[发明专利]HDTV视频解码器中的系统控制器

说明书

本发明涉及一种HDTV视频解码器，更具体地涉及HDTV视频解码器中的系统控制器。

数字高清晰度电视(HDTV)是新一代的广播电视系统，是数字图像处理技术和超大规模集成电路(VLSIC)技术发展到一定阶段的产物，代表着一个国家科技发展的水平是近年来国际科技界的一大热点研究领域。它提供的卓越的图像质量能更好地满足人眼的视觉特性。包括中国在内的许多国家，纷纷开展了对高清晰度电视硬件实现方法的研究，其中美国已成功地研制出高清晰度电视功能样机。

HDTV视频解码器中的系统控制器接收来自解复用器的视频打包基本流(简称PES流)数据，其码流格式应符合MPEG-2系统层标准。系统控制器把输入的PES流分解成两部分：一部分是PES头，可从中提取解码时间标志/显示时间标志(DTS/PTS)，用以恢复图像同步；另一部分是符合MPEG-2MP@H-1440级标准的图像编码数据。这部分数据将被暂存在输入缓存器中，并在相应的显示时间或解码时间逐帧移出缓存器，送到视频解码器的核心解码器单元以解出图像数据。

本发明的目的是提供一种HDTV视频解码器中的系统控制器。

按照本发明的一种HDTV视频解码器中的系统控制器，它包括：前拆包单元、音视频同步电路、输入缓存器、输入缓存控制器、表存储器、数据分流器、后拆包单元和显示控制电路等；其特征在于：

前拆包单元接收PES数据输入，从中提取与系统控制器实现控制有关的视频头信息，并将该信息送表存储器暂存；前拆包单元还产生首帧读出信号送给输入缓存控制器；前拆包单元将基本流数据送到输入缓存器；

后拆包单元从输入缓存器输出的视频数据中提取核心解码器必要的解码参数，并产生快读信号给输入缓存控制器；

输入缓存器在输入缓存控制器的控制下接收来自前拆包单元的基本流数据，并将视频数据输出到数据分流器；

表存储器存储输入缓存器中相应帧的有关信息，给输入缓存控制器提供必要的控制信息，并把当前显示帧的信息送给音视频同步电路与显示控制电路；

音视频同步电路根据音频当前回放帧的PTS值与视频当前显示帧的PTS值判断解码端音/视频同步的情况，并向输入缓存控制器提供音频超前/视频超前信号，指示其完成音/视频同步的调整；

显示控制电路根据表存储器中将要显示帧的类型和输入缓存器的上/下溢情况，实现对视频显示缓存器的控制，完成视频序列的重排序；

数据分流器接收来自输入缓存器的视频数据，分流后送到核心解码器。

本发明的一种HDTV视频解码器中的系统控制器在国家科委重大科技产业工程“高清晰度电视功能样机系统”中，经解码显示验证，它可以很好地满足处理高清晰度电视中视频数据流的要求。

图1是解释HDTV视频解码器中输入缓存器的基本操作示意图；

图2是解释确定HDTV视频解码器中输入缓存器的上溢门限的示意图；

图3是解释HDTV视频解码器中输入缓存器的跳帧处理的示意图；

图4是本发明的HDTV视频解码器中的系统控制器的一种实施例的方框图。

下面将参考图1-3对系统控制器的关键技术进行说明。它包括：拆包处理、输入缓存器管理、音/视频同步和视频显示缓存控制。

1．拆包处理

拆包主要包括：拆PES包和拆视频头两部分。拆PES包主要是为了从PES头中提取码率、定时以及数据描述等不同信息，同时从中分离出视频基本流数据。拆视频头是为了提取各视频头信息，为核心解码器正确解码提供必要的解码参数。

由于PES包和各视频头的结构，按照MPEG标准的规定都是固定的，因此拆包处理又称为定长解码。实现它的关键是如何快速、准确地找到相应的起始码。然后，就可以在码流的确定位置提取到所需要的PES头信息和视频头信息。

参照先进电视系统委员会(简称ATSC)关于数字电视的有关规定：“HDTV系统中传送的视频PES包的净荷是由一幅图像(或视频存取单元)组成，它的第一个字节要么是图像序列的起始码，要么是图像组的起始码，要么是图像的起始码。”因此，找到相应的起始码也就找到了PES包的净荷，即分离出了视频基本流数据。

2．输入缓存管理

输入缓存器管理足MPEG解码系统中最为复杂的控制技术之一，它主要是对输入缓存器的上溢和下溢情况进行管理(见图1)。