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(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(jìn)行解碼和顯示,該TS數(shù)據(jù)通過對以相應(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DIS13818-1系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中加以定義以便將以一個(gè)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(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表示用于對一個(gè)位流進(jìn)行解碼的起始時(shí)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(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一個(gè)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(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)可變長度解碼器14請求數(shù)據(jù)時(shí),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(shí),對應(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度解碼器14對從時(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(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(yùn)動補(bǔ)償器19采用一個(gè)傳輸?shù)倪\(yùn)動矢量(未示出)執(zhí)行運(yùn)動補(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)動補(bǔ)償器19中被運(yùn)動補(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(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)存儲在一個(gè)位緩沖器中,由此以保持對應(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)記信息對編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,并通過一個(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(gè)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(fù)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(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(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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)數(shù)據(jù)請求信號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(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(fù)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(gè)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。基于在PSC探測器25探測到的該圖象起始碼PSC,多路復(fù)用器27對從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),下面將參照圖3A-3C描述多路復(fù)用。
圖3A-3C是用于說明圖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,在所探測的圖象起始碼PSC的32位中,多路復(fù)用器27對最高24位0000116、一個(gè)識別碼ID1、PTS信息、一個(gè)識別碼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對圖象起始碼PSC的最高24位、一個(gè)識別碼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,識別碼ID1用于識別該P(yáng)TS信息,而識別碼ID2用于識別該DTS信息。
同時(shí),當(dāng)數(shù)據(jù)存儲量處于一種溢出狀態(tài)時(shí),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(fù)用格式存儲于位緩沖器28中的PTS和DTS的時(shí)間標(biāo)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(jìn)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(gè)相應(yīng)圖象的解碼,并采用該P(yáng)TS信息開始所解碼圖象的顯示。
如上所述,每當(dāng)探測到圖象起始碼PSC并將其存儲于位緩沖器時(shí),根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼器對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)及針對該視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)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(shí)間標(biāo)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(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)中提取針對視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)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(fù)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(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(gè)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(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(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