RU2226044C2

RU2226044C2 - Device for transmitting compressed video signal and method for its transmission

Info

Publication number: RU2226044C2
Application number: RU2002101326/09A
Authority: RU
Inventors: Джозль Волтер ЗДЕПСКИ (US); Джозль Волтер ЗДЕПСКИ
Original assignee: Джи И ТЕКНОЛОДЖИ ДИВЕЛОПМЕНТ, ИНК.
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2004-03-20

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device designed for supplying compressed synchronizing video signal to signal division device, sync signal being essentially matched with that across coding device, has compressed video signal source, counter circuit for generating time mark, processor for generating auxiliary information and for shaping first and second flags and data bursts. Method for transmitting compressed video signal involves generation of compressed video signal and time mark, additional mark, and auxiliary information, as well as shaping of first and second flags and data bursts. EFFECT: provision for synchronizing intermediate level of signal. 8 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для выдачи сжатого синхронизирующего видеосигнала на устройство разделения сигнала, причем синхронизирующий сигнал, по существу, частотно согласован с синхронизирующим сигналом на кодирующем устройстве.The present invention relates to a device and method for issuing a compressed synchronizing video signal to a signal splitting device, wherein the synchronizing signal is substantially frequency-matched to the synchronizing signal on the encoding device.

Системы генерирования и передачи сжатого видеосигнала могут действовать на нескольких уровнях синхронизации или, возможно, более точно могут быть названы асинхронными. Например, действительное устройство сжатия будет синхронизировано, по меньшей мере частично, с вертикальной частотой кадров исходного видеосигнала, и может также быть синхронизировано с цветовой поднесущей. После сжатия видеосигнала и его формирования в определенный код сигнала, такой как MPEG 1, он может быть преобразован далее в транспортные пакеты для последующей передачи. Транспортные пакеты могут быть подвергнуты уплотнению в режиме временного разделения с пакетами от других источников видеосигналов или данных. Пакетирование и уплотнение в режиме временного разделения могут выполняться как во взаимно синхронном режиме, так и без него, а взаимно синхронный режим может быть и может не быть синхронным с операцией сжатия. Транспортные пакеты (как с уплотнением, так и без него) могут быть затем направлены на модем для передачи информации. Модем может работать как синхронно, так и не синхронно с упоминавшимися ранее системами.Systems for generating and transmitting compressed video can operate at several levels of synchronization or, perhaps more accurately, can be called asynchronous. For example, the actual compression device will be synchronized, at least in part, with the vertical frame rate of the original video signal, and may also be synchronized with the color subcarrier. After compression of the video signal and its formation into a specific signal code, such as MPEG 1, it can be converted further into transport packets for subsequent transmission. Transport packets can be compressed in time division mode with packets from other video or data sources. Packing and compaction in the time division mode can be performed both in mutually synchronous mode and without it, and mutually synchronous mode may or may not be synchronous with the compression operation. Transport packets (with or without compaction) can then be routed to a modem to transmit information. The modem can work both synchronously and not synchronously with the systems mentioned earlier.

Прием полностью уплотненного переданного сжатого сигнала обычно требует, чтобы различные подсистемы работали синхронно с аналогичными им элементами, выполняющими противоположные функции. Так, например, разделитель должен выдавать видеосигнал с той же частотой кадров, которую имеет видеосигнал на сжимающем устройстве, обеспечивая при этом синхронизацию со звуковым сопровождением. Синхронизация видео- и звуковых сигналов в разделительной части системы может быть выполнена путем ввода на кодере в сжатые видео- и звуковые сигналы привязок по времени представления, указывающих относительное время произведения/воспроизведения соответствующих сегментов сигнала. Такие привязки по времени представления (ПВП) могут быть использованы для сопоставления распределения по времени связанных звуковых и видеосигналов в целях синхронизации и обеспечения нужной последовательности и длительности.Reception of a fully compressed transmitted compressed signal usually requires that various subsystems operate synchronously with similar elements performing opposite functions. So, for example, the splitter should produce a video signal with the same frame rate as the video signal on the compression device, while ensuring synchronization with sound. Synchronization of video and audio signals in the dividing part of the system can be performed by inputting to the compressed video and audio signals, time-bound representations indicating the relative production / playback time of the corresponding signal segments. Such presentation time references (PVPs) can be used to compare the time distribution of the associated audio and video signals in order to synchronize and provide the desired sequence and duration.

Приемный модем должен, конечно, работать в точности на той же частоте, что и передающий модем. Приемные модемы обычно включают системы фазовой синхронизации, реагирующие на переданные несущие частоты с генерированием синхронных синхронизирующих сигналов.The receiving modem should, of course, operate exactly at the same frequency as the transmitting modem. Receiving modems typically include phase-locked systems that respond to transmitted carrier frequencies to generate synchronized clock signals.

Синхронизация мультиплексирования и/или транспортного пакетирования может оказаться несколько более сложной по двум причинам. Первая заключается в том, что подлежащая уплотнению информация может поступать нерегулярно. Вторая заключается в том, что между модемом и разделителем обычно применяется буферизация частот, причем необходимо не допускать ни переполнения, ни не дополнения частотного буфера, учитывая при этом, что размеры буфера должны оставаться как можно меньше с целью снижения издержек производства.Synchronization of multiplexing and / or transport packetization can be somewhat more complicated for two reasons. The first is that the information to be condensed may arrive irregularly. The second one is that frequency buffering is usually used between the modem and the splitter, and it is necessary to prevent neither overflow nor addition of the frequency buffer, taking into account that the buffer sizes should remain as small as possible in order to reduce production costs.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается создание устройства для ввода в сжатый видеосигнал кодов разности времени или количества импульсов с целью обеспечения синхронизации промежуточного уровня сигнала, такого как транспортный уровень или уровень уплотнения многоуровневого сжатого видеосигнала. В варианте реализации в кодирующей части системы по модулю К счетчик синхронизируется под воздействием синхронизатора системы, и выбранные значения количества импульсов, выданные счетчиком, включаются в сигнал на транспортном уровне согласно заранее установленной программе. Предусматривается также включение значений, представляющих предварительно сжатые количества импульсов, когда в сигнал помещается предварительно сжатый видеосигнал. В местах передачи сигнала, где может происходить определение очередности сжатого видеосигнала, предусматривается возможность измерения длительности, количеством синхроимпульсов в частоте синхронизатора системы, времени задержки сигнала, а также возможность для доступа и изменения разности в количестве импульсов между указанным транспортным пакетом и измеренным значением задержки. В приемной части системы счетчик, сходный со счетчиком кодирующей части системы, чувствителен к сигналу синхронизации контролируемого приемника, выдавая количества импульсов, которые выбираются во время, связанное с поступлением количества импульсов, включенных в транспортный уровень. Значения переданного количества импульсов и различия в количестве импульсов извлекаются из полученного транспортного уровня и сравниваются с количеством импульсов на приемнике для генерирования сигнала, управляющего синхронизирующим сигналом приемника.In accordance with the present invention, a device is provided for inputting time difference or pulse number codes into a compressed video signal in order to provide synchronization of an intermediate signal level, such as a transport level or a compression level of a multi-level compressed video signal. In the embodiment, in the coding part of the system modulo K, the counter is synchronized under the influence of the system synchronizer, and the selected values of the number of pulses issued by the counter are included in the signal at the transport level according to a predetermined program. It is also intended to include values representing pre-compressed pulse numbers when a pre-compressed video signal is placed in the signal. In the places of signal transmission, where the sequence of the compressed video signal can be determined, it is possible to measure the duration, the number of clock pulses in the frequency of the system synchronizer, the delay time of the signal, as well as the ability to access and change the difference in the number of pulses between the specified transport packet and the measured delay value. In the receiving part of the system, a counter similar to the counter of the coding part of the system is sensitive to the synchronization signal of the monitored receiver, giving out the number of pulses that are selected during the time associated with the arrival of the number of pulses included in the transport layer. The values of the transmitted number of pulses and differences in the number of pulses are extracted from the obtained transport layer and compared with the number of pulses at the receiver to generate a signal that controls the clock signal of the receiver.

В соответствии с настоящим изобретением также обеспечивается создание устройства для синхронизации, по меньшей мере, части системы приема сжатого видеосигнала, обрабатывающее сжатый сигнал, поступающий в транспортных пакетах сжатого видеосигнала, где идентифицируемые сигналы из указанных транспортных пакетов включают привязки синхронизации программы, включая количество импульсов, периодически получаемое от счетчика, настроенного на подсчет по модулю К (К является положительным целым числом), импульсов синхронизатора системы кодирования и которые включают различия в количестве импульсов, относящиеся к одной из привязок синхронизации программы информации предварительно сжатого сигнала, уплотненного со сжатым видеосигналом и нарастающие задержки, внесенные транспортными пакетами, причем указанное устройство содержит источник транспортных пакетов, включающий транспортные пакеты, содержащие показатели количества импульсов и различий в количестве импульсов, управляемый генератор, чувствительный к управляющему сигналу Е, для включения синхронизатора приемной системы, приемный счетчик, настроенный на подсчет импульсов синхронизатора приемной системы по модулю К, средство, чувствительное к обнаружению транспортных пакетов, включающих количества импульсов, для сохранения количества импульсов, выданного приемным счетчиком, средство для восстановления показателей количества импульсов и разницы в количестве импульсов из транспортных пакетов и чувствительное к последовательно сохраняемым показателям количества импульсов, выдаваемых приемным счетчиком и передачи показателей количества импульсов и разницы в количестве импульсов из транспортных пакетов для генерирования сигнала управления, Е, для управления управляемым генератором.In accordance with the present invention, there is also provided a device for synchronizing at least a portion of a compressed video signal receiving system that processes a compressed signal received in compressed video transport packets, where identifiable signals from said transport packets include program synchronization bindings, including the number of pulses, periodically received from a counter configured to count modulo K (K is a positive integer) of the system synchronizer pulses and which include differences in the number of pulses related to one of the synchronization bindings of the pre-compressed signal information program compressed with the compressed video signal and increasing delays introduced by transport packets, said device comprising a source of transport packets including transport packets containing indicators of the number of pulses and differences in the number of pulses, a controlled oscillator sensitive to the control signal E, to enable the receiving synchronizer with systems, a receiving counter configured to count pulses of the synchronizer of the receiving system modulo K, a means sensitive to the detection of transport packets, including the number of pulses, for storing the number of pulses issued by the receiving counter, means for restoring indicators of the number of pulses and the difference in the number of pulses from the transport packets and sensitive to sequentially stored indicators of the number of pulses issued by the receiving counter and transmission of indicators of the number of pulses ow and the difference in the number of pulses from the transport packets to generate a control signal, E, to control a controlled generator.

В соответствии с настоящим изобретением также обеспечивается устройство для выдачи сжатого видеосигнала, содержащееIn accordance with the present invention, there is also provided a device for issuing a compressed video signal comprising

источник сжатого видеосигнала,compressed video source

схему счетчика для генерирования временной метки,counter circuit for generating a timestamp,

процессор дляprocessor for

формирования вспомогательной информации, включающей в себя первое и второе поля данных, временно содержащие упомянутую временную метку и дополнительную временную метку, соответственно,generating auxiliary information including the first and second data fields temporarily containing said time stamp and an additional time stamp, respectively,

выдачи первого и второго флагов, указывающих на наличие или отсутствие упомянутой временной метки и упомянутой дополнительной временной метки в упомянутых первом и втором полях данных, соответственно, иthe issuance of the first and second flags indicating the presence or absence of said time stamp and said additional time stamp in said first and second data fields, respectively, and

формирования пакетов, соответственно включающих в себя заголовки и полезные нагрузки, причем упомянутые заголовки идентифицируют, по меньшей мере частично, содержимое упомянутых пакетов, а содержимое упомянутых полезных нагрузок включает в себя сегмент сжатого видеосигнала, и содержимое упомянутых полезных нагрузок включает в себя упомянутую вспомогательную информацию, а также способ передачи сжатого видеосигнала, заключающийся в том, чтоforming packets, respectively, including headers and payloads, said headers identifying at least partially the contents of said packets, and the contents of said payloads including a compressed video segment, and the contents of said payloads including said supporting information, as well as a method of transmitting a compressed video signal, which consists in the fact that

осуществляют выдачу сжатого видеосигнала,provide a compressed video signal,

генерируют временную метку, связанную с сигналом синхронизатора системы,generate a time stamp associated with the system synchronizer signal,

осуществляют выдачу дополнительной временной метки,issue an additional time stamp,

формируют вспомогательную информацию, включающую в себя первое и второе поля данных, временно содержащие упомянутую временную метку и дополнительную временную метку, соответственно,auxiliary information is generated including the first and second data fields temporarily containing said time stamp and an additional time stamp, respectively,

осуществляют выдачу первого и второго флагов, указывающих на наличие или отсутствие упомянутой временной метки и упомянутой дополнительной временной метки в упомянутых первом и втором полях данных, соответственно, иissuing the first and second flags indicating the presence or absence of said time stamp and said additional time stamp in said first and second data fields, respectively, and

формируют пакеты, соответственно включающие в себя заголовки и полезные нагрузки, причем упомянутые заголовки идентифицируют, по меньшей мере частично, содержимое упомянутых пакетов, а содержимое упомянутых полезных нагрузок включает в себя сегмент сжатого видеосигнала, и содержимое упомянутых полезных нагрузок включает в себя упомянутую вспомогательную информацию.packets are formed, respectively, including headers and payloads, said headers identifying, at least in part, the contents of said packets, and the contents of said payloads include a compressed video segment, and the contents of said payloads include said supporting information.

На чертежах:In the drawings:

На фиг.1 показана блок-схема системы кодирования/декодирования сжатого видеосигнала, включающая устройство восстановления синхронизации, являющееся вариантом реализации настоящего изобретения.Figure 1 shows a block diagram of a compressed video encoding / decoding system including a synchronization recovery device, an embodiment of the present invention.

На фиг.2 показана блок-схема устройства уплотнения сигнала, полезного для представления процесса уплотнения информации из различных источников.Figure 2 shows a block diagram of a signal compression device useful for representing the process of compressing information from various sources.

На фиг.3 и 5 показаны блок-схемы альтернативных вариантов реализации устройства восстановления синхронизатора, предназначенного для использования с переданной сжатой видеоинформацией.Figures 3 and 5 show block diagrams of alternative embodiments of a synchronizer recovery device for use with transmitted compressed video information.

На фиг.4 показана блок-схема устройства уплотнения сигнала, включающая систему увеличения временных привязок, включаемых в сигнал уплотнения.Figure 4 shows a block diagram of a signal compression device, including a system for increasing the timing associated with the compression signal.

На фиг.6 и 7 показаны наглядные схемы транспортного блока и вспомогательного транспортного блока сигнала.6 and 7 show illustrative diagrams of the transport block and the auxiliary transport signal block.

На фиг.8 показана схема работы транспортного процессора с фиг.2.On Fig shows a diagram of the transport processor of figure 2.

На фиг.1 показана типичная система, в которой может применяться изобретение, система, образуемая для передачи сжатого цифрового видеосигнала. В этой системе видеосигнал из источника 10 поступает на сжимающее устройство 11, которое может включать кодер с предварительной компенсацией движения, в котором используется дискретное косинусное преобразование. Сжатый видеосигнал с устройства 11 подается в форматер 12. Форматер компонует сжатый видеосигнал и другие вспомогательные данные согласно определенному коду сигнала, такому как MPEG, стандарту, разработанному Международной Организацией Стандартизации. Стандартизированный сигнал поступает на транспортный процессор 13, который разделяет сигнал на пакеты данных и добавляет некоторые избыточные данные с целью обеспечения определенной помехоустойчивости для целей передачи. Транспортные пакеты, которые обычно формируются неравномерно, поступают в частотный буфер 14, выдающий данные на выходе с относительно постоянной частотой, позволяющей эффективно использовать относительно узкую ширину полосы пропускания. После буфера данные поступают на модем 15, осуществляющий передачу сигнала.Figure 1 shows a typical system in which the invention can be applied, a system formed for transmitting compressed digital video signal. In this system, the video signal from source 10 is supplied to a compression device 11, which may include a motion compensated encoder that uses a discrete cosine transform. The compressed video signal from the device 11 is supplied to the formatter 12. The formatter composes the compressed video signal and other auxiliary data according to a specific signal code, such as MPEG, a standard developed by the ISO. The standardized signal is supplied to the transport processor 13, which splits the signal into data packets and adds some redundant data in order to provide some noise immunity for transmission purposes. Transport packets, which are usually formed unevenly, enter the frequency buffer 14, which outputs data at an output with a relatively constant frequency, which makes it possible to efficiently use a relatively narrow bandwidth. After the buffer, the data arrives at the modem 15, transmitting the signal.

Синхронизатор системы 22 выдает синхронизирующий импульс, управляющий большей частью устройства, включающей по меньшей мере транспортный процессор. Этот синхронизатор будет работать с постоянной частотой, такой как, например, 27 МГц. Как здесь показано, однако, он используется для генерирования тактовой информации. Синхронизатор системы соединяется с тактовым вводом счетчика 23, который может быть настроен, например, на счет по модулю 2³⁰. Выдаваемое счетчиком значение количества импульсов применяется к двум фиксаторам, 24 и 25. Фиксатор 24 устанавливается источником.видеосигнала на фиксацию количества импульсов в случае возникновения соответствующих межкадровых интервалов. Эти количества импульсов обозначаются привязками времени представления, ПВП, и включаются в сжатый видеосигнал форматером 12. Они используются приемником для последующей синхронизации взаимно связанных звуковой и видеоинформации. Фиксатор 25 устанавливается транспортным процессором 13 (или регулятором системы 21) для фиксации количества импульсов согласно заданной программе. Эти показатели количества импульсов являются привязками синхронизации отмеченной программы, ПСП, и включены в качестве вспомогательных данных в соответствующие вспомогательные транспортные пакеты.The synchronizer system 22 generates a synchronizing pulse that controls most of the device, including at least a transport processor. This synchronizer will work with a constant frequency, such as, for example, 27 MHz. As shown here, however, it is used to generate clock information. The system synchronizer is connected to the clock input of the counter 23, which can be configured, for example, to the account modulo 2 ³⁰ . The value of the number of pulses issued by the counter is applied to the two latches, 24 and 25. The latch 24 is set by the source of the video signal to fix the number of pulses in the event of the corresponding inter-frame intervals. These pulses are indicated by presentation time, PVP, and are included in the compressed video signal by formatter 12. They are used by the receiver for subsequent synchronization of mutually related audio and video information. The latch 25 is installed by the transport processor 13 (or the controller of the system 21) to fix the number of pulses according to a given program. These indicators of the number of pulses are the synchronization bindings of the marked program, SRP, and are included as auxiliary data in the corresponding auxiliary transport packets.

Регулятор системы 21 является устройством переменного состояния, запрограммированным на координацию работы различных процессорных элементов. Отмечается, что регулятор 21, сжимающее устройство 11 и транспортный процессор 13 могут работать синхронно и не синхронно при обеспечении общей синхронизации, пока между процессорными элементами обеспечивается должная взаимосвязь.The controller of the system 21 is an alternating state device programmed to coordinate the operation of various processor elements. It is noted that the controller 21, the compressing device 11 and the transport processor 13 can operate synchronously and not synchronously while providing overall synchronization, while the proper relationship between the processor elements is ensured.

Элементы 16-26 на фиг.1 составляют приемную часть приемно-передающей системы, в которой модем 16 выполняет функции, обратные функциям модема 15. Информация с модема 16 поступает на противоположный транспортный процессор 18, который передает сжатый видеосигнал, отформатированный согласно коду системы, на частотный буфер 17. Затем частотный буфер 17 по мере требований выдает сжатый видеосигнал на разделитель 19. Разделитель в ответ на сжатый видеосигнал воспроизводит разделенный видеосигнал для отображения на устройстве 20 или для записи и т.п. на соответствующем устройстве.Elements 16-26 in figure 1 constitute the receiving part of the receiving and transmitting system, in which the modem 16 performs the functions inverse to the functions of the modem 15. Information from the modem 16 is fed to the opposite transport processor 18, which transmits a compressed video signal formatted according to the system code to frequency buffer 17. Then, as required, the frequency buffer 17 outputs the compressed video signal to the splitter 19. The splitter, in response to the compressed video signal, reproduces the split video signal for display on the device 20 or for recording or the like. on the appropriate device.

Противоположный процессор 18 выдает также ПСП из вспомогательной транспортной информации, а также сигналы, управляющие работой синхрогенератора системы 27. Синхрогенератор под воздействием этих сигналов генерирует синхронизирующий сигнал системы, синхронный по меньшей мере с работой транспортного процессора. Этот синхронизирующий сигнал системы поступает на регулятор 26 приемной системы для управления тактированием соответствующих процессорных элементов.The opposite processor 18 also generates the SRP from the auxiliary transport information, as well as the signals that control the operation of the system 27 clock generator. Under the influence of these signals, the clock generator generates a system synchronization signal synchronous with at least the operation of the transport processor. This synchronizing signal of the system is supplied to the regulator 26 of the receiving system to control the timing of the corresponding processor elements.

На фиг.2 в качестве примера показано устройство, которое может быть включено в передающий модем 15. Модем может принимать данные от многих источников, причем все эти данные должны быть переданы по общему каналу связи. Этого можно добиться путем уплотнения в режиме временного разделения различных сигналов из различных источников. Кроме того, уплотнение может быть выполнено по уровням. Так, например, видеопрограммы. P_i, могут формироваться в различных студиях и поступать на устройство уплотнения первого уровня 55. Эти программы подвергаются уплотнению в режиме временного разделения с помощью известной техники и выдаются как исходный сигнал S₁.Figure 2 shows as an example a device that can be included in the transmitting modem 15. The modem can receive data from many sources, all of which must be transmitted over a common communication channel. This can be achieved by compaction in the time division mode of various signals from various sources. In addition, compaction can be performed in levels. So, for example, video programs. P _i , can be formed in various studios and fed to a first-level compaction device 55. These programs are compressed in a time division mode using known techniques and output as an initial signal S ₁ .

Сигнал S₁ и другие исходные сигналы S_i подаются на устройство уплотнения второго уровня 56, на котором сигналы S_iподвергаются уплотнению в режиме временного разделения в соответствии с известной техникой и заранее установленной программой. И, наконец, в рамках самих соответствующих программ, возможна другая форма уплотнения. Это уплотнение может иметь форму рекламы, вставленной в материал программы или записанного материала, вставляемого между сегментами материала прямой трансляции. В этих последних случаях предполагается, что реклама или записанный материал были предварительно закодированы соответствующими ПВП и ПСП. В этом случае ПВП и ПСП записанного материала не связаны с ПВП и ПСП материала прямой трансляции в реальном времени. В отношении ПВП это обычно не вызывает проблем, поскольку видеосигнал будет включать параметры, дающие команду разделителю на повторную инициализацию нового сигнала. В отличие от этого недостаточная корреляция между ПСП в записи и в реальном времени может полностью нарушить связь частотного буфера и противоположного транспортного процессора приемной системы вплоть до потери синхронизации.The signal S ₁ and other initial signals S _i are supplied to a second level compression device 56, in which the signals S _i are compressed in a time division mode in accordance with known techniques and a predetermined program. And finally, within the framework of the respective programs themselves, another form of compaction is possible. This seal may take the form of an advertisement inserted in a program material or a recorded material inserted between segments of a live broadcast material. In these latter cases, it is assumed that the advertisement or recorded material has been pre-encoded with the appropriate PVP and PSP. In this case, the PVP and SRP of the recorded material are not related to the real-time PVP and SRP of the live material. In the case of PVP, this usually does not cause problems, since the video signal will include parameters giving the separator command to reinitialize the new signal. In contrast, insufficient correlation between the SRP in recording and in real time can completely disrupt the connection of the frequency buffer and the opposite transport processor of the receiving system, up to the loss of synchronization.

На фиг.2 предполагается, что транспортный процессор 53 включает устройство уплотнения, сходное по работе с отдельными устройствами уплотнения 55 и 56.2, it is assumed that the transport processor 53 includes a compaction device similar in operation to the individual compaction devices 55 and 56.

В системе уплотнения существует еще одна проблема. Для того чтобы не допустить потери информации в соответствующих узлах уплотнения при параллельном поступлении информации из нескольких источников, необходимо обеспечить определенную буферизацию сигналов в мультиплексорах. Эти буферы будут накладывать задержку T±δt, в которой δt представляет компонент дрожания. Предположим, что программа передает информацию со 100 устройств уплотнения (завышенное число в целях более четкого описания проблемы), и каждое уплотнение добавляет 1 с ±1 мкс задержки. Конечная задержка составит 100 с ±100 мкс задержки. Задержка в 100 с окажет мало влияния на разделитель в связи со сжатием видеосигнала и таким образом ПВП подвергнется такой же задержке. Дрожание ±100 мкс должно быть воспринято, или же буфер декодера может оказаться переполненным или незаполненным.There is another problem in the compaction system. In order to prevent the loss of information in the corresponding compaction nodes with the parallel receipt of information from several sources, it is necessary to provide a certain buffering of signals in multiplexers. These buffers will impose a delay T ± δt, in which δt represents the jitter component. Assume that the program transmits information from 100 compaction devices (an overestimated number in order to more clearly describe the problem), and each compaction adds 1 s ± 1 µs of delay. The final delay is 100 s ± 100 μs of delay. A delay of 100 s will have little effect on the splitter due to the compression of the video signal and thus the PVP will suffer the same delay. Jitter ± 100 μs must be sensed, or the decoder buffer may be full or empty.

На фиг.3 показан первый вариант реализации синхрогенератора приемника. В этом варианте реализации транспортный процессор может быть расположен перед частотным буфером 17, на тракте сигнала, чтобы избежать переменных задержек, которые могут быть внесены в частотный буфер приемника. Информация из приемного модема поступает на противоположный транспортный процессор 32 и на детектор вспомогательных пакетов 31. Противоположный транспортный процессор 32 отделяет информацию транспортного заголовка от соответствующей полезной нагрузки транспортного пакета. Реагируя на информацию транспортного заголовка, процессор 32 передает полезную нагрузку видеосигнала (обозначенную здесь как эксплуатационные данные 1) на, например, разделительное устройство (не показано), а вспомогательную информацию (обозначенную как эксплуатационные данные 2) на соответствующие процессорные элементы для соответствующих вспомогательных данных (не показаны). ПСП, оставшиеся во вспомогательной информации, проводятся и записываются в запоминающем устройстве 34.Figure 3 shows a first embodiment of a receiver clock. In this embodiment, the transport processor may be located in front of the frequency buffer 17, on the signal path, to avoid variable delays that may be introduced into the frequency buffer of the receiver. Information from the receiving modem is fed to the opposite transport processor 32 and to the auxiliary packet detector 31. The opposite transport processor 32 separates the transport header information from the corresponding transport packet payload. In response to the transport header information, the processor 32 transmits the video payload (indicated here as operational data 1) to, for example, a decoupling device (not shown), and the auxiliary information (indicated as operational data 2) to the corresponding processor elements for the corresponding auxiliary data ( not shown). The SRP remaining in the supporting information is conducted and recorded in the storage device 34.

Детектор вспомогательных пакетов 31, который может быть согласованным фильтром, настроенным на распознавание кодовых слов, обозначающих вспомогательные транспортные пакеты, содержащие ПСП, выдает управляющий импульс в случае обнаружения транспортного пакета, содержащего такую информацию. Управляющий импульс применяется для сохранения в фиксаторе 35 количества импульсов, выдаваемого в настоящий момент местным счетчиком 36. Местный счетчик 36 настроен на подсчет импульсов, выдаваемых так называемым генератором управляемым напряжением 37. Счетчик 36 настроен на подсчет по модулю такого же числа, что и аналогичный ему счетчик на кодере (счетчик 23).The auxiliary packet detector 31, which may be a matched filter configured to recognize code words for auxiliary transport packets containing the SRP, provides a control pulse if a transport packet containing such information is detected. The control pulse is used to store in the latch 35 the number of pulses currently issued by the local counter 36. The local counter 36 is configured to count pulses issued by the so-called controlled voltage generator 37. The counter 36 is configured to count modulo the same number as its counterpart counter at the encoder (counter 23).

Генератор 37 управляемый напряжением, управляется отфильтрованным от низких частот сигналом ошибки, который выдает регулятор синхронизатора 39. Сигнал ошибки генерируется следующим образом. Обозначим ПСП, поступивший в момент n как ПСПп, а количество импульсов, зафиксированное в настоящий момент в фиксаторе 35 обозначим как L_n. Регулятор синхронизатора прочитывает последовательные значения ПСП и L и формирует сигнал ошибки Е, пропорциональный разностямThe voltage controlled oscillator 37 is controlled by an error signal filtered out from the low frequencies, which is provided by the synchronizer controller 39. The error signal is generated as follows. Denote the SRP received at the moment n as the SRPP, and the number of pulses recorded at the moment in the latch 35 is denoted by L _n . The synchronizer controller reads the successive values of the SRP and L and generates an error signal E proportional to the differences

Е⇒|ПСП_n-ПСП_n-1|-|L_n-L_n-1|E⇒ | PSP -PSP _n _n-1 | - | L _{_n} -L _{_n-1} |

Сигнал ошибки Е используется для настройки управляемого напряжением генератора 37 на частоту, стремящуюся к выравниванию разностей. Сигнал ошибки, выданный регулятором синхронизатора 39, может иметь форму импульсного широтно модулированного сигнала, который может быть превращен в аналоговый сигнал ошибки путем включения в аналоговые компоненты фильтра нижних частот 38.The error signal E is used to tune the voltage-controlled oscillator 37 to a frequency tending to equalize the differences. The error signal issued by the synchronizer controller 39 may be in the form of a pulse-width modulated signal, which can be converted into an analog error signal by incorporating a low-pass filter 38 into the analog components.

Ограниченность этой системы заключается в том, что счетчики с двух сторон системы подсчитывают одинаковую частоту или даже умножают ее. Для этого требуется, чтобы номинальная частота генератора, управляемого напряжением, была достаточно близка к частоте синхронизатора системы кодера.The limitation of this system is that the counters on both sides of the system count the same frequency or even multiply it. This requires that the nominal frequency of the voltage controlled oscillator be close enough to the frequency of the encoder system synchronizer.

Указанный подход обеспечивает довольно быструю синхронизацию, но может привести к возникновению долгосрочной погрешности. Долгосрочная погрешность ДСП пропорциональна разницеThis approach provides a fairly quick synchronization, but can lead to long-term errors. The long-term error of the chipboard is proportional to the difference

ДСП⇒|L_n-L₀|-|ПСП_n-ПСП₀|Particleboard⇒ | L _n -L ₀ | - | SRP _n- SRP ₀ |

где ПСП₀ и L₀ являются примерами первого появляющегося ПСП и соответствующего зафиксированного значения на счетчике приемника. Номинально сигналы ошибки Е и ДСП будут меняться дискретно. Поэтому после "синхронизации" системы сигнал ошибки отклонится от нулевой точки на одну единицу. Предпочтительным способом синхронизации является включение управления генератора, управляемого напряжением, с использованием сигнала ошибки Е, пока не произойдет отклонение сигнала ошибки Е на одну единицу, а затем переключить применение сигнала долгосрочной погрешности ДСП на управление генератора, управляемого напряжением.where SRP ₀ and L ₀ are examples of the first appearing SRP and the corresponding fixed value on the counter of the receiver. Nominally, error signals E and chipboard will change discretely. Therefore, after the "synchronization" of the system, the error signal deviates from the zero point by one unit. The preferred synchronization method is to turn on the voltage-controlled generator control using the error signal E until the error signal E is deflected by one unit, and then switch the application of the long-term error signal of the chipboard to the voltage-controlled generator control.

Для того чтобы распределить задержки, T±δt, возникшие в процессе уплотнения по времени, транспортный процессор на кодере создает в пределах вспомогательного транспортного пакета, который содержит информацию относительно переменных задержек, дополнительное поле. Предусматривается модификация этой информации о переменных задержках в соответствующих местах уплотнения по времени. См. фиг.6 и 7. На фиг.6 наглядно изображен транспортный пакет типа, сходного с применяемым в телевизионной системе высокого разрешения, разрабатываемой Консорциумом передовых телевизионных исследований. Этот пакет переноса включает префикс, который содержит, среди прочего, общий идентификатор, указывающий, для чего предназначена полезная нагрузка, которая содержится в пакете. Поле СС является непрерывным контрольным значением, вставленным для выявления ошибок. Поле HD является заголовком специального назначения, точно определяющим полезную нагрузку. Например, если определенным назначением является обеспечение телевизионного программирования, соответствующие полезные нагрузки транспортных пакетов подобного назначения могут включать звуковую информацию, видеоинформацию или соответствующие дополнительные данные. Поле HD указывает таким образом конкретный тип полезной нагрузки для конкретного пакета.In order to distribute the delays, T ± δt that occurred during the compaction process over time, the transport processor at the encoder creates an additional field within the auxiliary transport packet, which contains information on variable delays. Modification of this information on variable delays at the corresponding time compaction locations is contemplated. See FIGS. 6 and 7. FIG. 6 illustrates a transport package of a type similar to that used in the high-definition television system developed by the Consortium of Advanced Television Research. This transfer packet includes a prefix that contains, among other things, a common identifier indicating what the payload contained in the packet is for. The CC field is a continuous check value inserted to detect errors. The HD field is a special purpose header that accurately identifies the payload. For example, if the specific purpose is to provide television programming, the corresponding payloads of transport packets of a similar purpose may include audio information, video information, or related additional data. The HD field thus indicates a specific payload type for a particular packet.

На фиг.7 показан транспортный пакет, включающий вспомогательные данные. Полезная нагрузка вспомогательного пакета переноса может включать одну или несколько вспомогательных групп, в зависимости от количества информации, включенной в соответствующие группы и потребностей действующей системы. В транспортном пакете, показанном на фиг.1, имеются две вспомогательные группы, содержащие информацию, относящуюся к привязкам синхронизации программы, AUX1 и AUX2. Вспомогательная группа AUX1 включает информацию, относящуюся к переменным задержкам, а группа AUX2 включает непосредственно ПСП. Соответствующие группы включают префикс вспомогательной группы и блок вспомогательной информации. Префикс включает поля MF, CFF, AFID и AFS. Поле MF является однобитовым полем, указывающим, может ли быть модифицирована информация в пакете (1 в случае модифицируемости и 0 при отсутствии модифицируемости). CFF является однобитовым полем, указывающим, заданы ли вспомогательные данные для этой группы. AFID является шестибитовым полем, идентифицирующим тип вспомогательной информации, содержащейся в группе, например временной код, шифровальный ключ, авторские права и т.д. AFS является 8-битовым полем, обозначающим количество байтов вспомогательной информации, содержащихся в группе.7 shows a transport packet including supporting data. The payload of the auxiliary transfer packet may include one or more auxiliary groups, depending on the amount of information included in the respective groups and the needs of the current system. In the transport packet shown in FIG. 1, there are two auxiliary groups containing information regarding program synchronization bindings, AUX1 and AUX2. The auxiliary group AUX1 includes information related to variable delays, and the group AUX2 includes directly the memory bandwidth. Suitable groups include the auxiliary group prefix and the auxiliary information block. The prefix includes the fields MF, CFF, AFID and AFS. The MF field is a one-bit field indicating whether the information in the packet can be modified (1 in the case of modifiability and 0 in the absence of modifiability). CFF is a one-bit field indicating whether auxiliary data is specified for this group. AFID is a six-bit field that identifies the type of supporting information contained in a group, such as a time code, encryption key, copyright, etc. AFS is an 8-bit field indicating the number of bytes of auxiliary information contained in a group.

Группа AUX1 показана как поддающаяся модификации, а группа AUX2 показана как не поддающаяся модификации. Информация AUX2 показана как информация ПСП, т.е. привязки синхронизации программы. Информация AUX1 показана как информация ДПСП, что является сокращенным обозначением дифференциальной привязки синхронизации программы. Информация ПСП находится под контролем планировщика, контролирующего процессор переноса в кодере. Информация ДПСП собирается так, как будет описано в отношении фиг.4.AUX1 group is shown as modifiable, and AUX2 group is shown as modifiable. AUX2 information is shown as SRP information, i.e. program synchronization bindings. AUX1 information is shown as DPSI information, which is an abbreviation for differential synchronization binding of a program. The SRP information is controlled by a scheduler that controls the transfer processor in the encoder. The DPSA information is collected as will be described in relation to FIG.

Устройство, показанное на фиг.4, является примером устройства части одной из схем уплотнения, показанных на фиг.2. С соответствующими входными шинами может быть связано буферное ЗУ 67, которое может иметь незаземленные вход и выход. В нем сохраняется информация, когда поступает программная информация и устройство уплотнения осуществляет доступ на другую входную шину. После этого, в соответствии с программированием мультиплексора, из буферного ЗУ 67 считывается программная информация.The device shown in FIG. 4 is an example of a device part of one of the sealing circuits shown in FIG. 2. A buffer memory 67 may be associated with respective input buses, which may have an ungrounded input and output. It stores information when program information arrives and the compaction device accesses another input bus. After that, in accordance with the programming of the multiplexer, program information is read from the buffer memory 67.

Соответствующие транспортные пакеты программной информации включают вспомогательные группы, содержащие информацию ПСП и ДПСП. Отмечается, что значение показателя ПСП определяется относительно тактирования транспортного пакета, содержащего вспомогательную информацию по тактированию. Эта информация ПСП, при выдаче устройством уплотнения, может быть ошибочной из-за некоторых задержек, вызванных столкновением сигналов в процессе уплотнения. Время задержки T±δt, взятое для передачи содержания буфера, используется для модификации информации ДПСП с целью последующего исправления таких ошибок. Детектор вспомогательных пакетов 61, настроенный на выявление транспортных пакетов, содержащих информацию ДПСП, подсоединен к входной шине программной информации. Этот детектор предназначен для возврата в исходное положение и включения счетчика 62 для подсчета импульсов местного синхронизатора 60. Местный синхронизатор 60 может быть кварцевым генератором, частота которого очень близка к частоте синхронизатора системы кодирования, или же это может быть частота, согласованная с синхронизатором кодера, как в работе устройства, показанного на фиг.3 или 5. Еще один детектор вспомогательных пакетов 63 соединен с выходной шиной буферного устройства 67 и настроен на хранение выданного счетчиком 62 текущего количества импульсов в фиксаторе 68, когда из буфера выдается вспомогательный пакет, содержащий информацию ДПСП. В это время на выходе счетчика будет показано количество импульсов, в единицах циклов частоты синхронизатора, времени прохождения через буфер определенного пакета. Заметим, что в случае, если вместе оказывается несколько вспомогательных пакетов, так что через буфер 67 параллельно проходит более одного пакета, детекторы вспомогательных пакетов должны быть настроены на выявление и распознавание каждого появляющегося пакета.Corresponding transport software information packages include auxiliary groups containing CAP information and CAP. It is noted that the value of the PSP indicator is determined relative to the timing of the transport packet containing auxiliary information on timing. This SRP information, when issued by the compaction device, may be erroneous due to some delays caused by signal collisions during the compaction process. The delay time T ± δt, taken to transmit the contents of the buffer, is used to modify the DPS information with the aim of subsequently correcting such errors. Auxiliary packet detector 61 configured to detect transport packets containing DPS information is connected to the input bus of program information. This detector is designed to return to its original position and turn on the counter 62 for counting the pulses of the local synchronizer 60. The local synchronizer 60 can be a crystal oscillator whose frequency is very close to the frequency of the coding system synchronizer, or it can be a frequency matched with the encoder synchronizer, as in the operation of the device shown in FIGS. 3 or 5. Another detector of auxiliary packets 63 is connected to the output bus of the buffer device 67 and configured to store the current count issued by the counter 62 the number of pulses in the latch 68, when an auxiliary packet containing DPS information is issued from the buffer. At this time, the output of the counter will show the number of pulses, in units of cycles of the synchronizer frequency, the time it takes for the packet to pass through the buffer. Note that if several auxiliary packets appear together, so that more than one packet passes in parallel through buffer 67, the auxiliary packet detectors must be configured to detect and recognize each packet that appears.

Детектор вспомогательных пакетов 61 выдает также управляющий сигнал, который предназначен также для установки фиксатора 64 на хранение значения ДПСП, содержащегося во вспомогательном пакете. Это значение подается на один вход сумматора 65. Местное значение количества импульсов, хранящееся в фиксаторе 68, подается на второй вход сумматора 65. Сумматор 65 суммирует информацию ДПСП из текущего вспомогательного пакета с местным значением количества импульсов, чтобы выдать обновленное значение ДПСП ДПСП'. Программная информация из буфера 67 и выхода сумматора 65 поступает на соответствующие входы 2-к-1 устройства уплотнения 66. Устройство уплотнения 66 настраивается детектором вспомогательных пакетов 63 на нормальное пропускание программной информации. Однако, когда информация ДПСП содержится в программной информации, выходящей из буфера, устройство уплотнения 66 настраивается на пропускание обновленной информации ДПСП' из сумматора, а затем переключается обратно на пропускание информации из буфера 67.The detector of auxiliary packets 61 also generates a control signal, which is also intended to set the latch 64 to store the DPS value contained in the auxiliary packet. This value is supplied to one input of the adder 65. The local value of the number of pulses stored in the latch 68 is supplied to the second input of the adder 65. The adder 65 summarizes the DPS information from the current auxiliary packet with the local value of the number of pulses to give an updated value of the DPS DPS '. The program information from the buffer 67 and the output of the adder 65 is fed to the corresponding 2-to-1 inputs of the compaction device 66. The compaction device 66 is configured by the auxiliary packet detector 63 to transmit program information normally. However, when the DPSA information is contained in the program information exiting the buffer, the compaction device 66 is configured to transmit updated DPSA information from the adder, and then switches back to transmitting information from the buffer 67.

Когда устройство уплотнения 66 настроено на пропускание информации из сумматора, выходной сигнал из сумматора соответствует сумме информации ДПСП, содержащейся во вспомогательном пакете, плюс количество импульсов в счетчике 62, когда информация ДПСП выдается из буфера. Информация, замещающая информацию ДПСП в устройстве уплотнения 66, является таким образом прежней информацией ДПСП, скорректированной на время прохождения буфера 67. Отмечают, что рекомендуется запрограммировать детектор вспомогательных пакетов только на информацию изменения программы в соответствии с подходящими признаками модификатора, MF, вспомогательных групп.When the compaction device 66 is configured to transmit information from the adder, the output signal from the adder corresponds to the sum of the DPS information contained in the auxiliary packet, plus the number of pulses in the counter 62 when the DPS information is output from the buffer. The information replacing the DPS information in the compaction device 66 is thus the old DPS information corrected for the passage time of the buffer 67. It is noted that it is recommended to program the auxiliary packet detector only on program change information in accordance with the appropriate characteristics of the modifier, MF, auxiliary groups.

Обращаясь вновь к фиг.2, можно видеть, что транспортный процессор 53 будет образовывать вспомогательные группы ДПСП и обычно вставит нулевое значение для информации ДПСП, соответствующей новым программам. Напомним, однако, что записанная информация из цифрового запоминающего устройства 51 может быть вставлена между сегментами информации прямой трансляции, и записанная информация может быть предварительно закодирована кодами ПСП и ДПСП. Когда транспортный процессор 53 должен вставить записанную информацию между сегментами информации прямой трансляции, он отыскивает код ПСП записанной информации и вычитает это значение ПСП из подсчитанного количества импульсов, демонстрируемого в этот момент счетчиком 23 и/или фиксатором 25. Транспортный процессор добавляет затем эту разницу к значению ДПСП во вспомогательных пакетах записанной информации. Новые значения ДПСП в записанной информации, вставленной между информацией прямой трансляции, содержат указание на текущее время. Этот процесс иллюстрируется схемой на фиг.8, которая понятна сама по себе.Referring again to FIG. 2, it can be seen that the transport processor 53 will form auxiliary DPSP groups and will usually insert a zero value for DPSP information corresponding to new programs. Recall, however, that the recorded information from the digital storage device 51 can be inserted between the segments of the live broadcast information, and the recorded information can be precoded with the DSP and DPS codes. When the transport processor 53 is to insert the recorded information between the segments of the live broadcast information, it searches for the SRP code of the recorded information and subtracts this SRP value from the counted number of pulses shown at that moment by the counter 23 and / or latch 25. The transport processor then adds this difference to the value DPSP in auxiliary packets of recorded information. The new DPSI values in the recorded information inserted between the live broadcast information contain an indication of the current time. This process is illustrated in the diagram of FIG. 8, which is self-explanatory.

Использование информации ДПСП в приемнике иллюстрируется на фиг.5. На фиг.5 элементы, обозначенные теми же позициями, что и элементы на фиг.3, подобны и выполняют сходные функции, за исключением того что функции элемента 32 модифицированы. Модификация включает добавление сумматора 45, предназначенного для суммирования соответствующих значений ПСП и ДПСП, поступающих в соответствующих вспомогательных группах. Суммарные значения, выданные сумматором, соответствуют первоначальному значению ПСП, увеличенному на любые задержки при прохождении, связанные, например, с уплотнением по времени. Суммарные значения помещаются в запоминающее устройство 46, где они доступны для регулятора синхронизатора 39 как исправленные значения ПСП' для синхронизации системы.The use of DPSA information in the receiver is illustrated in FIG. In Fig. 5, the elements indicated by the same positions as the elements in Fig. 3 are similar and perform similar functions, except that the functions of the element 32 are modified. The modification includes the addition of an adder 45, designed to summarize the corresponding values of SRP and DPSP coming in the corresponding auxiliary groups. The total values issued by the adder correspond to the initial SRP value, increased by any delays during passage, associated, for example, with time compaction. The total values are placed in the storage device 46, where they are available for the synchronizer controller 39 as the corrected SRP 'values for system synchronization.

Claims

1. A device for issuing a compressed video signal containing a source of compressed video signal, means (52) for generating a time stamp, means (62, 63, 65, 68) for issuing an additional time stamp, a processor (13) for generating an auxiliary information including the first and second data fields temporarily containing said timestamp received from said timestamp generating means and an additional timestamp received from said means of issuing an additional timestamp, respectively but, issuing the first and second flags indicating the presence or absence of said time stamp and said additional time stamp in said first and second data fields, respectively, and generating packets, respectively, including headers and useful data, said headers identifying, by at least in part, the contents of said packets, and the contents of said useful data includes a segment of a compressed video signal received from said source, and the contents of said useful data includes said supporting information.

2. The device according to claim 1, wherein said means for generating said time stamp comprises a system synchronizer for issuing synchronizing pulses, a counter for counting said synchronizing pulses, and means for periodically storing indicators of the number of pulses issued by said counter.

3. The device according to claim 1, wherein said processor divides said compressed video signal into segments, and said packets are transport packets and said processor is a transport processor.

4. The device according to claim 1, further comprising a source of additional compressed video signal, said processor sampling a time stamp associated with said additional compressed video signal, and including said time stamp associated with said additional compressed video signal in a second data field in as said additional time stamp, and also sets said second flag to indicate the presence of said additional time stamp.

5. A method for transmitting a compressed video signal, which comprises issuing (50) a compressed video signal, generating (52) a time stamp associated with the system synchronizer signal, issuing an additional time stamp (62, 63), and generating (53) auxiliary information , including the first and second data fields temporarily containing the mentioned time stamp and the additional time stamp, respectively, issue (53) the first and second flags indicating the presence or absence of the said time stamp tags and said additional timestamp in said first and second data fields, respectively, and form (53) packets, respectively, including headers and useful data, said headers identifying, at least partially, the contents of said packets and the contents of said useful the data includes a segment of the compressed video signal, and the contents of said payload include said supporting information.

6. The method according to claim 5, further comprising the steps of issuing pulses of the system synchronizer, counting said pulses of the system synchronizer, recording indicators of the number of pulses at predetermined times, using some fixed indicator of the number of pulses R as the mentioned time stamp.

7. The method according to claim 5, further comprising dividing said compressed video signal into segments of a predetermined size, and wherein said packets are transport packets.

8. The method according to claim 5, further comprising issuing an additional compressed video signal, issuing a time stamp associated with said additional compressed video signal, including said time stamp associated with said additional compressed video signal in said second data field, the quality of said additional time stamp, and setting said second flag to indicate the presence of said additional time stamp.