TW308775B - - Google Patents

Description

308775 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明係關於一種視頻壓缩處理器，特別是指一種由分 封资料流中，獲取例如準#作解瑪之視頻资料之有效方法 〇 在電視信號之傳送中，數位傳送之方式比類比方式具有 較高品質之聲音及祝頻故果。數位傳送系統在經由有線電 视網路或衛星至有線電視據點及/或直接送至家庭衛星電視 接收器之播送時，特別有利。可以預期地該數位電視傳送 器及接收系統在將來必會取代現有之類比系統，就好比在 音響工業中，數位光碟已經取代類比唱盤一樣。 在任一個數位電視系統中，必須要傳送大量之數位资 料。在一數位電視系统中，一用户線可經由一接收/解碼器 接收該數位资料流，該接收/解瑪器係用來提供視頻、聲音 及资料至該用户線。爲了要最有故地使用可利用之視頻頻 譜资源，最好是將該數位電視信猇予以蜃縮，以減少需要 傳送之资料量。 電視信號中之視頻部份，包括有一序列之視頻”颺 框”，以共同提供動畫。在數位電視系统中，該視頻框之 每一條線係由一序列之數位资料位元所定義，該资料位元 稱之爲”像素”。要定義電视信號中之每一個視頻框，必 須使用大量之资料。例如，在NTSC (國際電視系統委貝 會）系统中，一個視頻框，便必須要使用到7.4百萬位元 之资料。其必須使用一具有640個像素乘以480條線之類示 器，並以8位元资料值來顧示紅、緣、篮之每一個頻色。在 -4- 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ---------裝— Ί ί (請先閱讀背面之注意事項再^,ιντ本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) PAL (相位交變線）系統中，一個視頻框，便必須要使用到 9. 7百萬位元之资料。在此一情沉中，其必須使用一個具 有704個橡素乘以576條線之颟示器，差以8位元资料值來 顯示紅、緣、籃之每一個頻色。爲了要處理如此龐大之资 料，故必須將资料餍缩。 視頻歷'缩之技術可使數位視頻信號得以較傳统通訊頻道 之方式作更有效之傳送。此一技術使用壓缩演繹法，使相 鄰像素之間具有關連性，以使視頻信號中重要之资料得到 一較有故之表示法。最有利之|缩系統不僅具有空間上之 關連性，且亦利用了相鄰圈框間之相似性，以進一步愚縮 該资料》在此種系統中，一般是使用不同之编碼方式，以 使其傳送時，只傳送實除«框與實除圈框之預測值間之差 異值。該預測值係依據同一個視頻序列中之前一個圈框所 取得。 使用動態補償方式之视頷蜃縮系统，可見於krause等人之 美國專利第 5, 057, 916; 5, 068, 724; 5,091,782; 5, 093, 720 ;及5, 235, 419等案中。一般而言，此種動態 補偾系统具有區塊匹釔動畫預測演繹之優點。在此情況 中，其係藉由辨別前一個圈框中之區塊最接近於重组現有 之特定區塊，以偵測現有視頻框中每一個區塊中之動畫向 量。然後整個現有之圈框中，即可藉由傳送相對應區塊對 之間之差異，連同須要用來區別該相對應對之動畫向量， 在一解碼器中予以重组。通常，被傳送之资料量係進一步 藉由壓垴該取代之區塊差異值及動畫向量信號而予以減 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ---------押衣丨：-----1Τ------^ 1' . (請先閲讀背面之注意事項再#^本頁) — 3uS775 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 小。該區塊匹配動畫預測演繹法，在結合區塊爲主之空間 壓缩技術，例如不連續餘弦變化波（DCT )之應用時，特 別有效。 其中一種用來傳送該蜃縮之視頻资料至一接收器之方 法，係以包封之方式，將該资料包含在一分封资料流中。 典型上，臀有經過壓縮視頻资料之分封將會與其它之分 封，例如帶有相應之聲音资料及控制资料等重组電視信琥 所必須之信號，作多工之操作。 以此種方式來傳送數位電視信號之典型方法稱爲MPEG-2 標準系统，其詳情可參閲由通訊樣準组、研究群15、專家 群 4ATM-視頻碼、ISO-IEC/JTC1/SC29/胃 G11 於 1 993 年 4月所發表的”圈形及聲音訊號之编碼表示法” AVC-491第 —版文件中。有關更進一步MPEG-2視頻之視頻句法及語意 資料可見於1995年國際標準組織之ISO/IEC 13818-2文 件中，其名稱謂”動畫及相關聲音訊號、視頻之一般编 碼”。在此説明中，特別注意到其中1 994年MOTOROLA微 處理器及記憶體技術小组所作的MC68VDP/D文件之前導资 料頁令，擦題爲” HPEG-2/DCI I視頻解壓縮處理器”，之 内容，此文件中記載著採用了 KPEG-2及DigiCiphei®II標 準作業之視顏解壓缩處理器。 在該MPEG-2之系統中（舆權利受讓人爲通用儀器公司之 DigiCipher II系统相似），其係由一傳輸资料流、或傳 輸多工片段组成了一個具有固定長度包封之連續组群。每 一個包封之長度爲188個位元组，首四個位元组係被定義 (請先閲讀背面之注意事項再4:¾本頁) .裝· '-tl 線 -6- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（4 ) 爲包封前導位元欄位。因此，每一個包封之资料攔位正常 而言係爲184位元组。然而，其可具有一可變長度之可調 襴位，以在有需要時鑛展該前導襴位。當使用到可調欄位 時，其包封之资料襴位會相對地缩短。 在傳輸之资料流中，不同區段具有各種不同之時序及艦 別资訊。這些资訊中包括了包封鐘別器（PID)，其出現 在每一個傳輸包封之傳輸前導襴位中，可提供用來鎩別載 送特別服務項目之傳輸包封之參考號碼。此一參考號碼係 包含在服務項目定義或”服務項目映射表”中，此定義係 被接收器用來區別出這些需要用來重组電視節目信號之傳 輸包封之用。該PID亦用來作各種修整及重分段之功能。 在視頻、聲音或色訊资料之處理時，以單一PID標示之包 封资料流，乃分別呈現單一視頻、聲音或色訊資料之服務 元素资料流。 由傳輸资料流所載送之時序资訊包括有一節目參考時鏤 信號（PCR)，其可有效地表示出系統時鍾信號（STC)之 取樣時基，該系統時鐘信號係輿服務映射表中所能提供之 服務項目有關。該P ID連同PCR亦輿服務映射表有關。該服 務項目中之視頻、聲音及色訊资料成份，係透過與系統時 鐘信號之定義關係來鎖定之。該PCR可用來定義傳輸速 率、在一個P ID中任兩個連續PCR間之偵測，其傳輸速率係 固定且一般係等於系统時鐘信號之時間速率乘以PCR之間 之傳輸位元之總數，除以單位系統時鐘信號中PCR差値。 由傳輸資种流所載送之時序资訊亦包括有時間標記，以執 - 7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

----I I I--.士^------丁------泉 U5. . 、v'a 句 一 ^ ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（5 ) 行解碼及资料之顯示。該出現之時間標記（PTS)係用來 作服務項目之取得，且亦作爲判知解碼器内之時序及緩衝 控制是否正確地運作。該解碼器之時間槺記（DTS)係用 來表示該解碼器何時應該開始作第一個存取單元（例如視 頻框）之解碼，其啓始有可能開始於包封元素资料流中之 包封资料欄位之某處。所謂一個包封元素资料流係由尾對 尾之PES包封所组成之資料流，其長度爲可變，且典型上 其長度係遠大於一個固定長度之傳輸包封。因此，典型 上，一個PES包封係由數個具有單一個P ID之傳輸包封所組 成之资料。 該DTS對於視頻之解蜃縮處理器是否能正確地進行視頻 解碼是必要的。因爲該DTS係被包封在一個PES前導欄位 中，故在接收器之視頻解蜃缩處理器要在接收及分析相關 之視頻资料之同時，取得該DTS乃有其困難性及複雜性。 在進行分析之前，會由視頻記憶體中讀取該視頻资料，該 視頻記憶體係由傳輸资料流中讀取到资料之後予以暫存於 其内。該視頻资料此時並不會備妥供視頻解碼處理器來解 碼，一直要到接收包含有必要之DTS资料之PES前導攔位爲 止0 因此若能提供一種方法，使得不需重新存取該原本就載 附有PES前導资料、以及不需載送PES前導资料之其餘部 份，即可提供該DTS給該視頻解蜃縮處理器，將是極爲有 利。若能提供一種方法，可偵測接收到兩個時間標記而不 需要整组之要被解蜃縮之視頻资料，在萬一發生»像资料 (請先閱讀背面之注意事項再填、κτ本頁 裝· 訂 悚 _8一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 308775 A7 __B7________ 五、發明説明（6 ) 有所漏失之狀況時，解碼器能作快速之復原，則更爲有 利。若能提供一種方法，能在當啓始記憶體映射，以貯存 由傳輸资料流中取得之視頻资料時，可確保不會漏失任何 资料，則更爲有利》 若能提供一種方法，能偵測到由傳輸资料流所載送之圈 像资料中之圈像前導襴位有漏失之狀況、以及能此漏失之 资訊中迅速復原，則更爲有利。若能由傳輸资料流中選择地 解瑪出及顯示出靜止畫面之方法，亦極爲有利。若能提供 一種方法，可在未立即收到新的圈像资料，能使處理器之 視頻輸出靜音（muting )狀態、或是仍颟示前一個國像直 到新的視頻到來爲止，則更爲有利。 本發明即提供一種可由一傳輸资料流中追蹤及取得視頻 资料、以及可楨測、軍幕及復原該资料流錯祺之方法。本 發明之方法即具有以上所述及其它之優點。 發明概述 根據本發明，其提供一種可自一包封资料流中獲取所需 之視頻资料之方法。該资料流包括了載送有不同服務項目 资料之傳輸包封，例如視頻成份、聲音成份、及控制成 份。由特定傳輸包封所載送之成份係藉由一包封钂別器 (PID)予以區分。其中一個成份係包括有一節目麥考時 鐘信號（PCR)，其可提供所需服務之時序资訊。該方法 包括有一偵測載送有PCR成份之资料流中之PCR之步驟。重 現之PCR係作爲取得及追蹤一解碼器時鐘信號，其時鐘信 號係相應於编碼器之時序。然後監測該傳輸包封之PID资 一 9一 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） ---------裝—·-----訂------線 一.— ‘· ( (請先閱讀背而之注意事項#4'巧本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) 料，以重現其載送所需要之視頻成份。然後處理該重現傳 輸包封中之前導资料中，以重現該經過包封過之元素资料 流（PES)，其元素资料流之包封係包括有PES前導欄位及 圈像资料攔位。時間標記资訊係由至少一個PES包封中PES 前導资料中取得。該時間樣記资訊係予以緩衝，並加入至 相關之圈像資訊，以供貯存在記憶體中。以此種方式，可 以由記憶體中讀取該圈像资訊，並使用加入之時間標記资 訊予以解碼，而不需爲了該時間標記资訊而再次存取該 PES前導攔位之资料。 該圈像资訊典型上係在要被解碼之連續視頻之間，包括 有一圈像前導襴位。由PES前導襴位t所取得之時間標記 資訊可以被插入至包封资料流中緊跟在該PES前導攔位之 下一個圈像前導襴位中。更特別的是，該時間揉記资訊可 被插入到由下一個圈像前導襴位中所取得之圈像啓始碼之 後0 時間標記资訊可以被供應至每一個要被解瑪處理之連續 視頻中。在此一狀況中，係監測該PES包封，以偵測是否 有接收到任何具有時間標記但中間並有未圈像啓始碼之兩 個PES前導资料，在錯誤發生時會發出指示。當接收到有 兩個PES前導资料’但並未有圈像啓始爲之狀沉時，則將 第二個時間標記插入至下一個圈像啓始碼之後，而將第一 個時間標記予以忽略。然後解碼器會在第二個時間標記之 攔位在加入一控制位元，以指示随後之處理段落已出現錯 誤。 一 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填ft?本頁 裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（8 ) 除了以此種方式作時間標記资訊之處理之外，亦須要作 記憶ft之重8£置。在一實施例中，圈像资訊包括有像素资 料及提供有關於該像素资料如何被解碼之視頻序列前導攔 位，其可依據該序列前導资料之特別之映射方式，來重新 配置該貯存圈像资訊之記憶鳢β在記憶體重新配置之期 間，會拒絕對貯存在記憶體中之资料所作之任何存取要 求，以確保在該記憶《I映射初始化之過程中不致漏失资 料。 本發明亦提供所需之靜止圈像之取得、選擇及顯示。更 者，其圈像资訊在連續視頻之間乃包括有》像前導资料， 每一個圈像導欄位中可包括有一下一個視頻之參考號碼。 然後，即可依據該參考號碼而選擇特定之視頻來作解碼。 然後，即對該所選出之視頻予以解碼，並以靜止畫面顥示 之，直到另一個具有相同參考號碼之視頻被選到、接收及 顯示爲止》 由傳輸资料流所載送之圈像资訊可以包括有一序列結束 碼，用來指示視頻處理器在作解碼及顯示時之視頻結束位 置。該序列結束碼會被偵測，然後決定該序列結束碼之後之序 列視頻是否爲可用來作解碼及顯示。若未有此序列視頻可 用，則視頻處理器之視頻輸出端會進入靜音，直到收到新 的視頻资料爲止。該視頻處理器之輸出端亦可繼續作視頻 之處理，直到收到新的視頻资料爲止。 爲了要將漏失之圈像前導資料復原，會監測由傳輸资料 流中所取得之圈像资訊，以偵測出圈像前導资料是否漏 -11- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210.X 297公釐） ---------— 丨^-----ΐτ------U ~ - f (請先閱讀背面之注意事項再"':^本頁) ; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 308775 A7 B7 五、發明説明（9 ) 失。在偵測時，會重覆顯示仍保留在記憶饉中之最近一次 之圈像资訊之全部圈框，直到序列圈像前導资料後，接收 到新的視頻资料爲止。 雖然跳躍圈像（亦即跳過編碼器編碼之圈像）之發生， 並非錯誤所造成，但仍以相同之方式予以處理。爲了要復 原該跳躍圈像，可監測該記憶體，以在當進行該圈框之解 碼時，偵測出整個視頻框之资料是否出現在記憶體中。若 偵測到該整個視頻圈框並未出現時，則會重覆顯示仍保留 在記憶體中最近一次所蘋示之已解碼圈像资訊之圈框。 本發明亦提供對於舊的時間標記资訊之復原之方法。特 別地，一旦因應有故之DTS而開始作解碼時，解碼器會繼 續將進入之圈框作解碼。在DTS之間，其圈框之解碼時機 係依前次之解碼時間所隱含之時間而定。當收到新的DTS 時，則會在該解碼時間，該DTS所指定之時間與解碼器時 鐘信號之數値作比較。若該DTS所指定之時間超越解碼器 時鐘信號之數値（亦即已通過之DTS時間），則即會設定 其已失去同步，其視頻解墨縮處理器（VDP)係落後於解 碼程序。故忽略與該時間標記資訊有關之圈像资訊，且其 視頻解蜃縮處理器（VDP)不作該圈像之解碼。 B式簡要説明： 圈1係使用本發明方法之視頻;Sr縮處理器之方塊圈； 圈2a至2c係顯示如何重組可變長度之PES包封，使之成 為具有固定長度之傳輸包封，以提供傳輸使用之示意 圖。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ,ve 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3uS775 at B7 五、發明説明（1G) 圈3係類示解瑪器是如何處理所接收到之傳輸包封，以 重現圖像資訊以及時間標記資訊，以將之貯存在圈1所 示之動態随機存取記憶體（DRAM )中。 詳細説明： 圈1係顯示結合一記憶體管理器30之視頻解蜃缩處理器 之方塊圈，該管理器連接至一外部DRAM記憶體22，作爲貯 存及讀取接收器在重組電視節目時所需之視頻资料.該視頻 解蜃縮處理器以標號20予以標示，其係一管線式之處理 器’可用來將端子10所送來盖經磬缩過之位元流信號中之 傳輸信號（例如控制及其它#視頻之资料〉及視頻信號予 以解碼，有時稱之爲視頻處理器之傳輸包封界面》 在端子14處具有一使用者處理器界面，其經由一 M-bus 控制器50而可作爲視頻资料處理器之控制之用，該《-bus 控制器50係在處理器20中架構了數個之暫存器。該M-bus 係一兩線雙向之串列匯流排，其提供各裝置間资料交換時 簡單及有故之裝置，且舆標準之IICK流排完全相容。 位址線24及資料線2 6提供了至外部DRAM記憶體22之界 面。在圈1所示之例子中，外部DRAM記憶體22係具有9位元 之位址埠、以及32位元之资料埠。 視頻輸出界面38係可供應解壓縮及重組後之視頻，例如 輸出爲一標準CCIR(國際電線顧問委貝會）、8位元、 27MHz多工之亮度信號（γ)及色訊信號（Cr，Cb)。 —測試界面可以經由端子62而送至一傳統之JTAG控制器 60 (共同測試操作群組）中。該JTAC控制器係用來作廣範 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填，ϊ,:?本頁) 袭. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11) 園測試之標準化界面#描技術，以彳貞測包封及電路板連線 及内部電路之錯誤。 該處理器20經由端子12接收到時鐘信號（ci〇ck signal)。該時鐘信號係提供時序資訊，例如使傳輸句法 分析器32致能以重現傳送包封經由端子1〇所送來之時序资 料及視頻資訊，該包封係置於一經過包封過之资料流中。 一取得及錯誤處理電路34使用了 一節目參考時鐘信號 (PCR)及由視頻句法分析器40所偵測到之解碼時間標 記，以與圈像解瑪之啓始時間同步。此一電路可對所有視 頻解碼及顯示功能，設定垂直同步及提供全域同步之功 能。 該視頻信號係受到記憶體管理器3 0之控制之下，受到外 部DRAM記憶體22内部之輸入緩衝器（FIFO)之緩衝。該 視頻句法分析器40可經由記億髖管理器30而由外部DRAM記 憶體22之FIFO緩衝器處接收到|縮過之視頻资料，然後將 動畫向量資料與描述視頻资料之係數分離。該係數係藉由 霍夫曼解碼器52、反相量化器54予以處理。 動畫向量係作爲偵測到之前次視頻框之定址之用，其對 於重组目前之視頻框是必須的。特別地，一動畫向量解碼 器42可將接收自視頻句法分析器4〇之動畫向量予以解碼， 並將之送到一預測位址產生器44中。該預測位址產生器44 提供讀取资料框（亦即内框（I)或預測框（P))所需之 位址资料，以使預測値計算器4 6提供爲了重組目前资料框 所須之預測信號。差異解碼器48結合了該預測资料輿解碼 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS } A4規格（210X297公釐） ---------裝 I:-----，玎------# I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ___B7 五、發明説明（12) 後之係數资料，以提供一解壓縮之視頻資料。該解壓縮過 之资料係經由記憶體管理器30之控制，而貯存在外部DRAM 記憶體22中之適當緩衝器中。應可理解到，藉由該動畫向 量解碼器42、預測位址產生器44、預測値計算器46、差異 解蜗器48、霍夫曼解碎器52、反相量化器54、及反相離教 餘弦轉換處理器56所執行之視頻解壓縮之處理方法係爲習 知，且精於此項技術者可輊易瞭解的。 記憶體管理器30控制了外部DRA丨記憶體之位址及位址線 24、资料線26及外部DRAM記憶體22之所有操作過程該記 憶體管理器30可確保外部DRAM記憶體22、視頻句法分析器 40、視頻重组電路36(及預測値計算器46及差異解碼器 48)之资料傳送之正確性。該視類重组電路36可建立目前 圈像及插入字幕、垂直區間測試信號（VITS )及/或測試 圈型资料，並輸出至視頻輸出界面38中。視頻资料之壓粮 國框之解瑪處理步驟，係藉由比較選定之解碼器時間時脈與 解碼時間標記（DTS)之時間，而得到同步，其中之時間襟 記係代表視頻框正被解碼。視頻资料之解麈縮圈框之顢示 步驟，係藉由比較選定之解碼器時間時鐘信號輿出現之時 間標記（PTS)之時間，而得到同步，其中出現之時間裸 記係代表視頻框正被顯示中。 該記憶體管理器亦依據解碼模式，例如具有或不具雙向 預測圈框之NTSC或PAL系統，而可提供外部DRAM記憶嫌22 不同大小容量之FIFO緩衝部份。該視痛緩衝之控制可確保 該由外部DRAM記憶腫22所提供之FIFO缓衝器不會溢位 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------1—------玎------I f ‘ - f (請先閲讀背面之注意事項再41寫本頁) · 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（η) (overf low )或欠位（under f low )。緩衝器之控制係 屬系統時序參數之控制，包括有PCR及DTS > 圖式中係將外部DR AM記憶饉2 2以外部記憶體示意之，其亦 可以數個DRAM晶片來组成，例如兩個四百萬元位之DRAM來 组成八百萬位元、或是由四個四百萬位元之DRAM來组成16 百萬位元之記憶髏。可理解随著未來記憶體技術之成長， 該外部DRAM記憶體22有可能直接由視頻解墨縮處理器内部 之記憶體所提供。該DRAM之映射（MAP )係可提供壓縮輸 入視頻位元流不同之解碼及輸出視頻緩衝器、以及循環式 之FIFO緩衝器。該DRAM亦可被用來作爲測試圈型緩衝器、 VITS緩衝器及字幕顯示重疊緩衝器、以及用來貯存爲正確 顯示解碼視頻框所需之各種圈像結構资料。該DRAM記憶體 可以藉由記憶髏管理器30而予以重新初始化，以在當變數 修改時，例如PAL或NTSC視頻、8或16百萬位元記憶架 構、以及是否爲B-圈框等變化狀況，以提供不同之記憶髗 映射。 如前所述，該記憶髏管理器30控制了外部DRAMS流排之 所有運作功能，包括了輸入FIFO緩衝器、視頻分析器、及 視頻重组電路等之資料傳送搮作〇該記憶《管理器亦以傳 統之方式來執行DRAM资料翻新（refresh)之操作。例 如，在兩個或四個外部DRAM之同一列，可以在同一時間予 以作资料之翻新。 當一包含有被壓縮過視頻资料之包封資料流被送到處理 器2 0之端子10中時，其壓縮過之視頻框资料會被重組》首 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝丨.-----訂------涑 . . { (請先閱讀背面之注意事項再41寫本頁) A7 B7 3GS775 五、發明説明（14 ) 先，必須要先接收完整之視頻资料，並將之貯存在外部 DRAM記憶髋22中。随後之視頻框等资料可以包括有一次組 之完整視頻框，當它被加到前一個視頻框（貯存在外部 DR AM記憶體2 2中）之預測資料中時，則即可重组成一完整 之圈框。 圈2a類示一載送有連續PES包封之包封资料流之一部份 區段。每一個區段皆具有一 PES前導攔位72( PES-HDR) 以及一 PES包封资料襴位74。該PES包封资料欄位74之長 度爲可變。 典型PES包纣之资料長度是數千位元。這些資料之排列方 式係依照以下方式，當將其分成數個傳輸包封资料襴位 時，其每一個PES前導襴位之第一個位元组應位在某些傳 輸包封之第一個載入位置處。對任—個載送有排整過之 PES前導之傳輪包封而言，會在傳輸前導欄位中設定一” 載入單位之啓始指標”，作爲傳輸包封e‘MpEG_2及 DigiCipher®II之系統中，其PES之资料格式係遑用於所 有部份，其本身即同步《更特別地，視頻、聲音、及等時 (isochronous)资料項目係以包封资料流子以載送，且 其PES前導欄位72將會載送各種用來定義包封載入所需之 資料’包括有包封啓始前導攔位瑪、资料流鐘別、以及 PES包封長度等。該前導襴位亦可包含有—出現時間標記 (PTS)或是同時包含有PTS與解瑪時間標記（DTS)。當 該前導欄位僅載送PTS時，則推論該DTS係與PTS相同。該 PTS之功用爲：當第一個出現單元（亦即視頻框、聲音同 •17- (請先閱讀背面之注意事項存f,?i本I) •裝· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

30S775 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) 步框、等時资料存取單元）在該pES包封之某處開始時， 該PTS即可用來表示該相對應於解碼器系統之參考時鐘信 號之值β對於視頻而言，當該視頻之第一個位元组出現在該 PES包封之載入區段中時，即啓動其存取單元。對於聲音 訊號而&，當聲音同步字元之第一個位元組出現在該pES 包封之资科襴位中時，即啓動其存取單元。對於等時资料 而&，當PES包封之资料欄位—開始時，即啓動其存取單 元。該PTS资料係作爲服務資料之取得，且亦作爲判知解 碎器之時序及緩衝控制是否正確地操作。 DTS资料襴位之功用係：當解碼器在PES包封之任一區段 開始作第一個存取單元之解碼時，該DTS资料可用來表示 應該以何者位元數值來對應重组之解碼器時鐘脈波^ pTS 與DTS之差異僅在於視頻、以及只有在随同B_圈框一齊發 射之I-國框及P-國框之差異而已。 該PES包封资料襴位包含有欲被傳送至接收器之资料内 容。因此，例如，該资料攔位包括了接收器解碼及重组數 位重視信號時所需要之所有視頻或聲音資料。 爲了要符合穩定性及簡易性之要求，故採用固定包封長 度技術較可變長度包封爲較佳。因此，如圈2b所示，係將 PES包封70之包封资料流格式化成爲具有固定長度資料流 之傳輸包封80。圈2b所示之傳輸包封係包括了完整之服務 項目，例如數位電視傳送之視頻項目。在MPEG-2及 DigiCipher®I I之系統中，每一個包封之長度係包含了 188個位元组，其中具有四位元组之傳輸包封前導襴位82 -18" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 、1 泉 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 B7 五、發明説明（) (XPTHDR)。每一個傳輸包封80之前導欄位84—般係 184個位元组。然而，如傳輸包封80’所示，另具有一可調 攔位，以在需要時可擴充前導襴位之長度。該可調攔位86 可提供並非每一個傳輸包封都需要之其它额外资訊。該可 調襴位86可在犧牲前導襴位84之情況下，延伸傳輸包封前 導櫚位82之長度，因此，當使用到可調攔位時，則前導欄 位84之長度即會少於原先之184位元組。該可調欄位86之 長度係可視其所含之資料而予以調節。典型上，該可調襴 位可以提供時基重現及其它功能之額外资料，且亦可在當 資料攔位未佔有整個184位元组之長度時，予以墊底 (padding)。使用此種墊底之方式，可使得可變長度之 視頻PES包封亦逍合於固定長度之傳輸包封。 如圈2b所示，每一個傳輸包封之傳輸前導襴位包括了鑑 別器PID，其能區別出傳輸包封所載送之特定服務項目。 PCR係由可調欄位來載送，以提供所需功能之時序资訊。 在接收器方面，該PCR之信號係由可調襴位中予以偵測 出。然後會監測一特定PID之傳輸包封，以重現待處理之 特定服務項目。由於圈1中之視頻解壓縮處理器會處理視頻 資料，其會監測傳輸包封，以使所有之包封皆能依祝頻項 目之PID指示而置放。對於祝頻項目之處理，將參閲圈3， 作進一步之説明如下。 由各種服務項目所送來之傳輸包封係被分割成複數區段 90,如圈2c所示。該複數區段90會將接收器在重组該項目 時所需之每一個不同之項目（例如視頻、聲音及控制項目） -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- -6 A 7 B7 五、發明説明（Η) 載送分散之包封。在圈2c所示之傳輸複數區段中，視頻傳 輸包封80( A1、A2、A3...)之後係跟随著聲音傳輸包封 92(B1、B2、B3...)，然後再輪流跟隧著其它成份包封 94、（ Cl、C2、C3..)，其可爲其它之服務功能或是由 傳輸包封流所載送之资料。

圈3顯示了藉由如圈1所示之視頻解壓縮處理器來作視頻 傳輸包封處理之示意圈。數個傳輸包封80係由傳輸句法分 析器32予以接收，其導入了將連續之傳輸包裝重组成PES 包封资料襴位74所需之包封资料襴位。在傳輸包封前導襴 位82内之资料係用來區分出前導攔位84之用，且用來致能 PES包封资料襴位74及PES前導襴位7 2之重组功能。如前 所示，該PES包封之排整方式爲：當分割成數個傳輸资料 襴位時，每一個PES前導襴位之第一個位元组係位在某一 個傳輸包封之第一個包封资料位置處。當偵測到該傳輸前 導欄位中，有一包封资料單元啓始指標時，該傳輸句法分 析器即會知道該傳輸包封中之包封资料襴位之第一個部份 包含有PES前導襴位。 包含在PES前導襴位72(或是由PES前導襴位内之PTS所 推論出）中之其中一個項目係爲解碼時間擦記l〇4(DTS) ，其對於視頻句法分析器40乃必須的，以正確地解碼出其 圈像资料。因此，依據本發明，該DTS係由PES前導櫊位72 中所選取出來的，且重新插入至貯存在外部DRAM記憶體22 之FIFO緩衝器中之1〇2視頻资訊（明像资料）内之圈像前 導攔位100之後。將該DTS插入至貯存於外部DRAM記憶體 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 .裝· -a 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 308775 ___ B7__ 五、發明説明（w) 22中之視頻資科中，可使得解蜃缩處理器能在不須由DRAM 外部之资料源讀取該DTS，即可處理視頻资料。應注意該 PTS若與DTS不同的話，則亦係貯存在外部DRAM記憶饉22 中。 本發明之一特殊特揿係：當在一特殊之狀況中，若偵測 到一個DTS時，随後在未將前一個DTS窝入外部DRAM記憶 體22中時又偵測到第二個DTS之特殊狀況時，會提供出一 獨一碼，以告知視頻句法分析器40此一狀沉之發生。更 者，該視頻句法分析器40會被告知一個包封之視頻前導襴 位己漏失，但所接收到之下一個圈像之第二個DTS也許正 確。用來偵測該漏失之視頻前導欄位之分析器將會不接受 下一個視頻之DTS。在接收到該用來鎩別此狀況之獨一碼 時，該視頻句法分析器40即知道目前之DTS己覆蓋窝貯在 前一個未用之DTS上，且目前之DTS將被設定爲無效。 如前所述，在要求傳輸资料淡之視頻項目時，該視頻句法 分析器40會繼續要求記憶髏管理器30送出资料《因爲包封 界面在窝貯资料時之傳輸速率係遠小於分析器分析之速 率，故外部DRAM記憶體22内部之FIFO緩衝器，幾乎是在 包封界面在窝貯一個字元至該緩衝器之後，隨後即空出 來。然後該句法分析器會分析序列前導欄位所需之资訊， 以啓始外部DRAM記憶鱧22内之記憶體之映射。該序列前導 攔位係爲載送在PES包封资料欄位内之視頻句法之—部 份，且其表示隨後係跟随著一個新的視頻资訊（圈像）。 該序列前導欄位會鍾別圈像之參數，或是鎩別被用來作視 -21- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（19 ) — 顏編碼之參數（例如水平大小、垂直大小、取樣率框架 速率、位元速率。及内框/非内框量化等），使得該外部 DRAM記憶體22可以將资料映射貯存於正確位置，以作壓縮 視頻之解塵·縮。當偵測到序列前導欄位之序列延伸部份時， 即作記憶鱧映射之啓始化。該序列延伸部份可提供其它额 外之資訊’例如視頻是否已被交錯地或連續地取消。在該 記憶映射之啓始化時，會不接受所有對於外部J) T A JI記憶撤 22之存取要求。一旦該記憶映射被啓始化後，才允許對 DRAM之存取。此一程序可以確保貯存在該外部DRAM記憶體 22内之FIFO緩衝器内之资料不會因爲記憶體之啓始化動作 而漏失掉。然後該視頻句法分析器4〇可繼續鎖定第一個圈 像前導糊位及有效之DTS資料，以進行視頻資料之解墨縮 工作。 在任何數位通訊過程中，资料難免會在傳輸通道中漏 失。故當視頻资料傳送至視頻解壓缩處理器時，有可能會 漏失掉圈像前導襴位之资料。亦有可能在處理已接收到之 視頻资料時，外部DRAM記憶體22中之FIFO緩衝器可能會 有溢位或欠位之狀況。在這些狀況時，必須作藉誤之處 理，以降低在電視蝥摹上看到不佳畫面之可能性。圈像跳 躍之問題亦應予以處理，雖然其並不是因爲傳輪通道所造 成之錯誤，但是應以處理錯誤相同之方式來處理之。 在MPEG-2及DigiCipher㊣II標準系統中，一個基本 之視頻單元係一個巨集區塊。所謂一個巨集區塊係一群 16x16之視頻像素，其視頻係以階層式地予以编爲。一個 -22- (CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再^1½本页) .裝-

、1T 滚 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ Β7 五、發明説明（20 ) 序列係任一個視頻序列，一個序列係由圈像群组所組成。 而一個圈像群组係由各別之圈像所组成。每一個圈像對應 至一個單一動畫視頻框。一個圈像係被分割成數片段。而 每一個片段係由數個巨集區塊所组成。巨集區塊係由六個 8x8之像素區塊所组成，包括有16x16亮度像素、兩個8x8 色訊像素。所謂一個區塊係指用來描述任一個8x8像素之 區塊。 爲了要偵測漏失掉之圈像前導欄位，圈1所示之解壓縮處 理器之視頻句法分析器40會監測每一個圈像片段之垂直位 置。若片段_垂直—位置 < 片段—垂直位置，且在片段—垂 直—位置及片段_垂直_位置之間並未出現有圈像前導襴 位，則假設該片段_垂直—位置乃屬於一個新的圈像，而其 圈像之前導襴位己漏失掉。若分析器偵測出有一漏失掉之 圖像前導欄位時，將會查詢並要求下一個圈像前導攔位， 若當時有一 DTS，則除非該分析器被告知該目前之DTS係爲 有效，否則會忽略其DTS »如果並未有DTS，則視頻句法分 析器會依據前一個時序資訊而預測之。如果該預測値錯 誤’則該系統會維持一短暫時間之不同步，直到接收到下 一個有效之DTS。因爲包封界面或是視頻句法分析器都不會 將該漏失明像前導攔位之圈像計數進去，故在外部DRAM記 憶體22中之FIFO緩衝器内之圈像數目，會怔保持正確值。 每當漏失一個圈像時，即會重覆前一個圖像之顯示。更 特別地，其係顯示外部DRAM記憶體22内最近顯示之整個圈 像框架。典型上，其係最近一次所顯示之I或P框架。除非 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210.X297公釐） ---------裝—.丨^----訂------束 i - f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

»niB 3087V5 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（21 ) 外部DRAM記憶體22之容量大到足以容纳整個B-框架。否則 並不會重復顯示最近一次之B-框架》該大容量之記憶髏會 形成浪費，故並非本發明之較佳實施例。 該傳輸句法分析器32會藉由監測圈像啓始碼及序列結束 碼，而可偵測出外部DRAM記憶體22中之FIFO緩衝器内之 整個完整圈像。若該解碼器在檢查FIDO緩衝器内之圈像數 目時，偵測出該解碼時間之啓始並非整個圈像，則其將假 設爲在編碼器處出現過一個跳躍圈像。 在偵測到一個跳躍圈像時，因爲其被定義成無效，故會 將FIFO緩衝器内之不完整之圈像及DTS忽略掉。該祝頻處 理器會預測出一個DTS値，並繼續檢查該FIFO緩衝器之狀 態。當F IF0缓衝器内有一整個圈像時，則重新執行解碼。 而在等待整個《像進入該FIFO緩衝器内時，則會重覆該最 近一次顯示之圈像》 若侦測到先前之DTS時，亦即在目前重组解媒時鐘脈波 時間之前之DTS，則即假設其已失去同步，且其解碼程序 已落後。當發生此狀況時，則不會對国像资料及過時的 DTS作解碼，並且會忽略該资料。若下一個圈像無dts，在 假設其同步偏移小於或等於一個圈像時，則會對該圈像作 解瑪。若下一個圈像有一 D T S，則必須對該d τ S檢查，以判 知其是否爲前次所忽略掉之DTS，若檢查出該dtS是現有资 料者而非先前者，則相關之圈像會被解瑪。 若FIFO緩衝器發生溢位時，則會忽略該包封，且在溢位 停止後所窝貯至該FIFO緩衝器之資料會視爲一序列錯誤 -24- 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） _ __ _ .^1 1^1 I I _ _ _ _ n I I T HI I I _ I _ 0¾. 、-·Λ ί ' * (請先鬩讀背雨之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22 ) 瑪。解瑪過程會將此種狀況視爲相同於任何其它錯誤狀 況。欠位之狀況時，會以相同於如前所述跳躍圈像之處理 法相同。 靜止畫面是以高速或是低速模式操作。高速之靜止畫面 模式係由使用者設定，例如，經由使用者界面14(圈1) 而由視頻處理器來作目綠購物》—旦該處理器以此模式操 作，將執行解碼且僅顢示該時間基準可配合於頁數暫存器 内之時間基準之圈像。該使用者處理器必須執行選項，藉 由此一暫存器之設定，使該頁（亦即靜止視頻）被解碼且 顯示之。 低速靜止畫面模式使用了 MPEG-2跳躍圈像來取代視頻處 理器，來顯示低速圈像來源及模擬慢速畫面。在取得圈像 時，每一次視頻處理器發現到在FIFO緩衝器内具有完整圈 像時，則此圈像即會被解碼且颟示之，直到下一個圈像進 入緩衝器内。 視頻處理器之實施例，可以在一序列之結束碼之後，若新 的圈像未馬上進來，則可使視頻輸出處於靜音狀態。將視 頻重组電路36之輸出靜音之結果，會使得使用者之電視螢 幕變暗。亦可設計成將視頻輸出處於靜音狀態，直到接收 到新的圈像爲止，其序列中之最後一個圈像可以一直予以 重復’直到接收到下一個圈像爲止。該替代實施例所採用 之視頻輸出靜音之侵點係可使有線電視系統或類似之系統 中插播入地區商業资訊。 本發明提供了 一個可由一包封资料流中追蹤及獲取視顧 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇_乂297公釐） n - n n I— I __I 士"-_ m _ I: . I 丁 I ―n-- 泰 * 'V云 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（23 ) 資料之改良方法，且能偵測、軍幕及復原此種资料之錯誤 。由PES前導欄位中所拮取出之時序資訊係輿圈像資訊一 齊被貯存在視頻記憶體中，以便於圈像资訊之解碼。有多 種技術可作軍幕及復原傳輸時所發生之錯誤。 本發明已將數種特定實施例予以説明，但精於此項技術 者可以依據本發明作各種不同之修飾及改變，但仍應不脱 離本發明之創作精神及以下所界定之專利範園。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------------、1T------^ { * ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 84102435號專利申請案 g · 文申請專利範圍修正本 D8 —------- -- 六、申請專利範圍 ^ (請先閱請背面之注意事項再塡寫本頁) 1· 一種自分封資料流獲取所要服務的視頻資科之方法，其 分封資料流巾包括有載料同服務項目之傳輸=封，該 由一特定傳輸包封所載送之項目係由一該項目之包封 別符（P I D )所鑑別，其步驟包括有： S 自一傳送源接收該分封資料流； 監測該傳輸包封之P I D，以重現該載送有服務資訊之視 頻； 由該重現之傳輸包封處理出前導欄位之資訊，以重現分 封基本流（PES )包封，該分封基本流包封係具有一 pEs 前導欄位及圖像資料； 由至少一個PES包封之PES前導欄位中取得時間標記之 資訊； 擴展該時間標記資訊至相對應之圖像資訊，以貯存在記 憶體中；以及 在一記憶體中儲存該時間標記資訊及該圖像資訊； ，味 丼中該圖像資訊係可由記憶體中讀取，且不需再次存取 該PES前導欄位，即可使用擴展之時間標記資訊進行解 碼。 經濟部中央怍準局g工消費合作社印製 2.如申請專利範圍第1項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，其中： 該圖像資料在要被解碼之連續視頻視頻之間包括有圖像 前導欄位；及 由PES前導欄位中所取得之時間標記資訊係插入至包封資 • 27- 衣紙張尺逍用中國國家標準（CNS)A4 ，見格u丨(Ϊ X 297 X釐） 經濟部中央禕準局0«工消費合作社印货 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 料流中位在孩PES前導欄位之後之下一個圖像之前導攔 位〇 3.如申請㈣第2項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，其中該時間標記資訊係插入在下一個圖像前 導欄位中之圖像啓始碼之後。 [如申請專利範圍第3項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法’其更包括有以下之步驟： 監測該PES前導攔位，以偵測是否接收到具有時間標記但 無圖像啓始碼之兩個PES前導欄位；及 若；測到有時間標記但無圖像啓始碼之兩個p E s前導欄位 時，則在下一個圖像啓始碼之後，由兩個p E s前導欄位中 之第一個中插入時間標記，而將第—個p E s前導欄位之時 間標1己予以忽略D 5. 如申請專利範圍第4項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，更包括有以下之步驟： 提供一碼，以表示接收到該具有時間標記但無圖像啓始 碼之兩個P E S前導爛位；及 以破辨識碼來禁止該時間標記被兩個pEs包封前導攔位視 爲無效。 6. 如申請專利範圍第1項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，其中該圖像資訊包括有像素資料及可提供要 被解碼之像素資料之視頻序列前導欄位，該方法進一步 包括有以下之步驟： 相對應於序列前導欄位之資訊，以一特定之映射方式配 -28- ' ^ ___ _ ^尺'適$中因國玄揉準（CNS)A4蜆格(2丨(）X 公凌 -----------·装------^---訂--------'線 (請先閱讀背面之注意事項再項寫衣頁) 5 7 7 8 ο 3 A8B8C8D8 絰濟部中央標準局β工消費合作社印製 、申諝專利範圍 置該記憶體；及 於該記憶體配置時’不接受對記憶體之讀取及貯存要 求。 7. 如申請專利範園第2項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，更包括有以下之步驟： 監測該圖像資訊’以偵測出是否有漏失圖像前導欄位 之狀況； 在偵測時，重覆顯示仍留在記憶體中最近一次顯示之整 個圖像框架資訊，直到接收到新的圖像框架及序列圖像 前導欄位後爲止。 8. 如申請專利範圍第1項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法.，其中一個服務項目係包括有一個可提供想要 服務項目時序資訊之節目時鐘參考信號（pcR)，進一步 包括以下之步驟： 由資料流中載送該PCR之項目中，偵測該PCR之信號是否 存在； 比較該時間標記資訊與同步於該PCR之解碼器時鐘信號， 以判知s亥時間標记資訊之時間是否超越了該解碼器時鐘 k號，且於發生超越時，忽略該與時間標記資訊相關之 圖像資訊。 9 ·如申請專利範圍第1項之自分封資料流獲取所要服務的資 料之方法，其中該圖像資訊在連續視頻視頻之間包括有 圖像前導欄位，每一個圖像前導欄位乃包括有作爲下一 個視頻參考之參考數値，該方法進一步包括以下之步 -----------f '衣------；——訂-------7 線 (請先閉讀背面之注意寧項再塡寫本頁) -29- 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ 508775 a8 BR C8 ____二 D8 六、申請專利範圍 驟： ' - 將選定之視頻予以致能，以參照該參考數値作解碼；及 將選定之視頻予以解碼，且以靜止畫面顯示之，直到一 具有相同數字之序列選定視頻備妥顯示爲止。 10.—種自分封資料流獲取所要服務的資料之方法，其分封 資料流中包括有載送不同服務項目之傳輸包封，，項目 係由一可鑑別出該項目之包封識別符（p ID )所指定之傳 輸包封來载送，其步驟包括有： 自一傳送源接收該分封資料流； 監測該傳輸包封之PID，以重現該載送有服務資訊之視 頻； 由孩重現之傳輸包封，處理出前導欄位之資訊，以重現 資料流（PES)包封，該資料流包封係具有—pEs前導攔 位及圖像資料欄位，該視頻資訊包括有像素資料及^提 供該像素資料是否要被解碼之資訊之視頻序列前導攔 位； 配置一記憶體，以貯存該圖像資訊，並以一特定之映射 方式對應於序列前導欄位之資訊；及 於孩記憶體配置時，不接受對記憶體之讀取及貯存要 求。 -30- 木纸^尸、度適用中國家標準iCNS)A4規G1() χ 2y7公"^ — — — — — — — — ^111111 ，1τ— — I I 1--4ί 〆 I* (請先閉讀背面之注意事項存填寫本莨)