CN104486642B - 一种基于mpeg‑2系统层标准的音视频同步电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于MPEG‑2系统层标准的音视频同步电路及方法。该电路包括系统时间产生单元、音频DTS及PTS处理单元以及视频DTS及PTS处理单元；系统时间产生单元包括分频器、加法器以及33位系统时间寄存器；所述分频器用于产生90KHZ的时钟；所述音频PTS处理单元包括音频PTS时间缓冲单元和一个音频PTS输出有效寄存器；所述视频PTS处理单元包括视频PTS时间缓冲单元、DTS计算单元和两个视频时间输出有效寄存器；本发明能够实现DTS和PTS高精度计算、同时确保了音视频同步的质量、大大降低了计算开销。

Description

一种基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路及方法
技术领域
本发明属于集成电路设计技术，涉及一种基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路及方法。
背景技术
音视频的同步传输是音视频节目传输高质量的重要标志，是数字电视技术和多媒体通信技术中一个极为特殊和重要的关键技术。
随着数字技术、网络技术、通信技术和多媒体技术的进一步发展及数字电视的广泛普及，用户服务质量的要求越来越高，确保音视频同步己成为提升服务质量的重要途径。
目前，音视频不同步的现象依然存在，造成音视频不同步的主要原因包括时延抖动，不同的采集起始时间，时钟偏差，数据丢失，网络传输条件的变化等因素。为了应对上述问题，MPEG-2系统层标准规定了一个系统时钟，将音视频的显示或播放时间对应到系统的时钟，在编码端和解码端采用相同的系统时钟，以实现音视频的同步。
但是现在采用的MPEG-2系统层标准，主要的解决方案是采用软件方式对音视频在编码端和解码端进行PTS和DTS时间的计算，由于MPEG-2对于系统时间的规定，软件方式实现存在一定的误差，效果较差，且计算开销较大。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提出了一种能够实现DTS和PTS高精度计算、同时确保了音视频同步的质量、大大降低了计算开销的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路及方法。
本发明的具体技术方案是：
一种基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路，其特征在于：包括系统时间产生单元、音频PTS处理单元以及视频DTS及PTS处理单元；
系统时间产生单元包括分频器、加法器以及33位系统时间寄存器；
所述分频器用于产生90KHz的时钟，所述加法器用于产生递增的时间计数，所述33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；所述33位系统时间寄存器从0开始计数；
所述音频PTS处理单元包括音频PTS时间缓冲单元和一个音频PTS输出有效寄存器；所述音频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端、数据输出端及缓冲单元复位端；
所述音频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；所述音频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部音频时间采样使能；所述音频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；所述音频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；所述音频PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部音频编码完成信号；所述音频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出音频PTS值；所述音频PTS时间缓冲单元的复位端接收外部复位信号；
所述音频PTS输出有效寄存器将外部输入的音频编码完成信号寄存一个传输流复用工作时钟后，作为音频PTS输出有效信号使用；
所述视频PTS及DTS处理单元包括视频PTS时间缓冲单元、DTS计算单元和两个视频时间输出有效寄存器；所述视频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端、数据输出端以及缓冲单元复位端；；
所述视频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；所述视频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部视频时间采样使能；所述视频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；所述视频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；所述视频PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部视频编码完成信号；所述视频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出视频PTS值；所述视频PTS时间缓冲单元的复位端接收外部复位信号；
所述两个视频时间输出有效寄存器串联将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号使用；
所述视频DTS计算单元用于接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度、B帧数目以及视频的PTS值，计算出视频DTS值。
根据上述MPEG-2系统层标准的音视频同步电路，现提供一种MPEG-2系统层标准的音视频同步方法,其特征在于，包括以下步骤：
1)输入27MHz时钟信号和复位信号，
2)外部复位信号有效，完成内部音频PTS缓冲单元、视频PTS缓冲单元、音频PTS输出有效寄存器、两个视频时间输出有效寄存器的复位；
3)复位撤销；
4)输入视频帧率、GOP长度、B帧数目为有效值；
5)系统时间产生单元接收27MHz时钟信号，生成系统时间；
5.1)分频器接收27MHz时钟信号，采用300分频，产生90KHz的时钟；
5.2)33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；
6)音频PTS值以及音频输出时间有效信号的输出；
音频PTS值的输出：
音频PTS处理单元接收外部的音频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时音频PTS处理单元接收外部音频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为音频PTS值输出；
音频输出时间有效信号输出：
音频PTS输出有效寄存器将音频编码完成信号寄存一个传输流复用工作时钟周期后，作为音频PTS输出有效信号输出；
7)视频PTS值、视频DTS值以及视频时间有效信号的输出；
视频PTS值输出：视频PTS处理单元接收外部的视频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时视频PTS处理单元接收外部视频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为视频PTS值分别输出给外部以及DTS计算单元；
视频时间输出有效信号的输出：两个视频时间输出有效寄存器串联，将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号输出；
视频DTS值的输出：DTS计算单元接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度、B帧数目以及PTS时间缓冲单元输出的视频的PTS值后，计算出视频DTS值；
所述步骤6)和步骤7)同时进行。
上述计算视频DTS值的步骤是：
7.1)计算FT值：如果FRA等于0，则FT等于1500；如果FRA等等于1，则FT等于3000；如果FRA等于2，则FT等于2500；
7.2)计算FTI值：如果BNUM等于0，则FTI等于0；如果BNUM等于1，则FTI等于FT的值；如果BNUM等于2，则FTI＝2*FT；
7.3)通过FT值和FTI值计算DTS(i)：
如果ESTY为I帧，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为P帧，当BNUM等于0时，如果GOPN加1的值等于GOPL，则VDTS(i)＝VPTS(i)-FT，否则VDTS＝VPTS–FTI–FT；
当BNUM不等于0时，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为B帧，则VDTS(i)＝PTS(i)；
7.4)更新GOPN的值，如果GOPN加1的值等于GOPL，则GOPN取值变为0，否则GOPN的值在原值的基础上加1，重复步骤7.3)，直至计算完毕。
其中，FRA表示帧率，取值范围[0,2]，0代表60帧/s；1代表30帧/s；2代表25帧/s；
BNUM表示两个非B编码帧间的B类型帧数目，取值范围[0,2]；
GOPL表示GOP长度，取值范围[0,211-1]；
GOPN表示GOP计数；
FT表示帧采样间隔时间，取值范围[0,233-1],由于在90KHz时钟计数产生系统时间，计数增加1代表的时间为1/90KHz,这里用计数值代表时间；
FTI表示编码帧间隔时间，取值范围[0,233-1],以1/90KHz时间为单位；
VPTS(i)表示视频PTS缓冲区输出的第i帧的PTS时间；
VDTS(i)表示第i帧的DTS时间；
ESTY表示当前编码帧类型IPB,取值范围[0,2]，0表示B帧，1表示P帧，2表示I帧；
上述音频PTS缓冲单元采用FIFO实现，其深度小于16。
上述视频PTS缓冲单元采用FIFO实现,其深度大于等于4。
本发明的优点在于：
1、本发明采用系统时间产生单元，确保音频和视频信号同步的质量和准确性。
2、本发明采用PTS时间缓冲单元，可缓编码端与传输流复用端的速率不同步时，PTS丢失的问题。
3、本发明采用硬件的DTS计算单元，计算时间开销小。
附图说明
图1为基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路原理图；
具体实施方式
本发明基于MPEG-2系统层标准，提出了一种硬件构架的音视频同步处理电路及其方法，实现音视频DTS和PTS高精度计算、同时确保了音视频同步的质量、大大降低了计算开销。
首先，结合附图1对本发明的电路结构进行描述：
该音视频同步电路，包括系统时间产生单元、音频PTS处理单元以及视频DTS及PTS处理单元；
系统时间产生单元包括分频器、加法器以及33位系统时间寄存器；
具体的说，分频器用于产生90KHz的时钟；90KHz时钟在内部同音频PTS处理单元、视频DTS及PTS处理单元连接，向外输出外部同步音频时间采样使能及视频时间采样使能信号；加法器用于产生递增的时间计数；33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；
具体的说，音频PTS处理单元包括音频PTS时间缓冲单元和一个音频PTS输出有效寄存器；音频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端、数据输出端及缓冲单元复位端；
具体的说，音频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；音频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部音频采样使能；音频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；音频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；音频PTS时间缓冲单元的PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部音频编码完成信号；音频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出音频PTS值；其中，视频PTS时间缓冲单元采用FIFO且深度小于16。
具体的说，音频PTS输出有效寄存器将音频编码完成信号寄存一个复用时钟周期后，作为音频输出时间有效信号；
具体的说，视频PTS处理单元包括视频PTS时间缓冲单元、DTS计算单元和两个视频时间输出有效寄存器；视频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端以及数据输出端；
具体的说，视频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；视频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部音频采样使能；视频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；视频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；视频PTS时间缓冲单元的PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部音频编码完成信号；视频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出视频PTS值；视频PTS时间缓冲单元的复位端接收外部复位信号；其中，视频PTS时间缓冲单元采用FIFO且深度大于等于4。
具体的说，两个视频时间输出有效寄存器串联将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号使用；
具体的说，DTS计算单元用于接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度以及视频的PTS值，计算出视频DTS值。
下面根据该电路的工作原理图，对该电路进行音视频同步的处理方法进行介绍：
1)输入27MHz时钟信号和电路复位信号，
2)外部复位信号有效，完成内部音频PTS缓冲单元、视频PTS缓冲单元、音频PTS输出有效寄存器、两个视频时间输出有效寄存器的复位；
3)复位撤销；
4)输入视频帧率、GOP长度、B帧数目为有效值；
5)系统时间产生单元接收27MHz时钟信号，生成系统时间；
5.1)分频器接收27MHz时钟信号，采用300分频，产生90KHZ的时钟；
5.2)33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；
6)音频PTS值以及音频输出时间有效信号的输出；
音频PTS值的输出：
音频PTS处理单元接收外部的音频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时音频PTS处理单元接收外部音频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为音频PTS值输出；
音频输出时间有效信号输出：
音频PTS输出有效寄存器将音频编码完成信号寄存一个传输流复用工作时钟周期后，作为音频PTS输出有效信号输出；
7)视频PTS值、视频DTS值以及视频时间有效信号的输出；
视频PTS值输出：视频PTS处理单元接收外部的视频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时视频PTS处理单元接收外部视频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为视频PTS值分别输出给外部以及DTS计算单元；
视频时间输出有效信号的输出：两个视频时间输出有效寄存器串联，将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号输出；
视频DTS值的输出：DTS计算单元接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度、B帧数目以及PTS时间缓冲单元输出的视频的PTS值后，通过公式计算出视频DTS值；
其中，由于系统时间是由系统时间产生单元分别发送给音频PTS处理单元和视频PTS及DTS处理单元的，因此，步骤6)和步骤7)同时进行。
此处，需要特别说明的是，本发明中的视频DTS值的计算，具体步骤如下：
7.1)计算FT值：如果FRA等于0，则FT等于1500；如果FRA等等于1，则FT等于3000；如果FRA等于2，则FT等于2500。
7.2)计算FTI值：如果BNUM等于0，则FTI等于0；如果BNUM等于1，则FTI等于FT的值；如果BNUM等于2，则FTI＝2*FT。
7.3)通过FT值和FTI值计算DTS(i)：
如果ESTY为I帧，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为P帧，当BNUM等于0时，如果GOPN加1的值等于GOPL，则VDTS(i)＝VPTS(i)-FT，否则VDTS＝VPTS–FTI–FT；
当BNUM不等于0时，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为B帧，则VDTS(i)＝PTS(i)；
7.4)更新GOPN的值，如果GOPN加1的值等于GOPL，则GOPN取值变为0，否则GOPN的值在原值的基础上加1，重复执行步骤7.3)，直至计算完毕。
其中，FRA表示帧率，取值范围[0,2]，0表示60帧/s；1表示30帧/s；2表示25帧/s；
BNUM表示两个非B编码帧间的B类型帧数目，取值范围[0,2]；
GOPL表示GOP长度，取值范围[0,211-1]；
GOPN表示GOP计数
FT表示帧采样间隔时间，取值范围[0,233-1],由于在90KHz时钟计数产生系统时间，计数增加1代表的时间为1/90KHz,这里用计数值代表时间；
FTI表示编码帧间隔时间，取值范围[0,233-1],以1/90KHz时间为单位；
VPTS(i)表示视频PTS缓冲区输出的第i帧的PTS时间；
VDTS(i)表示第i帧的DTS时间；
Tn：以外部传输流复用工作时钟周期为单位，表示其第n个周期，假设此时外部视频编码完成时间有效；
ESTY：当前编码帧类型IPB,取值范围[0,2]，0表示B帧，1表示P帧，2表示I帧。
需要说明的是：Tn时刻表示外部视频编码完成时间有效，读取视频PTS缓冲区数据；Tn+1时刻(假定此时缓冲区取出的视频PTS值为VPTS(i))Tn+2表示视频输出时间有效信号有效，此时视频PTS及DTS时间均为有效值。
上文中一些英文名词的中文解释如下：
PTS：Present Time Stamp显示时间戳，简称显示时间
DTS：Decode Time Stamp解码时间戳，简称解码时间
GOP：Group of Pictures，画面组，一个GOP就是一组连续的画面。
编码帧类型：MPEG编码将画面(即帧)分为I、P、B三种，I是
内部编码帧，P是前向预测帧，B是双向内插帧
B帧数目：一个GOP内，两个非B帧间B类型帧的数目。

Claims (5)

1.一种基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路，其特征在于：包括系统时间产生单元、音频PTS处理单元以及视频DTS及PTS处理单元；
系统时间产生单元包括分频器、加法器以及33位系统时间寄存器；
所述分频器用于产生90KHz的时钟，所述加法器用于产生递增的时间计数，所述33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；所述33位系统时间寄存器从0开始计数；
所述音频PTS处理单元包括音频PTS时间缓冲单元和一个音频PTS输出有效寄存器；所述音频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端、数据输出端及缓冲单元复位端；
所述音频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；所述音频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部音频时间采样使能；所述音频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；所述音频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；所述音频PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部音频编码完成信号；所述音频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出音频PTS值；所述音频PTS时间缓冲单元的复位端接收外部复位信号；
所述音频PTS输出有效寄存器将外部输入的音频编码完成信号寄存一个传输流复用工作时钟后，作为音频PTS输出有效信号使用；
所述视频PTS及DTS处理单元包括视频PTS时间缓冲单元、DTS计算单元和两个视频时间输出有效寄存器；所述视频PTS时间缓冲单元包括写时钟端、写使能端、数据写入端、读时钟端、读使能端、数据输出端以及缓冲单元复位端；
所述视频PTS时间缓冲单元的写时钟端用于接收90KHz时钟；所述视频PTS时间缓冲单元的写使能端用于接收外部视频时间采样使能；所述视频PTS时间缓冲单元的数据写入端用于接收33位系统时间寄存器输出的时间计数；所述视频PTS时间缓冲单元的读时钟端用于接收外部传输流复用工作时钟信号；所述视频PTS时间缓冲单元的读使能端接收外部视频编码完成信号；所述视频PTS时间缓冲单元的数据输出端用于输出视频PTS值；所述视频PTS时间缓冲单元的复位端接收外部复位信号；
所述两个视频时间输出有效寄存器串联将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号使用；
所述视频DTS计算单元用于接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度、B帧数目以及视频的PTS值，计算出视频DTS值。
2.根据权利要求1所述的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路，其特征在于：所述音频PTS缓冲单元采用FIFO实现，其深度小于16。
3.根据权利要求1所述的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路，其特征在于：所述视频PTS缓冲单元采用FIFO实现，其深度大于等于4。
4.一种应用于如权利要求1所述的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步电路的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步方法,其特征在于，包括以下步骤：
1)输入27MHz时钟信号和复位信号，
2)外部复位信号有效，完成内部音频PTS缓冲单元、视频PTS缓冲单元、音频PTS输出有效寄存器、两个视频时间输出有效寄存器的复位；
3)复位撤销；
4)输入视频帧率、GOP长度、B帧数目为有效值；
5)系统时间产生单元接收27MHz时钟信号，生成系统时间；
5.1)分频器接收27MHz时钟信号，采用300分频，产生90KHz的时钟；
5.2)33位系统时间寄存器在90KHz时钟的上升沿采样加法器产生的递增的时间计数，生成系统时间；
6)音频PTS值以及音频输出时间有效信号的输出；
音频PTS值的输出：
音频PTS处理单元接收外部的音频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时音频PTS处理单元接收外部音频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为音频PTS值输出；
音频输出时间有效信号输出：
音频PTS输出有效寄存器将音频编码完成信号寄存一个传输流复用工作时钟周期后，作为音频PTS输出有效信号输出；
7)视频PTS值、视频DTS值以及视频时间有效信号的输出；
视频PTS值输出：视频PTS处理单元接收外部的视频时间采样使能，判断其是否有效，若无效时，不进行写入操作；若有效，则采样系统时间产生单元输出的系统时间，将采样值写入到音频PTS时间缓冲单元；同时视频PTS处理单元接收外部视频编码完成信号，判断其是否有效，若无效时，不进行数据读出，若有效时，从音频PTS时间缓冲单元读出采样系统时间，作为视频PTS值分别输出给外部以及DTS计算单元；
视频时间输出有效信号的输出：两个视频时间输出有效寄存器串联，将视频编码完成信号寄存两个传输流复用工作时钟周期后，作为视频时间输出有效信号输出；
视频DTS值的输出：DTS计算单元接收外部的视频帧率、编码帧类型IPB、GOP长度、B帧数目以及PTS时间缓冲单元输出的视频的PTS值后，计算出视频DTS值；
所述步骤6)和步骤7)同时进行。
5.根据权利要求4所述的基于MPEG-2系统层标准的音视频同步方法，其特征在于：所述计算视频DTS值的步骤是：
7.1)计算FT值：如果FRA等于0，则FT等于1500；如果FRA等等于1，则FT等于3000；如果FRA等于2，则FT等于2500；
7.2)计算FTI值：如果BNUM等于0，则FTI等于0；如果BNUM等于1，则FTI等于FT的值；如果BNUM等于2，则FTI＝2*FT；
7.3)通过FT值和FTI值计算DTS(i)：
如果ESTY为I帧，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为P帧，当BNUM等于0时，如果GOPN加1的值等于GOPL，则VDTS(i)＝VPTS(i)-FT，否则VDTS＝VPTS–FTI–FT；
当BNUM不等于0时，VDTS(i)＝VPTS(i)-FT；
如果ESTY为B帧，则VDTS(i)＝PTS(i)；
7.4)更新GOPN的值，如果GOPN加1的值等于GOPL，则GOPN取值变为0，否则GOPN的值在原值的基础上加1，重复步骤7.3)，直至计算完毕；
其中，FRA表示帧率，取值范围[0,2]，0代表60帧/s；1代表30帧/s；2代表25帧/s；
BNUM表示两个非B编码帧间的B类型帧数目，取值范围[0,2]；
GOPL表示GOP长度，取值范围[0,211-1]；GOPN表示GOP计数；
FT表示帧采样间隔时间，取值范围[0,233-1],由于在90KHz时钟计数产生系统时间，计数增加1代表的时间为1/90KHz,这里用计数值代表时间；
FTI表示编码帧间隔时间，取值范围[0,233-1],以1/90KHz时间为单位；
VPTS(i)表示视频PTS缓冲区输出的第i帧的PTS时间；
VDTS(i)表示第i帧的DTS时间；
ESTY表示当前编码帧类型IPB,取值范围[0,2]，0表示B帧，1表示P帧，2表示I帧。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521927A (en) * 1994-12-13 1996-05-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Elementary stream packetizing unit for MPEG-2 system
CN101710997A (zh) * 2009-11-04 2010-05-19 中兴通讯股份有限公司 基于mpeg-2系统实现视、音频同步的方法及系统
CN102547299A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 福建星网视易信息系统有限公司 基于mpeg-2视频流的音视频同步控制方法
CN102685507A (zh) * 2011-07-12 2012-09-19 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种mpeg-2传输流解码音视频同步方法和系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521927A (en) * 1994-12-13 1996-05-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Elementary stream packetizing unit for MPEG-2 system
CN101710997A (zh) * 2009-11-04 2010-05-19 中兴通讯股份有限公司 基于mpeg-2系统实现视、音频同步的方法及系统
CN102547299A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 福建星网视易信息系统有限公司 基于mpeg-2视频流的音视频同步控制方法
CN102685507A (zh) * 2011-07-12 2012-09-19 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种mpeg-2传输流解码音视频同步方法和系统

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