專利名稱：數字數據的編碼、傳輸和解碼的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及到分組為可變長度數據塊的數字數據的編碼、傳輸和解碼的方法和裝置。
在數字數據傳輸時，在所謂的以包為基礎的數據傳輸時，將數據分成為數據塊，數據塊有預先規定固定的或可變的塊長度。將數據塊進行信道編碼和傳輸。
數字數據例如是數字視頻數據，數字音頻數據或也可以是例如用ASC-II格式的數字文本信息。
如果允許數據塊的塊長度是可變的，則對于接收站存在的問題是，按照數據塊被接受的順序比特流準確地同步，也就是說每次都要準確地找到數據塊的開始。一般這個任務是由多路復用器解決的。
在(ITU-H.223，國際電信通信聯盟，低比特率多媒體通信的多址-記錄，1996年)中敘述了圖像電話標準ITU-H.324。在ITU-H。223多址-記錄中，使用可變的塊長度。單個數據塊是由所謂的同步化字(HDLC-標志，高水平數據連接控制-標志)相互隔開的。HDLC-標志是由比特序列“0111 1110”組成的。為了避免由于在數據塊中出現相同的比特序列作為同步化字產生錯誤分類，在每個數據塊編碼時控制比特序列“11111”(五個連續的數值為“1”的比特)。如果找到一個這樣的比特序列，則自動地補充一個數值為“0”的比特。這種過程方式被稱為比特填充(比特填充)。
這種方法在有故障的傳輸信道中，例如按照GSM-方法或DECT-方法的無線電通信傳輸中，顯示出不好的特性。如果在傳輸時在同步化字上出現錯誤時，通過有故障的傳輸信道常常找不到同步化字。在數據塊中的一個傳輸故障也可能導致，對同步化字進行仿真，這在接受被傳輸的數據塊時將導致錯誤的同步化。
從而本發明的任務是給出方法和裝置，用這些方法和裝置達到安全的數據塊同步化。
此任務是按照權利要求1、3、4、5、6、7的方法以及按照權利要求13、15、16、17、18和19的裝置解決的。
按照權利要求1的方法中，數字數據被分組在至少一個數據塊中。將數據塊編碼，此時數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中。
按照權利要求3的方法中，將數據塊，包括有數據塊長度說明的控制信息，依賴于數據塊長度說明進行解碼。
在按照權利要求4的方法中，將數據塊，包括有各個數據塊長度說明的控制信息，依賴于至少一個另外的數據塊長度說明進行解碼。
數字數據的編碼裝置有一個處理器單元，處理器單元是這樣構造的，執行編碼方法的處理步驟。
數字數據的解碼裝置有一個處理器單元，處理器單元是這樣構造的，執行解碼方法的處理步驟。
裝置可以是具有可編程微處理器，處理器單元的萬能計算機。在這種情況下進行數字化圖象的編碼以及解碼是使用一個計算機程序，計算機程序是這樣編程的，相應的處理步驟是由計算機完成的。
裝置也可以是專用的硬件-部件，例如一個專用計算機卡用于編碼以及解碼。
從本發明中可以清楚地看出，各個數據塊的長度說明包括在數據塊的控制信息中，從而達到安全的同步化，和因而改善了故障不敏感性。
有利的改進結構敘述在從屬利要求中。
在一個改進結構中故障不敏感性是這樣進一步改善的，附加在塊長度說明中還使用了一個同步化字和必要時還使用比特填充技術。此外在為進一步提高故障不敏感性的一個改進結構中有利的是，塊長度說明和/或關于包括在數據塊中數據的類型用故障識別信息和/或故障修正信息確保安全。在附圖中表示了本發明的特殊的實施例，下面將詳細地予以敘述。
附圖表示附
圖1具有控制信息和應用數據信息的一個數據塊的簡圖；附圖2為數字數據的編碼、傳輸和解碼的，具有兩個計算機和一個傳輸媒體的計算機裝置的一個簡圖；附圖3表示本方法處理步驟的過程圖。
附圖2表示了一個攝像機K，用攝像機攝取圖象序列B，并且作為數字視頻數據VD經過連接V被輸入和存儲在第一個計算機R1中。經過麥克風MIK得到一個語言信號SS，并且作為數值的音頻數據AD被輸入和存儲在第一個計算機R1中。文本信息TD的輸入是經過鍵盤TA和/或鼠標器MA進行的。此外第一個計算機有為顯示任意信息的圖象屏幕BS。
第一個計算機R1經過傳輸媒體UM，例如一個電纜或一個無線電傳輸路段，與第二個計算機R2相連。經過傳輸媒體UM將在第一個計算機R1上編碼的數字數據傳輸給第二個計算機R2，并且在那里解碼。
第一個計算機R1和第二個計算機R2各自有一個存儲器SP和一個處理器單元P，這些經過一個數據總線相互連接。第一個計算機R1的處理器單元P是這樣構造的，處理器單元在下面敘述的處理步驟中進行數字數據的編碼。第二個計算機R2的處理器單元P是這樣構造的，對應于下面敘述的方法將被接收的編碼數據進行解碼。第二個計算機R2同樣有為顯示任意信息的圖象屏幕BS以及鍵盤TA和/或鼠標標記G、攝像機K和麥克風MIK。
數字數據、視頻數據VD、音頻數據AD和/或文本數據TD在第一個計算機R1中被分組為至少一個數據塊Dsi(i＝1...n)(步驟101)(附圖1)。
數據塊DSi包括控制數據Ki和應用數據NDi，應用數據是原本準備傳輸的數字數據。
數據塊DSi的結構表示在附圖2中。
數據塊DSi有一個由比特序列“0111 1110”組成的同步化字S(HDLC-標志)。
控制信息Ki包括了為傳輸所要求的信息。在長度為4比特的多址-編碼-區MC中指明，在應用數據信息Ndi中包括有什么樣的數據類型以什么樣的序列方式。
用塊長度區MPL說明了應用數據信息的長度，并且從而隱含了數據塊Dsi的長度，因為控制信息Ki和同步化字S具有預先規定的固定的長度。
塊長度區MPL的長度為7比特，從而可以敘述最大長度為126字節的有用信息。如果應用數據信息Ndi長于126字節情況時，數值127是作為被儲備。
BCH-區BSH包括了包括在控制信息Ki中的數據的故障識別信息和/或故障修正信息。BCH-區BCH的長度為4比特。BCH-區BCH包括了經過控制信息Ki構成的BCH-編碼(15，11)空閑距離為3。用BCH-編碼(15，11)可以修正故障和識別其它的故障。
應用數據信息Ndi包括視頻信息VD，音頻信息AD和/或文本信息TD。
將數據塊DSi以及數據塊等DSi進行編碼，此時應用數據信息NDi的長度由第一個計算機R1記錄在塊長度區MPL上(步驟102)。
被編碼的數據塊DSi以及被編碼的數據塊DSi等被第一個計算機傳輸給第二個計算機R2(步驟103)。
在第二個計算機R2中被接收的數據塊DSi，依賴于在數據塊DSi的塊長度區MPL的長度說明和/或依賴于在另外的數據塊DSj，j≠i在塊長度區MPL的長度說明被進行解碼(步驟104)。
這是這樣進行的，在被接收的比特流中首先求得同步化字S，以便在比特流中找到數據塊DSi的開始。
為提高同步化字S的故障不敏感性，使用了一個相關閾值，用相關閾值規定了一個比特數，這個比特數必須與同步化字S有相同的數據字，以便作為同步化字S被分類。如果將相關閾值選擇得過高，則比特數不能越過已經識別的同步化字S，因為傳輸故障使同步化字S產生錯誤。
如果被選擇的相關閾值過低時，多個同步化字S被識別，然而比特數也承認被錯誤分類的同步化字S。
當同步化字S的長度為32比特時，相關閾值為27比特就足夠了。
如果準確地求得同步化字S，并且控制信息Ki也被準確地解碼時，則使用塊長度區MPL求得隨后的數據塊DSi+1的同步化字S的位置。
從而存在一個A現有-知識，用這個為了求得位置有可能減小相關閾值，以便提高故障不敏感性。在這種情況下相關閾值為23比特就足夠了。
為了避免有故障的解碼此外還考慮了，在應用數據信息Ndi中也尋找同步化字S，此時相關閾值當然選擇得高，以便避免檢測出錯誤的同步化字S。在這種情況下相關值為30比特就足夠了。
此外還考慮了，在A現有-知識解碼時，使用前面的數據塊DSi-1，以便求得數據塊DSi的同步化字S的位置，并且從而也求得在數據塊DSi中的控制信息Ki的位置。如果在數據塊DSi中的控制信息Ki的解碼沒有故障時，則可以不依賴于相關結果確定，數據塊DSi已經準確地被識別了。
如果在數據塊DSi中的控制信息Ki不能準確地解碼時，則不可以使用塊長度區MPL。在這種情況下求得隨后的數據塊DSi+1的同步化字S。從而知道在連續同步化字S之間有多少比特。從這個信息中計算出應用數據信息Ndi的長度，并且從而計算出塊長度區MPL的數值(控制信息Ki和同步化字S有固定的長度)。從而有可能在計算的基礎上修正塊長度區MPL。從而提高了控制信息Ki準確解碼的或然率。
下面表示了上述實施例的一些變化。
在上述區域中控制信息Ki的比特數是可以自由地預先規定的，并且對于本發明是不重要的。
使用同步化字是不要求的，然而在數據傳輸中提高故障不敏感性，同步化字選擇得愈長，可以達到的故障不敏感性愈大。
在BCH-區BCH中包括的故障識別信息和/或故障修正信息可以用任意的方法使用一個編碼構成為故障識別，和/或故障修正。在本發明的框架中使用BCH-區BCH是最佳的。
關于計算機應理解為具有處理器單元的一個裝置，用這個裝置可以減少上述處理步驟，例如用集成的微處理器也可以是一個圖像電話。
從本發明中可以清楚地看出，各個數據塊的長度說明是包括在數據塊的控制信息中的，從而達到了安全的同步化，并且從而改善了故障不敏感性。
權利要求
1.數字數據的編碼方法，-在其中，數字數據被分組在至少一個數據塊中，-在其中，將數據塊編碼，此時數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中。
2.按照權利要求1的方法，在其中，數字數據被分組在多個數據塊中。
3.至少一個被接收的數據塊的解碼方法，-在其中，數據塊包括具有數據塊長度說明的控制信息，和-在其中，數據塊依賴于數據塊的長度說明被解碼。
4.多個被接收的數據塊的解碼方法，-在其中，數據塊包括具有各個數據塊長度說明的控制信息，和-在其中，數據塊依賴于至少一個其它數據塊的長度說明被解碼。
5.數字數據的編碼，傳輸和解碼的方法，-在其中，數字數據被分組在至少一個數據塊中，-在其中，將數據塊編碼，此時數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中，-在其中，數據塊被傳輸，-在其中，數據塊被接收，-在其中，數據塊依賴于數據塊的長度說明被解碼。
6.按照權利要求5的方法，-在其中，數字數據被分組在多個數據塊中，和-在其中，數據塊依賴于至少一個其它數據塊的長度說明被解碼。
7.數字數據的編碼，傳輸和解碼的方法，-在其中，數字數據被分組在多個數據塊中，-在其中，將數據塊編碼，此時數據塊各自的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中，-在其中，數據塊被傳輸，-在其中，數據塊被接收，-在其中，數據塊依賴于至少一個其它的數據塊的長度說明被解碼。
8.數字數據的編碼，傳輸和解碼的方法，-在其中，數字數據被分組在多個數據塊中，-在其中，數據塊包括有控制信息，-在其中，控制信息包括有數據塊的長度說明，-在其中，將數據塊編碼，此時長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中，-在其中，數據塊被傳輸，-在其中，數據塊被接收，-在其中，數據塊包括有控制信息，-在其中，控制信息包括有數據塊的長度說明，和-在其中，數據塊依賴于數據塊的長度說明和依賴于至少一個其它數據塊的長度說明被解碼。
9.按照權利要求1至8之一的方法，控制信息包括有在數據塊內以明確的比特序列形式的至少一個同步化信息。
10.按照權利要求1至9之一的方法，在其中，控制信息包括一個說明，是關于包括在數據塊內數字數據的類型。
11.按照權利要求10的方法，在其中，關于包括數據類型的說明的長度為4比特。
12.按照權利要求1至11之一的方法，在其中，長度說明的長度為7比特。
13.按照權利要求1至12之一的方法，在其中，長度說明和/或關于包括在數據塊中數據類型的說明用故障識別信息和/或故障修正信息確保是安全的。
14.數字數據的編碼置，具有一個處理器單元，處理器單元是這樣構成的，-數字數據被分組在至少一個數據塊中，-在其中，將數據塊編碼，此時數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中。
15.按照權利要求14的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，數字數據被分組成多個數據塊。
16.至少一個被接收的數據塊的解碼裝置，具有接收數據塊的一個接收單元，和具有一個處理單元是這樣構成的，-數據塊包括具有長度說明的控制信息，和-數據塊依賴于數據塊長度說明被解碼。
17.多個被接收的數據塊的解碼裝置，具有接收數據塊的一個接收單元，和具有一個處理單元是這樣構成的，-數據塊包括具有各個數據塊長度說明的控制信息，和-數據塊依賴于至少一個其它的數據塊的長度說明被解碼。
18.數字數據的編碼，傳輸和解碼的裝置，-具有第一個裝置，這個裝置有第一個處理器單元，處理器單元是這樣構成的，--數字數據被分組在至少一個數據塊中，--將數據塊編碼，此時數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中，-具有數據塊的傳輸裝置，-具有第二個裝置，這個裝置有一個接收數據塊的接收單元，以及第二個處理器單元，這個處理器單元是這樣構成的，數據塊依賴于數據塊的長度說明被解碼。
19.數字數據的編碼，傳輸和解碼的裝置，-在其中，第一個處理器單元是這樣構成的，數字數據被分組在多個數據塊中，和-在其中，第二個處理器單元是這樣構成的，數據塊依賴于至少一個其它數據塊的長度說明被解碼。
20.數字數據的編碼，傳輸和解碼的裝置，-具有第一個裝置，第一個裝置有第一個處理器單元，處理器單元是這樣構成的，數字數據被分組在多個數據塊中，和將數據塊編碼，此時各自數據塊的長度說明在編碼時被記錄在數據塊的控制信息中，-具有傳輸數據塊的裝置，-具有第二個裝置，這個裝置有接收數據塊的接收單元，以及第二個處理器單元，這個處理器單元是這樣構成的，數據塊依賴于至少一個其它數據塊的長度說明被解碼。
21.按照權利要求14至20之一的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，控制信息包括有在數據塊內以明確的比特序列形式的至少一個同步化信息。
22.按照權利要求14至21之一的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，控制信息包括一個說明是關于，在數據塊內包括的是那種類型的數字數據。
23.按照權利要求22的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，關于被包括的數據類型說明的長度為4比特。
24.按照權利要求14至23之一的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，長度說明的長度為7比特。
25.按照權利要求14至24之一的裝置，在其中，處理器單元是這樣構成的，長度說明和/或關于包括在數據塊內的數據類型的說明用故障識別信息和/或故障修正信息確保是安全的。
全文摘要
數據塊的長度說明是包括在數據塊的控制信息中的。從而達到了安全的同步化,并且因而改善了故障不敏感性。
文檔編號G06F17/30GK1262832SQ98806961
公開日2000年8月9日 申請日期1998年5月7日 優先權日1997年5月7日
發明者B·維梅, T·斯托克哈梅 申請人:西門子公司