[发明专利]时序恢复方法及其系统

说明书

技术领域

本发明是关于时序恢复，特别是关于一种应用在所接收的承载数据包的数据流上的时序恢复方法及系统。

背景技术

在数字数据传输的技术领域中，特别是在实时影音系统的应用上，时间标记是一种相当基本且重要的数字数据时序控制工具。举例来说，根据运动图像专家组(Moving Picture Experts Group，以下简称为MPEG)的标准，一种被称为节目参考时钟(program clock reference，PCR)的时间标记被用来实现源端与目的端之间的影音同步。具体来说，根据MPEG-2的标准，节目参考时钟(也就是时间标记)是以每100毫秒至少一个的频率被插入到承载数据包的数据流中，以确保数据包的原始时序能被保留到目的端。

一般来说，根据MPEG-2的标准，源端是根据标准时钟(具有27MHz的频率)来产生并递增节目参考时钟的数值。具体来说，当对应于节目参考时钟的数据包正由源端输出时，可以根据源端的本地时钟(具有27MHz的频率值)来判断节目参考时钟的数值为计数值。当承载数据包的数据流从源端传送到目的端时，就可以将节目参考时钟从数据流中取出，以作为数据流的时序恢复工具。具体来说，节目参考时钟的数值可以用来调整目的端的本地时钟，其中可以根据调整后的本地时钟来对数据流进行处理(例如译码、解多工或传送等)，进而使得源端与目的端之间达成时钟同步。在某些应用例中，节目参考时钟的数值也可以用来调整接收端模块的流量，例如视频及/或音频输出流量。以下介绍一个简单且为业界所熟知的同步技术：首先，计算出节目参考时钟的数值与位于目的端的本地时钟的时钟周期的计数值间的差值，然后将此差值当作反馈参数并利用现有的压控晶体振荡器(voltage-controlledcrystal oscillator，VCXO)电路来更改目的端的本地时钟。

在大部分的情形下，数据流并不是直接从源端传送到目的端，而是会通过一个传输信道从源端传送到目的端。理论上来说，传输信道对源端及目的端来说应该是不可见的(transparent)，且通常具有其自己的时序控制机制。进一步来说，传输信道不仅操作在与源端或目的端不同的时钟频率上，而且传输信道进一步利用另一个不同的时间标记来控制进入及离开传输信道的数据流的时序。这种做法的原因是传输信道具有一定的频宽限制。具体来说，在同一个时间点可以通过传输信道传送的数据包总数具有上限值，因此，只有当传输信道的频宽未用尽时才可以传送数据包。换句话说，当传输信道的频宽用尽时，数据包必须等待。因此，在数据包进入传输信道之后，任两个数据包间的预设时间间隔很可能会改变。这会导致一些抖动(jitter)，且数据包到达目的端的时间与节目参考时钟的数值所指示的所需时间无法保持一致。这也是传输信道需要有其自己的时序控制机制的原因。

在现有的技术中，为了消除抖动影响(jitter effect)，传输信道会利用时间标记及缓冲存储器来处理数据流的时序。举例来说，如果承载数据包的数据流是通过符合美国电子电力工程师学会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)1394标准的IEEE 1394串行总线从源端传送到目的端，则每一个数据包均会附有一个源封包标头(source packet header，SPH)，且源封包标头具有符合国际电工委员会61883标准的时间标记。具体来说，当对应于时间标记的数据包正在进入传输信道时，根据位于源端的传输信道的信道时钟(具有50MHz的频率值)将时间标记决定为计数值。另外，国际电工委员会61883标准是利用先进先出(first in first out，以下简称为FIFO)缓冲存储器来存储进入传输信道的数据包。数据包在FIFO缓冲存储器中等待，直到数据包中的时间标记所指示的所需传送时间符合位于目的端的信道计时器的计数值时才会被传送。因此，在数据包离开传输信道并到达目的端之后，任两个数据包间的时间间隔就可以被更改为源端所设定的原始数值。

但是，上述方法需要使用大量的FIFO缓冲存储器，因此硬件成本较高。例如，以数字视频广播(digital video broadcasting，DVB)系统来说，FIFO缓冲存储器的容量建议值为3264 bytes，以确保MPEG-2传输流(transport stream，TS)能够顺利地通过IEEE 1394串行总线来传送。因此，如果能省略用来消除抖动影响所采用的FIFO缓冲存储器，则有助于降低硬件成本。

发明内容