專利名稱：數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和諸如字幕的附加數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生用于發(fā)送的傳輸流的裝置和方法，其中視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)可以根據(jù)一個MPEG(運動圖像專家組)標準或類似標準被壓縮和編碼。
在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)可以被處理以用于諸如電影或者音樂促銷(promotion)。更具體地，在這樣的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可以被處理成為適合于所謂的環(huán)繞聲系統(tǒng)，音頻數(shù)據(jù)可以被處理以便于以幾種語言來表達，或者音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)可以多路復(fù)用從而產(chǎn)生一個傳輸流，其中一個對話可以以幾種語言疊加，并且廣播給觀眾。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于使數(shù)字電視廣播系統(tǒng)或類似物中音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)可被多路復(fù)用的一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用器及其方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種如前所述的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器及其方法，其中所述數(shù)據(jù)可以以相對高的速度多路復(fù)用并且其中附加數(shù)據(jù)的類型和處理中的變化可被容易地適應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，包括一個數(shù)據(jù)大小檢測裝置，用于檢測輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小；一個緩存裝置，用于緩存輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)；一個用于響應(yīng)于被檢測到的各數(shù)據(jù)大小對輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)形成一多路復(fù)用計劃(plan)并響應(yīng)于該多路復(fù)用計劃控制視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的多路復(fù)用從而獲得多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流的裝置；一條總線，用于連接所述數(shù)據(jù)大小檢測裝置和所述控制裝置；一條數(shù)據(jù)提供線，用于提供輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)給所述緩存裝置；和數(shù)據(jù)輸出線，用于輸出多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流給外部裝置。該總線與數(shù)據(jù)提供線裝置和數(shù)據(jù)輸出線裝置相分離從而使視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)不通過該總線。
所述控制裝置最好可以包括一個計算機，所述總線可以包括連接到該計算機的一條計算機總線。進一步地，該數(shù)據(jù)多路復(fù)用器也可以包括一個(或多個)編碼裝置，用于編碼視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)，并用于將被編碼的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)大小檢測裝置及緩存裝置。更進一步地，該數(shù)據(jù)多路復(fù)用器也可以包括數(shù)據(jù)接收裝置，用于接收來自外部的第二附加數(shù)據(jù)以提供到一個數(shù)據(jù)選擇裝置。
該數(shù)據(jù)多路復(fù)用器可以多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和諸如用在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中的字幕的第一附加數(shù)據(jù)，以及可以進一步多路復(fù)用諸如疊加對話的第二附加數(shù)據(jù)(私有數(shù)據(jù))至多路復(fù)用后的數(shù)據(jù)中以產(chǎn)生傳輸數(shù)據(jù)流。在這樣的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器中，用于直接多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)(諸如音頻數(shù)據(jù)等)的多路復(fù)用系統(tǒng)和從多路復(fù)用系統(tǒng)分離的用于控制多路復(fù)用的控制系統(tǒng)可以這樣被提供和配置，使得將被復(fù)用的視頻數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)和與多路復(fù)用控制相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可以在相應(yīng)的系統(tǒng)中分別處理。
在該數(shù)據(jù)多路復(fù)用器中，數(shù)據(jù)大小確定或計數(shù)裝置可以放置于控制系統(tǒng)內(nèi)并且在視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)根據(jù)MPEG標準或類似標準壓縮和編碼后，計數(shù)這些數(shù)據(jù)以獲得數(shù)據(jù)大小信息。緩存裝置可以安排在該多路復(fù)用系統(tǒng)中并且可以包含F(xiàn)IFO(先進先出)存貯器或類似物用于緩存視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)、和第一附加數(shù)據(jù)。第一和第二數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分可以包含在該多路復(fù)用系統(tǒng)中，其中第一數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分可以選擇并且多路復(fù)用緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，和/或第一附加數(shù)據(jù)，并且第二數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分可選擇由第一數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分選擇和多路復(fù)用的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)，或者可以選擇在控制系統(tǒng)的控制下的諸如疊加的對話數(shù)據(jù)的第二附加數(shù)據(jù)，并且可以多路復(fù)用被多路復(fù)用的任何視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)，以及第二附加數(shù)據(jù)。所述控制裝置可以放置在控制系統(tǒng)中并且形成用于基于由數(shù)據(jù)大小計數(shù)裝置確定或計數(shù)的視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小來多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、第一附加數(shù)據(jù)和第二附加數(shù)據(jù)，時間調(diào)整，規(guī)劃(scheduling)等的計劃。該控制裝置也可以基于該多路復(fù)用計劃控制第一和第二數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分的選擇，以便控制第一和第二數(shù)據(jù)多路復(fù)用部分中的數(shù)據(jù)的多路復(fù)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用方法，包括步驟；接收視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)；獲得接收到的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大?。痪彺娼邮盏降囊曨l數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)；選擇緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)或第一附加數(shù)據(jù)；選擇接收的第二附加數(shù)據(jù)或者緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)中選擇的一個數(shù)據(jù)；基于視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小形成用于多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)的計劃；基于該多路復(fù)用計劃來控制對緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)或者第一附加數(shù)據(jù)的選擇和對第二附加數(shù)據(jù)或者緩存的視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、和第一附加數(shù)據(jù)中被選擇的一個數(shù)據(jù)的選擇，從而多路復(fù)用視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的其它目的、特點和優(yōu)點結(jié)合附圖從下面的對實施例的詳細描述中將變得明顯，附圖中相應(yīng)部件由相同標號表示。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器的方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器的方塊圖；圖3是圖2的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器中視頻編碼器的方塊圖；圖4是圖2的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器中音頻編碼器的方塊圖；和圖5是用來在解釋圖2的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器中CPU進行的處理中引用的流程圖。
圖1解釋一數(shù)據(jù)多路復(fù)用器1。如其中所示，這樣的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器可以包括一個視頻編碼器20，一個音頻編碼器24，一個字幕編碼器28，和一個具有緩沖存貯器100和一個傳輸流生成器102的多路復(fù)用器10。數(shù)據(jù)多路復(fù)用器1可以接收和編碼一個視頻流，一個音頻流，一個字幕流(用于電影或音樂促銷)并且可以將其多路復(fù)用成為一個流以產(chǎn)生一個傳輸流，這在此后將更詳細描述。
更具體地，視頻編碼器20可以接收來自諸如編輯裝置等的外部裝置(未示出)的視頻數(shù)據(jù)，并且可以根據(jù)預(yù)定標準(如MPEG 2標準或類似標準)壓縮和編碼接收的視頻數(shù)據(jù)并且把所獲得數(shù)據(jù)作為視頻流輸出至緩沖存貯器100中。音頻編碼器24可以從外部裝置(未示出)中接收數(shù)據(jù)并且可以根據(jù)預(yù)定標準(如MPEG 2標準或類似標準)壓縮和編碼接收到的音頻數(shù)據(jù)并且把所獲得的數(shù)據(jù)作為音頻流輸出至緩沖存貯器100中。字幕編碼器28可以接收來自外部產(chǎn)生字幕數(shù)據(jù)裝置(未示出)的字幕數(shù)據(jù)并且可以按預(yù)定的處理(如線性量化處理和定長編碼處理)來編碼接收到的字幕數(shù)據(jù)并且把所得到的結(jié)果做為字幕流輸出給緩沖存貯器100。
緩沖存貯器100緩存分別由高頻編碼器20，音頻編碼器24和字幕編碼器28提供的視頻流，音頻流和字幕流，并提供輸出給傳輸流產(chǎn)生器102?？梢园哂幸粋€微處理器(CPU)或類似物的計算機的傳輸流產(chǎn)生器102可以從緩沖存貯器100中得到或讀出視頻流，音頻流，和字幕流(每個可稱為基本流(elementary streams))；可以進行規(guī)則(scheduling)，和可以根據(jù)傳輸格式增加一個頭標或類似物以產(chǎn)生從中輸出的傳輸流。
在數(shù)據(jù)多路復(fù)用器1中，緩沖存貯器臨時存貯全部的基本流在其中，并且傳輸流產(chǎn)生器102的CPU進行諸如規(guī)劃和添加頭標以產(chǎn)生一個傳輸流。然而，在進行這樣的處理中，CPU可以通過數(shù)據(jù)總線以可能會在傳輸流產(chǎn)生器102的數(shù)據(jù)總線中產(chǎn)生所謂的總線瓶頸等的方式訪問基本流的每個字(字節(jié))，這將妨礙或阻礙高速處理。因此，這樣的處理方式對形成傳輸流是不可接受的。
數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2將參照圖2-5描述，它可以克服數(shù)據(jù)多路復(fù)用器1的上述問題。在這樣的多路復(fù)用器2中，通過將用于進行規(guī)劃以多路復(fù)用基本流的控制系統(tǒng)從用于直接多路復(fù)用基本流的多路復(fù)用系統(tǒng)中分離，可獲得傳輸流的高速產(chǎn)生，如下更全面描述。
如圖2中所示，數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2通常包括視頻編碼器20，音頻編碼器24，字幕編碼器28，多路復(fù)用系統(tǒng)12，和控制系統(tǒng)42。多路系統(tǒng)12可以包括FIFO存貯器32a，32b和32c，RAM 430，第一開關(guān)電路34，第二開關(guān)電路36，一個FIFO存貯器38，和一個SCSI(小型計算機系統(tǒng)接口)電路40，可如圖2所示連接?？刂葡到y(tǒng)42可以包括數(shù)據(jù)大小計數(shù)接口電路30a，30b，和30c，一個以太網(wǎng)接口(ENIF)電路420，一個串行接口(SIF)電路422，一個CPU4 24，一個處RAM 426，和一個控制數(shù)據(jù)RAM 428，它們可以通過如圖2中所示CPU總線耦合在一起。
視頻編碼器20可以包含相加電路202和212，一個離散余弦變換(DCT)電路204，量化電路206，逆量化電路208，逆DCT電路210，幀存貯器電路216，變長編碼(VLC)電路218，位速率控制電路220，和一個變長編碼(VLC)緩存器222，可以如圖3所示配置。視頻編碼器20適應(yīng)于接收來自一外部器件的一輸入視頻數(shù)據(jù)(視頻輸入)并且根據(jù)預(yù)定標準，如MPEG 2或類似標準來壓縮和編碼該視頻數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生用于提供給數(shù)據(jù)大小IF 30a和FIFO存貯器32a(圖2)的視頻流(MPEG視頻流)。這種視頻編碼器的進一步描述可以從1997年2月26日提交的題目為“圖像數(shù)據(jù)處理方法及裝置”的美國專利申請中可以獲得，這里列出作為參考。
音頻編碼器24可以包括一個子帶分析濾波器組(SAFB)240，一個線性量化電路242，一個位壓縮電路244，一快速傅立葉變換(FFT)電路246，一個心理聽覺模型248，一個動態(tài)位分配電路250，一個比例因子選擇信息存貯電路252，一個比例因子提取電路254，一個邊信息(side information)編碼電路256，和一個位流產(chǎn)生電路258，如圖4所示。音頻編碼器24適應(yīng)于接收來自于一個外部裝置的音頻數(shù)據(jù)(音頻輸入)并且根據(jù)一個預(yù)定標準，如MPEG 2或類似標準將其壓縮和編碼，并且產(chǎn)生一個用于提供給數(shù)據(jù)大小IF30b和FIFO存貯器32b(圖2)的音頻流(MPEG音頻流)。這樣音頻編碼器的進一步描述可由K.Brandenburg et al.，在雜志J.Audio Eng.Soc.，Vol.42，NO.10，1994年10月，780-792頁上發(fā)表的題目為“ISO-MPEG-1音頻用于編碼高質(zhì)量數(shù)字音頻的通用標準”中獲得，這里作為參考。
字幕編碼器28適應(yīng)于以類似于前面描述的方式接收來自外部裝置的諸如字幕數(shù)據(jù)的附加數(shù)據(jù)和對其編碼，并且產(chǎn)生用于提供至數(shù)據(jù)大小IF30c和FIFO存貯器32c(圖2)的字幕流。
進一步地，編碼數(shù)據(jù)(如字幕數(shù)據(jù)，閉合標題(closed-caption)數(shù)據(jù)，等等)可以由外部裝置提供。例如，編碼字幕數(shù)據(jù)可以通過一個如以太網(wǎng)的LAN(局域網(wǎng))，提供到ENIF電路420或者編碼的字幕數(shù)據(jù)可以通過一條串行線提供到串行接口422，并且這樣的接收到的編碼字幕數(shù)據(jù)可以通過該CPU總線提供到用存貯器430以存貯在其中。由于編碼的字幕數(shù)據(jù)的量與編碼的視頻數(shù)據(jù)和/或編碼的音頻數(shù)據(jù)相比相對地小，提供編碼的字幕數(shù)據(jù)到CPU總線上不會有害地影響CPU總線的通信量。在這樣的情形下，ENIF電路420或者串行接口422可以檢測諸如在編碼標題數(shù)據(jù)中的頭標和/或大小信息(這可以被寫在頭標中)，并且被檢測到的信息可以通過CPU總線被提供到CPU(中央處理單元)424中。
在多路復(fù)用系統(tǒng)12(圖2)中，F(xiàn)IFO存貯器32a，32b和32c分別緩存接收自視頻編碼器20，音頻編碼器24和字幕編碼器28的視頻流，音頻流和字幕流并且提供輸出流至開關(guān)電路34的輸入端子a，b和c。此外，存貯在RAM430中的編碼的字幕數(shù)據(jù)可以在CPU 424的控制下提供給開關(guān)電路34的輸入端子。根據(jù)可由CPU 24提供的控制信號，開關(guān)電路34選擇輸入端子a，b，c，d的任意之一并且提供相應(yīng)的被提供到選擇的輸入端子上的基本流給開關(guān)電路36的輸入端子b。其結(jié)果是，多路復(fù)用的信號或者流可以形成并且被提供到開關(guān)電路36的輸入端子b。當(dāng)沒有基本流被提供至輸入端子的任意之一時或者當(dāng)進行所謂的填充(stuffing)處理時，開關(guān)電路34可以不選擇任何輸入端子a，b，c和d，并由此，輸出一預(yù)定量的空白數(shù)據(jù)(例如連續(xù)的1或0的邏輯值)。
RAM(隨機存取存貯器)26可以提供可以是表示頭標的一個信號或者附加數(shù)據(jù)流至開關(guān)電路36的一個輸入端子a。根據(jù)可由CPU 424提供的控制信號，開關(guān)電路36可以選擇輸入端子a和b的任何之一以便多路復(fù)用由開關(guān)電路34提供到開關(guān)電路36端子b的基本流和由處理存貯器426提供到開關(guān)電路36的輸入端子a的附加數(shù)據(jù)流(頭標信息)。一多路復(fù)用或者選擇的數(shù)據(jù)流由開關(guān)電路36提供到FIFO存貯器38和SCSIIF電路40。
FIFO存貯器38緩存接收自開關(guān)電路36的多路復(fù)用數(shù)據(jù)流并且提供一個輸出或傳輸流至諸如通訊線等的一個外部裝置(未示出)。SCSIIF電路40接收來自開關(guān)電路36的多路復(fù)用數(shù)據(jù)流并且將其提供至諸如硬磁盤驅(qū)動器(HDD)或者磁光盤驅(qū)動器(MOD)，其中數(shù)據(jù)流被存貯在該存貯裝置(未示出)。
在控制系統(tǒng)42中，數(shù)據(jù)大小IF30a，30b和30c可以對分別由視頻編碼器20，音頻編碼器24，和標題編碼器28提供的視頻流，音頻流，和字幕流的每幀計數(shù)數(shù)據(jù)大小，并且可以通過CPU總線提供所獲得的結(jié)果給CPU42。這樣的數(shù)據(jù)大小的計數(shù)可以通過使用包括在數(shù)據(jù)大小IF30a，30b，和30c中的計數(shù)器來完成。或者是，數(shù)據(jù)大小信息可以由相應(yīng)的編碼器決定并且做為自此的輸出信號被提供，由此這樣的數(shù)據(jù)大小信息信號可以被檢測和提供給CPU424。
ENIF電路420可以通過一個諸如以太網(wǎng)的LAN(未示出)接收私有數(shù)據(jù)并且可以通過CPU總線輸出數(shù)據(jù)至CPU 424。SIF電路422可以從例如一個計算機或類似物接收具有串行格式的私有數(shù)據(jù)，并且輸出數(shù)據(jù)至CPU 424。這樣的所謂私有數(shù)據(jù)可以包括編碼的字幕數(shù)據(jù)，閉合標題數(shù)據(jù)，用戶數(shù)據(jù)等等。
CPU 424可以包括一個微處理器和用于存貯程序的ROM(只讀存貯器)。這樣的CPU適應(yīng)于接收和存貯由數(shù)據(jù)大小IF30a，30b和30c來的數(shù)據(jù)大小，以及從ENIF電路420和SIF電路422來的數(shù)據(jù)。CPU進一步適應(yīng)于形成一個多路復(fù)用計劃或者控制該數(shù)據(jù)多路復(fù)用器的多路復(fù)用操作。也就是說，CPU 424可以基于存貯在處理RAM 426中的數(shù)據(jù)大小控制基本流的多路復(fù)用，定時調(diào)節(jié)和多路復(fù)用規(guī)劃，以及根據(jù)多路復(fù)用計劃通過CPU總線控制開關(guān)電路34和36的開關(guān)或多路復(fù)用。
用于處理CPU 424的控制數(shù)據(jù)可以存貯在控制數(shù)據(jù)RAM 428中。此外，CPU可以控制或利用處理RAM 426用于處理，存貯，和/或提供數(shù)據(jù)。例如，CPU 424可以使用處理RAM 426產(chǎn)生頭標信息，存貯這樣的頭標信息，并且根據(jù)存貯在控制數(shù)據(jù)RAM 428中的控制數(shù)據(jù)基于規(guī)劃過程或類似物將頭標信息輸出到開關(guān)電路36的輸入端子a?；蛘呤?，頭標信息或者其一部分可以基于由ENIF電路420或SIF電路422提供的私有數(shù)據(jù)(如用戶數(shù)據(jù))產(chǎn)生并且存貯在RAM426中。
數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2的操作現(xiàn)在將描述如下。
視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，和字幕數(shù)據(jù)分別提供到視頻編碼器20，音頻編碼器24，和字幕編碼器28并且在其中編碼。編碼的視頻流，音頻流和字幕流通過計數(shù)在數(shù)據(jù)大小IF 30a，30b和30c中的數(shù)據(jù)來決定并且所獲得的計數(shù)數(shù)據(jù)大小提供到CPU 424。
另一方面，當(dāng)編碼的字幕數(shù)據(jù)通過LAN(如以太網(wǎng)絡(luò))提供到ENIF電路420時，或者當(dāng)編碼的字幕數(shù)據(jù)通過一個串行線提供到串行接口422時，ENIF電路422或者串行接口422可以檢測數(shù)據(jù)大小，由此檢測的數(shù)據(jù)大小通過CPU總線提供到CPU 424。在這種情況下，編碼的子代碼數(shù)據(jù)可以在CPU424的控制下提供到RAM 430并且從中輸出到開關(guān)電路34的輸入端子d。
數(shù)據(jù)可以根據(jù)來自CPU 424的控制信號通過開關(guān)電路34和36的使用被開關(guān)和多路復(fù)用。來自開關(guān)電路36的輸出提供到FIFO 38和SCSIIF電路40。FIFO 38緩存接收到的數(shù)據(jù)并且輸出可以經(jīng)過一條通訊線或類似物提供的傳輸流。SCSIIF電路40傳輸接收到的數(shù)據(jù)至硬盤驅(qū)動器或類似物以便將其記錄。
由CPU 24進行的處理將結(jié)合圖5的流程圖進一步描述。
在步驟S102中，CPU 424接收來自數(shù)據(jù)大小IF30a，30b，和30c的視頻流，音頻流和字幕流的幀(或多個幀)的數(shù)據(jù)大小并且在處理RAM 426中存貯接收的數(shù)據(jù)大小。CPU 424可以接收來自ENIF電路420和SIF電路422的數(shù)據(jù)大小，由此CPU 424存貯這樣的數(shù)據(jù)大小。然后，處理進行到步驟S103，其中參數(shù)由CPU 424初始化。然后，處理進行到步驟S104。
在步驟S104中，CPU 424形成一個多路復(fù)用計劃。也就是說，決定一個循環(huán)重復(fù)次數(shù)。這樣的循環(huán)重復(fù)次數(shù)可以指示插入一個視頻幀或者一個視頻幀的期間中的包(packet)的數(shù)目，其中一個包的大小可以具有一固定的如188字節(jié)的預(yù)定值。因此，循環(huán)重復(fù)次數(shù)N可以基于傳輸流的數(shù)據(jù)率決定。例如，循環(huán)重復(fù)次數(shù)N可以定義成傳輸流的數(shù)據(jù)率(字節(jié))/每秒30幀(當(dāng)采用NTSC制式時)/188(字節(jié))。多路復(fù)用的規(guī)劃基于循環(huán)重復(fù)次數(shù)N和接收到的各數(shù)據(jù)大小來決定。
然后，處理進行到步驟S106，其中由CPU 424判定多路復(fù)用計劃是否指示視頻流將被輸出。如果這種判定是肯定的，處理進行到步驟S107。在步驟S107，CPU 424控制開關(guān)電路36以使得從輸入端子a選擇頭標信息，而頭標信息可以由存貯器426提供。在這以后，處理進行到步驟S108，其中CPU 424控制開關(guān)電路34選擇視頻流(這可以從開關(guān)電路34的端子a獲得)，并且控制開關(guān)電路36以選擇來自開關(guān)電路34的數(shù)據(jù)流(這可以由來自開關(guān)電路36端子b獲得)從而該視頻流被多路復(fù)用到傳輸流中。然后處理進行到步驟S110中。
另一方面，如果在步驟S106中的判定是否定的，處理進行到步驟S110。
在步驟S110中，CPU 424判定是否多路復(fù)用計劃指示音頻流將被輸出。如果這樣的判定是肯定的，處理進行到步驟S111。在步驟S111中，CPU424控制開關(guān)電路36以便頭標信息由輸入端a選擇，而頭標信息可以由存貯器426提供。在這以后，處理進行到步驟S112，其中CPU 424控制開關(guān)電路34選擇音頻流(這可以由來自開關(guān)電路34的端子b獲得)，并且控制開關(guān)電路36以選擇來自開關(guān)電路34的數(shù)據(jù)流(這可由來自開關(guān)電路36的端子b獲得)從而將音頻流復(fù)用到傳輸流中。
另一方面，如果在步驟S110中的判定是否定的，處理進行到步驟S114。
在步驟114中，CPU 424判定是否多路復(fù)用計劃(過程)指示字幕流將從字幕流編碼器輸出。如果判定是肯定的，處理進行到步驟S115。在步驟S115，CPU 424控制開關(guān)電路36以使得頭標信息選擇自輸入端子a，而頭標信息可以由RAM 426提供。在這以后，處理進行到步驟S116，其中CPU424控制開關(guān)電路34選擇字幕流(這可以從開關(guān)電路34的端子c獲得)，并且控制開關(guān)電路36以選擇來自開關(guān)電路34的數(shù)據(jù)流(這可由來自開關(guān)電路36的端子c獲得)從而將字幕流復(fù)用到傳輸流中。然后處理進行到步驟S118。
如果，在另一方面，在步驟S114中的判定是否定的，處理進行到步驟S118。
在步驟S118中，CPU 424判定多路復(fù)用計劃指示附加的或者私有數(shù)據(jù)流(頭標信息)是否將輸出。如果這樣的判定是肯定的，處理進行到步驟S119。在步驟S119中，CPU 424控制數(shù)據(jù)以多路復(fù)用附加數(shù)據(jù)流(頭標信息)到傳輸流上。然后，處理進行到步驟S120，這里CPU424控制開關(guān)電路34，開關(guān)電路36和RAM 430，以從RAM 430輸出私有數(shù)據(jù)，使得將私有數(shù)據(jù)流多路復(fù)用到傳輸流中。此后，處理進行到步驟S122。
如果，另一方面，在步驟S118中的判定是否定的，處理進行到步驟S122。
在步驟S122中，CPU424判定是否n＝N。如果判定是肯定的，也就是說，如果n＝N，則處理終止。然而，如果判定是否定的，也就是說n≠N，n加1并且處理返回到步驟S106。
從而，在數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2中，表示視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和/或附加數(shù)據(jù)的大小的信息可以通過CPU或數(shù)據(jù)總線提供到CPU；而具有相對大數(shù)據(jù)量的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和/或附加數(shù)據(jù)或(多個)基本流可以不經(jīng)過CPU總線傳輸?shù)紺PU。相反，視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和/或附加數(shù)據(jù)可以通過多個開關(guān)電路提供以形成傳輸或者多路復(fù)用流。其結(jié)果是，在CPU總線上瓶頸或總線瓶頸的發(fā)生概率被大大降低，從而可以達到將基本流高速地多路復(fù)用到傳輸流上。
進一步地，字幕編碼器28和私有數(shù)據(jù)線兩者均可以用于提供信息。例如，字幕信息可以通過字幕編碼器28提供并且閉合標題可以通過私有數(shù)據(jù)線提供。做為另一個例子，字幕信息可以通過私有數(shù)據(jù)線被提供并且其它信息可以通過字幕編碼器28提供。應(yīng)當(dāng)指出，不論是私有數(shù)據(jù)線還是編碼器28都可以根據(jù)所需要的應(yīng)用或用途而被省略。
此外，由于多路復(fù)用計劃在每次傳輸流產(chǎn)生時由CPU424執(zhí)行的軟件處理形成，本發(fā)明與使用硬件多路復(fù)用基本流為傳輸流的配置相比，使得要加上的附加數(shù)據(jù)流(頭標信息)類型和數(shù)量可以容易改變。
盡管圖2描述的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器對于每種類型元件具有一定數(shù)目，但是本發(fā)明的多路復(fù)用器并不限于此，并且可以具有不同數(shù)量的這些元件。例如，可以使用沒有或者多于一個ENIF電路420或者SIF電路422。進一步地，任意數(shù)目的基本流可被多路復(fù)用以獲得一個傳輸流。
此外，數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2可以修改以獲得對特定應(yīng)用所需的傳輸流。例如，數(shù)據(jù)多路復(fù)用器2可以被修改以便與編輯處理或者廣播處理相關(guān)的數(shù)據(jù)流可以替代字幕流來多路復(fù)用以獲得傳輸流。
這樣，如上所描述，本發(fā)明的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器可以允許要在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)或類似系統(tǒng)中的音頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)以相對高速被多路復(fù)用，并可以允許附加數(shù)據(jù)種類的變化和處理中的變化容易實現(xiàn)。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例和修改已詳細描述于此，必須明白本發(fā)明并不限于這些實施例和修改，并在不脫離由所附權(quán)利要求定義的精神和范圍的情況下本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出其它的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，包括數(shù)據(jù)大小檢測裝置，用于檢測輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大??；緩存裝置，用于緩存所述輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)；一控制裝置，用于響應(yīng)所檢測的各數(shù)據(jù)大小對所述輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)形成一個多路復(fù)用計劃，并響應(yīng)于所述的多路復(fù)用計劃控制所述的輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的多路復(fù)用以獲得多路復(fù)用數(shù)據(jù)流；總線裝置，用于連接所述數(shù)據(jù)大小檢測裝置和所述的控制裝置；數(shù)據(jù)提供線裝置，用于提供所述輸入視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)至所述緩存裝置；和數(shù)據(jù)輸出線裝置，用于輸出所述多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流至一個外部裝置，所述的總線裝置與所述的數(shù)據(jù)提供線裝置和所述數(shù)據(jù)輸出線裝置相分離以便于所述視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)不通過所述總線裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，其中所述控制裝置包括一個計算機，并且其中所述總線裝置包括一個連接至所述計算機的計算機總線。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，進一步包括一編碼裝置，用于編碼提供到所述數(shù)據(jù)大小檢測裝置和所述緩存裝置的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，和第一附加數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，進一步包括數(shù)據(jù)接收裝置，用于接收附加數(shù)據(jù)和用于提供所接收的附加數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)選擇裝置。
5.一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用方法，包括步驟接收視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)；獲得所接收到的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大??；緩存所接收到的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和第一附加數(shù)據(jù)；選擇所緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)或第一附加數(shù)據(jù)；選擇所接收到的第二附加數(shù)據(jù)或者所緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，和第一附加數(shù)據(jù)中被選擇的之一；基于所述視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小形成用于多路復(fù)用所述視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，第一附加數(shù)據(jù)，和第二附加數(shù)據(jù)的計劃；并且基于所述多路復(fù)用計劃控制所緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，或第一附加數(shù)據(jù)的選擇以及第二附加數(shù)據(jù)或者所緩存的視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，和第一附加數(shù)據(jù)中被選擇之一的選擇，以多路復(fù)用所述視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、第一附加數(shù)據(jù)和第二附加數(shù)據(jù)。
6.一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，包括用于接收音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的裝置；用于對所述音頻數(shù)據(jù)和所述視頻數(shù)據(jù)獲得大小信息的裝置；控制裝置，用于經(jīng)過一第一提供裝置從所述獲得裝置接收所述大小信息；并根據(jù)所述的大小信息控制所述音頻數(shù)據(jù)和所述視頻數(shù)據(jù)的多路復(fù)用操作；和包括一個第二提供裝置的裝置，用于多路復(fù)用所述的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)以形成一個多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流并且從中提供該多路復(fù)用數(shù)據(jù)流；所述第一裝置和所述第二提供裝置被配置成使所述音頻數(shù)據(jù)和所述的視頻數(shù)據(jù)不被提供到所述的計算裝置中。
7.一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，包括用于接收音頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)，和附加數(shù)據(jù)的裝置和用于獲得所述的音頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)的大小信息的裝置；控制裝置，用于從所述獲取裝置通過數(shù)據(jù)總線接收所述的大小信息和用于根據(jù)所述的大小信息提供控制信號；和用于根據(jù)所述的控制信號多路復(fù)用所述的音頻數(shù)據(jù)，所述的視頻數(shù)據(jù)，和所述的附加數(shù)據(jù)以形成多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流和從中提供所述多路復(fù)用數(shù)據(jù)流的裝置，所述的數(shù)據(jù)總線被配置成使所述的音頻數(shù)據(jù)和所述的視頻數(shù)據(jù)不被提供到所述的控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，其中所述的附加信息包括字幕數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)多路復(fù)用裝置，其中所述的獲取大小信息的裝置包括用于計數(shù)所述音頻數(shù)據(jù)，所述視頻數(shù)據(jù)和所述附加數(shù)據(jù)的計數(shù)器。
10.一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用方法，包括步驟接收音頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)，和附加數(shù)據(jù)并對所述的音頻數(shù)據(jù)，所述的視頻數(shù)據(jù)，和所述的附加數(shù)據(jù)獲取大小信息；通過數(shù)據(jù)總線提供所述的大小信息至一個根據(jù)所述大小信息形成控制信號的中央處理單元(CPU)；和根據(jù)所述控制信號多路復(fù)用所述音頻數(shù)據(jù)，所述視頻數(shù)據(jù)，和所述附加數(shù)據(jù)以形成一多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流；所述的數(shù)據(jù)總線被配置成使所述的音頻數(shù)據(jù)和所述的視頻數(shù)據(jù)不提供到所述的控制裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的數(shù)據(jù)多路復(fù)用方法，其中所述的附加信息包括字幕數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的數(shù)據(jù)多路復(fù)用方法，其中所述大小信息通過計數(shù)所述的音頻數(shù)據(jù)，所述的視頻數(shù)據(jù)和所述的附加數(shù)據(jù)獲得。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)多路復(fù)用器及其方法,用于在數(shù)字電視廣播中多路復(fù)用音頻數(shù)據(jù),視頻數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的大小信息可以獲得并通過CPU總線送至一CPU,該CPU在控制多路復(fù)用操作中使用這些大小信息。所述音頻,視頻和附加數(shù)據(jù)無需提供到CPU中即可在CPU的控制下多路復(fù)用。其結(jié)果是,可以進行高速多路復(fù)用。
文檔編號H04N7/52GK1189956SQ97190398
公開日1998年8月5日 申請日期1997年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月18日
發(fā)明者帶包伸久, 北澤俊彥, 瀨戶川俊明, 宮澤智司 申請人:索尼公司