[发明专利]多媒体数据传输方法和装置

说明书

本申请是基于申请号为200480016380.2、申请日为2004年6月2日、名为“以移动站为中心的用于管理易错系统中的带宽和服务质量的方法”的专利申请提出的分案申请。 

发明领域 

本发明一般涉及多媒体传输。 

技术背景 

诸如视频和音频之类的多媒体可以通过多种路径进行传输，包括线缆、互联网、蜂窝和广播。例如，卫星或地面广播站或蜂窝系统可用来将多媒体传输给诸如移动电话之类的移动计算设备。可以根据运动图像专家组(MPEG)标准，如MPEG-1、MPEG-2(也用于DVD格式)、MPEG-4和其它基于块的变换编译码器，对多媒体数据进行格式化。事实上，对于各帧而言，这些多媒体标准使用联合图像专家组(JPEG)压缩。在JPEG中，通常将单帧的图像分割为多个小的像素块(通常为8x8和/或16x16像素块)，并使用离散余弦变换(DCT)函数对这些小像素块进行编码，从而将这些像素所表示的空间强度值转换为在块中从最低频率到最高频率大致排列的空间频率值。然后，对DCT值进行量化，即，通过对信息进行分组使信息得以减少，例如，通过将每个值除以10并将其取值为最接近的整数。因为DCT函数包括的渐进加权(progressive weighting)将较大数字置于块的左上角，而将较小数字置于右下角，所以，可以运用特定的Z字形数值排序，这有利于通过行程编码(事实上，存储例如连续出现的零值的数字的计数，而不是存储所有的零值)的进一步压缩。如果需要的话，所得的数字可以用于从使用霍夫曼编码而生成的表中查找字符，以便为最普遍数字生成较短符号，该操作通常被称为“变长编码”。也可以使用其它的变长编码方案，包括算术编码。运动图像将时间维度添加到单个图像的空间维 度。MPEG事实上是一种使用运动估计来进一步压缩视频流的压缩技术。也可以使用其它的非基于块的编码方案，例如小波和匹配搜寻等。其它形式的多媒体包括音频和图像等。 

基于网际协议(IP)的原理，例如IP数据分组的点到点协议(PPP)成帧，可用于传送多媒体数据，包括MPEG数据。PPP不但可以用于通过互联网的有线部分传送IP数据分组，而且可以采用无线通信原理，例如、但不限于码分多址(CDM)技术、GSM、宽带CDMA(WCDMA或UMTS)、OFDM和其它的无线技术，通过无线传输路径将数据传送给的用户计算机。 

通常，多媒体数据是海量的，这意味着必须使用较大的传输路径带宽，但是，资源是有限的。对于高保真多媒体，例如，高清晰度视频，尤其如此。也就是说，服务质量(QoS)越高，所必须使用的带宽就越多。 

正如本发明所认识到的那样，在单个信道中可以将多个多媒体流汇聚在一起。就比特率而言，信道可能具有不变的总带宽，即，信道中每单位时间内传输的比特数不能超过该信道的“带宽”。通常，为信道中的每个流分配固定量的带宽。因此，每个多媒体流的比特率是固定的。 

“基本层”是一个与MPEG相关的术语，可以将其定义为多媒体比特流的最重要的部分，如果将多媒体比特流成功地接收、解码并呈现给用户，则将生成用户可接受的基本等级的视频、音频或其它多媒体流。另一方面，与单独的基本层相比，当“增强层”与基本层结合起来呈现给用户时，将会增强和提高多媒体流的质量、分辨率、频率和信噪比等。 

通过上述讨论，应当理解的是：在将多媒体无线传输到由电池供电的移动设备的过程中，三个目标—有效带宽的使用、移动设备的功耗和最高服务质量，是相互竞争的。当人们认为无线信道比有线信道更“有损”(它们经历了更多的数据丢失)时，尤其如此。为了保证较高等级的服务质量，可能需要额外的带宽来传输丢失的数据。另一种可选择的方案是，接受丢失的数据帧，从而接受降低的服务质量。在信道使用率高的情况下，接收机离基站越远这些问题就越严重。除了重发之外，遭受服务质量下降的接收机中的软件应用程序可以试图执行高级的纠错方案，但是，由于这会消耗接收机的电池，因此它需要RF接收机开机时间更长并且需要更复杂的解码，并且可能仍然会导致无法接受的低服务质量。认识到这些问题之后， 这里提供的下面描述的方案用于解决以上的一个或多个问题。 

发明内容