CN106105076B - 在广播和/或通信系统中生成并恢复分组的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在广播和/或通信系统中用于通过发送设备生成分组的方法，所述方法包括以下步骤：使用由一个或多个源分组组成的源分组块来生成由相同长度的一个或多个源码元组成的第一源码元块；对所述第一源码元块进行前向纠错(FEC)编码操作；生成包含关于构成所述源分组块的每个源分组的信息的第二源码元块；以及通过对所述第二源码元块进行FEC编码操作来生成具有一个或多个恢复码元的第二恢复码元块。

Description

在广播和/或通信系统中生成并恢复分组的方法和设备
技术领域
本公开总体上涉及一种用于在广播和/或通信系统中生成并恢复分组的技术，并且更具体地说，涉及一种用于使用纠错码有效地恢复丢失的分组的设备和方法。
背景技术
由于内容消费趋势的变化和大容量内容(诸如高清晰度(HD)内容和超高清晰度(UHD)内容)的增加，数据拥塞在通信系统中的网络上变得严重。因此，由信号发送器(例如，主机A)发送的内容并未正常到达信号接收器(例如，主机B)处，并且所发送的内容的全部或部分在路由上丢失。
一般而言，数据以分组进行发送，并且因此数据丢失在发送分组单元中发生。因此，一旦在网络上丢失发送分组，信号接收器就未能接收到丢失的发送分组，并且因此不知道丢失的发送分组中所包括的数据，从而导致各种类型的用户不便，包括音频质量降级、视频质量降级、屏幕撕裂、字幕省略以及文件丢失。
为了恢复在网络上丢失的数据，由前向纠错(FEC)编码生成的修复码元可被添加到包括预定数目的分组的源块并且随后进行发送。一般而言，分组中所包括的数据(也就是，源有效载荷)的大小(或长度)可以是固定的或可变的。也就是，源有效载荷可具有固定的或可变的分组大小。例如，尽管运动图像专家组2(MPEG2)传输流(TS)具有188字节的固定分组大小(包括4字节报头和184字节有效载荷)，但是实时传输协议(RTP)分组或MPEG媒体传输(MMT)分组并非总是具有固定大小。
因此，如果使用可变的分组大小，信号发送器可通过将填充数据添加到数据来生成源块，以便使实际发送的分组的大小相等，并且随后对所生成的源块进行FEC编码。
然而，在如上所述的源块通过将填充数据添加到数据来生成并且随后进行FEC编码的情况下，当FEC解码器在FEC解码期间恢复了在网络(信道)上丢失的分组时，FEC解码器恢复源块(也就是，包括分组数据的源块)。在此背景下，为了恢复实际的发送分组，FEC解码器需要在用填充数据填补数据之前准确地确定分组的大小。
发明内容
技术问题
本公开的目的在于提供一种用于生成并恢复广播和/或通信系统中的分组的方法和设备。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而增加广播和/或通信系统中的数据恢复效率的方法和设备。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而可实现广播和/或通信系统中的有效发送可靠性的方法和设备。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而允许接收器确定与源块中的源分组对应的源码元而不考虑广播和/或通信系统中的源分组的接收或未接收的设备和方法。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而可检测到广播和/或通信系统中的恢复的源块的恢复的源码元中的丢失分组的起始点的设备和方法。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而可去除广播和/或通信系统中的完全或部分恢复的源块的恢复的源码元中的填充数据的设备和方法。
本公开的另一个目的在于提供一种用于生成并恢复分组，从而可恢复广播和/或通信系统中的完全或部分恢复的源块的恢复的源码元中所包括的所有源分组的设备和方法。
解决方案
在本公开的一个方面，一种在广播和/或通信系统中用于通过发送设备生成分组的方法包括：使用包括一个或多个源分组的源分组块来生成包括相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块；对第一源码元块进行前向纠错(FEC)编码操作；生成包括关于源分组块的源分组中的每一个的信息的第二源码元块；以及通过对第二源码元块进行FEC编码操作来生成包括一个或多个修复码元的第二修复码元块。第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个码元元素，并且第二源码元块包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
在本公开的另一个方面，一种在广播和/或通信系统中用于在发送设备处生成分组的设备包括：第一FEC编码器，其用于使用包括一个或多个源分组的源分组块来生成包括相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块，并且对第一源码元块进行FEC编码操作；以及第二FEC编码器，其用于生成包括关于源分组块中的源分组中的每一个的信息的第二源码元块，并且通过对第二源码元块进行FEC编码操作来生成包括一个或多个修复码元的第二修复码元块。第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个码元元素，并且第二源码元块包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
在本公开的另一个方面，一种在广播和/或通信系统中用于通过接收设备恢复分组的方法包括：通过解调并处理从发送设备接收的信号来接收分组；从接收的分组获取FEC配置信息；基于FEC配置信息来构造第二接收码元块；恢复第二源码元块；如果第二源码元块成功恢复，则构造第一接收码元块；以及恢复包括相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块。使用包括一个或多个源分组的源分组块，第一源码元块被构造有相同长度的一个或多个源码元，第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个码元元素，并且第二源码元块包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
在本公开的另一个方面，一种在广播和/或通信系统中用于在接收设备处恢复分组的设备包括：接收器，其用于通过解调并处理从发送设备接收的信号来接收分组；以及控制器，其用于从接收的分组获取FEC配置信息，基于FEC配置信息来构造第二接收码元块，恢复第二源码元块，如果第二源码元块成功恢复，则构造第一接收码元块，以及恢复包括相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块。使用包括一个或多个源分组的源分组块，第一源码元块被构造有相同长度的一个或多个源码元，第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个码元元素，并且第二源码元块包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
有益效果
本公开可提供一种用于有效发送和接收广播/通信系统中的分组的设备和方法。
本公开可有效地纠正广播/通信系统中的错误。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的使用较高层纠错码的发送器和接收器的方框图；
图2示意性地示出根据本公开的实施例的MPEG媒体传输(MMT)系统的应用层前向纠错(AL-FEC)体系结构；
图3示出根据本公开实施例的源分组块；
图4示出根据本公开实施例的第一源码元块的示范性配置；
图5示出根据本公开实施例的第二源码元块的示范性配置；
图6示出根据本公开实施例的由第一分组布置方案配置的示范性源分组块；
图7示出根据本公开实施例的由第二分组布置方案配置的示范性源分组块；
图8示出根据本公开实施例的在使用第一分组布置方案时的示范性修复FEC有效载荷标识符(ID)；
图9示出根据本公开实施例的在使用第一分组布置方案时的示范性修复FEC有效载荷ID；
图10是示出根据本公开实施例的FEC解码块的操作的流程图；并且
图11是示出根据本公开实施例的FEC编码块的操作的流程图。
具体实施方式
将省略已知的功能和构造的详细描述以免其模糊本公开的主题。本文所使用的术语是考虑根据本公开的功能而定义的并且可根据用户或操作者的目的或习惯来改变。因此，定义应当基于本公开的综合内容而进行。
举例而言，将在通信系统的背景下给定本公开的描述，所述通信系统是MPEG-H第1部分MPEG(运动图像专家组)媒体传输(MMT)系统。然而，应当清楚地理解，除MMT系统之外，通信系统可以是以下通信系统中的任一者：诸如演进分组系统(EPS)、长期演进(LTE)移动通信系统、高级LTE(LTA-A)移动通信系统、以及电气和电子工程师协会(IEEE)802.16m通信系统。
如以下描述的本公开的实施例提出一种用于生成并恢复分组，从而可有效地恢复每种电子装置中的丢失的数据分组的设备和方法，所述电子装置诸如便携式电话机、TV、计算机、电子黑板、平板计算机和电子书阅读器，所述电子装置能够通过网络提供各种多媒体服务，包括视频会议/呼叫以及高容量内容，类似于高清晰度(HD)内容、超高清晰度(UHD)内容。
虽然在本公开的实施例中未描述特定的FEC编码方案，但是应当理解，FEC编码方案不限于特定的FEC编码方案，诸如里德-索罗门码(RS)、低密度奇偶校验(LDPC)码、涡轮码、瑞普特码、XOR、Pro-MPEG FEC码。
本公开的实施例和用来描述实施例的术语是基于以下假设：使用修复码元来恢复在网络上丢失的分组。然而，本公开还适用于以下情况：在发送路由中具有错误的分组以及在网络上丢失的分组经受错误纠正，并且丢失的分组和错误的分组是共存的。
如下执行用于通过对包括一个或多个源分组的源分组块进行FEC编码来生成修复分组的操作。以预定规则从源分组块中构造包括相同长度的源码元的源码元块。通过对用作输入的源码元块进行FEC编码来生成包括修复码元的修复码元块，并且所生成的修复码元被转换成FEC修复分组(用于发送)，并且随后被发送。一般而言，源码元和修复码元具有相同长度。
虽然如上所述源码元具有相同长度，但是源分组可具有不同长度。因此，可根据源分组的长度将一个源分组分配给多个源码元，并且填充数据需要匹配源码元长度。因此，为了使用恢复的源码元块来恢复丢失的源分组，接收器应当确定形成丢失的源分组的源码元并且去除填充数据。
用于描述本公开的实施例的术语定义如下。
-FEC码：用来纠正错误码元或擦除码元的纠错码。
-源码元：在FEC编码期间使用的数据单元。
-修复码元：不是源码元的编码码元。
-源分组：由FEC编码保护的分组。
-源分组块：FEC源流的一组分段源分组，所述源分组被作为单个块进行保护。
-源码元块：从单个源分组块生成的一组源码元。
-修复码元块：可用来恢复丢失的源码元的一组修复码元。
-编码码元块：来自源码元块的编码过程的一组编码码元。
-编码码元：由编码过程生成的数据单元。在此，源码元是编码码元的部分。
-FEC修复分组：具有修复FEC有效载荷ID的分组，其用于递送修复码元块的一个或多个修复码元。
-FEC修复分组块：用于递送修复码元块的一组FEC修复分组。
-FEC有效载荷ID：相对于MMT FEC方案识别MMT分组的内容的标识符
-修复FEC有效载荷ID：专门用于修复分组的FEC有效载荷ID。
-MMT：被设计用于有效发送MPEG数据的国际标准。
-FEC源流：由MMT FEC方案的单个实例保护的源分组流
-FEC方案：定义使用FEC码所需的附加协议方面的规范。
-FEC码：对数据进行编码的算法，使得编码的数据流抗数据丢失。
-FEC修复流：携带修复码元以保护源流的数据流。
-FEC编码流：由FEC源流和其相关联的一个或多个FEC修复流组成的一组逻辑流。
-资产：包含具有相同传输特性的数据并且由具有同一资产ID的一个或多个媒体处理单元(MPU)组成的数据实体。
-媒体处理单元：用于可独立解码的定时或非定时数据的一般容器，是媒体编解码器无关的。
-包：数据的逻辑集合，其由一个或多个资产和它们的相关资产递送特性以及合成信息组成。
-MMT分组：根据MMT协议生成或消耗的格式化数据单元。
-MMT有效载荷：使用MMT协议或互联网应用层传输协议(例如，实时协议(RTP))携带包或信令消息的格式化数据单元。
-MMT协议：用于通过互联网协议(IP)网络递送MMT有效载荷的应用层传输协议。
参考图1，下文将描述本公开的实施例的通信系统的配置。
图1是根据本公开的实施例的使用较高层纠错码的发送器和接收器的方框图。
参考图1，发送器100包括与FEC较高层协议对应的协议A块101、FEC编码块102、与FEC较低层协议对应的协议B块103、以及发送器物理层块104。
从协议A块101输出的发送分组被转换成源分组130，并且源分组130被提供给FEC编码块102。尽管可大体以不同于发送分组的方式对源分组进行格式化，但是假设发送分组和源分组在图1中具有相同格式。
FEC编码块102构造源分组块(所述源分组块是源分组的集合)，通过FEC编码生成修复码元，将修复FEC有效载荷ID 132添加到包括一个或多个修复码元的修复有效载荷131，并且将修复有效载荷131与修复FEC有效载荷ID 132一起提供给协议B块103。添加有修复FEC有效载荷ID的修复有效载荷被称为FEC修复分组。修复FEC有效载荷ID包括关于源分组块中所包括的源分组的长度的信息。
虽然FEC编码块102在图1中示出为插入在协议A块101与协议B块103之间，但是在一些实现方式中，FEC编码块102可被配置为包括协议A块101和FEC编码块102。在这种情况下，FEC修复分组可包括用于运行协议A块101的功能的协议报头。包括FEC编码块102的协议A块101可包括用于将源分组和FEC修复分组多路复用到一个分组流中的多路复用器。
更确切地说，FEC编码块102包括第一FEC编码器和第二FEC编码器。
第一FEC编码器可从包块一个或多个源分组的源分组块生成包括具有相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块并且对所述第一源码元块进行FEC编码。
第二FEC编码器可生成包括关于源分组块中所包括的源分组中的每一个的信息的第二源码元块，并且通过对第二源码元块进行FEC编码来生成包括一个或多个修复码元的第二修复码元块。第一源码元块中的一个源码元可包括一个或多个码元元素，并且第二源码元块可包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
发送器物理层块104将源分组和FEC修复分组转换成适用于发送的信号，并且发送所述信号。各种层可存在于协议B块103与发送器物理层块104之间。本文将不提供对各种层的具体配置的描述，因为各种层与本公开的主题无关。
接收器110包括接收器物理层块111、与FEC较低层协议对应的协议B块112、FEC解码块113、以及与FEC较高层协议对应的协议A块114。
接收器物理层块111解释在发送信道120上接收到的信号，并且将解释的信号提供给协议B块112。如同发送器100的情况，各种层可存在于协议B块112与接收器物理层块111之间，并且本文将不提供对各种层的具体配置的描述，因为各种层与本公开的主题无关。
协议B块112解释接收到的信号或接收到的分组，并且将接收到的FEC分组提供给FEC解码块113。由于在物理层处生成的网络拥塞和错误，由发送器发送的FEC分组的一部分可能丢失，并且因此不能提供给FEC解码块113。
FEC解码块113通过对接收到的FEC分组进行FEC解码来恢复丢失的源分组，并且将恢复的源分组与接收到的源分组一起提供给协议A块114。如果将本公开应用于MMT系统，则源分组是MMT分组，并且FEC修复分组是包括修复FEC有效载荷ID和修复码元的MMT分组。
FEC解码块113(或控制器)从自发送器接收到的分组获取FEC配置信息，基于FEC配置信息构造第二接收码元块，恢复第二源码元块，如果成功恢复了第二源码元块，则构造第一接收码元块，并且恢复包括具有相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块。第一源码元块包括从包括一个或多个源分组的源分组块中生成的具有相同长度的一个或多个源码元，并且第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个源元素。第二源码元块可包括关于源分组块中所包括的至少一个源分组的长度的信息。
图2示意性地示出MMT系统的应用层前向纠错(AL-FEC)体系结构。
MMT应用210确定将与AL-FEC保护一起发送的MMT资产，并且将所确定的MMT资产提供到MMT协议220。另外，MMT应用210将AL-FEC相关配置信息(也就是，FEC配置信息)提供到MMT FEC方案230。
MMT协议220将接收到的资产打包成MMT有效载荷(MMTP)，通过将MMT分组报头添加到MMTP来生成源分组，并且将具有预定数目的源分组的源分组块提供到MMT FEC方案230。在本公开实施例中，源分组可与后面描述的FEC修复分组多路复用并通过传输层250(诸如用户数据报协议(UDP))发送到IP 260。
MMT FEC方案230基于在给定的源码元块生成方案中从MMT应用210接收到的FEC配置信息来从每个接收到的源分组块中生成第一源码元块和第二源码元块。根据本公开实施例的源码元块生成方案由FEC配置信息进行指示。如果FEC配置信息指示根据本公开实施例的源码元块生成方案，则MMT FEC方案230生成根据本公开实施例的源码元块。
可以用具有单独格式的MMT分组或用单独协议将FEC配置信息发送到接收器。
在生成第一源码元块和第二源码元块之后，MMT FEC方案230将第一源码元块和第二源码元块提供到FEC码240。FEC码240从第一源码元块和第二源码元块分别生成第一修复码元块和第二修复码元块，并且将第一修复码元块和第二修复码元块提供到MMT FEC方案230。MMT FEC方案230生成修复FEC有效载荷ID并且将所述修复FEC有效载荷ID与从FEC码240接收到的修复码元一起提供到MMT协议220。第二修复码元块中所包括的修复码元包括用来恢复关于源分组块中所包括的源分组的长度的信息的信息。所述信息可被包括作为修复FEC有效载荷ID的一部分或被配置为单独组分并提供到MMT协议220。
MMT协议220将修复FEC有效载荷ID添加到接收到的第一修复码元块中所包括的修复码元，通过进一步添加MMT有效载荷报头和MMT分组报头来生成FEC修复分组，并且通过传输层250(诸如UDP)将FEC修复分组发送到IP 260。在本公开实施例中，在FEC分组生成过程期间添加的数据单元可以是部分整体添加的。例如，如果第二修复码元块的修复码元被包括作为修复FEC有效载荷ID的部分，则可省略添加第二修复码元中所包括的多个码元块的操作。在另一个示例中，还可省略MMT有效载荷报头。
虽然为了方便描述而描述了在源分组块基础上生成并发送FEC源分组和FEC修复分组，但是在实际网络环境中优选的是，MMT协议220将所生成的源分组提供到MMT FEC方案230，与此同时将源分组输出到运输层250，将源分组存储在其内部存储器中，在其接收到源分组块的最后一个源分组时从源分组块生成第一源码元块和第二源码元块，使得FEC码240可生成第一修复码元块和第二修复码元块，将所生成的修复码元块中所包括的修复码元与FEC修复有效载荷ID一起提供到MMT协议220，使得MMT协议220生成并发送FEC修复分组。
根据本公开实施例，通信系统在源分组中包括区分源分组与另一个源分组的信息。例如，MMT分组报头可包括以下三个字段。
packet_id(16比特)-此字段是可用来区分一个资产与另一个的整数值。此字段的值从此分组所属的资产的asset_id导出。packet_id与asset_id之间的映射作为信令消息的一部分由MMT分组表用信号通知。单独值将被分配给信令消息和FEC修复流。packet_id在整个递送会话的有效期中并且对于由同一MMT发送实体递送的所有MMT流来说是唯一的。对于AL-FEC来说，在AL-FEC消息中提供packet_id与FEC修复流之间的映射。
packet_sequence_number(32比特)-用来区分具有同一packet_id的分组的整数值。此字段的值从任意值开始并且针对接收到的每个MMTP分组将递增一。在达到最大值之后，所述字段的值绕回“0”。
packet_counter(32比特)-用于对MMTP分组进行计数的整数值。当MMTP分组无关其packet_id值而进行发送时，所述packet_counter递增1。此字段从任意值开始并且在其达到最大值之后绕回“0”。
FEC方案选择多个源码元生成方案(包括后面描述的源码元生成方案)之一，根据选定的源码元生成方案来构造第一源码元块，并且对第一源码元块进行FEC编码。在本文中，FEC配置信息和FEC有效载荷ID包括接收器用于执行所用的源码元生成方案所需的信息，所述信息包括指示所用的源码元生成方案的信息和关于修复码元的长度的信息。
图3示出根据本公开实施例的源分组块。参考图3，源分组块310包括可变长度的源分组320，并且源分组320中的每一个包括用于分组组合的packet_id字段321、用于识别同一组(具有相同packet_id)分组的packet_sequence_number字段322、以及用于识别不考虑packet_id的分组的packet_counter字段323。除了三个字段之外，源分组320还可具有用于运行MMT分组报头中的其他发送相关功能的字段，除上述字段之外，所述字段在本文中不会详细描述，因为所述字段与本公开的主题不相关。在三个字段中，可仅利用packet_id字段321和packet_sequence_number字段322来识别分组。另外，因为可仅利用packet_counter字段323确定分组，所以并非总是需要所有三个字段。
根据本公开实施例，使用上述三个字段的值来确定图3所示的源分组块310中的源分组320的次序。为了方便描述，后面将描述用于确定源分组块中的源分组的次序的方法。
根据本公开实施例，按照以下方式构造第一源码元块。
如果源码元的长度为T，则第一源码元块可被认为是分成m个区域的二维数组，各自具有大小T/m。在本文中，m表示码元元素的数目。如果T不是m的倍数，则将区域分成长度为[T/m]+1的区域和长度为[T/m]的区域。随后，当需要时，给定的源分组被添加有附加信息并且随后以二维数组布置，其方式为使得每个源分组可不超过码元大小。在另一个实施例中，如果给定m，则T可被限定为m的倍数。
每个源分组应当开始以排布置，在所述排中m个区域开始，并且预定值诸如0总是被分配给一个区域的最后部分，在所述最后部分中，添加有附加信息的源分组的最后数据被分配在其中布置源分组的最后一排中。
T/M或更多字节的零填充可根据系统要求施加在布置的源分组之间。然而，为了使零填充率最小化，将最大零填充长度设定成小于T/m。因此，将布置的源分组可以在添加有附加信息的一个源分组被布置之后进行布置，从而从其中源分组的最后数据被分配在源分组的最后一排中的区域的下一个区域的起始点开始。如果最后数据被分配给最后第m个区域，则下一源分组在下一排的第一区域中开始。
图4示出一个示例，其中T＝8并且m＝2，第一源码元块400被构造有分别具有长度13、6、10和14的四个源分组。
在图4中，第一源码元块的每个条目B[i,j]表示二进制数据，确切地是第(i+1)个源分组的第(j+1)个字节。
在第一源码元块400中，每排与一个源码元对应。如果通过用T/m细分每个源码元来定义码元元素，则在每个分区中，第一源码元块的每个源码元包括长度为4的两个码元元素。也就是，第一源码元块400包括7个源码元，换言之，14个码元元素。
在以上第一源码元块配置方案中，假设从具有K’个源分组的源分组块中构造具有K个源码元的第一源码元块。还假设源分组的最大长度是65535(2^16-1)字节。如果K等于或大于K’，也就是，如果第一源码元块中的源码元数目等于或大于源分组块中的源分组数目，则根据本公开实施例的第二源码元块配置方案如下给定。第二源码元块包括K个源码元，各自具有2字节长度。第一至第K个源码元中的每一个具有与它的顺序对应的源分组的长度作为其值，并且第K个源码元之后的源码元中的每一个具有值0。
图5示出在图4所示的第一源码元块400被构造有分别具有长度13、6、10和14的四个源分组的情况下的示范性第二源码元块。
以上方案中生成的第二源码元块包括与第一源码元块一样多的码元。然而，第二源码元块可包括具有预定值(0)的源码元，这降低了FEC码的编码率。因此，如果使用相同的FEC码，则与第一源码元块相比，第二源码元块在抗网络上的分组丢失方面更有鲁棒性。
在本公开实施例中，发送器通过对第一源码元块进行FEC编码来生成第一修复码元块，并且通过对第二源码元块进行FEC编码来生成第二修复码元块，并且将包括第一修复码元块的至少一个修复码元和第二修复码元块的至少一个修复码元的FEC修复分组与源分组一起发送。FEC修复分组包括修复FEC有效载荷ID。
修复FEC有效载荷ID可根据将源分组布置在源分组块中的次序变化。在本公开实施例中，使用一个或多个预设分组布置方案之一来布置分组，并且所用的分组布置方案由FEC配置信息指示给接收器。
根据本公开实施例，如下执行第一分组布置方案。在第一分组布置方案中，基于源分组的packet_id字段321和packet_sequence_number字段322来布置源分组。更确切地说，具有相同packet_id的源分组按照它们的packet_sequence_number值的升序次序来布置，并且packet_id值的次序由FEC配置信息指示。
图6示出根据上述第一分组布置方案布置的示范性源分组块600。
参考图6，源分组块600包括七个源分组610，并且每个源分组610在报头中包括packet_id字段611和packet_sequence_number字段612。
在根据本公开实施例的第二分组布置方案中，基于其packet_counter字段323来布置源分组。更确切地说，源分组按照packet_counter字段的值的升序来布置而不考虑packet_id字段。
图7示出按照上述第二分组布置方案布置的示范性源分组块700。参考图7，源分组块700包括七个源分组710，各自在报头中包括packet_id字段711、packet_sequence_number字段712、以及packet_counter字段713。
源分组块700的源分组按照packet_counter字段713的值的升序来布置而不考虑packet_id字段711。
图8示出第一分组布置方案中所用的示范性修复FEC有效载荷ID。
参考图8，在FEC源流由具有N个packet_id类型的源分组组成的情况下，SP_start_seq_nr[i]801具有与从具有第i个packet_id的源分组中布置在源分组块中的第一源分组的packet_sequence_number的值相等的值，并且SPB_length[i]802表示源分组块中的具有第i个packet_id的源分组数目。SSB_length字段803具有指示与源分组块对应的第一源码元块中的码元数目的值，RSB_length字段804表示保护第一源码元块的第一修复码元块中所包括的修复码元数目，RS_ID字段805提供包括修复FEC ID的FEC修复分组中所包括的修复码元的ID，并且RS_LP(用于长度保护的修复码元)字段806是可使用RS_ID字段805从第二修复码元块的修复码元中确定的修复码元。
图9示出第二分组布置方案中所用的示范性修复FEC有效载荷ID。
在图9中，SP_start_counter字段901具有与从源分组块的源分组中布置在源分组块中的第一源分组的packet_counter值相等的值。SPB_length字段902表示源分组块中所包括的源分组数目。SSB_length字段903表示与源分组块对应的第一源码元块中的码元数目，并且RSB_length字段904表示保护第一源码元块的第一修复码元块中所包括的修复码元数目。RS_ID字段905提供具有修复FEC ID的FEC修复分组中所包括的修复码元的ID，并且RS_LP(用于长度保护的修复码元)字段906是可使用RS_ID字段905从第二修复码元块的修复码元中确定的修复码元。
尽管图8和图9的实施例中的每个字段具有固定长度，但是修复FEC有效载荷ID可被重新配置，使得字段可具有可变大小，以便增加发送效率，这显然落入本公开的范围内。此外，虽然修复FEC有效载荷ID在图8和图9的实施例中被描述为包括RS_LP字段806和906中的第二修复码元块的修复码元之一，但是如果具有修复FEC有效载荷ID的修复FEC分组携带第一修复码元块的M个修复码元，则M RS_ID字段存在。M由FEC配置信息指示给接收器。
另外，虽然第二修复码元块的修复码元在图8和图9的实施例中被描述为修复FEC有效载荷ID的一部分，但是将清楚地理解，第二修复码元块的修复码元可被视为整个FEC修复分组的结构的独立组分。
前述实施例是基于以下假设：在第一源码元块和第二源码元块中使用同一FEC码。然而，根据实现方式，不同FEC码可用于对第一源码元块和第二源码元块进行编码。随后，FEC配置信息应当包括关于两种FEC码的信息，并且取决于FEC配置信息的实现方式而具有不同的格式。
图10是示出根据本公开实施例的FEC解码块113的操作的流程图。
FEC解码块113(或控制器)在操作1010中使用FEC配置信息、接收的源分组和接收的FEC修复分组开始解码。首先，FEC解码块113(或控制器)在操作1020中从FEC修复分组提取修复FEC有效载荷ID，并且随后在操作1030中使用所提取的修复FEC有效载荷ID和关于接收到的源分组的长度的信息来构造第二接收码元块。FEC解码块113(或控制器)在操作1040中通过对第二接收码元块进行FEC解码来尝试恢复第二源码元块。随后，FEC解码块113(或控制器)在操作1050中确定第二源码元块是否完美地恢复。如果第二源码元块完全恢复，则FEC解码块113(或控制器)可了解包括丢失的源分组的所有源分组的长度。因此，FEC解码块113(或控制器)在操作1060中构造第一接收码元块。在操作1070中，FEC解码块113(或控制器)使用第一接收码元块尝试对FEC码进行解码，并且随后从编码块的恢复部分提取丢失的源分组。随后，FEC解码块113(或控制器)将恢复的源分组与接收到的源分组一起发送到较高层并且结束该过程。相反，如果第二源码元块没有完全恢复，则FEC解码块113(或控制器)在操作1080中仅将接收的源分组发送到较高层并且结束该过程而无需构造第一接收码元块，因为FEC解码块113可能已了解丢失的源分组的长度。
图11是示出根据本公开实施例的FEC编码块102的操作的流程图。
FEC编码块102(或控制器)在操作1101中使用包括一个或多个源分组的源分组块来构造具有相同长度的一个或多个源码元的第一源码元块。第一源码元块中的一个源码元包括一个或多个码元元素。
FEC编码块112(或控制器)在操作1103中对第一源码元块进行与预定FEC方案对应的第一FEC编码操作。
FEC编码块112(或控制器)在操作1105中构造第二源码元块，所述第二源码元块包括关于源分组块的每个源分组的长度的信息。第二源码元块意指图5所示的源码元并且可包括填充码元。
FEC编码块112(或控制器)在操作1107中对第二源码元块进行与预定FEC方案对应的第二FEC编码操作。虽然本公开已参考其某些实施例进行了具体展示和描述，但是本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求和它们的等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种改变。
同时，本领域技术人员应当理解，一个流程图和流程图组合的方框可以由计算机程序指令表示并运行。这些计算机程序指令可以加载在通用计算机、专用计算机或可编程数据处理设备的处理器上。当加载的程序指令由处理器运行时，它们创建用于执行流程图中描述的功能的装置。因为计算机程序指令可存储在可用于专用计算机或可编程数据处理设备的计算机可读存储器中，所以还可能创建执行流程图中描述的功能的制造物品。因为计算机程序指令可加载在计算机或可编程数据处理设备上，所以当作为进程运行时，它们可执行流程图中描述的功能步骤。
流程图的每个方框可与包含用于实现一个或多个逻辑功能的一个或多个可运行指令的模块、段或代码或其一部分对应。在某些情况下，由方框描述的功能可以按照与列出的次序不同的次序运行。例如，按顺序列出的两个方框可以同时运行或按照相反次序运行。
在本说明书中，词语“单元”、“模块”等可以是指能够执行功能或操作的软件组件或硬件组件诸如FPGA或ASIC。然而，“单元”等不限于硬件或软件。单元等可被配置，以便驻留在可寻址的存储介质中或驱动一个或多个处理器。单元等可以是指软件组件、面向对象的软件组件、类组件、任务组件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。由组件和单元提供的功能可以是较少组件和单元的组合，并且可以与其他组件和单元合并以便组成大组件和单元。组件和单元可被配置为以安全多媒体卡驱动装置或一个或多个处理器。
本领域技术人员将理解，在不背离本公开的精神和本质特性的情况下，也可以用本文阐述的那些方式以外的其他特定方式执行本公开。因此，以上实施例在所有方面都是示意性的，而非限制性的。本公开的范围应当由所附权利要求书和它们的合法等同物确定，并且落在所附权利要求书的含义和等效性范围内的所有改变都意欲包含在其中。
同时，已经在本说明书和附图中公开了本公开的优选实施例。虽然使用了特定术语，但是它们以通用含义用来简单描述本公开并且帮助理解本公开，不限制本公开的范围。本领域技术人员清楚的是，除了公开的实施例之外，可基于本公开的精神来实现其他修改示例。

Claims (4)

1.一种在广播和/或通信系统中用于通过发送设备执行前向纠错FEC编码的方法，所述方法包括：
使用包括数目m个源分组的源分组块来生成包括数目n个源码元的源码元块，每一个源码元具有相同长度；以及
通过对所述源码元块执行FEC编码操作来生成一个或多个修复码元；
其中，包括在所述源码元块中的每一个源码元具有相同数目的码元元素并且每一个码元元素具有相同长度，
其中，生成所述源码元块包括将m个源分组中的每一个分配到至少一个码元元素中，所述m个源分组中的每一个从每一个源分组被分配到其中的所述至少一个码元元素的第一码元元素的开始位置起被分配，
所述方法还包括：
生成用于所述源分组块的长度码元块；以及
通过对所述长度码元块执行FEC编码操作来生成一个或多个长度修复码元，
其中，所述长度码元块包括n个码元，所述n个码元包括m个长度码元和(n-m)个零填充码元，所述m个长度码元中的每一个指示m个源分组中的每一个的长度。
2.一种在广播和/或通信系统中用于执行前向纠错FEC编码的发送设备，所述发送设备包括：
FEC编码器，被配置为：
使用包括数目m个源分组的源分组块来生成包括数目n个源码元的源码元块，每一个源码元具有相同长度；以及
通过对所述源码元块执行FEC编码操作来生成一个或多个修复码元；
其中，包括在所述源码元块中的每一个源码元具有相同数目的码元元素并且每一个码元元素具有相同长度，
其中，生成所述源码元块包括将m个源分组中的每一个分配到至少一个码元元素中，所述m个源分组中的每一个从每一个源分组被分配到其中的所述至少一个码元元素的第一码元元素的开始位置起被分配；以及
其中，所述FEC编码器还被配置为：
生成用于所述源分组块的长度码元块；以及
通过对所述长度码元块执行FEC编码操作来生成一个或多个长度修复码元，
其中，所述长度码元块包括n个码元，所述n个码元包括m个长度码元和(n-m)个零填充码元，所述m个长度码元中的每一个指示m个源分组中的每一个的长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使用分组标识符(ID)、分组序列号和分组计数中的至少一个来分配所述m个源分组。
4.根据权利要求2所述的发送设备，其中使用分组标识符(ID)、分组序列号和分组计数中的至少一个来分配所述m个源分组。
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