ES2713264T3 - Método de reconstrucción de paquetes perdidos y aparatos que implementan el método - Google Patents

Método de reconstrucción de paquetes perdidos y aparatos que implementan el método Download PDF

Info

Publication number
ES2713264T3
ES2713264T3 ES04817294T ES04817294T ES2713264T3 ES 2713264 T3 ES2713264 T3 ES 2713264T3 ES 04817294 T ES04817294 T ES 04817294T ES 04817294 T ES04817294 T ES 04817294T ES 2713264 T3 ES2713264 T3 ES 2713264T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
packets
corrective
function
row
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04817294T
Other languages
English (en)
Inventor
Mary-Luc Champel
Original Assignee
Thomson Licensing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Licensing filed Critical Thomson Licensing
Application granted granted Critical
Publication of ES2713264T3 publication Critical patent/ES2713264T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2906—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes using block codes
    • H03M13/2909—Product codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/09—Error detection only, e.g. using cyclic redundancy check [CRC] codes or single parity bit
    • H03M13/098—Error detection only, e.g. using cyclic redundancy check [CRC] codes or single parity bit using single parity bit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13—Linear codes
    • H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13—Linear codes
    • H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
    • H03M13/151—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
    • H03M13/1515—Reed-Solomon codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13—Linear codes
    • H03M13/19—Single error correction without using particular properties of the cyclic codes, e.g. Hamming codes, extended or generalised Hamming codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Método de aseguramiento de un flujo de paquetes de datos que comprende las siguientes etapas: - la ordenación de los paquetes que han de enviarse en una matriz de paquetes de D filas y L columnas; - la aplicación, a cada fila y cada columna de la matriz, de una función de corrección de error, cuyo resultado es un paquete corrector que permite la reconstrucción de al menos un paquete perdido en la fila, y respectivamente la columna, a la que se aplica la función de corrección de error, comprendiendo dicho paquete corrector una cabecera extendida, comprendiendo dicha cabecera extendida una información representativa de un periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos a los que se aplica dicha función de corrección de error; - el envío de los paquetes correctores resultantes además de los paquetes de datos.

Description

DESCRIPCION
Método de reconstruccion de paquetes perdidos y aparatos que implementan el metodo
La presente invencion concierne a la correccion de error en el ambito del envfo de datos digitales en forma de paquetes.
En el envfo de datos digitales en una red en forma de paquetes de datos, ocurre que los paquetes se vean afectados por errores de transmision. Las redes que permiten la transferencia de datos digitales en forma de paquetes tienen caractensticas propias, tales como el ancho de banda, la latencia o la fiabilidad, que vanan entre un tipo de red y otro. Segun el tipo de red, cabe destacar una sensibilidad diferente a diferentes tipos de errores susceptibles de producirse en la transmision de datos por paquetes en esta red. Entre los tipos de errores susceptibles de producirse, se encuentran la transmision de un paquete con un bit erroneo, la perdida de un paquete aleatoriamente, la perdida de una sucesion de paquetes adyacentes, la duplicacion de un paquete o de una sucesion de paquetes. El documento US-A-5615222, publicado el 25 de marzo de 1997, describe un metodo de deteccion de muestras erroneas en un flujo de audio, constando una muestra, tfpicamente, de 4 bits, no siendo utilizadas las muestras erroneas detectadas en la reconstruccion del flujo de audio.
Para afrontar estos errores, tradicionalmente existen dos tipos de metodos. Por una parte, los metodos de deteccion de error, que permiten detectar que un paquete es erroneo e ignorarlo. Generalmente, estos metodos son utilizados cuando el protocolo de transmision permite solicitar un nuevo envfo del paquete perdido. En este punto, cabe citar el metodo del CRC (Cyclic Redundancy Checking) y el protocolo TCP (Transfer Control Protocol) en redes de tipo IP. Por otra parte, existen metodos que permiten no solo la deteccion de un paquete erroneo, sino tambien su reconstruccion. Estos metodos son conocidos con el acronimo FEC (Forward Error Correction) y estan perfectamente adaptados a protocolos en los que no es posible la solicitud de reexpedicion de un paquete de datos erroneo. En este punto, cabe citar el caso de los protocolos de difusion de contenido multimedia en tiempo real, en los que el cumplimiento del tiempo real es incompatible con la reexpedicion de los paquetes erroneos. El protocolo RTP (Real Time Protocol) corresponde a este ultimo caso.
El principio general de funcionamiento de los metodos FEC es la aplicacion de una funcion, por ejemplo un XOR, sobre un conjunto de paquetes de datos. El resultado de esta funcion da un paquete, denominado paquete corrector, que es transmitido ademas de los paquetes de datos que han servido para generarlo. Cuando se detecta un paquete como erroneo, el paquete corrector, asociado a los paquetes transmitidos correctamente, permite reconstruir el paquete erroneo. Pero este metodo tiene unos lfmites en el sentido de que existen errores que no son corregibles. En efecto, si dos paquetes son erroneos dentro del conjunto de los paquetes que han servido para generar un paquete corrector mediante la funcion XOR, el mismo no podra bastar para reconstruir los dos paquetes erroneos. Por lo tanto, la estrategia utilizada en la eleccion de los paquetes que sirvan para generar el paquete corrector es crucial para la eficacia del metodo de correccion. En particular, esta estrategia va a depender del tipo de errores que con la mayor frecuencia ocurren en el tipo de red utilizado. Por ejemplo, el calculo de la funcion de correccion sobre N paquetes contiguos permitira corregir errores aleatorios no demasiado abundantes, pero resultara impotente ante una serie de paquetes perdidos. Para afrontar las series de paquetes perdidos, se conoce, por ejemplo en el documento “Code of Practice” del foro Pro-MPEG, calcular la funcion de correccion sobre un conjunto de D paquetes tomados periodicamente cada L paquetes. La funcion se aplica a los paquetes i, i L, i 2L, ..., i (D — 1)L. De esta manera, se podra corregir mediante el metodo una serie de paquetes erroneos de como maximo L paquetes contiguos.
El problema de este metodo es que, aunque perfectamente adaptado a las series de paquetes erroneos, demuestra tener una tasa estadfstica de exito en muy rapido decrecimiento cuando aumenta la tasa de errores aleatorios. Se deja sentir, pues, la necesidad de un metodo que resista mejor a un aumento de la tasa de errores aleatorios, al propio tiempo que conserva una buena correccion de las series de paquetes de datos.
La finalidad de la invencion es, por tanto, proponer un metodo de este tipo. Este consiste en aplicar la funcion de correccion a los D paquetes, tal como se describio anteriormente, pero tambien aplicarla a los L paquetes numerados i, i 1, i 2, ..., i L — 1. De esta manera, cada paquete de datos sirve para el calculo de dos paquetes correctores, y la tasa de correccion en presencia de errores aleatorios aumenta significativamente, al propio tiempo que conserva una buena correccion de las series de paquetes erroneos.
La invencion concierne a un metodo de aseguramiento de un flujo de paquetes de datos que contiene las siguientes etapas: la ordenacion de los paquetes que han de enviarse en una matriz de D filas y L columnas, la aplicacion a cada fila y cada columna de la matriz de una funcion de correccion de error, cuyo resultado es un paquete corrector, y el posterior envfo de los paquetes correctores ademas de los paquetes de datos.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la funcion correctora se aplica asimismo a la fila constituida a partir de los paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada columna de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la funcion correctora se aplica asimismo a la columna constituida a partir de los paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada fila de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, las cabeceras de los paquetes correctores contienen un campo que permite distinguir si han sido calculados sobre una fila o una columna de la matriz.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, los paquetes correctores se transmiten en el mismo flujo que los paquetes de datos.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, los paquetes correctores se transmiten en un flujo distinto de aquel que conduce los paquetes de datos.
Asimismo, la invencion concierne a un metodo de reconstruccion de los paquetes perdidos en un flujo de paquetes de datos que contiene las siguientes etapas: la ordenacion de los paquetes recibidos en una matriz de D filas y L columnas teniendo en cuenta su numero de secuencia, la aplicacion, a cada fila y cada columna de la matriz que contiene al menos un paquete perdido, de una funcion de reconstruccion de los paquetes faltantes utilizando los paquetes recibidos y el paquete corrector correspondiente a la fila o a la columna.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la funcion de reconstruccion puede aplicarse asimismo a una fila o una columna de paquetes correctores utilizando un paquete corrector suplementario generado al efecto.
Asimismo, la invencion concierne a un aparato emisor de un flujo de paquetes de datos en una red que contiene medios de calculo que generan un paquete corrector mediante aplicacion de una funcion correctora a un conjunto de paquetes de datos, y caracterizado por que el aparato contiene medios para aplicar esta funcion a las filas y a las columnas de una matriz determinada a partir de paquetes de datos.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, los medios que aplican la funcion lo hacen segun el metodo descrito en la patente.
Asimismo, la invencion concierne a un aparato receptor de un flujo de paquetes de datos en una red que contiene medios de calculo de paquetes perdidos en funcion de los paquetes de datos y de paquetes correctores recibidos, caracterizado por que el aparato dispone de un medio que permite aplicar estos medios de calculo a las filas y a las columnas de una matriz de paquetes de datos del flujo asf como a los paquetes correctores correspondientes a esas filas y esas columnas.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, los paquetes correctores son generados segun uno de los metodos descritos en la patente.
La invencion se comprendera mejor, y otras particularidades y ventajas se iran poniendo de manifiesto, con la lectura de la descripcion subsiguiente, estando la descripcion referida a los dibujos que se acompanan, de los cuales:
la figura 1 representa un esquema de la aplicacion de la funcion de correccion a los paquetes de datos.
La figura 2 representa la estructura de un paquete corrector colocado dentro de un paquete segun el protocolo RTP. La figura 3 representa la cabecera de un paquete corrector segun la RFC 2733.
La figura 4 representa la cabecera de un paquete corrector segun el ejemplo de realizacion descrito de la invencion. La figura 5 representa la arquitectura ffsica de un aparato emisor o receptor segun el ejemplo de realizacion de la invencion.
La figura 6 representa las etapas del metodo para el emisor.
La figura 7 representa las etapas del metodo para el receptor.
La figura 5 representa la arquitectura interna de un aparato emisor o receptor 1 que posee memoria de solo lectura (ROM 4) que le permite almacenar programas y datos, memoria de acceso aleatorio (RAM 3) que le permite cargar estos programas en vistas a una ejecucion mediante el procesador 2. Este aparato esta conectado a una red de tipo IP por una interfaz de red 5, lo cual le permite emitir o recibir los flujos. Estos componentes se comunican por mediacion de un bus interno 6.
El ejemplo de realizacion de la invencion se situa en el ambito de la transferencia de datos digitales en tiempo real en una red de tipo IP. Los datos se transmiten, en este ejemplo de realizacion, en forma de un flujo a traves del protocolo RTP (Real Time Protocol). Como ya se ha citado, la RFC 2733 describe una forma estandar de corregir los paquetes de datos transmitidos por el protocolo RTP. Este metodo ha sido objeto de una extension descrita en el documento “Code of Practice” del foro Pro-MPEG. El ejemplo de realizacion de la invencion que se pasa a describir es un perfeccionamiento compatible con este metodo.
En este ejemplo de realizacion, los paquetes de datos son separados en conjuntos de L*D paquetes. A continuacion se ordenan en una matriz de D filas y L columnas, como puede verse en la figura 1. L y D se eligen en funcion de la eficiencia que se quiere obtener. La manera en que estos parametros influyen en la eficiencia del metodo corrector se describira mas adelante. A continuacion, se aplica una funcion correctora a cada columna de la matriz, tambien se aplica la misma funcion correctora a cada fila de la matriz. Esta funcion correctora puede ser un XOR, lo cual es lo mas simple de implementar, pero son posibles otras funciones, como el Reed-Solomon o un codigo de Hamming. Estas funciones tienen mejores prestaciones, pero mas coste computacional. Cualquiera que sea la funcion de correccion elegida, el resultado de la aplicacion de esta funcion a un conjunto de paquetes, una fila o una columna de la matriz en este caso particular, da como resultado un paquete al que denominamos el paquete corrector. Por lo tanto, el metodo da como resultado L paquetes correctores correspondientes a la aplicacion de la funcion a cada columna y D paquetes correctores correspondientes a la aplicacion de la funcion a cada fila. Cabe tambien la posibilidad de agregar un paquete corrector calculado mediante la aplicacion de la funcion correctora sobre los propios paquetes correctores, lo cual agrega un segundo nivel de proteccion que permite corregir una perdida de un paquete corrector.
Estos paquetes deben ser transmitidos al destinatario del flujo de datos. Esta transmision se puede llevar a cabo de varias maneras. Es posible transmitir estos paquetes correctores en el mismo flujo que los paquetes de datos, pero entonces estan sometidos a las mismas contingencias de transmision que el flujo que protegen. Asimismo, pueden ser transmitidos en un flujo aparte, lo cual aumenta la resistencia a los errores.
El metodo descrito por el foro Pro-MPEG consiste en calcular y en enviar los paquetes correctores calculados a partir de las columnas de la matriz. El metodo descrito en la patente, por cuanto que envfa estos mismos paquetes, no deja de ser compatible con el de Pro-MPEG. En efecto, aparatos receptores conforme a este estandar van a ignorar los paquetes correctores calculados sobre las filas de la matriz, por lo que podran funcionar de la misma manera con un emisor segun la invencion y con un emisor conforme al metodo Pro-MPEG.
En la figura 2, se representa la estructura de un paquete, tal y como se describe en la RFC. Consiste en una cabecera de paquete RTP cuya descripcion puede encontrarse en la RFC 1889. Esta cabecera viene seguida de una cabecera FEC y luego del paquete corrector propiamente dicho. En la figura 3, se representa la estructura de una cabecera FEC segun la r Fc 2733. Esta cabecera contiene un campo “base SN” que contiene el numero de secuencia mas bajo del conjunto de los paquetes de datos que han servido para la construccion del paquete corrector. El campo “length recovery” se utiliza para determinar la longitud de cualquier paquete de datos. Se construye aplicando la funcion correctora al conjunto conformado por las longitudes de cada paquete de datos. El campo “E” sirve para indicar una extension de la cabecera. El campo “PT recovery” se obtiene aplicando la funcion correctora al campo “type” de los paquetes de datos. El campo “Mascara” es un campo de 24 bits que sirve para determinar cuales son los paquetes de datos que sirven para la construccion del paquete corrector. Si el bit i esta a uno, esto significa que los paquetes N i son los que han servido para la construccion del paquete corrector. N es la base almacenada en el campo “base SN”. El campo “TS recovery” se calcula mediante aplicacion de la funcion correctora a las marcas temporales (timestamp en ingles) de los paquetes de datos. Permite la reconstruccion de estas marcas.
Se ve que, mediante este mecanismo, tan solo es posible calcular paquetes correctores sobre conjuntos de un maximo de 24 paquetes de datos. Para superar esta restriccion, en el documento “Code Of Practice” del foro Pro-MPEG se define una extension de esta cabecera. Esta extension se representa en la figura 4. En ella hallamos de nuevo la misma cabecera que anteriormente, donde el campo de extension esta marcado a 1. Se agrega un nuevo campo de extension “E” en 2 bits que determina la utilizacion del campo “campo de extension”. El campo “type” indica que funcion correctora se utiliza, 0 para el XOR, 1 para un codigo de Hamming, 2 para un Reed/Solomon. El campo “index” se utiliza para ordenar los paquetes FEC en caso de que el resultado de la funcion correctora superase el maximo tamano de un paquete. Tal puede ser el caso para funciones correctoras complejas. El campo “offset” determina el periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos, corresponde al parametro L de la matriz. El campo “NA” (Number of Associated) determina el numero de paquetes de datos asociados para la generacion del paquete corrector, este numero corresponde al parametro D de la matriz. El campo “campo de extension” esta reservado para futuros usos. El campo “mascara” ha pasado a ser inutil y se inicializa con bytes de llenado a 0.
La modificacion introducida por la invencion consiste en separar el campo “E” de dos bits en un nuevo campo “E'” en un bit y un campo “D” tambien en un bit que determina si el paquete corrector en cuestion esta calculado sobre las columnas, en cuyo caso este campo “D” se pone a 0. En caso de que el paquete corrector estuviera calculado sobre una fila, este campo D se pone a 1. Se ve que, mediante este mecanismo, un paquete corrector calculado sobre una columna permanece perfectamente identico al mismo paquete calculado segun el metodo del foro Pro-MPEG, en tanto que los paquetes suplementarios calculados sobre las filas son identificables por la presencia del campo D a 1, lo cual equivale a poner a uno el campo de extension “E” en dos bits si se interpreta el paquete segun el metodo Pro-MPEG senalizando que este paquete utiliza una extension del formato definido por el foro.
En la recepcion de los paquetes, el receptor va a almacenar en una memoria intermedia los paquetes recibidos. El tamano de esta memoria intermedia debe permitir almacenar al menos L veces D paquetes de datos mas los L mas D paquetes correctores correspondientes. La distincion entre los paquetes de datos y los paquetes correctores se lleva a cabo por el campo “Type” de la cabecera RTP tal y como se describe en la RFC 1889 que describe este protocolo. Sera posible identificar los paquetes de datos entre ellos merced a su numero de secuencia y, los paquetes correctores entre ellos, merced al campo “base SN” de su cabecera. El conocimiento de los paquetes faltantes, entonces, va a permitir tratar de reconstruirlos utilizando la funcion correctora y los paquetes correctores. Por ejemplo, si la funcion correctora utilizada es el XOR, es posible corregir la perdida de un paquete de datos en un conjunto de paquetes de datos que ha servido para generar un paquete corrector, con ayuda de este paquete corrector. Por lo tanto, se van a localizar, en la matriz de los paquetes recibidos, las filas y las columnas que no contienen mas que un paquete perdido para reconstruirlas con el correspondiente paquete corrector. La correccion se puede efectuar, por ejemplo, mediante el siguiente metodo:
- Calculo de un vector NLi del numero de paquetes de datos faltantes en la fila i.
- Calculo de un vector NCi del numero de paquetes de datos faltantes en la columna i.
- Mientras siga habiendo un paquete faltante en la matriz, hacer:
o Encontrar el mmimo mdice p tal que NLp = 1;
■ Si tal p existe:
• Encontrar el mdice de columna q correspondiente al paquete faltante
• Reconstruir el paquete de mdice p y q que falta mediante aplicacion de la funcion XOR sobre los otros paquetes de la fila y sobre el paquete corrector correspondiente a esta fila
• NLp = 0; NCq = NCq - 1;
En ausencia de tal mdice p, encontrar un mmimo mdice q tal que NCq = 1
• Si tal q existe:
o Encontrar el mdice de columna p correspondiente al paquete faltante
o Reconstruir el paquete de mdice p y q que falta mediante aplicacion de la funcion XOR sobre los otros paquetes de la fila y sobre el paquete corrector correspondiente a esta columna
o NLp = NLp -1 ; NCq = 0;
• De lo contrario, el metodo de reconstruccion ha fallado.
En caso de exito, todos los paquetes perdidos son reconstruidos.
Los parametros L y D del metodo se deberan elegir teniendo en cuenta las siguientes informaciones. En primer lugar, el exceso generado por los paquetes correctores que deben ser enviados junto a los paquetes de datos es de 1/L+1/D, por lo que se ve que elegir L y D grandes va a minimizar la ocupacion del ancho de banda necesario para la utilizacion del metodo. Por otra parte, el metodo permite corregir series de paquetes perdidos de como maximo L 1 paquetes contiguos, por lo que, a mayor L, mas eficiente sera el metodo en la correccion de este tipo de errores. El metodo es capaz de corregir todas las perdidas aleatorias de paquetes hasta un numero de tres paquetes perdidos y ciertas perdidas aleatorias de paquetes hasta un numero de D L - 1 paquetes perdidos. La simetna del problema induce un maximo de eficiencia sobre las perdidas aleatorias de paquetes cuando L y D tienen el mismo valor. Ahora bien, el metodo precisa de memorias intermedias en los aparatos tanto emisores como receptores, de un tamano mmimo de L*D paquetes. Vemos, pues, que es interesante elegir valores de L y D grandes para maximizar la eficiencia del metodo, pero que estamos limitados por el tamano de las memorias intermedias, en emision y en recepcion, de los aparatos. Otra limitacion puede provenir del tiempo de calculo de la funcion correctora, que puede llegar a ser considerable para un gran numero de paquetes y una eleccion de funcion compleja.
Calculos estadfsticos permiten comparar la eficiencia del metodo con el descrito por el foro Pro-MPEG. Se comprueba que, segun lo esperado, su eficiencia es mucho mayor. Por ejemplo, utilizando la funcion correctora XOR y una matriz donde L y D tienen un valor de 6, el metodo corrige el 94,1 por ciento de las perdidas aleatorias de 6 paquetes de datos, mientras que el metodo de la RFC tan solo corrige el 2,4 por ciento de las mismas. Por lo tanto, el metodo resulta ser mucho mas eficaz para la correccion de perdidas aleatorias de paquetes de datos en el flujo. En tanto que el metodo es capaz de corregir todas las perdidas de paquetes adyacentes hasta un numero de D 1 paquetes sucesivos, allf donde el metodo Pro-MPEG no corrige mas que hasta un numero de D. Vemos, pues, que las prestaciones sobre la perdida de paquetes de datos adyacentes se ven ligeramente mejoradas, en tanto que las prestaciones sobre los errores aleatorios se ven muy ampliamente incrementadas.
Es evidente, para un experto en la materia, que el ejemplo de realizacion descrito en la presente memoria no es limitativo. En particular, la invencion puede ser utilizada dentro del ambito de todos los protocolos de transferencia de datos por paquetes, y no solamente dentro del ambito de RTP. Cabe tambien la posibilidad de utilizar cualquier funcion correctora, la invencion no queda limitada a las que estan citadas en la patente.

Claims (14)

REINVINDICACIONES
1. Método de aseguramiento de un flujo de paquetes de datos que comprende las siguientes etapas:
- la ordenacion de los paquetes que han de enviarse en una matriz de paquetes de D filas y L columnas;
- la aplicacion, a cada fila y cada columna de la matriz, de una funcion de correccion de error, cuyo resultado es un paquete corrector que permite la reconstruccion de al menos un paquete perdido en la fila, y respectivamente la columna, a la que se aplica la funcion de correccion de error, comprendiendo dicho paquete corrector una cabecera extendida, comprendiendo dicha cabecera extendida una informacion representativa de un periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos a los que se aplica dicha funcion de correccion de error;
- el envfo de los paquetes correctores resultantes ademas de los paquetes de datos.
2. Método segun la reivindicacion 1, en el que la funcion correctora se aplica asimismo a la fila constituida a partir de los paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada columna de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
3. Método segun la reivindicacion 1, en el que la funcion correctora se aplica asimismo a la columna constituida a partir de los paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada fila de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
4. Método segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las cabeceras de los paquetes correctores contienen un campo que permite distinguir si han sido calculados sobre una fila o una columna de la matriz.
5. Método segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los paquetes correctores se transmiten en el mismo flujo que los paquetes de datos.
6. Método segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los paquetes correctores se transmiten en un flujo distinto de aquel que conduce los paquetes de datos.
7. Método de reconstruccion de los paquetes perdidos en un flujo de paquetes de datos que comprende las siguientes etapas:
- la ordenacion de los paquetes recibidos en una matriz de D filas y L columnas teniendo en cuenta su numero de secuencia;
- la aplicacion, a cada fila y cada columna de la matriz que contiene al menos un paquete perdido, de una funcion de reconstruccion de los paquetes faltantes utilizando los paquetes recibidos y un paquete corrector correspondiente a la fila o a la columna, recibiendose dicho paquete corrector con dichos paquetes recibidos, comprendiendo dicho paquete corrector una cabecera extendida, comprendiendo dicha cabecera extendida una informacion representativa de un periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos a los que se aplica dicha funcion de correccion de error.
8. Método segun la reivindicacion 7, en el que la funcion de reconstruccion puede aplicarse asimismo a una fila o una columna de paquetes correctores utilizando un paquete corrector suplementario generado al efecto.
9. Aparato emisor de un flujo de paquetes de datos en una red, comprendiendo dicho aparato medios de calculo que generan al menos un paquete corrector mediante aplicacion de una funcion correctora a un conjunto de paquetes de datos, comprendiendo el aparato medios para aplicar esta funcion a cada fila y cada columna de una matriz conformada por los paquetes de datos con el fin de generar dicho al menos un paquete corrector que permite la reconstruccion de al menos un paquete perdido en la fila, y respectivamente la columna, a la que se aplica la funcion de correccion de error, comprendiendo dicho paquete corrector una cabecera extendida, comprendiendo dicha cabecera extendida una informacion representativa de un periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos a los que se aplica dicha funcion correctora.
10. Aparato segun la reivindicacion 9, en el que la funcion correctora se aplica asimismo a una fila constituida a partir de paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada columna de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
11. Aparato segun una de las reivindicaciones 9 a 10, en el que la funcion correctora se aplica asimismo a una columna constituida a partir de paquetes correctores resultantes de la aplicacion de la funcion correctora a cada fila de la matriz generando un paquete corrector suplementario.
12. Aparato receptor de un flujo de paquetes de datos en una red, que contiene medios de calculo de paquetes perdidos en funcion de los paquetes de datos y de paquetes correctores recibidos, el aparato dispone de un medio que permite aplicar estos medios de calculo a las filas y a las columnas de una matriz de paquetes de datos del flujo as ^ como a los paquetes correctores correspondientes a esas filas y esas columnas, comprendiendo dichos paquetes correctores una cabecera extendida, comprendiendo dicha cabecera extendida una informacion representativa de un periodo elegido para seleccionar los paquetes de datos a los que se aplica una funcion de correccion de error.
13. Aparato segun la reivindicacion 12 que comprende medios para reconstruir los paquetes perdidos, que comprenden:
- medios para ordenar los paquetes recibidos en una matriz de D filas y L columnas teniendo en cuenta su numero de secuencia;
- medios para aplicar, a cada fila y cada columna de la matriz que contiene al menos un paquete perdido, una funcion de reconstruccion de los paquetes faltantes, utilizando dichos medios los paquetes recibidos y el paquete corrector correspondiente a la fila o a la columna.
14. Aparato segun la reivindicacion 13, en el que la funcion de reconstruccion se aplica asimismo a una fila o una columna de paquetes correctores utilizando un paquete corrector suplementario generado al efecto.
ES04817294T 2003-10-23 2004-09-27 Método de reconstrucción de paquetes perdidos y aparatos que implementan el método Expired - Lifetime ES2713264T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0312391A FR2861517B1 (fr) 2003-10-23 2003-10-23 Methode de reconstruction de paquets perdus et appareils implementant la methode
PCT/FR2004/050464 WO2005041466A1 (fr) 2003-10-23 2004-09-27 Methode de reconstruction de paquets perdus et appareil implementant la methode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2713264T3 true ES2713264T3 (es) 2019-05-20

Family

ID=34400717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04817294T Expired - Lifetime ES2713264T3 (es) 2003-10-23 2004-09-27 Método de reconstrucción de paquetes perdidos y aparatos que implementan el método

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7716559B2 (es)
EP (1) EP1676389B1 (es)
JP (1) JP4658948B2 (es)
KR (1) KR101118194B1 (es)
CN (1) CN1871803B (es)
BR (1) BRPI0415572B1 (es)
CA (1) CA2543349C (es)
ES (1) ES2713264T3 (es)
FR (1) FR2861517B1 (es)
MX (1) MXPA06004392A (es)
PL (1) PL1676389T3 (es)
TR (1) TR201902906T4 (es)
WO (1) WO2005041466A1 (es)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008076125A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Thomson Licensing A method to support forward error correction for real-time audio and video data over internet protocol networks
US7957307B2 (en) * 2007-03-14 2011-06-07 Microsoft Corporation Reducing effects of packet loss in video transmissions
CN101296055B (zh) * 2007-04-29 2013-01-09 华为技术有限公司 数据包收发方法及装置
JP4434242B2 (ja) 2007-07-11 2010-03-17 ソニー株式会社 送信装置、受信装置、誤り訂正システム、送信方法及び誤り訂正方法
US9564988B2 (en) * 2007-07-26 2017-02-07 The Directv Group, Inc. Method and system for forming a formatted content stream and using a cyclic redundancy check
JP2009206608A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Nec Engineering Ltd 通信装置
US8145975B2 (en) * 2008-02-28 2012-03-27 Ip Video Communications Corporation Universal packet loss recovery system for delivery of real-time streaming multimedia content over packet-switched networks
JP5256915B2 (ja) * 2008-07-31 2013-08-07 沖電気工業株式会社 Ｆｅｃデータ生成方法及びｆｅｃデータ生成装置
JP5135121B2 (ja) * 2008-08-22 2013-01-30 株式会社東芝 データ受信装置、データ受信方法、及びデータ受信プログラム
EP2194667B1 (en) * 2008-12-03 2017-03-15 Alcatel Lucent Error control on-demand
JP5412917B2 (ja) * 2009-03-27 2014-02-12 富士通株式会社 誤り訂正制御装置、誤り訂正制御方法およびメディアデータ配信システム
KR20120137198A (ko) * 2011-06-11 2012-12-20 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 패킷 송수신 장치 및 방법
WO2013009048A1 (en) 2011-07-08 2013-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for generating forward error correction packet in multimedia system and method and apparatus for transmitting and receiving forward error correction packet
US8972815B1 (en) * 2012-03-20 2015-03-03 Xilinx, Inc. Recovery of media datagrams
JP2013085293A (ja) * 2013-01-11 2013-05-09 Thomson Licensing インターネットプロトコルネットワークでのリアルタイムのオーディオ及びビデオデータの前方誤り訂正をサポートする方法
WO2016009902A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 ソニー株式会社 受信装置、受信方法およびコンピュータプログラム
US9559805B2 (en) * 2014-11-03 2017-01-31 Cisco Technology, Inc. Self-describing error correction of consolidated media content
US10484871B2 (en) * 2016-03-18 2019-11-19 Shenzhen Skyworth-Rgb Electronic Co., Ltd. Method and device for transmitting verification information
US10003434B2 (en) 2016-04-08 2018-06-19 Cisco Technology, Inc. Efficient error correction that aggregates different media into encoded container packets

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU544259B2 (en) 1980-04-16 1985-05-23 Sony Corporation Detecting + correcting errors in digital video signals
GB2095440B (en) 1981-03-23 1985-10-09 Sony Corp Digital television signal processing
US4417339A (en) 1981-06-22 1983-11-22 Burroughs Corporation Fault tolerant error correction circuit
KR850003096Y1 (en) 1984-03-15 1985-12-23 Kang Chi Won A basketball goal-adjusting device
JPS60244693A (ja) 1984-05-17 1985-12-04 Nippon Kokan Kk <Nkk> 氷海船舶の係留方法
JPH061605B2 (ja) 1985-02-08 1994-01-05 株式会社日立製作所 デイジタル信号記録伝送方法
US4660202A (en) * 1985-04-29 1987-04-21 Zenith Electronics Corporation Error protection method for packeted data
JPS62177768A (ja) 1986-01-31 1987-08-04 Sony Corp エラ−訂正装置
JPS62234426A (ja) 1986-04-04 1987-10-14 Sony Corp エラ−訂正方法
US4833679A (en) 1987-08-31 1989-05-23 International Business Machines Corporation Method and apparatus with improved error correction and error information availability
JPH03141752A (ja) 1989-10-27 1991-06-17 Hitachi Ltd 画像信号伝送方法
US5392299A (en) 1992-01-15 1995-02-21 E-Systems, Inc. Triple orthogonally interleaed error correction system
US5590636A (en) 1992-09-01 1997-01-07 Mazda Motor Corporation Vehicle slip control system
KR950002304B1 (ko) 1992-10-07 1995-03-16 삼성전자주식회사 다중 오류정정 방법
JPH06181471A (ja) * 1992-12-14 1994-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 非同期転送モードの伝達方式
AU665716B2 (en) 1993-07-05 1996-01-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A transmitter for encoding error correction codes and a receiver for decoding error correction codes on a transmission frame
US5412667A (en) 1993-07-08 1995-05-02 Commodore Electronics Limited Decoder for cross interleaved error correcting encoded data
US5475716A (en) 1994-01-18 1995-12-12 Gi Corporation Method for communicating block coded digital data with associated synchronization/control data
JPH07312030A (ja) 1994-05-18 1995-11-28 Fujitsu Ltd ディスク装置のデータ転送回路
US5694262A (en) 1994-01-31 1997-12-02 Fujitsu Ltd. Method and apparatus for transferring data and making on-the-fly correction of errors
US5615222A (en) * 1994-02-04 1997-03-25 Pacific Communication Sciences, Inc. ADPCM coding and decoding techniques for personal communication systems
US5559506A (en) 1994-05-04 1996-09-24 Motorola, Inc. Method and apparatus for encoding and decoding a digital radio signal
JPH08204583A (ja) * 1995-01-20 1996-08-09 Sanyo Electric Co Ltd ディジタル信号の処理方法および処理装置
US5699062A (en) 1995-02-01 1997-12-16 International Business Machines Corporation Transmission code having local parity
US5677918A (en) 1995-07-28 1997-10-14 Motorola, Inc. Method and device for efficient error correction in a packet-switched communication system
US5844918A (en) 1995-11-28 1998-12-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital transmission/receiving method, digital communications method, and data receiving apparatus
FR2753026B1 (fr) 1996-08-28 1998-11-13 Pyndiah Ramesh Procede de transmission de bits d'information avec codage correcteur d'erreurs, codeur et decodeur pour la mise en oeuvre de ce procede
US5944843A (en) 1997-08-21 1999-08-31 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for using the unused bits of a data packet to transmit additional information
JP4109735B2 (ja) 1997-09-05 2008-07-02 株式会社日立製作所 パケット変換方法、伝送方法、ｍｐｅｇプロトコルとｉｐの変換方法、ｃａｔｖシステム、プロトコル変換方法およびパケット送信方法
US6785733B1 (en) 1997-09-05 2004-08-31 Hitachi, Ltd. Transport protocol conversion method and protocol conversion equipment
JPH11196072A (ja) 1997-12-30 1999-07-21 Sony Corp 誤り訂正符号化方法及びその装置並びにデータ伝送方法
JP2000187940A (ja) 1998-01-23 2000-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記録再生装置、および記録装置
JP3045715B2 (ja) 1998-01-23 2000-05-29 松下電器産業株式会社 伝送システム、送信装置、記録再生装置、および記録装置
JP3413759B2 (ja) 1998-07-17 2003-06-09 株式会社ケンウッド Ｂｓディジタル放送受信機
GB9821518D0 (en) 1998-10-02 1998-11-25 Sony Uk Ltd Digital signal processing and signal format
JP2000165438A (ja) 1998-11-20 2000-06-16 Sony Corp ディジタル信号の通信方法及び装置、並びに通信システム
CN1137388C (zh) 1999-05-18 2004-02-04 刘英彰 直流电子负载模拟装置
JP2000349792A (ja) 1999-06-02 2000-12-15 Toshiba Corp データ伝送装置
EP1059757A1 (fr) * 1999-06-11 2000-12-13 Alcatel Procédé de codage par blocs d'une cellule ATM utilisant un code produit
US7020327B2 (en) * 2000-05-09 2006-03-28 Colorzip Media, Inc. Machine readable code image and method of encoding and decoding the same
EP1223578A3 (en) * 2000-12-12 2008-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Data processing method using error-correcting code and an apparatus using the same method
US7389463B2 (en) 2001-05-29 2008-06-17 Thomson Licensing Hierarchical block coding for a packet-based communications system
US6745364B2 (en) * 2001-06-28 2004-06-01 Microsoft Corporation Negotiated/dynamic error correction for streamed media
US7020823B2 (en) * 2002-03-19 2006-03-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Error resilient coding, storage, and transmission of digital multimedia data

Also Published As

Publication number Publication date
CN1871803B (zh) 2010-10-13
WO2005041466A1 (fr) 2005-05-06
US20070124651A1 (en) 2007-05-31
BRPI0415572A (pt) 2007-01-02
PL1676389T3 (pl) 2019-05-31
MXPA06004392A (es) 2006-07-06
EP1676389A1 (fr) 2006-07-05
CA2543349C (en) 2014-12-09
CA2543349A1 (en) 2005-05-06
CN1871803A (zh) 2006-11-29
KR101118194B1 (ko) 2012-03-16
TR201902906T4 (tr) 2019-03-21
KR20060091055A (ko) 2006-08-17
JP2007509557A (ja) 2007-04-12
JP4658948B2 (ja) 2011-03-23
FR2861517A1 (fr) 2005-04-29
FR2861517B1 (fr) 2006-01-27
US7716559B2 (en) 2010-05-11
BRPI0415572B1 (pt) 2018-02-06
EP1676389B1 (fr) 2018-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2713264T3 (es) Método de reconstrucción de paquetes perdidos y aparatos que implementan el método
KR101099707B1 (ko) 디지털 데이터 패킷의 송신 방법과 그러한 방법을 구현하는 디바이스
ES2342465T3 (es) Procedimiento y sistema de correccion de error de envio para la transmision fiable de datos en tiempo real por redes basadas en paquetes.
ES2706384T3 (es) Procedimiento y aparato para transmitir y recibir paquetes en un sistema de comunicación
JP4700112B2 (ja) データを送受信するためのシステムと方法
ES2263507T3 (es) Metodo y aparato para transmitir y recibir datos multimedia.
US20100017686A1 (en) Fast channel zapping and high quality streaming protection over a broadcast channel
US7409627B2 (en) Method for transmitting and receiving variable length packets based on forward error correction (FEC) coding
ES2389388T3 (es) Método y dispositivo para transmitir y recibir paquetes de datos
US8850293B2 (en) Wireless transmission reliability
CN103975551B (zh) 端到端的网络QoS控制系统、通信设备和端到端的网络QoS控制方法
ES2285104T3 (es) Metodo, sistema y entidad de red para la transmision y recepcion de datos con proteccion de encabezamientos.
CN106464432B (zh) 低延迟包纠删编码
WO2006077521A2 (en) Promotion and degradation of soft erasure information using crc and preceding decoder information
MX2014012882A (es) Aparato y metodo para transmitir/recibir paquetes en el sistema de comunicacion.
EP1758254A1 (en) Improved erasure correction scheme based on XOR operations for packet transmission
JP7199474B2 (ja) 符号化装置、送信機、復号装置および受信機
ES2331079T3 (es) Metodo para transmitir paquetes de datos digitales y aparato para llevar a cabo dicho metodo.
ES2439993T3 (es) Descodificación de un flujo de datos basado en paquetes
Westerlund Forward error correction in real-time video streaming applications
ES2359292T3 (es) Método basado en códigos correctores de errores aplicable a un flujo de datos multimedia de caudal variable.
EP2369768A2 (en) Method of transmitting data