CN1152825A - 通过封包数据流传输数据的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种通过封包数据流传输数据的方法与装置，该方法包含下列步骤：提供同步数据于一分封基本流中，一分封基本流标题放在分封基本流有效载荷之前，分封基本流有效载荷包含一同步数据标题，其后跟随多个同步数据显示单元：同步数据标题与其后在分封基本流中的显示单元并排成一行；插入一时脉增加值于同步数据标题内，指定同步数据速率对于基准时脉速率的比率，同步数据速率可从解码器中基准时脉速率取得；与将PES包装成多个同步数据传输信包。

Description

通过封包数据流传输数据的方法及装置

本发明涉及一种用于通过封包数据流传输数据的方法及装置，特别是一种用于动态图象单元组织-2(MPEG-2)数据流高速率同步传输的方法及装置。

诸如数字电视的数字式数据的传输有许多不同的标准。此类标准的例子包括被称为MPEG-2的动态图象单元组织标准与Digi Cipther II标准(由美国伊利诺州芝加哥的通用仪器公司，也是本发明的受让人所专有)。Digi Cipher II标准与MPEG-2标准(众所周知且被视为由国际标准组织(ISO)于文件ISO13818所认可的图象声音压缩规定)相似且包含其中的各方面。

除了图象声音压缩特性外，MPEG-2规范也包含一提供与传输媒体无关的编码技术的系统“层”，以建立包含一或多个MPEG程序的位元流。MPEG编码技术使用一正式语法与一组语义规则，以建立欲传输的位元流。该语法与语义规则包括关于多工、时钟恢复、同步与错误恢复的规定。为了说明本发明，任何与MPEG-2类传输流编码形式相似的数据流均被称为“MPEG-2类传输流”。MPEG-2类传输流的一个例子(但绝非唯一的)是一符合Digi Cither II标准的数据流。其他此类标准将在未来被公布。

MPEG-2传输流是针对可能产生数据错误的传输情况而设计的。每个MPEG-2传输封包为188位元组固定长度。许多程序(各包含不同的组件)可能被合并入一传输流内。使用MPEG格式服务的例子有：陆地上的有线电视和卫星网广播的电视服务，以及对话式的电话基础服务。MPEG-2传输流的语法与语义由国际标准组织定义，为ISO/IEC13818-1，国际标准，1994年11月13日，标题是“动态影像与相关之声音的一般编码：系统”(Generic Coding of Moving Picturesand Associated Audio：System)建议书H.2220，与ISO/IEC 13818-2，国际标准，1995年，标题是“动态影像与关联之声音的一般编码：影像”(Generic Codingof Moving Pictures and AssociatedAudio：Video)建议书H.262，二者皆包含于此以供参考。根据MPEG-2标准的规定，多工是将原始基本流(诸如已编码的影像与声音信号)装入分封基本流(packetizd elementary streamPES)信包，此信包被插入传输信包中。如上所述，每个MPEG传输信包长度固定为188位元组。第一个位元组为一具备独特的8位元形式(如：01000111)的同步位元组。此同步位元组是用以找出每个传输信包的起点。

紧接同步位元组之后是3位元组标题，它包含1位元的传输信包错误指示器、1位元的有效载荷(payload)单元起始指示器、1位元的传输先权指示器，一13位元的信包识别符号(PID)、一个2位元的传输加密控制一2位元的适配栏位(adaptation field)控制与一4位元的连续计数器。使用同步位元组与3位元组标题，留下多达184位元组的有效载荷，其用于传输通信数据。一可选择使用的适配栏位可跟在标题之后，以载运与MPEG相关与某个传输流或在某个传输信包的基本流相关的专用信息。时钟回复的规定(例如程序时钟基准(program clock referencePCR)与叠接(splicing)控制)是适配栏位所载运的典型信息。将此信息放在适配栏位中，而与其相关数据包封在一起，以便进行再多工与网络路由规划运作。当使用适配栏位时，有效载荷相对变得较短。

PCR是一计数器，当PCR位元组被插入传输流时，其用于反应相关程序的系统时钟(system time clock STC)的值。解码器使用PCR以实现解码器时钟与编码器系统时钟同步。42位元PCR中较低的9位元提供一模数为(modulo)300的计数器，其[*125970X万赫时钟频率(系统时钟频率)增加。在每个modulo-300翻转时，较高的33位元的计数增加，所以较高的位元代表以90千赫频率计数。如此使得显示时间标记(presentation time-stamps PTS)与解码时间标记(decoding time-stamps DTS)可以9千赫的值比较。因为每个由数据流所载运的程序或服务项目可能有其自己的PCR，故程序与服务可以非同步方式多工化。

程序中声音、影像与数据的同步是使用时间标记方法实现。显示时间标记与解码时间标记被插如个别影像与声音信包的传输流中。PTS与DTS信息被解码器使用，以决定何时解码与显示图片，及何时播放声音部分。如上所述，PTS与DTS值与由PCR建立的时钟有关，但受限于MPEG-2标准，其时间解析度为11.1微秒。此解析度受限于PTS90千赫时脉频率(由PCR较高的33位元所提供)。此限制可排除下述现象，如：数据率非为每秒90千位元(kbps)的整倍数，加重一般高速率数据的时间误差，使用与标准MPEG-2传输流中对影像与声音信息所提供的相同的方法传输。

MPEG-2数据(如经压缩的影像与声音数据)必须被格式化为由一连串PES信包形成的分封基本流(packetized elementarystream PES)。每个PES信包包含一PES标题与其后的有效载荷。PES信包被划分成数个连续的固定长度传输信包有效载荷。

PES信包具有可变动且相当长的长度。可选择的不同的栏位(如显示时间标记与解码时间标记)可接在PES的标题之后。当传输信包由PES形成时，PES标题与传输信包标题并排。一单独PES信包可能跨越包含许多传输信包且PES信包的次部分必须出现在具相同PID值的连续传输信包中。但请注意，这些传输信包也可以与具有不同PID值且载运不同基本流的数据的其他传输信包任意交错。

影像服务是经由将已编码的MPEG影像数据流放入PES信包，再将PES信包分割以插入传输流而进行。每个影像PES信包包含已编码的影像图片(被称为影像存取单元)的全部或一部分。PTS和DTS数据被放入PES信包标题，以封包相关的信息单元。PTS被用来启动解码器以展现(如，“显示”)相关的信息单元。DTS指示解码器何时应解译此单元。

所提供的声音服务是根据MPEG标准，使用与PES信包层相同的规定。PTS数据被附在包含声音框边界的信包。此边界被声音同步字(word)界定。声音框被定义为二连续声音同步字之间的数据。

为了从MPEG-2类(如MPEG-2或Digi Cipher II)传输流所载运的影像与声音信号重建电视讯号，需要一解码器以处理影像信包以输出至影像解压缩处理器(video decompression processor VDP)，并处理声音信包以输出至声音解压缩处理器(audio decompression processor ADP)。在此类传输流中传输其他种类的数据也是可能的。例如，提供如电传文讯、股票报价与其他信息的服务的专用数据可以当做分离的传输信包(从分离的分封基流产生)来载运。非同步数据管线也可以被支援，如此的管线可代表从解码器以RS-232形式的输出而为一编码器的等值输入。此信息服务传输信包将与MPEG影像与声音信包在诸如经由卫星和缆线传输的最终多路通信中被多工化。

使用MPEGF-2类形式载运同步(isochronous)数据是有利的。同步数据是在一般规则时脉边缘处传送的高速率数据且会和不规则时脉一同抵达的猝发性“同步”数据不同。如此，同步数据载运一跳动式的时脉，且时钟可由简单的锁相回路(phase olock loop PLL)回复。一般而言，同步数据部分是数据位元以大致正常速率传输的部分，其伴随有一时脉信号。任何偏离正常(同步)速率的情形将被受允许的跳动时脉隐藏。此类数据可被用于任何数目的大范围数据管路。T1数字(也就是：电话数据线)数据流的传输即是一例。此数据流速率为1.554百万元组/每秒。其他应用包括一但不局限于一企业网路数据、一般高速数据通讯与几乎任何其他需要持续延迟数据传输率(超过使用非同步通讯技术所能达到或不适于变动延迟)的数据服务。这些应用特征是不允许对位元滑移(bit slip)。也就是说，错误被容忍，但关于位元流净转移的再同步会引起最后数据同步的严重中断。

在MPEG-2标准中，显示时间标记只能以11.1微秒的解析度指向显示单元(也就是：8位元的位元组的数据显示于解码器)。此限制来自于以被用来产生显示时间标记的PCR计数中较高位元建立的90千赫速率。由于是高速同步数据，可能必须提高显示单元的解析度，特别是为了纠正错误的目的。明确地说，必须能够在时间上不含糊地表示显示单元以支援持续可变动速率。因此，有利于提高显示时间标记的时间解析度，而超过标准MPEG-2所提供的解析度。例如，提供一提高PTS时间解析度的结构，以允许同步或类似的数据以每秒9.0百万位元组成或更高的速率传输。

需提供一简化数据接收器，以根据系统时钟频率提供适当时脉速率以便从数据流还源数据的结构是更有利的。尤其是，需要一结构，以便其中的接收器能够以任何期望的信息数据速率(如从每秒19.2百万位元组到每秒9百万位元组)提供时脉供用于通过DDS输出同步信息数据。

本发明的目的在于提供一种方法与装置，以传输与接收PMEG-2类传输流中的数据，其应具有上述优点。

为达到上述目的，本发明采用如下措施：

本发明用以对MPEG-2类传输流中高速率同步数据传输的方法：同步数据设在分封基本流(PES)中，在分封基本流有效载荷前还设有一PES标题；PES有效载荷包含一同步数据标题，许多个同步数据显示单元紧接其后。PES中同步数据标题与其后的显示单元排在一起，排列顺序：同步数据标题的第一个位元紧接PES标题的最后一个位元之后。一时脉增加值被插入同步数据标题中，指定该同步数据速率与基准时脉速率间的差值。此时脉增加值可使同步数据速率加强同步数据速率由解码器的基准时脉速率产生。PES被封包成许多个同步数据传输信包，使得每个传输信包的每一个有效载荷位元是同步数据显示单元的第一个位元，且每个信包的最后一个有效载荷位元是同步数据显示单元的最后一个位元。

时间标记(PTS)附加部分存在同步数据标题中，以补足一存在PES标题中的标准MPEG-2PTS。PTS附加部分与标准PTS的结合使得解码器同步数据显示单元的时间解析度提高。

在图示的具体实施例中，PTS附加部分存在同步数据标题的开头。PTS附加部分可以得自标准MPEG-29位元PCR附加部分中最有效的8位元。8位元PTS附加部分可与MPEG的标准33位元PTS结合，以提高同步数据显示时间标记的时间解析度，从MPEG-2标准解析度11.1微秒(90千赫)提高至74毫微秒(13.5百万赫)，以清楚地决定由同步PTS指定的显示单元起始时间。

在图示的具体实施例中，每个同步数据显示单元包含两个8位元的位元组，所以显示单元包含16个位元的字。

一增加值存在于同步标题内，指定同步数据速率对于解码器中的基准时脉速率的差值。

本发明的方法，以还原根据以上所提及的任何一个方法传输的同步数据。一PES标题与一同步数据标题被放置于一被接收的同步传输信包数据流中。程序时脉基准(PCR)值被从同步数据传输信包取出。PCR值被用来还原基准时脉速率。时脉增加值从同步数据标题取出，用来根据基准时脉速率产生同步数据速率。同步数据以同步数据速率被还原。

标准PTS被从PES标题取出。PTS附加部分从同步数据标题取出。被取出的标准PTS与PTS附加部分用来决定一正确时间以开始显示包含于被接收数据流的同步数据显示单元。在此图示的具体实施例中，PTS附加部分存在于同步数据标题的开头，然而，它也可能存在其他地方。PTS附加部分可能来自标准MPEG-29位元PCR附加部分中最有效的8位元。

本发明提供一种装置，是一种利用从MPEG-2类传输信包中还原同步数据的方式，以避免在高速率传输中因错误而损失传输信包的装置。本发明的装置可以找出被接收的同步数据传输信包流中的分封基本流标题与同步数据标题。本发明的装置也可以从同步数据传输信包流取出程序时脉基准(PCR)值。该装置因应于该PCR值而还原一基准时脉速率。本发明的装置可以从同步数据标题取出一时脉增加值。被取出的时脉增加值与被还原的基准时脉速率被处理以重制同步数据速率。该装置因应于被重制的同步数据速率还原同步数据。

本发明的装置，可从PES标题取出同步数据的显示时间标记，且从同步数据标题取出同步数据的PTS附加部分。本发明的一装置，因应于被取出的PTS与PTS附加部分，以决定开始显示包含于被接收的数据传输信包流内的同步数据显示单元的正确时间。

在本发明的实施例中，PTS附加部分被从同步数据标题的开头取出，且每个同步数据显示单元的长度为16位元。

本发明提供一接收器装置，以从数据流还原信息数据。该信息以一信息数据速率在数据流中传输。一直接数字合成时脉根据系统时脉速率提供多个基准时脉速率。本发明提供的装置，以找出被接收的信息数据传输信包中的信息数据标题。本发明也提供一装置以从信息标题中取出时脉增加值。时脉增加值指定信息数据速率与锁相系统时脉频率成精确的比率。DDS时脉因应于时脉增加值以信息数据速率提供一时脉信号，用以输出信息数据。

增加值以整数被提供。数据流可包含，如MPEG-2类传输信包流。在此实施例中，名目系统时脉频率是27百万赫。增加值是最接近信息数据速率与模数值N的乘积除以名目系统时脉频率(也就是27,000,000)的整数。在一特定具体实施例中，模数值N等于536,868,000。整数的增值(结合被允许的自MPEG名目的27百万赫系统时脉频率的30ppm的可变异度)提供一持续可变动时脉产生器以支援同步数据。

附图简要说明：

图1：基本流数据被封装入传输信包的示意图；

图2：图1中所称的PES与同步数据标题示意图；

图3：组合图1中传输信包的编码器装置的方块图；

图4：是一还原传输信包载运的同步数据的解码器装置的方块图。

图1是显示不同的数字服务元件如何多工化为一串传输信包的图示。多工的达成是通过将诸如已编码的影像、声音与数据等原始基本流封装为PES信包，然后将这些PES信包封装为传输信包。此图仅为一实施例，因为诸如图示的信包12的PES信包可能转为多于或少于图示的7个传输信包22a-22g。

在图1的实施例中，一整体被标示为10的基本流包括一串列的数据位元流，譬如所示的同步数据。请注意，其他种类的数据可被提供于基本流中以根据本发明的方法传输。相似的基本流将被提供，根据MPEG-2传输标准，为压缩的影像与声音数据。

形成传输信包流的第一个步骤是将各类数据的基本流包装为一相对应的由连续PES信包组成的分封基本流(PES)，如图1所示信包12。每个PES信包包含一PES标题14，其后跟有包含一串固定长度的显示单元(presentation units PU)18的PES有效载荷。有效载荷包含待传输的数据。PES标14包含对处理有效载荷数据有用的信息，如根据MPEG-2系统规格的显示时间标记(PTS)。

根据本发明，同步数据标题(ISO标题)16紧跟PES标14之后，为PES信包有效载荷的一部分。有效载荷的显示单元18紧跟ISO标题16之后。ISO标将在下文中详细说明。

每个PES信包中的标题与有效载荷数据被分为独立的固定长度的传输信包22，24，26，各传输信包包含一传输标题30与有效载荷数据36。每个传输信包的有效载荷数据将包含相对应PES信包12中一部分有效载荷数据(也就是显示单元18)，且也会包含PES标题14与ISO标题16，如22a所示。传输信包22d是传输信包多工20中另一个同步数据传输信包。此传输信包包含一传输标题30与有效载荷36。有效载荷中不包含PES标题或ISO标题，因为此传输信包是由紧接PES信包内之PES标题或ISO标题，因为此传输信包是由紧接PES信包内之PES标题与ISO标题之后的有效载荷数据转变而来。换言之，因为在每个PES信包中只有一个PES标题与一个ISO标题，故只有第一个得自该PES信包的传输信包会包含PES标题与ISO标题。由PES信包中得到的其他传输信包的有效载荷部分将只包含待传输的实际信息数据的部分。

根据MPEG-2系统规格，传输信包标题30将包含区别诸如同步数据信包流、影像信包流或声音信包流等每个传输信包流与其他信包流的程序别符(PID)。图1仅表示同步数据传输信包22的起源。为了得到影像信包24及声音信包26，对应的基本流(未显示)被提供，该等基本流以图1(关于同步数据信包22的形成)中的大致相同方式被包封成PES信包与传输信包，不过本发明中的同步数据标题16不存在于影像或声音传输信包中。

每个MPEG-2传输信包包含188位元组的数据(由至少4位元组的传输标题30与可能达184位元组的有效载荷数据36形成)。根据MPEG-2系统规格，一例如为8位元组的适配栏位可被提供在传输标题30与有效载荷36之间。可变动长度的适配栏位(adaptation field)可包含如用于解码器系统时间时脉的同步化的程序时脉基准(PCR)。

许多个同步数据信包22a、22b、22c……22g…，与其他信包24a-f…与26a-f…被多工化(如图1中所示)，以形成传输流20，该传输流透过通讯频道从编码器传输至解码器。解码器的目的是根据各个信包的PID值从传输流中对不同种类的传输信包进行解多工，且选择性地处理各个同步数据、声音与影像部分以便用来重建电视讯号与还原同步数据所表示的数据流。

图2更详细地显示PES标题14与ISO标题16。PES标题14根据MPEG-2系统规定，包含不同长度与结构信息50。一选择性的PTS栏位52可能紧跟在可变长度与结构信息50之后。如果PTS被提供，则其对应的PTS附加部分会存在于ISO标题16中。如图2所示，PTS附加部分54最好存在于ISO标题16的开头，而使其紧跟在PES标题中的PTS52之后。不过，本发明不限于在ISO标题的开头提供PTS附加部分。PTS附加部分也可以存在ISO标题的其他部分，只要它能在解码器被检测出，以用于将其附加至PTS，以对解码器的输出提高显示同步数据的时间解析度。藉由提供例如额外的8个位元在PTS附加部分中，然后被加到MPEG系统规格所指定的PTS中的33位元，标准MPEG-2解析度11.1微秒可提升到74毫微秒，以清楚地决定由被附加的同步信息PTS指定的正确显示单元起始时间。

ISO标题也包含不同速率、长度与增加值信息56。更明确地说，速率、长度与增加值信息将包含数据速率旗标、同步数据标题、长度栏位与增加值栏位，以指定信息数据速率(如同步数据速率)对于系统时脉频率的比率。此时脉增加值使解码器中直接数位合成时脉以信息数据速率提供时脉信号，用于根据本发明输出数据传输流载运的信息数据。

在本发明一较好的具体实施例中，每个同步数据显示单元18(图1)长度为16位元，也就是说，一个包含两个8位元位元组的字。同步数据显示单元与PES数据排成一行，使得同步数据标题的第一个位元组紧跟PES标题的最后一个位元组之后。同步数据显示单元与传输信包有效载荷排成一行，使得同步数据传输信包的第一个有效载荷位元组是同步数据显示单元的第一个位元组(紧跟的是任何适配栏位、PES标题与同步数据标题栏位)。同步数据传输信包的最后一个位元组是同步数据显示单元的最后一个位元组。

本发明的同步数据语法的说明如下(使用MPEG-2系统规格的正式文法)。MPEG文法为一类似C语言的语法且是一种描术连续且可能变动速率的位元序列的方法，而不像计算机C语言中一般指定程序式的程序与其功能。语法的第一行包含语法要素。第二行指供语法要素以位元为单位的长度，第三行标明语法种类。种类有bslbf(位元顺序以最左边位元优先(与uimsbf(无正负号整数最高有效位元优先)。符号“isochronous_data_header(){…}”表示大括号中的语法要素是一命名集合，且可在语法的其他地方被调用，只要使用名称“isochonous_data_header()”即可。位元结构的条件式可以一般的“if”测试来表示。在C语言中惯用的关系操作也是有效的。可以使用循环结构且使用标准的C循环语法。语法表伴随一串语义，提供每个先前未定义的语法栏位且限制它们的使用。下列同步数据位元流语法与位元流语义代表本发明采用的一较好的实施例：

同步数据序列：

语法：                                位元数    助忆

    isochronous_data_sequence{

      Isochronous_data_header(){

    for(i＝0；i＜N；i++){

      Isochronous_data_presentation_unit    16      bslbf
}
}

同步数据标题：

为限制每个同步数据序列为偶数个位元组，同步数据标题中最后一个被保留的栏位被指定为偶数个位元组。同步标题题的语法为：

语法：                         位元数      助忆

    isochronous_data_header{
				
				<dp n="d9"/>
    pts_ext8                          8    bslbf

    data_rate_flag                    1    bslbf

    reserved                          3    bslbf

    isochronous_data_header_length    4    uimsbf

    if(data_rate_flag){

    reserved                          4    bslbf

    increment                         28   bslbf
    }

    reserved                          n    bslbf
  }

同步位元流语义：同步序列

Isochronous_data_presentation_unit…一同步数据的16位元显示单元，其中第一个位元显示(输出)于第二个与其他位元之前。同步标题：

pts_ext8…一8位元栏位延伸此PES数据的PES标题所载运的PTS。此栏位是定义于MPEG-2系统规格的9位元PCR附加部分中的最高有效8位元，且根据本发明用以提高同步数据显示时间标记的时间解析度，从MPEG-2标准解析度11.1微秒(90千赫)提高至74毫微秒(13.5百万赫)，以清楚地决定由同步数据PTS指定的正确显示单元起始时间。

data_rate_flag…一个1位元旗标，当被设为“1”时表示在同步数据标题中存在一增加值栏位。

isochronous_data_header_length…一个4位元栏位，表示紧跟此栏位之后且包含保留字的同步数据标题的字(16位元)数，(以16位元为单位强迫同步数据标题成为偶数个位元组，与同步数据显示单元、适配栏位与PES标题合在一起也是偶数个位元组，此允许同步数据传输信包被产生而不需任何填补字元，因此提高了效率。)

increment…一个28位元栏位，表示同步数据时脉增加值，且当做同步数据速率对于锁相基准时脉(如MPEG-2的27MHz基准)的正确比率。在一较好的实施例中，增加值是：

增加值＝NINT(同步数据速率*536,86,000/nominal_system_clock_frequency)：其中：

nominal_system_clock_frequency被MPEG指定为27百万赫且“NINT”代表“最接近的整数”。如上所述，MPEG允许与名目系统时脉频率有30脉冲位置调变(ppm)的变异。

reserved…一个n位元栏位的保留字，解码器不预设任何特别值。

图3的方块图中表示一可能用来实施本发明的编码器。同步数据(如，来自图2中的基本流)透过端子60被输入至标题插入阶段62(插入组成ISO标题16所需的数据)。此数据来自如，一系统微处理机(未显示)。PES封包器阶段66接收被插入ISO标题的ISO数据，并插入PES标题14(从经由端子68输入的PES标题数据组成，)。如同ISO标题数据，PES标题数据来自一系统微处理器或其他本技术领域中广为人知的数据来源。

同步数据时脉讯号经由端子65输入至图3中编码器的锁相回路(PLL)67。PLL可能包含如，一27百万赫振荡器与DDS电路以锁住输入的时脉讯号(使用依上述方法计算出的最近增加值)。PCR值被当作传输适配数据，输入至传输信包封包器70(在下文详细说明)。

一旦ISO标题与PES标题被插入同步数据基本流，其后的经由端子60输入的有效载荷数据即被分隔而以固定长度显示单元18的形式跟随标题之后。其结果为一连串PES信包12，由PES封包器66输出至传输信包封包器阶段70。此时，组成传输标题所需的数据经由端子72以传统方式接收，且被组成一传输标题(相对应的有效载荷数据被附加上去)。有效载荷数据包含来自现在的PES信包的下一个部分的数据(也就是，PES标题数据、ISO标题数据与/或显示单元)。封包器70的输出是一串同步数据传输信包22，每个同步数据传输信包将包含一传输标题与有效载荷，且有可能会或不会包含PES标题与同步数据标题信息，而成为有效载荷的一部分。

来自封包器70的同步数据传输信包可以与分别经由端子76与78输入多工器74的经压缩的声音信包和影像信包多工化。声音和影像信包被根据MPEG-2系统规格依本技术领域中众所周知的方式提供。多工器74将传输信包组合成为传输信包流20(如图1中所示)。传输信包流在一传统的调变器80中调变，且经由卫星、缆线或其他存在的通信管道以传统的传输器82传输。

图4表示一来自图3中编码器的传输多工输出的接收器(“解码器”)。传输多工经由端子90输入至一解码器92，且在一传统的解调器94中被解调。一解多工器96从被调变的传输信包流还原声音信包、影像信包与同步数据信包。同步数据信包被输入至标题处理器98，标题处理器98可包含一传统的被规则用来从同步数据信包流还原PES标题与ISO标题的微处理器。在PTS取出阶段102中，PTS被从PES标题取出。在PTS附加部分取出阶段104中，根据本发明所提供的PTS附加部分被从ISO标题取出。PTS与PTS附加部分在一结合器106中被结合，以提供同步数据PTS，使高速同步数据被正确地及时显示。一PTS解码器108从由结合器106输出之被延伸附加的同步数据PTS取出时间信息。此时间信息被输入至同步数据取出器110，该同步数据取出器110也接收来自解多工器96的同步数据信包。来自标题处理器98的系统时间信息使取出阶段102、104，PTS解码器108与同步数据取出器110生效，以适当地找出并处理进入各阶段的数据。同步数据取出器110回应来自PTS解码器108的诸PTS以在适当的时间显示各个同步数据显示单元(被还原的ISO数据)。被显示的ISO数据从ISO同步数据取出器110输出，用以根据存在数据中的信息提供所要的服务内容。

图4中的解码器也包含一DDS时脉100，用来提供许多个基准时脉速率(被标题处理器与/或解码器的其他部分所使用)。来自标题处理器98的系统时间输出是根据DDS时脉提供的基准时脉速率中的一个或更多个。这些基准时脉速率是根据一系统时脉频率，如MPEG-2系统规格所指定的系统时脉频率27百万赫。为了处理PCR以产生DDS所使用的系统时脉频率，解码器包含一用来从同步数据传输信包取出PCR值的PCR解析器97。被取出的PCR值用来锁住一产生系统时脉(如，27百万赫)的锁相回路99。系统时脉信号被输入至DDS时钟100，用来产生上述的基准时脉速率。

为了简化解码器，一时脉“增加值”被提供在同步数据标题内以指定同步数据速率对于系统时脉频率的比率。此增加值被标题器98还原，然后输入至DDS时脉100，DDS时脉100使用此增加值以为同步数据速率提供一时脉讯信号号来显示同步数据。

在同步数据标题中提供时脉增加值使得解码器不需要自己计算此增加值。在使用直接数字合成时脉的传统系统中，解码器接收一必需的时脉频率指示器连同待还原的数据在一起。时脉频率指示器拽定要被DDS时钟合成的实际上的时脉频率。因为DDS时脉计算现在的系统时脉以产生各种不同的固定时脉频率，故传统的解码器必须先决定所要的时脉频率对于系统时脉频率(所要的时脉频率由其产生)的比率。执行此功能所必须的处理硬件增加解码器的成本与复杂度。

在一数字电视解码器中，成本必须维持最低水准，因为可能使用中的数百万电视机将各需要一分离的解码器。经由提供一增加值(被DDS时脉直接使用以产生所要的频率)予解码器，接收器的复杂度与成本可以被降低。在本发明的系统中，提供所要的频率所必需的增加值的计算主要在编码器(服务使用中的数百万台解码器)处完成。因此，解码器不需要执行此运算。

本发明所提供的方法与装置，以传统MPEG-2类传输流中诸如同步数据的信息数据。同步数据在PES标题之后，位于分封基本流的有效载荷部分。PES有效载荷以同步数据标题(其后为同步数据显示单元)为起点。在一较好的具体实施例中，显示单元长度为16位元。显示单元与分封基本流并排成一行，同步数据标题的第一个位元组紧接PES标题的最后一个位元组之后。同步数据显示单元也与载运它们的传输信包并排成一行。明确地说，传输信包的第一个有效载荷位元组是显示单元的第一个位元组。传输信包的最后一个位元组是显示单元的最后一个位元组。一独特的同步数据位元流语法被提供以实施本发明。该语法在同步数据标题中提供一时脉增加值，以描述同步数据速率对于系统基准的比率，藉此提供额外的数据给解码器，如此可降低接收器的复杂度与成本。

虽然本发明已经被描述与一较好的具体实施例有关，请注意本发明可做各种调整及修正，而不会偏离本申请专利保护范围。

Claims (22)

1、一种通过封包数据流传输数据的方法，该方法包含下列诸步骤：

提供同步数据于一分封基本流中，该分封基本流有一分封基本流标题在一分封基本流有效载荷之前，该分封基本流有效载荷包含一同步数据标题，其后跟随多个同步数据显示单元：

将该同步数据标题与其后在该分封基本流中的显示单元并排成一行，使同步数据标题的第一个位元组紧接在分封基本流PES标题的最后一个位元组之后；

插入一时脉增加值于该同步数据标题内，指定该同步数据速率对于基准时脉速率的比率，该时脉增加值使得该同步数据速率可从解码器中该基准时脉速率取得；与将该PES包装成多个同步数据传输信包，使得每个传输信包的第一个有效载荷位元组是一同步数据显示单元的第一个位元组且每个信包的最后一个有效载荷位元组是同步数据显示单元的最后一个位元组。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括另一个步骤：

提供一显示时间标记PTS附加部分于所述同步数据标题内以补足PES标题中的标准MPES-2PTS，PTS附加部分与标准PTS的结合提高解码器中显示该等同步数据显示单元的时间解析度。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述PTS附加部分在所述同步数据标题的开头。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述PTS附加部分是一8位元的附加部分，PTS附加部分源自标准MPEG-29位元PCR附加部分中的最高有效8位元。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述8位元PTS附加部分与一标准的33位元PTS结合以提高时间解析度，从约11～微秒到大约74毫微秒。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述等同步数据显示单元长度各为16位元。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述同步数据显示单元长度各为16位元。

8、一种还原权利要求1所述的方法中的同步数据的方法，其特征在于：该方法包含下列诸步骤：

在一被接收的该同步数据传输信包的数据流中找出一PES标题与一同步数据标题：

从该同步数据传输信包中取出程序时脉基准PCR值；

使用PCR值还原所述基准时脉速率；

从错述同步数据标题中取出时脉增加值；

使用该被取出的增加值而从该基准时脉速率得到该同步数据速率；

以该同步数据速率还原该同步数据。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在传输所述MPEG-2类传输流中所述高速率同步数据之前，一显示时间标记PTS附加部分被提供于同步数据标题内以补足该PES标题中的标准MPEG-2PTS，该PTS附加部分与标准PTS的结合提高解码器中显示该等同步数据显示单元的时间解析度；该用来还原同步数据的方法还包含下列步骤：

从所述PES标题取出标准PTS：

从所述同步数据标题取出PTS与PTS附加部分以决定开始显示该被接收数据流中所含的同步数据显示单元的正确时间。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述该PTS附加部分在所述同步数据标题的开头。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述PTS附加部分是源自标准MPEG-29位元PCR附加部分的最高有效8位元。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述同步数据显示单元长度各为16位元。

13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括另外一个将所述PCR值插入所述同步数据传输信包以用来在解码器中还原所述基准时脉速率的步骤。

14、一种通过封包数据流传输数据的装置，其包括：

在被接收的同步数据传输信包中找出一分封基本流(PES)标题与一同步数据标题的装置；

从该同步数据传输信包流中取出程序时脉基准PCR值的装置；

根据所述PCR值还原一基准时脉速率的装置；

从所述同步数据标题中取出一时脉增加值的装置；

处理所述被取出的时脉增加值与还原的基准时脉速率、以重制所述同步数据速率的装置；与

根据所述被处理装置得制的同步数据速率还原同步数据的装置。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括：

从所述PES标题取出所述同步数据中的显示时间标记PTS的装置；

从所述同步数据标题取出同步数据中的PTS附加部分的装置；与

根据所述被取出的PTS与PTS附加部分，以决定开始显示包含于被接收数据传输信包流中的同步数据显示单元的正确时间的装置。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述PTS附加部分被从所述同步数据标题的开头中取出。

17、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述同步数据显示单元长度各为16位元。

18、一种从数据流还原信息数据的解码器装置，其特征在于，所述信息被以一信息数据速率在数据流中被传输，解码器装置包括：

一直接数字合成DDS时脉，以根据一系统时脉频率提供多个基准时脉速率：

在被接收的信息数据传输包流中找出一信息数据标题的装置；与

从所述信息数据标题中取出一时脉增加值的装置，时脉增加值指定信息数据速率于所述系统时脉频率的比率；

其中所述DDS时脉根据时脉增加值，以所述信息数据速率提供一时脉讯号，用来输出所述信息数据。

19、根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述增加值是一整数。

20、根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述数据流是一MPEG-2类传输流；

所述系统时脉频率为27百万赫；且

所述增加值是最接近信息数据速率与一模数值N的乘积除以27,000,000的整数。

21、根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述模数值N等于536,868,000。

22、根据权利要求18所述的装置，其特征在于：

所述系统时脉频率有一容许范围，使得所述DDS时脉能从一系统时脉产生一大致连续范围的基准时脉速率，以依所述大致连续范围内的任何信息速率还原信息。

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