JP2012531872A - 帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重要なデータの伝送及びデコードの信頼性を保証できる帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法及び装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、帯域幅自己適応データランキング保護方法を開示した。伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成し、前記冗長符号の優先順位を設定するステップと、現在の優先順位の最も高い冗長符号に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、それ以下の場合、現在の優先順位の最も高い冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送し、大きい場合、優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号においてそのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチして、見つかった冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送するステップとを含む。同時に、本発明は、帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置を開示した。本発明によれば、システムのエラー耐久性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランク付けデータ保護技術に関し、特に、固定帯域幅且つ単方向通信技術を採用するシステムにおける帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法及び装置に関する。

固定帯域幅の無線チャネルでリアルタイムデータを伝送する場合、大量のデータ容量、コードストリームの変動、エラーコード、パケットロスなどの問題を解決する必要がある。従来の方法では、伝送されるコードストリームのために所定の帯域幅を確保することによって、大量のデータ容量及びコードストリームの変動の問題を解決し、適切なエラー訂正コード保護アルゴリズムを選択することによって、伝送されるデータを保護し、また再送信技術などを採用してエラーコード及びパケットロスの問題を解決している。しかし、遅延条件が厳しく、再送信が制限される場合、特に、例えばブロードキャスト通信などのような単方向通信の場合は、再送信の方法は意味を成さない。エラー訂正コード保護アルゴリズムは、データ伝送の信頼性を向上させることができるが、エラーコードの問題を完全かつ有効に解決できず、特に、重要なデータに対して、エラーコードが出現すると、誤りが拡散していき、全ての伝送データがデコーディングできないといった問題が引き起こされる。

上記の問題に鑑み、本発明の主な目的は、重要なデータの伝送及びデコードの信頼性を保証することができる帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の技術は、以下のように実現される。
帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法であって、
伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成し、前記冗長符号の優先順位を設定するステップと、
現在の優先順位の最も高い冗長符号に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、現在の余剰帯域幅以下の場合、現在の優先順位の最も高い冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送し、現在の余剰帯域幅より大きい場合、優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号においてそのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチし、見つかった冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送するステップとを含む。

好ましくは、前記方法は、冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送した後、現在の余剰帯域幅がさらに存在するかどうかを判定し、余剰帯域幅がある場合、残された冗長符号において搬送可能な冗長符号をサーチし続けて、前記残された冗長符号において余剰帯域幅で搬送可能な冗長符号が存在しないと判定された場合、プロセスを終了させるステップを更に含む。

好ましくは、前記方法は、現在の優先順位の最も高い冗長符号が２つ以上で、且つそのデータ量がいずれも現在の余剰帯域幅以下である場合、いずれかの１つを選択して現在の余剰帯域幅で搬送するステップを更に含む。

好ましくは、前記方法は、前記伝送待ちのデータブロックの優先順位を設定するステップをさらに含み、前記冗長符号の優先順位と前記冗長符号に対応するデータブロックの優先順位とが同じである。

帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置であって、
伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成するための冗長符号生成ユニットと、
前記冗長符号生成ユニットによって生成された冗長符号の優先順位を設定するための第一設定ユニットと、
現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、現在の余剰帯域幅以下の場合、搬送及び伝送ユニットを起動し、現在の余剰帯域幅より大きい場合、サーチユニットを起動するための第一判定ユニットと、
優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号においてそのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチして見つけ、搬送及び伝送ユニットを起動するためのサーチユニットと、
現在の優先順位が最も高く且つデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送して伝送するための搬送及び伝送ユニットと
を含む。

好ましくは、前記装置は、前記搬送及び伝送ユニットにおいて冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送した後、現在余剰帯域幅がさらに存在するかどうかを判定し、余剰帯域幅が存在すると判断された場合、前記第一判定ユニットを起動するための第二判定ユニットを更に含む。

好ましくは、現在の優先順位の最も高い冗長符号が２つ以上で、且つデータ量がいずれも現在の余剰帯域幅以下である場合、搬送及び伝送ユニットは、いずれかの1つを選択して現在の余剰帯域幅で搬送する。

好ましくは、前記装置は、前記伝送待ちのデータブロックの優先順位を設定することに用いられる第二設定ユニットを更に含み、前記冗長符号の優先順位と前記冗長符号に対応するデータブロックの優先順位とが同じである。

本発明においては、重要なデータブロックに対して冗長保護計算を行い、現在の余剰帯域幅の状況に応じて、現在の優先順位の最も高い冗長符号を選択して現在の余剰帯域幅で搬送する。本発明は、帯域幅リソースにおける余剰帯域幅を有効に利用して重要なデータブロックの冗長データを伝送することによって、重要なデータの伝送の信頼性を大きく向上させ、システムのエラー耐久性を向上させることができる。

本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法のフローチャートである。 本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置の構造図である。

本発明の基本的な着想は、重要なデータブロックに対して冗長保護計算を行い、現在の余剰帯域幅の状況に応じて、現在の優先順位の最も高い冗長符号を選択して現在の余剰帯域幅で搬送することにある。本発明は、帯域幅リソースにおける余剰帯域幅を有効に利用して重要なデータブロックの冗長データを伝送することによって、重要なデータの伝送の信頼性を大きく向上させ、システムのエラー耐久性を向上させる。本発明は、実現しやすく、また、実用的である。

本発明の目的、技術案及びメリットをより明らかにさせるために、以下、実施例を挙げて図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説明する。

図１は、本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法のフローチャートである。図１に示すように、本発明に係る帯域幅自己適応ランク付けデータ保護方法は、以下のステップを含む。

ステップ１０１：データブロックの重要性に応じて、伝送待ちのデータブロックに対してランク付けを行う。本発明は、中国移動マルチメディア放送（CMMB：China Mobile Multimedia Broadcasting）ブロードキャストフレームの多重フレームにおけるデータブロックを例として説明する。データの重要性に応じてCMMBブロードキャストフレームの多重フレームのデータブロックに対して優先順位を付ける。多重フレームヘッダと多重サブフレームヘッダとに比較的高い優先順位０が付けられ、ビデオ及びオーディオデータブロックに標準の優先順位１が付けられ、ビデオ及びオーディオエンハンスドデータブロックに比較的低い優先順位２が付けられる。前記ビデオ及びオーディオエンハンスドデータブロックは、ビデオ及びオーディオデータブロックに対して前方誤り訂正（FEC：Forward Error Correction)符号化処理を行うことにより生成された監視コード要素である。前記監視コード要素は、ビデオ及びオーディオデータブロックに対する前方誤り訂正を行うためのデータである。

ステップ１０２：各伝送待ちのデータブロックの冗長符号をそれぞれ計算し、前記冗長符号の優先順位を決める。

多重フレームと多重サブフレームヘッダとの冗長符号を計算して、それらの冗長符号に比較的高い優先順位０を付ける。ビデオ及びオーディオデータブロックの冗長符号を計算して、それらの冗長符号に標準の優先順位１を付ける。ビデオ及びオーディオエンハンスドデータブロックの冗長符号を計算して、それらの冗長符号に比較的低い優先順位２を付ける。即ち、各優先順位の各データブロックに対して冗長保護計算を行って、各データブロックの冗長符号を算出する。

ステップ１０３：伝送データブロックの大きさ及び伝送帯域幅に応じて、チャネルの現在の余剰帯域幅を計算する。

現在の伝送待ちのデータブロックにおけるデータ量の大きさ及び伝送チャネルの帯域幅に応じて、前記伝送チャネルのアイドル帯域幅を計算する。即ち、現在の伝送チャネルで現在の伝送待ちのデータブロックを搬送した後に、余剰帯域幅が存在するかどうかを判定し、存在する場合、ステップ１０４を実行し、存在しない場合、プロセスを終了させる。

ステップ１０４：現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量がチャネルの現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定する。現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量が伝送チャネルの余剰帯域幅以下であるかどうかを判定する。即ち、現在の優先順位の最も高い冗長符号が伝送チャネルで搬送できるかどうかを判定する。現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量が伝送チャネルの余剰帯域幅以下である場合、ステップ１０６を実行し、現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量が伝送チャネルの余剰帯域幅以下ではない場合、ステップ１０５を実行する。一般的には、重要なデータに対してその冗長符号を全て計算するが、重要でないデータに対してその冗長符号を計算しない。現在、重要なデータブロックを伝送しようとする場合、必ず冗長符号が存在する。本発明において、冗長符号は、伝送チャネルに余剰帯域幅がある場合のみ伝送される。これは、全てのデータブロックの冗長符号が必ず伝送されると限らないことを意味する。その場合は、優先順位の最も高いデータブロックの冗長符号の伝送を保証することが好ましい。

ステップ１０５：現在の優先順位が最も高く、且つデータ量がチャネルの現在の余剰帯域幅以下である冗長符号をサーチする。優先順位の最も高いデータブロックの冗長符号が伝送チャネルの余剰帯域幅で搬送できない場合、残された冗長符号において、伝送チャネルの余剰帯域幅で搬送可能であり、且つ優先順位の最も高い冗長符号をサーチする。残された冗長符号において条件を満たす冗長符号が存在する場合、ステップ１０６を実行し、存在しない場合、プロセスを終了させる。

ステップ１０６：冗長符号をチャネルで搬送した後に、チャネルの現在の余剰帯域幅を再計算する。ステップ１０４によって判定された優先順位の最も高い冗長符号を伝送チャネルで搬送して伝送する。又は、ステップ１０５によって、残された冗長符号から見つけられた、優先順位が最も高く、且つデータ量が伝送チャネルの現在の余剰帯域幅以下の冗長符号を伝送チャネルで搬送して伝送する。同時に、伝送チャネルの現在の余剰帯域幅を引き続き計算し、余剰帯域幅が存在する場合、ステップ１０４に戻って、残された冗長符号において、搬送可能な冗長符号があるかどうかを引き続き計算する。残された冗長符号において伝送チャネルの余剰帯域幅で搬送可能な冗長符号が存在しないことが判定できたら、プロセス全体が終了する。

本発明において、同一優先順位の冗長符号がいずれも伝送チャネルの余剰帯域幅で搬送可能であると判定された場合、いずれかの1つを選択して伝送チャネルで搬送する。その後、伝送チャネルの現在の余剰帯域幅を計算し、余剰帯域幅が存在する場合、引き続き前記ステップ１０４に従って冗長符号を選択してもよい。

一般的には、データブロックの優先順位とそれに対応する冗長符号の優先順位とは同じとされる。

前記CMMBブロードキャストフレームにおける多重データを例として、まず優先順位０の冗長符号の長さがアイドル帯域幅より大きいかどうかを判定する。優先順位０の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅以下である場合、優先順位０の冗長符号を伝送チャネルで搬送して、伝送チャネルの余剰帯域幅を再計算する。優先順位０の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅以下ではない場合、ステップ１０５を実行して、優先順位１の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅より大きいかどうかを判定する。優先順位１の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅以下である場合、優先順位１の冗長符号を伝送チャネルで搬送して、伝送チャネルの余剰帯域幅を再計算する。優先順位１の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅より大きい場合、優先順位２の冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅より大きいかどうかを判定する。冗長符号の長さが伝送チャネルの余剰帯域幅以下である冗長符号が見つかるまでやり続ける。条件に合う冗長符号が見つからない場合プロセスが終了する。

本発明において、冗長符号を搬送する帯域幅は、一般的に余剰帯域幅に存在する。受信側は、前記余剰帯域幅を受信することによって冗長符号を監視することができる。また、冗長符号を受信したときに、受信側がどのデータブロックに対応する冗長符号であるかを識別することができるように、受信側は冗長符号とデータブロックの対応関係に関する情報を更に設定する。具体的に伝送の細かい点は本発明の重要なポイントではないため、ここでは詳しく記載しない。

本発明は、重要なデータに対してエラーコードやパケットロスを防ぐ能力が高められ、ユーザー体験を向上させることができる。

図２は、本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置の構造図である。図２に示すように、本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置は、冗長符号生成ユニット２０と、第一設定ユニット２１と、第一判定ユニット２２と、サーチユニット２６と、搬送及び伝送ユニット２３とを含む。冗長符号生成ユニット２０は、伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成する。第一設定ユニット２１は、冗長符号生成ユニット２０によって生成された冗長符号の優先順位を設定する。第一判定ユニット２２は、現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、現在の余剰帯域幅以下の場合、搬送及び伝送ユニット２３を起動し、現在の余剰帯域幅より大きい場合、サーチユニット２６を起動する。判定サーチユニット２６は優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号において、そのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチして見つけ、搬送及び伝送ユニット２３を起動する。伝送ユニット２３は、現在の優先順位の最も高い且つデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送して伝送する。現在の優先順位の最も高い冗長符号が２つ以上で、且つそれらのデータがいずれも現在の余剰帯域以下である場合、搬送及び伝送ユニット２３は、いずれかの1つを選択して現在の余剰帯域幅で搬送する。

図２に示すように、本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置は、搬送及び伝送ユニット２３が冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送した後、現在余剰帯域幅がさらに存在するかどうかを判定し、余剰帯域幅が存在する場合、第一判定ユニット２２を起動するための第二判定ユニット２５を更に含む。

図２に示すように、本発明に係る帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置は、前記伝送待ちのデータブロックの優先順位を設定することに用いられる第二設定ユニット２４を更に含む。前記冗長符号の優先順位と前記冗長符号に対応するデータブロックの優先順位は同じとされる。

当業者にとっては、第二設定ユニット２４、第二判定ユニット２５が図２に示す帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置の実現に必要な技術特徴ではなく、単なる好ましい技術特徴であることを理解すべきであろう。

図２に示す帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置の各処理ユニットの実現機能は、前記図１における関連説明を参照して理解されることを当業者は理解すべきであろう。図２に示す帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置における各ユニットの機能は、プロセッサ上のプログラムを実行することで実現されてもよいし、具体的な倫理回路で実現されてもよい。

以上の説明は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定することに用いられるものではない。

Claims (8)

1. 帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法であって、前記方法は、
   伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成し、前記冗長符号の優先順位を設定するステップと、
   現在の優先順位の最も高い冗長符号に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、現在の余剰帯域幅以下の場合、現在の優先順位の最も高い冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送し、現在の余剰帯域幅より大きい場合、優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号において、そのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチし、見つかった冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送するステップと
   を含むことを特徴とする帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護方法。
2. 冗長符号を現在の余剰帯域で搬送した後、前記方法は、
   現在の余剰帯域幅がさらに存在すると判定された場合、優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号において搬送可能な冗長符号をサーチし続けて、前記残された冗長符号において余剰帯域幅で搬送可能な冗長符号が存在しないと判定された場合、プロセスを終了させるステップを更に含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、
   現在の優先順位の最も高い冗長符号が２つ以上であり、且つ前記２つ以上の冗長符号のデータ量がいずれも現在の余剰帯域幅以下である場合、いずれかの1つを選択して現在の余剰帯域幅で搬送するステップを更に含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記方法は、
   前記伝送待ちのデータブロックの優先順位を設定するステップを更に含み、前記冗長符号の優先順位と前記冗長符号に対応するデータブロックの優先順位とが同じである
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置であって、
   伝送待ちのデータブロックに対して冗長保護計算を行って、前記データブロックの冗長符号を生成するための冗長符号生成ユニットと、
   前記冗長符号生成ユニットによって生成された冗長符号の優先順位を設定するための第一設定ユニットと、
   現在の優先順位の最も高い冗長符号のデータ量に占拠される帯域幅が現在の余剰帯域幅より大きいかどうかを判定し、現在の余剰帯域幅以下の場合、搬送及び伝送ユニットを起動し、現在の余剰帯域幅より大きい場合、サーチユニットを起動するための第一判定ユニットと、
   優先順位の高い方から順番に、残された冗長符号において、そのデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号をサーチして見つけ、搬送及び伝送ユニットを起動するためのサーチユニットと、
   現在の優先順位が最も高く、且つデータ量が現在の余剰帯域幅以下の冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送して伝送するための搬送及び伝送ユニットと
   を含む帯域幅自己適応型ランク付けデータ保護装置。
6. 前記装置は、
   前記搬送及び伝送ユニットが冗長符号を現在の余剰帯域幅で搬送した後、現在の余剰帯域幅がさらに存在すると判定された場合、前記第一判定ユニットを起動するための第二判定ユニットを更に含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 現在の優先順位の最も高い冗長符号が２つ以上であり、且つ前記２つ以上の冗長符号のデータ量がいずれも現在の余剰帯域幅以下である場合、搬送及び伝送ユニットは、いずれかの１つを選択して現在の余剰帯域幅で搬送する
   ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記装置は、
   前記伝送待ちのデータブロックの優先順位を設定することに用いられる第二設定ユニットを更に含み、前記冗長符号の優先順位と前記冗長符号に対応するデータブロックの優先順位とが同じである
   ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の装置。

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