專利名稱：魯棒性信號(hào)編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及魯棒性信號(hào)編碼，特別地涉及編碼和解碼編碼數(shù)據(jù)流的方法，編碼和解碼編碼數(shù)據(jù)流的設(shè)備以及編碼數(shù)據(jù)流的信號(hào)格式。
背景技術(shù)：
Hagenauer，J.和Stockhammer，T.的文章“Channel Coding andTransmission Aspects for Wireless Multimedia”，Proceedingsof IEEE，Vol.87，No.10，1999年10月，公開了用于多媒體的聯(lián)合信源/信道編碼和解碼方法。多媒體必須處理各種壓縮和非壓縮的信源信號(hào)，比如數(shù)據(jù)、文本、圖像、音頻和視頻。在無線信道中，誤碼率很高且聯(lián)合信源/信道編碼和解碼方法是有利的。
在不同種類的通信領(lǐng)域中，分層結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)和執(zhí)行的一個(gè)重要特征。通常，一層僅與在接收機(jī)側(cè)的對(duì)應(yīng)層通信，通過利用較低層滿足較高層的要求。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化和執(zhí)行，僅必須定義每層的接口和任務(wù)，借此接口的定義非常簡(jiǎn)單。通常用狀態(tài)機(jī)來描述層。層模型中有非常清楚的劃分在一個(gè)連接中的諸如光纖、銅線或無線的不同物理媒介上傳送端到端的應(yīng)用。
和層結(jié)構(gòu)形成對(duì)比，在移動(dòng)環(huán)境中跨越多層的壓縮和傳輸延伸的最優(yōu)化是有用的。信源編碼方案甚至應(yīng)用控制可能受到移動(dòng)信道以及可用資源狀態(tài)的影響。一些業(yè)務(wù)由于誤差、復(fù)雜性和延遲約束而受到限制。對(duì)于非常的帶寬和功率的有效傳輸，針對(duì)應(yīng)用和信道優(yōu)化的通信系統(tǒng)在未來將會(huì)引起關(guān)注。
如果具有關(guān)于信源特性的認(rèn)識(shí)，即比特敏感性測(cè)量或信源的有效信息，或者如果應(yīng)用提供與增強(qiáng)信息分開的基本信息，則通過使用先進(jìn)的信道編碼算法或調(diào)制技術(shù)將會(huì)應(yīng)用不等錯(cuò)誤保護(hù)(UEP)方法。較重要的基本信息受到高度保護(hù)以保證傳送，次重要的增強(qiáng)信息受到低級(jí)保護(hù)或者處于差的信道連接，甚至不被發(fā)送。
一種指示這種不同保護(hù)類型的方式是在被發(fā)送的數(shù)據(jù)中使用SSI(信源有效信息)字段。2001年7月5日提交的PCT申請(qǐng)EP01/07759描述了在發(fā)送數(shù)據(jù)中插入這樣的字段。在此，將SSI報(bào)頭放置于每個(gè)信源數(shù)據(jù)分組之前。SSI報(bào)頭包含具有不同保護(hù)需求的分區(qū)的尺寸，以及用于保護(hù)分區(qū)的編碼率。有些情況下，在這些SSI報(bào)頭前面加上偽噪聲序列形式的偽隨機(jī)字在此參考John G.Proakis，“Digital communications”，第二版，McGraw-Hill，1989，第601-817頁(yè)，第831-836頁(yè)。本領(lǐng)域公知優(yōu)選的偽噪聲序列是Gold序列。偽噪聲序列具有特別適于檢測(cè)和/或同步的自相關(guān)特性。
這些SSI報(bào)頭的問題在于它們被插入通信結(jié)構(gòu)中一個(gè)高級(jí)別層的數(shù)據(jù)分組中，而使用UEP保護(hù)的編碼是在較低級(jí)別中進(jìn)行的。由于在低級(jí)別中數(shù)據(jù)分組的大小受限，所以高級(jí)別的數(shù)據(jù)分組可以分成不同的低級(jí)別分組。這種現(xiàn)象也稱為分組拆分(packetfragmentation)。如果發(fā)生分組拆分，由于關(guān)于分組中的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行解碼的信息將包含在另一個(gè)分組中，則接收機(jī)不能夠解碼以UEP編碼的數(shù)據(jù)分組。這從而導(dǎo)致在接收機(jī)側(cè)的信息丟失。因而需要一種更加魯棒性的編碼方案，其中分組拆分的負(fù)面結(jié)果被限制或者被徹底避免。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是解決上述關(guān)于分組拆分的問題，以便于提供更魯棒的編碼方案。
這通過編碼方案完成，其中編碼數(shù)據(jù)流包括具有要求不同保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，該方案包括在兩個(gè)這種分區(qū)之間插入分區(qū)檢測(cè)器的步驟，以便為用不同的保護(hù)率編碼分區(qū)提供指導(dǎo)。
該問題通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼的方法來解決，編碼數(shù)據(jù)流包括具有要求不同保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，該方法包括在兩個(gè)這樣的分區(qū)之間插入分區(qū)檢測(cè)器的步驟，以便為用不同的保護(hù)率編碼分區(qū)提供指導(dǎo)。
該問題還通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的方法來解決，通過接收包括具有至少兩個(gè)用不同的編碼率編碼的分區(qū)的至少一個(gè)低級(jí)別數(shù)據(jù)分組，從插入在低級(jí)別數(shù)據(jù)分組中的兩個(gè)分區(qū)之間的至少一個(gè)分區(qū)檢測(cè)器中提取信息，并基于從分區(qū)檢測(cè)器中提取的編碼率信息，用不同的編碼率解碼不同的分區(qū)。
該問題通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼的裝置來解決，編碼數(shù)據(jù)流包括具有要求不同保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，該裝置具有分區(qū)檢測(cè)器插入器，用于在兩個(gè)這樣的分區(qū)之間插入分區(qū)檢測(cè)器，以便為用不同的保護(hù)率編碼分區(qū)提供指導(dǎo)。
該問題還通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的裝置來解決，編碼數(shù)據(jù)流具有包括具有不同保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)的至少兩個(gè)低級(jí)別數(shù)據(jù)分組，該裝置包括控制器，用于從插入在這樣的兩個(gè)分區(qū)之間讀取分區(qū)檢測(cè)器信息，和解碼器，用于解碼從分區(qū)檢測(cè)器中獲取的以兩個(gè)不同保護(hù)率的兩個(gè)分區(qū)。
該問題還通過在發(fā)送編碼數(shù)據(jù)流時(shí)使用的信號(hào)格式來解決，編碼數(shù)據(jù)流包括以第一編碼率編碼的第一分區(qū)，分區(qū)檢測(cè)器，和以第二編碼率編碼的第二分區(qū)。分區(qū)檢測(cè)器指示了第一和第二編碼率。
由本發(fā)明，從而提供了更魯棒性的編碼方案，其中關(guān)于用于數(shù)據(jù)分區(qū)的編碼率的信息可以不管分組拆分而容易獲得。
術(shù)語(yǔ)決不能解釋為限制，而應(yīng)理解為術(shù)語(yǔ)所包括的等價(jià)物。
本發(fā)明優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域是MPEG-4視頻的無線傳輸。Heinzelman，W.R.，Budagavi，M.and Talluni，R.，“Unequal ErrorProtection of MPEG-4 Compressed Video”，Proceedings of theInternational Conference on Image Processing(ICIP)，1999年10月，公開了MPEG-4壓縮比特流的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)其本身使用不等的誤差保護(hù)來確保在比特流的重要部分有較少的誤差。


將參考公開的附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述，其中圖1示出了本發(fā)明的層結(jié)構(gòu)圖2示出了SSI數(shù)據(jù)分組的現(xiàn)有技術(shù)圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的SSI數(shù)據(jù)分組的分組拆分圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)分組圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)分組的分組拆分圖6示出了根據(jù)本發(fā)明插入分區(qū)檢測(cè)器的方法的流程7示出了接收編碼數(shù)據(jù)流的方法的流程圖以及圖8示出了用于根據(jù)本發(fā)明用于插入分區(qū)檢測(cè)器的裝置。
發(fā)明的詳細(xì)描述在圖1中示出了垂直層結(jié)構(gòu)用于理解本發(fā)明。在圖的左側(cè)為發(fā)送機(jī)側(cè)，而接收機(jī)側(cè)處于圖的右側(cè)。在具有某種應(yīng)用的裝置中，存在根據(jù)為該應(yīng)用設(shè)置的規(guī)則編碼該應(yīng)用的信源編碼器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，信源編碼器10為MPEG-4視頻編碼器，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不只限于MPEG-4視頻編碼器，而能夠應(yīng)用于支持?jǐn)?shù)據(jù)分區(qū)工具和/或依據(jù)品質(zhì)層(基礎(chǔ)/增強(qiáng)層)的可量測(cè)性的任何的應(yīng)用。信源編碼器10處于層結(jié)構(gòu)的發(fā)送機(jī)側(cè)并連接到網(wǎng)絡(luò)透明層(NTL)12。網(wǎng)絡(luò)透明層連接到層L 14，其經(jīng)由至少一個(gè)中間層依次被連接到物理層18。中間層由包含點(diǎn)的方框表示。物理層18被連接到連接發(fā)送機(jī)和接收機(jī)側(cè)的物理信道20。物理信道可以是任何類型的信道，例如銅線，光或無線。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該信道為無線信道。在接收機(jī)側(cè)存在到發(fā)送機(jī)側(cè)的層的相應(yīng)層。從而存在經(jīng)由中間層連接到層L 26的物理層22，網(wǎng)絡(luò)透明層(NTL)28和信源解碼器30。信源解碼器解碼信源編碼信息，以便于數(shù)據(jù)可以被播放或查看。正如本領(lǐng)域所公知的，在發(fā)送機(jī)側(cè)的不同層將信息添加到信源編碼數(shù)據(jù)流，通常以分組報(bào)頭的形式，并且所添加的信息在接收機(jī)側(cè)的相應(yīng)層中被移除。圖1中的結(jié)構(gòu)對(duì)理解現(xiàn)有技術(shù)和根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)都是相關(guān)的。
在圖2中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組。該分組包括信源編碼字段42，其中觸發(fā)器Trg 38和SSI 40已經(jīng)被添加到圖1的NTL層中。信源編碼字段本身為高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，例如MPEG-4視頻分組。層L已經(jīng)將報(bào)頭HdL 36添加到分組中。來自中間層的報(bào)頭由包含點(diǎn)的方框表示。物理層18已經(jīng)添加了報(bào)頭Hd1和CRC字段44。從中圖可以清楚地看到，不同的層添加信息到信源數(shù)據(jù)分組。這里是以報(bào)頭的形式。具有報(bào)頭和CRC(碼冗余校驗(yàn))字段的分組只從層L和下至層1的較低層開始產(chǎn)生。數(shù)據(jù)還以不同的編碼率編碼，其中SSI報(bào)頭表示哪個(gè)數(shù)據(jù)將以特定率被信道編碼，以及每個(gè)這些字段有多長(zhǎng)。從該結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的問題將結(jié)合圖3更好地描述。
圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的信源編碼數(shù)據(jù)分組的拆分。所有出現(xiàn)在圖2中的字段在圖3中出現(xiàn)，具有一個(gè)主要的區(qū)別。信源編碼字段42已經(jīng)被分成出現(xiàn)在兩個(gè)不同分組中的兩個(gè)字段46和48。在圖3的上面部分，示出了在中間層的數(shù)據(jù)分組，其在物理層已經(jīng)被分成了兩個(gè)分組。所發(fā)生的是，在物理層原始分組已經(jīng)被分成兩個(gè)，其中第一部分，從字段34到字段42中的虛線，被放入具有報(bào)頭Hdi和CRC字段44的第一分組，而字段42的第二部分48被放入具有報(bào)頭Hdi 32和CRC字段44的第二分組。數(shù)據(jù)還另外根據(jù)SSI字段中的信息進(jìn)行UEP編碼。由于物理層具有分組上的尺寸限制，從而上層的分組被分成兩部分，所以這種類型的拆分能夠出現(xiàn)。所發(fā)生的是，當(dāng)?shù)诙纸M到達(dá)接收側(cè)時(shí)，它不能被解碼，因?yàn)樗话ū硎驹谧侄?8中數(shù)據(jù)的編碼率的SSI字段。這導(dǎo)致了信源解碼器的信息丟失以及較差的性能。還應(yīng)當(dāng)理解，這種拆分決不僅限于物理層，而可以在網(wǎng)絡(luò)透明層以下的任何層發(fā)生。
為了克服這個(gè)難題而使用根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。首先將簡(jiǎn)短地解釋MPEG-4格式。正如本領(lǐng)域所公知的，MPEG-4數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)被分成分區(qū)，這些為報(bào)頭、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。這些分區(qū)隨后用不同的編碼率保護(hù)。該MPEG-4視頻數(shù)據(jù)流為高級(jí)別數(shù)據(jù)分組流。
該結(jié)構(gòu)在圖4中描述。圖4中示出的分組為來自于圖1中的NTL層的分組。該分組包括第一分區(qū)檢測(cè)器50，包括觸發(fā)器Trg 52和編碼率字段CRF 54，編碼率字段CRF 54包括關(guān)于不同的分區(qū)之間編碼率轉(zhuǎn)換的信息。報(bào)頭56跟隨在編碼率字段54之后。之后跟著第二分區(qū)檢測(cè)器50，具有觸發(fā)器Trg 58和編碼率字段CRF 60，跟著是MPEG-4數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)矢量62。在該字段62之后跟著第三分區(qū)檢測(cè)器50，包括觸發(fā)器Trg 64和編碼率字段66。在該第三分區(qū)檢測(cè)器之后跟著結(jié)構(gòu)字段68。報(bào)頭56、運(yùn)動(dòng)矢量62和結(jié)構(gòu)68為由圖1的信源編碼器構(gòu)成的高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的MPEG-4數(shù)據(jù)，而第三分區(qū)檢測(cè)器被插入圖1的NTL層。分區(qū)檢測(cè)器包括觸發(fā)器。觸發(fā)器優(yōu)選實(shí)現(xiàn)為PN(偽噪聲)字的形式，它能夠通過相關(guān)檢測(cè)到并對(duì)信道誤差有足夠的魯棒性。編碼率字段具有已知的長(zhǎng)度并包括在編碼率之間的轉(zhuǎn)換。CRF對(duì)每種類型的轉(zhuǎn)換是唯一的。在圖4中這由字母R3-R1、R1-R2和R2-R3表示，其中R1為第一編碼率，R2為第二編碼率而R3為第三編碼率。因此編碼率字段包括關(guān)于從第三編碼率R3到第一編碼率R1轉(zhuǎn)換的信息，從第一編碼率R1到第二編碼率R2轉(zhuǎn)換的信息，從第二編碼率R2到第三編碼率R3轉(zhuǎn)換的信息。這意味著在第一分區(qū)檢測(cè)器之前的數(shù)據(jù)或者分區(qū)將以第三編碼率R3被編碼，在第一和第二分區(qū)檢測(cè)器之間的分區(qū)將以第一編碼率R1被編碼，在第二和第三分區(qū)檢測(cè)器之間的分區(qū)將以第二編碼率R2被編碼，并且在第三分區(qū)檢測(cè)器之后的分區(qū)將以第三編碼率R3被編碼。這也意味著所有的這些CRF看起來不相同。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，將使用的實(shí)際編碼是通過在包含了與所有的CRF相關(guān)的編碼率的表中查找而得出的。CRF和編碼率因此映射到一個(gè)表。可選擇的，編碼率可以從CRF中通過邏輯處理提取出來。關(guān)于將具有什么樣的編碼某個(gè)分區(qū)的信息可以呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)流的兩個(gè)CRF中。另外的優(yōu)點(diǎn)在于，CRF沒有描述每個(gè)分區(qū)有多長(zhǎng)，為什么它們?yōu)椴煌拈L(zhǎng)度。這導(dǎo)致了有更強(qiáng)的魯棒性和靈活性的系統(tǒng)，正如下面將要描述的。這也導(dǎo)致了在插入被編碼的分區(qū)檢測(cè)器之后所添加的報(bào)頭。
圖5的上面部分示出在拆分前較低層中的數(shù)據(jù)分組，圖5的下面部分示出拆分之后在更低層中數(shù)據(jù)分組中的信息。在圖1的上面部分示出了具有與層結(jié)構(gòu)中其中一個(gè)層I相關(guān)的報(bào)頭72Hdi的數(shù)據(jù)分組，之后跟著至少另一個(gè)與中間層相關(guān)的字段。此后跟著與正好在圖1的結(jié)構(gòu)中的NTL層下的層L相關(guān)的報(bào)頭字段36HdL。在該報(bào)頭之后跟著在圖4中描述的數(shù)據(jù)字段，并且以與開始處的其中一個(gè)報(bào)頭相關(guān)的CRC字段44結(jié)束。分組拆分則在層i發(fā)生，在此添加報(bào)頭72。來自圖4的上面部分的分組在動(dòng)運(yùn)矢量62的中間被分開，以此構(gòu)成第一分組包括了所有上述字段直至運(yùn)動(dòng)矢量74，并且添加CRC字段44。接著第二分組由報(bào)頭Hdi，72和運(yùn)動(dòng)矢量76的第二部分，第三CRF字段66，結(jié)構(gòu)字段68和CRC字段44構(gòu)成。在圖5的下面部分中的分組實(shí)際上不是在層i構(gòu)成的分組，其中拆分在此發(fā)生，而是較低的層，在此情況下是物理層。因此兩個(gè)分組都添加以較低層的報(bào)頭(由帶點(diǎn)的框表示)，直到物理層為止，其由32表示。在物理層，應(yīng)用不同字段的信道編碼。這由分組下面的黑箭頭表示，由此第一箭頭R3表示第一分組的報(bào)頭已經(jīng)以編碼率R3被編碼，報(bào)頭56以編碼率R1編碼，以及運(yùn)動(dòng)矢量74和CRC字段44一起以編碼率R2被編碼。在第二分組報(bào)頭32-72以及運(yùn)動(dòng)矢量76的其余部分以編碼率R2被編碼，而結(jié)構(gòu)和CRC字段44以編碼率R3被編碼。因此在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)。正如可以從圖中可以看出，協(xié)議報(bào)頭以與已編碼流的鄰近分區(qū)相同的編碼率進(jìn)行保護(hù)。另外，可以在物理層執(zhí)行附加的編碼，以保證對(duì)所有的協(xié)議報(bào)頭的最小級(jí)別的保護(hù)。
采用所描述的結(jié)構(gòu)，不需要有關(guān)不同分區(qū)的長(zhǎng)度信息。另外，即使正好在分區(qū)檢測(cè)器上發(fā)生了分組拆分，無論如何信道編碼器也能正確地保護(hù)MPEG-4分區(qū)。如果觸發(fā)器被破壞，則它不再是可檢測(cè)的。然而，信道編碼器可以通過檢測(cè)下一個(gè)PD來恢復(fù)正確的編碼率。在CRF上發(fā)生的拆分通常將導(dǎo)致一些編碼違例，因此檢測(cè)CRF拆分。另外在此，信道編碼器可以通過檢測(cè)下一個(gè)PD來恢復(fù)正確的編碼率。
圖6示出了一個(gè)流程圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的方法。首先，在步驟78，數(shù)據(jù)流被信源編碼到多個(gè)高級(jí)別分組中，其中每個(gè)分組包括MPEG-4信息。此后在步驟80，分區(qū)檢測(cè)器生成。當(dāng)這些生成之后，在步驟82，分區(qū)檢測(cè)器被插入到信源編碼數(shù)據(jù)流。之后，在步驟84，通過添加報(bào)頭和可能的CRC字段至數(shù)據(jù)流中的分組，第一層L生成中間級(jí)別分組。在接下來的步驟中，在步驟86，通過添加另外的報(bào)頭和CRC字段來產(chǎn)生低級(jí)別分組。這是非?？赡艿模⑶覍?shí)際上很可能在步驟86之后，進(jìn)一步的報(bào)頭和可能的CRC字段被添加到中間層中。此后在步驟88，依據(jù)插入的分區(qū)檢測(cè)器，數(shù)據(jù)分組使用不同的編碼率被信道編碼。在步驟90，低級(jí)別分組通過通信信道被傳送到接收機(jī)。
圖7示出了用于接收通過信道傳送的編碼數(shù)據(jù)流的方法的流程圖。在步驟92，低級(jí)別數(shù)據(jù)分組被接收。此后，在步驟93，分區(qū)檢測(cè)器中的信息被提取。接著在步驟94，低級(jí)別數(shù)據(jù)分組被解碼。這兩個(gè)步驟通過檢測(cè)分區(qū)檢測(cè)器的出現(xiàn)、并且接著在這些檢測(cè)器之前或之后解碼不同編碼的分區(qū)來完成。當(dāng)分組已經(jīng)被解碼時(shí)，在步驟96，低級(jí)別數(shù)據(jù)分組被拆析。此后在步驟98，嵌入在低級(jí)別分組中的層L的中間級(jí)數(shù)據(jù)分組被拆析。由于在發(fā)送機(jī)側(cè)可以存在幾個(gè)中間層，其中這些層的分組被拆析。通過移除與該層相關(guān)的報(bào)頭以及任何可能的添加信息字段和與該層相關(guān)的可能CRC字段來執(zhí)行拆析。此后在步驟100，分區(qū)檢測(cè)器在NTL層被移除，在步驟102，高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的信源編碼的數(shù)據(jù)流被傳遞到信源解碼器。
最后，圖8示出了經(jīng)由信道連接的傳送裝置和接收裝置的框圖。在傳送裝置中，信源編碼器10被連接到PD(分區(qū)檢測(cè)器)產(chǎn)生器106并連接到多路復(fù)用器或PD插入器108。PD產(chǎn)生器為在信源編碼中的不同分區(qū)生成唯一的分區(qū)檢測(cè)器。正如較早描述的，這些分檢測(cè)器表示了在不同編碼率之間的轉(zhuǎn)換。多路復(fù)用器或PD插入器108接著在高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的信源編碼數(shù)據(jù)流中的不同分區(qū)之間插入這些分區(qū)檢測(cè)器。多路復(fù)用器可以看作置于NTL層中。在圖中多路復(fù)用器108連接到信道編碼器112，這個(gè)編碼器是置于物理層，層1的。該圖包括了垂直的虛線。這些表示了在NTL層和物理層之間可以存在幾個(gè)不的中間層。信道編碼器112由控制器110控制。該控制器識(shí)別數(shù)據(jù)流中的分區(qū)檢測(cè)器。正如較早描述的，正是觸發(fā)器或者PN-序列使得控制器110開始工作。跟隨PN-序列的唯一的CRF字段則表示將要在分區(qū)檢測(cè)器之間或之后應(yīng)用到分區(qū)的編碼率。優(yōu)選實(shí)施例中的控制器訪問或者包括一個(gè)表，該表識(shí)別哪個(gè)編碼率將被用于某個(gè)分區(qū)檢測(cè)器。此后控制器110發(fā)送關(guān)于將用于信道編碼器112的編碼率的信息，其使用不同的編碼率將UEP信道編碼應(yīng)用到這樣所識(shí)別的分區(qū)，并產(chǎn)生低級(jí)別數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)流然后被發(fā)送到調(diào)制器114，其調(diào)制低級(jí)別數(shù)據(jù)流。調(diào)制器114被連接到物理信道20以發(fā)送調(diào)制數(shù)據(jù)20，該信道可以是無線的。
接收裝置包括解調(diào)器116，它解調(diào)接收的低級(jí)別數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)流中的分區(qū)檢測(cè)器中提取信息。分區(qū)檢測(cè)器中的信息供給控制器120，其被連接到信道解碼器118。控制器120使信道解碼器根據(jù)分區(qū)檢測(cè)器中的信息解碼UEP信道編碼的解調(diào)數(shù)據(jù)流。該信息優(yōu)選通過在表中查找來識(shí)別。所有這些裝置配備在物理層。以和傳送裝置相同的方式，接收裝置的解碼器118經(jīng)由可能的中間層連接到解復(fù)用器或PD提取器122，該解復(fù)用器被設(shè)置在NTL層。解復(fù)用器被連接到分區(qū)檢測(cè)器接收機(jī)124和連接到信源解碼器126。解復(fù)用器將分區(qū)檢測(cè)器與編碼數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)流分離，其在優(yōu)選實(shí)施例中為MPEG-4視頻信號(hào)，由此信源解碼器接收高級(jí)別已編碼數(shù)據(jù)分組，而不用分區(qū)檢測(cè)器。
在優(yōu)選實(shí)施例中對(duì)已編碼數(shù)據(jù)的編碼是在物理層中進(jìn)行的。然而，這也可以在任何其它層中進(jìn)行。盡管很重要的是，分區(qū)檢測(cè)器被插入和提取非常近似于原始編碼數(shù)據(jù)流，但是為什么其在信源編碼器/解碼器之后最近的層完成，這主要是因?yàn)橹蟮膱?bào)頭和校驗(yàn)總和取決于分組的負(fù)載，其包括了分區(qū)檢測(cè)器。層數(shù)也不是決定因素。它的最簡(jiǎn)單的形式，信源編碼器和信源解碼器只使用兩層，NTL層和物理層。
在接收機(jī)側(cè)的控制器110和120也可以配備有一個(gè)表，該表識(shí)別與分區(qū)檢測(cè)器、或用于從分區(qū)檢測(cè)器提取編碼率的邏輯電路、或用于從分區(qū)檢測(cè)器提取編碼率的某些其它裝置相關(guān)的編碼率。
應(yīng)當(dāng)注意到上述的實(shí)施例只是舉例說明而不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)可選擇的實(shí)施例而不脫離附加的權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，在括號(hào)中的任何的參考標(biāo)號(hào)不能解釋為限制權(quán)利要求?！鞍辈慌懦嗽跈?quán)利要求列出的以外其它部件和步驟的存在。本發(fā)明可以以包括幾個(gè)不同部件的硬件的方案實(shí)現(xiàn)，也可通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在裝置權(quán)利要求中列舉了幾個(gè)裝置，這些裝置中的一些可以具體化為一個(gè)裝置或者類似形式的硬件。起碼的事實(shí)是列舉在互不相同的從屬權(quán)利要求中的某個(gè)措施并不表示這些措施的組合不能被有利地使用。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼的方法，其中編碼數(shù)據(jù)流包括具有要求不同保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)(56，62，68)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，包括步驟在兩個(gè)這種分區(qū)之間插入分區(qū)檢測(cè)器(50)，以便為用不同的保護(hù)率(78)編碼分區(qū)提供指導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括產(chǎn)生分區(qū)檢測(cè)器(80)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中分區(qū)檢測(cè)器包括觸發(fā)器(52；58；64)和編碼率字段(54；60；66)
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中編碼率字段給出了關(guān)于將用于兩個(gè)分區(qū)的編碼率的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中編碼率字段是從和第一分區(qū)相關(guān)的第一編碼率轉(zhuǎn)換到和第二分區(qū)相關(guān)的第二編碼率的唯一的識(shí)別符。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一的方法，還包括產(chǎn)生包括高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的低級(jí)別數(shù)據(jù)分組作為負(fù)載的步驟(86)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括用由分區(qū)檢測(cè)器確定的不同編碼率(R1，R2，R3)編碼低級(jí)別數(shù)據(jù)分組的步驟(88)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中分區(qū)檢測(cè)器不被編碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，還包括發(fā)送編碼的低級(jí)別數(shù)據(jù)分組到接收裝置的步驟(90)。
10.根據(jù)前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中存在至少三個(gè)分區(qū)，并且在每個(gè)分區(qū)之間插入分區(qū)檢測(cè)器。
11.一種對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的方法，包括步驟接收編碼數(shù)據(jù)流，所述編碼數(shù)據(jù)流包括具有至少兩個(gè)用不同編碼率編碼的分區(qū)(56，62，68)的至少一個(gè)低級(jí)別數(shù)據(jù)分組(92)，從插入在低級(jí)別數(shù)據(jù)分組中的兩個(gè)分區(qū)之間的至少一個(gè)分區(qū)檢測(cè)器(52)中提取信息(93)，和基于從分區(qū)檢測(cè)器中提取的編碼率信息，用不同的編碼率(R1，R2，R3)解碼不同的分區(qū)(94)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括從解碼的低級(jí)別數(shù)據(jù)分組中構(gòu)成至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的步驟(96)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，包括從數(shù)據(jù)流中移除插入的分區(qū)檢測(cè)器的步驟(100)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，包括向信源解碼器提供包括至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)流的進(jìn)一步的步驟(102)。
15.一種用于對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼的裝置，其中編碼數(shù)據(jù)流具有包括要求不同的保護(hù)率(R1，R2，R3)的數(shù)據(jù)分區(qū)(56，62，68)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組，包括分區(qū)檢測(cè)器插入器(108)，用于在兩個(gè)這樣的分區(qū)之間插入所述分區(qū)檢測(cè)器，以便為用不同的保護(hù)率編碼分區(qū)提供指導(dǎo)。
16.一種用于對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的裝置，其中編碼數(shù)據(jù)流具有包括具有不同保護(hù)率(R1，R2，R3)的數(shù)據(jù)分區(qū)(56，62，68)的至少兩個(gè)低級(jí)別數(shù)據(jù)分組，該裝置包括控制器(120)，用于讀取插入在兩個(gè)這樣的分區(qū)之間的分區(qū)檢測(cè)器信息(50)，和解碼器(118)，用于以從分區(qū)檢測(cè)器中獲取的兩種不同的保護(hù)率來解碼兩個(gè)分區(qū)。
17.一種用于傳送編碼數(shù)據(jù)流的信號(hào)格式，包括以第一編碼率(R1)編碼的第一分區(qū)(56)分區(qū)檢測(cè)器(50)和以第二編碼率(R2)編碼的第二分區(qū)(60)；所述分區(qū)檢測(cè)器表示第一和第二編碼率。
18.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)了如權(quán)利要求17中要求保護(hù)的信號(hào)格式。
全文摘要
本發(fā)明涉及編碼和解碼編碼數(shù)據(jù)流的裝置和方法，以及編碼數(shù)據(jù)流的信號(hào)格式。編碼數(shù)據(jù)流包括具有要求不同的保護(hù)率的數(shù)據(jù)分區(qū)(56，62，68)的至少一個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)分組。為了對(duì)用不同保護(hù)率編碼分區(qū)提供指導(dǎo)，分區(qū)檢測(cè)器(50)通過分區(qū)檢測(cè)器插入器插入到兩個(gè)這樣的分區(qū)之間。有關(guān)用于不同字段的編碼率的信息由控制器在接收側(cè)提取，以用正確的編碼率解碼分區(qū)。
文檔編號(hào)H03M7/30GK1618176SQ03802369
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月18日
發(fā)明者S·奧里維里, L·卡米西奧蒂 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司