專利名稱：信道數(shù)據(jù)編碼、解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種信道數(shù)據(jù)編碼、解碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
包交換網(wǎng)絡用于傳輸流媒體內(nèi)容，一個媒體服務器通過包交換網(wǎng)絡將音視頻數(shù)據(jù)傳輸給多個接收端(如計算機終端或機頂盒等)。在傳輸過程中，包交換網(wǎng)絡通常采用一種盡力而為(best-effort)的方式傳送數(shù)據(jù)包，這樣就有可能發(fā)生延時和數(shù)據(jù)包丟失等問題。為了提供有保證的流媒體服務，當接收端發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟失時，采用一種常用的方法—— 應用層前向纟^!錯(Application Layer Forward Error Correction,簡稱AL-FEC)。AL-FEC的基本工作原理是在發(fā)送數(shù)據(jù)包時，額外發(fā)送部分攜帶了原始數(shù)據(jù)信息的冗余數(shù)據(jù)；接收端可根據(jù)冗余數(shù)據(jù)以及接收到的原始數(shù)據(jù)信息，恢復出傳輸過程中丟失的原始數(shù)據(jù)信息，以提供較為可靠的服務質(zhì)量(Qualityof krvice，簡稱QoS)保證。 AL-FEC特別適用于基于IP的多播網(wǎng)絡中的實時媒體業(yè)務。即使不同的接收端有不同的丟包率，只要不超過AL-FEC算法的解碼能力，接收端就可以通過AL-FEC算法，利用接收到的數(shù)據(jù)包恢復出原始的數(shù)據(jù)包。目前，AL-FEC采用的是線性分組碼。對于線性分組碼而言，一個源塊(Source Block)由多個源符號組成，現(xiàn)有技術(shù)將源塊送入FEC編碼器進行編碼，得到包括該源塊和校驗符號(Parity Symbol)的編碼塊，其中每個源塊對應特定的校驗符號，而這些特定的校驗符號也只和這個源塊相關(guān)聯(lián)。因此，當傳輸過程中某個源塊丟失的源符號數(shù)超過了對應校驗符號的修復能力，比如丟失的源符號數(shù)超過了對應校驗符號的個數(shù)時，這個源塊丟失的源符號就無法恢復。對于網(wǎng)絡上存在的突發(fā)的連續(xù)丟包的問題，F(xiàn)EC方案需要增加冗余數(shù)據(jù)的比率，有可能達到平均丟包率的幾倍以上。在沒有連續(xù)丟包的問題時，大部分的冗余數(shù)據(jù)是不需要的，這樣造成了帶寬的極大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種信道數(shù)據(jù)編碼、解碼方法及裝置，提高抗突發(fā)能力，減少冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。本發(fā)明實施例提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法，包括輸入由源符號組成的源塊；生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述偶圖對所述源塊進行編碼。本發(fā)明實施例提供的信道數(shù)據(jù)解碼方法，包括獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；
根據(jù)所述偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。本發(fā)明實施例提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置，包括輸入模塊，用于輸入由源符號組成的源塊；生成模塊，用于生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；編碼模塊，用于根據(jù)所述偶圖對所述源塊進行編碼。本發(fā)明實施例提供的信道數(shù)據(jù)解碼裝置，包括偶圖獲取模塊，用于獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；解碼模塊，用于根據(jù)所述偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。本發(fā)明實施例中，編碼或解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個或后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個源塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例一提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例二提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖；圖3A為本發(fā)明實施例二步驟202的示意圖；圖;3B為本發(fā)明實施例二步驟203的示意圖；圖3C為本發(fā)明實施例二步驟204的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例三提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例四提供的信道數(shù)據(jù)解碼方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實施例五提供的信道數(shù)據(jù)解碼方法的流程圖7為本發(fā)明實施例六提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例七提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實施例八提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例九信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例十信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實施例十一信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明實施例一提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖。如圖1所示，本實施例包括步驟101、輸入由源符號組成的源塊；步驟102、生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；該偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；步驟103、根據(jù)偶圖對源塊進行編碼。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個或后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個源塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。圖2為本發(fā)明實施例二提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖。如圖2所示，本實施例包括步驟201、輸入由源符號組成的源塊。一個源塊通常由多個源符號組成。源符號是源數(shù)據(jù)包映射生成的數(shù)據(jù)段。一個源符號可以對應一個源數(shù)據(jù)包，也可以對應一個源數(shù)據(jù)包的部分數(shù)據(jù)，甚至是一個比特。每個源符號的大小相等。本實施例中，一個源塊作為FEC編碼器的一次輸入。步驟202、選取多個有序的初始偶圖片段。偶圖包含源節(jié)點和校驗節(jié)點，偶圖記錄了源節(jié)點和校驗節(jié)點的映射關(guān)系。其中源節(jié)點是源符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點，校驗節(jié)點是校驗符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點。本實施例中，初始偶圖片段中校驗節(jié)點只和當前初始偶圖片段中的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。步驟203、對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點。進一步的，該前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。步驟204、將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。步驟205、根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼。根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼，得到包括源塊和校驗符號的編碼塊，輸出該編碼塊。為了更清楚地說明本實施例的技術(shù)方案，下面通過一個具體的例子進行說明。1)設一個源塊由3個源符號組成，將該源塊輸入到FEC編碼器。2)圖3A為本發(fā)明實施例二步驟202的示意圖。如圖3A所示，本實施例選取了多個有序的初始偶圖片段，對于第n+1個初始偶圖片段，其包括5個源節(jié)點和2個校驗節(jié)點，5 個源節(jié)點分別為^+1乂+1,之p<+1，<+1，2個校驗節(jié)點分別為彳+1,C 2+1 ,其中上標表示它們在本初始偶圖片段中的序號。其中源節(jié)點和校驗節(jié)點之間的連線也稱為邊，它表示兩者之間的映射關(guān)系。本實施例中該映射關(guān)系具體為比特異或操作，用"Θ ”來表示。具體地，第n+1個初始偶圖片段對應的校驗關(guān)系式為= 十 Χ 2+1 十 ,c 2+1 = χ 2+1 θ χ〗+1 θ xl,。3)圖;3Β為本發(fā)明實施例二步驟203的示意圖。如圖所示，以第η+1個初始偶圖片段為例，查找第η+1個初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊。設校驗節(jié)點對應的位置是指與它對應的源節(jié)點的位置，如對應的位置是χ〗+1的位置，c 2+1對應的位置是χ 5+1 的位置。后向邊是指校驗節(jié)點與它對應的位置后面的源節(jié)點相連的邊，見圖3Β，<+1的后向邊是與相連的邊(如圖3B虛線所示)，c 2+1沒有后向邊。將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。心將連接<+1的后向邊Κ+1,Χ〗+1)轉(zhuǎn)換為連接X〗的前向邊 (cl+l,x)，如圖;3B箭頭所示。對應的校驗關(guān)系式變?yōu)樾?心θ x2 +1 十 ,心=χ2 +ι θ 心 θ x 4+1。4)圖3C為本發(fā)明實施例二步驟204的示意圖。如圖3C所示，將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。以第η+1個初始偶圖片段為例，將替換為 cL，將x 5+1替換為。對應的校驗關(guān)系式變?yōu)樾?心Θ χ 2+1 Φ Cn2，心=心 Θ 心 θ 心。5)根據(jù)上述形成的偶圖對源塊進行編碼，得到包括源塊和校驗符號的編碼塊，輸出該編碼塊。上述形成的偶圖的每個偶圖片段中有3個源節(jié)點和2個校驗節(jié)點，用于對由 3個源符號組成的源塊進行編碼，得到編碼塊。具體地說，根據(jù)偶圖記錄的源節(jié)點和校驗節(jié)點的映射關(guān)系，利用與源節(jié)點對應的源符號，得到校驗節(jié)點對應的校驗符號，源符號和校驗符號一起組成編碼塊。由上述這個例子可以看出，初始偶圖片段中源節(jié)點的個數(shù)與源符號和校驗符號的個數(shù)有關(guān)，初始偶圖片段中源節(jié)點的個數(shù)=源符號的個數(shù)+校驗符號的個數(shù)，也就是說，步驟202可以根據(jù)源塊中源符號的個數(shù)以及需得到的校驗符號的個數(shù)來選取初始偶圖片段。需要說明的是，圖3A-3C所示的方案僅為一個具體的例子，本實施例不僅限于此， 可以根據(jù)實際應用情況作相應的調(diào)整。本實施例中，偶圖片段中校驗節(jié)點與相鄰的前一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)是連續(xù)的、單向的，所謂連續(xù)是指第η+1個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，第η個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η-1個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，依次類推，直至η = 2。所謂單向是指關(guān)聯(lián)的方向均指向前一個。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，編碼塊能在某種程度上“共有”校驗符號，提高了 FEC編碼抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊， 達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。圖4為本發(fā)明實施例三提供的信道數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖。如圖4所示，本實施例包括步驟301、輸入由源符號組成的源塊。一個源塊通常由多個源符號組成。源符號是源數(shù)據(jù)包映射生成的數(shù)據(jù)段。一個源符號可以對應一個源數(shù)據(jù)包，也可以對應一個源數(shù)據(jù)包的部分數(shù)據(jù)，甚至是一個比特。每個源符號的大小相等。本實施例中，一個源塊作為FEC編碼器的一次輸入。步驟302、選取多個有序的初始偶圖片段。偶圖包含源節(jié)點和校驗節(jié)點，偶圖記錄了源節(jié)點和校驗節(jié)點的映射關(guān)系。其中源節(jié)點是源符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點，校驗節(jié)點是校驗符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點。本實施例中，初始偶圖片段中校驗節(jié)點只和當前初始偶圖片段中的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。步驟303、對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，該后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點。進一步的，該后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。具體地說，前向邊是指校驗節(jié)點與它對應的位置前面的源節(jié)點相連的邊。將前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，使得后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。步驟304、將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。步驟305、根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼。根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼，得到包括源塊和校驗符號的編碼塊，輸出該編碼塊。本實施例中，初始偶圖片段中源節(jié)點的個數(shù)與源符號和校驗符號的個數(shù)有關(guān)，初始偶圖片段中源節(jié)點的個數(shù)=源符號的個數(shù)+校驗符號的個數(shù)，也就是說，步驟302可以根據(jù)源塊中源符號的個數(shù)以及需得到的校驗符號的個數(shù)來選取初始偶圖片段。本實施例中，偶圖片段中校驗節(jié)點與相鄰的后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)是連續(xù)的、單向的，所謂連續(xù)是指第n-1個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，第η個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η+1個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，依次類推。所謂單向是指關(guān)聯(lián)的方向均指向后一個。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，編碼塊能在某種程度上“共有”校驗符號，提高了 FEC編碼抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊， 達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。圖5為本發(fā)明實施例四提供的信道數(shù)據(jù)解碼方法的流程圖。如圖5所示，本實施例包括步驟401、獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；該偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；步驟402、根據(jù)偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。本實施例中，對編碼塊解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個編碼塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。圖6為本發(fā)明實施例五提供的信道數(shù)據(jù)解碼方法的流程圖。如圖6所示，本實施例包括
步驟501、根據(jù)預設的策略、或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法，生成偶圖；步驟502、根據(jù)偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。在步驟501中，所采用的預設的策略或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法可以是以下兩種方法之一1)選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。進一步的，上述前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。該方法的實現(xiàn)過程可以參見上述實施例二的相關(guān)描述。2)選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，該后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。進一步的，上述后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。在步驟502中，解碼端根據(jù)編碼塊數(shù)據(jù)的丟失情況，利用偶圖的結(jié)構(gòu)進行解碼，輸出源符號。進一步的，在步驟501之前，本實施例還可以包括根據(jù)傳輸信道的情況和時延設定解碼緩沖區(qū)的大小。該解碼緩沖區(qū)可以是編碼端的整數(shù)倍。解碼緩沖區(qū)越大，F(xiàn)EC的解碼能力越強。因此，本實施例中，在信道條件較差時增大解碼緩沖區(qū)，在信道條件較好時減小解碼緩沖區(qū)，采用比較靈活的方式來匹配信道的變化情況。另外，在信道條件較好時可以減小FEC解碼時延，在信道條件較差時可以增加一定的解碼時延，提高FEC的解碼效果。本實施例中，對編碼塊進行解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的， 其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個編碼塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊，達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。進一步的，本發(fā)明實施例中編碼端可以直接將生成的偶圖發(fā)送給解碼端，解碼端直接獲取編碼端發(fā)送的該偶圖，根據(jù)該偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。圖7為本發(fā)明實施例六提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本實施例包括輸入模塊11、生成模塊12和編碼模塊13，其中輸入模塊11用于輸入由源符號組成的源塊；生成模塊12用于生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；該偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；編碼模塊13用于根據(jù)偶圖對源塊進行編碼。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個或后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個源塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。圖8為本發(fā)明實施例七提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本實施例在上述實施例六的基礎上，生成模塊12進一步包括第一選擇單元14、第一轉(zhuǎn)換單元15和第一替換單元16，其中第一選擇單元14用于選取多個有序的初始偶圖片段；第一轉(zhuǎn)換單元15用于對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；第一替換單元16用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。具體地說，本實施例中，一個源塊通常由多個源符號組成。源符號是源數(shù)據(jù)包映射生成的數(shù)據(jù)段。一個源符號可以對應一個源數(shù)據(jù)包，也可以對應一個源數(shù)據(jù)包的部分數(shù)據(jù)， 甚至是一個比特。每個源符號的大小相等。輸入模塊11每次輸入一個源塊送去編碼。偶圖包含源節(jié)點和校驗節(jié)點，偶圖記錄了源節(jié)點和校驗節(jié)點的映射關(guān)系。其中源節(jié)點是源符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點，校驗節(jié)點是校驗符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點。第一選擇單元14選取的初始偶圖片段中校驗節(jié)點只和當前初始偶圖片段中的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。對于每一個初始偶圖片段， 第一轉(zhuǎn)換單元15查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；進一步的，該前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。第一替換單元16將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。編碼模塊13根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼，得到包括源塊和校驗符號的編碼塊，輸出該編碼塊。本實施例提供的裝置各功能模塊具體功能的實現(xiàn)過程可以參見上述實施例二中的例子，在此不再贅述。本實施例中，偶圖片段中校驗節(jié)點與相鄰的前一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)是連續(xù)的、單向的，所謂連續(xù)是指第Π+1個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，第η個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η-1個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，依次類推，直至η = 2。所謂單向是指關(guān)聯(lián)的方向均指向前一個。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，編碼塊能在某種程度上“共有”校驗符號，提高了 FEC編碼抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊， 達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。圖9為本發(fā)明實施例八提供的信道數(shù)據(jù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，本實施例包括本實施例在上述實施例六的基礎上，生成模塊12進一步包括第二選擇單元 17、第二轉(zhuǎn)換單元18和第二替換單元19，其中第二選擇單元17用于選取多個有序的初始偶圖片段；第二轉(zhuǎn)換單元18用于對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，該后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；
第二替換單元19用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。具體地說，本實施例中，一個源塊通常由多個源符號組成。源符號是源數(shù)據(jù)包映射生成的數(shù)據(jù)段。一個源符號可以對應一個源數(shù)據(jù)包，也可以對應一個源數(shù)據(jù)包的部分數(shù)據(jù)， 甚至是一個比特。每個源符號的大小相等。輸入模塊11每次輸入一個源塊送去編碼。偶圖包含源節(jié)點和校驗節(jié)點，偶圖記錄了源節(jié)點和校驗節(jié)點的映射關(guān)系。其中源節(jié)點是源符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點，校驗節(jié)點是校驗符號對應的數(shù)據(jù)節(jié)點。第二選擇單元17選取的初始偶圖片段中校驗節(jié)點只和當前初始偶圖片段中的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。對于每一個初始偶圖片段， 第二轉(zhuǎn)換單元18查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，該后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；進一步的，該后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。第二替換單元19將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。編碼模塊13根據(jù)該偶圖對源塊進行編碼，得到包括源塊和校驗符號的編碼塊，輸出該編碼塊。本實施例中，偶圖片段中校驗節(jié)點與相鄰的后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)是連續(xù)的、單向的，所謂連續(xù)是指第n-1個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，第η個偶圖片段的校驗節(jié)點與第η+1個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，依次類推。所謂單向是指關(guān)聯(lián)的方向均指向后一個。本實施例中，對源塊進行編碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，編碼塊能在某種程度上“共有”校驗符號，提高了 FEC編碼抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊， 達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。圖10為本發(fā)明實施例九信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，本實施例包括偶圖獲取模塊21和解碼模塊22，其中偶圖獲取模塊21用于獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；該偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；解碼模塊22用于根據(jù)偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。本實施例中，對編碼塊解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個編碼塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。進一步的，上述偶圖獲取模塊21可以具體用于根據(jù)預設的策略或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法，生成偶圖；也可以具體用于獲取從編碼端發(fā)送的偶圖。圖11為本發(fā)明實施例十信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中偶圖獲取模塊21根據(jù)預設的策略或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法，生成偶圖。如圖11所示，偶圖獲取模塊21包括第一選擇單元23、第一轉(zhuǎn)換單元M和第一替換單元25，其中第一選擇單元23用于選取多個有序的初始偶圖片段；第一轉(zhuǎn)換單元M用于對于每一個初始偶圖片段，查找初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，該前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；進一步的，該前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與后向邊連接的源節(jié)點的序號相同；第一替換單元25用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。進一步的，本實施例還可以包括解碼緩沖模塊沈，用于根據(jù)傳輸信道的情況和時延設定解碼緩沖區(qū)的大小。該解碼緩沖區(qū)可以是編碼端的整數(shù)倍。解碼緩沖區(qū)越大，F(xiàn)EC 的解碼能力越強。因此，本實施例中，在信道條件較差時增大解碼緩沖區(qū)，在信道條件較好時減小解碼緩沖區(qū)，采用比較靈活的方式來匹配信道的變化情況。另外，在信道條件較好時可以減小FEC解碼時延，在信道條件較差時可以增加一定的解碼時延，提高FEC的解碼效果。本實施例中，對編碼塊進行解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的， 其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個編碼塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊，達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。圖12為本發(fā)明實施例十一信道數(shù)據(jù)解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中偶圖獲取模塊21根據(jù)預設的策略或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法，生成偶圖。如圖12所示，偶圖獲取模塊21包括第二選擇單元27、第二轉(zhuǎn)換單元觀和第二替換單元四，其中第二選擇單元27用于選取多個有序的初始偶圖片段；第二轉(zhuǎn)換單元觀用于對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將所述前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，所述后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；進一步的，該后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與前向邊連接的源節(jié)點的序號相同；第二替換單元四用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為校驗節(jié)點，形成偶圖。進一步的，本實施例還可以包括解碼緩沖模塊30，用于根據(jù)傳輸信道的情況和時延設定解碼緩沖區(qū)的大小。該解碼緩沖區(qū)可以是編碼端的整數(shù)倍。解碼緩沖區(qū)越大，F(xiàn)EC 的解碼能力越強。因此，本實施例中，在信道條件較差時增大解碼緩沖區(qū)，在信道條件較好時減小解碼緩沖區(qū)，采用比較靈活的方式來匹配信道的變化情況。另外，在信道條件較好時可以減小FEC解碼時延，在信道條件較差時可以增加一定的解碼時延，提高FEC的解碼效果。本實施例中，對編碼塊進行解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的， 其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)后一個編碼塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力；本實施例采用較小的編碼塊，達到了較大編碼塊取得的性能，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷，也降低了計算復雜度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟，而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。 最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明實施例進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種信道數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于，包括輸入由源符號組成的源塊；生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述偶圖對所述源塊進行編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于，生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖包括選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將所述后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，所述前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信道數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于，所述前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與所述后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于，生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖包括選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將所述前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，所述后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信道數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于，所述后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與所述前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。
6.一種信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，包括獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，所述獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖包括根據(jù)預設的策略或編碼端發(fā)送的偶圖生成方法，生成所述偶圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，所述預設的策略或偶圖生成方法包括選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將所述后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，所述前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，所述前向邊連接的源節(jié)點在前一個偶圖片段中的序號與所述后向邊連接的源節(jié)點的序號相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，所述預設的策略或偶圖生成方法包括選取多個有序的初始偶圖片段；對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將所述前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，所述后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點； 將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信道數(shù)據(jù)解碼方法，其特征在于，所述后向邊連接的源節(jié)點在后一個偶圖片段中的序號與所述前向邊連接的源節(jié)點的序號相同。
12.一種信道數(shù)據(jù)編碼裝置，其特征在于，包括 輸入模塊，用于輸入由源符號組成的源塊；生成模塊，用于生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)； 編碼模塊，用于根據(jù)所述偶圖對所述源塊進行編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道數(shù)據(jù)編碼裝置，其特征在于，所述生成模塊包括 第一選擇單元，用于選取多個有序的初始偶圖片段；第一轉(zhuǎn)換單元，用于對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將所述后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，所述前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；第一替換單元，用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信道數(shù)據(jù)編碼裝置，其特征在于，所述生成模塊包括 第二選擇單元，用于選取多個有序的初始偶圖片段；第二轉(zhuǎn)換單元，用于對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將所述前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，所述后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；第二替換單元，用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
15.一種信道數(shù)據(jù)解碼裝置，其特征在于，包括偶圖獲取模塊，用于獲取由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的源節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；解碼模塊，用于根據(jù)所述偶圖對編碼塊進行解碼，輸出源符號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信道數(shù)據(jù)解碼裝置，其特征在于，所述偶圖獲取模塊包括 第一選擇單元，用于選取多個有序的初始偶圖片段；第一轉(zhuǎn)換單元，用于對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部后向邊，將所述后向邊轉(zhuǎn)換為前向邊，所述前向邊連接的源節(jié)點是前一個偶圖片段的源節(jié)點；第一替換單元，用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信道數(shù)據(jù)解碼裝置，其特征在于，所述偶圖獲取模塊包括 第二選擇單元，用于選取多個有序的初始偶圖片段；第二轉(zhuǎn)換單元，用于對于每一個初始偶圖片段，查找所述初始偶圖片段中所有校驗節(jié)點的全部前向邊，將所述前向邊轉(zhuǎn)換為后向邊，所述后向邊連接的源節(jié)點是后一個偶圖片段的源節(jié)點；第二替換單元，用于將校驗節(jié)點對應的位置處的源節(jié)點替換為所述校驗節(jié)點，形成所述偶圖。
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及一種信道數(shù)據(jù)編碼、解碼方法及裝置，其中信道數(shù)據(jù)編碼方法包括輸入由源符號組成的源塊；生成由多個有序的偶圖片段組成的偶圖；所述偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述偶圖對所述源塊進行編碼。本發(fā)明實施例中，編碼或解碼所采用的偶圖是由多個有序的偶圖片段組成的，其中偶圖片段中的校驗節(jié)點與相鄰的前一個或后一個偶圖片段的源節(jié)點有關(guān)聯(lián)，這樣得到的校驗符號不僅與該源塊相關(guān)聯(lián)，還與前一個或后一個源塊有關(guān)聯(lián)。當遇到突發(fā)連續(xù)丟包的問題時，可以根據(jù)前一個或后一個源塊的數(shù)據(jù)恢復丟失的源符號，提高了抗突發(fā)的能力，減少了冗余數(shù)據(jù)對帶寬的開銷。
文檔編號H04L1/00GK102263606SQ201010187408
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者古立峰, 宋彬, 秦浩, 魯亞東 申請人:華為技術(shù)有限公司