數(shù)據(jù)傳送裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明的實施例涉及一種網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)傳送技術。
【背景技術】
[0002] 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP)由于比傳輸控制協(xié)議（TCP)輕便且結構簡單而被廣泛應用 于數(shù)據(jù)流（Data streaming)或數(shù)據(jù)高速傳送等。然而正因為UDP為簡單而輕便的協(xié)議，因 此需要完善TCP中未曾考慮過的幾點事項，其中之一便是關于數(shù)據(jù)包丟失（packet loss) 的問題。這是由于TCP本身包含有應對丟失的數(shù)據(jù)包的重新傳送機制，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，在對實時性的要求較高的數(shù)據(jù)流等中卻不用 TCP而主要使用UDP。原因在于，對TCP而言在接收到提示特定數(shù)據(jù)包正常到達接收端的信 號之前不會發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包而是等待，由于在這一過程需要大量時間而將喪失數(shù)據(jù)流的 實時性。
[0004] 因此，如果是要求較高的實時性的數(shù)據(jù)，傳送則會使用UDP等非可靠性協(xié)議，然而 如果這樣利用非可靠性協(xié)議，則有需要專門提供應對數(shù)據(jù)包丟失的處理方案的問題。
[0005] [現(xiàn)有技術文獻]
[0006] 專利文獻：韓國公開專利第10-2006-0096623號（2006. 09. 13)

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明實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)的可靠性的技術方案。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括：符號編碼器，由傳送 對象數(shù)據(jù)生成多個源符號以及一個以上的冗余符號，并將生成的所述源符號以及所述冗余 符號發(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 所述源符號以及所述冗余符號的信息的控制消息；碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息 而調節(jié)用于生成所述冗余符號的碼率。
[0009] 所述碼率控制器可根據(jù)所述源符號和所述冗余符號的丟失率、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間（delay time)而調節(jié)所述碼率。
[0010] 所述碼率控制器可將所述碼率調節(jié)為當所述丟失率提高時所述碼率降低，而當所 述丟失率降低時所述碼率提高。
[0011] 所述碼率控制器可將所述碼率調節(jié)為當所述延遲時間變長時所述碼率降低，而當 所述延遲時間變短時所述碼率提高。
[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個數(shù)以及丟失符號信息中的 一種以上。
[0013] 所述符號編碼器可根據(jù)包含于所述控制消息中的所述丟失符號信息而將一個以 上的所述源符號重新發(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：重新傳送請求率計算單元，根據(jù)由所述控制消息計 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間（delay time)而計算重新 傳送請求率；丟失率計算單元，根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號個數(shù)而計算丟 失率；碼率計算單元，由所述重新傳送請求率以及所述丟失率計算所述碼率。
[0015] 所述重新傳送請求率計算單元可將所述重新傳送請求率Pates實時調節(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)絡平均傳送延遲時間在不超過已設定的最大 允許值D des的范圍內接近所述最大允許值Ddes。
[0016] 所述重新傳送請求率可通過如下的數(shù)學式計算：
[0017]
【主權項】
1. 一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括： 符號編碼器，由傳送對象數(shù)據(jù)生成多個源符號以及一個以上的冗余符號，并將生成的 所述源符號以及所述冗余符號發(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以及所述冗 余符號的信息的控制消息； 碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息而調節(jié)用于生成所述冗余符號的碼率。
2. 如權利要求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)所述源符號和所述 冗余符號的丟失率、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間而調節(jié)所 述碼率。
3. 如權利要求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節(jié)為當所 述丟失率提高時所述碼率降低，而當所述丟失率降低時所述碼率提高。
4. 如權利要求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節(jié)為當所 述延遲時間變長時所述碼率降低，而當所述延遲時間變短時所述碼率提高。
5. 如權利要求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 接收符號個數(shù)以及丟失符號信息中的一種以上。
6. 如權利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述符號編碼器根據(jù)包含于所述控制消 息中的所述丟失符號信息而將一個以上的所述源符號重新發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
7. 如權利要求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： 重新傳送請求率計算單元，根據(jù)由所述控制消息計算出的所述數(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間而計算重新傳送請求率； 丟失率計算單元，根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號個數(shù)而計算丟失率； 碼率計算單元，由所述重新傳送請求率以及所述丟失率計算所述碼率。
8. 如權利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述重新傳送請求率計算單元將所述重 新傳送請求率PKdes實時調節(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)絡平均 傳送延遲時間在不超過已設定的最大允許值Ddes的范圍內接近所述最大允許值Ddes。
9. 如權利要求8所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述重新傳送請求率通過如下的數(shù)學式 計算：
其中，PKfcs為重新傳送請求率，Ddes為各符號從所述發(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間，I 為所述控制消息的傳送周期。
10. 如權利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述丟失率為通過如下的數(shù)學式計算： 丟失率=1-(接收符號個數(shù)/發(fā)送符號個數(shù))。
11. 如權利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率計算單元將碼率C設定為在所 述數(shù)據(jù)接收裝置中恢復丟失符號之后的丟失率在不超過由所述重新傳送請求率計算單元 計算出的所述重新傳送請求率值PKdes的范圍內接近所述重新傳送請求率，而所述符號編碼 器利用已設定的符號編碼方式中具有與設定的所述碼率最為近似的碼率的符號編碼方式 而生成所述源符號以及所述冗余符號。
12. 如權利要求11所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述碼率通過如下的數(shù)學式計算：
其中，PRdes為重新傳送請求率義為丟失率，C為碼率。
13. 如權利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述符號編碼器通過用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議而 將所述源符號以及所述冗余符號發(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： 符號解碼器，從數(shù)據(jù)發(fā)送裝置接收多個源符號以及一個以上的冗余符號，并利用接收 的所述源符號以及所述冗余符號而生成源數(shù)據(jù)； 丟失符號提取器，利用由所述符號解碼器接收的符號信息而判斷是否存在丟失符號， 并在判斷結果為存在丟失符號時，生成包含所述丟失符號的信息的丟失符號列表； 控制消息發(fā)送器，將包含由所述符號解碼器接收的符號個數(shù)以及所述丟失符號列表的 控制消息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。
15. 如權利要求14所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述符號解碼器在所述源符號中有一 部分沒有被接收時，利用所述冗余符號而將未接收的源符號復原。
16. 如權利要求15所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述丟失符號是判斷為在所述符號解 碼器中沒有被接收的源符號中無法利用所述冗余符號進行復原的源符號。
17. 如權利要求14所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述丟失符號提取器利用接收的所述 源符號以及所述冗余符號的序列號而判斷是否存在丟失符號。
18. -種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括如下步驟： 在符號編碼器中，由傳送對象數(shù)據(jù)生成多個源符號以及一個以上的冗余符號，并將生 成的所述源符號以及所述冗余符號發(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以及所述 冗余符號的信息的控制消息； 在碼率控制器中，根據(jù)接收的所述控制消息而對用于生成所述冗余符號的碼率進行調 節(jié)。
19. 如權利要求18所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調節(jié)碼率的步驟中，根據(jù)所述 源符號和所述冗余符號的丟失率、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 時間而調節(jié)所述碼率。
20. 如權利要求19所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調節(jié)碼率的步驟中，將所述碼 率調節(jié)為當所述丟失率提高時所述碼率降低，而當所述丟失率降低時所述碼率提高。
21. 如權利要求19所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，在所述的調節(jié)碼率的步驟中，將所述碼 率調節(jié)為當所述延遲時間變長時所述碼率降低，而當所述延遲時間變短時所述碼率提高。
22. 如權利要求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 的接收符號個數(shù)以及丟失符號信息中的一種以上。
23. 如權利要求22所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述符號編碼器根據(jù)包含于所述控制 消息中的所述丟失符號信息而將一個以上的所述源符號重新發(fā)送給所述數(shù)據(jù)接收裝置。
24. 如權利要求22所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述的調節(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 時間而計算重新傳送請求率； 根據(jù)包含于所述控制消息中的所述接收符號個數(shù)而計算丟失率； 由所述重新傳送請求率以及所述丟失率計算所述碼率。
25. 如權利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述重新傳送請求率通過如下的數(shù)學 式計算：
其中，PKfcs為重新傳送請求率，Ddes為各符號從所述發(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間，I 為所述控制消息的傳送周期。
26. 如權利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述丟失率通過如下的數(shù)學式計算： 丟失率=1-(接收符號個數(shù)/發(fā)送符號個數(shù))。
27. 如權利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中，所述碼率通過如下的數(shù)學式計算：
其中，PRdes為重新傳送請求率義為丟失率，C為碼率。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種數(shù)據(jù)傳送裝置及方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)傳送裝置，包括：符號編碼器，由傳送對象數(shù)據(jù)生成多個源符號以及一個以上的冗余符號，并將生成的所述源符號以及所述冗余符號發(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以及所述冗余符號的信息的控制消息；碼率控制器，根據(jù)接收的所述控制消息而調節(jié)用于生成所述冗余符號的碼率。
【IPC分類】H04L1-18, H04L1-00
【公開號】CN104579550
【申請?zhí)枴緾N201310693190
【發(fā)明人】辛應碩, 張煐晧, 宋性學
【申請人】三星Sds株式會社
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年12月17日
【公告號】US20150117468, WO2015064828A1