Fehlerschutz
Die Übertragung hochwertiger Signal über gestörte Kanäle kann eine zusätzliche Codierung in Form eines Fehlerschutzes notwendig machen. Solch ein zusätzlicher Ferhlerschutz bedeutet dann auch immer den Bedarf an zusätzlicher Bandbreite, also Bitrate. Will man nur Fehler erkennen so ist die zusätzlich notwendige Redundanz klein im Vergleich zu einem Schutz der gestörte Signalanteile wieder rekonstruieren kann, dann nämlich kann der Bitratenbedarf des Fehlerschutzes genauso hoch oder sogar größer als das eigentlich Nutzsingal selbst sein.
Im Internet können nun verschiedene Fehlersituationen entstehen:
- Router ignorieren gestörte Pakete (z.B. ungültige Checksum)
- Router sind überlastet und müssen Pakete ignorieren
- Pakete werden über unterschiedliche Strecken geroutet, so dass eine sehr hohe Latenz entsteht, somit auch ein Paketverlust
Die Forward Error Correction (FEC) bietet nun die Möglichkeit der Fehlererkennung und -korrektur. Somit können Störungen auf Kosten eine notwendigen höheren Bandbreite und Latenz vermieden werden.
Ein möglicher FEC ist der “Pro-MPEG Code of Practice #3 release (www.pro-mpeg.org) based on RFC 2733
(www.ietf.org/rfc/rfc2733.txt)".
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| Lost Packets at an RTP transmission using FEC (4,4) matrix Recreation of lost packets in a FEC (4,4) Matrix |
Dieser FEC generiert zusätzliche Pakete anhand einer Matrix. Jede FEC Matrix hat L Spalten und D Reihen um die zusätzlichen Pakete zu generieren, jedoch mit folgenden Einschränkungen:
L x D <= 100 1 <= L <= 20 4 <= D <= 20
Die FEC Pakete werden mit einer XOR Operation von den RTP Paketen abgeleitet. Jedes FEC Paket bezieht sich auf eine Reihe oder Spalte. Sie werden dann auf bestimmten Ports in dafür vorgesehenen Streams übertragen.
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| FEC Parameter |
L,D
Nummer der entsprechenden Spalte (L) und Reihe (D)
Mode
C: FEC der Spalte
CR: FEC von Spalte und Reihe
Overhead
Der Overhead aufgrund des FEC entspricht z.B. bei L=4, D=2 und einer entsprechenden Matrixgrösse von 8 Paketen genau 4 FEC Spalten Paketen, also 50%
Puffergröße
Damit der FEC berechnet werden kann, müssen die L x D Pakete zunächst in einen Puffer. Die obere Tabelle geht davon aus, daß ein Media Paket die Größe von 1316 Byte hat. Ein FEC Paket hat demnach die Grösse des Media Pakets zuzüglich des FEC Headers mit 16 Byte: 1316 Byte + 16 Byte = 1332 Byte. Eine Matrix von 4 x 2 = 8 entspricht also dann einem Puffer von 8 x 1332 = 10656 Byte.
Latenz
Bei einer Geschwindigkeit von 3MBit/s entsprechen die 10656 Byte x 8 = 85248 Bits einer Latenz von 28,42ms.
Recovery
Die maximale Anzahl an IP Paketen, die rekonstruiert werden kann
