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^Λ/^ 專利申請案第87101725號 ROC Patent Appln. No. 87101725 五、發明說明（$ _ιπ ir—7 y γ naff圣弟f日-|竹1干四 Amaxted fege 7 of the Qiinese Specificatica- Enel. (88年Ϊ月ίί?日送呈） (Submitted on September lb , 1999 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 =出新影像序列或聲音序列，或者有用信號包含一影像 序列或聲音序列，以及 \ X值表示有用信號為接收裝置包含-適應攔位32 ’不需在現存的—時鐘參考值上供應-指示。 依據上述結構，其中適應攔位控制指示器等於,，lx"， ^收裝置的適應㈣32特別包含时時鐘參考值36數瑪的 j攔位34 ’此後稱之為取之42位元編碼，以非連績指 ^38的1位福碼’顯轉後的pCR絲絲啟始產生 益以及1位7Ό的訊標4〇，顯示封包中PCR值的出現，此 後稱之為PCR訊標。 V 本發π内未使用之有用信號14中的其它位元，以父表 不且此後不再說明。 圖2表示已知型式之同步時鐘信號產生器的架構，一 方面為促其可行，由方才所敘述架構的資料封包榻取時鐘 參考值PCR’且另-方面由此值產生—時鐘信號，使接收 裝置與傳輸裝置逹到同步。 時鐘信號產生器42接收數位資料封包1〇，在圖中僅以 其-作為代表H將假定此資料封包1G包括—適應棚 位14在其中將一PCR值編碼。 產生器42包括一容量為42位元的封包解碼裝置46、裝 置48以儲存一新的PCR、位元容量為42位元的pcR計數^ 50、52儲存現行PCR的裝置 '一中央處理單元54及一電壓 控制振盪器56。它更包括數位濾波器57、—暫存器 含-類比的PCR值、-sigma-delta型的數位·類比轉換器= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II ϋ I ϋ n ai_i _1 I n . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 401684 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 本發明與處理數位信號封包（10)系統之同步時計信號 產生器有關，特別適用於數位電視信號接收裝置與傳輸組 合之同步。 —般而言，數位電視信號在一接收裝置的解碼器中解 碼，由入射的信號選擇聲音及影像資料封包，並將這些封 包解碼分別形成聲音及影像的資料串。 為了形成一類比音響信號，將聲音資料串使用一聲音 解碼器解碼。 類似的，將影像資料串形成一彩度及光度信號的影 像。 現行數位電視信號的傳輸使用稱之為MPEG的標準格 式，它將傳輸裝置的頻率固定於27M赫茲。 為了使影像及聲音間獲得正確的同步，需要將接收裝 置與傳輸裝置同步。 依據MPEG標準，特別是在MPEG2格式下，電視訊 號中的資料封包用來傳輸非常精確且非常可靠的時鐘參考 值，使接收裝置基於同步處理聲音及影像信號的觀點，產 生一時鐘信號。 目前，接收裝置可由資料封包擷取一程式時鐘參考 值，並可經由此值解析如此的同步時鐘信號將所有的封包 完全的解碼，且接著需要相對複雜的解碼裝置及高容量的 健存裝置。 更甚者，現行應用達成此功能的時鐘信號產生器為硬 體的型式且因而限定於一個格式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* Λ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0;<297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印t 401684 A7 _______B7 五、發明説明（2 ) 本發明之目的在於克服這些缺點。 本發明的主題因此為-種處理數位資料封包系統同步 的時社號產生益’每-包括一有用的信號及包含與有用 信號内容相關資訊的信號頭，在一傳輸裝置中，每一以程 式時鐘參考值為基礎由該封包之—傳輸，包含適用儲存一 程式時鐘參考值的計數裳置，且在電壓控制振&器的㈣ 下累進，以及儲存計數裝置内容的裝置，其特徵包括將每 一封包信號頭解碼的硬體裝置，且其剌於由此信號頭棟 取一特徵，顯7F包含程式時鐘參考值碼位元之適應摘位， 2在於相職封包的有則請巾。因此造成計數裝置的内 谷轉移至儲存裝置，以及一中央處理單元提供每一封包的 有用信號解碼，並以介於顯示出現_適應欄位之該特性位 置及該有用信號參考時計值之間電壓控制振盪器轉換數的 函數來修正保存於儲存裝置的值。此該中央處理器單元更 ^供用以計算該控制電壓，驅動該電壓控制振盪器使產生 該同步信號。 產生器更包括將每一封包有用信號解碼的軟體裝置， 1侍以從其上擷取一攔位，顯示在此有用信號上出現一時 t參考值及-啟始控制欄。該中央處理單元使該程式時鐘 >考值儲存於該計數裝置作為對該攔位的響應，且該解碼 軟肢裝置包括該中央處理單元。 鐘^據特別的實施例’計數裝置包括適用於餘存程式時 里二考值數碼一些位元的計數電路，以及由中央處理單元 所操作的記憶體組成的一延伸補充容量，對由該記數器所 本纸張尺度相(21GX W公 ----, ----：-----拍衣------1T------Ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 401684 A7 B7 五、發明説明（ 產生一中斷信號的響應。 該時知參考值較宜的以42位元編碼，記數器一 =計數器且延伸區域為一補充容量的靜態隨機 依據另-實施例，儲存計數器裝置内容 具記憶體的暫存器及延伸補充區域，包含-記憶體區域以儲存計數器裝置的内容。.〜、機存取 該程式時鐘參考值有利的以4 2位元碥 量為16位元，且# φ ^ ，，閂鎖器的容 體。 叫伸《為—32位_靜態隨機存取記憶 元：;。依據上述樹施例’促進#化中央處理單 清楚在的閱睁之描述及參考⑽後將更會 -圖1說明一習知數位電視訊號； -圖2為—基於由如圖丨信號所傳輸時 將接收裝置同步的習知時鐘信號產生器方‘圖.的時1里， •圓3為一方塊圖顯示依據本發 ， 生器的架構； R步時鐘信號產 -圖4顯示如圖3產生器的同步時鐘參老 期；以及 之累進週 -圖5為—方塊圖說明一參考時鐘參考 的適期。 值的獲件及處理 圖1表示MPEG2格式中數位電視信錄的結構。 401684 A7 B7 五、發明説明（4 ) 這些圖由上至下放大表示資料封包各個組成的元件。 依據MPEG2的格式，信號包含一組數位資料封包，例 如10，每一包括188位元組並以一傳輸裝置以串聯每秒接 近60佰萬位元，並聯每秒接近7.5佰萬位元的速率傳輸。 每一封包10包括一含有4位元組的信號頭12，及含有 184位元組的有用數位資料信號14。 圖1也顯示信號頭12包括個各種用來將對應封包識別 及解碼的有用欄位。這些欄位如下： -一個以8位元編碼之同步指示器16， -一個以1位元編碼的傳遞錯誤指示器18， -一個以1位元編碼的起始或載入信號指示器20 -一個以1位元編碼的傳遞優先次序指示器22， -一個以13位元編碼的封包識別器24， 個以2位元編碼的轉移混雜控制指示器26， -一個以2位元編碼的適應欄位控制指示器28，以及 -一個以4位元編碼的連續記計數器30。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 m He utt. —^ϋ ^1^11 n^fl nn —^n ^ . 、-° . ... (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 每一信號頭12提供與有用數位資料信號14内容相關的 資訊。因此，封包識別器24辨識封包所屬位址，封包含有 被唯一封包識別器24所辨識的時鐘參考值。 因此，依據下述數碼，適應欄位控制指示器提供一有 用信號14内容的指示： -以值表示對應封包應予除去， -以”01”值表示，如果有用信號指示器20的起始值為”1” ，有用信號以表示資料串PES的信號頭開始，它表示已傳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規桔（210:< 297公釐） 401684
^Λ/^ 專利申請案第87101725號 ROC Patent Appln. No. 87101725 五、發明說明（$ _ιπ ir—7 y γ naff圣弟f日-|竹1干四 Amaxted fege 7 of the Qiinese Specificatica- Enel. (88年Ϊ月ίί?日送呈） (Submitted on September lb , 1999 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 =出新影像序列或聲音序列，或者有用信號包含一影像 序列或聲音序列，以及 \ X值表示有用信號為接收裝置包含-適應攔位32 ’不需在現存的—時鐘參考值上供應-指示。 依據上述結構，其中適應攔位控制指示器等於,，lx"， ^收裝置的適應㈣32特別包含时時鐘參考值36數瑪的 j攔位34 ’此後稱之為取之42位元編碼，以非連績指 ^38的1位福碼’顯轉後的pCR絲絲啟始產生 益以及1位7Ό的訊標4〇，顯示封包中PCR值的出現，此 後稱之為PCR訊標。 V 本發π内未使用之有用信號14中的其它位元，以父表 不且此後不再說明。 圖2表示已知型式之同步時鐘信號產生器的架構，一 方面為促其可行，由方才所敘述架構的資料封包榻取時鐘 參考值PCR’且另-方面由此值產生—時鐘信號，使接收 裝置與傳輸裝置逹到同步。 時鐘信號產生器42接收數位資料封包1〇，在圖中僅以 其-作為代表H將假定此資料封包1G包括—適應棚 位14在其中將一PCR值編碼。 產生器42包括一容量為42位元的封包解碼裝置46、裝 置48以儲存一新的PCR、位元容量為42位元的pcR計數^ 50、52儲存現行PCR的裝置 '一中央處理單元54及一電壓 控制振盪器56。它更包括數位濾波器57、—暫存器 含-類比的PCR值、-sigma-delta型的數位·類比轉換器= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II ϋ I ϋ n ai_i _1 I n . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 401684 A7 B7 五、發明説明（ 、以及低通濾波器62。 此產生器的操作如下： 及資收封包1〇,以箭頭F表示，並將信號· 4t _ ^ 解瑪。在解碼期間’特別決定適應糊位控制 S^28(圖】）的值。當有用信號14包含適應攔位32，解 碼祕將麵糾示㈣及PCR減4〇㈣料於隨機在 取記憶體中，未表示出。、边機存 中央處理單元54接著測試這些欄位的值。 如果非連續指示器38等於”1”，因此顯示隨後之pCR值 應用來啟動產生11，隨後之PCR值36由裝置48轉移至PCR 50計數器以在其上儲存一新的pcR。 此外，如果PCRtfl標等於丫，因此顯示封包含有一新 PCR，解碼祕為儲存裝置似52產生—㈣信號，因此 新接收到的咖值36可儲存於裝置财，以料存新的 PCR並將PCR計數㈣的内容騎至裝置52 PCR。 凡1 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 中央處理單元54讀取包含於裝置48中的值以儲存一新 PCR ’以及在裝置52中的值以儲存現行的PCR，並叶算這 些值的平均值。將料均錄麵暫存⑽巾，轉換為數 位值’渡波後傳送至電壓控制振盈器56的輸人，接著傳遞 驅動PCR計數器50的同步時鐘信號。 如上所述’此型式的同步時鐘信號產生器將封包完食 解碼’並因而需要高容量的儲存裝置及複雜的解碼裝置。 而且’因為PCR的值是經由使用硬體裝置的型式弓^出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（21〇X29?^~ A 7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 的，达個型式的產生器是針對特定的應用，故因此不能處 理以MPEG家族中其它格式表現的資料封包。 圖3為依據本發明之同步時鐘信號產生器的方塊圖， 可克服上述這些缺點。 此同步時鐘信號產生器包括將進人封包1G的信號頭12 解碼的電路64，它被連制—巾央處理器66組合的靜態隨 機存取記憶體（SRAM)68和唯讀記憶體(R〇M)7〇、一中斷 邏輯電路72及連接職存電路76的計數器電路74、以及中 央處理單元66。 計數器電路74適於由封包1〇傳遞的儲存微值36。它 具有16位tl的容量並包括一安排於訊歲記憶體^的^位 元的延伸68-a。 因此更增加它所連接的電壓控制振1器78的每雜 脈波。 儲存電路76適用於儲存計數電路74的内容，將於後說 明。它包括-具記憶體的暫存器容量為16位元且也包括在 SRAM記憶體68内延伸68-b。 、。時杨號產生器是由—整合於中央處理器_數位濾 、皮=79所〜補，並連接至—㈣㈣齡㈣暫存器8〇以及 ，疋Sigma.delta型的-個數位類比轉換㈣上。此轉換 盗82經由-低通渡波器84傳送—控制電壓給電壓控 器78。 現將參考圆3及囷4及囷5描述依據本發明之同步時鐘 仏號產生器的操作。 ——；——^----袭------iT------>· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t紙張尺度埼用中國國家襟準 9 (CNS ) A4i^,#. ( 210x 297^># 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 401684 A7 B7 五、發明説明（8 ) 圖4代表一計數電路74的累進週期，如圖5獨立於週期 外執行以獲得及處理PCR值。 累進週期開始於步驟86，在該期間計數電路74等待由 電壓控制振盪器78的一個時鐘脈波。 當如此之一脈波出現於此計數器74的輸入，計數器在 步驟88累進”Γ。 當達到此16位元計數電路74的最大容量，它傳送一控 制信號至中斷邏輯電路72(步驟88)。當此中斷電路72在步 驟90期間確定此控制信號的出現，它傳送中央處理單元66 所要的一中斷信號IT(步驟92)。 應注意先前的步驟86至92，是由包括一計數電路74及 中斷邏輯電路72的硬體裝置所執行，下列步驟是由中央處 理單元66所執行。 當中央處理單元66由中斷電路72接收中斷信號IT，它 在步驟94執行一已知累進副程式，以在步驟96累進位於 SRAM 68中的計數電路74延伸68-a。 此外，時鐘信號產生器獨立的執行一PCR執獲得週期 ，現將參考圖5說明。 首先，在第一步驟98，解碼電路64接收每一封包10作 為輸入，如箭頭F所示，並將每一進入封包10的信號頭解 碼。在剩下的說明中將假定單一封包10為時鐘信號產生器 所接收。雖然，實際上輸入信號包含一組以頻率為每秒60 佰萬位元串聯傳輸的封包或每秒7.5佰萬位元並聯傳輸的 封包。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公犮） ----Γ----袭------ΐτ------t -t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作祍印製 401684 A7 '^_____B7 五、發明说明（9 ) ~ 在解碼期間，電路64特別測試適應欄位控制指示器“ 的兩個位元，以在步驟100決定有用信號14是否包含適應 攔位32(圖1)。 . 如果如此，解碼電路64將儲存電路76(步驟1〇2)所要的 一個控制仏號TP一AF設定為1，使得轉移計數電路μ的 内谷至此儲存電路76 ’接者設定此控制信號"τρ af"為〇( 步驟104)。 在隨後的步驟106及108，將封包10所有的資料儲存於 SRAM記憶體68中，接著此解碼電路64傳送一封包杰束俨 號EOP至中斷邏輯電路72，它接著傳送另一中斷信號仃至 中央處理單元66(步驟110)。 應注意所有先前的步驟98至11〇是由包含解碼電路64 、&十數電路74、儲存電路76及中斷邏輯電路72的硬體裝置 執行的。下列步驟由中央處理單元66中的軟體執行。 對中斷信號it的響應，中央處理單元66執行一已知副 程式以將適應攔位（步驟112)解碼。 在隨後的步驟114中，測試非連續指示器38的值，如上 所述，它表示如果等於1，隨後的PCR值應該用來啟動產 生器。 如果非連續指示器38的值等於"1"，中央處理單元66為 計數電路74及在SRAM 68中的延伸設定一啟始訊標。為 了指示隨後的PCR值36必須在其中直接的儲存。 因此，接收組合將與對應於PCR值的時鐘頻率同步。 在後續的步驟118中，中央處理單元66測試pcr訊標的 裝 訂 -. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張( CNS ) ( 210X297^¾ ) ' -- 401684 A7 B7 發明説明（10
36中出’以及如上所述，代表在有时_MPCR 爾㈣12G㈣$央纽單祕將默 裝置同=m2。2期間計算用來將接收裝置與傳輸 内容H執’中央處理單元66恢復儲存電路76的 Μ的值’I =信號頭12解碼期間傳送的PCR計數電路 4料於適射雜㈣衫綱㈣及新败 =後位it組位置間電壓控制顧器顺換數的響應作 雜的延Z修正加人計數電路74的内部以及狄綱己憶 在計算#驟122期間’如果pcR計數電㈣已為pa值 累進週期74所累進’則作另—修正。 數電路74與儲存電㈣達成。 ^由比較片 在隨後的步驟126_，計算出之現行pCR值表示為數 位滤波器的輸入’它依據MPEG的標準平滑並衰減pcR值 的變異’為參考時料於每秒75佶萬赫②時設定—最大變 異率。_ 渡波的值接著儲存於暫存器80，代表為數位/類比轉換 器82的輸入並由低通濾波器84濾波以驅動電壓控制振盪器 78(步驟 128)。 對此現行PCR值的響應，電壓控制振盪器78為接收裝 置產生同步時鐘信號，其頻率介於2699946〇赫茲及 27000540赫茲之間。 12- -- * 装 訂'^ ·- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印" 本紙張尺度適用中國國家標準（〇他）六4規格（210/297公漦 401684 A7 _______B7_ 五、發明説明（11 ) 可察覺上述同步時鐘產生器可能依據下列兩種模式將 接收裝置與傳輸裝置同步： -第一種模式包含啟動產生器實質週期的以與PCR值的 參考時鐘一致的頻率來同步，與接收裝置的控制時鐘相對 快速的變異一致， -第二種模式包含計算接收裝置所使用的現行P(：R值， 使之得以收斂至由進入信號所傳輸的pCR。依據此第二 模式，同步時鐘信號中的變異發生相對的緩慢，且因此不 會有造成資料漏失的風險。 也可見因為產生器部份的以軟艘方法之形式應用，它 可依據MPEG標準之不同的格式來 。 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 適 I度 尺 張 紙 一本 準 【樣 一家 -餘 公 7 -9 2