WO2008131655A1 - Procédé et appareil de transmission et de réception de paquets de données - Google Patents

Procédé et appareil de transmission et de réception de paquets de données Download PDF

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WO2008131655A1
WO2008131655A1 PCT/CN2008/070196 CN2008070196W WO2008131655A1 WO 2008131655 A1 WO2008131655 A1 WO 2008131655A1 CN 2008070196 W CN2008070196 W CN 2008070196W WO 2008131655 A1 WO2008131655 A1 WO 2008131655A1
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WO
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packet
check
data packet
verification
data
Prior art date
Application number
PCT/CN2008/070196
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yanbo Long
Xianyi Chen
Pulin Wang
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
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 Huawei Technologies Co., Ltd. filed Critical Huawei Technologies Co., Ltd.
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Priority to ES08706573T priority patent/ES2389388T3/es
Priority to EP08706573A priority patent/EP2166687B1/en
Publication of WO2008131655A1 publication Critical patent/WO2008131655A1/zh
Priority to US12/608,457 priority patent/US8327233B2/en

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Classifications

    • 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
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to a data packet transmission technique. Background technique
  • 3G Third generation mobile communication system
  • IP Internet Protocol
  • video communication is gradually becoming one of the main services of communication.
  • two-way or multi-party video communication services such as video telephony, video conferencing, mobile terminal multimedia services.
  • the original video/audio sequence is compressed according to a certain encoding algorithm (for example, H.263, H.264, G.729, etc.) to obtain data for each frame.
  • a certain encoding algorithm for example, H.263, H.264, G.729, etc.
  • the compressed code stream is also encapsulated and fragmented according to a certain encapsulation protocol.
  • the encapsulation and fragmentation process on the IP network is called packaging.
  • Figure 1 A typical video/audio transmission process on an IP network is shown in Figure 1.
  • the original image is divided into multiple Real-time Transport Protocol (RTP) packets for transmission.
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • the user datagram protocol is generally used to transmit video packets. Protocol, referred to as "UDP" protocol, the transmission protocol does not require handshaking and response, so the transmission efficiency is high, but the consequence is that the video data packet is easily lost, and finally the receiver cannot decode the complete image.
  • Time and space based compensation method The method is performed at the receiving end. When the receiving end detects that there is a packet loss, the image (sound) area that cannot be decoded due to the packet loss can be identified, and then according to the voice and the image. Time and space correlation compensates for lost areas using motion compensation, linear interpolation, and more.
  • Packet compensation method based on Forward Error Correction (FEC) This method uses the FEC algorithm at the transmitting end to verify the video/audio stream to generate parity data, and then video/ The audio data and the verification data are transmitted to the receiving end together; the receiving end detects that the video/audio number is restored, and finally the image and the voice can be completely recovered.
  • FEC Forward Error Correction
  • the RTP packaging format of the verification packet is as follows:
  • an FEC packet that is, an RTP-based parity packet
  • the length of the header of the parity packet is 12 bytes, and its format is shown in Figure 3. It contains a sequence number (Sequence Number, referred to as "SN") cardinality field, length recovery domain, E domain, payload type (payload type, referred to as "PT”) recovery domain, Mask domain. And Tag switching ("TS”) recovery domain.
  • SN Sequence Number
  • PT payload type
  • TS Tag switching
  • the value of the SN base field must be set to the smallest packet sequence number in the data packet corresponding to the check packet.
  • the check packet is composed of data with packet numbers 12, 14, and 18. If the packet operation is generated, the value of the SN base field must be set to 12.
  • the mask field has a length of 24 bits. If the i-th bit is set to 1, the data packet with the sequence number N+i is associated with the check packet, that is, the data packet corresponding to the check packet exists. The data packet with the serial number N+i.
  • N is the value of the SN base field
  • the 0th bit, the 2nd bit, and the 6th bit will be set to 1 to indicate that the data packet corresponding to the check packet is a packet sequence number. For 12 (12 + 0), 14 (12 + 2), and 18 (12 + 6) packets.
  • the inventors of the present invention have found that the correspondence between the verification packet and the data packet is currently determined according to the SN base number field (ie, the packet sequence number) and the Mask field in the verification packet, and in the multipoint video communication, the relay device is Multipoint Control Unit (MCU), etc., often modify The serial number of the packet is used to ensure the continuity of the packet sequence number when the site is switched. Therefore, the receiver cannot correctly restore the correspondence between the verification packet and the data packet, resulting in a verification error. If you want to avoid this problem, you need to perform recovery operation at the receiving end of the MCU, and re-verify at the transmitting end, as shown in Figure 4. Therefore, the load of the MCU will be increased, and the supporting dependency on the MCU will be generated.
  • MCU Multipoint Control Unit
  • the main technical problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a data packet transmission and reception method and device. After the relay device modifies the packet sequence number, the receiving terminal can also correctly recover the lost data packet.
  • An embodiment of the present invention provides a data packet sending method, including the following steps:
  • the data packet and the verification packet are transmitted using a protocol based on the User Datagram Protocol UDP.
  • An embodiment of the present invention further provides a data packet receiving method, including the following steps:
  • the forwarded error correction processing is performed on the received data packet and the verification packet according to the obtained corresponding information, and the lost data packet is recovered.
  • An embodiment of the present invention further provides a data packet sending apparatus, including:
  • a coding unit configured to perform a forward error correction coding on the data packet to generate a verification packet
  • An encapsulating unit configured to carry, in the data packet, corresponding information indicating a correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number; or, in the verification packet generated by the coding unit, carrying the packet independently
  • the serial number indicates the corresponding information of the correspondence between the data packet and the verification packet; or, in the data packet, the verification packet generated by the coding unit carries the representation packet and the calibration independent of the packet sequence number Corresponding information of the correspondence between the packages;
  • a sending unit configured to send the encapsulated data packet and the school-risk package by using a UDP-based protocol.
  • the embodiment of the invention further provides a data packet receiving apparatus, including:
  • a receiving unit configured to receive a data packet and a verification packet by using a UDP-based protocol
  • an obtaining unit configured to obtain, from the data packet received by the receiving unit, corresponding information indicating a correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number; or, for receiving the school received from the receiving unit Obtaining corresponding information indicating a correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number in the verification packet; or obtaining a representation independent of the packet sequence number from the data packet and the verification packet received from the receiving unit Corresponding information of the correspondence between the data packet and the verification packet;
  • an error correction unit configured to perform forward error correction processing on the received data packet and the verification packet according to the corresponding information acquired by the acquiring unit, to recover the lost data packet.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a typical video/audio transmission on an IP network in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a FEC packet in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a packet header of a verification packet in the prior art
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a recovery operation performed by a receiving end of an MCU in the prior art, and re-checked at the transmitting end;
  • FIG. 5 is a flowchart of a data packet transmitting method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a relationship between a data packet and a verification packet according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of a data packet receiving method according to a second embodiment of the present invention
  • 8 is a schematic diagram of an RTP packing format of a data packet and a verification packet in a data packet transmitting method according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a data packet transmitting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a data packet receiving apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. detailed description
  • a first embodiment of the present invention relates to a data packet transmitting method.
  • a feature word of each data packet in the check group to which the check packet belongs is carried, and the carrying is independent of the packet sequence number.
  • the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet is shown in FIG. 5.
  • the packet carrying the voice and/or video data is FEC encoded to generate a verification packet.
  • the transmitting end selects a check matrix of ⁇ , performs FEC encoding on each data packet according to the selected check matrix, generates one check packet, and generates one check packet and one data packet to form a school.
  • the test group where ⁇ and ⁇ are positive integers.
  • the relationship between the data packet and the verification packet can be as follows: packet xl, packet ⁇ 2, and packet ⁇ 3, generating the school-risk package cl; packet xl and packet x4, generating the school-risk package c2; packet xl , packet x2, and packet x4, generate the school-risk package c3, as shown in Figure 6.
  • the transmitting end packs the generated verification packet into an RTP format, and carries a corresponding letter indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number in the generated verification packet.
  • Putting the header of a verification packet and the payload of the verification packet into the payload of the RTP packet, forming an FEC packet, and expanding the header of the verification packet, and carrying the representation independent of the packet sequence number through the extended information The corresponding information of the correspondence between the data packet and the verification packet is as shown in Table 1.
  • the check matrix number indicates the sequence number of the check matrix used by the check group to which the check packet belongs.
  • the sort number indicates the sort number of the check packet in the check packet of the check group to identify the location of the check packet.
  • the sorting number of the verification package cl will be set to 1
  • the sorting number of the verification package c2 will be set to 2
  • the sorting number of the verification package c3 will be set to 3.
  • the number of valid data packets indicates the number of valid data packets in the check group to which the check packet belongs. For the above case, the number of valid data packets set in the header of the check packet cl, the check packet c2, and the check packet c3 is 4.
  • Feature word 1...feature word n indicating the feature word of each data packet of the check packet to which the check packet belongs, the order of feature word 1...feature word n and the order in which each data packet is sent in the check group the same.
  • the feature word of each packet is generated by the corresponding packet, which uniquely identifies the packet.
  • the feature word of the data packet is obtained by calculating a checksum of the data packet and calculating a Cyclic Redundancy Check (CRC) for the data packet.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the check group number indicates the check group number of the check group to which the check packet belongs, so that the receiver can know the check group to which the check packet belongs.
  • the extended field settings are as shown in Table 2: RTP - SN Check Moment Sorting Sequence Valid Data Packet Feature Feature Feature Feature Check Array Number 1 Word 2 Word 3 Word 4 Group Number cl 104 1 1 4 tl t2 t3 t4 9 c2 105 1 2 4 tl t2 t3 t4 9 C3 106 1 3 4 tl t2 t3 t4 9 Table 2
  • the receiving end can still know, according to the extended information carried in the header of the check packet, which data packet is generated (that is, the data packet corresponding to the check packet).
  • the receiving end can learn, according to the extension information carried in the header of the verification packet cl, that the check matrix used by the verification group to which the verification packet cl belongs is a check matrix of 4 ⁇ 3 and the check matrix.
  • the generation relationship between the data packet and the verification packet in the verification group, and the verification packet cl is the first verification packet in the verification group, so it can be inferred that the data packet related to the generation of the verification packet cl is The first packet, the second packet, and the third packet in the parity group.
  • the receiving end can find the data packet corresponding to the check packet cl according to the feature word of the data packet.
  • the sender uses RTP to send the data packet and the verification packet.
  • the sender uses RTP to sequentially transmit data packet xl, data packet x2, data packet x3, data packet x4, school-risk package cl, school-risk package c2, and school-risk package c3.
  • the correspondence information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet carried in the verification packet is independent of the packet sequence number, and therefore, even in the relay device such as the MCU, the packet sequence number is modified. After that, the receiving terminal can still obtain the correspondence between the data packet and the verification packet, thereby correctly recovering the lost data packet, avoiding the matching problem between the MCU and the terminal, and the environment adaptability of the anti-drop function is greatly improved. .
  • a second embodiment of the present invention relates to a data packet receiving method.
  • the present embodiment corresponds to the data packet transmitting method of the first embodiment. The specific process is shown in FIG. 7.
  • step 710 the data packet and the verification packet are received from the network using RTP, wherein the data packet is a data packet carrying voice and/or video data.
  • step 720 the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independent of the packet sequence number is obtained from the received verification packet.
  • the receiving end parses the header of the received verification packet, and obtains the verification group number of the verification group to which the verification packet belongs from the header of the parsed verification packet, and the verification packet belongs to the verification group.
  • the sequence number of the check matrix and the sort number of the check packet in the check packet of the check group and sequentially acquire the feature words of each data packet of the check group to which the check packet belongs. Then, according to the sequence number of the obtained check matrix, the sorting sequence number of the check packet in the check packet of the check group, and the feature word, the data packet corresponding to the check packet is found.
  • the receiving end when receiving the verification packet cl, the receiving end first parses the header of the verification packet cl, and proposes the school from the header of the verification packet cl.
  • the check matrix used by the check group to which the check packet cl belongs is a check matrix of 4 ⁇ 3, and according to the obtained check packet cl, the check group is belonged to The position in the check packet (the check packet cl is the first check packet), and it can be known that the check packet cl is the first data packet, the second data packet, and the first in the check packet. 3 packets are generated.
  • the data packet corresponding to the verification packet cl is: a data packet with a feature word of tl, a data packet with a feature word of t2, and a data packet with a feature word of t3, thereby finding data corresponding to the verification packet cl package.
  • the receiving end receives the data packet x1, the data packet x3, the data packet x2, and the data packet x4, and when receiving the data packet, generates corresponding feature words according to the data packet, which are tl, t3, t2 in order. And t4, therefore, the receiving end can compare the feature word information acquired in the packet header with the feature word information generated when the data packet is received, and find that the data packet corresponding to the verification packet cl is the previously received data packet.
  • the receiving end performs FEC processing on the received data packet and the verification packet according to the obtained corresponding information, and recovers the lost data packet.
  • the receiving end may sort the feature words of the previously received data packet according to the feature words in the extended information, and detect whether there is any loss. package.
  • the receiving end only receives the data packet x1 and the data packet x2. Therefore, the lost data packet can be detected according to the feature word carried in the verification packet: Packet x3 and packet x4.
  • the receiving end recovers the lost data packet according to the corresponding information of the correspondence between the previously obtained data packet and the verification packet. That is, the packet x3 is recovered by using the verification packet cl, the packet x1, and the packet x2; and the packet x4 is recovered by using the verification packet c2 and the packet x1.
  • a third embodiment of the present invention relates to a data packet transmitting method, which is substantially the same as the first embodiment, and is different in that, in the first embodiment, by recording in the check packet and the check packet belongs to
  • the feature word of each data packet in the verification group carries corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number; in the embodiment, by inserting the additional packet in the data packet and the verification packet
  • the data carries the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the check packet independent of the packet sequence number, and carries the sequence number of the check matrix used by the data packet or the check group to which the check packet belongs, and the additional data, and The sort number in the check group.
  • the RTP packing format of the data packet and the check packet in the present embodiment is as shown in FIG. 8, and additional data is inserted in the data packet or the check packet.
  • the structure of the additional data is as shown in Table 3: Checking moment valid data packet sorting sequence number packet type check group number array number table 3
  • the check matrix number indicates the sequence number of the check matrix used by the data packet or the check group to which the check packet belongs.
  • the number of valid data packets indicates the number of valid data packets in the check packet to which the data packet or the check packet belongs, and has the same meaning as the number of valid data packets in Table 1.
  • the sort number indicates the sort number of the data packet or the check packet in the check group to which it belongs, and the value is [0, M+N).
  • the check matrix used is a 4x3 check matrix, and the relationship between the data packet and the check packet is as shown in FIG. 6, then the data packet x1, the data packet x2, the data packet x3, the data packet x4, and the verification packet.
  • the sorting numbers of cl, school-risk c2, and school-risk c3 are 0, 1, 2, 3, 4, 5, and 6.
  • the packet type indicates that the current packet is packet type information of the data packet or the verification packet, so that the receiving end can quickly determine the packet type of the current packet according to the information.
  • the check group number indicates the check group number of the check packet to which the data packet or the check packet belongs, so that the receiving end can know the check packet to which the data packet or the check packet belongs, and the check group in Table 1.
  • the numbers have the same meaning.
  • a fourth embodiment of the present invention relates to a data packet receiving method, and the present embodiment corresponds to the data packet transmitting method of the third embodiment, and therefore is substantially the same as the second embodiment, and is different in the second embodiment.
  • the receiving end obtains the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the check packet independently of the packet sequence number from the received check packet.
  • the receiving end receives the data packet and the checksum.
  • Corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independent of the packet sequence number is obtained in the packet.
  • the receiving end separately parses the received data packet and the extended additional data in the verification packet. Obtaining, from the parsed additional data, a verification group number of the verification group to which the verification packet belongs, a sequence number of a verification matrix used by the verification group to which the data packet or the verification packet belongs, and the data packet or school The sort number of the package in the check group. Then, according to the sequence number of the obtained check matrix, and the sorting sequence number of the data packet and the check packet in the belonging check group, the data packet corresponding to the check packet is found.
  • the check matrix used by the check group is
  • the receiving end can know that the check packet with the sort number is 4
  • the data packets are: packets sorted to 0, packets sorted to 1, and packets sorted to 2.
  • the receiving end can learn the data packet corresponding to each of the check packets with the sequence number 5 or 6.
  • the receiving end receives the data packet and the verification packet from the network by using the RTP, and performs FEC processing on the received data packet and the verification packet according to the acquired corresponding information, and recovers the lost data packet, etc.
  • the steps are the same as those in the second embodiment, and are not described herein again.
  • a fifth embodiment of the present invention relates to a data packet transmitting apparatus, as shown in FIG.
  • an encoding unit configured to perform FEC encoding on a data packet carrying voice and/or video data to generate a verification packet
  • the verification packet generated by the data packet and/or the coding unit, carrying the correspondence information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number
  • the sending unit is configured to use a UDP-based protocol, such as RTP , sending the encapsulated data packet and the verification packet.
  • the receiving terminal Since the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet carried in the data packet and/or the verification packet is independent of the packet sequence number, even after the relay device such as the MCU modifies the packet sequence number, the receiving terminal still The corresponding relationship between the data packet and the verification packet can be obtained, thereby correctly recovering the lost data packet, avoiding the matching problem between the MCU and the terminal, and the environment adaptability of the anti-lost function is greatly improved.
  • the coding unit performs FEC coding on the data packet to generate a verification packet as follows: selecting a parity check matrix, performing FEC encoding on the M data packets according to the selected check matrix, and generating N parity packets, and generating the generated N
  • the check packets form a check group with the M data packets, where M and N are positive integers.
  • the encapsulating unit carries the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence by including the following subunits: in the verification packet generated by the data packet and/or the coding unit:
  • a first subunit configured to carry, in the generated verification packet, a checksum used by the check group to which the check packet belongs a sequence number of the matrix, and a sequence number of the check packet in the check packet of the check group; a second subunit, configured to carry, in the check packet, each data packet of the check group to which the check packet belongs
  • the feature word carries the feature words of each data packet in sequence according to the sending order of each data packet in the check group, and the feature word of each data packet is generated according to the corresponding data packet, and the data packet is uniquely identified.
  • the encapsulating unit carries the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence by the following subunit, and the verification packet generated by the data packet and/or the coding unit: the third subunit For carrying the data packet and the verification packet respectively carrying the sequence number of the check matrix used by the data packet or the check group to which the check packet belongs, and the sequence number in the check group.
  • the encapsulating unit may further include a fourth subunit, configured to carry, in the verification packet, a verification group number for identifying a verification group to which the verification packet belongs; or, for, in the data packet and the school
  • the verification packet carries a verification group number for identifying the verification group to which the data packet or the verification packet belongs.
  • a sixth embodiment of the present invention relates to a packet receiving apparatus corresponding to the packet transmitting apparatus in the fifth embodiment. Specifically, as shown in FIG.
  • the method includes: a receiving unit, configured to receive a data packet and a verification packet by using a UDP-based protocol such as RTP, and an acquiring unit, configured to receive a data packet and/or a data packet from the receiving unit, and/or Corresponding information indicating a correspondence between the data packet and the verification packet independent of the packet sequence number is obtained in the verification packet; the error correction unit is configured to: the received data packet and the verification packet according to the corresponding information acquired by the acquiring unit Perform FEC processing to recover lost packets.
  • a UDP-based protocol such as RTP
  • the obtaining unit obtains, by using the following subunits, the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number from the data packet and/or the verification packet received by the receiving unit: a unit, configured to obtain a sequence number of a check matrix used by the check group of the check packet that is carried in the check packet, and a sequence number of the check packet in the check packet of the check group; a unit, configured to sequentially acquire a feature word of each data packet of the check group that belongs to the check packet that is carried in the check packet, and a third sub-unit, configured to: according to the sequence number of the obtained check matrix, the check packet belongs to The sort sequence number and the feature word in the check packet of the check group find the data packet corresponding to the check packet.
  • the obtaining unit obtains, by using the following subunits, the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number from the data packet and/or the verification packet received by the receiving unit: a fourth subunit, configured to obtain a sequence number of a check matrix used by the check packet to which the data packet or the check packet belongs respectively in the data packet and the check packet, and the data packet or the check packet is in the checksum The sorting sequence number in the group; the fifth subunit, configured to find the data packet corresponding to the verification packet according to the sequence number of the obtained check matrix, the sequence number of the data packet and the check packet in the belonging check group.
  • the acquiring unit may further include a sixth subunit, where the sixth subunit is configured to acquire a check group number that is carried in the check packet and that is used to identify the check group to which the check packet belongs, and The obtained check group number is output to the first and second subunits; or, for obtaining the checksums respectively carried in the data packet and the check packet for identifying the check group to which the data packet or the check packet belongs The group number and the obtained verification group number is output to the fourth subunit.
  • each unit in the present embodiment is a logical unit, and in practical applications, there may be various physical implementations.
  • a forward error correction coding is performed on a data packet to generate a verification packet, and a data packet and/or a verification packet carries a representation data packet and a verification packet independent of the packet sequence number.
  • Corresponding information of the correspondence relationship using a UDP-based protocol to send data packets and check packets.
  • the receiving terminal can still obtain the correspondence between the data packet and the verification packet, thereby correctly recovering the lost data packet, thereby avoiding the matching problem between the MCU and the terminal, so that the anti-lost is prevented.
  • the environmental adaptability of the package function has been greatly improved.
  • the transmitting end may carry corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number by recording the packet feature word in the verification packet; or may be extended in the data packet and the verification packet
  • the method of attaching data carries the corresponding information indicating the correspondence between the data packet and the verification packet independently of the packet sequence number.
  • the receiving end does not support the data check in the embodiment of the present invention, it is only necessary to discard the check packet, and does not affect the decoding of the normal data packet. Moreover, as long as the video/audio data in the packet does not change, the corresponding feature word does not change, and the lost packet can be recovered correctly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

数据包收发方法及装置
本申请要求于 2007 年 4 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 200710103624.6、 发明名称为"数据包收发方法及装置"的中国专利申请的优先 权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别涉及数据包的传输技术。 背景技术
随着第三代移动通信系统（3rd Generation, 简称" 3G" ) 的出现和普½ 于网际协议（Internet Protocol, 简称" IP" ) 的网络迅速发展， 视频通信正逐步 成为通信的主要业务之一， 如双方或多方视频通信业务， 如可视电话、视频会 议、 移动终端多媒体服务等。
在视频 /音频传输过程中， 为了减少传输的数据量， 会将原始视频 /音频序 列按照某种编码算法（例如： H.263、 H.264、 G.729等）进行压缩， 得到每帧 数据量不等的码流。 为了适应网络传输，该压缩码流还要按照某种封装协议进 行一次封装和分片， 例如在 IP网络上的封装和分片过程称之为打包。 在 IP网 络上一个典型的视频 /音频传输过程如图 1所示。
经过编码后打包后一帧原始图像被分成了多个实时传输协议（ Real-time Transport Protocol, 简称" RTP" ) 包进行传送， 为了提高传输效率， 传输视频 包一般使用用户数据报协议（User Datagram Protocol, 简称" UDP" )协议， 该 传输协议由于不需要握手和应答， 因此传输效率很高，但是导致的后果就是视 频数据包容易被丢失， 最终导致接收端不能解码出完整的图像。
为了减少数据包丢失对视频图像造成的影响， 目前已经有许多的方法， 归 纳起来有如下几类：
( 1 )基于时间和空间的补偿方法： 该方法在接收端进行， 当接收端检测 到有丢包后， 可以将丢包导致不能解码的图像（声音）区域标识出来， 再根据 语音和图像在时间和空间的相关性利用运动补偿、线性插值等方法将丢失区域 进行补偿。 ( 2 )基于前向纠错（ Forward Error Correction, 简称" FEC" ) 的包补偿方 法：该方法在发送端采用 FEC算法，将视频 /音频码流进行校验生成校验数据， 再将视频 /音频数据和校验数据一起传送到接收端； 接收端检测到视频 /音频数 恢复出来， 最终可以完整恢复出图像和语音。
( 3 )丢包重传方式： 接收端检测到丢包后通知发送端， 发送端将丢失的 包重传一次。
在目前提出的一种采用 FEC方式的包校验和传输系统中， 为了让接收端 能识别出来数据包和校验包， 并且识别出当前校验包是由哪几个数据包产生 的， 对校验包的 RTP打包格式做了如下规定：
将一个校验包的包头和该校验包的荷载放进 RTP 包的荷载中， 组成一个 FEC包（即基于 RTP的校验包）， 如图 2所示。 其中校验包的包头的长度为 12 个字节， 其格式如图 3所示。 它包含一个用于表示包序号的序列号（Sequence Number, 简称" SN" )基数域， 长度恢复域， E域， 净荷类型 （ Payload Type， 简称" PT" )恢复域， Mask (标记 )域以及标记交换（ Tag switching, 简称" TS" ) 恢复域。
在校验包的包头中， SN基数域的值必须设置为与该校验包对应的数据包 中的最小的包序号， 比如说， 该校验包由包序号为 12、 14、 18的数据包运算 生成， 则该 SN基数域的值必须设置为 12。 Mask域长度为 24个比特， 如果其 中的第 i个比特设置为 1 , 那么序号为 N+i的数据包就与该校验包相关联， 即 与该校验包对应的数据包中存在该序号为 N+i的数据包。其中 N是 SN基数域 的值， 最低位（LSB )对应于 i = 0, 最高位（MSB )对应于 i = 23， 因此一个 数据包最多可以由 24个数据包运算生成。 针对上述案例， 在该校验包的包头 的 Mask域中， 第 0个比特、 第 2个比特、 第 6个比特将被设置为 1 , 以表示 与该校验包对应的数据包为包序号为 12 ( 12 + 0 )、 14 ( 12 + 2 )、和 18 ( 12 + 6 ) 的数据包。
然而， 本发明的发明人发现， 目前是根据校验包中的 SN基数域（即包序 号）和 Mask域确定校验包和数据包的对应关系， 而在多点视频通信中， 中转 设备如多点控制设备 ( Multipoint Control Unit, 简称" MCU" )等 , 往往会修改 包序号， 以保证在会场切换时包序号的连续性， 因此， 将导致接收端无法正确 恢复校验包和数据包的对应关系， 造成校验错误。 如果要避免该问题， 就需要 在 MCU的接收端进行恢复操作，在发送端重新进行校验，如图 4所示， 因此， 将增加 MCU的负荷， 并且产生对 MCU的配套依赖。 发明内容
本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种数据包收发方法及装 置， 在中转设备修改了包序号后， 接收终端还能够正确恢复出丢失的数据包。
本发明实施例提供一种数据包发送方法， 包括以下步骤：
对数据包进行前向纠错编码生成校验包 ,
在所述数据包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系 的对应信息； 或者， 在所述校验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包 之间对应关系的对应信息； 或者，在所述数据包和校验包中分别携带独立于包 序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息；
使用基于用户数据报协议 UDP的协议发送所述数据包和校验包。
本发明实施例还提供一种数据包接收方法， 包括以下步骤：
使用基于 UDP的协议接收数据包和校验包；
从收到的数据包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关 系的对应信息； 或者，从收到的校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校 验包之间对应关系的对应信息； 或者，从收到的数据包和校验包中获取独立于 包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息；
根据所获取的对应信息对已收到的数据包和校验包进行前向纠错处理，恢 复出丢失的数据包。
本发明实施例还提供一种数据包发送装置， 包括：
编码单元， 用于对数据包进行前向纠错编码生成校验包；
封装单元， 用于在所述数据包，携带独立于包序号的表示数据包和校验包 之间对应关系的对应信息； 或者， 在所述编码单元生成的校验包中， 携带独立 于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者，在所述数据 包中所述编码单元生成的校验包中 ,分别携带独立于包序号的表示数据包和校 验包之间对应关系的对应信息；
发送单元， 用于使用基于 UDP的协议， 发送所述封装单元封装后的数据 包和校-险包。
本发明实施例还提供一种数据包接收装置， 包括：
接收单元， 用于使用基于 UDP的协议接收数据包和校验包；
获取单元，用于从所述接收单元收到的数据包中获取独立于包序号的表示 数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者， 用于从所述接收单元收到的 校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者，用于从所述接收单元收到的数据包和校验包中获取独立于包序号的表示 数据包和校验包之间对应关系的对应信息；
纠错单元，用于根据所述获取单元获取的对应信息对已收到的数据包和校 验包进行前向纠错处理， 恢复出丢失的数据包。
本发明实施方式与现有技术相比， 主要区别及其效果在于：
对数据包进行前向纠错编码生成校验包， 在数据包和 /或校验包中携带独 立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息， 使用基于 UDP 的协议发送数据包和校验包。 使得在中转设备如 MCU修改了包序号后， 接收 终端仍能够获取到数据包和校验包之间对应关系 ,从而正确恢复出丢失的数据 包， 避免了 MCU和终端的配套问题， 使得抗丢包功能的环境适应性得到很大 改善。 附图说明
图 1是现有技术中在 IP网络上一个典型的视频 /音频传输示意图； 图 2是现有技术中的 FEC包结构示意图；
图 3是现有技术中校验包的包头结构示意图；
图 4是现有技术中 MCU的接收端进行恢复操作， 并在发送端重新进行校 验的示意图；
图 5是根据本发明第一实施方式的数据包发送方法流程图；
图 6是根据本发明第一实施方式中数据包与校验包的生成关系示意图； 图 7是根据本发明第二实施方式的数据包接收方法流程图； 图 8是根据本发明第三实施方式的数据包发送方法中数据包和校验包的 RTP打包格式示意图；
图 9是根据本发明第五实施方式的数据包发送装置结构示意图；
图 10是根据本发明第六实施方式的数据包接收装置结构示意图。 具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明 的实施方式作进一步地详细描述。
本发明的第一实施方式涉及一种数据包发送方法，在本实施方式中，通过 在校验包中记录与该校验包所属校验组中各数据包的特征字，携带独立于包序 号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息， 具体流程如图 5所示。
在步骤 510中 , 对承载语音和 /或视频数据的数据包进行 FEC编码生成校 验包。 具体地说， 发送端选择一个 ΜχΝ的校验矩阵， 根据选择的校验矩阵对 Μ个数据包进行 FEC编码， 生成 Ν个校验包， 生成的 Ν个校验包与 Μ个数 据包形成校验组， 其中， Μ和 Ν为正整数。
比如说， 发送端选择的是一个 4x3 的校验矩阵， 则每 4个数据包生成 3 个校验包， 形成一个校验组。 数据包与校验包的生成关系可以如下： 数据包 xl、 数据包 χ2、 和数据包 χ3 , 生成校 -险包 cl ; 数据包 xl和数据包 x4, 生成 校-险包 c2; 数据包 xl、 数据包 x2、 和数据包 x4, 生成校—险包 c3 , 如图 6所 示。
接着， 进入步骤 520， 发送端将生成的校验包打包成 RTP格式， 并在生成 的校验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信 具体地说， 将一个校验包的包头和该校验包的荷载放进 RTP包的荷载中， 组成一个 FEC 包， 并对该校验包的包头进行扩展， 通过扩展的信息携带独立 于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息， 扩展的信息如表 1 所示。
校验矩 排序序号 有效数据包 特征字 1 特征字 2 特征字 校验组 阵序号 个数 η 编号 表 1
其中，校验矩阵序号表示该校验包所属校验组使用的校验矩阵的序号。通 过在校验包的包头中携带该信息，可以与接收端唯一确定该校验包所属校验组 使用的 ΜχΝ的校验矩阵， 即与接收端唯一确定 M和 N的值以及相互之间的 校验关系。
排序序号表示该校验包在所属校验组的校验包中的排序序号，用于识别该 校验包的位置。 针对上述案例， 校验包 cl的排序序号将设置为 1 , 校验包 c2 的排序序号将设置为 2, 校验包 c3的排序序号将设置为 3。
有效数据包个数表示该校验包所属校验组中有效数据包的个数。针对上述 案例， 在校验包 cl、 校验包 c2、 和校验包 c3的包头中， 设置的有效数据包个 数均为 4。
特征字 1...特征字 n, 表示该校验包所属校验组的各数据包的特征字， 特 征字 1...特征字 n的排序与该校验组中各数据包的发送次序相同。每个数据包 的特征字均由相应的数据包生成， 唯一标识该数据包。 比如说， 通过计算数据 包的校验和、 计算数据包的循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check, 简称 "CRC" )等方式， 得到该数据包的特征字。 特征字的长度可根据上面的计算需 要进行设置。
校验组编号表示该校验包所属校验组的校验组编号，以便接收端能够获知 该校验包所属的校验组。
针对上述案例， 假设数据包 xl、 数据包 x2、 数据包 x3、 数据包 x4、 校验 包 cl、 校验包 c2、 校验包 c3所属的校验组编号为 9， 使用的 4x3的校验矩阵 的序号为 1 , 并且这 7个包的发送顺序为 （xl， x2, x3 , x4, cl , c2, c3 )， 其 中：
xl : RTP _SN = 100 数据包 xl的特征字为 tl
xx22:: RRTTPP _ SSNN == 110011 数据包 x2的特征字为 t2
x3 : RTP _SN = 102 数据包 x3的特征字为 t3
x4: RTP _SN = 103 数据包 x4的特征字为 t4
则校验包 cl、 校验包 c2、 校验包 c3的包头中， 扩展的字段设置如表 2所 示： RTP— SN 校验矩 排序序号 有效数据包 特 征 特征 特征 特征 校验 阵序号 个数 字 1 字 2 字 3 字 4 组 编 号 cl 104 1 1 4 tl t2 t3 t4 9 c2 105 1 2 4 tl t2 t3 t4 9 c3 106 1 3 4 tl t2 t3 t4 9 表 2
由此可见 , 即使各数据包和校验包经过 MCU转发后 , RTP SN被修改为： xl : RTP _SN = 562
x2: RTP _SN = 563
x3 : RTP _SN = 564
x4: RTP _SN = 565
cl : RTP _SN = 566
c2: RTP _SN = 567
c3 : RTP _SN = 568
接收端仍可根据携带在校验包的包头中的扩展信息，获知该校验包是由哪 几个数据包生成（即与该校验包对应的数据包）。 以校验包 cl为例， 接收端可 根据携带在该校验包 cl的包头中的扩展信息，获知该校验包 cl所属的校验组 使用的校验矩阵为 4x3的校验矩阵及该校验组中数据包与校验包的生成关系、 和该校验包 cl为该校验组中的第一个校验包， 因此可以推算出与生成该校验 包 cl相关的数据包为该校验组中的第 1个数据包、 第 2个数据包、 和第 3个 数据包。 而且， 由于该包头中的扩展信息内依次携带了该校验组中各数据包的 特征字， 所以， 接收端可以根据数据包的特征字， 查找到与该校验包 cl对应 的数据包。
接着， 进入步骤 530， 发送端使用 RTP发送数据包和校验包。 针对上述案 例， 发送端使用 RTP依次发送数据包 xl、 数据包 x2、 数据包 x3、 数据包 x4、 校-险包 cl、 校-险包 c2、 和校—险包 c3。
由于在本实施方式中 ,在校验包中携带的表示数据包和校验包之间对应关 系的对应信息， 独立于包序号， 因此， 即使在中转设备如 MCU修改了包序号 后，接收终端仍能够获取到数据包和校验包之间对应关系，从而正确恢复出丢 失的数据包， 避免了 MCU和终端的配套问题， 使得抗丢包功能的环境适应性 得到很大改善。
而且， 由于本实施方式只对校验包的包头进行了扩展， 并不需要修改数据 包， 因此， 即使接收端不支持本实施方式中的数据校验， 也只需将校验包丢弃 即可， 不影响正常数据包的解码。 而且， 只要数据包中的视频 /音频数据不发 生变化， 则相对应的特征字也不会发生变化， 也就能正确恢复出丢失的包了。 本发明的第二实施方式涉及一种数据包接收方法，本实施方式对应于第一 实施方式的数据包发送方法， 具体流程如图 7所示。
在步骤 710中， 使用 RTP从网络上接收数据包和校验包， 其中， 数据包 为承载语音和 /或视频数据的数据包。
接着， 进入步骤 720, 从收到的校验包中获取独立于包序号的表示数据包 和校验包之间对应关系的对应信息。
具体地说，接收端解析收到的校验包的包头，从解析的校验包的包头中获 取该校验包所属校验组的校验组编号，该校验包所属校验组使用的校验矩阵的 序号和该校验包在该校验组的校验包中的排序序号，并顺序获取该校验包所属 校验组的各数据包的特征字。 然后， 根据获取的校验矩阵的序号、该校验包在 所属校验组的校验包中的排序序号、和特征字， 查找到与该校验包对应的数据 包。
针对第一实施方式中的案例， 以校验包 cl为例， 接收端在接收到校验包 cl 时， 首先解析该校验包 cl的包头， 从该校验包 cl的包头中提出该校验包 cl所属的校验组使用的校验矩阵的序号、 该校验包 cl在所属校验组的校验包 中的排序序号、 以及该校验包 cl所属校验组的各数据包的特征字等信息。 然 后， 根据获取的校验矩阵的序号， 可以获知该校验包 cl所属的校验组使用的 校验矩阵为 4x3的校验矩阵， 并且， 根据获取的该校验包 cl在所属校验组的 校验包中的位置（该校验包 cl为第一个校验包）， 可以获知该校验包 cl由该 校验组中的第 1个数据包、 第 2个数据包、 和第 3个数据包生成。 并且， 根据 获取的该校验组中的数据包的特征字依次为 tl、 t2、 t3、 和 t4的信息， 可以获 知与该校验包 cl对应的数据包为： 特征字为 tl的数据包、特征字为 t2的数据 包、 和特征字为 t3的数据包， 从而查找到与该校验包 cl对应的数据包。
比如说， 接收端之前收到了数据包 xl、 数据包 x3、 数据包 x2和数据包 x4, 并在接收到数据包时， 根据数据包生成了相应的特征字， 依次为 tl、 t3、 t2、 和 t4, 因此， 接收端可通过对在包头中获取的特征字信息和在接收到数据 包时生成的特征字信息进行比较， 查找到与该校验包 cl对应的数据包为之前 接收的数据包 xl、 数据包 x2、 和数据包 x3。
接着， 进入步骤 730， 接收端根据所获取的对应信息对已收到的数据包和 校验包进行 FEC处理， 恢复出丢失的数据包。
比如说，接收端在收到校验包并提取出其包头中的扩展信息后，可以通过 再将前面接收到的数据包的特征字按照该扩展信息中的特征字进行排序 ,检测 是否有丢包。 针对第一实施方式中的案例， 假设在本实施方式中， 接收端只收 到了数据包 xl和数据包 x2, 因此， 可根据在校验包中携带的特征字检测出丢 失的数据包为： 数据包 x3和数据包 x4。
然后， 接收端再根据之前获取的数据包和校验包之间对应关系的对应信 息， 恢复出丢失的数据包。 也就是说， 利用校验包 cl、 数据包 xl和数据包 x2 恢复出数据包 x3; 利用校验包 c2和数据包 xl恢复出数据包 x4。 本发明的第三实施方式涉及一种数据包发送方法，本实施方式与第一实施 方式大致相同， 其区别在于， 在第一实施方式中， 通过在校验包中记录与该校 验包所属校验组中各数据包的特征字，携带独立于包序号的表示数据包和校验 包之间对应关系的对应信息； 而在本实施方式中，通过在数据包和校验包中插 入附加数据，携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信 息，在该附加数据中携带本数据包或本校验包所属校验组使用的校验矩阵的序 号， 和在该校验组中的排序序号。
具体地说， 本实施方式中的数据包和校验包的 RTP打包格式如图 8所示， 在该数据包或该校验包中分别插入附加数据。 该附加数据的结构如表 3所示： 校验矩 有效数据包个 排序序号 包类型 校验组编号 阵序号 数 表 3
其中，校验矩阵序号表示该数据包或该校验包所属校验组使用的校验矩阵 的序号。通过在该附加数据中携带该信息，可以与接收端唯一确定所属校验组 使用的 ΜχΝ的校验矩阵， 即与接收端唯一确定 M和 N的值以及相互之间的 校验关系， 与表 1中的校验矩阵序号的含义相同。
有效数据包个数表示该数据包或该校验包所属校验组中有效数据包的个 数， 与表 1中的有效数据包个数的含义相同。
排序序号表示该数据包或该校验包在所属校验组中的排序序号， 取值为 [0，M+N)。 比如说， 使用的校验矩阵为 4x3的校验矩阵， 数据包与校验包的生 成关系如图 6所示， 则数据包 xl、 数据包 x2、 数据包 x3、 数据包 x4、 校验包 cl、 校-险包 c2、 和校-险包 c3的排序序号依次为 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6。
包类型表示当前包为数据包或校验包的包类型信息，以便接收端能根据该 信息迅速地判断出当前包的包类型。
校验组编号表示该数据包或该校验包所属校验组的校验组编号 ,以便接收 端能够获知该数据包或该校验包所属的校验组，与表 1中的校验组编号的含义 相同。
不难发现，本实施方式通过在数据包和校验包中分别插入附加数据， 同样 可以携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息。 因 此， 即使在中转设备如 MCU修改了包序号后， 接收终端仍能够获取到数据包 和校验包之间对应关系， 从而正确恢复出丢失的数据包， 避免了 MCU和终端 的配套问题， 使得抗丢包功能的环境适应性得到很大改善。 本发明的第四实施方式涉及一种数据包接收方法，本实施方式对应于第三 实施方式的数据包发送方法， 因此， 与第二实施方式大致相同， 其区别在于， 在第二实施方式中，接收端从收到的校验包中获取独立于包序号的表示数据包 和校验包之间对应关系的对应信息； 而在本实施方式中，接收端从收到的数据 包和校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应 信息。
具体地说 , 接收端分别解析收到的数据包和校验包中扩展的的附加数据 , 从解析的附加数据中获取该数据包或该校验包所属校验组的校验组编号、该数 据包或校验包所属校验组使用的校验矩阵的序号，和该数据包或校验包在该校 验组中的排序序号。 然后， 根据获取的校验矩阵的序号、 和数据包和校验包的 在所属校验组中的排序序号， 查找到与校验包对应的数据包。
比如说，根据获取的校验矩阵的序号，可以获知校验组使用的校验矩阵为
4x3的校验矩阵， 并且数据包与校验包的生成关系如图 6所示， 再根据获取的 在所属校验组中的排序序号，接收端可以获知排序序号为 4的校验包所对应的 数据包为： 排序为 0的数据包、 排序为 1的数据包、 和排序为 2的数据包。 类 似地， 接收端可以获知排序序号为 5或为 6的校验包各自所对应的数据包。
在本实施方式中， 接收端使用 RTP从网络上接收数据包和校验包、 以及 根据所获取的对应信息对已收到的数据包和校验包进行 FEC处理， 恢复出丢 失的数据包等步骤与第二实施方式相同， 在此不再赘述。 本发明的第五实施方式涉及一种数据包发送装置，如图 9所示， 包含编码 单元， 用于对承载语音和 /或视频数据的数据包进行 FEC编码生成校验包； 封 装单元， 用于在数据包和 /或编码单元生成的校验包中， 携带独立于包序号的 表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息；发送单元，用于使用基于 UDP 的协议， 如 RTP, 发送该封装单元封装后的数据包和校验包。
由于在数据包和 /或校验包中携带的表示数据包和校验包之间对应关系的 对应信息， 独立于包序号， 因此， 即使在中转设备如 MCU修改了包序号后， 接收终端仍能够获取到数据包和校验包之间对应关系 ,从而正确恢复出丢失的 数据包， 避免了 MCU和终端的配套问题， 使得抗丢包功能的环境适应性得到 艮大改善。
其中，编码单元对数据包进行 FEC编码生成校验包的方式如下：选择 ΜχΝ 的校验矩阵，根据选择的校验矩阵对 M个数据包进行 FEC编码， 生成 N个校 验包，生成的 N个校验包与 M个数据包形成校验组，其中， M和 N为正整数。
封装单元通过包含以下子单元， 在数据包和 /或编码单元生成的校验包中， 携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息：
第一子单元，用于在生成的校验包中携带该校验包所属校验组使用的校验 矩阵的序号， 和该校验包在该校验组的校验包中的排序序号； 第二子单元， 用 于在该校验包中携带该校验包所属校验组的各数据包的特征字，并按照该校验 组中各数据包的发送次序，顺序携带各数据包的特征字，各数据包的特征字根 据相应的数据包生成， 唯一标识该数据包。
或者， 封装单元通过包含以下子单元， 在数据包和 /或编码单元生成的校 验包中， 携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息： 第三子单元，用于在数据包和校验包中分别携带本数据包或本校验包所属 校验组使用的校验矩阵的序号， 和在该校验组中的排序序号。
需要说明的是，该封装单元还可以包含第四子单元， 用于在校验包中携带 用于标识该校验包所属校验组的校验组编号； 或者，用于在数据包和校验包中 分别携带用于标识该数据包或校验包所属校验组的校验组编号。
另夕卜， 值得一提的是， 本实施方式中的各单元均为逻辑单元， 在实际应用 中， 可以有各种不同的物理实现方式。 本发明的第六实施方式涉及一种数据包接收装置，对应于第五实施方式中 的数据包发送装置。 具体地说， 如图 10所示， 包含： 接收单元， 用于使用基 于 UDP的协议如 RTP, 接收数据包和校验包； 获取单元， 用于从该接收单元 收到的数据包和 /或校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对 应关系的对应信息； 纠错单元， 用于根据该获取单元获取的对应信息对已收到 的数据包和校验包进行 FEC处理， 恢复出丢失的数据包。
其中， 获取单元通过包含以下子单元， 从该接收单元收到的数据包和 /或 校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息： 第一子单元，用于获取携带在校验包中的该校验包所属校验组使用的校验 矩阵的序号， 和该校验包在该校验组的校验包中的排序序号； 第二子单元， 用 于顺序获取携带在校验包中的该校验包所属校验组的各数据包的特征字；第三 子单元， 用于根据获取的校验矩阵的序号、校验包在所属校验组的校验包中的 排序序号、 和特征字， 查找到与该校验包对应的数据包。
或者， 获取单元通过包含以下子单元， 从该接收单元收到的数据包和 /或 校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息： 第四子单元，用于获取分别携带在数据包和校验包中的该数据包或校验包 所属校验组使用的校验矩阵的序号，和该数据包或校验包在该校验组中的排序 序号； 第五子单元， 用于根据获取的校验矩阵的序号、数据包和校验包的在所 属校验组中的排序序号， 查找到与校验包对应的数据包。
需要说明的是，该获取单元还可以包含第六子单元，该第六子单元用于获 取携带在校验包中的用于标识该校验包所属校验组的校验组编号，并将获取的 校验组编号输出到该第一和第二子单元； 或者， 用于获取分别携带在数据包和 校验包中的用于标识该数据包或校验包所属校验组的校验组编号，并将获取的 校验组编号输出到该第四子单元。
另外， 值得一提的是， 本实施方式中的各单元均为逻辑单元， 在实际应用 中， 可以有各种不同的物理实现方式。
综上所述，在本发明的实施方式中，对数据包进行前向纠错编码生成校验 包， 在数据包和 /或校验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对 应关系的对应信息， 使用基于 UDP的协议发送数据包和校验包。 使得在中转 设备如 MCU修改了包序号后，接收终端仍能够获取到数据包和校验包之间对 应关系， 从而正确恢复出丢失的数据包， 避免了 MCU和终端的配套问题， 使 得抗丢包功能的环境适应性得到^艮大改善。
发送端可通过在校验包中记录数据包特征字的方式，携带独立于包序号的 表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息；也可以通过在数据包和校验包 中扩展附加数据的方式，携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关 系的对应信息。 使得本发明的实施方式可灵活实现。
采用在校验包中记录数据包特征字的方式，可以不用修改数据包， 只需在 校验包中做相应修改即可携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应 关系的对应信息， 因此当接收端不支持本发明实施方式中的数据校验时，只需 将校验包丢弃即可， 不影响正常数据包的解码。 而且， 只要数据包中的视频 / 音频数据不发生变化， 则相对应的特征字也不会发生变化，也就能正确恢复出 丢失的包了。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描 述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改 变， 而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

权 利 要 求
1. 一种数据包发送方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
对数据包进行前向纠错编码生成校验包，
在所述数据包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系 的对应信息； 或者，在所述校验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包 之间对应关系的对应信息； 或者，在所述数据包和校验包中分别携带独立于包 序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息；
使用基于用户数据报协议 UDP的协议发送所述数据包和校验包。
2. 根据权利要求 1所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述基于 UDP 的协议为实时传输协议 RTP。
3. 根据权利要求 1所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述数据包承 载语音数据； 或者， 所述数据包承载视频数据； 或者， 所述数据包承载语音数 据和视频数据。
4. 根据权利要求 1所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述对数据包 进行前向纠错编码生成校验包包括：
选择 ΜχΝ的校-险矩阵，
根据选择的校验矩阵对 M个数据包进行前向纠错编码，生成 N个校验包， 生成的 N个校验包与所述 M个数据包形成校验组， 其中， M和 N为正整数。
5. 根据权利要求 4所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述在所述校 验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息包 括：
在所述校验包中携带所述校验包所属校验组使用的所述校验矩阵的序号， 和所述校验包在该校验组的校验包中的排序序号；
在所述校验包中携带所述校验包所属校验组的各数据包的特征字，并按照 所述校验组中各数据包的发送次序，顺序携带所述特征字， 所述特征字根据相 应的数据包生成， 唯一标识对应的数据包。
6. 根据权利要求 5所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述校验矩阵 的序号、所述校验包在所属校验组的校验包中的排序序号和所述特征字，携带 在所述校验包的包头中。
7. 根据权利要求 1所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述在所述数 据包和校验包中携带独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对 应信息包括：
在所述数据包中携带所述数据包所属校验组使用的校验矩阵的序号和在 所述校验组中的排序序号；
在所述校验包中携带所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的序号和在 所述校验组中的排序序号。
8. 根据权利要求 7所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述数据包所 带在所述数据包扩展的附加数据中，所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的 序号和所述校验包在所述校验组中的排序序号携带在所述校验包扩展的附加 数据中。
9. 根据权利要求 8所述的数据包发送方法， 其特征在于， 所述数据包扩 展的附加数据中还包括用于表示当前包为数据包的包类型信息；所述校验包扩 展的附加数据中还包括用于表示当前包为校验包的包类型信息。
10. 根据权利要求 1至 9中任一项所述的数据包发送方法， 其特征在于， 该方法还包括：
在所述校验包中携带用于标识所述校验包所属校验组的校验组编号； 在所述数据包中携带用于标识所述数据包所属校验组的校验组编号。
11. 根据权利要求 1至 9中任一项所述的数据包发送方法， 其特征在于， 该方法还包括：
在所述校验包中携带所述校验包所属校验组中有效数据包的个数； 在所述数据包中携带所述数据包所属校验组中有效数据包的个数。
12. 一种数据包接收方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
使用基于 UDP的协议接收数据包和校验包；
从收到的数据包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关 系的对应信息； 或者，从收到的校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校 验包之间对应关系的对应信息； 或者，从收到的数据包和校验包中获取独立于 包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 根据所获取的对应信息对已收到的数据包和校验包进行前向纠错处理，恢 复出丢失的数据包。
13.根据权利要求 12所述的数据包接收方法，其特征在于，所述基于 UDP 的协议为实时传输协议 RTP。
14、 根据权利要求 12所述的数据包接收方法， 其特征在于， 所述数据包 承载语音数据； 或者， 所述数据包承载视频数据； 或者， 所述数据包承载语音 数据和视频数据。
15. 根据权利要求 12所述的数据包接收方法， 其特征在于， 所述从收到 的校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信 息包括：
获取携带在所述校验包中的所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的序 号和所述校验包在所述校验组的校验包中的排序序号；
顺序获取携带在所述校验包中的所述校验包所属校验组的各数据包的特 征字；
根据获取的所述校验矩阵的序号、所述校验包在所属校验组的校验包中的 排序序号和所述特征字， 查找到与所述校验包对应的数据包。
16. 根据权利要求 12所述的数据包接收方法， 其特征在于， 所述从收到 的校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信 息包括：
解析收到的校 包的包头；
从解析的所述校验包的包头中获取所述校验包所属校验组使用的校验矩 阵的序号、所述校验包在所属校验组的校验包中的排序序号和所述校验包所属 校验组的各数据包的特征字。
17. 根据权利要求 12所述的数据包接收方法， 其特征在于， 该方法还包 括：
获取携带在所述数据包中的所述数据包所属校验组使用的校验矩阵的序 号和所述数据包在所述校验组中的排序序号；
获取携带在所述校验包中的所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的序 号和所述校验包在所述校验组中的排序序号； 根据获取的所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的序号、所述校验包在 述校验包对应的数据包。
18. 根据权利要求 12所述的数据包接收方法， 其特征在于， 该方法还包 括：
解析收到的数据包中扩展的附加数据；
从所述数据包中扩展的附加数据中获取所述校验矩阵的序号和所述数据 包在所属校^组中的排序序号；
解析收到的校验包中扩展的附加数据；
从所述校验包中扩展的附加数据中获取所述校验矩阵的序号和所述校验 包在所属校^组中的排序序号。
19.根据权利要求 12至 18中任一项所述的数据包接收方法，其特征在于， 该方法还包括：
获取携带在所述校验包中的用于标识所述校验包所属校验组的校验组编 号；
获取携带在所述数据包中的用于标识所述数据包所属校验组的校验组编 号。
20. 一种数据包发送装置， 其特征在于， 包括：
编码单元， 用于对数据包进行前向纠错编码生成校验包；
封装单元， 用于在所述数据包，携带独立于包序号的表示数据包和校验包 之间对应关系的对应信息； 或者， 在所述编码单元生成的校验包中， 携带独立 于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者，在所述数据 包中所述编码单元生成的校验包中，分别携带独立于包序号的表示数据包和校 验包之间对应关系的对应信息；
发送单元， 用于使用基于 UDP的协议， 发送所述封装单元封装后的数据 包和校-险包。
21. 根据权利要求 20所述的数据包发送装置， 其特征在于， 所述编码单 元包括：
选择子单元 , 用于选择 ΜχΝ的校验矩阵； 纠错子单元， 用于根据所述选择子单元选择的校验矩阵对 M个数据包进 行前向纠错编码， 生成 N个校验包， 生成的 N个校验包与所述 M个数据包形 成校验组， 其中， M和 N为正整数。
22. 根据权利要求 20所述的数据包发送装置， 其特征在于， 所述封装单 元包括：
第一子单元，用于在所述编码单元输出的校验包中携带所述校验包所属校 序序号；
第二子单元，用于在所述第一子单元输出的校验包中携带所述校验包所属 校验组的各数据包的特征字， 并按照所述校验组中各数据包的发送次序，顺序 携带所述特征字，所述特征字根据相应的数据包生成，唯一标识对应的数据包。
23.根据权利要求 20所述的数据包发送装置， 其特征在于， 所述封装单 元包括：
第三子单元 ,用于在所述数据包中携带所述数据包所属校验组使用的校验 矩阵的序号和所述数据包在所述校验组中的排序序号，以及在所述编码单元输 出的校验包中携带所述校验包所属校验组使用的校验矩阵的序号和所述校验 包在所述校验组中的排序序号。
24. 根据权利要求 20所述的数据包发送装置， 其特征在于， 该装置还包 括：
第四子单元，用于在所述封装单元输出的校验包中携带用于标识所述校验 包所属校验组的校验组编号；
在所述封装单元输出的数据包中携带用于标识所述数据包所属校验组的 校验组编号。
25. 一种数据包接收装置， 其特征在于， 包括：
接收单元， 用于使用基于 UDP的协议接收数据包和校验包；
获取单元，用于从所述接收单元收到的数据包中获取独立于包序号的表示 数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者， 用于从所述接收单元收到的 校验包中获取独立于包序号的表示数据包和校验包之间对应关系的对应信息； 或者，用于从所述接收单元收到的数据包和校验包中获取独立于包序号的表示 数据包和校验包之间对应关系的对应信息；
纠错单元，用于根据所述获取单元获取的对应信息对已收到的数据包和校 验包进行前向纠错处理， 恢复出丢失的数据包。
26. 根据权利要求 25所述的数据包接收装置， 其特征在于， 所述获取单 元包括：
第一子单元，用于获取携带在所述接收单元接收的校验包中的所述校验包 排序序号；
第二子单元，用于顺序获取携带在所述接收单元接收的校验包中的所述校 验包所属校验组的各数据包的特征字；
第三子单元，用于根据所述第一子单元和第二子单元获取的所述校验矩阵 的序号、所述校验包在所属校验组的校验包中的排序序号和所述特征字， 查找 到与所述接收单元接收的校验包对应的数据包。
27. 根据权利要求 25所述的数据包接收装置， 其特征在于， 所述获取单 元包括：；
第四子单元，用于获取携带在所述接收单元接收的数据包中的所述数据包 获取携带在所述接收单元接收的校验包中的所述校验包所属校验组使用的校 验矩阵的序号和所述校验包在所述校验组中的排序序号；
第五子单元，用于根据所述第四子单元获取的所述校验矩阵的序号和所述 数据包和校验包的在所属校验组中的排序序号，查找到与所述校验包对应的数 据包。
28. 根据权利要求 25所述的数据包接收装置， 其特征在于， 该装置还包 括：
第六子单元，用于获取携带在所述接收单元接收的校验包中的用于标识所 述校验包所属校验组的校验组编号，并将获取的校验组编号输出到所述获取单 元。
29. 根据权利要求 25所述的数据包接收装置， 其特征在于， 该装置还包 括： 第六子单元，用于获取携带在所述接收单元接收的数据包中用于标识所述 数据包所属校验组的校验组编号， 以及， 获取携带在所述接收单元接收的校验 包中用于标识所述校验包所属校验组的校验组编号，并将获取的所述数据包所 属校验组的校验组编号和所述校验包所属校验组的校验组编号输出到所述获 取单元。
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