CN1401188A

CN1401188A - Mpeg－7样品的二进制格式

Info

Publication number: CN1401188A
Application number: CN01805029A
Authority: CN
Inventors: B·莫里; N·桑蒂尼; F·拉法格
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: AU2001295608A1; KR20020064941A; BR0107329A; CN1401188B; WO2002033977A1; RU2285354C2; US7373591B2; JP2004514966A; MXPA02006077A; KR100865245B1; US20020138517A1; JP4405146B2; EP1330924A1

Abstract

本发明提出了可以用于发送和存储作为一种XML状模式样品的XML状文件的描述元素的编码和解码方法。该方法包括：采用由上述模式获得的至少一个表，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，从母描述元素到子描述元素扫描所述样品的一个分层存储器模型，直至找到要编码的描述元素，并且提取扫描的各描述元素的识别信息，将要编码的所述描述元素编码成一个断片，它包括所述内容和提取的识别信息序列。用途：XML；XML－模式；MPEG－7。

Description

MPEG-7样品的二进制格式

本发明涉及到为一种XML状模式样品的描述元素编码的编码方法，该模式限定了描述元素的分层结构，所述分层结构包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，需要编码的所述描述元素包括一定内容。

本发明还涉及到对包括一定内容和一个识别信息序列的断片解码的解码方法。

还涉及到用来实现所述编码方法的一种编码器，实现所述解码方法的一种解码器，以及包括这种编码器和/或这种解码器的一种传输系统。

本发明进一步涉及到在这种编码或解码方法中使用的一种表，以及用这种编码方法产生的一种信号传送编码描述元素。

本发明可以用于XML状模式的XML状模式样品。特别适用于MPEG-7文件。

XML是W3C(2000年10月6日注册的扩展Markup 1.0语言)的一种建议。XML-模式也是W3C国际协议的建议。XML-模式限定了描述元素(在W3C建议中被称为元素或属性)的分层结构。XML-模式的一个样品是由按照上述XML-模式规定编制的描述元素构成的。

本发明的目的是提供一种编码和解码方法，用于发送和存储作为XML状模式样品的一个XML状文件的一或多个描述元素。

按照本发明，由引言一段所述的一种编码方法的特征是包括：

-采用由上述模式获得的至少一个表，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，

-从母描述元素到子描述元素扫描所述样品的一个分层存储器模型，直至找到要编码的描述元素，并且提取扫描的各描述元素的识别信息，

-将要编码的所述描述元素编码成一个断片，它包括所述内容和提取的识别信息序列。

如果该模式中限定的一个描述元素有可能多次出现，用于所述描述元素的所述的表就进一步包括一个出现信息，用来表示在一个样品中有可能多次出现所述的描述元素，如果在扫描过程中扫描到一次出现具有给定的次序，就用所述次序来标定相应提取的识别信息。

按照本发明，由引言一段所述的一种解码方法的特征是包括：

-采用由上述XML状模式获得的至少一个表，所述模式限定了描述元素的分层结构，其中包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，

-用所述识别信息扫描所述序列识别信息，

-在每一步在上述表中检索与当前识别信息相联系的描述元素，如果还没有被纳入上述分层存储器模型，就将上述描述元素添加到所述模式的一个样品的分层存储器模型中，

-将上述内容添加到与上述序列的最后识别信息相联系的所述分层存储器模型的描述元素中。

如果该模式中限定的一个描述元素有可能多次出现，用于所述描述元素的所述的表就进一步包括一个出现信息，用来表示在一个样品中有可能多次出现所述的描述元素，如果上述序列包括一个标定的识别信息，就将上述标定翻译成有关描述元素的一个出现次序，如果尚未被纳入上述分层存储器模型，就将低级次序的同一描述元素添加到该模型中。

按照本发明，每个描述元素由数据流中一个独立的断片来代表，确保随机存取元素和属性，考虑到未来速度的提高还具有高级的灵活性。这种断片方案还考虑了MPEG-7固有的灵活和扩展特点，用模式来计算与给定的描述元素相联系的识别信息序列。该断片方案可以用建议的二进制格式实现以下特性：

-随机存取样品元素和属性。

-无序增量和定标变换。

-紧凑性：仅仅对具有原始内容的元素和属性编码。

-容易与样品更新协议结合。

-便于二进制MPEG-7描述的语法分析和局部演示。

本发明的其它优点是用该模式的中间模型来实现的。实际上，由模式直接而明确地产生的表能够在服务器和用户之间以这些样品的二进制编码和解码专用的形式共享关于可能有效样品的公共知识。这种公共知识集中了诸如元素和属性的结构，类型和标记名称等信息，不需要传送给用户，只用于对样品进行有效的模式识别编码。这样做还能用二进制格式对MPEG-7内部或外部所限定的未来模式实现有足够扩展性的支持。

从以下的具体描述中可以更容易理解本发明进一步的特征和优点，附图具体表示了本发明的一个最佳实施例，在附图中：

图1的示意图表示本发明的一种传输系统，

图2的示意图描述了本发明的编码方法的步骤，

图3的示意图描述了本发明的解码方法的步骤，

图4是按照本发明用信号体现的一个断片，

图5是一种样品简洁键的二进制编码的例子，

图6是描述元素值的二进制编码的一个例子。

以下要参照XML模式的XML样品来解释本发明。这种说明不是限制，本发明可以应用于同类Markup语言中撰写的任何样品和模式。

XML状模式所限定的描述元素(XML术语中的元素或属性)的分层结构包括母描述元素和子描述元素。XML状模式的一个样品是一个XML状文件，它包括按上述XML状模式的限定构筑而成的描述元素。样品中的某些描述元素有一定内容。其它仅仅是结构包装。

如图1所示，按照本发明的传输系统包括位于发送一侧的编码器BiM-C和位于接收一侧的解码器BiM-D。编码器BiM-C和解码器BiM-D都有接入一个XML-模式XML-S(这种XML-模式可在本地使用或者下载)的入口。

它们还具有接入至少一个由XML-模式直接并明确地产生的被叫做Element Declaration Table的表EDT的入口。Element DeclarationTable主要用来容纳相对于给定模式定义有效的任何样品编码和解码所需的全部信息。每次产生一个Element Declaration Table，并且可以用于参照有关模式的一个样品进行编码和解码。它不一定要传送给用户。

编码器扫描一个样品XML-C(按照W3C规范《Document ObjectModel，level 1 specification，versionl.0，October 1，1998》或者是该样品的任何其它分层存储器模型规定的一个DOM模型)的分层存储器模型DM-C，并且用Element Declaration Table中包含的信息来产生一或多个二进制断片BiM-F，每个二进制断片与样品的一个描述元素相联系。

按照本发明，将具有原始类内容(例如是内置类，简单类，自身具有二进制模型的描述符)的描述元素编码成由一系列识别信息(也被称为样品结构键)和一个内容值组成的独立断片。XML层次中仅作为包装(也就是没有内容值)的描述元素不用发送，但是在解码器一侧可供Element Declaration Table参考。

二进制断片BiM-F通过传输网络NET发送并且由解码器BiM-D接收。解码器要用Element Declaration Table提取：

-所有母结构描述元素，

-描述元素特性(元素或属性)，

-描述元素名称，

-描述元素类型，以便为内容值解码。

解码器BiM-D按照分层存储器模型DM-D更新。然后由更新的分层存储器模型产生一个XML样品XML-D。

可以将Element Declaration Table视为可能有效的样品的一种详尽的定义，通过建立元素和属性说明结构从模式中唯一和明确地产生。实际上，XML模式主要给出了两类信息：一方面利用(有名或无名的)综合类型定义和元素说明来规定所有可能的元素和属性在XML样品层次中的位置。另一方面要通过内置的数据类型和简单类型定义给出其数值的类型。对于在模式中有规定并且能够在样品中找到的每一个元素或属性，Element Declaration Table收集它的名称(例如是一个元素的标记名)，类型，特性(元素或属性)以及明确规定其在分层XML结构中的位置的一个键(被称为表结构键)。一方面由模式定义了如何将一个样品视为有效和互用性用途，而Element Declaration Table说明了从结构上如何将一个样品用于编码。

在表结构键中给出了基本的Element Declaration Table及其在编码和解码程序中的使用，用来唯一地识别：

-所发送的描述元素的类型和名称。

-它在XML样品层次中的位置。

这一结构键的语法是带点的注释，在其中用点表示层次等级，而各级上的数字是通过从模式扩展所有元素和属性说明而获得的。注释的后一位数字是仅用来在其层次等级中识别一个描述元素的识别信息。前面的数字是用来从其母描述元素中提取子描述元素的指针信息。

如果在该模式中定义的一个描述元素有可能多次出现，就在带点注释的结尾加上一个出现信息(在描述中随后用括弧表示出现信息)。

产生Element Declaration Table的过程相当于浏览该模式中的所有描述元素，以便提供对应着一种给定模式的最大样品(显示所有可能的元素和属性的那一个样品)的分层存储器模型。尽管如此，这一“最大”样品和MPEG-7内部通用的模式定义自嵌入结构一样是无限的。因而就需要获取Element Declaration Table中的自有容量。对于自有描述元素而言，这样做符合规定，它在树形结构中的祖先的表结构键具有同样的综合类型。因此，这种元素在Element DeclarationTable中不用进一步扩展。祖先的表结构键被成为自有容量键。它还被用于从它的母描述元素中提取子描述元素。

指针信息和自有容量键都是用于从它的母描述元素中提取子描述元素的结构信息。如果母描述元素是自有描述元素，它的子描述元素就是与上述母描述元素的自有容量键相同的指针信息。如果母描述元素不是自有描述元素，它的子描述元素就是与上述母表结构键相同的指针信息。

Element Declaration Table能够说明该模式中所有可能样品的唯一和明确的编号。以下给出了模式和对应的Element DeclarationTable的例子。

例1

模式1：

　　＜complexType name＝”complexType1”＞

　　        ＜sequence＞

　　               ＜element name＝”Element1”type＝”type1”/>

　　＜element name＝”Element2”type＝”type2”minOccurs＝”0”maxOccurs＝”unbounded”/＞

　　＜element name＝”Element3”＞

　　             ＜complexType＞

　　                    ＜sequence＞

　　                          ＜element name＝”Element4”type＝”type4”minOccurs＝”0”

　　maxOccurs＝”1”/>

　　                          ＜element name＝”Element1”type＝”typel”/>

　　                    ＜/sequence＞

　　             ＜/complexType＞

　　＜/element＞

　　             ＜/sequence＞

　　             ＜attriibute name＝”Attributel”type＝”type4”/＞

　　＜/complexType＞

　　＜element name＝”GlobalElement”type＝”complexTypel”/＞

为所有模式元素说明建立的Element Declaration Table在其他信息之外会包含以下的元素名称及其相应的表结构键：

表1：

名称表结构键 (...)

共用元素 0

元素1 0. 0

元素2 0. 1[]

元素3 0. 2

元素4 0.2. 0

元素1 0.2. 1

属性1 0. 3

带下划线的数字是识别信息。

例2

模式2：

　　＜complexType name＝”complexType1”＞

　　            ＜sequence＞

　　                   ＜element name＝”Element1”type＝”complexType2”/＞

　　＜element name＝”Element2”type”type2”minOccurs＝”0”maxOccurs＝”unbounded”/＞

　　＜element name＝”Element3”type＝”type3”/＞

　　            ＜/sequence＞

　　            ＜attribute name＝”Attribute1”type＝”type4”/＞

　　＜/complexType＞

　　＜complexType name＝”complexType2”＞

　　            ＜sequence＞

　　＜element name＝”Element4”type＝”type4”/＞

　　                     ＜element name＝”Element1”type＝”complexType2”/＞

　　            ＜/sequence＞

　　＜/complexType＞

　　＜element name＝”GlobalElement””type＝”complexType1”/＞

Element Declaration Table在其他信息之外还包含诸如名称和键以及有关的自有容量场等信息：

表2：

名称表结构键自有容量键 (...)

共用元素 0

元素1 0. 0<-------------

元素4 0.0. 0

元素1 0.0. 1 0.0

元素2 0. 1 []

元素3 0. 2

属性1 0. 3

表结构键中带下划线的数字是识别信息。表结构键和自有容量键中没有下划线的数字用来从它的母描述元素中提取子描述元素的结构信息。

注意到元素2表结构键中的括号表示存在多次出现的元素。另外，在编号时认为元素2和元素4是可选元素。还应该注意到元素1在表中出现了两次，因为它可以在树结构内部用不同的位置来表示。

例3：

模式：

　　＜？xml version＝＂1.0＂encoding＝＂UTF-8＂7＞

　　＜schema xmlns：xsd＝＂http：//www.w3.org/1999/XML Schema＂＞

　　＜complexType name＝＂MediaTimeType＂content＝＂elementOnly＂＞

　　            ＜sequence＞

　　                   ＜element name＝＂Start＂＞

　　                           ＜simpleType base＝＂integer＂/＞

　　                   ＜/element＞

　　                   ＜element name＝＂Stop＂＞

　　                           ＜simpleType base＝＂integer＂/＞

　　                   ＜/element＞

　　            ＜/sequence＞

　　            ＜attribute name＝＂timeunit＂type＝＂string＂use＝＂required＂/＞

　　＜/complexType＞

　　＜complexType name＝＂VideoSegmentType＂content＝＂elementOnly＂＞

　　            ＜sequence＞

　　                   ＜element name＝＂keyFrame＂minOccurs＝＂1＂

　　maxOccurs＝＂unbounded＂＞

　　                           ＜simpleType base＝＂string＂/＞

　　                   ＜/element＞

　　                   ＜element name＝＂Annotation＂type＝＂string＂minOccurs＝＂0＂

　　maxOccurs＝＂1＂/＞

　　                   ＜element name＝＂MediaTime＂type＝＂MediaTimeType＂

　　minOccurs＝＂0＂maxOccurs＝＂1＂/＞

　　                   ＜element name＝＂VideoSegment＂type＝＂VideoSegmentType＂

　　minOccurs＝＂0＂maxOccurs＝＂unbounded＂/＞

　　               ＜/sequence＞

　　               ＜attribute name＝＂id＂ use＝＂required＂＞

　　                   ＜simpleType base＝＂string＂/＞
　　               ＜/attribute＞

　　＜/cormplexType＞

　　＜element name＝＂VideoSegment＂type＝＂VideoSegmentType＂/＞

　　＜/schema＞

表3：

名称表结构键自有容量键 (...)

Start 0.2. 0

Stop 0.2. 1

Timeunit 0.2. 2

VideoSegment 0. 3[] 0

Id 0. 4

表结构键中带下划线的数字是识别信息。表结构键和自有容量键中没有下划线的数字用来从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息。

以下要参照图2说明对一种模式的一个样品的描述元素进行编码的方法。按照图2，为了对一种模式XML-S的一个样品XML-C的描述元素DE进行编码，从母到子描述元素扫描样品XML-C的分层存储器模型DM-C，直至达到需要编码的描述元素DE(步2-1)。在各层次等级上，从与模式XML-S有关的表EDT中提取与被扫描的描述元素Di有关的识别信息IDi(步2-2)。将描述元素DE的样品结构键K(DE)构筑成提取的识别信息IDi的一个序列(步2-3)。最终通过在提取的识别信息序列中添加描述元素DE的内容C(DE)构筑成断片BiM-F(DE)(步2-4)。将断片变换成用于传输的二进制格式。

以下要参照上述的例3给出这一编码过程的一个例子。

以下的阵列1给出了例3中所述模式的样品的一个例子。左侧是在阵列中对应的线所定义的那个元素的样品结构键。右侧是在阵列中对应的线所定义的那个属性的样品结构键。这些样品结构键是用上述编码方法获得的。

以下为了说明要一步一步地解释出现在阵列1的黑体字中的描述元素<MediaTime timeunit＝“PTIN30F”>的编码。

步1-1：从母描述元素到子描述元素扫描样品的分层存储器模型，直至找到要编码的描述元素(也就是元素“MediaTime”的属性“timeUnit”)；扫描的描述元素是：

VideoSegment

VideoSegment(第一次出现的VideoSegment产物)

VideoSegment(第二次出现的VideoSegment产物)

MediaTime

步1-2：从表3中提取对应的识别信息(如果有用还包括标定)：

VideoSegment.....................................0

VideoSegment(第一次出现的VideoSegment产物).......3[0]

VideoSegment(第二次出现的VideoSegment产物)....3[1]

MediaTime................................2

TimeUnit.................................2

步2：构筑提取的识别信息序列：0.3[0].3[1].2.2。这一序列是与编码的描述元素有关的样品结构键。

可以用同样方式获得阵列1中给出的其它样品结构键。

也可以将样品结构键看作是表结构键的一个示例。实际上可以标出多次出现的元素(产生的样品结构键例如是0.3[0]，0.3[1]，...)并且建立自有容量环(产生的样品结构键例如是不出现在表中但是可以从表中计算的0.3[0].0.3[1].2.2)。样品结构键在样品二进制断片中的编码是一个描述元素标识符。

以下要参照图3说明一个断片的解码方法。按照图3，本发明的解码方法包括：

-步3-1：在表中找出与接收的识别信息序列有关的描述元素，

-步3-2：按照(在表中找到的)所述描述元素的原始类型对接收的内容解码，

-部3-3：添加上述元素连同其内容来更新分层存储器模型；如果错过了就添加其母描述元素；在多次出现的情况下，如果错过了就添加下一列的同一描述元素。

元素样品结构键	样品	属性样品结构键
元素样品结构键	样品	属性样品结构键	00.0[0]0.10.20.200.2.10.3[0]0.3[0].0[0]0.3[0].0[1]0.3[0].0[2]0.3[0].3[0]0.3[0].3[0].0[0]0.3[0].3[0].10.3[0].3[0].20.3[0].3[0].2.00.3[0].3[0].2.10.3[0].3[1]0.3[0].3[1].0[0]0.3[0].3[1].10.3[0].3[1].20.3[0].3[1].2.00.3[0].3[1].2.1	<？xml version＝＂1.0＂encoding＝＂UTF-8＂？><VjdeoSegmentid＝＂VSI＂><keyFrame>././video/Scotlnd.jpg</keyFrame><Annotation>My trip in Scofland</Annotation<MediaTime timeunit＝＂PT1N30F＂><Start>0</Start><Stop>1500</Stop></MediaTime><VideoSegment id＝＂VS2＂><keyFrame>././video/video_landscape/landscape1.jpg</keyFrame><keyFrame>././video/video_landscape/landscape2.jpg</keyFrame><keyframe>././video/video_lanscape/landscape2.jpg</keyFrame><VideoSegment id＝＂VS3＂><keyFrame>././video/video_landscape/forest.jpg</keyFrame><Annotation>forest of oaks<Annotation><MediaTime timeunit＝＂PTIN30F＂><Start>0</Start><Stop>200</Stop></MediaTime></ViaeoSegment><VideoSegmentid＝＂VS4＂><keyFrame>././video/video_landscape/beach.jpg</keyFrame><Annotation>The north beach</Annotation><MediaTime timeunit＝＂PT1N30F＂><start>200</Start><Stop>450</Stop></MediaTime></VideoSegment></VideoSegment></VideoSegment>	0.40.2.20.3[0].40.3[0]3[0].40.3[0].3[0].2.20.3[0].3[1].40.3[0].3[1].2.2

阵列1

在逐个识别信息地实际扫描接收的序列时，采用以下算法来更新样品的分层存储器模型：

算法(1)：

步4-1：

当前标记＝序列中的第一识别信息

当前节点＝分层存储器模型的根

步4-2：

前一描述元素＝对应着当前节点的描述元素

当前描述元素＝以当前标记作为识别信息的前一描述元素的产物

步4-3：当前节点是否具有对应着当前描述元素的子节点？

步4-4：如果当前节点具有对应着当前描述元素的子节点，就进到步4-8

步4-5：如果当前节点不具有对应着当前描述元素的子节点，就产生这样一个子节点，

步4-6：在多次出现的情况下，如果还没有，就产生下一列的兄弟节点，

步4-7：如果当前标记＝接收序列中最后一个识别信息，就将内容添加到步4-5产生的节点中，并且进到步4-8

步4-8：

当前标记＝下一识别信息

当前节点＝子节点

进到步4-2。

例如在步4-2可以用C-状代码中给出的以下算法来提取当前描述元素：

算法(2)：

用instance_key表示从接收序列中的第一识别信息到接收序列中的当前识别信息的标记序列。

用edt_key代表从表中找到的对应的表结构键

用prefix(key)代表表中实际存在的键的最大前缀(n个第一标记)。

用suffix(key)代表键的最后标记，因此，key＝prefix(key)+suffix(key)。

用self_cont(key)代表自有容量键。

{instance_key＝self_cont(prefix(instance_key))+suffix(key)}；

edt_key＝instance_key；

将算法(2)逐步用于上述例2中的序列0.0.1.1.0就得到：

instance_key＝0.0.1.1.0

prefix(instance_key)＝0.0.1

instance_key＝self_cont(prefix(instance_key)) +suffix(instance_key)＝0.0+1.0＝0.0.1.0

prefix(instance_key)＝0.0.1

instance_key＝self_cont(prefix(instance_key)) +suffix(instance_key)＝0.0+0＝0.0.0

最终得到：

edt_key＝0.0.0

它的意思是当前描述元素是元素4。

在非自有层次的情况下.表结构键和样品结构键之间的镜像是直接的。实际上可以直接去掉从样品结构键中找到的标定而提取到对应的表结构键。在上述的例1中，由样品结构键0.1[5]代表的描述元素是出现在一个共用元素中的第五元素2。

在本发明的最佳实施例中，表结构键和样品结构键如下文所述是紧凑的。实验表明对结构键的这种压缩对键的大小有明显的好处，而对功能性没有丝毫影响。

得到的键被称为简洁键(用缩写CSK表示)。在简单的情况下(没有自有容量)，CSK就是结构键Element Declaration Table记录号。

首先需要通过为Element Declaration Table记录编号在EDT场的当前目录中添加一个键。应用于上述例2就会得到：

Table2bis：

名称简洁键表结构键自有容量键

共用元素 0 0

元素1 1 0. 0

元素4 2 0.0. 0

元素1 3 0.0. 1 0.0

元素2 4 0. 1[]

元素3 5 0. 2

属性1 6 0. 3

一般情况(有自有容量结构)下根据样品结构键用算法(3)计算CSK：

算法(3)

用instance_key表示一个给定描述元素的样品结构键。

用cs_key代表对应的简洁结构键。

用prefix(key)代表EDT中实际存在的键的最大前缀(n个第一标记)。

用self_cont(key)代表自有容量键。

用compact_form(key)代表key在EDT中对应的紧凑形式。

如果(prefix(instance_key)！＝instance_key)

{cs_key＝cs_key+compact_form(prefix(instace_key))；

instance_key＝self_cont(prefix(instace_key))+suffix(instance_key)；}

cs_key＝cs_key+compact_form(prefix(instace_key))；

例如要计算对应着以下结构键0.0.1.1.0的CSK

逐步采用上述算法就能得到：

instace_key＝0.0.1.1.0

prefix(instace_key)＝0.0.1

cs_key＝3

instace_key＝self_cont(prefix(instace_key))+suffix(instance_key)＝0.0+1.0＝0.0.1.0

prefix(instace_key)＝0.0.1

cs_key＝3.3

instace_key＝self_cont(prefix(instace_key))+suffix(instance_key)＝0.0+0＝0.0.0

最终得到：

cs_key＝3.3.2

在以上例子中，为了便于表达，所采用的元素不是多次出现的元素。然而应该注意到(各个样品CSK的)样品结构键的每一个标记也是可以标定的(各自含若干下标)。

简洁结构键的唯一目的是为了缩小数据流的大小。因此，解码器在上述解码阶段之前首先要将样品简洁结构键解码成它的扩展形式(样品结构键)。以下给出的算法4可以对应着一个样品结构键恢复其样品结构键：

算法4：

用resultNCKey代表compact_key的扩展形式(该算法的结果)。

用compact_key代表一个给定描述元素的样品简洁结构键。

用current_key代表样品简洁结构键compact_key的标记。

用compact_key[i]代表compact_key的第i个标记。

用size(compact_key)代表compact_key的标记数量。

用diffCode(key1，key2)代表除去key1和key2的公共前缀获得的子键

用NCKey(CKey)代表compact_key CKey的扩展形式。

用self_cont(key)代表key的自有容量键。首先除去compact_key的所有标定，并且将它们放回compact_key原型的结尾：

current_key＝compact_key[0]

resultNCKey＝NCKey(current_key)

对于(i＝1；i＜size(compact_key)；I++)

{previous_key＝current_key；

current_key＝compact_key[I]；

resultNCKey+＝“.”+diffCode(NCkey(current_key)，

self_cont(previous_key))；

例如：要产生对应着以下CSK 3.3.2的样品结构键

逐步执行上述算法得到：

compact_key＝3.3.2

current_key＝3

resultNCKey＝0.0.1(查询EDT)

(i＝1)

previous_key＝3

current_key＝3

self_cont(previous_key)＝0.0

NCKey(current_Key)＝0.0.1

diffCode(0.0.1，0.0)＝“1”

resultNCKey＝resultNCKey+“.”+“1”＝＞resultNCKey＝0.0.1.1

(I＝2)

previous_key＝3

current_key＝2

self_cont(previous_key)＝0.0

NCKey(current_Key)＝0.0.0

diffCode(0.0.0，0.0)＝“0”

resultNCKey＝resultNCKey+“.”+“0”＝＞resultNCKey＝0.0.1.1.0

结束

3.3.2就是样品结构键0.0.1.1.0的紧凑形式

以下要说明二进制语法的一个例子。断片是一个具有字头的文件的组成部分。文件的字头中至少包含该模式(MPEG-定义的ID或是M6142中建议的URL)的一个标识符。

如图4所示，每个断片是由一个样品简洁结构键K(DEi)(或样品结构键)和一个描述元素值C(DEi)(也被称为内容)组成的。样品结构键的基本形式如下：

key[ind][ind](...)[ind].Key[ind][ind](...)[ind].(...)，其中将各组Key[ind][ind](...)[ind]称为标记。一个样品结构键的标记最多包括一个标定。样品简洁结构键的标记可以包括若干标定。所有键和标定都是用可变数量的字节按整数值编码的。这样就能用一组可变的字节为整个结构键编码，每个字节由具有以下语义的2个最高有效位来控制：

控制位		语义
控制位		语义	位7	位6
0	0	“New level”：下一字节代表一个新标记的开头	位7	位6
0	0	“New level”：下一字节代表一个新标记的开头	0	1	“Continues”：下一字节应该被解释为当前键或标定的后续位
1	0	“Indexed”：下一字节是当前标记内的下一标定的开头	0	1	“Continues”：下一字节应该被解释为当前键或标定的后续位
1	0	“Indexed”：下一字节是当前标记内的下一标定的开头	1	1	“End”：当前字节是结构键的最后一字节

图4还说明了为描述元素值编码的基本格式。按照图4，在二进制文件或数据流中添加一个数据值D(DEi)之前，对数据块中字节S(DEi)的大小进行编码。这有助于将需要解码的数据大小告知解码器，并且为便于随机进入数据和快速数据流分析提供保障。由于某些原始数据类型依赖于大量的字节(例如是开放文本注解或电影脚本)，建议用可变数量的字节为数据大小编码。

然后用一字节对长度进行缺省编码，将最高有效位解释如下：

位7	语义
位7	语义	0	“End”：长度编码结束
1	“Continues”：下一字节继续长度编码	0	“End”：长度编码结束

图5给出了对简洁键《0.1[70][1]》进行二进制编码的一个例子。为简洁键《0.1[70][1]》编码需要五个字节。每个字节开头是两个控制位。六个低有效位被用做数值编码。第一字节的控制位是“00”(新等级)。它的数值位“000000”是序列(‘0’)的第一识别信息的二进制模型。第二字节的控制位是“10”(‘标定’)。它的数值位“00001”是序列(‘1’)的第二识别信息的二进制模型。第一标定‘70’的二进制模型‘1000110’包含六位以上。编码是在两个字节上完成的：第三和第四字节。第三字节的控制位是‘01’(连续)。它的数值位是“000110”(需要编码的标定的低有效位)。第四字节的控制位是‘10’(标定)。它的数值位是“000001”(需要编码的标定的最高有效位)。最后，第五字节的控制位是‘11’(结束)。它的数值位是“000001”(需要编码的标定的二进制值)。

图6给出了数据大小575的二进制编码的一个例子(二进制：1000111111)。第一字节是由长度值的7个低有效位加上用来指定需要另一个字节的一个控制位组成的。第二字节包含剩下的位，以‘end’作为控制位。

如上所述，建议的编码方案的一个主要优点是仅仅对包含原始类型数值的属性和元素进行编码，忽略那些仅作为结构包装的元素(例如是合成类型)。这样就能在解码器一侧用Element Declaration Table推断出它的结构。

例：

考虑以下(从核心实验测试组中找到)的样品断片：

　　        ＜GenericDS＞

　　        ＜MediaInformation＞

　　          ＜MediaProfile＞

　　            ＜MediaInstance＞

　　              ＜InstanceLocator＞

　　                ＜MediaURL＞imgs/img00587_add3.jpg＜/MediaURL＞

　　              ＜/InstanceLocator＞

　　            ＜/MediaInstance＞

　　          ＜/MediaProfile＞

　　        ＜/MediaInformation＞

　　        ＜/GenericDS＞

在这种情况下，仅仅用一个结构键(作为一个信息串)对MediaURL进行编码，解码器就能根据Element Declaration Table重组整个结构。不用发送其它包装元素。

在一般情况下，所有原始类型的元素(也就是按保证交互操作性的标准方式使用的二进制模型)都应该编码。

这种原始类型的例子是内置式(例如是字符串，浮点，...)XML-模式，还有MPEG-7标准基本类型(例如有unisignedIntl，unisignedInt2，...，MediaTime，Matrix，...)。原始类型还包括扩展类型，它在以下情况下可能包括合成类型：

-不需要随机访问合成类型结构内部的嵌入元素。

-已经有有效的二进制模型。

按照MPEG-7所定义的视频和音频组的标识符在一定程度上可以满足这些限制。实际上已经定义了一种简洁的二进制模型可供使用。另外，(在大多数时间)不需要访问(位视为整体的)标识符的各个部分。

在(内容压缩意义上的)效率会随着(按最佳方式编码的)原始类型数量的增加而增加，但是建议的复杂解码器能够包括对所有标准原始类型的解码方法。

以下的阵列2是在阵列1中已经被使用的一个样品的简洁结构键的例子。与描述元素<MediaTime timeUnot＝‘PTIN30F’>有关的简洁样品结构键是7[0].7[1].6。这一简洁结构键的二进制模型是‘10-000111 00-000000 10-000111 00-000001 11-000110’。内容长度编码是在1字节：0-0000111上。而数值PT1N30F是用常规的字符编码由字符串变换而来的。

元素简洁结构键	样品	属性简洁键
元素简洁结构键	样品	属性简洁键	01[0]23357[0]7[0].1[0]7[0].1[1]7[0].1[2]7[0].7[0]7[0].7[0].1[0]7[0].7[0].27[0].7[0].37[0].7[0].47[0].7[0].57[0].7[1]7[0].7[1].1[0]7[0].7[1].27[0].7[1].37[0].7[1].47[0].7[1].5	<？xml version＝＂1.0＂encoding＝＂UTF-8＂？><VidcoSegment id＝＂VS1＂><keyFrame>././video/Scotland.jpg</keyFrame><Annotation>My trip in Scotland</Annotation><MediaTime timeunit＝＂PT1N30F＂><Start>0</Start><Stop>1500</Stop></MecdiaTime><VideoSegment id-＂VS2＂><keyFrame>././video/video_landscape/landscape1.jpg</keyFrame><keyFrame>././video/video_landscape/landscape2.jpg</keyFrame><keyFrame>././video/video_lanscape/landscape2.jpg</keyFrame><VideoSegment id＝＂VS3＂><keyFrame>././video/video_landscape/forest.jpg</keyFrame><Annotation>forest of oaks</Annotation><MediaTime timeunit＝＂PT1N30F＂><Start>0</Start><Stop>200</Stop></MediaTime></VideoSegment><VideoSegment id＝＂VS4＂><keyFrame>././video/video_landscape/beach.jpg</keyFrame><Annotation>The north beaoh</Annotation><Media Time timeunlt＝＂PT1N30F＂><Start>200</Start><Stop>450</Stop></Media Time></VideoSegment></VideoSegment></VideoSegment>	867[0].87[0].7[0].87[0].7[0].67[0].7[1].87[0].7[1].6

阵列2

Claims

1.一种为XML状模式样品的描述元素编码的编码方法，该模式限定了描述元素的分层结构，所述分层结构包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，需要编码的所述描述元素包括一定内容，其特征是包括：

2.按照权利要求1的编码方法，其特征是，如果该模式中限定的一个描述元素有可能多次出现，用于所述描述元素的所述的表就进一步包括一个出现信息，用来表示在一个样品中有可能多次出现所述的描述元素，如果在编码过程中扫描到一种出现具有给定的次序，就用上述次序标定相应提取的识别信息。

3.一种对包括一定内容和一个识别信息序列的断片解码的解码方法，其特征是包括：

-用识别信息扫描所述序列识别信息，

4.按照权利要求3的解码方法，其特征是，如果该模式中限定的一个描述元素有可能多次出现，用于所述描述元素的所述的表就进一步包括一个出现信息，用来表示在一个样品中有可能多次出现所述的描述元素，如果上述序列包括一个标定的识别信息，就将上述标定翻译成有关描述元素的一个出现次序，如果尚未被纳入上述分层存储器模型，就将低级次序的同一描述元素添加到该模型中。

5.一种为XML状模式样品的描述元素编码的编码器，该模式限定了描述元素的分层结构，所述分层结构包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，需要编码的所述描述元素包括一定内容，其特征是包括：

-用于存储由上述模式获得的至少一个表的存储器，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，

-计算装置，用来从母描述元素到子描述元素扫描所述的样品，直至找到要编码的描述元素，并且提取扫描的各描述元素的识别信息，并且将要编码的所述描述元素编码成一个断片，它包括所述内容和提取的识别信息序列。

6.一种对包括一定内容和一个识别信息序列的断片解码的解码器，其特征是包括：

-用于存储由一个XML状模式获得的至少一个表，所述模式限定了描述元素的分层结构，其中包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，

-计算装置，被用于：

用识别信息扫描所述序列识别信息，在每一步在上述表中检索与当前识别信息相联系的描述元素，如果还没有被纳入上述分层存储器模型，就将上述描述元素添加到所述模式的一个样品的分层存储器模型中，

将上述内容添加到与上述序列的最后识别信息相联系的所述分层存储器模型的描述元素中。

7.一种包括权利要求5所述的编码器的传输系统。

8.一种包括权利要求6所述的解码器的传输系统。

9.一种在包括一个编码器和/或一个解码器的传输网络上传输的信号，编码器和解码器具有用来存储从一种XML状模式获取的至少一个表的存储器，上述XML状模式限定了描述元素的分层结构，所述分层结构包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，所述的表中包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息，所述信号体现了代表一个描述元素内容的被称为编码描述元素的至少一个断片，以及在上述表中与上述编码描述元素及其母描述元素相联系的一个识别信息序列。

10.一种在一编码器和/或一解码器中使用的表，编码器为一种XML状模式的样品编码，解码器用于更新一种XML状模式样品的分层存储器模型，上述分层XML状模式限定了描述元素的分层结构，所述分层结构包括分层等级，母描述元素，和子描述元素，其特征在于它是由所述XML状模式获得的，并且包含仅用于识别分层等级中的各个描述元素的识别信息，以及用于从它的母描述元素中提取任何子描述元素的结构信息。