CN1148237A - 记录多方法编码多路数据并按特定方法解码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

编码和解码的方法及装置，用于存储和检索各按照不同的编码方法编码并利用识别属于一特定组的每个多通道数据的组信息以多路复用形式存储的多通道数据。

Description

记录多方法编码多路数据并按特定 方法解码的方法和装置
本发明涉及视频数据压缩，音频数据压缩，以及记录时分多路复用数据的领域。
我们已经设想到按照MPEG视频标准(ISO/IEC13818-2)压缩的视频数据和音频数据可以被记录到一个符合MPEG系统标准(ISO/IEC13818-1)的记录媒体上。按照MPEG系统标准，视频数据和音频数据流被分成包，以形成一个预定单位长度的包化基本流(PES)。同步数据，诸如一个显示时间标记(PTS)或一个系统时钟参考(SCR)，在记录该数据流之前被附加到一个包化基本流上，在对被记录的数据流解码时，一个解码器按照PTS和SCR调整解码操作以保证再现的视频数据和再现的音频数据间的准确同步。
MPEG系统标准兼容多种类型的数据。MPEG音频标准(ISO/IEC11172-3)和普通线性PCM可用于编码音频数据。因此，一个音频/视频信号可包括按照MPEG视频标准(ISO/IEC13818-2)编码的视频数据和按照线性PCM编码的音频数据。但是，这样一个音频/视频信号不能被一个与线性PCM不兼容的再现系统准确地再现。即使是一个与MPEG音频标准(ISO/IEC11172-3)兼容，但不是特别地与线性PCM兼容的再现系统，也不能准确地再现被线性PCM编码的音频数据。
因此，本发明的一个目的是提供一种编码和记录系统，用于按照不同编码格式对相似或相同数据的多个通道进行编码和记录。
本发明的另一个目的是记录按照多种编码方法编码的数据以使得一个适用于只按特殊编码方法对数据进行解码的解码系统可以有选择地对按那些特殊编码方法编码的数据进行解码。
根据本发明的一个方面，一个数据编码装置多路复用从多通道数据被包化成预定长度包的数据串。一个组信息发生装置产生组信息，它将具有相同内容或相同类型的内容，但采用不同编码方法或系统的多通道数据定义为相同组数据。一个多路复用装置多路复用多通道数据和组信息。通过用这种方式编码数据，一个数据再现和解码装置可以基于组信息对多路复用数据进行选择和解码。
根据本发明的另一个方面，一个依据本发明方法的数据记录媒体已将数据串记录于其上，这些数据串的获得是通过将多通道数据包化成预定长度的包，以及将具有相同内容或相同类型的内容，但采用不同编码方法或系统的多通道数据定义为同一组数据的组信息。
根据本发明的另一个方面，一个数据解码装置包括一个用于检测组信息的组信息检测装置，一个用于根据检测到的组信息选择数据的每个通道的选择装置，以及一个用于对由选择装置选择的数据的每个通道进行解码的解码装置。
根据本发明的另一个方面，一个数据编码装置包括一个接收装置，用于接收每个按照不同的编码方法编码的多通道数据，一个组信息发生装置，用于产生一个识别每个属于一个特定组的多通道数据的组信息，以及一个信号多路复用装置，用于多路复用多通道数据和组信息，以产生一个多路复用数据。
根据本发明的另一个方面，提供了一个用于与一个处理器控制装置相连接的记录媒体。该记录媒体上记录有多个编码数据和一组信息。该组信息至少包括一个用于识别每个属于一个特定组的编码数据的信息。因此使处理器控制装置能通过利用组信息从编码数据中选出数据从记录媒体再现组数据。
根据本发明的另一个方面，一个解码装置包括一个接收装置，用于接收一个由按照不同编码方法编码的每个多通道数据和一个识别每个属于一个特定组的多通道数据的组信息组成的多路复用数据，一个组信息检测装置，用于检测组信息，以及一个与组信息检测装置相连接的多路分解装置，用于将多路复用数据多路分解以隔离该多通道数据。
本发明的其他目的，特征和优点将通过下列参照附图详细描述变得更为明显，在附图中，相同的组件具有相同的标号。
图1是一个编码装置的方块图；
图2是一个包组合(PACK)区的格式图；
图3是一个输入扇区入口包区的格式图；
图4是一个程序流目录区的格式图；
图5是一个程序流映像区的格式图；
图6是样本描述符区域图；
图7是一个流分组描述符区域的格式图；
图8是一个流类型区的格式图；以及
图9是一个解码装置的方块图。
图1说明了依据本发明的一个数据编码装置10的实施例。数据编码装置10包括一个视频编码器12；一个多路复用器19；音频编码器20，28，和32；以及一个存储媒体26。多路复用器19包括一个视频入口点检测电路14；代码缓冲器16，22，30，和34；一个转换电路18；一个首标附加电路24；一个输入扇区发生器36；一个控制器38；一个多路复用系统时钟发生器40；一个入口点存储装置42；以及一个映像(MAP)信息存储装置44。
视频编码器12对用于压缩的视频输入信号进行编码，并将编码后的视频信号提供给视频入口点检测电路14。任选地，视频编码器12产生一个供给控制器38的入口点信号，用于指示每个由视频编码器12产生的内部编码图像(I-图像)。
音频编码器20，28，和32对音频数据编码并将其包化成数据包。存储媒体26是一个存储装置并且最好由一个数字存储媒体构成，例如一个半导体存储器，一个磁盘，一个磁带，一个光盘等。
如果视频编码器12没有产生一个入口点信号或者如果一个预编码视频位流作为视频输入被提供，视频入口点检测电路14则在编码视频信号中检测入口点的出现，例如I-图像，并产生一个指示每个入口点的出现的入口点信号。编码视频信号通过视频入口点检测电路14到代码缓冲器16。如图所示，音频编码器20，28，和32分别向代码缓冲器22，30，和34提供编码的包化数据。
输入扇区发生器36响应来自控制器38的控制信号。输入扇区发生器36的输出端与转换电路18的输入端E5相连。多路复用系统时钟发生器40产生一个供给控制器38的系统时钟信号，根据该系统时钟信号，控制器38控制转换电路18顺序地定期将输入端E1，E2，E3，E4，及E5连接于输出端F。当转换电路18从一个输入端转换到另一输入端时，从每个代码缓冲器16，22，30，和34及输入扇区发生器36按顺序检索数据，以产生一个供给首标附加电路24的时分多路复用的位流。
控制器38控制首标附加电路24将一个视频包首标附加到多路复用位流中的视频数据并将一个音频包首标附加到多路复用位流中的音频数据上。
根据视频编码器12或视频入口点检测电路14提供的入口点信号，控制器38控制输入扇区发生器36产生一个输入扇区，用于在多路复用位流中的预定位置进行插入。
入口点存储装置42是一个与控制器38相连接的存储设备。入口点存储装置42存储由控制器38提供的入口点位置信息以备以后的检索使用。控制器38根据该入口点信号向存储装置42提供入口点位置信息。
映像信息存储装置44是另一个与控制器38相连接的存储设备。映像信息存储装置44存储从一个外部输入设备接收到的信息。当这个信息构成了输入扇区信息时，控制器38控制映像信息存储装置44向控制器38提存储的信息。控制器38向首标附加电路24提供输入扇区信息以存储在一个输入扇区中。如果该输入扇区信息涉及一个除当前输入扇区之外的输入扇区，则从入口点存储装置42检索该输入扇区的位置。
代码缓冲器16，22，30，和34是常用的存储设备，例如一个半导体存储器设备。转换电路18是一个控制开关，用于将输入端E1，E2，E3，E4，及E5和输出端F耦合。首标附加电路24在多路复用数据流中向包(PACKET)，包组合(PACK)，扇区等附加首标区和/或首标信息。控制器38最好是一个CPU，例如一个微处理器，但也可以包含任何半导体控制器设备或类似的控制器设备。
可选地，数据编码装置10产生一个包括至少一个包组合(PACK)和一个ISO-11172结束码的多路复用数据流。
在操作中，控制器38从视频编码器12或视频入口点检测电路14接收一个入口点信号并控制装置10在视频入口点之前立即插入一个输入扇区。控制器38控制输入扇区发生器36产生一个输入包并控制转换电路18使输入端E5和输出端F相耦合。首标附加电路24接收包括在该输入扇区中的输入包，并将其与通过转换电路18从代码缓冲器16，22，30，和34接收到的视频数据和音频数据多路复用。在记录在一个程序流映像区的流分组描述符区中的信息中定义了具有相同内容或相同类型内容的基本流的组，并以记录在一个流类型区中的信息定义了基本流的类型之后，每个通道中的视频数据和音频数据的每个基本流被记录。
作为一个例子，如果音频输入信号AU1和AU2是线性PCM音频信号并且是具有相同内容或相同类型内容但编码方法不同的压缩音频信号，则在同时记录了一个流分组描述符区与表示信号AU1和AU2属于同一组的信息之后，记录音频输入信号AU1和AU2。
由于已经定义了具有相同内容或相同类型内容的基本流的组，所以一个不适于再现该组的一个基本流中信息的再现系统可以跳过这个基本流，去寻找该组中能被再现的另一个基本流。
图2说明了一个样本包组合格式。一个包组合的前端部分包括一个包组合首标区，它包含一个包组合起始码区，一个SCR区，以及一个多路传输速率(MUX-RATE)区。包组合首标之后依序是一个视频包首标区和用于存储不包含I-图像的视频数据的一个视频数据区。紧邻视频数据区是一个入口包区。入口包区之后依序是一个视频包首标区和一个视频数据区，用于存储确实包含有一I-图像的视频数据。如图所示，与该视频数据区相邻的是一个音频包首标区，其后是一个音频数据区。
图3说明了一个输入扇区入口包区的最佳格式。输入扇区以一个包括一个包组合起始码区，一个SCR区，以及一个多路复用速率(MUX-RATE)区的包组合首标区开始。包组合首标之后依序是一个程序流目录区和一个程序流映像区。在程序流映像区之后，有一个用于“其它”包的区域，其中最好记录除视频包之外的数据。与“其它”包区相邻的是一个视频包首标区和一个视频数据区，用于存储确含有一I-图像的视频数据。上述信息的预定顺序简化了信息的处理过程。
MPEG2系统标准定义了一个用于程序流目录区的最佳结构，如图4所示。程序流目录区存储表示一个流中可访问位置的信息。根据图4中字母A所示的处理步骤，其中访问单元数等于7，可关于7个内部编码图像(I-图像)，例如三个以前的(forward)，一个当前的(immediately behind)，和三个后来(backwark)存储位置信息。
图5说明了一个程序流映像区的最佳格式，根据图5中字母B和字母C所示的处理步骤，各种类型的信息可以存在描述符(descriptor)()区中。图6说明了可存储的描述符信息的取样。同样，图7说明了一个可包括在字母B所指定的描述符()区中流分组描述符区的格式。组数区存储关于按具有相同内容或相同类型内容而定义的一个基本流中组的数量的信息。组中流数区存储关于组中基本流总数的信息。图8说明了一个可包括在描述符()区中的流类型区的最佳格式。流类型区存储关于基本流类型的定义信息。
参照图7，一个流标识区存储关于一个形成特定组部分的基本流的定义信息。组中语言通道数区存储关于一个特定组中一个多通道音频流的语言通道数的信息，可包括在一个描述符区中的中的语言通道区存储关于语言通道数的定义信息，并且形成一系列位流中所产生并从0开始的组语言通道。可包括一个描述符区中的填充区存储一个将被插入到描述符区中的填充位，以保持描述符信息的长度。
图9说明了一个依据本发明实施例的数据解码装置90。解码装置90从存储媒体26检索数据，对数据进行多路分解，并分别对视频数据和音频数据解码。存储媒体26中的数据已根据上述数据编码装置10的操作被记录。
解码装置90包括一个分离设备92，一个视频解码器100，和一个音频解码器102。分离设备92包括一个首标分离电路94，一个转换电路96，和一个控制器98。
转换电路96的输出端H1与视频解码器100的一个输入端耦合，输出端H2与音频解码器102的一个输入端耦合。
在操作中，存储媒体26向首标分离电路94提供多路复用数据，并向控制器98提供再现位置信息。电路94从多路复用数据中分离出包组合首标信息，扇区首标信息和输入扇区信息，并向控制器98发送这三种信息。多路复用数据的剩余部分被提供给转换电路96的输入端G。
控制器98从首标分离电路94提供的信息中检索关于入口点的信息。入口点信息和从存储媒体26接收到的位置信息一起被存在一个入口点存储单元中(图中未示)。根据包含在由首标分离电路94提供的扇区首标信息中的流标识信息，控制器98控制转换电路96将输入端G顺序耦合于输出端H1和H2，从而将编码视频数据发送到视频解码器100，将编码音频数据发送到音频解码器102。
以这种方式，控制器98控制解码操作以便于在音频解码器102不适于对原来由音频输入信号AU1的基本流编码的线性PCM音频信号解码时，搜索与输入信号AU1同属一组的音频输入信号AU2的基本流，以允许音频解码器102对音频输入信号AU2解码。
尽管已经详细说明了本发明的实施例和其改进，但应当理解本发明不仅仅限于这些实施例和改进。并且本领域的技术人员在不偏离本发明构思的情况下所做出的任何修改和改进均应包括在本发明的权利要求的限定范围内。

Claims (43)

1、一种数据编码装置，包括：
接收装置，用于接收多个按照不同的编码方法编码的多通道数据；
组信息发生装置，用于产生一个识别每个属于一个特定组的所述多个多通道数据的组信息；以及
多路复用装置，用于多路复用带有所述组信息的所述多个多通道数据，以产生一个多路复用数据。
2、如权利要求1所述的装置，进一步包括首标附加电路，用于将所述组信息附加到所述多个多通道数据上。
3、如权利要求1所述的装置，进一步包括记录装置，用于将所述多路复用数据记录在一个存储媒体上。
4、如权利要求1所述的装置，其中所述多个多通道数据包含多个具有相同基本流类型的数据。
5、如权利要求1所述的装置，其中所述多个多通道数据包含多个相同的数据。
6、如权利要求1所述的装置，其中所述不同的编码方法包括一种线性PCM编码方法。
7、如权利要求1所述的装置，其中所述不同的编码方法包括一种MPEG编码方法。
8、如权利要求1所述的装置，其中所述组信息包括一个程序流映像信息。
9、如权利要求1所述的装置，其中所述组信息包括一个流分组描述符信息。
10、如权利要求1所述的装置，其中所述组信息包括一个流类型信息。
11、一种数据编码方法；包括步骤：
接收多个按照不同的编码方法编码的多通道数据；
产生一个识别每个属于一个特定组的所述多个多通道数据的组信息；以及
多路复用带有所述组信息的所述多个多通道数据以产生个多路复用数据。
12、如权利要求11所述的方法，进一步包括将所述组信息附加到所述多个多通道数据上的步骤。
13、如权利要求11所述的方法，进一步包括将所述多路复用数据记录在一个存储媒体上的步骤。
14、如权利要求11所述的方法，其中所述多个多通道数据包含多个具有相同基本流类型的数据。
15、如权利要求11所述的方法，其中所述多个多通道数据包含多个相同的数据。
16、如权利要求11所述的方法，其中所述不同的编码方法包括一种线性PCM编码方法。
17、如权利要求11所述的方法，其中所述不同的编码方法包括一种MPEG编码方法。
18、如权利要求11所述的方法，其中所述组信息包括一个程序流映像信息。
19、如权利要求11所述的方法，其中所述组信息包括一个流分组描述符信息。
20、如权利要求11所述的方法，其中所述组信息包括一个流类型信息。
21、一种记录媒体，连同一个处理器控制装置一起使用并且在其上记录有多个编码数据和一个组信息，所述组信息至少包括一个识别每个属于一个特定组的所述多个多通道数据的信息，因此使处理器控制装置通过利用组信息从所述多个编码数据中选出所述组数据，能从记录媒体再现多个组数据。
22、一种解码装置，包括：
接收装置，用于接收一个由按照不同编码方法编码的多个多通道数据和一个识别每个属于一个特定组的所述多个多通道数据的组信息数据组成的多路复用数据；
组信息检测装置，用于检测所述组信息；以及
多路分解装置，与所述组信息检测装置相连接，用于将所述多路复用数据多路分解以隔离所述多个多通道数据。
23、如权利要求22所述的装置，进一步包括解码装置，用于对所述多个多通道数据进行解码。
24、如权利要求22所述的装置，其中所述多路分解装置按所述组信息的函数将所述多路复用数据进行多路分解。
25、如权利要求22所述的装置，进一步包括首标分离装置，用于将所述组信息从所述多个多通道数据中分离出来。
26、如权利要求22所述的装置，其中所述多个多通道数据包含多个具有相同基本流类型的数据。
27、如权利要求22所述的装置，其中所述多个多通道数据包含多个相同的数据。
28、如权利要求22所述的装置，其中所述不同的编码方法包括一种线性PCM编码方法。
29、如权利要求22所述的装置，其中所述不同的编码方法包括一种MPEG编码方法。
30、如权利要求22所述的装置，其中所述组信息包括一个程序流映像信息。
31、如权利要求22所述的装置，其中所述组信息包括一个流分组描述符信息。
32、如权利要求22所述的装置，其中所述组信息包括一个流类型信息。
33、一种解码方法，包括步骤：
接收一个由按照不同编码方法编码的多个多通道数据和一个识别每个属于一个特定组的所述多个多通道数据的组信息数据组成的多路复用数据；
检测所述组信息；以及
将所述多路复用数据多路分解以隔离所述多个多通道数据。
34、如权利要求33所述的方法，进一步包括对所述多个多通道数据进行解码的步骤。
35、如权利要求33所述的方法，其中多路分解步骤包括按所述组信息的函数将所述多路复用数据进行多路分解的步骤。
36、如权利要求33所述的方法，进一步包括将所述组信息从所述多个多通道数据中分离出来的步骤。
37、如权利要求33所述的方法，其中所述多个多道数据包含多个具有相同基本流类型的数据。
38、如权利要求33所述的方法，其中所述多个多通道数据包含多个相同的数据。
39、如权利要求33所述的方法，其中所述不同的编码方法包括一种线性PCM编码方法。
40、如权利要求33所述的方法，其中所述不同的编码方法包括一种MPEG编码方法。
41、如权利要求33所述的方法，其中所述组信息包括一个程序流映像信息。
42、如权利要求33所述的方法，其中所述组信息包括一个流分组描述符信息。
43、如权利要求33所述的方法。其中所述组信息包括一个流类型信息。
CN96111798A 1995-08-02 1996-08-02 记录多方法编码多路数据并按特定方法解码的方法和装置 Expired - Lifetime CN1123887C (zh)

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