CN1822507A - 多路传输设备以及多路传输数据发送与接收系统 - Google Patents

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Abstract

一种多路传输设备，其中，对于包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包，通过改变所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息，使包括一位音频信号的数据包在包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间进行多路传输，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得。

Description

多路传输设备以及多路传输数据发送与接收系统
相关申请的变叉引用
本发明包含的主题内容涉及2005年2月14日向日本专利局提交的2005-036654号日本专利申请，其全部内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及的多路传输设备对音频数据和视频数据进行多路传输，具体地说，涉及的多路传输设备将模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得的一位音频信号或者通过压缩所述一位音频信号而获得的压缩音频信号在具有可变比特率的视频信号中多路传输。
本发明也涉及多路传输数据发送与接收系统，其中由所述多路传输设备多路传输的数据流被发送，而且所发送的多路传输的数据流被解码。
背景技术
与常规数码音频中所用的数据格式相比(例如44.1kHz的采样频率，16位的数据字长)，增量总和调制的一位音频信号具有很高的采样频率和很短的数据字长(例如采样频率为64倍44.1kHz，数据字长为一位)。增量总和调制的一位音频信号具有的特性为可发送的频带很宽。此外，即使对于一位信号，增量总和调制也有可能在音频频带内确保高动态范围，它低于64倍的过采样频率。利用这种特性，增量总和调制的一位音频信号能够应用于高质量录音机和数据传输。
增量总和调制器电路本身并非特别新的技术。增量总和调制器电路的电路结构适于集成在IC中。此外，增量总和调制器电路能够相对容易地获得AD转换的高准确度。因此，增量总和调制器电路往往用在常规AD转换器等器件之内。
使增量总和调制的信号通过简单的模拟低通滤波器，能够恢复为模拟音频信号。
对于音频波形编码，有一种方法称为预测编码。音频信号不仅在彼此相邻的样点之间有相关性，而且在彼此远离的点之间也有相关性。预测编码的方法是对使用相关性预测的数值与实际样点数值之间的差异进行编码。与实际样点数值的分布相比，所述差异的变化范围小。此外，利用预测符合率决定的分布偏差进行编码，能够进行高效的信息压缩。这个原理可用于压缩和记录数码音频信号的系统中，用于压缩和记录增量总和调制的一位音频信号的系统中。
作为压缩和记录一位音频信号的方法，有一种无损编码(无损压缩)技术(参考美国专利6,289,306作为专利文献1)。这种技术包括基于上述预测编码原理的预测滤波器和算术编码器。在预测滤波器之内获得输入信号与预测数值之间的差异。算术编码器将所述差异与分布偏差即分布概率一起编码。由于差异的分布概率取决于预测滤波器之内的预测符合率，预测符合得越频繁，能够给予所述差异的概率就变得越高。然后，在算术编码器之内使用某个间隔中差异的分布概率，对所述间隔中的所述差异进行算术编码，所述间隔中的所述差异从而变为压缩的代码。这种技术当前用作压缩一位音频信号的技术，用于制作超级音频CD。
对于视频信号编码，有一种国际标准称为MPEG(运动图象专家组)。MPEG通过消除空间域和时间域中的冗余以压缩视频信号。使用离散余弦变换消除空间域中的冗余。当图像转换为空间频率域中的数据时，所述数据集中在低频端。因此，通过在高频端分配更少的数据位，所述图像能够以少于变换前的总位数进行编码。帧间预测用于消除时间域中的冗余。由多幅称为帧的图像形成运动图像。在许多情况下，某一帧与紧随其后帧(作为1/30秒后的图像)彼此类似。所以，根据前一帧，仅仅提取和编码前一帧与本帧之间的差异，减少了位数。这称为帧间预测。在MPEG编码中，通过对差异大的部分多分配数据，对差异小的部分少分配数据，有可能进一步减少总数据量而不降低图像质量。这表明传输路径上比特率是可变的。
在多路传输数字信号时，如果视频信号和音频信号具有固定的比特率，那么在使用各自数字信号的比特率时不难进行多路传输。只要在视频信号和音频信号的多路传输时使得在一定的时间间隔上相应数字信号的传输信号量保持恒定就足够了。这种方法用于市面有售的多路传输软件中。
专利文献2(日本专利公开号Hei 08-172614)介绍了一种结构，使用增量总和调制器电路，在视频音频多路传输发射机中进行音频信号的模数转换，为数字传输而多路传输视频信号和音频信号。所述视频音频多路传输发射机包括：存储器，以预定速率写入和存储具有某种信息量的视频信号，并且按照由传输帧定义的计时读取视频信号数据；增量总和调制器，在预定频率的每个时钟周期中由增量总和调制将模拟音频信号转换为数字数据，并且输出所述数字数据；以及多路传输电路，在预定的周期中构建传输帧，对作为存储器输出的视频信号数据和作为增量总和调制器输出的音频信号数据进行多路传输，并且输出串行信号。
对例如具有可变比特率的视频信号和音频信号这样的数字信号进行多路传输时，就需要在时间间隔内对发送量的视频信号进行多路传输，同时检验解码器端的缓冲区状态，所以过程变得复杂了。
有一种国际标准称为MPEG2传输流(后文缩写为MPEG2-TS)，作为对视频信号、音频信号和其他数字信号进行多路传输以便相加的系统。MPEG2-TS数字信号划分为具有188字节固定长度的若干数据包(后文称为TS数据包)，然后发送。TS数据包包括若干项，显示周期计数器、位误码指示器等。假设TS数据包应用于出现数据传输错误的环境，比如广播、通信网络等。
MPEG2-TS用于具有固定传输率的信道。实际使用MPEG2-TS的实例包括SKY PerfecTV、DirecTV、BS数字广播等。有一种记录数据包间隔时间信息的方法，该信息表明了在数字媒介上记录由SKYPerfecTV、DirecTV、BS数字广播等的信道发送的MPEG2-TS时，固定长度数据包之间的时间间隔数目以及具有188字节固定长度的数据包数目。这表明把某个数据包到下一个数据包的间隔单独记录为时间信息，就能够按照与记录时相同的计时进行再现。例如在BS数字广播中，仅仅记录需要记录的节目所需的数据包，而不记录不必要的数据包，并且记录上述数据包间隔时间信息，从而减少了记录总量。这种MPEG2-TS称为局部TS，也用在ARIB(无线电工商业协会)标准中。
接收TS数据包时，MPEG2-TS解码器首先将TS数据包划分为元素，比如视频、音频等，并将每种元素放进缓冲区。然后，在指定的解码和再现时间对各个解码系统缓冲区中的信号进行解码和再现。
发明内容
发送局部TS的应用也应当需要多路传输设备，对具有固定比特率的一位音频信号或者由压缩技术压缩所述一位音频信号而获得的信号进行多路传输而不改变图像质量，也应当在数字信号多路传输系统之内输出具有可变比特率视频信号的时间。
本发明已经考虑了以上实际情况。期望提供多路传输设备，能够对具有固定比特率的一位音频信号或者由压缩技术压缩所述一位音频信号而获得的信号进行多路传输，并且提供多路传输数据发送和接收系统，其中将由所述多路传输设备多路传输的数据流发送到接收端，然后在所述接收端解码和再现。
本发明提供了一种多路传输设备，其中，对于包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包，通过改变所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息，使包括一位音频信号的数据包在包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间进行多路传输，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得。
本发明进一步提供了一种多路传输设备，使音频数据在将要发送的视频信号数据包之间多路传输，所述多路传输设备包括：间隔控制装置，用于参考包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间的数据包间隔时间信息，并且进行控制以便将包括一位音频信号的数据包嵌入利用预定时间间隔作为参考选定的数据包间隔，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得；嵌入装置，在所述间隔控制装置的控制下，将包括所述一位音频信号的所述数据包嵌在包括所述视频信号的多个数据包之间；以及重写装置，在所述嵌入装置将所述数据包嵌在包括所述视频信号的所述多个数据包之间后，重写数据包间隔时间信息。
本发明进一步提供了一种多路传输数据发送与接收系统，将音频信号和要发送的视频信号在其中进行多路传输和发送，所述多路传输数据发送与接收系统包括：多路传输设备，对于包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包，通过改变所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息，使包括一位音频信号的数据包在包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间进行多路传输，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得；以及解码设备，从所述多路传输设备接收多路传输数据，并且使用缓冲区存储器对多路传输数据进行解码。
附图说明
图1是框图，显示了根据第一个实施例包括局部TS信号编辑器的多路传输数据发送与接收系统；
图2是数字广播接收机的框图；
图3是示意图，显示了增量总和调制器的结构；
图4是示意图，有助于讲解一位量化器的处理；
图5是五阶增量总和调制器的电路图；
图6是局部TS信号编辑器中数据包嵌入过程的概念图；
图7是局部TS信号编辑器的功能框图；
图8是流程图，表示局部TS信号编辑器中的处理过程；
图9A、图9B、图9C和图9D是示意图，表示嵌入控制的概念；
图10是流程图的前半部分，表示的处理过程表明了在单位时间C之内如何平稳地嵌入包括DSD信号的若干数据包Dn；
图11是所述流程图的后半部分，表示的处理过程表明了在单位时间C之内如何平稳地嵌入包括DSD信号的若干数据包Dn；
图12是框图，显示了解码器的结构，它处于数码视频音频播放机之内并且再现新的局部TS信号；
图13是框图，显示了根据第二个实施例包括局部TS信号编辑器的多路传输数据发送与接收系统；
图14是DST压缩器的框图；
图15是在根据第二个实施例在局部TS信号编辑器中嵌入数据包时分布过程的概念图。
具体实施方式
后文将参考附图，介绍本发明的优选实施例。第一个实施例是局部TS信号编辑器，作为多路传输设备的具体实例，它对包括HD质量的视频信号和双声道(立体声)一位音频信号的局部TS信号进行多路传输。
图1是框图，显示了根据第一个实施例包括局部TS信号编辑器1和数码视频音频播放机4的多路传输数据发送与接收系统，播放机4接收从局部TS信号编辑器1发送的编辑输出作为多路传输数据，并且再现HD视频信号和一位音频信号。
局部TS信号编辑器1从数字广播的接收机(数字集成接收机解码器：DIRD)接收局部TS信号P1，包括可变比特率的视频信号。局部TS信号编辑器1也接收从输入端子输入的模拟音频信号在增量总和调制器中经历增量总和调制过程而获得的一位音频信号D。然后，局部TS信号编辑器1通过改变包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间数据包间隔的数据包间隔时间信息，嵌入包括原始局部TS信号P1中一位音频信号D的TS数据包。局部TS信号编辑器1将新的局部TS数据包结果P2输出到数码视频音频播放机4。
数字广播接收机10接收所谓的多频道广播，比如数字CS(通信卫星)广播、数字BS(广播卫星)广播等。确切地说，数字广播接收机10接收从多台相应的转发器发送和通过天线接收的多支传输流。数字广播接收机从收到的所述多支传输流中提取从一台给定的转发器发送的一支传输流。数字广播接收机10从所述传输流中提取传输流数据包(TS)，其中存储着基本流(视频信号或音频信号)，构成由用户的预定操作以及节目特定信息(PSI)等指定的(选定的)节目。数字广播接收机进一步产生局部TS信号作为传输流，其中根据所提取的TS数据包、所提取的PSI等，仅仅对所选定的节目进行多路传输。
图2是框图，显示了数字广播接收机10的结构。图2中的数字广播接收机10包括天线11、接收单元12、局部TS生成单元13和输出处理单元14。接收单元12包括调谐器21和解调/解码单元22。调谐器21从通过天线11收到的多支传输流中读取一支传输流，其中由用户的预定操作选定的节目进行了多路传输。调谐器21将所述传输流输出到解调/解码单元22。解调/解码单元22对从调谐器21输入的传输流进行解调和解码。解调/解码单元22将解调和解码后的信号输出到局部TS生成单元13中的多路信号分解器23。将要通过电视输出(显示)信号时，解调/解码单元22将信号输出到输出处理单元14。
局部TS生成单元13中的多路信号分解器23对从接收单元12中的解调/解码单元22输入的传输流进行分离。多路信号分解器23从所分离的传输流中提取PES(打包的基本流)数据包，包括基本流，构成由用户的预定操作选定的一个节目。多路信号分解器23将所述PES数据包输出到多路传输单元24。多路信号分解器23也从所分离的传输流中提取PSI等，它表明了节目规范信息。多路信号分解器23将所述PSI等输出到控制单元25。
控制单元25参考PSI等，产生数据包间隔时间信息，表明188字节固定长度数据包例如仅仅多路传输一个选定节目的一支局部TS的基本数据包之间的时间间隔。控制单元25向多路传输单元24提供所述数据包间隔时间信息。这种数据包间隔时间信息是从某个数据包至下一个数据包的间隔表达时间信息。为传输而处理时记录的数据包间隔时间信息使得在再现端能够以传输前相同的计时进行再现。
多路传输单元24产生一支局部TS信号P1，其中通过多路传输从多路信号分解器23输入的PES数据包以及来自控制单元25的PSI和数据包间隔时间信息，仅仅多路传输一个选定的节目。多路传输单元24从输出端子15将局部TS信号P1输出到例如连接到IEEE 1394接口(I/F)的IEEE 1394总线。IEEE 1394总线连接到局部TS信号编辑器1，使得局部TS信号P1提供到局部TS信号编辑器1。
输出处理单元14对从接收单元12中的解调/解码单元22输入的传输流进行分离，以提取音频信号和视频信号。输出处理单元14由相应的解码器对音频信号和视频信号进行解码。输出处理单元14从输出端子16和17将结果输出到图中未显示的电视接收机等。
图3显示了增量总和调制器3的结构，它用于产生高质量的一位音频信号——DSD(直接流数字)。增量总和调制器3由一个积分器32、一个一位量化器33和一位量化器33量化输出的反馈系统的组合所构成。确切地说，增量总和调制器3包括：加法器31，具有提供输入信号G的正输入端子和提供后面介绍之反馈输出的负输入端子；积分器32，使加法器31的求和输出经历积分过程；一位量化器33，在每个采样周期中，使积分器32的积分输出量化为一位数字信号。一位量化器33的量化输出H附带了负号后反馈到加法器31，然后加到输入信号G上(效果为从输入信号G中减去)。此外，所述一位数字信号从一位量化器33输出到外部作为量化输出。积分器32包括加法器32a和延迟器件32b。
如图4所示，一位量化器33通过使输入信号X(n)经历参考阈值Th的量化过程，产生一位输出信号Y(n)。阈值Th不随时间变化，任何时间均为零。换言之，一位量化器33通过不低于零和低于零两个级别作为阈值，量化输入信号X(n)。
图5显示了具有多个积分器之增量总和调制器40的结构。图5所示的增量总和调制器40是五阶增量总和调制器，具有五个积分器43、46、49、52、55。增量总和调制器40也包括：五个积分器43、46、49、52、55前方的加法器42、45、48、51、54，向相应的积分器输出多位数字信号；四个衰减器44、47、50、53，连接到五个积分器中第一个至第四个积分器43、46、49、52的尾部；一位量化器56，连接到第五个积分器55的尾部，一位量化器56类似于一位量化器33；以及位长度转换器57，将来自一位量化器56之一位数字信号的位长度转换为多位长度，并且将多位数字信号提供给加法器42、45、48、51、54，以便向积分器43、46、49、52、55提供输入。
第一个积分器43对通过输入端子41和加法器42提供的输入信号进行积分。为此，在第一个积分器43采用的结构中，从类似于图3所示加法器32a的加法器的输出被类似于延迟器件32b的延迟器件延迟，然后反馈到所述加法器。第二个至第五个积分器46、49、52、55具有类似的结构。
来自第五个积分器55的积分输出提供给一位量化器56。一位量化器56设定Δq为阈值级别Th，在如下的量化过程中将要参考它。根据最后阶段积分器中获得的振幅做出所述设定。确切地说，最后阶段积分器中产生之信号振幅的最大值Dend与某个常数S α相乘所获得的数值S αDend设定为最优可变阈值级别Δq。换言之，Δq计算为Δq ＝SαDend。在任何增量总和调制结构中，这种计算方法都能够将与唯一确定常数相乘的结果设定为最优可变阈值级别。因此，根据最后阶段第五个积分器55之内信号的振幅Dend计算Δq。
因此，在由一位量化器56对第五个积分器55的积分输出进行的量化处理中，参考阈值级别能够适当地随时间轴随机变化，所以不会发生与输入信号有关的畸变。所述一位输出信号从输出端子58输出，并且提供给位长度转换器57。
位长度转换器57将来自一位量化器56的一位信号转换为多位数字信号，并且将多位数字信号附带了负号后反馈给加法器42、45、48、51、54。因此，加法器42、45、48、51、54从输入端子41以及积分器43、46、49、52在以前阶段通过衰减器44、47、50、53提供的信号中减去位长度转换器57的输出信号。
衰减器44、47、50、53使用系数K1、K2、K3、K4衰减积分器43、46、49、52的相应积分输出。衰减器44、47、50、53将结果提供给加法器45、48、51、54。
因此，增量总和调制器40能够适当地改变一位量化器56中量化过程参考的阈值级别，使其随时间轴随机变化，所以不会发生与输入信号有关的畸变。
下一步将参考图6，介绍局部TS信号编辑器1中数据包嵌入过程的概念。局部TS信号编辑器1嵌入的TS数据包Dn包括用作基础的局部TS信号P1中的一位音频信号，从而获得了新的局部TS信号P2。
用作基础的局部TS信号P1由图2所示数字广播接收机中的局部TS生成单元13产生。局部TS信号P1包括由Vn表明的视频数据包和由An表明的音频数据包，视频数据包和音频数据包构成一个节目。每个数据包都具有188字节的固定长度。数据包间隔时间信息tn作为指明彼此紧密相邻数据包之间间隔的时间信息，它写为所述数据包之间的例如四字节信息。换言之，四字节间隔时间信息tn是从某个数据包至下一个数据包的间隔表达作为时间信息。
例如，将数据包间隔时间信息t1写入视频数据包V1和视频数据包V2之间。这种信息表明，从视频数据包V1的传输开始至下一个视频数据包V2的传输开始的数据包间隔为t1。写入视频数据包V2与音频数据包A1之间的数据包间隔时间信息t2类似地表明，从视频数据包V2的传输开始至下一个音频数据包A1的传输开始的数据包间隔为t2。
将要嵌入原始局部TS信号P1并包括一位音频信号的数据包Dn也具有188字节的固定长度。在图6的实例中，数据包D1、D2和D3显示为将要嵌入的数据包。从增量总和调制器3提供的一位音频信号已经由图中未显示的打包单元转换为188字节固定长度的数据包。
在图6中，参考视频数据包V1与视频数据包V2之间的数据包间隔时间信息t1时，判定数据包D1能够嵌入这些数据包之间，设定数据包间隔时间信息t1’使得t1＞t1’。这种数据包间隔时间信息t1’设定为嵌入后视频数据包V1与数据包D1之间间隔上的信息，并且写入这些数据包之间。
这时，根据预定的时间间隔，参考多个数据包之间的数据包间隔时间信息，选择数据包D1能够嵌入其中的数据包间隔。例如，以最小数据包间隔作为参考，选择大于所述最小数据包间隔的时间间隔作为数据包间隔。
下一步，数据包D1与视频数据包V2之间的数据包间隔时间信息设定为t1”＝t1-t1’。如此确定数据包间隔时间信息t1”以便保持原始局部TS信号P1中视频数据包V1与视频数据包V2之间的间隔t1。在确定数据包间隔时间信息t1’之时，如果数据包间隔时间信息t1’设定为由数据包间隔时间信息t1除以(嵌入数据包数目+1)而获得的数值，换言之，t1/2＝t1’，所以相邻的数据包间隔时间信息t1’和t1”的数值尽可能相等，减小了t1’与t1”之间的差异(t1”＝t1-t1’)，因此不会发生突然的比特率变化。
同样，参考视频数据包V2与音频数据包A1之间的数据包间隔时间信息t2时，判定数据包D2和数据包D3能够嵌入这些数据包之间，设定数据包间隔时间信息t2’和t2”使得t2＝t2’+t2’+t2”且t2”＝(t2-2×t2’)。视频数据包V2与数据包D2之间的数据包间隔设定为t2’；数据包D2与数据包D3之间的间隔设定为t2’；数据包D3与音频数据包A1之间的间隔设定为t2”。在这种情况下，t2/3＝t2’。
虽然由此嵌入了若干数据包Dn并且重写了数据包间隔时间信息，但是经历的总时间T不变。
下一步将参考图7至图11，介绍局部TS信号编辑器1中结构和操作的细节。
图7是局部TS信号编辑器1的功能框图。局部TS信号编辑器1包括：数据包间隔检测单元63，用于检测原始局部TS信号P1中数据包最小间隔MIN；比较器65，用于将原始局部TS信号P1中的每条数据包间隔时间信息与所述数据包间隔检测单元63检测出数据包最小间隔进行比较，以及输出检测信息，指明哪些数据包间隔时间信息大于所述数据包最小间隔MIN；以及间隔控制单元66，用于根据来自所述比较器65的检测信息，控制后面将要介绍之嵌入单元68的数据包嵌入操作。
局部TS信号编辑器1进一步包括：嵌入单元68，在所述间隔控制单元66的控制下，将若干数据包Dn嵌入原始局部TS信号P1中；间隔信息重写单元67，根据来自所述间隔控制单元66的间隔信息，将数据包间隔时间信息重写在所述嵌入单元68中；数据包数目N获得单元64，用于获得N个数据包，包括在单位时间C内需要多路传输的一位音频信号；TS数据包信息相加单元69，用于将包括DSD信号之TS数据包上的信息加入包括传输局部TS所需信息的TS数据包。
因此，在局部TS信号编辑器1中，比较器65将包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间的数据包间隔时间信息与数据包最小间隔时间信息进行比较，间隔控制单元66根据将包括一位音频信号的数据包Dn嵌入数据包间隔时间信息大于所述数据包最小间隔时间信息之处的比较结果进行控制。
嵌入单元68在间隔控制单元66的控制下，将所述数据包嵌入包括视频信号的多个数据包之间，在嵌入单元68将所述数据包嵌入包括视频信号的所述多个数据包之间后，间隔信息重写单元67重写数据包间隔时间信息。
正如后面将要介绍的，嵌入单元68根据将要嵌入在包括视频信号的多个数据包(局部TS信号P1)之间的、包括一位音频信号的数据包的数目，在单位时间C之内嵌入数据包Dn。
通过输入端子61向局部TS信号编辑器1提供例如数字广播接收机中的局部TS生成单元13产生并通过IEEE 1394总线传输的局部TS信号。从增量总和调制器3提供的一位音频信号通过输入端子62输入。
局部TS信号提供给数据包间隔检测单元63和比较器65。数据包间隔检测单元63检测原始局部TS信号P1中的数据包最小间隔MIN，并且将数据包最小间隔MIN提供给比较器65。比较器65将检测信息通知间隔控制单元66，指明原始局部TS信号的哪些数据包间隔时间信息大于所述数据包最小间隔时间信息MIN。间隔控制单元66向嵌入单元68提供嵌入控制信号，根据从比较器65提供的检测信息，将数据包D嵌入较大的间隔，并且使TS数据包间隔相等。
嵌入单元68根据从间隔控制单元66提供的嵌入控制信号，将包括一位音频信号的若干数据包Dn嵌入原始局部TS信号P1中。从数据包数目N获得单元64以单位时间C之内N个数据包的形式提供所述数据包Dn。数据包数目N获得单元64是模块，用于获得N个数据包Dn，包括从输入端子62提供的一位音频信号，数目N为在单位时间C之内需要多路传输的数目。后面将要介绍数据包数目N获得单元64的操作概念。
在嵌入单元68根据从间隔控制单元66提供的嵌入控制信号，将包括一位音频信号的若干数据包Dn嵌入原始局部TS信号P1中时，间隔信息重写单元67重写数据包之间新的数据包间隔时间信息tn。因此，间隔信息重写单元67根据从间隔控制单元66提供的间隔信息，将数据包间隔时间信息重写在嵌入单元68中。
嵌入了所述数据包Dn之后的局部TS数据包(局部TS数据包从嵌入单元68输出)被提供给TS数据包信息相加单元69。TS数据包信息相加单元69将包括DSD信号的TS数据包上的信息加入包括传输局部TS所需信息的TS数据包。所产生的TS数据包从输出端子70发送。采用本申请人在2004-174763号日本专利申请中提议的方法，进行将包括DSD信号的TS数据包上的信息加入包括传输局部TS所需信息的TS数据包。
图8是流程图，表示如上所述而形成的局部TS信号编辑器1中的处理过程。在第一个步骤S1中，数据包间隔检测单元63检测原始局部TS信号P1中的数据包最小间隔MIN。数据包间隔检测单元63将数据包最小间隔MIN提供给比较器65。在下一个步骤S2中，数据包数目N获得单元64确定包括一位音频信号的TS数据包Dn中将要在单位时间C之内多路传输的N个数据包。
将要多路传输的N个数据包是指在某个单位时间C之内多路传输N个数据包时，能够不间断地再现的若干数据包。DSD(直接流数字)信号具有一帧75Hz的固定速率。换言之，DSD信号具有一帧1/75[s]的固定速率。在双声道DSD信号的情况下，一帧的DSD信号存储在52个TS数据包中。因此，单位时间C就是实现不间断地传输形成一帧的N个数据包(＝52个TS数据包)，因而可以设定为例如1/75[s]。
在下一个步骤S3中，比较器65将单位时间C之内TS数据包之间的数据包间隔tn与数据包间隔检测单元63检测出的最小值MIN进行比较，间隔控制单元66产生嵌入控制信号，使嵌入后的间隔相等，然后将嵌入控制信号提供给嵌入单元68，嵌入单元68将包括一位音频信号的数据包Dn嵌入原始局部TS信号P1中，间隔信息重写单元67重写数据包间隔时间信息。
在这个步骤S3中，如果数据包最小间隔MIN为一秒，单位时间C之内的数据包间隔为例如一秒、两秒、一秒、四秒这种次序，就将数据包嵌入两秒和四秒的间隔，嵌入后的数据包间隔设定为不小于数据包最小间隔MIN。如果嵌入数据包的较长间隔不足，那么将数据包插入与数据包最小间隔MIN差异更小的间隔部分。在这种情况下，将间隔重写为把原始间隔划分为两个相等部分而获得的数值，以便避免比特率中的突然变化。例如，当数据包嵌入一秒的部分时，嵌入后的数据包间隔设定为0.5秒。
在步骤S4中，判断包括一位音频信号的数据包Dn或局部TS信号P1是否结束。如果包括一位音频信号的数据包Dn或局部TS信号P1结束了，过程进至步骤S5，将包括一位音频信号的TS数据包上的信息加入包括传输局部TS信号所需信息的TS数据包。
图9A、图9B、图9C和图9D表示由间隔控制单元66在嵌入单元68上嵌入控制的概念。图9A中所示局部TS信号P1的每条数据包间隔时间信息如同图9B中在时间轴上的显示。假设在这种情况下t3是最小值MIN。假设一个数据包D1嵌入数据包间隔时间t1，它长于最小值MIN，D2和D3两个数据包嵌入数据包间隔时间t2。
图9C表示当一个数据包D1嵌入数据包间隔时间t1时，间隔控制单元66中进行之过程的概念。在图9C中，TT表示一个数据包的传输时间。TL表示数据包间隔时间信息。T1表示从数据包V1传输结束至数据包D1传输开始的时间。T2为数据包D1传输结束后数据包间隔时间信息TL的剩余时间。TW1表示从视频数据包V1传输至下一个数据包D1传输的时间，换言之，嵌入数据包D1后视频数据包V1的数据包间隔时间信息。TW2表示从数据包D1传输至数据包间隔TL结束的时间，并且是嵌入数据包D1后数据包D1的数据包间隔时间信息。
如果视频数据包V1传输之时在数据包间隔TL嵌入一个数据包D1，间隔控制单元66就将从视频数据包V1传输至下一个数据包D1传输的时间TW1流逝后的位置设定为嵌入数据包D1的位置。这个时间TW1等于或大于188字节的传输时间TT。时间TW1最好设定为等于或小于数据包间隔TL除以嵌入后数据包间隔TL之内存在的数据包数目(n+1)所获得的数值。
推而广之，如果要在传输包括所述视频信号的一个数据包时，在任意数据包间隔时间信息TL中嵌入包括所述一位音频信号的n个数据包，间隔控制单元66就将开始传输所述的n个数据包中第一个数据包的时间TW1设定为等于或大于传输包括视频信号的一个数据包的时间，且等于或小于所述任意数据包间隔时间信息TL除以(n+1)所获得的TL/(n+1)。
如果由方程表示，则TT≤TW1≤TL/(n+1)。因此理想情况下，如果嵌入一个数据包D1，数据包间隔TW1最好为TL/2。
图9D表示当D2和D3两个数据包嵌入数据包间隔时间t2时，间隔控制单元66中进行之过程的原理。确切地说，如果视频数据包V2传输之时在数据包间隔TL嵌入D2和D3两个数据包，嵌入数据包D2的位置就是从视频数据包V2传输至下一个数据包D2传输的时间TW1流逝后的位置。这个时间TW1等于或大于188字节的传输时间TT。时间TW1设定为等于或小于数据包间隔TL除以D2和D3两个数据包嵌入后数据包间隔TL之内存在的数据包数目(2+1)所获得的数值。
如果由方程表示，则TT≤TW1≤TL/3。
嵌入数据包D3的位置就是从数据包D2传输至下一个数据包D3传输的时间TW2流逝后的位置。时间TW2等于或大于188字节的传输时间TT。时间TW2设定为等于或小于数据包间隔TL除以D2和D3两个数据包嵌入后数据包间隔TL之内存在的数据包数目(2+1)所获得的数值。
因此理想情况下，如果将要嵌入D2和D3两个数据包，数据包间隔最好为TW1＝TW2＝TW3＝TL/3。
图10和图11表示的处理过程所根据的算法用于确定在单位时间C之内局部TS信号编辑器T如何平稳地嵌入包括DSD信号(一位音频信号)的若干数据包Dn。从而将详细说明图8中步骤S1至S3尤其是步骤S3的处理过程。顺便提及，以下进行说明时将假设CPU(中央处理器)通过执行多路传输程序，构成了图7所示局部TS信号编辑器1每个功能模块。
作为变量，有次序计数值OrdCounter，依次对数据包Dn无法嵌入其中的数据包间隔T的数目进行计数而获得；当前计数值Counter，指明能够嵌入之数据包Dn当前计数值；间隔Interval，指明新的数据包间隔，以便在无法嵌入数据包的数据包间隔中，在单位时间C内将要嵌入的n个数据包Dn中，平稳地嵌入无法嵌入的数目(不足数目)N’；总计数值TotalCounter；临时值Tmp；临时值Tmp2；数据包不足数目N’；插入计数值InsertCounter，指明已插入数据包Dn的当前数目；以及插入总计数TotalInsert，指明已插入数据包Dn的总数目。CPU使用这些变量在每个步骤中执行操作，以便在单位时间C之内平稳地嵌入数据包Dn。
首先，在起点处，将指针设定在单位时间C内的第一个数据包。然后在步骤S11中，设定在单位时间C之内将要嵌入的数据包数目N。在步骤S12中，次序计数值OrdCounter和总计数值TotalCounter作为变量设定为零。在步骤S13中，当前计数值Counter设定为零。换言之，CPU通过在步骤S11中用作数据包数目N获得单元64，获得在单位时间C之内将要嵌入的数据包数目。然后在步骤S12和步骤S13中，CPU初始化变量OrdCounter、TotalCounter、Counter。
在步骤S14中获得数据包间隔(T)。在步骤S15中，所获得的数据包间隔T设定为变量Tmp。在步骤S16中，CPU用作比较器65，判断Tmp-MIN是否大于事先通过用作数据包间隔检测单元63已经检测出的MIN。换言之，在步骤S14至S16中，CPU用作比较器65，将单位时间C之内每个TS数据包的数据包间隔T与最小值MIN进行比较。
CPU随后用作间隔控制单元66。如果步骤S16中的比较结果指明Tmp-MIN大于MIN，本过程进至步骤S17，因为能够嵌入一个数据包Dn，所以变量Counter增大。在步骤S18中，变量Counter因为能够嵌入一个数据包Dn而增大后，数据包间隔改变为Tmp-MIN，然后设定为Tmp。本过程返回步骤S16。
如果步骤S16中的比较结果指明Tmp-MIN不大于MIN，本过程就进至步骤S19，CPU判断变量Counter作为当前计数值是否大于零。判定变量Counter作为当前计数值是否大于零意味着能够嵌入此变量对应数目的数据包Dn。因此，本过程进至步骤S21，将当前计数值Counter加入总计数值TotalCounter。
如果CPU用作间隔控制单元66并在步骤S19中判定当前计数值Counter大于零，就表明在这个数据包间隔T中无法嵌入数据包Dn。在步骤S20中，使依次对数据包Dn无法嵌入其中的数据包间隔T的数目进行计数而获得的次序计数值OrdCounter增大。在步骤S20中使次序计数值OrdCounter增大之后，本过程进至步骤S21。
在步骤S21中将当前计数值Counter加入总计数值TotalCounter之后，本过程进至步骤S22，判断是否有单位时间C之内的下一个数据包。如果有单位时间C之内的下一个数据包，就在步骤S23中将指针移动到下一个数据包。本过程返回步骤S13。然后对下一个数据包重复步骤S13至S21的过程。
在步骤S22中判定没有单位时间C之内的下一个数据包意味着单位时间C之内最后一个数据包的处理已经完成，所以本过程进至步骤S24，判断总计数值TotalCounter是否等于或大于单位时间C之内将要嵌入的数据包数目N。如果总计数值TotalCounter不等于或大于数目N，本过程就进至步骤S25，不足数目N’获得为N-TotalCounter。在步骤S26中，变量间隔Interval获得为OrdCounter/N’。
在步骤S26结束时或者在步骤S24中判定总计数值TotalCounter等于或大于数目N时，本过程就进至图11中的步骤S27，返回到单位时间C内的第一个数据包。
下一步，在步骤S28中插入总计数TotalInsert作为变量设定为零。然后在步骤S29中插入计数值InsertCounter作为变量设定为零。换言之，初始化插入总计数TotalInsert和插入计数值InsertCounter。
在步骤S30中获得数据包间隔(T)。在步骤S31中，所获得的数据包间隔T设定为变量Tmp。在步骤S32中，CPU用作比较器65，判断Tmp-MIN是否大于事先通过用作数据包间隔检测单元63已经检测出的MIN。换言之，在步骤S30至S32中，比较器65将单位时间C之内每个TS数据包的数据包间隔T与数据包间隔检测单元63检测出的最小值MIN进行比较。
CPU用作间隔控制单元66。如果在步骤S32中判定Tmp-MIN大于MIN，本过程就进至步骤S33，因为能够嵌入一个数据包Dn，所以插入计数值InsertCounter作为变量增大。在步骤S34中，Tmp-MIN设定为变量Tmp。本过程返回步骤S32。
如果步骤S32中判定Tmp-MIN不大于MIN，本过程就进至步骤S35，判断插入计数值InsertCounter是否大于零。如果判定插入计数值InsertCounter大于零，本过程进至步骤S38，将变量TotalInsert+InsertCounter设定为Tmp2。从而获得了能够嵌入之数据包Dn的总数目。
如果步骤S35中判定插入计数值InsertCounter不大于零，就在步骤S36中判断指针是否在步骤S26中所获得之间隔Interval的起点。如果指针在间隔Interval的起点，插入计数值InsertCounter就设定为一。本过程进至步骤S38。
在步骤S38中将TotalInsert+InsertCounter设定为Tmp2之后，在步骤S39中判断变量Tmp2是否大于数目N。如果变量Tmp2大于数目N，本过程就进至步骤S40，从插入计数值InsertCounter减去Tmp2-N。
下一步，在步骤S41中插入由插入计数值InsertCounter指明数目的数据包Dn。在步骤S42中，将插入计数值InsertCounter加入插入总计数TotalInsert。在步骤S43中判断是否插入总计数TotalInsert＝N。如果插入总计数TotalInsert＝N，指针就前进至下一个单位时间C的起点。如果在步骤S43中判定插入总计数TotalInsert≠N，本过程就返回步骤S29，重复从步骤S29至步骤S42的过程。
因此，局部TS信号编辑器1在单位时间C之内将若干数据包Dn嵌入了大于最小值MIN的数据包间隔。如果在嵌入了所述数据包之后，还有无法嵌入的数据包Dn，局部TS信号编辑器1通过将次序计数值OrdCounter除以不足数目N’而计算间隔Interval，并且在间隔Interval中嵌入数目等于不足数目N’的数据包Dn。
因此如上所述，如果数据包最小间隔MIN为一秒，单位时间C之内的数据包间隔为例如一秒、两秒、一秒、四秒这种次序，就将数据包嵌入两秒和四秒的间隔，嵌入后的数据包间隔设定为不小于数据包最小间隔MIN。如果嵌入数据包的较长间隔不足，那么将数据包插入与数据包最小间隔MIN差异更小的间隔部分。在这种情况下，将间隔重写为把原始间隔划分为两个相等部分而获得的数值，以便避免比特率中的突然变化。例如，当数据包嵌入一秒的部分时，嵌入后的数据包间隔能够设定为0.5秒。换言之，在单位时间C之内能够平稳地嵌入DSD信号。因此，产生并向数码视频音频播放机4传输新的局部TS数据包P2。
图12显示了解码器100的结构，它处于数码视频音频播放机4之内并且再现如上所述的新局部TS信号P2。提供给输入端子101的新局部TS信号P2源自传输数据包对每台解码设备的时分多路传输。选择开关根据PID(数据包ID)作为头信息的内容标识信息，切换局部TS信号P2。从而将局部TS信号P2发送到视频解码器单元103、一位音频信号解码器单元104、…和另一个解码器单元105的各个对应的TS缓冲区106、112和115。
视频解码器单元103的TS缓冲区106、一位音频信号解码器单元104的TS缓冲区112和另一个解码器单元105的TS缓冲区115中每个都具有例如512字节的容量。在每个都具有512字节容量的缓冲区106、112和115中缓冲的视频数据、DSD音频数据和其他数据在作为系统目标解码器(STD)缓冲区的主缓冲区107、113和116中缓冲。
在主缓冲区107中缓冲的视频数据通过ES(基本流)缓冲区108发送到视频解码器109。从音频主缓冲区113读取的数据发送到音频解码器114。从其他主缓冲区116读取的数据发送到系统解码器117。
根据从系统解码器117对系统控制解码出的数据，对视频数据进行解码。这时，如果解码出的数据是所谓的I图像(帧内编码的图像)或P图像(前向预测编码的图像)，视频数据就通过延迟缓冲区110发送到选择开关111的一个选定的端子。如果解码出的数据是B图像(双向预测编码的图像)，视频数据就发送到选择开关111的另一个选定的端子。从选择开关111的输出提取为视频输出。
音频解码器114根据从系统解码器117对系统控制解码出的数据，对DSD数据进行解码。音频解码器114输出解码出的DSD数据作为音频输出。
如上所述，如果根据第一个实施例的局部TS信号编辑器1将模拟音频信号转换为增量总和调制的一位音频信号，并且将一位音频信号和传输所用的HD视频信号多路传输到解码器端，而视频信号具有可变比特率，那么多路传输中的时间信息(数据包间隔时间信息)被改变，从而能够多路传输高质量的一位音频信号和HD视频信号。确切地说，多路传输数据发送与接收系统中发送端的局部TS信号编辑器1能够在单位时间C之内平稳地嵌入DSD信号。所以，发送到数码视频音频播放机后新产生的局部TS数据包之内的DSD信号无间断地以音响高质量再现，因为一位音频信号伴随着图像高质量的视频，该视频基于HD视频信号。
下一步将介绍局部TS信号编辑器的第二个实施例。第二个实施例中的局部TS信号编辑器作为多路传输设备的具体实例，它多路传输的局部TS信号包括HD质量的视频信号以及由双声道(立体声)一位音频信号的DST压缩所获得的DST信号。
图13显示了多路传输数据发送与接收系统，包括根据第二个实施例的局部TS信号编辑器71和数码视频音频播放机73，它接收从局部TS信号编辑器71发送的编辑输出作为多路传输的数据，并且再现HD视频信号和由一位音频信号的DST压缩所产生的DST信号。
局部TS信号编辑器71多路传输来自数字广播接收机10的局部TS信号P1和来自DST压缩器72的DST信号，从而产生新的局部TS信号P2。局部TS信号编辑器71将局部TS信号P2发送到数码视频音频播放机73。
DST压缩器72根据无损编码(无损压缩)技术(上述专利文献1)，压缩DST信号(一位音频信号)。确切地说，如图14所示，DST压缩器72包括基于预测编码原理的预测滤波器75和算术编码器76。在预测滤波器75之内获得来自输入端子74的输入信号与预测数值之间的差异。算术编码器76将所述差异与分布偏差即分布概率一起编码。编码后的输出作为DST信号从输出端子77提供给局部TS信号编辑器71。由于在预测滤波器之内根据预测符合率确定差异的分布概率，所以预测符合得越频繁，能够给予所述差异的概率就变得越高。然后，间隔中的差异在算术编码器之内经历使用间隔中差异分布概率的算术编码，从而使所述间隔中的差异变为压缩的代码。
正如参考图12可见，数码视频音频播放机73具有数码视频音频播放机73之内的音频解码器。在这个实例中，该解码器具有DST压缩器72对应的DST解压功能。
如同在根据第一个实施例的局部TS信号编辑器1中，局部TS信号编辑器71中的CPU也用作图7所示的功能模块，以便将包括DST信号的TS数据包Dn嵌入局部TS信号P1，从而产生新的局部TS信号P2，正如参考图6、图8、图9A至图9D、图10、图11的介绍。
另外，虽然DSD信号具有固定的比特率，但是DST信号具有可变的速率。因此，将要嵌入之TS数据包的传输间隔能够根据以下将要介绍的原理进行调整。
图15是在根据第二个实施例在局部TS信号编辑器中嵌入数据包时分布过程的概念图。此概念图用于介绍一种方法，在嵌入数据包缩短了间隔，从而局部地提高比特率，使得在接收端解码器所用的缓冲区中可能发生溢出时，调整将要嵌入之TS数据包的传输间隔。
在包括通过压缩一位音频信号所获得信号的若干数据包嵌入包括视频信号的多个数据包之间后发送多路传输数据时，间隔控制单元66控制着嵌入单元68，根据接收端解码设备的缓冲区容量调整传输速率。间隔控制单元66因而防止了接收端解码设备的缓冲区故障。
确切地说，间隔控制单元66控制着嵌入单元68，将包括通过压缩一位音频信号所获得信号的所述多个数据包中至少其一嵌入之前或随后的单位时间，这些数据包原来是要嵌入当前单位时间之内包括视频信号的多个数据包之间。间隔控制单元66因而防止了接收端解码器的缓冲区故障。
假设将要嵌入的TS数据包为例如包括DST信号的D1、D2、D3、D4、D5、…。假设其中将要嵌入TS数据包的局部TS的单位时间Cn之内视频数据包V1、视频数据包V2和音频数据包A1的数据包间隔时间信息分别为t1、t2和t3，而且t2＞t1＞t3。数据包间隔时间信息t1为从视频数据包V1传输起点至下一个视频数据包V2传输起点的时间信息。同样，数据包间隔时间信息t2为从视频数据包V2传输起点至下一个音频数据包A1传输起点的时间信息。数据包间隔时间信息t3为从音频数据包A1传输起点至下一个单位时间C(n+1)之内第一个视频数据包V3传输起点的时间信息。
在这种情况下，由于数据包间隔时间信息t2表示长时间间隔，所以包括DST信号的许多TS数据包Dn嵌入t2部分(紧接数据包V2之后)。在这种情况下，嵌入D2、D3、D4三个数据包Dn。
嵌入数据包D2以便在从视频数据包V2传输起点的数据包间隔t’3开始传输。嵌入数据包D3以便在从数据包D2传输起点的数据包间隔t’4开始传输。嵌入数据包D4以便在从数据包D3传输起点的数据包间隔t’5开始传输。数据包D4与音频数据包A1之间的数据包间隔设定在t’6。
因此，三个数据包Dn即数据包D2、D3、D4嵌入后，t2划分为t’3、t’4、t’5、t’6。当然，t2＝t’3+t’4+t’5+t’6。当t’3、t’4、t’5、t’6为小数值时，数据包D2、D3、D4以高比特率传输，因此比特率可能超过接收机(数码视频音频播放机)解码器中缓冲区容量所允许的传输速率。这导致解码器中缓冲区溢出。解码器溢出时，接收机无法再现数据包Dn。
所以，根据解码器中缓冲区容量，在缓冲区可能溢出的情况下，局部TS信号编辑器71将单位时间Cn之内将要嵌入的TS数据包中起点和终点处的几个数据包(图15中的数据包D1和D5)分配在之前紧邻的单位时间C(n-1)和随后紧邻的单位时间C(n+1)。
在多路传输数据发送与接收系统中，可以设定解码器中缓冲区容量的信息，以便在连接之时事先从接收端自动通知作为发送端的局部TS信号编辑器71。作为替代，也可以由用户输入此信息。
因此，使用局部TS信号编辑器71的多路传输数据发送与接收系统能够防止单位时间Cn内嵌入间隔缩短而产生的比特率提高。所以有可能防止接收端解码器缓冲区中的溢出，因此防止再现数据包Dn的接收机出现故障。
如上所述，在这个实例中数据包Dn中包括的DST信号具有可变速率。因此，即使在进行多路传输中稍微移动了多路传输计时，以便将正常情况下将要在单位时间Cn内传输的数据包D1和D5在之前的单位时间C(n-1)和随后的单位时间C(n+1)中传输，只要所述移动不造成缓冲区溢出或下溢，也能够再现而没有任何问题。
如上所述，如果根据第二个实施例的局部TS信号编辑器71将模拟音频信号转换为增量总和调制的一位音频信号，并且将一位音频信号进一步经历DST压缩所获得的DST信号和传输所用的HD视频信号多路传输到解码器端，而视频信号具有可变比特率，那么多路传输中的时间信息(数据包间隔时间信息)被改变，从而能够多路传输高质量的一位音频信号和HD视频信号。确切地说，多路传输数据发送与接收系统中发送端的局部TS信号编辑器71能够在单位时间C之内平稳地嵌入DST信号。所以，发送到数码视频音频播放机后新产生的局部TS数据包之内的DST信号无间断地以音响高质量再现，因为一位音频信号伴随着图像高质量的视频，该视频基于HD视频信号。
此外，根据第二个实施例的局部TS信号编辑器71还将包括可变速率DST信号(其信号由压缩技术压缩一位音频信号而产生)的若干数据包嵌入包括HD视频信号的局部TS信号。在由嵌入数据包而缩短了间隔，从而局部地提高了比特率，使得在接收端解码器所用的缓冲区中可能发生溢出时，局部TS信号编辑器71能够调整将要嵌入之TS数据包的传输间隔。因此，局部TS信号编辑器71能够防止单位时间Cn内嵌入间隔缩短而产生的比特率提高。所以有可能防止形成多路传输数据发送与接收系统之接收端解码器缓冲区中的溢出，因此防止再现数据包Dn的接收机出现故障。
根据本发明实施例的多路传输设备和多路传输方法涉及系统内部，该系统将包括使模拟音频信号经历增量总和调制而获得的一位音频信号的若干数据包在包括视频信号的多个数据包之间多路传输。当视频信号具有可变比特率时，所述多路传输设备和所述多路传输方法改变多路传输中的时间信息，从而有可能多路传输包括一位音频信号的数据包。此外，所述多路传输设备和所述多路传输方法还有可能使包括一位音频信号压缩而产生的信号的若干数据包在包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间多路传输。
在根据本发明实施例的多路传输数据发送与接收系统中，在发送端的多路传输设备能够在单位时间之内平稳地嵌入DSD信号。由所述多路传输设备产生的多路传输新数据之内的DSD信号被发送到解码设备比如数码视频音频播放机，然后无间断以音响高质量再现为一位音频信号，伴随图像高质量的视频，该视频是基于HD视频信号。
此外，在包括可变速率DST信号(其信号由压缩技术压缩一位音频信号而产生)的若干数据包嵌入包括HD视频信号的局部TS信号时，能够防止单位时间Cn内嵌入间隔缩短产生的比特率提高。所以有可能防止形成多路传输数据发送与接收系统之接收端解码设备缓冲区中的溢出，因此防止再现数据包Dn的接收机出现故障。
可变比特率视频信号与数字信号的多路传输(由根据本发明实施例的多路传输设备和多路传输方法进行的多路传输)在多媒体数据传输领域中必不可少。同样，在MPEG标准中一位音频信号的发展也是可以预期的。
应当指出，虽然以上实施例使用双声道一位音频信号，但是以上实施例也能够应付多声道一位音频信号。
需要提供一种多路传输设备，它能够多路传输固定比特率的一位音频信号或者通过压缩技术压缩一位音频信号而获得的信号。
数据包间隔检测单元63检测原始局部TS信号P1中的数据包最小间隔MIN，并且将数据包最小间隔MIN提供给比较器65。比较器65将检测信息通知间隔控制单元66，指明原始局部TS信号的哪些数据包间隔时间信息大于所述数据包最小间隔时间信息MIN。间隔控制单元66向嵌入单元68提供嵌入控制信号，根据从比较器65提供的检测信息，将数据包D嵌入较大的间隔，并且使TS数据包间隔相等。嵌入单元68根据从间隔控制单元66提供的嵌入控制信号，将包括一位音频信号的若干数据包Dn嵌入原始局部TS信号P1中。
本领域的技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可以出现附带的权利要求书或其相当内容范围之内的多种修改、组合、辅助组合与替代。

Claims (12)

1.一种多路传输设备，其中，对于包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包，通过改变所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息，使包括一位音频信号的数据包在包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间进行多路传输，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得。
2.根据权利要求1的多路传输设备，
其中，所述数据包包括通过压缩使所述模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得的一位音频信号而获得的信号。
3.一种多路传输设备，使音频数据在将要发送的视频信号数据包之间多路传输，所述多路传输设备包括：
间隔控制装置，用于参考包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间的数据包间隔时间信息，并且进行控制以便将包括一位音频信号的数据包嵌入利用预定时间间隔作为参考选定的数据包间隔，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得；
嵌入装置，在所述间隔控制装置的控制下，将包括所述一位音频信号的所述数据包嵌在包括所述视频信号的多个数据包之间；以及
重写装置，在所述嵌入装置将所述数据包嵌在包括所述视频信号的所述多个数据包之间后，重写数据包间隔时间信息。
4.根据权利要求3的多路传输设备，进一步包括比较装置，将包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息与数据包最小间隔时间信息进行比较，
其中，所述间隔控制装置进行控制，根据来自所述比较装置的比较结果，将包括所述一位音频信号的数据包嵌入大于所述数据包最小间隔时间信息的所述数据包间隔。
5.根据权利要求3的多路传输设备，
其中，所述嵌入装置根据将要嵌在包括所述视频信号的多个数据包之间的包括所述一位音频信号的数据包数目，在单位时间之内嵌入所述数据包。
6.根据权利要求3的多路传输设备，
其中，如果要在传输包括所述视频信号的一个数据包时，在任意数据包间隔时间信息TL中嵌入包括所述一位音频信号的n个数据包，所述间隔控制装置就将开始传输所述的n个数据包中第一个数据包的时间TW1设定为不小于包括所述视频信号的一个数据包的传输时间TT，且不大于所述任意数据包间隔时间信息TL除以(n+1)所获得的TL/(n+1)。
7.根据权利要求3的多路传输设备，
其中，所述数据包包括通过压缩使所述模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得的一位音频信号而获得的信号。
8.一种多路传输数据发送与接收系统，将音频信号和要发送的视频信号在其中进行多路传输和发送，所述多路传输数据发送与接收系统包括：
多路传输设备，对于包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包，通过改变所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息，使包括一位音频信号的数据包在包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间进行多路传输，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得；以及
解码设备，从所述多路传输设备接收多路传输数据，并且使用缓冲区存储器对所述多路传输数据进行解码。
9.根据权利要求8的多路传输数据发送与接收系统，
其中，所述多路传输设备包括：
间隔控制装置，用于参考包括具有所述可变比特率的视频信号的多个数据包之间的数据包间隔时间信息，并且进行控制以便将包括一位音频信号的数据包嵌入利用预定时间间隔作为参考选定的数据包间隔，所述一位音频信号通过使所述模拟音频信号经历所述增量总和调制过程而获得；
嵌入装置，在所述间隔控制装置的控制下，将包括所述一位音频信号的所述数据包嵌在包括所述视频信号的所述多个数据包之间；以及
重写装置，在所述嵌入装置将所述数据包嵌在包括所述视频信号的所述多个数据包之间后，重写数据包间隔时间信息。
10.根据权利要求8的多路传输数据发送与接收系统，
其中，所述多路传输设备进一步包括比较装置，将包括具有所述可变比特率的视频信号的所述多个数据包之间的数据包间隔时间信息与数据包最小间隔时间信息进行比较，以及
所述间隔控制装置进行控制，根据来自所述比较装置的比较结果，将包括所述一位音频信号的数据包嵌入大于所述数据包最小间隔时间信息的所述数据包间隔。
11.根据权利要求8的多路传输数据发送与接收系统，
其中，所述数据包包括通过压缩使所述模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得的一位音频信号而获得的信号。
12.一种多路传输设备，使音频数据在将要发送的视频信号数据包之间多路传输，所述多路传输设备包括：
间隔控制器，用于参考包括具有可变比特率的视频信号的多个数据包之间的数据包间隔时间信息，并且进行控制以便将包括一位音频信号的数据包嵌入利用预定时间间隔作为参考选定的数据包间隔，所述一位音频信号通过使模拟音频信号经历增量总和调制过程而获得；
嵌入部件，在所述间隔控制器的控制下，将包括所述一位音频信号的所述数据包嵌在包括所述视频信号的多个数据包之间；以及
重写器，在所述嵌入部件将所述数据包嵌在包括所述视频信号的所述多个数据包之间后，重写数据包间隔时间信息。
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