[發(fā)明專(zhuān)利]改進(jìn)的節(jié)目時(shí)鐘參考插入

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080068720.1
• 申請(qǐng)日: 2010-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103053172A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: I.馬克斯;R.施派塞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞典愛(ài)立信有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N21/43
• 分類(lèi)號(hào): H04N21/43;H04N21/236;H04N21/242;H04N21/434;H04N21/8547
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;朱海煜

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種用于編碼的數(shù)據(jù)流的分組化（packetization）期間的時(shí)鐘參考插入的方法、一種編碼設(shè)備及一種計(jì)算機(jī)可讀媒體。

背景技術(shù)

諸如MPEG-2和MPEG-4等常規(guī)視頻壓縮系統(tǒng)要求編碼器和解碼器同步。MPEG定義的系統(tǒng)規(guī)范為同步在編碼器和解碼器的時(shí)鐘做好了準(zhǔn)備。出于歷史原因，主控系統(tǒng)時(shí)鐘頻率設(shè)置在27MHz，并且在系統(tǒng)的每端鎖定的正是此時(shí)鐘。參數(shù)“節(jié)目時(shí)鐘參考(PCR)”是從插入編碼比特流中的編碼器27MHz時(shí)鐘所推導(dǎo)的碼，其使得解碼器能夠保持其內(nèi)部時(shí)鐘鎖定到編碼器的時(shí)鐘。

電視廣播網(wǎng)絡(luò)一般的情況是在視頻壓縮編碼過(guò)程期間，足以表示在傳送的電視圖像所要求的信息的可變量必需匹配恒定可用傳送容量。此類(lèi)系統(tǒng)稱(chēng)為恒定比特率(CBR)系統(tǒng)。輸入和輸出比特率的匹配借助于速率緩沖器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而壓縮視頻在其傳送之前被放置到速率緩沖器中。對(duì)于編碼參數(shù)的給定集合，經(jīng)過(guò)此速率緩沖器的延遲將有所有不同，并且在常規(guī)PCR插入方法中，這將影響PCR頻率和規(guī)則性。

更高級(jí)的系統(tǒng)使用多個(gè)信道的復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用以組合多個(gè)信道到具有大致恒定比特率的復(fù)用中。統(tǒng)計(jì)復(fù)用有助于避免質(zhì)量損害和固定共享系統(tǒng)中存在的可用輸出容量的低效使用。統(tǒng)計(jì)復(fù)用允許一組編碼器共享固定的總共同比特率，但比特率控制器不是分配固定比特率到每個(gè)編碼器，而是根據(jù)相應(yīng)輸入視頻數(shù)據(jù)流的瞬間比特率需求動(dòng)態(tài)分配不同比特率到每個(gè)編碼器。此類(lèi)系統(tǒng)允許每個(gè)信道具有可變比特率(VBR)，但這些仍要求根據(jù)規(guī)范適當(dāng)插入PCR。

MPEG和DVB系統(tǒng)規(guī)范在以下文檔中被定義：ISO/IEC?13818-1，“Generic?Coding?of?Moving?Pictures?and?Associated?Audio?Systems”；和DVB/ETSI?TS?102?154，“Implementation?guidelines?for?the?use?of?video?and?audio?coding?in?contribution?and?primary?distribution?applications?based?on?the?MPEG-2?transport?stream”。這兩個(gè)文檔均通過(guò)引用被結(jié)合于本文中。

根據(jù)MEPG和DVB系統(tǒng)規(guī)范，PCR需要在規(guī)則間隔被插入MPEG傳輸流中，在插入之間帶有定義的最大的時(shí)間流逝。符合的解碼器設(shè)計(jì)成在此定時(shí)布置所設(shè)置的限制內(nèi)正確工作。雖然實(shí)際解碼器能夠忍受PCR的速率和定位的變動(dòng)（variation），但為適應(yīng)所有解碼器，適當(dāng)?shù)氖荘CR是規(guī)則的，并且以最小頻率（或最大時(shí)間間隔）出現(xiàn)。具體而言，重要的是即使平均速率滿(mǎn)足最小要求，任何兩個(gè)PCR也不要太靠近放置在一起。

MPEG/DVB傳輸流(TS)具有基于定義的分組的結(jié)構(gòu)，其語(yǔ)法（syntax）具有對(duì)攜帶諸如PCR等重要系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及編碼的視頻、音頻和其它服務(wù)要素的規(guī)定。將PCR插入由此語(yǔ)法所提供的分組報(bào)頭中的自適應(yīng)字段是高效的。

傳統(tǒng)上，分組化MPEG?TS的構(gòu)建已經(jīng)在輸出比特率一般是恒定的（這由于速率緩沖器整平（even?out）編碼器輸出中的變動(dòng)而實(shí)現(xiàn)）速率緩沖器后進(jìn)行。在此類(lèi)系統(tǒng)中，PCR插入的簡(jiǎn)單方法是可能的，由此在以要求的速率設(shè)置的計(jì)時(shí)器的控制之下，以規(guī)則時(shí)間間隔插入PCR。此方案已經(jīng)是適當(dāng)?shù)模驗(yàn)橥ǔS的語(yǔ)法消耗總輸出比特率的小部分。這已經(jīng)暗示在歷史上PCR插入的此方法尚未成為實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素?-?其中，有效負(fù)載與系統(tǒng)語(yǔ)法的比率是考慮的事項(xiàng)。

然而，在編碼性能已提高，并且用于給定視頻質(zhì)量的比特率降低已實(shí)現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)語(yǔ)法占用的比例穩(wěn)定增大。通過(guò)比以前更仔細(xì)地管理PCR插入過(guò)程，能夠在性能上取得有價(jià)值的增益。

一般情況下，TS分組化在速率緩沖器后執(zhí)行，以便在基本流(ES)的速率已變平和后在由編碼器產(chǎn)生的ES上執(zhí)行分組化。然而，如果TS分組化在編碼后（因此，是在速率緩沖器之前而不是在其之后）立即執(zhí)行，則帶寬利用的效率的改進(jìn)能夠?qū)崿F(xiàn)。

TS分組化在速率緩沖器之后執(zhí)行的情況下，來(lái)自每個(gè)分組化器的輸出比特率能夠從比特率控制器分配到它的比特率變動(dòng)+/-?3%。相應(yīng)地，在復(fù)用器分配帶寬到此類(lèi)系統(tǒng)中的每個(gè)流時(shí)，復(fù)用器必須保留帶寬余量以吸收來(lái)自每個(gè)流的此波動(dòng)。此余量既浪費(fèi)，又低效。