CN101394557B

CN101394557B - 解码器及其操作方法

Info

Publication number: CN101394557B
Application number: CN2007101534788A
Authority: CN
Inventors: 林柏廷; 徐世大
Original assignee: Himax Technologies Ltd
Current assignee: Himax Technologies Ltd
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2027-09-20
Also published as: CN101394557A

Abstract

在此提出一种解码器及其操作方法。解码器包括前级单元、数据库、数据过滤器与调度器。前级单元用以提供数据串流的封包信息。数据库用以记录多笔参数组。调度器依据前级单元所提供的封包信息，而自数据库提取对应的参数组，以及将所提取的参数组存储在数据过滤器。数据过滤器依据其内存的参数组，对数据串流进行比较操作，而输出比较结果。因此，能降低解码器的成本。

Description

解码器及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种编码器，且特别是涉及一种可扩充的编码器。

背景技术

随着多媒体技术的发展，数字电视(digital television，DTV)与传统电视相较之下，已能提供高清晰的画面品质以及较佳的环绕音效。而且，数字电视为采用数字化信号的传输以及压缩处理，也因此能有效地利用带宽，以及降低外界的噪声干扰。在数字化信号的处理中，MPEG-2编码标准(standard)定义有两种形式的数据串流(data stream)，分别为节目串流(program stream，PS)以及传输串流(transport stream，TS)。

图1A示出了节目串流的示意图。请参照图1A，节目串流100为一或多个含有封装基本串流(packetised elementary stream，以下简称为PES)封包的串流(例如：串流110、120)所组合而成之，且这些PES封包为参考共同的(common)时间基准(time base)。举例来说，串流120包含有视频PES封包122-124、音频PES封包125以及数据PES封包126，且含有标题(header)121。节目串流为设计用于无错误(error-free)环境的传输，且适用于如交互式(interactive)多媒体的应用。其中，基本串流(elementary stream，ES)为音频(audio)、视频(video)以及数据编码器(encoder)所输出的单一类型信号(通常为压缩的信号)，而经封装后即为PES。

图1B示出了传输串流的示意图。请参照图1B，传输串流130为将PES封包打散为固定大小(fixed-sized)的传输封包(transport packet)，再由一或多个节目(program)的传输封包所组合而成之。举例来说，传输串流130包含有视频传输封包131、音频传输封包132、专用(private)数据传输封包133、服务信息(service information)传输封包134以及无效(null)传输封包135...等，且每一个传输封包前端皆有标题。其中，构成一节目的基本串流所组成的PES封包为参考共同的时间基准，因此传输串流中的这些传输封包可以为参考不同的时间基准。

节目串流以及传输串流这两种形式的数据串流为利用MPEG-2定义的发射端所建构之，因此在接收端也必须要有对应设计的解码器(decoder)来将这些封包分离及解码，并且将这些封包存储在对应的内存区块。图2是现有解码器的结构图。请参照图2，解码器200包含前级单元210与多个数据过滤器220。前级单元210用以接收发射端250的节目串流或是传输串流形式的数据串流，并将包含多种传输封包的数据串流提供给数据过滤器220。

数据过滤器220内的内存存放有一样本(pattern)，用以跟数据串流进行比较，藉以过滤出所需要的信息。数据过滤器220再将滤出的信息存储在系统内存230。接着，处理器240则可依其需求对系统内存230进行存取(access)。熟习本领域技术者应当知道，若数据过滤器220的数量有M个(M为正整数)，则解码器200最多可存储有M种样本。然而，若数据串流拥有超过M种的数据，数据过滤器220则无法滤出所有所需要的信息。

有鉴于此，现有技术是通过增加数据过滤器220的数量，藉以改善上述的问题，但也因此增加了硬件成本。

发明内容

本发明提供一种解码器，藉以降低成本。

本发明提供一种解码器的操作方法，藉以提升扩充性。

为解决上述问题，本发明提出一种解码器，包括前级单元、数据库、数据过滤器与调度器。前级单元用以提供数据串流的封包信息。数据库用以记录多笔设定参数组。数据过滤器用以依据其内存的操作参数组，对数据串流进行比较操作，而输出比较结果。调度器耦接至前级单元、数据库以及数据过滤器，用以依据前级单元所提供的封包信息，而自数据库提取对应的设定参数组，以及将所提取的设定参数组存储在数据过滤器做为操作参数组。

在本发明的一实施例中，数据串流的封包信息包括封包识别。在另一实施例中，操作参数组包括样本，其中，样本包括屏蔽与控制参数。在又一实施例中，数据库包括内存与内存控制器。内存用以存储设定参数组。内存控制器用以依据调度器的控制而向内存读取对应的设定参数组，以及将所提取的设定参数组传送给调度器。在再一实施例中，内存包括双倍数据传输率内存。

本发明提出一种解码器的操作方法，包括自数据串流撷取封包信息。此外，提供数据库，其中记录多笔设定参数组。另外，依据封包信息，而自数据库提取对应的设定参数组。再者，将所提取的设定参数组存储在数据过滤器做为操作参数组，使数据过滤器依据其内存的操作参数组对数据串流进行比较操作，而输出比较结果。

本发明利用数据库记录多笔设定参数组。此外，由调度器依据数据串流的封包信息挑选适当的设定参数组，并存储在数据过滤器作为操作参数组。数据过滤器则依据其内存的操作参数组对数据串流进行比较操作，而输出比较结果。与现有相较之下，本发明通过增设数据库的设定参数组，则能使数据过滤器过滤出更多种类的数据，因此大幅提升设定参数组的扩充性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A示出了节目串流的示意图。

图1B示出了传输串流的示意图。

图2是现有解码器的结构图。

图3示出了传输串流的示意图。

图4示出了本发明的一实施例的解码器的结构图。

图5是图4的操作方法的流程图。

图6示出了本发明的一实施例的数据库所存储的设定参数组的示意图。

附图符号说明

100：节目串流

110、120：串流

130、300：传输串流

121：标题

122-126：PES封包

131～135：传输封包

200、201：解码器

210、211：前级单元

220、2211～2220：数据过滤器

230：系统内存

240：处理器

250：发射端

260：调度器

270：数据库

271：内存控制器

272：内存

301：节目关联表

302、305：节目对应表

303：条件存取表

304：网络信息表

S501～S505：解码器的操作方法的各步骤。

具体实施方式

在说明本发明实施例之前，首先假设本发明的解码器用于从传输串流中过滤出所需要的信息，然并不局限于此，仍可应用于如节目串流等形式的数据串流。

图3示出了传输串流的示意图。请参照图3，传输串流300中包含了各节目视频以及音频的传输封包，只需依据封包信息便可搜寻到所需要的传输封包，封包信息例如可以是封包识别(packet identifier，以下简称PID)。一般而言，PID设置在传输封包的标题内。因此，为了获得传输串流300中指定节目的信息，MPEG-2编码标准定义了所谓的服务信息(serviceinformation，SI)。

在数字电视应用中，服务信息主要有节目关联表(program associationtable，PAT)301、节目对应表(program map table，PMT)302、条件存取表(conditional access table，CAT)303以及网络信息表(network informationtable)304。节目关联表301(PID＝0)记录了传输串流300中各节目的节目对应表的封包编号，例如：节目1的节目对应表302在PID＝65的传输封包中，节目2的节目对应表305在PID＝32的传输封包中。另外，节目关联表301也记录网络信息表304的封包编号，例如：网络信息表304在PID＝16的传输封包中。

节目对应表302、305为用来得知各节目视频及音频所属的封包编号。举例来说，节目对应表302记录节目1的视频1在PID＝131的传输封包中，且节目1的音频1(例如英语)及音频2(例如德语)分别在PID＝132、PID＝133的传输封包中。节目对应表305则记录节目2的视频1及视频2分别在PID＝137、PID＝138的传输封包中，且节目2的音频1在PID＝139的传输封包中。

网络信息表304为用于多路传输串流的识别，以找出相关的传输串流。条件存取表303(PID＝1)记录了各节目的资格管理消息(entitlementmanagement message，EMM)，以作为对传输封包加密之用。资格管理消息为专用条件存取信息，而专用条件存取信息明确说明(specify)了授权特许的层级(authorization levels)或者特定解码器的服务。

由上述说明可以得知，传输串流中整合了大量待处理数据。为了减少运算量以及带宽需求，便需要解码器来比较数据串流，以过滤出所需要的信息。

图4示出了本发明的一实施例的解码器的结构图。请参照图4，发射器250将经过编码及封装后的音频、视频、控制数据(control data)以及服务信息封包建构成节目串流或是传输串流形式的数据串流，以利传输于通道之中。而接收端则可通过解码器201将数据串流再分解为多种类的封包，例如音频、视频、控制数据以及服务信息封包。此外，解码器201并可依据内存的参数组过滤出所需要的节目信息，藉以能让使用者可实时地观赏到指定的节目，其中参数组例如是样本(pattern)，此样本可以包括屏蔽(mask)与控制参数。接着，则针对解码器201作更详细的说明。

解码器201包括前级单元211、数据库270、数据过滤器2211～2220与调度器260。前级单元211，例如可以是解多路复用器，用以将数据串流分解为多种类的封包，并可提供封包信息。数据库270用以记录多笔设定参数组。更具体地说，数据库例如可用内存272与内存控制器271实施之。内存272例如是双倍数据传输率(Double Date Rate，DDR)内存，用以存储设定参数组。内存控制器271用以依据调度器260的控制而向内存272读取对应的设定参数组，并可将所提取的设定参数组传送给调度器260。

承上述，数据过滤器2211～2220用以依据其内存的操作参数组，对数据串流进行比较操作，而输出比较结果，在本实施例中数据过滤器的数量以十个为例进行说明之，分别为2211～2220，但并不以此为限。调度器201耦接至前级单元211、数据库270以及数据过滤器221，用以依据前级单元211所提供的封包信息，而自数据库270提取对应的设定参数组，并可将所提取的设定参数组存储在数据过滤器2211～2220做为操作参数组，操作参数组亦可称作样本，且此样本例如是屏蔽与控制参数。以下则配合流程图作更进一步的说明。

图5是图4的操作方法的流程图。图6示出了本发明的一实施例的数据库所存储的设定参数组的示意图。请合并参照图4～图6，首先，由步骤S501，在数据库270的内存272中记录多笔设定参数组(如图6所示)。本实施例中内存272中的设定参数组例如有一百组，分别为PS1～PS100，且其分别对应PID1～PID100，但并不以此为限。接着，步骤S502，由前级单元211将发射端250的节目串流或是传输串流形式的数据串流撷取多种类的封包的数据串流与相对应的PID。举例来说，前级单元211在第一期间撷取到节目1的视频1与其对应的PID4。当前级单元211正在对节目1进行前置处理的过程中，调度器260可以从前级单元211所提供的PID(此时为PID4)预先获知在数据串流中将会出现PID4的封包。。

接着，在第二期间，调度器260依据前级单元211所提供的PID，通过内存控制器271提取存储在内存272中相对应的设定参数组，并决定将所提取的设定参数组写入数据过滤器2211～2220其中之一，做为该数据过滤器的操作参数组(步骤S503)。例如，若前级单元211所提供的PID为PID4，则表示在数据串流中可能会出现PID4的封包。因此，调度器260通过内存控制器271而从内存272中提取PID4所相对应的设定参数组PS4。另外，调度器260更可以进行一排程算法，以决定数据过滤器2211～2220中何者的操作参数组的被使用机率最低，以便将前述从内存272中提取的设定参数组PS4写入「被使用机率最低」的数据过滤器(例如是数据过滤器2220)。因此，数据过滤器2220便将设定参数组PS4做为其操作参数组，以便从数据串流中过滤出PID4的封包。

接着，在第三期间，当前级单元211完成对节目1所进行的前置处理后，会将处理成果(即节目1的视频1的数据串流)传递到数据过滤器2211～2220。此时，由于调度器260已经事先将PID4所相对应的设定参数组PS4写入数据过滤器2220，因此当数据串流中出现PID4的封包时，则可利用操作参数组PS4对节目1的视频1的数据串流进行比较操作，使得数据过滤器2220即可正确地过滤出PID4的封包，并将比较结果输出给系统内存230(步骤S504)。

接着，在第四期间，系统内存230则将过滤出的数据存储在其内，藉以供处理器240进行存取，以便处理器240对节目1进行后续处理(步骤S505)。熟习本领域技术者应当知道，前级单元211会不断地接收到数据串流并撷取出不同类型的的数据串流与其PID。

举例来说，在上述第二期间，前级单元211例如会撷取到节目1的音频1与其对应的PID48，将PID48传递至调度器260，并将节目1的音频1传输给数据过滤器2212，其中PID48会先传递至调度器260，经一段时间后，节目1的音频1才会传递至数据过滤器2212。在第三期间，调度器260会依据PID48通过内存控制器271提取存储在内存272中设定参数组PS48，并将其存储在对应的数据过滤器2212中操作参数组PS48。

如上所述，在第四期间，当节目1的音频1的数据串流传递到数据过滤器2212时，数据过滤器2212则可利用操作参数组PS48对节目1的音频1的数据串流进行比较操作，藉以过滤出所要的数据，并将比较结果输出给系统内存230。接着，第五期间，系统内存230则将过滤出的数据存储在其内，藉以供处理器240进行存取。以此类推，随着所接收到的数据串流的改变，解码器201则会重复上述步骤，相对应地动态更改数据过滤器2211～2220的操作参数组，藉以过滤出所需的数据。

具有本领域通常知识者应不难发现，本实施例利用数据库存储数据过滤器所需的参数组，因此只要增设数据库的参数组，数据过滤器可过滤出的数据串流的种类也可随之增加。如此一来，则能大幅提升解码器中参数组的扩充性。此外，本实施例的数据过滤器可利用成本较低的缓存器即可取代现有数据过滤器中内建的内存。因此能减少解码器的硬件成本。

再由另一观点看之，现有的解码器若要过滤出一百种的数据，则必须相对应配置一百个数据过滤器，并分别存储有不同的操作参数组；然而本实施例仅利用十个(或更少)数据过滤器，并将一百组的参数组存储数据库中，藉由实时动态更新数据过滤器的参数组即可达成与现有相类似的功效，并且能大幅降低解码器的成本。

值得一提的是，虽然上述实施例中已经对解码器描绘出了一个可能的型态，但所属技术领域中具有通常知识者应当知道，各厂商对于解码器及其操作步骤的设计都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的型态。换言之，只要是此解码器依据数据串流的封包信息从数据库中挑选设定参数组，藉以供给数据过滤器进行比较操作，就已经是符合了本发明的精神所在。

综上所述，本发明的实施例至少具有下列优点：

1.通过增设数据库中的设定参数组，能使设定参数组的扩充性大幅提升。

2.数据过滤器可利用缓存器取代现有数据过滤器所使用的内存，藉以降低解码器的硬件成本。

3.利用调度器与数据库中的参数组，可实时更新数据过滤器的参数组，藉以使数据过滤器能依据数据串流而过滤出相对应所需的数据。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种解码器，包括：

前级单元，用以提供一数据串流的封包信息；

数据库，用以记录多笔设定参数组；

至少一数据过滤器，用以各自依据其内存的操作参数组，对该数据串流进行一比较操作，而输出一比较结果；以及

调度器，耦接至该前级单元、该数据库以及该数据过滤器，用以依据该前级单元所提供的该些封包信息，而自该数据库提取对应的至少一设定参数组，以及将所提取的设定参数组存储在该数据过滤器做为该操作参数组。

2.如权利要求1所述的解码器，其中，该数据串流的封包信息包括封包识别。

3.如权利要求1所述的解码器，其中，该操作参数组包括样本，其中，样本包括屏蔽与控制参数。

4.如权利要求1所述的解码器，其中，该数据库包括：

内存，用以存储该些设定参数组；以及

内存控制器，用以依据该调度器的控制而向该内存读取对应的至少一设定参数组，以及将所提取的设定参数组传送给该调度器。

5.如权利要求4所述的解码器，其中，该内存包括双倍数据传输率内存。

6.一种解码器的操作方法，包括：

自一数据串流撷取封包信息；

提供一数据库，其中记录多笔设定参数组；

依据该些封包信息，而自该数据库提取对应的至少一设定参数组；以及

将所提取的设定参数组存储在至少一数据过滤器做为一操作参数组，使该数据过滤器依据其内存的操作参数组对该数据串流进行一比较操作，而输出一比较结果。

7.如权利要求6项所述解码器的操作方法，其中，该数据串流的封包信息包括封包识别。

8.如权利要求6项所述解码器的操作方法，其中，该操作参数组包括样本，其中样本包括屏蔽与控制参数。