[发明专利]一种基于媒体内容的自适应FEC方法及系统

说明书

本发明提供一种基于媒体内容的自适应FEC方法及系统，包括：S1：将媒体数据流进行分级，并赋予数据不同重要程度；S2：根据媒体数据流中数据包的不同重要程度，对媒体数据流的数据包划分FEC保护的不同优先级；S3：按照所述优先级对媒体数据流的数据包进行排序，再对排序后的媒体数据流进行不等差错的FEC保护，本发明编码更加灵活，降低了复杂度，同时，通过指示字段指示数据包不同优先级，在不分流的情况下将源数据流中的数据进行重新排序，对重新排序的数据流进行不等差错的FEC保护，解决了采用不等差错保护的FEC编码时，接收端无法正确恢复源数据流的问题。

本申请是申请日为2016年8月23日，申请号为CN201610712260.0的发明专利申请“一种基于媒体内容的自适应FEC机制及系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及多媒体传输技术领域，更具体地，涉及一种基于媒体内容的自适应FEC(前向纠错)机制及系统。

背景技术

在异构网络媒体服务系统中，内容通过因特网协议或广播协议分发到终端，因特网中使用IP/TCP或UDP报文来传输媒体数据，广播通过MPEG2-TS来传输内容。UDP报文在经过多个网络设备后可能会出现丟失，广播TS流可能因为传输环境的影响，产生误码，从而造成终端侧的画面破损或者声音停顿。

FEC(Forward Error Correction，前向纠错)技术是一种广泛应用于通信系统中的编码技术。通过服务器侧对媒体数据进行纠错编码，加入冗余信息一并发送，终端侧进行反向FEC解码，对丟失的报文进行恢复。以典型的分组码为例，其基本原理是：在发送端，通过将kbit信息作为一个分组进行编码，加入(n-k)bit的冗余校验信息，组成长度为n bit的码字。码字经过信道到达接收端之后，如果错误在可纠错范围之内，通过译码即可检查并纠正错误bit，从而抵抗信道带来的干扰，有效降低系统的误码率，提高通信系统的可靠性。

但是FEC处理，是以冗余开销代价来降低系统的误码率,过度FEC编码对系统实时性和网络状态也会造成压力。

传统的FEC结构对于所有信息统一进行编码，对于用户信息没有区分度。对于混合内容或者混合网络下分发不适合，因此他们提出了两层结构。两层结构，如附图1所示。第一层将source packet block分为较多的小块分别做FEC保护，第二层是一个整块做FEC保护。第一层划分较细致可以提供较小的时延，第二层保证了恢复性能和较小的冗余。

对于混合内容传输，其内容可能分为timed和non-timed，因此可以采用这种两层结构。时序内容用方式1，保证了时延，非时序内容同时借助方式1和方式2，保证了准确性。对于用户处于不同性能信道，信道性能好的用户只需要FEC1保证时延和功耗，对于信道性能差的用户同时做FEC1和FEC2保证了准确性。

不等差错保护(Unequal Error Protection，UEP)是联合信源信道编码的一种。其核心思想是，依据码流的各部分数据的重要性不同，对各部分数据采用不同的信道保护机制，即对重要码流进行重点保护。尽管UEP降低了非重要码流的抗噪声性能，但有利于系统抗误码总体性能的提升。

作为一种前向纠错编码技术，数字喷泉码(Digital Fountain Code)在传输过程中，不需要反馈及自动重发机制，避免了信号往返的延时以及广播应用中的反馈爆炸问题。数字喷泉的基本思想是：发端将原始数据分割成k个数据符号，对这些数据符号进行编码，输出一个任意长度的编码符号码流，接收端只需正确地接收n(n稍大于k)个编码符号就可以很大的概率恢复出所有的k个数据符号。

数字喷泉码本身就具有UEP性能，可以实现对不同重要性的数据的保护。相比与传统的固定码率的信道编码方法，数字喷泉码具有以下明显的优势：

1、理想的可扩展性。由于单向广播没有反馈，发送方不受用户数量增长的任何影响。使得发送方能够为任意数量的用户提供服务。