專利名稱：用于分配信息到通信系統(tǒng)的信道的設(shè)備的制作方法
用于分配信息到通信系統(tǒng)的信道的設(shè)備
本申請是申請日為2005年5月13日、申請?zhí)枮?00580023293. 4、發(fā)明名稱為“用于分配信息到通信系統(tǒng)的信道的方法和設(shè)備”的專利申請的分案申請。
同時(shí)待審專利申請的參考
本專利申請涉及以下同時(shí)待審US專利申請
轉(zhuǎn)讓給其受讓人的同時(shí)提交的律師案卷編號(hào)為030166U1的“Delivery Of Information Over A Communication Channel”,其全部內(nèi)容在此明確結(jié)合作為參考；和
轉(zhuǎn)讓給其受讓人的同時(shí)提交的律師案卷編號(hào)為030166U3的“Header Compression Of Multimedia Data Transmitted Over A Wireless Communication System，，,其全部內(nèi)容在此明確結(jié)合作為參考；和
轉(zhuǎn)讓給其受讓人的同時(shí)提交的律師案卷編號(hào)為030166U4的“Synchronization Of Audio And Video Data In A Wireless Communication System”,其全部內(nèi)容在此明確結(jié)合作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及在通信系統(tǒng)上的信息的傳遞，更具體地，涉及信息單元的劃分以匹配恒定比特速率通信鏈路的物理層分組。
背景技術(shù)：
對(duì)于在不同通信網(wǎng)絡(luò)上的多媒體數(shù)據(jù)傳遞的需求正在增加。例如，消費(fèi)者需要在例如因特網(wǎng)、有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的不同通信信道上傳送流式視頻(streaming video)。多媒體數(shù)據(jù)可以為不同的格式和數(shù)據(jù)速率，并且不同通信網(wǎng)絡(luò)使用用于在其各自的通信信道上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟煌瑱C(jī)制。
一種已成為普遍的通信網(wǎng)絡(luò)類型是用于無線通信的移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)。無線通信系統(tǒng)具有包括例如蜂窩電話、尋呼、無線本地環(huán)路、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、因特網(wǎng)電話、和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的許多應(yīng)用。特別重要的應(yīng)用為用于移動(dòng)用戶的蜂窩電話系統(tǒng)。如此處所使用，術(shù)語“蜂窩”系統(tǒng)包括蜂窩和個(gè)人通信服務(wù)(PCS)頻率。已經(jīng)為包括頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)的蜂窩電話系統(tǒng)開發(fā)了多種空中接口。
已經(jīng)建立了不同的本國的和國際標(biāo)準(zhǔn)以支持包括例如高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS )、 全球移動(dòng)系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)的數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn) (Interim Standard) 95 (IS-95)和其衍生標(biāo)準(zhǔn) IS-95A、IS-95B、ANSI J-STD-008 (此處經(jīng)常合稱為IS-95)的各種空中接口，和新興的例如cdma 2000、通用移動(dòng)通信服務(wù)(UMTS)和寬帶CDMA (WCDMA)的高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)。這些標(biāo)準(zhǔn)由電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)、第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)和其它公知的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)來發(fā)布。
例如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)的用戶或客戶想接收無線通信鏈路上的例如視頻、多媒體和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的流媒體。例如，客戶想要能夠在其蜂窩電話或其它便攜式無線通信裝置上接收例如電信會(huì)議或電視廣播的流式視頻。其它客戶想要用其無線通信裝置接收的數(shù)據(jù)類型的實(shí)例包括多媒體多播/廣播和因特網(wǎng)接入。
存在不同類型的多媒體數(shù)據(jù)源和希望在其上傳輸流式數(shù)據(jù)的不同類型的通信信道。例如，多媒體數(shù)據(jù)源可產(chǎn)生恒定比特速率(CBR)或可變比特速率(VBR)的數(shù)據(jù)。另外， 通信信道可以以CBR或VBR傳輸數(shù)據(jù)。以下表I列出不同的數(shù)據(jù)源和通信信道的組合。
表I
源 ,Μ實(shí)例CBRCBRPSTN Jlltinu-法則，或A-法則VBRVBR備IP眺I-.的MPEG-4,例如某木 , 道(FCH) .I:的13Κ的語荇編碼機(jī)、EVRC和SMV的cdma 2000 IIT變速率 介編WILCBRVBRcdma 2000 FCH JlW AMR 流VBRCBR電路交換無線M絡(luò)I:的隊(duì)縮視頻(3G-324M)
通信信道一般將數(shù)據(jù)以塊傳輸，稱為物理層分組或物理層幀。由多媒體源生成的數(shù)據(jù)可為連續(xù)的字節(jié)流，例如使用mu-法則或A-法則的編碼的語音信號(hào)。更普遍地，多媒體源生成的數(shù)據(jù)為字節(jié)組，稱為數(shù)據(jù)分組。例如，MPEG-4視頻編碼器將視覺信息壓縮為此處稱為視頻幀的信息單元的序列。視覺信息一般由編碼器以通常25或30Hz的恒定視頻幀速率進(jìn)行編碼，并且必須由解碼器以相同速率給出。視頻幀周期為兩個(gè)視頻幀之間的時(shí)間，并且可被計(jì)算為視頻幀速率的倒數(shù)，例如，與25Hz的視頻幀速率相對(duì)應(yīng)的40ms視頻幀周期。 每一個(gè)視頻幀被編碼為可變數(shù)目的數(shù)據(jù)分組，并且所有數(shù)據(jù)分組可被傳輸?shù)浇獯a器。如果數(shù)據(jù)分組的一部分丟失，該分組變?yōu)榻獯a器不可使用。另一方面，解碼器可重建視頻幀，即使一些數(shù)據(jù)分組丟失，其代價(jià)為產(chǎn)生視頻序列時(shí)降低一些質(zhì)量。因此，每一個(gè)數(shù)據(jù)分組包括視頻幀的描述部分，并且分組的數(shù)目從一個(gè)視頻幀到另一個(gè)可變。
在當(dāng)源產(chǎn)生恒定比特速率的數(shù)據(jù)和通信信道以恒定速率傳輸數(shù)據(jù)的情況下，假設(shè)通信信道數(shù)據(jù)速率至少與源數(shù)據(jù)速率相等時(shí)，或如果兩個(gè)數(shù)據(jù)速率匹配時(shí)，通信系統(tǒng)資源被有效利用。換句話說，如果源的恒定數(shù)據(jù)速率與信道的恒定數(shù)據(jù)速率相同，則信道的資源可被完全利用，并且源數(shù)據(jù)可被傳輸而沒有延遲。同樣地，如果源產(chǎn)生可變速率的數(shù)據(jù)，并且信道以可變速率傳輸，則只要信道數(shù)據(jù)速率可支持源數(shù)據(jù)速率，兩個(gè)數(shù)據(jù)速率就可匹配， 并且，同樣，信道的資源可被完全利用，所有的源數(shù)據(jù)可被傳輸，沒有延遲。
如果源產(chǎn)生恒定數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)，并且信道為可變數(shù)據(jù)速率信道，則信道資源可能不能被有效利用。例如，在不匹配的情況下，統(tǒng)計(jì)多路增益(SMG)與匹配的CBR信道上的 CBR源的統(tǒng)計(jì)多路增益相比較小。統(tǒng)計(jì)多路增益可在相同信道可被使用或可被多個(gè)用戶之間多路復(fù)用時(shí)產(chǎn)生。例如，當(dāng)通信信道被用于傳輸語音時(shí)，說話者經(jīng)常不連續(xù)說話。即，將存在說話者發(fā)出的隨后接著沉默(聽)的“說話”。例如，如果“說話”的突發(fā)與不說話的時(shí)間比為1:1，則平均起來相同的通信信道可多路復(fù)用和支持兩個(gè)用戶。但在數(shù)據(jù)源具有恒定數(shù)據(jù)速率并且在可變速率信道上傳送的情況下，因?yàn)闆]有可由另一用戶使用通信信道的時(shí)間，所以沒有SMG。即，在CBR源的“沉默”期間沒有中斷。
在上表I中所注明的最后一種情況，為多媒體數(shù)據(jù)源為可變比特速率流的情況例如如視頻的多媒體數(shù)據(jù)流，并且其在具有恒定比特速率的通信信道上傳輸，例如具有恒定比特速率分配的無線信道。在此情況下，延遲一般在源和通信信道之間引入，產(chǎn)生數(shù)據(jù)的 “突發(fā)”，以使得通信信道可被有效利用。換句話說，可變速率數(shù)據(jù)流被存儲(chǔ)在緩沖器中，并且延遲足夠長以使緩沖器的輸出可以以恒定速率清空，以匹配固定數(shù)據(jù)速率的信道。緩沖器需要存儲(chǔ)或延遲足夠數(shù)據(jù)以使可維持恒定輸出而不“清空”緩沖器，以使CBR通信信道被完全利用并且不浪費(fèi)通信信道的資源。
編碼器根據(jù)視頻幀周期周期性生成視頻幀。視頻幀由多個(gè)數(shù)據(jù)分組組成，且視頻幀的數(shù)據(jù)總量可變。視頻解碼器必須以編碼器使用的相同的視頻幀給出視頻幀，以保證用于觀看者的可接受的結(jié)果。具有可變數(shù)據(jù)量的視頻幀的以恒定視頻幀速率并且在恒定速率通信信道上的傳輸可能導(dǎo)致低效率。例如，如果視頻幀中的總數(shù)據(jù)量過大以致不能以信道的比特速率在視頻幀周期中傳輸，則解碼器可能不能根據(jù)視頻幀速率按時(shí)接收整幀以將其解碼。在實(shí)踐中，通信量調(diào)整(traffic shaping)緩沖器被用于平滑這種較大的變化，以用于在恒定速率信道上的傳送。如果由解碼器保持恒定視頻幀速率，這在給出視頻的過程中引入延遲。
另一個(gè)問題在于，如果多視頻幀中的數(shù)據(jù)包含在單個(gè)物理層分組中，則丟失單個(gè)物理層分組導(dǎo)致多個(gè)視頻幀的質(zhì)量降低。即使在數(shù)據(jù)分組接近物理層分組大小的條件下， 一個(gè)物理層分組的丟失也能夠?qū)е露鄠€(gè)視頻幀的質(zhì)量降低。
由此，需要在本領(lǐng)域中使用可改進(jìn)無線通信信道上的可變數(shù)據(jù)速率多媒體數(shù)據(jù)的傳輸?shù)募夹g(shù)和設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容
此處公開的實(shí)施例解決上述改進(jìn)無線通信信道上的信息傳輸?shù)男枰?。這些技術(shù)包括確定無線通信系統(tǒng)上的在信息單元的間隔或周期中出現(xiàn)的傳輸數(shù)目。信息單元被分為部分、或片段(slice)，其中，片段的數(shù)目等于、或小于在信息單元間隔中的傳輸數(shù)目。另一個(gè)方面為確定傳輸信息的可用通信信道，并且確定可用信道的可能的物理層分組的大小。一個(gè)信息單元被劃分為部分、或片段，其中，選擇各部分的大小，以不超過可用通信信道的一個(gè)物理層分組大小。該技術(shù)可被用于多種類型的信息，例如多媒體數(shù)據(jù)、可變比特速率數(shù)據(jù)流、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。該技術(shù)還可被用于多種空中接口，例如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通信分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、或基于CDMA的標(biāo)準(zhǔn)，例如，TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS_98)、IS 2000、HRPD、cdma 2000、寬帶 CDMA (WCDMA)和其它。
以下說明包括用于在無線通信系統(tǒng)上的多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)的另一方面。這些技術(shù)包括確定用于傳輸多媒體數(shù)據(jù)的可用通信信道，和確定可用信道的可能的數(shù)據(jù)分組的大小。多媒體數(shù)據(jù)的一個(gè)幀被劃分為稱為“片段”的部分，其中，選擇片段的大小，以匹配可用的通信信道的一個(gè)數(shù)據(jù)分組的大小。對(duì)視頻，短語“多媒體幀”此處用于表示可在解碼后在顯示裝置上顯示/給出的視頻幀。視頻幀可被進(jìn)一步分為可獨(dú)立解碼的單元。在視頻用語中，這些被稱為“片段”。在音頻和語音的情況下，術(shù)語“多媒體幀”在此處被用于表示在語音或音頻被壓縮用于傳輸和在接收機(jī)解碼的時(shí)間窗中的信息。此處使用短語“信息單元間隔”，以表示上述多媒體幀的持續(xù)時(shí)間。例如，在視頻的情況下，信息單元間隔為每秒視頻10幀情況下的100毫秒。此外，作為一個(gè)實(shí)例，在語音的情況下，信息單元間隔一般在Cdma 2000,GSM和WCDMA中為20毫秒。從該說明書中，明顯的是，一般情況下音頻/語音幀不被進(jìn)一步分為可獨(dú)立解碼的單元，并且一般情況下視頻幀被進(jìn)一步分為可獨(dú)立解碼的片段。 當(dāng)短語“多媒體幀”、“信息單元間隔”等指視頻、音頻和語音的多媒體數(shù)據(jù)時(shí)，這從上下文是顯而易見的。
另一個(gè)方面包括確定在信息單元間隔期間出現(xiàn)的信道傳輸?shù)臄?shù)目，隨后將信息單元?jiǎng)澐譃榕c在信息單元間隔期間的傳輸?shù)臄?shù)目相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分或片段，并且將每一片段分配到相應(yīng)的傳輸。例如，如果通信系統(tǒng)為時(shí)隙通信系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)傳輸被分為以給定間隔或時(shí)隙傳輸?shù)奈锢韺臃纸M，則確定與信息單元間隔相對(duì)應(yīng)的時(shí)隙數(shù)目。信息單元隨后被劃分為等于在信息單元間隔期間出現(xiàn)的時(shí)隙的數(shù)目的多個(gè)片段。這些片段被隨后分配給在相應(yīng)時(shí)隙中傳輸?shù)奈锢韺臃纸M。另一個(gè)方面，信息單兀分塊或片段的大小匹配在時(shí)隙中傳輸?shù)奈锢韺臃纸M的大小。
另一個(gè)方面為分配到多個(gè)信息單元的時(shí)隙可在各個(gè)單元間共用。例如，出現(xiàn)在兩個(gè)連續(xù)信息單元間隔之間的時(shí)隙可在該兩個(gè)信息單元之間共用。也就是，如果一個(gè)信息單元包括比另一個(gè)多的數(shù)據(jù)，則一般將被分配給較小信息單元的時(shí)隙可被分配給較大的信息單元。以此方式，可保持信息單元的平均速率，而單個(gè)信息單元可使用用于傳輸信息的附加時(shí)隙，由此，增加峰值速率(或給定信息單元的最大尺寸)。該方法在通過允許I幀大于P幀改進(jìn)視覺質(zhì)量時(shí)是有利的。
該技術(shù)還可被用于多種空中接口。例如，該技術(shù)可被用于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、或例如TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98)、IS 2000、HRPD, cdma 2000、寬帶 CDMA (WCDMA)的基于 CDMA的標(biāo)準(zhǔn)等等。
該技術(shù)可被用于多種類型的信息。該技術(shù)可被用于的信息類型包括可變比特速率數(shù)據(jù)流、多媒體數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。
從例如本發(fā)明的各方面所示例的實(shí)施方式的以下說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的通信系統(tǒng)100的部分；
圖2是示出實(shí)例性分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用于在圖I中的系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)上傳送分組數(shù)據(jù)的多個(gè)空中接口選項(xiàng)的框圖3是示出使用GSM空中接口的圖I系統(tǒng)中的兩個(gè)無線幀302和304的框圖4是示出無線通信系統(tǒng)中的分組數(shù)據(jù)協(xié)議棧的示意圖5是示出使用典型語法識(shí)別流的不同部分的編碼的視頻幀的視頻流的框圖6示出用AVC/H. 264編碼的視頻序列的片段的大小的直方圖，最大片段被限制為189字節(jié)。
圖7是示出在使用RTP/UDP/IP協(xié)議的無線鏈路上傳輸例如視頻數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的不同等級(jí)封裝的示意圖8是示出將例如多媒體數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用數(shù)據(jù)分組分配到物理層數(shù)據(jù)分組的實(shí)例的不意圖9示出當(dāng)多個(gè)CBR信道被用于產(chǎn)生偽VBR信道時(shí)基于cdma2000的系統(tǒng)的時(shí)隙特性；
圖10是示出在使用DCCH和SCH的cdma 2000系統(tǒng)上的使用EBR的IOfps視頻流的傳輸?shù)氖疽鈭D11是比較使用可變比特速率信道和顯式比特速率信道(explicit bit rate channel)傳輸?shù)囊恍颖疽曨l序列的由峰值信號(hào)對(duì)噪聲比值(PSNR)測量的質(zhì)量的柱形統(tǒng)計(jì)圖12是示出典型視頻剪輯的DCCH和V-SCH的典型片段分布的直方圖的柱形統(tǒng)計(jì)圖13是比較在VBR信道和EBR-PDCH信道上傳輸?shù)亩鄠€(gè)視頻序列的由峰值信號(hào)對(duì)噪聲比值(PSNR)測量的質(zhì)量模擬的柱形統(tǒng)計(jì)圖14是示出為H)CH信道限制的多媒體編碼器的片段的大小的分布的柱形統(tǒng)計(jì)圖15是示出傳輸I幀使用比鄰近的P幀更多時(shí)隙的200毫秒周期的兩個(gè)IOfps 視頻巾貞的一個(gè)實(shí)例的不意圖16是示出在無線通信信道上傳輸信息數(shù)據(jù)的方法的流程圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性實(shí)施例構(gòu)建的無線通信裝置或移動(dòng)站(MS)的框圖。
具體實(shí)施方式
此處使用的用詞“實(shí)例性”表示“作為一個(gè)實(shí)例、例子或示例”。此處說明的作為 “實(shí)例性”的任何實(shí)施例不必須被構(gòu)建為比其它實(shí)施例優(yōu)選或有益。
用詞“流”此處用于表示會(huì)話、單播和廣播應(yīng)用中的專用和共用信道上的例如音頻、語音或視頻信息的實(shí)際上連續(xù)的多媒體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送。對(duì)于視頻，短語“多媒體幀”此處被用于表示可在解碼后在顯示裝置上顯示/表示的視頻幀。視頻幀可被進(jìn)一步分為可獨(dú)立解碼的單元。在視頻用語中，這些被稱為“片段”。在音頻和語音的情況下，術(shù)語“多媒體幀”此處被用于表示語音或音頻被壓縮用于傳輸和在接收機(jī)解碼的時(shí)間窗上的信息。短語 “信息單元間隔”此處被用于表示上述多媒體幀的時(shí)間長度。例如，在視頻的情況下，信息單元間隔為10幀每秒視頻情況下的100毫秒。并且，所為一個(gè)實(shí)例，在語音的情況下，信息單元間隔在Cdma 2000、GSM和WCDMA中一般為20毫秒。從此說明書中，應(yīng)該明確的是，一般情況，音頻/語音幀被進(jìn)一步分為獨(dú)立解碼單元，并且一般視頻幀被進(jìn)一部分為可獨(dú)立解碼的片段。應(yīng)該明確，在短語“多媒體幀”、“信息單元間隔”等指視頻、音頻、和語音的多媒體數(shù)據(jù)時(shí)形成上下文關(guān)系。
說明的技術(shù)用于改進(jìn)無線通信信道上的信息的傳輸。這些技術(shù)包括確定在信息單元間隔期間出現(xiàn)的無線通信系統(tǒng)上的多個(gè)傳輸。信息單元的數(shù)據(jù)被劃分為片段，其中，片段的數(shù)目等于或小于信息單元間隔期間的傳輸數(shù)目。另一個(gè)方面為確定傳輸信息的可用通信信道，并且確定可用信道的可能的物理層分組大小。信息單元被劃分為片段，其中，選擇片段的大小以使其不超過可用通信信道的物理層分組大小中的一個(gè)。本技術(shù)可被用于多種類型的信息，例如多媒體數(shù)據(jù)、可變比特速率數(shù)據(jù)流、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。本技術(shù)還可被用于多種空中接口，例如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM 環(huán)境(EDGE)、或例如 TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98)、IS2000、HRPD、cdma 2000、寬帶CDMA (WCDMA)的基于CDMA的標(biāo)準(zhǔn)等等。
在一個(gè)實(shí)施例中，本技術(shù)可被用于在無線通信系統(tǒng)上傳輸多媒體數(shù)據(jù)。這些技術(shù)包括確定用于傳輸多媒體數(shù)據(jù)的可用通信信道和確定可用信道的可能的數(shù)據(jù)分組大小。多媒體數(shù)據(jù)的幀被劃分為稱為“片段”的部分，其中，選擇片段的大小以不超過可用通信信道的數(shù)據(jù)分組大小中的一個(gè)。通過選擇片段的大小，以使其不超過可用通信信道的大小，片段的大小與信道的大小“匹配”。
上述技術(shù)包括確定出現(xiàn)在信息單元間隔或周期期間的信道傳輸?shù)臄?shù)目，隨后將信息單元?jiǎng)澐譃榕c在信息單元間隔期間的傳輸數(shù)目相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分或片段，并且將每一個(gè)片段分配到相應(yīng)的傳輸。例如，如果通信系統(tǒng)為時(shí)隙通信系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)傳輸被分為在給定間隔或時(shí)隙傳輸?shù)奈锢韺臃纸M，隨后確定與信息單元間隔或周期相對(duì)應(yīng)的時(shí)隙數(shù)目。信息單元隨后被劃分為數(shù)目等于在信息單元間隔期間出現(xiàn)的時(shí)隙數(shù)目的片段。片段被隨后分配給在相應(yīng)的時(shí)隙期間傳輸?shù)奈锢韺臃纸M。另一方面是信息單元分塊或片段的大小與在時(shí)隙期間傳輸?shù)奈锢韺臃纸M大小匹配。
被分配給多個(gè)信息單元的時(shí)隙可在各個(gè)單元間共享。例如，在兩個(gè)連續(xù)信息單元間隔期間出現(xiàn)的時(shí)隙可在這兩個(gè)信息單元之間共享。也就是，如果信息單元中的一個(gè)包括比另一個(gè)更多的數(shù)據(jù)，則通常被分配到較小信息單元的時(shí)隙可被分配到較大信息單元。以此方式，可保持信息單元的平均速率，而單個(gè)信息單元可使用用于信息傳輸?shù)母郊訒r(shí)隙，由此增加峰值速率(或給定信息單元的最大大小)。這樣的方法在通過允許I幀大于P幀來改善視覺質(zhì)量時(shí)是有利的。
通常，信息源具有可變熵，也就是，其產(chǎn)生包括不同數(shù)據(jù)量的信息單元。信息源可產(chǎn)生恒定或預(yù)定速率的信息單元。另一方面，信息單元可被稱為幀。
還提供用于將例如可變比特速率數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)從有線網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容服務(wù)器或源傳輸?shù)揭苿?dòng)裝置的協(xié)議和形式的實(shí)例。上述技術(shù)適用于任何類型的多媒體應(yīng)用，諸如，單播流、會(huì)話和廣播流應(yīng)用。例如，本技術(shù)可被用于傳輸多媒體數(shù)據(jù)，例如視頻數(shù)據(jù)(例如有線流到無線移動(dòng)站的內(nèi)容服務(wù)器)，和其它諸如廣播/多播服務(wù)的多媒體應(yīng)用，或諸如兩個(gè)移動(dòng)站之間的視頻電話的音頻或會(huì)話服務(wù)。
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)建的通信系統(tǒng)100。通信系統(tǒng)100包括基礎(chǔ)設(shè)施101、多個(gè)無線通信裝置(WCD) 104和105,和陸上線路通信裝置(landline communication) 122和 124。WCD還將被稱為移動(dòng)站(MS)或移動(dòng)裝置。通常，WCD可為移動(dòng)的或固定的。陸上通信裝置122和124可包括提供諸如流數(shù)據(jù)的多種類型的多媒體數(shù)據(jù)的例如服務(wù)節(jié)點(diǎn)或內(nèi)容服務(wù)器。另外，MS可傳輸例如多媒體數(shù)據(jù)的流數(shù)據(jù)。
基礎(chǔ)設(shè)施101還可包括諸如基站102、基站控制器106、移動(dòng)交換中心108、交換網(wǎng)絡(luò)120等的其它組件。在一個(gè)實(shí)施例中，基站102與基站控制器106集成，并且，在其它實(shí)施例中，基站102和基站控制器106為分離的組件。不同類型的交換網(wǎng)絡(luò)120可被用于在通信系統(tǒng)100中路由信號(hào)，例如，IP網(wǎng)絡(luò)、或公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)。
術(shù)語“前向鏈路”或“下行鏈路”指從基礎(chǔ)設(shè)施101到MS的信號(hào)路徑，并且術(shù)語“反向鏈路”或“上行鏈路”指從MS到基礎(chǔ)設(shè)施的信號(hào)路徑。如圖I中所示，MS 104和105在前向鏈路上接收信號(hào)132和136，并且在反向鏈路上傳輸信號(hào)134和138。通常情況下，從 MS 104和105傳輸?shù)男盘?hào)意在諸如另一遠(yuǎn)程單元或陸上通信裝置122和124的另一通信裝置上接收，并且被經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)或交換網(wǎng)絡(luò)120路由。例如，如果從初始WCD 104傳輸?shù)男盘?hào)134意在由目的地MS 105接收，則信號(hào)經(jīng)過基礎(chǔ)設(shè)施101路由，并且信號(hào)136在前向鏈路上傳輸?shù)侥康牡豈S 105。同樣，在基礎(chǔ)設(shè)施101中發(fā)出的信號(hào)可被廣播到MS 105。例如，內(nèi)容供應(yīng)器可發(fā)送諸如流多媒體數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)到MS 105。一般情況下，諸如MS或陸上通信裝置的通信裝置可為信號(hào)的發(fā)出裝置和信號(hào)目的地。
MS 104的實(shí)例包括蜂窩電話、允許無線通信的個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 和其它無線裝置。通信系統(tǒng)100可被設(shè)計(jì)成支持一個(gè)或多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)。例如，該標(biāo)準(zhǔn)可包括稱為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、TIA/ EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98), IS 2000、HRPD、cdma2000、寬帶 CDMA (WCDMA) 的標(biāo)準(zhǔn)等等。
圖2是示出用于傳遞無線網(wǎng)絡(luò)上的分組數(shù)據(jù)的實(shí)例性分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)空中接口選項(xiàng)的示意圖。所述技術(shù)可在諸如圖2中顯示的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)200中實(shí)現(xiàn)。如圖 2中的實(shí)例所示，分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可包括無線信道202、多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)或MS 204、發(fā)送節(jié)點(diǎn)或內(nèi)容服務(wù)器206、服務(wù)節(jié)點(diǎn)208和控制器210。發(fā)送節(jié)點(diǎn)206可經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)212被連接到服務(wù)節(jié)點(diǎn)208。
服務(wù)節(jié)點(diǎn)208可包括例如分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)或服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN) 和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)。服務(wù)節(jié)點(diǎn)208可從發(fā)送節(jié)點(diǎn)206接收分組數(shù)據(jù)，并且將信息分組供應(yīng)到控制器210。控制器210可包括例如基站控制器/分組控制功能(BSC/PCF)或無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器210經(jīng)由無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)與服務(wù)節(jié)點(diǎn) 208通信?？刂破?10與服務(wù)節(jié)點(diǎn)208通信，并且經(jīng)由無線信道202將信息的分組傳輸?shù)街T如MS的至少一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)204。
在一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)節(jié)點(diǎn)208或發(fā)送節(jié)點(diǎn)206，或兩者，還可包括用于編碼數(shù)據(jù)流的編碼器、或用于解碼數(shù)據(jù)流的解碼器、或兩者。例如編碼器可編碼視頻流，并且由此產(chǎn)生可變大小的數(shù)據(jù)幀，并且解碼器可接收可變大小的數(shù)據(jù)幀，并且對(duì)其解碼。因?yàn)閹瑸椴煌拇笮?，但視頻幀速率為恒定的，則產(chǎn)生數(shù)據(jù)的可變比特速率流。同樣，MS可包括用于編碼數(shù)據(jù)流的編碼器、或用于解碼接收的數(shù)據(jù)流的解碼器、或兩者。術(shù)語“編解碼器”被用于說明編碼器和解碼器的組合。
在圖2中所示的一個(gè)實(shí)例中，來自連接到網(wǎng)絡(luò)、或因特網(wǎng)212的發(fā)送節(jié)點(diǎn)206的例如多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可經(jīng)過服務(wù)節(jié)點(diǎn)或分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN) 206、和控制器或基站控制器/分組控制功能(BSC/PCF)208被發(fā)送到接收節(jié)點(diǎn)或MS 204。MS 204和BSC/PCF 210 之間的無線信道202接口為空中接口，并且一般情況下，可使用用于信令和載體、或有效載荷、數(shù)據(jù)的許多信道。
空中接口
空中接口 202可根據(jù)多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)中的任一進(jìn)行操作。例如，標(biāo)準(zhǔn)可包括基于 TDMA或FDMA的標(biāo)準(zhǔn)，諸如用于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù) GSM 環(huán)境(EDGE)，或基于 CDMA 的標(biāo)準(zhǔn)，諸如，TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98)、IS 2000、HRPD、cdma 2000、寬帶 CDMA (WCDMA)，等等。
在根據(jù)cdma 2000的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可在多信道上傳輸,例如,在一般用于傳輸語音的基本信道(FCH)、專用控制信道(DCCH)、輔助信道(SCH)和分組數(shù)據(jù)信道(PDCH)等等。
FCH提供用于以多個(gè)固定速率，例如，全速率、半速率、四分之一速率和1/8速率傳輸語音的通信信道。FCH提供這些速率，并且，當(dāng)用戶的語音活動(dòng)需要小于全速率以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)語音質(zhì)量時(shí)，該系統(tǒng)通過使用較低數(shù)據(jù)速率中的一個(gè)減小對(duì)系統(tǒng)中的其它用戶的干擾。 減小源速率以增加系統(tǒng)容量的好處在CDMA網(wǎng)絡(luò)中為已知的。
DCCH與FCH相似，但僅以兩個(gè)固定速率，無線配置3(RC 3)中的9. 6kbps和無線配置5 (RC 5)中的14. 4中的一個(gè)提供全速率業(yè)務(wù)。這被稱為Ix業(yè)務(wù)速率。SCH可被配置成以cdma 2000中的lx、2x、4x、8x和16x提供業(yè)務(wù)速率。當(dāng)沒有傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，DCCH和SCH可停止傳輸，其不傳輸任何數(shù)據(jù)，也被稱為dtx以確保減小對(duì)系統(tǒng)中的其它用戶的干擾，或保持在基站發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率預(yù)算。H)CH可被配置成傳輸n*45字節(jié)的數(shù)據(jù)分組，其中η={1， 2,4,8}。
FCH和DCCH信道提供數(shù)據(jù)通信的恒定延遲和低數(shù)據(jù)分組損失，例如，以激活會(huì)話服務(wù)。SCH和roCH信道提供多個(gè)固定的比特速率信道，其提供比FCH和DCCH更高的帶寬， 例如，300kbps到3Mbps。SCH和I3DCH還具有可變延遲，因?yàn)檫@些信道在許多用戶間共用。 在SCH的情況下，多個(gè)用戶在時(shí)間被多路復(fù)用，其根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載引入不同量的延遲。在H)CH 的情況下，帶寬和延遲取決于例如無線情況、協(xié)商的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和其它調(diào)度考慮。相似信道在基于 TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98)、IS 2000、HRPD、UMTS 和寬帶 CDMA (WCDMA)的系統(tǒng)中可用。
注意到FCH提供多個(gè)固定的比特?cái)?shù)據(jù)速率(全速、半速、四分之一和1/8)以保存語音用戶需要的功率。一般情況下，語音編碼器或語音編碼機(jī)(vocoder)將在要被傳輸?shù)男盘?hào)的時(shí)間-頻率結(jié)構(gòu)允許較高壓縮而不過度損害質(zhì)量時(shí)使用較低的數(shù)據(jù)速率。該技術(shù)通常稱為源控制可變比特速率語音編碼。因此，在基于TIA/EIA-95-B (IS-95)、TIA/EIA-98-C (IS-98)、IS 2000、HRPD、cdma 2000或?qū)拵DMA (WCDMA)的系統(tǒng)中，具有對(duì)于傳輸數(shù)據(jù)可用的多個(gè)固定比特速率信道。
在基于CDMA的系統(tǒng)中，諸如cdma 2000中，通信信道被分為連續(xù)的“時(shí)隙”流。例如，通信信道可被分為20ms的分段或時(shí)隙。這也被稱為“傳輸時(shí)間間隔”(TTI)。在這些時(shí)隙間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被組合成分組，其中，數(shù)據(jù)分組的大小取決于信道的可用數(shù)據(jù)速率或帶寬。因此，在任何單個(gè)時(shí)隙期間，可能的是，具有在它們各自的通信信道上傳輸?shù)膯蝹€(gè)數(shù)據(jù)分組。例如，在單個(gè)時(shí)隙期間，數(shù)據(jù)分組可在DCCH信道上傳輸，并且不同的數(shù)據(jù)分組可同時(shí)在SCH信道上傳輸。
同樣，在基于GSM、或GPRS、或EDGE的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可在BSC 208和MS 204之間使用幀內(nèi)多個(gè)時(shí)隙傳輸。圖3為示出GSM空中接口中的兩個(gè)無線幀302和304的框圖。如圖 3中所示，GSM空中接口無線幀302和304的每一個(gè)被分為八個(gè)時(shí)隙。單個(gè)時(shí)隙被分配給系統(tǒng)中的特定用戶。另外，GSM傳輸和接收使用兩個(gè)不同的頻率，并且前向鏈路和反向鏈路偏移三個(gè)時(shí)隙。例如，在圖3中，下行鏈路無線幀302在時(shí)間t0開始，并且將以一個(gè)頻率傳輸， 并且上行鏈路無線幀304在稍后開始，并且將以不同頻率進(jìn)行傳輸。下行鏈路無線幀302 從上行鏈路無線幀偏移三個(gè)時(shí)隙TS0-TS2。下行鏈路和上行鏈路無線幀之間具有的偏移允許無線通信裝置或終端可操作而不必須在相同時(shí)間傳輸和接收。
GSM無線通信裝置或終端中的發(fā)展使GSM終端可接收相同無線幀中的多個(gè)時(shí)隙。 這些被稱為“多時(shí)隙等級(jí)(multislot class)”，并且可在3GPP TS 45. 002中的附錄B中找到，整體結(jié)合在此文中。因此，在基于GSM或GPRS或EDGE的系統(tǒng)中，具有傳輸數(shù)據(jù)可用的多個(gè)固定時(shí)隙。
分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型
圖4為示出無線通信系統(tǒng)中的用于分組數(shù)據(jù)的協(xié)議棧的示意圖。來自主機(jī)404中的編碼器/解碼器(編解碼器)402的應(yīng)用數(shù)據(jù)根據(jù)傳統(tǒng)的OSI分層規(guī)范被封裝在RTP/UDP/ IP/PPP層406中用于IP傳輸。數(shù)據(jù)經(jīng)過I3DSN 206和無線網(wǎng)絡(luò)(RN)208的OSI分層，諸如基站控制器/分組控制功能傳送到MS 204，其中，編解碼器410解壓縮數(shù)據(jù)。
多媒體編碼器，例如，視頻編碼器可生成可變大小的多媒體幀。例如，在一些視頻壓縮技術(shù)中，諸如MPEG-4，每一個(gè)新的視頻幀包括用于顯示視頻序列的下一幀的信息。在根據(jù)該類技術(shù)的系統(tǒng)中，視頻幀一般可為兩個(gè)類型1或P幀。I幀為自包含的，類似于JPEG 文件，其中，每一個(gè)I巾貞包含所有需要顯不一個(gè)完整巾貞的信息。相反，P巾貞一般包含相對(duì)于之前巾貞的信息，例如相對(duì)于之前巾貞的差別信息，例如運(yùn)動(dòng)矢量。因此，因?yàn)镻巾貞依賴于之前的幀，P幀不是自包含的，不能自解碼。一般I幀大于P幀，例如，8到10倍大，取決于內(nèi)容和編碼器設(shè)置。
以下為視頻幀的一些典型語法元素。在不同編解碼器，例如H. 263,H. 263+、MPEG_4 和AVC/H. 264之間具有細(xì)微差別，但這樣的差別不與所述技術(shù)實(shí)質(zhì)相關(guān)。圖5為示出使用典型語法識(shí)別流的不同部分的視頻幀502的編碼的視頻流的示意圖。
. start_code (SC) 504 :每一視頻巾貞由唯一的圖案開始，以使視頻巾貞的開始可在比特流中識(shí)別。術(shù)語start code通常被用于表示“視頻幀開始碼”，因?yàn)橛性S多類型的開始碼。
. Frame_Header (FH) 506 :指定剩余有效載荷的描述的比特序列。
其中，頭部包含定時(shí)信息(對(duì)于MPEG-4,這些字段稱為modulo_time_base和vop_ time_increment)。
. Video_packet/Slice 508 :形成視頻巾貞的獨(dú)立可解碼區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)宏塊集。
. Resync_marker (RM) 510 :使兼容解碼器(compliant decoder)定位 video_ packet的開始的唯一比特序列。
. Slice_header(S)512 :在給定片段或視頻分組中說明剩余有效載荷的解釋的比特序列。其中，片段頭包含視頻幀中的第一宏塊的地址。例如，在排列為16x16像素的11x9 個(gè)宏塊的176x144像素的QCIF大小的幀中，宏塊“11”將在第二(2nd)行和第一(Ist)列。
視頻分組或片段508可為可變長度或大小，并且一般使用可變長碼(VLC)編碼。在傳輸后，接收的片段被解碼。如果解碼錯(cuò)誤出現(xiàn)在片段508中的任何宏塊中，例如，由于信道錯(cuò)誤，所有片段508中的剩余宏塊可能不能被正確解碼。正確解碼可在定位比特流中的 resync_marker 510或start_code 512后重新啟動(dòng)。解決該問題的技術(shù)被包括在允許使用可逆VLC (RVLC)的MPEG-4中，其中，在找到resync_marker或start_code后，一些宏塊可通過逆序解碼宏塊從流中的之前片段508中解碼。RVLC添加編碼開銷和復(fù)雜度，并且一般不在例如視頻的許多應(yīng)用中使用，并且仍然評(píng)估出現(xiàn)塊錯(cuò)誤的任何質(zhì)量改進(jìn)。
為了克服這些問題中的一些，在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)視頻片段可被獨(dú)立解碼，并且視頻片段大小被選擇和編碼，以使其匹配物理層數(shù)據(jù)分組的大小。也就是，約束視頻片段大小，以使編碼片段包含與可用通信信道的物理層數(shù)據(jù)分組相同的或更少數(shù)目的數(shù)據(jù)比特。如以下進(jìn)一步所述，包含編碼器以使片段的大小匹配物理層數(shù)據(jù)分組大小是有利的。圖 6示出由AVC/H. 264編碼的視頻序列的片段大小的直方圖，其中，最大尺寸被約束或限制為 189字節(jié)。注意到，一般情況下，編碼器不被約束為具有預(yù)定最大片段的大小。
VBR件能考虎
可變比特速率(VBR)多媒體數(shù)據(jù)，例如視頻，通常包括共同特性。例如，視頻數(shù)據(jù)一般由諸如照相機(jī)的傳感器以恒定幀速率獲取。多媒體發(fā)射器一般需要具有上限的有限處理時(shí)間以編碼視頻流。多媒體接收器一般需要具有上限的有限處理時(shí)間以解碼視頻流。
一般需要以其產(chǎn)生的相同幀速率重建多媒體幀。例如，在視頻的情況下，需要顯示以傳感器或照相機(jī)獲取視頻的相同速率重建的視頻幀。使重建和獲取速率相同使得其容易與其它多媒體元素同步，例如，簡化了將視頻流與伴隨音頻或語音流的同步。
在視頻情況下，從人類感知的角度看，通常需要保持一致的質(zhì)量等級(jí)。通常對(duì)人們來說處理具有質(zhì)量波動(dòng)的連續(xù)多媒體流比處理一致質(zhì)量的多媒體流更為麻煩。例如，通常處理包括諸如凍結(jié)巾貞(freeze frame)和“塊效應(yīng)(blockiness)”的質(zhì)量失真(artifact)的視頻流是煩人的。
圖7為示出在使用RTP/UDP/IP協(xié)議的無線鏈路上傳輸諸如視頻數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)時(shí)，出現(xiàn)的不同封裝等級(jí)的示意圖。如圖7中所示，視頻編解碼器生成包括說明視頻幀的信息的有效載荷702。有效載荷702可由一些視頻分組(未繪出)組成。有效載荷702由 SliceJfeader (SH) 704預(yù)先考慮。因此，應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705包括有效載荷702和相關(guān) SliceJfeader 704。在有效載荷經(jīng)過諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可添加附加的頭信息。例如，可添加實(shí)時(shí)協(xié)議(RTP)頭706、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)頭708、和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)頭710。這些頭提供用于將有效載荷從其源路由到其目的地的信息。
在進(jìn)入無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)頭712被添加以提供用于將分組串行化為連續(xù)的比特流的幀信息。無線鏈路協(xié)議，例如，cdma2000中的RLP或WCDMA中的RLC，隨后將比特流打包為RLP分組714。其中，無線鏈路協(xié)議允許在空中接口上發(fā)送的分組的重傳和重新排序。最后，空中接口 MAC層采用一個(gè)或多個(gè)RLP分組714，將它們打包為MUX層分組 716，并且添加多路復(fù)用頭(MUX)718。物理層分組信道編碼器隨后添加校驗(yàn)和(CRC)720以檢測解碼錯(cuò)誤，并且尾碼部722形成物理層分組725。
圖7中示出的連續(xù)的未調(diào)整的封裝具有一些傳輸多媒體數(shù)據(jù)的結(jié)果。一個(gè)該結(jié)果為可能在應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705和物理層分組725之間存在不匹配。作為該不匹配的結(jié)果， 每一次包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用層分組705的部分的物理層分組725丟失時(shí)，相應(yīng)的整個(gè)應(yīng)用層705丟失。因?yàn)閱蝹€(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705的部分可包括在多于一個(gè)物理層數(shù)據(jù)分組725 中，丟失一個(gè)物理層分組725可導(dǎo)致丟失整個(gè)應(yīng)用層分組705的丟失，因?yàn)檎麄€(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705需要被正確解碼。另一個(gè)結(jié)果為如果多于一個(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705的部分被包括在物理層數(shù)據(jù)分組725中，則單個(gè)物理層數(shù)據(jù)分組725的丟失可導(dǎo)致丟失多于一個(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組705。
圖8為示出將諸如多媒體數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用數(shù)據(jù)分組705常規(guī)分配到物理層數(shù)據(jù)分組725中的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖8中所示為兩個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分組802和804。應(yīng)用數(shù)據(jù)分組可為多媒體數(shù)據(jù)分組，例如，每一個(gè)數(shù)據(jù)分組802和804可表示視頻幀。圖8中顯示的未調(diào)整的封裝可產(chǎn)生來自單個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分組或來自多于一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分組的具有數(shù)據(jù)的物理層分組。如圖8中所示，第一物理層數(shù)據(jù)分組806可包括來自單個(gè)應(yīng)用層分組802的數(shù)據(jù)，而第二物理層數(shù)據(jù)分組808可包括來自多于一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分組802和804的數(shù)據(jù)。在該實(shí)例中，如果第一物理層數(shù)據(jù)分組806丟失，或在傳輸中損壞，則單個(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組802 丟失。另一方面，如果第二物理層分組808丟失，則兩個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)分組802和804也丟失。
明確的比特諫率控制
使用被稱為顯式比特速率控制(EBR)的技術(shù)，而不是CBR或VBR可改進(jìn)CBR信道上的信息單元的傳輸。劃分諸如視頻流的EBR信息單元，以使信息單元的應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組匹配數(shù)據(jù)將在其上傳送的通信信道的物理層數(shù)據(jù)分組。例如，在EBR中，可約束或配置編碼器，以使編碼器輸出的每一個(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組為需要的大小，并且為獨(dú)立可解碼。
EBR技術(shù)的實(shí)例被說明為在基于CDMA的通信系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，例如基于cdma 2000的通信系統(tǒng)。基于cdma 2000的通信系統(tǒng)包括多個(gè)信道以傳輸數(shù)據(jù)，三個(gè)實(shí)例為專用控制信道(DCCH)、輔助信道(SCH)和分組數(shù)據(jù)信道(H)CH)。DCCH為對(duì)于單個(gè)用戶專用的開/關(guān)、低速信道。SCH為可在多個(gè)用戶間共享的可變的高速率的調(diào)度信道。注意到SCH被稱為“可變”速率，但不為真實(shí)“可變速率”信道，而是，其具有可選擇的多個(gè)固定的速率。I3DCH為在多個(gè)用戶間共享的可變的、高速率信道。以下為使用DCCH和SCH的EBR的一個(gè)實(shí)例，和使用I3DCH的EBR的另一個(gè)實(shí)例。
使用DCCH 和 V-SCH 的 EBR
在EBR的一個(gè)實(shí)施例中，DCCH和SCH信道被利用以傳輸多媒體數(shù)據(jù)。圖9示出基于cdma 2000的時(shí)隙通信系統(tǒng)的一些特性。在基于cdma 2000的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在時(shí)隙902 中傳輸，例如，在20ms時(shí)隙。優(yōu)越性可在傳輸多媒體數(shù)據(jù)時(shí)利用通信信道的時(shí)隙特性得到。 例如,如果諸如視頻數(shù)據(jù)流的多媒體數(shù)據(jù)流以10幀每秒(fps)速率傳輸，則數(shù)據(jù)的整幀需要在IOOms內(nèi)傳輸。因此，五個(gè)20ms時(shí)隙904、906、908、910和912可被用于傳輸視頻數(shù)據(jù)的單個(gè)幀。注意到，在基于cdma2000的系統(tǒng)中，存在對(duì)于用于在每一個(gè)時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)可用的多個(gè)信道。在圖9中所顯示的一個(gè)實(shí)例中，在每一個(gè)單個(gè)時(shí)隙中，存在兩個(gè)有不同物理層分組大小的可被用于傳輸數(shù)據(jù)的可能的信道，DCCH和SCH。此外，可使用DCCH和SCH信道的組合傳輸數(shù)據(jù)，或沒有數(shù)據(jù)被傳輸，稱為“dtx. ”。因此，存在可被用于在每一個(gè)時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)的四個(gè)可能的物理層分組大小，產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)速率。
在一個(gè)實(shí)施例中，多媒體幀被分為包括至少一個(gè)宏塊的“片段”。例如，視頻幀可被劃分為16像素乘16像素的宏塊。宏塊可隨后被組為片段?？杉s束片段的大小使它們與可用通信信道的物理層分組大小匹配。也就是，劃分應(yīng)用層幀以使得沒有片段將占用多于可用通信信道的一個(gè)物理層分組大小。
例如，如上所述，在基于MPEG-4壓縮技術(shù)的系統(tǒng)中，視頻幀一般可為兩個(gè)類型1 或P幀。一般，每一個(gè)數(shù)據(jù)幀可被劃分為片段，使每一片段可被獨(dú)立解碼。也就是，每一片段可被解碼而無需其它信息。每一個(gè)編碼片段也被配置為使編碼的片段的大小與通信信道物理層數(shù)據(jù)分組的可用大小匹配。同樣，如果附加的頭信息需要在被編碼時(shí)被加入多媒體數(shù)據(jù)，則在選擇片段大小時(shí)考慮頭的大小。例如，如果編碼器在編碼視頻信息，隨后，如圖5 和7中所示，每一片段可包括作為應(yīng)用層數(shù)據(jù)分組的一部分的片段頭。因此，包括任何頭的片段的大小被配置使得每一個(gè)編碼的視頻片段的大小與物理層分組的可用大小匹配。換言之，使幀片段大小與物理層分組大小匹配。
因?yàn)閹拿恳黄螢榭瑟?dú)立解碼的，隨后，幀的片段的丟失將不會(huì)防止解碼幀的其它片段。例如，如果視頻幀被分為五個(gè)片段，以使每一片段可獨(dú)立解碼并且與物理層數(shù)據(jù)分組匹配，則一個(gè)物理層數(shù)據(jù)分組的損壞或丟失將導(dǎo)致僅相應(yīng)片段丟失，并且成功傳輸?shù)钠慰杀怀晒獯a。因此，盡管整個(gè)視頻幀不可被解碼，也可解碼其一部分。在此實(shí)例中， 五個(gè)視頻片段中的四個(gè)將被成功解碼，并且因此，允許視頻幀被呈現(xiàn)、顯示，盡管質(zhì)量損失。
例如,在基于cdma 2000的系統(tǒng)中，如果IOfps視頻數(shù)據(jù)流被從發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送至 MS，則每一個(gè)視頻幀可被劃分為5個(gè)片段。幀可被劃分的片段的數(shù)目與相對(duì)于幀速率的時(shí)隙的數(shù)目相對(duì)應(yīng)。換言之，對(duì)于IOfps速率，幀周期為100毫秒。每幀周期期間傳輸五個(gè)時(shí)隙，具有20毫秒的時(shí)隙周期。通過匹配幀被劃分的片段的數(shù)目，和約束每一片段大小，使得片段的大小與可用通信信道的可用物理層分組大小中的一個(gè)匹配，流數(shù)據(jù)可以在組合中作為VBR通信信道的一組CBR信道上有效傳輸。
說明使用DCCH和SCH信道的基于cdma 2000的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。如上所述，DCCH 信道可被配置以支持多個(gè)固定的數(shù)據(jù)速率。例如，DCCH可分別取決于選擇的速率集(RS)、 RSl和RS2支持9. 60kbps或14. 4kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。SCH信道也可被配置以取決于SCH 無線配置(RC)支持多個(gè)固定的數(shù)據(jù)速率。SCH支持在RC 3中配置時(shí)的9. 6kps的倍數(shù)和在配置為RC 5時(shí)的14. 4kps的倍數(shù)。SCH數(shù)據(jù)速率為
SCHdata eate= (n*RC 數(shù)據(jù)速率)Eq. I
其中n=l, 2，4，8或16,取決于信道配置。
以下的表2示出了基于cdma 2000的通信系統(tǒng)中的DCCH和SCH信道的可能的物理層數(shù)據(jù)分組大小。第一列表示一個(gè)實(shí)例或可能的配置。第二和第三列分別為DCCH速率集和SCH無線配置。第四列有三項(xiàng)。第一為DCCH信道的20ms時(shí)隙的物理層數(shù)據(jù)分組大小。 第二項(xiàng)為SCH信道的20ms時(shí)隙的物理層數(shù)據(jù)分組大小。第三項(xiàng)為用于DCCH和SCH信道的組合的20ms時(shí)隙的物理層數(shù)據(jù)分組大小。
表2用于DCCH和SCH組合的可能的物理層分組大小
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，包括 被配置成接受多個(gè)通信信道的接收器，通信信道被配置來運(yùn)載劃分的數(shù)據(jù)片段，每個(gè)劃分的數(shù)據(jù)片段的大小不超過至少一個(gè)物理層數(shù)據(jù)分組大小；和 被配置成接受接收的多個(gè)通信信道并且解碼所述信道的解碼器，其中，累積所述解碼的信道以產(chǎn)生多媒體數(shù)據(jù)流。
2.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，由所述編碼器估計(jì)從所述通信信道接收的數(shù)據(jù)分組的大小。
3.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，從所述通信信道接收的數(shù)據(jù)分組的大小在附加信令中指示。
4.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多媒體數(shù)據(jù)流是可變比特速率數(shù)據(jù)流。
5.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多媒體流是視頻流。
6.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多媒體流是電信會(huì)議流。
7.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多個(gè)通信信道是CDMA信道。
8.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多個(gè)通信信道是GSM信道。
9.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多個(gè)通信信道是GPRS信道。
10.如權(quán)利要求I所述的無線通信裝置，其中，所述多個(gè)通信信道是EDGE信道。
11.一種被配置成實(shí)現(xiàn)解碼廣播內(nèi)容的裝置，包括 接受多個(gè)恒定比特速率通信信道的裝置；和 解碼接收的多個(gè)通信信道并且累積它們以產(chǎn)生可變比特速率多媒體數(shù)據(jù)流的裝置。
全文摘要
本發(fā)明說明了用于改進(jìn)在無線通信信道上的信息的傳輸?shù)脑O(shè)備。這些技術(shù)包括確定用于傳輸信息的可用的通信信道和確定可用信道的可能的物理層分組大小。信息單元被劃分為部分，其中，選擇部分的大小以匹配可用通信信道的物理層分組大小中的一個(gè)。另一方面為將信息劃分為與在信息單元間隔期間出現(xiàn)的傳輸數(shù)目相對(duì)應(yīng)的片段的數(shù)目，并且將每一個(gè)分塊分配到相應(yīng)傳輸。該技術(shù)被用于多種類型的信息，諸如多媒體數(shù)據(jù)、可變比特速率數(shù)據(jù)流、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。該技術(shù)還可被用于多種空中接口，諸如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)的數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)或基于諸如TIA/EIA-95-B(IS-95)、TIA/EIA-98-C(IS-98)、IS 2000、HRPD、cdma 2000、寬帶CDMA(WCDMA)的CDMA的標(biāo)準(zhǔn)等等。
文檔編號(hào)H04B7/00GK102984133SQ201210450979
公開日2013年3月20日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者H.迦魯?shù)氯? P.薩杰東, S.南達(dá) 申請人:高通股份有限公司