CN101615412B - 传输流转换方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传输流转换方法及其装置，具体的是，提供一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法及其装置。方法包含：从第一传输流中得到至少一节目时钟参考值；依据至少一节目时钟参考值计算到达时间标记值；产生至少包含到达时间标记值的报头；以及输出第二传输流，其中第二传输流包含报头与对应于第一传输流的第一封包的第二封包。本发明所提供的方法及其装置，通过依据节目时钟参考值来计算出到达时间标记值，从而在现有技术无法应用时仍可正常运作，而不会引入现有技术中存在的问题，并且可执行多种不同类型的传输流的转换。

Description

传输流转换方法及其装置
技术领域
本发明是有关于不同格式之间的流转换，特别是有关于通过仿真到达时间标记(arrival time stamp)信息来将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法及其装置。
背景技术
由于Blu-ray光盘(以下简称为BD)现已实用于视频数据记录中，相应地，出现了将从各种来源(例如：广播调谐器、网络流或如闪存的存储装置)得到的传输流记录至BD的需求。因此，将符合现有规格(如ISO/IEC13818-1规格)的传输流转换为BDAV(Blu-ray Disc Audio Visual)运动图像专家组-2(MovingPicture Experts Group phase2，以下简称为MPEG-2)标准的传输流已成为一个重要课题。
图1为依据现有技术前述的BDAV MPEG-2标准的传输流的多个来源封包其中之一的示意图。图1中所示的来源封包的报头TP_extra_header中载有复制许可(copy permission)信息与到达时间标记值(arrival time stamp value)arrival_time_stamp。依据BD规格，到达时间标记值arrival_time_stamp代表一个特定字节到达一个特定滤波器的时间。此外，符号arrival_time_stamp(k)更表示到达时间时钟计数器的计数值arrival_time_clock(k)的样本值，符号arrival_time_stamp(k)可用如下表达式表示：
arrival_time_stamp(k)＝arrival_time_clock(k)％230；
其中，k代表传输封包的第一字节。上述到达时间时钟计数器用以计数特定频率的脉冲。更多信息请参考BD规格。
由于现有传输流(如符合ISO/IEC 13818-1规格的传输流)缺少图1所示的报头TP_extra_header，因而在将现有传输流转换为BDAV MPEG-2标准的传输流时，应产生报头TP_extra_header。更明确地说，在将现有传输流转换为BDAVMPEG-2标准的传输流时，应提前确定到达时间标记值arrival_time_stamp的一个适当值，以在BDAV MPEG-2标准的传输流中产生报头TP_extra_header。
请参照图2，图2为在报头TP_extra_header中产生到达时间标记值arrival_time_stamp的现有方法。报头TP_extra_header会被附加至现有传输流(如传输封包流)中，其中图2所示的传输封包流符合现有规格(如ISO/IEC 13818-1规格)，且每一个传输封包均包含有效负载(payload)，图2所示的来源封包流代表上述的BDAV MPEG-2标准的传输流。
如图2所示，现有方法将系统时间计数器在现有传输流(如传输封包流)的到达时间的系统时间计数值作为到达时间标记值arrival_time_stamp。然而，除非满足以固定的广播速率传送现有传输流的条件，否则现有方法无效。举例来说，当现有传输流是从存储介质得到而不是从广播得到时，则没有固定的广播速率来确保到达时间标记值arrival_time_stamp具有一个适当值。
因此，由于得不到关于现有传输流的适当的到达时间信息，图2所示的现有方法无法应用于现有传输流。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法及其装置，以解决现有方法及其装置在上述情形中无法应用的技术问题。
本发明的实施例提供一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，包含：从第一传输流中得到至少一节目时钟参考值(programclock reference value)；依据至少一节目时钟参考值计算到达时间标记值(arrivaltime stamp value)；产生至少载有到达时间标记值的报头(header)；以及输出第二传输流，其中第二传输流包含报头与对应于第一传输流的第一封包的第二封包。
本发明的实施例还提供一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，包含处理电路与输出级。处理电路用于从第一传输流中得到至少一节目时钟参考值，依据至少一节目时钟参考值计算到达时间标记值，以及产生至少载有到达时间标记值的报头。输出级耦合于处理电路，用于输出第二传输流，其中第二传输流包含报头与对应于第一传输流的第一封包的第二封包。
本发明所提供的方法及其装置，通过依据节目时钟参考值来计算出到达时间标记值，从而在现有技术无法应用时仍可正常运作，而不会引入现有技术中存在的问题，并且可执行多种不同类型的传输流的转换。
附图说明
图1为依据现有技术BDAV MPEG-2标准的传输流的一个封包的示意图。
图2为在报头中产生到达时间标记值的现有方法，其中报头会被附加至现有传输流(如传输封包流)中，现有方法将系统时间计数器在现有传输流(如传输封包流)的到达时间的系统时间计数值作为到达时间标记值。
图3为依据本发明第一实施例将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置示意图。
图4为依据本发明的实施例将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法流程图。
图5为依据相关技术以ISO/IEC 13818-1规格定义的MPEG-2传输流的结构细节示意图。
图6为利用两个节目时钟参考值时，图4所示的方法的详细范例示意图。
图7为节目时钟参考值仅存在于图5所定义的传输封包流的一部分传输封包中的情形的范例示意图。
图8为在图7所示的情形中所得到的到达时间标记值的相应表达式，这些表达式应用于第一实施例中的第二传输流的多个来源封包。
图9为依据本发明第二实施例将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置示意图。
具体实施方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件，本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含有”是开放式的用语，故应解释成“包含有但不限定于”，此外，“耦合”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述第一装置耦合于第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
阅读了下文对于附图所示实施例的详细描述之后，本发明对所属技术领域的技术人员而言将显而易见。
请参照图3与图4。图3为依据本发明第一实施例将第一格式的第一传输流S1转换为第二格式的第二传输流S2的装置100的示意图。图4为依据本发明实施例将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法910的流程图，其中方法910可利用图3所示的装置100来实施，且可应用于第一实施例。
依据第一实施例，第一传输流S1符合ISO/IEC 13818-1规格，第二传输流S2符合Blu-ray光盘(以下简称为BD)规格。此实施例中，第一传输流S1为现有传输流，如符合图5所示的MPEG-2传输流语法的MPEG-2传输流，其中，MPEG-2传输流语法定义为：每一传输封包(188字节)的报头包含多个字段(field)，如同步字节(Sync byte)(8比特)字段、传输误差指示符字段(1比特)、有效负载单元启动指示符字段(1比特)、传输优先权字段(1比特)、封包辨识码(Packet Identifier，PID)字段(13比特)、传输扰频控制字段(2比特)、调整字段(adaptation field)控制字段(2比特)、连续计数器字段(4比特)及调整字段等；调整字段可包含调整字段长度字段(8比特)、非连续指示符字段(1比特)、随机存取指示符字段(1比特)、基本流优先权指示符字段(1比特)、包含5个旗标的旗标字段(5比特)、可选字段及填充字节字段；调整字段所包含的可选字段可为：节目时钟参考(Program Clock Reference，以下简称为PCR)字段(42比特)、原始节目时钟参考(Original Program Clock Reference，OPCR)字段(42比特)、拼接倒数(splice countdown)字段(8比特)、传输私有数据长度字段(8比特)、传输私有数据字段、调整字段扩展长度字段(8比特)、包含3个旗标的旗标字段(3比特)及可选字段；此处的可选字段包含Ltw_valid旗标(1比特)、Ltw偏移(15比特)、2个比特的空白字段、片段率(Piecewiserate)(22比特)、拼接类型(4比特)及DTS_next_au(33比特)。第二传输流S2为BDAV(Blu-ray Disc Audio Visual)MPEG-2传输流。
请注意，图5左下部分所显示的PCR字段用于承载42比特的PCR值，此PCR值指示系统目标解码器的输入端上载有PCR值的传输封包的预期到达时间。虽然此PCR值并不是表示BDAV MPEG-2传输流中相应封包的实际到达时间，然而本实施例的装置100可在需要时利用此PCR值仿真至少一封包的实际到达时间，以解决现有技术的难题。
如图3所示，装置100包含缓冲器(如传输流缓冲器108)、处理电路110以及输出级120。本实施例中，处理电路110包含提取器(extractor)112与报头产生器(header generator)114，以及输出级120包含多路复用器122。传输流缓冲器108用于缓冲第一传输流S1的封包，并输出缓冲后的封包作为第二传输流S2的封包。此实施例中，第一传输流S1的封包称为传输封包，以及第二传输流S2的封包称为来源封包。
关于处理电路110，步骤912中，提取器112从第一传输流S1中得到至少一PCR值。此外，步骤914中，报头产生器114依据PCR值计算到达时间标记值(arrival time stamp value)，如前述的到达时间标记值arrival_time_stamp，其中到达时间标记值arrival_time_stamp可依据从第一传输流S1的一个或多个封包得到的至少一PCR值计算出来。然后，步骤916中，报头产生器114更产生报头，如前述的报头TP_extra_header，其载有前述的复制许可(copy permission)信息与到达时间标记值arrival_time_stamp。
步骤918中，输出级120输出第二传输流S2，其中第二传输流S2包含报头TP_extra_header与对应于第一传输流S1的第一封包的第二封包。更明确地说，当第一封包(即本实施例的传输封包)输入至传输流缓冲器108时，传输流缓冲器108缓冲第一封包，以便稍后作为第二封包输出。因此，第二封包载有与第一封包相同的视频内容。关于输出级120，多路复用器122对接收自处理电路110的报头TP_extra_header执行多路复用操作，并接着对第二封包执行多路复用操作，从而产生包含报头TP_extra_header与第二封包的结合封包，以作为本实施例的第二传输流S2的来源封包。
在此给出上述PCR值的一些详细数据以供参考。PCR值表示编码于用来指示时间t(i)的PCR字段的数值，其中i为包含节目时钟参考基数(program_clock_reference_base)字段的最后一个比特的字节的索引。PCR值依据以下方程式定义：
PCR(i)＝PCR_base(i)×300+PCR_ext(i)；
其中：
PCR_base(i)＝((system_clock_frequency×t(i))DIV300)％233；以及
PCR_ext(i)＝((system_clock_frequency×t(i))DIV1)％300。
载有PCR值的PCR字段被编码为两部分：称为program_clock_reference_base的第一部分，其载有节目时钟参考基数PCR_base，以系统时钟频率(system_clock_frequency)的1/300为周期单位；以及称为program_clock_reference_extension的第二部分，其载有节目时钟参考扩展(program clock reference extension)PCR_ext，以系统时钟频率为周期单位。
一般来说，由于PCR字段为图5右上部分所示的调整字段的多个可选字段之一，因此，PCR值仅存在于图5所定义的传输封包流的一部分传输封包中。可在需要时应用图6所示的依据两个PCR值的内插操作。因此，步骤912中，提取器112从第一传输流S1中得到两个PCR值。然后，步骤914中，处理电路110依据两个PCR值执行内插以产生内插结果，并截断(truncate)内插结果以产生到达时间标记值arrival_time_stamp。上述操作请参照图6，图6即为利用两个PCR值时，图4所示的方法910的详细范例示意图。
特别地，处理电路110不仅依据两个PCR值，还依据当前封包号码(packetnumber)及分别载有两个PCR值的两个封包的封包号码来计算到达时间标记值arrival_time_stamp。处理电路110依据以下方程式计算到达时间标记值arriva1_time_stamp：
ATS＝(PCRb+(PCRa-PCRb)×(PNc-PNb)/(PNa-PNb))％230；
其中，ATS表示到达时间标记值arrival_time_stamp；PNc表示当前封包号码，PCRa与PCRb表示两个PCR值，以及PNa与PNb表示分别载有两个PCR值PCRa与PCRb的两个封包的封包号码。
依据本实施例，封包号码PNa与PNb其中的一个大于当前封包号码PNc，而另一个小于当前封包号码PNc。举例来说，在输入至传输流缓冲器108的第一传输流S1中，具有当前封包号码PNc的当前封包在载有PCR值PCRb的封包之后，以及载有PCR值PCRa的封包在具有当前封包号码PNc的当前封包之后，其中，在如PCRb与PNb等符号中，下标“b”代表“之前”，以及在如PCRa与PNa等符号中，下标“a”代表“之后”。
以图7所示的情形为例，在传输封包流(即本实施例的第一传输流S1)的多个传输封包TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6等中，传输封包TP1、TP4与TP6分别载有PCR值PCR1、PCR2与PCR3。请参照图8，显示了依据上述计算方法，从图7所示的情形得到的来源封包流(即本实施例的第二传输流S2)的多个来源封包SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6等的到达时间标记值arrival_time_stamp的相应表达式。
依据本发明的变形，封包号码PNa与PNb均大于当前封包号码PNc。此外，依据本发明的另一变形，封包号码PNa与PNb均小于当前封包号码PNc。此处略去对于这些变形的类似描述。
请注意，依据本发明的另一变形，第一传输流S1的封包在转换为第二传输流S2的封包时可被改变。举例来说，当第一传输流S1的封包转换为第二传输流S2的封包时，第一传输流S1的封包可被重新编码以用于校正，或被转码(trans-code)以用于类型变换。此处略去对于这种变形的类似描述。
图9为依据本发明第二实施例将第一格式的第一传输流(如上述的第一传输流S1)转换为第二格式的第二传输流(如上述的第二传输流S2)的装置200的示意图。第二实施例为第一实施例(图3)的变形。类似地，方法910可利用图9所示的装置200来实施，且可应用于第二实施例。以下将阐述第二实施例与第一实施例的不同之处。
图9中以另一处理电路210代替图3的处理电路110，处理电路210包含提取器212、处理器214以及报头产生器216，其中提取器212具有与步骤912中所提及的提取器112相同的功能。然而，步骤914中，利用处理器214来依据PCR值计算到达时间标记值(如上述的到达时间标记值arrival_time_stamp)，其中本实施例的报头产生器216在步骤916中产生报头，如上述报头TP_extra_header，载有复制许可信息及到达时间标记值arrival_time_stamp。此处略去对于第二实施例的类似描述。
依据本发明实施例的变形，处理器214为微处理单元，可控制整个装置200，其中处理电路210表示一个逻辑定义块。此处略去对于这种变形的类似描述。
与现有技术相反，本发明的方法及装置仿真到达时间标记信息(如到达时间标记值arrival_time_stamp)，而不是插入依据系统时钟计数器得到的到达时间标记。因此，当现有传输流是从存储介质得到而不是从广播得到时，本发明的方法及其装置仍可正常运作，而不会引入现有技术中存在的问题。
本发明的优点之一在于，本发明的方法及其装置依据PCR信息(如上述初始传输流的PCR值)来仿真到达时间标记信息，因此可对多种不同类型的传输流正确地进行传输流转换，甚至可对包含未知到达时间(incoming time)的封包的传输流正确地进行传输流转换。
所属技术领域的技术人员可轻易完成的均等改变或润饰均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，包含：
从该第一传输流中得到至少一节目时钟参考值；
依据该至少一节目时钟参考值计算到达时间标记值；
产生至少载有该到达时间标记值的报头；以及
输出该第二传输流，其中该第二传输流包含该报头与对应于该第一传输流的第一封包的第二封包。
2.如权利要求1所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该至少一节目时钟参考值包含两个节目时钟参考值；以及在计算该到达时间标记值的步骤中，依据该两个节目时钟参考值、当前封包号码以及分别载有该两个节目时钟参考值的两个封包的两个封包号码来计算该到达时间标记值。
3.如权利要求2所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，在计算该到达时间标记值的步骤中，依据以下方程式计算该到达时间标记值：
ATS＝(PCRb+(PCRa-PCRb)×(PNc-PNb)/(PNa-PNb))％230；
其中ATS表示该到达时间标记值，PNc表示该当前封包号码，PCRa与PCRb表示该两个节目时钟参考值，以及PNa与PNb表示分别载有该两个节目时钟参考值PCRa与PCRb的该两个封包的该两个封包号码。
4.如权利要求3所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该两个封包号码PNa与PNb中的一个大于该当前封包号码PNc，以及另一个小于该当前封包号码PNc。
5.如权利要求3所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该两个封包号码PNa与PNb均大于该当前封包号码PNc或均小于该当前封包号码PNc。
6.如权利要求1所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该至少一节目时钟参考值包含两个节目时钟参考值；以及计算该到达时间标记值的步骤进一步包含：
依据该两个节目时钟参考值执行内插操作以产生内插结果；以及
截断该内插结果以产生该到达时间标记值。
7.如权利要求1所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该报头进一步载有复制许可信息。
8.如权利要求1所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该第二封包载有与该第一封包相同的视频内容。
9.如权利要求8所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，进一步包含：
缓冲该第一封包；以及
输出该缓冲后的第一封包，以作为该第二封包。
10.如权利要求1所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的方法，其特征在于，该第一传输流符合ISO/IEC 13818-1规格；以及/或者该第二传输流符合Blu-ray光盘规格。
11.一种用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，包含：
处理电路，用于从该第一传输流中得到至少一节目时钟参考值，依据该至少一节目时钟参考值计算到达时间标记值，以及产生至少载有该到达时间标记值的报头；以及
输出级，耦合于该处理电路，用于输出该第二传输流，其中该第二传输流包含该报头与对应于该第一传输流的第一封包的第二封包。
12.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该至少一节目时钟参考值包含两个节目时钟参考值；以及该处理电路依据该两个节目时钟参考值、当前封包号码以及分别载有该两个节目时钟参考值的两个封包的两个封包号码来计算该到达时间标记值。
13.如权利要求12所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该处理电路依据以下方程式计算该到达时间标记值：
ATS＝(PCRb+(PCRa-PCRb)×(PNc-PNb)/(PNa-PNb))％230；
其中ATS表示该到达时间标记值，PNc表示该当前封包号码，PCRa与PCRb表示该两个节目时钟参考值，以及PNa与PNb表示分别载有该两个节目时钟参考值PCRa与PCRb的该两个封包的该两个封包号码。
14.如权利要求13所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该两个封包号码PNa与PNb中的一个大于该当前封包号码PNc，以及另一个小于该当前封包号码PNc。
15.如权利要求13所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该两个封包号码PNa与PNb均大于该当前封包号码PNc或均小于该当前封包号码PNc。
16.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该至少一节目时钟参考值包含两个节目时钟参考值；以及该处理电路依据该两个节目时钟参考值执行内插操作以产生内插结果，并截断该内插结果以产生该到达时间标记值。
17.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该处理电路包含：
提取器，用于从该第一传输流中得到该至少一节目时钟参考值；以及
报头产生器，耦合于该提取器，用于依据该至少一节目时钟参考值计算该到达时间标记值，并产生至少载有该到达时间标记值的该报头。
18.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该处理电路包含：
提取器，用于从该第一传输流中得到该至少一节目时钟参考值；
处理器，耦合于该提取器，用于依据该至少一节目时钟参考值计算该到达时间标记值；以及
报头产生器，耦合于该处理器，用于产生至少载有该到达时间标记值的该报头。
19.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，进一步包含：
缓冲器，用于缓冲该第一封包，并输出该缓冲后的第一封包，以作为该第二封包；
其中该输出级包含：
多路复用器，耦合于该缓冲器与该处理电路，用于对该报头执行多路复用操作，并接着对该第二封包执行多路复用操作，以产生该第二传输流。
20.如权利要求11所述的用于将第一格式的第一传输流转换为第二格式的第二传输流的装置，其特征在于，该第一传输流符合ISO/IEC 13818-1规格；以及/或者该第二传输流符合Blu-ray光盘规格。
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