[发明专利]通过封包数据流传输数据的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于通过封包数据流传输数据的方法及装置，特别是一种用于动态图象单元组织-2(MPEG-2)数据流高速率同步传输的方法及装置。

诸如数字电视的数字式数据的传输有许多不同的标准。此类标准的例子包括被称为MPEG-2的动态图象单元组织标准与Digi Cipther II标准(由美国伊利诺州芝加哥的通用仪器公司，也是本发明的受让人所专有)。Digi Cipher II标准与MPEG-2标准(众所周知且被视为由国际标准组织(ISO)于文件ISO13818所认可的图象声音压缩规定)相似且包含其中的各方面。

除了图象声音压缩特性外，MPEG-2规范也包含一提供与传输媒体无关的编码技术的系统“层”，以建立包含一或多个MPEG程序的位元流。MPEG编码技术使用一正式语法与一组语义规则，以建立欲传输的位元流。该语法与语义规则包括关于多工、时钟恢复、同步与错误恢复的规定。为了说明本发明，任何与MPEG-2类传输流编码形式相似的数据流均被称为“MPEG-2类传输流”。MPEG-2类传输流的一个例子(但绝非唯一的)是一符合Digi Cither II标准的数据流。其他此类标准将在未来被公布。

MPEG-2传输流是针对可能产生数据错误的传输情况而设计的。每个MPEG-2传输封包为188位元组固定长度。许多程序(各包含不同的组件)可能被合并入一传输流内。使用MPEG格式服务的例子有：陆地上的有线电视和卫星网广播的电视服务，以及对话式的电话基础服务。MPEG-2传输流的语法与语义由国际标准组织定义，为ISO/IEC13818-1，国际标准，1994年11月13日，标题是“动态影像与相关之声音的一般编码：系统”(Generic Coding of Moving Picturesand Associated Audio：System)建议书H.222.0，与ISO/IEC13818-2，国际标准，1995年，标题是“动态影像与关联之声音的一般编码：影像”(Generic Codingof Moving Pictures and Associated Audio：Video)建议书H.262，二者皆包含于此以供参考。根据MPEG-2标准的规定，多工是将原始基本流(诸如已编码的影像与声音信号)装入分封基本流(packetizd elementary streamPES)信包，此信包被插入传输信包中。如上所述，每个MPEG传输信包长度固定为188位元组。第一个位元组为一具备独特的8位元形式(如：01000111)的同步位元组。此同步位元组是用以找出每个传输信包的起点。

紧接同步位元组之后是3位元组标题，它包含1位元的传输信包错误指示器、1位元的有效载荷(payload)单元起始指示器、1位元的传输先权指示器，一13位元的信包识别符号(PID)、一个2位元的传输加密控制一2位元的适配栏位(adaptation field)控制与一4位元的连续计数器。使用同步位元组与3位元组标题，留下多达184位元组的有效载荷，其用于传输通信数据。一可选择使用的适配栏位可跟在标题之后，以载运与MPEG相关与某个传输流或在某个传输信包中的基本流相关的专用信息。时钟回复的规定(例如程序时钟基准(program clock reference PCR)与叠接(splicing)控制)是适配栏位所载运的典型信息。将此信息放在适配栏位中，而与其相关数据包封在一起，以便进行再多工与网络路由规划运作。当使用适配栏位时，有效载荷相对变得较短。

PCR是一计数器，当PCR位元组被插入传输流时，其用于反应相关程序的系统时钟(system time clock STC)的值。解码器使用PCR以实现解码器时钟与编码器系统时钟同步。42位元PCR中较低的9位元提供一模数为(modulo)300的计数器，其值以27百万赫时钟频率(系统时钟频率)增加。在每个modulo-300翻转时，较高的33位元的计数增加，所以较高的位元代表以90千赫频率计数。如此使得显示时间标记(presentation time-stamps PTS)与解码时间标记(decoding time-stamps DTS)可以9千赫的值比较。因为每个由数据流所载运的程序或服务项目可能有其自己的PCR，故程序与服务可以非同步方式多工化。