通讯发送器及通讯接收器及分组冗余法及分组复原法的制作方法
专利名称：通讯发送器及通讯接收器及分组冗余法及分组复原法的制作方法
技术领域：
本发明是关于通讯，更是关于分组传输中分组冗余及复原方法。
背景技术：
实时多i某体通讯常以典型UDP协议为基础，用以避免TCP协议中不可预 期的时间暂停。传统上，分组遗失被视为一种信道的特性，故不对遗失的分 组尝试进行复原。若以控制通道来反馈该遗失的分组数据，则传送者必需缩 减传输速度以便更有效地配合端对端的频宽。部分系统甚至会将数据的多个 复本以多重路径来传送，以达到较高的传输质量。然而，就路径的应用层而
言，其分组遗失的现象并未减少。
在网络实时影音传输中， 一分组遗失仅造成30到60毫秒时间的空白， 而这样的时间长度并不会为人所察觉。然而，为了重新传输数据而将时间暂 停，可能使文件中断久至上述时间的10到20倍，此现象则相等恼人。现今， 减少分组遗失的方法乃通过控制传输速度，并使传输速度与可取得频宽相匹 配而达成。在高分组遗失率的网络中，有效频宽将变得相等低，此将使得实 时通ifl无法成功。
欲在不可靠的分组传输通道中达成可靠的数据传输，传统的作法是采用 「确认」、「暂停」及「再传输」三步骤。在「再传输」执行前，通讯的两端 皆必需等待r暂停」的时间，而该「暂停」通常较实际传输更耗时。在广域 网络中又需要更足够的暂停时间，为了可靠地传输数据，此暂停时间将使原 本已然不佳的网络联机效能雪上加霜。
发明内容
本发明提供一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界 面，用以传送数据至接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面
而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该等奇偶校验分组乃通 过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该等奇偶校验分组和该等对应数据分组至通讯接收器。
本发明提供一种通讯接收器，包括接收界面，用以接收多个数据分组及 多个奇偶校验分组，其中该等奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执
行异或运算而得；以及复原模块，耦接至该接收界面，用以分析从该接收界 面来的该等数据分组及其序号，以找出遗失的数据分组、在该等对应数据分 组及该等对应奇偶校验分组间执行异或运算以取得多个还原数据分组、以及 传送该等还原数据分组及该等数据分组。
本发明提供一种分组冗余法，包括接收多个数据分组、依照该等数据 分组产生多个奇偶校验分组，其中该奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分 组间执行异或运算所产生、将该等奇偶校验分组以及该等对应数据分组传送 至通讯接收器。
本发明提供一种分组复原法，包括接收多个数据分组及多个奇偶校验 分组，其中该等奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而 得、分析该等数据分组及其序号以找出遗失的数据分组、以及于该等对应数 据分组及该等奇偶校验分组间执行异或运算以复原该等遗失的数据分组并产 生多个还原数据分组。
图1为依照本发明一实施例的范例通讯发送器；
图2为依照本发明的另一实施例的范例通讯发送器；
图3为依照本发明的一实施例的范例通讯发送器；
图4依照本发明的一实施例，为奇偶校验分组产生过程中以交错次序选 择分组的方法范例；
图5为依照本发明一实施例的示范分组冗余法； 图6为依照本发明一实施例的示范分组复原法。 [主要元件标号说明]
100~通讯发送器； 110 接收界面；
120 媒体撷取器； 130 媒体编码器；
14 0 ~分组产生模块； 15 0 ~奇偶校验分组产生器；
160 发送界面； 151 緩沖器；
200 ~通讯发送器； 210 ~接收界面；220 -媒体撷取器； 240 分组产生模块;
230 媒体编码器；
2 5 0 ~奇偶校验分组产生器;
260 发送界面； 300 通讯发送器; 320 ~复原模块； 340 分组处理器;
251~緩沖器； 310 接收界面; 330 ~緩冲器；
350 纟某体编码器;
360 -显示界面。
具体实施例方式
图1 -通讯发送器范例
图1为依照本发明一实施例的范例通讯发送器。通讯发送器100可为各 种传输数据的发送器。此处的通讯发送器IOO可能对传输媒体(例如实时多媒 体通讯)特别有用。
如图所示，通讯发送器IOO可包括接收界面110、纟某体撷取器120、 J 某体 编码器130、分组产生模块140、奇偶校验分组产生器150及发送界面160。 该接收界面110用以接收媒体数据。该媒体撷取器120耦接至该接收界面110， 可用以自该接收界面110撷取媒体信息，而该媒体编码器130耦接至该媒体 撷取器120,可用以将该媒体撷取器120所撷取的媒体予以编码。该分组产 生模块140耦接至该媒体编码器130，可用以接收自该媒体编码器130而来 的编码数据，并以该媒体数据产生多个数据分组。举例而言，该等数据分组 可连同标头一起产生，其中该标头具有符合实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号。之后，该分组产生模块140可将该 等数据分组传送至该奇偶校验分组产生器150。
如图所示，该奇偶校验分組产生器150包括多个緩沖器151以储存数据 分组。首先，该奇偶校验分组产生器150可在由该分组产生模块140而来的 该等数据分组中选取出最大数据分组，并将该等数据分组中选剩的数据分组 中补入数值(例如O)以使其长度与该最大数据分组相等。之后，该奇偶校验 分组产生器150可通过在该等对应数据分组间执行异或运算(XOR)来产生多 个奇偶校验分组，其中该等对应数据分组以交错的次序被选取，而选取的方 法将搭配图4作更详细的描述。而后，该奇偶校验分组产生器150通过该发 送界面160，将该等奇偶校验分组以及该等对应数据分组传送至网络上远程系统的通讯接收器。由该奇偶校验分组产生器150产生的该等奇偶校验分组可包括标头扩 充，而该标头扩充用以指出该等奇偶校验分组产生过程中所使用的该等数据 分组。举例而言，在该实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP) 分组标头(依据RFC1889)的第X位被设定为1，以表示标头扩充的存在。在该 标头扩充的前16位(由数据属性所定义的区段)中，特别的r型数」(type number)将会为该等奇偶校验分组而保留，因此该等奇偶校验分组可与具有标 头扩充的其它型态的分组共存。在该等奇偶校验分组产生过程中，将分组序 号列入分组的标头扩充内，则可使该等奇偶校验分组能够不按顺序地被接收。图2 -通讯发送器的其它范例图2为依照本发明的另一实施例的范例通讯发送器200。如图所示，该 通讯发送器200包括接收界面210、媒体撷取器220、媒体编码器230、分组 产生模块240、奇偶校验分组产生器250及发送界面260。该通讯发送器200 与该通讯发送器100十分相似，两者间唯一的差异在于该通讯发送器200中 的该奇偶校验分组产生器250可被集成于该分组产生模块240中，因而该等 奇偶校验分组产生时有效的RTP序号可一起产生。相反地，在该通讯发送器 100中，独立的奇偶校验分组产生器150连接于该分组产生模块140，因而该 分组产生模块140并不清楚奇偶校验分组的产生过程。依照RFC1889 RTP协 议的规格，该等奇偶校验分组不具有效的序号。通讯发送器200的其它部分则如同该通讯发送器100，故于此不再赘述。图3-通讯接收器范例图3为依照本发明的一实施例的范例通讯发送器300。通讯发送器300 可为各种传输数据的接收器。此处的通讯发送器300可能对传输媒体(例如实 时多媒体通讯)特别有用。如图所示，该通讯发送器300包括接收界面310、复原模块320、緩沖器 330、分组处理器340、媒体编码器350及显示界面360。该接收界面310可 用以接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该等数据分组可连同标头 一起产生，其中该标头具有符合实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号，且该等奇偶校验分组可通过在交错选取的该等 对应数据分组间执行异或运算而产生。该等奇偶校验分组包括标头扩充，而 该标头扩充用以指出该等奇偶校验分组产生过程中所使用的该等数据分组，8此外奇偶校验分组又包括有效的RTP序号。该复原模块320耦接至该接收界面310，首先分析从该接收界面310而 来的数据分组，通过核对序号找出遗失的数据分组。之后，该复原模块320 复原遗失的分组，可通过在该等对应数据分组及该等对应奇偶校验分组间执 行异或运算以得到多个还原数据分组。该复原;漠块320可将该等还原数据分 组及该等数据分组传送至耦接该复原模块320的该緩沖器330中暂存。该分组处理器340接至该緩冲器330可将该等还原数据分组及该等数据 分组予以整并至单一帧(frame)。举例而言，某些视讯帧(尤其是I帧)可能大 于一分组，故被分割成多个分组(称为r分组化」)以对外发送。在对内接收 的路径上，这些分组则必需被整并成单一帧以供解压缩。该媒体编码器350 接至该分组处理器340，用以将该等数据分组及该等还原分组解码成^ 某体数 据。该显示界面360耦接至该媒体编码器350则用以输出该媒体数据。图4 -奇偶校验分组产生过程交错选择分组的范例图4依照本发明的一实施例，为奇偶校验分组产生过程中以交错次序选择分组的方法范例。如图所示，P(N)、 P(N+1).....P(N+X-1)、 P(N+X).....P(N+Y*X-2)、 P(N+Y承X-1)可为数据分组。N表示数据分组的序号。PO(N)、 P1(N)、 ... PX-2(N)、 PX-1(N)则为对应至数据分组P(N)的奇偶校验分组。在 此范例中，数据分组数目N为(X*Y)的整数重数(integral multiplicity)， 而该分组数据可以交错的次序选出X组以产生X个奇偶校验分组。换句话说， 在一个批次的生产过中会有以*￥)个数据分组及X奇偶校验分组，而各列的 数据分组可成为一组所选取的数据分组，以执行异或运算而产生奇偶校验分 组。以下为奇偶校验分组产生方程式PO(N) - P(N) XOR P(N+X) XOR P(N+2*X) XOR... XOR P(N+(Y陽1 )*X) P1(N) = P(N+1) XOR P(N+X+1) XOR P(N+2*X+1) XOR…XOR P(N+(Y-1)*X+1)PX-2(N) = P(N+X-2) XOR P(N+2*X-2) XOR P(N+3*X-2) XOR…XOR P(N+Y*X-2)PX-l(N) = P(N+X-1) XOR P(N+2*X-1) XOR P(N+3*X-1) XOR ... XOR P(N+Y*X-1)9若通讯过程中有分组遗失，则遗失的数据分组可通过在所属的对应组的 数据分组与奇偶校验分组中执行异或运算而还原。举例而言，若数据分组P(N+X+1)遗失，可通过执行下列方程式而复原P(N+X+1) = P1(N) XOR P(N+1) XOR P(N+2*X+1) XOR…XOR P(N+(Y-1)*X+1)对上述Y+l奇偶校验型式的X组交错而言，遗失数据分组可被复原的上 限为X个的数据分组皆连续地遗失。增加X的数目，可增加受保护免于遗失 的数据分组的数目。此外，每Y个数据分组即可产生奇偶校验分组。当Y增 加时，额外的奇偶校验分组数目会随之减少。举例而言，当Y=2时，则每两 个数据分组即产生奇偶校验分组(奇偶校验分组产生率为50%)。当Y=3时，时，则每四个数据分组即产生奇偶校验分组(奇偶校验分组产生率为25%)。 在此实施例中，每组配置奇偶校验数据分组的作法可保护每组数据分组最多 发生一次遗失，若每组产生一个以上的奇偶校验分组，则每组将可还原多个 分组。图5 -分组冗余法范例图5为依照本发明一实施例的示范分组冗余法。图5所示的方法可应用 于上述图标中的通讯系统或发送器。在不同的实施例中，本方法的部分元素 可同时执行，或以不同于此实施例的次序执行，甚或被删改。额外的方法元 素亦可依需求执行。配合附图，本方法的操作请见下述。在步骤502中，当接收数据时，媒体数据可被撷取。在步骤504中，媒 体数据被编码。在步骤506中，多个数据分组由该编码数据所产生，其中该 等数据分组可具有标头，而该标头可具有符合实时传输协议(Real-Tirae Transport Protocol, RTP)规才各的序号。在步骤508中，在该等数据分组中最大的一数据分组会被选出，而选剩 的数据分组会被补入一数值(例如O)而使其与最大分组的长度相等。之后， 通过在交错选出的该等对应数据分组间执行异或运算以产生多个奇偶校验分 组，其中该等奇偶校验分组可包括标头扩充，而该标头扩充用以指出该等奇 偶校验分组产生过程中所使用的该等数据分组。此外，该等奇偶校验分组亦 可包括有效的RTP序号。在步骤510中，该等奇偶校验分组可与对应的数据分组一并传送至通讯10图6 -分组复原法范例图6为依照本发明一实施例的示范分组复原法。图5所示的方法可应用 于上述图标中的通讯系统或发送器。在不同的实施例中，本方法的部分元素 可同时执行，或以不同于此实施例的次序执行，甚或被删改。额外的方法元 素亦可依需求执行。配合附图，本方法的操作请见下述。在步骤602中，多个数据分组及多个奇偶校验分组被接收，其中，该等 奇偶校验分组乃通过在交错选出的该等对应数据分组间执行异或运算而产 生。在一实施例中，该等数据分组连同标头一起产生，而该标头具有符合实 时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号。该等奇偶校 验分组可包括标头扩充，而该标头扩充用以指出该等奇偶才交验分组产生过程 中所使用的该等数据分组。此外，该等奇偶校验分组亦可包括有效的RTP序 号。在步骤604中，遗失的数据分组可通过分析该等数据分组的序号而找回。 在步骤606中，该等遗失的数据分组可通过在该等对应数据分组及该等奇偶 校验分组间执行异或运算而复原。在步骤608中，该等还原数据分组及该等 数据分组将被整并至一单一帧。在步骤610中，该等数据分组及该等还原数 据分组会被解码成媒体数据。在步骤612中，该媒体数据会被输出以供显示。本方法的优点本方法使用冗余分组来保护整个群组的数据分组。在传输期间若发生分 组遗失或损毁，带有足够的信息的冗余分组亦可使群组中的任一分组得以重 建。以适当的方法交错选择多个群组以产生冗余分组，则可保护分组免于突 发且大量的遗失。该冗余分组是由原始数据分组所衍生，并且随着整个群组 一同被传送，因此当数据遗失或损毁时，没有必要等待「暂停」及「再传输」 等步骤，即可复原遗失的分组。本方法大幅度地强化在不可靠传输信道中传 输数据的可靠性，而在联机质量不良的网域上传送串流数据的时间亦可减少。
权利要求
1. 一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界面，用以传送数据至通讯接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该多个奇偶校验分组和该多个对应数据分组至该通讯接收器。
2. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中该奇偶校验分组产生器在产 生该多个奇偶校验分组前还进行下列步骤在该多个数据分组间选取最大数据分组；据分组相等。
3. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中该多个奇偶校验分组包括标 头扩充，而该标头扩充用以指出该多个奇偶校验分组产生过程中所使用的该多个数据分组。
4. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中被执行该异或运算的该多个 对应数据分组以交错的次序被选取。
5. 根据权利要求1所述的通讯发送器，还包括 媒体撷取器，耦接至该接收界面，用以撷取媒体数据； 媒体编码器，耦接至该媒体撷取器，用以编码该媒体数据；以及 分组产生模块，耦接至该媒体编码器及该奇偶校验分组产生器，用以自该媒体编码器接收该编码数据；产生该多个数据分组；以及将该多个数据分组传送至该奇偶校验分组产生器。
6. 根据权利要求5所述的通讯发送器，其中该多个数据分组连同标头一 起产生，而该标头具有符合实时传输协议规格的序号。
7. 根据权利要求5所述的通讯发送器，其中该分组产生模块与该奇偶校验分组产生器相集成，且该多个奇偶校验分组包括有效的实时传输协议序号。
8. —种通讯接收器，包括接收界面，用以接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该多个奇 偶校验分组乃通过在该多个对应数据分组间执行异或运算而得；以及 复原模块，耦接至该接收界面，用以 分析从该接收界面来的该多个数据分组及其序号，以找出遗失的数据分组；在该多个对应数据分组及该多个对应奇偶校验分组间执行异或运算以 取得多个还原数据分组；以及传送该多个还原数据分组及该多个数据分组。
9. 根据权利要求8所述的通讯接收器，其中被执行该异或运算的该多个 对应数据分组以交错的次序被选取。
10. 根据权利要求8所述的通讯接收器，还包括緩冲器，耦接至该复原模块，用以储存自该还原模块而来的该多个数据 分组及该多个还原数据分组；分组处理器，耦接至该緩冲器及该媒体解码器，用以将该多个数据分组 及该多个还原数据分组整并于单一帧中；媒体解码器，用以将该多个数据分组及该多个还原数据分组解码成媒体 数据；以及显示界面，耦接至该媒体解码器，用以输出该媒体数据以供显示。
11. 一种分组冗余法，包括 接收多个数据分组；依照该多个数据分组产生多个奇偶校验分组，其中该奇偶校验分组乃通 过在该多个对应数据分组间执行异或运算所产生；将该多个奇偶校验分组以及该多个对应数据分组传送至通讯接收器。
12. 根据权利要求11所述的分组冗余法，还包括在产生该多个奇偶校验 分组前还进行下列步骤在该多个数据分组间选取最大数据分组；据分组相等。
13. 根据权利要求11所述的分组冗余法，还包括撷取媒体数据； 编码该媒体数据；以及 以该编码的数据产生该多个数据分组。
14. 一种分组复原法，包括接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该多个对应数据分组间执行异或运算而得；分析该多个数据分组及其序号以找出遗失的数据分组；以及于该多个对应数据分组及该多个奇偶校验分组间执行异或运算以复原该等遗失的数据分组并产生多个还原数据分组。
15. 根据权利要求14所述的分组复原法，还包括 将该多个还原数据分组及该多个数据分组予以整并；将该多个数据分组及该多个还原数据分组解码成媒体数据； 输出该媒体数据。
全文摘要
一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界面，用以传送数据至接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该多个奇偶校验分组和该多个对应数据分组至通讯接收器。
文档编号H04L1/00GK101521559SQ20091000678
公开日2009年9月2日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者张荣文, 李启晖, 林荣凯 申请人:英属开曼群岛商傲群视音股份有限公司
技术领域：
本发明是关于通讯，更是关于分组传输中分组冗余及复原方法。
背景技术：
实时多i某体通讯常以典型UDP协议为基础，用以避免TCP协议中不可预 期的时间暂停。传统上，分组遗失被视为一种信道的特性，故不对遗失的分 组尝试进行复原。若以控制通道来反馈该遗失的分组数据，则传送者必需缩 减传输速度以便更有效地配合端对端的频宽。部分系统甚至会将数据的多个 复本以多重路径来传送，以达到较高的传输质量。然而，就路径的应用层而
言，其分组遗失的现象并未减少。
在网络实时影音传输中， 一分组遗失仅造成30到60毫秒时间的空白， 而这样的时间长度并不会为人所察觉。然而，为了重新传输数据而将时间暂 停，可能使文件中断久至上述时间的10到20倍，此现象则相等恼人。现今， 减少分组遗失的方法乃通过控制传输速度，并使传输速度与可取得频宽相匹 配而达成。在高分组遗失率的网络中，有效频宽将变得相等低，此将使得实 时通ifl无法成功。
欲在不可靠的分组传输通道中达成可靠的数据传输，传统的作法是采用 「确认」、「暂停」及「再传输」三步骤。在「再传输」执行前，通讯的两端 皆必需等待r暂停」的时间，而该「暂停」通常较实际传输更耗时。在广域 网络中又需要更足够的暂停时间，为了可靠地传输数据，此暂停时间将使原 本已然不佳的网络联机效能雪上加霜。
发明内容
本发明提供一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界 面，用以传送数据至接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面
而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该等奇偶校验分组乃通 过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该等奇偶校验分组和该等对应数据分组至通讯接收器。
本发明提供一种通讯接收器，包括接收界面，用以接收多个数据分组及 多个奇偶校验分组，其中该等奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执
行异或运算而得；以及复原模块，耦接至该接收界面，用以分析从该接收界 面来的该等数据分组及其序号，以找出遗失的数据分组、在该等对应数据分 组及该等对应奇偶校验分组间执行异或运算以取得多个还原数据分组、以及 传送该等还原数据分组及该等数据分组。
本发明提供一种分组冗余法，包括接收多个数据分组、依照该等数据 分组产生多个奇偶校验分组，其中该奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分 组间执行异或运算所产生、将该等奇偶校验分组以及该等对应数据分组传送 至通讯接收器。
本发明提供一种分组复原法，包括接收多个数据分组及多个奇偶校验 分组，其中该等奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而 得、分析该等数据分组及其序号以找出遗失的数据分组、以及于该等对应数 据分组及该等奇偶校验分组间执行异或运算以复原该等遗失的数据分组并产 生多个还原数据分组。
图1为依照本发明一实施例的范例通讯发送器；
图2为依照本发明的另一实施例的范例通讯发送器；
图3为依照本发明的一实施例的范例通讯发送器；
图4依照本发明的一实施例，为奇偶校验分组产生过程中以交错次序选 择分组的方法范例；
图5为依照本发明一实施例的示范分组冗余法； 图6为依照本发明一实施例的示范分组复原法。 [主要元件标号说明]
100~通讯发送器； 110 接收界面；
120 媒体撷取器； 130 媒体编码器；
14 0 ~分组产生模块； 15 0 ~奇偶校验分组产生器；
160 发送界面； 151 緩沖器；
200 ~通讯发送器； 210 ~接收界面；220 -媒体撷取器； 240 分组产生模块;
230 媒体编码器；
2 5 0 ~奇偶校验分组产生器;
260 发送界面； 300 通讯发送器; 320 ~复原模块； 340 分组处理器;
251~緩沖器； 310 接收界面; 330 ~緩冲器；
350 纟某体编码器;
360 -显示界面。
具体实施例方式
图1 -通讯发送器范例
图1为依照本发明一实施例的范例通讯发送器。通讯发送器100可为各 种传输数据的发送器。此处的通讯发送器IOO可能对传输媒体(例如实时多媒 体通讯)特别有用。
如图所示，通讯发送器IOO可包括接收界面110、纟某体撷取器120、 J 某体 编码器130、分组产生模块140、奇偶校验分组产生器150及发送界面160。 该接收界面110用以接收媒体数据。该媒体撷取器120耦接至该接收界面110， 可用以自该接收界面110撷取媒体信息，而该媒体编码器130耦接至该媒体 撷取器120,可用以将该媒体撷取器120所撷取的媒体予以编码。该分组产 生模块140耦接至该媒体编码器130，可用以接收自该媒体编码器130而来 的编码数据，并以该媒体数据产生多个数据分组。举例而言，该等数据分组 可连同标头一起产生，其中该标头具有符合实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号。之后，该分组产生模块140可将该 等数据分组传送至该奇偶校验分组产生器150。
如图所示，该奇偶校验分組产生器150包括多个緩沖器151以储存数据 分组。首先，该奇偶校验分组产生器150可在由该分组产生模块140而来的 该等数据分组中选取出最大数据分组，并将该等数据分组中选剩的数据分组 中补入数值(例如O)以使其长度与该最大数据分组相等。之后，该奇偶校验 分组产生器150可通过在该等对应数据分组间执行异或运算(XOR)来产生多 个奇偶校验分组，其中该等对应数据分组以交错的次序被选取，而选取的方 法将搭配图4作更详细的描述。而后，该奇偶校验分组产生器150通过该发 送界面160，将该等奇偶校验分组以及该等对应数据分组传送至网络上远程系统的通讯接收器。由该奇偶校验分组产生器150产生的该等奇偶校验分组可包括标头扩 充，而该标头扩充用以指出该等奇偶校验分组产生过程中所使用的该等数据 分组。举例而言，在该实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP) 分组标头(依据RFC1889)的第X位被设定为1，以表示标头扩充的存在。在该 标头扩充的前16位(由数据属性所定义的区段)中，特别的r型数」(type number)将会为该等奇偶校验分组而保留，因此该等奇偶校验分组可与具有标 头扩充的其它型态的分组共存。在该等奇偶校验分组产生过程中，将分组序 号列入分组的标头扩充内，则可使该等奇偶校验分组能够不按顺序地被接收。图2 -通讯发送器的其它范例图2为依照本发明的另一实施例的范例通讯发送器200。如图所示，该 通讯发送器200包括接收界面210、媒体撷取器220、媒体编码器230、分组 产生模块240、奇偶校验分组产生器250及发送界面260。该通讯发送器200 与该通讯发送器100十分相似，两者间唯一的差异在于该通讯发送器200中 的该奇偶校验分组产生器250可被集成于该分组产生模块240中，因而该等 奇偶校验分组产生时有效的RTP序号可一起产生。相反地，在该通讯发送器 100中，独立的奇偶校验分组产生器150连接于该分组产生模块140，因而该 分组产生模块140并不清楚奇偶校验分组的产生过程。依照RFC1889 RTP协 议的规格，该等奇偶校验分组不具有效的序号。通讯发送器200的其它部分则如同该通讯发送器100，故于此不再赘述。图3-通讯接收器范例图3为依照本发明的一实施例的范例通讯发送器300。通讯发送器300 可为各种传输数据的接收器。此处的通讯发送器300可能对传输媒体(例如实 时多媒体通讯)特别有用。如图所示，该通讯发送器300包括接收界面310、复原模块320、緩沖器 330、分组处理器340、媒体编码器350及显示界面360。该接收界面310可 用以接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该等数据分组可连同标头 一起产生，其中该标头具有符合实时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号，且该等奇偶校验分组可通过在交错选取的该等 对应数据分组间执行异或运算而产生。该等奇偶校验分组包括标头扩充，而 该标头扩充用以指出该等奇偶校验分组产生过程中所使用的该等数据分组，8此外奇偶校验分组又包括有效的RTP序号。该复原模块320耦接至该接收界面310，首先分析从该接收界面310而 来的数据分组，通过核对序号找出遗失的数据分组。之后，该复原模块320 复原遗失的分组，可通过在该等对应数据分组及该等对应奇偶校验分组间执 行异或运算以得到多个还原数据分组。该复原;漠块320可将该等还原数据分 组及该等数据分组传送至耦接该复原模块320的该緩沖器330中暂存。该分组处理器340接至该緩冲器330可将该等还原数据分组及该等数据 分组予以整并至单一帧(frame)。举例而言，某些视讯帧(尤其是I帧)可能大 于一分组，故被分割成多个分组(称为r分组化」)以对外发送。在对内接收 的路径上，这些分组则必需被整并成单一帧以供解压缩。该媒体编码器350 接至该分组处理器340，用以将该等数据分组及该等还原分组解码成^ 某体数 据。该显示界面360耦接至该媒体编码器350则用以输出该媒体数据。图4 -奇偶校验分组产生过程交错选择分组的范例图4依照本发明的一实施例，为奇偶校验分组产生过程中以交错次序选择分组的方法范例。如图所示，P(N)、 P(N+1).....P(N+X-1)、 P(N+X).....P(N+Y*X-2)、 P(N+Y承X-1)可为数据分组。N表示数据分组的序号。PO(N)、 P1(N)、 ... PX-2(N)、 PX-1(N)则为对应至数据分组P(N)的奇偶校验分组。在 此范例中，数据分组数目N为(X*Y)的整数重数(integral multiplicity)， 而该分组数据可以交错的次序选出X组以产生X个奇偶校验分组。换句话说， 在一个批次的生产过中会有以*￥)个数据分组及X奇偶校验分组，而各列的 数据分组可成为一组所选取的数据分组，以执行异或运算而产生奇偶校验分 组。以下为奇偶校验分组产生方程式PO(N) - P(N) XOR P(N+X) XOR P(N+2*X) XOR... XOR P(N+(Y陽1 )*X) P1(N) = P(N+1) XOR P(N+X+1) XOR P(N+2*X+1) XOR…XOR P(N+(Y-1)*X+1)PX-2(N) = P(N+X-2) XOR P(N+2*X-2) XOR P(N+3*X-2) XOR…XOR P(N+Y*X-2)PX-l(N) = P(N+X-1) XOR P(N+2*X-1) XOR P(N+3*X-1) XOR ... XOR P(N+Y*X-1)9若通讯过程中有分组遗失，则遗失的数据分组可通过在所属的对应组的 数据分组与奇偶校验分组中执行异或运算而还原。举例而言，若数据分组P(N+X+1)遗失，可通过执行下列方程式而复原P(N+X+1) = P1(N) XOR P(N+1) XOR P(N+2*X+1) XOR…XOR P(N+(Y-1)*X+1)对上述Y+l奇偶校验型式的X组交错而言，遗失数据分组可被复原的上 限为X个的数据分组皆连续地遗失。增加X的数目，可增加受保护免于遗失 的数据分组的数目。此外，每Y个数据分组即可产生奇偶校验分组。当Y增 加时，额外的奇偶校验分组数目会随之减少。举例而言，当Y=2时，则每两 个数据分组即产生奇偶校验分组(奇偶校验分组产生率为50%)。当Y=3时，时，则每四个数据分组即产生奇偶校验分组(奇偶校验分组产生率为25%)。 在此实施例中，每组配置奇偶校验数据分组的作法可保护每组数据分组最多 发生一次遗失，若每组产生一个以上的奇偶校验分组，则每组将可还原多个 分组。图5 -分组冗余法范例图5为依照本发明一实施例的示范分组冗余法。图5所示的方法可应用 于上述图标中的通讯系统或发送器。在不同的实施例中，本方法的部分元素 可同时执行，或以不同于此实施例的次序执行，甚或被删改。额外的方法元 素亦可依需求执行。配合附图，本方法的操作请见下述。在步骤502中，当接收数据时，媒体数据可被撷取。在步骤504中，媒 体数据被编码。在步骤506中，多个数据分组由该编码数据所产生，其中该 等数据分组可具有标头，而该标头可具有符合实时传输协议(Real-Tirae Transport Protocol, RTP)规才各的序号。在步骤508中，在该等数据分组中最大的一数据分组会被选出，而选剩 的数据分组会被补入一数值(例如O)而使其与最大分组的长度相等。之后， 通过在交错选出的该等对应数据分组间执行异或运算以产生多个奇偶校验分 组，其中该等奇偶校验分组可包括标头扩充，而该标头扩充用以指出该等奇 偶校验分组产生过程中所使用的该等数据分组。此外，该等奇偶校验分组亦 可包括有效的RTP序号。在步骤510中，该等奇偶校验分组可与对应的数据分组一并传送至通讯10图6 -分组复原法范例图6为依照本发明一实施例的示范分组复原法。图5所示的方法可应用 于上述图标中的通讯系统或发送器。在不同的实施例中，本方法的部分元素 可同时执行，或以不同于此实施例的次序执行，甚或被删改。额外的方法元 素亦可依需求执行。配合附图，本方法的操作请见下述。在步骤602中，多个数据分组及多个奇偶校验分组被接收，其中，该等 奇偶校验分组乃通过在交错选出的该等对应数据分组间执行异或运算而产 生。在一实施例中，该等数据分组连同标头一起产生，而该标头具有符合实 时传输协议(Real-Time Transport Protocol, RTP)规格的序号。该等奇偶校 验分组可包括标头扩充，而该标头扩充用以指出该等奇偶才交验分组产生过程 中所使用的该等数据分组。此外，该等奇偶校验分组亦可包括有效的RTP序 号。在步骤604中，遗失的数据分组可通过分析该等数据分组的序号而找回。 在步骤606中，该等遗失的数据分组可通过在该等对应数据分组及该等奇偶 校验分组间执行异或运算而复原。在步骤608中，该等还原数据分组及该等 数据分组将被整并至一单一帧。在步骤610中，该等数据分组及该等还原数 据分组会被解码成媒体数据。在步骤612中，该媒体数据会被输出以供显示。本方法的优点本方法使用冗余分组来保护整个群组的数据分组。在传输期间若发生分 组遗失或损毁，带有足够的信息的冗余分组亦可使群组中的任一分组得以重 建。以适当的方法交错选择多个群组以产生冗余分组，则可保护分组免于突 发且大量的遗失。该冗余分组是由原始数据分组所衍生，并且随着整个群组 一同被传送，因此当数据遗失或损毁时，没有必要等待「暂停」及「再传输」 等步骤，即可复原遗失的分组。本方法大幅度地强化在不可靠传输信道中传 输数据的可靠性，而在联机质量不良的网域上传送串流数据的时间亦可减少。
权利要求
1. 一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界面，用以传送数据至通讯接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该多个奇偶校验分组和该多个对应数据分组至该通讯接收器。
2. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中该奇偶校验分组产生器在产 生该多个奇偶校验分组前还进行下列步骤在该多个数据分组间选取最大数据分组；据分组相等。
3. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中该多个奇偶校验分组包括标 头扩充，而该标头扩充用以指出该多个奇偶校验分组产生过程中所使用的该多个数据分组。
4. 根据权利要求1所述的通讯发送器，其中被执行该异或运算的该多个 对应数据分组以交错的次序被选取。
5. 根据权利要求1所述的通讯发送器，还包括 媒体撷取器，耦接至该接收界面，用以撷取媒体数据； 媒体编码器，耦接至该媒体撷取器，用以编码该媒体数据；以及 分组产生模块，耦接至该媒体编码器及该奇偶校验分组产生器，用以自该媒体编码器接收该编码数据；产生该多个数据分组；以及将该多个数据分组传送至该奇偶校验分组产生器。
6. 根据权利要求5所述的通讯发送器，其中该多个数据分组连同标头一 起产生，而该标头具有符合实时传输协议规格的序号。
7. 根据权利要求5所述的通讯发送器，其中该分组产生模块与该奇偶校验分组产生器相集成，且该多个奇偶校验分组包括有效的实时传输协议序号。
8. —种通讯接收器，包括接收界面，用以接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该多个奇 偶校验分组乃通过在该多个对应数据分组间执行异或运算而得；以及 复原模块，耦接至该接收界面，用以 分析从该接收界面来的该多个数据分组及其序号，以找出遗失的数据分组；在该多个对应数据分组及该多个对应奇偶校验分组间执行异或运算以 取得多个还原数据分组；以及传送该多个还原数据分组及该多个数据分组。
9. 根据权利要求8所述的通讯接收器，其中被执行该异或运算的该多个 对应数据分组以交错的次序被选取。
10. 根据权利要求8所述的通讯接收器，还包括緩冲器，耦接至该复原模块，用以储存自该还原模块而来的该多个数据 分组及该多个还原数据分组；分组处理器，耦接至该緩冲器及该媒体解码器，用以将该多个数据分组 及该多个还原数据分组整并于单一帧中；媒体解码器，用以将该多个数据分组及该多个还原数据分组解码成媒体 数据；以及显示界面，耦接至该媒体解码器，用以输出该媒体数据以供显示。
11. 一种分组冗余法，包括 接收多个数据分组；依照该多个数据分组产生多个奇偶校验分组，其中该奇偶校验分组乃通 过在该多个对应数据分组间执行异或运算所产生；将该多个奇偶校验分组以及该多个对应数据分组传送至通讯接收器。
12. 根据权利要求11所述的分组冗余法，还包括在产生该多个奇偶校验 分组前还进行下列步骤在该多个数据分组间选取最大数据分组；据分组相等。
13. 根据权利要求11所述的分组冗余法，还包括撷取媒体数据； 编码该媒体数据；以及 以该编码的数据产生该多个数据分组。
14. 一种分组复原法，包括接收多个数据分组及多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该多个对应数据分组间执行异或运算而得；分析该多个数据分组及其序号以找出遗失的数据分组；以及于该多个对应数据分组及该多个奇偶校验分组间执行异或运算以复原该等遗失的数据分组并产生多个还原数据分组。
15. 根据权利要求14所述的分组复原法，还包括 将该多个还原数据分组及该多个数据分组予以整并；将该多个数据分组及该多个还原数据分组解码成媒体数据； 输出该媒体数据。
全文摘要
一种通讯发送器，包括接收界面，用以接收数据；发送界面，用以传送数据至接收器；奇偶校验分组产生器，用以依照从该接收界面而来的多个数据分组而产生多个奇偶校验分组，其中该多个奇偶校验分组乃通过在该等对应数据分组间执行异或运算而得；以及通过该发送界面传送该多个奇偶校验分组和该多个对应数据分组至通讯接收器。
文档编号H04L1/00GK101521559SQ20091000678
公开日2009年9月2日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者张荣文, 李启晖, 林荣凯 申请人:英属开曼群岛商傲群视音股份有限公司
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