一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)，所述方法包括：步驟1，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件；步驟2，根據(jù)播發(fā)計劃，將分片文件和輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列；步驟3，將分片文件封裝為多個UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗；步驟4，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀。本發(fā)明通過定長的分片預(yù)處理，簡化了數(shù)據(jù)切分流程，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)多通道并發(fā)，提高了播發(fā)效率，同時通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)的混合播發(fā)以及校驗功能，提高傳輸?shù)目煽啃?，通過業(yè)務(wù)需求實現(xiàn)數(shù)據(jù)的選擇性接收，提高業(yè)務(wù)靈活度和接收高效性，且可以適配多種數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)在不同網(wǎng)絡(luò)條件下的跨網(wǎng)協(xié)同服務(wù)。
【專利說明】一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多媒體廣播【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種單向網(wǎng)與雙向網(wǎng)融合的分層數(shù)據(jù)封裝技術(shù)，具體是一個通過將應(yīng)用層的內(nèi)容和會話分割成基本的多播傳輸數(shù)據(jù)塊，并實現(xiàn)與下層傳輸層的多種傳輸協(xié)議相匹配的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以下是本領(lǐng)域中的一些名詞解釋，其使用范圍僅限于本發(fā)明:
[0003]MBIS !Multimedia Broadcast Interactive System 互動多媒體廣播系統(tǒng)；
[0004]UMCP:Unit Mult1-Cast Protocol,單兀多播協(xié)議；
[0005]UCL: Uniform Contents Locator,統(tǒng)一內(nèi)容定位；
[0006]OTT TV =Over-The-Top TV,即以 Over-The-Top 方式服務(wù)的雙向網(wǎng)電視；
[0007]DVB-C =Digital Video Broadcasting - Cable, ETSI 制定的基于 MPEG-2 的國際標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)，在有線網(wǎng)的傳輸協(xié)議；
[0008]HFC:Hybrid Fiber — Coaxial,光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合廣播網(wǎng)絡(luò)，目前我國的有線電視網(wǎng)絡(luò)即是HFC網(wǎng)；
[0009]TS transport stream —種用于流式傳輸?shù)陌L度為188字節(jié)的傳輸格式,廣泛應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)，為MPEG2，DVB-C等協(xié)議所支持；
[0010]PES:Packetised Elementary Streams 打包的基本碼流，為 MPEG-2 等協(xié)議支持的流傳輸格式；
[0011]PSI: Pro gram Specific Information 節(jié)目特定信息，在 MPEG-2 定義了 PSI 信息，其作用是從一個攜帶多個節(jié)目的某一個TS流中正確找到特定的節(jié)目，PSI數(shù)據(jù)提供了使能夠接收機(jī)自動配置的信息，用于對復(fù)用流中的不同節(jié)目流進(jìn)行解復(fù)用和解碼；
[0012]DEMOD:DeModulate的縮寫，解調(diào)制過程；
[0013]DEMUX:DeMultiplexing 的縮寫，解復(fù)用過程。
[0014]在多媒體廣播中，文件傳輸協(xié)議用于支持各種文檔、圖像、音視頻片斷、服務(wù)廣播信息及各種元數(shù)據(jù)的傳輸、下載和更新。FLUTE是大規(guī)?？蓴U(kuò)展條件下IP多播傳輸協(xié)議，DVB-H的IPDC和3G移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的MBMS，均采用FLUTE作為其傳輸內(nèi)容協(xié)議，旨在支持手持設(shè)備上靈活、高效的移動多媒體廣播應(yīng)用。FLUTE實現(xiàn)了基于IP的、由一個或多個發(fā)送端向一個或多個接收端可靠傳輸文件的方法。
[0015]現(xiàn)實中單向網(wǎng)絡(luò)對IP的支持有限，很多廣播系統(tǒng)對于IP協(xié)議只在兩端進(jìn)行封裝和解封裝，IP報文并未發(fā)揮其實際作用。此外FLUTE的組成部分之一的ALC中重要的擁塞控制不會被用到，這兩者開銷降低了傳輸效率。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)中還有一種多模塊IP數(shù)據(jù)分發(fā)與解析方法，在分發(fā)過程中，只在第一個IP數(shù)據(jù)包中插入UCL信息，并啟用單獨模塊來發(fā)送，對其余的IP數(shù)據(jù)包則啟用另外模塊來發(fā)送。該方法盡管提高了數(shù)據(jù)分發(fā)效率，但是由于實際應(yīng)用中，通常模塊啟動順序不可控，為了實現(xiàn)當(dāng)前模塊執(zhí)行完后執(zhí)行指定模塊需要額外的同步機(jī)制，僅為了發(fā)送一個文件中的一個數(shù)據(jù)包進(jìn)行的模塊創(chuàng)建、上下文切換、撤銷和同步開銷過大，大大降低了播發(fā)效率。而且接收端若是從中間開始接收，由于未收到第一個數(shù)據(jù)包，整個文件會丟棄，實際上接收效
率并不高。
[0017]對此，本發(fā)明提出一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)，對輔助數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送進(jìn)行有效組織和管理，以提高發(fā)送效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法及系統(tǒng)，用于解決多媒體廣播【技術(shù)領(lǐng)域】的數(shù)據(jù)封裝過程中與各種傳輸方式進(jìn)行匹配的問題。
[0019]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法，包括:
[0020]步驟1，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件。
[0021]步驟2，根據(jù)播發(fā)計劃，將分片文件和與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，并調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級。
[0022]步驟3，將分片文件封裝為多個UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗。
[0023]步驟4，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀如:PES、Section 、TCP/IP、UDP 等。
[0024]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0025]進(jìn)一步，所述步驟I具體包括:獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容文件和唯一性標(biāo)識號ContentID，根據(jù)內(nèi)容文件的切分?jǐn)?shù)據(jù)長度PartSize將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件，并為每一個分片文件分配唯一的切分標(biāo)識索引號PartID，除最后一個分片文件外的所有分片文件長度相等，且最后一個分片文件的長度為小于或等于其他分片文件長度的任意值。
[0026]進(jìn)一步，所述步驟2中將分片文件和與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，具體包括:同時選取多個待播發(fā)文件，每一輪次從每個文件中選取指定數(shù)量個分片文件，再選取與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)，加入相應(yīng)播發(fā)隊列，若該輪次中待播發(fā)文件發(fā)送完畢，則根據(jù)播發(fā)計劃選取下一個待播發(fā)文件。
[0027]進(jìn)一步，所述步驟2中調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級，具體包括:根據(jù)不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的特性確定不同分片文件的播發(fā)優(yōu)先級，并將播發(fā)優(yōu)先級轉(zhuǎn)化為單次能發(fā)送的分片文件的數(shù)量。
[0028]進(jìn)一步，所述分片文件包括原始文件信息、項目類型、文件類型和關(guān)聯(lián)文件索引。
[0029]進(jìn)一步，所述輔助數(shù)據(jù)包括播發(fā)任務(wù)狀態(tài)信息和終端管理信息。
[0030]進(jìn)一步，所述步驟3中將分片文件封裝為多個UMCP塊，具體包括:根據(jù)分片文件的總長度和按照適配傳輸網(wǎng)絡(luò)確定的UMCP塊凈載荷的劃分大小UmcpSize，計算出每一個分片文件的劃分成UMCP塊的個數(shù)UmcpCount，然后將分片文件封裝成UmcpCount個UMCP塊。
[0031]進(jìn)一步，所述UMCP塊的包頭與凈載荷長度均為固定值，在將分片文件封裝為多個UMCP塊中過程中,若最后一個UMCP塊所包含的凈載荷大小小于按照適配傳輸網(wǎng)絡(luò)確定的UMCP塊凈載荷的劃分大小UmcpSize，則用O填充不足部分，用于保證封裝成的所有UMCP塊大小一致。[0032]進(jìn)一步，所述步驟3中根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗，具體包括:根據(jù)終端接收數(shù)據(jù)的錯誤率判斷，若高于設(shè)定的門限值則在UMCP封裝時啟用數(shù)據(jù)校驗。具體地，可根據(jù)終端的性能選擇采用加和校驗、CRC校驗等數(shù)據(jù)校驗方法。
[0033]對應(yīng)地，本發(fā)明的技術(shù)方案還包括一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝系統(tǒng)，包括:
[0034]預(yù)切分模塊，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件；
[0035]控制模塊，用于根據(jù)播發(fā)計劃，將多個待播發(fā)的分片文件和輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，并調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級；
[0036]UMCP封裝模塊，用于將播發(fā)隊列里的分片文件封裝為UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗；
[0037]網(wǎng)絡(luò)適配模塊，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀。
[0038]進(jìn)一步，還包括輔助數(shù)據(jù)管理模塊，其用于管理輔助數(shù)據(jù)，具體包括:輔助數(shù)據(jù)在每隔固定間隔的時間內(nèi)，根據(jù)正在播發(fā)內(nèi)容的狀態(tài)生成播發(fā)任務(wù)狀態(tài)信息，根據(jù)終端對傳輸承載網(wǎng)絡(luò)的需求生成終端管理信息。
[0039]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過定長的分片預(yù)處理，簡化了數(shù)據(jù)切分流程，可實現(xiàn)多通道并發(fā)調(diào)度和播發(fā)速度的精細(xì)化控制，有效地利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬并提高了播發(fā)效率。通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)的混合播發(fā)，以及在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不好時加入校驗功能，終端在數(shù)據(jù)丟失或錯誤后可進(jìn)行修復(fù)，提高傳輸?shù)目煽啃?。在UMCP報文中含有內(nèi)容索引信息，可在UMCP級別根據(jù)業(yè)務(wù)需求實現(xiàn)數(shù)據(jù)的選擇性接收，提高業(yè)務(wù)靈活度和接收的高效性。對UMCP分片長度的優(yōu)化選擇，可以很好地適配多種數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)在不同網(wǎng)絡(luò)條件下的跨網(wǎng)協(xié)同服務(wù)，對于實現(xiàn)新一代的智能數(shù)字廣播以及單向網(wǎng)和因特網(wǎng)的跨網(wǎng)多播傳輸具有重大意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明所述匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法的流程示意圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的UMCP數(shù)據(jù)包在HFC網(wǎng)絡(luò)封裝方式示意圖；
[0042]圖3為UMCP協(xié)議的層級關(guān)系不意圖；
[0043]圖4為本發(fā)明所述匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝系統(tǒng)的模塊構(gòu)成圖；
[0044]圖5為UMCP封裝在廣播網(wǎng)播發(fā)中應(yīng)用的會話流程圖；
[0045]圖6為本發(fā)明的UMCP數(shù)據(jù)包在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)封裝方式示意圖；
[0046]圖7為UMCP在前端系統(tǒng)和機(jī)頂盒終端間的編解碼流程示意圖。
[0047]圖8為分片文件和輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列示意圖。
【具體實施方式】
[0048]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0049]如圖1所示，本實施例給出了一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法，主要步驟包括:
[0050]步驟1，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件；[0051]步驟2，根據(jù)播發(fā)計劃，將分片文件和與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，并調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級；
[0052]步驟3，將分片文件封裝為多個UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗；
[0053]步驟4，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀如:PES、Section、TCP/IP、UDP等。封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀后，即可進(jìn)行發(fā)送。
[0054]對應(yīng)上述方法，本實施例的具體實施過程分為以下幾個部分。
[0055]一、UMCP協(xié)議定義
[0056]UMCP數(shù)據(jù)包是一個大小不超過1500字節(jié)(便于適應(yīng)IP協(xié)議)的數(shù)據(jù)塊，其封裝方式如圖2所示，其中UMCP塊為固定長度1428字節(jié)，其中包頭長度為64字節(jié)，凈載荷長度為1364字節(jié)。
[0057]UMCP包頭:在包頭中定義了一些描述信息和變量，以對UMCP包進(jìn)行組包，解析和控制，實現(xiàn)UMCP的各種功能。
[0058]數(shù)據(jù)校驗字段:用于數(shù)據(jù)校驗，共4個字節(jié)長度。該字段包含2個部分:校驗標(biāo)記字段(I個字節(jié))和校驗碼字段(3個字節(jié))。UMCP包頭及校驗字段的相關(guān)定義如表1所示。
[0059]UMCP凈載荷:來自于上層內(nèi)容和會話的數(shù)據(jù)，大部分情況下其都是有效的凈載荷數(shù)據(jù)。特殊情況下(通常是最后一個UMCP包)由于有效數(shù)據(jù)不足，需要填充O。
[0060]表1 UMCP包頭及校驗字段定義表
[0061]
【權(quán)利要求】
1.一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，包括: 步驟I，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件； 步驟2，根據(jù)播發(fā)計劃，將分片文件和與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，并調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級； 步驟3，將分片文件封裝為多個UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗； 步驟4，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述步驟I具體包括:獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容文件和唯一性標(biāo)識號ContentID，根據(jù)內(nèi)容文件的切分?jǐn)?shù)據(jù)長度PartSize將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件，并為每一個分片文件分配唯一的切分標(biāo)識索引號PartID，除最后一個分片文件外的所有分片文件長度相等，且最后一個分片文件的長度為小于或等于其他分片文件長度的任意值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述步驟2中將分片文件和與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，具體包括:同時選取多個待播發(fā)文件，每一輪次從每個文件中選取指定數(shù)量個分片文件，再選取與分片文件相對應(yīng)的輔助數(shù)據(jù)，加入相應(yīng)播發(fā)隊列，若該輪次中待播發(fā)文件發(fā)送完畢，則根據(jù)播發(fā)計劃選取下一個待播發(fā)文件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)封裝方法，所述步驟2中調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級，具體包括: 根據(jù)不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的特性確定不同分片文件的播發(fā)優(yōu)先級，并將播發(fā)優(yōu)先級轉(zhuǎn)化為單次能發(fā)送的分片文件的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述分片文件包括原始文件信息、項目類型、文件類型和關(guān)聯(lián)文件索引；所述輔助數(shù)據(jù)包括播發(fā)任務(wù)狀態(tài)信息和終端管理信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述步驟3中將分片文件封裝為多個UMCP塊具體包括:根據(jù)分片文件的總長度和按照適配傳輸網(wǎng)絡(luò)確定的UMCP塊凈載荷的劃分大小UmcpSize,計算出每一個分片文件的劃分成UMCP塊的個數(shù)UmcpCount,然后將分片文件封裝成UmcpCount個UMCP塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述UMCP塊的包頭與凈載荷長度均為固定值，在將分片文件封裝為多個UMCP塊中過程中，若最后一個UMCP塊所包含的凈載荷大小小于按照適配傳輸網(wǎng)絡(luò)確定的UMCP塊凈載荷的劃分大小UmcpSize，則用O填充不足部分，用于保證封裝成的所有UMCP塊大小一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)封裝方法，其特征在于，所述步驟3中根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗，具體包括:根據(jù)終端接收數(shù)據(jù)的錯誤率判斷，若高于設(shè)定的門限值則在UMCP封裝時啟用數(shù)據(jù)校驗。
9.一種匹配多種傳輸方式的數(shù)據(jù)封裝系統(tǒng),其特征在于,包括: 預(yù)切分模塊，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)切分成定長的分片文件； 控制模塊，用于根據(jù)播發(fā)計劃，將多個待播發(fā)的分片文件和輔助數(shù)據(jù)交織添加到播發(fā)隊列，并調(diào)節(jié)適配播發(fā)分片文件的優(yōu)先級； UMCP封裝模塊，用于將播發(fā)隊列里的分片文件封裝為UMCP塊，并根據(jù)鏈路質(zhì)量情況判斷是否對UMCP塊加入數(shù)據(jù)校驗；網(wǎng)絡(luò)適配模塊，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)適配的需要再將一個或多個UMCP塊封裝成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)封裝系統(tǒng)，其特征在于，還包括輔助數(shù)據(jù)管理模塊，其用于管理輔助數(shù)據(jù)，具體包括:輔助數(shù)據(jù)在每隔固定間隔的時間內(nèi)，根據(jù)正在播發(fā)內(nèi)容的狀態(tài)生成 播發(fā)任務(wù)狀態(tài)信息，根據(jù)終端對傳輸承載網(wǎng)絡(luò)的需求生成終端管理信息。
【文檔編號】H04L12/893GK104022844SQ201410232027
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】徐杰, 何晶, 張進(jìn), 林建偉 申請人:北京邁倫斯科技有限公司