CN107104677B - 多媒体系统中发送/接收前向纠错相关信息的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了多媒体系统中发送/接收前向纠错相关信息的装置和方法。所述方法包括：发送FEC分组的FEC相关信息，其中所述FEC相关信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值至少指示以下情况中的一个：应用层AL‑FEC未被应用、所述FEC分组的FEC编码结构是一级FEC编码结构、以及所述FEC分组的FEC编码结构是两级FEC编码结构。

Description

多媒体系统中发送/接收前向纠错相关信息的装置和方法
本申请是申请日为2012年10月15日、申请号为201280049863.7、发明名称为“在移动通信系统中发送/接收前向纠错分组的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于在移动通信系统中发送/接收分组的装置和方法。更具体地，本发明涉及用于在移动通信系统中发送/接收前向纠错(FEC)分组的装置和方法。
背景技术
移动通信系统已经发展为提供大容量内容以及语音服务。大容量内容包括高清(HD)内容、超高清(UHD)内容等等。
图1示出根据相关技术的用于在移动通信系统中发送/接收分组的过程。
参照图1，示出了由发送器(例如主机A 110)通过路由器#1 120和路由器#2 120向接收器(例如主机B 140)发送分组的过程。图1中在每个实体下方示出每个实体的层结构。主机A 110和主机B 140均具有包括应用层、传输层、网络(internet)层和链路层的层结构，而路由器#1 120和路由器#2 130均具有包括网络层和链路层的层结构。例如，主机A 110通过以太网连接至路由器#1 120，路由器#1 120通过光纤和卫星连接至路由器#2 130，并且路由器#2 130通过以太网连接至主机B 140。
以主机A 110的角度来描述每层中处理的数据格式。
如果数据151出现在应用层中，则应用层向传输层传送数据151。例如，数据151可以是实时协议(RTP)分组，或移动通信专家组(MPEG)媒体传输(MMT)分组。RTP分组表示使用RTP分组化在音频视频编码器(AV Codec)中压缩的数据而生成的分组。
传输层通过处理数据151生成包括用户数据报协议(UDP)报头161和UDP数据163的UDP分组，并且向网络层传送所生成的UDP分组。网络层通过处理UDP分组生成包括因特网协议(IP)报头171和IP数据173的IP分组，并且向链路层传送所生成的IP分组。链路层通过处理IP分组生成包括帧报头181、帧数据183和帧脚(footer)185的链路分组。
移动通信系统提供各种大容量内容，所以网络上的数据拥塞增加了。结果，由发送器发送的内容没有完全传送到接收器，并且一些内容在途中丢失了。
通常，基于分组发送数据，因此基于传输分组而产生数据丢失。因此，接收器不能接收到丢失的传输分组，从而不能接收到丢失的传输分组之内的数据。
因此，需要减少由于传输分组丢失而产生的数据丢失的方法。该方法的典型示例是前向纠错(FEC)方案。FEC方案通过使用FEC编码方案对包括预定数目的分组的源块编码来生成奇偶校验块，从而发送源块和奇偶校验块，所以可以增强纠错能力。包括源块和奇偶校验块的块被称为FEC分组。包括在源块中的每个分组包括报头，并且每个报头包括用于应用层FEC(AL-FEC)信令的相同AL-FEC信令信息。
当如上所述发送/接收FEC分组时，用于发送/接收源块中包括的每个分组中包括的报头的信令开销发生。信令开销可能导致FEC分组传输/接收处理延迟，以及降低移动通信系统的无线资源效率。
因此，需要发送/接收FEC分组以便减少由于报头传输/接收而产生的信令开销的方法。
发明内容
技术问题
本发明的各方面是要解决至少上述问题和/或缺点，以及提供至少下述优点。因此，本发明的一方面是通过用于在移动通信系统中发送/接收前向纠错(FEC)分组的装置和方法。
本发明的另一方面是提供用于在移动通信系统中减少由于报头发送/接收而产生的信令开销的FEC分组发送/接收装置和方法。
本发明的另一方面是提供用于在移动通信系统中通过特定的FEC分组来发送/接收应用层(AL)-FEC信令信息而不在每个FEC分组中发送/接收AL-FEC信令信息的FEC分组发送/接收装置和方法。
技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种用于在移动通信系统中通过FEC分组发送装置发送FEC分组的方法。该方法包括：向FEC分组接收装置发送FEC传递块，其中，所述FEC传递块包括N个有效载荷，其中所述N个有效载荷的每个包括有效载荷报头，其中所述N个有效载荷当中的C个有效载荷的每个中包括的每个有效载荷报头包括面向分组的报头信息和面向FEC传递块的报头信息片段，其中，所述面向分组的报头信息被施加到有关有效载荷，并且其中，通过分割应用到N个有效载荷的面向FEC传递块的报头信息来产生面向FEC传递块的报头信息片段。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信系统中通过FEC分组接收装置接收FEC分组的方法。该方法包括：从FEC分组发送装置接收FEC传递块，其中，FEC传递块包括N个有效载荷，其中N个有效载荷的每个包括有效载荷报头，其中N个有效载荷当中的C个有效载荷的每个中包括的每个有效载荷报头包括面向分组的报头信息和面向FEC传递块的报头信息片段，其中面向分组的报头信息被施加到有关有效载荷，并且其中，通过分割施加到N个有效载荷的面向FEC传递块的报头信息来产生面向FEC传递块的报头信息片段。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信系统中的FEC分组发送装置。FEC分组发送装置包括用于向FEC分组接收装置发送FEC传递块的发送器，其中，所述FEC传递块包括N个有效载荷，所述N个有效载荷的每个包括有效载荷报头，所述N个有效载荷当中的C个有效载荷的每个中包括的每个有效载荷报头包括面向分组的报头信息和面向FEC传递块的报头信息片段，其中面向分组的报头信息被施加到有关有效载荷，并且其中通过分割施加到N个有效载荷的面向FEC传递块的报头信息来产生面向FEC传递块的报头信息片段。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信系统中的FEC分组接收装置。所述FEC分组接收装置包括用于从FEC分组发送装置接收FEC传递块的接收器，其中，所述FEC传递块包括N个有效载荷，其中N个有效载荷的每个包括有效载荷报头，其中N个有效载荷当中的C个有效载荷的每个中包括的每个有效载荷报头包括面向分组的报头信息和面向FEC传递块的报头信息片段，其中面向分组的报头信息被施加到有关有效载荷，并且其中通过分割施加到N个有效载荷的面向FEC传递块的报头信息来产生面向FEC传递块的报头信息片段。
具体地，根据本发明的一方面，提供了一种多媒体系统中的发送装置发送前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：发送FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值至少指示以下情况中的一个：应用层AL-FEC未被应用、所述FEC分组的FEC编码结构是一级FEC编码结构、以及所述FEC分组的FEC编码结构是两级FEC编码结构。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于通过多媒体系统中的接收装置接收前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：接收面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，其中所述值至少指示以下情况中的一个：应用层AL-FEC未被应用、所述FEC分组的FEC编码结构是一级FEC编码结构、以及所述FEC分组的FEC编码结构是两级FEC编码结构。
根据本发明的另一方面，提供了一种多媒体系统中的发送装置，所述发送装置包括：发送器，被配置为发送FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值至少指示以下情况中的一个：应用层AL-FEC未被应用、所述FEC分组的FEC编码结构是一级FEC编码结构、以及所述FEC分组的FEC编码结构是两级FEC编码结构。
根据本发明的另一方面，提供了一种多媒体系统中的接收装置，所述接收装置包括：接收器，被配置为接收面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，其中所述值至少指示以下情况中的一个：应用层AL-FEC未被应用、所述FEC分组的FEC编码结构是一级FEC编码结构、以及所述FEC分组的FEC编码结构是两级FEC编码结构。
根据本发明的另一方面，提供了一种多媒体系统中的发送装置发送前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：向接收装置发送FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值指示所述FEC分组的FEC编码结构是否是一级FEC编码结构、两级FEC编码结构和知晓层的FEC编码结构中的一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在多媒体系统中通过接收装置接收前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：从发送装置接收面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值指示所述FEC分组的FEC编码结构是否是一级FEC编码结构、两级FEC编码结构和知晓层的FEC编码结构中的一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种多媒体系统中的发送装置，所述发送装置包括：发送器，被配置为发送用于FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值指示所述FEC分组的FEC编码结构是否是一级FEC编码结构、两级FEC编码结构和知晓层的FEC编码结构中的一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种多媒体系统中的接收装置，所述接收装置包括：接收器，接收面向FEC传递块的报头信息，其中所述面向FEC传递块的报头信息包括关于FEC编码结构的值的信息，以及其中所述值指示所述FEC分组的FEC编码结构是否是一级FEC编码结构、两级FEC编码结构和知晓层的FEC编码结构中的一种。从以下结合附图公开本发明的示范性实施例的详细描述中，本发明的其他方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得明显。
有益技术效果
如从上述描述中显而易见，本发明的示范性实施例使能用于最小化由于报头发送/接收导致的信令开销的FEC分组发送/接收，所以增强了移动通信系统的无线电资源效率，并且防止了分组发送/接收处理延迟。
附图说明
从以下结合附图的描述，本发明的某些示范性实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1示出根据有关技术的在移动通信系统中发送/接收分组的过程；
图2示出根据本发明的示范性实施例的MPEG媒体传输(MMT)系统和传递功能层的结构；
图3示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送/接收装置中编码/解码应用层前向纠错(AL-FEC)源块的过程；
图4示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中将源块转换为信息块的过程；
图5A-5B示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统的FEC分组发送装置中的信息符号映射过程；
图6示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中的里德所罗门(Reed Solomon,RS)帧配置过程；
图7示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中的低密度奇偶校验(LDPC)帧配置过程；
图8示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统的FEC分组发送装置中的FEC传递块配置过程；
图9是示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统中的FEC分组发送装置的内部结构的框图；以及
图10是示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统中的FEC分组接收装置的内部结构的框图。
贯穿附图，应该注意到相似的参考数字用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供参照附图的以下描述来帮助对如权利要求及其等同内容所限定的本发明的示范性实施例的全面理解。它包括帮助理解的各种特定细节，但是这些应被认为仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对在此描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，可能省略公知功能和结构的描述。
本发明的一示范性实施例提出了在移动通信系统中用于发送/接收前向纠错(FEC)分组的装置和方法。本发明的另一示范性实施例提出了在移动通信系统中用于减少由于报头发送/接收而产生的信令开销的FEC分组发送/接收装置和方法。本发明的另一示范性实施例提出了在移动通信系统中用于通过特定的FEC分组来发送/接收应用层FEC(AL-FEC)信令信息而不在每个FEC分组中发送/接收AL-FEC信令信息的FEC分组发送/接收装置和方法。
下面参照移动通信系统(例如演进的分组系统(EPS))来描述本发明的示范性实施例。然而，本领域普通技术人员将理解，所述移动通信系统还可以是长期演进(LTE)移动通信系统、高级长期演进(LTE-A)移动通信系统和电气电子工程师协会(IEEE)802.16m移动通信系统以及EPS。
为了方便起见，下面定义一些术语：
(1)FEC码
FEC码表示用于纠正错误符号或擦除符号的纠错码。
(2)FEC帧
FEC帧表示通过使用FEC编码方案来对信息字编码所产生的码字。FEC帧包括信息部分和奇偶校验部分。奇偶校验部分被称为修复(repair)部分。
(3)符号
符号表示数据单元，并且具有以比特或字节为单位的符号尺寸。
(4)源符号
源符号表示不受保护的数据符号。不受保护的数据符号表示可能不受保护的原始数据符号。
(5)信息符号
信息符号表示在FEC帧中包括的信息部分中包括的不受保护的数据符号和填充符号中的一种。
(6)码字
码字表示通过使用FEC编码方案对信息符号编码所产生的FEC帧。
(7)奇偶校验符号
奇偶校验符号基于信息符号使用FEC编码方案来产生。奇偶校验符号包括在FEC帧中。
(8)分组
分组表示包括报头和有效载荷的数据的传输单元。
(9)有效载荷
有效载荷包括在分组中，并且表示要在发送器中发送的用户数据的一部分。
(10)分组报头
分组报头表示包括在分组中的报头。
(11)源有效载荷
源有效载荷表示包括源符号的有效载荷，以及被FEC方案保护的单元。
如果使用FEC方案保护D2报头，则源有效载荷是移动图像专家组(MPEG)媒体传输(MMT)传输分组。如果D2报头不使用FEC方案保护，则源有效载荷是MMT传输格式。为了方便起见，用于保护D2报头的FEC方案被称为D2-FEC方案，而不保护D2报头的FEC方案被称为D1-FEC方案。
在D2-FEC方案中，MMT传输分组用于与下面的层接口连接。源有效载荷可以是MMT传输分组，并且MMT传输分组包括D2报头和MMT有效载荷(源有效载荷＝MMT传输分组(＝D2报头+MMT有效载荷格式))。
MMT传输分组中包括的源有效载荷和FEC带内信号在FEC保护之后被发送。MMT传输分组被修改为包括FEC带内信号。在FEC保护之后的MMT传输分组包括D2报头、FEC带内信号和MMT有效载荷格式(MMT传输分组＝D2报头+FEC带内信号+MMT有效载荷格式)。FEC带内信号位于D2报头或MMT有效载荷格式之后。
MMT传输分组表示如下：
MMT传输分组＝D2报头+(D1报头)+FEC带内信号+奇偶校验有效载荷
在D1-FEC方案中，MMT有效载荷格式用于与D2层接口连接。源有效载荷可以是MMT有效载荷格式，并且有效载荷格式包括D1报头和有效载荷(源有效载荷＝MMT有效载荷格式(＝D1报头+有效载荷))。
MMT有效载荷格式中包括的源有效载荷和FEC带内信号在FEC保护之后被发送到D2层或应用协议层，即，实时协议(RTP)层。将MMT有效载荷格式修改为包括FEC带内信号。在FEC保护之后的MMT有效载荷格式包括D1报头、FEC带内信号和有效载荷(MMT有效载荷格式＝D1报头+FEC带内信号+有效载荷)。FEC带内信号位于D1报头或有效载荷之后。
MMT有效载荷格式表示如下：
MMT有效载荷格式＝D1报头+FEC带内信号+奇偶校验有效载荷
(12)信息有效载荷
信息有效载荷表示包括信息符号的有效载荷。
(13)奇偶校验有效载荷
奇偶校验有效载荷表示包括奇偶校验符号的有效载荷。
(14)源块
源块包括至少一个源有效载荷，例如，K个源有效载荷。可以将源块转换为信息块用于FEC保护。
(15)信息块
信息块包括至少一个信息有效载荷。信息块包括通过转换源块而产生的至少一个信息有效载荷。根据信息块产生(IBG)模式可以改变信息块中包括的信息有效载荷的数目。例如，如果IBG模式是IBG模式0和IBG模式1之一，则信息块中包括的信息有效载荷的数目可以等于源块中包括的源有效载荷的数目K，而如果IBG模式不是IBG模式0和IBG模式1，则信息块中包括的信息有效载荷的数目可能不等于K。
IBG模式0表示如果源有效载荷的长度相同，即，源有效载荷的长度固定并且源块与信息块一样，则施加的IBG模式。
IBG模式1表示如果源有效载荷的长度可变则施加的一个IBG模式。在IBG模式1中，通过分别向源有效载荷添加填充数据来产生尺寸相同的信息块。源块中包括的源有效载荷的数目等于信息块中包括的信息有效载荷的数目。源有效载荷的长度是可变的，所以对于每个源有效载荷需要虚拟长度信息。
(16)修复块
修复块包括至少一个修复有效载荷，例如，P个修复有效载荷。修复块被称为奇偶校验块。
(17)FEC块
FEC块包括至少一个码字或至少一个有效载荷以及奇偶校验块，该至少一个码字或至少一个有效载荷包括信息块。
(18)FEC传递块
FEC传递块包括至少一个有效载荷和修复块，该至少一个有效载荷包括源块。
(19)FEC分组
FEC分组表示用于发送FEC块的分组。
(20)源分组
源分组表示用于发送源块的分组。
(21)奇偶校验分组
奇偶校验分组表示用于发送修复块的分组。
(22)FEC分组块
FEC分组块包括用于发送FEC传递块的至少一个分组。
(23)MMT封装
MMT封装包括至少一个MMT资源(asset)。MMT资源可以包括视频资源、音频资源、窗口小部件(widget)资源等等。
(24)MMT资源
MMT资源包括至少一个媒体处理单元(MPU)。通过根据MPU的尺寸分组化MPU来将MPU转换为至少一个MMT有效载荷格式。根据最大传输单元(MTU)的尺寸，将MPU转换为一个MMT有效载荷、通过分割MPU产生的多个MMT有效载荷、或者包括通过聚集多个MPU而产生的多个MPU的一个MMT有效载荷。
本发明的示范性实施例提出了通过考虑由于报头发送/接收而导致的信令开销来发送/接收FEC分组的装置和方法。
在根据有关技术的移动通信系统中，用于发送FEC传递块的FEC分组块中包括的每个FEC分组中包括的报头信息包括AL-FEC信令信息。AL-FEC信令信息是相关的FEC传递块中的固定信息，所以在每个FEC分组中发送AL-FEC信令信息是低效率的。
根据本发明的示范性实施例，将报头信息划分为面向FEC分组的信息和FEC分组块中面向FEC分组块的信息。
面向FEC分组的信息可能在每个FEC分组中不同，并且可以包括在每个FEC分组中包括的报头中。将面向FEC分组块的信息分割为多个面向FEC分组块的信息部分。多个面向FEC分组块的信息部分被包括在FEC分组块中包括的报头中，来使EPS分组接收装置能够识别面向FEC分组块的信息。
为了方便起见，包括在FEC分组块中的报头被称为FEC分组块报头，并且包括在FEC分组中的报头被称为FEC分组报头。
如果FEC分组块的添加比率是20％并且面向FEC分组块的信息包括12个字节，那么将面向FEC分组块的信息分割成两个面向FEC分组块的信息部分，每个包括6个字节，并且两个面向FEC分组块的信息部分包括在两个连续的FEC分组报头中。如果FEC分组块的添加比率是20％并且面向FEC分组块的信息包括12个字节，那么将面向FEC分组块的信息分割成三个面向FEC分组块的信息部分，每个包括4个字节，并且三个面向FEC分组块的信息部分包括在三个连续的FEC分组报头中。在这两种情况中，均可以减少由于FEC信号信息导致的信令开销，并且对于高至最大FEC分组丢失20％，FEC修复都是可能的，因为FEC分组块的添加比率是20％。这就是为什么FEC分组接收装置可以在至少两个或至少三个连续的FEC分组上识别面向FEC分组块的信息。
面向FEC分组块的信息可以包括源块中包括的源有效载荷的数目K、奇偶校验块中包括的奇偶校验有效载荷的数目P或者FEC传递块中包括的有效载荷的数目N＝K+P、FEC传递块边界信息、指示是否施加FEC方案和指示结构的FEC结构信息、指示使用的FEC码的FEC类型信息、指示FEC传递块中包括的有效载荷当中的一个的最大长度的最大有效载荷长度信息、缩短信息、删余信息、指示源块中包括的数据的总字节数目的源块尺寸信息、指示源块中包括的源有效载荷的长度是可变还是固定的第一信息、指示FEC分组发送装置是否通过在每个源有效载荷上执行填充操作来产生信息块的信息、或者如果第一信息指示源块中包括的源有效载荷的长度是可变的则在其余部分中包括填充值的二维阵列，等等。
图2示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统和传递功能层的结构。
参照图2，在媒体编码层211中压缩的音频/视频数据以文件格式的类似形式封装，并且在封装功能层(E层)213中输出。
传递功能层215将从E层213输出的数据转换为MMT有效载荷格式，通过向MMT有效载荷格式添加MMT传输分组报头来产生MMT传输分组，并且输出MMT传输分组。传递功能层215使用RTP将MMT有效载荷格式转换为RTP分组，并且输出RTP分组。
将MMT传输分组或从传递功能层215输出的RTP分组被转换为因特网协议(IP)分组。通过用户数据报协议(UDP)/传输控制协议(TCP)的协议层217在IP层219中发送IP分组。
图3示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送/接收装置中编码/解码AL-FEC源块的过程。
参照图3，示出在FEC分组发送装置中执行的操作，即，AL-FEC源块编码操作。
编码AL-FEC源块时，MMT D.1层从MMT E.1层接收MMT封装(为了在存储单元上存储音频/视频(AV)数据、文件、文本等或者发送AV数据、文件、文本等而产生的格式)，并且通过基于预设的单元(例如，基于源有效载荷)来分割所接收的MMT封装来产生源块。如上所述，MMT封装包括至少一个MMT资源。音频资源是发送音频数据的MMT资源，并且视频资源是发送视频数据的MMT资源。
AL-FEC模块转换器将源块转换为作为二维阵列的信息块，该二维阵列包括具有相同长度的信息有效载荷。FEC编码器通过根据预设的FEC码基于信息块执行FEC编码操作来生成奇偶校验块，并且向有效载荷格式发生器传送奇偶校验块。有效载荷格式生成器向MMTD.2层/因特网工程任务组(IETF)应用协议层发送MMT有效载荷格式，其中该MMT有效载荷格式通过向源块添加奇偶校验块并且向每个有效载荷添加有效载荷报头(PLH)而产生。
如图1中所示，在MMT D.2层/IETF应用协议层中，通过诸如UDP的传输协议向MMT有效载荷格式添加UDP报头和IP报头，并且发送向其添加UDP报头和IP报头的MMT有效载荷格式。
FEC分组接收装置使用与FEC分组发送装置中执行的AL-FEC源块编码操作相反的操作来执行AL-FEC源块解码操作。
图4示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中将源块转换为信息块的过程。
参照图4，示出包括K个信息有效载荷的信息块，该K个信息有效载荷通过向包括K个源有效载荷的源块中包括的每个有效载荷添加填充数据而具有相同的长度。必要时执行添加操作。在图4中示出包括K个信息有效载荷的信息块，该K个信息有效载荷通过向级联的源块添加填充数据而具有相同的长度，该级联的源块通过级联每个包括K'个源有效载荷的源块来产生。必要时执行添加操作。
在根据本发明的示范性实施例的MMT系统中，可以通过在源块中包括的每个源有效载荷上执行填充操作或者在将源有效载荷存储在二维阵列中之后向其余部分添加填充数据来产生信息块。
图5A-5B示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统的FEC分组发送装置中的信息符号映射过程。
参照图5A-5B，示出了包括奇偶校验块的FEC块，该奇偶校验块基于包括K个信息有效载荷的信息块而产生。信息块包括分别包括m行的信息符号，并且与信息符号和给定的FEC码对应地产生P个奇偶校验符号。每个信息符号包括m×K个比特，而每个奇偶校验符号包括m×P个比特。
之后产生包括信息符号和奇偶校验符号的FEC帧。FEC帧包括N个FEC符号，并且N个FEC符号的每个包括m×N个比特。m被表示为8*S，并且指示正除数(divisor)。在图5A-5B中，PL表示有效载荷。
图6示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中的里德所罗门(Reed Solomon,RS)帧配置过程。
参照图6，示出如果m是8(m＝8)则使用伽罗瓦域(GF)(2^8)上的里德所罗门(RS)(240，200)码的射频(RF)帧的结构。在此情况中，包括K个有效载荷的信息块的第p行成为第p个信息符号(K个字节)，在以00h填充200-K个字节之后通过产生奇偶校验字节(40个字节)来产生第p个RS帧，并且执行编码操作。在缩短开头200-K个填充字节并且删余末尾40-P个字节之后发送信息符号(K个字节)和奇偶校验符号(P个字节)。
图7示出根据本发明的示范性实施例的在MMT系统的FEC分组发送装置中的低密度奇偶校验(LDPC)帧配置过程。
参照图7，示出使用GF(2)上的(m×(K+P),m×K)LDPC的LDPC帧。包括K个有效载荷的信息块的第p个m行成为第p个信息符号(m×K个比特)，通过产生m×P个奇偶校验比特来产生第p个LDPC帧，并且生成m×P个奇偶校验比特为奇偶校验符号。m表示正整数。
在图7中，如果m大于1，则从上到下并且从左到右分配索引。然而，本领域普通技术人员将理解，可以从下到上和从右到左分配索引。
图8示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统的FEC分组发送装置中的FEC传递块配置过程。
参照图8，在图8中示出通过向FEC传递块中包括的每个有效载荷添加报头而产生的FEC分组块。
在表1中表示MMT有效载荷格式。
表1
有效载荷报头 MMT有效载荷(源有效载荷或奇偶校验有效载荷)
在表1中，源有效载荷可以是MMT有效载荷格式或MMT传输分组。
通过有效载荷报头发送的信息的格式表示在表2中。
表2
在表2中，有效载荷报头信息是FEC信号，并且包括面向分组的报头信息和面向FEC传递块的报头信息。面向分组的报头信息包括在每个分组中。面向FEC传递块的报头信息被划分成多个面向FEC传递块的报头信息部分，并且多个面向FEC传递块的报头信息部分包括在多个分组报头中。
有效载荷类型表示有关的MMT有效载荷格式的有效载荷是源有效载荷还是奇偶校验有效载荷，并且源有效载荷可能被分类为音频、视频、文本等。
按升序或降序分配序列号以便指示要发送的有效载荷的次序，所以序列号可以用来确定分组是否已丢失。如果序列号包括在应用协议报头(例如，MMT分组报头或RTP报头)中，则可以省略序列号。
FEC标志指示是否施加FEC方案。例如，如果FEC标志的值被设置为0，则发送源块并且没有应用FEC方案。如果FEC标志的值被设置为1，则利用用于修复源块的修复块来发送源块，已应用了FEC方案，并且在报头中包括面向FEC传递的报头信息。
块边界信息表示FEC传递块的边界，并且FEC传递块中包括的第一源有效载荷的序列号被分配给所有报头。块边界信息是FEC传递块ID的类型，并且可以包括在FEC传递块中包括的所有有效载荷的报头中。
源块尺寸表示源块中包括的数据的尺寸，例如，字节数。源块尺寸表示源有效载荷的尺寸的总和。
最大有效载荷尺寸表示源块中包括的有效载荷当中具有最大尺寸的有效载荷中包括的数据的尺寸，例如，字节数。
源块长度表示源块中包括的源有效载荷的数目。
奇偶校验块长度表示奇偶校验块中包括的奇偶校验有效载荷的数目。下面描述分割面向FEC传递块的报头信息(FEC信号信息)的过程。
如果将FEC信号信息分割成多个FEC信号信息部分，并且多个FEC信号信息部分包括在报头中，那么即使如果在FEC传递块上发生分组丢失，则FEC分组接收装置可以根据奇偶校验块来修复多个FEC信号信息部分，要求仍然是不应该发生由于分组丢失导致FEC分组接收装置不能精确地获取FEC信号信息的情形。即使最大数目的可恢复分组已丢失，也应该分割FEC信号信息，从而使FEC分组接收装置能够精确地获取FEC信号信息。
例如，如果FEC传递块长度是N(FEC传递块长度＝N)并且添加比率是r，则可以修复最大floor(N×r)＝PL个丢失的分组。如果floor(N/PL)是D(floor(N/PL)＝D)，则在FEC信号信息被分割成C个FEC信号信息部分并且C个FEC信号信息部分通过C个报头来发送的情况中满足所述要求。这里，C小于D。
例如，如果N＝240，r＝1/6，那么PL＝floor(N×r)＝40并且D＝floor(N/PL)＝6。如果FEC分组发送装置将FEC信号分割成5个FEC信号信息部分，并且分别发送包括5个FEC信号信息部分的5个报头，则满足所述要求。因此，如果FEC分组发送装置将FEC信号信息分割成5个FEC信号信息部分并且分别发送包括5个FEC信号信息部分的5个报头，则FEC分组接收装置可以通过接收5个连续的分组来获取FEC信号信息。
如果每5个连续的分组丢失至少一个分组，则FEC分组接收装置不能接收5个连续的分组，所以240个分组当中48个分组被丢失。在此情况中，如果没有修复FEC信号信息，没有关系，因为FEC传递块超过了FEC的修复范围。
如果源块中包括的源有效载荷的数目K＝200，奇偶校验块中包括的奇偶校验有效载荷的数目P＝20，并且有效载荷的最大尺寸是1000字节，那么FEC信号信息所需要的数据的尺寸表示为
(1)块边界信息：2字节
(2)源块尺寸：4字节
(3)最大有效载荷尺寸：2字节
(4)源块长度：2字节
(5)奇偶校验块长度：2字节
如上所述，FEC信号信息所需的数据的尺寸是12个字节。在此情况中，可恢复的分组的最大数目是20并且220/20＝11，所以FEC信号信息(12个字节)被分割为B个FEC信号信息部分，并且B个FEC信号信息部分包括在B个连续的报头中。B小于或等于10。
FEC分组发送装置基于2个字节将12个字节包括到6个连续的分组报头，这是因为基于网络字节来执行传输。
如果将FEC信号信息分割成FECS_Part0、FECS_Part1、……、FECS_Partd-1，那么如表3表示报头格式。
表3
在表3中，“FEC flag＝＝1”指示已应用FEC方案，并且FECS_Part ID表示在有关报头中包括的FECS_Parti。在表3中，FECS_Part表示FEC信号信息部分，并且i表示FEC信号信息部分ID。
FECS_Part size表示在有关报头中包括的FECS_Part的尺寸。FECS_Part size基于字节来表示。然而，本领域普通技术人员将理解，FECS_Part size也可以基于比特来表示。
例如，在FEC信号信息的尺寸是32字节并且可以将FEC信号信息分割成8个FEC信号信息部分的MMT系统中，FECS_Part ID可以实施为3个比特并且FECS_Part Size可以实施为5个比特。FECS_Part ID指示在有关报头中包括的FECS_Part i的字节数，并且FECS_PartSize指示在有关报头中包括的FECS_Part Size的字节。例如，如果FECS_Part ID＝i并且FECS_Part Size＝j，则在有关报头中包括尺寸为5个字节的FECS_Part i。
FEC分组发送装置发送包括FECS_Part0的第一报头，包括FECS_Part1的第二报头。FEC分组发送装置发送包括FECS_Part7的第八报头，包括FECS_Part0的第九报头。FEC分组发送装置可以按连续的次序使用连续的报头来发送FECS_Part。
如上所述，如果FEC信号信息的尺寸和FECS_Part的数目不是预定的，并且FEC信号信息的尺寸和FECS_Part的数目依赖于情形可变，则FEC分组接收装置应该从所接收的报头信息中获取FEC信号信息的尺寸和FECS_Part的数目。在此情况中，根据本发明的示范性实施例的有效载荷报头格式可以在表4中表示。
表4
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对于FEC信号信息尺寸和FECS_Part的数目可变的情况，与表3相比，表4进一步包括两个字段。
下面描述在表4中添加的字段。
(1)FEC信号信息尺寸
FEC信号信息尺寸表示在FEC信号信息中包括的字节(比特)的数目。应该设置FEC信号信息尺寸以便覆盖MMT系统支持的FEC信号信息的最大数目的字节(比特)。例如，如果FEC信号信息的字节(比特)的最大数目是32，则FEC信号信息尺寸应该被实施为5个比特。如果FEC信号信息尺寸的值是j，那么FEC信号信息具有j+1个字节(比特)的尺寸。
(2)FECS_Part的数目
“FECS_Part的数目”指示FECS_Part的数目。应该设置“FECS_Part的数目”以便覆盖MMT系统支持的最大数目。例如，如果FECS_Part的最大数目是8，则FECS_Part的数目应该被实施为3个比特。如果FECS_Part的数目是j，则FEC信号信息被分割为j+1个FECS_Part。
如果FECS_Part的数目是固定的并且应用了FEC方案，则FEC信号信息根据每个应用的FEC方案可能变得不同。在表5中表示用于FECS_Part的数目固定并且应用的FEC方案可变的情况的有效载荷报头格式。
表5
在表5中，表示了用于FECS_Part的数目固定并且应用的FEC方案可变的情况的有效载荷报头格式。
(1)FEC标志
FEC标志指示是否已应用FEC方案，并且如果已应用FEC方案，则指示FEC方案的类型。
例如，如果FEC标志的值被设置为0，则尚未应用FEC方案，如果FEC标志的值被设置为1，则已应用第一FEC方案，如果FEC标志的值被设置为2，则已应用第二FEC方案，并且如果FEC标志的值被设置为3，则已应用第三FEC方案。
根据每个FEC方案的FEC信号信息的尺寸和FECS_Part的数目是预定的。FEC分组接收装置可以基于FEC标志来确定FEC信号信息的尺寸和FECS_Part的数目。
(2)FECS_Part ID
因为FECS_Part的数目是预定的，所以FECS_Part ID被实施为可以覆盖FECS_Part的数目的比特。FECS_Part ID指示在有关报头中发送哪个FECS_Part。
例如，如果在第一至第三FEC方案的每个中FECS_Part的数目是2，并且FEC信号信息的尺寸是4个字节(对于第一FEC方案)、6个字节(对于第二FEC方案)、和10个字节(对于第三FEC方案)中的一个，那么FECS_Part0包括每个FEC信号信息的前2个字节(对于第一FEC方案)、每个FEC信号信息的前3个字节(对于第二FEC方案)和每个FEC信号信息的前5个字节(对于第三FEC方案)中的一个。类似地，FECS_Part1包括每个FEC信号信息的其余2个字节(对于第一FEC方案)、每个FEC信号信息的其余3个字节(对于第二FEC方案)、和每个FEC信号信息的其余5个字节(对于第三FEC方案)中的一个。例如，如果FECS_Part ID被实施为1个比特，则如果FECS_Part ID的值被设置为0，则FECS_Part ID指示在有关的报头中包括FECS_Part0，并且如果FECS_Part ID的值被设置为1，则FECS_Part ID指示在有关的报头中包括FECS_Part1。
在图3中，有效载荷格式发生器根据FEC添加比率分割FEC信号信息，通过将FECS_Part包括到报头来生成有效载荷报头，通过将报头添加到FEC传递块中包括的每个有效载荷来生成MMT有效载荷格式，并且发送MMT有效载荷格式。
根据本发明的示范性实施例，在D.1有效载荷格式报头中包括FEC信号信息。然而，本领域普通技术人员将理解，FEC信号信息可以包括在MMT协议报头或诸如RTP的应用协议报头中。有可能分割的FECS_Part被包括在MMT协议报头或诸如RTP的应用协议报头中。
如果添加比率小于50％，则将FEC信号信息分割成两个连续的分组报头，所以可以将由于FEC信号信息导致的信令开销减少多达50％。
如果添加比率小于25％，则将FEC信号信息分割成四个连续的分组报头，所以可以将由于FEC信号信息导致的信令开销减少多达75％。
图9是示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统中的FEC分组发送装置的内部结构的框图。
参照图9，FEC分组发送装置900包括接收器911、控制器913、存储单元915和发送器917。FEC分组发送装置可以包括另外的组件，为了方便和清楚，这里没有示出。
控制器913控制FEC分组发送装置900的整体操作。控制器913控制FEC分组发送装置900发送特定的有效载荷中包括的、包括通过分割FEC信号信息产生的有关FEC信号信息片段的报头，而不发送FEC传递块中包括的所有有效载荷中包括的、包括相同的整体FEC信号信息的报头。按照上面参照图2至图8和表1至表5描述的方式来执行发送包括有关的FEC信号信息片段的报头的操作，所以将省略详细的描述。
接收器911在控制器913的控制下接收消息。
存储单元915存储通过接收器911接收的消息，以及FEC分组发送装置900的操作所需的数据。
发送器917在控制器913的控制下发送消息和FEC传递块。
虽然在图9中接收器911、控制器913、存储单元915和发送器917被显示为单独的单元，但是要理解这仅仅是为了描述的方便。接收器911、控制器913、存储单元915和发送器917可以合并为一个单元。
图10是示出根据本发明的示范性实施例的MMT系统中的FEC分组接收装置的内部结构的框图。
参照图10，FEC分组接收装置1000包括接收器1011、控制器1013、存储单元1015和发送器1017。FEC分组接收装置也可以包括另外的单元，为了方便和清楚，这里没有示出。
控制器1013控制FEC分组接收装置1000的整体操作。控制器1013控制FEC分组接收装置1000接收包括报头的FEC传递块，其中该报头包括FEC信号信息片段。在此，由FEC分组发送装置900来产生FEC信号信息片段，并且FEC分组发送装置900如图9中所述来产生FEC信号信息片段。按照前面参照图2至图8和表1至表5描述的方式来执行接收包括报头的FEC传递块的操作，其中该报头包括FEC信号信息片段，所以在此将省略其详细描述。
接收器1011在控制器1013的控制下接收消息和FEC传递块。
存储单元1015存储通过接收器1011接收的消息和FEC传递块，以及FEC分组接收装置1000的操作所需的数据。
发送器1017在控制器1013的控制下发送消息。
虽然在图10中接收器1011、控制器1013、存储单元1015和发送器1017被显示为单独的单元，但是要理解这仅仅是为了描述的方便。接收器1011、控制器1013、存储单元1015和发送器1017可以合并为一个单元。
虽然图中没有描述，但是根据本发明的示范性实施例的MMT系统中执行发送/接收FEC分组的操作的每个实体可以包括用于执行根据本发明的示范性实施例的有关操作的发送器、接收器、存储单元和控制器。但是，本领域普通技术人员将理解，发送器、接收器、存储单元和控制器可以合并为一个单元。
虽然已经参照其某些示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同内容所限定的本发明的精神和范围的情况下可以在此进行形式和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种多媒体系统中的发送装置发送前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：
发送FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，
其中所述面向FEC传递块的报头信息包括标识FEC编码结构的信息，以及
其中,如果标识FEC编码结构的信息具有第一值，则标识FEC编码结构的信息指示应用层AL-FEC未被应用,
如果标识FEC编码结构的信息具有第二值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第一FEC编码结构，
如果标识FEC编码结构的信息具有第三值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第二FEC编码结构，以及
如果标识FEC编码结构的信息具有第四值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第三FEC编码结构，
其中，基于标识FEC编码结构的信息来确定面向FEC传递块的报头信息的尺寸和面向FEC传递块的报头信息被分割成的部分的数目，以及
其中，根据FEC添加比率来分割所述面向FEC传递块的报头信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述FEC分组包括FEC源符号和FEC修复符号中的一个。
3.一种用于通过多媒体系统中的接收装置接收前向纠错FEC相关信息的方法，所述方法包括：
接收FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，
其中所述面向FEC传递块的报头信息包括标识FEC编码结构的信息，
其中,如果标识FEC编码结构的信息具有第一值，则标识FEC编码结构的信息指示应用层AL-FEC未被应用,
如果标识FEC编码结构的信息具有第二值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第一FEC编码结构，
如果标识FEC编码结构的信息具有第三值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第二FEC编码结构，以及
如果标识FEC编码结构的信息具有第四值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第三FEC编码结构，
其中，基于标识FEC编码结构的信息来确定面向FEC传递块的报头信息的尺寸和面向FEC传递块的报头信息被分割成的部分的数目，以及
其中，根据FEC添加比率来分割所述面向FEC传递块的报头信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述FEC分组包括FEC源符号和FEC修复符号中的一个。
5.一种多媒体系统中的发送装置，所述发送装置包括：
发送器，被配置为发送前向纠错FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，
其中所述面向FEC传递块的报头信息包括标识FEC编码结构的信息，以及
其中,如果标识FEC编码结构的信息具有第一值，则标识FEC编码结构的信息指示应用层AL-FEC未被应用,
如果标识FEC编码结构的信息具有第二值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第一FEC编码结构，
如果标识FEC编码结构的信息具有第三值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第二FEC编码结构，以及
如果标识FEC编码结构的信息具有第四值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第三FEC编码结构，
其中，基于标识FEC编码结构的信息来确定面向FEC传递块的报头信息的尺寸和面向FEC传递块的报头信息被分割成的部分的数目，以及
其中，根据FEC添加比率来分割所述面向FEC传递块的报头信息。
6.根据权利要求5所述的发送装置，其中，所述FEC分组包括FEC源符号和FEC修复符号中的一个。
7.一种多媒体系统中的接收装置，所述接收装置包括：
接收器，被配置为接收前向纠错FEC分组的面向FEC传递块的报头信息，
其中所述面向FEC传递块的报头信息包括标识FEC编码结构的信息，
其中,如果标识FEC编码结构的信息具有第一值，则标识FEC编码结构的信息指示应用层AL-FEC未被应用,
如果标识FEC编码结构的信息具有第二值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第一FEC编码结构，
如果标识FEC编码结构的信息具有第三值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第二FEC编码结构，以及
如果标识FEC编码结构的信息具有第四值，则标识FEC编码结构的信息指示应用了第三FEC编码结构，
其中，基于标识FEC编码结构的信息来确定面向FEC传递块的报头信息的尺寸和面向FEC传递块的报头信息被分割成的部分的数目，以及
其中，根据FEC添加比率来分割所述面向FEC传递块的报头信息。
8.根据权利要求7所述的接收装置，其中，所述FEC分组包括FEC源符号和FEC修复符号中的一个。
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