CN100539688C - 将第一种数据流转换为第二种数据流的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于将从一个网络(12)接收到的第一种数据流(10)转换为第二种数据流(16)以传送给一个终端(18)的方法和系统。所述第一种数据流(10)具有第一数据速率，并且包含至少一个预定类型的数据包流。所述系统包括一个再多路复用器(25)，该再多路复用器(25)设置为用于从所述第一种数据流(10)中恢复所述至少一个预定类型的数据包流。所述再多路复用器(25)还设置为用于采用预定的比特率对所述至少一个数据包流进行再多路复用，从而得出具有固定带宽的所述第二种数据流(16)。

Description

将第一种数据流转换为第二种数据流的方法和装置
技术领域
本发明涉及将一种类型的数据流转换为另一种类型的数据流的技术领域。更加具体地，本发明涉及一种将第一种数据流转换为第二种数据流以传送给一个终端的方法，其中所述第一种数据流具有第一数据速率，并且包含至少一种预定类型的数据包流，所述方法包括从所述第一种数据流中恢复所述至少一种预定类型的数据包流的步骤以及使用预定比特率对所述至少一种数据包流进行再多路复用以提供具有固定带宽的第二数据流的步骤。按照第二个方面，本发明涉及一种用于将来自一个网络的第一种数据流转换为第二种数据流以传送给一个终端的系统，其中所述第一种数据流具有第一数据速率并且包含至少一种预定类型的数据包流，所述系统包括一个再多路复用器，该再多路复用器设置为用来从所述第一种数据流中恢复所述至少一种预定类型的数据包流，所述再多路复用器还设置为使用预定比特率对所述至少一种数据包流进行再多路复用以提供具有固定带宽的第二数据流。
背景技术
美国专利申请US2001/0009548号公开一种用于将MPEG-2传输流的数据流转换为MPEG-2节目流的方法和设备。只有一个部分传输流(代表所要记录或显示的单个音频/视频频道)转换成了MPEG-2节目流格式。MPEG-2节目流是由来自传输流的基本数据流构成的，比如音频和视频数据流，并且对这些基本数据流进行了再多路复用，以给出正确的节目流。
美国专利申请第US2001/0008535号公开了一种用于在音频和视频装置之间提供互连的方法和系统。其中使用了再多路复用技术来补偿解码延迟，这种解码延迟可能是在使用不同的硬件对音频和视频数据进行解码时引起的。对数据流的视频和音频数据进行再多路复用，使用缓冲器为至少视频和音频数据之一施加延迟，从而对来自视频和音频目标装置的处理等待时间进行了补偿。
美国专利US 5566174公开了一种MPEG信息信号转换系统，该系统具有一个再多路转换器(remuxer)，用于获得恒定、固定速率的输出信号。在终端中需要使用缓冲器，并且制定了在数据溢出或丢失即将发生时监测这些缓冲器并且调整再多路转换器处理的规定。
转换数据流的已知方法和系统存在着若干缺点。尤其是，当输入数据流是MPEG-2传输流时，在对传输流进行转换时，严格的定时要求会带来若干缺陷。会除掉MPEG-2传输流中的空数据包和不需要的数据包，这会导致定时信息的丢失。在已知的系统中，通过在从存取网络上接收数据包时为这些数据包加上时间标记来解决上述问题。然后在终端中，可以以正确的时刻对数据进行选通。不过，当以软件实施方式来执行输入数据的处理时，时间标记可能会是不正确的。而且，结果得到的数据流将不再具有连续固定的带宽，而是具有变化的带宽。已知的系统试图通过在终端中采用平滑缓冲器来克服这一问题，但是缓冲器的容量是一定的，可能会导致缓冲器溢出，从而导致信息丢失。通过使用一个预定的比特率对所述至少一个数据包流进行再多路复用，可以给出具有固定带宽的所述第二种数据流。这样，在终端中不需要使用平滑缓冲器，因为第二种数据流具有与用于将所述第二种数据流传送到所述终端的可用数据带宽相匹配的固定数据速率。还可以允许在发送给所述终端的第二种数据流中包含除了标准数据流(例如，IEC 61883中所定义的)之外的数据流。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的转换数据流的方法和系统。
按照本发明，根据上述导言部分提供了一种将第一种数据流转换为第二种数据流的方法，其中所述方法包括进一步的步骤：使所述预定的比特率与用于传送所述第二种数据流的链路的总线周期时钟同步。这样能够保持所述第二数据流的良好同步，由此确保一种十分茁壮的数据流传输。
按照本发明的一种示范性实施方式，其中所述第一种数据流是MPEG-2传输流，而所述第二种数据流是IEEE1394数据流中的部分传输流。在当前的视频系统中，这是最为常用的应用方式。
还有可能因为各种原因而在某一时刻用于第二种数据流的带宽不充足。这可以通过另一种实施方式来解决，其中所述第一种数据流包括其它的数据包，所述其它的数据包包括要包含在所述第二种数据流中的在时间不太紧要的信息，并且所述方法包括下述进一步的步骤：检测何时用于传送所有期望数据包的所述带宽是不充足的并且当所述带宽不充足时，暂时保存或删除所述其它的数据包。通过暂时保存在时间上不紧要的数据包并且在稍后可以利用充足的带宽的时刻及时将它们发送出去，可以保证数据向终端的正确发送。
按照再另外一种实施方式，所述至少一个数据包流包括多个确定了优先级的数据包流，并且所述方法还包括如下步骤：检测何时用于传送所有期望数据包的所述带宽是不充足的并且当所述带宽不充足时，暂时保存或删除具有较低优先级的数据包流。这为至少具有较高优先级的数据包流保证了高质量的数据传送。这种行为的一个例子可以是在保证视频数据流的完整性的同时，从视频数据流中除去一个或多个帧。
当终端的数据传送链路上发生总线复位时，本发明也可以得到应用。按照这种实施方式，所述方法包括另外一些步骤：检测总线复位；在检测到总线复位之后，暂时存储数据包；并且在总线复位完成之后，直接恢复所述第一种数据包流到所述第二种数据包流的转换。将使得能够在保持正确的传输流格式(时间标记)的同时不损失任何数据包就可以处理总线复位，因此不会对传送给终端的视频信号造成任何明显的影响。
另一方面，本发明涉及一种如导言部分中所限定的系统，其中所述系统通过一个通信链路将所述第二种数据流传送给所述终端，并且其中所述再多路复用器还设置为使一个预定的比特率与所述通信链路的总线周期时钟同步。按照一种实施方式，所述系统还包括一个与所述再多路复用器相连的时间标记单元，所述时间标记单元设置为用于为所述至少一个数据包流的数据包加上时间标记。可以将所述再多路复用器和所述时间标记单元集成为单个设备，并且可以将这些元件设置为用于实现按照本发明的方法的功能。
附图说明
现在将利用一种示范性的实施方式，参照附图对本发明进行更加详细的介绍。
附图1表示按照现有技术的实施方式的数据流转换系统的示意图；和
附图2表示按照本发明的一种实施方式的数据流转换系统的示意图。
具体实施方式
在附图1中，给出了一个依照现有系统的MPEG-2传输流10的示意图，该传输流10是通过一个住宅网关14从存取网络12(比如卫星网络)上接收到的，并且将其传送给了一个终端18。住宅网关14是将MPEG-2传输流转换为第二种类型的数据流(比如符合IEEE1394标准的(部分)传输流16)的装置。所述(部分)传输流16被发送到终端18，该终端18，例如，会对该(部分)传输流16进行处理，以进行显示。出于带宽效率的原因，所述(部分)传输流将仅包含终端18所要求的数据。
MPEG-2传输流10的定时限制是非常严格的，即，传输流10中的不同数据包之间所允许的抖动程度是非常小的。通常，从存取网络12上接收到的MPEG-2传输流10会包括空数据包，即，根本不包含数据的数据包。住宅网关14中的数据流转换器15将会把数据流10转换为，例如，(部分)传输流16。该(部分)传输流仅包含其中具有实际数据的数据包。
所述转换包括除去空数据包，并且还可能包括除去终端18所不需要的其它数据包(控制数据包或另外的数据流的数据包，比如不同频道的数据流)。此后，这个数据流就不再是数据包的连续序列了。MPEG-2传输流10的特征恒定带宽变成了一个变化的带宽，并且该数据流中的数据包的定时就不再得到限定了。
该数据流中的数据包的实时特性可以通过借助数据流转换器15为该数据流中的数据包加上时间标记(如IEC 61883中所定义的)从而得以保持。该数据流转换器15设置为用于在由住宅网关14从存取网络12上接收到数据包时产生时间标记。不过这要求将传输流数据包在完全正确的时刻提供给数据流转换器15。当利用软件来实现输入数据流10的处理时，这可能是有问题的(并且可能丢失数据流16的实时特性，或者甚至丢失数据包)。
在接收到IEEE1394数据流16的加有时间标记的数据包之后，终端处理器20将会在由各个数据包的时间标记所代表的(相对)时刻将这些数据包提供给另一个元件21。
考虑到从住宅网关14接收到的(部分)传输流16的变化带宽，为终端18配备了一个平滑缓冲器19。将所接收到的数据包保存到该平滑缓冲器19中，直到时间标记指示应将该数据包传送出去。平滑缓冲器19的大小是遵照IEC 6188标准，在考虑了包含一个单一的MPEG-2视频流的部分传输流的MPEG-2视频编码特性的情况下计算出来的。不过，数据流16可能是不标准的(例如，包含多于一个MPEG-2视频流)，这可能或导致缓冲器溢出。
在附图2中，给出了一个按照本发明的方法和系统的从一个存取网络12传送到一个终端18的MPEG-2传输流10的示意图。在附图2中，与附图1中的元件具有相同功能的元件使用了相同的附图标记。住宅网关14现在包括一个再多路复用器25和一个时间标记单元26(按照从存取网络12到终端18的顺序)。
所述再多路复用器25设置为用于对终端18所要求的数据包进行再多路复用，而不是简单地将所有的空数据包和其它不需要的数据包删除。该再多路复用器25设置为用于产生出具有与IEEE1394/IEC61883标准的预定带宽之一相对应的比特率的数据流。对所述带宽进行了选择，以提供充足的带宽将所需的IEEE1394数据流16传送给终端18。现在，再多路复用后的数据流就是一个没有任何间隙的连续的数据包序列了。由于该数据流具有与IEEE1394链路上的可用带宽完全匹配的比特率，因此在终端18中就不再需要使用平滑缓冲器了。因此，上面确认的与平滑缓冲器19的大小有关的问题(缓冲器溢出)就不会再发生了。
可以将所述再多路复用器25设置为用于通过IEEE1394总线时钟和已知的传输流比特率来获取实时特性。这确保了MPEG-2传输流10的数据包得以及时传送给时间标记单元26，从而可以以正确的(相对)时间为它们加上时间标记。
对于本领域的技术人员来说，显然可以将所述再多路复用器25和时间标记单元26集成在一起并且可以形成通用处理元件(比如IEEE1394芯片组)的一部分。
在典型应用中，传输流10的带宽是12.032Mbit/s(相当于每总线周期一个传输流数据包)，于是可以利用总线周期时钟来确保正确的定时特性。
由于在加时间标记之前对数据包进行了多路复用，因此能够延迟时间要求不严的信息，以维护可用带宽。还能够为了支持另一个流或其它的流而阻挡某些数据流，以维护所述(这些)其它流的质量。
还有与总线复位有关的另一个优点。当发生总线复位(不管出于什么原因)时，都不会丢失数据包。可利用由IEC 61883定义的并且存在于IEEE1394芯片组(由再多路复用器25和时间标记单元26形成)中的缓冲作用来应付总线复位期间的流传送停止。在总线复位之后，数据传送可立即得到恢复，而不会丢失任何数据包，并且保持了正确的传输流(时间标记)格式。这将使得总线复位的操作能够不对所显示的图像造成任何可察觉的影响。
对于本领城的技术人员来说，显然上述的实施例仅仅是示范性的实施方式。落在所附的权利要求书中限定的本发明的范围内的其它的修改和改良都可以结合到这些实施例中。

Claims (13)

1.将第一种数据流转换为第二种数据流以传送给一个终端的方法，所述第一种数据流具有第一数据速率，并且包含至少一个预定类型的数据包流，所述方法包括如下步骤：
-从所述第一种数据流中恢复所述至少一个预定类型的数据包流，
-采用预定的比特率对所述至少一个预定类型的数据包流进行再多路复用，从而得出具有固定带宽的所述第二种数据流，
其特征在于，该方法还包括步骤：使所述预定的比特率与用于传送所述第二种数据流的链路的总线周期时钟同步。
2.按照权利要求1所述的方法，其中所述第一种数据流是MPEG-2传输流。
3.按照权利要求1所述的方法，其中所述第二种数据流是传输流或者部分传输流。
4.按照权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中所述第一种数据流包括其它的数据包，所述其它的数据包包括要包含在所述第二种数据流中的非时间紧要信息，并且所述方法包括下述其它的步骤
-检测何时用于传送所有期望数据包的带宽是不充足的；
-当所述带宽不充足时，暂时保存或删除所述其它的数据包。
5.按照权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中所述至少一个预定类型的数据包流包括多个确定了优先级的数据包流，并且所述方法还包括如下步骤
-检测何时用于传送所有期望数据包的带宽是不充足的；
-当所述带宽不充足时，暂时保存或删除具有较低优先级的数据包流。
6.按照权利要求1-3中任何一项所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
-检测总线复位；
-在检测到总线复位之后，暂时存储所述至少一个预定类型的数据包流的数据包；
-在总线复位完成之后，直接恢复所述第一种数据流到所述第二种数据流的转换。
7.用于把从一个网络(12)接收到的第一种数据流(10)转换为第二种数据流(16)以传送给一个终端(18)的系统，所述第一种数据流(10)具有第一数据速率，并且包含至少一个预定类型的数据包流，所述系统包括一个再多路复用器(25)，该再多路复用器(25)设置为用于从所述第一种数据流(10)中恢复所述至少一个预定类型的数据包流，所述再多路复用器(25)还设置为用于采用预定的比特率对所述至少一个预定类型的数据包流进行再多路复用，从而得出具有固定带宽的所述第二种数据流(16)，
其特征在于，所述系统通过通信链路将第二种数据流(16)传送到终端(18)，并且其中所述再多路复用器(25)还设置为使所述预定比特率与该通信链路的总线周期时钟同步。
8.按照权利要求7所述的系统，其中所述第一种数据流是MPEG-2传输流。
9.按照权利要求7所述的系统，其中所述第二种数据流是传输流或者部分传输流。
10.按照权利要求7所述的系统，其中所述系统还包括一个与所述再多路复用器(25)相连的时间标记单元(26)，所述时间标记单元(26)设置为用于为所述至少一个预定类型的数据包流的数据包加上时间标记。
11.按照权利要求7-10中任何一项所述的系统，其中所述第一种数据流包括其它的数据包，所述其它的数据包包括要包含在所述第二种数据流中的非时间紧要信息，并且所述再多路复用器(25)还设置为用于检测何时用于传送所有期望数据包的带宽是不充足的并且当所述带宽不充足时，暂时保存或删除所述其它的数据包。
12.按照权利要求7-10中任何一项所述的系统，其中所述至少一个预定类型的数据包流包括多个确定了优先级的数据包流，并且所述再多路复用器(25)还设置为用于检测何时用于传送所有期望数据包的带宽是不充足的并且当所述带宽不充足时，暂时保存或删除具有较低优先级的数据包流。
13.按照权利要求7-10中任何一项所述的系统，所述再多路复用器(25)还设置为用于检测总线复位，在检测到总线复位之后暂时存储数据包，在总线复位完成之后直接恢复从所述第一种数据流(10)到所述第二种数据流(16)的转换。
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