述至少一个复用源数据块的描述信息包括对所述复用源数据块所采用的增强保护运算的算法信息、所述复用源数据块对应的增强数据块的位置信息、所述复用源数据块的位置信息。
优选地，所述复用数据、增强数据的描述信息中还包括描述信息头，所述描述信息头包括所述增强数据的描述信息的数量信息、结束位置信息。
优选地，所述增强保护运算包括前向纠错FEC运算或可伸缩性视频编码SVC运算。
优选地，承载所述描述信息的复用帧中还包括是否承载所述描述信息的指示信息。
一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置，包括：
运算单元，用于对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据；
生成单元，用于生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；
承载单元，用于将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中；以及
传送单元，用于传送所述复用帧。
优选地，所述装置还包括：
划分单元，用于将所述复用数据按数据类型分成各复用源数据块；所述运算单元对至少一个复用源数据块进行增强保护运算而生成所述复用源数据块的增强数据；所述描述信息为进行增强保护运算的至少一个复用源数据块及其增强数据块的描述信息。
优选地，所述至少一个复用源数据块的描述信息包括对所述复用源数据块所采用的增强保护运算的算法信息、所述复用源数据块对应的增强数据块的位置信息、所述复用源数据块的位置信息。
优选地，所述运算单元采用的增强保护运算包括前向纠错FEC运算或可伸缩性视频编码SVC运算。
本发明中，在对复用数据进行增强保护运算后，为复用数据及其增强数据生成描述信息，将复用数据、增强数据以及描述信息一起承载于复用帧中，通过描述信息将复用数据及其增强数据之间的对应关系、各自的位置信息均传送至用户终端，用户终端接收到复用帧后，根据复用帧中的描述信息接收复用数据，在复用数据产生误码时根据复用数据的增强数据对误码数据进行恢复，或者，根据用户终端对视频数据的处理能力，接收增强数据以为用户提供更佳的视频数据。本发明的扩展复用帧为用户终端提供更佳的数据服务质量，提升了移动多媒体广播系统中业务服务质量，并充分利用了移动多媒体广播系统中复用帧资源。
附图说明
图1为CMMB信道帧的组成结构示意图；
图2为本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法的流程图；
图3为本发明复用帧中描述信息的结构示意图；
图4为本发明扩展复用帧的结构示意图；
图5为本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送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：在对复用数据进行增强保护运算后，为复用数据及其增强数据生成描述信息，将复用数据、增强数据以及描述信息一起承载于复用帧中，通过描述信息将复用数据及其增强数据之间的对应关系、各自的位置信息均传送至用户终端，用户终端接收到复用帧后，根据复用帧中的描述信息接收复用数据，在复用数据产生误码时根据复用数据的增强数据对误码数据进行恢复，或者，根据用户终端对视频数据的处理能力，接收增强数据以为用户提供更佳的视频数据。本发明的扩展复用帧为用户终端提供更佳的数据服务质量，提升了移动多媒体广播系统中业务服务质量，并充分利用了移动多媒体广播系统中复用帧资源。
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。
图2为本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法的流程图，如图2所示，本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法包括以下步骤：
步骤201：对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据，并生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息。
这里，增强保护运算主要是指FEC运算及可伸缩性视频编码(SVC，ScalableVideo Coding)运算，其中，FEC运算的对象是所有的复用数据，而SVC运算的对象仅仅是视频码流数据。由于FEC运算及SVC运算均为成熟的运算方法，这里不再赘述其细节。
以下以FEC运算为例对本发明的技术方案进行阐述，SVC运算的实现方式与FEC运算的实现方式完全相同。
将需要保护的复用帧数据按数据类型进行分块，例如，可按视频数据、音频数据及普通数据等进行分块，或者按复用帧帧头、所承载的复用数据是否为控制信息等进行分类。按照所选择的FEC运算算法逐块计算冗余增强数据。图3为本发明复用帧中描述信息的结构示意图，如图3所示，本发明对数据块进行FEC运算后，得到复用源数据块的冗余增强数据信息，为各复用源数据块及其冗余增强数据生成描述信息，如图3所示，复用源数据块及其冗余增强数据的描述信息包括类型信息、所采用的FEC运算的参数信息、冗余增强数据的偏移地址信息、源数据偏移地址信息、源数据长度信息以及CRC8的校验信息，其中，类型信息为对数据块所使用的FEC运算的类型信息，包括海明编码(Hamming Code)、里德-所罗门码(RS，Reed-Solomon Code)、低密度奇偶校验码(LDPC，Low Density Parity Check Code)等FEC算法，所采用的FEC运算的参数信息即为该FEC算法所选用的参数等。也可以通过设置算法及其参数与对应码字的关系来指示发送端所选用的FEC算法，4位的值1代表FEC的RS(240，192)的冗余算法。冗余增强数据的偏移地址信息、源数据偏移地址信息、源数据长度信息描述了复用源数据块的在复用帧中的位置信息，以通知用户终端在复用帧的什么位置接收对应的数据，以在所接收复用数据出现误码时对数据进行冗余保护。而CRC校验位则是对传送的这些描述信息是否有错误的校验码，在没有错误时所传送的这些描述信息才是可靠的。本发明中，对于每个进行FEC运算的数据块，为其生成图3中的相应的数据块的描述信息，以使用户终端能根据这些描述信息正确接收这些复用数据，描述信息能使用户终端正确接收复用源数据块的增强数据，以在数据块出现误码时，通过增强数据恢复这些数据块的误码，从而正确解码数据块。
各数据块的描述信息封装于一起，即组成了图3中的增强数据的描述信息。如图3所示，增强数据的描述信息还包括有一个描述信息头，描述了冗余增强数据的类型、结束标志(F)等等，R为保留位。
将每个数据块的冗余增强数据描述信息按照固定的长度封装于图3所示的结构中。每个冗余增强数据描述信息采用固定的结构，即承载七个数据块的描述信息，每个数据块的描述信息的大小也是固定的，每个描述信息所包括的数据块的描述信息最多能承载七个数据块，不足的部分则填上固定长度的0，以凑齐固定大小的字节。对每个冗余增强数据描述信息还可再做FEC保护，以确保该描述信息的传送正确。
步骤202：将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中并传送。
图4为本发明扩展复用帧的结构示意图，如图4所示，复用帧中包括复用帧头和复用子帧，其中，复用子帧中复用数据的冗余增强数据承载在该复用子帧的后面，即承载在复用子帧填充部分的后面，冗余增强数据的描述信息承载在冗余增强数据的后面，最后部分为该复用子帧的约定参数，约定参数的信息为：标志位(标识是否有增强数据)、描述信息段数、描述信息固定长度等信息。
如图4所示，由于复用子帧的结构与现有的结构完全相同，不同的是在复用子帧扩展增加复用子帧中复用数据的冗余增强数据以及其描述信息，本发明中，在复用帧的帧尾的固定位置，还设置标志字段以标识是否为扩展复用帧结构，标志字段本身可以施加容错保护。如果是未扩展的复用帧，则与现有的复用帧结构完全相同。本发明的扩展复用帧，与现有的复用帧是完全兼容的。
在接收端，接收到扩展复用帧后，在传输错误时就可以实施错误恢复。首先检查帧尾的标志字段，确定是当前复用帧否为扩展复用帧。是时，在复用子帧中承载的复用数据出现误码时，利用冗余增强数据进行信息恢复保护操作。首先解析整体冗余数据描述信息，解析出各个类型的冗余增强数据块数，分别解析出每个块冗余增强数据的位置信息、原数据位置信息、FEC算法信息等等。用对应的FEC等算法的解码方法对冗余增强数据进行解码，从而恢复出复用帧中丢失的数据。由于受FEC算法等措施保护的重要数据相对于普通数据的保护强度更高，其恢复的概率就越高，整个多媒体广播系统的传输效率以及容错性就得到了提升。
图5为本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置的组成结构示意图，如图5所示，本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置包括运算单元50、生成单元51、承载单元52和传送单元53，其中，运算单元50用于对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据；生成单元51用于生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；承载单元52用于将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中；传送单元53用于传送所述复用帧。
如图5所示，本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置还包括划分单元54，用于将所述复用数据按数据类型分成各复用源数据块；运算单元50对至少一个复用源数据块进行增强保护运算而生成所述复用源数据块的增强数据；所述描述信息为进行增强保护运算的至少一个复用源数据块及其增强数据块的描述信息。所述至少一个复用源数据块的描述信息包括对所述复用源数据块所采用的增强保护运算的算法信息、所述复用源数据块对应的增强数据块的位置信息、所述复用源数据块的位置信息。运算单元50采用的增强保护运算包括前向纠错FEC运算或可伸缩性视频编码SVC运算。
本领域技术人员应当理解，图5所示的划分单元54并非实现本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置的必要部件，仅是为优化本发明移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置而设置的。图5所示的移动多媒体广播系统中复用数据的传送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5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 (8)
1.一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送方法，其特征在于，包括：
对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据，并生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；以及
将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中并传送；其中，复用子帧中增强数据承载在复用子帧填充部分的后面，增强数据的描述信息承载在增强数据的后面，最后部分为该复用子帧的约定参数，约定参数的信息为：标志位、描述信息段数、描述信息固定长度的信息；
将所述复用数据按数据类型分成各复用源数据块，对至少一个复用源数据块进行增强保护运算而生成所述复用源数据块的增强数据；所述描述信息为进行增强保护运算的至少一个复用源数据块及其增强数据块的描述信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个复用源数据块的描述信息包括对所述复用源数据块所采用的增强保护运算的算法信息、所述复用源数据块对应的增强数据块的位置信息、所述复用源数据块的位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述复用数据、增强数据的描述信息中还包括描述信息头，所述描述信息头包括所述增强数据的描述信息的数量信息、结束位置信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述增强保护运算包括前向纠错FEC运算或可伸缩性视频编码SVC运算。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，承载所述描述信息的复用帧中还包括是否承载所述描述信息的指示信息。
6.一种移动多媒体广播系统中复用数据的传送装置，其特征在于，包括：
运算单元，用于对复用数据进行增强保护运算而生成增强数据；
生成单元，用于生成所述复用数据、增强数据的描述信息，所述描述信息至少包括所述增强数据的位置信息、所述复用数据的位置信息、所述复用数据与所述增强数据的关系信息；
承载单元，用于将所述复用数据、增强数据以及所述描述信息承载于复用帧中；其中，复用子帧中增强数据承载在复用子帧填充部分的后面，增强数据的描述信息承载在增强数据的后面，最后部分为该复用子帧的约定参数，约定参数的信息为：标志位、描述信息段数、描述信息固定长度的信息；以及
传送单元，用于传送所述复用帧；
划分单元，用于将所述复用数据按数据类型分成各复用源数据块；所述运算单元对至少一个复用源数据块进行增强保护运算而生成所述复用源数据块的增强数据；所述描述信息为进行增强保护运算的至少一个复用源数据块及其增强数据块的描述信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个复用源数据块的描述信息包括对所述复用源数据块所采用的增强保护运算的算法信息、所述复用源数据块对应的增强数据块的位置信息、所述复用源数据块的位置信息。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述运算单元采用的增强保护运算包括前向纠错FEC运算或可伸缩性视频编码SVC运算。
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