專利名稱：在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對(duì)數(shù)據(jù)元位置進(jìn)行編碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對(duì)數(shù)據(jù)元位置進(jìn)行編碼的方法。
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常出現(xiàn)要通過它們的位置來相互區(qū)別的數(shù)據(jù)元。在位置編碼方法中，可以對(duì)所有數(shù)據(jù)元以預(yù)先規(guī)定的位置碼順序進(jìn)行分配。
在參考文獻(xiàn)[1]中，說明了一種位置編碼方法，該方法用于在XML-數(shù)據(jù)二進(jìn)制編碼過程中使用。這個(gè)方法應(yīng)用XML模式-定義(例如在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化了的MPEG-7方法的框架內(nèi))，以便為XML說明的單個(gè)數(shù)據(jù)元產(chǎn)生代碼。此時(shí)，相同類型的單個(gè)元素或元素組按照XML模式-定義能在文件中出現(xiàn)多次。在這種情況下，傳輸一個(gè)位置碼(PC)。位置碼是一個(gè)整數(shù)的二進(jìn)制表示，它規(guī)定了關(guān)于相鄰元素的位置?；谠谝幋a的文件中對(duì)相鄰元素的位置，將位置碼分配給元素。其優(yōu)點(diǎn)在于，一個(gè)元素的位置碼保持不變而與相鄰元素在其中傳輸?shù)捻樞驘o關(guān)。因此，在傳輸時(shí)元素能丟失，而這不影響位置碼或隨后通過一個(gè)譯碼器譯碼元素的位置。
這個(gè)公知方法存在缺點(diǎn)在編碼的時(shí)刻XML文件必須是已知的，因?yàn)橛闷駷橹勾嬖诘奈恢镁幋a不能有新的位置插入，而只能將新的位置附上。如果在制訂一個(gè)XML文件期間該文件已經(jīng)要編碼或傳輸，這尤其是個(gè)缺點(diǎn)，例如在按照諸如MPEG-4或MPEG-7傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)況傳輸中。
為解決這個(gè)問題，能讓所應(yīng)用的位置碼之間留有空隙，需要時(shí)能填充滿。尤其是在實(shí)況編碼時(shí)，很難預(yù)見這些事先規(guī)定的、符合需要地隨時(shí)準(zhǔn)備好的空隙。除此之外，可能有的空隙總數(shù)在多數(shù)情況是受XML模式-定義的限制。如果在要插入的位置再也沒有由這些空隙保留的位置碼供支配，那么所有已經(jīng)發(fā)送出的相鄰元素就必須用新產(chǎn)生的位置碼重新傳輸。在相同類型的多個(gè)數(shù)據(jù)元的情況下，例如多次在一個(gè)文件中要出現(xiàn)完全相同的元素或元素組時(shí)，這種情況經(jīng)常出現(xiàn)。結(jié)果是編碼效率明顯變壞，在譯碼器上和在編碼器上的處理工作量明顯增加。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種方法和裝置，用于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對(duì)數(shù)據(jù)元位置編碼，其中以簡(jiǎn)單和高效的方式能使新來到的數(shù)據(jù)元的位置進(jìn)行編碼。
該任務(wù)通過按照權(quán)利要求1或2的方法和按照權(quán)利要求13或14的裝置來解決。本發(fā)明的有利擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中說明。
本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，和數(shù)據(jù)損失相比，位置編碼牢固，因?yàn)槲恢么a得以保留。同時(shí)，在應(yīng)用該方法為XML文件編碼時(shí)，在編碼期間產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)文件能有效地被編碼。以這樣的方式使在存在的位置之間的新位置能被編碼，而不必將元素和它們的位置碼重新傳輸。
在下面用附圖來闡述本發(fā)明的一種實(shí)施形式。
示出的有

圖1 一個(gè)數(shù)據(jù)元位置碼的表示，其中該位置碼是借助于本發(fā)明的方法產(chǎn)生；圖2 借助于本發(fā)明方法產(chǎn)生的位置碼是分配給數(shù)據(jù)元的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖3 按照?qǐng)D2的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中補(bǔ)充了兩個(gè)新的數(shù)據(jù)元。
在下面觀察的本發(fā)明的實(shí)施形式中，將位置碼以數(shù)據(jù)元-位置的遞增順序分配給數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元，位置碼同樣是在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值范圍中以遞增順序排列的有理數(shù)。如果有一個(gè)位置要在兩個(gè)存在著的位置之間被尋址，這種情況是可能的，因?yàn)樵趦蓚€(gè)給出的有理數(shù)R1與R2(R1≠R2)之間總有無限小數(shù)量的有理數(shù)存在。在真正實(shí)施過程中，雖然這個(gè)數(shù)不是無限小，但總能選擇出足夠大的，例如＞1024。如果第一個(gè)數(shù)據(jù)元的位置碼不等于零，也能插入其位置碼小于第一個(gè)數(shù)據(jù)元位置碼的數(shù)據(jù)元。
應(yīng)用有理數(shù)有其它的優(yōu)點(diǎn)，即使得盡可能短的二進(jìn)制表示成為可能。
在圖1中示出的是一個(gè)數(shù)據(jù)元的位置碼。該位置碼是在數(shù)值范圍]0，1[中以2為底一個(gè)有理數(shù)的二進(jìn)制表示。有理數(shù)的二進(jìn)制表示包括N＝15比特，其中有N*＝12數(shù)據(jù)比特(最高數(shù)位價(jià)，比特1至比特11；N*≤N)，它們排列為三個(gè)四元組(Quadrupeln)。數(shù)據(jù)比特的數(shù)位價(jià)分別都被稱為比特。放在數(shù)據(jù)比特之前的是三個(gè)擴(kuò)展比特，擴(kuò)展比特的數(shù)目說明存在的數(shù)據(jù)比特四元組數(shù)目。前兩個(gè)擴(kuò)展比特被置1，后一個(gè)擴(kuò)展比特被置零。通過將后一個(gè)擴(kuò)展比特被置零發(fā)出信零下面的比特是數(shù)據(jù)比特。用在圖1中所選擇的表示，將一個(gè)有理數(shù)通過N比特來代表，其中N*比特是數(shù)據(jù)比特，N*≤N和N*＝4k(k是數(shù)值范圍[1，∝[中的一個(gè)整數(shù))。
在圖2中示出的是以一個(gè)數(shù)據(jù)樹形式的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元的比特置碼是用前面說明的方法產(chǎn)生的。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)數(shù)據(jù)元A，它與五個(gè)數(shù)據(jù)元B連接。將位置碼P以有理數(shù)1/8，1/4，3/8，1/2或5/8形式的遞增順序分配給數(shù)據(jù)元B。此外，位置碼的二進(jìn)制表示按照?qǐng)D1給出。
圖3中示出的是一個(gè)根據(jù)圖2的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中在位置碼為3/8的數(shù)據(jù)元與位置碼為1/2的數(shù)據(jù)元之間還插入兩個(gè)新的數(shù)據(jù)元。這些新補(bǔ)充的數(shù)據(jù)元在圖3中準(zhǔn)確地表示出。通過為位置碼應(yīng)用有理數(shù)，能為新數(shù)據(jù)元的位置碼找到兩個(gè)數(shù)值，它們?cè)跀?shù)值3/8與1/2之間。在圖3中為這些數(shù)值選擇的是7/16和15/32。因此，有可能在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中為數(shù)據(jù)元產(chǎn)生新位置碼，而不必去改變已存在的位置碼。這樣，能使所分配的位置碼保留下來，能在任意的位置上插入任意多的新數(shù)據(jù)元。
參考文獻(xiàn)[1] ISO/IEC 15938-1 Multimedia Content DescriptionInterface-Part1Systems，Geneva 2002。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置編碼的方法，其中將位置碼以一個(gè)預(yù)先規(guī)定的順序分配給數(shù)據(jù)元，其特征在于將位置碼選擇的，使位置碼在無限制的碼長(zhǎng)情況，能在兩個(gè)數(shù)據(jù)元的位置之間，給另外數(shù)據(jù)元的編碼分配任意多另外的位置碼。
2.在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置編碼的方法，其中將位置碼以一個(gè)預(yù)先規(guī)定的順序分配給數(shù)據(jù)元，其特征在于將位置碼選擇的，使在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)元位置之間，給另外數(shù)據(jù)元的編碼分配另外的位置碼，在這種情況至少一個(gè)另外位置碼的碼長(zhǎng)大于兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)元位置碼碼長(zhǎng)的較長(zhǎng)者。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于位置碼為有理數(shù)。
4.如權(quán)利要求1或2或3的方法，其特征在于數(shù)據(jù)元的第一個(gè)和/或最后的位置碼要選擇的，使在第一個(gè)位置碼之前和/或最后的位置碼之后，能插入另外的位置碼。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于第一個(gè)位置碼不等于零和/或最后的位置碼不等于1。
6.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于位置碼是二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于位置碼包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)比特-n-元組和一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展比特，擴(kuò)展比特的數(shù)目與數(shù)據(jù)比特-n-元組的數(shù)目一致。
8.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)數(shù)據(jù)樹的部分。
9.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于數(shù)據(jù)元是一個(gè)文件的數(shù)據(jù)元的數(shù)據(jù)代碼。
10.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于文件是一個(gè)XML文件。
11.如權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于文件的數(shù)據(jù)代碼是用一個(gè)MPEG-編碼方法產(chǎn)生。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于編碼方法是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的MPRG-7編碼方法。
13.用于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置編碼的裝置，其特征在于用裝置可實(shí)施上述權(quán)利要求之一的方法。
14.用于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置碼譯碼的裝置，其特征在于用裝置可為如權(quán)利要求1至12之一的方法編碼的位置碼譯碼。
15.數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)如權(quán)利要求13的裝置和一個(gè)如權(quán)利要求14的裝置。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置編碼的一種方法，在該方法時(shí)將位置碼以一個(gè)預(yù)先規(guī)定的順序分配給數(shù)據(jù)元，將位置碼選擇的使位置碼在無限制的碼長(zhǎng)情況，能在兩個(gè)數(shù)據(jù)元的位置之間，給另外數(shù)據(jù)元的編碼分配任意多另外的位置碼。此外，本發(fā)明是關(guān)于在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元位置編碼的一種方法，在該方法時(shí)將位置碼以一個(gè)預(yù)先規(guī)定的順序分配給數(shù)據(jù)元，將位置碼選擇得使在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)元位置之間，給另外數(shù)據(jù)元的編碼分配另外的位置碼，在這種情況至少一個(gè)另外位置碼的碼長(zhǎng)大于兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)元位置碼碼長(zhǎng)的較長(zhǎng)者。
文檔編號(hào)H03M7/14GK1669225SQ03816942
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者J·霍伊爾, A·赫特 申請(qǐng)人:西門子公司