專利名稱：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
本申請是申請日為1997年6月10日、申請?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”的專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及一種用于恢復一個已編碼和多路復用的位流的視頻數(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圖象為單位同步以便準確控制該視頻解碼器。
在用于運動圖象壓縮的MPEG-II標準中，提出了高清晰度電視的標準，并且采用此標準的一種視頻解碼器尚在開發(fā)中。
該視頻解碼器對傳輸流(TS)數(shù)據(jù)中的視頻數(shù)據(jù)進行解碼和顯示，該TS數(shù)據(jù)通過對以相應(yīng)于多個節(jié)目以每個位流的格式編碼的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)進行多路復用得到。該TS流以被分組單元流(PES)數(shù)據(jù)包的格式包括以一個圖象為單位編碼的視頻數(shù)據(jù)、一個指示一個圖象起始的圖象起始碼和時間標記信息。該PES在MPEG-II標準中的DIS13818-1系統(tǒng)標準中加以定義以便將以一個恒定長度或可變長度數(shù)據(jù)包為單位的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)進行分組和多路復用。該時間標記信息與解碼和再現(xiàn)輸出的時間相對應(yīng)，它包括解碼時間標記(DTS)和顯示時間標記(PTS)信息。該PTS和DTS信息包含在該PES數(shù)據(jù)包標題中，而且不能在每個圖象下傳輸。如果實現(xiàn)了傳輸，則對應(yīng)于一個內(nèi)編碼的I圖象和一個預(yù)編碼的P圖象傳輸該PTS和DTS信息。由于該PTS和DTS相同，因此對應(yīng)于一個雙向預(yù)編碼的B圖象，只傳輸該PTS。該視頻解碼器對該PTS和DTS信息進行解碼由此以執(zhí)行一個以一個圖象為單位的控制操作。該PTS表示用于顯示被解碼的圖象的時間，而該DTS表示用于對一個位流進行解碼的起始時間。因此，無論該圖象是被解碼還是被顯示均可采用該DTS和PTS來保證該視頻解碼器的正常運行，以防止解碼和顯示操作臨時超前和滯后。


圖1是一個表示一個傳統(tǒng)視頻解碼器的框圖。圖1中的視頻解碼器接收通過一個信道傳輸?shù)腡S流。對應(yīng)于由用戶選擇的節(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)和時間標記信息，并將所分離的結(jié)果輸出。位緩沖器12存儲在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)。時間標記緩沖器13存儲在TS多路分離器11中分離的時間標記信息。每當可變長度解碼器14請求數(shù)據(jù)時，位緩沖器12輸出所存儲的以位流格式編碼的視頻數(shù)據(jù)。同時，對應(yīng)于從位緩沖器12輸出的視頻數(shù)據(jù)，時間標記緩沖器13輸出該時間標記信息。因此，輸出視頻數(shù)據(jù)的解碼和顯示操作的定時是以一個圖象為單位同步的?？勺冮L度解碼器14對從時間標記緩沖器13輸出的時間標記信息進行解碼以獲得PTS和DTS信息；向一個顯示器(未示出)輸出該PTS信息；并對應(yīng)于從位緩沖器12輸出的編碼的視頻數(shù)據(jù)采用該DTS信息來執(zhí)行可變長度解碼操作。反向量化器15和反向離散余弦變換器(IDCT)16對該可變長度解碼的視頻數(shù)據(jù)進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，幀存儲器18存儲從加法器17輸出的視頻數(shù)據(jù)。相對于存儲在幀存儲器19的視頻數(shù)據(jù)，運動補償器19采用一個傳輸?shù)倪\動矢量(未示出)執(zhí)行運動補償操作。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)與在運動補償器19中被運動補償?shù)臄?shù)據(jù)相加。從加法器17輸出的視頻數(shù)據(jù)就是被恢復的視頻數(shù)據(jù)，并被輸出到顯示器上及存儲于幀存儲器18中。采用從可變長度解碼器14中獲得的PTS信息，該顯示器開始對應(yīng)于所恢復的視頻數(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)和時間標記信息存儲在不同的緩沖器中并相應(yīng)地讀出。因此，當采用該時間標記信息進行對應(yīng)于圖象的位流視頻數(shù)據(jù)的解碼和顯示操作控制時，就可能會破壞同步。此外，當出現(xiàn)錯誤時，很難有效地使用該時間標記信息來進行解碼和顯示操作，即，難以使正常圖象再現(xiàn)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個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，它使具有一個對應(yīng)的圖象起始碼的時間標記信息多路復用并將多路復用結(jié)果連同被編碼的圖象視頻數(shù)據(jù)存儲在一個位緩沖器中，由此以保持對應(yīng)每個圖象與該時間標記信息的同步，而不分別處理解碼的視頻數(shù)據(jù)和該時間標記信息。
為了實現(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，用于從一個所接收到的傳輸流(TS)中分離一個所期望節(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PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，并輸出時間標記信息和包含在該PES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)、采用該時間標記信息對編碼的視頻數(shù)據(jù)進行解碼，并通過一個顯示器顯示所解碼的視頻數(shù)據(jù)。
將參考附圖描述優(yōu)選實施例，其中圖1是一個表示一個傳統(tǒng)視頻解碼器的框圖。
圖2是一個表示采用本發(fā)明的一個視頻解碼器的一部分的框圖。
圖3A-3C是說明圖2中多路復用器的一種多路復用方法的示意圖。
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
在表示采用本發(fā)明的一個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間標記緩沖器13由一個TS多路分離器21替代，該TS多路分離器21是一個用于從所接收的TS流中分離和輸出一個所期望節(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PTS和DTS時間標記信息連同一個對應(yīng)圖象的位流視頻數(shù)據(jù)存儲在位緩沖器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探測器25探測來自存儲于輸入緩沖器23的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的一個圖象起始碼(PSC)。PTS/DTS提取器26從存儲于輸入緩沖器23的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取PTS和DTS信息。多路復用器27對從PSC探測器25探測的PSC和從PTS/DTS提取器26中提取的PTS和DTS信息進行多路復用，進而向位緩沖器28輸出經(jīng)多路復用的結(jié)果。
只要該可變長度解碼器請求數(shù)據(jù)，則位緩沖器28輸出所存儲的位流數(shù)據(jù)。位緩沖器28通過接口單元22向TS多路分離器21請求數(shù)據(jù)，直至其存滿數(shù)據(jù)為止。TS多路分離器21接收對通過一個信道傳輸?shù)囊唤M節(jié)目進行編碼和多路復用而得到的TS流。根據(jù)輸入緩沖器23的一個數(shù)據(jù)請求信號REQ3，TS多路分離器21從所接收的TS流中輸出對應(yīng)于一個由用戶所選擇的節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES。輸入緩沖器23產(chǎn)生對應(yīng)TS多路分離器21的數(shù)據(jù)請求信號REQ3直至其存滿數(shù)據(jù)為止。如果從輸入緩沖器23施加一個數(shù)據(jù)請求信號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和一個數(shù)據(jù)有效信號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連同一個數(shù)據(jù)有效信號VALID3一起存儲。如果從位緩沖器28輸入一個數(shù)據(jù)請求信號REQ1，則PES濾波器24產(chǎn)生一個施加到輸入緩沖器23的數(shù)據(jù)請求信號REQ2。響應(yīng)于PES濾波器24的數(shù)據(jù)請求信號REQ2，輸入緩沖器23將所存儲的視頻數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)VIDEO PES連同該數(shù)據(jù)有效信號VALID2一起向PES濾波器24輸出。來自輸入緩沖器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PES數(shù)據(jù)包標題信息未被施加到多路復用器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)果輸出到多路復用器27。多路復用器27保持從PTS/DTS提取器26提取的該PTS和DTS直至PSC探測器25探測到該圖象起始碼PSC。PSC探測器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”。如果探測到該圖象起始碼PSC，則PES探測器25向多路復用器27提供所探測的圖象起始碼PSC，并向PES濾波器24施加一個保持信號HOLD。如果該保持信號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探測器25探測到的該圖象起始碼PSC，多路復用器27對從PTS/DTS提取器26提取的該PTS和DTS信息與從PES濾波器24輸出的編碼的視頻數(shù)據(jù)的一個相應(yīng)的圖象起始碼進行多路復用，并輸出多路復用的結(jié)果。關(guān)于這點，下面將參照圖3A-3C描述多路復用。
圖3A-3C是用于說明圖2中的多路復用器27的一種多路復用方法的示意圖。圖3A表示一種當該PTS和DTS信息被完整地提取的情況。這里，在所探測的圖象起始碼PSC的32位中，多路復用器27對最高24位0000116、一個識別碼ID1、PTS信息、一個識別碼ID2和DTS信息按順序輪流進行多路復用。圖3B表示一種當只有該PTS信息提取時的情況。這里，多路復用器27對圖象起始碼PSC的最高24位、一個識別碼ID1和PTS信息按順序輪流進行多路復用。圖3C表示一種當PTS和DTS信息均不提取時的情況。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，識別碼ID1用于識別該PTS信息，而識別碼ID2用于識別該DTS信息。
同時，當數(shù)據(jù)存儲量處于一種溢出狀態(tài)時，位緩沖器28禁止數(shù)據(jù)請求以防止輸入緩沖器23存儲數(shù)據(jù)。
以多路復用格式存儲于位緩沖器28中的PTS和DTS的時間標記信息以及對應(yīng)圖象的起始碼是用于在可變長度解碼器中對視頻數(shù)據(jù)進行可變長度解碼的。該可變長度解碼器采用該DTS信息開始一個相應(yīng)圖象的解碼，并采用該PTS信息開始所解碼圖象的顯示。
如上所述，每當探測到圖象起始碼PSC并將其存儲于位緩沖器時，根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼器對PTS和DTS的時間標記信息與圖象起始碼PSC進行多路復用，因此，該時間標記信息可以連同該位流視頻數(shù)據(jù)一起被解碼，以實現(xiàn)一個圖象單位的同步并進行正常解碼和顯示。
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)，并輸出包含在該PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中的已編碼的視頻數(shù)據(jù)及針對該視頻數(shù)據(jù)的時間標記信息；位緩沖器，用于存儲并輸出由所述接口單元輸出的包含視頻數(shù)據(jù)及時間標記信息的位流數(shù)據(jù)；解碼器，用于接收由所述的位緩沖器輸出的數(shù)據(jù)，按時間標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)中提取針對視頻數(shù)據(jù)的時間標記信息，并將所提取的信息與PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中的已編碼視頻數(shù)據(jù)多路復用而輸出位流格式的數(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時間標記提取器，用于從所述的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取針對視頻數(shù)據(jù)的時間標記信息。
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PES濾波器，用于從所接收的PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中提取已編碼的視頻數(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圖像起始碼探測器，用于從PES數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中探測針對視頻數(shù)據(jù)的圖像起始碼(PSC)，并將所提取的時間標記信息與該圖像起始碼進行多路復用。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于所述的接口單元還包含一個多路復用器，用于將所提取的時間標記信息與圖像起始碼進行多路復用，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間標記信息包括針對視頻數(shù)據(jù)的解碼時間標記(DTS)信息和顯示時間標記(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間標記(DTS)信息用于將相應(yīng)的已編碼視頻數(shù)據(jù)以圖像為單位進行解碼操作，而所述的顯示時間標記(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一步包含一個輸入緩沖器，用于存儲并輸出所述數(shù)據(jù)包分離器輸出的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于所述的解碼器為可變長度解碼器。
全文摘要
一種用于圖象同步目的并進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傳輸流(TS)多路分離器、一個接口單元、一個被分組的單元流(PES)濾波器、一個顯示時間標記(PTS)和解碼時間標記(DTS)提取器、一個圖象起始碼(PSC)探測器、和一個多路復用器。時間標記信息可以連同位流視頻數(shù)據(jù)一起被解碼,從而實現(xiàn)一個圖象單位的同步并進行正常解碼和顯示。
文檔編號H04N7/62GK1370014SQ01137118
公開日2002年9月18日 申請日期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 申請人:三星電子株式會社