Un método para transmitir paquetes de datos, que comprende:aplicar (510) codificación de corrección de errores sin canal de retorno,

FEC, a los paquetes de datos para generarpaquetes de verificación;

transmitir (530) los paquetes de datos y los paquetes de verificación usando un protocolo basado en el protocolo dedatagramas de usuario, UDP; caracterizado porque

los paquetes de datos portan información correspondiente independiente de un número de secuencia, SN, depaquete y que denota una relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes deverificación, o los paquetes de verificación portan la información correspondiente independiente del número SN depaquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes deverificación; o los paquetes de datos y los paquetes de verificación portan respectivamente la informacióncorrespondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondienteentre los paquetes de datos y los paquetes de verificación

Método y dispositivo para transmitir y recibir paquetes de datos.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un campo de comunicación, y más en particular a una tecnología de transmisión de paquetes de datos.

Antecedentes de la invención

Con la aparición de sistemas de comunicación móvil de 3ª generación (3G) y el rápido desarrollo de redes basadas en el protocolo de Internet (IP, del inglés “Internet Protocol”) , la comunicación de vídeo se convierte crecientemente en uno de los principales servicios de comunicación, por ejemplo servicios de comunicación de vídeo de dos partes

o de múltiples partes tales como videoteléfonos, videoconferencias, y servicios multimedia de terminales móviles.

Durante un proceso de transporte de vídeo/audio, con el fin de reducir una cantidad de datos transportados, una secuencia de vídeo/audio original es comprimida de acuerdo con un cierto algoritmo de codificación (por ejemplo, H.263, H.264, o G.729) , con el fin de obtener un flujo de código con diferentes cantidades de datos por trama. Con el fin de adaptarlo al transporte de red, un proceso de empaquetamiento y fragmentación es aplicado sobre el flujo de código comprimido de acuerdo con un cierto protocolo de empaquetamiento, por ejemplo, el proceso de empaquetamiento y fragmentación en la red IP es denominado empaquetado. La figura 1 muestra un proceso de transporte de vídeo/audio típico en la red IP.

Tras ser codificada y empaquetada, una trama de una imagen original es dividida en una pluralidad de paquetes de protocolo de transporte en tiempo real (RTP, del inglés “Real-time Transport Protocol”) para transmisión. Con el fin de mejorar una eficiencia de transporte, los paquetes de vídeo son transportados habitualmente a través de un protocolo de datagramas de usuario (UDP, del inglés “User Datagram Protocol”) , en el que no se requieren la negociación (handshake) y el acuse de recibo, por lo que la eficiencia de transporte es bastante alta. Sin embargo, los paquetes de datos de vídeo pueden perderse fácilmente, de modo que el terminal receptor no puede decodificar una imagen completa.

Con el fin de reducir el efecto de la pérdida de paquetes de datos sobre la imagen de vídeo, se han propuesto recientemente muchos métodos, que pueden ser resumidos en los siguientes tipos.

(1) Método de compensación basado en tiempo y espacio: el método es aplicado en el terminal receptor: cuando se detecta pérdida de paquetes, el terminal receptor identifica las regiones de imagen (voz) que no pueden ser decodificadas debido a pérdida de paquetes, y luego compensa las regiones perdidas usando la compensación de movimiento, interpolación lineal, y otros métodos de acuerdo con una dependencia de la voz y la imagen respecto a tiempo y espacio.

(2) Método de compensación de paquetes basado en corrección de errores sin canal de retorno (FEC, del inglés “Forward Error Correction”) : en el método, el algoritmo FEC es adoptado en el terminal transmisor. El flujo de código de vídeo/audio es verificado para generar datos de verificación, y luego los datos de vídeo/audio y los datos de verificación son transferidos al terminal receptor. Tras detectar la pérdida de paquetes de datos de vídeo/audio, el terminal receptor recupera completamente los paquetes de datos perdidos de acuerdo con la regla de verificación, la misma que la del terminal transmisor, sobre la base de los datos de verificación, con el fin de recuperar finalmente la imagen y la voz completas.

(3) Método de retransmisión de paquetes perdidos: tras detectar la pérdida de paquetes, el terminal receptor lo notifica al terminal transmisor, y el terminal transmisor retransmite los paquetes perdidos.

En un sistema de transporte y verificación de paquetes actual que adopta el método FEC, con el fin de permitir que el terminal receptor identifique los paquetes de datos y los paquetes de verificación, e identifique los paquetes de datos para generar el paquete de verificación actual, un formato de empaquetado RTP del paquete de verificación es regulado como sigue.

Una cabecera de paquete de un paquete de verificación y una carga del paquete de verificación son puestas en una carga del paquete RTP, con el fin de formar un paquete FEC (es decir, un paquete de verificación basado el protocolo RTP) , como se muestra en la figura 2. Una longitud de la cabecera de paquete del paquete de verificación es de 12 bytes, y el formato es el mostrado en la figura 3. La cabecera del paquete incluye un dominio de base de número de secuencia (SN, del inglés “Sequence Number”) adaptado para denotar un número SN de paquete, un dominio de recuperación de longitud, un dominio de extensión (E) , un dominio de recuperación de tipo de carga útil (PT, del inglés “Payload Type”) , un dominio de máscara, y un dominio de recuperación de conmutación de etiqueta (TS, del inglés “Tag Switching”) .

En la cabecera de paquete del paquete de verificación, un valor del dominio de base SN debe ser asignado a un número SN de paquete mínimo en los paquetes de datos correspondientes al paquete de verificación, por ejemplo, si el paquete de verificación es generado por los paquetes de datos con los números SN de paquete de 12, 14, y 18, el valor del dominio de base SN debe ser asignado a 12. Una longitud del dominio de máscara es de 24 bits; si un bit i-ésimo es asignado a 1, el paquete de datos con el número SN de N+i está asociado al paquete de verificación, es decir, el paquete de datos con el número SN de N+i existe en los paquetes de datos correspondientes al paquete de verificación. Aquí, N es el valor del dominio de base SN, el bit menos significativo (LSB, del inglés “Least Significant Bit”) es correspondiente a i=0, y el bit más significativo (MSB, del inglés “Most Significant Bit”) es correspondiente a i=23, por lo que un paquete de datos es generado por 24 paquetes de datos como máximo. Para el caso anterior, en el dominio de máscara de la cabecera de paquete del paquete de verificación, un bit 0-ésimo, un bit segundo, y un bit sexto son asignados a 1, indicando que los paquetes de datos correspondientes al paquete de verificación son aquellos con los números SN de paquete de 12 (12+0) , 14 (12+2) , y 18 (12+6) .

Sin embargo, los inventores de la presente invención encuentran que una relación correspondiente entre el paquete de verificación y los paquetes de datos es determinada de acuerdo con el dominio de base SN (es decir, el paquete SN) y el dominio de máscara en el paquete de verificación actualmente; sin embargo, en la comunicación de vídeo multipunto, un dispositivo de retransmisión, por ejemplo una unidad de control multipunto (MCU, del inglés “Multipoint Control Unit”) habitualmente modifica el paquete SN para asegurar una continuidad del paquete SN durante la conmutación de lugar. Por lo tanto, el terminal receptor no puede recuperar correctamente la relación correspondiente entre el paquete de verificación y los paquetes de datos, lo que resulta en errores de verificación. Con el fin de evitar el problema, es necesario realizar la operación de recuperación en el terminal receptor de la unidad MCU, y realizar la verificación nuevamente en el terminal transmisor, como se muestra en la figura 4, y como resultado, la carga de la unidad MCU se incrementa, y se genera una dependencia de casación respecto a la unidad MCU.

El documento EP1040611A2 en el que está basado el preámbulo de la reivindicación 1 da a conocer un sistema para manejar pérdida de paquetes en una red de conmutación por paquetes. En el extremo de envío del sistema, un codificador genera y adjunta a cada una de una serie de paquetes de carga útil un código de corrección de errores sin canal de retorno que es definido tomando la suma XOR (del inglés “eXclusive OR”, lógica O exclusiva) de un número predeterminado de paquetes de carga útil precedentes. Y un extremo receptor del sistema puede extraer una carga útil perdida de los códigos de corrección de errores por redundancia portados por los paquetes exitosos y puede corregir la pérdida de múltiples paquetes consecutivos.

El documento EP1592160A1 da a conocer una estructura de subcanal dentro de un canal de servicio principal para transmitir datos de aplicaciones en un sistema de difusión de audio digital, tal como DAB (del inglés “Digital... [Seguir leyendo]

1. Un método para transmitir paquetes de datos, que comprende:

aplicar (510) codificación de corrección de errores sin canal de retorno, FEC, a los paquetes de datos para generar paquetes de verificación;

transmitir (530) los paquetes de datos y los paquetes de verificación usando un protocolo basado en el protocolo de datagramas de usuario, UDP; caracterizado porque

los paquetes de datos portan información correspondiente independiente de un número de secuencia, SN, de paquete y que denota una relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación, o los paquetes de verificación portan la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación; o los paquetes de datos y los paquetes de verificación portan respectivamente la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación.

2. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 1, en que los paquetes de datos transportan datos de voz; o los paquetes de datos transportan datos de vídeo; o los paquetes de datos transportan los datos de voz y los datos de vídeo.

3. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 1, caracterizado porque la aplicación (510) de la codificación FEC a los paquetes de datos para generar los paquetes de verificación comprende:

aplicar la codificación FEC a M paquetes de datos de acuerdo con una matriz de verificación MxN, con el fin de generar N paquetes de verificación, en que los N paquetes de verificación y los M paquetes de datos forman un grupo de verificación, y M y N son enteros positivos.

4. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 3, caracterizado porque un paquete de verificación de los N paquetes de verificación

porta un número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación al que pertenece el paquete de verificación y un número SN del paquete de verificación entre los N paquetes de verificación en el grupo de verificación; y

porta palabras características de los M paquetes de datos del grupo de verificación al que pertenece el paquete de verificación, y porta las palabras características en secuencia de acuerdo con una secuencia de transmisión de los paquetes de datos en el grupo de verificación, en que las palabras características son generadas de acuerdo con los paquetes de datos correspondientes, e identifican de forma única los paquetes de datos correspondientes.

5. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 3, caracterizado porque

un paquete de datos de los M paquetes de datos porta un número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación y un número SN de clasificación del paquete de datos en el grupo de verificación; y

un paquete de verificación de los N paquetes de verificación porta un número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación y un número SN de clasificación del paquete de verificación en el grupo de verificación;

en que el número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación al que pertenece el paquete de datos y el número SN de clasificación del paquete de datos en el grupo de verificación son portados en datos adicionales extendidos del paquete de datos, el número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación al que pertenece el paquete de verificación y el número SN de clasificación del paquete de verificación en el grupo de verificación son portados en datos adicionales extendidos del paquete de verificación; y

los datos adicionales extendidos en el paquete de datos comprenden además información de tipo de paquete adaptada para denotar que un paquete actual es el paquete de datos; y los datos adicionales extendidos del paquete de verificación comprenden además información de tipo de paquete adaptada para denotar que un paquete actual es el paquete de verificación.

6. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque:

un paquete de verificación de los N paquetes de verificación porta además un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación; y

un paquete de datos de los M paquetes de datos porta además un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación.

7. El método para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque:

un paquete de verificación de los N paquetes de verificación porta además una cantidad de paquetes de datos efectivos en el grupo de verificación; y

un paquete de datos de los M paquetes de datos porta además una cantidad de paquetes de datos efectivos en el grupo de verificación.

8. Un método para recibir paquetes de datos, que comprende:

recibir (710) paquetes de datos y paquetes de verificación usando un protocolo basado en el protocolo de datagramas de usuario, UDP; caracterizado porque el método comprende además:

obtener (720) información correspondiente independiente de un número de secuencia, SN, de paquete y que denota una relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de datos; u obtener la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación; u obtener la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de datos y los paquetes de verificación; y

aplicar (730) procesamiento de corrección de errores sin canal de retorno, FEC, a los paquetes de datos y a los paquetes de verificación de acuerdo con la información correspondiente, con el fin de recuperar paquetes de datos perdidos.

9. El método para recibir paquetes de datos según la reivindicación 8, caracterizado porque la obtención (720) de la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación comprende:

obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación y un número SN de clasificación de un paquete de verificación entre los paquetes de verificación en el grupo de verificación a partir de los paquetes de verificación;

obtener palabras características de los paquetes de datos del grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación en secuencia; y

buscar paquetes de datos correspondientes a los paquetes de verificación de acuerdo con el número SN de la matriz de verificación, el número SN de clasificación del paquete de verificación entre los paquetes de verificación en el grupo de verificación, y las palabras características.

10. El método para recibir paquetes de datos según la reivindicación 8, caracterizado porque la obtención (720) de la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de datos y los paquetes de verificación comprende:

obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos y un número SN de clasificación de un paquete de datos de los paquetes de datos en el grupo de verificación a partir de los paquetes de datos;

obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación y un número SN de clasificación de paquetes de verificación entre los paquetes de verificación en el grupo de verificación a partir de los paquetes de verificación; y

buscar paquetes de datos correspondientes a los paquetes de verificación de acuerdo con el número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación, el número SN de clasificación del paquete de verificación en el grupo de verificación, y el número SN de clasificación del paquete de datos en el grupo de verificación.

11. El método para recibir paquetes de datos según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además:

obtener un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación; y

obtener un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos a partir de los paquetes de datos.

12. El método para recibir paquetes de datos según la reivindicación 10, que comprende además: obtener un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación; y

obtener un número de grupo de verificación adaptado para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos a partir de los paquetes de datos.

13. Un dispositivo para transmitir paquetes de datos, que comprende:

una unidad de codificación, adaptada para aplicar codificación de corrección de errores sin canal de retorno, FEC, a paquetes de datos para generar paquetes de verificación; caracterizada porque el dispositivo comprende además:

una unidad de encapsulamiento, adaptada para portar información correspondiente independiente de un número de secuencia, SN, de paquete y que denota una relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación en los paquetes de datos; o portar la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación en los paquetes de verificación generados por la unidad de codificación; o respectivamente portar la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación en los paquetes de datos y los paquetes de verificación generados por la unidad de codificación; y

una unidad de transmisión, adaptada para transmitir los paquetes de datos y los paquetes de verificación encapsulados por la unidad de encapsulamiento usando un protocolo basado en un protocolo de datagramas de usuario, UDP.

14. El dispositivo para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de codificación comprende:

una sub-unidad de corrección de errores, adaptada para aplicar la codificación FEC a M paquetes de datos de acuerdo con una matriz de verificación MxN, con el fin de generar N paquetes de verificación, en que los N paquetes de verificación generados y los M paquetes de datos forman un grupo de verificación, y M y N son enteros positivos.

15. El dispositivo para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de encapsulamiento comprende:

una primera sub-unidad, adaptada para portar un número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación y un número SN de clasificación de paquete de verificación entre los N paquetes de verificación en el grupo de verificación en la salida de paquetes de verificación desde la unidad de codificación; y

una segunda sub-unidad, adaptada para portar palabras características de los M paquetes de datos del grupo de verificación al que pertenece el paquete de verificación, y portar las palabras características en secuencia de acuerdo con una secuencia de transmisión de los paquetes de datos en el grupo de verificación en el paquete de verificación, en que las palabras características son generadas de acuerdo con los paquetes de datos correspondientes, e identifican de forma única los paquetes de datos correspondientes.

16. El dispositivo para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de encapsulamiento comprende:

una tercera sub-unidad, adaptada para portar un número SN de la matriz de verificación usada por el grupo de verificación y un número SN de clasificación de paquete de datos de los M paquetes de datos en el grupo de verificación en el paquete de datos, y portar un número SN de la matriz de verificación usada por un grupo de verificación y un número SN de clasificación de paquete de verificación de los N de verificación en el grupo de verificación en la salida de paquetes de verificación desde la unidad de codificación.

17. El dispositivo para transmitir paquetes de datos según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además:

una cuarta sub-unidad, adaptada para portar un número de grupo de verificación para identificar el grupo de verificación en la salida de paquetes de verificación desde la unidad de encapsulamiento, y portar un número de grupo de verificación para identificar el grupo de verificación en la salida de paquetes de datos desde la unidad de encapsulamiento.

18. Un dispositivo para recibir paquetes de datos, que comprende:

una unidad de recepción, adaptada para recibir paquetes de datos y paquetes de verificación usando un protocolo basado en el protocolo de datagramas de usuario, UDP; caracterizado porque el dispositivo comprende además:

una unidad de obtención, adaptada para obtener información correspondiente independiente de un número de secuencia, SN, de paquete y que denota una relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de datos; u obtener la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción; u obtener la información correspondiente independiente del número SN de paquete y que denota la relación de asociación correspondiente entre los paquetes de datos y los paquetes de verificación a partir de los paquetes de datos y los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción; y

una unidad de corrección de errores, adaptada para aplicar procesamiento de corrección de errores sin canal de retorno, FEC, a los paquetes de datos y a los paquetes de verificación de acuerdo con la información correspondiente obtenida por la unidad de obtención, con el fin de recuperar paquetes de datos perdidos.

19. El dispositivo para recibir paquetes de datos según la reivindicación 18, caracterizado porque la unidad de obtención comprende:

una primera sub-unidad, adaptada para obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación y un número SN de clasificación de paquete de verificación entre los paquetes de verificación en el grupo de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción;

una segunda sub-unidad, adaptada para obtener palabras características de los paquetes de datos del grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción en secuencia; y

una tercera sub-unidad, adaptada para buscar los paquetes de datos correspondientes al paquete de verificación recibido por la unidad de recepción de acuerdo con el número SN de la matriz de verificación, el número SN de clasificación del paquete de verificación entre los paquetes de verificación en el grupo de verificación, y las palabras características obtenidas por la primera sub-unidad y la segunda sub-unidad.

20. El dispositivo para recibir paquetes de datos según la reivindicación 18, caracterizado porque la unidad de obtención comprende:

una cuarta sub-unidad, adaptada para obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos y un número SN de clasificación de paquete de datos de los paquetes de datos en el grupo de verificación a partir de los paquetes de datos recibidos por la unidad de recepción, y obtener un número SN de una matriz de verificación usada por un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación y un número SN de clasificación de paquete de verificación de los paquetes de verificación en el grupo de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción; y

una quinta sub-unidad, adaptada para buscar los paquetes de datos correspondientes al paquete de verificación de acuerdo con el número SN de la matriz de verificación, el número SN de clasificación de los paquetes de datos en el grupo de verificación, y el número SN de clasificación del paquete de verificación en el grupo de verificación obtenido por la cuarta sub-unidad.

21. El dispositivo para recibir paquetes de datos según la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además:

una sexta sub-unidad, adaptada para obtener un número de grupo de verificación para identificar un grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción, y proporcionar el número de grupo de verificación obtenido como salida a la unidad de obtención.

22. El dispositivo para recibir paquetes de datos según la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además:

una sexta sub-unidad, adaptada para obtener un número de grupo de verificación para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos a partir de los paquetes de datos recibidos por la unidad de recepción, obtener un número de grupo de verificación para identificar el grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación a partir de los paquetes de verificación recibidos por la unidad de recepción, y proporcionar el número de grupo de verificación del grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de datos y el número de grupo de verificación del grupo de verificación al que pertenecen los paquetes de verificación como salida a la unidad de obtención.