TWI337026B - Packet transmission apparatus, communication system and program - Google Patents

Description

1337026 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種適用於透過一最佳效果網路發送—到 達最終期限受限制的封包之技術。 本發明者所建議的本發明係關於封包傳適裝置 統及程式。 系 【先前技術】

近年來’透過一最佳效果通信網路來傳輸多媒體資料之 機會漸增。在此類資料傳輸中M吏用一下載傳遞系統或〆 串流傳遞系統。 幻周際網路係著名的最佳效果通信網路。此外，多 媒體資料包括(例如)視訊播案、聲頻檔案、此等檔案之组 合資料以及包括此等檔案作為部分之資料。在本說明書 中’使用多媒體資料來表示的資料包括時間資訊或與一播 放順序相關的資訊。

#在該下載傳遞系統之情況下，從—傳送伺服器將―資料 檔案下載至—接收器處之—記錄區域，而在該傳輸完全終 止之時刻’開始對其進行播放。因此，該下載傳遞系統不 、用於播放要較長時間來播放之多媒體資料或用於播放需 要即時播放的多媒體資料。 另一方面，在串流傳遞系統之情況下，由從—傳送器傳 輸至—接收器的僅部分資料開始播放一資料檔案。因此， 此係用於網際網路電話、遠端視訊會議、隨選視訊'網路 相機、網際網路電視及其他服務。 "4124^0, 1337026 作為一適用於串流傳遞系統之網際網路技術，有一定義 為IETF RFC3550之RTP(即時傳輸協定）系統。在該系 統所作之資料傳輸中，將作為時間f訊之—時間戳記添加 至-封包。藉此…掌握傳送器與接收器之間的時間關 係，而且可以進行同步播放而不受封包傳輸時的延遲波動 (抖動）及類似因素之影響。 在此’在4 RTP系統中’不保證即時進行資料傳輸。實 際上’封包傳送、設定、管理及類似操作之優先權不屬於 該Rtp系統所提供的傳輸服務範因此，在該封包 之情況下，與其他封包類似，存在傳送延遲或封包遺失之 發生機率。 :使發生此-狀態，該接收器亦僅使用已於—預期時間 到達並可重製資料之封包。 此係由於即使在該視訊資料或聲頻資料中存在輕微的資 料遺失，亦可在一定程度上進行播放。 順便提及，在該接收器處抛棄1遲傳送之封包或一其 中發生一錯誤之封包。即，有一 問喊係即使該傳輸裝置傳 送尚口口吳資料，在發生封包 收器處進行播放。 失戈錯-時’亦不會在該接 =，在當前的通信環境中’據稱即使在—有線區段 之錯誤’而在—無線區段會有1〇.3或更多的錯 決。因此，基於品質維護之觀點， 規”占即使早獨將該RTP系統 夕媒體資料之傳送，亦無法預期足夠的可靠性。 因此可構想應用一具有高可靠性之Tcp(傳輸控制協 D4124.doc 1337026 定）系統。 但是，儘管該TCP系統對錯誤具有阻抗性，但其輸出較 低，其延遲較大，而且其不適用於串流傳遞。 因此，作為藉由使用該RTP系統來提高資料傳輸可靠性 之一方法，對將—自動重新傳遞系統（下面亦稱為ARQ(自 動重複请求）系統）與一正向錯誤校正編碼系統（下面亦稱為 FEC(正向錯誤校正）系統）組合進行檢查。 該ARQ系統係一其中藉由使用該RTp封包之序列號來偵 測一遺失封包之系統，而從該接收器向該傳送器請求重新 傳遞該遺失封包》 該FEC系統係一其中令複數個封包成為一個FEc區塊並 藉由使用李德所羅門（RS :李德所羅門碼）或另一錯誤校正 碼來對其進行冗餘編碼之系統。例如，在使用一 之情況下，可在該冗餘編碼前從k個原始封包產生n_k個冗 餘封包。順便提及，已建ln>k。在此情況下，從該傳遞 φ 裝置發送總共n個封包。另一方面’在該接收裝置中，當 在該等η個封包中可接收到k個封包時，可藉由尺3解碼處理 來恢復k個原始封包。 [專利文獻 l]JP-A-2000-1 88609 【發明内容】 然而，該ARQ系統及該FEC系統分別具有如下所述之問 題。 在該ARQ系統中，在一可允許播放延遲（封包傳遞時間 與封包播放時間之間的間隔）相對於一往返時間（RTT)不夠 H4124.doc 大之一環境情況下，由於無法 ^ ^ ^ ύ 週功内完成一重新傳遞 6月求處理與一封包重斩值# 。宣新傳遞處理，因此無法呈現原始效 禾。 在忒FEC系統中，由於在— .π± ^ 仕tE<: &塊中即使一個封包遺 失時亦無法執行該解碼處理，因此，為 統中相等的封包恢㈣"欠 貫見…乂 ARQ糸 包更發送比該等ARQ重新傳遞封 夕2 、封包’而且有—問題係該網路擁塞會增加。 卜’有—問題係會不必要地減小原始資料之傳遞速率。 因此，本發明者建議一種使得一 ^ ^ rARH 未傳送封包之重新傳遞 a、i1 )及正向錯誤校正編碼系統（E c c系統）有效 配6操作之傳遞技術。 即，建議一種用於在透過一 終期發送—到達最 之傳遞技I ^封包傳«置中提供以下處理功能 (a) —封包自動重新傳遞 包之重新傳^ 〃係用於控制-未傳送封 (b) —正向錯誤校正編碼功 區塊添加-冗餘封包。 ”係用於向-資料封包 (C)—冗餘決定功能，1么 訊來動離決定…4/、係用於依據觀察到的網路狀態資 以便包區塊添加㈣餘封包之冗餘， 严的辑〜 寻心未傳迗封包而獲得之-接收器 失率。 可允許的錯誤校正後的遺 依 依據本發明者所建議的本發明之一具體實施例，可 II4124.doc 該網路狀態將該冗餘封包之冗餘最佳化。藉此， :地增加該網路之擁塞或不必要地減小該資料封包 傳遞數量’便可㈣接收ϋ處的錯 於-可允許範圍。 ㈣遺失率保持 【實施方式】 下面，將說明藉由本發明之-傳遞技術提供之-通信系 統之具體實施例。 °'

順便提及，此項技術領域中之—熟知的技術係應用於並 非在本說明書中特定解說或說明之一部分。 此外，下面說明的具體實施例僅係本發明之具體實施 例，而本發明並不限於此等具體實施例。 (Α)具體實施例i 在此具體實施例中，將對一透過該網際網路執行視訊資 料的串流傳遞之通信系統加以說明。

此外，在此具體實施例中，假定封包之總傳遞速率不受 限制。在本說明書中’總傳遞速率表示一視訊資料封包區 塊的傳遞速率、一錯誤校正封包的傳遞速率及一重新傳遞 封包的傳遞速率之總和。 順便提及’視訊資料封包區塊、錯誤校正資料及重新傳 遞封包分別對應於如請求項之"資料封包區塊"、"冗餘封 包”及”未傳送封包。" (A- 1)系統結構範例 圖1及圖2顯示組成一通信系統之一傳遞裝置與一接收裝 置之結構範例。圖1及圖2顯示一通信系統丨0〇包括一傳遞 114124.doc 丄337026 裂置200與一接收裝置3〇〇之一情況。

°亥傳遞裝置200(圖1)包括一蝙碼區段2〇 1、一封包化區 #又203、一 FEC編碼區段205、一 RTp發送區段207、一 ARQ 區段209、一 RTCP(RTP控制協定）區段211及一冗餘決定區 、 段 2 1 3。 忒ARQ區段209對應於封包自動重新傳遞功能以用於控 制一重新傳遞封包的重新傳遞。該FEC編碼區段2〇5對應 φ 於正向錯誤校正編碼功能以用於向該視訊資料封包區塊添 加錯誤校正資料。 該冗餘決定區段213對應於該冗餘決定功能以用於依據 觀察到的網路狀態資訊來動態決定向該視訊資料封包區塊 添加的几餘封包之冗餘，以使得僅藉由重新傳遞未傳送封 包而獲得之一接收器處的錯誤校正後的遺失率滿足一可允 許的錯誤校正後的遺失率。 在此具體貫施例之情況下，該網路資訊係給定為往返時 # 間RTT與封包遺失率。儘管該網路資訊可以係給定為僅該 往返時間RTT，但該網路狀態預測之精確度比添加該封包 遺失率之情況下更低。 將熟知的技術應用於所有其他通信處理功能。 該接收裝置300(圖2)包括一 rTP接收區段3〇1、一解封包 區段303、一解碼區段305 ' —遺失偵測區段3〇7、一 FEC 解碼區段309、ARQ區段3 11及一 RTCP區段3 1 3。 將熟知的技術應用於所有此等通信處理功能。該RTCp 區段3 1 3係一用於週期性發送—RTcp封包來調整該傳遞穿 114124.doc

置200的傳遞速率或類似者之處理 封包遺失率或- NACK封包，作為該RTCp封包。 (A-2)處理演算法 一處理演异法係分成 並將對其予以說明。 下面，在該通信系統丨0〇中執行之 正規傳遞處理與一錯誤校正處理， (a) 正規傳遞處理 忒傳遞裝置200係透過一視訊輸入介面連接至—影像 輸出裝置’例如一視訊相機。透過該Vin輸入的視訊資料 在該編碼區段201中接受視訊壓縮處理，而接著係給予該 封包化區段203並接受RTP封包化。 然後，向該FEC編碼區段205中的視訊資料添加錯誤 正資料。 即，對該視訊資料進行FEC冗餘編碼。將經FEC冗餘編 碼的視訊資料給予該RTP發送區段207，並作為該RTP封包 發送至該網際網路。 5玄接收裝置300藉由該RTP接收區段301來接收該rtp封 包，並在該解封包區段303中將其重新構造成壓縮的視訊 資料。然後’該解碼區段305釋放對重新構造的壓縮視訊 資料之壓縮處理。透過一視訊輸出介面v〇m將解碼的視訊 賣料輸出至一視訊顯示裝置，例如一顯示器。 (b) 錯誤校正處理 °玄錯误板正處理係分成"FEC處理"、"ARQ處理，，及，，冗餘 決定處理"三個處理，並將對其予以說明。 在該FEC處理中’執行該FEC系統所作的冗餘編碼以及 114124.doc 12 1337026

解碼處理。此外，在” ARQ處理”中’執行由該ARq系統所 作的重新傳遞控制。此外，在”冗餘決定處理"中，執行一 處理，其依據該網路狀態資訊、ARQ重新傳遞封包數量以 及資料封包區塊（例如視訊資料）之資料速率來決定該FEC 所作之冗餘。此，，冗餘決定處理”係本說明書中建議的傳遞 技術之主要部分。 (bl)FEC 處理

在該"FEC處理"中，在該傳遞裝置2〇〇中，執行依據藉由 該"冗餘決定處理”決定的冗餘來對該原始資料進行的冗餘 編碼處理。另—方面，在該接收裝置3〇〇中執行解瑪處 理。對於该FEC冗餘編碼，使用一遺失錯誤校正碼（例如李 德所羅門碼）並執行冗餘編碼處理。 。來自’’冗餘決定處理，，之冗餘係指定為(原始資料封包編 號、冗餘封包編號）形式。

在本汍明書中，將-(原始資料封包編號、冗餘封包編 號）對子作為一冗餘碼單元（所謂的FEC區塊）來處理。例 女在才曰疋（原始資料封包編號、冗餘封包編號）=(10，5)之 情況下’在該傳遞裝置2〇〇中藉由該fec處理來針對洲 原始資料封包產生5個7Γ鈐44 6 1U几餘封包，而在此F£C區塊中發送 總共1 5個封包。右兮讨a '-接收裝置3〇〇中，當接收該FEC區塊 封包中的1 0個封句技，^ , •可猎由該FEC解碼處理來對該原始 資料進行解碼。 圖3及圖4顯示在該” f e p卢 处里中執行之一處理程序。圖3 顯不在該傳遞裝置2〇〇 处恩理輊序，而圖4顯示在該接收 114124.doc 13 1337026 裝置300處之處理程序。 在該傳遞裝置200處之FEC編碼區段205首先判定是否欲 終止該FEC處理（S1)。 在該處理S1中獲得一否定結果之情況下，該FEC編碼區 段205判定是否獲取從該封包化區段2〇3輸入之一視訊資料 封包之傳遞封包（S2)。 在處理S2中獲得該否定結果之週期期間，該FEC編碼區 段205重複處理s 1及處理S2之判定處理。 另一方面’在該處理S2中獲得一肯定結果之情況下，該 FEC編碼區段205從該冗餘決定區段213(S3)獲取用於FEC 處理之若干冗餘封包。 然後，該FEC編碼區段205依據所獲取的冗餘封包數目 來對該等傳遞封包進行冗餘編碼’並將該編碼結果傳送至 該RTP發送區段207(S4)。 另一方面，該接收裝置300處的FEC解碼區段309亦首先 判定是否欲終止該FEC處理（S11)。 在處理s 11中獲得一否定結果之情況下，該FEC解碼區 段309在接收緩衝器中接收一封包，並更新該FEC資料庫 (S12) 〇 然後，該FEC解碼區段3〇9判定是否可藉由所接收封包 來執行該FEC解碼（S13)。 在處理S 1 3中獲得該否定結果之週期期間（即，直至可以 進行該FEC解碼），該FEC解碼區段3〇9重複處理su及處理 S 1 2之判定處理。 M4l24.doc 14 1337026 另一方面’在該處理S13中獲得肯定結果之情況下，节 FEC解碼區段3〇9執行該解碼處理，並將解碼的封包返回 給該接收緩衝器（S 14)。 然後’該FEC解碼區段309將該FEC恢復資訊給予該arq 區段311，並從該NACK列表中刪除已解碼的封包（Sb)。 重複執行此等處理直至確認該FEC處理結束。 (b2)ARQ 處理 在該”ARQ處理”中，將一用於請求重新傳遞一遺失封包 (未傳送封包）之重新傳遞請求封包（即，NACK封包）從該接 收裝置300發送至該傳遞裝置2〇〇。在該傳遞裝置2〇〇中， 對由該NACK封包指定的序列號之未傳送封包執行重新傳 遞處理。 藉由該接收裝置300之遺失偵測區段3〇7來執行對該遺失 封包之偵測。該遺失偵測區段3〇7偵測（例如）在該RTJ}封包 標頭中表述之序列號，而在所接收RTp封包之序列號不連 續之情況下，視作遣失一封包。 在該ARQ區段3 11中將遺失的封包添加進重新傳遞請求 列表（即，NACK列表）。該ARQ區段3丨丨於指定時間從該 'NACK列表”讀取該NACK^包資訊，並將其給予該RTCp 區段313。該RTCP區段313依據該’，NACK列表，，將該NACK 封包發送至該傳遞裝置2〇〇。 在邊”NACK列表"中，針對個別的NACK封包資訊設定 "NACK逾時”資訊與"NACK最終期限"資訊之兩個時間資 訊。 114124.doc 1337026 在此，該接收裝置300之ARQ區段3 11指示在首次偵測到 封包遺失之時刻傳遞該NACK封包。另一方面，即使在從 該NACK封包之傳遞起已經過一特定時間之時刻（即，即使 在已經過的”NACK逾時"時刻）亦未接收該重新傳遞封包之 情況下，該ARQ區段3 11重複輸出該NACK封包之傳遞指令 直至"NACK最終期限"。 一般將該"NACK逾時"設定為從該NACK封包之傳遞起已 經過一 RTT時間之一時刻。藉由該RTT時間將"NACK逾時” 設定為在該封包到達最終期限前之一時間，例如封包資料 播放排程時間。 圖5顯示該"ARQ處理"之一序列範例。圖5顯示以下範 例：其中在一序列號為” 1 〇2”之一封包已變成一未傳送封 包之情況下’儘管亦將兩個重新傳遞封包判定為遺失封 包’但遠NACK封包之傳遞會因到達”NACK最終期限"而停 止。 使用（例如）在IETF網際網路草案，，基於RTCp的回授之擴 展的RTP設定樓”中所描述的RTCp NACIUi包格式作為該 NACK封包之格式。 圖6及圖7顯示在"ARQ處理"中執行之一處理程序之一範 例。圖6顯示在該傳遞裝置200處之處理程序，而圖7顯示 在s玄接收裝置3〇〇處之處理程序。 在·亥傳遞裝置200處之ARQ區段2〇9首先判定是否欲終止 該 ARQ 處理（S21)。 、 在處理S2 1中獲得一否定結果之情況下，該ARQ區段2〇9 114124.doc -16· 1337026 判定是否接收到一 NACK封包（S22)。 在處理S22中獲得該否定結果之週期期間，該arq區段 209重複處理S21及處理S22之判定處理。 另一方面，在該處理S22中獲得一肯定結果之情況下， 忒ARQ區段209通知該RTP發送區段2〇7重新傳遞以該 NACK封包的序列號來指定之封包（S23)。重複執行此等處 理直至確認該ARQ處理結束。 另一方面，該接收裝置300處的ARQ區段3 11亦會首先判 定是否欲終止該ARQ處理（S3 1)。 在處理S3 1中獲得一否定結果之情況下，該ARQ區段3 11 在NACK列表中從資料列表刪除一超過，，NACK最終期限，，之 封包（S32)。 然後’ s玄ARQ區段3 11判定是否通知封包遺失資訊 (S33)〇 在處理S33中獲得一肯定結果之情況下，該ARQ區段3 11 向該NACK列表添加一遺失封包之序列號、"NACK逾時”及 ••NACK最終期限"（S34)。 在處理S33中獲得一否定結果之情況下（在已經相對於同 一封包而發送該NACK封包之情況下）’該ARQ區段3 11判 定是否已經過一” NACK逾時"（S35)。 在執行該處理S34後或在該處理S35中獲得一肯定結果之 情況下，該ARQ區段3 1 1判定當前時間是否超過該，'NACK 最終期限"’而在其未超過之情況下，該ARQ區段3 11請求 該RTCP區段3 13發送該NACK封包（S36)。 114124.doc -17· 另一方面’在該處理S35中獲得一否定結果之 Μ况下， 該ARQ區段3 11返回該處理S3 1並執行該處理系列。 (b3)冗餘決定處理 在几餘決定處理"中’依據該網路狀態資訊、八尺〇 ^^重新 傳遞封包數量以及一資料封包區塊（例如視訊資料次 )〈為料 迷率來決定用於該FEC編碼區段205之錯誤校正咨刺 貝料之7Γ 餘。 依據在IETF RFC 3550中描述之一RTCP傳送器報告（sr) 封包及一 RTCP接收器報告（RR)封包，獲得該網路狀熊資 訊’該等封包係在該傳遞裝置200的r丁Cp區段2丨〗與令接 收裝置300的RTCP區段3 1 3之間發送/接收。 使用各種參數，例如往返時間（RTT)及一封包遺失率， 作為該網路狀態資訊。 在此具體實施例之情況下，區段211依據此等網 路參數獲得一藉由僅重新傳遞未傳送的封包而獲得之錯誤 校正後的遺失率，並決定為獲得錯誤校正後的一目標遺失 率而需要之FEC冗餘。 在沒有封包到達最終期限之情況下，由於可無限執行該 ARQ功能所作之重新傳遞請求，因此僅藉由該ARQ便可獲 得錯誤校正後的目標遺失率。 但疋’在封包到達最終期限受限制之情況下，該ARQ系 統所作重新傳遞的可能次數係由該r丁丁及該封包到達最終 期限決定’而隨著RTT變大，經ARQ錯誤校正後的遺失率 會變商。即’在該FEC編碼區段205，需要較高冗餘的冗 II4124.doc 成^為㈣例’將對下—情況予以考量：令視訊訊框資料 :FEC區塊單元，令—錯誤校正後的視訊訊框遺失率 成為錯誤校正後的—目標遺失率之一指數。 1〇.4' 在7錯决杈正後的目標視訊訊框遺失率變得小於 ^兄了 _ έ亥冗餘決定成使得在使用該ARQ系統與 以EC系統進行錯誤校正後該視訊訊框中遺失甚至一封包 之一機率為10·4或更小。 '、可使用錯决杈正後的封包遺失率來替代該視訊訊框 遺失率，作為該目標指數。 在該冗餘決定區段2 η Φ 1 又2 I 3中，例如，依據來自該Rlxp區段 2 11之RTT資訊以及夾自访& + 6乂封匕化區段203之每一視訊訊框 的封包數目資訊，決定每—FEC區塊之冗餘封包數目。 在指定該冗餘封包之數目後，可構想應用—參考—先前 計算所得"冗餘表”之系統或—每次執行計算之系統。 圖8顯示在參考該”冗絲矣， 1 /几餘表的方法中使用之一冗餘表之 一範例。圖8顯示為在-隨機封包遺失率之環境下將錯誤 校正後的視訊訊框遺失率保持為—特定值或更小而需要的 冗餘表之範例，同時並不將_網路之—封包遺失率用作— 參數。即’在該冗餘表之範例中，僅將該咖作為該夫 數。 ’ 順便提及’除該RTT資訊外，還添加該封包遺失率作為 該參數。在此情況下’需要一個三维冗餘表。 在此範例中’在令該視訊訊框成為該咖區塊單元之情 H4I24.doc 19· 丄川7026 ""F* 、 ' ’為了將錯誤校正後的視訊訊框遺失率保持為一特定 值或更高’依據每一 FEC區塊之資料封包數目來改變所需 FEC封包數目與資料封包數目之比率。 圖9顯不在該”冗餘決定處理，，中執行之一處理程序。 在°亥傳遞裝置2 〇 〇處之冗餘決定區段21 3首先判定是否欲 終止戎冗餘決定處理（S4 1)。 在處理S41中獲得—否定結果之情況下，該冗餘決定區

奴213判定是否從該RTCp區段21〗獲取該網路狀態資訊 (S42)。 …在該處理S42中獲得該否定結果之週期期間，該冗餘決 定區段213重複處理S41及處理S42之判定處理。 另方面，在泫處理S42中獲得一肯定結果之情況下， /冗餘决定區段2 1 3參考該，，冗餘表”，決定該資料封包之 及及FEC几餘封包之數目，並將此等數目給予該 馬區奴205。重複執行此等處理直至確認該冗餘決定處 理結束。 如前面所述 在令該視訊訊框成為該FEC區塊單元之情 况下’經過僅該ARQ錯誤校 ARQ與該FEC錯誤校正後的封 學表達式1)來計算。 正後的封包遺失率及經過該 包遺失率可藉由以下等式（數 、藉由此等式，可計算出為獲得—所需要的錯誤校正後 視讯汛框遺失率而需要的冗餘封包數目。 [數學表達式1] 114124.doc •20- 1337026

Parq=Pl{Nnet+l\2~Pl)N^

Np fee 一 arq ~ ^ND+NF)(-kf>arq(^ ~ PQrq ^D+NF~k)'

Pf :封包遺失率（隨機封包遺失率）

Parq:經過僅ARQ錯誤校正後的封包遺失率

Pfec_arq:經過ARQ與FEC錯誤校正後的視訊訊框遺失率

ND :每一視訊訊框之原始資料封包數目 NF :每一視訊訊框之冗餘封包數目

Nnet : ARQ重新傳遞之可能次數 (A_3)具體實施例之效果 如上所述，當在該傳遞裝置200中提供該冗餘決定區段 213並依據該網路狀態將該冗餘封包之冗餘最佳化時，可 將έ亥接收處的錯誤柏正接 杈正後的遺失率保持於該可允許範圍 内而無需不必要地增加該網路之擁塞。

J、之情况下’可藉由重新 錯誤校正後的遺失率。因 ’而且可以避免不必要地 例如，在該往返時間（RTT)較, 傳遞未傳送封包來獲得一指定的 此，s玄冗餘封包之冗餘變成最小 導致該網路擁塞之狀態。 “此外’例如’在該往返時間（訂丁）較大之情況下，無法 错:僅重新傳遞未傳送封包來獲得—所請求的錯誤校正後 =遺失率’但是’可藉由增加該冗餘封包之冗餘來獲得所 需要的錯誤校正後的遺失率。 圖 1 〇顯示此處理 之—影像。從圖10可瞭解 即使該資料 H4124.doc 21 1337026 封包區塊之傳遞速率不變，亦會依據該網路之往返時間來 增力α /減小該冗餘封包之冗餘。 此外’藉由採用此冗餘決定區段2丨3，可以消除使用該 傳遞裝置200的使用者以手動方式改變該錯誤校正系統的 设定之必要性。因此，從使用者的角度，增加方便性。 此外，可使得錯誤校正所需要的資料傳遞數量最小化。 因此，可將一較大的傳遞數量分配給該資料封包區塊之傳 遞。以此方式，在該視訊傳遞之情況下，與相關技術相 比’可實現高品質視訊傳遞。 (Β)具體實施例2 在此具體貫施例中，還將對一透過該網際網路執行視訊 資料的争流傳遞之通信系統加以說明。 但是，在此具體實施例中，假定可用的總傳遞速率因共 享媒體中的傳遞速率控制、或頻寬保留的限制或一實體網 路的限制而受限。 (Β-1)系統結構範例 圖11顯示組成一通信系統之一傳遞裝置與一接收裝置之 —結構範例。圖11顯示一通信系統4〇〇包括一傳遞裝置5〇〇 與一接收裝置300(圖2)之一情況。即，該接收裝置3〇〇之結 構與該具體實施例1之結構相同。 該傳遞裝置500(圖11)包括一編碼區段2〇 i、一封包化區 段203、一 FEC編碼區段205、一 RTp發送區段207、一 arq 區段209、一 RTCP區段2 11、一速率控制區段5〇丨及一冗餘 決定區段503。 114124.doc -22、 1337026 與該具體實施例i之差別在於該速率批也丨 疋午衩制區段5 〇 1與該冗 餘決定區段5 0 3之兩個區段。 (B-2)處理演算法 下面，將說明在該通信系統400中執行之一處理演算 法。順便提及，該具體實施例2之處理演算法與該具體實 施例!之處理演算法之差別僅在於兩點，即，，速率控制處理

”及”冗餘決定處理”内容之添加。因&，下面將僅說明此 等兩個處理功能。 (a)速率控制處理 依據（例如）IETF RFC3448”TCp友好速率控制（tfrc): 協定規格，，來執行該速率控制處理。該傳遞裝置则中的速 率控制區& 5G 1決定該資料封包區塊、該fec的冗餘封包 資料之總傳遞速率，而依據來自該RTCP區段2U之網路資 Λ (例如’封包遺失率RTT)來決定該之重新傳遞資 料。在-熟知的處理系統之情況下M盡管僅向該編碼區段 2(H及該RTP發送區段2〇7通知該總傳遞速率資訊，但在此 具體實;例之情况下，向該冗餘決定區段通知總傳遞 速率資訊。 (b)冗餘決定處理 # °亥傳遞裝置500之冗餘決定區段5 03中，該，，冗餘決定 處理依據k D玄速率控制區段5 〇】通知的總傳遞速率、從該 RTCP區& 2 11通知的#包遺《率及以及從該arq區段 209通知的重新傳诚咨 寻遞#枓大小，來決定欲向該編碼區段20 1 通知的視訊訊框眘刺_ + , ^ 貝料大小以及欲向該FEC編碼區段205通 114124.doc •23- 1337026 知的冗餘。 順便提及，儘管在具體實施例1之情況下從該封包化區 •k 2 0 3向„玄几餘決定區段2 1 3通知原始資料封包數目，但在 此具體實施例之情況下，資料大小及冗餘在該冗餘決定區 段503中經調整而使得該重新傳遞資料之傳遞速率、該 FEC冗餘封包之傳遞速率及該資料封包區塊之傳遞速率之 總和變成從該速率控制區段5〇丨通知之總傳遞速率，且係 通知給該編碼區段2〇 1及該FEC編碼區段205。 而且’在此具體實施例中，圖12顯示令視訊訊框資料成 為一 FEC區塊單元而令錯誤校正後的視訊訊框遺失率成為 一特定值或更小值之一情況下一冗餘表之一範例。 在此冗餘表中，從總傳遞速率中減去重新傳遞封包之傳 遞所需要的傳遞速率（重新傳遞資料速率）而獲得之傳遞速 率成為當前值，而依據此當前值與該RTT值之間的關係來 決定每一 FEC區塊之FEC冗餘封包數目。 圖1 3顯示在該，，冗餘決定處理"中執行之一處理程序。 在此’ s亥冗餘決定區段5 0 3首先判定是否欲終止該冗餘 決定處理（S51)。 在處理S 5 1中獲得一否定結果之情況下，該冗餘決定區 段5 03判定是否從該RTCP區段211獲取該網路狀態資訊 (S52) 〇 在該處理S52中獲得該否定結果之週期期間（直至確認獲 取該網路狀態資訊），該冗餘決定區段503重複處理S5丨及 處理S 5 2之判定處理。 IMl24.doc -24· 1337026 另一方面，在處理S52中獲得一肯定結果之情況下，該 冗餘決定區段503判定是否從該速率控制區段5〇1獲取該傳 k 遞速率資訊（S53)。 • 在該處理S53中獲得該否定結果之週期期間（直至確認獲 ‘取該傳遞速率資訊），該冗餘決定區段5〇3重複處理s5】至 處理S 5 3之判定處理。 另一方面，在處理S53中獲得一肯定結果之情況下，該 • 冗餘決定區段503判定是否從該ARQ區段209獲取該重新傳 遞資料大小（S54)。 在此處理S54中獲得該否定結果之週期期間（直至確認獲 取该重新傳遞資料大小），該冗餘決定區段5〇3重複處理 S51至處理S54之判定處理。 另一方面，在處理S54中獲得一肯定結果之情況下，該 冗餘決定區段503從總傳遞速率中減去該重新傳遞資料， 並獲得使用該資料封包區塊與該FEC冗餘封包時可採取之 • 傳遞速率。 當獲得該傳遞速率時’該冗餘決定區段503參考”冗餘表,，， 將該資料封包之數目及該FEC冗餘封包之數目決定為滿足 作為限制條件的傳遞速率，並將此等數目給予該編碼區段 20 1與該FEC編碼區段2〇5(S55)。重複執行此等處理直至確 認該冗餘決定處理結束。 順便提及，在此具體實施例之情況下，還可藉由計算來 獲得進行資料控制所需要的資料封包數目及fec冗餘封包 數目。 、 H4l24.doc •25· (B-3)該具體實施例之效果 如上所述，當在該傳遞裝置5⑽中提供該 5〇3並依據該網路狀 ’、i、疋區段 可在僂… 几餘封包之冗餘最佳化時， 了在傳遞速率之有限範圍 將該接收器處的錯誤校正…不要地增加該冗餘， 内。 、 、遺失率保持於該可允許範圍 1 夕1J ：«口

^玄往返時間（RTT)較小之情況下，可藉由 :遞：傳送封包來獲得_指定的錯誤校正後的遺失率。因 塊之發送比率。、成最小，而且可提高資料封包區 〜猎甶重新 /匕外，例如’在該往返時間(RTT)較大之情況下，益法 藉由僅重新傳遞未傳送封包 ^ ^ 了I采獍付一所清求的錯誤校正後 • 率仁疋，可在可獲得所請求的錯誤校正後的遺失 率之範圍内將分配給該資料封包區塊之資料數目最大化。

圖14顯示此處理之—影像。如圖⑽示，儘管總傳遞速 率不變，但可依據該網路之狀態來增加/減小該資料封包 區塊與該錯誤校正資料（FEC)之比率。 。此外，在此具體實施例之情況下，藉由採用此冗餘決定 區段503，還可以消除使用該傳遞/接收裝置的使用者以手 動方式改變該錯誤校正系統的設定之必要性。因此，從使 用者的角度’增加方便性。 。此外，由於可使得進行錯誤校正所需要的資料傳遞數量 最小化，因此可藉此將較大的傳遞數量分配給該資料封包 區塊之傳遞。例如’在該視訊傳遞之情況下，與相關技術 H4124.doc -26- 1337026 相比，可實現較高品質視訊傳遞。 (c)其他具體實施例 ()月』述具體實施例中的傳遞裝置之處理功能可實現於硬 體或軟體中。 卜並非所有此等處理功能皆係藉由硬體或軟體來實 見而其中亦係部分可藉由使用硬體或軟體來實現。即， 可採用硬體與軟體之組合。 (b)相對於前述具體實施例’在本發明之要旨範疇内可 構想各種經修改的範例。此外，還可構想各種經修改的範 例或依據本說明書的表述而建立或組合之應用範例。 熟習此項技術者應瞭解，根據設計需要及其它因素，各 :修改、組合、子組合及變更均可出現只要其在隨附申 请專利範圍或其等效範圍的範疇内。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示組成一通信系統之—傳遞裝置之一結構範例 之一視圖。 圖2係顯示組成該通信系統之—接收裝置之 之一視圖。 圖3係顯示在該傳遞裝置處執行的FEC處 一視圖。 結構範例 理之一範例之 圖4係顯不在該接收裝置處執行的FEC處理之一範例之 視圖。 圖5係顯示ARQ處理之一序列範例之一視圖。 圖6係顯示在該傳遞裝置處執行的A R Q處理之一範例之 114124.doc •27· 1337026

一視圖。 圖7係顯示在該接收裝置處執行的ARQ處理之 一視圖。 圖8係顯示一冗餘表之一範例之一視圖。 圖9係顯不一冗餘決定處理之—範例之一視圖。 圖1 0係顯示在具體實施例丨中執行的冗餘之— 之一視圖。 圖11係顯示組成一通信系統之一傳遞裝置之一 之一視圖。 圖12係顯示一冗餘表之一範例之一視圖。 圖1 3係顯示一冗餘決定處理之一範例之一視圖 圖14係顯示在具體實施例2中執行的冗餘之一 之一視圖。 【主要元件符號說明】 _範例之 控制影像 結構範例 〇 控制影像 100 通信系統 200 傳遞裝置 201 編碼區段 203 封包化區段 205 FEC編碼區段 207 RTP發送區段 209 ARQ區段 211 RTCP(RTP控制協定）區段 213 冗餘決定區段 300 接收裝置 M4l24.doc •28· 1337026

301 303 305 307 309 311 313 400 500 501 503

V〇UT RTP接收區段 解封包區段 解碼區段 遺失偵測區段 FEC解碼區段 ARQ區段 RTCP區段 通信系統 傳遞裝置 速率控制區段 冗餘決定區段 視訊輸入介面 視訊輸出介面

114124.doc -29-

Claims (1)

1337026 、申請專利範圍： 1· —種用於透過一最伟力令要雄々十v 取隹^果網路來發送一到達最終期限 限制之封包傳遞裝置，其包含： 一封包自動重新傳遞區段，其係用於控制—未傳 包之重新傳遞； 一正向錯誤校正編碼區段，且 塊添加冗餘封包；以及〃係用於向一貝料封包區 ^冗餘決定區段，其係用於依據觀察到的網路狀 说來動態決定該冗餘差十句夕π你 ’ 误^ 餘封。之几餘’以使得藉由僅該未傳 送，ί匕之該重新傳遞而獲得之一 τ^ 体按收裔處的錯誤校 卜遺失率滿可允許的錯誤校正後的遺失率。 .Π求項1之封包傳遞裝置，其中該網路狀態資訊传往 返時間資訊。 貝此係往 4. :求項1之封包傳遞裝置，其中該網路 返時間資訊及-封包遺失率。 u 糸在 種用於透過一最佳效果網路 限制之封包傳遞裝置，其包含·· 物終期限受 包二動重新傳遞區段，其係用於控制-未傳送封 正向錯誤校正編碼區段，盆 塊添加冗你-係用於向-資料封包區 几餘封包；以及 几餘決定區段，其係用於依據觀 訊及該資豕蜆务、到的網路狀態資 包之冗餘 1手來動態決定該冗餘封 、’以使得藉由僅該未傳送封包之該重新傳遞而 JI4J24.doc /026 /026 ::二在一接收器處的錯誤校正後的遺失率滿足 其中該網路狀態資訊係往 其中該網路狀態資訊係往 允許的錯誤校正後的遺失率 5.如清求項4之封包傳遞裝置 返時間資訊。 6·如請求項4之封包傳遞裝置 返時間資訊及一封包遺失率 7 透過一最佳效果網路來發送-到達最終期… ?制之封包傳遞裝置，其包含： 包自動重新傳遞區段’其係用於控 包之-重新傳遞； 3向錯誤校正編碼區段，其❹於向—f料封以 塊添加冗餘封包；以及 β-冗餘決定區段，其係用於依據觀察到的網路狀^ 讯及—分配用於傳遞該資料封包區 U ' 说、* A u L4几餘封包的詞 資粗之一上限值來動態決定該冗餘封包之冗餘及在言! 勺’封包區塊中的封包數目，以使得藉由僅該未傳送到 二：重新傳遞而獲得之—在一接收器處的錯誤校正後 ，逍失率滿足一可允許的錯誤校正後的遺失率。 8.::求項7之封包傳遞裝置，其中該網路 返時間資訊。 9·如吻求項7之封包傳遞裝置，其中該網路狀態資訊係往 返時間資訊及一封包遺失率。 ’、 10. -種用於在透過一最佳效果網路連接之—封包傳遞裝置 與一封包接收裝置之間發送/接收—到達最㈣限受限制 I14124.doc 1337026 的封包之通信系統’其中該封包傳遞裝置包含： 一封包自動重新傳遞區段，其係用於控制一未傳送封 包之重新傳遞； 一正向錯誤校正編碼區段，其係用於向一資料封包區 塊添加冗餘封包；以及 一冗餘決定區段，其係用於依據觀察到的網路狀態資 汛來動態決定該冗餘封包之冗餘，以使得藉由僅該未傳 送封包之該重新傳遞而獲得之一在一接收器處的錯誤校 正後的遺失率滿足一可允許的錯誤校正後的遺失率。 11.種藉由一程式來編碼之電腦可讀取的儲存媒體，該程 式係用於使得-電腦，即用於透過—最佳效果網路= -到達最終期限受限制的封包之一封包傳遞裝置，财 以下操作： 丁 -封包重新傳遞控制處理’其控制一未傳送 新傳遞； 胃 一資料封包區塊添加 —正向錯誤校正編碼處理，其向 冗餘封包；以及 其依據觀察到的網路狀態資訊來 訊來動

114】 24.doc —冗餘決定處理，其依相 態决定該冗餘封包之冗餘， 之該重新傳遞而獲得之—名 遺失率滿足一可允許的錯誤 以下操作： 封包動重新傳遞控制處理，其控制一未傳送封包 重新傳遞； 料釘匕之 τη向錯δΜ父正編碼處理，其向一資料封包區塊添加 & 包；以及 : 定處理，其係、用於依據觀察到的網路狀態資 料封包區塊之—傳遞速率來動態^該冗餘封 獲得之w使传藉由僅該未傳送封包之該重新傳遞而 在—接收器處的錯誤校正後的遺失率滿足—可 】 許的錯誤校正後的遺失率。 式編碼之電腦可讀取的儲存媒體，該程 -到達最炊： ’即用於透過一最佳效果網路發送 〜d限文限制的封包之一封包傳 以下操作： 啼遇裒置，執行 封包重新傳遞控制處理，其㈣ 新傳遞； 不得送封包之重 -正向錯誤校正編碼處理，其向—資 冗餘封包；以及 、匕區塊添加 一冗餘決定處理，甘> & + + /、依據觀察到的網路狀筚 分配用於傳遞該資料 #汛及— 遴-貝枓封包區塊及該冗餘封 之一上限值來動铱氺宁兮一& 的傳遞速率 〜、疋6亥几餘封包之冗餘 _ 包區塊令的封包數目 、在5玄資料封 a數目’以使得藉由僅該 重新傳遞而獲得之—在一接 =包之該 率滿足一可允許的笋枚正後的遺失 J鰭6矢杈正後的遺失率。 U4I24.doc