АДАПТИВНЫЙ СПОСОБ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ-ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ И МУЛЬТИПЛЕКСОР-ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЭТОТ СПОСОБ Российский патент 2003 года по МПК H04L12/66 H04J3/04 

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к адаптивному способу мультиплексирования-демультиплексирования и мультиплексору-демультиплексору, использующему этот способ, в системе, соответствующей стандарту Н.324, а более конкретно - к адаптивному способу мультиплексирования-демультиплексирования, который можно эффективно использовать в канале, подверженном ошибкам, и мультиплексору-демультиплексору, использующему этот способ.

Предшествующий уровень техники
Вообще говоря, рекомендация стандарта Н.324 предписывает мультиплексирование видео- и аудиосигналов, которое эффективно в канале, подверженном ошибкам, таком как радиоканал, и включает в себя мультиплексирование, соответствующее стандарту Н.223, мультиплексирование, соответствующее Приложению А к стандарту Н.223, управление, соответствующее стандарту Н.245, видеокодер-декодер (видеокодек), соответствующий стандарту Н. 263 и аудиокодек, соответствующий стандарту G.723.1. В частности, согласно рекомендации стандарта Н.223 Сектора по стандартизации телекоммуникаций в составе Международного союза по электросвязи (ССТ в составе МСЭ), чтобы обеспечить видеотелефонную связь и конференц-связь по видеоканалу в цифровой телекоммуникационной сети, видео-, аудио- и другие данные адаптивно мультиплексируют в протокольных блоках данных (ПБД), а затем демультиплексируют последние. Можно использовать мультиплексор-демультиплексор (мукс-демукс), когда коэффициент разрядных ошибок канала составляет 10^-6 или менее. Мукс-демукс, соответствующий Приложению А к стандарту Н.223, - это новый мукс-демукс, выполненный с возможностью повышения устойчивости к ошибкам, получаемой путем добавления функций совместимого по скорости сверточного кодера-декодера с прокалыванием (СССП-кодека) и автоматического запроса на повторную передачу (АЗПП) в мукс-демукс, соответствующий стандарту Н.223. Согласно характеристике мукса-демукса, соответствующего Приложению А к стандарту Н.223, при появлении ошибки в приемнике, данные, подвергнутые кодированию, совместимые по скорости со сверткой и прокалыванием, повторно передаются передатчиком с разными скоростями.

Однако почти невозможно использовать мукс-демукс, соответствующий стандарту Н.223, в канале, подверженном ошибкам, ввиду его низкой устойчивости к ошибкам. Кроме того, в случае мукса-демукса, соответствующего Приложению А к стандарту Н.223, пропускная способность канала постепенно снижается из-за АЗПП, а из-за СССП имеет место исключительно высокая сложность.

Краткое изложение сущности изобретения
Чтобы решить вышеупомянутые проблемы, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать адаптивный способ мультиплексирования-демультиплексирования и мультиплексор-демультиплексор (мукс-демукс), использующий этот способ, при котором множество муксов-демуксов, имеющих разные сложности, определены как промежуточные между муксом-демуксом, соответствующим стандарту Н.223, и муксом-демуксом, соответствующим Приложению А к стандарту Н.223, так что мультиплексирование можно обеспечивать избирательно в соответствии с конкретными обстоятельствами путем выбора среди множества муксов-демуксов для согласования с конкретным обстоятельством посредством компромиссного решения по издержкам на муксы-демуксы.

В соответствии с одним аспектом задачи предложен адаптивный способ мультиплексирования-демультиплексирования в системе, соответствующей стандарту Н. 324, включающий этапы, на которых: (а) выполняют первый процесс мультиплексирования-демультиплексирования, имеющий сложность, соответствующую рекомендации стандарта Н. 223, (б) выполняют второй процесс мультиплексирования-демультиплексирования, имеющий сложность, соответствующую Приложению А к стандарту Н.223, и (в) вводят один или более этапов третьих процессов мультиплексирования-демультиплексирования, имеющих разные сложности, между этапами (а) и (б).

Во время проведения третьего процесса мультиплексирования-демультиплексирования на этапе (в) предпочтительно используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), включающий в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223.

Третий процесс мультиплексирования-демультиплексирования на этапе (в) предпочтительно включает подэтапы, на которых: (в1) используют флаг ВПУКПД, включающий в себя дополнительный ПШ-код, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, и (в2) используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223.

Третий процесс мультиплексирования-демультиплексирования на этапе (в) предпочтительно включает подэтапы, на которых: (в1) используют флаг ВПУКПД, включающий в себя дополнительный ПШ-код, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, (в2) используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, и (в3) используют разряды защиты от ошибок либо на уровне адаптации, либо на уровне мультиплексирования.

Согласно другому аспекту задачи предложен адаптивный мультиплексор-демультиплексор (мукс-демукс) в системе, соответствующей стандарту Н.324, содержащий мукс-демукс, соответствующий стандарту Н.223, мукс-демукс, соответствующий Приложению А к стандарту Н.223, и один или более промежуточных муксов-демуксов между муксом-демуксом, соответствующим Приложению А к стандарту Н.223, и муксом-демуксом, соответствующим стандарту Н.223, имеющий разные сложности, для мукса-демукса, соответствующего Приложению А к стандарту Н.223, и мукса-демукса, соответствующего стандарту Н.223.

Один или более промежуточных муксов-демуксов предпочтительно используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), включающий в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223.

Один или более промежуточных муксов-демуксов предпочтительно используют флаг ВПУКПД, включающий в себя дополнительный ПШ-код, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, и заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223.

Один или более промежуточных муксов-демуксов предпочтительно используют флаг ВПУКПД, включающий в себя дополнительный ПШ-код, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, и разряды защиты от ошибок либо на уровне адаптации, либо на уровне мультиплексирования.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет схему, изображающую структуру системы, соответствующей стандарту 324, для коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП), в которой применяется настоящее изобретение;
фиг.2А представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса, показанного на фиг. 1, в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2В представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса, показанного на фиг.1, в соответствии с другим конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2С представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса, показанного на фиг. 1, в соответствии с еще одним конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3А представляет схему, показывающую структуру протокольного блока данных мультиплексирования (ПБДМ) распространенного мукса-демукса, соответствующего стандарту Н.223;
фиг. 3В представляет схему, показывающую структуру ПБДМ первого мукса-демукса;
фиг. 3С представляет схему, показывающую пример, в котором первый флаг применяется к длинному флагу ВПУКПД, показанному на фиг.3В;
фиг.3D представляет схему, показывающую ПБДМ второго мукса-демукса;
фиг. 3Е представляет схему, показывающую пример, в котором первый флаг и второй флаг применяются соответственно к длинному флагу ВПУКПД и длинному заголовку, показанным на фиг.3D.

Наилучший способ осуществления изобретения
Система, соответствующая стандарту Н.324, для коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП), показанная на фиг. 1, включает в себя адаптивный мультиплексор-демультиплексор (мукс-демукс) 110 и транскодер 120. Сначала кодируются данные носителя (видео-, аудио- и другие данные), а затем кодированные данные носителя мультиплексируются адаптивным муксом-демуксом 110 и преобразуются из одного кода в другой транскодером 120 для формирования протокольного блока данных (ПБД) (не показан), а затем передаются по каналу.

Фиг. 2А представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса 110, показанного на фиг.1, в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Адаптивный мукс-демукс 110, показанный на фиг.2А, включает в себя мукс-демукс 210, соответствующий стандарту Н.223, первый мукс-демукс 220, получаемый путем применения длинного флага ВПУКПД к ПБДМ мукса-демукса 210, соответствующего стандарту Н.223, второй мукс-демукс 230, получаемый путем применения длинного заголовка к ПБДМ первого мукса-демукса 220, третий мукс-демукс 240, получаемый путем применения разряда ошибки к ПБДМ второго мукса-демукса 230, и мукс-демукс 250, соответствующий Приложению А к стандарту Н.223.

В адаптивном муксе-демуксе 110 в соответствии с настоящем изобретением, как показано на фиг.2А, опция преобразования одного кода в другой введена между муксом-демуксом 210, соответствующим стандарту Н.223 и имеющим более низкую сложность, и муксом-демуксом 250, соответствующим Приложению А к стандарту Н. 223 и имеющим высокую сложность, для ограничения нового способа мультиплексирования-демультиплексирования использованием множества муксов-демуксов, имеющих разные сложности, т.е. первого мукса-демукса 220, второго мукса-демукса 230 и третьего мукса-демукса 240.

Фиг. 3А представляет схему, показывающую структуру протокольного блока данных мультиплексирования (ПБДМ) распространенного мукса-демукса 210, соответствующего стандарту Н.223. ПБДМ мукса-демукса 210, соответствующего стандарту Н.223, включает в себя восьмиразрядный флаг 310 высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), используемый для управления передачей, восьмиразрядный заголовок 320, включающий в себя информацию о данных, и полезную нагрузку 330, включающую в себя видео- и аудиоданные. Здесь ПБДМ - это минимальный блок, генерируемый путем мультиплексирования аудио- и видеоданных в муксе, и он генерируется перед сопряжением с каналом. Кроме того, флаг 310 ВПУКПД является особой разрядной комбинацией, включающей в себя шесть последовательных единиц (например, 01111110) и представляющей собой начало или конец кадра.

Фиг.3В представляет схему, показывающую структуру ПБДМ первого мукса-демукса 220, который работает как высокоуровневый мукс-демукс мукса-демукса 210, соответствующего стандарту Н. 223. ПБДМ первого мукса-демукса 220 включает в себя первый флаг 342 ВПУКПД из 8-ми разрядов или более, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, восьмиразрядный заголовок 344, включающий в себя информацию о данных, и полезную нагрузку 346, включающую в себя аудио- и видеоданные. Первый мукс-демукс 220 принимает флаг ВПУКПД, включающий в себя больше разрядов, как показано на фиг.3В, чтобы повысить синхронизацию между видео- и аудиосигналами в ПБДМ мукса-демукса 210, соответствующего стандарту Н.223. Таким образом, чтобы максимизировать синхронизацию, в часть флага ВПУКПД вводят дополнительный флаг, имеющий разряды, аналогичные разрядам псевдослучайного шума (ПШ), имеющего высокую автокорреляцию.

Фиг. 3С представляет схему, показывающую пример, в котором первый флаг 343 применяется в длинном флаге 342 ВПУКПД, показанном на фиг.3В.

Фиг. 3D представляет схему, показывающую ПБДМ второго мукса-демукса 230, который работает как высокоуровневый мукс-демукс первого мукса-демукса 210. ПБДМ второго мукса-демукса 230 включает в себя длинный флаг 352 ВПУКПД, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н.223, длинный заголовок 354, включающий в себя больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и полезную нагрузку 356, включающую в себя аудио- и видеоданные. Второй мукс-демукс 230 принимает заголовок, включающий в себя больше разрядов, а также длинный флаг ВПУКПД, примененный к ПБДМ первого мукса-демукса 220, чтобы повысить синхронизацию между видео- и аудиосигналами. Здесь можно использовать длинный заголовок 354 для защиты от ошибок.

Фиг. 3Е представляет схему, показывающую пример, в котором первый и второй флаги 343 и 355 применяются соответственно в длинном флаге 352 ВПУКПД и длинном заголовке 354.

Третий мукс-демукс 240, показанный на фиг.2А, работает как высокоуровневый мукс-демукс второго мукса-демукса 230 и низкоуровневый мукс-демукс третьего мукса-демукса 250, соответствующего Приложению А к стандарту Н.223, а ПБДМ третьего мукса-демукса 240 включает в себя разряд для защиты от ошибок на уровне адаптации или уровне мультиплексирования, а также все компоненты ПБДМ второго мукса-демукса 230. Таким образом, третий мукс-демукс 240 увеличивает устойчивость к ошибкам по отношению к кодеку канала.

Фиг. 2В представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса 110, показанного на фиг. 1, в соответствии с другим конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь между муксом-демуксом 210, соответствующим стандарту Н. 223, муксом-демуксом 250, соответствующим Приложению А к стандарту Н. 223, введен только первый мукс-демукс 514, соответствующий первому муксу-демуксу 220, показанному на фиг.2А.

Фиг. 2С представляет блок-схему адаптивного мукса-демукса 110, показанного на фиг.1, в соответствии с еще одним конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь между муксом-демуксом 210, соответствующим стандарту Н.223 и имеющим более низкую сложность, и муксом-демуксом 250, соответствующим Приложению А к стандарту Н.223 и имеющим более высокую сложность, введен первый мукс-демукс 524, соответствующий первому муксу-демуксу 220, показанному на фиг.2А, и второй мукс-демукс 526, соответствующий второму муксу-демуксу 230, показанному на фиг.2А.

Промышленная применимость
Как описано выше, в адаптивном способе мультиплексирования-демультиплексирования и муксе-демуксе, использующем этот способ, между муксом-демуксом 210, соответствующим стандарту Н.223, и муксом-демуксом 250, соответствующим Приложению А к стандарту Н.223, в системе, соответствующей стандарту Н. 324, избирательно вводят множество муксов-демуксов, имеющих разные сложности, повышая таким образом устойчивость к ошибкам и улучшая рабочую характеристику в соответствии с обстоятельствами.

Предложены адаптивный способ мультиплексирования/демультиплексирования и мультиплексор/демультиплексор, использующий этот способ, в системе, соответствующей стандарту Н.324. Адаптивный мультиплексор/демультиплексор включает в себя один или более мультиплексоров/демультиплексоров, имеющих разные сложности, между мультиплексором/демультиплексором, соответствующим Приложению А к стандарту Н.223, и мультиплексором/демультиплексором, соответствующим стандарту Н.223. 4 с. и 24 з.п.ф-лы, 9 ил.

1. Адаптивный способ мультиплексирования, предназначенный для мультиплексирования аудио- и видеоданных в аудио- и/или видеосистеме, соответствующей стандарту Н. 324 и Приложениям к стандарту Н. 223, согласно которому проводят первый процесс мультиплексирования, имеющий низкий уровень сложности и рабочую характеристику в соответствии с рекомендацией стандарта Н. 223, проводят второй процесс мультиплексирования, имеющий высокий уровень сложности и рабочую характеристику в соответствии с рекомендацией стандарта Н. 223 и/или Приложения А к стандарту Н. 223, и между первым и вторым процессами мультиплексирования вводят один или более промежуточных процессов мультиплексирования, имеющих разные уровни сложности и рабочие характеристики. 2. Способ по п. 1, по которому во время проведения промежуточного процесса мультиплексирования предпочтительно используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 3. Способ по п. 2, по которому флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 4. Способ по п. 1, по которому процесс промежуточного мультиплексирования включает подэтапы, на которых используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 5. Способ по п. 4, по которому флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 6. Способ по п. 1, по которому процесс промежуточного мультиплексирования включает подэтапы, на которых используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют разряды защиты от ошибок. 7. Способ по п. 6, по которому флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 8. Адаптивный способ демультиплексирования, предназначенный для демультиплексирования мультиплексируемых данных в аудио- и/или видеосистеме, соответствующей стандарту Н. 324 и Приложениям к стандарту Н. 223, согласно которому проводят первый процесс демультиплексирования, имеющий низкий уровень сложности и рабочую характеристику в соответствии с рекомендацией стандарта Н. 223, проводят второй процесс демультиплексирования, имеющий высокий уровень сложности и рабочую характеристику в соответствии с рекомендацией стандарта Н. 223 и/или Приложения А к стандарту Н. 223, и между первым и вторым процессами демультиплексирования вводят один или более промежуточных процессов демультиплексирования, имеющих разные уровни сложности и рабочие характеристики. 9. Способ по п. 8, по которому во время проведения промежуточного процесса демультиплексирования предпочтительно используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 10. Способ по п. 9, по которому флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 11. Способ по п. 8, по которому процесс промежуточного демультиплексирования включает подэтапы, на которых используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 12. Способ по п. 11, по которому флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 13. Способ по п. 8, по которому процесс промежуточного демультиплексирования включает подэтапы, на которых используют флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и используют разряды защиты от ошибок. 14. Способ по п. 13, по которому флаг ВПУКДП включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 15. Мультиплексор, соответствующий стандарту Н. 324, содержащий мультиплексор для мультиплексирования аудио- и видеоданных в соответствии с рекомендациями стандарта Н. 223, мультиплексор, соответствующий Приложению А к стандарту Н. 223, для мультиплексирования аудио- и видеоданных в соответствии с рекомендациями Приложения А к стандарту Н. 223, и один или более промежуточных мультиплексоров, между мультиплексором, соответствующим стандарту Н. 223, и мультиплексором, соответствующим Приложению А к стандарту Н. 223, имеющих разные уровни сложности и рабочие характеристики, отличные от уровней и рабочих характеристик мультиплексоров, соответствующих стандарту Н. 223 и Приложению А к стандарту Н. 223, при этом каждый последующий из промежуточных мультиплексоров работает как высокоуровневый мультиплексор предыдущего промежуточного мультиплексора. 16. Мультиплексор по п. 15, в котором один или более промежуточный мультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 17. Мультиплексор по п. 16, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 18. Мультиплексор п. 15, в котором один или более промежуточный мультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 19. Мультиплексор п. 18, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 20. Мультиплексор п. 15, в котором один или более промежуточный мультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и разряды для защиты от ошибок. 21. Мультиплексор по п. 20, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 22. Демультиплексор, соответствующий стандарту Н. 324, содержащий демультиплексор для демультиплексирования данных в соответствии с рекомендациями стандарта Н. 223, демультиплексор, соответствующий Приложению А к стандарту Н. 223, для демультиплексирования данных в соответствии с рекомендациями Приложения А к стандарту Н. 223, и один или более промежуточных демультиплексоров между демультиплексором, соответствующим стандарту Н. 223, и демультиплексором, соответствующим Приложению А к стандарту Н. 223, имеющих разные уровни сложности и рабочие характеристики, отличные от уровней и рабочих характеристик демультиплексоров, соответствующих стандарту Н. 223 и Приложению А к стандарту Н. 223, при этом каждый последующий из промежуточных демультиплексоров работает как высокоуровневый демультиплексор предыдущего промежуточного демультиплексора. 23. Демультиплексор по п. 22, в котором один или более промежуточный демультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 24. Демультиплексор по п. 23, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 25. Демультиплексор по п. 22, в котором один или более промежуточный демультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223. 26. Демультиплексор по п. 25, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код). 27. Демультиплексор по п. 22, в котором один или более промежуточный демультиплексор использует флаг высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (ВПУКПД), имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и заголовок, имеющий больше разрядов, чем требует рекомендация стандарта Н. 223, и разряды для защиты от ошибок. 28. Демультиплексор по п. 27, в котором флаг ВПУКПД включает в себя дополнительный код псевдослучайного шума (ПШ-код).