專(zhuān)利名稱(chēng)：用于以圖像單位同步解碼顯示的視頻解碼裝置的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1997年6月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?7112956.8、題為“用于圖象同步的具有一種接口功能的視頻解碼器”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種用于恢復(fù)一個(gè)已編碼和多路復(fù)用的位流的視頻數(shù)據(jù)的視頻解碼器，特別涉及一種用于圖象同步的具有接口功能的視頻解碼器，它可使解碼和顯示操作以一個(gè)圖象為單位同步以便準(zhǔn)確控制該視頻解碼器。
在用于運(yùn)動(dòng)圖象壓縮的MPEG-II標(biāo)準(zhǔn)中，提出了高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)，并且采用此標(biāo)準(zhǔn)的一種視頻解碼器尚在開(kāi)發(fā)中。
該視頻解碼器對(duì)傳輸流(TS)數(shù)據(jù)中的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和顯示，該TS數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)以相應(yīng)于多個(gè)節(jié)目以每個(gè)位流的格式編碼的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用得到。該TS流以被分組單元流(PES)數(shù)據(jù)包的格式包括以一個(gè)圖象為單位編碼的視頻數(shù)據(jù)、一個(gè)指示一個(gè)圖象起始的圖象起始碼和時(shí)間標(biāo)記信息。該P(yáng)ES在MPEG-II標(biāo)準(zhǔn)中的DIS 13818-1系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中加以定義以便將以一個(gè)恒定長(zhǎng)度或可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)包為單位的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和多路復(fù)用。該時(shí)間標(biāo)記信息與解碼和再現(xiàn)輸出的時(shí)間相對(duì)應(yīng)，它包括解碼時(shí)間標(biāo)記(DTS)和顯示時(shí)間標(biāo)記(PTS)信息。該P(yáng)TS和DTS信息包含在該P(yáng)ES數(shù)據(jù)包標(biāo)題中，而且不能在每個(gè)圖象下傳輸。如果實(shí)現(xiàn)了傳輸，則對(duì)應(yīng)于一個(gè)內(nèi)編碼的I圖象和一個(gè)預(yù)編碼的P圖象傳輸該P(yáng)TS和DTS信息。由于該P(yáng)TS和DTS相同，因此對(duì)應(yīng)于一個(gè)雙向預(yù)編碼的B圖象，只傳輸該P(yáng)TS。該視頻解碼器對(duì)該P(yáng)TS和DTS信息進(jìn)行解碼由此以執(zhí)行一個(gè)以一個(gè)圖象為單位的控制操作。該P(yáng)TS表示用于顯示被解碼的圖象的時(shí)間，而該DTS表示用于對(duì)一個(gè)位流進(jìn)行解碼的起始時(shí)間。因此，無(wú)論該圖象是被解碼還是被顯示均可采用該DTS和PTS來(lái)保證該視頻解碼器的正常運(yùn)行，以防止解碼和顯示操作臨時(shí)超前和滯后。


圖1是一個(gè)表示一個(gè)傳統(tǒng)視頻解碼器的框圖。圖1中的視頻解碼器接收通過(guò)一個(gè)信道傳輸?shù)腡S流。對(duì)應(yīng)于由用戶(hù)選擇的節(jié)目，TS多路分離器11從所接收到的TS流中分離出以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)和時(shí)間標(biāo)記信息，并將所分離的結(jié)果輸出。位緩沖器12存儲(chǔ)在TS多路分離器11中分離的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)。時(shí)間標(biāo)記緩沖器13存儲(chǔ)在TS多路分離器11中分離的時(shí)間標(biāo)記信息。每當(dāng)可變長(zhǎng)度解碼器14請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，位緩沖器12輸出所存儲(chǔ)的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)。同時(shí)，對(duì)應(yīng)于從位緩沖器12輸出的視頻數(shù)據(jù)，時(shí)間標(biāo)記緩沖器13輸出該時(shí)間標(biāo)記信息。因此，輸出視頻數(shù)據(jù)的解碼和顯示操作的定時(shí)是以一個(gè)圖象為單位同步的?？勺冮L(zhǎng)度解碼器14對(duì)從時(shí)間標(biāo)記緩沖器13輸出的時(shí)間標(biāo)記信息進(jìn)行解碼以獲得PTS和DTS信息；向一個(gè)顯示器(未示出)輸出該P(yáng)TS信息；并對(duì)應(yīng)于從位緩沖器12輸出的編碼的視頻數(shù)據(jù)采用該DTS信息來(lái)執(zhí)行可變長(zhǎng)度解碼操作。反向量化器15和反向離散余弦變換器(IDCT)16對(duì)該可變長(zhǎng)度解碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行反向量化和反向離散余弦變換。將從IDCT16輸出的數(shù)據(jù)提供給加法器17。同時(shí)，幀存儲(chǔ)器18存儲(chǔ)從加法器17輸出的視頻數(shù)據(jù)。相對(duì)于存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器19的視頻數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器19采用一個(gè)傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)矢量(未示出)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償操作。加法器17將經(jīng)反向量化和反向離散余弦變換的數(shù)據(jù)與在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器19中被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)相加。從加法器17輸出的視頻數(shù)據(jù)就是被恢復(fù)的視頻數(shù)據(jù)，并被輸出到顯示器上及存儲(chǔ)于幀存儲(chǔ)器18中。采用從可變長(zhǎng)度解碼器14中獲得的PTS信息，該顯示器開(kāi)始對(duì)應(yīng)于所恢復(fù)的視頻數(shù)據(jù)的顯示操作。
然而，以上的視頻解碼器將位流視頻數(shù)據(jù)和時(shí)間標(biāo)記信息存儲(chǔ)在不同的緩沖器中并相應(yīng)地讀出。因此，當(dāng)采用該時(shí)間標(biāo)記信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)于圖象的位流視頻數(shù)據(jù)的解碼和顯示操作控制時(shí)，就可能會(huì)破壞同步。此外，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，很難有效地使用該時(shí)間標(biāo)記信息來(lái)進(jìn)行解碼和顯示操作，即，難以使正常圖象再現(xiàn)。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于圖象同步的具有一種接口功能的視頻解碼器，它使具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的圖象起始碼的時(shí)間標(biāo)記信息多路復(fù)用并將多路復(fù)用結(jié)果連同被編碼的圖象視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)位緩沖器中，由此以保持對(duì)應(yīng)每個(gè)圖象與該時(shí)間標(biāo)記信息的同步，而不分別處理解碼的視頻數(shù)據(jù)和該時(shí)間標(biāo)記信息。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供了一種用于圖象同步的具有一種接口功能的視頻解碼器，該視頻解碼器包括分組分離裝置，用于從一個(gè)所接收到的傳輸流(TS)中分離一個(gè)所期望節(jié)目的被分組的單元流(PES)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)；接口裝置，用于接收從該分組分離裝置輸出的該P(yáng)ES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，并輸出時(shí)間標(biāo)記信息和包含在該P(yáng)ES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中的已編碼的視頻數(shù)據(jù)；和解碼裝置，用于接收從該接口裝置輸出的數(shù)據(jù)、采用該時(shí)間標(biāo)記信息對(duì)編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并通過(guò)一個(gè)顯示器顯示所解碼的視頻數(shù)據(jù)。
將參考附圖描述優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1是一個(gè)表示一個(gè)傳統(tǒng)視頻解碼器的框圖。
圖2是一個(gè)表示采用本發(fā)明的一個(gè)視頻解碼器的一部分的框圖。
圖3A-3C是說(shuō)明圖2中多路復(fù)用器的一種多路復(fù)用方法的示意圖。
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
在表示采用本發(fā)明的一個(gè)視頻解碼器的一部分的圖2中，圖1所示的視頻解碼器的時(shí)間標(biāo)記緩沖器13由一個(gè)TS多路分離器21替代，該TS多路分離器21是一個(gè)用于從所接收的TS流中分離和輸出一個(gè)所期望節(jié)目的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包分離器。此外，附加了接口單元22并將其連接在TS多路分離器21和位緩沖器28之間。接口單元22將該P(yáng)TS和DTS時(shí)間標(biāo)記信息連同一個(gè)對(duì)應(yīng)圖象的位流視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在位緩沖器28中。接口單元22中的輸入緩沖器23從TS多路分離器21中接收和存儲(chǔ)PES數(shù)據(jù)包格式的數(shù)據(jù)。PES濾波器24輸出包括在存儲(chǔ)于輸入緩沖器23中的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)。PSC探測(cè)器25探測(cè)來(lái)自存儲(chǔ)于輸入緩沖器23的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的一個(gè)圖象起始碼(PSC)。PTS/DTS提取器26從存儲(chǔ)于輸入緩沖器23的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取PTS和DTS信息。多路復(fù)用器27對(duì)從PSC探測(cè)器25探測(cè)的PSC和從PTS/DTS提取器26中提取的PTS和DTS信息進(jìn)行多路復(fù)用，進(jìn)而向位緩沖器28輸出經(jīng)多路復(fù)用的結(jié)果。
只要該可變長(zhǎng)度解碼器請(qǐng)求數(shù)據(jù)，則位緩沖器28輸出所存儲(chǔ)的位流數(shù)據(jù)。位緩沖器28通過(guò)接口單元22向TS多路分離器21請(qǐng)求數(shù)據(jù)，直至其存滿(mǎn)數(shù)據(jù)為止。TS多路分離器21接收對(duì)通過(guò)一個(gè)信道傳輸?shù)囊唤M節(jié)目進(jìn)行編碼和多路復(fù)用而得到的TS流。根據(jù)輸入緩沖器23的一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ3，TS多路分離器21從所接收的TS流中輸出對(duì)應(yīng)于一個(gè)由用戶(hù)所選擇的節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES。輸入緩沖器23產(chǎn)生對(duì)應(yīng)TS多路分離器21的數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ3直至其存滿(mǎn)數(shù)據(jù)為止。如果從輸入緩沖器23施加一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ3，則TS多路分離器21向輸入緩沖器23輸出所選擇節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES和一個(gè)數(shù)據(jù)有效信號(hào)VALID3。輸入緩沖器23將從TS多路分離器21輸出的該數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES連同一個(gè)數(shù)據(jù)有效信號(hào)VALID3一起存儲(chǔ)。如果從位緩沖器28輸入一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ1，則PES濾波器24產(chǎn)生一個(gè)施加到輸入緩沖器23的數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ2。響應(yīng)于PES濾波器24的數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)REQ2，輸入緩沖器23將所存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES連同該數(shù)據(jù)有效信號(hào)VALID2一起向PES濾波器24輸出。來(lái)自輸入緩沖器23的該數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)被輸入到PSC探測(cè)器25、PTS/DTS提取器26以及PES濾波器24。PES濾波器24從連同該數(shù)據(jù)有效信號(hào)VALID2一起從輸入緩沖器23輸入的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取編碼的視頻數(shù)據(jù)，并將所提取結(jié)果輸出到多路復(fù)用器27。因此，包含在該視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES中的該P(yáng)ES數(shù)據(jù)包標(biāo)題信息未被施加到多路復(fù)用器27。PTS/DTS提取器26從由輸入緩沖器23施加的該視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取PTS和DTS，并將所提取結(jié)果輸出到多路復(fù)用器27。多路復(fù)用器27保持從PTS/DTS提取器26提取的該P(yáng)TS和DTS直至PSC探測(cè)器25探測(cè)到該圖象起始碼PSC。PSC探測(cè)器25從由輸入緩沖器23接收的該視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中探測(cè)圖象起始碼(PSC)。該圖象起始碼PSC用32位表示，其中高24位固定為“0000 0000 00000000 0000 0001”。如果探測(cè)到該圖象起始碼PSC，則PES探測(cè)器25向多路復(fù)用器27提供所探測(cè)的圖象起始碼PSC，并向PES濾波器24施加一個(gè)保持信號(hào)HOLD。如果該保持信號(hào)HOLD施加到PES濾波器24，則PES濾波器24停止從輸入緩沖器23讀出數(shù)據(jù)的操作?；谠赑SC探測(cè)器25探測(cè)到的該圖象起始碼PSC，多路復(fù)用器27對(duì)從PTS/DTS提取器26提取的該P(yáng)TS和DTS信息與從PES濾波器24輸出的編碼的視頻數(shù)據(jù)的一個(gè)相應(yīng)的圖象起始碼進(jìn)行多路復(fù)用，并輸出多路復(fù)用的結(jié)果。關(guān)于這點(diǎn)，下面將參照?qǐng)D3A-3C描述多路復(fù)用。
圖3A-3C是用于說(shuō)明圖2中的多路復(fù)用器27的一種多路復(fù)用方法的示意圖。圖3A表示一種當(dāng)該P(yáng)TS和DTS信息被完整地提取的情況。這里，在所探測(cè)的圖象起始碼PSC的32位中，多路復(fù)用器27對(duì)最高24位0000116、一個(gè)識(shí)別碼ID1、PTS信息、一個(gè)識(shí)別碼ID2和DTS信息按順序輪流進(jìn)行多路復(fù)用。圖3B表示一種當(dāng)只有該P(yáng)TS信息提取時(shí)的情況。這里，多路復(fù)用器27對(duì)圖象起始碼PSC的最高24位、一個(gè)識(shí)別碼ID1和PTS信息按順序輪流進(jìn)行多路復(fù)用。圖3C表示一種當(dāng)PTS和DTS信息均不提取時(shí)的情況。在這種情況下，該圖象起始碼PSC直接向位緩沖器28輸出。這里，識(shí)別碼ID1用于識(shí)別該P(yáng)TS信息，而識(shí)別碼ID2用于識(shí)別該DTS信息。
同時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量處于一種溢出狀態(tài)時(shí)，位緩沖器28禁止數(shù)據(jù)請(qǐng)求以防止輸入緩沖器23存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
以多路復(fù)用格式存儲(chǔ)于位緩沖器28中的PTS和DTS的時(shí)間標(biāo)記信息以及對(duì)應(yīng)圖象的起始碼是用于在可變長(zhǎng)度解碼器中對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行可變長(zhǎng)度解碼的。該可變長(zhǎng)度解碼器采用該DTS信息開(kāi)始一個(gè)相應(yīng)圖象的解碼，并采用該P(yáng)TS信息開(kāi)始所解碼圖象的顯示。
如上所述，每當(dāng)探測(cè)到圖象起始碼PSC并將其存儲(chǔ)于位緩沖器時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼器對(duì)PTS和DTS的時(shí)間標(biāo)記信息與圖象起始碼PSC進(jìn)行多路復(fù)用，因此，該時(shí)間標(biāo)記信息可以連同該位流視頻數(shù)據(jù)一起被解碼，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖象單位的同步并進(jìn)行正常解碼和顯示。
盡管這里特定地描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但很明顯，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做大量變型。
權(quán)利要求
1.一種用于以圖像單位同步解碼顯示的視頻解碼裝置，其特征在于該裝置包括數(shù)據(jù)包分離器，用于從所接收的傳輸流(TS)數(shù)據(jù)中分離并輸出一個(gè)所期望節(jié)目的被分組的單元流(PES)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)；接口單元，用于接收所述數(shù)據(jù)包分離器輸出的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，并輸出包含在PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中的已編碼視頻數(shù)據(jù)及針對(duì)視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)記信息；解碼器，用于接收由所述接口單元輸出的數(shù)據(jù)，按時(shí)間標(biāo)記信息解碼已編碼的視頻數(shù)據(jù)，并輸出用于顯示的已解碼的視頻數(shù)據(jù)；其中，所述的接口單元從所接收的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取已編碼視頻數(shù)據(jù)和針對(duì)該視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)記信息數(shù)據(jù)，并輸出所提取的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的接口單元包含一個(gè)時(shí)間標(biāo)記提取器，用于從所述的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取針對(duì)視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)記信息。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的接口單元包含一個(gè)PES濾波器，用于從所接收的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取位流格式的已編碼視頻數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的接口單元包含一個(gè)圖像起始碼探測(cè)器，用于從PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中探測(cè)針對(duì)視頻數(shù)據(jù)的圖像起始碼(PSC)，并將所提取的時(shí)間標(biāo)記信息與該圖像起始碼進(jìn)行多路復(fù)用。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的接口單元還包含一個(gè)多路復(fù)用器，用于將所提取的時(shí)間標(biāo)記信息與圖像起始碼進(jìn)行多路復(fù)用，并以圖像為單位輸出位流格式的視頻數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述接口單元所輸出的時(shí)間標(biāo)記信息包括針對(duì)視頻數(shù)據(jù)的解碼時(shí)間標(biāo)記(DTS)信息和顯示時(shí)間標(biāo)記(PTS)信息。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的解碼時(shí)間標(biāo)記(DTS)信息用于將相應(yīng)的已編碼視頻數(shù)據(jù)以圖像為單位進(jìn)行解碼操作，而所述的顯示時(shí)間標(biāo)記(PTS)信息用于將相應(yīng)的已解碼數(shù)據(jù)以圖像為單位進(jìn)行顯示。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的接口單元進(jìn)一步包含一個(gè)輸入緩沖器，用于存儲(chǔ)并輸出所述數(shù)據(jù)包分離器輸出的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的裝置還包括位緩沖器，用于存儲(chǔ)由所述接口單元輸出的包含視頻數(shù)據(jù)及時(shí)間標(biāo)記信息的位流數(shù)據(jù)，并向所述解碼器輸出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述的解碼器為可變長(zhǎng)度解碼器。
全文摘要
一種用于圖象同步目的并進(jìn)行正常解碼和顯示操作的具有一種接口功能的視頻解碼器。該視頻解碼器包括一個(gè)傳輸流(TS)多路分離器、一個(gè)接口單元、一個(gè)被分組的單元流(PES)濾波器、一個(gè)顯示時(shí)間標(biāo)記(PTS)和解碼時(shí)間標(biāo)記(DTS)提取器、一個(gè)圖象起始碼(PSC)探測(cè)器、和一個(gè)多路復(fù)用器。時(shí)間標(biāo)記信息可以連同位流視頻數(shù)據(jù)一起被解碼,從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖象單位的同步并進(jìn)行正常解碼和顯示。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1370012SQ0113711
公開(kāi)日2002年9月18日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月11日
發(fā)明者文憲熙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社