CN1886989B - 无线电视频传输方法和接收装置、信号产生方法和信号解码装置 - Google Patents

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Abstract

通过产生含有视频信号的信息的传输信号，其中视频信号含有在预定数量的垂直周期的视频信号单元中被编码的视频信号的信息，并通过将表示传输信号的标题部分的标志添加到传输信号的标题部分，有可能提取表示被添加到已经被无线电接收的传输信号的标题部分的传输信号的标题部分的标志，并按照以提取标志时的时序输出的基准信号的时序，对包含在传输信号中的编码视频信号进行解码。

Description

无线电视频传输方法和接收装置、信号产生方法和信号解码装置
技术领域
本发明涉及一种无线电视频传输传输方法，无线电视频接收装置，无线电视频传输/接收系统，信号产生方法，信号解码装置和信号产生/解码装置，并且用于例如从主要电视装置(主电视装置)向从属电视装置无线电传输视频。
背景技术
在数字广播系统中，视频信号和语音信号通过例如MPEG(运动图像专家组)压缩编码技术被压缩，例如，多元传输流(TS)被数字化地调制和传输为数字调制信号。在接收端，接收的数字调制信号被解调，以产生传输流，其被分开和分解为视频、语音和其它信息。因此，诸如节目的视频图像被显示在显示器上。
图4显示了数字广播系统中的无线电视频传输/接收系统的结构。从DVD 30和VTR 32输出的每个视频信号和语音信号被输入到NTSC编码器11和在其中模拟信号被转换成数字信号的音频模数转换器36。合成的数字信号随后被输入到编解码器38，在此处对数字信号进行例如压缩处理的预处理，然后作为传输流输出。传输流随后在无线电传输部分40中被调制，并且作为无线电信号输出。
同时，被传输的无线电信号由无线电视频接收装置的无线电接收部分42接收。接收的无线电信号被输入到编解码器44，在其中对输入的无线电信号进行与编解码器38实施的过程相反的展开(解压缩)过程，从而获得视频信号和语音信号。视频信号和语音信号被进一步分别输入到NTSC解码器46和音频数模转换器48。NTSC解码器46和音频数模转换器48对视频信号和语音信号实施数模转换，以产生各自的模拟信号，这些信号随后被输出到显示器50。以这种方式，被无线电传输的视频信号能够在显示器50上被显示。
在这里，为了获得这种数字广播系统的传输侧和接收侧之间的时钟同步，编解码器38和编解码器44使传输流以PRC(程序时钟基准)多路复用。
更特别的是，在传输侧，为每个信息包的叫做存取单元(access unit)的解码和再现插入PCR数据。同时，在接收侧，基于PMT(程序地图表)的描述对PCR数据被插入其中的部分进行检测，从而能够从PCR数据中提取STC(系统时钟)，STC随后被提供给时钟再现部分。时钟再现部分包括压控振荡器(27MHz，自由振荡)、计数器等，因此形成PLL(锁相环)电路，并且根据由计数器的值和接收到的STC的值表示的时钟周期来调整用于再现视频信号的时序(timing)(参见日本专利公开NO.2003-8932)。
近来，已经提出一种包括接收数字广播的主体接收装置(主电视)和接收并显示从主体接收装置无线电传输的视频和语音数据的从属电视装置的接收系统。在这种接收系统中，如上文所述的数字广播系统，传输流经过数字调制并且被传输，传输流被以PRC多路复用，以获得时钟同步。
然而，如上文所述，为了获得时钟同步的目的而使用PCR，产生了增大无线电传输电路的规模的问题。
考虑到上述情况，本发明有利地提供一种无线电视频传输装置，无线电视频接收装置，无线电视频传输/接收装置，信号产生装置，信号解码装置，和信号产生/解码装置，能够用简单的电路结构使传输和接收侧之间的视频时钟同步。
发明内容
本发明提供一种用于产生编码传输信号的信号产生装置，编码传输信号用于通过无线电通信传输视频信号，其中，产生包括通过在对应于预定数量的垂直周期的视频信号单元中编码视频信号所获得的信息的传输信号，以及将表示传输信号的标题部分的标志添加到传输信号的标题部分。本发明也提供一种包含此信号产生装置的无线电视频传输装置。
此外，本发明提供一种用于对通过无线电通信接收的传输信号进行解码的信号解码装置，包括标志提取部分，其提取表示被添加到无线电接收的传输信号的标题部分的传输信号的标题部分的标志，其中，按照从标志提取部分输出的基准信号的时序对包含在传输信号中的已编码视频信号进行解码。本发明还提供一种包含此信号解码装置的无线电视频传输装置。
此外，本发明可以提供一种包含上述信号产生装置和上述信号解码装置的信号产生/解码装置或无线电视频传输/接收系统。
附图说明
图1示出了按照本发明的实施例的无线电视频传输/接收系统的方块图；
图2示出了每个信号时序的时序图；
图3是用于解释基准信号和解码同步信号之间的相位调整的时序图；和
图4示出了无线电视频传输/接收系统结构的方块图。
具体实施方式
参照图1-3将描述本发明的优选实施例。图1示出了无线电视频传输/接收系统3的方块图，图2和3是时序图。
[实施例概述]
在这个实施例中，作为例子来说明NTSC(隔行扫描)方法的视频信号，在该方法中，对应于两个扫描场(field)的视频信号形成一屏(一帧)。另外，将对应于预定数目的垂直周期的视频信号单元中被编码的视频信号称作编码帧。在本实施例中，将对应于四个扫描场的编码视频信号称作一个编码帧。
无线电视频传输装置将编码帧的标题数据的传输间隔设定成预定数目的垂直周期。假定一个编码帧的长度是四个扫描场，则编码帧的标题数据的传输间隔是四个扫描场。无线电视频传输装置为编码帧的标题部分增加表示编码帧的标题部分的标志。无线电视频接收装置根据内置的水平周期计数器和垂直周期计数器在编码帧周期处产生时钟脉冲。无线电视频接收装置根据时钟脉冲的周期与表示编码帧标题的标志的接收周期之间的相位差形成PLL(锁相环路)，由此调整时钟脉冲的周期，以获得时钟同步。因此，本发明不需要增加PCR，以由此提供具有简单电路结构的无线电视频传输/接收系统。
[无线电视频传输装置]
除了用编解码器1代替编解码器38之外，本实施例的无线电视频传输装置可以具有类似于图4所示的无线电视频传输/接收装置的结构。编解码器1相当于信号产生装置。
NTSC编码器11接收合成的视频信号，并从合成的视频信号中将Y(亮度)信号、色差信号、水平同步信号(H)和垂直同步信号(V)分离出来。然后将Y信号、色差信号、H信号和V信号从NTSC编码器11提供给编解码器1。
在目前时间之前，将已经在一帧延迟电路12中处理过的一个帧(两个扫描场)的Y信号和色差信号与目前时间的Y信号和色差信号一起输入到编码器电路14。如图2所示，第一编码帧包括对应于四个扫描场的编码输入视频信号(F1、F2、F3和F4：F指的是扫描场)。如图2所示，编码器电路14将对应于四个扫描场的输入视频信号(F1、F2、F3和F4)进行编码，以产生第一编码帧，并以每隔一个帧周期(每四个垂直同步信号)的时间间隔将编码帧输出到传输缓冲器15。通过时序产生电路13来产生作为时序信号的帧同步信号，并将其提供给传输缓冲器15。时序产生电路13根据由NTSC解码器11提供的H信号(水平同步信号)和V信号(垂直同步信号)，以每两个垂直同步周期(每两个扫描场)的时间间隔输出帧同步信号。此外，时序产生电路13产生编码帧起始标志，并以每两个帧同步周期(每四个扫描场)的时间间隔将编码帧起始标志提供给TS产生电路16。
因为编码帧的数据量随着视频内容而改变，所以输出比特率也改变。传输缓冲器15输出按照与帧同步信号同步的固定比特率被输入的编码数据。
TS产生电路16接收来自传输缓冲器15的输出，并将该输出转换成基于MPEG2的TS(传输流)。此时，TS产生电路16将时序产生电路13提供的编码帧起始标志添加到TS包的到顶部分(标题部分)。在此情况下，因为一个编码帧包括对应于四个扫描场的编码视频信号，所以将编码帧起始标志添加给每四个扫描场的视频信号。
无线电传输部分40的RF调制电路17接收从TS产生电路16输出的传输流(TS)，并对传输流(TS)进行高频数字调制处理。将合成的RF调制信号(传输波)从传输天线部分18发射到空间，作为编码视频传输无线电波。
参照图2，与作为编码视频传输无线电波的、和第一和第三编码帧相比具有更少量数据的第二编码帧的传输时间相比，由于数据量较大，所以作为编码视频传输无线电波的第一和第三编码帧的传输时间较长。
[无线电视频接收装置]
除了用编解码器2代替编解码器44之外，本实施例的无线电视频接收装置可以具有与图4所示的无线电视频传输/接收装置类似的结构。编解码器2相当于信号解码装置。此外，编解码器1和编解码器2可以形成为单个的信号产生和解码装置。
无线电视频接收装置在接收天线21处接收从无线电视频传输装置发射的编码视频传输无线电波(RF调制信号)。RF解调电路22对接收的信号进行数字解调处理，并将处理的信号作为解调TS输出到编解码器2。
解调TS被临时存储在接收缓冲器26中。解调电路27按照解调所需的时序顺序读出并解调存储在接收缓冲器26中的解调TS。在水平/垂直时序产生电路28中确定时序。
起始标志提取电路24从解调TS的标题部分提取编码帧起始标志，并以提取编码帧起始标志的时序将基准信号提供给相位比较电路32。水平/垂直时序产生电路28将表示编码帧标题的读取起始时序的解调同步信号输出到相位比较电路23和解调电路27。已经接收到基准信号的相位比较电路23接收此解调同步信号作为另一个信号，并将表示基准信号与解调同步信号之间的相位差的相位比较输出信号(output)输出到压控振荡器(VCO)25。水平/垂直时序产生电路28按照压控振荡器25的振荡频率调整并输出解调同步信号的周期。通过此结构，能够形成锁相环(PLL)，以与表示编码帧标题的编码帧起始标志的提取时序同步的方式输出解调同步信号。
更具体地是，如图3所示，根据添加到正被传输的TS的编码帧起始标志，通过由水平/垂直时序产生电路28、相位比较电路23和压控振荡器25形成的PLL，在必要的时候修正从水平/垂直时序产生电路28输出的解调同步信号的周期。然后，与解调同步信号同步，解调电路27将存储在接收缓冲器26中的解调TS解调成视频信号。
更具体地是，在对应于预定数量的垂直周期(上述例子中的四个扫描场)的视频信号单元中执行视频信号的编码(压缩)。此处，当通过此编码产生的数据量改变时，对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号标题的数据传输时间间隔一直保持在预定数量的垂直同步信号的单元中(即，以这样的时间间隔传输编码帧起始标志)。因此，在接收侧，根据以固定时间间隔接收的编码帧起始标志来执行解码，由此获得视频信号接收的时钟同步。
此外，通过将从压控振荡器25输出的振荡信号施加到在随后级中提供的NTSC解码器46、音频数字/模拟变换器48、显示器50等，能够以与用于解码视频信号的时序同步执行信号处理和显示处理。
尽管在上述的例子中预定数量的垂直同步信号的单元是四个扫描场，并且根据两个帧之间的差来执行压缩(编码)，但是本发明不限于此结构。例如，也有可能将预定数量的垂直同步信号的单元设为十六个扫描场，并且可以根据帧之间的差产生B图片(双向预测编码图片)作为压缩(编码)。此处，因为不提供PCR，所以能够在PES(打包基本流)中提供替代PTS(表示时间戳)和DTS(解码时间戳)的分开信息。

Claims (5)

1.一种用于编码视频信号和无线电传输该编码视频信号的无线电视频传输方法，在对应于预定数量的垂直周期的视频信号单元中执行编码，对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号的标题数据被传输的时间间隔与预定数量的垂直周期一致，并且在对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号的标题数据的传输期间，表示标题数据的编码帧起始标志被多路复用和传输。
2.一种用于产生编码传输信号的信号产生方法，该编码传输信号用于通过无线电通信传输视频信号，其中
产生传输信号，该传输信号包括通过对在对应于预定数量的垂直周期的视频信号单元中的视频信号进行编码所获得的信息，对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号的标题数据被传输的时间间隔与预定数量的垂直周期一致，以及
将表示传输信号的标题数据的编码帧起始标志添加到传输信号的标题数据。
3.一种用于无线电接收已编码的视频信号的无线电视频接收装置，包括：
标志提取部分，其提取表示被添加到传输信号的标题数据的已接收传输信号的标题数据的编码帧起始标志，并以提取标志的时序输出基准信号；
相位比较部分，其按照解码同步信号与从标志提取部分输出的基准信号之间的周期的相位差输出相位比较输出信号；
压控振荡器，其按照从相位比较部分输出的相位比较输出信号输出具有一振荡频率的振荡信号；和
时序产生部分，其输出与从压控振荡器输出的振荡信号的频率对应的信号作为解码同步信号；
其中，与解码同步信号同步地解码包含在传输信号中的编码视频信号，对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号的标题数据被传输的时间间隔与预定数量的垂直周期一致。
4.一种用于对通过无线电通信接收的传输信号进行解码的信号解码装置，包括：
标志提取部分，其提取表示被添加到无线电接收的传输信号的标题数据的传输信号的标题数据的编码帧起始标志，
其中，按照从标志提取部分输出的基准信号的时序对包含在传输信号中的编码视频信号进行解码，对应于预定数量的垂直周期的编码视频信号的标题数据被传输的时间间隔与预定数量的垂直周期一致。
5.如权利要求4所述的信号解码装置，包括：
相位比较部分，其按照解码同步信号与从标志提取部分输出的基准信号之间的周期的相位差输出相位比较输出信号；
压控振荡器，其按照从相位比较部分输出的相位比较输出信号输出具有一振荡频率的振荡信号；和
时序产生部分，其输出与从压控振荡器输出的振荡信号的频率对应的信号作为解码同步信号；
其中，与解码同步信号同步地解码包含在传输信号中的编码视频信号。
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