MAYAH Communications

Technische Highlights

PRO-MPEG FEC

Vorwärtsfehlerkorrektur oder Forward Error Correction (FEC) bietet die Möglichkeit, durch das Hinzufügen redundanter Daten, Übertragungsfehler aufzuspüren und/oder zu korrigieren. So können in der Regel erneute Übertragungen oder Datenverluste, die entsprechend höhere Kosten der Verbindung oder höhere Verzögerungszeiten verursachen, vermieden werden.

Die aktuelle Implementation der PRO-MPEG FEC von MAYAH liefert die Fehlerkorrektur besonders angepasst an MPEG-TS über IP Übertragungen.

In IP-Netzwerken werden Datenverluste als Paketverluste verstanden. Das unterscheidet sich von einfachen MPEG-TS Übertragungen (z.B. über den Satellit), wo FEC-Mechanismen die redundanten Bits am Ende des jeweiligen MPEG-TS Pakets hinzufügen. Daher können einzelne Bits innerhalb des Pakets wiederhergestellt werden. In einem IP-Umfeld ist das unbrauchbar, da hier nicht einzelne Bits, sondern gleich ganze IP-Pakete verloren gehen können. Ein typisches IP-Paket beinhaltet maximal sieben MPEG-TS Pakete. So kann der Verlust eines IP-Pakets sieben verlorene MPEG-TS Pakete bedeuten. Ein überforderter Router / Switch in einem Netzwerk verwirft Pakete, was beim Streaming zu einem Verlust von aufeinander folgenden IP-Paketen führen kann (burst loss).

Der bei den MAYAH Produkten verwendete FEC-Algroithmus kann für die Wiederherstellung von ganzen IP-Paketen eingesetzt werden. Die Technologie basiert auf RFC2733 (www.ietf.org/rfc/rfc2733.txt). Sie ist im folgenden Dokument beschrieben: Code of Practice #3 release 2” (COP) ( www.pro-mpeg.org). Zur Zeit ist die Anwendung dieses FEC-Algorithmus auf MPEG-TS Sitzungen beschränkt, weil der COP nur MPEG-TS unterstützt.

Der FEC-Algorithmus fügt ein oder zwei zusätzliche Datenströme zum unveränderten MPEG-TS IP Originaldatenstrom hinzu. Diese werden dann auf verschiedenen Ports gesendet. Das Verfahren garantiert die Abwärtskompatibilität für Geräte, die diese Art der FEC nicht unterstützen.

Abb. 1

FEC packets are calculated with XOR operation		Lost packets restored



(LP – lost packet, M – media packet)

Abb. 2 Influence of the matrix size (Column 2)

Name	Parameter	Mode	Overhead	Buffer size	Latency			Redundancy
					3Mbps	10Mbps	100Mbps
lowestdelay	XOR(4,2)	C	50%	10656 bytes	28,42 ms	8,52 ms	0,85 ms	4 IP packets
lowdelay	XOR(5,5)	C	20%	33300 bytes	88,8 ms	26,64 ms	2,7 ms	5 IP packets
middledelay	XOR(10,4)	C	25%	53280 bytes	142,1 ms	42,62 ms	4,26 ms	10 IP packets
lowbitrate	XOR(5,20)	C	5%	133200 bytes	355,2 ms	106,6 ms	10,7 ms	5 IP packets
highsecurity	XOR(20,5)	CR	25%	133200 bytes	355,2 ms[1]	106,6 ms[1]	10,7 ms[1]	20+ IP packets[2]

[1] Verzögerungszeiten können länger warden,
[2] hängt von der Struktur der verlorenen Paketen ab.

Weitere Informationen zur PRO-MPEG FEC können Sie beim MAYAH “Audio-via-IP”-Seminar am 15. und 16. Januar 2007 (in Englisch) und am 1. und 2. März (in Deutsch) bekommen.

Melden Sie sich unter seminar@mayah.com an.