JP2006501704A - データ構造におけるデータ要素の位置符号化方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、あらかじめ定めた順序でデータ要素に位置符号を割り当てる、データ構造におけるデータ要素の位置を符号化する方法に関し、ここではこの位置符号を選択して、位置符号のコード長が無制限の場合に、２つのデータ要素の位置間に任意個の別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置を符号化できるようにする。さらに本発明は、あらかじめ定めた順序でデータ要素に位置符号を割り当てる、データ構造におけるデータ要素の位置符号化方法に関し、ここではこの位置符号を選択して、隣合う２つのデータ要素の位置間に別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置の符号化できるようにし、上記の少なくとも１つの別の位置符号のコード長は、隣合う２つのデータ要素の位置符号のコード長の長い方のコード長よりも長い。

Description

本発明は、データ構造におけるデータ要素の位置符号化方法に関する。

データ構造では、位置によって互いに区別すべき複数のデータ要素がしばしば発生する。位置符号化方法においてこの区別は、すべてのデータ要素に対して、あらかじめ定めた順序で位置符号を付与することによって行うことができる。

文献[１]には、ＸＭＬデータのバイナリ符号化方法において使用される位置符号化方法が記載されている。この方法はＸＭＬスキーマ定義を（例えば標準化されたＭＰＥＧ−７方式の枠において）使用しており、これによってＸＭＬ記述の個々のデータ要素に対して符号が生成される。この際にＸＭＬスキーマ定義では同種の個々の要素ないしは要素グループが文書に複数回発生し得る。この場合、位置符号（ＰＣ＝position code）が伝送される。この位置符号は、隣の要素を基準にして位置を指定する整数のバイナリ表現である。位置符号は、符号化すべき文書において隣の要素に対する位置に基づき、要素に割り当てられる。このことの利点は、隣合う要素が伝送される順序に依存しないで、要素の位置符号が維持されることである。これにより、伝送時に要素は失われてもよく、その際にこれにより、続いてデコーダによって復号化される要素の位置ないしは位置符号が影響を受けることはないのである。

この公知の方法の欠点は、符号化の時点にＸＭＬ文書が既知でなければならないことである。それは、既存の位置符号化によれば、新たな位置を挿入することはできず、単に新たな位置を付け加えられるだけだからである。これは殊に、ＸＭＬ文書の作成中にこれをすでに符号化ないしは伝送すべき場合に、例えば、ＭＰＥＧ−４またはＭＰＥＧ−７のような伝送規格によるライブ（Live）伝送において不利である。

この問題を解決するため、使用した位置符号の間のギャップを空いたままにし、これを必要時に充填することができる。しかしながら殊にライブ符号化では、あらかじめ決めておくべきでありまた要求に叶うようなこのようなギャップの準備を予測することは困難である。さらに可能なギャップの総数は多くの場合、ＸＭＬスキーマ定義によって制限される。挿入すべき位置に、このようなギャップによって空きたままにされている位置符号がもはや利用できない場合、すでに送信したすべての隣の要素を、新たに生成する位置符号と共に新たに伝送しなければならない。これは殊に同種のデータ要素が複数個ある場合にしばしば発生する。これは、例えば１つの文書に同じ要素ないしは要素グループが複数回、発生する場合である。この結果、符号化効率が格段に劣化し、またエンコーダにおいてもまたデコーダにおいても共に処理コストが格段に増大する。

したがって本発明の課題は、データ構造におけるデータ要素の位置を符号化する方法および装置を提供して、新たに付け加えられるデータ要素の位置を簡単かつ効率的に符号化できるようにすることである。

この課題は、請求項１ないしは請求項２に記載の方法および請求項１３ないしは１４に記載の装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

本発明では、位置符号を選択して、位置符号のコード長が無制限の場合に、２つのデータ要素の位置間に任意個の別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置を符号化できるようにする。また本発明では、位置符号を選択して、隣合う２つのデータ要素の位置間に別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置の符号化できるようにし、ここでこの少なくとも１つの別の位置符号のコード長は、上記の隣合う２つのデータ要素の位置符号のコード長の長い方のコード長よりも長い。

本発明において有利には、上記のデータ要素の最初および／または最後の位置符号を選択して、この最初の位置符号の前および／または最後の位置符号の後に別の位置符号を付け加えられるようにする。

また本発明では、上記の最初の位置符号は０に等しくなく、および／または上記の最後の位置符号は１に等しくないようにすると有利である。

本発明の有利な実施形態において上記位置符号はバイナリデータである。

本発明の有利な実施形態では、上記の位置符号は、１つまたは複数のデータビットｎチュープル（ｎ＝４の場合はクォッドルプル）と、１つまたは複数の拡張ビットとを含んでおり、この拡張ビットの個数は、上記のデータビットｎチュープルの個数に等しい。

本発明の有利な実施形態では、上記のデータ構造はデータツリーの一部である。

また本発明の有利な実施形態では、上記のデータ要素は、文書のデータ要素に対するデータ符号であり、文書はＸＭＬ文書である。また文書に対するデータ符号は、ＭＰＥＧ符号化方式で形成される。この符号化方式は有利には、標準化されたＭＰＥＧ−７符号化方式である。

本発明は、またデータ構造におけるデータ要素の位置符号化装置および位置復号化装置に関しており、この位置符号化装置によって上記の方法が実施され、位置復号化装置によって上記の方法で符号化された位置符号が復号化される。

さらに本発明は、データ伝送システムに関し、ここでこのデータ伝送システムは上記の位置符号化装置および位置復号化装置を含む。

本発明の方法の利点は、位置符号化が、データ損失に対してロバストであることである。それは位置符号が保持されるからである。その上、ＸＭＬ文書の符号化方法を使用する際には、符号化中に作製されるダイナミックな文書を効率的に符号化することができる。これは、既存の位置間に新たな位置を符号化でき、その際に要素およびその位置符号を新たに伝送する必要はないことによって可能になるのである。

本発明の実施形態を以下、添付の図面に基づいて説明する。

ここで、
図１は、データ要素の位置符号を示しており、ここでこの位置符号は本発明の方法によって作成したものであり、
図２は、データ構造を示しており、ここでこれらのデータ要素には本発明の方法によって作成した位置符号が割り当てられており、
図３は、新たな２つのデータ要素を付け加えた図２のデータ構造を示している。

以下で考察する本発明の実施形態では、データ構造のデータ要素にデータ要素位置の昇順で位置符号が割り当てられ、ここでこれらの位置符号は、あらかじめ定めた値の範囲にあり、同様に昇順に配置される有理数である。既存の２つの位置間の新たな位置をアドレシングすべき場合、これはつねに可能である。それはＲ_１≠Ｒ_２なる与えられた２つの有理数Ｒ_１とＲ_２との間にはつねに無限個の有理数が存在するからである。現実的な実現ではこの個数は無限ではないが、つねに十分に大きく選択することができ、例えば１０２４より大に選択することができる。最初のデータ要素の位置符号が０に等しくなければ、位置符号がこの最初のデータ要素の位置符号よりも小さい複数のデータ要素を挿入することも可能である。

有理数の使用には、可能な限りに短いバイナリ表現が可能になるという別の利点もある。

図１にはデータ要素の位置符号が示されている。この位置符号は、値の範囲]０，１[にある有理数の基数２によるバイナリ表現である。この有理数のバイナリ表現にはＮ＝１５ビットが含まれており、ここではＮ*＝１２のデータビット（ＭＳＢビット，ビット１〜ビット１１；Ｎ*≦Ｎ）が設けられており、これは３つのクォッドルプルに配置されている。データビットの重みはそれぞれビットの下に示されている。これらのデータビットには３つの拡張ビットが先行しており、この拡張ビットの個数は、設けられているデータビットクォッドルプルの個数を示している。最初の２つの拡張ビットは１にセットされ、最後の拡張ビットは０にセットされている。最後の拡張ビットを０にセットすることによって、後続のビットがデータビットであることを示している。したがって図１で選択された表現では、有理数がＮ個のビットで表され、そのうちのＮ*ビットがデータビットである。ここでＮ*≦ＮかつＮ*＝４ｋである（ｋは値の範囲[１，∞[の整数である）。

図２にはデータ構造がデータツリーの形で示されており、ここでこのデータ要素の位置符号は、上に説明した方法で生成したものである。このデータ構造にはデータ要素Ａが含まれており、これは５個のデータ要素Ｂに結合されている。これらのデータ要素Ｂには位置符号Ｐが１／８，１／４，３／８，１／２ないしは５／８のように有理数の形で昇順に割り当てられている。さらにこれらの位置符号のバイナリ表現が図１の表現にしたがって示されている。

図３には図２にしたがったデータ構造が示されており、ここでは位置符号３／８を有するデータ要素と、位置符号１／２を有するデータ要素との間にさらに２つの新たなデータ要素が挿入されている。これらの新たに付け加えられたデータ要素は、グレイで示されている。位置符号に有理数を使用することにより、これらの新たなデータ要素の位置符号に対して、値３／８と１／２との間にある２つの値を見つけることができる。図３ではこれらの値に対して数７／１６および１５／３２を選択している。これによって可能になるのは、データ構造における新たなデータ要素に対して新たな位置符号を生成することであり、この際に既存の位置符号を変更する必要はない。これにより、割り当てられた位置符号はそのままであり、任意の位置に任意個の新たなデータ要素を挿入することができる。

参考文献
[1] ISO/IEC 15938-1 Multimedia Content Description Interface - Part 1: Systems, Geneva 2002

本発明の方法によって作成した、データ要素の位置符号を示す図である。 本発明の方法によって作成した位置符号がデータ要素に割り当てられているデータ構造を示す図である。 新たな２つのデータ要素を付け加えた図２のデータ構造を示す図である。

Claims (15)

1. あらかじめ定めた順序でデータ要素に位置符号を割り当てる、データ構造におけるデータ要素の位置符号化方法において、
   前記位置符号を選択して、位置符号のコード長が無制限の場合に、２つのデータ要素の位置間に任意個の別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置を符号化できるようにすることを特徴とする、
   データ要素の位置符号化方法。
2. あらかじめ定めた順序でデータ要素に位置符号を割り当てる、データ構造におけるデータ要素の位置符号化方法において、
   前記位置符号を選択して、隣合う２つのデータ要素の位置間に別の位置符号を付与して別のデータ要素の位置の符号化できるようにし、
   前記の少なくとも１つの別の位置符号のコード長は、前記の隣合う２つのデータ要素の位置符号のコード長の長い方のコード長よりも長いことを特徴とする、
   データ要素の位置符号化方法。
3. 前記位置符号は有理数である、
   請求項１または２に記載の方法。
4. 前記のデータ要素の最初および／または最後の位置符号を選択して、前記の最初の位置符号の前および／または最後の位置符号の後に別の位置符号を付け加えられるようにした、
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記の最初の位置符号は０に等しくなく、および／または前記の最後の位置符号は１に等しくない、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記位置符号はバイナリデータである、
   請求項１から５までいずれか１項に記載の方法。
7. 前記位置符号は、１つまたは複数のデータビットｎチュープルと、１つまたは複数の拡張ビットとを含んでおり、
   該拡張ビットの個数は、前記のデータビットｎチュープルの個数に等しい、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記データ構造は、データツリーの一部である、
   請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. 前記データ要素は、文書のデータ要素に対するデータ符号である、
   請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 前記文書は、ＸＭＬ文書である、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記の文書に対するデータ符号は、ＭＰＥＧ符号化方式で形成される、
    請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記符号化方式は、標準化されたＭＰＥＧ−７符号化方式である、
    請求項１１に記載の方法。
13. データ構造におけるデータ要素の位置符号化装置において、
    該装置によって請求項１から１２までいずれか１項に記載の方法が実施されることを特徴とする、
    データ構造におけるデータ要素の位置符号化装置。
14. データ構造におけるデータ要素の位置復号化装置において、
    該装置によって、請求項１から１２まずのいずれか１項に記載の方法にしたがって符号化された位置符号が復号化されることを特徴とする、
    データ構造におけるデータ要素の位置復号化装置。
15. データ伝送システムにおいて、
    請求項１３に記載の装置および請求項１４に記載の装置を含むことを特徴とする、
    データ伝送システム。

Images