專利名稱：多媒體數(shù)據(jù)的防錯方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多媒體數(shù)據(jù)的防錯方法，具體涉及一種利用比率兼容收縮式卷積碼(RCPC-rate compatible punctured convolutional code)和應請求自動重發(fā)(ARQ)技術，提高在出現(xiàn)隨機錯誤和突發(fā)錯誤的信道中的數(shù)據(jù)恢復率和信道數(shù)據(jù)流量的方法。
設想多媒體終端發(fā)送和接收隨機分組數(shù)據(jù)(視頻、音頻、數(shù)據(jù)或這三者的混合形式)。發(fā)送器發(fā)送信息分組如I、J和其它分組。發(fā)送器為每個信息分組形成大小為N的比特流，這些比特流代表不同的給定信息分組。例如，發(fā)送器能夠為給定信息分組I產生分組A(B、C或D)。I型和II型的不同在于，它們使用不同的重發(fā)方法。采用卷積碼或RCPC來形成要發(fā)送的分組。


圖1是說明利用ARQ發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一般情況的方框圖。下面將參照圖1解釋I型的ARQ的基本概念。當發(fā)送器發(fā)送長度為N的分組A時，接收器中的分組解碼器120開始解碼接收到的分組A110。此時，如果在分組A中出現(xiàn)差錯且不可能繼續(xù)解碼，例如沒有使用信道編碼，而是使用具有1比特或更多差錯的信道編碼，或者出現(xiàn)了超過信道編碼器能夠檢測和糾正的更多差錯，則接收器請求發(fā)送器再次發(fā)送同樣的分組A。在這種情況下，重發(fā)將重復到解碼器120接收到無差錯的分組A后為止，或重復特定次數(shù)的迭代之后為止，再執(zhí)行下一個分組的發(fā)送和接收。I型的ARQ對于包含突發(fā)錯誤的信道是很有效的。下面，將解釋II型的ARQ。到目前，II型的ARQ共有三種，即基本型、類型A和類型B，它們分別采用RCPC給定信息I(J，K，……)。
圖2是說明基本型操作的示意圖，其中箭頭表示組合。這里，對于給定信息I，發(fā)送器利用1/2比率的RCPC產生分組A和B，并只發(fā)送分組A。在接收器中的解碼器試圖解碼分組A。如果成功，解碼器就試圖解碼下一個信息J的兩個分組中的第一個。否則，接收器請求發(fā)送器發(fā)送分組B。同樣，解碼器試圖解碼分組A和B的組合。如果成功，解碼器就試圖解碼下一個信息J的兩個分組中的第一個。否則，接收器請求發(fā)送器再次發(fā)送分組A，并重復所有這些過程?；拘途哂袑崿F(xiàn)起來不太復雜的優(yōu)點。
圖3是說明類型A分組(Lin-Yu)操作的示意圖，其中*表示自解碼，箭頭表示組合。其操作原理與基本型大致相同，只是在分組A和B都不能被解碼時它們的組合方式不同。即，解碼器試圖解碼分組A和B的組合，如果失敗，則接收器請求發(fā)送器再次發(fā)送分組A。接下來，若解碼器只成功解碼分組A，則處理下一個信息J，若解碼器解碼失敗，則接收器組合前次保存的分組B和當前接收的分組A(即，通常交織這兩個分組)，以試圖解碼。這個方法對于包含隨機錯誤的信道比對于包含突發(fā)錯誤的信道更有效。
接下來，類型B明顯比基本型和類型A更復雜。其基本概念基于類型A。首先，通過以利用1/2比率的RCPC產生給定信息I的分組A和B來執(zhí)行類型A分組(Lin-Yu)。如上所述，I型的ARQ對于包含突發(fā)錯誤的信道極為有效。然而，即使利用I型的ARQ，在包含隨機錯誤的信道中也會常常出現(xiàn)重發(fā)，這會嚴重降低信道流量。即使II型的ARQ使包含隨機錯誤的信道能夠有良好的性能，在包含突發(fā)錯誤的信道中也會常發(fā)生重發(fā)，因此，這會降低了信道流量。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于使包含隨機錯誤的信道和包括突發(fā)錯誤的信道的信道流量保持在一定水平上的方法，其中在包含突發(fā)錯誤的信道中采用如I型ARQ，而在包括隨機錯誤的信道中采用如II型ARQ的基本型或類型A。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種在解碼多個給定信息分組的方法中的防錯方法，該方法包括步驟(a)解碼多個分組之一，(b)當在步驟(a)中的解碼中出現(xiàn)差錯時解碼另一個分組，(c)當在步驟(b)中出現(xiàn)差錯時對解碼差錯分組組合或第三分組進行解碼，以及(d)重復步驟(c)一直到不再出現(xiàn)解碼差錯為止。
通過參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細說明，將會更清楚地了解本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點，附圖中圖1是表示利用ARQ方法發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一般情況的方框圖；圖2是表示基本型操作的示意圖；圖3是表示類型A操作的示意圖；圖4是表示本發(fā)明的用于實現(xiàn)防錯功能的裝置的結構的方框圖；圖5是表示圖4所示的接收器的解碼器中處理接收到的分組A、B、C和D的過程的示意圖；和圖6是表示本發(fā)明的解碼器中處理接收分組的過程的流程圖。
本發(fā)明是一種用于進行混合型ARQ的方法，它混合了I型和II型的方法。
參照圖4，防錯裝置包括設置有分組緩沖器430來利用具有1/4比率的RCPC 420為給定信息分組I410產生分組A、B、C和D的發(fā)送器；逆RCPC440；設置有緩沖器450來保存接收分組并通過信道向發(fā)送器發(fā)送ARQ和分組號的接收器。在圖4中，RCPC邏輯固定為1/4的比率。由4個具有本身可逆特性的隨機多項式組成的部分同時產生RCPC處理過的分組A、B、C和D。而且，發(fā)送器的重復次數(shù)最大為4次。這里，RCPC的本身可逆性表示原始信息I能夠利用分組A和B之一以及分組A和B的組合來獲得。
圖5是表示用于在圖4所示的接收器的解碼器中處理接收分組A、B、C和D的過程的示意圖，其中，*表示自解碼，括號表示分組的組合(一般指交織操作)。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明在解碼器中處理接收到的分組的過程的流程圖。
如圖6所示，在步驟612，發(fā)送器使用RCPC 420產生分組A、B、C和D。在步驟614，將第一分組A發(fā)送到接收器。在步驟616，解碼器試圖解碼分組A。在步驟616，若解碼了分組A，則將解碼結果保存在緩沖器450中(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)；否則，向發(fā)送器發(fā)送一ARQ信號來請求發(fā)送分組B(步驟618)。在步驟620，解碼器試圖僅解碼分組B。如果成功，則在步驟642將解碼結果保存在緩沖器450，并在步驟644進行用于其它信息(例如信息J)的處理。如果解碼器解碼失敗，在步驟622，它就試圖解碼分組A和B的組合，這在圖5中用*AB來表示。此時，如果解碼了圖5中所述的分組A和B的組合，將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。如果沒有解碼分組A和B的組合，則在步驟624通過向發(fā)送器發(fā)送ARQ信號，請求發(fā)送器發(fā)送分組C。然后，在步驟626，解碼器試圖僅解碼分組C。如果成功，在步驟642將解碼結果保存在緩沖器450，并在步驟644進行用于其它信息(例如信息J)的處理。否則，在步驟628，解碼器試圖解碼分組B和C的組合，這在圖5中用*BC來表示。如果成功解碼了分組B和C的組合，則將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。如果沒有解碼分組B和C的組合，則在步驟630將分組A與分組B和C的組合相組合，如圖5所示的*ABC，并試圖解碼該組合。這里，如果解碼了分組A、B和C的組合，則將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。否則，在步驟632，通過向發(fā)送器發(fā)送ARQ信號，請求發(fā)送器發(fā)送分組D。然后，在步驟634，解碼器試圖僅解碼分組D。如果成功，在步驟642將解碼結果保存在緩沖器450，并在步驟644進行用于其它信息(例如信息J)的處理。否則，在步驟636，解碼器試圖解碼分組C和D的組合，這在圖5中用*CD來表示。如果解碼了分組C和D的組合，解碼器將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。否則，在步驟638，接收機將分組C和D與分組B相組合，如圖5所示的*BCD，并試圖解碼該組合。這里，如果解碼了分組B、C和D的組合，則將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。否則，在步驟640，接收機將分組B、C和D與分組A相組合，如圖5所示的*ABCD，并試圖解碼該組合。如果解碼了分組A、B、C和D的組合，接收器則將解碼結果保存在緩沖器450(步驟642)，并進行用于其它信息(例如信息J)的處理(步驟644)。否則，處理返回步驟614，來重復所有這些過程一直到不再出現(xiàn)差錯為止。同時，在步驟642，接收器將解碼結果保存在緩沖器450，并在步驟644進行用于其它信息(例如信息J，K，…)的處理。
如上所述，本發(fā)明具有I型和II型的ARQ方法的特征，因此，在包含突發(fā)錯誤的信道、包含隨機錯誤的信道以及同時存在這兩種差錯模式的信道中，可以獲得穩(wěn)定信道流量。在包含突發(fā)錯誤的信道中，本發(fā)明方法的效果與I型方法的效果相同或比之更好，而比II型方法好得多。對于包含隨機錯誤的信道，因為本發(fā)明的操作與II型方法相似，所以本發(fā)明的效果幾乎與II型的方法相同，但比I型方法好得多。
權利要求
1.一種在解碼多個給定信息分組的方法中的防錯方法，包括下列步驟(a)解碼所述多個分組之一；(b)當在所述步驟(a)中的所述解碼期間出現(xiàn)差錯時解碼另一個分組；(c)當在所述步驟(b)中的解碼期間出現(xiàn)差錯時，解碼所述步驟(a)和(b)所述分組的組合或第三分組；以及(d)重復所述步驟(c)一直到不再出現(xiàn)所述解碼差錯為止。
2.如權利要求1所述的防錯方法，還包括以下步驟當在所述步驟(a)到(d)期間不再出現(xiàn)所述解碼差錯時，保存所述解碼結果并準備解碼下一個信息的多個分組。
3.如權利要求1所述的防錯方法，其中，當所述步驟(c)中的所述分組的數(shù)目至少是3時，組合并解碼至少兩個解碼差錯分組。
4.如權利要求3所述的防錯方法，其中從組合分組數(shù)是2并包含被確定為解碼差錯分組的一最新分組時起，開始順序執(zhí)行解碼。
全文摘要
一種多媒體數(shù)據(jù)的防錯方法,用于利用比率兼容收縮式卷積碼(RCPC)和應請求自動重發(fā)(ARQ)技術,提高在含隨機錯誤和突發(fā)錯誤的信道中的數(shù)據(jù)恢復率和信道流量。在解碼多個給定信息分組的處理過程中,該防錯方法包括如下步驟:(a)解碼多個分組之一,(b)當在步驟(a)中的解碼期間出現(xiàn)差錯時解碼另一個分組,(c)當在步驟(b)中出現(xiàn)差錯時,解碼步驟(a)和(b)的分組組合或第三分組,以及(d)重復步驟(c)一直到不再出現(xiàn)解碼差錯為止。該方法具有Ⅰ型和Ⅱ型ARQ方法的特征。因此,在包含突發(fā)錯誤的信道、包含隨機錯誤的信道以及同時存在這兩種差錯模式的信道中,可以獲得穩(wěn)定信道流量。
文檔編號H04L1/00GK1243617SQ98801824
公開日2000年2月2日 申請日期1998年1月12日 優(yōu)先權日1997年1月14日
發(fā)明者樸東植, 約翰·維拉塞納, 陳風, 布倫達·道林, 馬克斯·勒特雷爾 申請人:三星電子株式會社, 加利福尼亞大學董事會