專(zhuān)利名稱(chēng)：具有分組重傳請(qǐng)求的分組傳輸方法和相關(guān)的控制機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)送分組的裝置，所述接收機(jī)包括接收分組的裝置，檢測(cè)丟失分組的裝置，以及判定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組的重傳請(qǐng)求的裝置，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組有關(guān)的重要性級(jí)別的函數(shù)。
本發(fā)明還涉及一個(gè)服務(wù)器，它包括發(fā)送分組的裝置，以及一個(gè)終端，包括接收分組的裝置，檢測(cè)丟失分組的裝置和判定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組的重傳請(qǐng)求的裝置，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組有關(guān)的重要性級(jí)別的一個(gè)函數(shù)。
本發(fā)明還涉及分組傳輸方法，包括從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送分組的步驟，以及在接收機(jī)上，用于檢測(cè)丟失分組的步驟和判定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組的重傳請(qǐng)求的步驟，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組相關(guān)的重要性級(jí)別的一個(gè)函數(shù)。
本發(fā)明還涉及一個(gè)程序，該程序包括在處理器執(zhí)行時(shí)完成這種方法的程序代碼指令。
本申請(qǐng)?jiān)谕ǔＭㄟ^(guò)分組方式在不可靠網(wǎng)絡(luò)的上應(yīng)用于任何傳輸中。特別是應(yīng)用于經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信終端的視頻數(shù)據(jù)傳輸。
該論文并沒(méi)有定義分組重要性的概念，并且沒(méi)有描述接收機(jī)確定丟失分組重要性的方式。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是給出一種機(jī)制，使得接收機(jī)能夠確定與丟失分組相關(guān)的重要性級(jí)別。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是給出幾種定義分組重要性級(jí)別的方法。
作為優(yōu)點(diǎn)，所述重要性級(jí)別被編碼到幾個(gè)比特中。
當(dāng)至少一些分組包含涉及視頻序列中一幅圖象的數(shù)據(jù)時(shí)，有利的，所述發(fā)射機(jī)包括一個(gè)視頻序列分析器，它使得視頻序列中的圖象被分類(lèi)到一個(gè)圖象類(lèi)別中，該類(lèi)別是幾個(gè)可能類(lèi)別中的一個(gè)，指定給分組的重要性級(jí)別取決于圖象類(lèi)別，其中所述分組包含的數(shù)據(jù)屬于該類(lèi)別。
當(dāng)至少一些分組含有按從幾種可能的編碼方法中選出的編碼方法進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)時(shí)，作為優(yōu)點(diǎn)，指定給分組的重要性級(jí)別取決于所用的編碼方法，以便于對(duì)所述分組中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
作為優(yōu)點(diǎn)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以支配傳輸網(wǎng)絡(luò)的一定帶寬，用于在其間進(jìn)行通信，所述接收機(jī)包括根據(jù)被發(fā)送的重傳請(qǐng)求并考慮所述帶寬的應(yīng)用來(lái)確定重要性級(jí)別的裝置。
該實(shí)施例使得重傳策略能夠適應(yīng)于特定時(shí)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)專(zhuān)用于重傳的帶寬百分比很低時(shí)，待發(fā)送的重傳請(qǐng)求所需要的重要性級(jí)別反而更低。
附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)實(shí)例的框圖，圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法實(shí)施例中的步驟的框圖。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，包括一個(gè)服務(wù)器10，它完成根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的功能，一個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)20以及一個(gè)終端30，它執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的功能。
傳輸網(wǎng)絡(luò)20是例如蜂窩網(wǎng)絡(luò)形式的，諸如GPRS網(wǎng)絡(luò)或是UMTS網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)器10通過(guò)接入到例如互聯(lián)網(wǎng)的分組網(wǎng)絡(luò)的鏈路40上，而被連接到傳輸網(wǎng)絡(luò)20。終端30借助于無(wú)線(xiàn)鏈路50而被連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
服務(wù)器10包括一個(gè)視頻序列源VSS，它由方框101表示，一個(gè)MPEG-4類(lèi)型的編碼器COD，由方框102表示，一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MEM，由方框103表示，一個(gè)發(fā)送/接收設(shè)備TX1/RX1，由方框104所表示，以及一個(gè)微處理器部件E1，由方框105表示，其中包括一個(gè)工作存儲(chǔ)器WM1，一個(gè)程序存儲(chǔ)器PM1以及一個(gè)處理器C1。
編碼器COD接收視頻序列源VSS提供的視頻序列F1作為其輸入。它提供編碼數(shù)據(jù)F2作為其輸出。編碼數(shù)據(jù)F2在微處理器部件E1處被置于分組中。以這種方法形成的分組被發(fā)送到發(fā)送/接收設(shè)備TX1/RX1，從這里它們經(jīng)由鏈路40而被發(fā)送到傳輸網(wǎng)絡(luò)20上。在某些情況下，當(dāng)分組丟失時(shí)，這些丟失的分組必須被重傳。為了提供這種重傳，已發(fā)送分組的內(nèi)容至少部分被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MEM中。
終端30包括一個(gè)發(fā)送/接收設(shè)備TX3/RX3，它由方塊301表示，一個(gè)MPEG-4類(lèi)型的解碼器DEC，由方塊302表示，以及一個(gè)微處理器部件E3，由方塊303表示，其中包括一個(gè)工作存儲(chǔ)器WM3，一個(gè)程序存儲(chǔ)器PM3，以及一個(gè)處理器C3。
程序存儲(chǔ)器PM1和PM3分別包含一個(gè)或一組程序G1和G3，包含用于執(zhí)行根據(jù)結(jié)合圖2所描述的本發(fā)明傳輸方法的程序代碼指令。
作為優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)使用RTP類(lèi)型的傳輸協(xié)議來(lái)達(dá)到服務(wù)器10和終端30之間的傳輸。該RTP傳輸協(xié)議由IETF發(fā)布的文檔RFC1889描述，特別的——有用數(shù)據(jù)在RFC1889第五段描述的類(lèi)型的數(shù)據(jù)分組中被從服務(wù)器10發(fā)送到終端30。
——特別的，這些數(shù)據(jù)分組包括一個(gè)域，名為“序列號(hào)”。每次當(dāng)數(shù)據(jù)分組被發(fā)送時(shí)，包含在該域中的序列號(hào)SN都被以一個(gè)單元遞增。其意圖是由接收機(jī)使用它來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)分組序列中一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組的丟失。舉個(gè)例子，如果接收機(jī)收到序列號(hào)為36的分組，緊接著收到序列號(hào)為40的另一個(gè)分組，則它由此推斷出包含序列號(hào)37，38，39的分組已丟失。分組的SN域必須被保存在存儲(chǔ)器MEM中，以便于提供分組重傳。
——這些數(shù)據(jù)也包括一個(gè)“有效負(fù)荷”域，包括有用數(shù)據(jù)，即是說(shuō)，在這里描述的實(shí)例中，以MPEG-4格式編碼的數(shù)據(jù)。一個(gè)分組的“有效負(fù)荷”域必須存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器MEM中，以允許傳送那個(gè)分組。
——重傳請(qǐng)求在RFC1889第6段所描述類(lèi)型的控制分組中被從終端30發(fā)送到服務(wù)器10。
根據(jù)本發(fā)明，微處理器部件E1為發(fā)射機(jī)所發(fā)送的每個(gè)分組都指定一個(gè)重要性級(jí)別。并且它以這樣一種方式來(lái)構(gòu)造發(fā)送分組，使得它們包含一個(gè)或多個(gè)域，用來(lái)包含與一個(gè)或多個(gè)其他分組相關(guān)的重要性級(jí)別。舉個(gè)例子，每個(gè)發(fā)送分組Pi都含有N個(gè)重要性級(jí)別，這些重要性級(jí)別與之前的傳輸順序?yàn)镻i-1，……，Pi-N的N個(gè)分組有關(guān)。包含在分組中的重要性級(jí)別的數(shù)量N是被作為可能丟失的連續(xù)分組的數(shù)量的一個(gè)函數(shù)來(lái)確定的，這樣當(dāng)分組丟失時(shí)，接收機(jī)可以從丟失分組之后第一個(gè)被正確接收的分組中恢復(fù)其重要性級(jí)別。
在第一實(shí)施例中，分組的重要性級(jí)別是所使用的編碼方法的一個(gè)函數(shù)，以便于將被發(fā)送的有用數(shù)據(jù)編碼到該分組中。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)想了三種編碼方法——I編碼方法(來(lái)自英語(yǔ)“內(nèi)部編碼”)，其只用圖像自身所包含的數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行編碼；——P編碼方法(來(lái)自英語(yǔ)“預(yù)測(cè)編碼”)，其使用時(shí)間上先于該圖像的參考圖象來(lái)對(duì)其進(jìn)行編碼；——B編碼方法(來(lái)自英語(yǔ)“雙向預(yù)測(cè)編碼”)，其使用時(shí)間上在圖象之前和之后的參考圖象來(lái)對(duì)其進(jìn)行編碼。
使用編碼方法I被編碼的圖像是非常重要的，因?yàn)樗鼈兊膿p失阻礙了圖象重建，編碼過(guò)程中它們作為參考圖象用于該編碼。作為優(yōu)點(diǎn)，服務(wù)器10由此為按I編碼方法編碼的圖象指定一個(gè)比按P編碼方法編碼的圖象更高的重要性。同樣，它為按照P編碼方法編碼的圖象指定一個(gè)比按照B編碼方法編碼的圖象更高的重要性。為此目的，除了編碼數(shù)據(jù)F2，編碼器COD還提供一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目F3，它涉及所述編碼數(shù)據(jù)的編碼方法。
在一個(gè)第二實(shí)施例中，服務(wù)器10包括一個(gè)視頻序列分析器VSA(在圖1中用標(biāo)有參考數(shù)字406的具有虛線(xiàn)邊框的方框示出)。該視頻序列分析器將視頻序列中的圖象分類(lèi)到一個(gè)圖象類(lèi)別中，該類(lèi)別是幾個(gè)可能類(lèi)別中的一個(gè)。它將數(shù)據(jù)項(xiàng)目F4傳送到與該圖象類(lèi)別相關(guān)的微處理器部件E1，其中編碼器COD發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)F2屬于該類(lèi)別。舉個(gè)例子，在涉及足球比賽的視頻序列中，圖象類(lèi)別可以是進(jìn)球，比賽，觀眾等等。用于分析視頻序列的技術(shù)是已知的。在這方面，將對(duì)1999年10月Joan Llach和Phlippe Salembier在日本京都發(fā)表于“Proceeding of the International Workshop on Very Low Bitrate Video Coding”VLBV’99，第52-56頁(yè)上的文章“Analysis of Video SequencesTable of Contents andindex creation”進(jìn)行參考。數(shù)據(jù)項(xiàng)目F4由微處理器部件E1使用，以便于為每個(gè)分組指定一個(gè)重要性級(jí)別。再次使用足球比賽的實(shí)例，分在類(lèi)別“進(jìn)球”中的圖像比分在類(lèi)別“比賽”中的圖象具有更高的重要性級(jí)別，后者比分類(lèi)為“觀眾”的圖象具有更高優(yōu)先級(jí)別。
在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，為了對(duì)每個(gè)將要被發(fā)送的分組指定一個(gè)重要性級(jí)別。微處理器部件E1同時(shí)對(duì)涉及圖象編碼方法的數(shù)據(jù)項(xiàng)目F3，以及涉及圖象類(lèi)別的數(shù)據(jù)項(xiàng)目F4加以考慮。
在接收機(jī)30，一個(gè)或多個(gè)固定和/或可變的重傳策略由微處理器部件E3制定并使用。
舉個(gè)例子，固定重傳策略可以包括授權(quán)一定數(shù)量的重傳請(qǐng)求，作為分組重要性級(jí)別的一個(gè)函數(shù)。再次使用前面的實(shí)例，其中指定了三個(gè)重要性級(jí)別，以下的重傳策略可以被定義成，例如——如果重要性級(jí)別等于1，沒(méi)有重傳請(qǐng)求，——如果重要性級(jí)別等于2，有一個(gè)重傳請(qǐng)求，——如果重要性級(jí)別等于3，重傳請(qǐng)求的數(shù)量沒(méi)有限制。
一個(gè)可變的重傳策略可以包括，例如，考慮以這種方式，即，將要發(fā)送重傳請(qǐng)求時(shí)使用可用的帶寬。例如，重傳使用的帶寬比例越低，發(fā)送一個(gè)重傳請(qǐng)求需要的重要性級(jí)別就越低。以下策略可以被定義，例如——如果1％或更多的帶寬被用于重傳，那么將要發(fā)送的重傳請(qǐng)求所需要的重要性級(jí)別等于3；
——如果0.5％到1％的帶寬被用于重傳，那么將要發(fā)送的重傳請(qǐng)求所需要的重要性級(jí)別等于或大于2；——如果小于0.5％的帶寬被用于重傳，那么將要發(fā)送的重傳請(qǐng)求所需要的重要性級(jí)別等于或大于1。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的分組傳輸方法的一個(gè)實(shí)例。如圖2所示，這種方法包括——步驟S1用于將分組Pi從發(fā)射機(jī)10發(fā)送到接收機(jī)30。每個(gè)分組Pi包括N個(gè)域Ci，……，CN，其中包含N個(gè)重要性級(jí)別IL1，……，ILN，它們涉及傳輸順序?yàn)镻i-1，……Pi-N的N個(gè)先前的分組。
——步驟S2用于接收分組Pi，——步驟S3通過(guò)觀察接收分組中包含的序列號(hào)來(lái)檢測(cè)丟失分組Pk-j，——步驟S4用于恢復(fù)包含在丟失分組Pk-j之后正確接收的第一個(gè)分組Pk的域Ck-j中的丟失分組Pk-j的重要性級(jí)別ILk-j，——步驟S5用于決定是否傳送一個(gè)重傳請(qǐng)求RR，該請(qǐng)求涉及丟失分組Pk-j，作為這樣恢復(fù)的重要性級(jí)別ILk-j的一個(gè)函數(shù)，——一個(gè)步驟用于當(dāng)所述決定為肯定時(shí)發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組的重傳請(qǐng)求RR(Pk-j)。
本發(fā)明并不局限于上述通過(guò)實(shí)例所描述的實(shí)施例。特別的，除了這里所描述的準(zhǔn)則之外，其他的標(biāo)準(zhǔn)也可以被應(yīng)用，以便于限制網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)闹貍髡?qǐng)求的數(shù)量。另外，限制重傳的機(jī)制也可以被適當(dāng)?shù)陌才诺桨l(fā)射機(jī)上，以便于限制實(shí)際發(fā)生的重傳的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射機(jī)(10)和一個(gè)接收機(jī)(30)，所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)送(TX1/RX1)分組(Pi)的裝置，所述接收機(jī)包括接收(TX3/RX3)分組的裝置，檢測(cè)丟失分組的裝置(E3)，以及確定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組(Pk-i)的重傳請(qǐng)求(RR)的裝置(E3)，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組有關(guān)的重要性級(jí)別(ILk-i)的函數(shù)，其特征在于所述重要性級(jí)別由所述發(fā)射機(jī)指定，被傳分組包含涉及一個(gè)或多個(gè)其它分組(Pi-1，……，Pi-N)的一個(gè)或多個(gè)重要性級(jí)別(ILi-1，……，ILi-N)，并且所述接收機(jī)包括從接收分組(Pk)中恢復(fù)涉及丟失分組(Pk-j)的重要性級(jí)別的裝置(E3)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于至少一些分組含有涉及一個(gè)視頻序列中的一幅圖象的數(shù)據(jù)，所述發(fā)射機(jī)包括一個(gè)視頻序列分析器(VSA)，它使視頻序列中的圖象能夠被分類(lèi)到一個(gè)圖象類(lèi)別中，該圖象類(lèi)別是幾個(gè)可能的類(lèi)別中的一個(gè)，并且指定給分組的重要性級(jí)別取決于包含在所述分組中的數(shù)據(jù)所屬的圖象類(lèi)別。
3.如權(quán)利要求1所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于至少一些分組包含按照選自幾種可能的編碼方法中的一種編碼方法進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)，其中指定給分組的重要性級(jí)別取決于所使用的編碼方法，以便于對(duì)所述分組中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
4.如權(quán)利要求1所述的傳輸系統(tǒng)，其中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以支配傳輸網(wǎng)絡(luò)的一定帶寬，以便于在其間進(jìn)行通信，其特征在于所述接收機(jī)具有根據(jù)被發(fā)送的重傳請(qǐng)求并考慮所述帶寬的應(yīng)用來(lái)確定重要性級(jí)別的裝置。
5.一種服務(wù)器，包括發(fā)送分組的裝置，其特征在于它包括為所述分組(Pi)指定一個(gè)重要性級(jí)別(ILi)的裝置(E3)，其中發(fā)送分組(Pi)包含涉及一個(gè)或多個(gè)其它分組(Pi-1，……，Pi-N)的一個(gè)或多個(gè)重要性級(jí)別(ILi-1，……，ILi-N)，如果重要性級(jí)別所涉及的分組在所述接收機(jī)上丟失，該重要性級(jí)別被接收機(jī)所恢復(fù)，以便于確定是否發(fā)送一個(gè)涉及所述丟失分組的重傳請(qǐng)求。
6.如權(quán)利要求5所述的服務(wù)器，其特征在于至少一些分組含有涉及一個(gè)視頻序列中的一幅圖象的數(shù)據(jù)，所述服務(wù)器包括一個(gè)視頻序列分析器(VSA)，它使視頻序列中的圖象能夠被分類(lèi)到一個(gè)圖象類(lèi)別中，該圖象類(lèi)別是幾個(gè)可能類(lèi)別中的一個(gè)，并且指定給分組的重要性級(jí)別取決于包含在所述分組中的數(shù)據(jù)屬于的圖象類(lèi)別。
7.如權(quán)利要求5所述的服務(wù)器，其特征在于至少一些分組包含按照選自幾種可能編碼方法中的一種編碼方法進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)，其中指定給一個(gè)分組的重要性級(jí)別取決于所使用的編碼方法，以便于對(duì)所述分組中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
8.一種終端，包括接收分組(TX3/RX3)的裝置，檢測(cè)丟失分組的裝置(E3)，以及確定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組(Pk-j)的重傳請(qǐng)求(RR)的裝置(E3)，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組有關(guān)的重要性級(jí)別ILk-j的函數(shù)，其特征在于，所述分組(Pi)包含涉及一個(gè)或多個(gè)其它分組(Pi-1，……，Pi-N)的一個(gè)或多個(gè)重要性級(jí)別(ILi-1，……，ILi-N)，所述終端包括從接收分組(Pk)中恢復(fù)涉及丟失分組(Pk-j)的重要性級(jí)別(ILk-j)的裝置(E3)。
9.如權(quán)利要求8所述的終端，可以支配傳輸網(wǎng)絡(luò)(20)的一定帶寬，用于發(fā)送和接收所述分組(Pi)，其特征在于它具有根據(jù)被發(fā)送的重傳請(qǐng)求(RR(Pk-j))并考慮所述帶寬的應(yīng)用來(lái)確定重要性級(jí)別(ILk-j)的裝置。
10.一種分組傳輸方法，包括用于從發(fā)射機(jī)(10)向接收機(jī)(30)發(fā)送分組的步驟(S1)，以及在所述接收機(jī)，用于檢測(cè)丟失分組的步驟(S3)，確定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組(Pk-j)的重傳請(qǐng)求(RR(Rk-j))的步驟(S4)，該請(qǐng)求被看作是與所述丟失分組有關(guān)的重要性級(jí)別(ILk-j)的函數(shù)，其特征在于，它包括——在所述發(fā)射機(jī)上指定所述重要性級(jí)別，——在所述分組中發(fā)送涉及一個(gè)或多個(gè)其它分組的一個(gè)或多個(gè)重要性級(jí)別，——并且從一個(gè)接收的分組中恢復(fù)涉及丟失分組的重要性級(jí)別。
11.一種程序(G1，G3)，包括當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，用于執(zhí)行權(quán)利要求9所述方法的程序代碼指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分組傳輸系統(tǒng)，其中一個(gè)重要性級(jí)別由發(fā)射機(jī)指定給被傳分組，被傳分組包含一個(gè)或多個(gè)涉及先前發(fā)送的分組的重要性級(jí)別，這樣接收機(jī)可以從接收分組中恢復(fù)與丟失分組相關(guān)的重要性級(jí)別，接收機(jī)確定是否發(fā)送一個(gè)涉及丟失分組的重傳請(qǐng)求，該請(qǐng)求被看作是所述丟失分組的重要性級(jí)別的一個(gè)函數(shù)。應(yīng)用經(jīng)由不可靠網(wǎng)絡(luò)的分組傳輸；例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上的MPEG－4。
文檔編號(hào)H04L29/08GK1407771SQ0214190
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
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