一种基于帧间相关的前向纠错编解码方法技术

本发明专利技术提出一种基于帧间相关的前向纠错编解码方法，对ＤＶＢ－Ｈ标准的数据链路层前向纠错进行改进。该方法使相邻帧的编码存在关联性，利用这种关联性可以在解码时提高其纠错能力。该方法在当前帧编码时，应用数据表左边的１９１－ｎ列填充需要传输的数据，右边的ｎ列用前一帧应用数据表左边的ｎ列填充；相关的ｎ列只参与ＲＳ编码，而不进行传输。解码时，充分利用当前帧与相邻帧之间的关联性，按照“当前帧－前－帧－后－帧”的顺序进行解码。采用该方法在使用和ＤＶＢ－Ｈ标准相同的编码效率的情况下，能提高其纠错能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信领域，涉及一种编解码方法，具体涉及于一种基于帧间相关 的前向纠错编解码方法。技术背景DVB-H是欧洲数字电视标准组织针对便携和手持终端的数据和多媒体业务 而制定的地面数字广播标准。为了提升移动接收性能，DVB-H在数据链路层为 IP数据报增加前向纠错编码，同时进行了时间交织，称作MPE-FEC。MPE-FEC 帧靠左边的191列用于IP数据报填充，称为应用数据表；靠右边的64列用于 填充FEC码的校验信息，称为RS数据表，其中每一列称作一个RS数据列。 实现时，IP数据报按垂直方向写入，表的最后未满时用O补满。然后对每一行 分别执行RS(255， 191)编码，如此可产生64列的RS校验位。在传输的过 程中，整个MPE-FEC帧将被分成若干个段来传送。在接收端首先会对接收的段进行CRC-32校验，依据检错结果，段的所有 字节将会被标记以"可靠"或"不可靠"的；也就是说在解码端首先会检测接收 到的各段是否正确，通常CRC-32就可以检测到几乎所有出现错误的段。解码 端将有错误的段直接放弃，只将那些完全正确的段填充到MPE-FEC帧中。填 充时，将解封装后的完全正确的IP数据报和RS数据列依据段头中记录的段首 地址填充到正确的位置上；在MPE-FEC帧中对应那些出现传输错误的段的位 置将是一些空隙。解码端将所有MPE-FEC帧中填充的数据作为"可靠"的， 而将那些空隙位置作为"不可靠"的。因此，对于MPE-FEC帧中的每一行， 解码端准确的知道哪一位是正确的,哪一位丢失了或者不可靠的。然后解码器进 行基于纠删纠错的RS解码，这种解码方法可以纠正错误的数量是传统RS解码 的两倍。也就是说，在这里只要每一行出错的字节数不超过64个就可以正确解 码。若需要提高前向纠错编码对符号的恢复能力，可以通过将应用数据表的最右 边m列符号填充为零，左边的191-m列填充信息符号。所填充的O符号只参 与前向纠错编码，不进行传输。在解码端，这些O符号被再次填充，对应位置标记为可靠，进行解码。但是这种方法，虽然能提高前向纠错的纠错率，伹是编码 效率却随之减小较大。因此，需要寻找一种方法在提高纠错率时，编码效率降低 较小。专利技术 内 容本专利技术的目的是提出，对DVB-H标准的数据链路层前向纠错进行改进，通过编码时加入了帧间信息符号的关联 性，使当前数据帧和相邻的数据帧存在一定的关联关系，并在解码时利用这种关 系，采用"当前帧一一前一帧——后一帧"的解码方案提高系统的纠错性能和编码效率。一种基于帧间相关的前向纠错编码方法，包括如下步骤步骤1:首先确定帧间相关编码的相关列数n;将数据帧的应用数据表中的右边的n列作为前帧相关列，左边的n列作为后帧相关列；n的适用范围为l 95。步骤2:在填充数据帧时，应用MPE-FEC帧的应用数据表左边191-n列 用需要传送的信息符号填充，信息符号为来自网络层的IP数据报。前帧相关列 采用前一帧应用数据表的后帧相关列数据填充。步骤3:对应用数据表逐行采用RS (255， 191)进行编码，产生的RS 校验位填充到该行的RS数据表中。步骤4:传输时，按逐列的顺序先传输当前帧的应用数据表的前191-n列， 紧接着传输64列RS数据表，应用数据表的前帧相关列不传输。步骤5:将当前帧的应用数据表后帧相关列进行存储，用来填充下一帧的应 用数据表的前帧相关列，此时当前帧编码完成，判断是否仍有需要传输的帧，如 有则开始下一帧编码，反之编码结束。所述步骤1中选取的相关列数n的优选范围为8 64。所述步骤4中，当前帧传输时，与前一帧相关的n列前帧相关列只参加 RS(255， 191)编码，不进行传输。一种基于帧间相关的前向纠错解码方法，包括如下步骤步骤1:对当前帧中接收到的各MPE段和MPE-FEC段使用CRC码进行 检错，获得删除标志位，即将正确的段填充到帧中相应的位置，并标记为"可靠"; 将含有错误的段所对应的位置和应用数据表中的前帧相关列填充0，并标记为 "不可靠"。步骤2:当前帧每行中"不可靠"标记的个数若不大于64，则本行可以通 过RS解码完全恢复；然后判断前一帧的对应行是否正确解码，若没有正确解码， 则将前一帧中应用数据表的后帧相关列中的删除位用当前帧的应用数据表的前 帧相关列中正确的符号代替。若填充后前一帧中该行删除位的个数不大于64, 则对应行可以正确解码，反之不能正确解码，处理完毕后转到步骤5;若前一帧 的对应行可以正确解码，则直接转到步骤5。步骤3:若当前帧中每行的删除数大于64，则将前一帧的应用数据表后帧 相关列中对应行的信息符号中所有的"可靠"符号填充到当前帧后帧相关列的对 应位；若当前帧经过填充后删除数不大于64，则可以正确解码，然后判断前一 帧是否正确解码，釆用和步骤2中相同的方法处理前一帧。步骤4:若前一帧对应行左边n位信息符号中所有的"可靠"符号填充到当 前帧的对应位后，当前帧中该行的删除数仍然大于64，则这一行暂时无法正确 解码，则转到步骤5。步骤5:判断数据是否接收完毕，接收数据完毕则解码过程结束，否则继续 接收下一帧数据。应用此解码方法的解码装置具有不少于两帧的数据存储空间。在接收当前 帧和解码的过程中应该保留前一帧的数据以及删除标志位，当前一帧数据完全正 确解码时，可以只保留前一帧应用数据表后帧相关列的数据，作为下一帧的应用 数据表的前帧相关列填充的内容，以及对应的删除标志位。本专利技术具有以下优点(1) 由于在编码时相邻帧之间加入了一定的关联性，因此在解码时通过利 用这种关联性可以提高纠错能力；(2) 由于当前帧中与前一帧相关的列不进行传输，并且当前帧和前后帧都有相关性，因此在纠错能力相同的情况下，本专利技术比用符号o进行填充的方法编码效率高；(3) 由于相关列数n可以在一定范围内调整，因此根据信道状况可以动态 调整码率和纠错能力。附图说明图1为本专利技术的帧间相关的编码示意图；图2为本专利技术的编码帧结构示意图；图3为本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错编码方法流程图； 图4为本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法流程图； 图5为相关列数n-16时应用本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法 的帧错误率仿真曲线图；图6为相关列数n=8时应用本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法 的帧错误率仿真曲线图；图7为相关列数11=64时应用本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法 的帧错误率仿真曲线图；图8为相关列数n=l时应用本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法 的帧错误率仿真曲线图；图9为相关列数n-95时应用本专利技术一种基于帧间相关的前向纠错解码方法 的帧错误率仿真曲线图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 本专利技术提出的基于帧间相关的编解码方法与DVB-H标准中前向纠错编解码相比，加入了帧间信息符号的关联性，解码时通过使用这种关联性有效的提高了纠错性能。在DVB-H标准中，由于帧结构中应用数据表共含有191列，所以理论上 应用数据表含有的两组相关列的相关列数n的取值为1到^的向下取整，即本专利技术中相关列数n适用的取值区间为，以保证帧间相关编码方法能产生明显而且平稳的纠错性能提髙。 实施例1 :以相关编码列数n选取为16为例。如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于帧间相关的前向纠错编码方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：首先确定帧间相关编码的相关列数ｎ；将数据帧的应用数据表中的右边的ｎ列作为前帧相关列，左边的ｎ列作为后帧相关列；ｎ的适用范围为１～９５；步骤二：在填充 数据帧时，应用ＭＰＥ－ＦＥＣ帧的应用数据表左边１９１－ｎ列用需要传送的信息符号填充，信息符号为来自网络层的ＩＰ数据报；前帧相关列采用前一帧应用数据表的后帧相关列数据填充；步骤三：对应用数据表逐行采用ＲＳ（２５５，１９１）进行编码，产 生的ＲＳ校验位填充到该行的ＲＳ数据表中；步骤四：传输时，按逐列的顺序先传输当前帧的应用数据表的前１９１－ｎ列，紧接着传输６４列ＲＳ数据表，应用数据表的前帧相关列不传输；步骤五：将当前帧的应用数据表后帧相关列进行存储，用来填充 下一帧的应用数据表的前帧相关列，此时当前帧编码完成，判断是否仍有需要传输的帧，如有则开始下一帧编码，反之编码结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣科，张磊，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]