NL1029366C2

NL1029366C2 - Multiplex werkwijze en inrichting voor het genereren van een transportstroom.

Info

Publication number: NL1029366C2
Application number: NL1029366A
Authority: NL
Inventors: Hee-Beom Kang; Choon-Sik Jung
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-06-07
Also published as: CN100461861C; CN1722833A; KR20060005207A; KR100608061B1; US20060007958A1; NL1029366A1

Description

P73587NL00

Titel: Multiplex werkwijze en inrichting voor het genereren van een transportstroom.

1. Gebied van de uitvinding.

Inrichtingen en werkwijzen die consistent zijn met de huidige uitvinding hebben betrekking op het multiplexen voor het genereren van een transportstroom, en meer in het bijzonder op efficiënte en eenvoudige 5 multiplexwerkwijzen en inrichtingen die een constante uitzendbitsnelheid handhaven.

2. Beschrijving van de gerelateerde stand der techniek.

Video en/of audiodata die overeenkomstig een datacompressiestandaard zoals Moving Picture Experts Group (MPEG) 10 gegenereerd worden worden onderverdeeld in data van een vooraf bepaalde grootte voor verzending of opslag, samen gesynchroniseerd en dan gemultiplexeerd. MPEG systemen gebruiken pakket-gebaseerde multiplexing die toegepast wordt met tijddivisie-multiplextechnieken. In het bijzonder gebruiken MPEG-2 systemen twee soorten gemultiplexte stromen, 15 te weten een programmastroom en een transportstroom voor toepassing op verschillende toepassingsgebieden. Een programmastroom kan een programma vormen en een transportstroom kan een veeltal programma's vormen. Omdat een transportstroom een veeltal programma's kan vormen met een bitstroom wordt deze gewoonlijk gebruikt voor televisie-20 uitzendingen.

Conventionele multiplextechnieken die bedoeld zijn voor het genereren van een transportstroom overeenkomstig de MPEG-2 systeemstandaard zijn ingewikkeld omdat ervan verwacht wordt dat ze de toestand van een inputbuffer en een outputbuffer controleren gedurende 25 bewerkingen, en het is moeilijk om een vooraf bepaalde uitzendbitsnelheid te handhaven met gebruik van de conventionele multiplextechnieken.

Samenvatting van de uitvinding 10 2 9 3 66 2

De huidige uitvinding voorziet in een effectieve en eenvoudige multiplex werkwijze en inrichting die een constante uitzendbitsnelheid handhaven.

Volgens een aspect van de huidige uitvinding wordt voorzien in een 5 multiplexwerkwijze waarmee een transportstroom van een vooraf bepaalde grootte wordt gegenereerd door het multiplexen van een veeltal videotransportstroompakketten, een veeltal audiotransportstroompakketten en een veeltal nultransportstroompakketten. De multiplexwerkwijze omvat (a) het berekenen van een grootte SI van een transportstroom die 10 overeenkomt met een toegangseenheid, (b) het berekenen van een totale grootte S2 van het veeltal van videotransportstroompakketten die op genomen moeten worden in de transportstroom en een totale grootte S3 van het veeltal audiotransportstroompakketten, (c) berekenend van een totale grootte S4 van het veeltal van nul transportstroompakketten die in de 15 transportstroom moeten worden opgenomen door het aftrekken van de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte SI, (d) het berekenen van een invoeginterval II voor de nultransportstroompakketten, een invoeginterval U2 voor de videotransportstroompakketten, en een invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten onder gebruik van 20 de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte SI, en (e) het creëeren van een transportstroom door het invoegen van het veeltal videotransportstroompakketten, het veeltal audiotransportstroompakketten en het veeltal nultransportstroompakketten om respectievelijk in te passen in het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13.

25 Volgens een ander aspect van de huidige uitvinding wordt voorzien

in een multiplexapparaat dat een transportstroom van een vooraf bepaalde grootte genereert door het multiplexen van een veeltal videotransportstroompakketten, een veeltal audiotransportstroompakketten en een veeltal nultransportstroompakketten. Het multiplex apparaat omvat 30 een schedular en een multiplex eenheid. De schedular rekent een grootte SI

10 2 9 3 66 3 van een transportstroom die overeenkomt met een toegangseenheid, berekend in totale grootte S2 van het veeltal videotransportstroompakketten die in de transportstroom moeten worden opgenomen en een totale grootte S3 van het veeltal van 5 audiotransportstroompakketten, berekend in totale grootte S4 van het veeltal nultransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom door de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte SI af te trekken, en berekent een invoeginterval II voor de nultransportstroompakketten, een invoeginterval 12 voor de 10 videotransportstroompakketten en een invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten, gebruikmakend van de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte SI. De multiplexeenheid genereert een transportstroom door het invoegen van het veeltal videotransportstroompakketten, het veeltal audiotransportstroompakketten 15 en het veeltal nultransportstroompakketten om respectievelijk in te passen in het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13.

Korte beschrijving van de tekeningen

De bovenstaande en andere aspecten van de huidige uitvinding zullen duidelijker worden door een detailbeschrijving van 20 voorbeelduitvoeringsvormen van de huidige uitvinding met referentie naar de bij gevoegde tekeningen waarin: fig. 1 een flowchart is die een multiplexwerkwijze van een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding illustreert; fig. 2 is een blokdiagram van een multiplexinrichting 25 overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; fig. 3 toont een transportstroom die overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding gegenereerd is; fig. 4 toont een transportstroom die volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding gegenereerd is; 1 0 2 9 3 66 4 fig. 5 is een blokdiagram van een data-encoderingssysteem dat het multiplex-apparaat overeenkomstig de voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding bevat.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding.

5 In een multiplex werkwijze overeenkomstig de huidige uitvinding wordt multiplexen voor elke toegangseenheid uitgevoerd. In het geval van video representeert een toegangseenheid een beeld en in het geval van audio een frame. Wanneer een toegangseenheid een videobeeld is worden een gehele transportstroomgrootte, een videotransportstroomgrootte, een 10 audiotransportstroomgrootte en een nultransportstroomgrootte die betrekking hebben op het videobeeld dat gemultiplexed moet worden berekend overeenkomstig een videobeeldgrootte, een videobitsnelheid en een multiplexbitsnelheid. Ook worden invoegintervallen voor een videotransportstroom, een audiotransportstroom en een nultransportstroom 15 berekend onder gebruikmaking van verhoudingen tussen de videotransportstroomgrootte, de audiotransportstroomgrootte en de nultransportstroomgrootte in verhouding tot de gehele transportstroomgrootte.

Pakketten van elk van de videotransportstroom, de 20 audiotransportstroom en de nultransportstroom worden door een schedular uitgekozen om in te passen in de overeenkomstige berekende invoegintervallen en de geselecteerde pakketten worden aan multiplexen onderworpen. Ook wordt een verschil tussen een volledige transportstroomgrootte die het product is van het multiplexen en de 25 berekende hele transportgrootte die betrekking heeft op het videobeeld dat gemultiplexed moet worden berekend en het berekende verschil wordt toegepast op het schedulen voor een huidige toegangseenheid die voor compensatie bewerkt moet worden. Zodoende kan een constante uitzendbitsnelheid gehandhaafd worden gedurende het multiplexen.

102 9 3 66 5 I Ook wordt bij de huidige uitvinding een extra transportpakket (TP) een header van vier bytes ingevoegd voor een transportpakket van 188 byte, waarmee een bronpakket van 192 bytes voor een MPEG-2 transportstroom i j gecreëerd wordt. De gebruiker kan bepalen of een extra header van vier 5 bytes aan het transportpakket gehangen wordt.

Een multiplexinrichting overeenkomstig de huidige uitvinding multiplexed voor elke toegangseenheid een elementaire audiostroom en een elementaire videostroom die op geslagen worden door een audio/video-encoder in specifieke verschillende gebieden van een extern geheugen. Om 10 het multiplexen voor elke toegangseenheid (bijvoorbeeld een videobeeld) uit te voeren wordt een gehele transportstroom gecreëerd door programmaspecifieke informatie (PSI) in te voegen, alsmede nulpakketten, audiopakketten en videopakketten die respectievelijk passen in een overeenkomstig invoeginterval en wordt vervolgens opgeslagen in een 15 transportstroomgebied van het externe geheugen.

Figuur 1 een flowchart die een multiplex werkwijze overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding illustreert.

Het wordt bepaald of een multiplex eenheid geactiveerd is in zijn 20 begintoestand in bewerking (globale verandering) 10, en het werd bepaald of een default PID (pakket identifier) waarde in bewerking gebruikt moet worden. Met andere woorden de instelling van PID-omstandigheden worden bepaald.

Overeenkomstig een resultaat van de bepaling in bewerking 11 25 wordt een default PID-waarde gezet in bewerking 12 of er wordt een PID-waarde gezet door een CPU in werking 13. De default PID-waarde en de PID-waarde die door de CPU gezet wordt, worden binnen een inrichting gedefinieerd overeenkomstig de keuze door de gebruiker of van buiten de inrichting gegeven.

i ! 10 2 9 3 66 i__ ______ 6

Een PSI-pakket en een nulpakket worden in een begintoestand van het systeem in bewerking 14 gegenereerd en worden vervolgens opgeslagen in een PSI/nul gebied van het externe geheugen. Het nulpakket wordt ingevoegd om te passen in een opvulinterval dat bepaald wordt 5 overeenkomstig een multiplexbitsnelheid, een videobitsnelheid en een audiobitsnelheid, waarmee transportstroom (TS) pakketten gegenereerd worden.

In deze voorkeursuitvoeringsvorm wordt het PSI pakket een keer per drie beelden ingevoegd elke 0.1 seconde om in het opvulinterval te 10 passen. Het opvulinterval betekent een invoeginterval voor een nulpakket.

Omdat het PSI-pakket ook gezien wordt als een nulpakket en gescheduled wordt, wordt het ingepast om in te passen in het opvulinterval.

In bewerking 15 wordt initiële multiplexinformatie opgehaald om de vaste waarden vooraf te berekenen, de resultaten van de berekening op 15 te slaan en vervolgens de opgeslagen waarden te gebruiken in een proces dat later volgt.

In het navolgende zullen vergelijkingen beschreven worden voor het berekenen van de vaste waarden en de doelstellingen van het gebruiken van de vaste waarden zullen beschreven worden. Een aankomsttijdstempel 20 offset waarde wordt van te voren berekend overeenkomstig een gegeven multiplexbitsnelheid. Om een bronpakket van 192 bytes voor een BDAV MPEG-2 transportstroom te maken, wordt een TP extra header van vier bytes ingevoegd voor een transportpakket van 188 bytes. Of de TP extra header van vier bytes ingevoegd moet worden kan worden bepaald door een 25 gebruiker. Een aankomsttijdstempel is aankomsttijdinformatie van 30 bit die opgenomen wordt in de TP extra header van vier bytes.

Vergelijking 1 wordt gebruikt voor het berekenen van de offset 10 2 9 3 66 7 waarde van het aankomsttijdstempel arrwal_time_stamp_offset=(TS_SIZE*27M_CLOCK*8)/

Muxing_Bit_Rate .........................(1), 5 waarin TSJ3IZE 188 bytes is en 27M_CLOCK 27 MHz is.

De berekende offset waarde van het aankomsttijdstempel wordt vooraf gedefinieerd als prefix_pcr_time. Zodoende wordt de hoeveelheid rekenwerk verminderd wanneer een programmaklokreferentie (PCR) overeenkomstig Vergelijking 2 berekend wordt.

10 PCR = tsjcount*prefix_pcr_time.........(2), waarin ts_count het aantal geaccumuleerde TS pakketten voorstelt.

In het geval van audio bezetten AUDIO_FRAME_SIZE en AUDIO_BIT_RATE initieel vaste waarden. Zodoende zijn rate_ts_audio, 15 Audio_interval, en audio-frame-rate die nodig zijn voor navolgende processen zoals het schedulen vooraf berekend onder gebruikmaking van AUDIO_FRAME_SIZE en AUDIO_BIT_RATE. Een overeenkomstige vergelijking is als volgt.

audio_PES_size = AUDIO'JFRAMEJSIZE + PES_header_size 20 .........................(3), waarin het in het geval van audio, PES_header_size als volgt berekend wordt.

PES_header_size(14bytes)—packet_start_code_prefix(3)+stream_id (1) + PES_packet_length(2)+PES scrambling control, PES priority, 25 data alignment indicator, copyright, original or copy(l)+7flags(l)+PES header data length(l)+PTS(5) .........................(4), rate_tsjxudio(bit /sec)—

(no_TS_audio * TS_SIZE * AUDIO_BIT_RATE)/AUDIO_FRAME_ 30 SIZE

102 9 3 66 8 .........................(5),

waarin no_TS_audio van Vergelijking 5 als volgt is. no_TS_audio = audio_PES_size/MAX-PAYLOAD

.........................(6) 5 MAX_PAYLOAD van Vergelijking 6 is 184 bytes in deze voorbeelduitvoeringsvorm en no_TS_audio vertegenwoordigt het aantal audio TS pakketten per audio frame.

In bewerking 17 wordt gecontroleerd of PSIJUPDATE voor elke toegangseenheid van buiten gedaan wordt en in bewerking 18 wordt een 10 PSI pakket bijgewerkt voor elk gecontroleerd onderdeel.

Een toegangseenheid (bijvoorbeeld een videobeeld) die gemultiplexed moet worden wacht in bewerking 19. Wanneer de toegangseenheid klaar is om bewerkt te worden en vervolgens bewerkt wordt, worden in bewerking 20 een decodeertijdstempel (DTS) en een 15 presenteertijdstempel (PTS) berekend die moeten worden opgenomen in een in pakketten gesplitste elementaire stroom (PES).

Het schedulen voor het multiplexen van elke toegangseenheid wordt uitgevoerd onder gebruik van een videobeeldgrootte, een videobitsnelheid en een multibitsnelheid in bewerking 21.

20 Bewerking 21 zal in meer detail beschreven worden. Hier is een toegangseenheid een beeld en de grootte van een gehele transportstroom die gemultiplexed moet worden voor een huidige toegangseenheid, te weten total_ts_size wordt als volgt berekend.

total_ts_size=(video_picture-size/video-bit-rate)*MUXING_BIT_RATE

25 .........................(7)

Nadat vaste waarden, te weten een video PES header en een aanpasveldgrootte bij de videobeeldgrootte zijn opgeteld, wordt een resultaat van de optelling gedeeld door een payload grootte van 184 bytes die het resultaat is van het aftrekken van de TS header van de vier bytes 30 van het TS pakket van 188 bytes en het aantal van gehele 102 9 366 9 videotransportstroom (TS) pakketten wordt berekend. De gehele videotransportstroomgrootte wordt verkregen door het vermenigvuldigen van het berekende getal met 188 bytes van de TS pakketgrootte, video_TS_s ize=v ideo_ itctu rejsize +PES_header_s ize 5 (8) waarin PES_header_size als volgt berekend wordt. PES_headerjsize(14bytes)=packet_start_code_prefix(3)+stream_id (1) + PES_packet_length(2)+PES scrambling control, PESpriority, data alignment indicator, copyright, original or 10 copy(1)+7flags(1)+PES header data length(1)+PTS(5) .........................(9)

Het aantal van gehele video TS pakketten wordt als volgt berekend,

no_TS_uideo={video_PES_size+ADAPTATION_FIELD_LENGTH+ 15 l)/MAX_PAYLOAD

.........................(10), waarin MAX_PAYLOAD 184 bytes is, no_TS_video het aantal videopakketten voor een beeld voorstelt, en ADAPTATION_FIELD_LENGTH als volgt berekend wordt.

20 ADAPTATION_FIELD_LENGTH (7 byte) — discontinuity indicator, random access indicator, elementary stream priority indicator, 5 flags (1) + PCR (6) .........................(11)

De gehele grootte van een veeltal video TS pakketten die 25 opgenomen moeten worden in een actueel gegenereerde transportstroom, te weten size_TS_video wordt berekend onder gebruik van het aantal van gehele video_TS_pakketten, te weten no_TS_video dat berekend wordt met Vergelijking 10, als volgt.

size_TS_video = no_TS_video* TS_SIZE

30 .........................(12) 102 9 366 10

In deze voorbeelduitvoeringsvorm is TS_SIZE 188 bytes.

Eveneens wordt onder gebruik van bovenstaande berekening de gehele grootte van een veeltal audio TS pakketten die in de actueel gegenereerde transportstroom moet worden opgenomen, te weten 5 size_TS_audio, als volgt berekend, size_TS_audio = (rate_TS-audio/MUXING_BJT_RATE)*totaljrS_size .........................(13), waarin rate_TS_audio al berekend is in de werking 15, MUXING_BIT_RATE een bitsnelheid van een transportstroom is en 10 uitgedrukt wordt in eenheden van bits/sec en rate_TS_audio een bitsnelheid van audiodata is die in de transportstroom wordt opgenomen.

Een PSI pakket wordt een keer per drie videobeelden ingevoegd. Met andere woorden, het PSI pakket wordt elke 0.1 seconde ingevoegd. Zodoende wordt size_TS_psi bepaald afhankelijk van of het PSI pakket 15 ingevoegd wordt, en wel als volgt.

if(vframe_cnt%3==0) size_TS_psi = TS_size_3; of size_TS_psi = 0, 20 waarin TS_SIZE_3 het resultaat is van vermenigvuldigen van 188 bytes met 3. Wanneer size_TS_psi niet gelijk is aan 0, worden PAT, PMT en SIT ingevoegd om in te passen in het opvulinterval met de hoogste prioriteit.

De gehele grootte van een veeltal nultransportstroom (TS) 25 pakketten, te weten size_TS_stuff wordt berekend gebruikmakend van de berekende total_TS_size, size_TS_video en size_TS_audio en wel als volgt.

size_TS-stuff = total_TS_size - size_TS_video - size_TS_audio .........................(14)

Vervolgens wordt een invoeginterval II voor de nul TS pakketten, 30 een invoeginterval 12 voor de video TS pakketten, en een invoeginterval 13 102 9 366 11 voor de audiotransportstroom (TS) pakketten berekend gebruikmakend van de berekende size_TS_stuff, total_TS_size, size_TS_video en rate_TS_audio, en wel als volgt.

11 - (total-TS_size*TS_size)/size_TS_stuff 5 (15) 12 — (total-TS_size*TS_size)/size_TS_video .........................(16) 13 = (MUXING_BIT_RATE*TS_size)/rate_TS_audio .........................(17) 10 Het veeltal video TS pakketten, het veeltal audio TS pakketten en het veeltal nul TS pakketten worden gemultiplexed op basis van de berekende invoegintervallen II, 12 en 13, waarmee een transportstroom gegenereerd wordt voor een actueel beeld in bewerking 22.

Figuren 3 en 4 tonen voorbeelden van transportstromen die 15 overeenkomstig de huidige uitvinding gegenereerd worden. Figuur 3 toont een transportstroom die gegenereerd wordt wanneer size_TS_video groter is dan size_TS_stuff. Figuur 4 toont een transportstroom die gegenereerd wordt wanneer size_TS_video kleiner is dan size_TS_stu£f. In figuren 3 en 4 representeert de X-as tijd en de Y-as representeert de prioriteit bij het 20 multiplexen van verschillende pakketten. In figuur 3, wanneer size_TS_video groter is dan size_TS_stuff wordt de prioriteit toegekend in de ! volgorde van PSI pakketten, zoals PAT, PMT en SIT, audiopakketten, nulpakketten en tenslotte videopakketten. In figuur 4, wanneer size_TS_video kleiner is dan size_TS_stuff, wordt de prioriteit toegekend in 25 de volgorde van PSI pakketten, zoals PAT, PMT en SIT, audiopakketten, videopakketten en tenslotte nulpakketten.

Hoewel niet getoond in de tekeningen als aparte bewerkingen is er een bewerking voor het compenseren van fouten die optreden wanneer multiplexen voor elke toegangseenheid wordt uitgevoerd (bijvoorbeeld voor 30 een videobeeld). Foutcompensatie wordt gedaan om een vooraf bepaalde 102 9 366 12 uitzendbitsnelheid in stand te houden door het aanpassen van tenminste een van het invoeginterval II voor de nulpakketten, het invoeginterval 12 voor de video TS pakketten en het invoeginterval 13 voor de audio TS pakketten die nodig zijn voor het genereren van de actuele transportstroom 5 met betrekking tot een uitzendbitsnelheid voor een eerder gegenereerde transportstroom en het aantal gemultiplexte transportstroompakketten. Foutcompensatie wordt voor twee gevallen gedaan.

I. Geval 1 (wanneer size_TS_video > size_TS_stu£f)

Geval I is het geval wanneer size_TS_video groter is dan 10 size_TS_stuff. Zodoende wordt de vooraf bepaalde bit uitzendsnelheid in stand gehouden door een opvulinterval aan te passen.

Wanneer result_total_cnt > cal_total_cnt, wordt de gecompenseerde size_TS_stuff als volgt bepaald.

size_TS_stuff = size_TS_stuff - TS_SIZE * (result_total_cnt-15 cal_total_cnt) .........................(18)

Echter, wanneer result_total_cnt < cal_total_cnt, wordt de gecompenseerde size_TS_stuff als volgt bepaald, size_TS_stuff = size_TS_stuff + TS_SIZE * (cal_total_cnt-20 result_total_cnt) .........................(19), waarin result_total_cnt het totaal aantal TS pakketten representeert die in wezen gemultiplexed worden wanneer een voorafgaand beeld gemultiplexed wordt en cal_total_cnt representeert het totale aantal 25 van TS pakketten dat verkregen wordt door berekening gedurende het schedulen voor het multiplexen van het voorafgaande beeld.

In geval I wordt een opvulinterval vergroot door size_TS_stuff te verlagen, omdat het totale aantal TS pakketten dat gegenereerd wordt door het multiplexen van het voorafgaande beeld groter is dan het totale aantal 30 van TS pakketten dat door de berekening geschat is, hiermee wordt het 102 * 3ö6 13 totale aantal TS pakketten dat gegenereerd wordt voor het beeld dat moet worden gemultiplexed verminderd.

II Geval 2 (wanneer size_TS_video < size_TS_stuff)

Geval 2 is een geval waarin size_TS_stuff groter is dan 5 size_TS_video. Zodoende wordt een vooraf bepaalde bitsnelheid in stand gehouden door het aanpassen van video_interval.

In geval 2 wordt een opvulinterval verkort door size_TS_stuff te vergroten met een verschil daartussen, omdat het totale aantal TS-pakketten dat geschat is door de berekening als gevolg van het multiplexen 10 van een voorafgaand beeld groter is dan het totale aantal TS-pakketten dat gegenereerd is, hiermee wordt het totale aantal gegenereerde TS-pakketten vergroot. Zodoende kan schedulen worden uitgevoerd terwijl een vooraf j bepaalde bituitzendsnelheid gehandhaafd wordt.

Wanneer result_total_cnt > cal_total_cnt, wordt de gecompenseerde 15 size_TS_video als volgt bepaald.

size_TS_video - size_TS_video + TS_SIZE * (result_total_cnt-cal_total_cnt) .........................(20)

Echter, wanneer result_total_cnt < cal_total_cnt, wordt de 20 gecompenseerde size_TS_video als volgt bepaald.

size_TSjuideof = size_TS_video - TS_SIZE * (cal_total_cnt-result_total_cnt) .........................(21)

Zoals hierboven beschreven worden size_TS_stu£f en size_TS_video j 25 gecompenseerd met een verschil tussen het totale aantal TS-pakketten dat berekend wordt voor het voorafgaande beeld en het totale aantal van TS pakketten dat in werkelijkheid gegenereerd wordt, waarmee het opvulinterval en het video-interval aangepast worden. Zodoende wordt een schedulefout die optreedt met betrekking tot het voorafgaande beeld 30 gecompenseerd gedurende het werken van het actuele beeld.

102 9 366 14

Omdat de huidige uitvinding multiplex uitvoert voor elke toegangseenheid (bijvoorbeeld een videobeeld) wordt dienovereenkomstig een groot aantal TS_stuff ingevoegd als een video-interval vergroot wordt om dienovereenkomstig het bewerken van een volledig beeld te voltooien, 5 wat resulteert in een toename van het totale aantal TS-pakketten. Van de andere kant, als het video-interval verkleind wordt, wordt het bewerken van een huidig beeld vroeger voltooid en wordt een kleiner aantal van TS_stuff ingevoegd wat resulteert in een afname van het totale aantal TS-pakketten.

Figuur 2 is een blokdiagram van een multiplexapparaat 10 overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Figuur 5 is een blokdiagram van een encoderingssysteem dat het multiplex apparaat overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding bevat. Onder verwijzing naar figuur 2 omvat het multiplex apparaat een videobuffer 31, een audiobuffer 32, een PSI buffer 33, een 15 nulbuffer 34, een schedular 35, een multiplexeenheid (mux) 36 en een monitoreenheid 37.

De videobuffer 31 slaat elementaire videostromen op die door een video-encoder 53 zoals getoond in figuur 5 gecreëerd zijn. De audiobuffer 32 slaat elementaire audiostromen op die door een audio-encoder 54 gecreëerd 20 zijn. De PSI-buffer 33 slaat PSI-pakketten op die in bewerking 14 zoals getoond in figuur 1 gegenereerd zijn en de nulbuffer 34 slaat nulpakketten op dat die gegenereerd zijn in bewerking 14 zoals getoond in figuur 1.

De schedular 35 berekent een grootte SI van een transportstroom die correspondeert met een toegangseenheid, een totale grootte S2 van een 25 veeltal video TS pakketten die in de transportstroom moeten worden

opgenomen, een totale grootte S3 van een veeltal audio TS pakketten en een totale grootte S4 van een veeltal nul TS pakketten die opgenomen moeten worden in de transportstroom, door het aftrekken van S2 en S3 van SI, en berekent het invoeginterval voor de nul TS pakketten, het invoeginterval 30 voor de video TS pakketten en het invoeginterval voor de audio TS

10293 66 15 pakketten, gebruikmakend van SI, S2, S3 en S4. De schedular 35 bestuurt de multiplexeenheid 36 om het veeltal video TS pakketten, het veeltal audio TS pakketten en het veeltal nul TS pakketten in te passen om te passen in het invoeginterval voor de nul TS pakketten, het invoeginterval voor de 5 video TS pakketten en het invoeginterval voor de audio TS pakketten en om de transportstroom te genereren.

Om te compenseren voor een fout die optreedt wanneer het multiplexen uitgevoerd wordt op basis van elke toegangsheid (bijvoorbeeld een videobeeld) herkent de monitoreenheid 37 het aantal TS pakketten dat 10 in werkelijkheid opgenomen wordt in een transportstroom die j correspondeert met een voorafgaand beeld en levert de monitoreenheid het erkende nummer aan de schedular 35. De schedular 35 vergelijkt het aantal TS-pakketten dat in de transportstroom is opgenomen dat overeenkomt met het voorafgaande beeld, welke geleverd wordt uit de monitoreenheid 37 met 15 het aantal TS pakketten, dat berekend wordt voordat het multiplexen wordt uitgevoerd voor het voorafgaande beeld en compenseert voor een fout die optreedt wanneer het multiplexen voor elke toegangseenheid wordt uitgevoerd (bijvoorbeeld voor een videobeeld).

De scheduler 35 bepaalt het soort van TS pakketten dat ingevoegd 20 moet worden afhankelijk van of een PSI pakket ingevoegd is en afhankelijk van voorwaarden zoals een stuffintverval, een video-interval en een audio-interval en informeert het gekozen type van de multiplexeenheid 36.

Ook wordt het PSI pakket dat in de PSI buffer 33 is opgeslagen ingevoegd in een transportstroom door de multiplexeenheid 36 om in te 25 passen in het opvulinterval onder besturing van de schedular 35, omdat het PSI pakket herkend wordt als een nulpakket en dan gescheduled wordt.

In het geval van video TS pakketten die eerst gegenereerd worden voor een nieuw videobeeld worden een TS header (aanpasveld) en een PES header opgeslagen in een transportstroombuffer 74 in byte-eenheden en de 30 TS header en de PES header wiens grootte groot genoeg is om een TS

102 9 366 16 pakket van 188 bytes te genereren worden opgeslagen in de transportstroombuffer 74 uit een videobuffer 72 door een DMA 52. Daarna wordt slechts een TS header van 4 bytes opgeslagen in de transportstroom 74 in byte-eenheden, totdat een nieuw videobeeld ontvangen is, en wordt 5 een elementaire videostroom van 184 bytes opgeslagen in de transportstroombuffer 74 vanuit de videobuffer 72 door de DMA 52.

In het geval van audiodata wordt een audiotransportstroom berekend elke keer wanneer een nieuw audioframe bewerkt wordt. In het geval van een audio TS pakket dat eerst gegenereerd wordt voor een nieuw 10 audioframe worden een TS header en een PES header opgeslagen in een transportstroomgebied van de transportstroombuffer 74 in byte-eenheden en de TS header en de PES header waarvan de grootten groot genoeg zijn om een transportstroompakket van 188 bytes te genereren worden opgeslagen in de transportstroombuffer 74 vanuit een audiobuffer 73 via de 15 DMA 52. Daarna wordt slechts een TS header opgeslagen in de transportstroombuffer 74 in byte-eenheden totdat een nieuw audioframe bewerkt wordt en wordt een elementaire audiostroom van 184 bytes opgeslagen in de transportstroombuffer 74 vanuit de audiobuffer 73 via de DMA 52.

20 In het navolgende zal bewerking van het encoderingssysteem

worden beschreven inclusief de multiplexinrichting volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de huidige uitvinding die in figuur 5 getoond wordt. De videobuffer 31 en de audiobuffer 32 die in figuur 2 getoond worden komen overeen met een videobuffer 72 en een audiobuffer 73 die in 25 figuur 5 respectievelijk getoond worden. Ook de PSI buffer 33 en de nulbuffer 34 die in figuur 2 getoond worden komen overeen met een PSI/nulbuffer 75 van figuur 5. De scheduler 35, de multiplexeenheid 36 en de monitoreenheid 37 die in figuur 2 getoond worden komen overeen met een transportstroommultiplexer (TSM) 60. De TSM 60 omvat bus slaaf IF

102 9 366 17 61, een bus meester IF 62, een datageheugen 63, een microprocessor 64, een programmageheugen 65 en een register 66.

De TSM 60 is aangesloten op een bus 55 en wordt bestuurd door een centrale proceseenheid (CPU) 51. Bewerkingen zullen beschreven 5 worden in de volgorde van de nummers die in figuur 5 getoond worden.

(1) De werking v an een systeem begint en een programma wordt geladen in een programmageheugen 65 van een TSM 60. De video-encoder 53 en de audio encoder 54 werken, een elementaire videostroom wordt opgeslagen in de videobuffer 72 en een elementaire audiostroom wordt 10 opgeslagen in de audiobuffer 73. Een video/audioparameter die nodig is voor het multiplexen wordt vastgelegd in het datageheugen 63 en het register 66.

(2) Als eenmaal een beeld-klaar-signaal is gegenereerd door de video-encoder 53 wordt het multiplex uitgevoerd om een transport te stromen zoals getoond in de flowchart van figuur 1.

15 (3) Eerst worden PSI/nulpakketten die als vast e waarde gebruikt moeten worden opgeslagen in een PSI/nulpakketbuffer 75.

(4) Een TP extra he ader, een TS header en een PES header worden opgeslagen in de transportstroombuffer 74.

(5) De DMA 52 wordt ge ïnformeerd over bronadressen van een 20 effectieve payloadgrootte die verstuurd moet worden en een elementaire stroombuffer (video, audio en PSI/nul) en een doeladres van de transportstroom.

(6) Een o vereenkomstige elementaire stroom wordt opgeslagen in de transportstroombuffer 74 door de DMA 52.

25 (7) Wanneer de transport stroombuffer 74 vol is of wanneer er andere fouten optreden gedurende de werking van de TSM 60, wordt een interruptsignaal verstuurd van de TSM 60 naar de CPU 51.

Zoals boven beschreven wordt het multiplexen volgens de huidige uitvinding voor elke toegangseenheid uitgevoerd en wanneer een huidige 30 toegangseenheid gemultiplexed wordt, wordt er compensatie uitgevoerd 1029366 18 onder gebruikmaking van het resultaat van het multiplexen van een voorafgaande toegangseenheid waarmee effectief en eenvoudig een constante uitzendsnelheid wordt gehandhaafd.

De huidige uitvinding kan ook belichaamd worden als een door een 5 computer leesbare code op een computer leesbaar opslagmedium. Het computer leesbare opslagmedium is elk soort opslaginrichting die data kan opslaan die daarna gelezen kan worden door een computersysteem. Voorbeelden van het computer leesbare opslagmedium omvatten een read-only geheugen (ROM), random-access geheugen (RAM), CD-ROMs, 10 magnetische tapes, floppy disks, optische opslaginrichtingen en draaggolven. Het computer leesbare opslagmedium kan ook over een netwerk gedistribueerd worden dat computersystemen koppelt zodat de computer leesbare code opgeslagen wordt en uitgevoerd op een verspreide manier.

15 Hoewel de huidige uitvinding specifiek getoond en beschreven is onder referentie naar de voorbeelduitvoeringsvormen hiervan zal de vakman begrijpen dat verschillende veranderingen in vorm en details kunnen worden gemaakt zonder af te wijken van de geest en omvang van de huidige uitvinding zoals die door de navolgende conclusies gedefinieerd 20 wordt.

1029366

Claims

1. Een multiplexwerkwijze waarmee een transportstroom van een vooraf bepaalde grootte gegenereerd wordt door het multiplexen van een veeltal videotransportstroompakketten, een veeltal audiotransportstroompakketten en een veeltal 5 nultransportstroompakketten, welke multiplexwerkwijze omvat: (a) het berekenen van ee n grootte van een transportstroom die met één toegangseenheid overeenkomt; (b) het berekenen van ee n totale grootte S2 van de videotransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de 10 transportstroom en een totale grootte S3 van de audiotransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom; (c) het berekenen van een totale grootte S4 van de nultransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de 15 transportstroom door het aftrekken van de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte SI; (d) het berekenen van een invoeginterval II voor de nultransportstroom pakketten, een invoeginterval 12 voor de videotransportstroompakketten en een invoeginterval 13 voor de 20 audiotransportstroompakketten onder gebruikmaking van de groottes SI, S2, S3 en S4; en (e) het creëeren van de transportstroom door het invoegen van de videotransportstroompakketten, de audiotransportstroompakketten en de nultransportstroompakketten in respectievelijk het invoeginterval 11, het 25 invoeginterval 12 en het invoeginterval 13.

2. De multiplexwerkwijze van conclusie 1, waarin het invoeginterval II voor de nultransportstroompakketten berekend wordt als 1029 3 66 11 = (S1/S4) * (een grootte van één transportstroompakket).

3. De multiplexwerkwijze van conclusie 1, waarin het invoeginterval 12 voor de videotransportstroompakketten wordt berekend als 12 = (S1/S2) * (een grootte van één transportstroompakket).

4. De multiplexwerkwijze van conclusie 1, waarin het invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten wordt berekend als 13 = (MUXING_BIT_RATE/rate_TS_audio) * (een grootte van één transportstroompakket), waarin MUXING_BIT_RATE een bitsnelheid voor de transportstroom voorstelt en wordt uitgedrukt in eenheden van bits-10 seconde en rate_TS_audio een bitsnelheid voor audiodata voorstelt die opgenomen is in de transportstroom en uitgedrukt wordt in eenheden van bits/seconde.

5. De multiplexwerkwijze van conclusie 1, verder omvattende (f) het handhaven van een vooraf bepaalde uitzendbitsnelheid door het aanpassen 15 van tenminste een van het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13 die nodig zijn voor het genereren van een actuele transportstroom rekening houdend met een uitzendbitsnelheid voor een voorafgaande transportstroom die in de stappen (a) tot (e) gegenereerd is.

6. De multiplexwerkwijze van conclusie 1, waarin de toegangseenheid 20 een beeld is in het geval van videodata en een frame in het geval van audiodata.

7. Multiplexinrichting die een transportstroom van een vooraf bepaalde grootte genereert door het multiplexen van een veeltal videotransportstroompakketten, een veeltal audiotransportstroompakketten 25 en een veeltal nultransportstroompakketten, welke multiplexinrichting omvat: een scheduler die een grootte SI van een transportstroom berekent die met één toegangseenheid overeenkomt, die een totale grootte S2 berekent van de videotransportstroompakketten die moeten worden 30 opgenomen in de transportstroom en die een totale grootte S3 berekent van 102 9 3 66 de audiotransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom en die een totale grootte S4 berekent van de nultransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom door de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de 5 grootte SI af te trekken en die een invoeginterval II berekent voor de nultransportstroompakketten, alsmede een invoeginterval 12 voor de videotransportstroompakketten en een invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten gebruikmakend van de groottes SI, S2, S3 en S4; en 10 een multiplexeereenheid die een transportstroom genereert door het invoegen van de videotransportstroompakketten, de audiotransportstroompakketten en de nultransportstroompakketten om respectievelijk in het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13 te passen.

8. Multiplexinrichting volgens conclusie 7, waarin het invoeginterval 11 voor de nultransportstroompakketten berekend wordt als I1=(S1/S4) * (een grootte van één transportstroompakket).

9. Multiplexinrichting volgens conclusies 7, waarin het invoeginterval 12 voor de videotransportstroompakketten berekend wordt als

20 I2=(S1/S2) * (een grootte van één transportstroompakket).

10. Multiplexinrichting volgens conclusie 7, waarin het invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten wordt berekend als 13 = (MUXING_BIT_RATE/rate_TS_audio) * (een grootte van één transportstroompakket), waarin MUXING_BIT_RATE een bitsnelheid 25 vertegenwoordigt van de transportstroom en wordt uitgedrukt in eenheden van bits/seconde en rate_TS_audio een bitsnelheid vertegenwoordigt voor audiodata die op genomen is in de transportstroom en wordt uitgedrukt in eenheden van bits/seconde.

11. Multiplexinrichting volgens conclusie 7, waarin de scheduler een 30 vooraf bepaalde transmissiebitsnelheid handhaaft door tenminste één van 102 9 3 66 het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13 aan te passen die nodig zijn voor de generatie van een actuele transportstroom, rekening houdend met een uitzendbitsnelheid voor een voorafgaande transportstroom.

12. Multiplexinrichting volgens conclusie 7, waarin de toegangseenheid een beeld is in het geval van videodata en een frame in het geval van audiodata.

13. Een computerleesbaar opslagmedium waarop een programma is opgeslagen voor het uitvoeren van een multiplex werkwijze waarmee een 10 transportstroom van een vooraf bepaalde grootte gegenereerd wordt door het multiplexen van een veeltal videotransportstroompakketten, een veeltal audiotransportstroompakketten en een veeltal nultransportstroompakketten, welke multiplexwerkwijze omvat (a) het berekenen van ee n grootte van een transportstroom die met 15 één toegangseenheid overeenkomt; (b) het berekenen van ee n totale grootte S2 van de videotransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom en een totale grootte S3 van de audiotransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de 20 transportstroom; (c) het berekenen van een totale grootte S4 van de nultransportstroompakketten die moeten worden opgenomen in de transportstroom door het aftrekken van de totale grootte S2 en de totale grootte S3 van de grootte Sl; 25 (d) het berekenen van een invoeginterval II voor de nultransportstroom pakketten, een invoeginterval 12 voor de videotransportstroompakketten en een invoeginterval 13 voor de audiotransportstroompakketten onder gebruikmaking van de groottes Sl, S2, S3 en S4; en 102 9 3 66 (e) het creëeren van de transportstroom door het invoegen van de videötransportstroompakketten, de audiotransportströompakketten en de nultransportstroompakketten in respectievelijk het invoeginterval II, het invoeginterval 12 en het invoeginterval 13. 5 1029366