[发明专利]流传送中的缓存

说明书

技术领域

本发明涉及缓存用于从传输设备到接收设备的传输的媒体流的包。本发明还涉及系统、传输设备、接收设备、服务器、无线通信系统、信号、网关设备和计算机程序产品。

背景技术

诸如音频信号、视频信号、静止图像等媒体信息的传输通常是基于封包化的，即将待传输的信息构成包。然后，将该包作为一个或多个包流进行传输。可以作为RTP(实时协议)包或者作为不必是RTP包的其他协议的包传输包流。在传输期间，出于某些原因丢失一些包是可能发生的。例如，可以削弱承载包流的信号并且引起包流丢失的干扰可以影响传输信道。在传输阶段，对包流添加一些可以在接收阶段用以恢复丢失的包的错误恢复信息是可能的。一个已知的方法是基于前向纠错(FEC)，其中将携带错误恢复信息的额外的包插入到包流中。在此描述中，这样额外的包被称作修理包，即携带错误恢复信息的包。在应该由修理包保护的那些包的基础上组成修理包。例如，在包的数据上执行按位XOR操作并且将计算的FEC值封包以组成修理包。修理包和在组成修理包中使用的包组成FEC块。因此，包括在FEC决中的任何包的包丢失可以通过使用相同的FEC块的修理包信息恢复。

也可以在所谓的协议栈的不同层上应用封包化。众所周知的OSI模型描述了七层结构，其中物理层在底部并且应用层在协议栈的顶部。OSI模型的其他层是物理层之上的数据链路层、网络层、传输层、会话层和应用层之下的表示层。RTP包可以被看作应用层的包(因此，在此情况下，应用层可以被称作“RTP层”)。

很多视频通信系统提供用于数据传输速率和缓存的控制装置。在一对一系统中，接收者可以将它的缓冲器占用状态发送到起始者，然后，其可以相应地调整传输速率(例如，在3GPP分组-交换流中采用的速率)。在单向系统中，通常传输的流必须符合接收器的已知缓存模型。包括指定接收者缓存模型的缓存系统的示例包括MPEG-2系统、3GPP分组-交换流的附录G(3GPP技术规范26.234)和3GPP多媒体广播/多播系统(MBMS，3GPP技术规范26.346)。发送者必须保证传输的流符合缓存模型，即不引起缓冲器的下溢或上溢。接收者应该能够接收有效流并且可以使用虚拟缓冲器模型的缓冲器大小用于实际缓冲器的分配。

图2中的框图描述了用于DVB-H上的IP数据广播的简化系统。内容服务器向IP封装器提供IP网络上的多媒体内容。IP封装器将MPEG-2传输流顶部上的IP流封装，通过DVB-H网络将其传递到接收终端。

在图7中，描述了DVB网络701中的媒体传输的一个示例。在DVB系统中，多路复用702是多路复用集中的并且承载在一个传输流上的DVB服务703的集合。可以在DVB网络701中传输不同多路复用702的传输流。包括DVB服务的组件(例如视频组件、音频组件、文本组件)作为每个承载一个DVB服务703的一个组件的数据的基本流704。可以将DVB服务的组件封装为包含IP数据包的IP(因特网协议)流705。

对于DVB系统，已经引入所谓的多协议封装(MPE)。试图将MPE用于将网络层(OSI-模型层3)数据报(IP包)编码成为传输流。通常将每个IP数据报编码成单个MPE段。单个基本流可以包含多个MPE段流。承载MPE段的基本流也可以承载纠错数据，即用于支持MPE段净荷上的数据包的纠错的MPE FEC段。MPE段可以被看作OSI协议栈的数据链路层的包。

某些视频编码标准中的假设参考解码器(HRD)被用于检验产生的比特流是否符合标准以及解码器是否产生符合标准的输出。要求符合标准的解码器能够输入符合HRD的流。使用HRD阻止“不利的”比特流，即它制约根据存储器使用和计算复杂性两者的解码器中的资源消耗。到HRD的输入是不变的比特率或者0的分段函数和不变的比特率。还使用HRD以允许视频比特率波动，其几乎能够允许恒定的图片速率和质量。

当以多路复用的方式发送媒体流时，虚拟多路复用分离器必须与虚拟媒体解码器的要求兼容。否则，不能保证对于媒体解码器缓冲器模型的兼容性。

MPE FEC帧的FEC解码需要接收终端中的初始缓存(从MPE FEC帧的第一包的接收直到媒体解码的开始)，因为如果当接收了第一包时接收器立刻开始解码源RTP包(即媒体RTP包)，则任何丢失的源RTP包将在解码中引起延迟直到接收到MPE FEC帧的修理列。因而，这将相应地引起回放暂停。