專利名稱：將分組化的信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽的信息信號流以及進行相反方向轉(zhuǎn)換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽的信息信號流的方法，該方法包括接收串行信息信號流并在串行信息信號流中檢測數(shù)據(jù)分組，同時確定數(shù)據(jù)分組的到達時間和產(chǎn)生有關(guān)每個檢測的數(shù)據(jù)分組的到達時間的時間標簽數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還涉及一種將這種帶時間標簽的信息信號流轉(zhuǎn)換成分組化流的方法。本發(fā)明還涉及執(zhí)行這兩種方法的裝置以及存儲和恢復或傳送這種信息信號流的系統(tǒng)。
在公開文章中描述過的這個主題可以從國際專利申請WO96/30905(參考目錄中的文檔(D1))中知道。尤其是，文檔(D1)公開了信息信號的記錄和再現(xiàn)，該信息信號包括在MPEG信息信號的串行數(shù)據(jù)流中作為時間函數(shù)的、不規(guī)則到達的多個分組。
這種MPEG信息信號用于表示壓縮的數(shù)字視頻信號和相應(yīng)壓縮的音頻信號的數(shù)字數(shù)據(jù)流的串行傳輸。例如在參考目錄中的文檔(D2)，即1994年2月22日的Grand Alliance(總聯(lián)盟)HDTV系統(tǒng)規(guī)范草案中，尤其是在該規(guī)范的第Ⅴ章和第Ⅵ章中，包括一種傳遞用于廣播目的或經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腗PEG信息信號的傳輸系統(tǒng)的描述。
MPEG信息信號的格式已經(jīng)由運動圖象專家組(MPEG)開發(fā)出來。建立該組的目的是開發(fā)運動圖象、聲音及它們的組合的編碼表示和壓縮標準。它在聯(lián)合ISO/IEC技術(shù)委員會架構(gòu)中工作。當前產(chǎn)生的標準有MPEG-1(ISO 11172)、MPEG-2(ISO 13818)和MPEG-4。業(yè)界及一些國際團體已采用這些標準。這些標準使得數(shù)字視頻和音頻應(yīng)用及業(yè)務(wù)能夠協(xié)同工作。
在MPEG串行數(shù)據(jù)流中視頻和/或音頻信號可以經(jīng)具有固定字節(jié)量(188)的傳送流分組傳送，其第一個字節(jié)是同步字節(jié)。一個傳送流分組包括經(jīng)MPEG串行數(shù)據(jù)流傳送的僅僅其中一個視頻信號或其中一個音頻信號或其中一個數(shù)據(jù)信號的信息。
接收機解碼和顯現(xiàn)的同步對實時數(shù)字數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)是很重要的。這保證視頻信號以合適速度顯示，視頻和音頻信號保持同步以及解碼器可以正確地管理其緩沖器。同步的丟失會造成解碼器的緩沖器溢出或下溢，因此會丟失信息。這不同于模擬信息，例如在NTSC中圖象的信息以同步的方式傳送，使得接收機可以直接從圖象同步中獲得時鐘。但是在數(shù)字壓縮系統(tǒng)中每個圖象產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是不同的，這取決于圖象編碼方案和復雜度。這樣定時就不能直接從圖象數(shù)據(jù)的開始獲得。在數(shù)字比特流中沒有同步脈沖的自然概念。因此在解碼器側(cè)的時基必須與編碼器側(cè)的鎖定。解決方案是用所選的傳送流分組發(fā)送時鐘信息，以在解碼器處作為時鐘比較參考。
這通過以固定的周期發(fā)送參考時鐘(稱為節(jié)目時鐘參考(PCR))的樣本來獲得。該時鐘參考(PCR)表明預期的在解碼器從比特流讀完該時間標簽的時間。在解碼器運行的本地時鐘的相位在獲得PCR的時刻與PCR值進行比較，確定解碼過程是否同步，以便如果必要就調(diào)整時鐘速率。因此可以認為MPEG傳送流是實時傳送流。
通過使用第二種類型的叫做解碼時間標簽(DTS)或顯現(xiàn)時間標簽(PTS)的時間標簽，可以指明相對于上述鎖定的解碼器時鐘，視頻幀或/和音頻幀必須分別解碼或顯現(xiàn)的精確時刻。
傳送流分組將通過媒體傳送。如果該媒體的時延對每個傳送流分組不相等，則可能破壞解碼時基。兩個包含PCR的連續(xù)傳送流分組之間的額外傳輸時延會造成解碼器時鐘抖動。因此相應(yīng)標準只允許指定的抖動量。
存儲或記錄設(shè)備還可以被認為是有不定時延的傳輸信道。在播放時，連續(xù)傳送流分組之間的定時必須按這樣的方式重建，即在記錄期間當它們到達記錄設(shè)備的輸入時，該定時等于連續(xù)傳送流分組之間的定時。另外，一般說來包括多節(jié)目流的完整MPEG信息信號的存儲和記錄是不太可能的，這是由于MPEG信息信號數(shù)據(jù)速率太高。因此實際上對應(yīng)一個選擇的節(jié)目流，只選擇其中一個或幾個視頻信號及其對應(yīng)的音頻信號來記錄。但是，結(jié)果是通?；谧鳛闀r間函數(shù)的不規(guī)律地選擇對應(yīng)一個特定節(jié)目流的傳送流分組。
為了保護所選的后續(xù)傳送流分組之間的定時關(guān)系，前面提到的文檔(D1)描述了在每個記錄的傳送流分組中插入時間標簽的方法。選擇和存儲之后，帶重建信息的后續(xù)分組間的定時關(guān)系可以使用時間標簽來恢復。
根據(jù)文檔(D1)時間標簽和傳送流分組的組合被合并到一個指定的數(shù)據(jù)格式(D-VHS MPEG2 STD)中，該格式中數(shù)據(jù)用磁播放/記錄系統(tǒng)(例如基于VHS的數(shù)字錄影帶錄象機)來記錄。這種格式不是表示實時數(shù)據(jù)流的標準MPEG格式，但是它允許表示非實時數(shù)據(jù)流。根據(jù)D-VHS MPEG2 STD格式，允許記錄表示固定量112字節(jié)的信號塊。在每個都有112字節(jié)的兩個信號塊內(nèi)，可以存儲一個188字節(jié)的傳送流分組與一個額外的4字節(jié)的對應(yīng)時間標簽。(另外的32字節(jié)用于其他目的例如同步、標識和奇偶校驗信息)。這種格式只在基于VHS的數(shù)字錄象機內(nèi)部使用。
在例如可以在數(shù)字家庭網(wǎng)中找到的應(yīng)用中，幾個視頻/音頻和數(shù)據(jù)設(shè)備可以相互互連。在數(shù)字家庭網(wǎng)中數(shù)字業(yè)務(wù)可能通過使用電纜、衛(wèi)星、以太網(wǎng)或電話的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字內(nèi)容(例如數(shù)字視頻廣播(DVB))發(fā)送到家庭?；蜻@種應(yīng)用中在家庭內(nèi)部還可以有其他數(shù)字內(nèi)容源，例如數(shù)字便攜式攝象機，照相機和預先記錄的數(shù)字媒體如CD和DVD。數(shù)字家庭網(wǎng)可以允許這種內(nèi)容不僅傳送到已經(jīng)提到的D-VHS錄象機，而且還允許傳送到機頂盒、個人計算機、電視設(shè)備、視頻打印機、掃描儀及類似設(shè)備以及在它們之間傳送。IEEE-11394網(wǎng)可以把所有這些設(shè)備相互連接起來。
IEEE標準部在1994年8月15日發(fā)表的“高性能串行總線P1394”，草案7.1版本1(參考目錄中的文檔(D3))中公開的IEEE-1394為在這些數(shù)字設(shè)備間同時傳送多個高速實時數(shù)字音頻和視頻流定義了一個數(shù)字接口。采用這種接口的總線被稱為“IEEE-1394總線”，但也稱為“Firewire(蘋果公司的注冊商標)或“I-Link”(索尼公司的注冊商標)。該標準已經(jīng)被PC、用戶電子、DVB(數(shù)字視頻廣播)行業(yè)采納。
IEEE-1394定義了一種分組傳送機制，但沒有定義如何將這些分組類型用于指定的實時數(shù)據(jù)如MPEG-2。但是IEC-61883定義了如何用1394總線傳送指定的AV格式。IEC-61883在其他協(xié)議中包含該目的，通用同步協(xié)議(CIP)是一種在預先定義的總線時隙(同步傳輸)內(nèi)將實時應(yīng)用數(shù)據(jù)分組化到1394總線分組凈荷域中的一般方法。
但是，采納根據(jù)MPEG傳送流協(xié)議IEC 61883-4的IEEE-1394適應(yīng)于只傳送188字節(jié)的標準MPEG2傳送流分組。在IEEE-1394標準協(xié)議中沒有提供空間來傳送非標準MPEG分組，例如在上面討論的通過給非實時傳送流中的每個傳送流分組增加一個4字節(jié)的時間標簽而得到的192字節(jié)分組。
因此本發(fā)明的一個目的是克服上述缺點以及更一般地克服給固定長度的數(shù)據(jù)分組增加時間標簽的問題。
根據(jù)本發(fā)明的方法其特征在于把幾個數(shù)據(jù)分組的多個時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個時間標簽分組；產(chǎn)生一個表示時間標簽分組的時間標簽分組信號以及與產(chǎn)生的時間標簽分組信號一起發(fā)送接收到的信息信號串行流，以使得在時間標簽數(shù)據(jù)和相應(yīng)數(shù)據(jù)分組之間建立一個唯一的關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明基于以下認識。通過將幾個數(shù)據(jù)分組的時間標簽數(shù)據(jù)集合成一個特定的時間標簽分組，而不是把每個時間標簽數(shù)據(jù)添加到相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組，可以維持這些數(shù)據(jù)分組被格式化的格式如MPEG的格式。這具有避免使用不同格式如D-VHS MPEG2 STD格式的優(yōu)點。而且，可以以原有順序獲得不同數(shù)據(jù)速率傳輸和/或存儲的MPEG信息流，并且在稍后時刻總是可以使用添加的時間標簽信息恢復分組的時間關(guān)系。還可以維持與諸如基于標準MPEG格式的IEEE-1394總線的設(shè)備和傳輸信道的兼容。
在一種方法中數(shù)據(jù)分組包括固定數(shù)目N的數(shù)字數(shù)據(jù)單元以及時間標簽數(shù)據(jù)包括M個數(shù)字數(shù)據(jù)單元(M＜N)，另一個根據(jù)本發(fā)明的有利方法的特征在于時間標簽數(shù)據(jù)分組包括N個數(shù)字數(shù)據(jù)單元。
通過維持這種N長度的數(shù)據(jù)單元，可以認為時間標簽分組是標準化分組流中的一個標準分組。時間標簽分組將適合于根據(jù)傳輸格式裝入保留空間中或適合于在適應(yīng)處理固定量數(shù)字字的分組的接收設(shè)備內(nèi)使用。例如不需要對基于IEEE-1394的傳輸信道采取特殊的措施。而且，不適應(yīng)于修改分組流的設(shè)備可以把時間標簽分組當作其他任何一個分組來處理而不需要更改。
值得注意的是在時間標簽分組中不是所有的數(shù)據(jù)單元都需要用于時間標簽，因為數(shù)據(jù)單元也可以作為數(shù)據(jù)填充單元或作為同步單元。
還有一個根據(jù)本發(fā)明的有利方法，其特征在于為時間標簽分組提供標識信息。其具有的優(yōu)點是接收設(shè)備可以從其他分組中區(qū)分時間標簽分組，非標準分組可能出現(xiàn)在接收到的分組流中。
根據(jù)本發(fā)明的更詳細地第一方法，其特征在于為時間標簽分組中的時間標簽數(shù)據(jù)提供表明對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的關(guān)聯(lián)信息。這具有的優(yōu)點是在再現(xiàn)實時流時，當數(shù)據(jù)丟失或不正確時，還可能建立指定時間標簽和數(shù)據(jù)分組之間的鏈接。而且可以更改數(shù)據(jù)分組的順序。
根據(jù)本發(fā)明的可選的第二個更詳細的方法，其特征在于在時間標簽分組中可以根據(jù)對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的傳輸順序按順序提供時間標簽數(shù)據(jù)。用這種方式時間標簽分組中的單獨的時間標簽可以與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組關(guān)聯(lián)起來。例如在指定時間標簽分組中的第n個時間標簽必須與時間標簽分組之后的一組數(shù)據(jù)分組中的第n個數(shù)據(jù)分組相關(guān)聯(lián)。這具有的優(yōu)點是不需要增加額外的標識信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的方法可以這樣獲得僅僅把這些時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的時間標簽數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組與時間標簽數(shù)據(jù)分組一起組成組合數(shù)據(jù)分組的邏輯塊，用于編碼和解碼。這需要傳輸流結(jié)構(gòu)的稍微改動，而現(xiàn)有的對邏輯塊中的數(shù)據(jù)流的控制和處理仍舊被遵循。在這方面有利的是根據(jù)本發(fā)明的一種方法，其特征在于組合數(shù)據(jù)分組的邏輯塊對應(yīng)一個用于差錯編碼或糾錯的塊。
如果一個數(shù)據(jù)分組序列表示一個編碼的視頻圖象，另一個有利的方法的特征在于一個圖象的第一個數(shù)據(jù)分組與圖象的一個邏輯塊的第一個數(shù)據(jù)分組相對應(yīng)，例如在MPEG視頻編碼中I、P、B圖象的編碼序列。對隨后的處理有利的是使I、P、B圖象的開始與時間標簽分組的開始相吻合。
另一個有利的方法可以在這種情況下得到一個數(shù)據(jù)分組序列表示編碼的視頻圖象，該方法的特征在于根據(jù)一組視頻圖象選擇數(shù)據(jù)分組的邏輯塊。例如一組圖象，在MPEG視頻編碼中表示成GOP。
根據(jù)本發(fā)明的下一個有利的方法，其特征在于使用時間標簽分組信號用于接收設(shè)備的時間同步。通過識別一個時間標簽分組信號為同步分組，就不需要加入額外的同步信號。
在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，在發(fā)送數(shù)據(jù)分組邏輯塊之前先發(fā)送一個同步信號。這使得很容易就識別出邏輯塊的開始。
當根據(jù)N=188字節(jié)的MPEG傳送流分組將數(shù)據(jù)分組格式化時，可以通過將時間標簽數(shù)據(jù)組裝成一個N=188字節(jié)的時間標簽分組得到根據(jù)本發(fā)明的一個有利的方法。值得注意的是不是分組中所有字節(jié)都必須用于數(shù)據(jù)或時間標簽，這是由于一個傳送流分組或一個時間標簽分組可能包括一個頭標部分和一個凈荷部分。
參考下面具體描述的實施方案以及


，將會很顯然地得出本發(fā)明的這些和其他方面。
圖1說明一個在家庭網(wǎng)絡(luò)中的典型集合，具有通過IEEE-1394網(wǎng)絡(luò)相互連接的幾個數(shù)字音頻/視頻設(shè)備；圖2說明根據(jù)MPEG-2格式編碼和解碼音頻/視頻信息的裝置；圖3說明一個MPEG-2節(jié)目流和一個MPEG-2傳送流；圖4說明一種傳送流的傳送流分組的格式的各個部分；圖5說明一種節(jié)目流的節(jié)目頭的格式；圖6說明給傳送流分組增加額外的時間標簽；圖7示意性地描述了記錄MPEG-2傳送流的設(shè)備；圖8說明根據(jù)D-VHS MPEG-2 STD格式存儲傳送流分組的格式；圖9示意性地描述了再現(xiàn)MPEG-2傳送流的設(shè)備；圖10說明一種總線分組的格式；圖11說明使用圖10的總線分組在IEEE-1394總線上傳送MPEG傳送流分組；圖12說明一種根據(jù)本發(fā)明給實時流增加時間標簽的方法；圖13示意性地說明根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行圖12所示方法的轉(zhuǎn)換裝置；圖14說明一種根據(jù)本發(fā)明分離非實時流的時間標簽的方法；圖15示意性說明根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行圖14方法的轉(zhuǎn)換裝置；圖16說明根據(jù)本發(fā)明把時間標簽組合成時間標簽分組的幾種方法；圖17說明根據(jù)圖15所示方法分離非實時流的時間標簽的結(jié)果；圖18說明一種根據(jù)本發(fā)明存儲和恢復信息信號實時流的系統(tǒng)。
在數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字信息信號的傳送日益增加，其中數(shù)字服務(wù)通過使用電纜、衛(wèi)星、以太網(wǎng)或電話將數(shù)字內(nèi)容分發(fā)到家庭中?；蛟诩彝?nèi)部可能有其他數(shù)字內(nèi)容源，例如數(shù)字便攜攝象機、照相機、預錄數(shù)字媒體如CD或DVD。
數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)允許該內(nèi)容傳送到如D-VHS錄象機、機頂盒、PC、DV便攜攝象機、視頻打印機、掃描儀及類似設(shè)備和在這些設(shè)備之間傳送。圖1給出一個典型集合，其中IEEE-1394網(wǎng)絡(luò)1將幾個數(shù)字設(shè)備相互連接起來。該集合包括一個接收數(shù)字視頻廣播信號的衛(wèi)星接收機2。衛(wèi)星接收機2連接到機頂盒3，機頂盒適應(yīng)于從衛(wèi)星接收數(shù)字信號(DVB)并將這些信號提交給電視設(shè)備4或磁播放/記錄系統(tǒng)如數(shù)字VCR錄象機7去存儲起來。數(shù)字信息信號還可以通過電纜或電話經(jīng)輸入終端5或通過數(shù)字便攜攝象機6提供給機頂盒3。還可以提供個人計算機8、打印機9、電話設(shè)備10、用于如數(shù)字多功能光盤(DVD)或壓縮光盤(CD)的光驅(qū)單元11和海量存儲單元12。海量存儲單元12包括一個快速存取存儲器如硬盤驅(qū)動13和大型存儲器如磁帶單元14。另外還可以使用光驅(qū)。
MPEG-2提供兩層復用方法。第一層專門用于保證視頻和音頻間的嚴格同步。該層被稱為分組化基本流PES。第二層取決于要使用的通信媒體。無差錯環(huán)境如本地存儲的規(guī)范被稱為MPEG-2節(jié)目流PS，而針對易出錯環(huán)境的規(guī)范被稱為MPEG-2傳送流TS。
圖2說明分別用視頻編碼器15和音頻編碼器16對視頻和音頻數(shù)據(jù)進行編碼的方法。用第一個隨后的分組化器17得到視頻分組化基本流V-PES，而用第二個隨后的分組化器18得到音頻分組化基本流A-PES。這兩個比特流都送給節(jié)目流復用器19產(chǎn)生一個節(jié)目流PS并送給傳送流復用器20產(chǎn)生傳送流TS。在節(jié)目流PS內(nèi)部，從不同基本比特流來的節(jié)目基本流分組(PES分組)通過按順序發(fā)送全部PES分組的比特進行復用，因而產(chǎn)生不同長度的傳送分組。圖3A說明這樣一個不同長度的傳送分組，其形式是一個PES分組31，包括一個節(jié)目基本流頭標33和一個節(jié)目基本流分組凈荷34。相比較而言，在傳送流中PES分組被作為固定長度傳送分組的凈荷而發(fā)送。圖3B說明固定長度傳送分組32，它們每個都包括一個含有比特流標識信息的傳送分組頭35和傳送分組凈荷36。值得注意的是傳送流可以傳送幾個節(jié)目，其中視頻和音頻數(shù)據(jù)是復用在一起的。傳送流由信道編碼器22進行信道編碼以便獲得適應(yīng)于經(jīng)傳輸信道傳輸?shù)膫鬏斝盘枴Ｖ档米⒁獾氖且话銇碚f傳輸信道可能不僅包括一條電纜或廣播信道，而且包括類似磁或光介質(zhì)的存儲裝置。
在接收機站，由傳送流解復用器21使用包含在沒有進一步指定的節(jié)目關(guān)聯(lián)表和節(jié)目映射表中的特定信息將對應(yīng)一個節(jié)目的數(shù)據(jù)從接收到的復用流中分離出來。隨后信道解碼器23再現(xiàn)傳送流TS，它由傳送流解復用器21解復用成一個視頻分組化基本流V-PES和一個音頻分組化基本流A-PES。這些流再進一步又由解分組化器26和27解分組化成獨立的分組并最后由視頻和音頻解碼器28和29解碼，以便實時顯現(xiàn)在放映設(shè)備30上。
這些基本流可以嚴格同步(通常對數(shù)字TV節(jié)目或數(shù)字無線節(jié)目是必要的)，或是不同步的(在提供軟件下載的節(jié)目情況下)。適合這種目的的MPEG信息信號包括時鐘參考數(shù)據(jù)(如MPEG-1中的SCR或MPEG-2中的PCR)以便使在接收設(shè)備產(chǎn)生定時控制信號TC2的本地時鐘24與在發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生定時控制信號TCl的本地時鐘25同步。該時鐘參考數(shù)據(jù)被周期性地發(fā)送，如每100ms發(fā)送一次。在兩個這種時鐘參考信號之間發(fā)送的MPEG中的連續(xù)分組之間的時間差距應(yīng)該高度地固定。因此MPEG流是實時流。
為了詳細解釋圖3B中的固定長度傳送分組32的內(nèi)容，請參考在參考目錄中的文檔(D2)，尤其是第V章，而圖4示意性地說明了其主要特征。此后，固定長度的傳送分組32將簡單被稱為傳送分組32。在圖4中傳送分組32被說明為具有固定長度188字節(jié)。傳送分組32(圖3B中參考32)包括一個傳送分組頭，該分組頭包含一個4字節(jié)長的鏈接頭37和一個可選的可變長的適配頭41。剩余的字節(jié)被保留用作傳送分組凈荷39。該分組長度的選擇由幾個原因決定，例如所需的開銷、分組糾錯概率、與面向典型塊的塊長度的兼容性、糾錯方法和與ATM格式的互操作性。
鏈接頭37的第一字節(jié)是用于分組同步的同步字節(jié)38。同步字節(jié)38對所有傳輸分組都是一樣的。鏈接頭37中的其他3個字節(jié)包括標識信息，如分組標識符40。這提供了復用和解復用比特流的機制，即啟用屬于某個基本或控制比特流的分組標識。適配頭標志42標志在鏈接頭37中具有可選的適配頭41。適配頭41可能包括一個表示定時信息的PCR域43以使接收機站的時基與發(fā)送站的時基鎖定。PCR標志44標志具有該PGR域43。該定時信息定期發(fā)送，每100ms至少一次，它是以27MHz時鐘的樣值形式作為參考時間標簽，這表明接收機從比特流讀完P(guān)CR域43的期望時間。在接收機運行的本地時鐘的相位在得到PCR域的時刻與包含在PCR域43中的值進行比較，來確定解碼過程是否同步。一般而言，從比特流中得到的包含在PCR域43中的值(PCR值)不直接改變本地時鐘的相位而只是當作一個輸入來調(diào)整解碼器的時鐘速率(標稱值27MHz)。PCR值的周期時間約26小時。PCR域43的格式包含33個比特和另外9個比特的擴展域。該擴展域以27MHz頻率從0到299循環(huán)，在該點上33比特域的值按1遞增。(這使得該域是用于MPEG-1中的90KHz時鐘的兼容33比特域)。
傳送流通過媒體傳送。如果該媒體的時延對每個傳送流分組是不同的，則可能破壞解碼時基。在兩個包含PCR域43的連續(xù)傳送流分組之間的額外傳輸時延將造成27MHz解碼時鐘的抖動。因此ISO/IEC13838只允許指定量的抖動。
相對于上述包含在所描述的PCR域43內(nèi)的時間參考，第二種類型的時間標簽可以指出視頻幀或/和音頻幀必須分別解碼或顯現(xiàn)的確切時刻。它們被稱為解碼時間標簽(DTS)或顯現(xiàn)時間標簽(PTS)。這些域包含在PES分組前面的PES頭標33(圖3B)中并且作為固定長度傳送分組32的分組凈荷39(圖4)在傳送流中被連續(xù)發(fā)送。新PES分組數(shù)據(jù)總是開始一個新的傳送分組，并且在傳送分組中間結(jié)束的PES分組后面跟著填充字節(jié)以保持傳送分組的長度。PES分組31的格式見圖5。
圖3A的PES分組包括一個PES頭標33和一個PES分組凈荷34。PES頭標33包括分組起始碼前綴45、流標識符46、PES分組長度域47、PES頭標標志48、PES頭標長度域49和PES頭標域50。PES頭標標志48標志具有指定PES頭域50。2比特標志51表明在PES頭標33中是否具有DTS/PTS域52形式的時間標簽(PTS)或解碼時間標簽(DTS)。PTS/DTS域52包括33個比特。
注意圖2所示的來自信道編碼器22或信道解碼器23的時鐘被設(shè)置為與來自視頻編碼器15、音頻編碼器16、視頻解碼器28和音頻解碼器29的時鐘完全無關(guān)。
另外，這種形式為在記錄載體(例如磁記錄載體上)記錄和從記錄載體再現(xiàn)或到存儲設(shè)備如硬盤驅(qū)動的MPEG信息信號的傳輸需要采取特殊的方法來維持實時信息。在這方面參考早先提交的歐洲專利申請EP-A 0 858 230，參考目錄中的文檔(D4)。
播放時，連續(xù)傳送流分組間的定時必須以這種方式來重建，即在記錄期間當傳送流分組到達記錄設(shè)備的輸入時使該定時等于連續(xù)傳送流分組之間的定時。另外，如前面解釋的，這種MPEG傳送流可以包括一個以上的視頻節(jié)目。由于MPEG傳送流的比特率一般比信號可以被記錄的比特率高，因此只能從串行MPEG傳送流中選擇一個視頻節(jié)目來記錄。選擇一個視頻節(jié)目意味著從包括有關(guān)所述視頻節(jié)目的信息的MPEG傳送流中選擇傳送分組并且刪除其他的傳送分組。
圖6A說明一個包括傳送分組32(P1,P2,…)的串行傳送流，它作為時間t的函數(shù)。如圖3中所示的，每個傳送分組32都包括一個傳送分組頭35。只選擇那些包括有關(guān)視頻節(jié)目選擇信息的傳送分組32會產(chǎn)生如選擇的傳送分組P1,P3,P5,…的選擇結(jié)果，如圖6B所示。中間傳送分組P2,P4,P6,…將被丟棄。結(jié)果就得到了在記錄裝置上用于記錄在記錄載體中的數(shù)據(jù)流，如圖6b所示，它將表示數(shù)據(jù)流為時間的函數(shù)。在表示接收每個對應(yīng)所選傳送分組P1,P3,P5,P8,P9,…的時刻t1,t3,t5,t8,t9,…，產(chǎn)生附加(對應(yīng)前面提到的DTS和PTS值)的時間標簽TS1,TS3,TS5,TS8,…。這些附加的時間標簽可以包括一個計數(shù)器的計數(shù)值，包含如4個字節(jié)，計數(shù)器能夠在從起始值開始的隨后的計數(shù)周期內(nèi)計數(shù)。產(chǎn)生的附加時間標簽被增加到相應(yīng)的傳送分組32，如圖6C所示的參考53。在圖6C中還說明為了得到所需的較低的記錄或存儲比特率而引入了平滑。另外在圖6D中表示了傳送分組32和額外時間標簽53組合的字符組，正如以字符組寫入/從存儲媒體如硬盤驅(qū)動讀出所需的。
圖7示意性地說明記錄實時MPEG-2流的記錄裝置，這可以從參考目錄的文檔(D4)知道。輸入終端54連接到鎖相環(huán)電路55，該電路鎖定到諸如包括在MPEG傳送分組中的同步字的PCR時鐘信息。鎖相環(huán)電路55產(chǎn)生具有與輸入MPEG信號同樣頻率的振蕩頻率的時鐘信號，約27MHz。該時鐘信號供給計數(shù)器57。此計數(shù)器57以該頻率進行加數(shù)(或減數(shù))并產(chǎn)生由復位脈沖R初始化的計數(shù)值CV周期。計數(shù)器57的計數(shù)值CV在傳送分組TP到達時在鎖存電路58的輸出端可以得到。為實現(xiàn)這一目的傳送分組TP還被輸入到分組到達檢測器59以確定傳送分組Pi的到達時刻ti。
另外傳送分組TP還輸入到選擇單元60來選擇與用戶指定的節(jié)目對應(yīng)的所選傳送分組。選擇單元60與組合單元61相連，以便組合單元將所選的傳送分組與鎖存電路58產(chǎn)生的相應(yīng)附加時間標簽TS組合在一起。同步電路62用于提供進一步的定時。該同步電路62接收鎖相環(huán)電路55的時鐘脈沖并向計數(shù)器57提供復位脈沖。另外同步電路62還向記錄單元63和數(shù)字信號處理單元64提供定時控制脈沖T-CTL。這些時鐘控制脈沖T-CTL表明例如記錄單元63的磁帶的磁跡開始。數(shù)字信號處理單元64執(zhí)行用記錄單元63以記錄格式進行記錄所需的信道編碼。最后在組合單元61和數(shù)字信號處理單元64之間有一個平滑緩沖器65。
復合傳送分組必須寫成一種磁帶格式，正如參考目錄中的文檔(D4)上發(fā)表的。數(shù)據(jù)以112字節(jié)固定長度的同步塊單元寫入到磁帶上。兩個連續(xù)的同步塊用于存儲一個帶有附加時間標簽的傳送分組。圖8說明了這種格式。第一個同步塊66包括傳送流分組的第一部分68和作為分組頭69的附加時間標簽。第二個同步塊67包含傳送流分組的第二個部分70。同步塊66和67根據(jù)D-VHS MPEG-2格式還包含同步字71、標識信息72、主頭標73、輔助數(shù)據(jù)74和奇偶校驗信息75。
圖9示意性地說明一種再現(xiàn)MPEG-2傳送流的設(shè)備，這從參考目錄中的文檔(D4)也可以知道。該再現(xiàn)設(shè)備表明與圖7的記錄設(shè)備有許多相似之處。記錄的信號包括根據(jù)圖8所示的格式經(jīng)信道編碼的復合時間標簽分組，所述記錄的信號通過播放單元76從記錄載體中讀出。該信號供給數(shù)字信號處理單元77經(jīng)信道解碼得到復合分組。復合分組輸入到緩沖器單元78進行緩沖和解平滑。時間標簽通過去除電路79從復合分組中去除以便獲得原始傳送分組。原始傳送分組根據(jù)時間標簽送到輸出終端80。有振蕩電路81向計數(shù)器82和同步電路83提供基于振蕩頻率的時鐘脈沖例如27MHz。這個振蕩頻率應(yīng)該基本上等于記錄設(shè)備的振蕩頻率。計數(shù)器82以這個頻率加數(shù)(或減數(shù))并產(chǎn)生計數(shù)值CV的周期給比較器84。比較器84還從緩沖器單元78接收從時間標簽分組中恢復出來的時間標簽TS。時間標簽值TS與計數(shù)值CV一致時，由比較器84產(chǎn)生一個一致信號并送給緩沖器單元78。包括一致已建立的時間標簽的傳送分組被送給輸出終端80以響應(yīng)該一致信號。同步電路83還產(chǎn)生時間控制信息(T-CTL)(例如軌跡開始信號)給數(shù)字信號處理單元77以及播放設(shè)備76，并產(chǎn)生復位信號R給計數(shù)器82。值得注意的是同步電路83經(jīng)數(shù)字處理電路77從播放設(shè)備接收附加的定時信息。
交替記錄和再現(xiàn)，可以經(jīng)過按照如在參考目錄文檔(D3)中定義的IEEE1394協(xié)議工作的總線在數(shù)字設(shè)備之間傳送實時MPEG傳送流。一個單個的1394總線可以采用僅僅點到點去連接最多63個設(shè)備或“節(jié)點”。每個“節(jié)點”在網(wǎng)絡(luò)中確定自己的位置后被分配給唯一地址。為了使1394象一條總線一樣工作每個設(shè)備作為一個“中繼器”，其中數(shù)據(jù)直接寫入到相應(yīng)的存儲空間或從其中讀出。
在總線上允許有兩大類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)異步和同步業(yè)務(wù)。異步數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用具有全部64比特目的地址的數(shù)據(jù)分組并主要用于存儲器讀、寫和鎖存操作。對實時數(shù)據(jù)采用同步傳輸模式。則64比特地址被6比特虛信道號代替。則任何接收機可以從任何信道接收數(shù)據(jù)。所有能夠同步傳輸?shù)墓?jié)點必須保持32比特的時鐘。選擇一個節(jié)點作為“主循環(huán)”。該節(jié)點每125μs發(fā)送一個包含它自己時鐘值的特殊分組，所有其他的節(jié)點用該分組來同步它們自己的時鐘“全局總線時間”。這可以用于為實時數(shù)據(jù)如MPEG-2傳送分組創(chuàng)建恒定的端到端傳送時延。
值得注意的是IEEE-1394只定義了一種分組傳送機制，而沒有定義如何將這些分組類型用于特定類型如MPEG-2。但是IEC-61883定義了特定音頻/視頻格式如何用1394總線傳送。IEC-61883為這一目的包含三個主要部分一個通用同步協(xié)議(CIP)、一個連接管理協(xié)議(CMP)和一個功能控制協(xié)議(FCP)。CIP是將實時應(yīng)用數(shù)據(jù)分組化到同步1394總線分組的凈荷域的一種通用方法。在每個凈荷的開始插入一個特殊的CIP頭來指明應(yīng)用層數(shù)據(jù)如何被分組化。附帶于應(yīng)用分組的時間標簽允許以恒定傳送時延來發(fā)送。CMP提供建立和維持同步連接的對等機制。FCP提供一個框架，通過它可以傳送高層命令。
圖10表明在1394總線上傳輸傳送分組的一種格式。包括的傳送分組85和86每個都包含188字節(jié)。在經(jīng)總線傳送之前這些傳送分組85和86到達源設(shè)備的時間保留在包含于源分組頭87和88中的時間標簽內(nèi)，每個4字節(jié)長。傳送分組85、86和源分組頭87、88的分別的組合被稱為192字節(jié)的源分組SP。源分組SP之前是CIP頭89。CIP頭89和源分組SP的組合叫做CIP分組。CIP分組和前面的總線分組頭90及終結(jié)CRC字91的組合叫做總線分組或同步分組BP。
根據(jù)該協(xié)議，當一個源設(shè)備必須傳送實時傳送分組時，它請求總線上的時隙。因此根據(jù)總線協(xié)議從周期性重復設(shè)置的時隙中為源設(shè)備分配某一時隙。但是如果源設(shè)備僅僅傳遞MPEG信號，而不創(chuàng)建它，則它需要緩存輸入的MPEG傳送分組直到它可以在其中傳送分組的時隙開始。這意味著包含的同步信息(如MPEG-1時的SCR值或MPEG-2時的PCR值)不再對應(yīng)發(fā)送這些信號的時間。這意味著這些值將不用于同步接收設(shè)備的解碼器。這可以通過在源設(shè)備中包含一個額外的時鐘來校正，該時鐘與輸入MPEG傳送分組同步。這個額外的時鐘在對應(yīng)于發(fā)送SCR或PCR信號的時刻被取樣，所述發(fā)送出現(xiàn)在根據(jù)總線協(xié)議為傳輸分配的時隙中。該樣值用于代替MPEG傳送分組中的SCR或PCR值。更詳細的描述參考國際專利申請WO 96/01540，參考目錄中的文檔(D5)，該文檔有關(guān)經(jīng)信號總線發(fā)送分組。但是，可以認為該校正是無益的因為對于此校正，源設(shè)備必須解釋MPEG傳送分組以便定位SCR或PCR的值。文檔(D5)還說明一種避免這種校正的系統(tǒng)，該系統(tǒng)示意性地表示在圖11。
源設(shè)備92適合于在輸入終端93接收MPEG傳送分組TP，它經(jīng)總線94連接到目的設(shè)備95。源設(shè)備92和目的設(shè)備95分別包括時鐘96和97。時鐘96和97相互同步，例如響應(yīng)于由連接到總線94的時間主設(shè)備在總線94上周期性地產(chǎn)生的信號。源設(shè)備92包括一個時間取樣單元98，它在接收到傳送分組TP后將時鐘96產(chǎn)生的時間標簽加到接收到的這些分組上。這些時間標簽插入到源分組頭88(圖10)中。得到的源分組SP被送到CIP單元99，后者將CIP頭89插入到源分組SP中以便得到CIP分組CIPP?？偩€分組產(chǎn)生器100產(chǎn)生總線分組頭90和CRC字91以便獲得總線分組BP?？偩€分組BP暫時存儲在發(fā)送器緩沖器101中直到被發(fā)送。隨后在根據(jù)總線協(xié)議分配的時隙中，總線分組BP與時鐘96的取樣值組合在一起發(fā)送出去。該總線分組BP由目的設(shè)備95接收并經(jīng)CRC校驗單元102存入補償緩沖器103直到目的設(shè)備95的時鐘97超過與包括的傳送分組一起發(fā)送的時鐘96的時間標簽一個預定義的時延值。用這種方式源設(shè)備92產(chǎn)生的信號定時用該時延值再現(xiàn)，該時延值被選為至少與因等待根據(jù)總線94所用的協(xié)議分配給源設(shè)備92的時隙而造成的最大時延相等。用這種方式每個傳送分組TP的開始將保持以合適的定時在輸出終端104輸出。
如果除了在源分組頭中有的時間標簽之外，在圖7和9所示的記錄和再現(xiàn)設(shè)備的情況中還有另外的時間標簽加到188字節(jié)的MPEG傳送分組，則得到的192字節(jié)長度將不再適合根據(jù)IEC-61883在IEEE-1394總線上發(fā)送傳送分組的已知格式。
因此圖12說明一種根據(jù)本發(fā)明的把這類另外的時間標簽增加到實時流的方法。首先檢測(步驟105)和確定傳送分組的到達時間(TO-A)(步驟106)。然后選擇屬于所選節(jié)目流的傳送分組(步驟107)。隨后產(chǎn)生表示到達時間的對應(yīng)時間標簽(步驟108)。然后檢查是否N個產(chǎn)生的時間標簽超過指定值(步驟109)。該值可變，這取決于要處理的數(shù)據(jù)分組邏輯塊的大小或這種塊的開始。時間標簽分組不需要完全用時間標簽填滿，還可以用填充字節(jié)填滿。如果不是這樣，則將產(chǎn)生的時間標簽增加到一個包括幾個其他傳送分組的時間標簽的時間標簽分組(步驟110)并又選擇下一個傳送分組(步驟105)。這種時間標簽的特定格式將參考圖16更詳細地解釋。如果是這樣，則數(shù)目N復位到0并且產(chǎn)生一個時間標簽分組信號表示迄今為止產(chǎn)生的且在步驟110中集合的時間標簽(步驟111)?？蛇x擇地，可以將標識信息ID增加到時間標簽分組信號以進行標識(步驟112)。產(chǎn)生的時間標簽分組信號與對應(yīng)的前面選擇的傳送分組組合成一個傳送分組和時間標簽分組的串行分組流(步驟105)。最后確定(步驟114)是否所選節(jié)目流的所有傳送分組都已經(jīng)處理。如果處理的傳送分組不是節(jié)目流的結(jié)束，則選擇下一個傳送分組(步驟105)。
圖13示意性地說明根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行圖12的方法的轉(zhuǎn)換裝置。輸入終端115與鎖相環(huán)電路116相連，該鎖相環(huán)鎖定到同步字，例如包含在MPEG傳送分組中的PCR時鐘信息。鎖相環(huán)電路116產(chǎn)生具有與輸入MPEG信號的頻率相同的振蕩頻率的時鐘信號，約27MHz。時鐘信號提供給計數(shù)器118。該計數(shù)器118以這個頻率加數(shù)(或減數(shù))并產(chǎn)生由復位脈沖初始化的計數(shù)值CV的周期。在傳送分組到達時的計數(shù)器118的計數(shù)值CV在鎖存電路119的輸出可以得到。為了這一目的，傳送分組還輸入到分組到達檢測器120以確定傳送分組到達的時間。表示該傳送分組到達時間的產(chǎn)生的計數(shù)值CV序列被存儲在緩沖裝置121中以便暫時存儲起來。時間標簽分組產(chǎn)生器電路122根據(jù)圖12描述的方法構(gòu)成暫時存儲在緩沖裝置121中的時間標簽的組合分組。這還涉及給該時間標簽增加關(guān)聯(lián)信息來與相應(yīng)的傳送分組關(guān)聯(lián)或增加識別信息來識別時間標簽分組本身。
同步電路123提供進一步的定時。這個同步電路108接收鎖相環(huán)電路116的時鐘信號并向計數(shù)器118提供復位脈沖。另外，同步電路123向時間標簽分組產(chǎn)生器122提供定時控制。傳送分組還輸入到選擇單元124用于選擇與用戶指定的節(jié)目對應(yīng)的所選擇的傳送分組。選擇單元124與組合單元125相連以便將所選擇的傳送分組與時間標簽分組產(chǎn)生器122產(chǎn)生的對應(yīng)時間標簽分組組合在一起。傳送分組和時間標簽分組的組合流被送給發(fā)送裝置126以便把該分組發(fā)送出去。傳送裝置126適配有關(guān)的傳輸信道。作為一個例子，發(fā)送裝置可以包括總線發(fā)送裝置來構(gòu)成圖10所描述的總線分組以便經(jīng)IEEE-1394總線傳輸。傳輸信號在輸出終端112可得?？蛇x擇地，同步電路123還可以為發(fā)送裝置126提供定時信息以便使時間標簽分組也用于同步目的。
圖14表示一種根據(jù)本發(fā)明分離非實時流的時間標簽的方法。首先檢測時間標簽分組和傳送分組的串行流內(nèi)的時間標簽分組(步驟128)。然后對在檢測的時間標簽分組中的時間標簽進行分離(步驟129)。分離的時間標簽與對應(yīng)的傳送分組相關(guān)聯(lián)(步驟130)。當使用產(chǎn)生的時間標簽和時鐘參考來產(chǎn)生(步驟132)同步信號時對每個傳送分組確定時間標簽(步驟131)。該同步信號用于在時間標簽表示的時刻發(fā)送(步驟133)對應(yīng)的傳送分組以便再次獲得傳送分組的實時流。最后確定(步驟134)是轉(zhuǎn)到所選擇的時間標簽分組的下一個時間標簽(步驟130)或是檢測下一個時間標簽分組(步驟128)。
圖15示意性地表示根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行圖14方法的轉(zhuǎn)換裝置。接收裝置135接收例如由圖13描述的轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的傳送分組TP和相應(yīng)時間標簽分組TSP的串行流。接收裝置135適合于接收如圖10描述的以上述分組為凈荷的IEEE-1394總線分組BP。在該流中，時間標簽分組由時間標簽分組檢測裝置136檢測。時間標簽在時間標簽分離裝置137中分離出來并提供給時間標簽產(chǎn)生裝置138以產(chǎn)生所表示的時間標簽TS。該值提供給比較器139。
振蕩電路140存在且其向計數(shù)器141和同步電路142提供基于如27MHz的振蕩頻率的時鐘脈沖。該振蕩頻率應(yīng)該與例如圖13描述的用于把原始傳送分組實時流轉(zhuǎn)換成非實時流的轉(zhuǎn)換裝置的振蕩頻率一致。計數(shù)器141以這一頻率加數(shù)(或減數(shù))并產(chǎn)生計數(shù)值CV的周期給比較器139。時間標簽值TS與計數(shù)值CV一致時，由比較器139產(chǎn)生一致信號并送給緩沖單元144。這個緩沖單元144存儲由關(guān)聯(lián)裝置143先前關(guān)聯(lián)的傳送分組TP。為這一目的，關(guān)聯(lián)裝置143從接收裝置135接收傳送分組TP并從時間標簽產(chǎn)生裝置138接收關(guān)聯(lián)信息。與一致已建立的時間標簽關(guān)聯(lián)的傳送分組被送給輸出終端145以響應(yīng)該一致信號。同步電路142還可以從時間標簽檢測裝置136接收同步信息。
圖16表示根據(jù)本發(fā)明的將時間標簽組合成時間標簽分組的幾種方法。圖16A示意性地描述了在時刻t1,t2,……接收到的傳送分組32(TP1,TP2,…)的實時流。
圖16B說明將表示一組N個傳送分組TP1…TPN的對應(yīng)時刻t1…tN的N個時間標簽53組合成一個時間標簽分組147的第一種方法。時間標簽分組147還包括一個含有標識信息的頭標部分148。應(yīng)注意的是傳送分組32不再位于時間軸t上的預定義時刻。該序列對每下一組N個傳送分組32重復(產(chǎn)生下一個時間標簽分組147和一個N個傳送分組TPN+1…TP2N的對應(yīng)組)。為了能夠?qū)⒅付ǖ膫魉头纸M32與相應(yīng)的時間標簽53相關(guān)聯(lián)，在時間標簽分組147中存儲時間標簽53的順序等于對應(yīng)傳送分組32被安排的順序。
另一種可選的組合時間標簽的方法在圖16C中說明。在時間標簽分組147中的每個時間標簽53之前有一個特別關(guān)聯(lián)信息146用于將該特定時間標簽53與相應(yīng)的傳送分組32關(guān)聯(lián)起來。這具有的優(yōu)點是傳送分組32被安排的順序是自由選擇的。還有，在接收機站，可以更好地處理某個特定傳送分組的丟失或破壞。
圖16D表示根據(jù)本發(fā)明的一個稍有差異的組合時間標簽分組的實施方案。在時間標簽分組147中只集合了預先定義數(shù)目的時間標簽53。該數(shù)目由數(shù)據(jù)的指定編碼或解碼方法所能夠同時處理的傳送分組32的數(shù)目來確定。例如按塊糾錯。由于在一個時間標簽分組147中允許存儲預先定義數(shù)目的時間標簽，所以剩余的空間149可能由填充比特填充。頭標部分148包括有關(guān)存儲在時間標簽分組TSP中的時間標簽數(shù)目的信息(N=5)。
圖16E還說明根據(jù)本發(fā)明組合時間標簽的另一種方法。具有前述時間標簽分組格式之一的時間標簽分組147還用于接收器機站同步。在至少多數(shù)時間在規(guī)則的時刻t,t+Δt,t+2Δt等發(fā)送幾個時間標簽分組147。如果向時間標簽分組增加填充字節(jié)，則這些時刻在本地可能是不規(guī)則的。這可用于同步例如記錄設(shè)備(如磁帶設(shè)備)。注意上面提到的時刻與圖16A描述的時刻沒有關(guān)系。
圖16F表示代表按照MPEG2視頻編碼的視頻圖象的傳送分組32序列。傳送分組32的第一組I構(gòu)成參考I圖象，第二組B構(gòu)成雙向預測B圖象以及第三組P構(gòu)成前向預測P圖象。在I、B或P圖象中的第一個傳送分組對應(yīng)時間標簽分組147中的第一個時間標簽53。這隱含著填充字節(jié)160對不完全的時間標簽分組147是必要的。
圖16G表示代表在MPEG2視頻編碼的所謂圖象組GOP中的視頻圖象的傳送分組32的序列SOP。在時間標簽分組147內(nèi)的時間標簽全部涉及一組圖象內(nèi)的傳送分組32。
圖17說明根據(jù)圖14的方法分離時間標簽53。圖17A說明在時間軸t上時間標簽分組147和傳送分組32的非實時流。圖17B表示例如通過圖14所說明的方法獲得的轉(zhuǎn)換后的傳送分組32的實時流。存儲在時間標簽分組147的時間標簽53內(nèi)的信息用于確定最初接收傳送分組32的起始時刻ti。
圖18表示根據(jù)本發(fā)明存儲和恢復信息信號實時流的一種系統(tǒng)。在輸入終端150接收如MPEG流情況下的傳送分組TP的實時流。由選擇裝置151選擇對應(yīng)特定節(jié)目流的所選的傳送分組TP。選擇的傳送分組TP還進一步送到合適的解碼裝置152，例如MPEG解碼器。解碼裝置152進一步適配以便為再現(xiàn)設(shè)備153(例如電視設(shè)備)產(chǎn)生顯示或音頻信號。在接收到的實時流中出現(xiàn)的時鐘參考信息(例如MPEG2傳送分組情況下的PCR值)被輸入到時鐘電路154。該時鐘電路154向解碼裝置152、時間標簽產(chǎn)生裝置155和時間標簽去除裝置156提供同步信號。時間標簽產(chǎn)生裝置155在圖13中有較詳細地描述，而時間標簽去除裝置156在圖15中有較詳細地描述。但是在兩種實施方案中的時鐘電路在時鐘電路154中組合在一起。還有圖13中的發(fā)送裝置和圖15中的接收裝置不必適合于IEEE 1394總線，但是可以適合于經(jīng)SCSI接口連接硬盤驅(qū)動157。時間標簽產(chǎn)生裝置155產(chǎn)生的傳送分組TP和時間標簽分組TSP的非實時流暫時存儲在硬盤驅(qū)動157上。硬盤驅(qū)動157通過IEEE1394總線經(jīng)合適的編碼和解碼裝置159與數(shù)字磁帶單元158相連。存儲在硬盤驅(qū)動157上的傳送分組TP和時間標簽分組TSP采用總線協(xié)議用總線分組BP成串地傳送到數(shù)字磁帶單元158，或從磁帶單元傳送出來。在編碼和解碼裝置159及數(shù)字磁帶單元158之間采用的格式可以是圖10說明的根據(jù)D-VHS STD的格式。
盡管參考其優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當理解這些不是限制性的例子。因此對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然在不偏離由權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍的情況下可以進行各種更改。另外本發(fā)明保持每個和各個新穎的特征或這些特征的組合。
參考目錄(D1)WO96/30905(PHN 15.260)(D2)總聯(lián)盟HDTV系統(tǒng)規(guī)范，1994年2月22第Ⅴ章和第Ⅵ章(D3)1994年8月5日公布的高性能串行總線P1394，草案7.1，版本1,IEEE標準部(D4)EP-A 0 858 230 A1(PHN 14.818)(D5)WO 96/01540(PHN 14.935)
權(quán)利要求
1．一種將表示被安排在獨立、連續(xù)數(shù)字格式的數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽的信息信號流的方法，該方法包括接收信息信號串行流并在串行信息信號流中檢測數(shù)據(jù)分組，同時確定數(shù)據(jù)分組的到達時間和產(chǎn)生有關(guān)每個檢測的數(shù)據(jù)分組的到達時間的時間標簽數(shù)據(jù)；該方法的特征在于將幾個數(shù)據(jù)分組的多個時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個時間標簽分組；產(chǎn)生一個表示時間標簽數(shù)據(jù)分組的時間標簽分組信號以及與產(chǎn)生的時間標簽分組信號一起發(fā)送接收到的信息信號串行流，以使得在時間標簽數(shù)據(jù)和相應(yīng)數(shù)據(jù)分組之間建立一個唯一的關(guān)聯(lián)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該數(shù)據(jù)分組包括固定數(shù)目N的數(shù)字數(shù)據(jù)單元以及該時間標簽包括M個數(shù)字數(shù)據(jù)單元，且M≤N，其特征在于該時間標簽分組包括N個數(shù)字數(shù)據(jù)單元。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于為時間標簽分組提供標識信息。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3之一的方法，其特征在于為時間標簽分組中的時間標簽數(shù)據(jù)提供表明對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的關(guān)聯(lián)信息。
5．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3之一的方法，其特征在于在一個時間標簽分組內(nèi)將多個時間標簽數(shù)據(jù)按對應(yīng)數(shù)據(jù)分組傳送的順序組合在一起。
6．根據(jù)任何一種前述權(quán)利要求的方法，其特征在于只將這些時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個時間標簽分組，它對應(yīng)一個數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組與該時間標簽分組一起構(gòu)成用于編碼和解碼目的的組合數(shù)據(jù)分組邏輯塊。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于數(shù)據(jù)分組邏輯塊對應(yīng)一個用于差錯編碼或糾錯的塊。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中數(shù)據(jù)分組序列表示一個編碼的視頻圖象，其特征在于圖象的第一個數(shù)據(jù)分組對應(yīng)數(shù)據(jù)分組邏輯塊的第一個數(shù)據(jù)分組。
9．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中數(shù)據(jù)分組序列表示一個編碼的視頻圖象，其特征在于根據(jù)一組視頻圖象選擇該數(shù)據(jù)分組邏輯塊。
10．根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于經(jīng)一條傳輸信道發(fā)送時間標簽分組信號用于接收設(shè)備與發(fā)送設(shè)備進行時間同步。
11．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于在發(fā)送數(shù)據(jù)分組邏輯塊之前發(fā)送一個同步信號。
12．根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中該數(shù)據(jù)分組根據(jù)N=188字節(jié)的MPEG傳送流分組而格式化，其特征在于將時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個N=188字節(jié)的時間標簽分組。
13．一種將表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的信息信號和根據(jù)權(quán)利要求1-12的任何一個產(chǎn)生的時間標簽分組信號的流轉(zhuǎn)換成分組化的信息信號流的方法，其特征還在于，接收該信息信號和時間標簽分組信號的串行流；檢測該時間標簽分組信號；從檢測的時間標簽分組信號中分離該時間標簽信號；將分離的時間標簽信號與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)；在分離的時間標簽信號基礎(chǔ)上確定一個時間標簽；在時間標簽的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個同步信號以獲得該數(shù)據(jù)分組的發(fā)送時間；發(fā)送表示由所產(chǎn)生的同步信號同步的數(shù)據(jù)分組的信息信號。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于在伴隨時間標簽分組信號的標識信息的基礎(chǔ)上檢測時間標簽分組信號。
15．根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其特征在于在伴隨對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的關(guān)聯(lián)信息的基礎(chǔ)上將分離的時間信號與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)。
16．根據(jù)權(quán)利要求13或14之一的方法，其特征在于在時間標簽的接收順序的基礎(chǔ)上將分離的時間信號與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)。
17．根據(jù)權(quán)利要求13-16之一的方法，其特征在于在接收到的時間標簽分組信號的基礎(chǔ)上進行時間同步。
18．將表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽的信息信號流的轉(zhuǎn)換裝置，它包括，接收信息信號串行流的輸入終端；在接收到的信息信號串行流中檢測該分組的檢測裝置；確定所檢測的數(shù)據(jù)分組的到達時間的定時裝置；產(chǎn)生有關(guān)到達時間的時間標簽數(shù)據(jù)的時間標簽產(chǎn)生裝置；其特征在于，該轉(zhuǎn)換裝置還包括將多個產(chǎn)生的時間標簽數(shù)據(jù)組成一個時間標簽分組的組合裝置；產(chǎn)生表示時間標簽分組的時間標簽分組信號串行流的時間標簽分組信號產(chǎn)生裝置；與產(chǎn)生的時間標簽分組信號一起發(fā)送接收到的信息信號的發(fā)送裝置，這樣可以在時間標簽數(shù)據(jù)和對應(yīng)數(shù)據(jù)分組之間建立一個唯一的關(guān)聯(lián)。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的轉(zhuǎn)換裝置，其中轉(zhuǎn)換裝置適合于處理包括固定數(shù)目N的數(shù)字數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)分組以及時間標簽信號產(chǎn)生裝置適合于產(chǎn)生包括數(shù)量N的數(shù)字數(shù)據(jù)單元(M≤N)的時間標簽數(shù)據(jù)，其特征在于時間標簽分組信號產(chǎn)生裝置適合于產(chǎn)生表示包括N個數(shù)字數(shù)據(jù)單元的時間標簽數(shù)據(jù)分組的時間分組信號。
20．根據(jù)權(quán)利要求18或19的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于時間標簽分組信號產(chǎn)生裝置適合于向時間標簽數(shù)據(jù)分組提供標識信息。
21．根據(jù)權(quán)利要求14、17或16之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于時間標簽分組信號產(chǎn)生裝置適合于為時間標簽數(shù)據(jù)分組中的每個時間標簽提供表明對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的關(guān)聯(lián)信息。
22．根據(jù)權(quán)利要求18、19或20之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于組合裝置適合于根據(jù)發(fā)送裝置發(fā)送對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的順序在一個時間標簽數(shù)據(jù)分組中對多個時間標簽數(shù)據(jù)排序。
23．根據(jù)權(quán)利要求18-22之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于組合裝置適合于只將那些對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的時間標簽數(shù)據(jù)組合成一個時間標簽數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組與時間標簽數(shù)據(jù)分組一起構(gòu)成一個用于編碼或解碼目的的組合數(shù)據(jù)分組邏輯決。
24．根據(jù)權(quán)利要求23的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于數(shù)據(jù)分組的邏輯塊對應(yīng)用于差錯編碼或糾錯的塊。
25．根據(jù)權(quán)利要求23的轉(zhuǎn)換裝置，其中數(shù)據(jù)分組序列表示編碼后的視頻圖象，其特征在于圖象的第一個數(shù)據(jù)分組對應(yīng)數(shù)據(jù)分組邏輯塊的第一個數(shù)據(jù)分組。
26．根據(jù)權(quán)利要求23的轉(zhuǎn)換裝置，其中數(shù)據(jù)分組序列表示編碼后的視頻圖象，其特征在于數(shù)據(jù)分組邏輯塊根據(jù)一組視頻圖象來選擇。
27．根據(jù)權(quán)利要求18-23之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于發(fā)送裝置適合于經(jīng)一條傳送信道發(fā)送一個用于接收設(shè)備的時間同步的時間標簽分組信號。
28．根據(jù)權(quán)利要求24的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于發(fā)送裝置適合于在發(fā)送數(shù)據(jù)分組邏輯塊之前發(fā)送同步信號。
29．根據(jù)權(quán)利要求20-28之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)換裝置適合于接收和發(fā)送表示根據(jù)N=188字節(jié)的MPEG傳送流分組格式化的數(shù)據(jù)分組的信息信號以及將時間標簽數(shù)據(jù)組成一個N=188字節(jié)的時間標簽數(shù)據(jù)分組。
30．將表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的信息信號和根據(jù)權(quán)利要求1-12之一產(chǎn)生的時間標簽分組信號的流轉(zhuǎn)換成分組化的信息信號流的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)換裝置包括，一個接收信息信號和時間標簽分組信號的串行流的輸入終端；檢測接收到的時間標簽分組信號的檢測裝置；從檢測的時間標簽分組信號中分離該時間標簽信號的分離裝置；將分離的時間標簽信號與表示對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)裝置；在分離的時間標簽信號的基礎(chǔ)上確定時間標簽的確定裝置；在表示數(shù)據(jù)分組發(fā)送時間的時間標簽的基礎(chǔ)上產(chǎn)生同步信號的產(chǎn)生裝置；發(fā)送表示由所產(chǎn)生的同步信號同步的數(shù)據(jù)分組的信息信號的發(fā)送裝置。
31．根據(jù)權(quán)利要求30的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于檢測裝置適合于在伴隨時間標簽數(shù)據(jù)分組的識別信息的基礎(chǔ)上檢測接收到的時間標簽信號。
32．根據(jù)權(quán)利要求30或31的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于關(guān)聯(lián)裝置適合于在伴隨時間標簽信號的關(guān)聯(lián)信息的基礎(chǔ)上將分離的時間標簽信號與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)。
33．根據(jù)權(quán)利要求39或30之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于關(guān)聯(lián)裝置適合于在時間標簽接收順序的基礎(chǔ)上將分離的時間信號與對應(yīng)數(shù)據(jù)分組的信息信號相關(guān)聯(lián)。
34．根據(jù)權(quán)利要求30或33之一的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于發(fā)送裝置適合于在時間標簽分組信號的基礎(chǔ)上進行時間同步。
35．一種存儲和恢復表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個接收信息信號的輸入終端；根據(jù)權(quán)利要求18或29之一的、與輸入終端相連的第一轉(zhuǎn)換裝置；與第一轉(zhuǎn)換裝置相連用于存儲第一轉(zhuǎn)換裝置輸出的轉(zhuǎn)換信號的存儲裝置；根據(jù)權(quán)利要求30或34之一的、與存儲裝置相連的接收存儲信號的第二轉(zhuǎn)換裝置；以及一個與第二轉(zhuǎn)換裝置相連的輸出第二轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的信號的輸出終端。
36．根據(jù)權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其特征在于轉(zhuǎn)換裝置用總線連接到存儲裝置，該總線適合于以與接收到的信息信號相同的格式傳送信號。
37．根據(jù)權(quán)利要求36的系統(tǒng)，適合于接收表示根據(jù)N=188字節(jié)的MPEG傳送流分組格式化的分組的信息信號，其特征在于互連總線適合于傳送表示N=188字節(jié)的分組的信號。
38．一種存儲和恢復表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個接收信息信號的輸入終端；連接到輸入終端根據(jù)權(quán)利要求1到12之一轉(zhuǎn)換信號的通用數(shù)據(jù)處理裝置；與通用數(shù)據(jù)處理裝置相連用于存儲通用數(shù)據(jù)處理裝置輸出的轉(zhuǎn)換信號的存儲裝置；其中通用數(shù)據(jù)處理裝置還與存儲裝置相連以根據(jù)權(quán)利要求13-17之一接收和轉(zhuǎn)換存儲的信號；以及其中該系統(tǒng)還包括一個與通用數(shù)據(jù)處理裝置相連用于輸出存儲的和轉(zhuǎn)換的信號的輸出終端。
39．根據(jù)權(quán)利要求1-12之一獲得的包括數(shù)據(jù)分組和時間標簽分組的分組化信息信號流。
40．一種通過適合于傳送按照分組化信息信號流的數(shù)字格式的信號的傳送總線來傳送表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流的方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-12將分組化的信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽信號的信息信號流并隨后經(jīng)傳送總線傳送該帶有時間標簽分組的信息信號流。
41．一個包括信息信號和時間標簽信號的串行流的信號，該信息信號表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息以及時間標簽分組信號表示由幾個數(shù)據(jù)分組的時間標簽數(shù)據(jù)組成的時間標簽分組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將表示被安排在數(shù)字格式的獨立、連續(xù)數(shù)據(jù)分組中的信息的分組化的信息信號流轉(zhuǎn)換成帶時間標簽的信息信號流的方法和轉(zhuǎn)換裝置－建立有關(guān)數(shù)據(jù)分組到達時間的時間標簽后,將幾個數(shù)據(jù)分組的時間標簽組合成一個時間標簽分組,其中在一種實施方案中該時間標簽分組的長度等于數(shù)據(jù)單元的長度。
文檔編號H04N7/52GK1321396SQ00801415
公開日2001年11月7日 申請日期2000年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月14日
發(fā)明者A·M·A·里克爾特, N·拉姆博特, A·J·M·德尼森 申請人:皇家菲利浦電子有限公司