JP4886960B2

JP4886960B2 - Single clock reference for compressed domain processing systems with interspersed transport packets

Info

Publication number: JP4886960B2
Application number: JP2002515003A
Authority: JP
Inventors: ポール・ダブリュー・ライオンズ; アルフォンス・エー・アカンポラ; ジョン・ピー・ベルツ
Original assignee: エイジルビジョン・エル・エル・シー
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: EP1320986A2; CA2415292C; CA2415292A1; WO2002009412A2; WO2002009412A3; JP2004505511A; AU2001280760A1

Description

【０００１】
本出願は、２０００年７月２５日に出願された仮特許出願通し番号６０／２２０，６６９号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、ディジタルビデオ信号の生成に関する。特に、本発明は、要求処理速度を特に低下することによって下流受信機の設計要求を単純化するために、非同期シリアルインターフェース（ＡＳＩ）ビットストリーム形成の改良に関する。
【０００３】
ムービング・ピクチャ・エキスパーツ・グループ（ＭＰＥＧ）は、（一般に、ＭＰＥＧ−１及びＭＰＥＧ−２フォーマットとそれぞれ呼ばれる）ＩＳＯ／ＩＥＣ国際基準１１１７２及び１３８１８を作成し、符号化／復号化戦略に対する基準を確立した。これらのＭＰＥＧ基準は、ＭＰＥＧコンプライアントビットストリームを生成するための一般的符号化手法と体系を定めているが、多くの変形と条件が許されている。
【０００４】
同期クロック（ＬｏｃｋｅｄＣｌｏｃｋ）手法は様々な出力フォーマット基準の形成を容易にする。ＡＳＩ出力の特定の場合において、論理回路は、データをＡＳＩフォーマットチップセットに入力するためのデータクロックを生成するのに２７Ｍｈｚを使用する。ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットは、２７Ｍバイト／秒のデータ速度を定め、トランスポートパケット間とトランスポートパケット内の両方で特別に定義されたアイドル記号（ｉｄｌｅＣｈａｒａｃｔｅｒ）の挿入を可能にする。
【０００５】
特別アイドル記号をパケット間に挿入することのみによってこのインターフェース速度にＡＴＳＣバイト速度をマップすることが可能である。トランスポートストリームエンコーダ（ＴＳＥ）ソフトウェアによるパケットデータ出力の開始前に、特別アイドル記号は継続的に出力される。トランスポートパケットデータ出力が開始された後で、出力インターフェースフォーマットは１８８パケットバイトのフローとなり、次のトランスポートパケットバイトが発行される前に、特別アイドル記号のストリングが続く。これによりＡＳＩパケットが形成される。本発明は、同期クロック手法を実行する代替的なシステム及び方法を包含する。
【０００６】
発明の要約
本発明は、トランスポートパケットストリームを生成するシステム及び方法に関する。本発明は、複数の長短ＡＳＩパケットを固定シーケンスに有するＡＳＩグループを出力し、各長短ＡＳＩパケットは各々関連トランスポートパケットと固定数の特別アイドル記号を有し、前記トランスポートパケットは前記特別アイドル記号間で散在していることを包含する。
【０００７】
ある実施形態においては、トランスポートパケットは、特別アイドル記号間にインターリーブされた複数の隣接バイトを有している。別の実施形態においては、特別アイドル記号間にインターリーブされたトランスポートパケットは、複数の別個のバイトを有している。さらに別の実施形態においては、１０の特別アイドル記号が連続したトランスポートパケットバイト間にインターリーブされている。
【０００８】
本発明は、短いＡＳＩパケットが１８８バイトトランスポートパケットでフォーマットされた２０９３バイトを有し、１０の特別アイドル記号が連続したトランスポートパケットバイト間にインターリーブされており、２５の特別アイドル記号が続き、トランスポートパケットストリームを生成するシステム及び方法を包含する。
【０００９】
本発明は、長いＡＳＩパケットが１８８バイトトランスポートパケットでフォーマットされた２０９４バイトを有し、１０の特別アイドル記号が連続したトランスポートパケットバイト間にインターリーブされており、２６の特別アイドル記号が続き、トランスポートパケットストリームを生成するシステム及び方法を包含する。
【００１０】
本発明は、複数の長短ＡＳＩパケットを固定シーケンスに有するＡＳＩグループを出力し、前記短いＡＳＩパケットは、１８８バイトトランスポートパケットと１９０５の特別アイドル記号を含む２０９３バイトを各々有し、前記長いＡＳＩパケットは、１８８バイトトランスポートパケットと１９０６の特別アイドル記号を含む２０９４バイトを有し、前記トランスポートパケットは前記特別アイドル記号間で散在していることを包含する。再び、トランスポートパケットバイトは、特別アイドル記号間にインターリーブされた一体のグループでもよいし、トランスポートパケットバイトは特別アイドル記号間に離れてインターリーブされてもよい。
【００１１】
発明の詳細な説明
図１は、本発明によるトランスポートストリームエンコーダシステムの単純化されたブロック図を示す。本システムは、ビデオデータを受信してエレメンタリビデオビットストリームに符号化するための少なくとも一のビデオエンコーダ１０を好ましくは有している。また、本システムは、オーディオデータを受信してエレメンタリオーディオビットストリームに符号化するための少なくとも一のオーディオエンコーダ２０を好ましくは有している。次いで、これらのビットストリームは、パケット化装置１２及び２２に送られ、エレメンタリビットストリームはパケットに変換される。トランスポートストリームとは独立にパケットを使用する情報はパケットが形成されるときに付加されてもよい（たとえば、非オーディオ／ビデオデータ）ことが理解される。
【００１２】
パケットは、トランスポートストリームを作成するために、トランスポートストリームエンコーダ４０によって受信されて多重化される。様々な商業的に入手可能なチップセットが本発明によるトランスポートストリームエンコーダを実現するのに適当であることが理解される。一般に、パケットはエレメンタリストリームから構成されている。一以上のプログラムグループは、関連「パケット識別子（ＰＩＤｓ）」と共に形成される。各プログラムグループは、関連ビデオデータ及び／又はオーディオデータを有してもよい。単一のＰＩＤに関連付けられたデータは、一般に、共通の時刻基準を共有している。トランスポートストリームは、一以上の独立した時刻基準と共に一以上のプログラムを含んでもよいことが理解される。
【００１３】
また、トランスポートストリームは、（図示しない）送信チャネル上を送信可能であることが理解される。究極的には、トランスポートストリームは、（図示しない）トランスポートストリームデマルチプレクサによって分離されて復号化される。このため、タイミング情報は、ビデオ及びオーディオデコーダを同期するため、トランスポートストリームデマルチプレクサによって抽出される。かかる同期は、トランスポートストリームにおける「プログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）」の使用を通じて達成される。
【００１４】
本発明は、様々な基準に従う出力フォーマットを生成する同期クロック手法を包含している。ＡＳＩ出力の特定の場合においては、論理回路は、データをＡＳＩフォーマットチップセットに入力するためのデータクロックを生成するのに２７Ｍｈｚを使用する。ＤＶＢ−ＡＳＩフォーマットは、２７Ｍバイト／秒のデータ速度を定め、トランスポートパケット間及びトランスポートパケット内の両方における特別に定義されたアイドル記号の挿入を可能にする。
【００１５】
ＡＴＳＣバイト速度をこのインターフェース速度にマップするために、特別アイドル記号をパケット間に単に挿入することが可能である。トランスポートストリームエンコーダ（ＴＳＥ）ソフトウェアによるパケットデータ出力の開始前に、特別アイドル記号が継続的に出力される。トランスポートパケットデータ出力が開始された後で、出力インターフェースフォーマットは１８８パケットバイトのフローとなり、次のトランスポートパケットバイトが発行される前に、特別アイドル記号のストリングが続く。
【００１６】
図２ａは、特別アイドル記号をトランスポートパケット間にのみ挿入させた場合のＡＳＩパケットのフォーマットを示している。ＴＳＥによって発行されたプログラムクロックレファレンス（ＰＣＲ）パケットが、適当に配置されていることを保証するために、２種類の長短ＡＳＩパケットが作成される。短いパケットにおいては、１９０５特別アイドル記号バイトが１８８バイトトランスポートパケットの後に挿入される。長いＡＳＩパケットにおいては、１９０６特別アイドル記号バイトが１８８バイトロランスポートパケットの後に挿入される。従って、短いＡＳＩパケットは合計２０９３バイトを有し、長いＡＳＩパケットは合計２０９４バイトを有する。
【００１７】
トランスポートパケットバイトと特別アイドル記号バイトの両方は、２７０ＭｂｐｓＤＶＢ−ＡＳＩ出力インターフェース速度にシリアライズされる。これは、ＡＳＩパケットの各バイトが２７ＭＨｚクロックの各サイクル（チック）で出力されなければならないことを示している。ストリーム内の連続したＰＣＲトランスポートパケット間のジッタを絶対的に最小にするために、長短ＡＳＩパケットの明確に定義された集合から形成されたＡＳＩグループが識別される。ＡＳＩグループは、図２Ｂに示すように、一の短いＡＳＩパケット、８５の長いＡＳＩパケットが続き、１の短いＡＳＩパケットが続き、最後に８４の長いＡＳＩパケットが続くものとして定義される。
【００１８】
また、ＡＳＩグループの生成及び出力は、２７ＭＨｚクロックのチックに関して説明可能である。１７１の種々のＡＳＩグループの時間間隔において、正確に３５８０７２プログラムクロックチックが存在する。出力バイトタイミングは、２７Ｍｈｚ（ＰＣＲ）クロックサイクルの別個のパターンを各ＡＳＩグループに割り当てることによって決定される。正確に２０９３ＰＣＲチックが第１のパケットに割り当てられる。これは、次の８５パケットの各々に対して２０９４ＰＣＲチックが続き、次のパケットに対して２０９３ＰＣＲチックが続き、８４パケットの各々に対して２０９４ＰＣＲチックが続き、図１Ｂに示すように、出力バイトの円滑にされたフローを生成する。
【００１９】
パケットのスペーシングは、２、３のパケット間で２７Ｍｈｚの差の一のクロックサイクルのみで比較的均一である。このアプローチは２７ＭｈｚＰＣＲクロックを出力バイトクロックに固定する。バイトは、ＰＣＲタイミングレファレンスに対して正確にＡＴＳＣ出力速度で出力される。
【００２０】
ＡＳＩ形成技術の延長
図２ＡのＡＳＩパケットの一端にまとめられた図示された１８８バイトのトランスポートパケットは、ＡＳＩパケット内で散在する（即ち、ＡＳＩパケット内のどこでも配置される）ことができる。また、ＳＡＲ１３６６２ファイリングに記載されているように、トランスポートパケットが一体のグループとして（即ち、すべてのバイトが隣接するように）維持される必要はないことが理解される。実際、１８８バイトトランスポートパケットの個々のバイトは、図３に示すように、特別アイドル記号バイト間で散在することができる。
【００２１】
トランスポートストリームパケットバイトを散在させる利益は、これが、受信機においてトランスポートストリームバイトの有効ピーク処理速度を低下させることである。図２Ａにおいて、トランスポートストリーム情報は、トランスポートストリームバイトが連続しているので、２７０Ｍｂｉｔ／ｓの連続体で処理されなければならない。特別アイドル記号間でトランスポートストリームバイトを広げることによって、受信機の持続処理速度は低下する。アイドル記号間でトランスポートストリームバイトをインターリーブする多くの方法を数えられる。ある便利な手法は、各トランスポートストリームバイト間に１０のアイドル記号を挿入することであり、それが短い（２０９３バイト）又は長い（２０９４バイト）ＡＳＩパケットであるかどうかに依存して、ＡＳＩパケットを２５又は２６のアイドル記号で最終的に埋める。この手法は、受信機でバイト処理速度を最小にし易い。図２Ｂに示すＡＳＩグループの形成は影響を受けない。
【００２２】
好ましい実施形態に関して本発明は強調して説明してきたが、好ましい装置及び方法において変形がなされ得ることは当業者には自明であり、本発明はここで特に記載されている他の点でも実施可能であることを意図している。従って、本発明は、特許請求の範囲に定義されているように、本発明の要旨及び範囲内に包含される全ての変更を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトランスポートストリームエンコーダシステムの単純化されたブロック図を示す。
【図２Ａ】ＡＳＩパケットの基本フォーマットを示す。
【図２Ｂ】ＡＳＩグループの基本フォーマットを示す。
【図３】本発明による散在したトランスポートストリームバイトを示す。[0001]
This application claims the benefit of provisional patent application serial number 60 / 220,669, filed July 25, 2000.
[0002]
The present invention relates to the generation of digital video signals. In particular, the present invention relates to improvements in asynchronous serial interface (ASI) bitstream formation in order to simplify downstream receiver design requirements by specifically reducing request processing speed.
[0003]
The Moving Picture Experts Group (MPEG) has established ISO / IEC international standards 11172 and 13818 (commonly referred to as MPEG-1 and MPEG-2 formats, respectively) and established standards for encoding / decoding strategies did. These MPEG standards define general coding techniques and schemes for generating MPEG compliant bitstreams, but many variations and conditions are allowed.
[0004]
The Locked Clock approach facilitates the formation of various output format standards. In the specific case of ASI output, the logic circuit uses 27 Mhz to generate a data clock for inputting data into the ASI format chipset. The DVB-ASI format defines a data rate of 27 Mbytes / second and allows the insertion of specially defined idle characters both between and within transport packets.
[0005]
It is possible to map the ATSC byte rate to this interface rate only by inserting a special idle symbol between the packets. The special idle symbol is continuously output before the start of packet data output by the transport stream encoder (TSE) software. After the transport packet data output is started, the output interface format is a flow of 188 packet bytes, followed by a string of special idle symbols before the next transport packet byte is issued. As a result, an ASI packet is formed. The present invention encompasses alternative systems and methods for performing a synchronous clock approach.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a system and method for generating a transport packet stream. The present invention outputs an ASI group having a plurality of long and short ASI packets in a fixed sequence, each long and short ASI packet having an associated transport packet and a fixed number of special idle symbols, wherein the transport packet is the special idle symbol. Including being scattered between.
[0007]
In some embodiments, the transport packet has a plurality of contiguous bytes interleaved between special idle symbols. In another embodiment, transport packets interleaved between special idle symbols have multiple distinct bytes. In yet another embodiment, 10 special idle symbols are interleaved between consecutive transport packet bytes.
[0008]
The present invention comprises 2093 bytes in which a short ASI packet is formatted with a 188 byte transport packet, 10 special idle symbols are interleaved between successive transport packet bytes, followed by 25 special idle symbols, A system and method for generating a transport packet stream is included.
[0009]
The present invention has a long ASI packet with 2094 bytes formatted with a 188 byte transport packet, 10 special idle symbols are interleaved between successive transport packet bytes, followed by 26 special idle symbols, A system and method for generating a transport packet stream is included.
[0010]
The present invention outputs an ASI group having a plurality of long and short ASI packets in a fixed sequence, the short ASI packets each having 2093 bytes including a 188 byte transport packet and 1905 special idle symbols, and the long ASI packet Has 2094 bytes including a 188 byte transport packet and 1906 special idle symbols, including that the transport packet is interspersed between the special idle symbols. Again, the transport packet bytes may be a unitary group interleaved between special idle symbols, or the transport packet bytes may be interleaved apart between special idle symbols.
[0011]
Detailed description of the invention Figure 1 shows a simplified block diagram of a transport stream encoder system according to the present invention. The system preferably includes at least one video encoder 10 for receiving video data and encoding it into an elementary video bitstream. The system also preferably includes at least one audio encoder 20 for receiving audio data and encoding it into an elementary audio bitstream. These bitstreams are then sent to packetizers 12 and 22, and the elementary bitstream is converted into packets. It will be appreciated that information that uses packets independent of the transport stream may be added when the packets are formed (eg, non-audio / video data).
[0012]
The packets are received and multiplexed by the transport stream encoder 40 to create a transport stream. It will be appreciated that a variety of commercially available chipsets are suitable for implementing a transport stream encoder according to the present invention. In general, a packet is composed of elementary streams. One or more program groups are formed with associated “packet identifiers (PIDs)”. Each program group may have associated video data and / or audio data. Data associated with a single PID generally shares a common time reference. It will be appreciated that a transport stream may include one or more programs with one or more independent time references.
[0013]
It will also be appreciated that the transport stream can be transmitted on a transmission channel (not shown). Ultimately, the transport stream is separated and decoded by a transport stream demultiplexer (not shown). Thus, the timing information is extracted by the transport stream demultiplexer to synchronize the video and audio decoders. Such synchronization is achieved through the use of “program clock reference (PCR)” in the transport stream.
[0014]
The present invention includes a synchronous clock technique for generating an output format according to various criteria. In the specific case of ASI output, the logic circuit uses 27 Mhz to generate a data clock for inputting data into the ASI format chipset. The DVB-ASI format defines a data rate of 27 Mbyte / s and allows the insertion of specially defined idle symbols both between and within transport packets.
[0015]
In order to map the ATSC byte rate to this interface rate, a special idle symbol can simply be inserted between the packets. Special idle symbols are continuously output before the start of packet data output by the transport stream encoder (TSE) software. After the transport packet data output is started, the output interface format is a flow of 188 packet bytes, followed by a string of special idle symbols before the next transport packet byte is issued.
[0016]
FIG. 2a shows the format of an ASI packet when a special idle symbol is inserted only between transport packets. Two types of long and short ASI packets are created to ensure that the program clock reference (PCR) packets issued by the TSE are properly placed. In short packets, a 1905 special idle symbol byte is inserted after the 188 byte transport packet. In long ASI packets, 1906 special idle symbol bytes are inserted after the 188 byte Roland Sport packet. Thus, short ASI packets have a total of 2093 bytes and long ASI packets have a total of 2094 bytes.
[0017]
Both the transport packet byte and the special idle symbol byte are serialized to 270 Mbps DVB-ASI output interface speed. This indicates that each byte of the ASI packet must be output in each cycle (tick) of the 27 MHz clock. In order to absolutely minimize the jitter between consecutive PCR transport packets in the stream, an ASI group formed from a well-defined set of long and short ASI packets is identified. An ASI group is defined as one short ASI packet, followed by 85 long ASI packets, followed by one short ASI packet, and finally 84 long ASI packets, as shown in FIG. 2B.
[0018]
Also, ASI group generation and output can be described in terms of a 27 MHz clock tick. There are exactly 358072 program clock ticks in the time interval of 171 different ASI groups. Output byte timing is determined by assigning a separate pattern of 27 Mhz (PCR) clock cycles to each ASI group. Exactly 2093 PCR ticks are assigned to the first packet. This is followed by 2094 PCR ticks for each of the next 85 packets, followed by 2093 PCR ticks for the next packet, followed by 2094 PCR ticks for each of the 84 packets, as shown in FIG. 1B. Generate a smoothed flow.
[0019]
Packet spacing is relatively uniform with only one clock cycle of a 27 Mhz difference between a few packets. This approach fixes the 27 Mhz PCR clock to the output byte clock. The bytes are output at the exact ATSC output rate relative to the PCR timing reference.
[0020]
Extension of ASI Formation Technique The illustrated 188 byte transport packet summarized at one end of the ASI packet of FIG. 2A can be interspersed within the ASI packet (ie, placed anywhere within the ASI packet). It is also understood that the transport packets need not be maintained as a unitary group (ie, all bytes are contiguous) as described in SAR 13662 filing. In fact, the individual bytes of a 188 byte transport packet can be interspersed between special idle symbol bytes as shown in FIG.
[0021]
The benefit of interspersing transport stream packet bytes is that this reduces the effective peak processing rate of transport stream bytes at the receiver. In FIG. 2 A, the transport stream information, because the transport stream byte is continuous, it must be processed in a continuum of 270Mbit / s. By spreading the transport stream bytes between special idle symbols, the sustained processing speed of the receiver is reduced. There are many ways to interleave the transport stream bytes between idle symbols. One convenient approach is to insert 10 idle symbols between each transport stream byte, depending on whether it is a short (209 3 bytes) or long (209 4 bytes) ASI packet, The ASI packet is finally filled with 25 or 26 idle symbols. This technique tends to minimize byte processing speed at the receiver. Formation of ASI group illustrated in FIG. 2 B is not affected.
[0022]
While the present invention has been described with emphasis on preferred embodiments, it is obvious to those skilled in the art that modifications may be made in the preferred apparatus and method, and the invention may be practiced in other ways specifically described herein. Intended to be. Accordingly, this invention includes all modifications encompassed within the spirit and scope of the invention as defined by the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a simplified block diagram of a transport stream encoder system according to the present invention.
FIG. 2A shows a basic format of an ASI packet.
FIG. 2B shows a basic format of an ASI group.
FIG. 3 shows scattered transport stream bytes according to the present invention.

Claims

Different multiple A SI packets having a byte has to output the ASI group having a fixed sequence, each ASI packet has a fixed number of idle symbols with the transport packet having a plurality of bytes, the transformer the byte transport packets is characterized in that all bytes of the transport packet are spread across so as not adjacent prior Kia idle symbols to each other, a method of generating a transport packet stream.

The ASI packet having different bytes includes an ASI packet having 2093 bytes and an ASI packet having 2094 bytes, and the transport packet has 188 bytes,
In an ASI packet with 2093 bytes, 10 idle symbols are interleaved for each byte of the transport packet, followed by 25 idle symbols,
The method of claim 1, wherein in an ASI packet having 2094 bytes, 10 idle symbols are interleaved per byte of the transport packet, followed by 26 idle symbols.

A plurality of a transport stream encoder operates to output the ASI group having the A SI packet fixed sequence, a fixed number of A and a transport packet having a respective A SI packets plurality of bytes having a different byte has idle symbols, wherein the byte of the transport packet is characterized in that all bytes of the transport packet are spread across so as not adjacent prior Kia idle symbols to each other, the transport packet stream Generating system.

The ASI packet having different bytes includes an ASI packet having 2093 bytes and an ASI packet having 2094 bytes, and the transport packet has 188 bytes,
In an ASI packet with 2093 bytes, 10 idle symbols are interleaved for each byte of the transport packet, followed by 25 idle symbols,
4. The system of claim 3, wherein in an ASI packet having 2094 bytes, 10 idle symbols are interleaved for each byte of the transport packet, followed by 26 idle symbols.