嵌入式數據的信號傳輸的製作方法

2023-05-05 11:16:11

專利名稱：嵌入式數據的信號傳輸的製作方法
技術領域：
本發明涉及嵌入式數據的信號傳輸，並且還涉及格式化並處理具有嵌入式數據的數據流。
背景技術：
幾個音頻編碼方案/標準的語法定義(例如mp3和MPEG-AAC，分別參見例如ISO/IEC 13818-3和13818-7)提供了向編碼音頻流增加輔助/嵌入式數據的可能性。只要求適應的解碼器分析所述嵌入式數據，而不要求解釋它。實際上，所述嵌入式數據常常用於存儲與增強編碼器/工具(例如mp3PRO，MPEG-4AAC+SBR，其中「SBR」代表光譜帶複製)相關的編碼數據流。可以在核心編碼器的頂部使用這種增強的編碼器/工具，以便改善核心音頻流的質量。因為要求非增強編碼器分析所述嵌入式數據，所以依照反向兼容方式完成數據嵌入。
在MPEG-4中(參見用於MPEG-4系統的ISO/IEC 14496-1和用於MPEG-4音頻的ISO/IEC 14496-3)，藉助於描述符來完成流內容的信號傳輸。每個載流線(即諸如音頻或視頻之類的單介質數據的連續流，其可以被包化)具有相應的描述符。當前描述符定義不規定嵌入式數據的信號傳輸。當然嵌入式數據的信號傳輸當然可以藉助於所述描述符的勘誤表來實現。然而，當所述標準保持與當前定義反向兼容時，不能實現這種勘誤表。做為選擇，人們可以使用在嵌入式數據本身中的描述符。這有下列缺點，在載流線級無法用信號傳輸所述嵌入式數據，並且因此需要訪問所述嵌入式數據來看看其所包含的內容。

發明內容
本發明的目的是提供嵌入式數據的有益信號傳輸。為此，本發明提供了如在獨立權利要求中所定義的一種方法、一種編碼器、一種信號、一種存儲介質，一種解碼的方法、一種解碼器、一種發送器或記錄器和一種接收器。在所述從屬權利要求中定義了有益的實施例。
依照本發明的第一方面，提供了表示主數據的信號，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，其中形成嵌入式數據描述符以便用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容，並且其中在所述主數據和主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符(或將其與所述主數據和主數據描述符分開)。通過在所述主數據描述符外提供嵌入式數據描述符，當前定義的一組主數據描述符的勘誤表不必考慮包括在所述嵌入式數據內的未定義內容；具有新的嵌入式數據描述符的信號關於所述主數據和主數據描述符保持反向兼容。通過在所述主數據外並且進而在所述嵌入式數據外提供所述嵌入式數據描述符，所述主數據保持可兼容的，並且還不必為獲取其描述而訪問該嵌入式數據本身。
結果，具有嵌入式數據的載流線可以具有兩個對應的描述符，一個用於主數據並且另一個用於嵌入式數據。
所述主數據、嵌入式數據、主數據描述符和嵌入式數據描述符可以都存在於同一傳輸信號中。
有益的是，所述信號是基本的音頻數據流，其中所述嵌入式數據是用於增強在其餘的基本數據流中可用音頻的增強數據。優選的是，所述增強數據是適於執行光譜帶複製的信息。做為選擇，所述增強數據適於擴展信道的數目，例如從1到2信道或從2到5信道，參見例如Faller和Baumgarte的論文「Binaural cue coding applied tostereo and multi-channel audio compression」，AES112th論文5574頁，2002年5月10-13日，德國，以及例如於2002年4月22日提交的申請號為02076588.9的歐洲專利申請。
本發明的實施例對於下列標準尤為有用，其中可以實現獨立的嵌入式數據描述符以致常規的編碼器不會錯誤地使用其內容，例如通過忽略所述嵌入式數據描述符，例如簡單地因為它使用不可認知的代碼，所以所述代碼命令解碼器忽略該信息。其中比較合適的標準的例子是MPEG-4系統和RFC 3016。
參考附圖將要闡明本發明的這些及其它方面。


在附圖中圖1示出了常規的載流線的例子；圖2依照本發明實施例示出了裝備有嵌入式數據描述符的載流線的例子；圖3示出了依照本發明實施例的系統。
所述附圖只示出了那些為理解本發明實施例所必需的元素。
具體實施例方式
圖1示出了常規載流線ES的例子。所述載流線ES可以是包化的載流線。載流線ES包括主數據MD和主數據描述符MDD。編碼音頻流的示例性描述符MDD可以如下MDD{音頻對象類型(「AOT」)採樣頻率信道配置AOT具體配置信息}舉例來說，具體到有關AOT的AAC的配置信息包括幀長，即與一個AAC音頻幀相關的每個信道的PCM採樣的數目。
此外，所述主數據MD包括嵌入式數據ED。優選的是，所述主數據MD包括編碼音頻數據，例如AAC或mp3編碼數據。所述主數據MD還可以包括視頻數據。優選的是，所述嵌入式數據包括用於增強所述主數據MD的增強數據，例如在音頻情況下通過光譜帶複製或在視頻情況下通過空間、SNR或其它方法來增強。做為選擇，所述增強數據適於擴展信道的數目，例如如上所指出的從1到2信道或從2到5信道。
在某些系統中，例如在MPEG-4中，所述數據描述符MDD與在所述載流線中的主數據MD沒有相連接，但是分別地提供該數據描述符。為了確定哪個描述符與哪個載流線有關，在描述符以及載流線ES中使用某種標識。
在解碼器中分析所述嵌入式數據ED並且由增強解碼器來辨別，所述增強解碼器能夠使用存在於ED中的增強數據。通常，所述嵌入式數據ED包括某種標識/描述以便使標識增強數據ED成為可能，不過在專有系統中還可以允許在編碼器和解碼器之間、所述嵌入式數據ED始終包括依照預定格式的增強數據。
圖2示出了根據本發明的實施例的具有嵌入式數據描述符EDD的進一步的載流線EES的例子。所述嵌入式數據描述符EDD包括標識信息以便使標識嵌入式數據ED的類型成為可能。所述描述符EDD還可以包括其它有用信息。嵌入到編碼音頻流中的數據的示例性描述符EDD可以如下EDD{音頻(增強)對象類型(「AOT」)AOT具體配置信息}EDD的定義強烈取決於所述音頻(增強)對象類型。在SBR的情況下，其包含採樣頻率模式，所述採樣頻率模式可以是單或多速率。在信道擴展的情況下，所述嵌入式數據描述符可以包含關於所述擴展信道配置的信息。
在所述主數據MD和主數據描述符MDD外提供了所述嵌入式數據描述符EDD，並且因此其可以被容易地訪問。根據所使用的編碼方案，可以依照與所述主數據MD連接的方式提供所述數據描述符MDD和EDD。還可以在所述信號的另一部分中獨立提供所述描述符，例如所有描述符集合在一起。然後，需要一些連結信息來使所述描述符與有關的載流線相關。
MPEG-4實現有益的是，在MPEG-4或類似MPEG-4的編碼方案中應用本發明的上述實施例。在MPEG-4中，相對於所述載流線EES獨立提供主數據描述符MDD和嵌入式數據描述符EDD。MPEG-4系統提供了用於使所述描述符與有關的載流線相關的工具。
RFC3016實現在RFC 3016中(IETF RFC 3016Kikuchi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為對話描述協議(SDP)參數。例如在音頻情況下，由所述參數「config(配置)」把所述音頻解碼配置描述為表示音頻描述符的十六進位字符串，如MPEG-4所定義的那樣。給出的例子如下config＝000001B001000001B5090000010000000120008440FA282C2090A21F。
通過定義新的參數可以增加另一描述符，所述新的參數諸如嵌入式數據配置。要求接收器忽略新的或未知參數。
依照本發明實施例的系統圖3示出了依照本發明實施例的系統。所述系統包括用於發送或記錄已編碼信號[S]的設備1。所述設備1包括用於獲得例如音頻和/或視頻信號之類的輸入信號S的輸入單元10。所述輸入單元10可以是天線、麥克風、網絡連接等。所述設備1還包括用於依照本發明上述實施例編碼所述信號S的編碼器11(特別參見圖2)，以便獲得包括主數據MD和描述符MDD和EDD的編碼信號，所述主數據MD包括嵌入式數據ED。把所述已編碼信號供給輸出單元12，所述輸出單元12把包括嵌入式數據ED的主數據MD和描述符MDD和EDD格式化為具有適當格式的已編碼信號[S]，以便經由傳輸介質或存儲介質2傳輸或存儲(例如在RFC 3016中所定義的那樣)。所述系統還包括接收器或再現設備3，其在輸入單元30中接收所述已編碼信號[S]。所述輸入單元30向解碼器31提供主數據MD、嵌入式數據ED和數據描述符MDD和EDD。所述解碼器31通過執行解碼過程來解碼所述已編碼信號，所述解碼過程基本上是在所述編碼器11中所述編碼的逆運算，其中獲得解碼信號S』，所述解碼信號除在所述編碼過程期間丟失的那些部分外均對應於所述原始信號S。所述解碼器31向諸如用於再現所述解碼信號S』的揚聲器之類的再現單元32提供所述解碼信號S』。所述再現單元32還可以是發送器，用於例如經由家庭網絡等進一步發送所述解碼信號S』。
如上所述，對於RFC 3016的情況，現有的接收器能夠忽略所述EDD。未來的接收器實現方案也許可以解釋所述EDD。在這種情況下，向單元31傳遞EDD可以取決於單元31的能力。例如，在那些所述解碼器31不支持與嵌入式數據相關的特徵的實現方案中，所述輸入單元30可以決定不向單元31提供EDD以便保存頻帶寬度。
本發明的實施例可以應用於音頻和/或視頻廣播、網際網路無線電、3GPP、網際網路分送、固態音頻、3G終端，、GPRS和其商業後繼。
人們注意到，上述實施例僅僅是為了舉例說明，而不是用來限制本發明，本領域技術人員在不脫離所附權利要求書的範圍的情況下，可以設計出很多替換的實施例。在權利要求書中，不應當將括號內的任何參考符號看作是對權利要求的限制。所述詞「包括」並不排除那些沒有記載在權利要求中的元件或步驟。本發明可以藉助於包括一些明顯元件的硬體來實現，也可以藉助於適當的可編程計算機來實現。在設備權利要求所列舉的一些裝置中，部分這些裝置可以具體化為一個或相同的硬體項。在彼此不同的權利要求中所提到的某些方法，實際上並不意味著把這些方法結合是無益的。
權利要求
1.一種提供表示主數據的信號的方法，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述方法包括形成用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，和在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述主數據包括音頻和/或視頻數據，並且其中所述嵌入式數據包括用於增強所述音頻和/或視頻數據的增強數據。
3.一種提供表示主數據的信號的編碼器，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述編碼器包括用於形成用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符的裝置，和用於在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符的裝置。
4.一種表示主數據的信號，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述嵌入式數據具有用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符。
5.一種其上存儲有如權利要求4所述的信號的存儲介質。
6.一種解碼信號的方法，所述信號表示主數據，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述嵌入式數據具有用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符，所述解碼方法包括步驟讀取所述嵌入式數據描述符；並且根據所述嵌入式數據描述符的讀取來使用所述嵌入式數據。
7.一種用於解碼信號的解碼器，所述信號表示主數據，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述嵌入式數據具有用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符，所述解碼器包括用於讀取所述嵌入式數據描述符的裝置；和用於根據所述嵌入式數據描述符的讀取來使用所述嵌入式數據的裝置。
8.一種發送器或記錄器，包括用於獲得輸入信號的輸入單元，如權利要求3所述的編碼器，用於編碼所述輸入信號以便獲得主數據，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述嵌入式數據具有用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符，和輸出單元，用於把包括所述嵌入式數據的主數據、主數據描述符和嵌入式數據描述符格式化為已編碼信號並且用於發送或記錄所述已編碼信號。
9.一種接收器，包括輸入單元，用於獲得表示主數據的信號，所述主數據包括嵌入式數據，所述主數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符，所述嵌入式數據具有用於用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容的嵌入式數據描述符，其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供了所述嵌入式數據描述符，如權利要求7所述的解碼器，用於解碼所述信號以便獲得解碼信號，和輸出單元，用於再現所述解碼信號。
全文摘要
本發明提供了包括嵌入式數據(ED)的主數據(MD)，所述數據具有用於用信號通知包括在所述主數據內的內容的主數據描述符(MDD)，其中形成嵌入式數據描述詞(EDD)以便用信號通知包括在所述嵌入式數據內的內容，並且其中在所述主數據和所述主數據描述符外提供所述嵌入式數據描述符。
文檔編號H04S3/00GK1706222SQ200380101813
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月20日 優先權日2002年10月22日
發明者M·W·T·克萊恩米德林克, J·范德米爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司