JP3034778B2 - Mpeg−2システムのpesパケット化装置 - Google Patents
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Description
Picture Experts Group Ph
ase)2システムのPES(Packetized
Elementary Streem)パケット化装置
に関する。
の基礎たる韓国特許出願第1994−34004号の明
細書の記載に基づくものであって、当該韓国特許出願の
番号を参照することによって当該韓国特許出願の明細書
の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
Standard Organization)/IE
(International Electronic
alCommission)MPEG−2方式は、国際
標準として用いられるため、これを満足させ衛星または
有線放送網を通じたデジタルTV放送等に用いられるエ
ンコーダの開発が切実になった。
助データを多重化するに必要なプロトコルはMPEG−
2標準のシステムパートの標準に記載されている。MP
EG−2標準を種々の放送分野に適用できる。その中で
地上波放送および衛星放送にMPEG−2を利用する場
合、伝送中に伝送エラーが発生する。このような場合の
ためMPEG−2標準化委員会ではMPEG−2トラン
スポートストリーム(Trannsport Stream)方式を作っ
た。
たはオーディオストリームをパケット化するためのPE
S(Packetized Elementary S
treem)と上記PESを一定の大きさに分けてヘッ
ダーを付けてATM(Asynchronous Tr
ansfer Mode)網への接続が容易になるよう
にするTS(Transport Streem)の二
つの階層で構成されている。
ィオストリームは、まずPES階層でパケット化され、
これらのパケット等はTS階層で逆多重化に必要な情報
等と共に一つのTSに多重化される。
ィオストリームを入力してビデオストリームとオーディ
オストリームをそれぞれパケット化するMPEG−2シ
ステムのPESパケット化装置を具現することをその目
的とする。
るために本発明は、外部からシステムクロックを入力し
て一定周波数の解像度でサンプリングするシステムタイ
ムクロック発生手段、外部からIピクチャ(intra
coded picture)の開始を知らせるクロ
ック信号またはストリーム検出信号の入力に従って上記
システムタイムクロック発生手段のサンプリング値をラ
ッチしてビデオデータの処理のためのPTS(Pres
entation Time Stamp)信号および
DTS(Decoding Time Stamp)信
号を発生するビデオタイムスタンプ発生手段、外部から
ビデオES(Elementary Stream)デ
ータを入力して信号検出信号と上記入力データを出力す
るビデオストリーム接続手段、上記ビデオストリーム接
続手段から出力されるデータを上記信号検出信号に従っ
て一時貯蔵し、ヘッダー発生信号を発生する第1バッフ
ァ手段、上記ビデオタイムスタンプ発生手段から出力さ
れるPTS信号およびDTS信号を入力して上記第1バ
ッファ手段から出力されるヘッダー発生信号または上記
ビデオストリーム接続手段から出力される信号検出信号
に従ってヘッダーを発生する第1ヘッダー発生手段、上
記第1ヘッダー発生手段から出力されるヘッダーと上記
第1バッファ手段から出力されるデータを多重化してビ
デオPESを出力する第1多重化手段、外部からIピク
チャの開始を知らせるクロック信号またはストリーム検
出信号の入力に従って上記システムタイムクロック発生
手段のサンプリング値をラッチしてオーディオデータの
処理のためのPTS信号を発生するオーディオタイムス
タンプ発生手段、外部からオーディオESデータを入力
して信号検出信号と上記入力データを出力するオーディ
オストリーム接続手段、上記オーディオストリーム接続
手段から出力されるデータを上記信号検出信号に従って
一時貯蔵し、ヘッダー発生信号を発生する第2バッファ
手段、上記オーディオタイムスタンプ発生手段から出力
されるPTS信号を入力して上記第2バッファ手段から
出力されるヘッダー発生信号または上記オーディオスト
リーム接続手段から出力される信号検出信号に従ってヘ
ッダーを発生する第2ヘッダー発生手段、および上記第
2ヘッダー発生手段から出力されるヘッダーと上記第2
バッファ手段から出力されるデータを多重化してオーデ
ィオPESを出力する第2多重化手段、を具備すること
を特徴とする。
照して詳細に説明する。
の構成を示し、図2はビデオPES処理部の詳細構成を
示す。
号を入力する第1クロック発生器160内のPESクロ
ック発生器161はビデオPES処理部100で用いら
れるクロック信号(CK_VIDEO,CK_PES)
を発生する。
スユニット(Acess Unit)検出器112はビ
デオ符号化器バッファ(図示せず)から8ビットのVE
S(Video Elementary Strea
m)データを入力してビデオ検出信号を発生してES制
御器111へ送り、さらに8ビットのビデオデータは第
1ESバッファ170内のデュアル(dual)ポート
RAM174に貯蔵する。
1はGOP(Group of Picture)検出
信号を生成して第1PESヘッダー発生器130および
書き込みアドレス発生器171へ送り、書き込みアドレ
ス発生器171はPESクロック発生器161から出力
されたクロック信号(CK_VIDEO)とES制御器
111のGOP検出信号を入力して書き込み開始信号と
13ビットの書き込みアドレスを発生してPESパケッ
ト制御器172とRAM174へそれぞれ送る。
始信号を入力してヘッダー発生開始信号を第1PESヘ
ッダー発生器130と第1多重化器140へ送り、さら
にペイロード(Payload )開始信号を読み出しアドレス
発生器173へ送って読み出しアドレス発生器173が
13ビットの読み出しアドレスを発生する。
に応答して8ビットのビデオストリームデータを貯蔵
し、貯蔵された8ビットのビデオストリームデータを読
み出しアドレスに応答して読み出して第1多重化器14
0へ伝送する。
力するシステムタイムクロック発生器10は、システム
クロックを90kHzの解像度でサンプリングした値
(33ビット)を出力し、ビデオ符号化器からGOPの
Iピクチャの始めを知らせるクロック(I_CK)に従
って上記サンプリングした値をビデオタイムスタンプ発
生器120内のD−フリップフロップ121にラッチす
る。
entation Time Stamp)およびDT
S(Decoding Time Stamp)を利用
してデコーディング時点と再現時点(Presenta
tion Time)を制御することによりデコーダで
オーディオとビデオの同期を合わせる。本発明において
は、GOPを周期としてタイムスタンプをコーディング
し、GOPが10枚の像(Picture)で構成され
ていれば、タイムスタンプは約0.3秒間隔になるた
め、規格において要求する0.7秒以内を満足させる。
と、ビデオタイムスタンプ発生器120はエンコーダで
コーディングを始める時点とTSで実際タイムスタンプ
をコーディングする時点間の間隔の運営者制御を通じた
オフセット(Offset)を第1加算器122を通じ
て加えて、DTSを得る。さらに、Iピクチャ間の間隔
に該当する固定された信号値9009を第2加算器12
3を通じてDTSに加えてPTSを得ることができる。
第1PESヘッダ発生器130においては、ES制御器
111からのGOP検出信号に基づいて、上記DTSお
よびPTSから、順次ヘッダー(Sequence H
eader)またはGOP開始コード(Start C
ode)がコーディングされる。上記DTSとPTSは
33ビットのデータで国際標準規格を満足させる。
PTS/DTSであり、第1PESヘッダー発生器13
0はES制御器111の検出信号に従ってPTS/DT
Sを含む場合には19バイトを、PTS/DTSを含ま
ない場合には9バイトのヘッダーをコーディングし、P
ESパケット制御器172のカウンタ値を同期信号にし
てバイト単位のヘッダーを発生する。
PESヘッダー発生器130のヘッダーとRAM174
に貯蔵されているペイロードを多重化してビデオPES
バッファ150を通じてTSへ伝送する。
コーダと伝送を担当するトランスポートシステム(Tr
ansport System)で用いるクロックの速
度が互いに異なるのを緩衝するために必要であり、ビデ
オPESバッファ150の充満状態をチェックして、T
S階層で多重化スケジューリング制御信号として用いる
ことができる。すなわち、TSペイロードが一つ以上バ
ッファにある場合にビデオPESバッファ150から準
備完了信号が発生し、これに従ってTSで多重化が可能
になる。
示す。
y)ストリームにヘッダーを付加してパケットを作ると
き、バッファとしての役割を遂行する。本発明において
は、PESパケットの大きさをTSのペイロードを整数
倍して得られる3680バイトに決定することによりT
Sを作ったりTSからPESを抽出し易くした。この
際、PESの負荷は選択的なフィールド(Optina
l Fields)を用いない場合には3671バイト
になり、PTS/DTS選択フィールドのみ追加利用す
る場合には3661バイトになる。
バイトの大きさを有する二つのRAMを利用して、一つ
のRAMが書き込み(write)を遂行する間に、他
の一つは読み出し(read)を遂行することにより具
現が可能であるが、本発明においては一つのデュアル
(Dual)ポートRAMを利用して具現した。
70にデータを書き込み、読み出すときのタイミング図
を示し、(B)はGOP信号が発生しないため、タイム
スタンプをコーディングしない場合にペイロードを書き
込みアドレス発生器171のアドレスに従ってRAM1
74に書き込むときのタイミング図である。(d)は
(a)のペイロードのためのヘッダーを作る区間であ
り、(e)は読み出しアドレス発生器173のアドレス
に従って(a)のペイロードを読み出す区間であり、
(d)と(e)は一つのPESパケットになる。
(b),(f),(g)はタイムスタンプをコーディン
グする場合のPESパケット化過程である。(c)は最
小限の大きさのペイロード以後にGOPが発生する場
合、一つのPESが過ぎた後にタイムスタンプをPES
のヘッダーに反映することを示している。
詳細構成を示し、オーディオPESパケット処理部20
0は図2のビデオPESパケット処理部と構成および動
作が同一であるため、詳細な説明は省略し、差異点だけ
を簡単に言及することにする。
D−フリップフロップでなり、オーディオストリーム接
続部210のオーディオ検出信号に従ってシステムタイ
ムクロック発生器10のサンプリング値をラッチしてP
TSを発生する。
ccess Unit)はオーディオのフレームと同一
であり、1152バイトの大きさを有する。アクセスユ
ニットの検出はオーディオ基礎ストリーム(AES)か
ら12ビットのフレーム同期ワード(Syncwor
d)を探すことにより検出でき、同期ワードのエミュレ
ーションを防ぐために、二度以上同期ワードがフレーム
周期で発生する場合に、図5のようなロック(Loc
k)機能が必要である。
の状態遷移図であって、51は初期化状態であり、54
は三度以上同期ワードを探すことによりロックされた状
態である。y=0は一つのフレームのみに同期ワードが
検出された状態である。ただし、51から52に行くと
きは同期ワードのみ検出する。y=1は一つのフレーム
になる以前でありながらフレーム同期ワードでない場合
である。そして、y=2はその他の場合である。さら
に、アクセスユニット検出および直並列変換器212は
ロックされたデータを1バイトずつ出力して直並列変換
する。
オおよびオーディオストリームを入力してビデオストリ
ームとオーディオストリームをそれぞれパケットするM
PEG−2システムのPESパケット化装置を具現する
もので、国際標準を遵守し、デジタルTV放送等に適用
が可能であり、デコーダでビデオとオーディオの同期を
効率的に検出することができる。
ック図である。
る。
る。
態遷移図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 外部からシステムクロックを入力して一
定周波数の解像度でサンプリングするシステムタイムク
ロック発生手段、 外部からIピクチャの開始を知らせるクロック信号また
はストリーム検出信号の入力に従って上記システムタイ
ムクロック発生手段のサンプリング値をラッチしてビデ
オデータの処理のためのPTS信号およびDTS信号を
発生するビデオタイムスタンプ発生手段、 外部からビデオESデータを入力して信号検出信号と上
記入力データを出力するビデオストリーム接続手段、 上記ビデオストリーム接続手段から出力されるデータを
上記信号検出信号に従って一時貯蔵し、ヘッダー発生信
号を発生する第1バッファ手段、 上記ビデオタイムスタンプ発生手段から出力されるPT
S信号およびDTS信号を入力して上記第1バッファ手
段から出力されるヘッダー発生信号または上記ビデオス
トリーム接続手段から出力される信号検出信号に従って
ヘッダーを発生する第1ヘッダー発生手段、 上記第1ヘッダー発生手段から出力されるヘッダーと上
記第1バッファ手段から出力されるデータを多重化して
ビデオPESを出力する第1多重化手段、 外部からIピクチャの開始を知らせるクロック信号また
はストリーム検出信号の入力に従って上記システムタイ
ムクロック発生手段のサンプリング値をラッチしてオー
ディオデータの処理のためのPTS信号を発生するオー
ディオタイムスタンプ発生手段、 外部からオーディオESデータを入力して信号検出信号
と上記入力データを出力するオーディオストリーム接続
手段、 上記オーディオストリーム接続手段から出力されるデー
タを上記信号検出信号に従って一時貯蔵し、ヘッダー発
生信号を発生する第2バッファ手段、 上記オーディオタイムスタンプ発生手段から出力される
PTS信号を入力して上記第2バッファ手段から出力さ
れるヘッダー発生信号または上記オーディオストリーム
接続手段から出力される信号検出信号に従ってヘッダー
を発生する第2ヘッダー発生手段、および上記第2ヘッ
ダー発生手段から出力されるヘッダーと上記第2バッフ
ァ手段から出力されるデータを多重化してオーディオP
ESを出力する第2多重化手段、を具備することを特徴
とするMPEG−2システムのPESパケット化装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記ビデオタイムス
タンプ発生手段は、 外部からIピクチャの開始を知らせるクロック信号の入
力に従って上記システムタイムクロック発生手段のサン
プリング値をラッチするラッチ手段、 上記ラッチ手段の出力とオフセットを加算してDTS信
号を出力する第1加算手段、および上記第1加算手段の
出力とIピクチャ間の間隔に該当する固定された信号値
を上記DTS信号に加えてPTS信号を出力する第2加
算手段、を含むことを特徴とするMPEG−2システム
のPESパケット化装置。 - 【請求項3】 請求項2において、上記オーディオタイ
ムスタンプ発生手段は、上記オーディオストリーム接続
手段の検出信号に従って上記システムタイムクロック発
生手段のサンプリング値をラッチしてPTS信号を発生
するラッチ手段からなることを特徴とするMPEG−2
システムのPESパケット化装置。 - 【請求項4】 請求項1において、上記ビデオストリー
ム接続手段は、 外部から入力されるビデオESデータを入力してビデオ
検出信号を発生し、上記入力データを出力する第1アク
セスユニット検出手段、および上記第1アクセスユニッ
ト検出手段から出力されるビデオ検出信号を入力してG
OP検出信号を発生する第1ES制御手段、を含むこと
を特徴とするMPEG−2システムのPESパケット化
装置。 - 【請求項5】 請求項4において、上記第1バッファ手
段は、 上記第1ES制御手段から出力されるGOP検出信号を
入力して書き込みアドレスと書き込み開始信号を発生す
る書き込みアドレス発生手段、 上記書き込みアドレス発生手段から出力される書き込み
アドレスに従って上記ビデオストリーム接続手段から出
力されるESデータを貯蔵する貯蔵手段、 上記書き込みアドレス発生手段から出力される書き込み
開始信号を入力してヘッダー発生開始信号とペイロード
開始信号を発生するPESパケット制御手段、および上
記PESパケット制御手段からペイロード開始信号を入
力して読み出しアドレスを発生する読み出しアドレス発
生手段、を含むことを特徴とするMPEG−2システム
のPESパケット化装置。 - 【請求項6】 請求項1において、ビデオエンコーダと
伝送を担当するトランスポートシステムで用いるクロッ
クの速度が互いに異なるのを緩衝するための第3バッフ
ァ手段をさらに含むことを特徴とするMPEG−2シス
テムのPESパケット化装置。 - 【請求項7】 請求項1において、上記オーディオスト
リーム接続手段は、外部から入力されるオーディオES
データを入力してオーディオ検出信号を発生し、上記入
力データを出力する第2アクセスユニット検出手段、お
よび上記第2アクセスユニット検出手段から出力される
オーディオ検出信号を入力してGOP検出信号を発生す
る第2ES制御手段、を含むことを特徴とするMPEG
−2システムのPESパケット化装置。
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