CN1243382A - 提供无可变延迟的清楚的数字视频的hdtv视频帧同步装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在同步丢失期间在数据编码器(100)处理一序列视频或其它数据帧的系统。如果在被输入编码器的一特定数据帧的中间检测到同步丢失,该帧的其余部分被用与该帧中的先前数据同步的替换数据(142)所完成。跟随该特定数据帧,附加的完整帧的替换数据被提供给压缩器(150),仍与该特定帧同步,直至检测到同步恢复,并对新的,同步丢失后的、数据执行一场或帧校验以获得同步恢复的置信。可在最后的替换帧后,及在进行场或帧校验的帧之后的同步丢失后帧前将一空信号(143)提供给该压缩器。

Description

提供无可变延迟的清楚的数字视频的 HDTV视频帧同步装置

本发明涉及一种用于在同步丢失(SYNC-LOSS)期间在数据编码器处理一序列视频或其它数据帧的方法和装置。当检测到一同步丢失时，与同步丢失前帧相同步地提供黑色或预存储的帧直至已建立重同步。当同步丢失后帧未与同步丢失前帧同步时，如果需要则提供空数据。本发明特别适用于对高清晰度电视(HDTV)进行编码的数字视频编码器。

由于数字信号相对于模拟信号具有提高的保真度、带宽效率及多功能性，数字视频、音频及其它数据的通信已变得日益普及。例如，许多有线电视(CATV)网络经同轴电缆，或混合光纤及同轴电缆网络传送数字电视信号。而且，除了电视信号外，各种其它的信号可被提供给用户，包括音频，视频，包括静止帧视频，以及数据业务，包括互联网数据，股票或气象数据，计算机游戏等。

电视或其它数据被从有线网络的前端设备例如经卫星或地面广播发送给用户家中的解码器，或直接发送到用户家中，并由该解码器处理以提供一输出信号，该输出信号具有与用户的电视、计算机或其它设备相兼容的格式。

电视或其它数据可由各种不同的方法通过前端设备而被获得。例如，该前端设备可具有被存储在例如磁带的磁存储媒体上，或例如紧致盘(CD)、数字视频盘(DVD)、或激光盘(LD)的光存储媒体上的数字电视程序或其它数据的本机库。该前端设备还可从发送源，包括例如卫星分配网、地面广播网、或微波分配网接收数字电视或其它数据。

一视频或其它数据信号中的各帧包括允许视频编码器被与信号同步以允许正确的压缩和编码的定时，或时钟信息。有问题的是由于多种因素在视频编码器可能会出现同步丢失。例如从现场电视广播到一预记录的电影的数据源中的一变化可导致同步丢失，从而导致被发送的数据流中的不期望的、可见的或其它的人工因素(artifact)。而且，由于数据存储媒体中的缺陷所导致的数据丢失或传输信道中的噪声可引起同步丢失。

而且，数据源中的变化可能伴随有视频时钟频率的变化。例如，1920水平行×1080扫描视频行×每秒30场隔行扫描(例如每场540条扫描视频行)的HDTV格式具有74.25MHz的时钟，而1920水平行×1080扫描视频行×每秒29.97场隔行扫描(例如每场540条视频行)的格式具有74.175MHz的时钟。这些HDTV格式的题为“用于电视一1920×1080扫描及多图象速率的模拟且并行数字接口的建议的SMPTE标准”的文件SMPTE274M中被讨论。该编码器难以与新的视频时钟重同步。

另外，由于未进行接收的数据的编码和传送，接收输入数据信号的数据缓冲器在同步丢失期间可能会溢流。

因此，期望提供一种用于对在同步丢失期间被输入给数据编码器/压缩器的一序列视频或其它数据帧进行处理的系统。该系统应提供替换数据，例如，黑色或预存储的数据给数据压缩器，它们被与同步丢失前数据帧相同步直至同步被重建立。例如，对于视频数据帧，黑色帧可被提供给压缩器。

该系统应调节适应同步丢失后帧相对于同步丢失前的时钟频率的变化。

该系统应调节适应与同步丢失前帧或同步或异步的同步丢失后帧。

该系统应在跟随建立重同步的一周期期间并在一新数据帧传送给压缩器之前，如果需要的话，提供一空信号给压缩器。

该系统应管理数据编码器中的缓冲器充满度水平以防止在同步丢失出现溢流。

本发明提供具有上述及其它优点的一种系统。

本发明涉及一种用于在同步丢失期间在数据编码器处理一序列视频或其它数据帧的方法和装置。

在视频或其它数据编码器的输入数据的同步丢失期间，本发明通过生成所要求的替换数据而仅提供完整的数据帧给在编码器的一压缩器。通过仅提供完整的数据帧，避免了不期望的数据的人工因素。当编码器的数据源被转换时可能出现同步丢失。

例如，如果在被输入给编码器的一特定数据帧的中间检测到同步丢失，该帧的其余部分被用替换数据所完成，该替换数据与该帧中的先前数据相同步。而且，跟随该特定的数据帧，该替换数据的若干完整的“清楚的”帧被提供给压缩器，仍与该特定帧相同步，直至检测到同步恢复，且对新的，同步丢失后数据执行一场或帧校验以获得该同步恢复的置信。

如果同步丢失后数据不与同步丢失前数据相同步(即有不同的时基)，需要在该最后的替换数据后，且在进行场或帧校验的该帧后的同步丢失后数据之前将一空信号提供给压缩器，该同步丢失后帧被称之为校验后帧。同步丢失后帧与同步丢失前帧中的不同的帧和视频时钟频率被自动地计算。

根据本发明，一种用于当检测到输入数据帧和一数据编码器之间的同步丢失时，对被输入给该编码器的数据帧进行处理的方法，包括有步骤：监视这些输入数据帧以检测一同步丢失；在检测到同步丢失之前将这些输入数据帧的同步丢失前输入数据提供给该编码器的一数据压缩器；并在检测到同步丢失时与该同步丢失前输入数据相同步地将替换数据提供给该数据压缩器。

继续监视这些输入数据帧以检测一同步恢复；且在检测到同步恢复后，且在包括该替换数据的一最后帧被提供给该数据压缩器后，这些输入数据帧的同步丢失后输入数据被提供给该数据压缩器。

这些输入数据帧可包括视频数据，该情况下该替换数据可包括黑色视频数据，其根据需要被实时地生成。

该替换数据可被预存在一存储器中。例如，最后的同步丢失前帧可被预存并被传送给该压缩器。对于一视频应用，这将使观看者可看到最后的良好的视频帧，例如，或其它的一些缺省视频帧而非一黑屏。但是，需要附加的存储器。

通过监视同步丢失前输入数据的视频行的有效视频的开始(SAV)和/或有效视频的结束(EAV)场而可检测到同步丢失。

该方法可包括监视与同步丢失前输入数据相关联的一输入时钟信号以检测同步丢失的步骤。

当在该帧中间出现同步丢失时(例如在该帧的开始之后但在结束之前)，包括同步丢失前输入数据和替换数据的第一完整的帧被提供给数据压缩器。该第一完整的帧的后面是一或多个包括替代输入数据的该替换数据的完整的帧直至检测到同步恢复且得到新的同步丢失后帧。

可对一同步恢复后帧执行一场或帧校验，该同步恢复后帧是在初始地检测到同步恢复后的同步丢失后输入数据的第一或后面的全帧；且是在该同步恢复后帧的后面的同步丢失后输入数据的第一帧的称为“校验后帧”的后随帧可然后被提供给数据压缩器。另外，在最后的替换帧被提供给数据压缩器后，一空数据序列可被提供给数据压缩器，且直至该校验后帧被提供给数据压缩器。

该方法可还包括步骤：缓冲这些输入数据帧；并在检测到同步恢复后，且校验后帧开始之前，提供一缓冲复位信号。该缓冲复位信号被使用来复位缓冲指针以重初始化系统。

该方法可还包括有步骤：监视与同步丢失后数据相关联的一输入时钟信号以检测同步恢复。

当同步恢复后帧的第一全帧或场包括多条视频行，至少一些行具有有效视频的开始(SAV)或有效视频的结束(EAV)场时，该方法还包括有步骤：通过监视其SAV或EAV场而对同步恢复后帧的第一全帧执行场或帧校验。

还给出了一对应的装置。

图1示出了根据本发明的一视频编码器。

图2示出了根据本发明在同步丢失期间的一隔行扫描视频输入和一压缩器输入时间行。

图3示出了根据本发明在同步丢失期间的一逐行扫描视频输入和一压缩器输入时间行。

图4示出了根据本发明在同步丢失期间的一处理流程图。

图5示出了根据本发明的帧定时无变化，在多短期同步丢失期间的一隔行扫描视频输入和一压缩器输入时间行。

图6示出了用于本发明的一取样视频帧。

图7示出了用于本发明的一取样视频行。

本发明涉及一种用于在同步丢失期间在数据编码器处理一序列视频或其它数据帧的方法和装置。

图1示出了根据本发明的一视频编码器。总地以100表示的视频编码器处理自一本机库或一传输信道接收的数字象素取样。这些象素取样可使用运动补偿和估算而被压缩，然后被量化和编码以传送或随后进行存储。在图1的例子中，编码器100被示出从两不同的视频源，根据开关120的位置或为视频源A110或为视频源B115接收象素取样。例如，编码器100可在一有线电视系统的前端设备被使用，且视频源A和B可包括例如磁带或光盘的数字数据存储媒体。

可替换地，或另外，该编码器可从例如卫星网络的一传输信道接收数字数据。而且，接收的数据可包括视频、音频、和/或其它数据。本发明特别适用于视频数据，但可被使用带有任何成帧的数据格式。

如上所述，多种因素可导致接收的成帧的数据流和数据编码器之间的同步丢失，包括如图1中所示的视频源的改变，或数据丢失，由编码器100接收的象素数据可具有对应于SMPTE274M或260M标准，例如1920×1080象素隔行扫描，或SMPTE296M，例如1280×720象素逐行扫描的HDTV格式。如以下参照图6和7所说明，各帧象素数据包括多条视频行，且各行包括一有效视频的开始(SAV)场，和一有效视频的结束(EAV)场。这些场或数据序列的特定格式被以上述的SMPTE标准进行讨论。

一输入视频处理器125检测SAV和EAV中之一或两者以与接收的数据帧相同步。SAV和EAV场的出现频率基本上对应于接收的数据的行处理速率。当在预期的时间未检测到SAV和/或EAV序列，或如果这些SAV和EAV场的位是不正确时，输入视频处理器125可宣告一同步丢失。如果检测到同步丢失，输入视频处理器125提供一控制信号SYNC-LOSS(同步一丢失)给一格式化器135。输入数据还被从处理器125提供给一快进快出(FIFO)缓冲器130而不管是否已宣告一同步丢失。处理器125还提供该控制数据和一FIFO复位信号，FIFO-RST，给缓冲器130，如以下参考图2、3和5所更加详细讨论的。

输入视频处理器125接收与输入视频相关联的一时钟信号CLK，并将CLK提供给一锁相环(PLL)145。CLK的连续脉冲形成例如在74.175MHz或74.25MHz的一视频取样时钟，PLL145以常规的方式工作以与CLK相同步以使检测到一锁定情况。PLL145还将一指明是否存在一锁定情况的控制信号PLL-LOSS，以及对应于该CLK的一视频时钟信号VIDEO-CLK发送给格式化器135。如果PLL145未被锁定，PLL-LOSS将具有一逻辑真值，而如果PLL145被锁定，PLL-LOSS将具有一逻辑假值。

格式化器135接收来自缓冲器130的输入数据，来自处理器125的SYNC-LOSS信号、和来自PLL145的PLL-LOSS信号。格式化器135还将一控制信号提供给缓冲器130，并提供一选择信号以启动—开关140。开关140选择在端子141的输入视频数据或在端子142的黑色视频信号，或在端子143的空(例如零)视频信号。注意到在端子142，替代根据需要生成黑色视频实时信号，可提供任何预存的数据，包括例如在同步丢失之前的最近的视频帧。然而，需要一不同的存储器结构以提供预存数据。术语“替换数据”在这里是指在同步丢失期间被提供给压缩器的黑色或预存数据。术语“预存的”在这里是指明在需要前被存储而非在需要时实时生成的数据。

自开关140输出的数据被从格式化器135提供给数据压缩器150，该数据压缩器150采用常规的压缩技术以提供一压缩的数据流，例如经一CATV网络传送给一用户家庭。

格式化器135可包括已知的用于提供与输入视频帧相同步的在端子142的黑色视频帧。已知为一黑色脉冲串的一序列黑色帧不包含任何有效视频信息。例如，对于NTSC视频，可使用0.357V的一黑色电平。在同步丢失之前，这些黑色视频帧被与输入视频帧相同步，并使用同步丢失前定时被提供给压缩器直至得到新的同步丢失后帧。这些黑色帧可根据需要被实时地生成。

图2示出了根据本发明一同步丢失期间的一隔行扫描视频输入和一压缩器输入时间行，总地以200表示的一时间行以第一连续方式从基准点0、t1和2t1，及从0’、t₂、2t₂和3t₂扩充。视频输入时间行210包括相继的垂直同步(VSYNC)信号，帧同步(FSYNC)信号，和水平同步(HSYNC)信号。FSYNC指明一视频帧的开始，而VSYNC指明隔行视频的各场的开始，及HSYNC指明各视频行的开始。例如，对于1920×1080象素隔行扫描格式，每场有540条有效视频行，及每帧有两场。HSYNC场的实际数目大于所示的数目。

时间行230示出了信号PLL-LOSS的状态，，一高值指示PLL-LOSS为假而一低值指示PLL-LOSS为真。时间行240示出了SYNC-LOSS场的状态，一高值指示SYNC-LOSS为假而一低值指示SYNC-LOSS为真。时间行260示出了FIFO-RST信号的状态，一高值指示FIFO-RST为假而一低值指示FIFO-RST为真。这样，在图2、3和5中，PLL-LOSS、SYNC-LOSS和FIFO-RST为有效低信号。

时间行280示出了到图1的压缩器150的一输入。压缩器输入280对应于到处理器125的视频输入210，由于在传送给格式化器135和压缩器150之前在缓冲器130中存储输入视频而带有一场的延迟。在由虚线201和202指示的时间之间的周期期间，压缩器输入280对应于被延迟的视频输入，这就是说，在时间0开始的视频输入210的该帧对应于在时间0.5t1的在压缩器输入280的该帧。

在由虚线202指示的时间，PLL-LOSS230和SYNC-LOSS240从假转变到真，指示在视频输入210中的PLL丢失和同步丢失。在此时，格式化器135的开关140被致动以将黑色视频输入给压缩器。

对于虚线202和203之间的时间周期，视频输入210在同步之外。在时间0’，在跟随PLL的恢复的视频输入的下一帧的开始处，开始一场校验。在场校验期间，各视频行中的SAV和/或EAV场被监视以确信它对于视频场(例如540条有效视频行)的持续时间是正确的。如果期望的话，该场校验可持续少于、或大于一场、然而，该场校验的持续时间应足以以重获得同步的置信来结束。一旦成功地完成该场校验，如在由虚线204指示的时间所指明的，SYNC-LOSS从真转变至假。该场校验恰在时间0.5t2之前被成功地完成。在从0’至0.5t2的周期中的该场被称为“同步恢复后场”，由于它是同步恢复后的第一全场，如由PLL-LOSS所指示的。

跟随在虚线204处的SYNC-LOSS的转变，FIFO-RST从高转变至低并返回到高，从而指示缓冲器130的一复位情况，在此时该缓冲指针被初始化。尽管示出FIFO-RST转变仅在SYNC-LOSS转变之后发生，该FIFO-RST转变一般可在SYNC-LOSS转变之后(仅在时间0.5t2之前)而且在下一帧的开始之前(在时间t2)的任意时间发生。

而且，在SYNC-LOSS从低转变至高且被传送给压缩器的黑色视频帧完成时，格式化器135中的开关140被致动以输出一空视频信号给压缩器。以此方式，在一同步丢失和同步恢复期间被提供给压缩器的任何数据被提供作为一完全帧。或者如果由于其将与一同步丢失后输入视频帧的开始相重叠而不能提供一完全黑色帧，在该黑色帧结束之后但在同步丢失后输入视频帧之前提供一空信号。该空输入继续被选择直至格式化器135可得到在缓冲器复位之后的第一输入视频帧(例如在时间t2开始的视频输入帧)。当在格式化器135可得到该校验后帧时，开关140被致动以将输入视频数据传送给压缩器。因此，在虚线208指示的时间(例如1.5t2)，压缩器接收并开始压缩对应于在时间t2的视频输入210的视频帧。

注意到同步丢失后帧可具有一与同步丢失前帧不同的帧速率，和/或一不同的视频时钟速率。而且，这些同步丢失后帧可与这些同步丢失前帧相同步(使用相同的时基)或异步(使用不同的时基)。对于同步，由0、t₁和2t₁表示的时间行部分与由0’、t₂、2t₂和3t₂表示的时间行部分将是连续的。因此，到压缩器的空输入的持续时间可改变或可能根本不存在。对于带有同样的帧时基的同步丢失前帧和同步丢失后帧，由于校验后帧将迅即跟随最后的黑色帧的结束而不需要空输入。

图3示出了根据本发明在一同步丢失期间一逐行扫描视频输入和一压缩器输入时间行。时间行300包括由0、t₁、2t₁指示的第一连续部分。和由0’、t₂、2t₂、3t₂指示的第二连续部分。视频输入时间行310包括多个帧，各帧的开始由FSYNC信号指示，且一帧中的各行具有一对应的HSYNC信号。还示出了PLL-LOSS时间行330、SYNC-LOSS时间行340、FIFO-RST时间行360和压缩器输入时间行380。压缩器输入380对应于视频输入310，由于在传送给格式化器135和压缩器150之前将输入视频存储在缓冲器130中而带有一帧的延迟。例如，在时间t₁的压缩器输入帧380对应于在时间0的视频输入帧。

在由虚线303指示的时间处，PLL-LOSS和SYNC-LOSS从高变至低，从而指示该视频输入中的一同步丢失。在此时，格式化器135的开关140被致动以选择黑色视频输入给压缩器。

在由虚线304指示的时间处，PLL-LOSS从低变至高，指示CLK已通过PLL145被恢复。然后，在时间0’开始，其对应于跟随PLL恢复的下一帧例如，一“同步恢复后帧”的开始，执行一帧校验。在由虚线305指示的时间处，该帧校验被成功地完成，且仅在时间t₂的该帧的开始之前，SYNC-LOSS从低变至高，指示已重获得同步。FIFO-RST360指示紧跟着在时间305的SYNC-LOSS的转变的一复位，因为必须在时间t₂的下一帧的开始之前执行复位。FIFO-RST将重初始化缓冲指针。而且，在当SYNC-LOSS从低变至高时被传送给压缩器的黑色视频帧的结束处，格式化器135中的开关被致动从选择空视频输入直至时间2t₂。一旦压缩器可得到该校验后帧，开关40被致动以将输入视频传送给压缩器。具体地，在时间t₂开始的视频输入310的校验后帧在时间2t₂被传送作为压缩器输入380。

图4示出了根据本发明在一同步丢失期间的一处理流程图。还参见图1，在框405，通过输入视频处理器125检测视频时钟CLK并提供给PLL145以检测一PLL损失。PLL145设置对应的控制字，PLL-LOSS。在框415，如果PLL-LOSS为真，则流程返回至框405。然而，如果PLL-LOSS不是真，在框420控制字SYNC-LOSS被设置等于真，从而指示编程器中的一同步丢失。

当在框410，PLL145监视与输入视频信号相关联的时钟信号时，输入视频处理器125也正监视SAV/EAV场以检测一同步丢失。在框425如果SYNC-LOSS为真，在框440选择一黑色输入给压缩器。如果SYNC-LOSS不为真，在框430该输入视频继续被选择，且在框410，SAV/EAV场继续被监视。这样，本发明提供了两种提供了两种确定输入视频信号中的同步丢失的方法。在框445，如果PLL-LOSS还是真，在框440继续选择黑色输入。然而，如果PLL-LOSS不再是真，在框455，在输入视频的下一帧的开始处执行一场或帧校验。具体地，对于逐行扫描输入视频，在跟随PLL-LOSS的转变的下一帧的开始处执行一帧校验，而对于隔行扫描输入视频，在跟随PLL-LOSS的转变的下一帧的开始处执行一场校验。在框480，如果该场或帧校验是成功的，SYNC-LOSS被设置等于假。

任选地，可对跟随PLL-LOSS的转变的下一个紧接的场执行场校验，不管它是一帧的第一还是第二场。

在框450，如果SYNC-LOSS不是假，在框440继续选择黑色输入。通常，再参见图2和3，在PLL-LOSS从低变至高之后且当SYNC-LOSS从低变至高时有一时间周期。该时间计及在CLK的恢复和该场或帧校验的完成之间的延迟。具体地，在图2中，在虚线203和204之间的时间期间，将进行从框450至框440的路径。类似地，在图3中，在虚线304和305之间的时间期间，将进行框450和框440之间的路径。

然而，在由图2中的虚线204，或图3中的虚线305指示的时间处，SYNC-LOSS将从真变至假，且将继续的框460和470的流程。在框460，继续选择黑色输入以传送给压缩器直至当前黑色帧结束。在框490，在最后的完整黑色帧结束后将选择空输入直至校验后帧(即跟随同步恢复后场的帧或进行一场或帧校验的帧)被传送给压缩器，格式化器135的开关140被致动以开始将该第一场或帧校验后视频帧传送给压缩器。在框470，在SYNC-LOSS转变至假后但在输入视频的下一帧的开始之前设置FIFO-RST。

注意到，在框490，用于选择一空视频输入的周期可能改变。参见图2和3，压缩器输入或是一包括输入视频、黑色视频、输入及黑色视频的组合的完整的帧，或是一空输入。

还注意到，在框410，输入视频信号中的SAV和/或EAV场被监视。这些SAV和EAV场包括可被识别的一预定位序列，且这些场被定位在各视频行中的特定位置。因此，如果SAV和EAV位不与期望的位相匹配，或SAV和EAV场未在各视频行中的期望的位置，输入视频处理器125可将场SYNC-LOSS设至真。下面再参见针对图6和7所进行的讨论。

图5示出了根据本发明的，帧定时未发生改变的，在多个短期同步丢失期间的一隔行扫描视频输入和一压缩器输入时间行。而图2示出了带有一PLL丢失的隔行输入视频的情况，而图3示出了逐行扫描视频及一PLL丢失的情况，图5示出了带有一同步丢失但无PLL丢失的隔行扫描视频的情况。当输入视频处理器125未检测到在所期望的位置中的SAV和EAV场时，可发生这种情况，同时PLL145继续检测CLK。时间行500示出具有三个分离的连续的区段。第一区段包括时间索引0和t₁，而第二区段包括时间索引0’和t₂，第三区段包括时间索引0”、t₃、2t₃和3t₃。由于没有帧定时的改变，各时间行区段相互同步。

注意到在图2、3和5任一中，分离的连续的时间行可代表不同的帧速率，或相同的帧速率。本发明自动地计及帧速率的变化。

示出了一视频输入510，PLL-LOSS时间行530，SYNC-LOSS时间行540、FIFO-RST时间行560和压缩器输入时间行580。

在由虚线502指示的时间处，SYNC-LOSS从高变至低，指明一同步丢失，且压缩器输入根据格式化器135的开关140迅即从输入视频转换成黑色输入。在由虚线504指示的时间处，视频输入中的SAV和EAV场通过输入视频处理器125被再检测。然而，并不立刻宣告重同步。代之以，在时间0’的下一视频帧的开始处开始，一场校验开始。在时间0’至0.5t₂的周期中的场是一同步恢复后的场。在由虚线506指示的时间处，仅在成功地完成了一场校验后，SYNC-LOSS从低变至高，从而指示编码器与输入视频信号的重同步。跟随SYNC-LOSS的转变，且在时间t₂的下一视频帧的开始之前，FIFO-RST指示缓冲指针的一复位。一旦致动开关140，在一场的延迟之后，例如在时间1.5t₂，在时间t₂开始的输入视频帧(例如校验后帧)被传送给压缩器。

只要未检测到另外的同步丢失，输入视频被继续地提供给压缩器。然而，在本例中，在虚线512指示的时间处，输入视频处理器125检测到另一同步丢失。在此时，开关140被重致动以开始将黑色视频传送给压缩器。再者，黑色视频被输入给压缩器直至已检测到重同步，已成功地执行一场校验，已执行一FIFO缓冲器复位，且压缩器可得到第一全场校验后帧，例如在时间1.5t₃。在时间t₃的视频输入510的帧(例如另一校验后帧)对应于在时间1.5t₃的压缩器输入的帧。

具体地，在另一同步恢复后场中的时间0”开始另一场校验，且仅在时间0.5t₃之前的，虚线514指示的时间处完成。FIFO-RST信号指明在SYNC-LOSS从低变至高之后且在t₃之前的一复位。

通常，根据本发明，对压缩器的输入被与最接近的可靠的同步的输入视频相同步。而且，不管同步丢失后帧是否与视频输入的同步丢失前帧相同步，压缩器接收一同步的输入视频或黑色视频，或根本无数据。因此，由于压缩器未接收到部分的帧而避免了在压缩的视频中出现人工因素。而且，本发明适用于非视频帧数据，包括音频和其它数据。

图6示出了用于本发明的一取样视频帧，以600表示的一视频帧包括第一和第二场垂直消隐行605和650。各场具有多个视频行。例如，帧600中的各场可具有540条有效视频行。第一场垂直消隐行605包括由辅助数据跟随的一EAV场。接着，第一场610的第一有效视频行610包括由辅助数据、一SAV场、和象素数据跟随的一EAV场。例如，一行象素数据可具有HDTV格式的1280或1920个有效象素取样。类似于行610的539条附加行跟随行610。

第二场垂直消隐行650包括由辅助数据、一SAV场和另外的辅助数据跟随的一EAV场。接着，第二场的第一有效视频行655包括由辅助数据、一SAV场和象素数据跟随的一EAV场。类似于行655的539条附加行跟随行655。帧600中的最后行，行670，包括由辅助数据、一SAV场和另外的辅助数据跟随的一EAV场。

如结合图1讨论的，可通过输入视频处理器125检测EAV和/或SAV场以检测输入视频的一同步丢失或恢复。

图7示出了用于本发明的一取样视频行。一帧中的各象数据行740包括相继的象素取样场。而且，一相关联的时钟信号705包括分别对应于象素取样场715、725735、745和755的时钟脉冲CLK710、720、730、740和750。这些CLK脉冲通过图2的时钟检测器208被检测以确定输入视频信号的时钟速率。

各象素取样场715、725、735、745和755包括1uma象素数据和内插的色度象素数据。

如结合图1所讨论的，CLK信号可通过PLL电路145被检测以检测输入视频的一同步丢失或恢复。而且，为了进行同步丢失和恢复检测，除了CLK信号外，还可能使用SAV/EAV场。两者技术的使用提供了提高的同步恢复的置信度。

如所见，本发明提供了一种用于在同步丢失期间的数据编码器处理一序列视频或其它数据帧。当检测到一同步丢失时，与同步丢失前帧相同步地提供黑色或预存的帧直至建立重同步。当同步丢失后帧未与同步丢失前帧同步时，如果需要则提供空数据。数据仅被提供给压缩器作为完整的视频帧以避免因部分的帧出现的人工因素。

该系统调节适应时钟速率和同步丢失后帧相对于同步丢失前帧的帧速率的变化。该系统还调节适应或在与同步丢失前帧相同的时基(例如同步)或在与同步丢失前帧不相同的时基(例如异步)的同步丢失后帧。

尽管已结合各种不同的特定实施例对本发明进行了描述，本领域的熟练技术人员将理解在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，将可对其作出许多变化和改型。

例如，在根据视频数据帧对本发明进行说明时，本发明适用于任何帧数据。而且，在同步丢失期间提供给压缩器的替换数据的具体类型可包括黑色视频、预存视频、或实际上任何其它类型数据。对于音频数据，该替换数据可包括固定音调或音频静噪。另外，可提供一空信号来替代该替换数据。

Claims (30)

1.一种用于当检测到在输入数据帧和一数据编码器之间的同步丢失时，处理被输入给该编码器的数据帧的方法，包括有步骤：

监视这些输入数据帧以检测其的一同步丢失；

在检测到同步丢失之前将这些输入数据帧的同步丢失前输入数据提供给该编码器的一数据压缩器；

当检测到同步丢失时，与同步丢失前输入数据相同步地将替换数据提供给该数据压缩器；

监视这些输入数据帧以检测其的一同步恢复；及

在检测到同步恢复后，且在包括该替换数据的一最后帧被提供给该数据压缩器后，将这些输入数据帧的同步丢失后输入数据提供给数据压缩器。

2.根据权利要求1的方法，其中这些输入数据帧包括视频数据；且所述替换数据包括黑色视频数据。

3.根据权利要求1的方法，其中这些输入数据帧包括音频数据。

4.根据上述权利要求中任一项的方法，其中所述替换数据是预存的。

5.根据权利要求1、2或4中任一项的方法，其中该同步丢失前输入数据包括多条视频行，这些视频行中的至少一些具有有效视频的开始(SAV)或有效视频的结束(EAV)场，该方法还包括有步骤：

监视这些SAV或EAV场以检测该同步丢失。

6.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括有步骤：

监视与同步丢失前输入数据相关联的一输入时钟信号以检测该同步丢失。

7.根据上述权利要求中任一项的方法，其中包括有该同步丢失前输入数据和该替换数据的第一完整帧被提供给该数据压缩器。

8.根据权利要求7的方法，其中所述第一完整帧的后面是包括有替代输入数据的替换数据的至少一完整帧。

9.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括有步骤：

对同步恢复后帧执行一场或帧校验，该同步恢复后帧是在初始地检测到同步恢复后的同步丢失后输入数据的一完全帧；及

将一校验后帧提供给该数据压缩器，该校验后帧是该同步恢复后帧之后的同步丢失后输入数据的第一帧。

10.根据权利要求9的方法，还包括有步骤：

在所述最后帧被提供给该数据压缩器后将一空数据序列提供给该数据压缩器，且直至所述校验后帧被提供给该数据压缩器。

11.根据权利要求10的方法，其中

所述同步丢失前输入数据与所述同步丢失后输入数据异步。

12.根据权利要求9至11中任一项的方法，还包括有步骤：

缓冲这些输入数据帧；及

在检测到同步恢复后，且在该校验后帧开始之前提供一缓冲复位信号。

13.根据权利要求9至12中任一项的方法，还包括有步骤：

监视与该同步恢复后帧相关联的一输入时钟信号以检测同步恢复。

14.根据权利要求9至13中任一项的方法，其中所述校验后帧包括多条视频行，这些行中的至少一些具有有效视频的开始(SAV)或有效视频的结束(EAV)场，该方法还包括有步骤：

通过监视其的SAV或EAV场而对所述同步恢复后帧执行场或帧校验。

15.根据权利要求9至14中任一项的方法，其中

所述同步恢复后帧是初始地检测到同步恢复后的同步丢失后输入数据的第一完全帧。

16.一种用于当检测到在输入数据帧和一数据编码器之间的同步丢失时，处理被输入给该编码器的这些数据帧的装置，包括：

用于监视这些输入数据帧以检测其同步丢失的第一装置；

用于在检测到同步丢失之前将这些数据帧的同步丢失前输入数据提供给该编码器的一数据压缩器的装置；

用于当检测到同步丢失时，与同步丢失前输入数据同步地将替换数据提供给该数据压缩器的装置；

用于监视输入数据帧以检测其同步恢复的第二装置；及

用于在检测到同步恢复后，且在包括有该替换数据的一最后帧被提供给该数据压缩器之后，将这些输入数据帧的同步丢失后输入数据提供给该数据压缩器的装置。

17.根据权利要求16的装置，其中这些输入数据帧包括有视频数据，还包括：

用于生成所述替换数据作为黑色视频数据的装置。

18.根据权利要求16的装置，其中这些输入数据帧包括有音频数据。

19.根据权利要求16至18中任一项的装置，还包括有：

用于预存所述替换数据的装置。

20.根据权利要求16、17或19中任一项的装置，其中

该同步丢失前输入数据包括多条视频行，这些行中的至少一些具有效视频的开始(SAV)或有效视频的结束(EAV)场；及

所述第一装置监视这些SAV或EAV场以检测同步丢失。

21.根据权利要求16至20中任一项的装置，其中

所述第一监视装置监视与该同步丢失前输入数据相关联的一输入时钟信号以检测同步丢失。

22.根据权利要求16至21中任一项的装置，其中

包括该同步丢失前输入数据和该替换数据的第一完整帧被提供给该数据压缩器。

23.根据权利要求22的装置，其中

所述第一完整帧的后面是包括替代输入数据的该替换数据的至少一完全帧。

24.根据权利要求16至23中任一项的装置，还包括有：

用于对一同步恢复后帧执行一场或帧校验的装置，该同步恢复后帧是在初始地检测到同步恢复后的同步丢失后输入数据的一完全帧。

25.根据权利要求24的装置，还包括有：

用于在将所述最后帧提供给该数据压缩器后将一空数据序列提供给该数据压缩器，且直至所述校验后帧被提供给该数据压缩器的装置。

26.根据权利要求25的装置，其中

所述同步丢失前输入数据与所述同步丢失后输入数据异步。

27.根据权利要求24至26中任一项的装置，还包括有：

用于缓冲输入数据帧的缓冲装置；及

用于在检测到同步恢复后，且在校验后帧的开始之前提供一缓冲复位信号的装置。

28.根据权利要求24至27中任一项的装置，其中

所述第二监视装置监视与该丢失后输入数据相关联的一输入时钟信号以检测同步恢复。

29.根据权利要求24至28中任一项的装置，其中

所述校验后帧包括多条视频行，这些行中的至少一些具有有效视频的开始(SAV)或有效视频的结束(EAV)场，及

所述用于执行一场或帧校验的装置通过监视其SAV和EAV场而对所述同步恢复后帧执行该场或帧校验。

30.根据权利要求24至27中任一项的装置，其中

所述同步恢复后帧是在初始地检测到同步恢复后的同步丢失后输入数据的第一完全帧。

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