[發明專利]數據傳輸

有效

• 申請號: 00809557.4
• 申請日: 2000-04-26
• 公開（公告）號: CN1358388A
• 公開（公告）日: 2002-07-10
• 發明（設計）人: M·漢努克賽拉
• 申請（專利權）人: 諾基亞有限公司
• 主分類號: H04N5/00
• 分類號: H04N5/00;H04N7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 欒本生,李亞非

本發明涉及數據傳輸，特別是但不是唯一涉及表示如視頻的圖像序列的數據的傳輸。其尤其適合于對錯誤和數據丟失敏感的線路上的傳輸。

在過去的幾年中，通過互聯網可獲得的多媒體內容的數量有了顯著增長。因對移動終端的數據發送速率已高到足以使這些終端能夠檢索多媒體內容，現在需要移動終端能夠從互聯網檢索視頻和其他多媒體內容。高速數據分發系統的一個例子是即將到來的GSM階段2+。

這里用到的術語多媒體用于聲音和圖像，或僅用于聲音以及僅用于圖像。聲音可包括語音和音樂。

互聯網上的網絡通信量基于一種稱為互聯網協議(IP)的傳輸協議。IP涉及從一個地點到另一個地點傳輸數據包。其通過中間網關實現包的路由，也就是，其能夠使數據發送到沒有直接連接到同一物理網絡的機器上。由IP層傳輸的數據單元稱為IP數據報。由IP提供的分發服務是無連接的，也就是IP數據報彼此獨立地在互聯網中路由。因為對于任何特定連接在網關中沒有永久約定資源，網關可能因缺少緩存空間或其他資源偶爾丟棄數據報。因此，由IP提供的分發服務是一種最佳努力服務，而不是保證服務。

互聯網多媒體典型地是用戶數據報協議(UDP)、傳輸控制協議(TCP)或超文本傳輸協議(HTTP)上的流。UDP是一個無連接的輕量傳輸協議。其在IP提供的服務之上幾乎不提供什么。其最重要的功能是在特定傳輸端點之間分發數據報。因此，傳輸應用必須關心如何將數據分組成數據報。UDP用到的頭部包括一個校驗和，使得接收端的UDP層能夠校驗數據的有效性，否則，IP數據報的降級會進而影響UDP數據報。UDP不檢測數據報已經接收，不重新發送丟失的數據報，也不保證數據報按與發送相同的順序被接收。

UDP因不重發數據而得到一種較小延遲的相對穩定的吞吐量。因此其用于檢索應用中來應付網絡擁塞的影響并在接收端減少延遲(和抖動)。但是，客戶端必須能夠從包丟失和可能隱蔽的丟失內容中恢復。即使有重新構建和隱藏，重新構建Clip的質量也受一定影響。另一方面，Clip的播放可能沒有討厭暫停的實時發生。無論在公司或是其他地方的防火墻因UDP是無連接的可能阻止其使用。

TCP是面向連接的傳輸協議，并且使用它的應用可以傳送或接收一系列字節而沒有UDP中明顯的邊界。TCP層將字節流劃分成分組，在IP網上發送分組并且保證分組是沒有錯誤的并按正確順序接收。TCP如何工作的基本思想如下。每次TCP發送一個數據分組時，其啟動一個計時器。當接收端接收到一個分組時，其立即發送一個確認返回到發送端。當發送端接收到確認時，其知道一切正常并取消計時器。但是，如果IP層丟失發出的段或返回的確認信息，則發送端的計時器期滿。在這一時刻，發送端將重新發送數據段?，F在，如果發送端在發送下一數據分組前等待每個分組的確認信息，則整體傳輸時間將比較長并且依賴于發送端和接收端之間的往返行程延遲。為解決這個問題，TCP采用滑動窗口協議使得網絡中可以出現幾個未確認分組。在這個協議中，確認分組包括填有客戶端愿意接收字節數(當前確認的除外)的域。這一窗口大小域指示客戶端可用的存儲輸入數據的緩存空間的數量。發送端在最新接收窗口大小域指示的限制內傳輸數據?；瑒哟翱趨f議意味著TCP有效地有一個慢啟動機制。在連接開始時，發送端能夠發送下一個分組之前第一個分組必須被確認。典型地，客戶端則按指數規律增加窗口大小。但是，如果網絡擁塞，窗口大小就減小(以避免擁塞并避免接收緩存溢出)。窗口大小如何改變的細節依賴于使用的特定TCP實現。

圖1顯示了一個多媒體內容創建和檢索系統。該系統有一個或多個媒體源，如攝象機和麥克風。替代地，多媒體內容也可以無須自然媒體源合成地創建，如動畫計算機圖形和數字生成音樂。為了組成一個由不同媒體類型，如視頻、音頻、文本、圖像、圖形和動畫組成的多媒體片，從源捕獲的初始數據在編輯器中編輯。典型地原始(未壓縮的)多媒體數據占用的存儲空間是巨大的。對于包括不同媒體混合的視頻序列，如動畫，可達數兆字節。為了在如28.8kbps和56kbps的低比特率信道上提供有吸引力的多媒體檢索服務，多媒體片在編輯階段進行了壓縮。這典型地發生在離線時。然后這些片傳送到多媒體服務器。典型地，多個客戶端可通過一個或多個網絡訪問該服務器。該服務器能響應客戶端提出的請求。該服務器的主要任務是將想要的多媒體片傳送到客戶端由其解壓縮并播放。在播放期間，客戶端利用一個或多個輸出設備，如屏幕和揚聲器。在有些情況下，在數據仍在下載時客戶端就能夠開始播放。