通过分析缓冲分组中的时标进行视频同步的装置和方法转让专利
申请号 : CN200610059113.4
文献号 : CN1838773B
文献日 : 2010-04-21
发明人 : 黄芝希
申请人 : 三星电子株式会社
摘要 :
在存储器中存储编码流的多个分组，如MPEG分组式基本流。从缓冲器取出所存储的分组并对其进行分析来恢复时标。所恢复的时标与时间基准(诸如系统时间时钟(STC))比较。响应于所恢复的时标与时间基准的比较来控制所取出的分组中的数据的解码。取出所存储的分组可以包括响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。
权利要求 :
1.一种处理分组式编码流的方法，该方法包括：
在缓冲器中存储编码流的多个分组；
从缓冲器中取出存储的分组；
从所取出的分组中提取头信息并且存储所提取的头信息；
产生中断；
对所取出的分组进行分析来恢复时标；
将所恢复的时标与时间基准相比较；和
响应于所恢复的时标与时间基准的比较，控制所取出的分组中的数据的解码。
2.如权利要求1所述的方法，其中取出所存储的分组包括：响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较，从缓冲器取出所存储的分组。
3.如权利要求2所述的方法，其中响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较从缓冲器取出所存储的分组包括：响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较，控制用于访问缓冲器的指针。
4.如权利要求2所述的方法，其中响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较，从缓冲器取出所存储的分组包括重新取出所存储的分组。
5.如权利要求1所述的方法，其中响应于所恢复的时标与时间基准的比较来控制所取出的分组中的数据的解码包括：响应于指示在时间基准之前足够长的时间的时标，在先解码所取出的分组。
6.如权利要求1所述的方法，其中响应于所恢复的时标与时间基准的比较来控制所取出的分组中的数据的解码包括：响应于指示与时间基准充分同步的时间的时标解码所取出的分组。
7.如权利要求1所述的方法，其中响应于所恢复的时标与时间基准的比较来控制所取出的分组中的数据的解码包括：响应于指示在时间基准之后足够长的时间的时标解码并缓冲所取出的数据。
8.如权利要求1所述的方法，其中编码数据流包括分组式基本流，其中时间基准包括系统时间时钟。
9.如权利要求1所述的方法，其中编码数据流包括视频、音频和/或非视频或音频数据流。
10.一种用于处理分组式编码流的方法，该方法包括：将多个分组存储在缓冲器中；
顺序处理来自缓冲器的所存储的分组，其中顺序处理包括从缓冲器顺序取出分组，从所取出的分组中提取头信息并且存储所提取的头信息，产生中断，分析取出的相应分组以恢复相应的时标，将恢复的相应时标与时间基准相比较，并且响应于恢复的相应时标与时间基准的比较结果来选择性地解码所取出的相应分组。
11.如权利要求10所述的方法，其中顺序处理来自缓冲器的、所存储的分组包括响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器中取出所存储的分组。
12.如权利要求11所述的方法，其中响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较从缓冲器取出所存储的分组包括：响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来控制用于访问缓冲器的指针。
13.如权利要求10所述的方法，其中选择性解码包括：响应于指示在时间基准之前足够长的时间的时标来在先解码所取出的分组。
14.如权利要求10所述的方法，其中选择性解码包括：响应于指示与时间基准充分同步的时间的时标来解码所取出的分组。
15.如权利要求10所述的方法，其中选择性解码包括：响应于指示在时间基准之后足够长的时间的时标来解码并缓冲所取出的数据。
16.如权利要求10所述的方法，其中从缓冲器顺序取出相应的分组包括：响应于指示在时间基准之后足够长的时间的时标来从缓冲器重新取出分组。
17.如权利要求10所述的方法，其中编码数据流包括分组式基本流，其中时间基准包括系统时间时钟。
18.如权利要求10所述的方法，其中编码数据流包括视频、音频和/或非视频或音频数据流。
19.一种用于处理分组式编码流的装置，该装置包括：用于在缓冲器中存储编码流的多个分组的装置；
用于从缓冲器顺序取出相应分组的装置；
用于从所取出的分组中提取头信息的装置；
用于存储所提取的头信息的装置；
用于产生中断的装置；
用于对所取出的相应分组进行分析来恢复相应时标的装置；
用于将所恢复的相应时标与时间基准相比较的装置；和用于响应于所恢复的相应时标与时间基准的比较来选择性地解码所取出的相应分组的装置。
20.如权利要求19所述的装置，其中用于顺序取出的装置包括用于响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组的装置。
21.如权利要求19所述的装置，还包括缓冲器。
说明书 :
技术领域
本发明涉及数字压缩技术，尤其涉及用于压缩数字信息的同步解码的装置和方法。
背景技术
已经将用来压缩运动画面的MPEG-2标准采用作数字电视(DTV)广播系统。已经开发了应用该标准的DTV接收机。MPEG-2还可以用在其它各种视频和音频发送应用中。
在典型的MPEG-2发送中，基本流(Elementary Stream(ES))，如音频、视频和/或数据流被分组来形成分组式基本流(PES)，而该分组式基本流又与接下来通过通信介质(如无线、有线或光介质)发送的传送流(TS)中的其它分组式基本流复用。对于视频应用，分组式基本流可以包括用于标记画面的图像数据起始的画面起始码(PSC)和一个或多个类型的时标。这些时标可以包括用于指示解码经编码的画面的相对时间的解码时标和/或用于指示经编码的画面的显示时间的呈现(presentation)时标。通常，对于内编码(Intra-coded)的画面(I-画面)和预测经编码的画面(P-画面)发送DTS和PTS，但是对于双向预测经编码的画面(B-画面)仅发送PTS。在某些常规解码器中，从分组式基本流中提取基本流数据和时标，所提取的基本流数据存储在缓冲器中，并且所提取的时标存储在用于将时标与缓冲器的指针相关的存储器中，其中指针用于选择性取出基本流数据来进行解码。
在图1中显示了实现该处理的典型接收机配置。传送流去复用器10包括传送流去分组器(depacketizer)，用于接收传送流并将其去复用来产生连续的分组基本流。PES去复用器12分析经分组式基本流的分组头，将所提取的头首标信息(包括时标)存储在时标存储器40，并且将所提取的基本流数据存储在ES缓冲器20中。时标提取器50从存储在时标存储器40中的首标信息提取并存储时标。在比较/控制单元60中使用所提取的时标。当解码器30读取并解码存储在ES缓冲器20中的基本流数据时使用时标来进行同步。比较/控制单元60将系统时间时钟的基准时间与所存储的时标比较，并且响应地产生用于解码并显示所缓冲的基本流数据的控制信号。响应于这些控制信号，解码器30解码存储在ES缓冲器20中的基本流数据的视频数据，并且将解码的数据提供给图像生成器70来产生图像。
如图2所示，在图1的系统中，时标存储在时标存储器40中，该存储器使用指针将相应时标与ES缓冲器20中的相应ES数据存储位置相关联。为了对从ES缓冲器20向解码器30提供ES数据进行控制，搜索时标存储器40来比较所存储的时标和系统时间时钟，从而标识存储要解码的合适ES数据的ES缓冲器20的指针。在授予Moon的美国专利申请No.6091769中示出了相近的方法。在授予Naoe的美国专利申请No.5667980中描述了使用输入分组的分析和时标分析的另一方法。
在典型的MPEG-2发送中，基本流(Elementary Stream(ES))，如音频、视频和/或数据流被分组来形成分组式基本流(PES)，而该分组式基本流又与接下来通过通信介质(如无线、有线或光介质)发送的传送流(TS)中的其它分组式基本流复用。对于视频应用，分组式基本流可以包括用于标记画面的图像数据起始的画面起始码(PSC)和一个或多个类型的时标。这些时标可以包括用于指示解码经编码的画面的相对时间的解码时标和/或用于指示经编码的画面的显示时间的呈现(presentation)时标。通常，对于内编码(Intra-coded)的画面(I-画面)和预测经编码的画面(P-画面)发送DTS和PTS，但是对于双向预测经编码的画面(B-画面)仅发送PTS。在某些常规解码器中，从分组式基本流中提取基本流数据和时标，所提取的基本流数据存储在缓冲器中，并且所提取的时标存储在用于将时标与缓冲器的指针相关的存储器中，其中指针用于选择性取出基本流数据来进行解码。
在图1中显示了实现该处理的典型接收机配置。传送流去复用器10包括传送流去分组器(depacketizer)，用于接收传送流并将其去复用来产生连续的分组基本流。PES去复用器12分析经分组式基本流的分组头，将所提取的头首标信息(包括时标)存储在时标存储器40，并且将所提取的基本流数据存储在ES缓冲器20中。时标提取器50从存储在时标存储器40中的首标信息提取并存储时标。在比较/控制单元60中使用所提取的时标。当解码器30读取并解码存储在ES缓冲器20中的基本流数据时使用时标来进行同步。比较/控制单元60将系统时间时钟的基准时间与所存储的时标比较，并且响应地产生用于解码并显示所缓冲的基本流数据的控制信号。响应于这些控制信号，解码器30解码存储在ES缓冲器20中的基本流数据的视频数据，并且将解码的数据提供给图像生成器70来产生图像。
如图2所示，在图1的系统中，时标存储在时标存储器40中，该存储器使用指针将相应时标与ES缓冲器20中的相应ES数据存储位置相关联。为了对从ES缓冲器20向解码器30提供ES数据进行控制，搜索时标存储器40来比较所存储的时标和系统时间时钟，从而标识存储要解码的合适ES数据的ES缓冲器20的指针。在授予Moon的美国专利申请No.6091769中示出了相近的方法。在授予Naoe的美国专利申请No.5667980中描述了使用输入分组的分析和时标分析的另一方法。
发明内容
本发明的一些实施例提供处理分组式编码流(诸如MPEG视频或音频分组基本流(PES))的方法。编码流的多个分组存储在缓冲器中。从缓冲器中取出存储的分组，从所取出的分组中提取头信息并且存储所提取的头信息，产生中断，并且对其分析来恢复时标。将所恢复的时标与时间基准相比较。响应于所恢复的时标与时间基准的比较来控制在所取出的分组中数据的解码。取出所存储的分组可以包括响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。在另外的实施例中，响应于所恢复的时标与时间基准的比较控制所取出的分组中的数据的解码可以包括响应于指示在时间基准足够长之前的时间的时标来在先(foregoing)解码所取出的分组，响应于指示与时间基准充分同步的时间的时标来解码所取出的分组，或者响应于指示在时间基准之后足够长的时间的时标来解码并缓冲所取出的数据。
在本发明的其它实施例中，多个分组存储在缓冲器中。顺序处理来自缓冲器的所存储的分组，其中顺序处理包括从缓冲器顺序取出分组，从所取出的分组中提取头信息并且存储所提取的头信息，产生中断，分析取出的相应分组来恢复相应的时标，将恢复的相应时标与时间基准相比较，并且响应于恢复的相应时标与时间基准的比较结果来选择性地解码所取出的相应分组。顺序处理来自缓冲器的、所存储的分组可以包括响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器中取出所存储的分组。
根据本发明的其它实施例，用于处理编码流的分组的装置包括处理器，配置来从保存编码流的多个分组的缓冲器顺序取出相应分组，从所取出的分组中提取头信息，存储所提取的头信息，产生中断，分析所取出的相应分组以恢复相应时标，比较所恢复的相应时标和时间基准，并且响应于所恢复的相应时标与时间基准的比较来选择性解码所取出的相应分组。处理器可以配置来响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。
其它实施例提供用于处理编码流的分组的计算机程序产品。计算机程序产品包括在存储介质中实现的计算机程序代码。计算机程序代码包括程序代码，配置来从存储编码流的多个分组的缓冲器顺序取出相应分组，分析所取出的相应分组以恢复相应时标，比较恢复的相应时标与时间基准，并且响应于所恢复的相应时标与时间基准的比较来选择性解码所取出的相应分组。计算机程序代码可以包括程序代码，配置来响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。
在本发明的其它实施例中，多个分组存储在缓冲器中。顺序处理来自缓冲器的所存储的分组，其中顺序处理包括从缓冲器顺序取出分组，从所取出的分组中提取头信息并且存储所提取的头信息，产生中断，分析取出的相应分组来恢复相应的时标，将恢复的相应时标与时间基准相比较，并且响应于恢复的相应时标与时间基准的比较结果来选择性地解码所取出的相应分组。顺序处理来自缓冲器的、所存储的分组可以包括响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器中取出所存储的分组。
根据本发明的其它实施例，用于处理编码流的分组的装置包括处理器，配置来从保存编码流的多个分组的缓冲器顺序取出相应分组，从所取出的分组中提取头信息，存储所提取的头信息，产生中断，分析所取出的相应分组以恢复相应时标，比较所恢复的相应时标和时间基准，并且响应于所恢复的相应时标与时间基准的比较来选择性解码所取出的相应分组。处理器可以配置来响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。
其它实施例提供用于处理编码流的分组的计算机程序产品。计算机程序产品包括在存储介质中实现的计算机程序代码。计算机程序代码包括程序代码，配置来从存储编码流的多个分组的缓冲器顺序取出相应分组，分析所取出的相应分组以恢复相应时标，比较恢复的相应时标与时间基准，并且响应于所恢复的相应时标与时间基准的比较来选择性解码所取出的相应分组。计算机程序代码可以包括程序代码，配置来响应于时间基准与先前从缓冲器取出的分组的时标的在先比较来从缓冲器取出存储的分组。
附图说明
图1是图解常规MPEG接收机的示意图。
图2是图解在图1的接收机中存储并使用的时标的示意图。
图3是图解根据本发明的一些实施例的示例性数字电视系统的示意图。
图4是图解根据本发明的一些实施例的接收机及其操作的示意图。
图5是图解根据本发明进一步实施例的图4的接收机的同步单元的示意图。
图6是图解根据本发明进一步实施例的图4的接收机的示例性分组处理操作的流程图。
图7是图解根据本发明的一些实施例的接收机及其操作的示意图。
图8是图解根据本发明进一步实施例的图7的接收机的同步单元的示意图。
图9是图解根据本发明进一步实施例的图7的接收机的示例性解码操作的流程图。
图2是图解在图1的接收机中存储并使用的时标的示意图。
图3是图解根据本发明的一些实施例的示例性数字电视系统的示意图。
图4是图解根据本发明的一些实施例的接收机及其操作的示意图。
图5是图解根据本发明进一步实施例的图4的接收机的同步单元的示意图。
图6是图解根据本发明进一步实施例的图4的接收机的示例性分组处理操作的流程图。
图7是图解根据本发明的一些实施例的接收机及其操作的示意图。
图8是图解根据本发明进一步实施例的图7的接收机的同步单元的示意图。
图9是图解根据本发明进一步实施例的图7的接收机的示例性解码操作的流程图。
具体实施方式
在下面参照附图更加全面地描述本发明，在这些附图中示出了本发明的实施例。然而，可以以各种不同的形式实现本发明，并且不应理解为限制到这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开更加透彻和完整，并且将本发明的范围完全转达给本领域技术人员。在附图中，为明确的目的，各组成部分可能被夸大。
值得注意的是，当一个元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，它可以直接连接或耦合到其它元件，也可以存在中间元件。相反，当一个元件被指出“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。正如在这里使用的那样，术语“和/或”包括所涉及的一个或多个项的任何和所有组合。
值得注意的是，虽然术语第一、第二、第三等在这里可以用于描述各种元件、部件和/或部分，但是这些元件、部件和/或部分不受这些术语的限制。这些术语仅用于区别一个元件、部件和/或部分与另一个元件、部件和/或部分。因此，下面论述的第一元件、部件和/或部分可以命名为第二元件、部件和/或部分，而且不背离本发明的宗旨。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意欲限制本发明。正如在这里使用的那样，除非上下文明确指出，单数形式还意欲包括复数形式。应当进一步理解的是，术语“包括”在说明书中使用时指示所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在。
除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所述的领域中的普通技术人员一般理解的含义相同的含义。应当进一步理解的是，诸如在通用字典中定义的那些属于应该解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非这里明确定义，则不应解释为理想或过分正式的含义。
参照方框图和流程图在这里描述本发明的示例性实施例，它支持根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品。值得注意的是，流程图和/或方框图的每个方框和流程图和/或方框图的方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用目的计算机的处理器、特殊目的计算机或其它可编程数据处理装置来产生一台机器，以使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，而该计算机可读存储器可以引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包含用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作的指令装置的制造物。
这些计算机程序指令还可以装载到计算机或其它可编程数据处理装置，以便在计算机或其它可编程处理装置上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的处理，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作。每个方框可以代表模块、片段或代码部分，它包括用于实现特定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。应当注意的是，在其它实现中，在方框中注释的功能可以不按照附图所示顺序发生。例如，根据所包含的功能，连续显示的两个方框实际上可以同时执行，或者有时以相反顺序执行方框。
图3使用根据本发明的一些实施例的接收机结构和操作，图解例如用于数字电视(DTV)系统的视频编码、发送和解码的示例性系统。在分组器314中分组由MPEG编码器312产生的编码视频基本流ES，以产生分组式基本流PES。由传送流服用器316将分组式基本流PES和其它流复用，以产生传送流TS。这些操作在本领域技术人员中是公知的，因此将不在这里更详细地描述。
传送流TS通过发送路径315传送到传送流去复用器322，该去复用器可以位于接收机中。值得注意的是，发送路径315可以包括多个不同的部件，如混合器、发送器、天线，媒体转换器(transducer)、下转换器、解调器等；和通信介质，如无线、有线或光纤发送介质；或记录介质，诸如磁、半导体或光存储介质。传送流去复用器322去复用传送流TS来恢复分组式基本流PES’。分组式基本流PES’的分组存储在PES分组缓冲器324中。由同步器326顺序取出存储在缓冲器324中的PES分组，该装置从其提取视频数据并将视频数据传送到解码和图像生成单元328。解码和图像生成单元328根据由同步器326执行的分组中的时标与系统时间时钟STC的比较来对传来的视频数据进行操作。
图4图解根据本发明进一步实施例的接收机400。接收机400包括传送流去复用器410，配置来从传送流TS去复用分组式基本流PES。分组式基本流PES的多个分组存储在PES分组缓冲器420中。同步器430顺序从PES分组缓冲器420取出分组，从其提取视频数据，并且将提取的数据提供给解码器440。同步器430还从取出的分组中提取时标，并且将他们提供给比较/控制单元450，该装置450响应地产生用于解码器440的控制信号。比较/控制电路450比较时标和系统时间时钟STC，并且响应地产生(提供给解码器440的)控制信号。响应于该控制信号，解码器440选择性地解码负载，并且将解码的图像数据提供给图像生成器460。
图5图解根据本发明的一些实施例的可以用在图4的接收机400的示例性同步器430’。同步器430’包括语法处理器432，配置来分析从PES分组缓冲器420取出的PES分组来提取其首标和负载。所提取的首标(包括时标)存储在首标存储器434中。与PES分组的分析一致，语法处理器432产生提供给微处理器436的中断。微处理器436配置来响应地从存储在首标存储器434中的首标中提取时标，在时标存储器438中临时存储所提取的时标，并且将所存储的时标传送到比较/控制单元450。
提供给比较/控制单元450的时标(如，PTS或DTS)可以依赖于画面类型。如果禁用双向编码，即不解码B画面，微处理器436可以提取I和P画面中的PTS，并且将它们提供给比较/控制单元450，用于与系统时间时钟比较。然而，如果激活双向编码(即，如果分组式基本流PES包括B画面)，则P和I画面需要在B画面呈现之前的某一时刻解码，使得它可以作为用于解码B画面的数据源。DTS指示应该解码画面的时间，而呈现时标PTS指示何时画面应该呈现在解码器440的输出中。因此，对于I和P画面，可以由同步器430提取DTS和/或PTS，并且将它们提供给比较/控制单元450来与系统时间时钟STC比较，同时，对于B画面，可以提取PTS并提供给比较/控制单元450。
图6图解根据本发明进一步实施例的示例性解码操作。参照图6并继续参照图4和5，多个PES分组存储在PES分组缓冲器420中(方框610)。从PES分组缓冲器420提取PES分组(方框620)。语法处理器432分析所提取的分组，从提取的分组提取首标信息和负载，在首标存储器434中存储所提取的首标信息，并且将所提取的负载数据传送到解码器440(方框630)。响应于该分析，语法处理器432产生对微处理器436的中断(方框640)。微处理器436响应地从首标存储器434取出合适的时标，将其放入时标存储器438中，并且将时标传送到比较/控制单元450(方框650)。比较/控制单元450比较时标与系统时间时钟STC(方框660)，并且根据比较响应地控制解码器440的控制操作(如，解码、跳过或重复)(方框670)。然后，语法处理器432可以取出缓冲器420中的下一个分组(方框620)，并且类似地处理所取出的分组(方框630-670)。
在一些实施例中，例如，语法处理器432可以通过对每个分组取出统一增加缓冲器指针，来以先入/先出方式从PES分组缓冲器420中取出分组。在进一步的实施例中，可以提供更加复杂的缓冲器取出。更特别的是，比较(方框660)结果可以用于从缓冲器420选择性地取出分组。例如，如果比较结果揭示出从缓冲器420取出的分组显著“滞后”，则可以将用于访问PES分组缓冲器420的指针显著超前，以使得略过PES分组缓冲器420的某些分组，并且允许分组取出处理来“赶上”系统时间时钟STC。如果比较结果揭示出所取出的分组显著“超前”，则可以将指针保持在其当前值，允许重新取出并处理相同的分组。
值得注意的是，通过比较/控制单元450的解码器440的控制也可以以多种不同的方式进行。例如，如果时标和系统时间时钟的比较揭示出时标显著“滞后于”系统时间时钟STC(如，时标充分大于系统时间时钟STC)，则比较/控制单元450可以指令解码器440解码并缓冲与其相关的数据，并且向图像生成器460重复在先画面的呈现。相反，如果时标充分“早于”系统时间时钟STC(如，时标充分小于系统时间时钟STC)，则比较/控制单元450可以指令解码器440略过解码(丢弃)与时标相关的数据。如果时标基本上与系统时间时钟STC一致，则比较/控制单元450可以指令解码器440解码相关的数据并将其提供给图像生成器460。该方法的潜在优点在于所缓冲的PES分组可以独立地与系统时间时钟STC相比较(与它们的分析实际上同步产生)，这可以避免与常规技术(即，缓冲时标并为与系统时间时钟STC的合适匹配搜索它们)相关的问题。
根据本发明的进一步实施例，可以对音频流使用类似的方法。图7图解根据本发明的一些实施例的用于使用接收机结构来音频编码、发送和解码的示例性系统和操作。由MPEG编码器712产生的、编码的音频基本流ES在分组器714中分组，以产生分组式基本流PES。传送流复用器716将分组式基本流PES与其它流复用来产生传送流TS。
传送流TS通过发送路径715传送到传送流去复用器722(例如它可以位于接收机设备中)。值得注意的是，发送路径715可以包括各种不同的部件，如混合器、发送器、天线，媒体转换器(transducer)、下转换器、解调器等；和通信介质，如无线、有线或光纤发送介质；或记录介质，诸如磁、半导体或光存储介质。传送流去复用器722去复用传送流TS来恢复分组式基本流PES’。分组式基本流PES’的分组存储在PES分组缓冲器724中。由同步器726顺序取出存储在缓冲器324中的PES分组，并且从其将音频数据传送到音频生成单元728，它根据由同步器726执行的分组中的时标与系统时间时钟STC的比较来解码音频数据。
图8图解根据本发明进一步实施例的示例性接收机800。接收机800包括传送流去复用器810，配置来从传送流TS去复用分组式基本流PES。分组式基本流PES的多个分组存储在PES分组缓冲器820中。同步器830从PES分组缓冲器820取出分组，从其提取音频数据负载，并且将提取的负载提供给解码器840。同步器830还从所取出的分组提取时标，并且将它们提供给比较/控制单元850，比较/控制单元850响应地产生用于解码器840的控制信号。比较/控制单元850比较时标和系统时间时钟STC，并且响应地产生提供给解码器840的控制信号。响应于该控制信号，解码器840选择性解码负载并将解码的音频数据提供给音频生成器860。
图9图解根据本发明的一些实施例的可以用在图8的接收机800中的示例性同步器830’。同步器830’包括语法处理器832，配置来分析从PES分组缓冲器820取出的PES分组来从其提取首标和负载。所提取的首标(包括时标)存储在首标存储器834中。与分析PES分组一致，语法处理器832产生提供给微处理器836的中断。微处理器836配置来响应地从存储在首标存储器834中的首标提取时标，来临时在时标存储器838中存储所提取的时标，并且将存储的时标传送到比较/控制单元850。与图5的同步器430’不同，音频同步器830不需要处理排序问题，诸如那些与视频发送中的双向编码的使用相关的问题。因此，同步器830’操作可以简化为仅将PTS传送到比较/控制单元850。可以使用沿线上述讨论的路线(along the line)的略过和重复操作。
值得注意的是，在本发明的进一步实施例中，上述沿线的解码操作和装置还可以用于分组式基本流中携带的非音频或视频数据。值得进一步注意的是，本发明可以应用到MPEG程序流(PS)的分组流的解码，并且可以更普遍地应用到根据除MPEG2之外的标准的分组通信。
上述描述用于说明本发明，并且不应理解为是限制本发明。虽然已经描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应理解，可以对示例性实施例对出许多修改而不背离本发明的新颖教学和优点。因此，所有的这些修改意欲包含在权利要求中定义的本发明范围中。应该理解上述描述用于说明本发明，并且不应理解为本发明限制到所公开的特定实施例，并且所公开的实施例的修改和其它实施例意欲包含在所附权利要求中。本发明由所附权利要求和包含在其中的权利要求的等效物限定。
相关申请交叉参考
本申请要求于2005年3月14提交的韩国专利申请No.P2005-0021067的优先权，其公开通过引用合并在这里。
值得注意的是，当一个元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，它可以直接连接或耦合到其它元件，也可以存在中间元件。相反，当一个元件被指出“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。正如在这里使用的那样，术语“和/或”包括所涉及的一个或多个项的任何和所有组合。
值得注意的是，虽然术语第一、第二、第三等在这里可以用于描述各种元件、部件和/或部分，但是这些元件、部件和/或部分不受这些术语的限制。这些术语仅用于区别一个元件、部件和/或部分与另一个元件、部件和/或部分。因此，下面论述的第一元件、部件和/或部分可以命名为第二元件、部件和/或部分，而且不背离本发明的宗旨。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意欲限制本发明。正如在这里使用的那样，除非上下文明确指出，单数形式还意欲包括复数形式。应当进一步理解的是，术语“包括”在说明书中使用时指示所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在。
除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所述的领域中的普通技术人员一般理解的含义相同的含义。应当进一步理解的是，诸如在通用字典中定义的那些属于应该解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非这里明确定义，则不应解释为理想或过分正式的含义。
参照方框图和流程图在这里描述本发明的示例性实施例，它支持根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品。值得注意的是，流程图和/或方框图的每个方框和流程图和/或方框图的方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用目的计算机的处理器、特殊目的计算机或其它可编程数据处理装置来产生一台机器，以使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，而该计算机可读存储器可以引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包含用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作的指令装置的制造物。
这些计算机程序指令还可以装载到计算机或其它可编程数据处理装置，以便在计算机或其它可编程处理装置上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的处理，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或方框图方框中说明的功能/动作。每个方框可以代表模块、片段或代码部分，它包括用于实现特定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。应当注意的是，在其它实现中，在方框中注释的功能可以不按照附图所示顺序发生。例如，根据所包含的功能，连续显示的两个方框实际上可以同时执行，或者有时以相反顺序执行方框。
图3使用根据本发明的一些实施例的接收机结构和操作，图解例如用于数字电视(DTV)系统的视频编码、发送和解码的示例性系统。在分组器314中分组由MPEG编码器312产生的编码视频基本流ES，以产生分组式基本流PES。由传送流服用器316将分组式基本流PES和其它流复用，以产生传送流TS。这些操作在本领域技术人员中是公知的，因此将不在这里更详细地描述。
传送流TS通过发送路径315传送到传送流去复用器322，该去复用器可以位于接收机中。值得注意的是，发送路径315可以包括多个不同的部件，如混合器、发送器、天线，媒体转换器(transducer)、下转换器、解调器等；和通信介质，如无线、有线或光纤发送介质；或记录介质，诸如磁、半导体或光存储介质。传送流去复用器322去复用传送流TS来恢复分组式基本流PES’。分组式基本流PES’的分组存储在PES分组缓冲器324中。由同步器326顺序取出存储在缓冲器324中的PES分组，该装置从其提取视频数据并将视频数据传送到解码和图像生成单元328。解码和图像生成单元328根据由同步器326执行的分组中的时标与系统时间时钟STC的比较来对传来的视频数据进行操作。
图4图解根据本发明进一步实施例的接收机400。接收机400包括传送流去复用器410，配置来从传送流TS去复用分组式基本流PES。分组式基本流PES的多个分组存储在PES分组缓冲器420中。同步器430顺序从PES分组缓冲器420取出分组，从其提取视频数据，并且将提取的数据提供给解码器440。同步器430还从取出的分组中提取时标，并且将他们提供给比较/控制单元450，该装置450响应地产生用于解码器440的控制信号。比较/控制电路450比较时标和系统时间时钟STC，并且响应地产生(提供给解码器440的)控制信号。响应于该控制信号，解码器440选择性地解码负载，并且将解码的图像数据提供给图像生成器460。
图5图解根据本发明的一些实施例的可以用在图4的接收机400的示例性同步器430’。同步器430’包括语法处理器432，配置来分析从PES分组缓冲器420取出的PES分组来提取其首标和负载。所提取的首标(包括时标)存储在首标存储器434中。与PES分组的分析一致，语法处理器432产生提供给微处理器436的中断。微处理器436配置来响应地从存储在首标存储器434中的首标中提取时标，在时标存储器438中临时存储所提取的时标，并且将所存储的时标传送到比较/控制单元450。
提供给比较/控制单元450的时标(如，PTS或DTS)可以依赖于画面类型。如果禁用双向编码，即不解码B画面，微处理器436可以提取I和P画面中的PTS，并且将它们提供给比较/控制单元450，用于与系统时间时钟比较。然而，如果激活双向编码(即，如果分组式基本流PES包括B画面)，则P和I画面需要在B画面呈现之前的某一时刻解码，使得它可以作为用于解码B画面的数据源。DTS指示应该解码画面的时间，而呈现时标PTS指示何时画面应该呈现在解码器440的输出中。因此，对于I和P画面，可以由同步器430提取DTS和/或PTS，并且将它们提供给比较/控制单元450来与系统时间时钟STC比较，同时，对于B画面，可以提取PTS并提供给比较/控制单元450。
图6图解根据本发明进一步实施例的示例性解码操作。参照图6并继续参照图4和5，多个PES分组存储在PES分组缓冲器420中(方框610)。从PES分组缓冲器420提取PES分组(方框620)。语法处理器432分析所提取的分组，从提取的分组提取首标信息和负载，在首标存储器434中存储所提取的首标信息，并且将所提取的负载数据传送到解码器440(方框630)。响应于该分析，语法处理器432产生对微处理器436的中断(方框640)。微处理器436响应地从首标存储器434取出合适的时标，将其放入时标存储器438中，并且将时标传送到比较/控制单元450(方框650)。比较/控制单元450比较时标与系统时间时钟STC(方框660)，并且根据比较响应地控制解码器440的控制操作(如，解码、跳过或重复)(方框670)。然后，语法处理器432可以取出缓冲器420中的下一个分组(方框620)，并且类似地处理所取出的分组(方框630-670)。
在一些实施例中，例如，语法处理器432可以通过对每个分组取出统一增加缓冲器指针，来以先入/先出方式从PES分组缓冲器420中取出分组。在进一步的实施例中，可以提供更加复杂的缓冲器取出。更特别的是，比较(方框660)结果可以用于从缓冲器420选择性地取出分组。例如，如果比较结果揭示出从缓冲器420取出的分组显著“滞后”，则可以将用于访问PES分组缓冲器420的指针显著超前，以使得略过PES分组缓冲器420的某些分组，并且允许分组取出处理来“赶上”系统时间时钟STC。如果比较结果揭示出所取出的分组显著“超前”，则可以将指针保持在其当前值，允许重新取出并处理相同的分组。
值得注意的是，通过比较/控制单元450的解码器440的控制也可以以多种不同的方式进行。例如，如果时标和系统时间时钟的比较揭示出时标显著“滞后于”系统时间时钟STC(如，时标充分大于系统时间时钟STC)，则比较/控制单元450可以指令解码器440解码并缓冲与其相关的数据，并且向图像生成器460重复在先画面的呈现。相反，如果时标充分“早于”系统时间时钟STC(如，时标充分小于系统时间时钟STC)，则比较/控制单元450可以指令解码器440略过解码(丢弃)与时标相关的数据。如果时标基本上与系统时间时钟STC一致，则比较/控制单元450可以指令解码器440解码相关的数据并将其提供给图像生成器460。该方法的潜在优点在于所缓冲的PES分组可以独立地与系统时间时钟STC相比较(与它们的分析实际上同步产生)，这可以避免与常规技术(即，缓冲时标并为与系统时间时钟STC的合适匹配搜索它们)相关的问题。
根据本发明的进一步实施例，可以对音频流使用类似的方法。图7图解根据本发明的一些实施例的用于使用接收机结构来音频编码、发送和解码的示例性系统和操作。由MPEG编码器712产生的、编码的音频基本流ES在分组器714中分组，以产生分组式基本流PES。传送流复用器716将分组式基本流PES与其它流复用来产生传送流TS。
传送流TS通过发送路径715传送到传送流去复用器722(例如它可以位于接收机设备中)。值得注意的是，发送路径715可以包括各种不同的部件，如混合器、发送器、天线，媒体转换器(transducer)、下转换器、解调器等；和通信介质，如无线、有线或光纤发送介质；或记录介质，诸如磁、半导体或光存储介质。传送流去复用器722去复用传送流TS来恢复分组式基本流PES’。分组式基本流PES’的分组存储在PES分组缓冲器724中。由同步器726顺序取出存储在缓冲器324中的PES分组，并且从其将音频数据传送到音频生成单元728，它根据由同步器726执行的分组中的时标与系统时间时钟STC的比较来解码音频数据。
图8图解根据本发明进一步实施例的示例性接收机800。接收机800包括传送流去复用器810，配置来从传送流TS去复用分组式基本流PES。分组式基本流PES的多个分组存储在PES分组缓冲器820中。同步器830从PES分组缓冲器820取出分组，从其提取音频数据负载，并且将提取的负载提供给解码器840。同步器830还从所取出的分组提取时标，并且将它们提供给比较/控制单元850，比较/控制单元850响应地产生用于解码器840的控制信号。比较/控制单元850比较时标和系统时间时钟STC，并且响应地产生提供给解码器840的控制信号。响应于该控制信号，解码器840选择性解码负载并将解码的音频数据提供给音频生成器860。
图9图解根据本发明的一些实施例的可以用在图8的接收机800中的示例性同步器830’。同步器830’包括语法处理器832，配置来分析从PES分组缓冲器820取出的PES分组来从其提取首标和负载。所提取的首标(包括时标)存储在首标存储器834中。与分析PES分组一致，语法处理器832产生提供给微处理器836的中断。微处理器836配置来响应地从存储在首标存储器834中的首标提取时标，来临时在时标存储器838中存储所提取的时标，并且将存储的时标传送到比较/控制单元850。与图5的同步器430’不同，音频同步器830不需要处理排序问题，诸如那些与视频发送中的双向编码的使用相关的问题。因此，同步器830’操作可以简化为仅将PTS传送到比较/控制单元850。可以使用沿线上述讨论的路线(along the line)的略过和重复操作。
值得注意的是，在本发明的进一步实施例中，上述沿线的解码操作和装置还可以用于分组式基本流中携带的非音频或视频数据。值得进一步注意的是，本发明可以应用到MPEG程序流(PS)的分组流的解码，并且可以更普遍地应用到根据除MPEG2之外的标准的分组通信。
上述描述用于说明本发明，并且不应理解为是限制本发明。虽然已经描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应理解，可以对示例性实施例对出许多修改而不背离本发明的新颖教学和优点。因此，所有的这些修改意欲包含在权利要求中定义的本发明范围中。应该理解上述描述用于说明本发明，并且不应理解为本发明限制到所公开的特定实施例，并且所公开的实施例的修改和其它实施例意欲包含在所附权利要求中。本发明由所附权利要求和包含在其中的权利要求的等效物限定。
相关申请交叉参考
本申请要求于2005年3月14提交的韩国专利申请No.P2005-0021067的优先权，其公开通过引用合并在这里。