一种DVB－H手机电视流式修复的方法、终端与系统

摘要

本发明公开了一种DVB－H手机电视流式修复的方法、终端与系统。其技术方案为：修复方法包括：终端接收DVB－H数据流，获取MPE－FEC数据段并做CRC误码校验；终端把MPE－FEC数据段按IP数据包位置重组成MPE－FEC应用数据帧，根据MPE－FEC数据段的CRC误码校验结果标记误码位置；终端将MPE－FEC应用数据帧放入MPE－FEC应用数据帧缓冲中作缓冲；终端根据误码位置和MPE－FEC应用数据帧纠错的结果决定缓冲内哪些数据需要重传，以及哪些数据可通过重传起误码纠错作用；终端把需要重传数据的码流位置告知修复服务器并发送修复请求；修复服务器以单播方式向终端发送修复包；终端将接收到的码流数据包放入MPE－FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，完成前向纠错后进一步解码并播放。本发明应用于移动通信领域。

说明书

技术领域

本发明涉及一种DVB-H手机电视传输过程中使用的流式修复技术，尤其涉及在前向纠错(FEC)和视频错误隐藏等抗误码方法不足以恢复码流重要数据的时候，使用蜂窝网络单播方式对媒体流进行修复的方法、系统以及所包含的移动终端装置，提高了整个应用层码流的抗误码性能。

背景技术

单向广播的手机电视通常使用传统的纠错方法比如加入FEC(forwarderror correction，前向纠错)纠错以降低BER(比特误码率)，然而再强大的FEC也不能保证应用层手机电视码流100％的正确接收。另外采用视频抗误码编码或解码器误码纠错等方法也存在实现和性能方面的缺点。

由于无线蜂窝信道的高误码性，在出现误码的情况下，由于压缩视频帧间的相关性，传到应用层上误码将导致视频质量的下降。在最差的情况下，单个比特的错误将可能导致整个GOP(group of pictures)的丢失。如果不采取正确的应用层误码纠错策略，手机电视画面可能出现停顿或马赛克现象，这对用户是不可接受的。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种DVB-H手机电视流式修复的方法，提高了整个应用层码流的抗误码性能。

本发明的另一目的在于提供了一种DVB-H手机电视流式修复的系统，提高了整个应用层码流的抗误码性能。

本发明的再一目的在于提供了一种DVB-H手机电视流式修复的移动终端装置，提高了整个应用层码流的抗误码性能。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种DVB-H手机电视流式修复的方法，包括：

(1)移动终端接收DVB-H数据流，获取MPE-FEC数据段并做CRC误码校验；

(2)移动终端把接收来的MPE-FEC数据段按照IP数据包的位置重组成MPE-FEC应用数据帧，并根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验的结果对误码位置进行标记；

(3)移动终端将MPE-FEC应用数据帧放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中缓冲一段时间；

(4)移动终端根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验所标记出的误码位置，以及MPE-FEC应用数据帧纠错的结果决定缓冲内有哪些数据部分是需要重传的，决定MPE-FEC应用数据帧中有哪些数据字节是可以通过重传起到误码纠错作用的；

(5)移动终端把需要重传数据的码流位置告知修复服务器，并向修复服务器发送修复请求；

(6)修复服务器响应来自移动终端的修复请求，以单播方式向移动终端发送修复包；

(7)移动终端收到来自修复服务器的码流数据包后，将该些码流数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，在完成前向纠错后进一步解码并播放。

上述的DVB-H手机电视流式修复的方法，其中，在步骤(1)中，移动终端是通过包标识符和段的过滤获取MPE-FEC数据段的。

上述的DVB-H手机电视流式修复的方法，其中，在步骤(6)中，修复服务器是将修复包通过蜂窝网络下行通道以单播的方式发送给移动终端。

上述的DVB-H手机电视流式修复的方法，其中，步骤(3)中的MPE-FEC应用数据帧缓冲的缓冲时间的决定因素包括移动终端和修复服务器双向通信的数据往返时间、移动终端实现复杂度、成本以及时延。

上述的DVB-H手机电视流式修复的方法，其中，在步骤(5)之前还包括：

在重传需要的往返时间小于将要播放的时间的情况下，移动终端向修复服务器发送修复请求。

上述的DVB-H手机电视流式修复的方法，其中，在步骤(7)中还包括：

在将要播放的时间已经来到但修复包还未收到的情况下，将修复的码流数据包送入移动终端的处理器中，相应的误码处理由移动终端的解码器模块完成。

本发明还揭示了一种DVB-H手机电视流式修复的移动终端装置，包括：

MPE-FEC数据段获取模块，接收DVB-H数据流，获取MPE-FEC数据段；

CRC误码校验模块，对该MPE-FEC数据段获取模块获得的MPE-FEC数据段进行CRC误码校验；

数据帧重组模块，把接收来的MPE-FEC数据段按照IP数据包的位置重组成MPE-FEC应用数据帧，并根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验结果对误码位置进行标记；

数据帧缓冲模块，将MPE-FEC应用数据帧放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中缓冲一段时间；

重传数据决定模块，根据CRC误码校验标记出的误码位置以及MPE-FEC应用数据帧纠错的结果决定缓冲内有哪些数据部分是需要重传的，MPE-FEC应用数据帧中有哪些数据字节是可以通过重传起到误码纠错作用的；

修复请求发送模块，把需要重传数据的码流位置告知修复服务器，并向修复服务器发送修复请求；

数据包接收模块，接收来自修复服务器以单播方式向移动终端发送的修复数据包；

前向纠错模块，将该数据包接收模块接收到的修复数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，完成前向纠错；

解码播放模块，在该前向纠错模块完成前向纠错后进一步解码并播放。

上述的DVB-H手机电视流式修复的移动终端装置，其中，该MPE-FEC数据段获取模块包括过滤单元，该过滤单元通过包标识符和段的过滤获取MPE-FEC数据段。

上述的DVB-H手机电视流式修复的移动终端装置，其中，该移动终端装置还包括：

时间判断模块，判断重传需要的往返时间和将要播放的时间的大小关系，在前者小于后者的情况下运行修复请求发送模块。

上述的DVB-H手机电视流式修复的移动终端装置，其中，该移动终端装置还包括：

误码处理模块，在将要播放的时间已经来到但修复包尚未收到的情况下，接收修复的码流数据包进行误码处理。

本发明又揭示了一种DVB-H手机电视流式修复的系统，包括：

DVB-H广播服务器，通过DVB-H广播网络把节目以广播方式发送给移动终端装置；

修复服务器，响应移动终端装置发来的码流的修复请求，把修复数据发送给移动终端装置；

移动终端装置，进一步包括：

MPE-FEC数据段获取模块，接收DVB-H数据流，获取MPE-FEC数据段；

CRC误码校验模块，对该MPE-FEC数据段获取模块获得的MPE-FEC数据段进行CRC误码校验；

数据帧重组模块，把接收来的MPE-FEC数据段按照IP数据包的位置重组成MPE-FEC应用数据帧，并根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验结果对误码位置进行标记；

数据帧缓冲模块，将MPE-FEC应用数据帧放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中缓冲一段时间；

重传数据决定模块，根据CRC误码校验标记出的误码位置以及MPE-FEC应用数据帧纠错的结果决定缓冲内有哪些数据部分是需要重传的，MPE-FEC应用数据帧中有哪些数据字节是可以通过重传起到误码纠错作用的；

修复请求发送模块，把需要重传数据的码流位置告知修复服务器，并向修复服务器发送修复请求；

数据包接收模块，接收来自修复服务器以单播方式向移动终端发送的修复数据包；

前向纠错模块，将该数据包接收模块接收到的修复数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，完成前向纠错；

解码播放模块，在该前向纠错模块完成前向纠错后进一步解码并播放。

上述的DVB-H手机电视流式修复的系统，其中，在该系统中的该移动终端装置中，

该MPE-FEC数据段获取模块包括过滤单元，该过滤单元通过包标识符和段的过滤获取MPE-FEC数据段。

上述的DVB-H手机电视流式修复的系统，其中，该移动终端装置还包括：

时间判断模块，判断重传需要的往返时间和将要播放的时间的大小关系，在前者小于后者的情况下运行修复请求发送模块。

上述的DVB-H手机电视流式修复的系统，其中，该移动终端装置还包括：

误码处理模块，在将要播放的时间已经来到但修复包尚未收到的情况下，接收修复的码流数据包进行误码处理。

上述的DVB-H手机电视流式修复的系统，其中，该修复服务器是将修复包通过蜂窝网络下行通道以单播方式发送给移动终端装置。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过终端根据接收到的码流的误码情况和定位，把所需要修复的码流请求发送给修复服务器，修复服务器响应从移动终端发过来的码流的修复请求，并把修复数据发还给移动终端。对比现有技术，由于采取以延迟换取抗误码性能提高的策略，应用层对物理层的BER要求降低，也降低了单纯以FEC方式降低BER所带来的额外带宽开销。另外，采取DVB-H广播和蜂窝网单播并行的方法还可以克服单一通道信号衰减的情况下，能够从另外一个信道获取数据，以保持手机电视的正常播放。比如假设DVB-H广播和蜂窝网在T＝T0时刻信号衰减，那么通过T＝T0+N秒的时候的重发，使得手机电视仍然可以正常播放。

附图说明

图1是本发明的DVB-H单向广播模式中使用流式修复提高手机电视接收质量的总体框架图。

图2是本发明的DVB-H手机电视流式修复的方法的较佳实施例的流程图。

图3是本发明的DVB-H手机电视流式修复的系统的较佳实施例的框图。

图4是本发明的DVB-H的CRC误码检错和数据帧重组的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1示出了本发明的DVB-H单向广播模式中使用流式修复提高手机电视接收质量的总体框架。请参见图1，整个系统由三部分组成：修复服务器10、DVB-H广播服务器11以及移动终端12。DVB-H广播服务器11通过DVB-H广播网络把节目以广播方式发送给移动终端12。移动终端12根据接收到的码流的误码情况和定位，把需要修复的码流请求发送给修复服务器10。修复服务器10响应从移动终端12发来的码流的修复请求，把修复数据发送给移动终端。

图2示出了本发明的DVB-H手机电视流式修复的方法的较佳实施例的流程。请参见图2，下面是对方法中各步骤的详细描述。

步骤S100：移动终端接收DVB-H数据流。

DVB-H广播服务器通过DVB-H广播网络把节目以广播方式发送给移动终端。

步骤S101：移动终端从DVB-H数据流中获取MPE-FEC(multipleprotocol encapsulation-forward error correction)数据段。

在本实施例中，移动终端是通过PID(包标识符，Packet Identifier)和段(Section)的过滤来获取MPE-FEC数据段的。

步骤S102：移动终端完成CRC误码校验。

步骤S103：移动终端把MPE-FEC数据段重组成MPE-FEC应用数据帧。

步骤S104：移动终端根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验结果对误码位置进行标记。

步骤S105：移动终端将MPE-FEC应用数据帧放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中缓冲一段时间。

缓冲的时间长度是根据具体实现要求而定的，决定因素通常有移动总段(UE)和修复服务器(Repair Server，RS)双向通信的RTT(数据往返)时间、移动终端的实现复杂度、成本以及时延等因素。

步骤S106：移动终端根据误码校验所标记出的误码位置以及MPE-FEC应用数据帧纠错的结果来决定MPE-FEC应用数据帧缓冲内有哪些数据部分需要重传，在MPE-FEC应用数据帧中有哪些数据字节通过重传可以使得FEC可以起到误码纠错作用。

在本实施例中，假设RS(N，K)，每个符号为一字节，那么修复服务器RS最多可以纠正(N-K)/2个字节错误。因此重传那些字节可使字节错误只要小于(N-K)/2就能保证信道误码都能被纠正，同时可以降低重传的码流率。

如图三所示，假设系统通过之前的误码校验得到了MPE-FEC应用数据帧中数据误码的具体位置和个数为M，并通过计算发现该行的字节错误个数M大于(N-K)/2，所以系统可以只要求重传任意M-(N-K)/2个字节的误码数据。通过上述方法，误码数据在IP包中的位置和字节个数就已经确定，所以系统可以明确通知重传模块哪些数据需要重传。

请同时参见图3，图3的上半部分是DVB-H的CRC误码检错，下半部分是数据帧的重组过程，其中的阴影部分代表误码字段。数据帧的重组和CRC误码检测是现有技术，但其中使用误码检测结果将其用于数据流修复则是本发明的要点之一。

步骤S107：判断重传需要的往返时间(RTT_TIME)是否小于将要播放的时间(PLAYBACK_TIME)，如果小于则进入步骤S108，否则流程结束。

步骤S108：将CRC误码检测确定的误码位置(亦即发生误码的最小可定位的码流部分的位置)以及误码定位的数据告知修复服务器并向该修复服务器发送修复请求。

步骤S109：修复服务器响应来自移动终端的修复请求，以单播方式向移动终端发送修复包。

修复服务器是通过蜂窝网络下行通道将修复包以单播方式发送给移动终端。

步骤S110：移动终端接收来自修复服务器的码流数据包，将这些码流数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，完成前向纠错。

步骤S111：在完成前向纠错后进一步解码并播放。

值得注意的是，在将要播放的时间(PLAYBACK_TIME)已经来到但修复包尚未收到的情况下，将之后接收到的修复包送入移动终端的处理器中，相应的前向纠错的误码处理由移动终端的解码器模块来完成。

基于上述的方法，本发明还揭示了DVB-H手机电视流式修复的系统。图3示出了系统的原理结构，请参见图3。系统主要包括：DVB-H广播服务器30、修复服务器31以及移动终端装置32。其中移动终端装置包括：MPE-FEC数据段获取模块320、CRC误码校验模块321、数据帧重组模块322、数据帧缓冲模块323、重传数据决定模块324、修复请求发送模块325、数据包接收模块326、前向纠错模块327、解码播放模块328。

DVB-H广播服务器30通过DVB-H广播网络把节目以广播方式发送给移动终端装置32。移动终端装置32中的MPE-FEC数据段获取模块320接收DVB-H数据流，通过内设的过滤单元(未图示)以PID和SECTION过滤方式获取MPE-FEC数据段。CRC误码校验模块321对该MPE-FEC数据段获取模块320获得的MPE-FEC数据段进行CRC误码校验。再经数据帧重组模块322把接收来的MPE-FEC数据段按照IP数据包的位置重组成MPE-FEC应用数据帧，并根据MPE-FEC数据段的CRC误码校验结果对误码位置进行标记。数据帧缓冲模块323将MPE-FEC应用数据帧放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中缓冲一段时间。重传数据决定模块324根据CRC误码校验标记出的误码位置以及MPE-FEC应用数据帧纠错的结果决定缓冲内有哪些数据部分是需要重传的，MPE-FEC应用数据帧中有哪些数据字节是可以通过重传起到误码纠错作用的。修复请求发送模块325把需要重传数据的码流位置告知修复服务器31，并向修复服务器31发送修复请求。

修复服务器31响应移动终端装置32发来的码流的修复请求，将修复数据以单播方式发送给移动终端装置32。移动终端装置32中的数据包接收模块326接收修复数据包。然后由前向纠错模块327将接收到的数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置，完成前向纠错。最后由解码播放模块328在前向纠错完成后实现进一步解码并播放。

在移动装置32中还可以设置时间判断模块(未图示)，判断重传需要的往返时间和将要播放的时间的大小关系，在前者小于后者的情况下运行修复请求发送模块325。

在另一实施例中，还可设置误码处理模块(未图示)，在将要播放的时间已经来到但是修复包尚未收到的情况下，不在前向纠错模块327中实现误码处理过程，而是由误码处理模块接收修复的码流数据包以进行误码处理。

本发明的发明点在于：移动终端根据MPE-FEC数据段的CRC校验结果对误码位置进行标记，并根据误码检测的结果决定缓冲内哪些数据部分是需要重传的。移动终端接收到来自修复服务器的数据包后，把这些数据包放入MPE-FEC应用数据帧缓冲中对应的位置。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。