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Abstract

一种用于发送视频数据的装置,包括一个暂存器,用于暂存可变长度编码(NVLC)数据块;一个备用存储器,用于在数据块数据发送之前以比规定的比特速率更短的比特速率顺序地把暂存器中的N个数据块存储;一个比特计数器,产生暂存器中数据块的地址信号和产生备用存储器中的地址信号;和一个控制器,通过检查输入数据块数据的状态控制该比特计数器,以便从暂存器读出数据块数据,并将其写入到备用存储器。

Description

在无线电通信系统中发射 视频数据的方法和装置
本发明涉及使用具有较低误差恢复能力的无线频道的或数据频道的无线电通信系统，尤其是涉及用于在无线电通信系统中发送视频数据的方法和装置，它能够弥补可变速率的比特数据流的缺陷。
已经公知，在经过一个射频(即无线)信道(尤其是以超过64KbPS的传输速率)发送数据的一个无线通信系统中，一个固定速率的比特数据流具有的比特出错率要低于一个可变速率的比特数据流的出错率。
图1A到图1D示出由日本的NTT移动通信网在1995年6月提出的把具有不同长度的速率比特数据流转换成具有相同的规定长度的固定速率比特数据流的技术方案。具体地说，在图1A示出的N个数据块b1-bn的每一个具有不同长度的情况下，被编码成比规定的比特速率长度S要短的数据块(或符号)b2和b3是由数据块b1和bn-2构成(或填充)的，这些数据块被编码成比规定的比特速率长度S要长，如图1B-1D所示，以便同时地以相同的比特速率S取代将要发送的所有的数据块b1-bn。但是，传统的方法要花费可观的时间来执行可变长度编码(VLC)，以便使得所有的数据块b1-bn具有相同的长度S。而且，一个象图1A中的很长的数据块b1要几次被分割地填充到较短的符号b2和b3，如图1B和1C所示。所以，传统的方法要用相当长的处理时间。
因此本发明的目的在于提供一种具有减小了计算时间和比特数据流的复杂性的视频数据发送方法和装置。
本发明的另一个目的是提供具有增加了误差恢复能力(error resilience)的视频数据的方法和装置。
根据本发明的一个方案，一种用于发送视频数据的装置包括：一个暂存器，用于暂存N个VLC(可变长度编码)数据块；一个备用存储器，用于在数据块数据的发送之前以比规定的比特速率更短的比特速率顺序地把存储在暂存器中的N个数据块进行存储；一个比特计数器，用于产生用来将数据块存储到暂存器中的数据块的地址信号和用来产生将具有不同的起始点的VLC数据块存储在该备用存储器中的地址信号；和一个控制器，通过检查输入数据块数据的一个状态而控制该比特计数器，以便通过比规定的比特速率S1更短的比特速率从暂存器读出数据块数据，并把从暂存器读出的数据写入到备用存储器。
根据本发明的另一个方案，一种用于发送视频数据的装置包括：一个暂存器，用于暂存N个VLC数据块；一个备用存储器，用于在符号数据的发送之前以规定比特速率顺序地把存储在暂存器中的N个符号进行存储；一个比特计数器，用于产生用来将数据符号存储到暂存器中的地址信号和用来产生把数据符号以规定的比特速率存储到该备用存储器中的地址信号其符号的比特速率可根据存储在暂存器中的数据的数据块的状态改变；一个编解码器(codec)，用于根据该数据块的状态控制该比特计数器以改变比特速率，以便产生和规定的比特速率相同的比特速率；和一个控制器，通过检查输入符号数据的一个状态而控制该比特计数器，以便使得该编码解器以该比特速率从暂存器中读出数据块数据，该比特速率是可变的，以便具有和规定的比特速率相同的比特速率，并通过该编解码器将从暂存器读出的数据写入到该备用存储器中。
通过结合附图对于本发明的最佳实施例的详细描述，本发明的上述和其它的目的，特征和优点将变得显见。
图1A到图1D是用于表示已有技术中将具有不同长度的比特数据流转换成固定速率的比特数据流的示意图；
图2是根据本发明的一个最佳实施例的视频数据发送装置的框图；
图3A和3B是根据本发明最佳实施例的比特平面化(或均衡)处理的示意图；
图4是利用根据本发明的图2的装置用于发送视频数据的流程图；
图5是根据本发明的另一个最佳实施例的视频数据发送装置的框图；
图6A和6B是根据本发明另一个最佳实施例的比特平面化处理的示意图；
图7是利用根据本发明的图5的装置用于发送视频数据的流程图。
本发明的最佳实施例将参照附图进行详细描述，为了便于理解，其中的相同的参考数字在附图中表示相同的部件。虽然对优选实施例将作具体的说明并详细地描述以便于理解本发明的内容，但是，本专业人士即使没有这些细节也能实施本发明。此外，其中省略了对于公知功能及结构的一些不必要的描述。
参考图2，其中根据本发明的视频数据发送装置包括一个暂存器201，一个控制器204，一个比特计数器206和一个备用存储器208。暂存器201暂存N个VLC(可变长度编码)数据块(或符号)b1-bn。在数据块数据发送之前，备用存储器208以比规定的比特速率S1更短的比特速率对于已经存储在暂存器201中的N个数据块b1-bn进行顺序地存储。比特计数器206产生用于把数据块存储到暂存器201中的地址信号，还产生用于把具有不同起始点的VLC数据块存储到备用存储器208中的地址信号。通过检查输入的数据块数据的一个状态，控制器204控制比特计数器206，以便用比规定的比特速率S1更短的比特速率从暂存器201读出数据块(或符号)数据，并把从暂存器201读出的数据写入到备用存储器208中。
图3A和3B示出根据本发明最佳实施例对于数据块b1-bn的处理，使之具有不同的起始点。特别是图3A示出存储在暂存器201中的N个符号(或数据块)b1-bn的每一个具有不同的长度，而图3B示出响应比特计数器206产生的地址信号被存储在备用存储器208中的N个符号(或数据块)b1-bn，使得不同的符号在第一个规定的比特速率S1中具有不同的起始点。
图4是根据本发明把存储在暂存器201中的N个符号b1-bn传送到备用存储器208中的流程图。参考图4，该流程包括四个过程步骤。在第一步骤，控制器204把N个符号b1-bn顺序地一个一个地存储到暂存器201中，如图3A所示。在第二步骤，如果当前的符号是最后的符号(即第N个符号)bn，则控制器204顺序地读出存储在暂存器201中的符号数据以便检查分别的符号是否比规定的比特速率S1更长或更短。在第三步骤，如果选择的符号比规定的比特速率S1更长，则控制器204把与规定的比特速率S1一样多的数据传送到备用存储器208。在第四步骤，控制器204读出与规定的比特速率S1一样多的下面的符号数据，以便将其传送到备用存储器208中。
现在参考图1-4，详细地描述本发明的最佳实施例。如图3A和3B所示，如果选择的符号(或数据块)具有的长度和规定的比特速率S1不同，则只有选择符号的一部分被传送到备用存储器208作为填充比特，以便减少在发射机中的计算时间并减低接收机的复杂性。参考图4，在步骤4a，控制器204设置暂存器201为写模式并利用比特计数器206产生地址信号，以便将接收的数据存储到暂存器201中。在步骤4b-4d，如图3A所示，控制器204顺序地将接收的数据逐个数据块(或符号)地存储到暂存器201中。具体地说，在步骤4b，控制器204检查当前接收的数据是否为最后数据块bn的数据。如果否，控制器204继续以步骤4c和4d顺序地将分别的数据块b1-bn存储到暂存器201。但是，如果在步骤4b当前数据是最后的数据块bn的数据时，则控制器204把暂存器201设置成读出模式，并利用比特计数器206产生用于暂存器201的地址信号，以便读出其中的数据。在步骤4e-4h，控制器204响应来自比特计数器206产生的地址信号以规定的比特速率S1读出不同的数据块的数据，并将它们存储在设置成写模式的备用存储器208中。就是说，图3A中示出的比规定的比特速率S1长的数据块b1先以规定的比特速率S1存储在备用存储器208的第一数据块b1′中，而数据块b1′的其余数据存储在备用存储器208中的下一个数据块b2′的开始，如图3B所示。对于所有的剩余的数据块b2′-bn′重复相同的处理。同时，如果在步骤4i当前数据块是最后的数据块bn′，则控制器204结束其处理过程。
从前面的描述中能够理解到，数据是在规定的比特速率S1中被处理的，以便使得在发射机中的计算时间可被减少且在接收机中的计算复杂性可被降低。
图5示出根据本发明的另一个最佳实施例的视频数据发送装置的框图。如图6A中所示，暂存器201暂存N个VLC(可变长度编码)数据块(或符号)b1-bn。在符号数据发送之前，备用存储器208以规定的比特速率S2对于已经存储在暂存器201中的N个符号b1-bn进行顺序的存储。比特计数器206产生用于把数据符号存储到暂存器201中的地址信号，还产生一地址信号，该信号用于按照规定的比特速率S2把其比特速率可根据存储在暂存器201中的数据块的状态而变化的数据符号存储到备用存储器208。根据数据块的状态，编解码器(codec)510控制比特计数器206以便改变比特速率，从而产生与规定的比特速率S2相同的比特速率。通过检查输入符号(或数据块)数据的状态，控制器204控制比特计数器206，使得编解码器510以该比特速率从暂存器201读出数据块(或符号)数据，该比特速率是可变的，以便具有和规定的比特速率S2相同的比特速率，并经过编解码器510将从暂存器201读出的数据写入到备用存储器208。
图7示出利用根据本发明的另一个实施例的图5的装置发送视频数据的流程图。其中该过程包括四个步骤。在第一步骤，控制器204把N个符号b1-bn顺序地一个个地存储到暂存器201中，如图6A所示。在第二步骤，检查当前的符号是否为将被编码成可变速率的最后的符号(即第N个符号)bn，如果否，控制器204继续读出存储在暂存器201中的符号数据并计算比特速率，以便确定进行编码的比特速率。在第三步骤，在第二步骤被确定了解码比特速率的符号经历卷积编码，并传送到备用存储器208。在第四步骤，控制器204读出与规定的比特速率S2一样长的下一个符号数据，以便将其传送到备用存储器208中。
在图7的本发明的最佳实施例中，利用非均匀错误保护(unequal errorprotection)(UEP)形成一个固定速率的比特数据流，其中的VLC符号(或数据块)经历了根据其重要性用不同的加权进行的频道编码。
参考图7，在步骤7a，控制器204把暂存器201设置成写模式，并利用比特计数器206产生地址信号，以便把接收的数据存储到暂存器201。在步骤7b-7d，控制器顺序地把接收的数据逐个数据块(或符号)地存储到暂存器201，如图6A所示。具体地说，在步骤7b中，控制器204检查是否当前接收的数据为最后数据块bn的数据。如果否，控制器204继续在步骤7c和7d把分别的数据块b1-bn存储到暂存器201中。但是，如果在步骤7b当前数据是最后数据块bn的数据，则控制器204在步骤7e检查是否当前存储在暂存器201中的符号数据对应于最后的符号bn′。如果否，控制器204把暂存器201设置成读出模式，并利用比特计数器206产生用于暂存器201的地址信号，以便从其读出该符号数据。随后，在步骤79，控制器204计算符号(或数据块)的比特数目。在步骤7h，根据计算的符号比特速率，控制器204确定一个编码的比特速率，以便使得对应的符号具有与规定的比特速率S2相同的比特速率。随后，在步骤7i，控制器204控制编解码器510执行卷积编码，并且形成如图7B示出的卷积编码被传送到在步骤7j设置成写模式的备用存储器208。就是说，具有图6A示出的不同的比特速率的数据块b1-bn的每一个被转换成具有图6B所示的相同规定速率S2的数据块b1′-bn′，并被存储在备用存储器208中。上述的处理被重复地执行，直到当前的符号(数据块)数据是在步骤7e中的最后数据块bn′的数据为止。其中编解码器510的卷积编码性能是由速率(输入-输出的)确定的。随着速率的减低(即，输出的符号的数目大于输入符号的数目)，其冗余量将增加，从而增加了误差的恢复(error resilience)能力。在图6A中意味着较长的VLC编码，象数据块b1，包括高频成分的大部分，而较短的VLC编码包括低频成分的大部分。所以，根据本发明，有可能获得固定的比特速率，增强对于包括低频成分的大部分在内的符号(数据块)的误差恢复。就是说，比特计数器206识别在暂存器201中存储的符号数据的比特数目，而编解码器510执行对于这些符号数据的可变速率的编码，以便使得符号数据具有和规定的比特速率S2相同的比特速率。编码的符号数据存储在备用存储器208中，随后送到一个多工器(没示出)。对于所有的VLC数据重复上述的过程。
从前述的描述中可以理解到，在经过一个无线电信道或具有较低的误差恢复性能的频道发送视频数据的情况中，根据本发明装置能够借助简单的转换将可变速率的数据转换成固定速率的数据就能够增强频道的误差恢复性能。而且，通过使用可变速率的编解码器，根据本发明的装置能够更强地保护具有较高重要性的符号，从而使脉冲串的误差减到最小。
虽然已对具体的实施例进行了描述和说明，但是应该懂得，本专业的技术人员在不背离本发明权利要求的精神和实质的条件下能够有各种改变和修正。

Claims (4)

1．一种用于发送视频数据的装置，包括：
一个暂存器，用于暂存可变长度编码(NVLC)数据块；
一个备用用存储器，用于在数据块数据的发送之前以比规定的比特速率更短的比特速率顺序地把存储在所说暂存器中的N个数据块进行存储；
一个比特计数器，用于产生为将数据块存储到暂存器中的地址信号和用来产生一地址信号，该地址信号用于将具有不同的起始点的VLC数据块存储在该备用存储器中；和
一个控制器，通过检查输入数据块数据的一个状态而控制所说比特计数据，以便通过用比规定的比特速率S1更短的比特速率从暂存器读出数据块数据，并把从所说暂存器读出的数据写入到所说备用存储器。
2．一种用于发送视频数据的方法，包括步骤：
顺序地把N个符号逐个地存储到一个暂存器中；
如果当前符号是最后一个符号，则顺序地读出存储在该暂存器中的该符号数据，以便检查这些分别的符号是比一个规定的比特速率更长或是更短；
如果选择的符号是比该规定的比特速率更长，则把与所说规定的比特速率一样长的数据传送到一个备用存储器；和
读出与所说的规定的比特速率一样长的邻近的符号数据，以便将其传送到所说的备用存储器。
3．一种用于发送视频数据的装置，包括：
一个暂存器，用于暂存N个VLC数据块；
一个备用存储器，用于在符号数据的发送之前以规定比特速率顺序地把存储在暂存器中的N个符号进行存储；
一个比特计数器，用于产生为将数据符号存储到暂存器中的地址信号和用来产生一地址信号把数据符号以规定的比特速率存储到该备用存储器，该数据符号的比特速率可根据存储在暂存器中的数据块的状态改变，
一个编解码器，用于根据该数据块的状态控制所说比特计数器以改变该比特速率，以便产生与所说规定的比特速率相同的比特速率；和
一个控制器，通过检查输入符号数据的一个状态而控制所说比特计数器，以便使得该编解码器以该比特速率从所说暂存器中读出该数据块数据，该比特速率是可变的，以便具有和规定的比特速率相同的比特速率，并通过所说编解码器将从所说暂存器读出的数据写入到所说备用存储器中。
4．一种用于发送视频数据的方法，包括步骤：
顺序地把N个符号逐个地存储到一个暂存器中；
检查当前的符号是否为一个将要编码成可变速率的最后的符号，和如果当前的符号不是最后的符号，则继续读出存储在所说的暂存器中的符号数据，并计算该比特速率，以便确定一个进行编码的比特速率；
使得在第二步骤中确定了解码比特速率的符号经过卷积编码，并将其发送到一个备用存储器；和
按照一个规定的比特速率读出下一个符号数据，以便将其发送到所说的备用存储器。
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