用于分组头部压缩的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于分组头部压缩的方法和装置
[0001]对相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年04月17日提交的、名称为“Method and Apparatusfor Packet Header Compress1n(用于分组头部压缩的方法和装置)”的欧洲申请号EP13305502.0的申请日的优先权，该申请通过引用以其整体合并于此用于所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及用于生成压缩的传输分组头部的方法和装置，以及用于处理该压缩的传输分组头部的方法和装置。
【背景技术】
[0004]在通信网络中，最昂贵的资源之一是带宽。音频和视频压缩方法已经发展至能够有效地减少要在通信网络上传输的数据的数量。此外，减少使用传输协议所引入的开销是非常重要的。更具体地，减小传输分组头部的尺寸是非常重要的。
【发明内容】
[0005]本原理提供了一种发送数据的方法，该方法包括以下步骤:将视频数据和音频数据中的至少一种封装在包括多个传输分组的数据流中，每个传输分组包括头部部分和有效载荷部分；确定特定的传输分组是否能够使用完整尺寸分组头部格式和缩减尺寸的分组头部格式中的一种被发送；响应于确定步骤，为该数据流形成传输分组；以及按如下所述发送所形成的传输分组。本原理还提供了用于执行这些步骤的装置。
[0006]本原理还提供了一种接收数据的方法，该方法包括以下步骤:接收包括多个传输分组的数据流，该数据流包括视频数据和音频数据中的至少一种，每个传输分组包括头部部分和有效载荷部分；确定特定的传输分组是否使用完整尺寸分组头部格式和缩减尺寸的分组头部格式中的一种；以及如下所述，响应于所确定的格式，对数据流的传输分组进行解码。本原理还提供了用于执行这些步骤的装置。
[0007]本原理还根据上述方法提供了一种其上存储有用于发送或接收数据的指令的计算机可读存储介质。
【附图说明】
[0008]图1A是描绘后续是有效载荷数据的MMT(MPEG多媒体传输)有效载荷头部的结构的图示，并且图1B是描绘MMT有效载荷头部扩展的结构的图示。
[0009]图2是描绘MMT分组头部的结构的图示。
[0010]图3是根据本原理的实施例描绘用于生成缩减的头部的示例性方法的流程图。
[0011]图4是根据本原理的实施例描绘完整尺寸头部的序列号中的位被用于为缩减的头部生成reduced_SeqNum的图示，并且:reduced_SeqNum被用于为缩减的头部解码序列号。
[0012]图5A是根据本原理的实施例描绘具有完整头部的经修改的MMT分组的结构的图示，并且图5B是根据本原理的实施例描绘具有缩减的头部的经修改的MMT分组的结构的图不O
[0013]图6A是根据本原理的实施例描绘后续是有效载荷数据的经修改的MMT有效载荷头部的图示，并且图6B是根据本原理的实施例描绘后续是有效载荷数据的缩减的MMT有效载荷头部的结构的图示。
[0014]图7是根据本原理的实施例描绘用于确定是使用完整的头部还是缩减的头部的示例性方法的流程图。
[0015]图8是根据本原理的实施例描绘用于对缩减的头部进行解压缩的示例性方法的流程图。
[0016]图9是根据本原理的实施例描绘示例性发送系统的框图。
[0017]图10是根据本原理的实施例描绘示例性接收系统的框图。
[0018]图11是根据本原理的实施例描绘另一示例性接收系统的框图。
【具体实施方式】
[0019]MPEG-H标准第一部分(也被称为MPEG多媒体传输或MMT)定义了针对定时和非定时媒体内容的打包(packaging)、传输和组成的完整的解决方案。随着“IS0/IEC 2nd CD23008-1MPEG媒体传输的文本，MPEG/N13293” (2013年I月，瑞士日内瓦)(在下文中称为“MMT_CD”)中描述的草稿标准，当前MMT正在发展中。
[0020]虽然MMT主要用于IP网络，但它还支持在任意类型的基于分组的网络上传送内容。具体地，MMT可以被用于在广播网络(例如，陆地、电缆或卫星网络)上传送视听服务。
[0021]在MMT中，术语“资产”指代包含具有相同传输特性的数据的数据实体，并且由具有相同资产ID的一个或多个MPU (媒体处理单元)组成，术语“包(package)”指代数据的逻辑集合，包由一个或多个资产及其相关的资产传送特性(即与针对资产的传送所需的服务质量有关的描述)以及组成信息(即对资产之间的空间和时间关系的描述)组成。
[0022]MMT打包和传输能力在两个协议(即MMT-有效载荷格式(MMT-PF)以及MMT-传输协议(MMT-TP))中被定义。具体地，MMT-PF定义了用于对多媒体包的内容成分(例如，音频、视频和文件)进行分组化(packetize)的通用有效载荷格式。MMT-PF对于用来对媒体数据进行编码的具体媒体编解码器是不可知的，并且MMT-PF还可以被用于对信令消息和前向纠错(FEC)信息进行分组化。MMT有效载荷格式可以被用于任意基于分组的传输协议，例如RTP或MMT传输协议。MMT-TP定义了传输协议，该传输协议支持通过包括IP网络环境的基于分组的异构传送网络的包的流传送。MMT协议提供了针对包的传送的必要特征，诸如协议层多路复用，协议层多路复用使各种资产能够在单个MMT分组流上被传送、使与呈现时间无关的传送时序模型能够适用宽范围的网络抖动、以及使信息能够支持服务质量。
[0023]图1A和IB根据MMT-PF协议分别示出后续是有效载荷数据的MMT有效载荷头部的结构以及MMT有效载荷头部扩展的结构。在本申请中，有效载荷头部也被称为MMT-PF头部。语义的完整描述可以在MMT_CD中找到。图1A和IB中所示的、可以根据本原理被移除或修改的一些字段的语义在下面被重现。
[0024]长度(length) (16位)_该字段指示排除头部的字节中的有效载荷的长度。这不包括填充数据的尺寸。
[0025]f_i (2位)-该字段指示分片指示符包含与有效载荷中的数据单元的分片有关的
?目息O
[0026]fragmentat1n_f lag (F:1 位)-当 fragment_counter 存在时，设为 “ I ”。
[0027]aggregat1n_f lag (A:1 位)_ 当 aggregat1n_info 存在时，设为 “I”。
[0028]RAP_flag (R:1位)_当有效载荷含有随机接入点(或其部分)时，设为“ I ”。
[0029]payload_sequence_f lag (P:1 位)-当 payload_sequence_number 存在时，设为“I”。
[0030]number_data_unit (numDU:4位)-该字段指定该MMT有效载荷内的数据单元的数量。当fragmentat1n_flag被设为“I”时，该字段将为“O”。
[0031]DU_offset (16位)_该字段指定来自由data_offset指示的字节的每个数据单元的位置。该字段将在aggregat1n_flag被设为“ I ”时使用。
[0032]payload_sequence_number (32位)-该字段指定与相同资产相关联的有效载荷的序列号。
[0033]图2示出根据MMT-TP协议的MMT分组头部的结构。语义的完整描述可以在MMT_CD中找到。在本申请中，MMT分组头部也被称作MMT-TP头部。图2中所示的、可以根据本原理被移除或修改的一些字段的语义在下面被重现。
[0034]paCket_id(16位)_该字段是分配给每个资产的整数值，用以区分一个资产的分组与另一个资产的分组。
[0035]packet_sequence_number (32位)-该字段是由packet_id限定范围的整数值，并且该整数值从任意值开始，针对每个MMT分组加I递增。该整数值在其最大值后绕回到“O”。
[0036]timestamp (32位)-该字段指定MMT分组传送的时间实例。NTP (网络时间协议)时间按照(NTP第四版)IETF RFC5905的第6条中指定的“短格式”被用于时间戳中。该时间戳在MMT分组的第一位处被测量。
[0037]MMT-PF和MMT-TP这二者都包括可变尺寸头部，可变尺寸头部针对MMT-PF (具有普遍存在的序列号)最小尺寸为9字节，针对MMT-TP最小尺寸为12字节(和3位)。由于MMT-PF和MMT-TP可以被用于传输非常小的分组有效载荷，因此头部上所消耗的那些额外的21个字节可能表示非常高的开销。
[0038]为了减小头部的尺寸，可以使用诸如鲁棒性头部压缩(RFC 3095中定义的RoHC)之类的技术。虽然RoHC能够有效地减小头部的尺寸，但是它依赖于复杂的编码技术(在接收器端可能需要大量的计算)，并且它强制接收器对所有头部进行解码，即使当接收器为了分组过滤的目的只需要检查头部的一部分的时候。
[0039]本原理提供了解决上述讨论的问题的方法和装置，并且可以利用低的计算复杂性来减小头部尺寸。
[0040]在一个实施例中，头部可以使用压缩或不使用压缩来被发送。在本申请中，未压缩的头部被称为“完整尺寸头部”或“完整头部”，并且被压缩的头部被称为“缩减尺寸头部”或“缩减的头部”。为了区分是否使用了头部压缩，在本实施例中被指定为C字段的字段可以被增加在例如头部的起始处。在一个示例中，当C被设为O时，头部包括“完整尺寸”头部，并且当C被设为I时，头部包括“缩减尺寸”头部。
[0041]为了形成缩减尺寸头部，完整尺寸头部中的一些字段可以被移除，一些字段可以用比完整头部更少的位来表示，并且可以增加新的字段