-
Die
Erfindung betrifft ein MPEG-II-(Motion Picture Expert Group II)-System
und insbesondere ein MPEG-II-System mit einem PES-Decodierer, bei dem
ein softwarebasierter Programmstrom und ein hardwarebasierter Transportstrom
unabhängig
von Formen der Ströme
zum Wiederherstellen eines Videosignals und eines Audiosignals im
Demultiplex behandelt werden.
-
In
letzter Zeit wurden verschiedene Formate zum Übertragen digitalisierter Video-
und Audiosignale zwischen Medien vorgeschlagen. Ein MPEG-II-Decodierer
formatiert komprimierte Videodaten und komprimierte Audiodaten zur
einfachen Datenübertragung
zwischen Medien. Es gibt Formate zum Senden/Empfangen in einer Umgebung,
in der nahezu kein Übertragungsfehler
auftritt, z. B. bei Speichermedien, sowie Formate zum Senden/Empfangen
in einer Umgebung, in der Übertragungsfehler
leicht auftreten, z. B. bei Satelliten oder Kabeln. Das Format für Sende-/Empfangsvorrichtungen
für die
Umgebung, in der nahezu kein Übertragungsfehler
auftritt, ist mit Programmströmen
(im folgenden "PS" genannt) gebildet,
und das Format für
Sende-/Empfangsvorrichtungen für
die Umgebung, in der Übertragungsfehler
leicht auftreten, ist mit Transportströmen (im folgenden "TS" genannt) gebildet.
Das heißt,
die PS und TS unterscheiden sich im Einsatz eines Codesystems zur
Feh lerkorrektur. Im MPEG-II-Decodierer erfolgt ein Multiplexen von Transportskalendaten
in Audio-, Video-, programmspezifische Informations- und andere
digitale Daten enthaltende Pakete in Übereinstimmung mit jeweiligen
voreingestellten Verhältnissen
vor Übertragung.
-
Ein
dem Stand der Technik entsprechender MPEG-II-Decodierer in Sende-/Empfangsvorrichtungen
zum Einsatz in einer Umgebung mit möglichen Fehlern verwendet eine
CPU oder eine festverdrahtete Logik. 1(a) bis
(e) zeigen eine Datenstruktur, die aus komprimierten Daten erzeugt
wird, die durch einen sendeseitigen Videocodierer durch PES-(paketierte
Elementarstrom)-Paketierung, PS-Paketierung und TS-Paketierung gebildet
werden, und 2 zeigt
ein dem Stand der Technik entsprechendes empfangsseitiges MPEG-II-System.
-
Gemäß 1(a) haben Daten nach der
Paketierung im MPEG-II-Decodierer eine Struktur einer Zugriffseinheit
in Form eines komprimierten Originalvideosignals, das durch einen
Codierer gebildet wird. Der Zugriffseinheit werden Videoinformationen
(Bildseitenverhältnis,
Bitrate usw.) zusammen mit einem Sequenzkopf zugefügt, um einen
Elementarstrom gemäß 1(b) zu bilden, der durch
die PES-Paketierung bearbeitet wird, um einen PES-Kopf und eine geeignete
Länge des
Elementarstroms zu bilden. Als nächstes
werden die paketierten PES-Daten
gemäß 1(c) zu einem TS mit Paketen
aus jeweils 188 Bytes gemäß 1(d) paketiert, wenn sie
in einer Umgebung mit Fehlern verwendet werden sollen. Sollen sie
in einer fehlerfreien Umgebung zum Einsatz kommen, werden die paketierten
PES-Daten gemäß 1(c) zu einem PS mit Packs
bzw. Packungen aus jeweils einem oder mehreren PES-Paketen gemäß 1(e) paketiert.
-
Gemäß 2 ist das empfangsseitige MPEG-II-System
versehen mit einem ersten Umschaltteil 1 zum Auswählen von
PS-Daten in einem Speichermedium
in einer Umgebung ohne Fehler als Reaktion auf ein Auswahlsteuersignal,
einem zweiten Umschaltteil 2 zum Auswählen von TS-Daten in einer
Umgebung mit Fehlern, einem PS-Demultiplexer 3 zum Empfangen
der PS-Daten vom ersten Umschaltteil 1 und Demultiplexen
von Packungsköpfen und
Systemköpfen,
einem Videopaket-Parsingteil 4 zum Emp fangen und Parsing-Analysieren
von PES-Paketdaten mit Packungsköpfen
und Systemköpfen,
die im PS-Demultiplexer 3 im Demultiplex behandelt werden,
und Zuführen
eines Elementarstroms zu einem Videodecodierer 5, dem Videodecodierer 5 zum
Empfangen des Elementarstroms vom Videopaket-Parsingteil 4 und
Decodieren eines Videosignals als Reaktion auf ein Videosteuersignal,
einem TS-Demultiplexer 6 zum Empfangen der TS-Daten vom
zweiten Umschaltteil 2 und Demultiplexen eines Transportkopfs,
eines ADF (Adaptation Field, Adaptionsfeld) und einer PSI (Program
Specify Identifier, Programmfestlegungskennung), einem Audiopaket-Parsingteil 7 zum
Empfangen und Parsing-Analysieren der PES-Paketdaten mit dem Transportkopf,
dem ADF und der PSI, die im TS-Demultiplexer 6 im Demultiplex
behandelt werden, und ihrem Zuführen
zu einem Audiodecodierer 8, sowie dem Audiodecodierer 8 zum
Empfangen und Decodieren eines vom Audiopaket-Parsingteil 7 empfangenen
Audiosignals als Reaktion auf ein Audiosteuersignal.
-
Anhand
von 1 und 2 wird nunmehr der Betrieb
dieses empfangsseitigen MPEG-II-Systems erläutert.
-
Sendeseitig
wird ein Videosignal in eine Zugriffseinheit, d. h. eine komprimierte
Form eines Originalsignals, durch einen Codierer codiert (siehe 1a). Den Zugriffseinheitsdaten
werden videobezogene Informationen zusammen mit einem Sequenzkopf
zugeführt,
um eine Elementardatenstromform zu bilden (siehe 1b). Danach wird der Elementarstrom durch
ein PES-Paketierverfahren geführt
(siehe 1e), um als PES-Paket
mit einer geeigneten Länge
in Form eines PES-Kopfs
und Elementarstroms (GOP) gebildet zu werden. Je nach Anwendung
werden als nächstes
die paketierten PES-Daten (siehe 1c)
als TS (siehe 1d), der in
Transportpakete mit jeweils 188 Bytes paketiert ist, zur Verwendung
in einer Umgebung mit Fehlern oder als PS, der mit Packungen aus
jeweils einem oder mehreren PES-Paketen gebildet ist, zur Verwendung in
einer Umgebung ohne Fehler gebildet. Da in diesem Fall der PS, d.
h. Daten eines Speichermediums in einer Umgebung ohne Fehler, und
der TS, d. h. Daten in einer Umgebung mit Fehlern, kontinuierlich empfangen
werden, wird eine abschließend
aus dem kontinuierlich empfangenen PS und TS zu bildende Datenform
durch einen Benutzer oder eine Steuerung ausgewählt. Daher wird beim Einschalten
des ersten Umschaltteils 1 als Reaktion auf ein Auswahlsteuersignal
der PS gemäß 1(c) ausgewählt und zum
PS-Demultiplexer 3 geführt.
Der PS-Demultiplexer 3 behandelt Packungsköpfe und
Systemköpfe
in den empfangenen PS-Daten im Demultiplex und führt die im Demultiplex behandelten
PES-Video- und Audiopaketdaten zum Videopaket-Parsingteil 4 und Audiopaket-Parsingteil 7.
Danach analysieren das Videopaket-Parsingteil 4 und Audiopaket-Parsingteil 7 den
empfangenen PS durch Parsing zum Bilden von Video- oder Audiodaten,
z. B. PES-Köpfen,
und führen
Originalelementarströme
zum Videodecodierer 5 bzw. Audiodecodierer 8.
In diesem Fall analysieren das Videopaket-Parsingteil 4 und
das Audiopaket-Parsingteil 7 durch Parsing zum Bilden eines PS-MAP-
und PS-Verzeichnisses und tauschen zugehörige Daten mit einem (nicht
gezeigten) Hostcomputer zum Detektieren einer Gesamtsystemstruktur
des PES-Pakets aus. Ferner wird beim Einschalten des zweiten Umschaltteils 2 als
Reaktion auf ein Umschaltsteuersignal der TS gemäß 1(d) ausgewählt und zum TS-Demultiplexer 6 geführt. Der TS-Demultiplexer 6 behandelt
die empfangenen TS-Daten im Demultiplex zu Transportköpfen, ADF und
PSI auf und führt
die im Demultiplex behandelten PES-Video- und Audiopaketdaten zum
Videopaket-Parsingteil 4 und
Audiopaket-Parsingteil 7. Danach analysieren das Videopaket-Parsingteil 4 und Audiopaket-Parsingteil 7 den
empfangenen TS durch Parsing zum Bilden von Video- oder Audiodaten,
z. B. PSI, und führen
nur Originalelementarströme
zum Videodecodierer 5 bzw. Audiodecodierer 8.
-
Allerdings
haben der PS und TS jeweils einen Informationsstrom zusätzlich zu
einem Programm. Ausnahmslos erfordern daher die PS-Daten ferner
ein Verfahren zum Decodieren der PES-Pakete mit jeweils einem PS-MAP-
und PS-Verzeichnis in einem PES-Paketdecodierer, und die TS-Daten
erfordern ferner ein Verfahren zum Decodieren der im PSI- (programmspezifischen
Informations)-Strom vorhandenen TS-Zusatzinformationen. Daher unterliegt
das MPEG-II-System des Stands der Technik, das einen separaten Decodierer
für das
Decodierverfahren benötigt,
einer Einschränkung
für die
Anwendung auf ein aktuel les Multimediensystem mit vielfältigen benötigten Funktionen,
was solche Probleme verursacht, dass ein kompliziertes Decodierverfahren
erforderlich ist und die Kosten des MPEG-II-Systems durch den zusätzlichen
Decodieren hoch sind.
-
Aus
der EP-A2-0 726 680 (D1) ist ein Informationsverarbeitungssystem
bekannt, das aufweist: einen Informationsquellencodierungsabschnitt
zum Erzeugen eines Elementpakets, das codierte Multimediainformationen
und zusätzliche
Informationen, um das Paket zu kennzeichnen, enthält; einen
Paketmultiplexerabschnitt, um einen multiplexten Strom durch Multiplexen
des Elementpakets zu erzeugen; und einen Sendeverarbeitungsabschnitt,
um den multiplexten Strom als Sendesignal entsprechend dem Übertragungsmedium
auszugeben. In dem Multimediainformationsverarbeitungssystem ist
eine Verarbeitungsfolge von der Auswahl der Multimediainformation
zur Übertragungs-
oder Speicherverarbeitung klassifiziert, und die Verarbeitungsinhalte und
die Eingangs- und Ausgangsdaten werden für jede Hierarchie bestimmt.
-
Die
Erfindung betrifft ein MPEG-II-System mit ei nem PES-Decodierer,
das im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme infolge von
Beschränkungen
und Nachteilen der verwandten Technik überwindet.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden
Beschreibung dargestellt und gehen teils aus der Beschreibung hervor oder
können
aus der praktischen Realisierung der Erfindung erfaßt werden.
Die. Aufgaben und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die
Struktur realisiert und erreicht, die speziell in der Textbeschreibung
und den Ansprüchen
sowie in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt ist.
-
Zur
Realisierung dieser und weiterer Vorteile sowie gemäß dem Erfindungszweck
in der dargestellten Ausführung
und weitgefaßten
Beschreibung weist das MPEG-II-System auf: einen Transportstrompuffer
zum Speichern von mit einem ersten Taktsignal synchronisierten Transportstromdaten
in einer Empfangsreihenfolge, wenn ein Transportstrom aus Strömen, die
in einer Umgebung mit vielen Fehlern empfangenen werden, als Reaktion
auf ein erstes Steuersignal ausgewählt wird, einen FIFO-Programmstrompuffer
zum Speichern von mit einem zweiten Taktsignal synchronisierten
Programmstromdaten in einer Empfangsreihenfolge, wenn Programmdaten
eines Speichermediums in einer Umgebung ohne Fehler als Reaktion
auf ein zweites Steuersignal ausgewählt werden, einen PES-Decodierer zum
gleich zeitigen Decodieren von Audio- und Video-Elementarströmen in eine
PES-Ebene, um Statusflags und Paketdaten zu bilden, wenn die Transportstromdaten
oder die Programmstromdaten, die vom FIFO-Transportstrompuffer bzw.
FIFO-Programmstrompuffer zugeführt
werden, PES-Paketdaten sind, einen PES-Puffer zum Speichern von
durch den PES-Decodierer decodierten PES-Paketdaten sowie einen
Audiodecodierer und einen Videodecodierer zum Wiederherstellen der
Paketdaten vom PES-Puffer als Originalaudio- bzw. Videosignale.
-
In
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt: ein PES-Decodierer
mit einer PES-Zustandsmaschine zum Suchen eines PES-Pakets bei Decodierabschluß durch
einen Systemkopfdecodierer, der mit einer Ausgangsbusleitung eines FIFO-TS-
oder PS-Puffers verbunden ist, ein PES-Kopfregister zum Extrahieren
einer Strom-ID, wenn das PES-Paket in der PES-Zustandsmaschine gefunden
wird, ein Strom-ID-Vergleicher zum Vergleichen der im PES-Kopfregister
extrahierten Strom-ID mit der im PES-Puffer gespeicherten Strom-ID
beim Bestimmen, ob es sich beim PES-Paketstrom um Zusatzinformationen
für Video,
Audio oder den Programmstrom handelt, und Zuführen eines mit einem Kopf und
einer Nutzlast gebildeten PES-Pakets zum PES-Puffer, wenn festgestellt
wird, daß es
sich um die Zusatzinformationen für Video oder Audio handelt,
sowie ein MAP-Decodierer und ein Verzeichnisdecodierer zum jeweiligen
Empfangen der Zusatzinformationen für den Programmstrom, wenn als
Bestimmungsergebnis durch den Strom-ID-Vergleicher bestimmt wird,
daß es
sich um die Zusatzinformationen für den PS handelt, und Extrahieren
von zum Decodieren erforderlichen Informationen.
-
Verständlich sollte
sein, daß die
vorstehende allgemeine Beschreibung wie auch die folgende nähere Beschreibung
als Beispiel und Erklärung
dienen sowie eine nähere
Erläuterung
der beanspruchten Erfindung geben sollen.
-
Die
beigefügten
Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung dienen
sollen sowie in diese Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil
davon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung
und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erläuterung
der Erfindungsgrundsätze.
-
Es
zeigen:
-
1(a) bis 1(e) eine Datenstruktur nach Paketieren
in einem MPEG-II-System des Stands der Technik;
-
2 ein Blockschaltbild eines MPEG-II-System
des Stands der Technik;
-
3 ein Blockschaltbild eines MPEG-II-System
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
-
4 ein Blockschaltbild des
Packungskopfdecodierers von 3;
-
5 ein Blockschaltbild des
Systemkopfdecodierers von 3;
-
6 ein Blockschaltbild des
PES-Decodierers von 3;
und
-
7 den MAP-Decodierer und
den Verzeichnisdecodierer von 6.
-
Im
folgenden wird näher
auf die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung eingegangen, für die
Beispiele in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt sind. 3 zeigt
ein Blockschaltbild eines MPEG-II-Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, 4 ein
Blockschaltbild des Packungskopfdecodierers von 3, 5 ein Blockschaltbild
des Systemkopfdecodierers von 3, 6 ein Blockschaltbild des
PES-Decodierers von 3 und 7 den MAP-Decodierer und den
Verzeichnisdecodierer von 6.
-
Gemäß 3 weist das MPEG-II-System gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung auf: einen FIFO-TS-Puffer 10 zum Speichern von
mit einem ersten Taktsignal CLK1 synchronisierten TS-Daten in einer
Empfangsreihenfolge, wenn der TS durch ein Auswahlsteuersignal ausgewählt ist,
einen Transportkopfdecodierer 11 zum Bestimmen, ob die
im FIFO-TS-Puffer 10 gespeicherten
Daten vom Benutzer ausgewählte
Daten oder als Reaktion auf eine PID (Packet Identifier, Paketkennung) auf
Anforderung einer Steuerung empfangene Daten sind, und Zuführen eines
Statusflags als Anzeige einer Form der Daten und eines Statusflags
als Anzeige des Vorhandenseins eines ADF zu einer Zustandsmaschine 12,
die Zustandsmaschine 12 zum Empfangen der Statusflags vom
Transportkopfdecodierer 11 und Zuführen verschiedener Formen von Lesesignalen
und Steuersignalen zu jeweiligen Decodierern sowie Verarbeiten von
festen 188 Bytes, wenn festgestellt wird, daß es sich bei den Flags um nicht
erforderliche Daten handelt, sowie Ansteuern des Transportkopfdecodierers 11 entsprechend
dem Statusflag, wenn festgestellt wird, daß es sich bei den Flags um
erforderliche Daten handelt, einen ADF-Decodierer 13 zum
erneuten Detektieren des Vorhandenseins von Statusflags im Transportkopfdecodierer 11 und
Erzeugen eines Statusflags zum Extrahieren einer PCR (Program Clock
Reference, Programmtaktrefe renz) als Reaktion auf ein ADF-Steuersignal,
wenn festgestellt wird, daß es
sich bei den Flags um erforderliche Daten handelt, einen PSI-Decodierer 14 zum
Auswählen
eines Kanals entsprechend einer PID oder Austauschen von empfangenen
Programminformationen mit einem Hostprozessor, und einen PES-Puffer 16 zum
Decodieren eines Audio- oder Video-Elementarstroms in eine PES-Ebene
durch die PID, wenn die PCR vom ADF-Decodierer 13 zugeführt wird.
-
Das
MPEG-II-System gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist ferner auf: einen FIFO-PS-Puffer 17 zum
Speichern von mit einem zweiten Taktsignal CLR2 synchronisierten PS-Daten
in einer Empfangsreihenfolge, wenn der PS als Reaktion auf ein externes
Auswahlsignal ausgewählt
ist, einen Packungskopfdecodierer 18 zum Empfangen von
TS-Daten oder PS-Daten bis zum Empfang eines 32-Bit-Packungskopfs
aus einem empfangenen Strom, Decodieren einer SCR (System Clock
Reference, Systemtaktreferenz), wenn der Packungskopf empfangen
wird, und Synchronisieren des gesamten Systemtakts sowie Bestimmen
des Vorhandenseins eines Systemkopfs anhand einer Länge des
Packungskopfs bei Abschluß der
Packungskopfdecodierung, und einen Systemkopfdecodierer 19 zum
Suchen nach dem Systemkopf, während
der Packungskopfdecodierer 18 eine Decodierung durchführt, und
Prüfen
der PS-Daten, ob sie mit einer decodierbaren Datenrate empfangen
werden.
-
4 zeigt ein Blockschaltbild
des Packungskopfdecodierers 18 von 3 mit einer Packungszustandsmaschine 20 zum
Extrahieren eines Packungskopf aus empfangenen PS-Daten ps_data und
Erzeugen von Steuersignalen zum Laden von Daten und Reduzieren einer
Packungslänge,
einem Packungskopfregister 21 zum Detektieren einer MUX-Rate
mux_rate und Stopfen eines empfangenen Programmstroms, und ein SCR-Register 22 zum Detektieren
einer SCR (Systemtaktreferenz) zum Synchronisieren eines Systemtakts
des Decodierers 18 mit dem Codierer.
-
5 zeigt ein Blockschaltbild
des Systemkopfdecodierers 19 von 3 mit einer Systemzustandsmaschine 23 zum
Suchen eines Systemkopfs als Reaktion auf ein Synchronfreigabesignal sys_enable,
das erzeugt wird, wenn PS-Daten ps_data empfangen werden und eine
Packungskopflänge
im Packungskopf decodierer 18 bestimmt wird, sowie Erzeugen
eines Systemlesesignals und eines Systemladesignals, einem Systemkopfregister 24 zum
Detektieren einer Systemkopflänge
und einer Ratengrenze rate_bound, wenn das Systemlesesignal sys_read
und das Systemladesignal sys_load1 oder sys_load2 von der Systemzustandsmaschine 23 zugeführt werden,
einem Ratenvergleicher 25 zum Vergleichen der im Systemkopfregister 24 detektierten
Systemkopflänge
und Ratengrenze mit einer Programm-Multiplexerrate program_mux_rate beim
Bestimmen, ob ein (nicht gezeigter) Programmstromdecodierer decodieren
kann, und Zuführen
unterschiedlicher Statusflags zur Systemzustandsmaschine 23 unter
Verwendung eines Längenreduziersignals
von der Systemzustandsmaschine 23, einem Strom-ID-Register 26 zum
Extrahieren von Informationen im Zusammenhang mit dem Puffern jedes
empfangenen Stroms, und einem Programmstrom-Pufferregister 27 zum
Detektieren von in einem (nicht gezeigten) Programmstrompuffer gespeicherten
Daten und Zuführen
der detektierten Informationen zum Hostcomputer.
-
6 zeigt ein Blockschaltbild
des PES-Decodierers 15 von 3 mit
einer PES-Zustandsmaschine 28 zum Suchen eines PES-Pakets
bei Decodierabschluß durch
den Systemkopfdecodierer 19, einem PES-Kopfregister 29 zum
Extrahieren einer Strom-ID, wenn das PES-Paket in der PES-Zustandsmaschine 28 gefunden
wird, einem Strom-ID-Vergleicher 30 zum Empfangen der im PES-Kopfregister 29 extrahierten
Strom-ID, Vergleichen der Strom-ID mit den im PES-Puffer 35 gespeicherten
Strom-ID-Daten beim
Bestimmen, ob es sich beim PES-Paketstrom um Video-, Audio- oder
Zusatzinformationen für
den PS darstellt, und Zuführen eines
mit einem Kopf und einer Nutzlast gebildeten PES-Pakets zum PES-Puffer 35,
wenn festgestellt wird, daß es
sich um Daten zu Video oder Audio handelt, sowie einem MAP-Decodierer 36 und
einem Verzeichnisdecodierer 37 zum jeweiligen Empfangen der
Zusatzinformationen für
den PS, wenn als Ergebnis der Bestimmung durch den Strom-ID-Vergleicher 30 bestimmt
wird, daß es
sich um Zusatzinformationen für
den PS handelt, sowie Extrahieren von erforderlichen Informationen.
Die nicht erläuterte
Bezugszahl 31 bezeichnet ein Strom-ID- Register, 32 ein Video-PTS-Register, 33 ein
Audio-PTS-Register und 34 ein Video-DTS-Register.
-
7 zeigt sowohl den MAP-Decodierer 36 als
auch den Verzeichnisdecodierer 37 von 6 mit jeweils einer MAP- und Verzeichniszustandsmaschine 38 zum
Detektieren jedes empfangenen Pakets, einem Strom-MAP-Kopfregister 39 zum
Extrahieren eines MAP-Kopfs und Zuführen einer MAP-Version, wenn
ein in der MAP- und Verzeichniszustandsmaschine 38 detektiertes
Signal ein Strompaket ist, und einem MAP-Versionsvergleicher 40 zum
Empfangen der MAP-Version vom Strom-MAP-Kopfregister 39 und
Vergleichen mit einer bereits gespeicherten Version zum Zuführen eines
aktualisierten MAP-Stroms, wenn festgestellt wird, daß die Version
erneuert wurde. Die nicht erläuterten
Bezugszahlen 41 und 42 sind Strom-ID-Register.
-
Im
folgenden werden der Betrieb und die Vorteile des MPEG-II-Systems
mit einem PES-Decodierer der Erfindung erläutert.
-
Wird
gemäß 3 ein TS-Auswahlsteuersignal
zum MPEG-II-System
durch einen Benutzer oder eine Steuerung zum Auswählen von
TS-Daten geführt,
so wird der FIFO-TS-Puffer 10 als Reaktion auf ein erstes
Lesesignal READ1 freigegeben. Danach werden die TS-Daten mit dem
ersten Taktsignal CLK1 synchronisiert und im FIFO-TS-Puffer 10 in
einer Empfangsreihenfolge gespeichert. Als Reaktion auf ein Steuersignal
bestimmt in diesem Fall der Transportkopfdecodierer 11,
ob die TS-Daten durch einen Benutzer ausgewählte Stromdaten oder durch die
PID (Paketkennung) zugeführte
Stromdaten entsprechend der Anwendung sind, und führt ein
Statusflag STATUS_FLAG als Anzeige einer Form der empfangenen Daten
sowie ein Statusflag als Anzeige des Vorhandenseins des ADF (Adaptionsfelds)
in den Paketen zur Zustandsmaschine 12. Danach führt die Zustandsmaschine 12 ein
erstes Lesesignal READ1 und weitere Steuersignale zu einem entsprechenden Decodierer,
wenn die empfangenen Statusflags keine erforderlichen Daten sind,
um eine feste Datenmenge (188 Bytes) zu verarbeiten, und gibt den Transportkopfdecodierer 11 wieder
frei. Der Transportkopfdecodierer 11 detektiert das Vorhandensein von
erforderlichen Daten, um ein ADF-Steuersignal zu erzeugen, wenn
die erforderlichen Daten vorhanden sind, um den ADF-Decodierer 13 zum
Extrahieren einer PCR (Programmtaktreferenz) freizugeben. Da TS-Daten
ebenfalls zum PSI-Decodierer 14 oder PES-Decodierer 15 bei
Empfang einer PID geführt werden,
wenn die PCR durch den ADF-Decodierer 13 decodiert wird,
wählt der
PSI-Decodierer 14 einen Kanal
aus oder tauscht Programminformationen mit dem Hostprozessor aus,
und der PES-Decodierer 15 decodiert einen Audio- und Videoelementarstrom
in eine PES-Ebene
und speichert ihn im PES-Puffer 16, wodurch der Videodecodierer 5 und
Audiodecodierer 8 empfangene Transportströme leicht
decodieren können.
-
Wird
dagegen ein PS-Auswahlsteuersignal zum MPEG-II-System zum Auswählen von
PS-Daten geführt,
wird der FIFO-PS-Puffer 17 freigegeben,
um mit dem zweiten Taktsignal CLR2 synchronisierte PS-Daten in einer
Empfangsreihenfolge zu speichern. Da in diesem Fall der Packungskopfdecodierer 18 keinen
Kanal auswählt,
weil die empfangenen PS-Daten einen Kanal und eine Zeitbasis haben, werden
dem Packungskopfdecodierer 18 die PS-Daten zugeführt, bis
ein 32-Bit-Packungskopf aus einem empfangenen Strom zugeführt wird.
Anschließend
decodiert bei Empfang eines Packungskopfs das MPEG-II-System eine
SCR (Systemtaktreferenz), um den gesamten Systemtakt zu synchronisieren,
und bestimmt das Vorhandensein eines Systemkopfs anhand einer Packungskopflänge nach
Decodierabschluß durch
den Packungskopfdecodierer 18. Ist als Ergebnis der Bestimmung
der Systemkopf vorhanden, sucht das MPEG-II-System durch den Kopfdecodierer 18 nach
dem Systemkopf und prüft,
ob die PS-Daten mit einer decodierbaren Datenrate empfangen werden.
Der Packungskopfdecodierer 18 extrahiert einen Packungskopf
aus den durch die Packungszustandsmaschine 20 gemäß 4 empfangenen PS-Daten und
liefert Steuersignale, die eine Datenlast und eine Packungslänge reduzieren.
Das Packungskopfregister 21 detektiert eine MUX-Rate mux_rate,
das Stopfen usw. eines empfangenen Datenstroms und detektiert eine
SCR zum Synchronisieren eines Systemtakts des Decodierers 18 mit dem
Codierer durch das SCR-Register 22.
-
Gemäß 5 synchronisiert der Systemkopfdecodierer 19 die
Systemzustandsmaschine 23 mittels des Systemfreigabesi gnals
sys_enable, das entsprechend der Längenbestimmung durch den Packungskopfdecodierer 18 bei
Empfang der PS-Daten erzeugt wird, und die Systemzustandsmaschine 23 sucht
den Systemkopf, um ein Datenlesesignal und ein Registerladesignal
zu bilden. In diesem Fall detektiert das Systemkopfregister 24 eine
Kopflänge und
eine Ratengrenze u. ä.
als Reaktion auf das von der Systemzustandsmaschine 23 zugeführte Systemladesignal.
Ferner vergleicht der Ratenvergleicher 25 die detektierte
Kopflänge
und die Ratengrenze mit einer Programm-Multiplexerrate program_mux_rate
zum Bestimmen des Decodierens durch den PES-Decodierer 15.
Außerdem
bildet die Systemzustandsmaschine 23 unterschiedliche Statusflags
unter Verwendung eines Längenreduziersignals
usw. Ferner extrahiert das Strom-ID-Register 26 Pufferinformationen
jedes empfangenen Stroms, und das PS-Pufferregister 27 detektiert
in einem (nicht gezeigten) Programmzustandspuffer gespeicherte Daten
zum Zuführen
zum Hostprozessor. Danach steuert der Hostprozessor das Puffern
des empfangenen Stroms unter Verwendung der Pufferinformationen über jeden
Strom.
-
Beendet
gemäß 6, die ein Detailsystem des
PES-Decodierers 15 zeigt, der Systemkopfdecodierer 19 das
Decodieren, wird der PES-Decodierer 15 freigegeben. Die
PES-Zustandsmaschine 28 sucht nach einem PES-Paketkopf
bei Empfang eines PES-Freigabesignals pes_enable. Das PES-Kopfregister 29 extrahiert
eine Strom-ID, und der Strom-ID-Vergleicher 30 vergleicht
die extrahierte Strom-ID mit den im PES-Puffer 35 gespeicherten Strom-ID-Daten
und bestimmt, ob ein PES-Paketstrom Video-, Audio- oder Zusatzinformationen
für den
PS darstellt. Wird als Ergebnis der Bestimmung des Strom-ID-Vergleichers 30 festgestellt,
daß es sich
um Video oder Audio handelt, werden die PS-Daten im PES-Puffer 35 vom
Kopf bis zur Nutzlast durch eine PES-Paketeinheit gespeichert. In
diesem Fall kann der Strom-ID-Vergleicher 30 erforderliche
Zusatzinformationen extrahieren und verwenden, indem die PS-Daten zum MAP-Decodierer 36 oder
Verzeichnisdecodierer 37 geführt werden.
-
7 zeigt als detailliertes
System sowohl den MAP-Decodierer 36 als
auch den Verzeichnisdecodierer 37. Bei Emp fang eines PS-MAP-
oder eines Verzeichnispakets detektiert die MAP- und Verzeichniszustandsmaschine 38 ein
entsprechendes Paket für
ein empfangenes Signal. Wird als Ergebnis der Paketdetektion festgestellt,
daß das
Paket ein PS-MAP-Paket ist, extrahiert das Strom-MAP-Kopfregister 39 entsprechende
Daten für
das empfangene Paket und führt
sie zum MAP-Versionsvergleicher 40. Anschließend vergleicht
der MAP-Versionsvergleicher 40 die empfangenen Daten mit
einer gespeicherten Version zum Extrahieren des Stroms, wenn eine
frühere
Version erneuert wurde, und Entfernen von Restdaten, wenn die frühere Version
nicht erneuert wurde. Bei Feststellung eines Empfangs eines Verzeichnisstroms
als Detektionsergebnis durch die MAP- und Verzeichniszustandsmaschine 38 werden nach
Extrahieren eines PTS-(Presentation Time Stamp, Präsentationszeitmarken)-Werts
und eines Codierindikators aus jedem die PS-Daten enthaltenden Elementarstrom
die PS-Daten zum Audiodecodierer 8 oder Videodecodierer 5 zum
regulären
Decodieren geführt.
-
Da
erläuterungsgemäß durch
das MPEG-II-System mit einem PES-Decodierer verschiedene auf einer
Kompaktplatte, einem Speichermedium in einer Multimedienanwendung,
gespeicherte Datenformate durch den MPEG-II-Systemdecodierer der
Erfindung ohne eine zusätzliche
Vorrichtung decodiert werden können,
läßt sich
die Produktzuverlässigkeit
verbessern.
-
Dem
Fachmann wird deutlich sein, daß verschiedene
Abwandlungen und Abänderungen
im MPEG-II-System mit einem PES-Decodierer
der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen. Somit soll die Erfindung auch die Abwandlungen
und Abänderungen
der Erfindung erfassen, sofern sie im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und
ihrer Äquivalente
liegen.