CN1218493C - 编码数据流的发射机和发射方法以及接收机和接收方法 - Google Patents

编码数据流的发射机和发射方法以及接收机和接收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1218493C
CN1218493C CN018020658A CN01802065A CN1218493C CN 1218493 C CN1218493 C CN 1218493C CN 018020658 A CN018020658 A CN 018020658A CN 01802065 A CN01802065 A CN 01802065A CN 1218493 C CN1218493 C CN 1218493C
Authority
CN
China
Prior art keywords
subregion
data stream
code
error protection
data flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN018020658A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1386331A (zh
Inventor
M·G·马蒂尼
M·基亚尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1386331A publication Critical patent/CN1386331A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1218493C publication Critical patent/CN1218493C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
    • H03M13/356—Unequal error protection [UEP]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/63—Joint error correction and other techniques
    • H03M13/6312—Error control coding in combination with data compression
    • H03M13/6318—Error control coding in combination with data compression using variable length codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6508—Flexibility, adaptability, parametrability and configurability of the implementation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/65—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using error resilience
    • H04N19/66—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using error resilience involving data partitioning, i.e. separation of data into packets or partitions according to importance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/65—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using error resilience
    • H04N19/67—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using error resilience involving unequal error protection [UEP], i.e. providing protection according to the importance of the data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/89—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving methods or arrangements for detection of transmission errors at the decoder

Abstract

本发明提供了数据流的编码，其中数据流包括包括具有给定的包长度的至少一个包并且至少一个包的各个部分用不同的误差保护码率编码，各个分区的各个长度由包长度或包长度的比值的各个预定的百分数确定。

Description

编码数据流的发射机和发射方法 以及接收机和接收方法
技术领域
本发明涉及数据流的编码。本发明进一步涉及数据流的发送和接收。
背景技术
参照2000年1月IEEE信号处理杂志中M.Budagavi，W.RabinerHeinzelman，J.Webb，R.Talluri的文章“用DSP芯片进行无线MPEG-4视频通信”。该文章公开了，为了使压缩的比特流更稳定，MPEG-4视频压缩标准在它的简单文件中合并了几个误差复原工具，使它能够对误差检测、抑制并隐藏。当误码率小于10-3时，这些技术是对抗比特误差的功能强大的源编码技术；但是，现在无线信道会具有比这高得多的误码率(BERs)。由于发射机和接收机之间的运动产生的多径衰减造成在移动无线信道中苛刻的条件，并且该条件随着周围地形而改变。多径衰减用长误差脉冲串的形式表示自己。因此，为了改善信道条件，需要某种形式的交织和信道编码。使用信源编码和信道编码的组合，有可能用MPEG-4简单文件视频压缩通过易发生误差的无线信道获得可接受的图像质量。MPEG-4压缩比特流的结构也使用不等误差保护(UEP)，一种结合信源信道编码的形式，以确保在比特流的重要部分出现更少的误差。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的数据传输。为此，本发明提供如独立权利要求所确定的编码、解码、发送、接收、数据流和存储介质。有利的实施例在从属权利要求中确定。
本发明涉及一种用于发射编码数据流的发射机，所述发射机包括：
编码器，用于用第一误差保护码率对数据流的第一分区进行编码，并用于用第二误差保护码率对数据流的第二分区进行编码，以及用于产生所述编码数据流，所述第一分区和第二分区是数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率。
本发明还涉及一种用于接收编码数据流的接收机，所述发射机包括：
解码器，用于用第一误差保护码率对编码数据流的第一分区进行解码，并用于用第二误差保护码率对编码数据流的第二分区进行解码，以及用于产生一个解码数据流，所述第一分区和第二分区是编码数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率。
本发明还涉及一种用于发射编码数据流的方法，所述方法包括如下步骤：
用第一误差保护码率对数据流的第一分区进行编码，用第二误差保护码率对数据流的第二分区进行编码，以及产生所述编码数据流，所述第一分区和第二分区是数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率。
本发明还涉及一种用于接收编码数据流的方法，所述方法包括如下步骤：
用第一误差保护码率对编码数据流的第一分区进行解码，用第二误差保护码率对编码数据流的第二分区进行解码，以及产生一个解码数据流，所述第一分区和第二分区是编码数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率。
现有技术发射机和接收机记载于M.Budagavi，W.Rabiner Heinzelman，J.Webb，R.Talluri的“用DSP芯片进行无线MPEG-4视频通信”的文章中(IEEE Signal Processing Magazine，January 2000)。该文章在第49页右手栏以及第50页公开了如下技术特征：用不同的误差保护码率对数据流的不同分区进行编码，以及用不同的误差保护码率对编码数据流的不同分区进行解码。
现有技术的发射机和接收机存在编码和解码不够稳固的缺点。各个分区位于起始码之间。一旦这种起始码不再能够被识别，该分区也就不再能够被识别，由此编码和解码也不再能够被执行。
本发明的一个目的是提供一种如前序部分所限定的，但具有更稳固编码和解码的发射机和接收机。
本发明的另一目的是提供一种如前序部分所限定的，但具有更稳固编码和解码的发射方法和接收方法。
根据本发明的发射机的特征在于，所述发射机还包括：
起始码检测器，用于检测数据流中的起始码；
缓冲器，该缓冲器由所述起始码检测器控制，用于对数据流的各个分区进行缓冲，以及用于将数据流的第一和第二分区提供给所述编码器；
伪噪声字发生器，该伪噪声字发生器由所述起始码检测器控制，用于产生伪噪声字；以及
多路复用器，用于用编码数据流中的伪噪声字取代起始码。
根据本发明的接收机的特征在于，所述接收机还包括：
伪噪声字检测器，用于检测编码数据流中的伪噪声字；
缓冲器，该缓冲器由所述伪噪声字检测器控制，用于对编码数据流的各个分区进行缓冲，以及用于将编码数据流的第一和第二分区提供给所述解码器；
起始码发生器，该起始码发生器由所述伪噪声字检测器控制，用于产生起始码；以及
多路复用器，用于用解码数据流中的起始码取代伪噪声字。
通过在发射机中产生伪噪声字，并用这些伪噪声字取代所检测的起始码，编码变得更加稳固，原因是伪噪声字具有较高的校正属性。因此，这些伪噪声字对信道误差具有更高的稳固性。通过在接收机中产生起始码，并用这些起始码取代所检测的伪噪声字，解码变得更加稳固，并且与编码相对应。
根据本发明的发射机的第一实施例的特征在于，发射机还包括：
天线，用于无线发射所述编码数据流。
根据本发明的接收机的第一实施例的特征在于，接收机还包括：
天线，用于无线接收所述编码数据流。
改进的稳固性特别适用于无线发射机和无线接收机。
根据本发明的发射机的第二实施例的特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
根据本发明的接收机的第二实施例的特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
对不同帧的不同编码和解码改进了编码和解码效率。
根据本发明的用于发射编码数据流的方法的特征在于，所述方法还包括如下步骤：
检测数据流中的起始码；
对数据流的各个分区进行缓冲；
产生伪噪声字；以及
用编码数据流中的伪噪声字取代起始码。
根据本发明的用于接收编码数据流的方法的特征在于，所述方法还包括以下步骤：
检测编码数据流中的伪噪声字；
对编码数据流的各个分区进行缓冲；
产生起始码；以及
用解码数据流中的起始码取代伪噪声字。
本发明在MPEG-4的无线传输领域特别有益。发明人意识到由于使用可变长度编码和具有在每个包中宏块的整数的要求，MPEG-4包并不正好是相同的长度，并且在不同的包中分区具有不同的长度。这意味着不能使用固定的UEP方案并且为了在信道的解码级用正确的码率执行解码，比特流结构应当在接收机中已知。象分区一样，包不是等长的；因此，UEP方案应当对每个包动态地改变并且需要知道分区长度。本发明提供了用于具有可变长度的包和分区的UEP。
按照本发明的第一方面，数据流中至少一个包的各个分区用不同的误差保护码率编码，其中各个分区的各个长度分别用至少一个包中的长度的百分数或包长度的比值来确定。通过根据固定的百分数提供分区，用于可变长度包的UEP有可能制成。
在特定的实施例中，整个包中的所有分区的长度用包长度的百分数确定。但是，一些分区的长度可能也通过取固定的、预定的长度来确定。最好，接着其余分区的长度用包长度的比值的百分数来确定。该比值通常等于分区长度的总和，分区的各个长度由(比值)的百分数确定。在特定的实施例中这等于包长度减去固定长度的总和。所以固定分区长度和成比例的分区长度的合并是可能的。
有利的是，给定的包长度用数据流中两个标记之间的距离来确定，其中两个标记中至少一个表示包开始。
有利的是，其中各个确定的百分数用这样的方式确定，即包的第一分区可能是包的首部。通过在通常条件下选择的一个百分数，首部总是包括在第一分区中，整个首部能够用相同的保护码率来保扩，该码率最好比对后面分区的码率更高。而且码率最好被如此确定，即给定分区和前一分区的总和具有原始分区的相同数量。
在根据本发明的实施例的解码器中，包括至少一个具有给定包长度的包的数据流被接收并且各个包分区用不同的误差保护码率解码，其中至少一个包的各个分区已经用不同的误差保护码率编码，其中各个分区的各个长度由包长度的各个预定的百分数确定。
本发明的以上和其他方面将参照下文描述的实施例阐明并将很显然。
附图说明
图1示出MPEG-4比特流中的数据分配；
图2示出了根据本发明的一个实施例的保护方案的示意性表示；
图3示出了根据本发明的一个实施例的起始码替换和(成比例的)不等误差保护；
图4示出了根据本发明的一个实施例的发射机，发射机包括用于起始码检测和替换的装置；
图5示出了根据本发明的一个实施例的接收机，该接收机包括用于替换的起始码检测和更新的装置；
图6示出了根据本发明的一个实施例的成比例的不等误差保护。
附图只示出了对理解发明有必要的那些部件。
具体实施方式
由于压缩并尤其是预测编码和可变长度编码(VLC)，MPEG-4比特流对误差很敏感。1988年6月IEEE通信杂志第36卷no.6中R.Talluri的文章“在ISO MPEG-4标准中的误差恢复视频编码”描述了符合ISO MPEG-4标准的视频编码技术误差恢复方面。适用于ISO MPEG-4标准的特定工具被详细描述，它使压缩的视频数据能够通过有噪声的无线信道通信。这些技术包括再同步策略、数据分配、可逆的可变长度编码和首部扩展编码。
这些工具有助于对MPEG-4比特流增加稳定性。随着再同步标记的使用，MPEG-4比特流由具有几乎相同码长的包组成。不考虑这些工具，当MPEG-4通过无线信道发送时能够获得的接收质量仍然很差。但是，如果在信道编码级使用误差恢复工具，能够产生接收图像质量的进一步改善。尤其是，为了执行不等误差保护(UEP)能够使用数据分配工具：包含在每个包中的信息比特被分离为三个分区，每一部分对信道误差有不同的灵敏度。如图1中对I帧所示，分区由首部HI和DC DCT系数和AC系数组成，它们由DC标记DCm分离。置于P帧，分区由运动标记mm所分离的首部HP和运动分区m和纹理分区tp组成。
考虑到无线信道和使用的特性，描述了适当的技术。特别是，关于信源比特对信道误差的不同的灵敏度的信息应当通过UEP使用。该技术包括按照感知的信源比特对误差的灵敏度执行误差保护：更敏感的比特用高级保护来保护(对应于低码率)对不太重要的比特使用低级保护(也就是更高的码率)。与典型的前向纠错(FEC)相比，通过信源特性的开发，给定相同的比特率UEP能获得更高的感知图像质量。
在提出的方案中，根据相关信息的主观重要性，三个分区用不同的码率保护。包含在首部中的信息对包的连续解码至关重要，因此那些信息应当加强保护。对内部帧，DC系数比AC系数具有更高的主观重要性；因此DC系数应当比AC系数更高级地保护。至于预测帧，运动数据应当比纹理信息更好地保护，因为如果运动信息被正确接收，纹理信息就会被部分重建。
建议的UEP执行设备也考虑了不同类型帧的不同重要性：在MPEG-4标准中。考虑到内部、预测和向后预测帧，内部帧与其它帧分开单独编码并且预测帧从相邻帧使用信息。
内部帧的正确接收对执行接下来的预测帧的运动补偿至关重要，因此低平均信道码率(即高级保护)应当与内部帧相关联，而预测帧能够用高平均码率编码(即低级保护)。图2示出描述的保护方案的示意性表示。
UEP可以用根据比特的预测重要性选择的码率，通过码率兼容收缩(punctured)卷积(RCPC)编码来执行。在这种情况下，考虑的编码通过收缩(puncturing)相同的“母”码获得。只需要一个编码器和一个解码器来执行整个比特流的编码和解码。这样的码率兼容收缩(punctured)卷积编码从1988年4月的IEEE传输通信第36卷no.4中J.Hagenauer的文章“码率兼容收缩(punctured)卷积编码(RCPC编码)和它们的应用”获知。
不同的平均码率对不同帧的保护使用(I帧用高级保护/低码率编码，对P帧使用低级保护/高平均码率)，并且对每一帧使用加入到MPEG-4标准中的数据分割工具，从而对最重要的分区提供更强的保护。一帧如果没有被正确接收可以被再发送。
一个MPEG-4编码的比特流被构造为图像对象(VO)、图像对象层(VOL)、图像对象平面组(GOV)、图象对象平面(VOP)和包。为了允许同步，比特流的每部分的开始用相关的起始码表示。起始码是唯一的码字，从可变长编码字的任意合法序列中可辨别出。H1表示对VO的起始码，H2表示对VOL的起始码，H3表示对GOV的起始码，H4表示对VOP的起始码并且H5表示包起始码(再同步)。
主要问题是由于使用了可变长度编码和具有每个包中宏块的整数的需要，MPEG-4包并不正好等长的并且在不同的包中分区具有不同的长度。这意味着不能使用固定的UEP方案并且为了在信道的解码级用正确的码率执行解码，比特流结构应当在接收机中已知。象分区一样，包不是等长的；因此，UEP方案应当对每个包动态地改变并且需要知道分区长度。本发明提供了用于具有可变长度的包和分区的UEP。由于关注于这一问题，提出了用于执行UEP的解决方案：成比例的UEP。
成比例的不等误差保护(P-UEP)
图6示出了成比例的不等误差保护的方案。因为每个字段的长度接受机不知道，使用成比例的方案给出包的(可变)长度。包长度最好通过两个正确的起始码(其中至少一个是包起始)的接收来确定。一个包的延迟通过这样的方案引入，从而填满包缓冲器。考虑到比特流的特性，为每一分区选择百分比长度。给出三个分区的百分比长度P1、P2、P3后，用码率R1、R2、R3保护，对I包的平均码率用过以下公式给出：
R avg = R 1 R 2 R 3 P 1 R 2 R 3 + P 2 R 1 R 3 + P 3 R 1 R 2
同样，对P包：
R avg ′ = R 1 ′ R 2 ′ R 3 ′ P 1 R 2 ′ R 3 ′ + P 2 R 1 ′ R 3 ′ + P 3 R 1 ′ R 2 ′
因此，编码后的包长度是：
对I帧
L coded _ packet _ I = L packet R avg + M R 3
并且对P帧
L coded _ packet _ P = L packet R avg ′ + M R 3 ′
其中在考虑卷积编码的情况下M是码的存储器。至于码的存储器M：卷积编码与块编码不同之处在于编码器包含存储器并且编码器不仅根据那一时间单位的输入而且根据M预先输入块在任意给定时间单位输出，其中M是码的存储器。存储器M卷积编码器由M级移位寄存器组成，这些寄存器具有选择级的输出，被加入到模-2以形成编码的符号。因为卷积编码是连续的电路，所以它的操作能够用状态图说明。编码器的状态按照它的移位寄存器内容确定；因此编码器可以假定有2M个状态。为了用与其他比特相同的强度保护比特流的最后的比特，M尾部比特应当被加入到比特流中从而使编码器回到已知状态(典型为“0”状态)。实际上，如果考虑卷积编码，包通过向移位寄存器移M个“0”比特而终止，从而允许结构的正确终止。尾部比特用高码率编码。为了计算总的平均码率，I帧和P帧之间的平均值应当被计算并且由起始码替换所引入的操作也应当被考虑。
本发明的这一方面取可变包长度的各个预定的百分比为各个包分区。百分比最好如此确定，包的第一分区包括至少一个第一原始包分区(例如首部)并且第一和第二分区的和包括至少第一原始包分区和第二原始包分区，并且考虑数据流的特性。
第二个主要问题是MPEG-4起始码对误差不稳定：起始码中的一个误差可能引起遗漏检测，造成同步的丧失。为了处理这些问题，本发明提出了一些有益的解决方案。如果产生误差，有可能进行起始码仿真以及遗漏的检测。为了解决这一问题，提出了根据本发明的一个方面的起始码替换。
起始码替换
在提出的方案中，起始码在用伪噪声字MPEG-4编码(见图3)后被替换，伪噪声字是具有高相关特性的序列(例如高德序列)。这些新的起始码用无线起始码表示。尤其是，对VO、VOL、VOP、GOV起始码执行替换并对再同步标记执行替换。图3示出了编码数据流S，包括标记H1...H5。这些标记用对信道误差具有高稳定性的标记WH1...WH5替换，以获得适于无线传输的数据流WS。数据流WS在接收机中接收成为数据流RS，它与WS相同但可能具有信道误差。标记WH1...WH5被接收为WH1R...WH5R。标记(字)WH1R...WH5R与WH1...WH5相同但可能具有信道误差。因为这些标记具有高相关特性，所以它们被识别为WH1...WH5，随后它们分别用与H1...H5相同的标记替换。图3中的数据流不包括GOV起始码H3，认为是MPEG-4比特流。在MPEG-4比特流中早VOL起始码H2之后没有GOV起始码H3，因为VOL起始码H2也表示GOV的开始。
在接收机一侧，在信道解码处理之前，这些无线起始码WH1...WH5的位置通过相关性被估算；在遗漏起始码的概率和起始码仿真的概率之间应当达到平衡，从而无线起始码长度和对相关性适当的阈值的选择被执行。因为检测被执行了，所以无线起始码WH1...WH5用来自原始的一组起始码的对应的起始码H1...H5代替。因此所述的替换对MPEG-4解码器(见图5)很明显。
在信道编码级，提出了按照本发明的一个有益的实施例：起始码替换与成比例的不等误差保护(P-UEP)组合。
对于与帧一致的VOP的简化情况给出了有益的实施例的描述。在图4和5中虚线表示控制线。
图4示出了根据本发明的一个发射机1，该发射机包括用于起始码H1...H5的检测的起始码检测器12。检测到的起始码由伪噪声字发生器13用对应的伪噪声字WH1...WH5替换。伪噪声字WH1...WH5提供给多路复用器14，在将被发送的数据流WS中包括伪噪声字。
数据流S接收到包缓冲器10中。存在于标记H1...H5之间的数据流S的包在信道编码器11中被信道编码以获得信道编码的包。这些信道编码后的包被提供给多路复用器并包含在将被发送的数据流WS中。发送的数据流提供给例如用于无线发送的天线或存储介质15。
图4中的信道编码用上述的P-UEP有利地执行，但是也可以另外使用其他信道编码装置。
图5示出了用于接收数据流WS的接收机3，数据流由根据图4的发射机发送。在起始码检测器32(例如伪噪声字检测器)中，在每个允许的伪噪声字(即来自预定的一组伪噪声字，对应于标记)和相关比特流部分之间执行相关性评价以检测表示起始码的伪噪声字。相关性与对应的阈值th相比较。当检测出伪噪声字时，比特流中的比特指示器移位适当的比特数，并且对应的MPEG-4起始码H1...H5由起始码发生器33提供，该起始码插入到多路复用器34中，多路复用器34的任务是安排比特流S′供给MPEG-4解码器。如果检测到起始码或VOP起始码，VOP指示器改变状态。
如果检测出再同步标记，包缓冲器30被初始化并且后来的比特填入缓冲器直到检测到下一个起始码。直到缓冲器包含N比特时才执行相关性比较，其中N是包的最小长度。当检测到下一个起始码时，缓冲器30包括一个包；在信道解码器31中，信道解码在缓冲器中的比特上执行，根据VOP指示器信息和包含在长度字段1f中的百分比(图6)或长度信息(图8)。用在该方案中的码率最好是固定的，用在信道编码器11中的码率也同样最好是固定的。在可变码率的情况下，码率不得不从发射机中的信道编码器11中接收。信道解码后的包插入到多路复用器34中，它将比特流提供给MPEG-4解码器。注意如果使用RCPC码，则在解码之前执行解收缩(de-puncturing)。在这种情况下，接着包以母编码率解码。
尽管在图4和5中没有示出，但是数据流可以在由发射机中的调制器在传输之前被调制并接着在接收机中由解调器执行解码之前解调。
应当注意到上述实施例描述不是对发明的限制，并且本领域技术人员将能够在不脱离随附权利要求范围的情况下设计很多其它装置。在权利要求中，任何放在括号内的附图标记将不作为随权利要求的限制。“包括”一词不排除与权利要求中列出的不同的其它部件或步骤的存在。本发明能够用包括几个特殊部件的硬件或适当编程的计算机来完成。在列举了几个装置的设备权利要求中，这几个装置能够用一个装置来完成或是相同内容的硬件。某些措施在彼此不同的独立权利要求中叙述的事实不表示这些措施的组合不能被使用以获得优势。
总之，本发明提供了数据流的编码，其中数据流包括具有给定的包长度的至少一个包并且至少一个包的各个部分用不同的误差保护码率编码，各个分区的各个长度由包长度或包长度的比值的各个预定的百分数确定。

Claims (10)

1.一种用于发射编码数据流的发射机，所述发射机包括：
编码器(11)，用于用第一误差保护码率对数据流的第一分区进行编码，并用于用第二误差保护码率对数据流的第二分区进行编码，以及用于产生所述编码数据流，所述第一分区和第二分区是数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率；其特征在于，所述发射机还包括：
起始码检测器(12)，用于检测数据流中的起始码；
缓冲器(10)，该缓冲器(10)由所述起始码检测器(12)控制，用于对数据流的各个分区进行缓冲，以及用于将数据流的第一和第二分区提供给所述编码器(11)；
伪噪声字发生器(13)，该伪噪声字发生器(13)由所述起始码检测器(12)控制，用于产生伪噪声字；以及
多路复用器(14)，用于用编码数据流中的伪噪声字取代起始码。
2.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，所述发射机还包括：
天线(15)，用于无线发射所述编码数据流。
3.如权利要求1或2所述的发射机，其特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
4.一种用于接收编码数据流的接收机，所述发射机包括：
解码器(31)，用于用第一误差保护码率对编码数据流的第一分区进行解码，并用于用第二误差保护码率对编码数据流的第二分区进行解码，以及用于产生一个解码数据流，所述第一分区和第二分区是编码数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率；其特征在于，所述接收机还包括：
伪噪声字检测器(32)，用于检测编码数据流中的伪噪声字；
缓冲器(30)，该缓冲器(30)由所述伪噪声字检测器(32)控制，用于对编码数据流的各个分区进行缓冲，以及用于将编码数据流的第一和第二分区提供给所述解码器(31)；
起始码发生器(33)，该起始码发生器(33)由所述伪噪声字检测器(32)控制，用于产生起始码；以及
多路复用器(34)，用于用解码数据流中的起始码取代伪噪声字。
5.如权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述接收机还包括：
天线(15)，用于无线接收所述编码数据流。
6.如权利要求4或5所述的发射机，其特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
7.一种用于发射编码数据流的方法，所述方法包括如下步骤：
用第一误差保护码率对数据流的第一分区进行编码，用第二误差保护码率对数据流的第二分区进行编码，以及产生所述编码数据流，所述第一分区和第二分区是数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率；其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
检测数据流中的起始码；
对数据流的各个分区进行缓冲；
产生伪噪声字；以及
用编码数据流中的伪噪声字取代起始码。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
9.一种用于接收编码数据流的方法，所述方法包括如下步骤：
用第一误差保护码率对编码数据流的第一分区进行解码，用第二误差保护码率对编码数据流的第二分区进行解码，以及产生一个解码数据流，所述第一分区和第二分区是编码数据流中的不同分区，并且所述第一误差保护码率和第二误差保护码率是不同的误差保护码率；其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
检测编码数据流中的伪噪声字；
对编码数据流的各个分区进行缓冲；
产生起始码；以及
用解码数据流中的起始码取代伪噪声字。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对不同帧的保护使用不同的平均码率。
CN018020658A 2000-07-17 2001-07-09 编码数据流的发射机和发射方法以及接收机和接收方法 Expired - Fee Related CN1218493C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00202531 2000-07-17
EP00202531.0 2000-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1386331A CN1386331A (zh) 2002-12-18
CN1218493C true CN1218493C (zh) 2005-09-07

Family

ID=8171812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN018020658A Expired - Fee Related CN1218493C (zh) 2000-07-17 2001-07-09 编码数据流的发射机和发射方法以及接收机和接收方法

Country Status (9)

Country Link
US (3) US7031350B2 (zh)
EP (1) EP1303917B1 (zh)
JP (1) JP4659331B2 (zh)
KR (1) KR100834019B1 (zh)
CN (1) CN1218493C (zh)
AT (1) ATE536002T1 (zh)
AU (1) AU2001270623A1 (zh)
TW (1) TW583842B (zh)
WO (1) WO2002007327A1 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1303917B1 (en) * 2000-07-17 2011-11-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Unequal error protection for packets with variable length
BR0106979A (pt) * 2000-07-17 2002-05-21 Koninkl Philips Electronics Nv Processos para codificação de um sinal, para codificação de uma corrente de dados codificados, para codificação de canal e para decodificação de canal, aparelhos para codificação de um sinal e para codificação de uma corrente de dados codificados, codificador de canal, decodificador de canal, corrente de dados codificados, e, meio de armazenagem
US7778242B1 (en) * 2001-11-27 2010-08-17 Alcatel Lucent Protecting content of a packet containing speech data using unequal error protection
FR2837332A1 (fr) * 2002-03-15 2003-09-19 Thomson Licensing Sa Dispositif et procede d'insertion de codes de correction d'erreurs et de reconstitution de flux de donnees, et produits correspondants
US8194770B2 (en) 2002-08-27 2012-06-05 Qualcomm Incorporated Coded MIMO systems with selective channel inversion applied per eigenmode
US7324429B2 (en) 2002-10-25 2008-01-29 Qualcomm, Incorporated Multi-mode terminal in a wireless MIMO system
US7002900B2 (en) 2002-10-25 2006-02-21 Qualcomm Incorporated Transmit diversity processing for a multi-antenna communication system
US8218609B2 (en) 2002-10-25 2012-07-10 Qualcomm Incorporated Closed-loop rate control for a multi-channel communication system
US8169944B2 (en) 2002-10-25 2012-05-01 Qualcomm Incorporated Random access for wireless multiple-access communication systems
US8570988B2 (en) 2002-10-25 2013-10-29 Qualcomm Incorporated Channel calibration for a time division duplexed communication system
US20040081131A1 (en) 2002-10-25 2004-04-29 Walton Jay Rod OFDM communication system with multiple OFDM symbol sizes
US8208364B2 (en) 2002-10-25 2012-06-26 Qualcomm Incorporated MIMO system with multiple spatial multiplexing modes
US7986742B2 (en) 2002-10-25 2011-07-26 Qualcomm Incorporated Pilots for MIMO communication system
US8320301B2 (en) 2002-10-25 2012-11-27 Qualcomm Incorporated MIMO WLAN system
US8170513B2 (en) 2002-10-25 2012-05-01 Qualcomm Incorporated Data detection and demodulation for wireless communication systems
US8134976B2 (en) 2002-10-25 2012-03-13 Qualcomm Incorporated Channel calibration for a time division duplexed communication system
US8204079B2 (en) 2002-10-28 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Joint transmission of multiple multimedia streams
US20040083417A1 (en) * 2002-10-29 2004-04-29 Lane Richard D. Multimedia transmission using variable error coding rate based on data importance
US9473269B2 (en) 2003-12-01 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for providing an efficient control channel structure in a wireless communication system
US7161988B2 (en) * 2004-04-12 2007-01-09 The Directv Group, Inc. Method and apparatus for minimizing co-channel interference
US8213553B2 (en) * 2004-04-12 2012-07-03 The Directv Group, Inc. Method and apparatus for identifying co-channel interference
KR100829342B1 (ko) 2004-04-12 2008-05-13 더 디렉티브 그룹, 인크. 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템 및 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치
US7672285B2 (en) * 2004-06-28 2010-03-02 Dtvg Licensing, Inc. Method and apparatus for minimizing co-channel interference by scrambling
JP2006049983A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 National Institute Of Information & Communication Technology 不均一誤り保護方法を用いた画像伝送方法及び装置
US7466749B2 (en) 2005-05-12 2008-12-16 Qualcomm Incorporated Rate selection with margin sharing
US8358714B2 (en) 2005-06-16 2013-01-22 Qualcomm Incorporated Coding and modulation for multiple data streams in a communication system
EP1929683B1 (en) * 2005-08-26 2011-06-22 The DIRECTV Group, Inc. Method and apparatus for determining scrambling codes for signal transmission
US7653055B2 (en) * 2006-03-31 2010-01-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method and apparatus for improved multicast streaming in wireless networks
KR100763207B1 (ko) * 2006-05-03 2007-10-04 삼성전자주식회사 비압축 ａⅴ 데이터를 송수신하는 방법, 장치, 및 전송프레임 구조
US8416779B2 (en) * 2006-06-08 2013-04-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Stored transmission packet intended for use in new link-adaptaton mechanism, and apparatus and method for transmitting and receiving transmission packet using the same
KR100984811B1 (ko) * 2007-03-27 2010-10-01 삼성전자주식회사 데이터를 송수신하는 장치 및 방법
US8676115B2 (en) 2007-03-29 2014-03-18 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for testing using modulation error ratio
WO2009020288A1 (en) 2007-08-09 2009-02-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for searching for erroneous data
KR101187766B1 (ko) 2008-08-08 2012-10-05 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 전압 변화 거동을 이용한 셀 밸런싱 장치 및 방법
EP3036835B1 (en) * 2013-08-23 2021-06-16 Myriota Pty Ltd Enhanced automatic identification system
US9401729B2 (en) 2014-02-03 2016-07-26 Valens Semiconductor Ltd. Maintaining running disparity while utilizing different line-codes
US20150222384A1 (en) 2014-02-03 2015-08-06 Valens Semiconductor Ltd. Changing receiver configuration by replacing certain idle words with bitwise complement words
US9270415B2 (en) 2014-02-03 2016-02-23 Valens Semiconductor Ltd. Encoding payloads according to data types while maintaining running disparity
US9270403B2 (en) 2014-02-03 2016-02-23 Valens Semiconductor Ltd. Indicating end of idle sequence by replacing expected code words while maintaining running disparity
US9594719B2 (en) 2014-02-03 2017-03-14 Valens Semiconductor Ltd. Seamless addition of high bandwidth lanes
US9270411B2 (en) 2014-02-03 2016-02-23 Valens Semiconductor Ltd. Indicating end of idle sequence by replacing certain code words with alternative code words
US9348525B2 (en) * 2014-02-21 2016-05-24 Netapp, Inc. Systems and methods for a storage array-managed initiator cache

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US573629A (en) * 1896-12-22 Electric heater
CA1236649A (en) 1982-04-26 1988-05-10 Kenneth F. Castner Molecular weight control of polybutadiene
EP0312986A1 (de) 1987-10-22 1989-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Rückätzen von Wolfram mit Titannitrid als Unterlage in Kontaktlöchern von höchstintegrierten Halbleiterschaltungen
US4895613A (en) 1988-06-16 1990-01-23 Kenneth Carrico Film linear stripper
US5544328A (en) * 1991-10-31 1996-08-06 At&T Bell Laboratories Coded modulation with unequal error protection
US5289501A (en) * 1991-11-26 1994-02-22 At&T Bell Laboratories Coded modulation with unequal error protection for fading channels
US5377194A (en) * 1991-12-16 1994-12-27 At&T Corp. Multiplexed coded modulation with unequal error protection
KR100294026B1 (ko) 1993-06-24 2001-09-17 야마자끼 순페이 전기광학장치
US5751739A (en) 1994-04-29 1998-05-12 Lucent Technologies, Inc. Methods of and devices for enhancing communications that use spread spectrum technology
US5689439A (en) * 1995-03-31 1997-11-18 Lucent Technologies, Inc. Switched antenna diversity transmission method and system
US5671156A (en) * 1995-03-31 1997-09-23 Lucent Technologies Inc. Transmission method and system for JPEG images
JP3399725B2 (ja) * 1995-10-31 2003-04-21 富士通株式会社 非同期転送モード用マルチメディア無線通信システム
US5822372A (en) * 1996-08-02 1998-10-13 Motorola, Inc. Multicarrier system using subchannel characteristics to implement different error rates within a data stream
KR100228543B1 (ko) * 1996-10-11 1999-11-01 이계철 Dpcm/dct 비디오 인코더의 전송율 제어 방법
US5948702A (en) 1996-12-19 1999-09-07 Texas Instruments Incorporated Selective removal of TixNy
FI112894B (fi) * 1997-04-10 2004-01-30 Nokia Corp Menetelmä kehysvirhetodennäköisyyden pienentämiseksi tietokehysmuotoisessa tiedonsiirrossa
GB2324934A (en) * 1997-05-02 1998-11-04 Motorola Ltd Multiplexing data from multi-media sources
US6347122B1 (en) * 1998-01-13 2002-02-12 Agere Systems Guardian Corp. Optimal complement punctured convolutional codes for use in digital audio broadcasting and other applications
US6405338B1 (en) * 1998-02-11 2002-06-11 Lucent Technologies Inc. Unequal error protection for perceptual audio coders
KR100331332B1 (ko) 1998-11-02 2002-06-20 윤종용 비디오 데이터 송신 장치와 수신장치 및 그 방법
US6223324B1 (en) * 1999-01-05 2001-04-24 Agere Systems Guardian Corp. Multiple program unequal error protection for digital audio broadcasting and other applications
US6470469B1 (en) * 1999-03-26 2002-10-22 Microsoft Corp. Reconstruction of missing coefficients of overcomplete linear transforms using projections onto convex sets
JP3728578B2 (ja) * 1999-03-31 2005-12-21 富士通株式会社 マルチキャリア伝送における不均一誤り保護方法並びにその符号器及び復号器
US6996097B1 (en) * 1999-05-21 2006-02-07 Microsoft Corporation Receiver-driven layered error correction multicast over heterogeneous packet networks
GB9930788D0 (en) * 1999-12-30 2000-02-16 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for converting data streams
EP1303917B1 (en) * 2000-07-17 2011-11-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Unequal error protection for packets with variable length

Also Published As

Publication number Publication date
KR100834019B1 (ko) 2008-06-02
ATE536002T1 (de) 2011-12-15
EP1303917B1 (en) 2011-11-30
AU2001270623A1 (en) 2002-01-30
US8316282B2 (en) 2012-11-20
TW583842B (en) 2004-04-11
EP1303917A1 (en) 2003-04-23
JP4659331B2 (ja) 2011-03-30
WO2002007327A1 (en) 2002-01-24
US20060153250A1 (en) 2006-07-13
US20020031122A1 (en) 2002-03-14
JP2004504757A (ja) 2004-02-12
CN1386331A (zh) 2002-12-18
KR20020064779A (ko) 2002-08-09
US20100211848A1 (en) 2010-08-19
US7031350B2 (en) 2006-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1218493C (zh) 编码数据流的发射机和发射方法以及接收机和接收方法
Sachs et al. Wireless image transmission using multiple-description-based concatenated codes
EP0935363A1 (en) Information data multiplexing transmission system, multiplexer and demultiplexer used therefor, and error correcting encoder and decoder
JP2007006382A (ja) 受信装置および反復復号方法
CN1199360C (zh) 数据流的编码
KR20000031029A (ko) 비디오 데이터 송신 장치와 수신장치 및 그 방법
CN1178517C (zh) 发送和恢复视频信号的方法和装置
CN1311932A (zh) 具有自适应信道编码器和解码器的传输系统
Grangetto et al. Map decoding of arithmetic codes with a forbidden symbol
EP1511321A3 (en) Image communication system using a hierarchical code comprised of a plurality of layers
CN1529420A (zh) 解码装置及解码处理方法
Cho et al. Error resilience and recovery in streaming of embedded video
Bahmani et al. Joint source-chanel decoding of JPEG2000 images with unequal loss protection
Manji et al. Bandwidth efficient and error resilient image coding for Rayleigh fading channels
KR101151018B1 (ko) 비트스트림 전송 장치 및 방법
Munadi et al. A robust error protection technique for JPEG2000 codestream and its evaluation in CDMA environment
Grangetto et al. Error correction by means of arithmetic codes: an application to resilient image transmission
JP2006173903A (ja) 最尤復号化器
JP2010512087A (ja) 信号伝送におけるデータ処理
Aı̈ssa et al. Robust VB 2D-CELP image transmission over CDMA Rayleigh fading channels
Yi-Ming et al. Multi-rate hybrid codec and its performance evaluation for image compression
Zhao et al. Progressive image transmission by hybrid ARQ with code combining
Fresia et al. Turbo Codes for the Transmission of JPEG2000 Compressed Imagery over Flat Rayleigh Fading Channels
Li et al. Robust SPIHT-coded image transmission over wireless channels using packetization

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050907

Termination date: 20140709

EXPY Termination of patent right or utility model