CN101340591B - 解码系统中接收视音频数据的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种解码系统中接收视音频数据的处理方法及装置，其技术方案是：当系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或两者的线性组合结果恢复系统时序时钟；将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，确定当前数据的处理方式；对视频显示时间标签与音频显示时间标签差值进行监控；将所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值，采用异步播放方式作为系统播放模式，否则，采用同步播放方式作为系统播放模式。采用本发明所述方法及装置，能够在解码系统无节目参考时钟时，实现视频信号与音频信号的同步。

Description

解码系统中接收视音频数据的处理方法及装置 

技术领域

本发明涉及MPEG-2(动态图像专家组)解码技术，尤其涉及一种在无节目参考时钟时，解码系统中接收视音频数据的处理方法及装置。 

背景技术

在运动图像及其伴音通用编码国际标准MPEG-2中，系统时钟的恢复与视音频的同步功能主要根据PCR(节目时钟参考)与视音频的PTS(显示时间标签)实现。其中，PCR通常设置在传输流的头信息中，用于恢复出与编码端一致的STC(本地系统时序时钟)，PTS主要设置于打包基本流的头信息中，用于指示当前数据的显示时间。 

在MPEG-2中规定，传输流中的PCR、PTS均为对该共同系统时钟的采样值。在解码端，根据捕获的PCR恢复出本地的STC，以作为视音频同步控制的基准。之后，将捕获到的某一流的PTS与STC比较，并根据比较结果对接收到的数据进行不同处理，具体可以包括： 

(1)若PTS＞STC，则确定该数据还没有到显示时间，需要将该数据缓存在缓存中； 

(2)若PTS＝STC，则确定当前需要显示该数据； 

(3)若PTS＜STC，则表明该数据已经过时，需要将其丢弃。 

通过上述处理过程，使得视音频分别同步于相应的STC，以实现视音频之间的同步播放。 

对于系统中无法获得PCR的情况，终端MPEG-2接收机则通常直接采用异步播放方式播放相应的数据。 

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在系统无法获得PCR时，则直接采用异步播放方式播放视音频信号，即此时视音频信息无法实现同步播放，使得视音频信号的接收效果下降。 

发明内容

本发明的实施例提供了一种解码系统中接收视音频数据的处理方法及装置，能够在解码系统无PCR时，实现视频信号与音频信号的同步。 

本发明实施例一种解码系统中接收视音频数据的处理方法，包括： 

当系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或其线性组合结果恢复系统时序时钟； 

将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，确定所述当前捕获到的视音频数据中的待播放数据。 

本发明实施例一种解码系统中接收视音频数据的处理装置，包括系统时序时钟恢复模块和数据处理模块，其中： 

系统时序时钟恢复模块，用于在系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或两者的线性组合结果恢复系统时序时钟； 

数据处理模块，用于将所述系统时序时钟恢复模块获得的系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，确定所述当前捕获到的视音频数据中的待播放数据。 

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，采用本发明的技术方案，在系统中无PCR时，视音频信号PTS正常的情况下，将不会出现视音频 信号不同步现象；即使在视音频信号的PTS异常时，视音频信号不同步现象也明显好转，能较好的保持同步。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例所述方法中数据处理部分的流程图： 

图2为本发明实施例所述方法中模式切换部分的流程图： 

图3为本发明实施例所述装置的结构示意图； 

图4为本发明实施例所述方法中Y＝0时的工作原理图； 

图5为本发明实施例所述方法中Y＝1时的工作原理图； 

图6为本发明实施例所述方法中Y＝0到1之间时的工作原理图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明实施例，一种解码系统中接收视音频数据的处理方法，包括：当系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或两者的线性组合结果恢复系统时序时钟；将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，确定所述当前捕获到的视音频数据的处理方式。 

当确定当前捕获到的视音频数据的处理方式之后，在待播放数据中对视频显示时间标签与音频显示时间标签差值进行监控；将所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值，采用异步播放方式作为系统播放模式，否则，采用同步播放方式作为系统播放模式。 

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对相应的应用实施例进行详细说明。 

本发明实施例一种解码系统中接收视音频数据的处理方法，其中，数据处理部分的流程如图1所示： 

步骤S101：当系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或其线性组合结果恢复系统时序时钟； 

由于音频码率比视频码率相对稳定一些，本发明实施例可以使用音频的PTS来恢复系统时序时钟STC。 

用视音频显示时间标签的线性组合结果恢复系统时序时钟的方法包括：根据公式计算出该线性组合结果的值，其中，计算视音频显示时间标签的线性组合结果PTS′的公式为： 

PTS′＝Y＊vPTS+(1-Y)＊aPTS    (1) 

vPTS为视频显示时间标签，aPTS为音频显示时间标签，Y为线性系数；利用该线性结果的值恢复所述系统时序时钟。 

步骤S102：将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，确定所述当前捕获到的视音频数据的处理方式； 

比较结果如下： 

当该系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签比较后，当当前捕获到的视音频数据的显示时间标签大于系统时序时钟时，说明当前 捕获到的数据还没有到播放时间，执行步骤S103；否则，说明当前捕获到的视音频数据已经过时，执行步骤S105；当当前捕获到的视音频数据的显示时间标签等于系统时序时钟时，执行步骤S104； 

步骤S103：将当前捕获到视音频数据缓存； 

步骤S104：确定待播放数据； 

步骤S105：需要将当前捕获到的数据丢弃。 

说明：将该系统时序时钟和视音频显示时间标签作比较的目的是控制当前数据的处理状态和当前数据的显示时刻。 

本发明实施例一种解码系统中接收视音频数据的处理方法，系统播放模式切换部分的流程如图2所示，包括： 

步骤S201：在待播放数据中，对视频显示时间标签与音频显示时间标签的差值进行监控； 

步骤S202：将所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值，采用异步播放方式作为系统播放模式，执行步骤S203；否则，采用同步播放方式作为系统播放模式，执行步骤S204； 

门限值L的设置与配给视音频的缓存大小与视音频流的码率有关系，计算公式如下： 

L＝α＊[(1-Y)＊vC/vR+Y＊aC/aR]＊T    (2) 

其中，α为容忍因子，取值在[0，1]之间，建议α取值为0.5； 

Y同公式(1)一致；vC是视频流的缓存大小；vR是视频流的码率大小；aC是音频流的缓存大小；aR是音频流的码率大小；T为常数取90，是显示时间标签每毫秒的计数值。 

步骤S203：采用异步播放方式作为系统播放模式； 

步骤S204：采用同步播放方式作为系统播放模式； 

采用同步播放方式作为系统播放模式后，用视频或音频的显示时间标签，或其线性组合结果纠正系统时序时钟。 

步骤S205：当系统采用异步播放模式后(步骤S203)，继续对视频显示时间标签与音频显示时间标签的差值进行监控，当所述差值的绝对值小于该门限值，并且到达设定时间时，将系统切换到同步播放模式；否，则执行步骤S206； 

说明：当系统切换到异步播放模式后，该系统时序时钟与视音频显示时间标签不再作比较控制当前数据的处理状态和当前数据的显示时刻。 

其中，所述设定的时间的范围为10-60秒。 

步骤S206：该差值的绝对值小于该门限值，但未达到设定的时间，则保持当前播放模式。 

本发明实施例一种解码系统中接收视音频数据的处理装置(如图3所示)，包括系统时序时钟恢复模块S11、数据处理模块S12，其中： 

系统时序时钟恢复模块S11，用于在系统中无节目参考时钟时，用视频或音频的显示时间标签，或其线性组合结果恢复系统时序时钟； 

数据处理模块S12，用于将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，根据比较结果确定所述当前捕获到的视音频数据的处理方式。 

其中，该数据处理模块S12具体包括： 

比较子模块S121，用于将所述系统时钟恢复模块获得的系统时序时钟与视频显示时间标签与音频显示时间标签作比较； 

数据处理执行子模块S122，用于根据所述比较子模块的比较结果，当所述系统时序时钟大于当前捕获到的视音频数据的显示时间标签时，将当前捕 获到的视音频数据丢弃；当所述系统时序时钟小于当前捕获到的视音频数据的显示时间标签时，将当前捕获到的数据缓存；当所述系统时序时钟等于当前捕获到的数据的显示时间标签时，确定待播放数据。 

本发明所述装置还包括： 

监控模块S13，用于在确定所述当前获取到的视音频数据的处理方式后，对待播放数据中的视频显示时间标签与音频显示时间标签的差值进行监控； 

播放模式确定模块S14，用于将所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值，采用异步播放方式作为系统播放模式，否则，采用同步播放方式作为系统播放模式。 

模式切换模块S15，用于在所述播放模式确定模块确定采用异步播放方式作为系统播放模式后，所述监测模块监测到所述差值的绝对值小于该门限值并达到设定的时间时，将系统播放模式切换至同步播放模式；否则，保持当前的系统播放模式。 

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对相应的应用实施例进行详细说明。 

公式(1)和公式(2)中，Y均为线性系数，Y的具体取值由操作人员的经验来定，Y取值的方法为： 

当Y＝1表示使用视频的PTS来恢复STC； 

当Y＝0表示使用音频的PTS来恢复STC； 

当Y∈(0，1)之间表示使用视音频显示时间标签的线性组合结果PTS′来恢复STC的显示时间标签。 

vPTS表示视频的显示时间标签，aPTS表示音频的显示时间标签。 

下面结合本发明实施例的工作过程来详细说明Y取三种不同值时，具体的实现方案。 

1)当Y＝0时(如图4所示)，采用音频的PTS来恢复STC，实现过程如下： 

传输流经过解复用器后，视、音频流被分开，在该节目没有PCR时，分析音频流中的PTS，并采用该PTS恢复本地的STC。 

当视频流中数据到来后，分析其PTS，然后将当前捕获到的视频流的PTS与恢复的STC作比较，根据比较结果来决定当前数据的处理方式。可见，当音频PTS与STC比较时，相当于跟自己比较，如果视频流的PTS大于STC，将数据缓存；当视频流的PTS小于STC，将数据丢弃；如果视频流的PTS等于STC，则确定待播放数据。 

在待播放数据中，对视音频PTS的差值的绝对值进行监控，将视频PTS与音频PTS的差值作比较，如果该差值的绝对值大于等于L时，说明视频与音频不能同步，我们将播放的模式切换到异步播放模式，此时视音频流的PTS将不再与STC比较来控制当前数据的处理方式，但由于之前是同步播放的，切换到异步模式之后一段时间内，能较好的保持同步；如果当该差值的绝对值小于L时，用音频的PTS纠正系统时序时钟STC； 

在切换到异步以后，继续监控视频PTS与音频PTS的差值，如果在设定的时间内(比如30秒)，差值的绝对值持续小于L，说明视频与音频再次同步，可以切换到同步模式播放。 

2)当Y＝1时(如图5所示)，采用视频的PTS来恢复STC，实现过程如下： 

传输流经过解复用器后，视、音频流被分开，在该节目没有PCR时，分析视频流中的PTS，并采用该PTS恢复本地的STC。 

当音频流中数据到来后，将当前捕获到的音频流的PTS与恢复的STC作比较，根据比较结果来决定当前数据的处理方式，当视频PTS与STC比较时，相当于跟自己比较，如果音频流的PTS大于STC，将数据缓存；当音频流的PTS小于STC，将数据丢弃；如果音频流的PTS等于STC，则确定待播放数据。 

在待播放数据中，对视、音频PTS的差值的绝对值进行监控，将视频PTS与音频PTS的差值作比较，如果该差值的绝对值大于等于L时，说明视频与音频不能同步，我们将播放的模式切换到异步播放模式，此时视音频流的PTS将不再与STC比较来控制当前数据的处理方式，但由于之前是同步播放的，切换到异步模式之后一段时间内，能较好的保持同步；如果当该差值的绝对值小于L时，用音频的PTS纠正系统时序时钟STC； 

在切换到异步以后，继续监控视频PTS与音频PTS的差值，如果在设定的时间内(比如30秒)，差值的绝对值持续小于L，说明视频与音频再次同步，可以切换到同步模式播放。 

3)当Y在0到1之间取值时(如图6所示)，采用视频PTS与音频PTS的线性组合结果PTS′来恢复STC。 

当传输流经过解复用器后，视、音频流被分开，在该节目中没有PCR时，首先计算视频PTS与音频PTS的线性组合结果PTS′来恢复STC，当音频流和视频流的数据到来后，将视频流和音频流的PTS分别与恢复的STC进行比较来控制当前数据的处理方式，当视频PTS与音频PTS都等于STC时，确定待播放数据；同时对待播放数据中视、音频PTS差值的绝对值进行监控，比较视音频PTS的差值，当其差值的绝对值大于等于L时，将系统切换到异步播放模式，此时视音频流的PTS将不再与STC比较来控制当前数据的处理方式；当其差值的绝对值小于L时，用该线性组合结果PTS′纠正STC，同时保持当前同步播放模式不变。 

在切换到异步以后，继续监控视频PTS与音频PTS的差值，当该差值的绝对值小于门限值L(但未达到设定的时间)时，保持系统异步播放模式；如果在设定的时间内(比如30秒)，差值的绝对值持续小于L，，说明视频与音频再次同步，可以切换到同步模式播放。 

此模式利用视频buffer与音频buffer的缓存数据来尽可能同步，缺点是恢复系统时序时钟STC时，需要动态计算PTS′来实现，带来一定复杂性。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (9)

1.一种解码系统中接收视音频数据的处理方法，其特征在于，包括：

当系统中无节目参考时钟时，用视频和音频的显示时间标签的线性组合结果恢复系统时序时钟；

将所述系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，当当前捕获到的视音频数据的显示时间标签等于系统时序时钟时，确定所述当前捕获到的视音频数据中的待播放数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述待播放数据中视频显示时间标签与音频显示时间标签的差值进行监控；

将所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值，采用异步播放方式作为系统播放模式，否则，采用同步播放方式作为系统播放模式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用视音频显示时间标签的线性组合结果恢复系统时序时钟的方式包括：根据公式计算出该线性组合结果的值，其中，计算视音频显示时间标签的线性组合结果PTS′的公式为：

PTS′＝Y＊vPTS+(1-Y)＊aPTS；

vPTS为视频显示时间标签，aPTS为音频显示时间标签，Y为线性系数，其取值范围为(0，1)；利用该线性结果的值恢复所述系统时序时钟。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用同步播放方式作为系统播放模式后，该方法还包括：用视频或音频的显示时间标签，或两者的线性组合结果纠正系统时序时钟。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在采用异步播放方式作为系统播放模式后，当监测到所述差值的绝对值小于该门限值时，如果达到设定的时间，则将系统切换至同步播放模式；否则，系统保持当前播放模式。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述门限值的计算公式如下：

门限值＝α＊[(1-Y)＊vC/vR+Y＊aC/aR]＊T，

α为容忍因子，取值在[0，1]之间；Y为线性系数，其取值范围为(0，1)；；vC是视频流的缓存大小；vR是视频流的码率大小；aC是音频流的缓存大小；aR是音频流的码率大小；T为常数，是显示时间标签每毫秒的计数值。

7.一种解码系统中接收视音频数据的处理装置，其特征在于，包括系统时序时钟恢复模块和数据处理模块，其中：

系统时序时钟恢复模块，用于在系统中无节目参考时钟时，用视频和音频的显示时间标签的线性组合结果恢复系统时序时钟；

数据处理模块，用于将所述系统时序时钟恢复模块获得的系统时序时钟与当前捕获到的视音频数据的显示时间标签作比较，当当前捕获到的视音频数据的显示时间标签等于系统时序时钟时，确定所述当前捕获到的视音频数据中的待播放数据。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括监控模块和播放模式确定模块，其中：

监控模块，用于在所述待播放数据中，视频显示时间标签与音频显示时间标签的差值进行监控；

播放模式确定模块，用于将所述监控模块监控到的所述差值的绝对值与设置好的门限值比较，当该绝对值大于等于该门限值时，采用异步播放方式作为系统播放模式，否则，采用同步播放方式作为系统播放模式。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

模式切换模块，用于在所述播放模式确定模块确定采用异步播放方式作为系统播放模式后，所述监测模块监测到所述差值的绝对值小于该门限值时，如果达到设定的时间，则将系统播放模式切换至同步播放模式；否则，保持当前的系统播放模式。

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