DE60131779T2

DE60131779T2 - Multiplexeinrichtung und demultiplexeinrichtung

Info

Publication number: DE60131779T2
Application number: DE2001631779
Authority: DE
Inventors: Masayuki Chiyoda-ku BABA; Yoshiaki Chiyoda-ku KATO; Yukinari Chiyoda-ku MATSUDA
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: US7630411B2; EP1363439A4; EP1363439A1; DE60131779D1; EP1363439B1; US20040071143A1; WO2002067530A1; CN100471193C; JP3855690B2; JP2002325099A; CN1528076A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Multiplex-Vorrichtung, welche Multimediadaten einer Mehrzahl von Typen, darunter digitalisierte Videos, Audiodaten und Daten allgemeiner Verwendungszwecke empfängt, die eingegebene Daten paketiert, resultierende Datenpaket multiplext und einen resultierenden gemultiplexten Datenstrom überträgt und bezieht sich auf eine Demultiplex-Vorrichtung zum Demultiplexen des gemultiplexten Datenstroms.
STAND DER TECHNIK
1 zeigt den Aufbau eines gemultiplexten Datenstroms 10, wie er beispielsweise in der ITU-T-Empfehlung H.223 gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Datenstrom eine eingegebene Datenfolge 14 (A und B), ein Flag 11, welches eine Trennung zwischen Datenpaketen kennzeichnet, einen Header 12 zur Identifikation eines Datenpakettyps, zur Fehlersteuerung und zur Anzeige der Kontinuität von Datenpaketen und Daten 13, welche durch Auftrennen (Paketieren) der eingegebenen Datenfolge 14 in eine geeignete Länge erzeugt werden.
Nun wird eine Beschreibung der Funktionsweise gemäß des Standes der Technik gegeben.
1 zeigt ein Beispiel der Übertragung eines gemultiplexten Datenstroms 10, welcher als ein Ergebnis des Multiplexens der beiden eingegebenen Datenfolgen 14 erzeugt wurde. In diesem Fall teilt die Multiplex-Vorrichtung die zwei eingegebenen Datenfolgen 14 (A und B) um eine geeignete Länge zum Erzeugen des Datenpakets 13 aufzuweisen. Das Flag 11 und der Header 11, welcher den Datentyp des Datenpakets anzeigt, werden an die Daten 13 zur Übertragung angehängt.
Die Demultiplex-Vorrichtung, welche den gemultiplexten Datenstrom 10 empfängt, erfasst das Flag 11 und analysiert den Header 12, welcher dem Flag 11 folgt, um den Typ der Daten 13 zu identifizieren. Die Demultiplex-Vorrichtung nimmt an, dass die Daten 13 so lange empfangen werden, bis das nächste Flag 11 erfasst wird. Die Daten 13 desselben Datentyps werden gesammelt, um die ursprünglich eingegebene Datenfolge 14 (A und B) wieder herzustellen.
Ein Problem mit der Multiplex-Vorrichtung nach dem Stand der Technik besteht darin, dass beim Auftreten einer Emulation des Flags 11 aufgrund eines Musters, welches identisch mit dem Flag 11 ist und welches in den Daten 13 eingemischt ist, das Muster irrtümlicherweise als das Flag 11 identifiziert wird. Wenn dies auftritt ist es unmöglich, die eingegebenen Da ten 14 normal wieder herzustellen, bis das nächste Flag 11 korrekt erfasst wird.
Ein Fehler in der Identifikation des Flags 11 tritt auch auf, wenn ein Übertragungsfehler in den gemultiplexten Datenstrom 10 eingeflossen ist. Als ein Ergebnis dieses Fehlers ist es unmöglich, die eingegebene Datenfolge 14 normal wieder herzustellen, bis das nächste Flag 11 korrekt erfasst wird.
Auch wenn das Flag 11 erfasst wird kann es sein, dass die eingegebene Datenfolge 14 nicht normal wiederhergestellt werden kann, wenn der Header 12 aufgrund eines Übertragungsfehlers oder Ähnlichem nicht korrekt identifiziert wird.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die Lösung der obigen Probleme entwickelt worden und weist die Ziele auf, eine Multiplex-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche einen gemultiplexten Datenstrom erzeugt, der korrekt gedemultiplext wird, sogar wenn eine Flag-Emulation auftritt oder wenn ein Fehler in der Übertragung eines Flags oder eines Headers auftritt, und des Zurverfügungstellens einer Demultiplex-Vorrichtung, welche fähig ist, den gemultiplexten Datenstrom korrekt zu demultiplexen.
Die Veröffentlichung "The SMPTE Data Coding Prootocol and Dictionaries" by Jim Wilkinson, SMPTE Journal, July 2000, pages 579–586, berichtet über das Liefern von SMPTE Metadaten als Datenstrom unter Verwendung des Schlüssel-Längen-Wert Datenkodierprotokolls (engl. key-length-value (K-L-V) Data coding protocol).
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die oben beschriebenen Probleme werden durch einen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst, welcher eine Multiplex-Vorrichtung zum Paketieren von eingegebenen Daten einer Mehrzahl von Datentypen und zum Multiplexen von resultierenden Datenpaketen zur Übertragung zur Verfügung stellt, worin Identifikationsinformation, welche den Datentyp anzeigt, an jedes der Datenpakete angehängt wird und eine Paketlänge sich von Datentyp zu Datentyp unterscheidet und zwischen der Multiplex-Vorrichtung und einer Demultiplex-Vorrichtung ausgehandelt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird, wenn ein Datenpaket variabler Länge, welches nicht mit einer festen Länge übereinstimmt, als ein Ergebnis einer Paketierung mit fester Länge zum Paketieren der eingegebenen Daten in Datenpakete der festen Länge, welche von dem Datentyp abhängt, erzeugt wird, die Identifikationsinformation an das Datenpaket mit variabler Länge angehängt, um anzuzeigen, dass die Datenpaketlänge kürzer ist als die feste Länge.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung resultiert eine Paketisierung zum Paketieren der eingegebenen Daten in Datenpakete der Datenpaketlänge, welche von dem Datentyp abhängt, in einer Mehrzahl von Datenpaketen variabler Länge anstelle von Datenpaketen mit festgelegter Länge, die Identifikationsinformation wird an die Datenpakete mit variabler Länge angehängt, um anzuzeigen, dass eine maximale Länge für die Datenpakete mit variabler Länge definiert ist.
Gemäß eines vierten Aspekts der Erfindung identifiziert die Identifikationsinformation das Datenpaket als ein Datenpaket mit variabler Länge und zeigt einen Bereich an, in welchem sich die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge befindet.
Gemäß eines fünften Aspekts der Erfindung identifiziert die Identifikationsinformation das Datenpaket als ein Datenpaket mit variabler Länge und zeigt einen Bereich an, in welchem sich die Länge des Datenpakets mit variabler Länge befindet.
Gemäß eines sechsten Aspekts der Erfindung ist die Anzahl von Flags, welche eine Trennung zwischen Datenpaketen anzeigen und welche nach dem Multiplexen des Datenpakets mit variabler Länge zur Verfügung gestellt werden größer, als die Anzahl von Flags, welche nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß eines siebenten Aspekts der Erfindung wird die Anzahl von Kombinationen von gesetzten Bits in der Identifikationsinformation minimiert und ein Hamming-Abstand zwischen den Kombinationen wird maximiert.
Gemäß eines achten Aspekts der Erfindung wird jedem der gemultiplexten Datenpakete Längeninformation angehängt.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Demultiplex-Vorrichtung zur Verfügung zum Empfangen von gemultiplexten Daten, in welchen Identifikationsinformation, welche einen Datentyp anzeigt, an jedes der Datenpakete angehängt ist und in welchen eingegebene Datenpakete einer Mehrzahl von Datentypen und einer Länge, welche von dem Datentyp abhängt, gemultiplext sind, zum Wiederherstellen der individuellen Datenpaket basierend auf einem Flag, welches eine Trennung zwischen den Paketen anzeigt und zum Ausgeben der Datenpakete für jeden der Datentypen basierend auf der Identifikationsinformation, worin die Datenpaketlänge jedes Medientyps zwischen einer Multiplex-Vorrichtung und der Demultiplex-Vorrichtung verhandelt wird.
Gemäß eines zehnten Aspekts der Erfindung zeigt die Identifikationsinformation, welche an ein Datenpaket mit variabler Länge angehängt ist, einen Bereich an, in welchem sich die Länge befindet, eine erwartete Position des Flags wird basierend auf der Identifikationsinformation, welche der variablen Länge angehängt ist, zum Wiederherstellen eines nachfolgenden Datenpakets basierend auf dem erfassten Flag identifiziert und die wiederhergestellten Datenpakete für jeden der Datentypen werden ausgegeben.
Gemäß eines elften Aspekts der Erfindung wird, wenn das Datenpaket, welches Längeninformation angehängt hat, empfangen wird, eine erwartete Position des Flags basierend auf der Längeninformation identifiziert zur Wiederherstellung von nachfolgenden Datenpaketen, welche auf dem erfassten Flag basiert und die wiederhergestellten Datenpakete werden für jeden der Datentypen ausgegeben.
Gemäß eines zwölften Aspekts der Erfindung wird, wenn das Flag nicht identifiziert werden kann, eine erwartete Position des Flags identifiziert, indem die Länge des Datenpakets, welches dem vermissten Flag vorausgeht, basierend auf entweder der Identifikationsinformation, welche dem vorhergehenden Datenpaket angehängt ist, welche die festgelegte Länge anzeigt, oder der Längeninformation, welche an das vorhergehende Datenpaket angehängt ist, identifiziert wird.
Gemäß eines dreizehnten Aspekts der Erfindung wird, wenn das Flag nicht identifiziert werden kann, eine erwartete Position des Flags identifiziert, indem die Länge des Datenpakets, welches dem vermissten vorangeht, identifiziert wird, basierend auf der Identifikationsinformation, welche dem vorhergehenden Datenpaket angehängt ist und welche die variable Länge anzeigt.
Gemäß eines vierzehnten Aspekts der Erfindung, wird, wenn die Identifikationsinformation nicht erfolgreich identifiziert werden kann, der Datentyp basierend auf der Datenpaketlänge abgeschätzt.
Gemäß eines fünfzehnten Aspekts der Erfindung wird, wenn ein Fehler in die Identifikationsinformation eingeführt ist, ein Wert, welcher nächstliegend zu der Information im Fehler in dem Hamming-Abstand ist, als die Identifikationsinformation identifiziert.
Gemäß eines sechzehnten Aspekts der Erfindung wird, wenn die Länge eines Datenpakets oder ein Bereich davon basierend auf entweder der Identifikationsinformation oder der Längeninformation identifiziert wird, keine Suche nach dem Flag durchgeführt bis die Nachbarschaft der identifizierten Länge oder des Bereichs erreicht ist.
Gemäß eines siebzehnten Aspekts der Erfindung wird das Flag in den empfangenen gemultiplexten Daten erfasst und die nachfolgende Identifikationsinformation wird analysiert, um zu bestimmen, ob ein Datenpaket mit festgelegter Länge oder ein Datenpaket mit variabler Länge folgt; wenn bestimmt wird, dass das Datenpaket mit festgelegter Länge folgt und wenn das Flag basierend auf der festgelegten Länge an einer erwarteten Position identifiziert wird, werden die bereits empfangenen Daten basierend auf der Identifikationsinformation wiederhergestellt, und wenn bestimmt wird, dass das Datenpaket mit variabler Länge folgt, und das Flag in dem erwarteten Bereich von der variablen Länge identifiziert wird, werden die bereits empfangenen Daten basierend auf der Identifikationsinformation wiederhergestellt.
Gemäß eines achtzehnten Aspekts der Erfindung wird, wenn das Flag erfasst ist, eine Bestimmung durchgeführt, ob die Identifikationsinformation dem erfassten Flag folgt; wenn bestimmt wird, dass die Identifikationsinformation folgt, wird das erfasste Flag als ein normales Flag identifiziert, und wenn festgestellt wird, dass die Identifikationsinformation nicht folgt, wird das erfasste Flag nicht als ein normales Flag identifiziert.
Gemäß eines neunzehnten Aspekts der Erfindung wird, wenn ein Muster, welches nicht identisch mit dem Flag ist, an einer Position, an der das Flag erwartet wird, detektiert wird, das Muster als ein Flag für nachfolgende Demultiplexschritte identifiziert unter der Bedingung, dass die nachfolgenden Daten als die Identifikationsinformation identifiziert werden und es wird bestimmt, dass das Muster an der erwarteten Position durch einen Fehler in dem Flagwert erzeugt wird.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der Erfindung werden die Daten als Daten mit der Identifikationsinformation, welche vergleichsweise häufig auftritt, wiederhergestellt, wenn die Identifikationsinformation nicht identifiziert werden kann und der Datentyp nicht aus der Paketlänge abgeschätzt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Konstruktion eines gemultiplexten Datenstroms 10 wie er in der ITU-T-Empfehlung H.233 gezeigt ist.
2 zeigt eine Verbindung zwischen einer Multiplex-Vorrichtung und einer Demultiplex-Vorrichtung gemäß der Erfindung.
3 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom 5, welcher von einer Multiplex-Vorrichtung A gemäß einer ersten Ausführungsform übertragen wurde und welcher durch eine Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der ersten Ausführungsform empfangen wurde.
4 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom, welcher von einer Multiplex-Vorrichtung A gemäß einer zweiten Ausführungsform übertragen wurde und welcher durch eine Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform empfangen wurde.
5 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom, welcher durch eine Multiplex-Vorrichtung A gemäß einer dritten Ausführungsform übertragen wurde, und welcher durch eine Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der dritten Ausführungsform empfangen wurde.
6 zeigt Bits, welche einen Header in einem gemultiplexten Datenstrom, welcher durch eine Multiplex-Vorrichtung A gemäß einer vierten Ausführungsform übertragen wurde und welcher durch eine Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der vierten Ausführungsform empfangen wurde, ausformen.
7 zeigt einen Ablauf eines Prozesses der Datenwiederherstellung in einer Demultiplex-Vorrichtung B gemäß einer fünften Ausführungsform.
8 zeigt ein Beispiel eines gemultiplexten Datenstroms, welcher durch eine Multiplex-Vorrichtung A gemäß einer sechsten Ausführungsform übertragen wurde, welcher einen Fehler, welcher darin eingeführt ist, aufweist, und welcher durch eine Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der sechsten Ausführungsform empfangen wurde.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM FÜR DIE ERFINDUNG
Die beste Ausführungsform für die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, um eine detaillierte Erklärung der Erfindung vorzustellen.
Erste Ausführungsform
2 zeigt eine Verbindung zwischen einer Multiplex-Vorrichtung und einer Demultiplex-Vorrichtung gemäß der Erfindung. Bezug nehmend auf 2 sind eine Multiplex-Vorrichtung A und eine Demultiplex-Vorrichtung B untereinander mittels eines Netzwerks, wie beispielsweise mittels des Internets (nicht gezeigt), verbunden. Die Multiplex-Vorrichtung A überträgt an die Demultiplex-Vorrichtung B einen gemultiplexten Datenstrom 5, welcher als ein Ergebnis des Multiplexens der eingegebenen Datenfolgen a und b erzeugt wurde. Die Demultiplex-Vorrichtung B empfängt den gemultiplexten Datenstrom von der Multiplex-Vorrichtung A und stellt die eingegebene Datenfolge a und b wieder her und gibt sie aus. Die Konstruktion der Multiplex-Vorrichtung A und der Demultiplex-Vorrichtung B ist insbesondere nicht neu, so dass die Beschreibung davon ausgelassen wird.
3 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom 5, welcher durch die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der ersten Ausführungsform übertragen wird und durch die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der ersten Ausführungsform empfangen wird.
Unter Bezugnahme auf 3 umfasst der gemultiplexte Datenstrom 5 ein Flag 1, welches eine Trennung zwischen Datenpaketen markiert, Header 2a und 2b, welche als Identifikationsinformation zur Anzeige eines Datentyps a oder b der eingegebenen Datenfolge, welche gemultiplext wird, zur Verfügung gestellt werden und Datenpakete 3a und 3b, die durch Paketieren der eingegebenen Datenfolge a und b erzeugt werden, um jeweils eine geeignete Länge aufzuweisen. Bei der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass zwei Typen von Daten a und b gemultiplext werden. Jedoch kann jede Anzahl von Datentypen gemultiplext werden. Die eingegebenen Daten können in Video-, Audio-, Mitteilungsdaten und Ähnliches kategorisiert werden, indem der Medientyp als Kriterium verwendet wird. Daten desselben Medientyps, beispielsweise Video, können darüber hinaus gemäß des Typs der Informationsquelle, wie beispielsweise einem Encoder, gemäß des Typs des verwendeten Codierschemas oder gemäß des Typs von Programm, einer Kategorie oberhalb des Medientyps in der Hierarchie von Kategorien, in welchem die Videodaten verwendet werden, kategorisiert werden.
Nachfolgend wird eine Beschreibung der Arbeitsweise gemäß der ersten Ausführungsform gegeben.
Wie in 3 gezeigt, paketiert die Multiplex-Vorrichtung A, welche die eingegebenen Daten der Datentypen a und b empfängt, die Daten um jeweils festgelegte Längen La und Lb zu haben und erzeugt so die Datenpakete 3a und 3b. Das Flag 1, welches eine Trennung zwischen den Datenpaketen und den Headern 2a und 2b, welche als Identifikationsinformation, die die Datentypen a und b anzeigt, zur Verfügung gestellt werden, werden an die Datenpakete 3a und 3b vor der Übertragung angehängt. Der resultierende gemultiplexte Datenstrom 5 ist in 3 gezeigt.
Die Demultiplex-Vorrichtung B, welche den gemultiplexten Datenstrom 5 empfängt, erfasst das Flag 1 und analysiert dann den Header 2, welcher dem Flag 1 folgt, um den Datentyp des Datenpakets, das dem Header 2 folgt, zu identifizieren. Die Demultiplex-Vorrichtung B stellt das Datenpaket korrekt wieder her, indem sie annimmt, dass dasselbe Datenpaket empfangen wird, bis das nächste Flag erfasst wird.
Wenn der Header 2 aufgrund eines Übertragungsfehlers oder Ähnlichem nicht korrekt identifiziert werden kann, kann die Demultiplex-Vorrichtung B den Datentyp des nachfolgenden Datenpakets nicht identifizieren. Wenn die Daten einer Länge La vor dem nächsten Flag 1 auftreten, wird angenommen, dass die eingegebene Datenfolge a empfangen wird. Wenn die Datenlänge Lb vor dem nächsten Flag 1 identifiziert wird, wird angenommen, dass die eingegebene Datenfolge b empfangen wird.
Die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der ersten Ausführungsform kann vor der Übertragung mit der Multiplex-Vorrichtung A den Typ der eingegebenen Daten, welche von der Multiplex-Vorrichtung A gemultiplext werden, die festgelegte Länge, in welche die eingegebenen Daten von jedem Datentyp aufgetrennt werden, die Anzahl von Bits, welche das Flag 1 und den Header 2 konstruieren, und so weiter verhandeln, so dass die Länge der Datenpakete 3a und 3b identifiziert wird, indem die Header 2a und 2b in dem gemultiplexten Datenstrom 5 identifiziert werden. Alternativ dazu kann die Multiplex-Vorrichtung A verbundene Information durch ein Verhandeln, welches vor dem Empfang des gemultiplexten Datenstroms 5 auftritt, übertragen, so dass die Demultiplex-Vorrichtung B entsprechend informiert wird. Derselbe Ansatz wie er oben beschrieben ist, wird auch in der Demultiplex-Vorrichtung B der anderen Ausführungsformen, welche in dem nachfolgenden Abschnitt beschrieben werden, eingesetzt.
Demgemäß paketiert gemäß der ersten Ausführungsform die Multiplex-Vorrichtung A die eingegebenen Daten in Datenpakete einer festgelegten Länge, welche von dem Datentyp abhängt. Die resultierenden Datenpakete werden zur Übertragung gemultiplext. Demgemäß ist es, sogar wenn die Demultiplex-Vorrichtung B daran scheitert, den Header 2 korrekt zu analysieren, möglich, den Datentyp des Datenpakets zu identifizieren, indem auf die Datenlänge des Datenpakets zwischen den Flags für eine erfolgreiche Wiederherstellung der Daten Bezug genommen wird.
Die Demultiplex-Vorrichtung B kann aufgrund eines Übertragungsfehlers oder ähnlichem daran scheitern, das Flag 1 zu identifizieren. Ein Scheitern der korrekten Identifikation des Flags 1 kann beispielsweise auftreten, wenn das Flag aufgrund eines Übertragungsfehlers korrumpiert ist oder wenn ein Code, der identisch mit dem Flag ist, in den übertragenen Daten enthalten ist, d. h., wenn eine so genannte Flagemulation auftritt. Um das Flag 1 in dieser Situation korrekt zu identifizieren, sollten der Header 2 und die Länge auch zusätzlich zu dem Flag 1 selbst benutzt werden.
Die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass, wenn das Flag 1 aufgrund eines Übertragungsfehlers oder ähnlichem nicht richtig identifiziert werden kann, nachfolgende Demultiplexschritte fortgeführt werden können, indem angenommen wird, dass das fehlende Flag 1 in einem Abstand einer Länge La von dem vorhergehenden Header 2 auftritt, wenn der vorangehende Header 2, die Identifikationsinformation, die Datenfolge a anzeigt. Gleichermaßen wird, wenn der Header 2 die eingegebene Datenfolge b anzeigt, zum Zwecke der nachfolgenden Demultiplexschritte angenommen, dass das fehlende Flag 1 in einem Abstand einer Länge Lb von dem Header 2 auftritt.
Demgemäß paketiert gemäß der ersten Ausführungsform die Multiplex-Vorrichtung A die eingegebenen Daten in Datenpakete einer festgelegten Länge, die von dem Datentyp abhängt. Die Datenpakete werden zur Übertragung gemultiplext. Demgemäß wird, auch wenn die Demultiplex-Vorrichtung B daran scheitert, das Flag 1 korrekt zu erfassen, der Typ des Datenpakets identifiziert und die Datenpaketlänge wird ebenso identifi ziert, indem auf den vorhergehenden Header 2 Bezug genommen wird. Demgemäß ist es möglich, die Position, an welcher das nachfolgende Flag 1 auftritt, für eine erfolgreiche Datenwiederherstellung zu kennen.
Beim Beschreiben der ersten Ausführungsform wird angekommen, dass die eingegebenen Daten in Datenpakete einer festgelegten Länge, welche von dem Datentyp abhängt, aufgetrennt werden. Alternativ dazu kann, wenn ein Datenpaket, welches kürzer ist als die festgelegte Länge, als ein Ergebnis einer erfolgreichen Paketierung der eingegebenen Daten in Datenpakete mit festgelegter Länge erzeugt wird, das Datenpaket als ein Datenpaket mit variabler Länge zum Demultiplexen verbleiben, wie es in der zweiten Ausführungsform beschrieben werden wird. Alternativ dazu kann das Datenpaket auch in ein Datenpaket mit einer festgelegten Länge, welche durch den eingegebenen Datentyp bestimmt ist, umgewandelt werden, indem ein Nullpaket an ein Datenpaket, welches kürzer als die festgelegte Länge ist, angehängt wird, so dass die resultierende Länge dieselbe ist wie diejenige des anderen Datenpakets mit festgelegter Länge.
Zweite Ausführungsform
Bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform wurde angenommen, dass die eingegebenen Daten in Datenpakete einer festgelegten Länge, welche durch den Datentyp bestimmt ist, zum Multiplexen und zum Demultiplexen aufgetrennt werden. Nun wird eine Beschreibung der zweiten Ausführungsform gegeben, wo die eingegebenen Daten desselben Typs zum Multiplexen und zum Übertragen in Datenpakete mit variabler Länge aufgetrennt werden.
4 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom, welcher von der Multiplex-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform übertragen wird, und welcher durch die Demultiplex-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform empfangen wird.
Unter Bezugnahme auf 4 werden die Header 2a, 2a0 und 2b als Identifikationsinformation zur Verfügung gestellt, welche den Datentyp der gemultiplexten Datentypen anzeigt, und welche indirekt, durch Ausweisen eines Bereichs, die Länge des Datenpakets mit variabler Länge anzeigt. Die Daten, die dem Header 2a folgen, werden als eine Länge La aufweisend gekennzeichnet, die Daten, die dem Header 2a0 folgen, werden als eine Länge La0 aufweisend gekennzeichnet und die Daten, welche dem Header 2b folgen, werden als eine Länge Lb aufweisend gekennzeichnet. Die anderen Aspekte der Figur sind dieselben wie die entsprechenden Aspekte von 3, so dass die Beschreibung davon übergangen wird. Der Header 2a0 ist ein Header für Datenpakete mit variabler Länge und die Header 2a und 2b sind für Datenpakete mit festgelegter Länge. Durch Austausch der festgelegten Länge abhängig von dem Datentyp, zeigen die Header 2a und 2b nicht nur den eingegebenen Datentyp an, sondern identifizieren auch die Länge des Datenpakets mit festgelegter Länge für den entsprechenden Datentyp.
Nachfolgend wird eine Beschreibung der Arbeitsweise gemäß der zweiten Ausführungsform gegeben.
Die Multiplex-Vorrichtung A paketiert die eingegebenen Datenfolgen a und b, damit diese jeweils die festgelegten Längen La und Lb aufweisen. Das Flag 1 und die Header 2a und 2b, die den Datentyp des Daten pakets anzeigen, werden an die resultierenden Datenpakete 3a und 3b zur Übertragung angehängt.
Ein Datenpaket 3a', welches kürzer als die festgelegte Länge La ist, kann als ein Ergebnis eines erfolgreichen Auftrennens der eingegebenen Datenfolge a in die Datenpakete 3a der festgelegten Länge La erzeugt werden. Wie in 4 gezeigt, kann das Datenpaket 3a' eine Länge La0, welche kürzer als die festgelegte Länge La des normalen Datenpakets 3a ist, das als ein Ergebnis des Paketierens der eingegebenen Daten a erzeugt wurde, aufweisen. In diesem Fall hängt die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der zweiten Ausführungsform dem Header 2a0 das Datenpaket 3a' zum Multiplexen an, um anzuzeigen, dass das Datenpaket 3a' von demselben Datentyp wie das Datenpaket 3a ist und dass die Länge 3a0 davon sich von der Länge La des Datenpakets 3a unterschreitet.
In der Multiplex-Vorrichtung A gemäß der zweiten Ausführungsform wird der Header 2, der dem Datenpaket als die Identifikationsinformation angehängt ist, nicht nur verwendet, um den Datentyp anzuzeigen, sondern auch dafür, die Datenpaketlänge zu identifizieren. Demgemäß können Datenpakete, die durch Auftrennen der eingegebenen Daten desselben Typs erzeugt wurden, als Datenpakete mit variabler Länge gemultiplext werden.
Die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform, welche den gemultiplexten Datenstrom 5 empfängt, erfasst das Flag 1 in dem empfangenen gemultiplexten Datenstrom 5, analysiert den Header 2, der dem Flag 1 folgt, um den Datentyp der nachfolgenden Daten zu identifizieren und um auch die Datenpaketlänge zu identifizieren.
In einer ähnlichen Konfiguration wie bei der ersten Ausführungsform identifiziert die die Header 2a und 2b analysierende Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform jeweils die Längen La und Lb für die Datentypen a und b des Paketes 3a und 3b. Beim Analysieren des Headers 2a0 bestimmt die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform, dass das Datenpaket, das dem Header 2a0 folgt, von demselben Datentypen ist wie das Datenpaket 3a, aber die Länge La0 aufweist, welche sich von der Länge La des Datenpaketes 3a unterscheidet. Es ist demgemäß für die Demultiplex-Vorrichtung B möglich zu erwarten, dass das Datenpaket 3a' zu Ende sein wird, bevor die Länge La erreicht wird, und das Flag 1 wird nachfolgend erfasst werden.
Demgemäß ist, sogar wenn die Erfassung des Flags 1, welches dem Header 2a0 folgt, nicht erfolgreich ist, die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform fähig, mit den Demultiplexschritten fortzufahren, indem folgend auf die Erfassung des Headers 2a0 ein Muster, das dem Flag 1 gleicht, vor dem Erreichen der Länge La erfasst wird und indem das Muster als das Flag 1 interpretiert wird.
Die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der zweiten Ausführungsform paketiert grundsätzlich die eingegebenen Daten desselben Datentyps in Datenpakete mit festgelegter Länge. Es wird sichergestellt, dass die maximale Länge des Datenpaketes mit variabler Länge, das nicht mit der festgelegten Länge übereinstimmt und das am Ende der Paketierung auftritt, kürzer ist als die Länge des Datenpaketes mit festgelegter Länge. Darüber hinaus wird zusätzlich zum an das Datenpaket mit festgelegter Länge angehängten Header der Header 2a0, der den Datenpaketen mit variabler Länge gewidmet ist und fähig ist, den Datentyp und die Länge zu identifizieren, an das Paket, das nicht mit der festgelegten Länge übereinstimmt, angehängt. Als ein Ergebnis ermöglicht, sogar wenn die Erfassung des Flags 1 nicht erfolgreich ist, der Header 2a0, der dem Flag 1 unmittelbar vorausgeht, eine erfolgreiche Wiederherstellung der Daten durch Bezeichnen eines Bereiches, in welchem das nachfolgende Flag 1 erfasst werden sollte, und durch Ermöglichen, dass ein Muster, das dem Flag 1 gleicht, als das Flag verarbeitet wird.
Es gibt Fälle, in denen die Multiplex-Vorrichtung A nicht fähig ist, die Länge der eingegebenen Daten zu bestimmen, oder in denen die Datenlänge variabel ist. Aus diesen Gründen können die eingegebenen Daten regelmäßig in Datenpakete mit variabler Länge zur Übertragung aufgetrennt werden, anstatt sie in die Datenpakete mit festgelegter Länge aufzutrennen. In diesen Fällen kann die maximale Länge der Datenpakete mit variabler Länge definiert werden. Auf diese Art und Weise kann, sogar wenn die Erfassung des dem Header 2 nachfolgenden Flags 1 aufgrund eines Übertragungsfehlers oder Ähnlichem nicht erfolgreich ist, die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der zweiten Ausführungsform weiter mit den Demultiplexschritten fortfahren, indem ein dem Flag gleichendes Muster in einem Abstand der definierten Maximallänge von dem Header 2 erfasst wird und indem das Muster als das Flag interpretiert wird.
Mit anderen Worten kann die maximale Länge Lmax für die Datenpakete mit variabler Länge, die aus den eingegebenen Daten, die durch die Multiplex-Vorrichtung A paketiert werden, resultieren, definiert werden, so dass jedes der resultierenden Datenpakete mit variabler Länge eine Länge aufweist, die kürzer ist als Lmax, und derselbe Header 2 kann jedem der Datenpakete mit variabler Länge mit einer Länge kürzer als Lmax angehängt werden. Eine minimale Länge kann auch zusätzlich zu der maximalen Länge definiert werden, so dass die Länge der Datenpakete mit variabler Länge sich in einem Bereich zwischen der minimalen Länge und der maximalen Länge befindet.
Demgemäß ist gemäß der Multiplex-Vorrichtung A der zweiten Ausführungsform die maximale Länge durch die Multiplex-Vorrichtung A zur gemultiplexten Übertragung definiert für die Datenpakete mit variabler Länge, die aus den eingegebenen Daten desselben Datentyps, die paketiert werden, resultieren, und der festgelegte Header wird durchweg an die Datenpakete mit variabler Länge angehängt. Damit wird, sogar wenn das Flag nicht korrekt erfasst werden kann, sichergestellt, dass ein Bereich, in dem erwartet wird, dass das nachfolgende Flag auftritt, bekannt ist, indem der Header des unmittelbar vorausgehenden Datenpaketes untersucht wird. Indem ein dem Flag gleichendes Muster als das Flag verarbeitet wird, können Daten korrekt wiederhergestellt werden.
In einer alternativen Konfiguration kann die Multiplex-Vorrichtung A ein Datenpaket mit variabler Länge (mit der Maximallänge La) in eine Gesamtheit von n Datenpaketen mit variabler Länge aufweisend die Längen La1, La2, ... und Lan aufgetrennt werden, wobei La1 gleich oder größer als 0 und kleiner La × 1/n ist, La2 gleich oder größer als La × 1/n und kleiner als La × 2/n ist, ... Lan gleich oder größer als La × (n – 1)/n und kleiner als La ist. Header 2a1, 2a2, ... 2an können an die Datenpakete der jeweiligen Länge angehängt werden. Damit ist der Bereich, in dem sich die Länge der Datenpakete 3a mit variabler Länge mit einer Länge kleiner als die Länge La befindet, auf eine verfeinerte Art und Weise bekannt, indem die n Header 2a1, 2a2, ... und 2an untersucht werden.
Demgemäß ist es, sogar wenn die Demultiplex-Vorrichtung B daran scheitert, das dem Header 2ax nachfolgende Flag 1, wobei x einen Wert aus 1 bis N annimmt, zu erfassen, möglich, mit den Demultiplexschritten fortzufahren, indem ein dem Flag 1 gleichendes Muster in einem Bereich, der durch die Länge zwischen La × (x – 1)/n und La × x/n definiert ist, erfasst wird und indem das Muster als das Flag 1 interpretiert wird.
Indem die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge eingestuft wird, ermöglicht die zweite Ausführungsform dem Bereich der Länge des Datenpaketes mit variabler Länge identifiziert zu werden, indem der Header 2 untersucht wird. Demgemäß ist es, sogar wenn das Flag 1 nicht korrekt erfasst werden kann, möglich, mit den Demultiplexschritten fortzufahren, indem ein Bereich, in welchem erwartet wird, dass das Flag auftritt, bestimmt wird, indem der Header für jede eingeteilte Länge des Datenpaketes mit variabler Länge untersucht wird und indem Daten, die einem Flag gleichen, als ein Flag interpretiert werden.
Indem sowohl dem Datentyp a als auch der Länge La0 des Datenpaketes 3' erlaubt wird, mittels Untersuchung des an das Datenpaket als Identifikationsinformation angehängten Headers 2a0 identifiziert zu werden, ist es möglich, zwischen Datenpaketen von unterschiedlichen Datentypen und derselben Länge zu unterscheiden. Unter Bezugnahme auf 4 ist es beispielsweise, sogar wenn die Länge Lb des Datenpaketes 3b und die Länge La0 des Datenpaketes 3a' identisch sind, möglich, den Datentyp des Datenpaketes 3a' zu identifizieren, da der Header 2b und der Header 2a0 sich unterscheiden.
Gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der zweiten Ausführungsform erlaubt der Header 2a0, der dem Datenpaket als Identifikationsinformation angehängt ist, nicht nur, den Datentyp, sondern auch die Länge La0 des Datenpaketes 3a' zu identifizieren. Demgemäß ist es, indem die Länge des dem Header nachfolgenden Datenpaketes so konfiguriert wird, dass sie sich von Header zu Header unterscheidet, möglich, sowohl den Datentyp als auch die Datenpaketlänge zu identifizieren, indem der Header untersucht wird, auch wenn Datenpakete mit variablen Längen für denselben Datentyp verwendet werden. Darüber hinaus kann, sogar wenn der Header aufgrund eines Übertragungsfehlers oder Ähnlichem nicht erkannt werden kann, der Datentyp durch Identifizierung der Länge des Datenpaketes identifiziert werden. Unter Bezugnahme auf 4 kann es vorkommen, dass der Header 2a0 des Datenpaketes 3a' nicht erkannt werden kann, so dass der Datentyp des Datenpaketes 3a' nicht erkannt werden kann, aber die Länge La0 des Datenpaketes 3a' kann durch Erfassen des Flags 1 identifiziert werden. In diesem Fall wird basierend auf der Länge La0 bestimmt, dass der Header für das Datenpaket 3a' der Header 2a0 ist. Demgemäß wird der Datentyp des Datenpaketes durch das Bekanntsein der Länge des Datenpaketes erkannt.
In der oben gegebenen Beschreibung wird angenommen, dass der Header für Datenpakete mit variabler Länge als Identifikationsinformation, die einen Bereich von Datenlängen ebenso anzeigt wie den Datentyp des Datenpaketes, verwendet wird. Alternativ dazu kann der Header unmittelbar die Länge ebenso wie den Datentyp anzeigen. Nimmt man genauer gesagt an, dass die Multiplex-Vorrichtung A das Datenpaket einer Maximallänge La in variable Längen La1, La2, ... Lan auftrennt, können die einzelnen Header 2a1, 2a2, ... 2an, die den Datenpaketen mit variabler Länge, die die jeweiligen Längen aufweisen, angehängt sind, die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge unmittelbar anzeigen, so dass das Datenpaket mit variabler Länge, welches den Header 2a1 aufweist, die Länge La1 hat, dass das Datenpaket mit variabler Länge, welches den Header 2a2 aufweist, die Länge La2 hat, ... und dass das Datenpaket mit variabler Länge, welches den Header 2an aufweist, die Länge Lan hat.
Damit ist die Demultiplex-Vorrichtung B dazu fähig, die erwartete Position des nachfolgenden Flags zu identifizieren, indem der Header 2, der unmittelbar die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge anzeigt, auf eine genauere Art und Weise untersucht wird als beim Untersuchen des Headers 2, der einen Bereich der Länge des Datenpaketes mit variabler Länge anzeigt.
Wie oben beschrieben ist gemäß der zweiten Ausführungsform die Demultiplex-Vorrichtung B fähig, die Länge des Datenpaketes oder den Bereich davon ebenso wie den Datentyp zu erkennen, indem Datentypinformation und Längeninformation, die in den Header 2 eingearbeitet ist, verwendet wird. Demgemäß wird, sogar wenn das Flag 1 nicht korrekt erfasst werden kann, die erwartete Position des nachfolgenden Flags genau bestimmt, indem die Länge des Datenpaketes oder der Bereich davon erkannt wird, indem der vorhergehend auftauchende Datenpaketheader verwendet wird. Indem Daten, die einem Flag gleichen, als ein Flag verar beitet werden, können Daten korrekt wiederhergestellt werden.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der zweiten Ausführungsform kann eine Suche nach einem Flag verhindert werden, bis die Nachbarschaft der erwarteten Position des nachfolgenden Flags 1 erreicht wird, wenn die erwartete Position des nachfolgenden Flags 1 oder der Bereich davon identifiziert wird, indem die Länge des Datenpaketes oder der Bereich davon unter Verwendung des Headers 2 erkannt wird.
Damit ist der Bereich für eine Suche begrenzt, und die Last, welche für die Erfassung des oder für die Suche nach dem Flag aufgewendet wird, wird reduziert, indem die erwartete Position des Flags 1 oder der Bereich davon identifiziert wird.
Dritte Ausführungsform
In der ersten und der zweiten Ausführungsform wird ein Flag, welches eine Trennung markiert, zwischen Datenpaketen, die gemultiplext werden, eingefügt. Nun wird eine Beschreibung einer Ausführungsform gegeben, in der die Anzahl von Flags zwischen Datenpaketen, die gemultiplext werden, gesteuert wird.
5 zeigt einen gemultiplexten Datenstrom, der durch die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der dritten Ausführungsform übertragen wird und der durch die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der dritten Ausführungsform empfangen wird.
Unter Bezugnahme auf 5 bezeichnen identische Bezugszeichen wie in 4 entsprechende Teile aus 4, so dass die zugehörige detaillierte Beschreibung davon übergangen wird.
Nun wird eine Beschreibung der Arbeitsweise gemäß der dritten Ausführungsform gegeben.
In einer ähnlichen Konfiguration wie bei der zweiten Ausführungsform überträgt die Multiplex-Vorrichtung A den gemultiplexten Datenstrom 5, der die Flags 1, die Header 2 und die Datenpakete 3 beinhaltet. Die Demultiplex-Vorrichtung B erfasst eine Trennung zwischen den Datenpaketen 3, indem das Flag 1 in dem empfangenen gemultiplexten Datenstrom 5 erfasst wird.
Indem Datenpakete mit variabler Länge übertragen werden, hängt die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der dritten Ausführungsform eine größere Anzahl von Flags unmittelbar nach dem Datenpaket mit variabler Länge als nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge an (in dem Fall von 5 werden zwei Flags 1 für das Datenpaket mit festgelegter Länge angehängt), bevor die nächsten Daten für das Multiplexen verarbeitet werden. 5 zeigt, dass zwei Flags 1 nach dem Datenpaket 3a' mit variabler Länge angehängt werden, da das Datenpaket 3a' mit variabler Länge nach dem Header 2a0 auftritt. Nachfolgend werden der nächste Header 2a und das Datenpaket 3a übertragen. Es können drei oder mehr Flags anstelle von zwei Flags unmittelbar nach dem Datenpaket mit variabler Länge angehängt werden, die einzige Voraussetzung dafür ist, dass die Anzahl von Flags, die nach dem Datenpaket mit variabler Länge eingefügt werden, größer ist als die Anzahl von Flags, welche nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge eingefügt werden. Grundsätzlich stellen mehrere Flags kein Problem für die Demul tiplex-Vorrichtung B bei der Wiederherstellung von Daten dar.
Wenn die Demultplex-Vorrichtung B den Header 2a, der den Daten mit festgelegter Länge vorausgeht, erfasst, ist die Demultiplex-Vorrichtung B fähig, die erwartete Position des nachfolgenden Flags 1 genau zu identifizieren. Wenn jedoch der Header 2a0, der dem Datenpaket 3a' mit variabler Länge vorangeht, erfasst wird, kann es sein, dass die Demultiplex-Vorrichtung B nicht fähig ist, die erwartete Position des Flags 1 zu identifizieren. Genauer gesagt kann die erwartete Position des nachfolgenden Flags 1 nicht genau bestimmt werden, wenn es dem Header 2 erlaubt ist, lediglich einen Bereich der Länge des Datenpaketes mit variabler Länge anzuzeigen, und der Bereich relativ ausgedehnt ist. Wenn die Erfassung des Flags 1 in dieser Situation aufgrund eines Übertragungsfehlers oder dergleichen nicht erfolgreich ist, können nachfolgende Datenpakete nicht korrekt wiederhergestellt werden.
Die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der dritten Ausführungsform stellt eine Lösung darin zur Verfügung, dass sichergestellt wird, dass die Anzahl von Flags 1, die nach dem Datenpaket 3a' mit variabler Länge angehängt werden, größer ist als die Anzahl von Flags, die nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge angehängt werden. Beispielsweise werden zwei Flags eingefügt. Demgemäß wird die Möglichkeit der Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der dritten Ausführungsform zur Erfassung des Flags im Vergleich mit einem Fall, bei dem ein Flag 1 nach dem Datenpaket 3a' mit variabler Länge angehängt wird, erhöht. Demgemäß wird auch die Möglichkeit, dass Daten korrekt wiederhergestellt werden, erhöht.
Demgemäß wird gemäß der dritten Ausführungsform die Möglichkeit der Demultiplex-Vorrichtung B zum Erfassen des Flags des Datenpaketes mit variabler Länge gemäß der dritten Ausführungsform erhöht, indem sichergestellt wird, dass eine größere Anzahl von Flags nach dem Datenpaket mit variabler Länge angehängt wird als nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge, so dass das Datenpaket mit variabler Länge korrekt wiederhergestellt wird.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform, die unten beschrieben wird, betrifft eine Auswahl eines Codes für den Header 2, der einem Fehler widersteht.
Eine Multiplex-Vorrichtung A gemäß der vierten Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Auswahl von Bits zum Aufbau von Identifikationsinformation, welche in dem Header 2 gesetzt ist, worin sichergestellt ist, dass die Anzahl von Kombinationen von in dem Header 2 gesetzten Bits minimiert ist und dass ein Hammingabstand zwischen den Kombinationen maximiert ist.
6 zeigt Bits, die einen Header in einem gemultiplexten Datenstrom, der durch die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der vierten Ausführungsform übertragen wird und der durch die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der vierten Ausführungsform empfangen wird, ausformen.
Genauer gesagt zeigt 6 einen Fall, in dem der Header drei Bits umfasst. In diesem Fall wählt die Multiplex-Vorrichtung A (0, 0, 0) und (1, 1, 1) als drei Bits aus, die den Header konstruieren, um zwischen zwei Typen von Headern zu unterscheiden. In diesem Fall beträgt der Hammingabstand 3.
Demgemäß ist die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der vierten Ausführungsform, die diesen Header empfängt, fähig zu bestimmen, dass eine der beiden Mengen (0, 0, 0) und (1, 1, 1), welche einen geringeren Abstand aufweist, empfangen wird, wenn ein Ein-Bit-Fehler in dem Header vorliegt. 6 zeigt, dass (0, 0, 1), (0, 1, 0) oder (1, 0, 0) auftretend als ein Ergebnis eines Ein-Bit-Fehlers in (0, 0, 0) eine Abschätzung garantiert, dass der Header (0, 0, 0) ist, und dass (0, 1, 1), (1, 0, 1) oder (1, 1, 0) auftretend als ein Ergebnis eines Ein-Bit-Fehlers in (1, 1, 1) eine Abschätzung garantiert, dass der Header (1, 1, 1) ist.
Durch Sicherstellung, dass der Hammingabstand zwischen Bits, die tatsächlich in der Konstruktion eines n-Bit-Headers verwendet werden, groß ist, ist es möglich, den Header geeignet zu identifizieren, sogar wenn ein Fehler in dem Header vorliegt.
Demgemäß wird gemäß der vierten Ausführungsform sichergestellt, dass die Vielfalt von Headerbit-Kombinationen minimiert wird und dass der Hammingabstand zwischen den Kombinationen groß ist. Demgemäß ist eine genaue Headerabschätzung und eine genaue Datenwiederherstellung möglich, sogar wenn ein Fehler in dem Header 2 als Identifikationsinformation vorliegt.
Fünfte Ausführungsform
Die fünfte Ausführungsform betrifft ein detailliertes Verfahren zur Datenwiederherstellung in der Demultiplex-Vorrichtung B.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Datenwiederherstellung in der Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der fünften Ausführungsform.
Zuerst wird ein Flagerfassungsverfahren beschrieben.
Wenn die Demultiplex-Vorrichtung B Daten in dem gemultiplexten Datenstrom 5 empfängt (Schritt ST100) wird ein Flagerfassungsschritt durchgeführt, d. h. es wird bestimmt, ob die empfangenen Daten das Flag 1 darstellen (ST110). Wenn festgestellt wird, dass die empfangenen Daten nicht mit dem Flag 1 identifiziert werden können ("NEIN" im Schritt ST110), wird die Steuerung an den Schritt ST100 zurückgegeben, wo die nächsten Daten empfangen werden. Der Flagerfassungsschritt von 7 kann so fortfahren, dass die erwartete Position des nachfolgenden Flags identifiziert wird, indem die Länge des Datenpaketes oder der Bereich davon bekannt ist, indem der Header, der gemäß einer Ausführungsform aus der ersten bis vierten Ausführungsform konstruiert wurde, verwendet wird. Wenn bestimmt wird, dass die empfangenen Daten dem Flag 1 entsprechen und dass die Integrität des Flags 1 bestätigt ist ("JA" in Schritt ST110), wird ein Schritt zum Analysieren des Headers 2 durchgeführt (Schritt ST120), d. h. es wird bestimmt, ob die dem Header 2 nachfolgende Datenfolge ein Datenpaket mit festgelegter Länge oder ein Datenpaket mit variabler Länge ist. Dieser Schritt wird zur Verfügung gestellt, da nachfolgende Schritte davon abhängen, ob die nachfolgende Datenfolge ein Datenpaket mit festgelegter Länge oder ein Datenpaket mit variabler Länge ist. Wenn ein unregistrierter Header in dem Headeranalyseschritt ST120 identifiziert wird oder wenn der Header nicht korrekt erkannt werden kann, wird bestimmt, dass das in Schritt ST110 erfasste Flag kein normales Flag ist oder dass der in Schritt ST120 analysierte Header kein authentischer Header ist. Die Steuerung wird dann an Schritt ST100 zurückgegeben, wo die Flagerfassung erneut durchgeführt wird.
Nun wird eine Beschreibung eines Schrittes gegeben, der durchgeführt wird, wenn festgestellt wird, dass die nachfolgende Datenfolge ein Datenpaket mit festgelegter Länge ist.
Wenn als ein Ergebnis der Headeranalyse festgestellt wird, dass die nachfolgende Datenfolge ein Datenpaket mit festgelegter Länge ist, ist die Demultiplex-Vorrichtung B fähig, die Länge des Datenpaketes mit festgelegter Länge durch Analyse des Headers zu kennen, da die Länge des Datenpaketes mit festgelegter Länge sich von Datentyp zu Datentyp, d. h. von Header zu Header unterscheidet. Die Demultiplex-Vorrichtung B wiederholt einen Datenempfangsschritt ST130 ("NEIN" in Schritt ST140 => Schritt ST130), bis die basierend auf dem Header festgelegte Länge erreicht wird ("JA" in Schritt ST140).
Nachdem die festgelegte Länge erreicht ist, führt die Demultiplex-Vorrichtung B einen ähnlichen Schritt wie Schritt ST110 zum Erfassen des Flags durch. Daraufhin wird eine Bestimmung durchgeführt, ob das erfasste Flag normal ist (Schritt ST150). Wenn festgestellt wird, dass das erfasste Flag nicht normal ist ("NEIN" in Schritt ST150), führt die Demultiplex-Vorrichtung B den Datenempfangsschritt ST100 und den Flagerfassungsschritt ST110 durch.
Wenn festgestellt wird, dass das erfasste Flag normal ist ("JA" in Schritt ST150), unterwirft die Demultiplex-Vorrichtung B die empfangenen Datenpaketdaten bis zur Erfassung des Flags dem Demultiplexen (Schritt ST160). Die Steuerung wird dann an Schritt ST120 zurückgegeben, wo der Header, der dem Flag nachfolgt, analysiert wird, so dass die nachfolgenden Schritte wiederholt werden.
Nun wird eine Beschreibung eines Verfahrens gegeben, welches durchgeführt wird, wenn in dem Headeranalyseschritt von Schritt ST120 bestimmt wird, dass die nachfolgende Datenfolge ein Datenpaket mit variabler Länge ist.
Wenn als Ergebnis der Headeranalyse bestimmt wird, dass die nachfolgenden Daten ein Datenpaket mit variabler Länge sind, ist die Demultiplex-Vorrichtung B fähig, die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge oder des Bereiches davon basierend auf dem Header zu erkennen. Die Demultiplex-Vorrichtung B wiederholt den Datenempfangsschritt ("NEIN" in Schritt ST180 => Schritt ST170), bis die Länge, die durch Analyse des Headers oder des Bereiches davon bestimmt wurde, erreicht wird (ST180 "JA").
Wenn die Länge oder der Bereich erreicht wird, während die Daten empfangen werden ("JA" in Schritt ST180), führt die Demultiplex-Vorrichtung B einen dem Schritt ST110 gleichenden Schritt zur Erfassung des Flags durch. Dann wird eine Bestimmung durchgeführt, um festzustellen, ob das erfasste Flag normal ist (Schritt ST190). Wenn festgestellt wird, dass das er fasste Flag normal ist ("JA" in Schritt ST190), unterwirft die Demultiplex-Vorrichtung B die empfangenen Datenpaketdaten, die bis zur Erfassung des Flags empfangen wurden, dem Demultiplexen (Schritt ST160). Die Steuerung wird dann an den Headeranalyseschritt ST120 zurückgegeben, so dass die nachfolgenden Schritte wiederholt werden.
Wenn bestimmt wird, dass das erfasste Flag nicht normal ist ("NEIN" in Schritt ST190), und wenn die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge durch einen Bereich angezeigt wird, wird eine Bestimmung durchgeführt, um festzustellen, ob die Länge der empfangenen Daten eine Maximallänge in dem Bereich der basierend auf dem Header bestimmten variablen Länge überschreitet (Schritt ST200). Wenn die empfangene Länge die maximale Länge nicht übersteigt ("NEIN" in Schritt ST200), wird die Steuerung an den Datenempfangsschritt ST170 gegeben, um damit fortzufahren, das Flag zu identifizieren. Wenn die empfangene Länge das Maximum der variablen Länge überschreitet ("JA" in Schritt ST200), führt die Demultiplex-Vorrichtung B den Datenempfangsschritt ST100 und den Flagerfassungsschritt ST110 durch. Wenn der Header die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge unmittelbar anzeigt, wird der Bestimmungsschritt ST200 unnötig.
Demgemäß ist es gemäß der fünften Ausführungsform möglich, Daten geeignet wiederherzustellen, sogar wenn ein Muster, welches identisch mit dem Flag ist, in den Daten auftritt, indem die Flagerfassungsfähigkeiten und die Headeranalysefähigkeiten gemäß der ersten bis zur vierten Ausführungsform kombiniert werden.
Um die Demultiplex-Vorrichtung B daran zu hindern, das Flag falsch zu identifizieren, kann die Integrität des Flags erkannt werden, indem sowohl das Flag als auch der Header untersucht wird. Beispielsweise tritt eine falsche Identfizierung auf, wenn ein Code, welcher identisch mit dem Flag ist, in den Daten enthalten ist. Insbesondere können Flagemulationen in Datenpaketen mit variabler Länge häufig auftreten, da die Position des Flags, welches auf das Datenpaket mit variabler Länge folgend auftritt, urivorhersagbar sein kann. Indem sichergestellt wird, dass lediglich begrenzte Bitmuster für einen Header, welcher dem Flag nachfolgt, verfügbar sind, wird bestimmt, dass eine Flagemulation auftritt, wenn Bits, die auf keines der Muster passen, dem, was ursprünglich als ein Flag identifiziert wurde, folgen. Damit werden Flags korrekt erfasst.
Demgemäß stellt die fünfte Ausführungsform einen Vorteil darin zur Verfügung, dass Daten korrekt wiederhergestellt werden, sogar wenn ein Muster, das identisch mit dem Flag ist, in den Daten auftritt, indem die Flagerfassungs- und die Headeranalysefähigkeiten kombiniert werden.
Die Demultiplex-Vorrichtung B kann ausgebildet sein, um eine Toleranz für Flagfehler und für Headerfehler zur Verfügung zu stellen, so dass sie nicht daran scheitert, Flags aufgrund von Übertragungsfehlern zu erfassen. Beispielsweise kann die erwartete Position des Flags für ein Datenpaket basierend auf dem Header für das vorangegangene Datenpaket identifiziert werden, so dass, sogar wenn ein Muster mit einem Ein-Bit-Fehler von dem Flagmuster an der erwarteten Position erfasst wird, dieses Muster korrekt als ein Flag identifiziert wird, wodurch eine fehlertolerante Flagerfassung zur Verfügung gestellt wird. Während ein Fehler nicht nur in dem Flag, sondern auch in dem Header vorhanden sein kann, kann der korrekte Header immer noch durch Abschätzung bekannt sein, so dass eine Datenwiederherstellung korrekt durchgeführt wird, indem die abgeschätzten Headerbits verwendet werden.
Wie oben beschrieben werden gemäß der fünften Ausführungsform Daten korrekt wiederhergestellt, sogar wenn ein Fehler in dem Flag oder dem Header vorhanden ist, indem den Flagerfassungsschritten und den Headeranalyseschritten erlaubt wird fortzufahren, sogar wenn kein genaues Bitmuster erfasst wird.
Sechste Ausführungsform
Nun wird eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform gegeben, welche auf ein Datenwiederherstellungsverfahren, das durchgeführt wird, wenn der Header nicht korrekt erkannt werden kann, gerichtet ist.
In der nachfolgenden Beschreibung wird wie in der ersten Ausführungsform angenommen, dass ein Übertragungsfehler oder Ähnliches in dem Header, welcher in die Daten, die durch die Multiplex-Vorrichtung A übertragen werden, gemultiplext ist, vorhanden ist.
8 zeigt ein Beispiel eines gemultiplexten Datenstromes, der durch die Multiplex-Vorrichtung A gemäß der sechsten Ausführungsform übertragen wird, in welchem ein Fehler vorhanden ist und der durch die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der sechsten Ausführungsform empfangen wird.
Genauer gesagt wird, unter Bezugnahme auf 8, der Header 2a aufgrund eines Übertragungsfehlers oder Ähnliches in einen Header 2z eines Wertes, der nicht als ein Header erlaubt ist, umgewandelt. Als ein Ergebnis kann der Datentyp des Datenpaketes 3a nicht identifiziert werden, so dass das Datenpaket 3a als ein Datenpaket 3z, dessen Länge unbekannt ist, erkannt wird.
Es ist jedoch für die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der sechsten Ausführungsform möglich zu bestimmen, dass die Länge des Datenpaketes 3z gleich La ist, indem das Flag 1 und der Header 2b nachfolgend zu dem Datenpaket 3z erfasst werden. Demgemäß wird der eingegebene Datentyp basierend auf der Paketlänge eindeutig identifiziert. Da ein mit der Länge La verknüpfter Header der Header 2a sein muss, wird der Header 2z als der Header 2a identifiziert, in welchem ein Fehler vorhanden ist. Das Datenpaket 3z wird als das Datenpaket 3a, das hergestellt wurde, indem die Daten a paketiert wurden, verarbeitet.
Indem eine eindeutige Beziehung zwischen der Datenpaketlänge und dem Datentyp, d. h. zwischen der Datenpaketlänge und dem Header als Identifikationsinformation, die den Datentyp anzeigt, hergestellt wird, wird die Datenwiederherstellung korrekt durchgeführt, auch wenn ein Fehler in dem Header vorhanden ist, indem das einem fehlerbehafteten Header nachfolgende Flag erfasst wird, indem die Länge des Datenpaketes eines unbekannten Datentyps berechnet wird, indem der Header basierend auf der berechneten Datenpaketlänge identifiziert wird und indem der Datentyp, der durch den Header angezeigt wird, erkannt wird.
Das oben beschriebene Verfahren kann in dem Flagerfassungsverfahren und dem Headeranalyseverfahren, welche in der fünften Ausführungsform beschrieben wurden, eingesetzt werden. Damit werden Daten korrekt wiederhergestellt, sogar wenn ein Übertragungsfehler in das Flag oder den Header eingeführt wird.
Die Demultiplex-Vorrichtung B gemäß der sechsten Ausführungsform kann so konfiguriert sein, dass, wenn der Header basierend auf der Länge durch Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens nicht identifiziert werden kann, die bereits mittels des Demultiplexens wiederaufgefundenen Daten als Daten eines Typs, der relativ häufig auftritt, verarbeitet werden können.
Da beispielsweise Videodaten in der audiovisuellen Kommunikation überreich vorhanden sind, ist die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Wiederherstellung hoch, indem Daten eines unbekannten Datentyps als Videodaten mittels Demultiplexens wiederhergestellt werden. Mit anderen Worten werden Daten, in denen der Datentyp aufgrund einer Unfähigkeit zur Analyse des Headers unbekannt ist, am korrektesten als Daten, die häufig auftreten, wiederhergestellt.
Gemäß der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform wird ein Vorteil darin realisiert, dass es möglich ist, die Wahrscheinlichkeit, dass Daten eines unbekannten Datentyps korrekt wiederhergestellt werden, zu erhöhen, indem die unbekannten Daten als Daten eines Typs, der häufig auftritt, wiederaufgefunden werden.
Beim vorstehenden Beschreiben der Ausführungsformen 1–6 wurden die einzelnen Eigenschaften so hervorgehoben, dass die Beschreibung einer einzelnen Ausfüh rungsform nicht in die Beschreibung einer anderen Ausführungsform einbezogen wurde. Jedoch sind beliebige Kombinationen von Ausführungsformen möglich, ohne einen Widerspruch zwischen den Ausführungsformen zu erzeugen. Beispielsweise kann die dritte Ausführungsform, in welcher die Anzahl von Flags, die nach dem Datenpaket mit variabler Länge zur Verfügung gestellt werden, größer ist als diejenige der Flags, die nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge zur Verfügung gestellt werden, geeignet in Kombination mit der zweiten Ausführungsform und den vierten bis sechsten Ausführungsformen eingesetzt werden. Damit ist es nicht nur möglich, die Länge eines Datenpaketes mit variabler Länge oder eines Bereichs davon aus dem Header 2 zu identifizieren, sondern auch, sicherzustellen, dass die Flags 1 effizienter erfasst werden, da eine relativ große Anzahl von ihnen nach dem Datenpaket mit variabler Länge zur Verfügung gestellt werden. Die vierte Ausführungsform, in der der Header 2 unter Verwendung von Codes, die resistent gegen einen Fehler sind, codiert wird, kann in Kombination mit den ersten bis dritten Ausführungsformen und der fünften und der sechsten Ausführungsform geeignet eingesetzt werden. Damit ist eine genaue Headerabschätzung und Datenwiederherstellung für ein Datenpaket mit variabler Länge ebenso möglich wie für ein Datenpaket mit festgelegter Länge, sogar wenn ein Fehler in den Header 2 als Identifikationsinformation eingeführt ist. Andere Kombinationen von Ausführungsformen sind natürlich möglich.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben werden die Multiplex-Vorrichtung und die Demultiplex-Vorrichtung gemäß der Erfindung geeignet verwendet, um Multimediadaten einer Mehrzahl von Datentypen wie beispielsweise digitalisierte Videodaten, Audiodaten und Daten für allgemeine Zwecke zu empfangen, die eingegebenen Daten zu paketieren, die Datenpakete zu multiplexen und einen daraus hervorgehenden gemultiplexten Datenstrom zu übertragen, so dass der gemultiplexte Datenstrom korrekt gedemultiplext wird, auch wenn eine Flagemulation oder ein Fehler in einem Flag oder einem Header auftritt.

Claims

Eine Multiplex-Vorrichtung (A) zum Paketieren von eingegebenen Daten einer Mehrzahl von Medientypen (a, b), und zum Multiplexen von resultierenden Datenpaketen zur Übertragung, worin Identifikationsinformation, welche den Medientyp anzeigt, an jedes der Datenpakete (3) angehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenpaketlänge (La, Lb) von Medientyp zu Medientyp differiert und dass die besagte Multiplexvorrichtung ausgestaltet ist zum Aushandeln der Datenpaketlänge, in welche die eingegebenen Daten von jedem Medientyp aufgeteilt sind, mit einer Demultiplex-Vorrichtung.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin, wenn die Paketisierung zum Paketieren der eingegebenen Daten in Datenpakete der Datenpaketlänge, welche von dem Medientyp abhängt, in einer Mehrzahl von Datenpaketen mit variabler Länge anstelle von Datenpaketen mit festgelegter Länge resultiert, die Identifikationsinformation an die Datenpakete mit variabler Länge angehängt ist, um anzuzeigen, dass eine maximale Länge für die Datenpakete mit variabler Länge definiert ist.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin, wenn ein Datenpaket mit variabler Länge, welches nicht mit einer festgelegten Länge übereinstimmt, als ein Ergebnis einer Paketisierung mit festgelegter Länge zum Paketieren der eingegebenen Daten in Datenpakete der festgelegten Länge, welche von dem Medientyp abhängt, erzeugt wird, die Identifikationsinformation an das Datenpaket mit variabler Länge angehängt wird, um anzuzeigen, dass die Datenpaketlänge kürzer ist als die festgelegte Länge.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin die Identifikationsinformation das Datenpaket als ein Datenpaket mit variabler Länge identifiziert und einen Bereich, in welchem sich die Länge des Datenpaketes mit variabler Länge befindet, anzeigt.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin die Anzahl von Flags, welche eine Trennung zwischen Datenpaketen anzeigt und nach dem Multiplexen des Datenpaketes mit variabler Länge zur Verfügung gestellt wird, größer ist als die Anzahl von Flags, welche nach dem Datenpaket mit festgelegter Länge zur Verfügung gestellt wird.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Anzahl von Kombinationen von in der Identifikationsinformation gesetzten Bits minimiert ist und ein Hamming-Abstand zwischen den Kombinationen maximiert ist.
Die Multiplexvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin Längeninformation an jedes der gemultiplexten Datenpakete angehängt ist.
Eine Demultiplexvorrichtung (B) zum Empfang von gemultiplexten Daten, in welchen Identifikationsinformation, welche einen Medientyp anzeigt, an jedes der Datenpakete (3) angehängt ist und in welchem eingegebene Datenpakete einer Mehr zahl von Medientypen (a, b) und von einer Länge, welche von dem Medientyp abhängt, gemultiplext werden, zum Wiederherstellen der einzelnen Datenpakete basierend auf einem Flag (1), welches eine Trennung zwischen den Datenpaketen anzeigt, und zum Ausgeben der Pakete für jeden der Medientypen basierend auf der Identifikationsinformation, worin, wenn ein Datenpaket, welches angehängte Längeninformation aufweist, empfangen wird, eine erwartete Position eines Flags basierend auf der Längeninformation für eine nachfolgende Paket-Wiederherstellung, welche auf dem erfassten Flag basiert, identifiziert wird, und die wiederhergestellten Datenpakete für jeden der Medientypen ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Demultiplexvorrichtung ausgebildet ist zum Aushandeln der Datenpaketlänge, in welche die eingegebenen Daten von jedem Medientyp aufgeteilt werden, mit einer Multiplex-Vorrichtung.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin die Identifikationsinformation, welche an ein Datenpaket variabler Länge angehängt ist, einen Bereich anzeigt, in welchem sich die Länge befindet, worin eine erwartete Position des Flags basierend auf der Identifikationsinformation, welche an die variable Länge angehängt ist, identifiziert wird für eine nachfolgende Wiederherstellung von Datenpaketen, welche auf dem erfassten Flag basiert, und worin die wiederhergestellten Datenpakete für jeden der Medientypen ausgegeben werden.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn das Flag nicht identifiziert werden kann, eine erwartete Position des Flags identifiziert wird, indem die Länge des Datenpaketes, welches dem fehlenden Flag vorausgeht, entweder basierend auf der an das vorangehende Datenpaket zum Anzeigen der festgelegten Länge angehängten Identifikationsinformation oder basierend auf der an das vorhergehende Datenpaket angehängten Längeninformation identifiziert wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 9, worin, wenn das Flag nicht identifiziert werden kann, eine erwartete Position des Flags identifiziert wird, indem die Länge des Datenpakets, welches dem fehlenden Flag vorangeht, basierend auf der Identifikationsinformation, welche an das vorangehende Datenpaket angehängt ist und die variable Länge anzeigt, identifiziert wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn die Identifikationsinformation nicht erfolgreich identifiziert werden kann, der Medientyp basierend auf der Datenpaketlänge geschätzt wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn ein Fehler in der Identifikationsinformation vorliegt, ein der Information im Fehler im Hamming-Abstand nächstliegender Wert als die Identifikationsinformation identifiziert wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn die Länge eines Datenpakets oder eines Bereichs davon basierend auf entweder der Identifikationsinformation oder der Längeninfor mation identifiziert wird, eine Suche für das Flag nicht durchgeführt wird, ausgenommen in der Nachbarschaft der Länge oder innerhalb eines Bereiches, welcher durch die Länge definiert ist.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin das Flag in den empfangenen gemultiplexten Daten erfasst wird und die nachfolgende Identifikationsinformation analysiert wird, um zu bestimmen, ob ein Datenpaket festgelegter Länge oder ein Datenpaket mit variabler Länge folgt, worin, wenn festgestellt wird, dass das Datenpaket mit festgelegter Länge folgt und wenn das Flag an einer basierend auf der festgelegten Länge erwarteten Position identifiziert wird, die bereits empfangenen Daten basierend auf der Identifikationsinformation wiederhergestellt werden, und worin, wenn festgestellt wird, dass das Datenpaket mit variabler Länge folgt und das Flag in dem Bereich, welcher von der variablen Länge erwartet wurde, identifiziert wird, die bereits empfangenen Daten basierend auf der Identifikationsinformation wiederhergestellt werden.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn das Flag erfasst wird, eine Bestimmung durchgeführt wird, ob die Identifikationsinformation dem erfassten Flag folgt, worin, wenn festgestellt wird, dass die Identifikationsinformation folgt, das erfasste Flag als ein normales Flag identifiziert wird, und worin, wenn festgestellt wird, dass die Identifikationsinformation nicht folgt, das erfasste Flag nicht als ein normales Flag identifiziert wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn ein Muster, welches nicht identisch mit dem Flag ist, an einer Position, wo das Flag erwartet wird, erfasst wird, das Muster als ein Flag für nachfolgende Demultiplexschritte identifiziert wird, unter der Bedingung, dass die nachfolgenden Daten als die Identifikationsinformation identifiziert werden und dass festgestellt wird, dass das Muster an der erwarteten Position durch einen Fehler in dem Flagwert erzeugt wird.
Die Demultiplexvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin, wenn die Identifikationsinformation nicht identifiziert werden kann und der Medientyp nicht aus der Datenpaketlänge geschätzt werden kann, die Daten als Daten mit der Identifikationsinformation, welche relativ häufig auftritt, wiederhergestellt werden.