CN101834607B - 用于对数据结构中的数据元的位置进行编码的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对数据结构中的数据元的位置进行编码的方法，在该方法时将位置码以一个预先规定的顺序分配给数据元，将位置码选择的使位置码在无限制的码长情况，能在两个数据元的位置之间，给另外数据元的编码分配任意多另外的位置码。此外，本发明是关于在一个数据结构中数据元位置编码的一种方法，在该方法时将位置码以一个预先规定的顺序分配给数据元，将位置码选择得使在两个相邻数据元位置之间，给另外数据元的编码分配另外的位置码，在这种情况至少一个另外位置码的码长大于两个相邻数据元位置码码长的较长者。

Description

用于对数据结构中的数据元的位置进行编码的方法

相关申请的参考

本申请是国家申请号为03816942.8的专利申请的分案申请，该专利申请的国际申请日为2003年6月30日、国际申请号为PCT/DE2003/002168、发明名称为“VERFAHREN ZUR CODIERUNG VONPOSITIONEN VON DATENELEMENTEN IN EINER DATENSTRUKTUR(在数据结构中对数据元位置进行编码的方法)”。

技术领域

本发明是关于在一个数据结构中对数据元位置进行编码的方法。

背景技术

在数据结构中，经常出现要通过它们的位置来相互区别的数据元。这在位置编码方法中通过以下方式实现，即对所有数据元以预先规定的顺序分配位置码。

在参考文献[1]中，说明了一种位置编码方法，该方法用于在XML-数据二进制编码过程中使用。这个方法应用XML模式-定义(例如在一个标准化了的MPEG-7方法的框架内)，以便为XML说明的单个数据元产生代码。此时，相同类型的单个元素或元素组按照XML模式-定义能在文件中出现多次。在这种情况下，传输一个位置码(PC)。位置码是一个整数的二进制表示，它规定了关于相邻元素的位置。基于在要编码的文件中对相邻元素的位置，将位置码分配给元素。其优点在于，一个元素的位置码保持不变而与相邻元素所传输的顺序无关。因此，在传输时元素能丢失，而这不影响随后通过一个译码器译码的元素的位置码或位置。

这个公知方法存在缺点：在编码的时刻XML文件必须是已知的，因为用迄今为止存在的位置编码不能有新的位置插入，而只能将新的位置附上。如果在制订一个XML文件期间该文件已经要编码或传输，这尤其是个缺点，例如在按照诸如MPEG-4或MPEG-7传输标准进行实况传输中。

为解决这个问题，能让所应用的位置码之间留有空隙，需要时能填充满。尤其是在实况编码时，很难预见这些事先规定的、符合需要地随时准备好的空隙。除此之外，可能有的空隙总数在多数情况是受XML模式-定义的限制。如果在要插入的位置再也没有由这些空隙保留的位置码供支配，那么所有已经发送出的相邻元素就必须用新产生的位置码重新传输。在相同类型的多个数据元的情况下，例如多次在一个文件中要出现完全相同的元素或元素组时，这种情况经常出现。结果是编码效率明显变坏，在译码器上和在编码器上的处理工作量明显增加。

发明内容

因此，本发明的任务在于提出一种方法和装置，用于在一个数据结构中对数据元位置编码，其中以简单和高效的方式能使新来到的数据元的位置进行编码。

该任务通过下述的方法或下述的装置来解决。

根据本发明提出了在数据结构中数据元位置编码的方法，其中将位置码以一个预先规定的顺序分配给数据元，将位置码选择的，使位置码在无限制的码长情况，能在两个数据元的位置之间，给另外数据元的编码分配任意多另外的位置码。

根据本发明还提出了在数据结构中数据元位置编码的方法，其中将位置码以一个预先规定的顺序分配给数据元，将位置码选择的，使在两个相邻数据元位置之间，给另外数据元的编码分配另外的位置码，在这种情况至少一个另外位置码的码长大于两个相邻数据元位置码码长的较长者。

此外，根据本发明还提出了用于在数据结构中数据元位置编码的装置，其中用装置可实施上述方法。

此外，根据本发明还提出了用于在数据结构中数据元位置码译码的装置，其中用装置可为如上述的方法编码的位置码译码。

本发明的方法的优点在于，和数据损失相比，位置编码牢固，因为位置码得以保留。同时，在应用该方法为XML文件编码时，在编码期间产生的动态文件能有效地被编码。以这样的方式使在存在的位置之间的新位置能被编码，而不必将元素和它们的位置码重新传输。

根据一个扩展方案，位置码为有理数。

根据另一扩展方案，数据元的第一个和/或最后的位置码要选择的，使在第一个位置码之前和/或最后的位置码之后，能插入另外的位置码。

根据另一扩展方案，第一个位置码不等于零和/或最后的位置码不等于1。

根据另一扩展方案，位置码是二进制编码数据。

根据另一扩展方案，位置码包括一个或多个数据比特n元组和一个或多个扩展比特，扩展比特的数目与数据比特n元组的数目一致。

根据另一扩展方案，数据结构是一个数据树的部分。

根据另一扩展方案，数据元是一个文件的数据元的数据代码。

根据另一扩展方案，文件是一个XML文件。

根据另一扩展方案，文件的数据代码是用一个MPEG-编码方法产生。

根据另一扩展方案，编码方法是一个标准化的MPRG-7编码方法。

附图说明

在下面用附图来阐述本发明的一种实施形式。

示出的有：

图1一个数据元位置码的表示，其中该位置码是借助于本发明的方法产生；

图2借助于本发明方法产生的位置码是分配给数据元的一个数据结构；

图3按照图2的数据结构，其中补充了两个新的数据元。

具体实施方式

在下面观察的本发明的实施形式中，将位置码以数据元-位置的递增顺序分配给数据结构的数据元，位置码同样是在预先规定的数值范围中以递增顺序排列的有理数。如果有一个位置要在两个存在着的位置之间被寻址，这种情况是可能的，因为在两个给出的有理数R₁与R₂(R₁≠R₂)之间总有无限小数量的有理数存在。在真正实施过程中，虽然这个数不是无限小，但总能选择出足够大的，例如＞1024。如果第一个数据元的位置码不等于零，也能插入其位置码小于第一个数据元位置码的数据元。

应用有理数有其它的优点，即使得尽可能短的二进制表示成为可能。

在图1中示出的是一个数据元的位置码。该位置码是在数值范围[0，1]中以2为底一个有理数的二进制表示。有理数的二进制表示包括N＝15比特，其中有N*＝12数据比特(最高数位价，比特1至比特11；N*≤N)，它们排列为三个四元组(Quadrupeln)。数据比特的数位价分别都被称为比特。放在数据比特之前的是三个扩展比特，扩展比特的数目说明存在的数据比特四元组数目。前两个扩展比特被置1，后一个扩展比特被置零。通过将后一个扩展比特被置零发出信零：下面的比特是数据比特。用在图1中所选择的表示，将一个有理数通过N比特来代表，其中N*比特是数据比特，N*≤N和N*＝4k(k是数值范围[1，∝]中的一个整数)。

在图2中示出的是以一个数据树形式的一个数据结构，数据元的比特置码是用前面说明的方法产生的。该数据结构包括一个数据元A，它与五个数据元B连接。将位置码P以有理数1/8，1/4，3/8，1/2或5/8形式的递增顺序分配给数据元B。此外，位置码的二进制表示按照图1给出。

图3中示出的是一个根据图2的数据结构，其中在位置码为3/8的数据元与位置码为1/2的数据元之间还插入两个新的数据元。这些新补充的数据元在图3中准确地表示出。通过为位置码应用有理数，能为新数据元的位置码找到两个数值，它们在数值3/8与1/2之间。在图3中为这些数值选择的是7/16和15/32。因此，有可能在数据结构中为数据元产生新位置码，而不必去改变已存在的位置码。这样，能使所分配的位置码保留下来，能在任意的位置上插入任意多的新数据元。

参考文献：

[1]ISO/IEC 15938-1 Multimedia Content DescriptionInterface-Part 1：Systems，Geneva 2002。

Claims (10)

1.用于对数据结构中的数据元的位置进行编码的方法，其中

位置码以一个预先规定的顺序被分配给所述数据元，

其特征在于：

-所述位置码被选择成：使得在位置码的码长不受限制的情况下，能对在两个数据元的位置之间的另外的数据元的位置分配与所述另外的数据元相应的另外的位置码，以对另外的数据元的位置进行编码，

-所述位置码为有理数。

2.如权利要求1的方法，

其特征在于：

数据元的第一个和/或最后的位置码被选择成，使得在第一个位置码之前和/或最后的位置码之后，能插入另外的位置码。

3.如权利要求2的方法，

其特征在于：

第一个位置码不等于零和/或最后的位置码不等于1。

4.如权利要求1的方法，

其特征在于：

所述位置码是二进制编码数据。

5.如权利要求4的方法，

其特征在于：

所述位置码包括一个或多个数据比特n元组以及一个或多个扩展比特，其中该扩展比特的数目与数据比特n元组的数目相等。

6.如权利要求1的方法，

其特征在于：

该数据结构是一个数据树的部分。

7.如权利要求1的方法，

其特征在于：

该数据元是一个文件的数据元的数据代码。

8.如权利要求7的方法，

其特征在于：

该文件是一个XML文件。

9.如权利要求7的方法，

其特征在于：

文件的数据代码是用MPEG-编码方法产生的。

10.如权利要求9的方法，

其特征在于：

所述编码方法是标准化的MPEG-7编码方法。