[发明专利]一种移动多媒体广播系统的IP包压缩、解压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动多媒体广播系统的IP(Internet Protocol，互联网协议)包压缩、解压缩方法。

背景技术

近年来，数字无线移动多媒体广播技术和标准发展迅速，例如欧洲的DVB-H(Digital Video Broadcast Handheld，数字视频广播手持式接收)、美国的MediaFLO(Media Forward Link Only，媒体单一前向链路)和中国的CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，移动多媒体广播)等。

移动多媒体广播系统可以为移动终端用户提供视频和音频服务，同时也可以提供多种数据广播业务，如基于文件下载模式的视频片段文件，MP3(MPEG Audio Layer 3，运动图像专家组音频层3)歌曲，基于实时数据流的业务，如交通信息，以及各种基于IP的业务。

CMMB移动多媒体广播采用时分方式发送多媒体广播服务，其广播信道帧的持续时间为1秒，由40个25毫秒时隙组成。服务数据通过复用的方式承载在一个或者多个时隙上。广播信道帧由控制逻辑信道和业务逻辑信道组成；其中，控制逻辑信道占用时隙0传送系统控制信息，系统控制信息由多个控制信息表组成；业务逻辑信道占用时隙1到时隙39传送移动多媒体广播业务数据。

图1为各种业务数据在移动多媒体广播前端系统中被复用后传输的示意图。如图1所示，视频编码、音频编码、数据、电子业务指南、用户管理信息、控制信息等各种业务数据要经过复用和调制等信道处理操作后才能承载在时隙化的信道上进行发送。

在CMMB终端开发中，为了充分利用现有移动终端的操作系统资源、加快终端业务的开发，需要采用将IP数据包直接复用到时隙上的方法，这样可以最有效地利用CMMB物理层信道带宽资源。例如，对于实时的音视频业务数据，可以采用RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)/UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)/IP的方式承载；也就是说，在发送业务数据时，将业务分割并封装成RTP包，并将RTP包进一步封装成UDP包，然后将UDP包封装为IP包后发送。

根据现有的RTP、UDP和IP协议，一个承载了音视频业务数据的IP包，其包含RTP头、UDP头和IP头的组合头的开销在40字节左右，组合头开销较大，且其中很多信息是不变的。这就存在了对RTP头、UDP头和IP头分别进行压缩或对其中的任意组合进行压缩的必要性和可能性。

针对这一需求，国际标准组织IETF(Internet Engineering Task Force，国际互联网工程任务组)提出了一系列的IP头压缩协议，如RFC(RequestFor Comment，请求注解)2507，RFC 2508，RFC 2509等(下文中统称为RFC IP头压缩协议)。

上述RFC IP头压缩协议的基本思想是，在发送端(压缩器)和接收端(解压器)共同维护一个会话环境表，会话环境表中可包含多个会话环境。每一个会话环境由IP数据包流的IP源地址和目的地址，UDP源端口和目的端口，以及RTP的SSRC(Synchronization source，同步源)字段定义。每个会话环境由一个8位或16位的环境标识符(Context IDentifier，简称CID)标识，未压缩和压缩的IP包都必须携带环境标识符和一个4位的用来检测IP包通信中丢失的顺序号。解压器根据CID查找会话环境表，恢复(解压缩)被压缩的IP包头。

按照RFC 2508等RFC IP头压缩协议进行IP包压缩时，为了建立和维护上述会话环境表，以实现IP包的压缩，需要由发送端发送多种特殊类型的非IP包(可以统称为会话环境数据包)，例如：

FULL_HEADER包(完整头会话环境数据包)：用于传送未压缩IP头和任何用来在解压方为特定环境建立未压缩头状态的后续头和数据。FULL_HEADER包也携带了8或16位的会话环境标识符和4位的顺序号用来建立双方的同步。

COMPRESSED_UDP包(UDP压缩会话环境数据包)：用于传送压缩到6字节或更少字节(当禁用UDP校验和时通常为2字节)的IP和UDP头，后面是任何未压缩形式的后续头(可能为RTP头)和数据。当RTP头的常量字段有所不同时才使用该类型的数据包。RTP包头包括一个会变化的SSRC字段值，可以使用该类型的数据包重新定义会话环境。