专利名称：在蜂窝电话中编解码器使用的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，并且更具体而言，本发明涉及在通信网中并且特别是在如蜂窝电话的无线通信网中采用编码和解码技术的系统。
背景技术：
在过去的几年里，移动通信设备经历了对信道容量的越来越大的需求，用来发送和接收语音以及其它多媒体数据。为此，各种无线通信系统使用被称作编解码器的编码和解码技术和系统，来压缩数据以便遵守各种文件类型协议。
例如，随着第三代(3G)蜂窝电信系统被采用，如蜂窝电话的无线设备需要支持的编解码器的数量将有大量增加。除了2G和3G系统中传统的蜂窝声码器，无线设备需要支持IP上语音的声码器、如RealAudio和MP3的实时音频编解码器以及如MPEG4的视频编解码器。
如蜂窝电话的现有技术移动设备使用专用的硬件来支持一个或多个编解码器系统来执行编码和解码功能。其它移动设备还使用数字信号处理器来支持这样的编码和解码操作。但是，必须被支持的编解码器的数量的增加要求或者增加硬件复杂性或者增加数字信号处理器代码存储器的大小，两者都导致更高的成本。
因此，需要可以简单并且便宜地支持多个编码和解码协议或编解码器的改善的移动通信设备。
发明概述本发明通过提供包括以下部分的移动设备来满足上述需要被配置来接收和发送通信数据的射频模块；被耦合到所述射频模块并且被配置来识别通信数据中的可执行编解码器文件的编解码器控制器；以及被耦合到所述编解码器控制器并且被配置来执行由所述编解码器控制器识别的可执行编解码器文件的编解码器引擎。
根据本发明的一个实施方案，通信系统被配置以便允许在每个会话的基础上向移动设备发送编解码器协议。例如，在视频会议开始时，MPEG4编解码器可被下载到如蜂窝电话的移动设备上，并且对于蜂窝语音通话，声码器被下载。
根据本发明的另一个实施方案，编解码器层被加到在分组交换网或者在电路交换网中发送的分组中。编解码器层包括标题部分和编解码器部分。一旦数据分组被接收到其想要的目标，编解码器标题就指示与之相关的编解码器部分已经被发送。此后，编解码器部分被下载到移动设备上，以便可以根据被下载的被编码规范来处理由该编解码器识别的数据分组。
根据本发明的另一个实施方案，多个编解码器部分可以被下载到移动设备，以便由相应的编解码器类型识别的每个数据分组可因此被处理。编解码器部分包括下载之后被移动设备执行的编解码器可执行代码或文件。这个编解码器可执行代码可以采用多种格式，如平台中立的Java、对于可编程硬件的硬件代码或者系统控制器兼容的代码。
附图简述
图1说明根据本发明的一个实施方案采用编解码器层的通信传输平面的框图；图2是说明根据本发明的一个实施方案在电路交换网中被采用的通信分组的结构图；图3是说明根据本发明的一个实施方案在分组交换网中被采用的通信分组的结构图；图4是根据本发明的一个实施方案的移动手机设备的框图；图5是根据本发明的一个实施方案的移动手机设备的功能框图；以及图6是说明根据本发明的一个实施方案发送可下载编解码器层的过程的流程图。
附图详述根据本发明的一个实施方案，可执行编解码器文件被预先挂起(prepend)到要被如移动电话的移动设备解码的数据流中。
图1说明根据本发明的一个实施方案的通信系统传输平面10，但是本发明不限于该方面的范围。传输平面10说明当构建和传输数据分组时采用的各种标题和协议。
蜂窝网12被配置来处理多个移动电话彼此之间，或者与被耦合到互联网上的其它设备和终端之间的通信。为此，蜂窝网12包括两个接口，这两个接口被配置来在一侧提供蜂窝电话和网络之间的接口功能，并且在另一侧提供网络和连接到互联网上的终端之间的接口功能。这个双接口功能允许互联网设备和蜂窝电话设备都能够通过蜂窝网进行通信。
图1说明在蜂窝网的两个接口的每个中采用的相应的通信层。蜂窝电话接口部分包括编解码器层14、IP栈16、蜂窝分组电路交换数据栈18以及蜂窝物理层20。类似地，互联网接口部分包括IP栈22和网络特定协议栈24。
编解码器层14被配置来预先挂起或者封装预定的编解码器文件以及处理通过蜂窝网12传输的数据分组，这在后面会更详细地描述。
剩余的通信层在传统的蜂窝网中典型地被采用。例如，如本领域的技术人员熟知的，蜂窝网12包括IP或CSD栈16。因此，如果通信模式基于分组交换方案，则IP栈提供要被添加到数据中的所有正确的标题信息。否则，如果通信模式基于电路交换模式，则CSD(电路交换数据)栈提供对于电路交换连接要被添加的所有正确的标题信息。对于涉及与互联网的接口的操作，IP或CSD栈22类似地起作用。
蜂窝网12还包括蜂窝分组或电路交换数据栈层18，被配置来处理基于蜂窝分组标准或者替代地基于电路交换数据栈标准的通信。
蜂窝物理层20被配置起作用来提供正确的信息以便处理网络中各种蜂窝设备间的实际物理连接。类似地，网络特定协议栈层24被配置来处理通过互联网被耦合到蜂窝网上的各种终端之间正确的连接。
图1还说明由通过蜂窝网通信的诸如50的每个蜂窝电话采用的不同层。这些层包括被配置来提供用户和蜂窝电话设备之间的接口的应用层52；被配置来处理和识别由蜂窝电话设备发送或接收的编解码器相关的信息的编解码器层54；被配置来处理分组交换或电路交换数据通信的IP或CSD栈56；也被配置来处理蜂窝电话或电路交换电话连接的蜂窝分组或CSD栈58；以及被配置来处理通过蜂窝网的蜂窝设备的物理连接的蜂窝物理层60。
图1还说明由通过蜂窝网通信的诸如80的每个互联网终端采用的不同层。这些层包括被配置来提供用户和蜂窝电话设备之间的接口的应用层82；被配置来处理分组交换或电路交换数据通信的IP或CSD栈84；以及被配置来处理互联网终端和蜂窝网之间的物理通信的网络特定协议栈86。
图2说明根据本发明的一个实施方案在电路交换数据方案中被采用的通信分组120的数据结构。通信分组120包括第一部分122以及第二部分124，所述第一部分122包括编解码器相关信息，而所述第二部分124包括被发送的已编码数据。应该注意，对于电路交换数据通信方案，对于整个通信会话，两个通信终端之间的物理链路被建立。因此，优选地，两个终端之间被交换的数据包括标题编解码器相关部分122和剩余已编码数据部分124。
编解码器相关部分122包括附加的部分，如编解码器标记域130、编解码器大小域132、编解码器类型域134以及编解码器可执行域136。编码标记域包括指示所述部分122包含可下载的编解码器文件的信息。编解码器大小域132包括指示被下载到接收终端上的编解码器可执行文件的大小的信息。编解码器类型域134包含被利用来将编码数据部分中剩余被编码数据与相应的编解码器文件关联的信息，因此接收终端可以同时处理带有不同编解码器的多个数据流。编解码器可执行域136包括可以有许多格式的可执行编码/解码文件，如DSP或系统特定代码、平台中立代码(例如Java)以及用于可编程硬件的硬件代码。
图3说明根据本发明的一个实施方案在分组交换数据方案中采用的通信分组150的数据结构。通信分组150包括编解码器标题(CH)152、其它分组154以及编解码器数据分组156。
编解码器标题分组152包含各种域，如编解码器标记域160、编解码器大小域162、编解码器分段域164、编解码器类型域166以及编解码器数据域168。编解码器标记域160包含指示消息的这部分包括可下载编解码器文件的信息。
编解码器大小域162包括指示被下载到接收终端的编解码器可执行文件的大小的信息。编解码器分段域164包括的信息是编解码器标题分组152是否是包含编解码器信息的最终分组或者是否有更多的分组要被接收以便在接收终端处有完整的编解码器相关信息。
编解码器类型域166包含被采用将编码数据部分中剩余被编码数据与相应的编解码器文件关联的信息，因此接收终端可以同时处理带有不同编解码器的多个数据流。
编解码器数据域168包括需要被解码的可执行编码/解码文件或数据的部分。应该注意，编解码器数据分组156包含需要被解码的数据，以及需要被使用以便对数据解码的编解码器类型。编解码器可执行数据可以采用许多格式，如DSP或系统特定代码、平台中立代码(例如Java)以及用于可编程硬件的硬件代码。
图4是根据本发明的一个实施方案的蜂窝移动手机210的框图。手机210包括RF模块212、基带模块220、用户接口模块240以及电源模块260。
RF模块212包括接收机214，它被配置来执行将输入的RF信号转换成低频信号以便允许基带模块处理被转换的信号的功能。模块212还包括发送器216，它被配置来执行将低频信号从基带转换到所需的RF频率的功能。模块214和216都耦合到手机天线上用于发送和接收通信信号。
基带模块220包括应用特定硬件模块222，它被配置来从RF模块提供的低频信号中提取用户和控制信息并且合并用户和控制信息以便生成提供给RF模块212的低频信号。
数字信号处理器(DSP)模块226耦合到模块222以及相关的存储器224。DSP模块226被配置以便执行如语音编码和音频处理的信号处理任务。DSP模块226包括编解码器模块228，它被配置来根据已经被发送到手机上的编解码器文件而执行编解码器功能，这些根据图5被更详细地解释。
基带模块220还包括系统控制器230以及相关的存储器232，它被配置来控制手机210的各种部件，以及提供通用计算功能，用于执行诸如处理与蜂窝通信标准相关的协议栈、处理与图形用户界面功能相关的功能以及处理用户应用之类的任务。
用户接口模块240包括麦克风单元242、扬声器单元246、显示器单元248以及小键盘250。应该注意，显示器248当与小键盘250一起使用时，允许用户控制手机并且浏览通过互联网和蜂窝网被发送的网页或者流式视频，这些关于图1进行了讨论。
电源管理模块260包括确保手机的每个部分当需要时接收正确功率的电源管理单元262，以及是手机的主要电源的电池单元264。与编解码器相关信息有关的手机的不同部件的功能将在下面更详细地被讨论。
图5说明根据本发明的一个实施方案被手机210采用的各种模块的功能图。应该注意，这些模块的功能可以被图4所述的一个或许多部件执行。因此，根据本发明的一个实施方案，用户接口240被耦合到应用280，它被配置来处理编解码器相关的信息。
应用模块280被耦合到编解码器引擎282，它被配置来接收和执行编解码器可执行文件，这是由手机接收的编解码器相关的数据所指定的。编解码器引擎282耦合到编解码器控制器284以及数据缓存器286。缓存器286和编解码器控制器284都耦合到编解码器层288，编解码器层288进而又耦合到分组或电路交换数据栈290，后者进而又耦合到蜂窝调制解调器292。
根据本发明的一个实施方案，系统控制器230(图4)负责处理编解码器层288的功能。编解码器层288被配置来解释并且将标题从相关的编解码器和数据流中剥离出来。编解码器控制器284接收和处理编解码器可执行文件，以便允许手机基于该文件对相关数据进行编码和解码。为此，编解码器控制器284将接收的编解码器之一加载到编解码器引擎282中。编解码器引擎是运行编解码器可执行代码的资源。应该注意，根据本发明的各种实施方案，编解码器引擎功能由系统控制器、DSP模块或者可能在硬件模块222中包含的可重编程硬件系统来执行。
编解码器控制器284还控制缓存器286。缓存器临时存储当可应用的编解码器文件被加载到编解码器引擎时需要被编码和解码的数据。
图6说明根据本发明的一个实施方案用于接收可应用的编解码器相关数据以及处理该数据的过程。在步骤350，编解码器层288通过蜂窝网接收数据。在步骤352，编解码器控制器284确定编解码器标记域是否被设置。如果是，则编解码器控制器284认为编解码器相关数据的这部分包括可执行编解码器文件。为此，在步骤358，可执行编解码器文件被传递给编解码控制器284，并且在步骤360，编解码器文件被加载到编解码器引擎282。应该注意，根据本发明的另一个实施方案，编解码器控制器284被配置来在指定的期间存储接收的可执行编解码器文件，因此由不同编解码器格式编码的不同数据可被同时处理。
如果在步骤352编解码器标记域没有被设置，则在步骤354，编解码器控制器284检查编解码器类型域以便将输入的编码数据与相应的编解码文件相关联。编解码器控制器284还为编解码器引擎282加载相应的编解码器文件。在步骤356，输入的数据被传递到数据缓存器286。在步骤362，编解码器引擎282开始对输入的数据进行解码。
应该注意，根据本发明的一个实施方案，编解码器层288包括额外的管理能力。例如，编解码器层288合并附加域来包含向蜂窝网中的编解码器层实体指示手机的编解码器功能的信息。蜂窝网中的编解码器层实体然后可以仅对手机中没有可用编解码器的那些数据流而为编解码器标题部分增加可执行编解码器信息。而且，手机存储被下载到其上的编解码器并且相应地更新其能力报告。
应该注意，根据本发明的一个实施方案来配置移动手机的编解码器引擎以便根据编解码器文件对输入数据进行解码以及对输出数据进行编码。
因此，本发明允许蜂窝通信网中使用多个编解码器，其中通信协议中额外的编解码器层允许动态接收所述多个编解码器及其相关的数据，以及随着数据被手机接收而下载这些代码。
虽然本发明只有某些特征在这里被说明和描述，但是现在对于本领域的技术人员可以出现许多修改、替代、变化或等价物。因此，应该理解所附的权利要求打算覆盖落在本发明的真实精神里的所有这样的修改和变化。
权利要求
1.一种移动通信设备(210)，包括被配置来接收和发送通信数据的射频模块(212)；耦合到所述射频模块(212)并且被配置来识别通信数据中可执行编解码器文件的编解码器控制器(284)；以及耦合到所述编解码器控制器(284)并且被配置来执行由所述编解码器控制器(284)识别的可执行编解码器文件的编解码器引擎(282)。
2.根据权利要求1所述的移动通信设备，还包括用于存储由所述设备接收的多个可执行编解码器文件的存储器单元(232)。
3.根据权利要求2所述的移动通信设备，其中所述编解码器控制器将所述多个可执行编解码器文件中的至少一个提供给所述编解码器引擎。
4.根据权利要求1所述的移动通信设备，其中根据电路交换数据方案对于所述通信数据进行编码。
5.根据权利要求4所述的移动通信设备，其中所述通信数据包括编解码器部分(122)和已编码数据部分(124)，所述编解码器部分包括在所述编解码器引擎中被下载的用于对在所述已编码数据部分中接收的数据进行解码的可执行编解码器文件(316)。
6.根据权利要求5所述的移动通信设备，其中所述编解码器部分还包括编解码器标记(130)以及编解码器类型，所述编解码器标记(130)包含指示可执行编解码器文件存在的信息，并且所述编解码器类型包含将已编码数据与相应的可执行编解码器文件相关联的信息，以便所述编解码器引擎接收与输入的已编码数据相关的可执行编解码器文件。
7.根据权利要求1所述的移动通信设备，其中根据分组交换数据方案对于所述通信数据进行编码。
8.根据权利要求7所述的移动通信设备，其中所述通信数据包括多个编解码器标题分组(152)以及编解码器数据分组(156)，所述编解码器标题分组包括数据域中的可执行编解码器文件(168)，所述可执行文件在所述编解码器引擎中被下载用于对在所述编解码器数据分组中接收的数据进行解码。
9.根据权利要求8所述的移动通信设备，其中所述编解码器标题分组还包括编解码器标记(160)以及编解码器类型，所述编解码器标记(160)包含指示可执行编解码器文件存在的信息，并且所述编解码器类型包含将已编码数据与相应的可执行编解码器文件相关联的信息，以便所述编解码器引擎接收与输入的已编码数据相关的可执行编解码器文件。
10.根据权利要求8所述的移动通信设备，其中所述编解码器标题分组还包括分段域(164)，该分段域(164)包含指示分组是否是包含可执行编解码器文件的最终分组的信息。
11.一种使得能够在多个移动通信设备(50)间进行通信的蜂窝网络系统(12)，所述网络系统(12)包括用于对于通信数据进行路由发送的蜂窝网(12)，所述蜂窝网(12)包括被配置来向所述通信数据添加包括可执行编解码器文件的编解码器相关信息的编解码器处理层(14)；耦合到所述蜂窝网(12)的多个移动通信设备(50)，所述移动通信设备(50)具有被配置来识别所述编解码器相关信息的编解码器控制器(184)。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述蜂窝网还通过互联网耦合到多个终端(80)，以便在所述移动通信设备和所述终端(80)间对于所述通信数据进行路由发送。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述移动通信设备还包括被配置来执行从所述蜂窝网接收的可执行编解码器文件的编解码器引擎(282)。
14.一种在移动通信设备(50)中通过蜂窝通信网(12)接收和发送通信数据的方法，所述方法包括步骤A.接收多个通信数据，所述通信数据包括编解码器相关部分(122/152)以及相应的数据相关部分(124/156)，所述编解码器相关部分包括用于对所述数据相关部分(124/156)中包含的数据进行解码的可执行编解码器文件；B.处理所述可执行编解码器文件，以便根据所述可执行编解码器文件对于所述相应的数据相关部分(124/156)进行解码；以及C.根据所述可执行编解码器文件对所述移动通信设备中生成的通信数据进行编码，以便传输到所述蜂窝网(12)。
全文摘要
本发明涉及由被配置来接收和发送通信数据的射频模块(212)组成的移动通信设备(210)。提供编解码器控制器(284)，该编解码器控制器耦合到射频模块(212)并且被配置来识别通信数据中的可执行编解码器文件。编解码器引擎(282)耦合到编解码器控制器(284)，被配置来执行由编解码器控制器(284)识别的可执行编解码器文件。
文档编号H04B7/26GK1602639SQ02824546
公开日2005年3月30日 申请日期2002年12月9日 优先权日2001年12月10日
发明者A·K·普伦蒂塞, S·维登 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司