[发明专利]用于多路传输编码的数据信号的装置和方法以及记录介质无效

专利信息
申请号: 94105264.8 申请日: 1994-03-31
公开(公告)号: CN1037879C 公开(公告)日: 1998-03-25
发明(设计)人: 大石义明;M·H·费尔特曼 申请(专利权)人: 索尼公司
主分类号: G11B20/10 分类号: G11B20/10
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 曹济洪,程天正
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 传输 编码 数据 信号 装置 方法 以及 记录 介质
【说明书】:

发明涉及一种记录装置,其中两种或更多种不同类型的数据(比如图像和声音数据)可进行多路传输以便记录在一个记录介质上,更具体地说,本发明涉及这样一种记录装置,其中对至少一种类型的数据以变位速率进行编码。

到目前为止,人们时常提出对图像及声音信号进行数字化以及在一个记录介质(如光盘)上记录数字化的数据。由于通过对这些信号进行数字化而产生的数据量非常大,人们还提出在记录之前对这些数据进行压缩编码。在这种情况下,在从记录介质中重现数据后,为了恢复数字化的数据而执行一个解码操作。当重现的数据包括图像和声音数据两者时,比如构成一个电视信号,图像数据的恢复必须与声音数据的恢复同步进行。为此原因,人们通常采用一个单一的装置来编码和多路传输要被记录的信号。然而,多路传输操作并非必须和编码操作同时执行。在多路传输期间,以合适的时间间隔和适当的速率写入不同类型的编码的数据,比如图像和声音数据。接着,在将附加的数据(比如为同步恢复所需要的时间标记)加到图像和声音数据上之后,则产生了一个单一数据位流。

通常,这样的数据位流有一种分级结构。例如,由国际标准组织(ISO)的运动画面专家组(MPEG)在文件No.11172中提出的一个位流的结构在图5中演示。如图5所示,由ISO11172确定的位流由一系列单元组成,每个单元包括一些数据包。每个单元从诸如一个单元起始码、一个系统时钟标记(SCR)码和一个系统首标的信息开始。用于SCR码为包括编码器和解码器的整个数据存储和重现系统提供同步化,并且还用于控制一个下面将描述的缓冲存储器。

每个数据包从诸如一个流识别号码、时间标记、和一个所需要的缓冲存储器大小的信息开始。时间标记包括一个显示时间标记(PTS)和一个解码时间标记(DTS)。PTS代表由一个编码器对数据进行编码的时间,而DTS代表由一个解码器对数据进行解码的时间。PTS和DTS被用于提供不同类型数据的同步重现。把压缩的数据(诸如图像或声音数据)在位于数据包的开始处的信息之后插进数据包。包括图像数据的数据包称为图像数据包,而包括声音数据的数据包称为声音数据包。不同类型的数据(比如图像和声音数据)从不在一个单独的数据包中混合。

根据上面描述的MPEG提出的标准,单元和数据包都可以具有可变化的长度。MPEG标准还提出一个可以同时容纳多达32个声音数据子流和多达16个图像数据子流的位—流体系。

由MPEG提出的多路传输过程的细节在与ISO11172相伴随的1附件A(情报性的)中描述,并在1992年3月27日发表,题为“系统编码片的描述”。由MPEG提出的多路传输过程标准包括一些机动性,这可以从这个事实显示出,即其中描述的单元和数据包可以具有可变长度。因此,根据MPEG标准可以采用许多种技术进行多路传输。然而,对于由MPEG提出的标准的最严格的限制是不允许解码缓冲存储器溢出或下溢。为此,编码和多路传输装置包括一个具有与解码器缓冲存储器相同容量的缓冲存储器。对在编码和多路传输装置中进行的多路传输过程进行控制,以使得其中设置的缓冲存储器既不溢出也不下溢。在下面的描述中,除非另外说明,“缓冲器”应被理解为在编码和多路传输装置中设置的缓冲存储器。

在多路传输过程中存在的其它问题包括单元和数据包长度,单元结构,以及插入每个单元的不同类型数据包的比率。应该理解“单元结构”是指构成每个单元的数据包的数目。还应该理解不同类型的数据包可以包括图像数据包和声音数据包。

如果诸如图像和声音数据的输入数据都是以各自恒定的位速率进行编码,则上面提到的问题很容易解决。由下面就要提供的例子来演示解决这些问题的一个方法。

根据这个例子,以一个每秒钟150,000字节的恒定速率对图像数据编码,以一个每秒种24,000字节的恒定速率对声音数据编码。另外,对图像和声音数据包建立一个恒定的2,048字节的数据包长度。由于图像数据速率是声音数据速率的6.25(=150,000/24,000)倍,并且由于对图像和声音数据包提供了相同的数据包长度,所以图像数据包与声音数据包的6.25的插入比率将允许图像和声音数据可以同步重现。换句话说,一个声音数据包必须在每6或7个图像数据包之后插入。

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