-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Daten-Demultiplexer, genauer gesagt
auf einen Daten-Demultiplexer zum Reproduzieren (Wiedergeben) und
Trennen von Video- und Audiodaten, die mit einem Zeitmultiplexverfahren
auf einen Datenträger, wie
zum Beispiel einer optischen Disk, aufgezeichnet worden sind.
-
3 zeigt
ein Blockschaltbild eines herkömmlichen
Daten-Demultiplexers und der angeschlossenen Schaltungen. Wie 3 zeigt,
reproduziert eine Treibereinheit 1 auf einer (nicht gezeigten) eingebauten
optischen Disk aufgezeichnete Daten. Die optische Disk speichert
Video- und Audiodaten, die mit einem Zeitmultiplexverfahren aufgezeichnet worden
sind. Die von der Treibereinheit 1 ausgegebenen reproduzierten
Daten werden an einem Demodulator 2 angelegt und von diesem
demoduliert. Fehler, die in den von dem Demodulator 2 ausgegebenen
demodulierten Daten enthalten sind, werden von einer ECC (Error
Correcting Code) -Schaltung 3 erfaßt und korrigiert, und die
korrigierten Daten werden an einen Ringpuffer 4 weitergegeben.
Der Ringpuffer 4 speichert eine bestimmte Datenmenge und gibt
die gespeicherten Daten an einen Daten-Demultiplexer 5 aus.
-
Der
Daten-Demultiplexer 5 besitzt einen Datentrenner 21,
um die vom Ringpuffer 4 gelieferten Daten in Video- und
Audiodaten, SCR (System Clock Reference, Systemreferenztakt)-Daten
als Zeitgeberdaten, DTS (Decoding Time Stamp, Decodierzeitmarke)-Daten
für die
Videodaten (DTSV) und für
die Audiodaten (DTSA) aufzuteilen.
-
Die
abgetrennten Videodaten werden an einen Videocodepuffer 6 mit
einer FIFO-Struktur (First-In, First-Out) weitergeleitet. Die abgetrennten Audiodaten
werden an einen Audiocodepuffer 8 mit ebenfalls einer FIFO-Struktur
weitergeleitet. Die SCR-Daten werden an ein STC (System Time Clock, Systemzeittakt)
-Register 26 weitergeleitet und dort gespeichert. Das STC-Register 26 zählt die
mit einer Frequenz von 90 kHz von einem Taktgenerator 27 ausgegebene
Taktimpulse und inkrementiert die gespeicherten Daten, um ein STC-Signal
zu erzeugen.
-
Die
DTSV- und DTSA-Daten werden an entsprechende DTSV- bzw. DTSA-Register 22 bzw. 24 weitergeleitet
und dort gespeichert. Die in den entsprechenden DTSV- und DTSA-Registern 22, 24 gespeicherten
DTSV- und DTSA-Daten werden an entsprechende Komparatoren 23, 25 weitergeleitet,
um diese Daten mit dem von dem STC-Register 26 ausgegebenen
STC-Signal zu vergleichen. Der Daten-Demultiplexer 5 besitzt
desweiteren eine eine Zentraleinheit (CPU) o. ä. umfassende Steuerschaltung 28,
um den Datentrenner 21 basierend auf Befehlen zu steuern,
die von dem Benutzer über
eine Eingabeeinheit 29 eingegeben werden.
-
Die
in dem Videocodepuffer 6 gespeicherten Videodaten werden
ausgelesen und an einen Videodecoder 7 weitergeleitet.
Der Videodecoder 7 decodiert die gelieferten Videodaten
und erzeugt somit ein Videosignal, das an eine (nicht gezeigte)
Schaltung ausgegeben wird. An den Videodecoder 7 ist von dem
Komparator 23 ein Videodecodier-Startsignal angelegt.
-
Auf ähnliche
Weise werden die in dem Audiocodepuffer gespeicherten Audiodaten
ausgelesen und an einen Audiodecoder 9 weitergegeben. Der Audiodecoder 9 decodiert
die bereitgestellten Audiodaten und erzeugt somit ein Audiosignal,
das an eine (nicht gezeigte) Schaltung ausgegeben wird. An den Audiodecoder 9 wird
von dem Komparator 25 ein Audiodecodier-Startsignal ausgegeben.
-
Bezugnehmend
auf 5 wird nachfolgend die Funktionsweise des bekannten
Daten-Demultiplexers 5 beschrieben.
Die Treibereinheit 1 reproduziert die aufgezeichneten Daten,
wenn der Benutzer die Eingabeeinheit 29 bedient, um einen
Befehl zum Starten der Reproduktion der auf der eingebauten optischen
Disk gespeicherten Daten einzugeben. Die von der Treibereinheit 1 ausgegebenen
reproduzierten Daten werden an den Demodulator 2 weitergegeben
und dort demoduliert. Die demodulierten Daten werden an die ECC-Schaltung 3 weitergeleitet,
um in den demodulierten Daten enthaltene Fehler zu erfassen und
auszubessern. Die ausgebesserten Daten werden schließlich über den
Ringpuffer 4 an den Datentrenner 21 des Daten-Demultiplexers 5 angelegt.
-
Die
an den Daten-Demultiplexer 5 angelegten Daten weisen beispielsweise
das in 4 gezeigte Format auf. Das Datenformat ist eine
gemäß ISO (International
Standardization Organization) 11172 aufgebaute Multiplex-MPEG-Bitfolge
(Moving Picture Expert Group). 4 zeigt,
daß die
Multiplex-Bitfolge aus einem oder mehreren Bitpaketen besteht, die
ihrerseits einen oder mehrere Unterabschnitte umfassen. Jedes Bitpaket
umfasst einen Paketkopf am Paketanfang, der einen den Anfang des Bitpakets
kennzeichnenden Paket-Startcode, eine SCR und eine MUX RATE beinhaltet.
Die SCR entspricht dem Zeitpunkt, zu dem das abschließende Byte
in den Daten-Demultiplexer 5 eingegeben wird. Die MUX RATE
entspricht der Übertragungsrate.
-
In
dem in 4 dargestellten Datenformat folgt auf dem Paketkopf
ein Videopaket und ein Audiopaket. Jedes dieser Video- und Audiopakete
besitzt an seinem Anfang einen Paketkopf, der einen den Anfang des
Videopakets kennzeichnenden Videopaket-Startcode oder einen den
Anfang des Audiopakets kennzeichnenden Audiopaket-Startcode, und
einen den Decodierbeginn der Video- bzw. Audiodaten kennzeichnenden
DTSV bzw. DTSA beinhaltete. Auf den Paketkopf folgen Video- oder
Audiodaten.
-
Jedes
der Zeitgeberdaten SCR, DTSV und DTSA wird durch das Zählen der
Taktimpulse mit einer Frequenz von 90 kHz ausgedrückt und
besitzt einen effektiven Wert mit 33 Bit.
-
Der
Datentrenner 21 wird durch die Steuerschaltung 28 gesteuert,
um die Videodaten und Audiodaten aus den von dem Ringpuffer 4 bereitgestellten
Daten auszugliedern und gibt die Videodaten an den Videocodepuffer 6 bzw.
die Audiodaten an den Audiocodepuffer 8 weiter. Desweiteren
gliedert der Datentrenner 21 die SCR-, DTSV- und DTSA-Daten aus
und leitet sie an das STC-Register 26, das DTSV-Register 22 bzw.
das DTSA-Register 24 weiter, die die bereitgestellten Daten
speichern.
-
Das
STC-Register 26 speichert die SCR-Daten und zählt nachfolgend
die vom Taktgenerator 27 ausgegebenen Taktimpulse und inkrementiert
die gespeicherten Daten gemäß den Taktimpulsen.
Die gespeicherten Daten werden als interne Zeitdaten (STC) von dem
STC-Register 26 an die Komparatoren 23 und 25 weitergegeben.
-
Die
SCR-Daten entsprechen dem Zeitpunkt, bei dem die Daten vom Ringpuffer 4 an
den Daten-Demultiplexer 5 angelegt und deren Demultiplexierung
begonnen werden. D. h., daß die
SCR-Daten einem Zeitpunkt t1 in dem in 5 gezeigten
Zeitdiagramm entsprechen. Das STC-Register 26 gibt Zeitdaten
an einen der Eingangsanschlüsse
von jedem Komparator 23 und 25 aus, die die seit
dem Zeitpunkt t1 verstrichene Zeit (d. h. die gegenwärtige Zeit)
kennzeichnen.
-
Das
DTSV-Register 22 gibt die Zeitdaten DTSV an den anderen
Eingangsanschluß des
Komparators 23 weiter, wobei die Zeitdaten DTSV den Zeitpunkt
kennzeichnen, bei dem mit der Decodierung der Videodaten durch den
Videodecoder 7 begonnen wird. Stimmt die von dem STC-Register 26 ausgegebene
gegenwärtige
Zeit mit dem von dem DTSV-Register 22 ausgegebenen Decodierbeginn (DTSV) überein,
d. h. in 5 zum Zeitpunkt t2, so gibt
der Komparator 23 ein Videodecodier-Startsignal an den
Videodecoder 7 aus. Infolgedessen wird dem Videodecoder 7 ein
gespeicherter Videodatenblock aus dem Videocodepuffer 6 ausgelesen
und mit der Decodierung des Videodatenblocks begonnen.
-
In 5 kennzeichnet
die Gerade A den Zustand, wenn Videodaten in den Videocodepuffer 6 geschrieben
werden, wobei ihre Steigung der Schreibübertragungsrate entspricht.
Die Polygonlinie B entspricht dem Zustand, wenn Daten aus dem Videocodepuffer 6 in
den Videodecoder 7 gelesen werden. Dadurch werden durch
das schattierte Gebiet die Videodaten gekennzeichnet, die in dem
Videocodepuffer 6 gespeichert bleiben. Die Gerade C entspricht der
zum Lesen der Videodaten benötigten
Zeit, wobei die Videodaten entsprechend dem Zeitverlauf der Geraden
A zuvor in den Videocodepuffer 6 geschrieben worden sind.
Weitere Videodaten werden gemäß dem Zeitverlauf
der Geraden C in den Videocodepuffer 6 geschrieben. Die
Speicherkapazität
des Videocodepuffer 6 entspricht daher dem vertikalen Abstand
zwischen den Geraden A und C.
-
Der
Videodecoder 7 beginnt abhängig von dem Videodecodier-Startsignal
mit der Decodierung der Videodaten. Ist die Decodierung der Videodaten durch
den Videodecoder 7 abgeschlossen, d. h. nach dem Ablauf
einer Video-Decodier-Verzögerung seit dem
Decodierbeginn der Videodaten, erzeugt der Videodecoder 7 ein
Videosynchronisationssignal und gibt anschließend ein Videosignal an die
nicht gezeigte Schaltung zur Darstellung des Bildes aus. Somit wird
nach der Video-Decodier-Verzögerung nach dem
Decodierbeginn der Videodaten ein Bild gemäß dem Videosignal dargestellt.
Wie in 5 gezeigt, kann daher das Videosynchronisationssignal
bei Zeitintervallen ausgegeben werden, die von den Zeitintervallen
vor dem Zeitpunkt t2 abweichen.
-
Ebenso
gibt der Komparator 25 ein Audiodecodier-Startsignal aus,
wenn die vom STC-Register ausgegebene
gegenwärtige
Zeit mit dem von dem DTSA-Register 24 ausgegebenen Zeitpunkt
des Decodierungsbeginns übereinstimmt,
bei dem mit der Decodierung der Audiodaten begonnen wird. Infolge des
Audiodecodier-Startsignals liest der Audiodecoder 9 aus
dem Audiocodepuffer 8 Audiodaten aus und beginnt mit der
Decodierung der Audiodaten, um ein Audiosignal zu erzeugen. Anschließend gibt
der Audiodecoder 9 das Audiosignal an die nicht gezeigte
Schaltung zur Tonwiedergabe aus.
-
In
dem bekannten Daten-Denultiplexer erzeugt der Videodecoder 7 jedes
Mal, wenn mit der Decodierung der Videodaten begonnen wird, unabhängig von
dem zuvor ausgegebenen Videosynchronisationssignal ein Videosynchronisationssignal
und gibt ein Videosignal, dem das erzeugte Videosynchronisationssignal
zugefügt
worden ist, aus. Aus diesem Grund kann das Videosynchronisationssignal leicht
gestört
werden, nachdem mit der Decodierung der Videodaten durch den Videodecoder 7 begonnen worden
ist, so daß das
dargestellte Bild verschwommen wird.
-
Ein
Ansatz zur Lösung
dieses Problems wäre
die Speicherung eines von dem Videodecoder 7 decodierten
Videosignals in einen mit dem Videodecoder 7 verbundenen
neuen Puffer und das Auslesen des Videosignals aus dem Puffer zu
Zeitpunkten gemäß einem
von einer externen Quelle gelieferten Videosynchronisationssignal,
so daß Videosynchronisationssignale
bei gleichmäßigen Zeitintervallen
erreicht werden können
und ein stabiles Bild basierend auf dem Videosignal dargestellt
werden kann. Allerdings wird dadurch der Platzbedarf der benötigten Schaltung
vergrößert, da
zur Aufzeichnung eines decodierten Videosignals ein Puffer mit großer Kapazität benötigt wird.
-
Eine
Schaltung zur Verarbeitung von codierten Zeitmultiplex-Daten, welche
alle Merkmale des Oberbegriffs des beigefügten Anspruches 1 aufweist, ist
beschrieben in
US 4 740 963 .
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Daten-Demultiplexer bereitzustellen,
der keine Störung eines
Videosynchronisationssignals aufweist, wobei der Umfang des zusätzlichen
Schaltungsaufbaus hierzu relativ gering ist.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Somit weist der Daten-Demultiplexer zur Verarbeitung von codierten
Video- und Zeitgeberdaten, die in Eingangsdaten gemäß einem
Zeitmultiplexverfahren enthalten sind, eine Trennvorrichtung zum
Abtrennen der Video- und Zeitgeberdaten aus den Eingangsdaten eine
Decodiervorrichtung zur Decodierung der durch die Trennvorrichtung
abgetrennten Videodaten, eine Rechenvorrichtung zum Berechnen eines
Decodierbegimnzeitpunkts, um die durch die Trennvorrichtung von den
Zeitgeberdaten getrennten Videodaten zu decodieren und zum Berechnen
einer Decodierzeit, während
der die Videodaten durch die Decodiervorrichtung decodiert werden,
und eine Zeitgebervorrichtung zur Zeitmessung synchron mit einem
in den Videodaten enthaltenen Synchronisationssignal und zum Erzeugen
eines Startsignals, um bei dem von der Rechenvorrichtung berechneten
Decodierbeginnzeitpunkt die Decodierung der Videodaten durch die
Decodierungsvorrichtung zu veranlassen, auf.
-
Die
Zeitgebervorrichtung kann eine Takterzeugungsvorrichtung zur Erzeugung
eines Taktsignals mit einer bestimmten Frequenz und eine Zählvorrichtung
beinhalten, um Daten gemäß dem voll der
Berechnungsvorrichtung berechneten Decodierbeginnzeitpunkt zu speichern
und die gespeicherten Daten abhängig
von dem von der Takterzeugungsvorrichtung erzeugten Taktsignal zu
verändern.
-
Die
Zeitgebervorrichtung mißt
die Zeit synchron mit einem Videosynchronisationssignal, und ein
Decodier-Startsignal wird bei dem von der Rechenvorrichtung berechneten
Decodierbeginnzeitpunkt an die Decodiervorrichtung gelegt. Daher
wird eine Unterbrechung des von der Decodiervorrichtung ausgegebenen
Videosynchronisationssignals vermieden.
-
Demzufolge
wird durch den Daten-Demultiplexer eine Unterbrechung des Videosynchronisationssignals
vermieden, wenn die Decodierung der Videodaten wiederholt begonnen
und unterbrochen wird, so daß eine
gestörte
Bilddarstellung unmittelbar nach der Decodierung der Videodaten
vermieden wird. Der Schaltungsumfang des Daten-Demultiplexers ist
relativ gering.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm eines Daten-Demliltiplexers
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
-
2 einen
Zeitverlauf des Betriebs des in 1 gezeigten
Daten-Demultiplexers,
-
3 ein
Blockdiagramm eines herkömmlichen
Daten-Demultiplexers,
-
4 ein
Diagramm, das das Format einer Multiplex-Bitfolge darstellt, die
in dem in 3 gezeigten bekannten Daten-Demultiplexer
verwendet wird,
-
5 einen
Zeitverlauf des Betriebs des in 3 gezeigten
bekannten Daten demultiplexers und
-
6 ein
Blockdiagramm eines Daten-Demultiplexers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
In
der Zeichnung werden ähnliche
oder entsprechende Teile durch ähnliche
oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 zeigt einen allgemein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichneten
Daten-Demultiplexer gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
Diejenigen in 1 gezeigten Teile, die
denen in 3 gezeigten Teilen entsprechen,
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und im folgenden
nicht mehr ausführlich
beschrieben.
-
Wie
in 1 weiter gezeigt, beinhaltet der Daten-Demultiplexer 5 einen
Datentrenner 21, ein DTSV-Register 22, ein DTSA-Register 24,
Komparatoren 23 und 25, ein STC-Register 26,
einen Taktgenerator 27, eine Steuerschaltung 28,
ein SCR-Register 31 und einen Komparator 32. An
das SCR-Register 31 werden von dem Datentrenner 21 getrennte SCR-Daten
angelegt.
-
An
die Steuerschaltung 28 werden von dem Datentrenner 21 getrennte
SCR- und DTSV-Daten angelegt. Die Steuerschaltung 28 verarbeitet
die angelegten Daten, legt einen anfänglichen STC-Wert an das STC-Register 26 an
und gibt zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Steuersignal aus, um
das Zählen
der von dem Taktgenerator 27 ausgegebenen Taktimpulse durch
das STC-Register 26 zu ermöglichen. Das STC-Register 26 versorgt
die Komparatoren 23, 25 und 32 mit Ausgangs-STC-Daten.
Der Komparator 32 legt ein Ausgangssignal als ein Startsignal
zum Daten-Demultiplexen an den Datentrenner 21 an.
-
Der
Daten-Demultiplexer 5 ist mit einer Treibereinheit 1,
einem Demodulator 2, einer ECC-Schaltung 3, einem
Ringpuffer 4, einem Videocodepuffer 6, einem Videodecoder 7,
einem Audiocodepuffer 8, einem Audiodecoder 9 und
einer Eingabeeinheit 29 verbunden.
-
Es
ist ein Synchronisationssignalgenerator 41 zur Erzeugung
von Videosynchronisationssignalen, wie z. B. Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignalen,
die einem Videosignal hinzugefügt
werden sollen, angeschlossen, um das erzeugte Videosynchronisationssignal
an dem Videocodepuffer 6 und an die Steuerschaltung 28 anzulegen.
-
Nachfolgend
wird die Funktionsweise des Daten-Demultiplexers 5 beschrieben.
-
Nachdem
der Benutzer die Eingabeeinheit 29 bedient und einen Befehl
zum Lesen der auf der eingebauten optischen Disk aufgezeichneten
Daten eingegeben hat, reproduziert die Treibereinheit 1 die aufgezeichneten
Daten und gibt diese an den Demodulator 2 weiter, der die
Daten demoduliert. Die demodulierten Daten werden an die ECC-Schaltung 3 weitergegeben,
um in den demodulierten Daten enthaltene Fehler zu erfassen und
zu korrigieren. Die korrigierten Daten werden anschließend über den Ringpuffer 4 an
den Datentrenner 21 des Daten-Demultiplexers 5 angelegt.
Nachdem der Befehl zum Starten der Reproduktion der aufgezeichneten
Daten von der Eingabeeinheit 29 ausgegeben worden ist, wird
der Datentrenner 21 durch die Steuerschaltung 28 in
einen anfänglichen
Einstellmodus geschaltet. In dem anfänglichen Einstellmodus gliedert
der Datentrenner 21 SCR- und DTSV-Daten aus den von dem Ringpuffer 4 gelieferten
Daten aus und gibt die SCR- und DTSV-Daten an die Steuerschaltung 28 aus. Nach
der Ausgabe der getrennten SCR- und DTSV-Daten an die Steuerschaltung 28 wird
der Betrieb des Datentrenners 21 beendet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt speichert der Ringpuffer ein Datenpaket, das die
von dem Datentrenner 21 ausgegliederten SCR- und DTSV-Daten
beinhaltet.
-
Mit
Hilfe der von dem Datentrenner 21 gelieferten SCR- und
DTSV-Daten berechnet die Steuerschaltung 28 einen anfänglichen
STC-Wert (Anfangs-STC) gemäß der folgenden
Formel: Anfangs-STC
= STR – (Pp – ((DTSV – SCR)
+
VIDEODECODIERVERZÖGERNG)%
Pp) (1)
-
Dabei
bezeichnet Pp die Bildperiode entsprechend der Rahmenperiode (Vollbildperiode)
eines von dem Synchronisationssignalgenerator 41 ausgegebenen
Videosynchronisations-signals. Die Rahmenfrequenz beträgt bei dem
NTSC-System 29,97 kHz und beim PAL-System 25 Hz. Aus diesem Grund
ist bei einer Taktrate von 90 kHz die Bildperiode bei dem NTSC-System
3003 und bei dem PAL-System 3600.
-
In
Formel (1) entspricht VIDEODECODIERVERZÖGERNG einer VIDEODECODIERVERZÖGERNG, die
der Zeitspanne zwischen dem Decodierbeginn der Videodaten durch
den Videodecoder 7 und der Darstellung des Videosignals
entspricht. Die VIDEODECODIERVERZÖGERNG besitzt im Videodecoder 7 einen
bekannten Wert und ist zuvor in der Steuerschaltung 28 gespeichert.
Während
eines Komprimierungsverfahrens, wie z. B. MPEG o. ä., tritt bei
einem I-Bild (Intra-Bild: ein innerhalb des Rahmens codiertes Bild)
oder bei einem P-Bild (Prädiktives
Bild: ein Bild, das von einem vorhergehenden (vergangenen) Bild
abgeleitet wird und zwischen dem Rahmen codiert ist) eine Verzögerung entsprechend
einem Bild auf, wohingegen für
ein B-Bild (Bidirektionales Bild: ein Bild, das von vorhergehenden und
vergangenen Bildern abgeleitet ist und zwischenrahmencodiert ist)
Idealerweise keine Verzögerung
erzeugt wird. Tatsächlich
tritt jedoch auch bei einem B-Bild eine kleine Verzögerung auf.
-
In
der Formel (1) wird mit "%" ein Operator beschrieben,
der den Rest kennzeichnet, wenn der Quotient der Division von einem
vorhergehenden Ausdruck mit einem nachfolgenden Ausdruck auf einen
ganzzahligen Wert gesetzt wird.
-
Wie
in dem Zeitdiagramm der 2 gezeigt, kann die Decodierstartzeit
(DTSV) um eine der VIDEODECODIERVERZÖGERNG entsprechende Zeit vor
das Videosynchronisationssignal verschoben werden, um die Anzeigestartzeit
mit dem von dem Synchronisationssignalgenerator 41 ausgegebenen Videosynchronisationssignal
zu synchronisieren.
-
In
der Formel (1) entspricht DTSV – SCR
der Zeit zwischen der Daten-Demultiplexstartzeit
SCR (t1), bei der mit dem Demultiplexen der Daten begonnen wird,
und der Daten-Decodier-Startzeit DTSV (t2), bei der mit der Decodierung
der Videodaten begonnen wird. Diese Zeitspanne wird Anlaufverzögerung genannt.
Die Zeit (t3 – t1)
zwischen der Daten-Demultiplexier-Startzeit SCR (t1) und der Anzeigestartzeit
(t3) kann wie folgt ausgedrückt
werden: (DTSV – SCR) +
VIDEODECODIERVERZÖGERUNG (2)
-
In
der Formel (2) entspricht ((DTSV – SCR) + VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp dem Rest, wenn die Zeit zwischen dem Beginn der Daten-Demultiplexierung
und dem Beginn der Anzeige durch die Bildperiode Pp dividiert wird.
Um die Anzeigestartzeit mit dem Videosynchronisationssignal zu synchronisieren,
kann die Daten-Demultiplexier-Startzeit SCR um den Wert von ((DTSV – SCR) +
VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp vor das Videosynchronisationssignal verschoben werden.
-
Aus
diesem Grund entspricht in der Formel (1) Pp – ((DTSV – SCR) + VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp der Zeitspanne (t1 – t0)
zwischen der Zeit (t1) der SCR-Daten und der Zeit (t0) eines vorhergehenden
Videosynchronisationssignals. Der durch die Subtraktion von Pp – ((DTSV – SCR) +
VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp von SCR (t1) erzeugte Wert wird, wie durch die Formel (1) angedeutet,
auf den anfänglichen
STC-Wert "Anfangs-STC
(t0)" gesetzt. Wahlweise
kann der Wert, der durch die Subtraktion eines ganzzahligen Vielfachen
der Bildperiode Pp erzeugt worden ist, auf den anfänglichen
STC-Wert Anfangs-STC (t0) gesetzt werden.
-
Nachdem
der anfängliche
STC-Wert festgesetzt worden ist, beginnt das STC-Register 26 gesteuert
von der Steuerschaltung 28 mit dem Zählen von Taktimpulsen, die
mit einer Taktrate von 90 kHz von dem Taktgenerator 27 ausgegeben
werden. Wie das Zeitdiagramm in 2 zeigt,
steuert die Steuerschaltung 28 das STC-Register 26,
um synchron mit dem der Steuerschaltung 28 eingegebenen
Videosynchronisationssignal Taktimpulse auszugeben. Das STC-Register 26 inkrementiert
den anfänglichen STC-Wert jedes Mal, wenn
es einen Taktimpuls zählt und
gibt den inkrementierten STC-Wert
als eine gegenwärtige
Zeit STC an die Komparatoren 23, 25 und 32 aus.
-
Wenn
der Datentrenner 21 in den anfänglichen Einstellmodus geschaltet
ist, werden die SCR- bzw. DTSV-Daten in dem SCR-Register 31 bzw.
in dem DTSV-Register 22 gespeichert. Der Komparator 32 erzeugt
ein Daten-Demultiplexier-Startsignal und gibt dieses an den Datentrenner 21 aus,
wenn die von dem STC-Register ausgegebene augenblickliche Zeit STC
der durch die SCR-Daten gekennzeichneten Daten-Demultiplexier-Startzeit entspricht,
die in dem SCR-Register 31 gespeichert ist.
-
In 2 wird
zum Zeitpunkt t1 der Datentrenner 21 infolge des Daten-Demultiplexier-Startsignals erneut
gestartet und liest Daten aus dem Ringpuffer 4 aus, trennt
und gibt Videodaten an den Videocodepuffer 6 weiter, bzw.
trennt und gibt Audiodaten an den Audiocodepuffer 8 weiter.
Ermittelt der Datentrenner 21 DTSA-Daten des Paketkopfes
in einem Audiopaket, so trennt der Datentrenner 21 diese
und gibt die DTSA-Daten an das DTSA-Register 24 weiter,
das die DTSA-Daten speichert.
-
Ab
dem Zeitpunkt t1 in 2 werden Videodaten in den Videocodepuffer 6 geschrieben.
Entspricht die augenblickliche Zeit STC der in dem DTSV-Register 22 gespeicherten
Daten-Decodier-Startzeit DTSV (t2 in 2), so gibt
der Komparator 23 ein Videodecodier-Startsignal an den
Videodecoder 7 aus. Infolge des Videodecodier-Startsignals liest
der Videodecoder 7 einen Videodatenrahmen aus dem Videocodepuffer
aus und beginnt mit der Decodierung dieser Videodaten.
-
Ist
nach dem Beginn der Decodierung die Video-Decodier-Verzögerung verstrichen,
d. h. zum Zeitpunkt t3 in 2, wird
die Decodierung der Videodaten durch den Videodecoder 7 abgeschlossen, und
der Videodecoder 7 gibt ein Videosignal aus. Da der Synchronisationssignalgenerator 41 das
Videosynchronisationssignal genau mit dem Ende der Video-Decodier-Verzögerung an
den Videocodepuffer 6 weitergibt, gibt der Videodecoder 7 das
Videosignal, dem das Videosynchronisationssignal hinzugefügt worden
ist an eine nicht gezeigte Schaltung zur Bilddarstellung aus.
-
Auf ähnlicher
Weise erzeugt der Komparator 25 ein Audiodecodierungs-Startsignal
und gibt dieses an den Audiodecoder 9 aus, wenn die augenblickliche
Zeit STC, der im DTSA-Register 24 gespeicherten Daten-Decodier-Startzeit
DTSA entspricht. Infolge des Audiodecodier-Startsignals schließt der Audiodecoder 9 aus
dem Audiocodepuffer 8 Audiodaten aus und beginnt mit der
Decodierung der Audiodaten, um ein Audiosignal zu erzeugen. Der
Audiodecoder 9 gibt das erzeugte Audiosignal an eine nicht gezeigte
Schaltung zur Tonwiedergabe aus.
-
Bei
dem zuvor genannten Betrieb inkrementiert das STC-Register 26 die
gespeicherten Daten, wenn es Taktimpulse des Taktgenerators 27 zählt. Allerdings
können
die gespeicherten Daten auch durch das STC-Register 26 dekrementiert
werden, wenn es Taktimpulse des Taktgenerators 27 zählt.
-
6 zeigt
einen Daten-Demultiplexer 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die in 6 gezeigten Komponenten, die denen in 1 entsprechen, sind durch identische Bezugszeichen bezeichnet
und werden nachfolgend nicht detailliert beschrieben. Der in 6 gezeigte
Daten-Demultiplexer 5 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Daten-Demultiplexer 5 darin,
daß der
Daten-Demultiplexer 5 einen DTSV-Zähler 51 anstelle des DTSV-Registers 22,
einen DTSA-Zähler 52 anstelle des
DTSA-Registers 24 und einen SCR-Zähler 53 anstelle des
SCR-Registers 31 besitzt und daß das STC-Register 26 nicht
vorhanden ist.
-
An
die Steuerschaltung 28 sind SCR-, DTSV- und DTSA-Daten
angelegt, die durch den Datentrenner 21 getrennt worden
sind. Die Steuerschaltung 28 verarbeitet diese SCR-, DTSV-
und DTSA-Daten und legt einen anfänglichen DTSV-Wert an den DTSV-Zähler 51,
einen anfänglichen
DTSA-Wert an den DTSA-Zähler 52 und
einen anfänglichen SCR-Wert
an den SCR-Zähler 53 an.
Die Steuerschaltung 28 gibt zu einem bestimmten Zeitpunkt
ein Steuersignal aus, um das Zählen
der von dem Taktgenerator 27 ausgegebenen Taktimpulse durch
den DTSV-Zähler 51,
den DTSA-Zähler 52 und
den SCR-Zähler 53 zu
ermöglichen.
Die Komparatoren 23, 25 und 32 vergleichen
entsprechende Ausgangssignale des DTSV-Zählers 51, des DTSA-Zählers 52 und
des SCR-Zählers 53 mit
Null (mit einem Nullsignal).
-
Nachfolgend
wird die Funktionsweise des Daten-Demultiplexers 5 beschrieben.
Die mit dem Daten-Demultiplexer 5 verbundenen Schaltungen funktionieren
auf dieselbe Art und Weise wie die in 1 gezeigten
Schaltungen. Nachdem ein Befehl zum Starten der Reproduktion der
aufgezeichneten Daten von der Eingabeeinheit 29 ausgegeben
worden ist, wird der Datentrenner 21 von der Steuerschaltung 28 in
den anfänglichen
Einstellmodus geschaltet. In dem anfänglichen Einstellmodus trennt der
Datentrenner 21 die SCR-, die DTSV- und die DTSA-Daten
von den vom Ringpuffer 4 angelegten Daten und gibt die
abgetrennten SCR-, DTSV- und DTSA-Daten an die Steuerschaltung 28 aus.
Danach wird der Betrieb des Datentrenners 21 eingestellt.
-
Mit
Hilfe der vom Datentrenner 21 bereitgestellten SCR-, DTSV-
und DTSA-Daten berechnet die Steuerschaltung 28 einen anfänglichen
SCR-Wert (Anfangs-SCR), einen anfänglichen DTSV-Wert (Anfangs-DTSV)
und einen anfänglichen
DTSA-Wert (Anfangs-DTSA) entsprechend den folgenden Formeln: Anfangs-SCR = Pp – ((DTSV – SCR)
+
VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp) (3) Anfangs-DTSV = Anfangs-SCR
+ DTSV – SCR
+
VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp)
+ DTSV - SCR (4) Anfangs-DTSA = Anfangs -
SCR + DTSA – SCR
=
Pp – (DTSV
- SCR)
+ VIDEODECODIERVERZÖGERUNG)%
Pp)
+ DTSA - SCR (5)
-
In
Formel (3) entspricht der anfängliche SCR-Wert
(Anfangs-SCR) im Zeitdiagramm der 2 der Zeitspanne
(t1 – t0)
zwischen der Zählerstartzeit
(t0) und der SCR (t1). In der Formel (4) entspricht der anfängliche
DTSV-Wert (Anfangs-DTSV) in dem Zeitverlauf der 2 der
Zeitspanne (t2 – t0) zwischen
der Zählerstartzeit
(t0) und der DTSV (t2). In der Formel (5) wird der anfängliche
DTSA-Wert (Anfangs-DTSA) auf dieselbe Art und Weise berechnet wie
der anfängliche
DTSV-Wert (Anfangs-DTSV). Der anfängliche SCR-Wert (Anfangs-SCR),
der anfängliche
DTSV-Wert (Anfangs-DTSV)
und der anfängliche
DTSA-Wert (Anfangs-DTSA) können
durch Multiplikation mit einem ganzzahligen Vielfachen der Bildperiode
Pp auf ein Vielfaches vergrößert werden.
-
Nach
der Einstellung der oben genannten anfänglichen Werte erzeugt die
Steuerschaltung 28 ein Steuersignal, um den Zählvorgang
synchron mit dem an die Steuerschaltung 28 angelegten Videosynchronisationssignal
zu ermöglichen.
Nach der Erzeugung des Steuersignals zur Freigabe des Zählvorgangs
dekrementieren der DTSV-Zähler 51,
der DTSA-Zähler 52 und
der SCR-Zähler 53 mit
jedem von dem Taktgenerator 27 ausgegebenen Taktimpuls ihren
Zählerstand
und geben ihren Zählerstand
an die Komparator 23, 25 bzw. 32 aus.
-
Entspricht
der von dem SCR-Zähler 53 ausgegebene
Zählerstand
dem Wert 0, so erzeugt der Komparator 32 ein Daten-Demultiplex-Startsignal und
gibt dieses an den Datentrenner 21 aus. Infolge des angelegten
Daten-Demultiplex-Startsignals wird zum Zeitpunkt t1 in 2 der
Datentrenner 21 erneut gestartet und liest die Daten aus
dem Ringpuffer 4 aus, trennt die Videodaten ab und gibt
diese an den Videocodepuffer 6 weiter bzw. trennt Audiodaten
ab und gibt diese an den Audiocodepuffer 8 weiter.
-
Entspricht
der von dem DTSV-Zähler
ausgegebene Zählerstand
dem Wert 0, so erzeugt der Komparator 23 ein Videodecodier-Startsignal
und gibt dieses an den Videodecoder 7 aus. Der Videodecoder 7 liest
zum Zeitpunkt t2 in 2 infolge des Videodecodier-Startsignals einen
Rahmen der Videodaten aus dem Videocodepuffer 6 aus. Zum
Zeitpunkt t3 in 2 schließt der Videodecoder 7 die
Decodierung der Videodaten ab und gibt ein Videosignal aus. Da exakt
am Ende der Video-Decodier-Verzögerung
das Videossynchronisationssignal von dem Synchronisationssignalgenerator 41 an
den Videocodepuffer 6 angelegt wird, gibt der Videodecoder 7 das Videosignal,
dem das Videosynchronisationssignal hinzugefügt worden ist, an eine nicht
gezeigte Schaltung zur Darstellung des Bildes, aus.
-
Auf ähnliche
Weise erzeugt der Komparator 25 ein Audiodecodier-Startsignal,
wenn der vom DTSA-Zähler 52 ausgegebene
Zählerstand
dem Wert 0 entspricht, und gibt dieses Audiodecodier-Startsignal
an einen Audiodecoder 9 aus. Infolge des Audiodecodier-Startsignals liest
der Audiodecoder 9 Audiodaten aus dem Audiocodepuffer 8 aus und
beginnt mit der Decodierung der Audiodaten, um ein Audiosignal zu
erzeugen. Der Audiodecoder 9 gibt das erzeugte Audiosignal 9 an
eine nicht gezeigte Schaltung zur Tonwiedergabe aus.
-
Während in
den zuvor genannten Ausführungsbeispielen
das Videosynchronisationssignal von dem Synchronisationssignalgenerator 41 an
die Steuerschaltung 28 und den Videocodepuffer 6 angelegt
wird, kann derselbe Vorgang durchgeführt werden, wenn ein Videosynchronisationssignal
von einem externen Gerät
an die Steuerschaltung 28 und den Videocodepuffer 6 angelegt
wird.