NO994939L - System for transmitting MPEG-2 encoded video in ATM networks, as well as methods and apparatus for the same - Google Patents
System for transmitting MPEG-2 encoded video in ATM networks, as well as methods and apparatus for the sameInfo
- Publication number
- NO994939L NO994939L NO19994939A NO994939A NO994939L NO 994939 L NO994939 L NO 994939L NO 19994939 A NO19994939 A NO 19994939A NO 994939 A NO994939 A NO 994939A NO 994939 L NO994939 L NO 994939L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- bit rate
- accordance
- data
- mpeg
- buffer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 92
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 17
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- RPOCQUTXCSLYFJ-UHFFFAOYSA-N n-(4-ethylphenyl)-2-(2-methyl-3,5-dioxothiomorpholin-4-yl)acetamide Chemical compound C1=CC(CC)=CC=C1NC(=O)CN1C(=O)C(C)SCC1=O RPOCQUTXCSLYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012464 large buffer Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/434—Disassembling of a multiplex stream, e.g. demultiplexing audio and video streams, extraction of additional data from a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Extraction or processing of SI; Disassembling of packetised elementary stream
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/007—Transform coding, e.g. discrete cosine transform
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
- H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
- H04N21/236—Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Discrete Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Det beskrives et telekommunikasjons-transmisjonssystem tilpasset for transmisjon av MPEG-2-datastremmer med en variabel bit-hastighet inkluderende en koder og en dekoder. Koderen inkluderer en systemsjikt-multipleksator tilpasset Eor å tamme en video-koder-buffer ved å lese datablokker derfra, ved en bit-hastighet som er konstant innen en blokk. Koderen tilveiebringer en måte å realisere VBR i en MPEG-2-systemsjikt-multipleksator som har blitt tilpasset for ATM, og representerer en spesielt enkel implementering av en VBR MPEG-2-koder som har god jitter-kontroll. Koderen eliminerer behov for en spesiell "celleformings-funksjon" for å oppfylle en trafikkontrakt. For å gjenvinne bit-timing i MPEG-2-dekoderen bufres data i en mottakerbuffer. Ved kontinuerlig avlesing av avvik fra buffernivået, dvs. nivået til hvilket bufferen fylles med data, fra dets nominelle verdi, i denne buffer, kan avviket for tømnings-hastigheten, fra den nominelle bit-hastighet, reguleres med en faselåst sløyfe (PLL) eller tilsvarende arrangement.There is disclosed a telecommunication transmission system adapted for transmitting MPEG-2 data streams with a variable bit rate including an encoder and a decoder. The encoder includes a system layer multiplexer adapted to Eor to tame a video encoder buffer by reading data blocks therefrom, at a bit rate constant within a block. The encoder provides a way to implement VBR in an MPEG-2 system layer multiplexer that has been adapted for ATM, and represents a particularly simple implementation of a VBR MPEG-2 encoder having good jitter control. The encoder eliminates the need for a special "cell forming" function to fulfill a traffic contract. To recover bit-timing in the MPEG-2 decoder, data is buffered in a receiver buffer. By continuously reading the deviation from the buffer level, i.e. the level to which the buffer is filled with data, from its nominal value, in this buffer, the deviation for the discharge rate, from the nominal bit rate, can be controlled with a phase-locked loop (PLL) or similar arrangement.
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører variabel bit-hastighets MPEG-2-kodere og -dekodere, spesielt kodere og dekodere tilpasset for anvendelse med ATM, sammen med frem-gangsmåter for å kode og dekode MPEG-2-data som har en variabel bit-hastighet, og systemer for å overføre MPEG-2-data med en variabel bit-hastighet. The present invention relates to variable bit rate MPEG-2 encoders and decoders, particularly encoders and decoders adapted for use with ATM, together with methods for encoding and decoding MPEG-2 data having a variable bit rate, and systems for transmitting MPEG-2 data at a variable bit rate.
Systemer for overføring av MPEG-2-kodet videodata over ATM-nettverk er kjente, se f.eks. "The AMPEC System: A Broadband Multimedia Terminal Supporting High Definition Audiovisual Communications" -Bo Burman, Session 1.4 of the 7th World Telecommunications Forum, Geneva 3. - 11. oktober 1995. Systems for the transmission of MPEG-2 coded video data over ATM networks are known, see e.g. "The AMPEC System: A Broadband Multimedia Terminal Supporting High Definition Audiovisual Communications" -Bo Burman, Session 1.4 of the 7th World Telecommunications Forum, Geneva 3 - 11 October 1995.
MPEG-2, eller ISO/IEC IS 13818, som er det offisielle navn for MPEG--2-standarden, er en nøkkel standard for høy-kvalitets audiovisuell kommunikasjon og distribusjon. -Et antall andre standarder/anbefalinger benytter MPEG-2 for koding og multipleksering, f.eks. den nye ITU-T Ree. H.310 som angir en terminalspesifikasjon for bredbånds audiovisuell kommunikasjon over ATM. MPEG-2, or ISO/IEC IS 13818, which is the official name for the MPEG-2 standard, is a key standard for high-quality audiovisual communication and distribution. -A number of other standards/recommendations use MPEG-2 for coding and multiplexing, e.g. the new ITU-T Ree. H.310 which specifies a terminal specification for broadband audiovisual communication over ATM.
For tiden støtter standarder så som H.310 og ATM Forum<1>s bestillingsvideo-spesifikasjon, etc, kun MPEG-2-strømmer som har en konstant bit-hastighet, CBR. Imidlertid har både MPEG-2 og ATM potensiale til å operere med variabel bit-hastigheter, VBR. VBRer kan anvendes, med for-del, for koding av videosignaler. Det er verdt å merke seg at de nye DVD-discer, som vil erstatte CDer vil ha mulighet til å lagre MPEG-2-kodete strømmer med VBR. Fremtidige versjoner av H.310, og andre standardspesifikasjoner, er forventet å inkludere VBR-støtte. Currently, standards such as H.310 and the ATM Forum<1>'s on-demand video specification, etc, only support MPEG-2 streams that have a constant bit rate, CBR. However, both MPEG-2 and ATM have the potential to operate with variable bit rates, VBR. VBRs can be used, with advantage, for coding video signals. It is worth noting that the new DVD discs, which will replace CDs, will be able to store MPEG-2 encoded streams with VBR. Future versions of H.310, and other standard specifications, are expected to include VBR support.
VBR, som må etterkomme en trafikk-kontrakt, kan ikke enkelt implementeres i en MPEG-2-koder. Der er tre hoved-problemer som må overvinnes dersom en VBR MPEG-2-koder skal realiseres, nemlig: VBR, which must comply with a traffic contract, cannot be easily implemented in an MPEG-2 encoder. There are three main problems that must be overcome if a VBR MPEG-2 encoder is to be realized, namely:
- lesing av video-buffer,- reading video buffer,
- garantere at trafikkarakteristika ikke forandres ved påfølgende nettverksadapsjoner, f.eks. ATM Adaption Layer, og - guarantee that traffic characteristics do not change during subsequent network adaptations, e.g. ATM Adaptation Layer, and
- unngå å introdusere et selv-indusert jitter.- avoid introducing a self-induced jitter.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer, inter alia, en måte å realisere VBR i en MPEG-2-systemsjikt multipleksator som har blitt tilpasset for ATM. Denne kan anvendes for å tilveiebringe en spesielt enkel implementering av en VBR MPEG-2-koder som har god jitter-kontroll og, på samme tid, eliminerer behov for en spesiell "celleformings"-funksjon for å oppfylle en trafikk-kontrakt. The present invention provides, inter alia, a way to realize VBR in an MPEG-2 system layer multiplexer that has been adapted for ATM. This can be used to provide a particularly simple implementation of a VBR MPEG-2 encoder that has good jitter control and, at the same time, eliminates the need for a special "cell shaping" function to fulfill a traffic contract.
Dersom en MPEG-2-strøm har blitt overført over et ATM-nettverk som introduserer betydelig forsinkelsesvariasjon, må en MPEG-2-dekoder, som anvendes for å dekode bit-strømmen, inkludere en enhet som gjenvinner den transmit-terte bit-hastighet. Kravene til variabel bit-hastighet (VBR) med hensyn til "timing" av gjenvinnelse er forskjellig fra de som gjelder for konstant bit-hastighet (CBR). Det skal spesielt bemerkes at en VBR-trafikklasse forventes å introdusere høyere forsinkelsesvariasjon, eller celle-jitter, enn det som typisk introduseres av CBR-trafikk-klasse, på grunn av at statistisk multipleksering-krever forholdsvis store buffere i ATM-sentralene. If an MPEG-2 stream has been transmitted over an ATM network that introduces significant delay variation, an MPEG-2 decoder used to decode the bit stream must include a device that recovers the transmitted bit rate. The requirements of variable bit rate (VBR) with respect to the "timing" of recovery are different from those of constant bit rate (CBR). It should be particularly noted that a VBR traffic class is expected to introduce higher delay variation, or cell jitter, than is typically introduced by CBR traffic class, due to the fact that statistical multiplexing requires relatively large buffers in the ATM exchanges.
For å gjenvinne bit-timing i en MPEG-2-dekoder, bufres data i en mottager-buffer. Ved kontinuerlig avlesning av avviket av buffer-nivået, dvs. det nivå til hvilket bufferen fylles med data, fra dets nominelle verdi, i denne buffer, kan avviket av tømmingshastigheten for bufferen, fra den nominelle bit-hastighet, reguleres med en fase-låsingssyklus ("phase lock loop") (PLL), eller tilsvarende arrangement. Dette er det prinsipp som benyttes i teknikken med "Adaptive clock", som er spesifisert i ITU-T Ree. 1.363 (AAL1). Prinsippet "Adaptive clock" er imidlertid kun i stand til å håndtere CBR. I et system med variabel bit-hastighet, er timings-gjenvinnelse vanskeligere å oppnå på grunn av: - det nominelle buffernivå må tillates å variere i tid idet bit-hastighetene varierer for å holde forsink-elsen konstant i mottageren, og To recover bit timing in an MPEG-2 decoder, data is buffered in a receiver buffer. By continuously reading the deviation of the buffer level, i.e. the level to which the buffer is filled with data, from its nominal value, in this buffer, the deviation of the emptying rate for the buffer, from the nominal bit rate, can be regulated with a phase-locking cycle ("phase lock loop") (PLL), or equivalent arrangement. This is the principle used in the "Adaptive clock" technique, which is specified in ITU-T Ree. 1,363 (AAL1). However, the "Adaptive clock" principle is only able to handle CBR. In a variable bit rate system, timing recovery is more difficult to achieve because: - the nominal buffer level must be allowed to vary in time as the bit rates vary to keep the delay constant in the receiver, and
- den nominelle bit-hastighet er ikke kjent.- the nominal bit rate is not known.
Den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes i kodere, eller terminaler, for audiovisuell kommunikasjon eller distribusjon, basert på MPEG-2 over ATM. Selv om denne teknikk primært er tiltenkt for anvendelse med MPEG-2-dekodere som kan administrere variabel bit-hastighet, f.eks., ATM-tilpassete MPEG-2-dekodere som opererer med VBR. Teknikken er imidlertid ikke begrenset til ATM-transmisjonsteknologi, men kan anvendes for enhver transmi-sjonsteknologi som støtter VBR. The present invention can be used in encoders, or terminals, for audiovisual communication or distribution, based on MPEG-2 over ATM. Although this technique is primarily intended for use with MPEG-2 decoders capable of managing variable bit rates, eg, ATM-compatible MPEG-2 decoders operating with VBR. However, the technique is not limited to ATM transmission technology, but can be used for any transmission technology that supports VBR.
Forslag relatert til ETSI NA5 for en AAL2 som kan håndtere dejittering i en VBR-datastrøm er gjort. Disse forslag er imidlertid signifikant mere komplisert enn den teknikk som heri beskrives for dejittering av en VBR-data-strøm, f.eks. krever de anvendelse av spesielle tids-merker som vesentlig øker kompleksiteten av enhver praktisk implementering . Proposals related to ETSI NA5 for an AAL2 that can handle dejittering in a VBR data stream have been made. However, these proposals are significantly more complicated than the technique described here for digitizing a VBR data stream, e.g. they require the use of special timestamps which significantly increase the complexity of any practical implementation.
I samsvar med et første aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et telekommunikasjons-transmisjonssystem tilpasset for transmisjon av MPEG-2-datastrømmer, over et transmisjonsnettverk, med en variabel bit-hastighet inkluderende en koder og dekoder, kjennetegnet ved at nevnte koder har datalesingsmiddel, for å lese datablokker fra en videobuffer, og at en bit-hastighet innen en blokk er konstant, og at tids-spor mellom blokkene har en variabel varighet. In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a telecommunications transmission system adapted for the transmission of MPEG-2 data streams, over a transmission network, with a variable bit rate including an encoder and decoder, characterized in that said encoders have data reading means, in order to read data blocks from a video buffer, and that a bit rate within a block is constant, and that time tracks between the blocks have a variable duration.
Nevnte dekoder ka ha en mottakingsbuffer for å motta innkommende MPEG-2-data, tidsgjenvinningsmiddel arrangert for å ekstrahere en gjeldende bit-hastighet fra et MPEG-2- protokoll-systemsjikt, kalkuleringsmiddel for å beregne et nominelt buffernivå, og gjenvinningsmiddel for adpativt å gjenvinne avvik fra nevnte nominale bit-hastighet. Said decoder may have a receive buffer for receiving incoming MPEG-2 data, time recovery means arranged to extract a current bit rate from an MPEG-2 protocol system layer, calculation means for calculating a nominal buffer level, and recovery means for adaptively recovering deviation from said nominal bit rate.
I samsvar med et andre aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et telekommunikasjons-transmisjonssystem tilpasset for transmisjon av MPEG-2-datastrømmer, over et transmisjons-nettverk, med en variabel bit-hastighet inkluderende en koder og dekoder,karakterisert vedat nevnte dekoder har en mottakingsbuffer for å motta innkommende MPEG-2-data, tidsgjenvinningsmiddel arrangert for å ekstrahere en gjeldende bit-hastighet fra et MPEG-2-protokollsystemsjikt, beregningsmiddel for å beregne et nominelt buffernivå for nevnte mottakingsbuffer, og gjenvinningsmiddel for adaptivt å gjenvinne avvik fra nevnte nominelle bit-hastighet. In accordance with a second aspect of the present invention, a telecommunications transmission system is provided adapted for the transmission of MPEG-2 data streams, over a transmission network, with a variable bit rate including an encoder and decoder, characterized in that said decoder has a reception buffer for receiving incoming MPEG-2 data, timing recovery means arranged to extract a current bit rate from an MPEG-2 protocol system layer, calculation means for calculating a nominal buffer level for said receive buffer, and recovery means for adaptively recovering deviations from said nominal bit- speed.
Nevnte koder kan ha datalesingsmiddel, for å lese datablokker fra en videobuffer, og en bit-hastighet innen en blokk som er konstant, og tids-spor mellom blokkene som har en variabel varighet. Said codes may have data reading means, for reading data blocks from a video buffer, and a bit rate within a block which is constant, and time tracks between the blocks which have a variable duration.
Nevnte transmisjonsnettverk kan være et ATM-transmisjonsnettverk, og nevnte koder og dekoder kan være tilpasset for å operere med ATM. Said transmission network may be an ATM transmission network, and said encoders and decoders may be adapted to operate with ATM.
I samsvar med et tredje aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en koder tilpasset for å kode MPEG-2-data for transmisjon over et ATM-nettverk med en variabel bit-hastighet, kjennetegnet ved at det er tilveiebrakt data-lesingsmiddel for å lese datablokker fra en video-buffer, at en bit-hastighet innen en blokk som er konstant, og at tids-spor mellom blokker som har en variabel varighet . In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided an encoder adapted to encode MPEG-2 data for transmission over an ATM network at a variable bit rate, characterized in that data reading means are provided for reading data blocks from a video buffer, that a bit rate within a block that is constant, and that time slots between blocks that have a variable duration.
I samsvar med et fjerde aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en koder tilpasset for å kode MPEG-2-data for transmisjon over et ATM-nettverk med en variabel bit-hastighet, kjennetegnet ved at nevnte koder inkluderer en systemsjikt-multipleksator tilpasset for å tømme en video-koder-buffer ved å lese datablokkene derfra, med en bit-hastighet som er konstant innen en blokk. In accordance with a fourth aspect of the present invention, there is provided an encoder adapted to encode MPEG-2 data for transmission over an ATM network at a variable bit rate, characterized in that said encoder includes a system layer multiplexer adapted to dump a video encoder buffer by reading the data blocks from there, with a bit rate that is constant within a block.
Nevnte blokker kan ha en størrelse B, hvor B = Bg - H, hvor B0er lik en SAR-PDU "payload", og H er antallet header-bytes inneholdt i en blokk, og at H = 0 for de fleste, men ikke alle av nevnte blokker. Said blocks can have a size B, where B = Bg - H, where B0 is equal to a SAR-PDU "payload", and H is the number of header bytes contained in a block, and that H = 0 for most, but not all of said blocks.
Nevnte systemsjikt-multipleksator kan være tilpasset for å regulere tidsintervaller mellom nevnte blokker i respons til signaler overført dertil av et regulatormiddel. Said system layer multiplexer may be adapted to regulate time intervals between said blocks in response to signals transmitted thereto by a regulator means.
Nevnte systemsjikt-multipleksator kan generere en AAL-payloadstrøm som møter kriteriene spesifisert for en trafikkontrakt. Said system layer multiplexer may generate an AAL payload stream that meets the criteria specified for a traffic contract.
Nevnte regulatormiddel kan selektere.tidsintervaller mellom nevnte blokker i avhengighet av et inngangssignal som er indikativt for nevnte videodata-bufferes innhold. Said regulator means can select time intervals between said blocks in dependence on an input signal which is indicative of said video data buffer's content.
Nevnte systemsjikt-multipleksator kan være tilpasset for å lokalisere PCR-felter tidlig i nevnte blokker, og dermed opprettholde justering mellom transportpakker og datablokker. Said system layer multiplexer may be adapted to locate PCR fields early in said blocks, thereby maintaining alignment between transport packets and data blocks.
Nevnte bit-hastighet kan i det vesentlige være lik til en åttendedel av en nettverks-bit-klokke hvorover nevnte MPEG-2-data skal overføres. Said bit rate can essentially be equal to one eighth of a network bit clock over which said MPEG-2 data is to be transmitted.
Nevnte koder kan inkludere en programmerbar teller tilpasset for å telle ned fra en verdi, korresponderende til separasjonen mellom to påfølgende celler, til null, og, i en siste del av en tellesyklus kan en celle overføres. Said codes may include a programmable counter adapted to count down from a value, corresponding to the separation between two consecutive cells, to zero, and, in a final part of a counting cycle, a cell may be transferred.
Nevnte regulatormiddel kan være tilpasset for å måle nettverksbelastning og båndbredde-krav for en gitt applikasjon, og for å bestemme separasjonen av to påfølgende celler i avhengighet dertil. Said regulator means may be adapted to measure network load and bandwidth requirements for a given application, and to determine the separation of two consecutive cells depending thereon.
Nevnte regulatormiddel kan være tilpasset for å forhandle tilgjengelig båndbredde med et nettverk hvorover nevnte MPEG-2-data skal overføres. Said regulator means can be adapted to negotiate available bandwidth with a network over which said MPEG-2 data is to be transmitted.
ATM-celler kan overføres i samsvar med AAL1, nevnte ATM cells can be transmitted in accordance with AAL1, mentioned
programmerbare teller kan være tilpasset til å telle fra 52 til null, en "header" kan overføres idet nevnte teller har verdier mellom 52 og 47, og MPEG-2-data kan overføres idet nevnte teller har verdier mellom 46 og null. programmable counters may be adapted to count from 52 to zero, a header may be transmitted with said counter having values between 52 and 47, and MPEG-2 data may be transmitted with said counter having values between 46 and zero.
Flagg-middel kan være tilveiebrakt og arrangert for å -innstille et flagg, idet nevnte teller er null, og innstille på nytt nevnte flagg før avlesing av cellene. Flag means may be provided and arranged to set a flag, said counter being zero, and re-set said flag before reading the cells.
I samsvar med et femte aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å kode MPEG-2-data for transmisjon over et ATM-nettverk med en variabel bit-hastighet, kjennetegnet ved avlesing av datablokker fra en videobuffer, at en bit-hastighet innen en blokk er konstant, og at tids-spor mellom blokker har en variabel varighet. In accordance with a fifth aspect of the present invention, a method is provided for encoding MPEG-2 data for transmission over an ATM network with a variable bit rate, characterized by reading data blocks from a video buffer, that a bit rate within a block is constant, and that time slots between blocks have a variable duration.
En video-koder-buffer kan tømmes ved å lese datablokkene derfra ved en bit-hastighet som er konstant innen en blokk. Nevnte blokker kan ha en størrelse B, hvor B = Bq - H, hvor Bq er lik en SAR-PDU "payload", og H er antallet header-bytes inneholdt i en blokk, idet H kan være null for de fleste, men ikke for alle, av nevnte blokker. A video encoder buffer can be emptied by reading the data blocks from it at a bit rate that is constant within a block. Said blocks can have a size B, where B = Bq - H, where Bq is equal to a SAR-PDU "payload", and H is the number of header bytes contained in a block, H can be zero for most, but not for all, of said blocks.
Tidsintervallet mellom nevnte blokker kan reguleres i respons til signaler overført av et regulatormiddel. The time interval between said blocks can be regulated in response to signals transmitted by a regulator means.
Det kan genereres en AAL "payload"-strøm som møter An AAL "payload" stream can be generated that meets
kriteriene spesifisert av en trafikkontrakt. the criteria specified by a traffic contract.
Tidsintervaller mellom nevnte blokker kan selekteres i Time intervals between said blocks can be selected in
avhengighet av nevnte videodata-bufferes innehold. dependence on said video data buffer's contents.
PCR-felter kan være lokalisert tidlig i nevnte blokker, og dermed opprettholde justering mellom transportpakker og datablokker. PCR fields can be located early in said blocks, thus maintaining alignment between transport packets and data blocks.
Nevnte bit-hastighet kan innstilles i hovedsak lik en åttendedel av nettverk-bit-klokken for et nettverk hvorover nevnte MPEG-2-data skal overføres. Said bit rate can be set essentially equal to one eighth of the network bit clock for a network over which said MPEG-2 data is to be transmitted.
Nettverk-belastning og båndbredde-krav kan måles for en gitt applikasjon, og separasjonen av to påfølgende celler kan bestemmes i avhengighet derav. Network load and bandwidth requirements can be measured for a given application, and the separation of two consecutive cells can be determined accordingly.
Tilgjengelig båndbredde kan forhandles med et nettverk Available bandwidth can be negotiated with a network
hvorover nevnte MPEG-2-data skal overføres.over which said MPEG-2 data is to be transferred.
ATM-celler kan overføres i samsvar med AAL1.ATM cells can be transmitted in accordance with AAL1.
I samsvar med et sjette aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en dekoder, tilpasset for å dekode MPEG-2-data overført med en variabel bit-hastighet, kjennetegnet ved at nevnte dekoder har en mottakingsbuffer for å motta innkommende MPEG-2-data, tidsgjenvinningsmiddel arrangert for å ekstrahere en gjeldende bit-hastighet fra' et MPEG-2-protokoll-systemsjikt, kalkuleringsmiddel for å beregne et nominelt buffernivå og gjenvinningsmiddel for adaptivt å gjenvinne avvik fra nevnte nominelle bit-hastighet . In accordance with a sixth aspect of the present invention, there is provided a decoder adapted to decode MPEG-2 data transmitted at a variable bit rate, characterized in that said decoder has a receive buffer for receiving incoming MPEG-2 data, time recovery means arranged for extracting a current bit rate from an MPEG-2 protocol system layer, calculation means for calculating a nominal buffer level and recovery means for adaptively recovering deviations from said nominal bit rate.
Nevnte MPEG-2-data kan ha blitt overført over et ATM-nettverk, og nevnte dekoder kan være tilpasset for å operere med ATM. Said MPEG-2 data may have been transmitted over an ATM network, and said decoder may be adapted to operate with ATM.
Nevnte avvik, fra en nominell bit-hastighet, av hastigheten for å tømme nevnte buffer kan reguleres av en fase-låst sløyfe. Said deviation, from a nominal bit rate, of the rate of emptying said buffer can be regulated by a phase-locked loop.
Nevnte nominelle buffer-nivå kan tillates å variere i tid idet nevnte variable bit-hastighet varierer. Said nominal buffer level can be allowed to vary in time as said variable bit rate varies.
Nevnte beregningsmiddel kan operere på en bit-hastighet umiddelbart foran nevnte gjeldende bit-hastighet, og nevnte gjeldende bit-hastighet, for å beregne et nominelt buffer-nivå. Said calculating means may operate at a bit rate immediately preceding said current bit rate, and said current bit rate, to calculate a nominal buffer level.
Nevnte nominelle buffer-nivå kan anvendes som en referanse for adaptivt å gjenvinne avvik fra en gjeldende nominell bit-hastighet ved hjelp av nevnte fase-låste sløyfe. Said nominal buffer level can be used as a reference to adaptively recover deviations from a current nominal bit rate by means of said phase-locked loop.
Nevnte nominelle buffer-nivå kan variere, i en periode hvor nevnte nominelle buffer-nivå forandres fra en gammel til en ny verdi, i form av en demper, enten opp eller ned, mellom perioder hvor nevnte nominelle buffer-nivå er i hovedsak konstant. Said nominal buffer level can vary, in a period where said nominal buffer level changes from an old to a new value, in the form of a damper, either up or down, between periods where said nominal buffer level is essentially constant.
Bit-hastighet-informasjon kan ekstraheres fra utgående data fra nevnte buffer, og nevnte bit-hastighetsinformas jon kan anvendes for å bestemme når nevnte nominelle bit-hastighet forandres. Bit rate information can be extracted from outgoing data from said buffer, and said bit rate information can be used to determine when said nominal bit rate is changed.
I samsvar med et syvende aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å dekode MPEG-2-data for transmisjon med en variabel bit-hastighet, kjennetegnet ved: - ekstrahering av en gjeldende bit-hastighet fra et MPEG-2-protokoll-systemsj ikt, - beregne et nominelt buffer-nivå for en mottakings-buf fer tilpasset for å motta innkommende MPEG-2-data, og - adaptivt gjenvinne avvik fra nevnte nominelle bit-hastighet . In accordance with a seventh aspect of the present invention, a method is provided for decoding MPEG-2 data for transmission with a variable bit rate, characterized by: - extracting a current bit rate from an MPEG-2 protocol system layer , - calculate a nominal buffer level for a reception buffer adapted to receive incoming MPEG-2 data, and - adaptively recover deviations from said nominal bit rate.
En faselåst sløyfe kan anvendes for å regulere nevnte avvik, fra en nominell verdi, av buffer-nivået for nevnte mottakingsbuffer. A phase-locked loop can be used to regulate said deviation, from a nominal value, of the buffer level for said reception buffer.
Et nominelt buffer-nivå kan beregnes fra en umiddelbart forangående bit-hastighet, og nevnte gjeldende bit-hastighet. A nominal buffer level can be calculated from an immediately preceding bit rate, and said current bit rate.
Bit-hastighetsinformasjon kan ekstraheres fra utgående data fra nevnte buffer, og nevnte bit-hastighetsinformasjon kan anvendes for å bestemme når nevnte nominelle bit-hastighet forandres. Bit rate information can be extracted from outgoing data from said buffer, and said bit rate information can be used to determine when said nominal bit rate is changed.
I samsvar med et åttende aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et system for å overføre MPEG-2-data med en variabel bit-hastighet, inkludert en koder, en dekoder og et ATM-nettverk,karakterisert vedat: - nevnte koder er en koder som beskrevet i avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte koder opererer i samsvar med en fremgangsmåte som beskrevet i et av avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte dekoder er en dekoder som beskrevet i et av avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte dekoder opererer i samsvar med en fremgangsmåte som beskrevet i et av avsnittene ovenfor. In accordance with an eighth aspect of the present invention, a system is provided for transmitting MPEG-2 data with a variable bit rate, including an encoder, a decoder and an ATM network, characterized in that: - said encoder is an encoder as described in the paragraphs above, and/or - said codes operate in accordance with a method as described in one of the paragraphs above, and/or - said decoder is a decoder as described in one of the paragraphs above, and/or - said decoder operates in accordance with a procedure as described in one of the sections above.
I samsvar med et niende aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en MPEG-2-terminal for å sende/motta MPEG-2-data med en variabel bit-hastighet, inkluderende en koder, en dekoder og et ATM-nettverk, kjennetegnet ved at: - nevnte koder er en koder som beskrevet i avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte koder opererer i samsvar med en fremgangsmåte som beskrevet i et av avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte dekoder er en dekoder som beskrevet i et av avsnittene ovenfor, og/eller - nevnte- dekoder opererer i samsvar med en fremgangsmåte som beskrevet i et av avsnittene ovenfor. According to a ninth aspect of the present invention, an MPEG-2 terminal is provided for sending/receiving MPEG-2 data with a variable bit rate, including an encoder, a decoder and an ATM network, characterized in that: - said encoder is an encoder as described in the paragraphs above, and/or - said encoder operates in accordance with a method as described in one of the paragraphs above, and/or - said decoder is a decoder as described in one of the paragraphs above, and/ or - said - decoder operates in accordance with a method as described in one of the paragraphs above.
Utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, ved hjelp av eksempel, med referanse til de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 illustrerer en prosess for å lese data, blokk-for-blokk, fra en video-buffer med en variabel bit-hastighet . Fig. 2 illustrerer variasjonen med tid av en programmerbar tellers innhold med konstant blokk og celle-avstand. Fig. 3 illustrerer variasjonen med tid av en programmerbar tellers innhold med variabel blokk og celle-avstand. Embodiments of the invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying figures, in which: Fig. 1 illustrates a process for reading data, block-by-block, from a video buffer with a variable bit rate . Fig. 2 illustrates the variation with time of the contents of a programmable counter with constant block and cell spacing. Fig. 3 illustrates the variation with time of the content of a programmable counter with variable block and cell spacing.
ATM for bredbånds transmisjon har muligheten for å støtte trafikk-kilder med variable data-hastigheter, VBR. Spesielle trafikk-klasser er definert for VBR ATM-transmisjon, nemlig: ATM for broadband transmission has the ability to support traffic sources with variable data rates, VBR. Special traffic classes are defined for VBR ATM transmission, namely:
- sanntidstrafikk, og- real-time traffic, and
- annen datatrafikk uten spesielle krav til sanntid. - other data traffic without special requirements for real time.
MPEG-2-videokodingsteknikken støtter VBR. Det er dermed mulig å konstruere en MPEG-2-tilpasset koder som har fordelene som gjelder for VBR, slik at, man oppnår en mer uniform bildekvalitet og kortere forsinkelse. Det skal også bemerkes at MPEG-2-spesifikasjonene som definerer pakking, multipleksering og synkronisering, inkluderer støtte for The MPEG-2 video coding technique supports VBR. It is thus possible to construct an MPEG-2 adapted encoder that has the advantages that apply to VBR, so that a more uniform image quality and shorter delay is achieved. It should also be noted that the MPEG-2 specifications defining packing, multiplexing and synchronization include support for
VBR. VBR.
En koder som opererer med VBR krever en kontroll-mekanisme for kontinuerlig å beregne en gjeldende data-hastighet på basis av antallet forskjellige inngangs-signaler. Ideelt er data-hastigheten en kontinuerlig variabel funksjon av tid, og kan være forskjellig for hver bit produsert av koderen. Den ideelle løsning vil være vanskelig å implementere i en réell koder siden bit-klokken, som tømmer video-bufferen, i prinsippet måtte variere kontinuerlig. An encoder operating with VBR requires a control mechanism to continuously calculate a current data rate based on the number of different input signals. Ideally, the data rate is a continuously variable function of time, and may be different for each bit produced by the encoder. The ideal solution would be difficult to implement in a real encoder since the bit clock, which empties the video buffer, would in principle have to vary continuously.
Imidlertid kan en VBR-implementering av MPEG-2-koder vesentlig forenkles ved å anvende en fiksert klokke-frekvens, selektert i avhengighet av den høyeste data-hastighet som behandles av koderen, istedenfor å kontinu erlig variere transmisjonsklokken. Dataene leses deretter ut av video-buffere, i blokker, ved den fikserte klokke-frekvens. Variasjonen i bit-hastighet oppnås ved å variere intervallene mellom datablokkene. Med andre ord, den øye-blikkelige hastighet vil være "burst"-lignende med vari-erende lengder tidsspor mellom burstene, hvori bit-hastigheten er null. Denne prosess er illustrert i fig. 1. Det fremgår at bit-hastigheten kan varieres fra en maksimums-verdi, til høyre i fig. 1, hvor burstene er kontinuerlige, dvs. ingen mellomliggende tidsspor mellom datablokkene, til en mye lavere bit-hastighet til venstre i fig. 1 hvori der er et vesentlig tidsspor mellom datablokkene. Ved midling over tiden fra starten av en datablokk til starten av den neste blokk, kan det sees at en konstant data-hastighet oppnås innen en datablokk, som kan varieres fra datablokk til datablokk. Dersom størrelsen av datablokkene holdes forholdsvis små, f.eks. tilsvarende størrelsen av en ATM-celle, er der ingen begrensninger på anvendelse av en trinnvis blokk-til-blokk-variasjon i bit-hastighet sammen-lignet med en kontinuerlig variasjon i bit-hastighet. I praksis passer anvendelse av trinnvis variasjon i bit-hastighet, basert på datablokker korresponderende til stør-relsen av ATM-celler, svært godt med implementeringen av VBR i en MPEG-2-koder tilpasset for anvendelse med ATM. However, a VBR implementation of MPEG-2 encoders can be substantially simplified by using a fixed clock frequency, selected depending on the highest data rate processed by the encoder, instead of continuously varying the transmission clock. The data is then read out of the video buffers, in blocks, at the fixed clock frequency. The variation in bit rate is achieved by varying the intervals between the data blocks. In other words, the instantaneous rate will be "burst"-like with varying length time slots between the bursts, in which the bit rate is zero. This process is illustrated in fig. 1. It appears that the bit rate can be varied from a maximum value, to the right in fig. 1, where the bursts are continuous, i.e. no intermediate time slots between the data blocks, to a much lower bit rate on the left in fig. 1 in which there is a substantial time track between the data blocks. When averaging over the time from the start of a data block to the start of the next block, it can be seen that a constant data rate is achieved within a data block, which can be varied from data block to data block. If the size of the data blocks is kept relatively small, e.g. corresponding to the size of an ATM cell, there are no limitations on the use of a stepwise block-to-block variation in bit rate compared to a continuous variation in bit rate. In practice, the use of stepwise variation in bit rate, based on data blocks corresponding to the size of ATM cells, fits very well with the implementation of VBR in an MPEG-2 encoder adapted for use with ATM.
MPEG-2 støtter VBR i form av en "stykkevis konstant hastighet". Dette betyr at byte-strømmen har en konstant byte-hastighet mellom enten: - to påfølgende PCR-felter (transportstrøm-tilfellet), eller - to påfølgende program-mux-hastigheter (prograrastrøm-tilfellet), MPEG-2 supports VBR in the form of a "piecewise constant rate". This means that the byte stream has a constant byte rate between either: - two consecutive PCR fields (the transport stream case), or - two consecutive program mux rates (the program stream case),
se IS 13818-1 for mere informasjon.see IS 13818-1 for more information.
Når et ATM-nettverk bærer en cellestrøm med VBR, er overføringen av cellestrømmen slik at celleintervallene tillates å variere. En trafikkontrakt etableres når en VC (Virtual Channel) etableres, og en slik trafikkontrakt kan moduleres av "leaky bucket", se f.eks. ATM Forum's beskriv-else av VBR. For å etterkomme trafikkontrakten, må koderen ha oppsyn med de tre følgende parametre: When an ATM network carries a cell stream with VBR, the transmission of the cell stream is such that the cell intervals are allowed to vary. A traffic contract is established when a VC (Virtual Channel) is established, and such a traffic contract can be modulated by "leaky bucket", see e.g. ATM Forum's description of VBR. In order to comply with the traffic contract, the coder must take care of the following three parameters:
- topp-cellehastighet,- peak cell speed,
- vedvarende cellehastighet, og- sustained cell speed, and
- burst-størrelse.- burst size.
Disse tre parametre må ikke tillates å overstige maksimumsverdien spesifisert i trafikkontrakten dersom nettverket skal garantere transmisjon av cellestrømmen. These three parameters must not be allowed to exceed the maximum value specified in the traffic contract if the network is to guarantee transmission of the cell stream.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer VBR i en MPEG-2-koder gjennom virkning av systemsjikt-multipleksatoren som tømmer videokoderbuffere blokk-til-blokk ved en bit-hastighet R. Blokkstørrelsen B er selektert i samsvar med størrelsen av AAL-payload som er tilgjengelig for tiden. For de fleste blokker er B en konstant B0, men for visse blokker må verdien av B reduseres, dvs. B < Bq. Det er ved disse punkter annen informasjon multiplekseres inn i bit-strømmen, f.eks. PES-headere etc. Med andre ord: The present invention provides VBR in an MPEG-2 encoder through the action of the system layer multiplexer which flushes video encoder buffers block-by-block at a bit rate R. The block size B is selected according to the size of the AAL payload currently available . For most blocks, B is a constant B0, but for certain blocks the value of B must be reduced, i.e. B < Bq. It is at these points that other information is multiplexed into the bit stream, e.g. PES headers etc. In other words:
hvor H indikerer antallet header-bytes som multiplekseres inn i datastrømmen. where H indicates the number of header bytes that are multiplexed into the data stream.
Dersom AAL1 anvendes for VBR, da selekteres Bq til å være lik 4 7 bytes, siden dette er SAR-PDU (Segmentation and Reassembly Protocol Data Unit) payload-størrelsen i det enkleste tilfellet. If AAL1 is used for VBR, then Bq is selected to be equal to 4 7 bytes, since this is the SAR-PDU (Segmentation and Reassembly Protocol Data Unit) payload size in the simplest case.
Intervallene mellom to påfølgende blokker kontrolleres av en multipleksator som, deretter, får informasjon fra en The intervals between two consecutive blocks are controlled by a multiplexer which, then, receives information from a
regulator. Multipleksatoren blir dermed "rate master" i systemet, og andre elementer i systemet tilpasser deres behandlingshastighet til det som er satt av multipleksatoren. Multipleksatoren kan dermed, mens videobufferen blir tømt, kreere en cellestrøm, strengt tatt en AAL-payload- strøm, som møter parameterverdiene spesifisert i trafikkontrakten. Ingen påfølgende "cell shaping" er nød-vendig dersom de sekvensielle trinn i AAL er implementert som rørledninger med fikserte forsinkelser. regulator. The multiplexer thus becomes the "rate master" in the system, and other elements in the system adapt their processing speed to that set by the multiplexer. The multiplexer can thus, while the video buffer is being emptied, create a cell stream, strictly speaking an AAL payload stream, which meets the parameter values specified in the traffic contract. No subsequent "cell shaping" is necessary if the sequential steps in AAL are implemented as pipelines with fixed delays.
R er fortrinnsvis valgt til å ha en forholdsvis høy verdi på grunn av at dette gir en lav selvindusert jitter i det tilfellet hvor et flertall av forskjellige kanaler multiplekseres sammen, hver med dets egen VCI. R is preferably chosen to have a relatively high value because this provides a low self-induced jitter in the case where a plurality of different channels are multiplexed together, each with its own VCI.
Dersom kontrollmekanismen, anvendt for å selektere If the control mechanism, used to select
datahastigheten, benytter graden av fylling i videobufferen som et inngangssignal, må det tillates hurtige forandringer av signalene under den korte periode når en datablokk leses ut av videobufferen. Gradienten i buffer-fylling, som en the data rate, uses the degree of filling in the video buffer as an input signal, rapid changes of the signals must be allowed during the short period when a block of data is read out of the video buffer. The gradient in buffer filling, as a
funksjon av tid øker idet den selekterte verdi av R øker. Dette fører ikke til noen praktiske vanskeligheter, men det har implikasjoner for konstruksjonen av regulatoren. function of time increases as the selected value of R increases. This does not lead to any practical difficulties, but it has implications for the design of the regulator.
Internt, i koderen, multipleksator og AAL, etc. over-føres data i form av blokker som alltid har en intern bit-hastighet R. Dette trenger ikke å forårsake jitter-problemer. Dersom justering mellom transportpakker og datablokker opprettholdes, dvs. slik at PCR-feltene alltid forekommer tidlig i blokkene, kan den selvinduserte jitter-amplitude holdes til et akseptabelt lavt nivå. Internally, in the encoder, multiplexer and AAL, etc., data is transferred in the form of blocks that always have an internal bit rate R. This need not cause jitter problems. If alignment between transport packets and data blocks is maintained, i.e. so that the PCR fields always occur early in the blocks, the self-induced jitter amplitude can be kept to an acceptably low level.
Ved å anvende fremgangsmåten beskrevet ovenfor, genererer multipleksatoren en "stykke-vis konstant cellehastighet", som er benevnt som en PCCR i denne patentbeskrivelse. Implementering av PCCR-kontrollmekanismen i multipleksatoren vil nå bli vurdert. Using the method described above, the multiplexer generates a "piecewise constant cell rate", which is referred to as a PCCR in this patent specification. Implementation of the PCCR control mechanism in the multiplexer will now be considered.
Kontrollmekanismen for PCCR opererer med en klokke-frekvens som fortrinnsvis er, men ikke nødvendigvis, er selektert som bit-klokken av nettverket oppdelt med åtte, dvs. klokke-hastigheten korresponderer til nettverk "byte clock". Hastigheten anvendes for å selektere antallet nett-verkklokkesykluser som vil separere hver celle. Denne mekanisme inkluderer en programmerbar teller som teller fra verdien "celleavstand", se fig. 2, til null. "Celleav-standen" er avstanden mellom to påfølgende celle-starter. Under den siste del av tellesyklusen plasseres cellen på kanalen for transmisjon. The control mechanism for PCCR operates with a clock frequency which is preferably, but not necessarily, selected as the bit clock of the network divided by eight, i.e. the clock rate corresponds to the network "byte clock". The rate is used to select the number of network clock cycles that will separate each cell. This mechanism includes a programmable counter that counts from the "cell distance" value, see fig. 2, to zero. The "cell off-stand" is the distance between two consecutive cell starts. During the last part of the counting cycle, the cell is placed on the channel for transmission.
Ved å anvende en programmerbar teller, kan celleav-standsverdien forandres, og dette kan således gjøre at avstanden mellom cellene kan varieres. Verdien av celleav- standen bestemmes i en separat regulator som kan måle be-lastningen på nettverket og krav til båndbredde på den applikasjon som skal anvendes. På basis av disse data, for-handler regulatoren med nettverket om den båndbredde som vil bli gjort tilgjengelig - trafikkontrakt. Tilfellet med variabel blokk og celleavstand er illustrert i fig. 3. By using a programmable counter, the cell distance value can be changed, and this can thus mean that the distance between the cells can be varied. The value of the cell spacing is determined in a separate regulator that can measure the load on the network and the bandwidth requirements of the application to be used. On the basis of this data, the regulator negotiates with the network about the bandwidth that will be made available - traffic contract. The case with variable block and cell spacing is illustrated in fig. 3.
Antallet bits som telleren inneholder avhenger av hvor lav bit-hastighet, dvs. størrelsen av den maksimale avstanden mellom celler, som kan oppnås. F.eks. dersom den maksimale kanal-hastighet er 155 Mbit/s, og koderen trenger å benytte 1,5 Mbit/s, da vil avstanden være: celleavstand = (cellestørrelse x 155)/l,5, uttrykt som et antall nettverkklokke-sykluser (byte-orientert transmisjon). The number of bits that the counter contains depends on how low the bit rate, i.e. the size of the maximum distance between cells, can be achieved. E.g. if the maximum channel speed is 155 Mbit/s, and the encoder needs to use 1.5 Mbit/s, then the distance will be: cell distance = (cell size x 155)/l.5, expressed as a number of network clock cycles (bytes -oriented transmission).
Når denne fremgangsmåte anvendes er det fordelaktig å tilpasse lesingen ut av en celle til telleren. Dette med-fører at dersom ATM-celler overføres i samsvar med AAL1, da vil header transmitteres når telleren har verdier mellom 52 og 47, inkludert, slik at data kan overføres mellom teller-verdier av 46 til 0, inklusivt, (byte-orientert transmisjon) . Det skal bemerkes at det ikke er tillatt å belaste telleren med verdier mindre- enn cellestørrelsen, på grunn av at dette uunngåelig vil resultere i defekt utlesing. Ved å innstille et "flagg" når telleren null, som re-settes før starten på utlesing av cellene, er det mulig å tilveiebringe beskyttelse mot defekt operasjon. Dersom teller-verdien, når flagget re-settes, ikke er passert, vil celle-utlesingsprosessen avsluttes. When this method is used, it is advantageous to adapt the reading out of a cell to the counter. This means that if ATM cells are transmitted in accordance with AAL1, the header will be transmitted when the counter has values between 52 and 47, inclusive, so that data can be transmitted between counter values of 46 to 0, inclusive, (byte-oriented transmission). It should be noted that it is not allowed to load the counter with values smaller than the cell size, because this will inevitably result in defective reading. By setting a "flag" when the counter reaches zero, which is reset before the start of reading the cells, it is possible to provide protection against faulty operation. If the counter value, when the flag is reset, has not been passed, the cell readout process will end.
For å gjenvinne bit-timing i en MPEG-2-dekoder, bufres data i en mottaker-buffer. Ved kontinuerlig avlesning av avviket av nivået, fra dets nominelle verdi, i denne buffer, kan avviket for tømmingshastigheten av bufferen, fra den nominelle bit-hastighet, kontrolleres med en fase-låsesløyfe (PLL) eller tilsvarende arrangement. Dette er prinsippet som benyttes i "Adaptive clock" teknikken, som er spesifisert i ITU-T Ree 1.363 (AAL1). Prinsippet "Adaptive clock" er imidlertid kun i stand til å håndtere CBR. I et system med variabel bit-hastighet er timings-gjenvinnelse vanskeligere å oppnå på grunn av: - det nominelle buffernivå må tillates å variere i tid idet bit-hastighetene varierer for å opprettholde forsinkelseskonstanten i mottageren, og To recover bit timing in an MPEG-2 decoder, data is buffered in a receiver buffer. By continuously reading the deviation of the level, from its nominal value, in this buffer, the deviation of the emptying rate of the buffer, from the nominal bit rate, can be controlled with a phase-locked loop (PLL) or similar arrangement. This is the principle used in the "Adaptive clock" technique, which is specified in ITU-T Ree 1.363 (AAL1). However, the "Adaptive clock" principle is only able to handle CBR. In a variable bit rate system, timing recovery is more difficult to achieve because: - the nominal buffer level must be allowed to vary in time as the bit rates vary to maintain the delay constant in the receiver, and
- den nominelle bit-hastighet er ikke kjent.- the nominal bit rate is not known.
En buffer i mottakeren fylles med innkommende MPEG-2-data. Før dataene kommer inn i bufferen, ekstraheres stykke-for-stykke-konstant-bit-hastigheten fra de innkommende data ved systemsjiktet i MPEG-2-protokollen. Dette kan utføres f.eks. ved hjelp av parameteren program_mux_ hastighet, se ISO/IEC IS13818-1. Det nominelle buffernivå beregnes på basis av denne informasjon og den forutgående bit-hastighet. Det nominelle buffernivå vil typisk adoptere formen av en "ramp"-opp, eller -ned, som forandres til et konstant nivå når alle dataene som ble overført med den gamle hastighet har forlatt bufferen. A buffer in the receiver is filled with incoming MPEG-2 data. Before the data enters the buffer, the piece-by-piece constant bit rate is extracted from the incoming data at the system layer of the MPEG-2 protocol. This can be done e.g. using the program_mux_ speed parameter, see ISO/IEC IS13818-1. The nominal buffer level is calculated on the basis of this information and the previous bit rate. The nominal buffer level will typically adopt the form of a "ramp" up, or down, which changes to a constant level when all the data transferred at the old rate has left the buffer.
Det beregnete nominelle nivå kan deretter anvendes som referanse for den adaptive gjenvinning av avviket fra den nominelle bit-hastighet ved hjelp av en PLL, eller tilsvarende arrangement. For å bestemme når den nominelle bit-hastighet bør forandres, så ekstraheres også bit-hastighet sinf ormas j on fra utgående data. The calculated nominal level can then be used as a reference for the adaptive recovery of the deviation from the nominal bit rate by means of a PLL, or equivalent arrangement. To determine when the nominal bit-rate should be changed, the bit-rate sinf ormas j on is also extracted from the output data.
Denne teknikk kan anses som en utvidelse av "Adaptive Clock", som muliggjør den å fungere med VBR, og likeledes som CBR. En implementering av denne teknikk i en ATM-adaptert MPEG-2-dekoder kan derfor benytte den samme maskinvare som det som anvendes for AAL1 Adaptive Clock. Dette betyr at separat AAL1-implementeringer for VBR og CBR ikke er nødvendig. This technique can be considered an extension of the "Adaptive Clock", which enables it to work with VBR, as well as CBR. An implementation of this technique in an ATM-adapted MPEG-2 decoder can therefore use the same hardware as that used for the AAL1 Adaptive Clock. This means that separate AAL1 implementations for VBR and CBR are not required.
Claims (47)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9701415A SE519917C2 (en) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Improvements to, or with respect to, transmission of variable bit rate MPEG-2 data |
PCT/SE1998/000648 WO1998047293A1 (en) | 1997-04-16 | 1998-04-08 | Transmission of mpeg-2 encoded video in atm networks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO994939D0 NO994939D0 (en) | 1999-10-11 |
NO994939L true NO994939L (en) | 1999-12-16 |
Family
ID=20406592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19994939A NO994939L (en) | 1997-04-16 | 1999-10-11 | System for transmitting MPEG-2 encoded video in ATM networks, as well as methods and apparatus for the same |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0986915A1 (en) |
EE (1) | EE9900491A (en) |
NO (1) | NO994939L (en) |
SE (1) | SE519917C2 (en) |
WO (1) | WO1998047293A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6412013B1 (en) * | 1998-10-23 | 2002-06-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System for controlling data output to a network |
US7013318B2 (en) * | 2002-05-29 | 2006-03-14 | Raytheon Company | Method and system for encapsulating cells |
US7376141B2 (en) | 2002-12-17 | 2008-05-20 | Raytheon Company | Method and system for encapsulating variable-size packets |
EP1843587A1 (en) | 2006-04-05 | 2007-10-10 | STMicroelectronics S.r.l. | Method for the frame-rate conversion of a digital video signal and related apparatus |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287182A (en) * | 1992-07-02 | 1994-02-15 | At&T Bell Laboratories | Timing recovery for variable bit-rate video on asynchronous transfer mode (ATM) networks |
FR2693864B1 (en) * | 1992-07-17 | 1994-08-26 | Thomson Csf | Method and device for synchronizing a decoder connected to an asynchronous transmission network, in particular of the ATM type. |
US5511054A (en) * | 1993-03-31 | 1996-04-23 | Sony Corporation | Apparatus and method for multiplexing encoded data signals and recording medium having multiplexed signals recorded thereon |
US5561466A (en) * | 1993-06-23 | 1996-10-01 | Nec Corporation | Video and audio data multiplexing into ATM cells with no dummy cell used and ATM cell demultiplexing |
CA2146801C (en) * | 1994-05-27 | 1999-11-02 | Barin Geoffry Haskell | Timing recovery for variable bit-rate video on asynchronous transfer mode (atm) networks |
-
1997
- 1997-04-16 SE SE9701415A patent/SE519917C2/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-08 WO PCT/SE1998/000648 patent/WO1998047293A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-04-08 EE EEP199900491A patent/EE9900491A/en unknown
- 1998-04-08 EP EP98917867A patent/EP0986915A1/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-10-11 NO NO19994939A patent/NO994939L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO994939D0 (en) | 1999-10-11 |
SE519917C2 (en) | 2003-04-22 |
EE9900491A (en) | 2000-06-15 |
SE9701415L (en) | 1998-10-17 |
SE9701415D0 (en) | 1997-04-16 |
WO1998047293A1 (en) | 1998-10-22 |
EP0986915A1 (en) | 2000-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5966387A (en) | Apparatus and method for correcting jitter in data packets | |
US5467342A (en) | Methods and apparatus for time stamp correction in an asynchronous transfer mode network | |
US5790543A (en) | Apparatus and method for correcting jitter in data packets | |
US5805602A (en) | Network monitoring system for cell delay variation | |
US6744782B1 (en) | Communications device, method thereof, communications system and recording medium | |
US5534937A (en) | Minimum-delay jitter smoothing device and method for packet video communications | |
CA2097349C (en) | Timing recovery for variable bit-rate video on asynchronous transfer mode (atm) networks | |
AU740680B2 (en) | Short packet circuit emulation | |
US7466967B2 (en) | Communication system | |
KR100323322B1 (en) | Method and apparatus for reducing jitter of program clock reference in MPEG transport stream on ATM, and MPEG decoder | |
JP3045715B2 (en) | Transmission system, transmitting device, recording / reproducing device, and recording device | |
US6272138B1 (en) | Method and apparatus for reducing jitter or wander on internetworking between ATM network and PDH network | |
US6442163B1 (en) | Depacketizer and a frame aligner including the depacketizer | |
NO994939L (en) | System for transmitting MPEG-2 encoded video in ATM networks, as well as methods and apparatus for the same | |
US20050259695A1 (en) | DS3 to ASI converter with reduced memory | |
JP3207709B2 (en) | Multiplexed data intercommunication method, multiplexed data intercommunication system, gateway and terminal on asynchronous network | |
Uematsu et al. | Implementation and experimental results of CLAD using SRTS method in ATM networks | |
KR0153950B1 (en) | Apparatus for recovering adaptive clock supporting multi-bit transmission rate | |
JP2851807B2 (en) | Clock setting method, clock setting device, and data transmission system | |
GB2356323A (en) | Statistical multiplexing | |
KR100204060B1 (en) | Clock recovery control circuit of mpec-2 transport stream | |
KR100234130B1 (en) | The t1 interface apparatus and method for t1 subscriber | |
Lau et al. | Receiver buffer control for variable bit-rate real-time video | |
Zhu et al. | Jitter smoothing and traffic modeling for MPEG‐2 video transport over ATM networks | |
KR100263388B1 (en) | Clock Information Transceiver using Synchronous Residual Timestamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |