專利名稱：增強無線信道上的視頻信息的發(fā)送可靠性的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及視頻信息的發(fā)送，具體地說，涉及增強視頻信息的發(fā)送可靠性。
背景技術(shù)：
隨著高質(zhì)量視頻的增加，更多的電子裝置(例如，消費電子裝置)在發(fā)
送帶寬中使用可要求每秒多吉比特(Gbps)的高清晰(HD)視頻。這樣，當在裝 置之間發(fā)送這樣的HD視頻時，傳統(tǒng)發(fā)送方式將HD視頻壓縮為其大小的幾 分之一以降低需要的發(fā)送帶寬。壓縮的視頻然后被解壓縮用于消費。然而， 隨著對視頻數(shù)據(jù)的每次壓縮和后續(xù)解壓縮， 一些數(shù)據(jù)可能丟失并且畫面質(zhì)量 可能降低。
高清晰多媒體接口 (HDMI)規(guī)范允許經(jīng)由線纜在裝置之間傳送未壓縮的 HD信號。雖然消費電子制造商開始提供兼容HDMI的設備，但是還沒有能 夠發(fā)送未壓縮的HD ^L頻信號的合適的無線(例如，射頻(RF))技術(shù)。當不 具有用于負載未壓縮HD信號的帶寬的若干裝置被連接時，無線局域網(wǎng) (WLAN)和相似的技術(shù)可能遇到干擾問題，并且不提供在60GHz頻帶上發(fā)送 未壓縮視頻的無線4妄口 。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
提供一種增強無線信道上的視頻信息的發(fā)送可靠性的方法和系統(tǒng)。 有益效果
本發(fā)明還允i午基于 一見頻數(shù)據(jù)的人體感知重要性(human perceptual importance)選4奪性重發(fā)視頻數(shù)據(jù)。
因此，在根據(jù)本發(fā)明實施例的重發(fā)的情況下，MSB被給予最高重發(fā)優(yōu)先 權(quán)以節(jié)約帶寬并減少重發(fā)延遲。
如本領域的技術(shù)人員所知，根據(jù)本發(fā)明，可用多種方式(諸如，由處理 器、邏輯電路、專用集成電路、固件等執(zhí)行的程序指令)來實現(xiàn)上述的示例
架構(gòu)。參照本發(fā)明的特定優(yōu)選方式詳細描述本發(fā)明；然而，其他方式也是可
行的。因此，權(quán)利要求的精神和范圍不應限于包含于此的優(yōu)選方式的描述。


圖1示出包括未壓縮視頻像素分量的凈荷的數(shù)據(jù)包的示例，所述凈荷具 有在無線信道上從發(fā)送器到接收器的發(fā)送中補償?shù)奈弧?br> 圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有包括多個子包和多個CRC的凈荷的數(shù) 據(jù)包，用于增強無線信道上的未壓縮視頻包的發(fā)送可靠性。 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的子包填充。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有包括多個子包的凈荷的數(shù)據(jù)包。 圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的數(shù)據(jù)包的媒體訪問控制(MAC)頭中 的CRC控制字段。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的數(shù)據(jù)包的MAC頭的另一CRC控制字段。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的子包的細節(jié)。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖7中的子包的CRC計算的細節(jié)。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明實施例的立即重發(fā)方法的時序圖。
圖IO示出根據(jù)本發(fā)明實施例的重發(fā)的子包。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于構(gòu)造圖2的包中的每個子包的發(fā)送器 的子包打包處理的流程圖。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明實施例的在接收器中的子包處理和產(chǎn)生響應ACK 包(幀)的流程圖。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的ACK包的示例。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送器實現(xiàn)的重發(fā)處理的流程圖?？驁D。
最佳實施方式
視頻信息包括像素，每個像素具有多個分量，每個分量包括位于包內(nèi)的
子包中的視頻信息位。為一個或更多子包確定錯誤檢測信息，并將錯誤檢測 信息放置于包中。然后將包在無線信道上從發(fā)送器發(fā)送到接收器，其中，接 收器使用每子包的錯誤檢測信息以檢查發(fā)送錯誤，并基于錯誤視頻信息位的 感知重要性來請求所述錯誤視頻信息位的重發(fā)。
在一實施例中，這通過以下方式來實現(xiàn)對每個包中的視頻信息進行子 包打包，并提供每個包中的每一子包的包括多個循環(huán)冗余碼(CRC)校驗的錯誤
檢測/糾錯信息。
當接收到每個子包時，接收器基于每一子包的多個CRC校驗檢測錯誤， 并將確認(ACK)包發(fā)送到發(fā)送器，指示該錯誤。發(fā)送器隨后基于接收錯誤的 子包中的信息的感知重要性選擇性地重發(fā)該信息。
參照以下描述、權(quán)利要求和附圖，將理解本發(fā)明的這些和其他特征、方 面禾口優(yōu)點。
具體實施例方式
本申請要求2006年3月29日提交的美國臨時專利申請序號60/787, 250 的優(yōu)先權(quán)，該申請合并于此，以資參考。
本發(fā)明提供一種增強無線信道(例如，RF)上從發(fā)送器到接收器的視頻 信息包的發(fā)送可靠性的方法和系統(tǒng)。在一實施例中，這通過以下方式來實現(xiàn) 對每個包中的未壓縮視頻信息進行子包打包，并提供每個包中的每一子包的 錯誤檢測/糾錯信息，諸如多個CRC校驗。
即使無線介質(zhì)具有足夠的帶寬來支持未壓縮HD 1080p視頻，在某些視 頻包中出現(xiàn)發(fā)送錯誤的情況下，不需要重發(fā)全部未壓縮視頻流。通常，像素 的視頻幀被劃分為多條掃描線。每一掃描線包含整數(shù)的像素，像素由多個像 素分量表示。像素深度的量化，或者每像素分量(位平面)位數(shù)可以是8位、 10位或者16位值。像素分量包含視頻的顏色分量(色度)或者亮度分量。 考慮8位量化和60幀/秒， 一秒長的未壓縮視頻(1080p)段可被表示為 60x3x8xl420xl080=2.98吉比特。通常，不可能將全部流從發(fā)送器(發(fā)送者) 發(fā)送到接收器而不違背諸如TV顯示器的接收裝置的演示最后期限。
因此，本發(fā)明還允許基于視頻數(shù)據(jù)的人體感知重要性有選擇地重發(fā)所述 數(shù)據(jù)。給定視頻像素的幀，其中，每個像素包括多個分量(例如，R、 G、 B), 每個像素分量的不同位對視頻質(zhì)量有不同的影響。例如，與最低有效位(LSB)
相比，最高有效位(MSB)很大地影響未壓縮視頻質(zhì)量，因此具有較高感知重 要性。因此，在根據(jù)本發(fā)明實施例的重發(fā)的情況下，MSB被給定最高重發(fā)優(yōu) 先權(quán)以節(jié)約帶寬和降低重發(fā)延遲。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的示例實施方式。在多種無線通信系統(tǒng)中，幀結(jié)構(gòu)用于 發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如，IEEE802.il標準使用媒體訪問控制 (MAC)層和物理(PHY)層中的幀聚合(frame aggregation)。在典型的發(fā)送器中， MAC層接收MAC服務數(shù)據(jù)單元(MSDU)并對其附加MAC頭，以便構(gòu)造MAC 協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)。 MAC頭包括諸如源地址(SA)和目的地地址(DA)的信 息。MPDU是PHY服務數(shù)據(jù)單元(PSDU)的一部分，并被傳送到發(fā)送器中的 PHY層以將PHY頭(即，PHY前同步碼)附加到MPDU，從而構(gòu)造PHY協(xié) 議數(shù)據(jù)單元(PPDU)。 PHY頭包括用于確定包括編碼/調(diào)制方案的發(fā)送方案的 參數(shù)。
在作為包從發(fā)送器發(fā)送到接收器之前，前同步碼被附加到PPDU，其中， 前同步碼可包括信道估計和同步信息。
圖1示出在無線信道上從發(fā)送器(例如，未壓縮視頻流源)發(fā)送到接收 器(例如未壓縮視頻流接收方)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包1的示例，包括M個未壓縮視 頻像素分量的凈荷2，每個分量具有N位的位平面。除了包括凈荷2之外， 包1還包括視頻像素的CRC字段4中的CRC值，以及普通物理層頭(PHY HDR) 6和MAC層頭(MAC HDR) 8。
在一示例中，在發(fā)送期間，凈荷2中的N位像素分量9的MSB 7被取 補(即，破壞)，在接收器造成CRC錯誤。在另一示例中，在發(fā)送期間，凈 荷2中的N位像素分量9的LSB 5被取補，在接收器造成CRC錯誤。由于 CRC值包括對全部凈荷的校驗和，因此在接收器確定MSB或LSB是否被破 壞是不可行的。另外，當LSB被取補時重發(fā)凈荷可能是無用的，這是因為校 正的LSB不提供對4妻收的浮見頻質(zhì)量的任何可辨別的改進。
根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送包包括M個像素分量的凈荷，每個像素分量包 括N位，并且P二MxN個凈荷位一皮劃分為K個子包，每個子包L位。每個子 包包括子包頭、凈荷和CRC子字段，從而子包頭包括指示包中的相應子包的 順序的序列號。序列號以從零開始的單調(diào)遞增順序分配，從而，第一子包的 序列號是O,第K子包的序列號是K-l。所述包包括與多個子包相應的多個 CRC字段，其中，每個子包的CRC值在所述包的相應的CRC子字段中。
每個子包包括該子包中的多個子組，其中，通過進一步確定每個子組位
的CRC子值來確定每個子包中的信息位的CRC值，從而產(chǎn)生相應的多個子 組位的多個CRC子值。
發(fā)送器在包的MAC頭中提供CRC控制字段以用信號通知接收器在接收 器如何形成子包以進行CRC計算和錯誤檢測。CRC控制字段包括CRC計 數(shù)(CRCC)字段，指示包或者每子包的CRC值的數(shù)量；以及CRC位圖字段， 包括N位的數(shù)組，每一位相應于像素的N位平面之一 ，其中CRC位圖的MSB 相應于MSB位平面，CRC位圖中的零入口標識在CRC計算中被排除的位平 面，非零入口標識在CRC計算中被包括的位平面。
當接收到包時，基于包中的CRC值，接收器確定每個子包中的破壞信息， 并產(chǎn)生ACK包以將破壞的信息指示給發(fā)送器。ACK包被發(fā)送到發(fā)送器，其 中，基于所述ACK包，發(fā)送器產(chǎn)生重發(fā)包(重發(fā)包包括由ACK包在最后的 包中指示為破壞的信息位)，并將重發(fā)包發(fā)送到接收器。
基于這樣的信息的人體感知重要性，重發(fā)包包括由ACK包在最后的包 中指示為破壞的信息位。優(yōu)選的是，重發(fā)包僅包括具有高感知重要性的信息 位。例如，重發(fā)包僅包括破壞的子包的MSB。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例發(fā)送包10,其中，在包10中，P二MxN位的
未壓縮視頻凈荷2被劃分為K個L位的子包12 (即，子包0.....子包K-l ),
用于在信道上發(fā)送到無線接收器(其中，M表示像素分量的數(shù)量，N表示每 一像素分量的位平面中的位的數(shù)量)。發(fā)送器和接收器在它們之間連接建立階 段協(xié)商L的值。在一示例中，視頻流表示多個像素，每個像素具有三個分量 (例如，R、 G、 B或Y、 Cb、 Cr),每個分量具有多位(例如，分為MSB和 LSB),其中在每一子包中，MSB和LSB可以是分離的或者混合在一起。在 一示例中，每一收入信息位被放置于具有可用空間的子包中以負載更多位。 然后，當子包已滿時，收入信息位被放置到下面的子包中。在另一示例中， 也可以將具有相似感知重要性的收入位放置于相同的子包(例如，僅具有 MSB的一子包、僅具有LSB的另一子包等)中。在另一示例中，具有不同感 知重要性的信息位可以被一 同混合在子包中。
包10還包括PHYHDR16和MACHDR18。每個子包12還包括存儲于 其中的視頻凈荷的多個CRC值(例如，將在下面進一步描述的圖7的CRd 和CRC2)。 CRC值相應于子包凈荷中的不同位平面(例如，在圖1, CRd
相應于MSB， CRC2相應于LSB，將在下面進一步描述)。
包10中的最后的子包12可小于L位，其中，如圖3的示例所示，發(fā)送 器將一些填充位13添加到最后子包12,以使得最后的子包12的長度等于L 位。發(fā)送器通過將分隔符15包括在填充位13之前來將填充通知接收器，其 中，分隔符15對于接收器是已知的。這允許接收器忽略填充位13。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例包20，其中，發(fā)送器可將K個未壓縮視 頻子包25包括在包20中，每個子包25為L位長，并且如有必要最后的包包 括填充數(shù)據(jù)以將位數(shù)提到L位。因此，凈荷的總長度是KXL=P位。
參照圖5,發(fā)送器還將指示子包12的CRC信息的結(jié)構(gòu)的CRC控制字段 21放置于圖2的包10 (或者圖4的包20)的MAC HDR 18中。接收器使用 CRC控制字段21中的信息進行CRC錯誤檢測，將在以下進一步描述。如圖 5所示，CRC控制字段21包括CRC計數(shù)(CRCC)字段22，指示用于包10中 的凈荷的每一子包12的CRC值的數(shù)量。
在此示例中，CRCC字段22為4位長。CRC控制字段21還包括CRC 位圖字段23，其定義每一 CRC值相應于子包中的凈荷數(shù)據(jù)的哪個位平面。 在該示例中，CRC位圖字段23包括N位的數(shù)組，每個數(shù)組相應于像素的N 個位平面之一 (N的典型值為8、 10、 12或16)。 CRC位圖的MSB相應于 MSB位平面。CRC位圖中的零入口標識在CRC計算中被排出的位平面，而 非零入口標識將一皮包括的位平面。
對于每個子包，可選擇每一可能的位平面組合?；蛘撸山Y(jié)合不等錯誤 保護(UEP)模式來選擇位平面。CRC位圖被重復CRCC次(CRCON長)，這 指示選擇的位平面組合的數(shù)量。
圖6示出包括CRCC字段22和兩個CRC位圖字段23A和23B的CRC 控制字段21的示例，其中，CRCC字段22被設置為2，指示子包包括凈荷的 兩個CRC值(例如，圖7中的子包12包括凈荷29的CRd和CRG )。圖6 中的第一CRC位圖23A指示子包凈荷中的N個位平面中的m個MSB被用 于計算子包凈荷的第一 CRC值。第二 CRC位圖23B指示子包凈荷中的N個 位平面中的r個LSB被用于計算子包凈荷的第二 CRC值。發(fā)送器和接收器在 連接建立階段:協(xié)商m和r的值。
圖7示出包10中由發(fā)送器形成的每個子包的進一步細節(jié)。每個子包12 包括子包頭28、凈荷29和CRC子字段30。子包頭28包括M位的序列號子
字段27,從而使2M》X,指示包10中的相應子包12的序列順序。對于每一 子包12,從零開始單調(diào)遞增地分配相應的序列號27。因此，第一子包12的 序列號是0，第K子包12的序列號是K-1。 CRC子字段30在字段30A中包 括CRG值，在字段30B中包括第二 CRC2， CRG和CRC2每個都是S位長。
如在圖8中圖示的，計算L位的子包12的X個MSB的第一CRC值CRd， 計算相同的L位的子包12的Y個LSB的第二CRC值CRC2。第一CRC位圖 23A (圖6)為接收器指示計算了 CRd的子包凈荷中數(shù)據(jù)的模式。第二CRC 位圖23B (圖6)為接收器指示計算了 CRC2的子包凈荷中數(shù)據(jù)的模式。對于 CRC計算，沒有物理重組織位。假設在視頻子包12中有j個像素分量，m、 r、 L、 X和Y之間的關系可表達為
X屮m(l)
Y中r (2)
L=X+Y (3)
為了將UEP應用于子包凈荷，發(fā)送器對CRC值使用與凈荷數(shù)據(jù)相似的 的編碼率。
在以上示例中，子包包括兩個子組位， 一個子組長為X位，另一子組長 為Y位，其中，計算每個子組的CRC值。上述示例可應用于計算每個子包 12中的信息位的數(shù)量為h的CRC值CRC, (i=l,...， h，其中h>2)。在該情況下， 每一子包包括h〉2個子組SSi (i=l,...， h),并且每個子組長度為B, (i=l,...， h) 位。通過子包12中相應的L位的子組SS,中的位B,來計算每個CRC值CRG, 其中，！^Bi+,…，+Bh。例如，在圖8中，h=2, B尸X, B2=Y，其中，通過L 位子包的Bi位計算CRd,通過L位子包的BH立來計算CRC2。
當接收到包10時，接收器執(zhí)行CRC校驗，并使用K位的位圖形成ACK 包。例如，當ACK位圖中的i位被設置為根據(jù)接收器的CRC校驗，包10 中的第i子包12的MSB被成功接收。當ACK位圖中的i位被設置為零時， 指示第i子包的MSB ^皮錯誤接收。因此，ACK包將包10中的子包12的MSB 的接收狀態(tài)指示給發(fā)送器。在此示例中，ACK包不指示子包12的LSB的狀 態(tài)。例如，如果在接收器使用CRd (圖8中的30A)基于CRC校驗正確地 接收了子包12的MSB,但是在接收器使用CRC2 (圖8中的30B )基于CRC 校驗不正確地接收了子包12的LSB，則接收器將K位ACK位圖中的相應位 設置為"1"。這有效地用信號通知發(fā)送器不必要重發(fā)子包，因為正確接收的MSB提供了大部分感知重要的視頻信息。這減少了對重發(fā)不能大幅增加視頻 信息的感知質(zhì)量的LSB的需要，從而節(jié)省了時間和信道帶寬。下面的表l進 一步描述了設置ACK位圖的規(guī)則。
表l:設置與位圖中的子包相應的位的規(guī)則
LSB的狀態(tài)MSB的狀態(tài)ACK位圖中的位的值
正確正確1
錯誤正確1
正確錯誤0
錯誤錯誤0
當響應于包10的發(fā)送從發(fā)送器接收到ACK包時，發(fā)送器基于MSB的 感知重要性選擇性地重發(fā)錯誤的MSB。在重發(fā)期間，發(fā)送器重發(fā)包括先前發(fā) 送的包10的子包12的MSB的新包，所述包IO一皮ACK包中的ACK位圖指 示為在接收器被錯誤的接收。發(fā)送器沒有將LSB包括在重發(fā)的包中。
因為發(fā)送器基于感知重要性選擇性地重發(fā)錯誤接收的位，所以減少了支 持重發(fā)所需的帶寬。發(fā)送器僅重發(fā)ACK包中的ACK位圖指示的錯誤MSB。 因為重發(fā)帶來額外的延遲會負面影響非同步流(諸如未壓縮視頻流)，根據(jù)本 發(fā)明的選擇性重發(fā)在不降低視頻質(zhì)量的情況下顯著地減少了延遲。
此外，接收器可通過重新使用從包10中的相鄰子包12的正確接收的LSB 來部分地恢復子包12的錯誤LSB。相似地，如果接收器確定子包12中的錯 誤MSB的重發(fā)不能在包最后期限(即，顯示包或視頻像素的時間)之內(nèi)被接 收，則接收器可重新使用來自包10的相鄰子包的正確接收的MSB來代替子 包12中的錯誤MSB。
當基于來自接收器的ACK包時，發(fā)送器有必要重發(fā)錯誤接收的數(shù)據(jù)的 正確復制。如圖9的時序圖所示，在一示例中，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送器通過立 即在重發(fā)包中將破壞的數(shù)據(jù)重發(fā)到接收器來重發(fā)子包。在時間T1，發(fā)送器將 未壓縮視頻像素數(shù)據(jù)(與CRC字段一起)的包IO發(fā)送到接收器，在時間T2 接收器將ACK包IOA發(fā)送回發(fā)送器，指示破壞的數(shù)據(jù)。當從接收器接收到 ACK包時，發(fā)送器在時間T3在重發(fā)子包10R中發(fā)起破壞數(shù)據(jù)的基本上立即 的重發(fā)。
如圖10的示例所示，重發(fā)的子包10R包括從最初發(fā)送的子包12的序列 號子字段27復制的序列號字段32。子包10R還包括凈荷34,凈荷34僅包括
原始凈荷29 (其包括在重發(fā)的子包10R中)的MSB。子包IOR還包括凈荷 34的CRC字段36中的CRC值CRd。如下面將進一步描述的，在一示例中， 子包IOR可以是包括一個或更多重發(fā)子包IOR的普通重發(fā)包的一部分。
每個子包12)的示例流程圖，包括以下步驟
步驟42:構(gòu)造MAC包10的新子包12，包括子包頭28,并將子包12 的序列號添加到序列號字段27 。
步驟44:計算子包凈荷29的X個MSB的第一CRC(CRCi)，并計算子 包凈荷29的Y個MSB的第二 CRC (CRC2)。
步驟46:確定這是否為MAC包IO的最后的子包？如果否，則進入步驟 49，反之進入步驟48。
步驟48:將分隔符15 (圖3)添加到子包12。
步驟49:將MAC包10提供給發(fā)送器的PHY層以發(fā)送到接收器。
在構(gòu)造了 MAC包IO的所有子包12之后，在MAC包10的MAC HDR 18 中放置CRC控制字段21,并隨后在無線信道上將MAC包10從發(fā)送器發(fā)送 到接收器。在另一實施方式中，不是將CRC控制字段21放置在MAC包10 的MAC HDR 18中，而是發(fā)送器和接收器通過交換管理幀或控制幀來協(xié)商 CRC控制字段。每當發(fā)送器或接收器希望改變CRC控制字段時，它們交換 另 一組控制幀或管理幀以成功地協(xié)商CRC控制字段的新值。
圖12示出在接收器的檢查接收的MAC包10中的每一子包12以產(chǎn)生作 為響應的ACK包10A (圖13A)的處理50的示例流程圖，包括以下步驟
步驟52:計算接收的子包12的X個MSB的CRC校驗。
步驟53:基于計算的CRC,確定是否成功地接收了 X個MSB 如果是， 則隨后進入步驟55,否則進入步驟54。
步驟54:將ACK包的ACK位圖中的相應位設置為"0"。
步驟55:將ACK包的ACK位圖中的相應位設置為"1"。
圖14示出在將包發(fā)送到接收器之后由發(fā)送器實施的示例重發(fā)處理56的 流程圖。發(fā)送器構(gòu)造包括一個或更多重發(fā)子包IOR的重發(fā)包，根據(jù)以下步驟
步驟57:從接收器接收ACK包。
步驟58:構(gòu)造初始重發(fā)包，并將索引F (非零)設置為在ACK包中確 認的子包的數(shù)量。為了滿足在接收器的每個包的回放最后期限，重發(fā)包10R
具有比普通發(fā)送包IO更高的優(yōu)先級。此外，已經(jīng)被較多次重發(fā)的包具有比已 被較少重發(fā)的包或還沒被重發(fā)的包高的優(yōu)先級。
步驟60:如果F〉0，則隨后進入步驟62，否則進入步驟70。
步驟62:基于ACK包，確定最后發(fā)送的包中的第F個子包是否需要重 發(fā) 如果是，則進入步驟64,否則進入步驟68。
步驟64:基于接收器方的每個子包的回放最后期限確定是否還有足夠的 時間重發(fā)第F個子包？如果沒有，則進入步驟70,否則進入步驟66。
步驟66:將第F個子包包括在重發(fā)包中。
步驟68:遞減F(例如，遞減一)，并回到步驟60。
步驟70:將重發(fā)包發(fā)送到PHY層以發(fā)送到接收器。
在另一示例中，發(fā)送器發(fā)起破壞的數(shù)據(jù)的延遲重發(fā)。最初，發(fā)送器將具 有CRC字段的Q個包10的視頻像素數(shù)據(jù)發(fā)送到接收器，接收器將Q個相應 的ACK包發(fā)回發(fā)送器，發(fā)送器從接收器接收Q個相應的ACK包。如此，發(fā) 送器收集Q個ACK包?；谑占腁CK包，發(fā)送器確定需要重發(fā)的最后Q 個包中的子包。然后，發(fā)送器通過從感知重要性具有最高優(yōu)先級的子包開始 重發(fā)破壞的子包來開始重發(fā)階段，并在不違背接收器的演示最后期限的情況 下持續(xù)重發(fā)直到可按照感知重要性的優(yōu)先級順序重發(fā)其他子包。
發(fā)送器將必要信令信息包括在重發(fā)中，從而接收器可確定重發(fā)哪些子包 以及它們屬于哪些包。假設為N位每像素分量并在Q包之后重發(fā)，在所述重 發(fā)中最多需要N x Q位以信號通知每個子包的出現(xiàn)/缺席。
圖15示出根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)數(shù)據(jù)包重發(fā)的示例無線通信系統(tǒng)100 的功能框圖，其中每個包包括多個子包、多個CRC和選^^性重發(fā)，以增強無 線信道上的未壓縮^L頻包的發(fā)送可靠性。系統(tǒng)100包括無線發(fā)送器102和無 線接收器104。發(fā)送器102包括PHY層106和MAC層108。相似地，接收 器104包括PHY層114和MAC層116。 PHY和MAC層經(jīng)由天線通過無線 介質(zhì)101提供發(fā)送器102和接收器104之間的無線通信。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)送器102還包括子包打包模塊110,從較高 層(例如，諸如HDVD播放器的視頻源)接收未壓縮視頻，并從未壓縮視頻 像素產(chǎn)生未壓縮視頻的子包。如上所述，發(fā)送器102還包括CRC產(chǎn)生模塊 112，產(chǎn)生所述CRC控制字段和CRC值。產(chǎn)生的子包與CRC控制字段和CRC 值被MAC層108放置于包10中，并被PHY層106發(fā)送。如上所述，根據(jù)
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本發(fā)明，發(fā)送器102還包括重發(fā)控制器113,實施破壞數(shù)據(jù)的重發(fā)。
在無線接收器104中，PHY/MAC層114/116處理每一接收的包。接收器 104還包括CRC有效性和錯誤檢測模塊117,使用每包的CRC控制字段和 CRC值以驗證CRC值并因此檢測每個包中的子包中的錯誤。接收器104還 包括ACK幀產(chǎn)生模塊118，與MAC層結(jié)合產(chǎn)生所述ACK包以向發(fā)送器指 示包中哪些子包被破壞。接收器104還包括糾錯模塊119,從發(fā)送器接收重 發(fā)的子包，并將校正的未壓縮視頻像素提供給更高層用于消費(例如，顯示)。 雖然在圖15中，接收器104中的模塊117、 118和114被顯示為從MAC 層116分離，但是模塊117、 118和114中的一個或更多可以是MAC層116 的部件。相似地，發(fā)送器中的模塊110、 112和113中的一個或更多可以是 MAC層108的部件。
權(quán)利要求
1、一種無線信道上的視頻信息的通信方法，包括以下步驟輸入視頻像素，其中，每個像素包括多個分量，每個分量包括視頻信息位；通過將視頻信息位子包打包為子包來從視頻信息位形成包；確定一個或更多子包的錯誤檢測信息；將錯誤檢測信息放置于包中；以及在無線信道上將包從發(fā)送器發(fā)送到接收器；從而增強信息位的發(fā)送可靠性。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定一個或更多子包的每一個的錯誤檢測信息的步驟包括確定該子包 中的信息位的CRC值；以及將錯誤檢測信息放置于包中的步驟包括將每個子包的CRC值放置于所 述包中。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述一個或更多子包的每一個包括 子包頭、凈荷和CRC子字段，從而子包頭包括指示相應子包在包中的順序的 序列號。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，從零開始以單調(diào)遞增順序分配序列 號，從而第一子包的序列號是0，第K子包的序列號是K-1。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述包包括M個像素分量的凈荷， 每個像素分量包括N位，從而將P二MxN的凈荷位劃分為K個子包，每個子 包L位。
6、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述包包括與多個子包相應的多個 CRC字段，其中，將CRC值放置于所述包中的步驟包括將每個子包的CRC 值放置于所述包中的相應的CRC字段中。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，每個子包的CRC字段在所述子包中。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中 每個子包包括L個信息位；確定子包中的信息位的CRC值的步驟還包括以下步驟確定L位子包的X個MSB的第一 CRC子值，確定L位子包的Y個LSB的第二 CRC子值。
9、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中每個子包將一組L信息位包括在多個子組位中；確定子包中的信息位的CRC值的步驟還包括確定子包中的每個子組位 的CRC子值，從而使每個子包包括多個子組位和多個相應的CRC子值。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括以下步驟將CRC控制字段放置 于包的MAC頭中，以信號通知接收器子包是如何形成的，用于接收器的CRC 錯誤檢測。
11、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，CRC控制字段指示包中的CRC 值的數(shù)量，并且為每個子包識別確定了相應的CRC值的子組位。
12、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，包中的所述一個或更多子包的每 個包括子包中的多個子組位，從而確定子包中的信息位的錯誤檢測值的步驟 還包括以下步驟確定每個子組位的CRC子值，從而產(chǎn)生每個子包中的相應 多個子組位的多個CRC子值。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，錯誤檢測信息包括CRC信息。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，每個子組位中的信息位具有相似 的感知重要性。
15、 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括以下步驟 在接收器接收包；基于CRC值，確定每個子包中的破壞信息； 產(chǎn)生ACK包以向發(fā)送器指示破壞信息；以及 將ACK包發(fā)送到發(fā)送器。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括以下步驟 在發(fā)送器接收ACK包；基于ACK包產(chǎn)生重發(fā)包，所述重發(fā)包包括被ACK包指示為破壞的從發(fā) 送器先前發(fā)送的相應包中的正確信息位；以及 將重發(fā)包發(fā)送到接收器。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，ACK包基于破壞的信息位的感 知重要性向發(fā)送器指示破壞的信息位。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，產(chǎn)生重發(fā)包的步驟包括基于信 息位的人體感知重要性產(chǎn)生包括被ACK包指示為破壞的信息位的重發(fā)包。
19、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，產(chǎn)生重發(fā)包的步驟包括基于來 自接收器的ACK包產(chǎn)生僅包括比其他信息位更高的感知重要性的信息位的 重發(fā)包。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，產(chǎn)生重發(fā)包的步驟包括基于來 自接收器的ACK包產(chǎn)生僅包括破壞的子包的MSB的重發(fā)包。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，產(chǎn)生重發(fā)包的步驟包括即使破 壞的子包的LSB也被破壞，產(chǎn)生僅包括破壞的子包的MSB的重發(fā)包。
22、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，視頻信息包括未壓縮視頻信息。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，視頻信息包括未壓縮高清晰視頻 信息。
24、 一種用于無線信道上的視頻信息通信的發(fā)送器，所述視頻信息包括 視頻像素，每個像素包括多個分量，每個分量包括視頻信息位，所述發(fā)送器 包括打包器，配置用于通過將視頻信息位子包打包為子包來從視頻信息位形 成包；錯誤檢測信息產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生一個或更多子包的錯誤檢測信息；以及 發(fā)送模塊，配置用于在無線信道上發(fā)送包和錯誤檢測信息。
25、 如權(quán)利要求24所述的發(fā)送器，其中子包的錯誤檢測信息包括該子包中的信息位的CRC值； 每個子包的CRC值放置于所述包中。
26、 如權(quán)利要求25所述的發(fā)送器，其中，所述一個或更多子包的每一個 包括子包頭、凈荷和CRC子字段，從而子包頭包括指示相應子包在包中的順 序的序列號。
27、 如權(quán)利要求26所述的發(fā)送器，其中，從零開始以單調(diào)遞增順序分配 序列號，從而第一子包的序列號是O,第K子包的序列號是K-1。
28、 如權(quán)利要求27所述的發(fā)送器，其中，所述包包括M個像素分量的 凈荷，每個像素分量包括N位，從而將P二MxN的凈荷位劃分為K個子包， 每個子包L位。
29、 如權(quán)利要求25所述的發(fā)送器，其中，所述包包括與多個子包相應的 多個CRC字段。
30、 如權(quán)利要求29所述的發(fā)送器，其中，視頻信息包括未壓縮視頻信息。
31、 如權(quán)利要求29所述的發(fā)送器，其中 每個子包包括L個信息位；子包中的信息位的CRC值還包括L位子包的X個MSB的第一CRC子 值和L位子包的Y個LSB的第二 CRC子值。
32、 如權(quán)利要求29所述的發(fā)送器，其中 每個子包將一組L個信息位包括在多個子組位中；子包中的信息位的CRC值還包括子包中的每個子組位的CRC子值，從 而使每個子包包括多個子組位和多個相應的CRC子值。
33、 如權(quán)利要求32所述的發(fā)送器，其中，打包器還將CRC控制字段放 置于包的MAC頭中，以信號通知接收器子包是如何形成的，用于接收器的 CRC錯誤4企測。
34、 如權(quán)利要求33所述的發(fā)送器，其中，CRC控制字段指示包中的CRC 值的數(shù)量，并且為每個子包識別確定了相應的CRC值的子組位。
35、 如權(quán)利要求34所述的發(fā)送器，其中，包中的所述一個或更多子包的 每個包括子包中的多個子組位，從而錯誤檢測信息產(chǎn)生器還被配置用于通過 確定子包中的每個子組位的CRC子值來產(chǎn)生子包中的信息位的錯誤檢測值， 從而產(chǎn)生每個子包中的相應多個子組位的相應的多個CRC子值。
36、 如權(quán)利要求35所述的發(fā)送器，其中，錯誤檢測信息包括CRC信息。
37、 如權(quán)利要求36所述的發(fā)送器，其中，每個子組位中的信息位具有相 似的感知重要性。
38、 如權(quán)利要求29所述的發(fā)送器，還包括重發(fā)模塊，配置用于基于來自 接收器的指示發(fā)送的包中的破壞信息位的ACK包產(chǎn)生重發(fā)包，其中，重發(fā)包 包括被ACK包指示為破壞的從發(fā)送器先前發(fā)送的相應包中的正確信息位。
39、 如權(quán)利要求38所述的發(fā)送器，其中，ACK包基于破壞信息位的感 知重要性將所述破壞信息位指示給發(fā)送器。
40、 如權(quán)利要求39所述的發(fā)送器，其中，重發(fā)包包括基于信息位的人體 感知重要性被ACK包指示為破壞的信息位。
41、 如權(quán)利要求38所述的發(fā)送器，其中，重發(fā)包僅包括基于來自接收器 的ACK包的比其他信息位感知重要性更高的信息位。
42、 如權(quán)利要求38所述的發(fā)送器，其中，重發(fā)包僅包括基于來自接收器 的ACK包的^C壞子包的MSB。
43、 如權(quán)利要求42所述的發(fā)送器，其中，即使破壞的子包的LSB也被 破壞，重發(fā)包僅包括破壞子包的MSB。
44、 如權(quán)利要求24所述的發(fā)送器，其中，視頻信息包括未壓縮高清晰視 頻信息。
45、 一種用于無線信道上的視頻信息通信的接收器，所述視頻信息包括 視頻像素，每個像素包括多個分量，每個分量包括視頻信息位，所述接收器 包括通信模塊，配置用于在無線信道上從發(fā)送器接收視頻信息的包，所述包 包括視頻信息位的子包， 一個或更多子包的每一個中包括信息位的錯誤檢測 信息；錯誤檢查模塊，配置用于基于相應的錯誤檢測信息確定每個子包中的破 壞信息；以及確認包產(chǎn)生器，配置用于產(chǎn)生向發(fā)送器指示破壞信息的ACK包； 其中，接收器的通信模塊將ACK包發(fā)回發(fā)送器。
46、 如權(quán)利要求45所述的接收器，其中子包的錯誤檢測信息包括該子包中的信息位的CRC值； 每個子包的CRC值被放置于該子包中。
47、 如權(quán)利要求46所述的接收器，其中，所述一個或更多子包中的每一 個包括子包頭、凈荷和CRC子字段，從而子包頭包括指示相應子包在包中的 順序的序列號。
48、 如權(quán)利要求46所述的接收器，其中，所述包包括與多個子包相應的 多個CRC字段。
49、 如權(quán)利要求48所述的接收器，其中 每個子包包括L個信息位；子包中的信息位的CRC值還包括L位子包的X個MSB的第一 CRC子 值和L位子包的Y個LSB的第二 CRC子值。
50、 如權(quán)利要求48所述的接收器，其中 每個子包將一組L個信息位包括在多個子組位中；子包中的信息位的CRC值還包括子包中的每個子組位的CRC子值，從 而使每個子包包括多個子組位和多個相應的CRC子值。
51、 如權(quán)利要求50所述的接收器，所述包包括用于信號通知接收器子包 是如何形成的CRC控制字段，以用于在接收器進行CRC錯誤檢測。
52、 如權(quán)利要求51所述的接收器，其中，CRC控制字段指示包中的CRC 值的數(shù)量，并且為每個子包識別確定了相應的CRC值的子組位。
53、 如權(quán)利要求52所述的接收器，其中，包中的所述一個或更多子包的 每個包括多個子組位，并且子包還包括子包中的每個子組位的CRC子值，從 而子包包括每個子包中的相應多個子組位的多個CRC子值。
54、 如權(quán)利要求53所述的接收器，其中，每個子組位中的信息位具有相 似的感知重要性。
55、 如權(quán)利要求54所述的接收器，其中，ACK包基于破壞信息位的感 知重要性將所述破壞信息位指示給發(fā)送器。
56、 如權(quán)利要求54所述的接收器，其中，ACK包僅指示子包中比其他 信息位更高感知重要性的破壞信息位。
57、 如權(quán)利要求55所述的接收器，其中，ACK包僅指示破壞子包的破 壞MSB。
58、 如權(quán)利要求57所述的接收器，其中，即使LSB也被破壞，ACK包 僅指示破壞子包的MSB。
全文摘要
提供一種增強無線信道上的視頻信息的發(fā)送可靠性的方法和系統(tǒng)。所述視頻信息包括像素，每個像素具有多個分量，每個分量包括放置于包內(nèi)的子包中的視頻信息位。確定一個或更多子包的錯誤檢測信息，并將其放置于包中。然后，在無線信道上將包從發(fā)送器發(fā)送到接收器，其中，接收器使用每子包的錯誤檢測信息以檢查發(fā)送錯誤，并基于錯誤視頻信息位的感知重要性請求錯誤視頻信息位的重發(fā)。
文檔編號H04N7/24GK101395911SQ200780007976
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者哈基拉特·辛格, 超 敖, 邵懷榮 申請人:三星電子株式會社