數字多媒體廣播接收機中的差錯檢測方法和設備的製作方法

2023-05-13 23:04:46

專利名稱：數字多媒體廣播接收機中的差錯檢測方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測當接收數字多媒體廣播(DMB)時由於沒有實時處理接收的數據而產生的差錯的方法，更具體地講，涉及一種用於檢測由於DMB接收機沒有實時處理接收的音頻/視頻數據而產生的差錯的方法和設備。
背景技術：
DMB接收機是下一代數字廣播接收機，它能夠實現具有CD音質的高質量音頻服務、諸如交通信息和安全信息的各種增值數據服務和具有清晰圖片質量的圖像接收。為了根據MPEG-2和MPEG-4標準發送高質量的視頻和音頻數據，DMB系統將諸如圖像、聲音和增值數據的各種數據編碼為MPEG-4數據，多路復用編碼的數據，將多路復用的數據轉換為MPEG-2 TS，並發送轉換的MPEG-2 TS。
在韓國，DMB系統基於Eureka-147標準。基於Eureka-147標準，使用比特分片算術編碼(BSAC)方法對音頻數據編碼並基於H.264標準對視頻數據編碼。在DMB系統中，當接收的信號的功率足夠高時，接收信號沒有問題。然而，當DMB接收機通過隧道時或當接收的信號的功率較弱時，很難接收到DMB數據。因此，為了解決這個問題，通過執行用於Eureka-147幀的裡德-所羅門(RS)(204，188)的外編碼，能夠適應性地處理由接收的信號的弱功率產生的發送差錯。
在DMB系統中，媒體數據被轉換為MPEG-2 TS並被發送。這裡，MPEG-2TS包括多個打包的基本流(PES)。在各種PES中，存在有音頻PES、視頻PES、對象描述符(OD)PES和二進位格式場景(BIFS)PES。PES分別被音頻解碼器、視頻解碼器、OD解碼器和BIFS解碼器解碼並被顯示給用戶。
為了實時接收DMB廣播，DMB接收機必須實時處理接收的數據。然而，由於被解復用的音頻PES、視頻PES和其他PES被解包並被解碼，因此如果實時連續接收的音頻數據和視頻數據不能在預定時間內被快速處理，則隨後輸入的音頻數據和視頻數據不能被連續地處理。
如上所述，傳統的DMB接收機不能檢測到的各種差錯情況是由下列情形產生的由於DMB接收機移到DMB的接收狀態不好的無線電靜區，因此DMB接收機不能再接收到數據；由於信道狀態的惡化或低無線電強度而產生突發差錯；由於在解包器和解碼器之間的通信差錯而導致數據不能被正常發送；由於編碼的數據的解碼時間延遲而導致數據解碼被延遲、在各種差錯情況中，僅使用傳統的差錯寄存器不能檢測到差錯。

發明內容
本發明的另外的方面和/或優點將會在接下來的描述中部分地被闡述，並且部分從該描述中將會是清楚的，或可以通過實施本發明來了解。
根據本發明的實施例，提供一種用於檢測由於DMB接收機沒有實時處理接收的音頻數據和視頻數據而產生的差錯的方法和設備。
根據本發明的一方面，提供一種差錯檢測方法，所述方法包括計算對通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的一幀進行處理所需的時間；和將計算的時間超過預定的實時處理所述一幀的時間的情況確定為差錯並發送差錯恢復命令。
當所述一幀是視頻幀時，所述一幀是包括一張圖片的幀，當所述一幀是音頻幀時，所述一幀是能夠被獨立解碼的最小單元。
操作可包括將當所述一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時獲得的時間信息存儲在寄存器中；和用當隨後的幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時獲得的時間信息更新所述寄存器，計算更新前的時間信息和更新後的時間信息之間的差值，並且將所述差值作為對幀的音頻數據或視頻數據解碼所需時間輸出。
操作可包括如果所述所需的時間超過預定的實時處理一幀的音頻數據或視頻數據的時間，則確定該情況為差錯並發送差錯恢復命令。
根據本發明的另一方面，提供一種差錯檢測設備，所述設備包括時鐘計數器，對系統時鐘計數並輸出當對一幀的處理完成時獲得的計數器值，所述一幀是通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的；寄存器，存儲所述輸出的時鐘計數器值；和確定器，確定處理所述一幀所需的時間是否超過預定的實時處理所述一幀的時間並輸出差錯恢復命令。
當所述一幀是視頻幀時，所述一幀是包括一張圖片的幀，當所述一幀是音頻幀時，所述一幀是能夠被獨立解碼的最小單元。
所述確定器可以通過確定通過對被編碼的音頻數據或視頻數據解碼而輸出一幀所需的時間是否超過預定的實時解碼該幀的時間，來輸出差錯恢復命令。
所述時鐘計數器可以接收用於通知每幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成的信息，並每當所述信息被接收到時，輸出時鐘時間信息。
每當每幀的解碼完成時，所述寄存器可以用所述輸出的時鐘時間信息更新存儲在所述寄存器中的值。
所述確定器可以接收用於通知一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成的信息，計算更新之前的存儲在所述寄存器中的值和更新之後的存儲在所述寄存器中的值之間的差值，並計算對所述一幀的音頻數據或視頻數據解碼所需的時間。


通過結合附圖對實施例進行如下的描述，本發明的這些和/或其他方面和優點將會變得清楚和更容易理解，其中圖1是DMB系統的示意方框圖；圖2示出在DMB系統中產生MPEG-2 TS的過程；圖3是根據本發明實施例的差錯檢測設備的方框圖；和圖4是示出根據本發明實施例的差錯檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
現在，將詳細說明本發明的實施例，本發明的示例將會在附圖中示出，其中，相同的標號始終表示相同的部件。以下這些實施例將會參考附圖被描述以解釋本發明。
下文中，將參考附圖更充分地描述本發明，在附圖中顯示了本發明的實施例。
圖1是DMB系統的示意方框圖。
從Eureka-147數字音頻廣播(DAB)系統110接收的流是通過執行外編碼而獲得的MPEG-2 TS，所述MPEG-2 TS包括通過將音頻數據、視頻數據和增值數據編碼為MPEG-4數據並打包該MPEG-4數據而產生的PES包。所述接收的MPEG-2 TS被外解碼器120進行RS解碼。TS解復用器130通過解復用RS解碼的MPEG-2 TS來產生音頻PES、視頻PES和增值PES。SL解包器140通過將SL頭從每個產生的PES中去除而產生MPEG-4視頻ES、MPEG-4音頻ES和MPEG-4增值數據ES。作為MPEG-4增值數據的示例，有MPEG-4 OD/BIFS和MPEG-4初始對象描述符(IOD)。每個數據被媒體處理器190解碼並輸出。
媒體處理器190包括例如，H.264解碼器150、BSAC解碼器160、OD/BIFS解碼器170和IOD解碼器180。從外解碼器120發送的差錯信息響應硬體中斷信號IRQ通過TS解復用器130被發送到SL解包器140並被軟體處理。
由TS解復用器1 30產生的音頻PES、視頻PES和增值PES也響應硬體中斷信號而被發送到SL解包器140並被媒體處理器190解碼。包括在媒體處理器190中的H.264解碼器150、BSAC解碼器160、OD/BIFS解碼器170和IOD解碼器180分別實時地對接收的視頻ES、音頻ES、OD/BIFS ES和IOD數據解碼。
圖2示出在DMB系統中產生MPEG-2 TS的過程。
音頻數據、視頻數據和增值數據基於MPEG-4格式被編碼。現在作為示例僅描述音頻數據。然而，視頻數據和增值數據通過類似的過程被處理並被編碼為MPEG-2 TS。通過將SL頭220加到被產生為MPEG-4數據的音頻數據210的前面來產生MPEG-4系統數據。SL頭220包括對象時鐘基準(OCR)信息。通過將PES頭230加到產生的MPEG-4系統數據的前面來產生MPEG-2PES。PES頭230包括程序時鐘基準(PCR)信息。MPEG-2 PES被分為多個TS有效載荷，每個TS有效載荷具有184位元組大小。通過將具有4位元組大小的TS頭240加到每個TS有效載荷來產生MPEG-2 TS包，所述MPEG-2 TS包每個具有188位元組大小。在外編碼器中通過將用於差錯驗證的外碼250加到每個MPEG-2TS包中而獲得的幀被發送到DMB接收機。
圖3是根據本發明實施例的差錯檢測設備的方框圖。
通常，在DMB系統中，通過以43-44幀/秒的速率發送編碼的音頻數據、以30幀/秒的速率發送編碼的視頻數據並實時處理所述音頻和視頻數據，能夠提供音頻和視頻的無縫廣播。這裡，在視頻情況下，一幀是一張圖片，在音頻情況下，一幀是在MPEG標準中定義的一個音頻訪問單元。
換句話說，如上述所定義的，基於中斷信號，所述TS解復用器130以43-44幀/秒的速率輸出音頻數據，並以30幀/秒的速率輸出視頻數據，因此，定義的用於解碼一個音頻幀的時間是1/43秒或1/44秒，即，大約22ms，定義的用於解碼一個視頻幀的時間是1/30秒，即，大約33ms。由於如果一個音頻幀或視頻幀不能在預定時間內被處理，那麼隨後的音頻幀或視頻幀就不能被實時處理，所以確定一幀的解碼是否在預定時間內完成，並且如果一幀的解碼沒有在預定時間內完成，則音頻解碼器或視頻解碼器被初始化，以使隨後的數據幀能夠被正常處理。
參考圖3，差錯檢測設備包括時鐘計數器310、寄存器320和確定器330。時鐘計數器310對系統時鐘連續計數。當音頻解碼器或視頻解碼器中的一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時，時鐘計數器310將完成時間的計數值輸出到寄存器320。確定器330確定當一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時當前計數值和先前記錄的寄存器值之間的差是否在作為預定的處理每個音頻幀或視頻幀的時間的大約22ms或33ms內。如果所述差不在預定的時間內，則確定器330命令它的相關的解碼器或DMB接收機初始化它的相關的解碼器或初始化所述DMB接收機，或如果需要的話初始化它的信道。
所述音頻幀處理時間限值22ms或所述視頻幀處理時間限值33ms不總是預定的並且能夠根據DMB接收機的性能而更短或更長。
圖4是示出根據本發明實施例的差錯檢測方法的流程圖。
被TS解復用器130解復用的數據包括編碼的音頻PES和編碼的視頻PES。在操作S410中，響應中斷信號，所述被解復用的音頻PES和視頻PES被接收。在操作S420中，通過SL解包接收的數據來產生ES數據，並且所述ES數據被發送到媒體處理器190。時鐘計數器310對系統時鐘連續計數，並且如果通過將數據輸入到包括在媒體處理器190中的解碼器來完成一幀的解碼時，時鐘計數器310將那個時間的計數值存儲在寄存器320中。由於音頻解碼器和視頻解碼器獨立地存在於媒體處理器190中，因此一幀的音頻數據幀或視頻數據幀被分開解碼。當隨後的音頻數據幀或視頻數據幀的解碼完成時，在操作S430中，使用那個時間的計數器值更新寄存器320，並計算在先前存儲的寄存器值和當前計數器值之間的差值。
如上所述，在以44幀/秒的速率輸入音頻幀的情況下，預定的用於處理一個音頻幀的時間大約是22ms，在以30幀/秒的速率輸入視頻幀的情況下，預定的用於處理一個視頻幀的時間大約是33ms。因此，在操作S440中，如果計算的差值在音頻幀處理時間限值內或在視頻幀處理時間限值內，則確定一幀的解碼實時無差錯地完成。如果計算的差值大於音頻幀處理時間限值內或視頻幀處理時間限值，則在操作450中，輸出差錯恢復命令。也就是說，確定當處理實時解碼的音頻幀或視頻幀時產生了問題，並且執行初始化來解決該問題。如果輸入音頻數據和視頻數據中的僅僅任意一個產生差錯，則DMB接收機被初始化或者它的相關的信道被重置。
上面已經描述了音頻數據或視頻數據的差錯檢測。對於增值數據，也能夠通過以相同的方式確定是否超過在具有預定的大小的幀單元中處理增值數據的時間限值，根據確定結果檢測差錯，並響應該差錯來初始化其相關的模塊，來快速恢復差錯。
上述差錯檢測方法可以被實現為電腦程式。本發明所屬技術領域內的程式設計師可以容易地推導出組成該電腦程式的代碼和代碼段。可以通過從計算機可讀介質運行程序而將所述差錯檢測方法實現在通用計算機中，所述計算機可讀介質包括但不限於諸如磁存儲介質(ROM、RAM、軟盤、磁帶等)、光學可讀介質(CD-ROM、DVD等)和載波(通過網際網路的發送)的存儲介質。
如上所述，根據本發明的實施例，當由於在音頻解碼器和/或視頻解碼器中差錯的產生而導致一幀不能在預定時間內被處理的差錯時，通過快速地檢測差錯並通過初始化它們的相關的模塊來恢復所述差錯，能夠正常地處理隨後的數據幀。
雖然參照其優選實施例具體地顯示和描述了本發明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對這些實施例做出形式和細節上的各種改變。優選的實施例應該被認為是描述性意義上的，並不能被認為用於限定的目的。因此，本發明的範圍不是由本發明的具體描述限定的，而是由權利要求限定，在該範圍內的所有不同之處將被解釋為是包括在本發明中的。
雖然本發明的一些實施例已經被顯示和描述，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求和它們的等同物限定的本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例做出改變。
權利要求
1.一種音頻和/或視頻接收設備的差錯檢測方法，包括檢查對通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的一幀進行處理所需的時間；當所述檢查的時間超過預定的實時處理所述一幀的時間時，確定為差錯；和發送差錯恢復命令。
2.如權利要求1所述的方法，其中，當所述一幀是視頻幀時，所述一幀是包括一張圖片的幀，當所述一幀是音頻幀時，所述一幀是能夠被獨立解碼的最小單元。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述音頻幀是MPEG標準的音頻訪問單元。
4.如權利要求2所述的方法，其中，所述視頻幀的速率是30幀/秒，所述音頻幀的速率是43-44幀/秒。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述檢查操作包括響應中斷信號來接收數據並檢查處理所述一幀所需的時間。
6.如權利要求1所述的方法，其中，在所述檢查操作中接收的數據是編碼的音頻數據或編碼的視頻數據，所述數據的處理是所述編碼的數據的解碼。
7.如權利要求1所述的方法，其中，所述檢查操作還包括將當所述一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時獲得的時間信息存儲在寄存器中；和用當隨後的幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成時獲得的時間信息更新所述寄存器，計算在更新前的時間信息和更新後的時間信息之間的差值，並且將所述差值作為對所述一幀的音頻數據或視頻數據解碼所需的時間輸出。
8.如權利要求7所述的方法，其中，通過對系統時鐘計數獲得所述時間信息。
9.如權利要求7所述的方法，其中，所述確定操作包括如果所述時間超過預定的實時處理所述一幀的音頻數據或視頻數據的時間，則確定該情況為差錯並發送差錯恢復命令。
10.如權利要求1所述的方法，其中，所述差錯恢復命令是這樣一個命令根據在其中產生差錯的數據幀來命令初始化它的相關的解碼器的命令，或者是當由於根本沒有處理音頻幀或視頻幀中的任何一個而導致同步不匹配時命令初始化接收機。
11.一種音頻和/或視頻接收設備的差錯檢測設備，包括時鐘計數器，對系統時鐘計數並且輸出當一幀的處理完成時獲得的計數器值，所述一幀是通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的；寄存器，存儲所述輸出的時鐘計數器值；和確定器，確定處理所述一幀所需的時間是否超過預定的實時處理所述一幀的時間並輸出差錯恢復命令。
12.如權利要求11所述的設備，其中，當所述一幀是視頻幀時，所述一幀是包括一張圖片的幀，當所述一幀是音頻幀時，所述一幀是能夠被獨立解碼的最小單元。
13.如權利要求12所述的設備，其中，所述音頻幀是MPEG標準的音頻訪問單元。
14.如權利要求12所述的設備，其中，所述視頻幀的速率是30幀/秒，所述音頻幀的速率是43-44幀/秒。
15.如權利要求11所述的設備，其中，所述確定器通過確定通過對被編碼的音頻數據或視頻數據解碼來輸出一幀所需的時間是否超過預定的實時解碼該幀的時間，來輸出差錯恢復命令。
16.如權利要求11所述的設備，其中，所述時鐘計數器接收用於通知每幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成的信息，並每當所述信息被接收到時輸出時鐘時間信息。
17.如權利要求16所述的設備，其中，每當每幀的解碼完成時所述寄存器用所述輸出的時鐘時間信息更新存儲在所述寄存器中的值。
18.如權利要求11所述的設備，其中，所述確定器接收用於通知一幀的音頻數據或視頻數據的解碼完成的信息，計算更新之前的存儲在所述寄存器中的值和更新之後的存儲在所述寄存器中的值之間的差值，並計算對所述一幀的音頻數據或視頻數據解碼所需的時間。
19.一種其上記錄有用於執行差錯檢測方法的計算機可讀程序的計算機可讀介質，所述差錯檢測方法包括計算對通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的一幀進行處理所需的時間；和將其中所述計算的時間超過預定的實時處理所述一幀的時間的情況確定為差錯並發送差錯恢復命令。
全文摘要
本發明提供一種用於檢測由於DMB接收機沒有實時處理接收的音頻/視頻數據而產生的差錯的方法和設備。所述差錯檢測方法包括計算對通過將接收的數據分為具有預定大小的幀而獲得的一幀進行處理所需的時間；和將計算的時間超過預定的實時處理所述一幀的時間的情況確定為差錯，並發送差錯恢復命令。因此，通過快速地檢測差錯並通過初始化它們的相關的模塊恢復所述差錯，能夠正常地處理隨後的數據幀。
文檔編號H04N7/64GK1761325SQ20051010816
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月9日 優先權日2004年10月14日
發明者柳佳鉉, 樸正輝 申請人:三星電子株式會社