TW510129B - Method and device for decoding a digital video stream in a digital video system using dummy header insertion - Google Patents

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TW510129B
TW510129B TW090105504A TW90105504A TW510129B TW 510129 B TW510129 B TW 510129B TW 090105504 A TW090105504 A TW 090105504A TW 90105504 A TW90105504 A TW 90105504A TW 510129 B TW510129 B TW 510129B
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Philippe Leyendecker
Christophe Rabu
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Description

510129 五、發明說明（1) 本發明係關於數位視頻系統内已記錄傳輸流或訊包化 單元流之解碼方法。另涉及此方法之實施裝置。本發明可 特別應用在詭計模式之解碼。 MPEG II或DVB順應數位電視流包括數層，其中有單元 流層、訊包化單位流（PES)層，和傳輸流（TS)層。相對應 解碼器往往包括多工解訊器，以過濾某些以層訊包；pES 語法分析器，以除去PES層，並移送原有單元流；以及至 少一視頻解碼器，以供視頻單元流解碼。 未來s解碼器會加大量儲存裝置，以記錄被壓縮的TS或 ，滿1 :豐了*實施詭計模式，諸如慢速或快速前進或倒轉 器。尤2 輯’再從大量儲存裝置移送至視頻解碼 =才速前進或倒轉時，只有特殊圖像或圖像系 歹j才顯不。由於編輯關係，/ 一定就如所期待。 陶矾頻解碼Is的行為也不 言）流至視頻解標竭的器。在於只送法定（以1S0 13818-2標準而 本發明之一目μ， 之解碼方法，— I 提供包括訊包的訊包化資料流 訊包内，其特座和酬載，單元流係呈酬載封人 —艰_ 碲，包括下步驟： u單元流内之目標首座； -將包首座插在該目標首座之前； 連的訊^12 μ座、目標首座，以及目標首座接 °匕化資料流之資料，移送至訊包化資料流
510129
之語法分析器。 藉將另一說包首座插在要語法分析和解碼的目標首 之前’由語法分析器看來，即恢復單元流之整合性。 ，語法分析器有正確行為。 此 按照特定具體例，訊包化資料流是pEs流，單元流 單元視頻流’而目標首座是下列之一 ··序列首座、圖I 座、一組圖像首座。
本發明另一目的，在於提供把包括訊包的訊包化資 流包封之傳輸流解碼方法’訊包包括首座和酬載，單元^ 呈酬載封入訊包内，其特徵為，包括下列步称： L 一選擇單疋流内之目標首座； 一把傳輸流訊包插在含有目標首座的傳輸流訊包之 前’該插入之傳輸流訊包包括訊包化資料流首座； 一把在含有目標首座的傳輸流訊包之後插入的傳輸 流訊包，移送到訊包化資料流語法分析器之後的傳輪流多 工解訊器。 對TS流實施之拘束，與實施於PES流者不同，就流編 輯而言。為插入PES訊包首座，必須插入特殊的TS訊包， 所含PES訊包首座做為TS訊包酬載。 按照特殊具體例，傳輸流、訊包化資料流和單元流， 均為MPEG順應性，其中單元流為單元視頻流，而其中標的 首座為下列之一：序列首座、圖像首座、一組圖像首座。 本發明另一目的，在於提供數位視頻解碼裝置，其特 徵為，包括：
第6頁 MUlZy 五、發明說明（3) 一大量儲存裝置，以儲存具有訊包化單元流格式之 數位視頻流； •—視頻解碼電路，適於接受訊包化單元流格式資 料； — 目標首座在封入於該數位視頻流内的單元視頻流 内定位電路，以供將該目標首座開始的一部份單元流移送 至解碼器，並供虛設訊包化單元流訊包首座，在該移送之 前，插在該目標首座前面。 本發明又一目的，在於提供數位視頻解碼裝置，其特 徵為，包括： _ ^ —大量餘存裝置’以儲存具有傳輸流格式之數位視 頻流； —視f解碼電路，適於接受傳輸流格式資料； _〜^二^標首座在封入於該數位視頻流内的單元視頻流 之^铨治却二以供把含有目標首座的單元流訊包包含在内 f J H，開始的傳輪流，移送至解碼器，並在含目標 5 ? ΐ ί卜訊包之前插入傳輸流訊包，該插入傳輸流訊 包包括讯包化資料流首座。 _ # ΐ 其他特徵和優點，經由本發明圖示特定的非限 制性J體例之詳明即可明白，附圖中： 本發明具體例之電視接收機之方塊圖； 器檔案系統圖本發明具體例用作大量儲存媒體之硬碟驅動 第3圖為供聲頻/視頻流之記錄和複製的檔案系統部 第7頁 510129
份圖； 所用單元儲存單位 第4a圖為以PES模式儲存流資料 (SEU)圖； ' 7 料所用SEU圖； 料要寫到硬碟驅動器 第4b圖為以傳輸流模式儲存流資 第5a和5b圖為以PES模式儲|>£$資 之FIFO圖； 第6圖為本發明具體例代表儲存詭計模式資訊的不 資料結構圖； 第7a圖表示虛設PES首座插入前的pES層視頻流； 第7b圖表示第7a圖的PES層視頻流在虛\ pESf座插入
後； 第8a圖表示含有虛設PES首座的TS訊包插入前的TS層 視頻流； 第8b圖表示第8a圖的TS層視頻流在含有虚設PES首座 的TS訊包插入後； 第9圖表示由視頻解碼器的輸入緩衝器所見單位視頻 流。
本案說明書是在接受MPEG Π順應性資料流之系統架 構内，使用相當於語彙。關於視頻和傳輸位階寫碼所用 MPEG Π標準語法，可參見例如下列文獻：ISO/IEC 13818-1(資訊科技一活動圖像和相關聲頻資訊之通用寫碼 :系統），和ISO/IEC 1381 8-2(資訊科技一活動圖像和相 關聲頻資訊之通用寫碼：視頻）。本系統亦符合DVB ETR-154標準。
第8頁
資 (5) - 明當然不限於MPE( 料層。 Π環境，或本專利申請案所 綜覽 放視高品質魏計模式管理’從局部大量儲存裝置回 構可邋=▲ 即需要有關記錄視頻流結構的知識。此項結 之陣$ Γ m計模式資訊，詳後。係由在視頻流記錄之前或 ，鈿勿比=w法刀析過程所致。語法分析包含分析流結構 大量;ίί ί造句結構之性質。關於結構之資訊，及其在 ΐ i上之位置，亦可以記錄。
楂終故=本具體例，諸如但不限於視頻之資料，即記錄在 ^=層或訊包化單元流層。詭計模式資訊記載許多層所 一法，頻流之結構（傳輸流（TS)—訊包化單元流（PES)—單 兀机#ES)，按照公知MpEG n語法），以迄壓縮視頻資訊。 兹先說明主要具體例，進行TS層位階的記錄。每當與 記錄在PES層位階的第二具體例不同處，均加以指出。二 具體例均可相容，二者之記錄位階可在同樣解碼器内相處 ’二者均參照第1圖加以說明。 (a) T S層記錄
雜訊塊和低向變頻器，或地面天線。系統内之全球資源包 第1圖為本具體例數位電視接收機之方塊圖。接收機1 包=前端迴路2，可輪出傳輸流至傳輸流多工解訊器和濾 波器4。前端迴路典型上包含調諧器、類比/數位轉換器 、適當解調器’和前進誤差校正電路。從信號源（圖上未 示）接收信號，信號源典型上為電纜、衛星碟以及相關低
510129 五、發明說明（6) 括RAM 5、PES語法分析器6、第二傳輸流多工解訊器7、聲 頻和視頻解碼器8和9，以及微處理機1 0。TS濾波器和多工 解訊器4利用微處理機程式規劃至濾波器，並自相當於某 種標準之進來傳輸流資料訊包摘取，典型上為具有某種訊 包識別號（PID)值之資料訊包。進來流内含，尤其是pid指 定，例如由MPEG Π標準或DVB服務資訊標準（文獻參照號 ETSI EN 300 468)界定之某些傳輸表可查知。私有PID值 ” 亦可界定。 濾波過的傳輪流資料訊包係在記憶體5内緩衝，其一 部份配置成TS書寫FIFO 15，由流語法分析器3進一步處 理。 _ 與習用多工解訊器相反的是，按照其PID值發送不同 的TS訊包至分開的緩衝器，及其目標用途（例如聲頻和視 頻解碼器），TS濾波器和多工解訊器4按照訊包接收順序， 書寫相當於流之P1D的全部訊包，要記錄在單一緩衝器（即 本具體例内之TS書寫FIFO 15)。 被壓縮流資料和其他資料（例如控制資料），通過匯流 排11模式化之資料途徑，在周邊塊之間傳輪。接收機又包 括大量儲存裝置12，按照本具體例即為硬碟驅動器。大量 儲存裝置12通過介面13，在此例中為EIDE介面，連接至匯 流排10。視頻解碼器電路9以已知方式連接至視頻處理和 顯示迴路1 4。 記憶體5含如下面積： —上述書寫FIFO 15，以儲存濾波過的TS訊包資料
第10頁 510129 五、發明說明σ) ，要書寫於硬碟， -TS閱讀FIFO 16，以儲存TS訊包資料，由硬碟閱 讀， 一詭計模式緩衝器面積1 7，以儲存詭計模式資訊， 要書寫於（或間讀自）硬碟。 (b)PES層記錄 為了 PES層記錄，記憶體5含有三個書寫FIFO，標號 * 18-20，分別供聲頻PES、視頻PES及其他資料之用，和三 個閱讀FIFO，標號21-23，亦分別供用於類似型式之訊 ” 包。 當解碼器以PES模式作用，不用第二多工解訊器7，貝g _ PES訊包即從硬碟12通過FIFO 21和22，直接移送至PES語 法分析器6。 FIFO 15, 16和18-23以圓形方式組織為佳。 2.大量儲存裝置 茲說明硬碟驅動檔案系統。硬碟驅動器12擁有第2圖 所示播案系統’檔案系統供用於聲頻/視頻流記錄和複製 。檔案系統响應所管理資料類型之特別要求。此檔案系統 最適於依序存取等時資料流，有較大型的方塊。 其變化例係在同樣硬碟上可有第二檔案系統（圖上未 示）供用於流資料以外的資料之記錄和檢復。此第二檔案 系統最適於隨機存取更傳統之電腦型檔案。二檔案系統的 罩（boot)塊可共同。此第二檔案系统為習知型式，例如 UNIX或MINIX檔案系統，不需詳述。 第11頁 五、發明說明（8) — 第3圖為雯謹曰~---- 節點儲存面積、運見:延樓長案健系/。此檔案系統包括超塊、 內位元表面積，持有三二f積、聲頻/視頻儲存面積 各單元儲存結構之狀態y 位兀表，記載三個儲存面積 和容ΐΐί括—般資訊’關於硬磾“ 备量識別號、BI0S參變數=碟驅動器，諸如容量名稱 不同含資訊’係關於流d 门面積之位址（呈邏輯塊^系統，尤其是檔案系統的 音社節點儲存面積用來健型式—LBA)及大小。 :::存面積内所儲存檔案之；2點為記載聲頻/視頻 所3資訊如像檔案名稱、總資料結構。亦可記載目錄。 頻/視頻資料儲存面積組^ 錄資訊，以及檔案所定位聲 的型式賦予，以LBA起動值址說明。此項資訊以LBA運轉 定◊由於指定節點内可儲存 形成運轉的LBA塊數加以界 ’可指向位於相對應儲存面稽運轉數有限，節點内的指針 案如果節點用來記載目錄時積内的運轉延長資料結構。檔 目錄識別號。第一節點节栽播案位置資訊即改為檔案或 運轉延長儲存面積：目錄。 之進一步LBA運轉。 ’別資料結構，識別指定檔案 位元表面積含三個值元矣 ^ 元表，以及儲存單元單位位-^卽點位元表、運轉延長位 « 自由或使用狀態，分別運轉：jm:分s各節點的 位所用相同，按照本具體伽 一 σ各早元儲存單 订田X Ρ1 士 I备蛀《丨β 例’代表128Κ位元組塊（當芦， 可用不同大小和特別是較大尺寸之塊，⑽值只是一然例而
第12頁 510129
w最後，聲頻/視頻資料儲存面積包括一系列單 早位（SEU)。各SEU包括256片段，因而代表128K位元7^儲存 使用以上資料結構，微處理機丨〇即可創立和刪 ’以及於此等檔案書寫資料和閱讀資料。 承檔案 Ια)為ts層記錄 第4b圖為SEU圖，用於TS層記錄。 SEU包括短首座，以及許多多工化全Ts訊包製酬載。 由於SEU大小為51 2位元組的倍數，因含整數的TS訊包，於 酬載必須增加某數量的填塞位元。 '
Ikl為PES層記錄 第4a圖表示PES流SEU之内含。SEU包括首座，按照本 具體例，可達不同尺寸的三個面積，分別供用於視頻PES 訊包、聲頻PES訊包，及其他PES訊包。— 面積數不限三，雖然這是現實上的例。若干視頻單元 流、聲頻單元流和輔助資料流，可導致SEU内相對應面積 數。在此情況下，記憶5可含相對應數的閲讀/書寫 FIFO 〇
Ts層記錄和複製所用SEU之構成，最妤以說明濾波過 的TS訊包如何利用接收器的不同元件處理闡述之。—旦多 工解訊器已選定相當於程式規劃過PID值之訊包，即儲存 在記憶體5内之圓形書寫FIFO 15中。訊包之内容類型，即
第13頁 510129 五、發明說明（ίο) 視頻（V)、聲頻（A)或其他（〇)，是利用微處理機10，由訊 包首座内各PID值決定。利用多工解訊器處理的視頻（V)傳 輸流訊包之内含，經語法分析，即利用流語法分析器6加 以分析，以摘取某些類別之詭計模式資訊，詳後，原則上 ，對聲頻或其他資料訊包不進行此類分析。在FIFO 15内 維持流内TS訊包之初期順序。如此一來，不同訊包内之連 續性計算器值維持前後一貫。此外，不同流（尤其是相當 於同樣事物的視頻和聲頻流）間維持同步化。微處理機1 〇 經管書寫FIFO 15用之閱讀和書寫指針，如第5a圖所示。 當書寫和閱讀指針間的差異達相等於128K位元組減SEU首 座大小時，微處理機即對硬碟發動書寫過程。 對於TS記錄，各SEU首座含指示TS訊包酬載内有用資 料之長度，以分辨TS訊包和填塞位元。 (b)PES層記錄 在此情況下，多工解訊器和濾波器4不但過濾TS訊包 ，在書寫TS酬載，即PES訊包，於RAM 5内之前，亦會脫除 TS層。PES訊包移至圓形書寫FIFO 18_20之一，視在其中 傳輸TS訊包的PID值而定。微處理機10經管各FIFO的閱讀 和書寫指針。當全部緩衝器用的書寫和閱讀指針間之差異 總和，達相等於128K位元組減SEU首座大小時，徼處理機 對硬碟發動書寫過程。視頻PES即利用詭計模式資訊用的 流語法分析器3進行語法分析。 為PES記錄，首座含有要書寫在SEU的各種資料量的資 訊，即與特定PID相關的各面積大小，以及SEU内各面積的
510129 五、發明說明（11) 士# ^ 一 ^ 一 偏差位址。在PES記錄情況下’不用填塞位疋：PES訊氬零 在一 SEU内開始，在下一 SEU内結束。 TS或PES記錄用之書寫過程，是利用微處理機10開麴 ，送出妥當指令至E I DE介面，特定應開始書寫以及所要會 寫LBA數之LBA位址。一旦硬碟驅動器準確進行書寫過轾， E I DE介面即利用適當間斷通知微處理機。 利用把微處理機10發生的SEU首座内含書寫到HDD介面 ，繼績書寫過程。對HDD介面13啟動DMA過程，無論從TS書 寫FIFO 15(為TS記錄），或因而對各書寫FIFO 18 - 20(對 PES記錄），都可進一步繼績書寫過程。一如已知方式， HDD介面13包括快取記憶器，作為碟存取用之緩衝器。 當然，於此假設適當檔案已利用微處理機打開，而徵 處理機已在EIDE介面指示移送資料用的目標SEU。 雖然進行此硬碟書寫過程，訊包（不論TS或PES)繼續 書寫在FIFO。 對PES記錄而言，如果第5a圖表示fifo，而就在移送 至確開始之前閱讀和書寫指針狀態，則第5b圖代表移送曾 經達成的狀態。若指針到達F I F 0的頂部位址，即包圍底部 位址。雖然FIFO具有第5a和5b圖内同樣明顯大小，亦可用 不同大小。類似過程適用於TS記錄。 4 ·詭計模料發i 第6圖是用來儲存詭計模式資訊所用資料結構。先討 論此等結構及其儲存，再說明流記錄當中獲得相對應資料 之方法。
第15頁 510129 五、發明m)具體例，說計模式資料分佈於三個不同結構： 視頻說明單位表（VDU表）、臨時索引表（ΤΤ) ’和許多描述 符方塊（視頻描述單位VDU)。 第6圖表示二個VDU，以灰底表示。VDU含有許多序列 的說明，而對於各序列，含有關於該序列内包括的PES首 座和圖像之描述符。舉例而言，按照本具體例，各含 七個序列描述符，相當於視頻大約3· 5秒。VDU亦可僅有最 大尺寸，並說明各種序列。 以下諸表和說明係關於PES層記錄模式。對TS層記錄 而言，碟上或SEU内一項之位址，可以含有該項第一位元 組的TS訊包之TS訊包首座的位址代替。 各序列描述符（S描述符）包括表1所示資料： 表1 :序列描述符 厂 序列索引 h 第一圖像索引 Η
l· I PES對準 I____________ I SEU位址 l·---------— I S E U内第一位元組位址
510129 五、發明說明（13) 圖像一覽表 1 ~ 1 —.-· ,.丨…............ —_| 1 1 PES首座一覽表 1 ~ ~^ ^ 一 丨次一序列位址 r— —---------- ---------- — , . . 1 -^ 1 1先前序列位址 是 IS0/IEC 13818-1 文獻内 按照此本體例，「序列 所界定之MPEG Π序列。 序列索引，賦予序列等细 較。 吸’與所記錄視頻流之初始相 第一圖像索引，賦予序列 之初始比較。 j内第一圖像等級，與視頻流 PES對準是標記，指示序， 像首座。 】内之PES百座是否緊跟著圖 SEU(儲存單元單位）位址， 、 組的12 8K位元組方塊在硬碟 是含有序列首座第一位元 SEU内第一位元組位址，^之位址，（邏輯方塊位址數）。 位元組内之偏差，與SEU初始列百座的第一位元組在 圖像一覽表，是VDU内對所老磨皮幻* 描述符之指針一覽表。 序列内各圖像的圖像
Vj)U内之全部一覽表，使用基於VDU基本位址的相 址計劃。如此一來，VDU可加載於任何記憶體面積内 同
510129 五、發明說明（14) --- 時保持有效指針值。 同理’ PES首座一覽表是在VDU内街所考慮序列内各 PES首座的PES首座描述符之指針一覽表。 次一序列位址，是在VDU内對相當於所考慮序列後的 視頻序列之序列描述符位址。使用特定值值 符為另一 VDU内之情況。 祉值表不此描述 同理，先前序列位址，是在VDU内對相當於所 列前的視頻序列之序列描述符位址。使用 ^序 此描述符在另一 VDU内之情況。 特疋位址值表示 各圖像描述符（Ρ描述符、+ 表2:圖像播at)持有以下列資料項
場/框 h SEU位址 h SEU内第一位元 h PES序列内第 卜 級位址 t元組位址 Η I Η i Η I Η I Η 1 Η
第18頁 510129 五、發明說明（15) |次一圖像位址 丨 類型資訊，表示圖像是否為内部、預計或双向寫碼類 型。 時間參照資訊，是直接摘自MPEG Π圖像首座。賦予 圖像彼此相對之顯示順序。 場/框資訊，表示圖像是否包括偶數場、奇數場或全 框。 SEU位址，是含有圖像首座第一位元組的SEU之第一 LBA 數。 SEU内第一位元組位址，為圖像首座第一位元組在位 元組内之偏差，與SEU位址初始之比較。得以直接存取圖 像之第一位元組。此項資訊由流語法分析器衍生。 PES序列内第一位元組位址，是圖像開始電碼的第一 位元組與全視頻序列的第一位元組間之相對位址，可在復 原之際加載於編輯用之記憶體。 PES首座内含需適當解碼和/或呈現圖像。因此，也 為PES首座創造描述符。 各PES描述符（E描述符）持有如下資料項： 表3 : PES描述符 | SEU位址 | |SEU内第一位元組位址 | 1^11 1^1 第19頁 510129 五、發明說明（16) 丨PES序列内第一位元組位址 |次一 PES首座位址 SEU位址，為含有PES首座第一位元組的128Kb方塊之 第一 LBA數。 · SEU内第一位元組位址，為PES首座第一位元組在位元 組内之偏差，與SEU位址初始之比較。 PES視頻序列内第一位元組位址，為PES開始電碼的起 頭與全視頻序列的第一位元組比較之位元組偏差，加在復 0 原中加載於記憶體内。 次一 PES首座位址，為VDU内次一 PES首座之指針。 雖然本具體例情況並非如此，但按照變化具體例，另 一描述符與圖像組（G0P)首座有關。 臨時索引表有表4所示格式： 表4 :臨時索引表 I 臨時索引 丨序列描述符| SEU位址 址 位 + +
XXX yyy h + + I 一一 Η
XXX I yyy 510129 五、發明說明（17)
臨時索引相當於秒數，從視頻流初始算了」 體例，可有1 4400輸入，相當於視頻4小時，〜二趣照本 表40毫秒。圖像或概為 序列描述符位址賦予含有臨時索引後第〜 代 描述符之指針，與相對應VDU基本位址比較像的序列 先 不呈現在記憶體内，即必須使用VDU表内賦予=相對應VDii 由硬碟加載。 τ之賢訊 址 含有 SEU位址，是以硬碟驅動器上LBA數表示之seu位 (a) 以TS層記錄而§ ，為傳輸流訊包的傳輪訊包 ，含有τ秒後開始的第一視頻序列之序列首座，β匕首座 (b) 以PES層記錄而言，Τ秒後開始的第一視頻序列之 序列首座。 為存取大約在時間τ秒時開始的視頻序列，使用τ為索 弓I即足以定址臨時索引表’並使用相對應SEU位址開始閱
510129 五、發明說明（18) 讀硬碟，在含有把序列解碼（以（ + 訊包初始，或直接序列首座位 ς)所需傳輸流 始。只有臨時索引表需要此種存(取'(b)障况而言）之LBA開 製 二表和VDU内儲存的其餘資料，主要用於料模式複 VDU表具有表5所示格式： 表 5 : VDUi VDU索引 l· I l· I h I h + LBA 位址 —-M 丨 1,1 丨. -_.丨 I 丨·Μ. Μ, _ I LBAs I臨時 I内大小丨索引表 + +
Xxx yyy
Zzz 十 十 +
Xxx yyy
Zzz + + +
Xxx yyy
Zzz + + +
H I H I H I H VDU表有各VDU輸入，為各VDU指示硬碟上第一 LBA數， 以LBA表示之vM大小，以及vdu所代表視頻部份之時間間 距（以秒計，從視頻流初始起）。此間距特定輸入TT表。 臨時索引表、VDU表和VDU，儲存於硬碟上。表亦加載 於記憶體5的詭計模式緩衝面積17，在視頻記錄至硬碟時
第22頁 510129 五、發明說明（19) ，供修飾之用，而從硬碟複製時，供參考之用。必要之 VDU視需要自硬碟閱讀Λ書寫於硬碟，亦視記憶體可得量 而定。 TIT和VDU表内以及VDU内儲存詭計模式資料之發生， 按下述進行。 要發生的資訊有三種：直接從多工解訊視頻訊包摘取 之資訊，記載視頻流結構之資訊，有關某視頻流資料在硬 碟驅動器上位置之資訊。在第一種情況下，流内PES或圖 像首座的簡單語法分析，生成所需資訊。第二種情況，視 頻流必須經分析，記憶其結構。第三種情況，必須從檔案 系統搜尋進一步資訊。表6表示各種資料之源頭。 表6
丨描述符丨h---+ I 資 料 h h h
源 頭 s I序列索引 S I第一圖像索引 S I PES對準 S I SEU位址 ---j------- -----J 丨視頻流分析 1 ---j------- -----1 丨視頻流分析 1 ---j------- ------1 I PES首座 1 ---j------- -----1 I檔案系統和書寫FIFO I 丨管理 I
第23頁 510129 五、發明說明（20)
SEU内第一位元組位丨檔案系統和書寫FIFO
1 1 1 __L 址 1 I 管 理 i J Γ 1 s 十 1 圖像一覽 表 十 1 視 頻 流 分 析 i i κ —+ — --n--- + 一 一 — 一 一 一 一 -- H ι s 1 PES首座- -覽表 1 視 頻 流 分 析 1 卜 —+ ---- — + 一 一 一 一 一 一 — -- H 1 s 1 次一序列 位址 1 視 頻 流 分 析 1 κ -+ — — + 一 一 一 一 一 一 — H ι s 1 先前序列 位址 1 視 頻 流 分 析 1 l·- —+ -—-- — + 一 一 一 一 一 一 — H 1 P 1 類型 1 圖 像 首 座 1 l·- -+ — — 十 一 一 一 一 一 一 — --- H 1 1__ P 1 __L 時間參照 1 1 圖 像 首 座 1 J Γ 1 P 1 1 場/框 十 1 圖 像 首 座 I 1 κ -+ ----- ----- + 一 一 一 一 一 一 一 •-- H ι P i SEU位址 1 檔 案 系 統 和 書 寫 FIFO 1 1 1 I 管 理 1 l·- — l· — — + 一 一 一 一 一 一 — •—-- H 1 P 1 SEU内第- -位元組位 I 檔 案 系 統 和 書 寫 FIFO 1 i 1 址 1 管 理 1 l·- -+ --- …-丨丨·”..,丨丨丨__._丨 ------ + 一 一 一 一 一 一 — H 1 P 1 PES序列内第一位元 1 視 頻 分 析 系 統 I
第24頁 510129 五、發明說明（21) h I l· I I l· I I h I I l·
P E
E
E I組位址 I次一圖像位址 i SEU位址 + 視頻分析系統 + Η I Η + SEU内第一位元組位 址 + PES序列内第一位元 組位址 E |次一 PES首座位址
檔案系統和書寫FIFO I 管理 丨 _ | ^*—^ — —— — —| |檔案系統和書寫FIFO | I管理 I | ____ — β ** - — —— — ~| |檔案系統和書寫FIFO | |管理 I 一 , .................. —_.丨_·--· — -. — -一 —-.........................- —| |視頻流分析 丨 __I .. .. — I· "·_…一 —_ —-Μ·,,·η … Ln J 假設接下去在指定時間只記錄一單位視頻流，即只過 濾一視頻P1 D。若過濾視頻P I D在一個以上，即對各流平行 和分別產生表和VDU。 以TS和PES層記錄的類似方式進行語法分析，即同樣 f目以儲存資料描繪。改變的只是對於以記錄而言，在描 項曰眩
曰呀’使用含此項目之TS訊包的以首座位址，代替項 利用吝 用第~檢工解訊器儲存於記憶體8内之TsapES·^ 序列首座、PES首座或圖像首座加以分析
第25頁 W0129 9L 8. 16 ~^ 案號90105504_车月日_修正 明說明（22) 首座各有預定的開始電碼，利用MPEG Π視頻標準加以 界疋’容易描繪在進來的TS訊包酬載或PES訊包内。必須 '主意不要忽略分佈於二PES訊包上的圖像或序列開始電碼 ’以及分佈於二TS訊包上的圖像、序列或PES首座開始電 瑪。對各檢測的首座，生成相對應描述符（S· Ρ· Ε)。PES和 圖f首座經進一步語法分析，以摘取要插入描述符内之相 =場。序列和圖像從個別圖像之第一序列開始編號，而各 ^列内的序列數和第一圖像數，即插入序列描述符内。如 ，所述’視頻大約每3 · 5秒即生成新V D U，以維持v D u大小 I以管理。如此VDU持有平均84個圖像。VDU只持有穿尊床 ’故特定VDU的大小可以變化。 微處理機1 0亦決定要書寫聲頻、視頻和/或1他 ί !：:SEU方塊位址。在語法分析過程中，流語法分析、考fi =疋^料件與SEU初始比較之位元組（或LBAs和 & f =次_書寫於碟時，即重置偏差。就下：尤 ; •對PES層記錄而言，為序列首座、圖像首座、、ρ、Ες
首上，而對Ts層記錄而言’為象首座PES =及三個首座…，即插入各描述符内 表。/、 U的產生平行，微處理機產生VDU表和暫時索弓丨 每次VDU準備要寫至碟時，即產 本具體例，VDU係書寫至流檔#系统之，=至？1)1]表。按照 計算其涵蓋丄J =於yBAs内。根據_内所含圖像數， 資 1之時間間距（以秒計，與視頻流初始比較）。此
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五、發明說明（23) 訊亦插入VDU表内。 按照本具體例，臨時索引表包括每秒一輸入， VDU内含和TS首座偏差（對TS層記錄而言）或序 (對PES層記錄而言），決定其内含。 目度褐差 經產生之硬碟 裂，和視需要加 VDU表和臨時索引表二者均書寫於其曾 ’視其大小和可得記憶體，需將此等表分 載部份表。 VDU刻意使用相對定址由相連元件組成， 動態重新定位於記憶體内。 汁刀裂和 5 ·詭計模式復原
在説計模式視頻復原之際，聲頻資料不傳 碼器。 邻4王笨頸解 資說明為了誧;計模式目的，由硬碟驅動器複製。 階段，微處理機10遂行先前記錄視頻流的即時流編輯， 據詭計模式資訊摘取和再命令視頻存取單位（關於一’根 正被寫碼資料之單位）、解碼器9之饋送，以及解 由於至硬碟驅動器的隨時存取時間相當長，現 法，從碟閱讀含單一視頻序列的記錄流一切片，進入記$ 體5内。全序列都在記憶體5内，序列内之各圖像可存^ γ 移送至視頻解碼器。 PES語法分析器6和/或TS多工解訊器7，除去相對應 · PES或TS層’並分別從pes首座和TS首座摘取較低層相關資 訊。接受資料時，不論是直接來自匯流排或來自多工解訊
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9L G. 1C _案號 90105504 年月日_!备正 _ 五、發明說明（24) 器7，PES語法分析器會拒斥出現在有效PES首座開始電碼 之前的任何資料。 對於詭計模式複製，在相對應序列已從硬碟閱讀後， 流内圖像即逐一於記憶體内存取。然而，不論是TS或PTS 記錄模式，PES首座不會在系統上剛好居於相對應圖像首 座前。易言之，圖像首座不一定對準在PES訊包酬載的初 始，而與所考慮圖像無關的資料，可存在於PES首座和圖 像首座之間。為使P E S §吾法分析器行為正綠，同時必須供 應此PES首座。否則，PES語法分析器不能把圖像資料前進 到視頻解碼器9 :在第一 P E S首座居先的全部資料，往往在 解碼器重置後被拒斥。因此，後繼圖像資料而不p E s首座 居先的圖像首座，也會被拒斥。按照本具體例，虛設pES 首座是插在要解碼的圖像之圖像首座前。因此恢復前後一 貫的P E S流’從硬碟閱讀的無關資料最少，而無關資料都 未送到解碼器9。 ' 使用以正常速度1 2倍的快轉為簡單實施例，說明虛設 P E S首座之插入。為了此實施例之目的，假設只有I型圖像 存取。要注意非此情況時，即要顯示之圖像為Ρ*β型時， 詳後所述。 以正常速度1 0倍快轉，涉及從1 2圖像中只閱讀和解瑪 其一（假設只存取I型圖像），並在5 0赫圖框率情況$下，以一 每40毫秒一圖像之正常速率顯示解碼圖像。 (a)流編輯於PES層位階 微處理機10的第一任務是，決定要由硬碟驅動器摘取
2002. 08. 09. 028 J 丄 五、發明說明（25) ㈣ -- ^ Ϊ认視頻存取單位。假設在相較於視頻流初始的時間Τ 二。怏轉’則所要顯示的第一圖像即 流内呈 第一圖像。 祐田，了用作VDU表和臨時表内之索引，Τ截取至整數秒。 DU表’如尚未存在，則由Ei DE介面要求相對應VDU， 加載於記憶體内（即詭計模式緩衝面積）。 臨時表指向含圖像描述符的此VDU内之序列描述符。 序列描述符内含，把相對應全視頻序列加載於記憶體 。解碼器9是使微處理機10可調節解碼器9之解碼參變 ，。則在後繼圖像資料的虛設PES首座傳輸之前，不必把 序列首座傳輸至PES語法分析器。 各圖像代表40毫秒，並使用圖像一覽表（指向序列内 圖i象之不同圖像描述符），容易存取時間最接近T的圖像描 述符。圖像描述符表示記憶體内所加載視頻序列内圖像首 座之偏差。因此，所需圖像送至解碼器，而解碼器即利用 微處理機1 〇程式規劃以正確處理此圖像。 在此情況下，由記憶體5提供資料至PES語法分析器6 ’因為傳輪層業已除去。 第7a和7b圖代表PES流，呈序列圖像形式，描圖於含 要解碼的圖像之PES訊包内。流所呈現部份可儲存於視頻 閲讀FIFO内，假設只有pes層才被記錄，各圖像資料前導 為圖像首座，二者一同形成視頻存取單位。流包含PES首 座’一般視單元視頻流的内含而定。 第7a圖表示未編輯的PES流，圖像η是要顯示的圖像。 510129 五、發明說明（26) 表示。第7b圖表示編輯過之PES流 首座插入其内，剛好在圖像η的圖像|座之前 前導為首座。含圖像η的圖像首座之PES訊包首座，、 到二首座之間的任何資料
像首座之前，以 S 按照具體例，虚設PES首座具有表7所示袼式。 Π系統文獻容許的最短首座（即9位元組），並在從利& MpEG 像首座偏差所界定的位址開始閱讀視頻閱讀F1F0内含$之_前 ，送至視頻解碼器9。解碼器即可見有效PES流，並按微處 理機1 0指示處理圖像資料。 每次插入虛設PES首座時，在要送至解碼器的視頻存 取單位序列内，即有間隙。 在下表内，註Ox表示十六進位值。小寫字母u表示變 化二進位值。 表7:虛設PES首座
| 0000 0000 0000 0000 |訊包開始電碼字首 | 0000 0001 I | (" ΟχΟΟΟΟΟΓ，） 丨1110 uuuu(其中uuuu值丨視頻流數（uuuu)b 丨在OxEO— OxEF間變化）丨
Η
第30頁 510129 案號 90105504 9t ^ _Ά 日 修正 五、發明說明（27) | 0000 0000 0000 0000 | PES訊包長度 丨（"0x0000") | h +
H 10(7:6) uu(5:4) 0(3) 0(2) 0(1) 〇(〇) PES_隨用控制 此二位元應是來自先前 PES訊包首座的同樣位元 之拷貝。 PES_優先低 資料_對準_指示器：視頻 開始電碼是否緊跟PES首 座，並未界定。 版權 原本_或__拷貝 PES訊包酬 載為拷貝 l· + Η 00(7:6) PTSjTAjf 記：無 PTS 和 DTS場存在 l· + Η 0(5) £80[標記：無ESCR場存在 h 0(4) ES_速率_標記：無£8_速率 場存在 l· +
第31頁 2002. 08. 09. 031 510129 五、發明說明（28) I 0(3) h I DSM—詭計—模式—標記··無I I DSM_§危計—模式場存在 I ———.——__j__ — — — — _____ — — —. —_ I 丨附加-拷貝—資訊—標記：相丨 I對應場不存在 丨 丨PES—CRC—標記：相對應場I 丨不存在 | _| __ —~ — — -— ~~* — —| I PES—延長-標記：相對應場| 丨不存在 丨 ——-—一 ———「- —» - ".…,I " ........................................... —. ................................. —J- 1 ................. .................. 一丨丨"丨_丨丨丨丨丨·丨丨丨"丨—..........— — ............ —―. .. · , | 0000 0000 ("0x00") | PES訊包首座長度（PES 首 | 丨座内不再有位元組） 丨 0(2) l· 0(1) l· 〇(〇) l· (b)在TS層位階的流編耩 在此情況下，資料從閱讀FIFO 22移送至傳輸流多工 解訊器7。
TS層有較PES層額外拘束性：只能在TS訊包位階進# 編輯，即全TS訊包必須增加或除去°在現有訊包内插人 刪除位元組，導致無效TS流。 B 因此’含有要解碼的圖像之SEU決疋’是在與情％ 稍微不同方式進行。含圖像的視頻序列包含在内的全切1 流，又加載於記憶體5内。為符合只提供全TS訊包至多 ^>10129 五、發明說明（29) 解訊器7的要求，需從含有要解碼圖像的圖像首座之以訊 ，的TS首座起開始閱讀。詭計模式資訊提供必要的位址資 訊：以TS流記錄而言，在詭計模式資訊描述符内之全部位 址，均適合在TS訊包邊界對準。 第8a圖代表同樣視頻戒份（即具有同樣p! D )的訊包之 TS流，含有要解碼的屬像之圖像首座。 只插入PES首座，可改為插入全TS訊包。此TS訊包亦 含有虛設PES首座，理由同（a)。第8b圖表示Ts訊包插入後 之流。
插入的TS訊包首座所含p ID值，與包括圖像首座的TS 訊包之TS訊包首座相同。TS訊包首座亦含有連續—計算值 ，等於含圖像首座的TS訊包之TS訊包首座，減#並採取16 為模’與下列TS訊包值前後一致Q連續計算值直接在記憶 體内之流内閱讀。在調適場標記之間，設定不速績錯誤標 記，表示與任何先前連績—計算值相較之不連績。選擇調 適場長度’使包含首座在内的全TS訊包長度為i 88位元 組0
TS_载含有虛設PES首座，已如上述。與情況（a)相反 的是’無關或無用的資料會存在於PES首座和要解碼圖像 的调像首座之間，因為圖像首座不一定與TS首座末端對準 。為通知視頻解碼器忽視其無關資料，插入之TS首座亦含 有序列誤碼，在虛設PES首座之後。第9圖表示解碼器接收 的資料’ PES層除去。圖像X是要解碼的圖像。解碼器輸入 缓衝器仍含有關於圖像B+1先前接收的部份資料，得自要
第33頁 510129 五、發明說明（30) 解碼的先前圖像傳送，例如圖像B。有關圖像X-1的資料， 是存在於利用微處理10所插入虛設TS訊包和圖像X的圖像 首座間之資料。虛設TS訊包的TS首座已被多工解訊器7除 去’而虛設TS訊包酬載内所含虛設PES首座，已利用PES語 法分析器6除去。在圖像B+1和X-1之部份資料間，留有錯 誤序列碼（"0x00 00 01 B4")，前導為另一碼（” 〇χΒ4”）。 檢測序列誤碼時，如上述MPEG Π祝頻文獻的6·2·1節 和6-1表當中所述，解碼器9會拒斥在誤碼之前接到的全部 資料，以及後來接到的全部資料，直到次一圖像首座。解 碼器9構成具有此行為。
插入序列誤碼引起的新問題是：一旦PES語法分析器 17已排除PES首座之流時’會發生在插入PES訊包前導的 PES訊包酬載之最後位元組，與序列誤碼的第一位元組（即 "0 X 0 0 ")組合，構成圖像首座開始電碼（即” 〇 X 〇 0 〇 〇 〇 1 Q Q ")。為免此情況’在虛5又P E S首座和序列誤碼之間插入》Q χ Β4"值之位元組。在此情況下，如果前導PES訊包酬載的最 後三個位元組球為〇x 〇 〇 〇 〇 01u，則形成的電碼為另一序 列誤碼M 0x00❹〇 Ο1 B4"。就视頻解碼器之行為而言，無 論此碼出現一次或二次並不重要。當最後三個位元組和 "0xB4"位元組不形成序列誤碼時，B4的存在不具影響力， 因為下列序列誤碼無論如何會消除視頻解碼器輸/緩衡器 的先前内容，包含額外的
第34頁
510129 案號 90105504 91. B. 16 年 月 曰 修正 五、發明說明（31) 表8 : 具有虛 丝PES首座和序列誤碼之TS訊包 厂 值 h 首 卜一一 I 0x47 I 0(7) I K6) I 0(5) | (PID 5 MSBX4 0) h (PID 8 LSB)(7:〇) h + I+
一 + 意 義 座 同步位元組 TS訊包内無誤 PES訊包開始 傳輸優先低 視頻流成份P I D之5 MSB 視頻流成份P I D之8 LSB π I Η I Η I Η Η I Η 00(7:6) 11(5:4) (Ν-1)(3:0) I I 0xA9(169 Dec TS酬載未隨用 I 調適場後繼酬載 I 連續—計算：採取後繼TS訊丨 包連續_計算減1(模16)之丨 值 丨 ___________________| 調適場長度 丨 等於183減下列之和： I —虚設PES首座長度 |
第35頁 2002. 08. 09. 035 510129 五、發明說明（32) (9位元組） 序列誤碼長度 (5位元組） h + Η 1(7) 0000000(6:0) 調適場標記 設定不連續誤差 h + Η 0xFF*168 1 6 8填塞位元組 l· Η 酬 載 h Η 0x00 0x00 0x01 (1110 uuuu)b 0x00 0x00 (10 uu 0000)b 0x00 0x00 I虛設PES首座 h 十 Η 0χΒ4 h 確保以後賦予電碼不含於 不需要系列内 十 Η
第36頁 510129 五、發明說明（33) 序列誤碼 一 I —s」 不一定是内部型 $:f在記憶體 二—〜π f A尘圖像（可用所要顯示_你豕馮p型圖像， 導的圖像描述符找到）解碼，並把1型^^之圖像描述符前 :趣圖像是按照所要解碼的順序傳輪解碼。必須記 要顯不的順序。此順序一般與顯示順序尤，，而非按照所 刹田媒老谢她A _ . . β I同 〇视_紐戒如 I 〇〇 00 01 B4 —…—·'~** — 通常在錄計描^ 4 i JU 德EEI α. 了模式中逐一存取的圖像 f像目此’可能必須把其他圖像解螞 内，以便把特殊圖像解碼。’並維持4 貝j必須把前導！型圖像（可用所要顯=g，像為P型 可利用微處理機6指示，只把丨型圖像解同^頻解碼器 αΡ型圖像然後解碼和顯示。 而不加以顯示 同此，如果Β型圖像要解碼，前導和後繼1和/ 圖像，必須從硬碟摘取，並先解碼。 / i 本具體例大部份關於TS流訊包記錄和複製，當然，其 他層尤其是PES層的記錄/複製，並不脫出本發明胃範“圍。、 此外，雖然按照本具體例，微處理機6營理硬碟驅動 器的檔案系統，但此項任務亦可由接收機内之另二處理機 ’尤其是視頻解碼器10進行。 又，雖然本具體例所用大量儲存裝置為硬碟驅動器， 其他型裝置亦可用。例如可以採用記錄性先碟^數視頻 碟片。 一
第37頁 510129
第i圖為本發明具體例之電 第2圖為本發明具體例用作 器播案系統圖； 第3圖為供聲頻/視頻流之 份圖； 視接收機之方塊圖； 大量儲存媒體之硬碟驅動 記錄和複製的檔案系統部 第4a圖為以PES模式儲存流資料所用單元 (SEU)圖； 第4b圖為以傳輸流模式儲存流資料所用SEU圖； 第5a和5b圖為以PES模式儲PES資料要寫到硬碟驅動器 之FIFO圖； 第6圖為本發明具體例代表儲存詭計模式資訊的不同 資料結構圖； ' 第7a圖表示虛設PES首座插入前的PES層視頻流； 第7b圖表示第7a圖的PES層視頻流在虛設PES首座插入 後； 第8a圖表示含有虛設PES首座的TS訊包插入前的TS層 視頻流； 第8b圖表示第8a圖的TS層視頻流在含有虛設PES首座 的TS訊包插入後； 第9圖表示由視頻解碼器的輸入緩衝器所見單位視頻
流0
510129 元件符號說明 9L B. !6 _案號90105504_ 年月日 修正 圖式簡單說明 1 電視接收機 2 前端迴路 3 流語法解析器 4 多工解訊器和濾波器 5 記憶體 6 PES語法分析器 7 TS多工解訊器 8 聲頻解碼器 9 視頻解碼器 10 微處理機 11 匯流排 12 大量儲存裝置，硬碟 13 介面 14 視頻處理和顯示迴路 15, 18, 19, 20 書寫FIFO 16, 21，22, 23 閱讀FIFO 17 詭計模式緩衝器面積
第38-1頁 2002. 08. 09. 039

Claims (1)

  1. 510129 六、申請專利範圍 1. 一種包括訊包的訊包化資料流之解碼方法，訊包包 括首座和酬載，單元流係呈酬載封入訊包内，其特徵為， 包括如下步驟： 一選擇單元流内之目標首座； 一把訊包化資料流訊包首座，插在該目標首座之前 —移送插入的訊包首座、目標首座，以及目標首座 接連的訊包化資料流之資料，至訊包化資料流之 語法分析器者。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中訊包化資料流 是PES流，單元流為單元視頻流，而目標首座為序列首座 、圖像首座、圖像首座組之一者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中插入之訊包 首座為虛設訊包首座者。 4. 一種包括訊包的訊包化資料流封包在内之傳輸流解 碼方法，訊包包括首座和酬載，單元流呈酬載封包於訊包 内，其特徵為，包括如下步驟： 一選擇單元流内之目標首座； 一把傳輸流訊包插在含目標首座的傳輸流訊包前， 該插入的傳輸流訊包包括訊包化資料流首座； 一把有含目標首座的傳輸流訊包後繼之插入傳輸訊 包，移送至有訊包化資料流語法分析器後繼之傳輸流多工 解訊器者。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中傳輸流、訊包
    第39頁 510129 六、，請專利範圍 --- 料流和單元流，係MPEG順應性，其义 頻^，又其中目標首座係序列首座、鼷単疋奴係單元視 者。 圖像首座、圖像首座 組之一者 如申請專利範圍第4或5項之方法 ^ ^ k首座内之訊包化資料流訊包首座，二，、中在插入傳輸 7·如申請專利範圍第4項之方法，、虛設訊包首座者。 訊包又包含在其酬載内之序列誤碼者。其中插入之傳輸流 8·如申請專利範圍第7項之方法， 序列誤碼之前，以免出現在諸如開始其中額外電碼插在 列之單元流位階者。 電碼的特定二進位序 _ 9.如申請專利範圍第8項之 ， lf 0xB4”碼者。 其中該额外電碼為 10.如申請專利範圍第4項之方法， 之首座包括連績計算值，等於含 、中插入傳輸訊包 座減1 ,以及連績計算不連續資訊者'貧座的傳輸訊包之首 11· 一種數位視頻解碼裝置/其特 —大量储存裝置，以儲存具有，，，括： 數位視頻流； /、 匕化早元流格式之 ;—視頻解碼電路’適於接收訊包化單元流格式資料 首座在封包於該數位視頻流内的單元視頻流 將從該目#首座#的單元流一部份移 j至2碼Is，並將虛設訊包化單元流訊包首座在該移送之 則，插在該目標首座前者。
    第40頁 510129 、申專圍 12. —種數位視頻解碼裝置，其特徵為，包括： 一大量儲存裝置，以儲存具有傳輸流格式之數位視 頻流； 一視頻解碼電路，適於接收傳輸流格式資料； _目標首座在封包於該數位視頻流内的單元視頻流 内之定位電路，以供在含有單元流訊包（含目標首座）的傳 輸流訊包起的傳輸流，移送至解碼器，並將傳輸流訊包插 在含目標首座的傳輸流訊包前，該插入傳輸流訊包包括訊 包化資料流首座者。
    第41頁
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