數(shù)據(jù)傳送裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP)由于比傳輸控制協(xié)議（TCP)輕便且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng)用 于數(shù)據(jù)流（Data streaming)或數(shù)據(jù)高速傳送等。然而正因?yàn)閁DP為簡(jiǎn)單而輕便的協(xié)議，因 此需要完善TCP中未曾考慮過(guò)的幾點(diǎn)事項(xiàng)，其中之一便是關(guān)于數(shù)據(jù)包丟失（packet loss) 的問(wèn)題。這是由于TCP本身包含有應(yīng)對(duì)丟失的數(shù)據(jù)包的重新傳送機(jī)制，然而UDP卻不是這 樣。
[0003] 然而不顧這種丟失數(shù)據(jù)包的隱患，在對(duì)實(shí)時(shí)性的要求較高的數(shù)據(jù)流等中卻不用 TCP而主要使用UDP。原因在于，對(duì)TCP而言在接收到提示特定數(shù)據(jù)包正常到達(dá)接收端的信 號(hào)之前不會(huì)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)包而是等待，由于在這一過(guò)程需要大量時(shí)間而將喪失數(shù)據(jù)流的 實(shí)時(shí)性。
[0004] 因此，如果是要求較高的實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)，傳送則會(huì)使用UDP等非可靠性協(xié)議，然而 如果這樣利用非可靠性協(xié)議，則有需要專(zhuān)門(mén)提供應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)包丟失的處理方案的問(wèn)題。
[0005] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)：韓國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第10-2006-0096623號(hào)（2006. 09. 13)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于在利用UDP等非可靠協(xié)議的數(shù)據(jù)收發(fā)環(huán) 境中確保數(shù)據(jù)的可靠性的技術(shù)方案。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括：符號(hào)編碼器，由傳送 對(duì)象數(shù)據(jù)生成多個(gè)源符號(hào)以及一個(gè)以上的冗余符號(hào)，并將生成的所述源符號(hào)以及所述冗余 符號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收裝置；控制消息接收器，從所述數(shù)據(jù)接收裝置中接收包含是否接收到 所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)的信息的控制消息；碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息 而調(diào)節(jié)用于生成所述冗余符號(hào)的碼率。
[0009] 所述碼率控制器可根據(jù)所述源符號(hào)和所述冗余符號(hào)的丟失率、以及所述數(shù)據(jù)發(fā)送 裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間（delay time)而調(diào)節(jié)所述碼率。
[0010] 所述碼率控制器可將所述碼率調(diào)節(jié)為當(dāng)所述丟失率提高時(shí)所述碼率降低，而當(dāng)所 述丟失率降低時(shí)所述碼率提高。
[0011] 所述碼率控制器可將所述碼率調(diào)節(jié)為當(dāng)所述延遲時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)所述碼率降低，而當(dāng) 所述延遲時(shí)間變短時(shí)所述碼率提高。
[0012] 所述控制消息可包含所述數(shù)據(jù)接收裝置接收的符號(hào)個(gè)數(shù)以及丟失符號(hào)信息中的 一種以上。
[0013] 所述符號(hào)編碼器可根據(jù)包含于所述控制消息中的所述丟失符號(hào)信息而將一個(gè)以 上的所述源符號(hào)重新發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
[0014] 所述碼率控制器還可以包括：重新傳送請(qǐng)求率計(jì)算單元，根據(jù)由所述控制消息計(jì) 算出的所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間（delay time)而計(jì)算重新 傳送請(qǐng)求率；丟失率計(jì)算單元，根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號(hào)個(gè)數(shù)而計(jì)算丟 失率；碼率計(jì)算單元，由所述重新傳送請(qǐng)求率以及所述丟失率計(jì)算所述碼率。
[0015] 所述重新傳送請(qǐng)求率計(jì)算單元可將所述重新傳送請(qǐng)求率Pates實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)為使所述 數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的網(wǎng)絡(luò)平均傳送延遲時(shí)間在不超過(guò)已設(shè)定的最大 允許值D des的范圍內(nèi)接近所述最大允許值Ddes。
[0016] 所述重新傳送請(qǐng)求率可通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式計(jì)算：
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括： 符號(hào)編碼器，由傳送對(duì)象數(shù)據(jù)生成多個(gè)源符號(hào)以及一個(gè)以上的冗余符號(hào)，并將生成的 所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收裝置； 控制消息接收器，從所述數(shù)據(jù)接收裝置中接收包含是否接收到所述源符號(hào)以及所述冗 余符號(hào)的信息的控制消息； 碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息而調(diào)節(jié)用于生成所述冗余符號(hào)的碼率。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率控制器根據(jù)所述源符號(hào)和所述 冗余符號(hào)的丟失率、以及所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間而調(diào)節(jié)所 述碼率。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率控制器將所述碼率調(diào)節(jié)為當(dāng)所 述丟失率提高時(shí)所述碼率降低，而當(dāng)所述丟失率降低時(shí)所述碼率提高。
4. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率控制器將所述碼率調(diào)節(jié)為當(dāng)所 述延遲時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)所述碼率降低，而當(dāng)所述延遲時(shí)間變短時(shí)所述碼率提高。
5. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述控制消息包含所述數(shù)據(jù)接收裝置的 接收符號(hào)個(gè)數(shù)以及丟失符號(hào)信息中的一種以上。
6. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述符號(hào)編碼器根據(jù)包含于所述控制消 息中的所述丟失符號(hào)信息而將一個(gè)以上的所述源符號(hào)重新發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
7. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率控制器還包括： 重新傳送請(qǐng)求率計(jì)算單元，根據(jù)由所述控制消息計(jì)算出的所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù) 據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間而計(jì)算重新傳送請(qǐng)求率； 丟失率計(jì)算單元，根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號(hào)個(gè)數(shù)而計(jì)算丟失率； 碼率計(jì)算單元，由所述重新傳送請(qǐng)求率以及所述丟失率計(jì)算所述碼率。
8. 如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述重新傳送請(qǐng)求率計(jì)算單元將所述重 新傳送請(qǐng)求率PKdes實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)為使所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的網(wǎng)絡(luò)平均 傳送延遲時(shí)間在不超過(guò)已設(shè)定的最大允許值Ddes的范圍內(nèi)接近所述最大允許值Ddes。
9. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述重新傳送請(qǐng)求率通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式 計(jì)算：
其中，PKfcs為重新傳送請(qǐng)求率，Ddes為各符號(hào)從所述發(fā)送裝置傳送到所述數(shù)據(jù)接收裝置 所需的平均時(shí)間的最大允許值，d為所述發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間，I 為所述控制消息的傳送周期。
10. 如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述丟失率為通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式計(jì)算： 丟失率=1-(接收符號(hào)個(gè)數(shù)/發(fā)送符號(hào)個(gè)數(shù))。
11. 如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率計(jì)算單元將碼率C設(shè)定為在所 述數(shù)據(jù)接收裝置中恢復(fù)丟失符號(hào)之后的丟失率在不超過(guò)由所述重新傳送請(qǐng)求率計(jì)算單元 計(jì)算出的所述重新傳送請(qǐng)求率值PKdes的范圍內(nèi)接近所述重新傳送請(qǐng)求率，而所述符號(hào)編碼 器利用已設(shè)定的符號(hào)編碼方式中具有與設(shè)定的所述碼率最為近似的碼率的符號(hào)編碼方式 而生成所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)。
12. 如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式計(jì)算：
其中，PRdes為重新傳送請(qǐng)求率義為丟失率，C為碼率。
13. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述符號(hào)編碼器通過(guò)用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議而 將所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
14. 一種數(shù)據(jù)接收裝置，包括： 符號(hào)解碼器，從數(shù)據(jù)發(fā)送裝置接收多個(gè)源符號(hào)以及一個(gè)以上的冗余符號(hào)，并利用接收 的所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)而生成源數(shù)據(jù)； 丟失符號(hào)提取器，利用由所述符號(hào)解碼器接收的符號(hào)信息而判斷是否存在丟失符號(hào)， 并在判斷結(jié)果為存在丟失符號(hào)時(shí)，生成包含所述丟失符號(hào)的信息的丟失符號(hào)列表； 控制消息發(fā)送器，將包含由所述符號(hào)解碼器接收的符號(hào)個(gè)數(shù)以及所述丟失符號(hào)列表的 控制消息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。
15. 如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述符號(hào)解碼器在所述源符號(hào)中有一 部分沒(méi)有被接收時(shí)，利用所述冗余符號(hào)而將未接收的源符號(hào)復(fù)原。
16. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述丟失符號(hào)是判斷為在所述符號(hào)解 碼器中沒(méi)有被接收的源符號(hào)中無(wú)法利用所述冗余符號(hào)進(jìn)行復(fù)原的源符號(hào)。
17. 如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述丟失符號(hào)提取器利用接收的所述 源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)的序列號(hào)而判斷是否存在丟失符號(hào)。
18. -種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括如下步驟： 在符號(hào)編碼器中，由傳送對(duì)象數(shù)據(jù)生成多個(gè)源符號(hào)以及一個(gè)以上的冗余符號(hào)，并將生 成的所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收裝置； 在控制消息接收器中，從所述數(shù)據(jù)接收裝置接收包含是否接收到所述源符號(hào)以及所述 冗余符號(hào)的信息的控制消息； 在碼率控制器中，根據(jù)接收的所述控制消息而對(duì)用于生成所述冗余符號(hào)的碼率進(jìn)行調(diào) 節(jié)。
19. 如權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調(diào)節(jié)碼率的步驟中，根據(jù)所述 源符號(hào)和所述冗余符號(hào)的丟失率、以及所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲 時(shí)間而調(diào)節(jié)所述碼率。
20. 如權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調(diào)節(jié)碼率的步驟中，將所述碼 率調(diào)節(jié)為當(dāng)所述丟失率提高時(shí)所述碼率降低，而當(dāng)所述丟失率降低時(shí)所述碼率提高。
21. 如權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調(diào)節(jié)碼率的步驟中，將所述碼 率調(diào)節(jié)為當(dāng)所述延遲時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)所述碼率降低，而當(dāng)所述延遲時(shí)間變短時(shí)所述碼率提高。
22. 如權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述控制消息包含所述數(shù)據(jù)接收裝置 的接收符號(hào)個(gè)數(shù)以及丟失符號(hào)信息中的一種以上。
23. 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述符號(hào)編碼器根據(jù)包含于所述控制 消息中的所述丟失符號(hào)信息而將一個(gè)以上的所述源符號(hào)重新發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
24. 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述的調(diào)節(jié)碼率的步驟還包括如下步 驟： 根據(jù)由所述控制消息計(jì)算出的所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲 時(shí)間而計(jì)算重新傳送請(qǐng)求率； 根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號(hào)個(gè)數(shù)而計(jì)算丟失率； 由所述重新傳送請(qǐng)求率以及所述丟失率計(jì)算所述碼率。
25. 如權(quán)利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述重新傳送請(qǐng)求率通過(guò)如下的數(shù)學(xué) 式計(jì)算：
其中，PKfcs為重新傳送請(qǐng)求率，Ddes為各符號(hào)從所述發(fā)送裝置傳送到所述數(shù)據(jù)接收裝置 所需的平均時(shí)間的最大允許值，d為所述發(fā)送裝置與所述數(shù)據(jù)接收裝置之間的延遲時(shí)間，I 為所述控制消息的傳送周期。
26. 如權(quán)利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述丟失率通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式計(jì)算： 丟失率=1-(接收符號(hào)個(gè)數(shù)/發(fā)送符號(hào)個(gè)數(shù))。
27. 如權(quán)利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述碼率通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式計(jì)算：
其中，PRdes為重新傳送請(qǐng)求率義為丟失率，C為碼率。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種數(shù)據(jù)傳送裝置及方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳送裝置，包括：符號(hào)編碼器，由傳送對(duì)象數(shù)據(jù)生成多個(gè)源符號(hào)以及一個(gè)以上的冗余符號(hào)，并將生成的所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收裝置；控制消息接收器，從所述數(shù)據(jù)接收裝置中接收包含是否接收到所述源符號(hào)以及所述冗余符號(hào)的信息的控制消息；碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息而調(diào)節(jié)用于生成所述冗余符號(hào)的碼率。
【IPC分類(lèi)】H04L1-18, H04L1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104579550
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310693190
【發(fā)明人】辛應(yīng)碩, 張煐晧, 宋性學(xué)
【申請(qǐng)人】三星Sds株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年12月17日
【公告號(hào)】US20150117468, WO2015064828A1