用于交換數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明說明一種用于在發(fā)送器（1）和接收器（2）之間交換數(shù)據(jù)的方法。數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器（1）和接收器（2）已知的語法。在按照本發(fā)明的方法中，在發(fā)送器（1）中的語法（22）與已知語法（22）不同的情況下，在開始數(shù)據(jù)交換時(shí)的初始化階段中或者在發(fā)送器（1）和接收器（2）之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際渡越時(shí)間之間進(jìn)行接收器（2）的已知語法（22）向發(fā)送器（1）的不同語法（22）的匹配。
【專利說明】用于交換數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在發(fā)送器和接收器之間交換數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器和接收器已知的語法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用針對XML (擴(kuò)展標(biāo)記語言)的有效編碼方法中，在許多情況下出發(fā)點(diǎn)是，發(fā)送器和接收器在實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)之前在共同知識上(例如以已知的XML架構(gòu)的形式)取得一致。這例如在EXI (高效XML交換)或者M(jìn)PEG BiM (用于XML的二進(jìn)制MPEG格式)上使用所謂的架構(gòu)通知模式(Schema Informed Mode)的情況下是這樣。EXI是用于XML信息組的二進(jìn)制代表的格式。與基于文本的XML文檔相比，可以更快地處理EXI格式的文檔并且在經(jīng)由通信連接傳送時(shí)需要更少的帶寬。
[0003]被稱為“共享知識”的共同知識被用于XML數(shù)據(jù)的高效代表。在此，在共同知識中包含的信息不是再一次地被用在數(shù)據(jù)流中，而是通過參考在共同知識中包含的信息來代替，由此可以將實(shí)際的用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量保持得小。在實(shí)際傳輸之前對于共同知識取得一致在許多應(yīng)用領(lǐng)域中是困難的或者是不可能的。于是這導(dǎo)致，在數(shù)據(jù)交換時(shí)不能利用共同知識來減少數(shù)據(jù)流。在最壞情況下，甚至根本不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
[0004]使用用于XML的高效編碼方法例如在“嵌入式系統(tǒng)”的情況下是有意義的。這種系統(tǒng)例如應(yīng)用在電動汽車的環(huán)境中，在其中例如借助XML在電動汽車和充電站之間交換信息。在該環(huán)境中的要求尤其在于，必須有在兩個(gè)組件的較舊的和最新的XML架構(gòu)版本之間的向上和向下兼容性。共同知識的協(xié)定在此與一些花費(fèi)關(guān)聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)是說明用于在發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行高效數(shù)據(jù)交換的方法和設(shè)備，所述發(fā)送器和接收器使用用于XML的編碼方法。
[0006]該任務(wù)通過按照權(quán)利要求1的特征的方法和按照權(quán)利要求15和16的特征的設(shè)備來解決。有利的構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中找到。
[0007]在本發(fā)明的用于在發(fā)送器和接收器之間交換數(shù)據(jù)的方法中，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器和接收器已知的語法，該語法存在于發(fā)送器和接收器中并且例如由XML架構(gòu)、DTD或RNG導(dǎo)出，在發(fā)送器中的語法與已知語法不同的情況下，在開始數(shù)據(jù)交換時(shí)的初始化階段中或者在發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際渡越時(shí)間之間進(jìn)行接收器的已知語法向發(fā)送器的不同語法的匹配。
[0008]在本發(fā)明方法中，在實(shí)際傳輸有用數(shù)據(jù)之前建立在發(fā)送器和接收器中的經(jīng)匹配語法的結(jié)構(gòu)方面的共同知識(共享編碼知識)，可以依次針對所有其他消息將所述知識假定為基礎(chǔ)或者共同知識。在匹配之前，存在按已知語法的共同知識，在匹配之后，存在按已知語法和不同語法的共同知識。對此，即使在事先沒有作出或者不能作出協(xié)定時(shí)，也能夠在發(fā)送器和接收器之間非常緊湊并且高效地傳輸數(shù)據(jù)。[0009]語法以專業(yè)人員已知的方式描述了用于XML文檔的編碼和解碼指示、與XML等效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或XML文檔的存儲器代表例如作為文檔對象模型、編碼裝置的D0M。解碼裝置使用該語法作為指示，以便從所接收的數(shù)據(jù)流中創(chuàng)建XML文檔、與XML等效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或XML文檔的存儲器代表。
[0010]已知語法向不同語法的匹配適宜地僅僅在初始化階段中進(jìn)行。在發(fā)送器和接收器的語法中的不同在渡越時(shí)間期間相反地不再被匹配。概念“在渡越時(shí)間期間”在此理解為在發(fā)送器和接收器之間的有用數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸。
[0011]在另一適宜的構(gòu)型中，在初始化階段中至少將在已知語法和不同語法之間的區(qū)別從發(fā)送器傳輸給接收器。同樣可能的是，發(fā)送器的完整語法被傳輸給接收器，使得接收器可以基于在所接收的發(fā)送器的不同語法和實(shí)際語法之間的比較來提取所述區(qū)別，并且可以將其處理為解碼或編碼指示。
[0012]在另一適宜的構(gòu)型中，在接收器中通過由接收器學(xué)習(xí)在初始化階段中傳輸?shù)挠杏脭?shù)據(jù)進(jìn)行已知語法向不同語法的匹配。
[0013]在另一適宜的構(gòu)型中，在初始化之前或初始化開始時(shí)，通過傳送標(biāo)志來識別已知語法。這種標(biāo)志的例子可以是XML架構(gòu)定義的命名空間。
[0014]在初始化階段和“在渡越時(shí)間期間”之間的差別尤其在嵌入式系統(tǒng)的背景下是重要的，因?yàn)樵谇度胧较到y(tǒng)的存儲器的使用、時(shí)間特性和計(jì)算能力方面學(xué)習(xí)通常是不可預(yù)見的。在嵌入式系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)導(dǎo)致渡越時(shí)間、可能導(dǎo)致對存儲器容限、時(shí)間特性和計(jì)算能力的損害，從而在最不利的情況下結(jié)果可能是系統(tǒng)故障。因此在嵌入式系統(tǒng)中，要避免在渡越時(shí)間期間的學(xué)習(xí)或者要將其限制到在渡越時(shí)間中的合適時(shí)間，在所述合適時(shí)間中上述的限制是不重要的。所建議的方法通過如下方式避免了這一點(diǎn):在初始化階段中、也即在專用階段中的學(xué)習(xí)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際渡越時(shí)間之前或者之間進(jìn)行。在初始化階段中尤其是執(zhí)行學(xué)習(xí)的接收器可以決定，在接收器側(cè)是否足夠地存在在學(xué)習(xí)信息中所需的硬件資源。因此，必要時(shí)可以可靠地中斷學(xué)習(xí)并且因此匹配語法。由該描述還得出:在接收器側(cè)上進(jìn)行發(fā)送器和接收器的語法區(qū)別的學(xué)習(xí)，所述語法包括用于由發(fā)送器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的解碼器。
[0015]在有用數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸之前對于共同知識取得一致可以通過不同的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0016]在第一變型方案中，基于在初始化階段中傳輸至少一個(gè)、尤其是在渡越時(shí)間前面的消息來實(shí)現(xiàn)對于共同知識取得一致。在這里，初始化階段至少包括由發(fā)送器向接收器傳輸?shù)牡谝幌?，該第一消息使得接收器能夠?qū)⒃诎l(fā)送器和接收器中的開始還不同的語法相互匹配。尤其是由接收器的解碼器分析在初始化階段中所傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)消息。相反，在初始化階段中傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)消息被接收器的應(yīng)用程序在解碼之后丟棄。這意味著，在初始化階段中傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)消息相應(yīng)于有用數(shù)據(jù)并且在解碼之后沒有以常見方式繼續(xù)被應(yīng)用程序處理，因?yàn)樵诔跏蓟A段的一個(gè)或多個(gè)消息中包含的信息僅僅適于語法的訓(xùn)練并且沒有意義被應(yīng)用程序處理。
[0017]例如包括所述不同的XML文檔可以由發(fā)送器傳輸給接收器。同樣可能的是，至少將不同語法的改變的構(gòu)造傳輸給接收器。在第一消息中，以及可選地在初始化階段的另外的消息中，因此將涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型的全部改變例如作為盡可能節(jié)省位置的示例傳輸給接收器。這不僅僅包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型處的添加的改變，而且必要時(shí)也包括從XML文檔中取走的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型。例如在XML架構(gòu)中，將必須被匹配的XML架構(gòu)的所有構(gòu)造(英文:particle (微粒))傳輸給接收器。
[0018]這些改變按照預(yù)先給定的編解碼器在接收器中被反映。例如元素?cái)?shù)據(jù)可以被分配給標(biāo)志，所述標(biāo)志于是可以被存儲在表格中(這例如在EXI中利用串表格所實(shí)現(xiàn))。在發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)交換的渡越時(shí)間期間于是不再需要傳輸元素名稱。僅僅參考標(biāo)志是足夠的。此外可以附加地將類型特性分配給各個(gè)元素，所述類型特性同樣被存儲在串表格中。在該情況下，可以取消將傳輸?shù)拇D(zhuǎn)換為數(shù)字值，因?yàn)榭梢蕴崛￡P(guān)于串表格的處理類型的相應(yīng)信息。由此，改善了傳輸方法的效率。
[0019]可替換地，可以在共同的知識中檢測到在其位置處出現(xiàn)不同的信息。
[0020]第一變型方案具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以在接收器中使用現(xiàn)有的解碼器，以便對在發(fā)送器和接收器中的語法進(jìn)行匹配。
[0021]在第二變型方案中，在初始化階段中將不同語法直接傳輸給接收器。在該變型方案中，在渡越時(shí)間之前把要用于編碼或者解碼的語法提供給解碼器。例如，包含語法的第一消息可以被標(biāo)記，使得接收器的解碼器識別出在其中包含有繼續(xù)解碼所需的語法。這種標(biāo)志此外可以用于初始化，即所述標(biāo)志被輸送給解碼器的渡越時(shí)間環(huán)境的被分配給該語法處理的接口。信令例如可以在傳輸平面一例如層5或6—上進(jìn)行。在第二變型方案中，為了處理由該語法產(chǎn)生的解碼指示而將該語法例如輸送給接收器的解碼器的渡越時(shí)間環(huán)境的語法接口。
[0022]本發(fā)明還提供了用于在發(fā)送器和接收器之間交換數(shù)據(jù)的發(fā)送器的編碼裝置，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器和接收器已知的語法，所述編碼裝置被構(gòu)造為在發(fā)送器中的語法與已知語法不同的情況下在初始化階段中在發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)交換開始時(shí)進(jìn)行接收器的已知語法向發(fā)送器的不同語法的匹配。
[0023]發(fā)送器例如可以事先將其完整的知識例如作為EXI語法形式或者作為表格形式傳輸給接收器。這里不需要首先確定語法的區(qū)別在哪里?？商鎿Q地，語法的匹配通過交換標(biāo)識符來進(jìn)行。
[0024]本發(fā)明還提供了用于在發(fā)送器和接收器之間交換數(shù)據(jù)的接收器的解碼裝置，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器和接收器已知的語法，所述解碼裝置被構(gòu)造為在發(fā)送器中的語法與已知語法不同的情況下在初始化階段中在發(fā)送器和接收器之間的數(shù)據(jù)交換開始時(shí)進(jìn)行接收器的已知語法向發(fā)送器的不同語法的匹配。
[0025]編碼裝置和解碼裝置此外可以包括用于執(zhí)行上面描述的方法的其他裝置。
[0026]上述的實(shí)施方式分別具有下面的優(yōu)點(diǎn):
可以在實(shí)際傳輸之前非常靈活地取得對于共同知識的一致，而無需每個(gè)達(dá)成協(xié)議。該做法能夠?qū)崿F(xiàn)與所謂的預(yù)同意共享知識(Pre-Agreed Shared Knowledge)相同的非常高的壓縮率。當(dāng)XML架構(gòu)或由其導(dǎo)出的語法、也即經(jīng)協(xié)定的共同知識變化時(shí)，不存在版本化問題。在該情況下，上述做法在每次變化時(shí)重新在初始化階段中執(zhí)行。最后，該做法是對于現(xiàn)在已經(jīng)使用預(yù)同意的應(yīng)用程序的透明方法。不需要EXI圖書館的適配來實(shí)現(xiàn)XML架構(gòu)版本化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面借助在附圖中的實(shí)施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。其中:圖1示出了示例語法，以便建立EXI碼，
圖2示出了已知的、在發(fā)送器側(cè)上編碼數(shù)據(jù)的流程圖，
圖3示出了在發(fā)送器側(cè)上編碼數(shù)據(jù)的流程圖，在其中描繪了根據(jù)本發(fā)明的做法，并且 圖4示出了按照本發(fā)明方式設(shè)立的用于數(shù)據(jù)交換的發(fā)送器和接收器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在本發(fā)明的用于在發(fā)送器I和接收器2之間經(jīng)由通信連接3交換數(shù)據(jù)的方法中，基于發(fā)送器I和接收器2已知的語法來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該語法可以例如由XML架構(gòu)、DTD(文檔類型定義)或RNG (RELAX NG)定義導(dǎo)出。
[0029]可以應(yīng)用基于XML架構(gòu)的數(shù)據(jù)交換的使用，其中在發(fā)送器I中可能有與從前協(xié)定的已知XML架構(gòu)的不同。這例如當(dāng)在接收器2中為解碼所交換的數(shù)據(jù)而使用的XML架構(gòu)不可更新時(shí)是這種情況。下面描述的做法提供了一種可能性:如何在發(fā)送器I和接收器2中的XML架構(gòu)不同時(shí)仍然可以實(shí)現(xiàn)在基于XML的數(shù)據(jù)交換中的高效率。
[0030]后面描述的方法針對XML消息組的二進(jìn)制代表使用了 EXI (高效XML交換)。屬于后面描述的XML架構(gòu)的EXI語法示意性地在圖1中示出。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在發(fā)送器(I)和接收器(2)之間交換數(shù)據(jù)的方法，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器(I)和接收器(2)已知的語法，其中 在發(fā)送器(I)中的語法與已知語法不同的情況下，在開始數(shù)據(jù)交換時(shí)的初始化階段中或者在發(fā)送器(I)和接收器(2)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際渡越時(shí)間之間進(jìn)行接收器(2)的已知語法向發(fā)送器(I)的不同語法的匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中已知語法向不同語法的匹配僅僅在初始化階段中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在發(fā)送器(I)和接收器(2)的語法中的不同在渡越時(shí)間期間不被匹配。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在初始化階段中至少將在已知語法和不同語法之間的區(qū)別由發(fā)送器(I)傳輸給接收器(2 )。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在接收器(2)中通過由接收器(2)學(xué)習(xí)在初始化階段中所傳輸?shù)挠杏脭?shù)據(jù)來進(jìn)行已知語法向不同語法的匹配。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在初始化之前或初始化開始時(shí)，通過傳送標(biāo)志來識別已知語法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中初始化階段至少包括由發(fā)送器(I)向接收器(2)所傳輸?shù)牡谝幌ⅰ?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中由接收器(2)的解碼器分析在初始化階段中所傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中在初始化階段中所傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)消息被接收器(2)的應(yīng)用程序?yàn)榱私獯a目的丟棄。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其中包括所述不同的XML文檔被傳輸給接收器⑵。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其中至少將不同的XML架構(gòu)的經(jīng)改變的構(gòu)造傳輸給接收器(2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中在初始化階段中將所述不同語法(22)傳輸給接收器(2)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中為了處理由該語法(22)產(chǎn)生的解碼指示而將該語法(22)輸送給渡越時(shí)間環(huán)境的語法接口。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其中該語法(22)由XML架構(gòu)定義、RelaxNG定義或文檔類型定義導(dǎo)出。
15.一種用于在發(fā)送器(I)和接收器(2)之間交換數(shù)據(jù)的發(fā)送器(I)的編碼裝置，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器(I)和接收器(2)已知的語法，所述編碼裝置被構(gòu)建為，在發(fā)送器(I)中的語法與已知語法不同的情況下在初始化階段中在發(fā)送器(I)和接收器(2 )之間的數(shù)據(jù)交換開始時(shí)進(jìn)行接收器(2)的已知語法向發(fā)送器(I)的不同語法的匹配。
16.一種用于在發(fā)送器(I)和接收器(2)之間交換數(shù)據(jù)的接收器的解碼裝置，其中數(shù)據(jù)交換基于發(fā)送器(I)和接收器(2)已知的語法，所述解碼裝置被構(gòu)建為，在發(fā)送器(I)中的語法與已知語法不同的情況下在初始化階段中在發(fā)送器(I)和接收器(2)之間的數(shù)據(jù)交換開始時(shí)進(jìn)行接收器(2)的已知語法向發(fā)送器(I)的不同語法的匹配。
【文檔編號】G06F9/45GK103597448SQ201280028864
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】J.霍伊爾, S.克比施, D.佩因特納 申請人:西門子公司