CN1706222A - 嵌入式数据的信号传输 - Google Patents

Abstract

本发明提供了包括嵌入式数据(ED)的主数据(MD)，所述数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符(MDD)，其中形成嵌入式数据描述词(EDD)以便用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容，并且其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符。

Description

嵌入式数据的信号传输

技术领域

本发明涉及嵌入式数据的信号传输，并且还涉及格式化并处理具有嵌入式数据的数据流。

背景技术

几个音频编码方案/标准的语法定义(例如mp3和MPEG-AAC，分别参见例如ISO/IEC 13818-3和13818-7)提供了向编码音频流增加辅助/嵌入式数据的可能性。只要求适应的解码器分析所述嵌入式数据，而不要求解释它。实际上，所述嵌入式数据常常用于存储与增强编码器/工具(例如mp3PRO，MPEG-4AAC+SBR，其中“SBR”代表光谱带复制)相关的编码数据流。可以在核心编码器的顶部使用这种增强的编码器/工具，以便改善核心音频流的质量。因为要求非增强编码器分析所述嵌入式数据，所以依照反向兼容方式完成数据嵌入。

在MPEG-4中(参见用于MPEG-4系统的ISO/IEC 14496-1和用于MPEG-4音频的ISO/IEC 14496-3)，借助于描述符来完成流内容的信号传输。每个载流线(即诸如音频或视频之类的单介质数据的连续流，其可以被包化)具有相应的描述符。当前描述符定义不规定嵌入式数据的信号传输。当然嵌入式数据的信号传输当然可以借助于所述描述符的勘误表来实现。然而，当所述标准保持与当前定义反向兼容时，不能实现这种勘误表。做为选择，人们可以使用在嵌入式数据本身中的描述符。这有下列缺点，在载流线级无法用信号传输所述嵌入式数据，并且因此需要访问所述嵌入式数据来看看其所包含的内容。

发明内容

本发明的目的是提供嵌入式数据的有益信号传输。为此，本发明提供了如在独立权利要求中所定义的一种方法、一种编码器、一种信号、一种存储介质，一种解码的方法、一种解码器、一种发送器或记录器和一种接收器。在所述从属权利要求中定义了有益的实施例。

依照本发明的第一方面，提供了表示主数据的信号，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，其中形成嵌入式数据描述符以便用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容，并且其中在所述主数据和主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符(或将其与所述主数据和主数据描述符分开)。通过在所述主数据描述符外提供嵌入式数据描述符，当前定义的一组主数据描述符的勘误表不必考虑包括在所述嵌入式数据内的未定义内容；具有新的嵌入式数据描述符的信号关于所述主数据和主数据描述符保持反向兼容。通过在所述主数据外并且进而在所述嵌入式数据外提供所述嵌入式数据描述符，所述主数据保持可兼容的，并且还不必为获取其描述而访问该嵌入式数据本身。

结果，具有嵌入式数据的载流线可以具有两个对应的描述符，一个用于主数据并且另一个用于嵌入式数据。

所述主数据、嵌入式数据、主数据描述符和嵌入式数据描述符可以都存在于同一传输信号中。

有益的是，所述信号是基本的音频数据流，其中所述嵌入式数据是用于增强在其余的基本数据流中可用音频的增强数据。优选的是，所述增强数据是适于执行光谱带复制的信息。做为选择，所述增强数据适于扩展信道的数目，例如从1到2信道或从2到5信道，参见例如Faller和Baumgarte的论文“Binaural cue coding applied tostereo and multi-channel audio compression”，AES112^th论文5574页，2002年5月10-13日，德国，以及例如于2002年4月22日提交的申请号为02076588.9的欧洲专利申请。

本发明的实施例对于下列标准尤为有用，其中可以实现独立的嵌入式数据描述符以致常规的编码器不会错误地使用其内容，例如通过忽略所述嵌入式数据描述符，例如简单地因为它使用不可认知的代码，所以所述代码命令解码器忽略该信息。其中比较合适的标准的例子是MPEG-4系统和RFC 3016。

参考附图将要阐明本发明的这些及其它方面。

附图说明

在附图中：

图1示出了常规的载流线的例子；

图2依照本发明实施例示出了装备有嵌入式数据描述符的载流线的例子；

图3示出了依照本发明实施例的系统。

所述附图只示出了那些为理解本发明实施例所必需的元素。

具体实施方式

图1示出了常规载流线ES的例子。所述载流线ES可以是包化的载流线。载流线ES包括主数据MD和主数据描述符MDD。编码音频流的示例性描述符MDD可以如下：

MDD

{

    音频对象类型(“AOT”)

    采样频率

    信道配置

    AOT具体配置信息

}

举例来说，具体到有关AOT的AAC的配置信息包括帧长，即与一个AAC音频帧相关的每个信道的PCM采样的数目。

此外，所述主数据MD包括嵌入式数据ED。优选的是，所述主数据MD包括编码音频数据，例如AAC或mp3编码数据。所述主数据MD还可以包括视频数据。优选的是，所述嵌入式数据包括用于增强所述主数据MD的增强数据，例如在音频情况下通过光谱带复制或在视频情况下通过空间、SNR或其它方法来增强。做为选择，所述增强数据适于扩展信道的数目，例如如上所指出的从1到2信道或从2到5信道。

在某些系统中，例如在MPEG-4中，所述数据描述符MDD与在所述载流线中的主数据MD没有相连接，但是分别地提供该数据描述符。为了确定哪个描述符与哪个载流线有关，在描述符以及载流线ES中使用某种标识。

在解码器中分析所述嵌入式数据ED并且由增强解码器来辨别，所述增强解码器能够使用存在于ED中的增强数据。通常，所述嵌入式数据ED包括某种标识/描述以便使标识增强数据ED成为可能，不过在专有系统中还可以允许在编码器和解码器之间、所述嵌入式数据ED始终包括依照预定格式的增强数据。

图2示出了根据本发明的实施例的具有嵌入式数据描述符EDD的进一步的载流线EES的例子。所述嵌入式数据描述符EDD包括标识信息以便使标识嵌入式数据ED的类型成为可能。所述描述符EDD还可以包括其它有用信息。嵌入到编码音频流中的数据的示例性描述符EDD可以如下：

EDD

{

    音频(增强)对象类型(“AOT”)

    AOT具体配置信息

}

EDD的定义强烈取决于所述音频(增强)对象类型。在SBR的情况下，其包含采样频率模式，所述采样频率模式可以是单或多速率。在信道扩展的情况下，所述嵌入式数据描述符可以包含关于所述扩展信道配置的信息。

在所述主数据MD和主数据描述符MDD外提供了所述嵌入式数据描述符EDD，并且因此其可以被容易地访问。根据所使用的编码方案，可以依照与所述主数据MD连接的方式提供所述数据描述符MDD和EDD。还可以在所述信号的另一部分中独立提供所述描述符，例如所有描述符集合在一起。然后，需要一些链接信息来使所述描述符与有关的载流线相关。

MPEG-4实现

有益的是，在MPEG-4或类似MPEG-4的编码方案中应用本发明的上述实施例。在MPEG-4中，相对于所述载流线EES独立提供主数据描述符MDD和嵌入式数据描述符EDD。MPEG-4系统提供了用于使所述描述符与有关的载流线相关的工具。

RFC3016实现

在RFC 3016中(IETF RFC 3016：Kikuchi等人的“RTP Payload Formatfor MPEG-4 Audio/Visual Streams”，2000年11月)，提供了把描述符信息作为对话描述协议(SDP)参数。例如在音频情况下，由所述参数“config(配置)”把所述音频解码配置描述为表示音频描述符的十六进制字符串，如MPEG-4所定义的那样。给出的例子如下：

config＝000001B001000001B5090000010000000120008440FA282C2090A21F。

通过定义新的参数可以增加另一描述符，所述新的参数诸如嵌入式数据配置。要求接收器忽略新的或未知参数。

依照本发明实施例的系统

图3示出了依照本发明实施例的系统。所述系统包括用于发送或记录已编码信号[S]的设备1。所述设备1包括用于获得例如音频和/或视频信号之类的输入信号S的输入单元10。所述输入单元10可以是天线、麦克风、网络连接等。所述设备1还包括用于依照本发明上述实施例编码所述信号S的编码器11(特别参见图2)，以便获得包括主数据MD和描述符MDD和EDD的编码信号，所述主数据MD包括嵌入式数据ED。把所述已编码信号供给输出单元12，所述输出单元12把包括嵌入式数据ED的主数据MD和描述符MDD和EDD格式化为具有适当格式的已编码信号[S]，以便经由传输介质或存储介质2传输或存储(例如在RFC 3016中所定义的那样)。所述系统还包括接收器或再现设备3，其在输入单元30中接收所述已编码信号[S]。所述输入单元30向解码器31提供主数据MD、嵌入式数据ED和数据描述符MDD和EDD。所述解码器31通过执行解码过程来解码所述已编码信号，所述解码过程基本上是在所述编码器11中所述编码的逆运算，其中获得解码信号S’，所述解码信号除在所述编码过程期间丢失的那些部分外均对应于所述原始信号S。所述解码器31向诸如用于再现所述解码信号S’的扬声器之类的再现单元32提供所述解码信号S’。所述再现单元32还可以是发送器，用于例如经由家庭网络等进一步发送所述解码信号S’。

如上所述，对于RFC 3016的情况，现有的接收器能够忽略所述EDD。未来的接收器实现方案也许可以解释所述EDD。在这种情况下，向单元31传递EDD可以取决于单元31的能力。例如，在那些所述解码器31不支持与嵌入式数据相关的特征的实现方案中，所述输入单元30可以决定不向单元31提供EDD以便保存频带宽度。

本发明的实施例可以应用于音频和/或视频广播、因特网无线电、3GPP、因特网分送、固态音频、3G终端，、GPRS和其商业后继。

人们注意到，上述实施例仅仅是为了举例说明，而不是用来限制本发明，本领域技术人员在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，可以设计出很多替换的实施例。在权利要求书中，不应当将括号内的任何参考符号看作是对权利要求的限制。所述词“包括”并不排除那些没有记载在权利要求中的元件或步骤。本发明可以借助于包括一些明显元件的硬件来实现，也可以借助于适当的可编程计算机来实现。在设备权利要求所列举的一些装置中，部分这些装置可以具体化为一个或相同的硬件项。在彼此不同的权利要求中所提到的某些方法，实际上并不意味着把这些方法结合是无益的。

Claims (9)

1.一种提供表示主数据的信号的方法，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述方法包括：

形成用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，和

在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述主数据包括音频和/或视频数据，并且其中所述嵌入式数据包括用于增强所述音频和/或视频数据的增强数据。

3.一种提供表示主数据的信号的编码器，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述编码器包括：

用于形成用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符的装置，和

用于在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符的装置。

4.一种表示主数据的信号，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述嵌入式数据具有用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符。

5.一种其上存储有如权利要求4所述的信号的存储介质。

6.一种解码信号的方法，所述信号表示主数据，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述嵌入式数据具有用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符，所述解码方法包括步骤：

读取所述嵌入式数据描述符；并且

根据所述嵌入式数据描述符的读取来使用所述嵌入式数据。

7.一种用于解码信号的解码器，所述信号表示主数据，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述嵌入式数据具有用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符，所述解码器包括：

用于读取所述嵌入式数据描述符的装置；和

用于根据所述嵌入式数据描述符的读取来使用所述嵌入式数据的装置。

8.一种发送器或记录器，包括：

用于获得输入信号的输入单元，

如权利要求3所述的编码器，用于编码所述输入信号以便获得主数据，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述嵌入式数据具有用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供所述嵌入式数据描述符，和

输出单元，用于把包括所述嵌入式数据的主数据、主数据描述符和嵌入式数据描述符格式化为已编码信号并且用于发送或记录所述已编码信号。

9.一种接收器，包括：

输入单元，用于获得表示主数据的信号，所述主数据包括嵌入式数据，所述主数据具有用于用信号通知包括在所述主数据内的内容的主数据描述符，所述嵌入式数据具有用于用信号通知包括在所述嵌入式数据内的内容的嵌入式数据描述符，其中在所述主数据和所述主数据描述符外提供了所述嵌入式数据描述符，

如权利要求7所述的解码器，用于解码所述信号以便获得解码信号，和

输出单元，用于再现所述解码信号。

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