CN1108695C - 用于转换分组化传送数据流的方法及接口设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于将MPEG形式的19.39MHz串行分组化传送数据耦合于具有每秒10.76兆符号的最大符号率的并行传送数据的接口设备。该输入数据包括填充符分组，以保证该输入比特率总是超过一个标称比特率。一个串行/并行译码器产生提供给一个分组清除器的分组化并行数据。周期性地阅读一个多分组容量缓冲器，以确定其充满度。在需要时清除分组，以保持适当的输入比特率。

Description

用于转换分组化传送数据流的方法及接口设备
技术领域
本发明涉及用于将多种信号源接入SMPTE(Society of MotionPicture and Television Engineers“电影和电视工程师协会”)型VSB调制器的输入端的系统和技术。系统协议是数据的MPEG-2(MotionPicture Experts Group“电影图像专家组”)分组化传送系统。输入源的多样性和其时钟频率的较高容差与对于在每秒10.76兆符号的VSB符号率的相对窄的容差的需要一起构成了本发明要解决的问题。
背景技术
必须精确地控制输入到各个VSB调制器的数据以保持符号率。在一种控制数据输入的装置中(在转让给Zenith电子公司(ZenithELectronics Corporation)的、题目为“用于独立时钟传送流的MPEG传送(MPEG TRANSPORT FOR INDEPENDENTLY CLOCKEDTRANSPORT STREAMS)”的第08/671,464号共同未决申请中说明了这种装置，引用于此作为参考)，假设输入数据流决不超过向调制器的多路复用输出传送信号的比特或数据率。为了尽可能地降低用户机箱中的缓冲器的成本，在需要时向输出传送流中添加填充符分组以保持符号率。可以使用各种优先等级的系统来优化不同操作等级经历的抖动或延迟，例如在高速操作和低速操作所经历的。
本发明满足向VSB调制器的输入数据流不超过多路复用输出传送流的最大符号率的准则，并且消除了在试图对多种源传送流保持窄容差中的成本问题和困难。SMPTE标准建立了用于分组化MPEG-2数据流的一个标称19.39MHz时钟频率。因此实际时钟频率可能在标称频率左右变化。利用温度控制晶体和类似装置，可以使变化的程度降到最低，但成本仍然过高。
发明内容
本发明的一个主要目的是要提供一种用于MPEG传送数据流和VSB调制器的新的接口设备。
本发明的另一个目的是要提供一个在传送流与不需要窄容差的VSB调制器输入端之间的接口设备，以提供一种用于把以一个标称比特率操作的多种信号源连接到一个需要相对较低的比特率容差的输入端的系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种方法，用于将分组化输入传送数据流转换为优化的分组化输出传送数据流，其中所述输入传送数据流的数据符号以一个标称比特率传送，而所述输出传送数据流的数据符号的比特率不超过所述标称比特率，所述方法包括以下步骤：以并行形式将该分组化输入传送数据流供给一个缓冲器；监视该缓冲器的充满度；向输入传送数据流添加填充符分组，以保证输入比特率超过标称比特率；和响应缓冲器充满度监视器，在需要时清除增加的填充符分组，以使不超过标称比特率的输出比特率最优化。
根据本发明的另一个方面，提供了一种接口设备，用于将串行形式的分组化输入传送数据流转换为优化的分组化输出传送数据流，其中所述输入传送数据流的数据符号以一个标称比特率传送，而所述输出传送数据流的数据符号的比特率不超过所述标称比特率，并且所述输入传送数据流包括用于保证输入比特率超过所述标称比特率的填充符分组，所述接口设备包括：用于把所述分组化输入传送数据流转换为并行形式的装置；缓冲器装置；用于将所述并行形式的输入传送数据流供给所述缓冲器装置的装置；用于监视所述缓冲器装置的充满度的装置；填充符分组清除装置；和用于在需要时操作所述填充符分组清除装置以清除所述填充符分组、以建立一个不超过所述标称比特率的最优化输出比特率的装置。
附图说明
通过结合附图阅读以下的说明可以清楚地了解本发明的这些和其它目的及其优点，说明书中的唯一附图显示了根据本发明构造接口设备。
具体实施方式
为实现本发明，各种输入源信号必须在它们的传送数据流中添加有规则地插入各数据流中的填充符分组(filler packets)。填充符分组可以包含从一个空白分组至一个信息分组的任何类型的与时间无关的分组信息。这些分组的用途是要保证输入传送流数据率不降低到标称19.39MHz比特率以下。可以从各信号源的比特率及其中的变化计算出填充符分组的数量和频率。加入填充符分组使得接口设备可以满足为向各种VSB调制器输入而制订的准则，而不必使用昂贵的晶体控制。
参考附图，附图指出同轴电缆输出端10把一个数字串行信号供给一个由一个19.39MHz频率的晶体14控制的串并行译码器12。如指出的那样，信号是MPEG-2形式，并且包括一个具有诸如同步字节信号、分组标识符等之类的多种信息的标题，和讨论中的填充符分组。译码器12向一个MPEG-2填充符分组清除器部分16输出一个SOP(分组开始)信号，一个数据信号和一个时钟信号。
部分16的输出被输送到一个具有多个分组容量的FIFO(先进先出)缓冲器。FIFO把数据供给一个MPEG-2填充符分组插入器20，该插入器20可以具有上述共同未决申请中所述的形式。部分20的输出耦合到一个由10.76MHz晶体24控制的、用来产生用于调制器的并行数据的部分22。该部分22也可以使用包括上述共同未决申请中公开的技术的已知技术。
一个写控制部分26和一个阅读控制部分28用来向一个控制填充符分组清除器16和填充符分组插入器20的操作的缓冲器充满度监视器30提供信息。以下概括地说明各部分的不同功能。
串并行译码器12包括一个具有一个用于时钟恢复的微分器的零交点检测器，和一个数据限制器。它还包括用于恢复标称19.39MHz频率的传送时钟的装置，用于恢复MPEG-2同步和产生SOP的装置，以及用于完成数据分组从串行到并行转换的装置。
填充符分组清除器部分16包括用于阅读分组标题以便识别一个填充符分组的装置。如果缓冲器充满度监视器指示缓冲器已充满，它将不把填充符分组写入FIFO。如果缓冲器没有充满，那么将填充符分组写入FIFO。
写控制部分26计算已经进入FIFO的SOP的数量。
FIFO 18存储用于分组输出定时的SOP，并具有多个分组的容量。
填充符分组插入器20在缓冲充满度监视器的控制下，当存在下溢(数据短缺)条件时，插入一个填充符分组，并产生一个用于插入的填充符分组的SOP。否则，它将在来自FIFO的数据中读取。
阅读控制部分28使SOP定时与一个定时发生器同步，并建立用于一个ATV(前置电视)数据帧的定时和格式。这包括188字节(每分组)阅读时钟的产生，用于RS(Reed Solomon)奇偶校验的20空字节的产生，字段同步信号的产生，和用于每个数据字段的312数据有效信号的产生。
缓冲器充满度监视器30把写SOP计数与312比较，以确定下溢或上溢条件，并将写计数器复位到零。
以上说明的是一种用于把多个标称比特率的独立源耦合于一个用于需要精确控制的符号率的VSB调制器的输入端，而不必使用昂贵晶体的新的接口设备。熟悉本领域的技术人员应当理解，可以对说明的本发明实施例进行各种各样的改变，而不脱离其真正的精神和范围。本发明仅受权利要求定义的限制。

Claims (8)

1.一种方法，用于将分组化输入传送数据流转换为优化的分组化输出传送数据流，其中所述输入传送数据流的数据符号以一个标称比特率传送，而所述输出传送数据流的数据符号的比特率不超过所述标称比特率，所述方法包括以下步骤：
以并行形式将该分组化输入传送数据流供给一个缓冲器；
监视该缓冲器的充满度；
向输入传送数据流添加填充符分组，以保证输入比特率超过标称比特率；和
响应缓冲器充满度监视器，在需要时清除增加的填充符分组，以使不超过标称比特率的输出比特率最优化。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
将并行形式的输入传送数据流供给一个填充符分组清除器；
把填充符分组清除器的输出供给缓冲器；和
响应缓冲器充满度监视器以激活填充符分组清除器。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
产生一个用于一个调制器的符号的分组化并行数据流；和
在需要时添加额外的填充符分组，以使该分组化并行数据流在不超过一个最大符号率的符号率最优化。
4.如权利要求2所述的方法，还包括：
通过一个填充符分组插入器提供缓冲器输出信号；
产生一个用于一个调制器的符号的分组化并行数据流；和
响应缓冲器充满度监视器，在需要时激活额外的填充符分组插入器以插入填充符分组，从而产生一个具有不超过一个最大符号率的符号率的最优化的分组化并行数据流。
5.一种接口设备，用于将串行形式的分组化输入传送数据流转换为优化的分组化输出传送数据流，其中所述输入传送数据流的数据符号以一个标称比特率传送，而所述输出传送数据流的数据符号的比特率不超过所述标称比特率，并且所述输入传送数据流包括用于保证输入比特率超过所述标称比特率的填充符分组，所述接口设备包括：
用于把所述分组化输入传送数据流转换为并行形式的装置；
缓冲器装置；
用于将所述并行形式的输入传送数据流供给所述缓冲器装置的装置；
用于监视所述缓冲器装置的充满度的装置；
填充符分组清除装置；和
用于在需要时操作所述填充符分组清除装置以清除所述填充符分组、以建立一个不超过所述标称比特率的最优化输出比特率的装置。
6.如权利要求5所述的接口设备，还包括：
用于从在所述缓冲器装置中的所述数据建立用于一个调制器的符号的分组化并行数据流的装置；
填充符分组插入装置；和
用于响应所述监视装置操作所述填充符分组插入装置，以使所述分组化并行数据流在不超过一个最大符号率的符号率最优化的装置。
7.如权利要求6所述的接口设备，其中所述标称比特率是19.39MHz，并且所述最大符号率是10.76兆符号/秒。
8.如权利要求7所述接口设备，其中所述缓冲器装置是一个多分组容量的FIFO，并且每个所述分组化数据流都是188字节的MPEG分组。
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