CN1130072C - 从多路传输数据流中快速提取节目说明信息 - Google Patents

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Abstract

由于传输解码器(202)必须首先得到来自传输数据流的节目说明信息，例如节目相关表和节目变换图表，所以数字电视接收机在当进行频道变换而到不同于当前接通的传输数据流(TS)的一个节目时，会受到时间延滞的影响。根据本发明，一个预解码器通过一个交叉开关(204)连续地耦合到其它的传输数据流，以便从所说的其它而数据流提取PSI并生成一个频道变换图。

Description

从多路传输数据流中 快速提取节目说明信息
技术领域
本发明涉及用于多路传输的数据流，例如MPEG-2(由运动图象专家组产生的一个国际标准)编码数据流的解码系统。具体地说，本发明旨在从能够多路传送的数据流中提取节目说明信息(PSI)，以便实现所谓的″频道变换″。
背景技术
如在ISO/IEC 13838中所描述的那样，一个解码系统包括：一个包括一个MPEG-2传输解码器，一个包括至少一个MPEG-2音频解码器MPEG-2射频解码器的基本数据流解码器，该解码系统可以从多路信源型和/或多路服务提供器接收MPEG-2型的传送数据流(比特数据流)。任何一个MPEG-2的比特数据流可以包括多种展示给用户的节目。所以，从一个节目(或″频道″)切换到另一个节目(通常称之为″频道的转换)的操作可能是有必要也可能是没有必要从一个传输数据流切换到另一个传输数据流。
在所希望的新频道处在由系统解码器当前正在接收的传输数据流中的情况时，在选择一新的信道和显示该新的数据给用户的之间的等待时间只是局限于该传输解码器和基本数据流解码器同步到该新数据的能力(按照ISO/IEC 13818文件的规定，这可能是一个新的时基)。这种等待时间应该是尽可能地小。
但是，在频道的转换不是在当前使用的传输数据流中而是在另一个传输数据流中的情况下，这种等待时间将会长得多。在这种情况中，被送到传输解码器的传输数据流必须被切换到应该新的传输数据流。当进行这样的切换时，该传输解码器将不能开始编译和解码来自新的传输数据流的程序，直到从该新的数据流中恢复了节目说明信息(PSI)为止。由于这些表在任何应该传输数据流中都不是频繁地送出的，所以在PSI表信息到达传输解码器以供其提取之前将会有较大的延时。在这种延时中，由于有关该数据流的基本的信息(比如说在新的数据流中数据的存储位置和所出现的数据的类型)得不到，所以没有其它的解码可被执行。所以，出现大的频道变换的延迟，这种延迟可能会长到令用户烦恼的程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种解码的系统和方法，用该系统和方法可大大减少频道变换的等待时间，而这种等待或延迟时间必然会使传输解码器所解码的传输数据流发生变化。
简单地说，实现上述目的解码系统除去一个传输解码器之外，还包括一个预解码器，接到传输数据流的信号源，特别是那些当前没有被传输解码器接收的数据流信号源，以便提取、存储(在一个适当定位的存储器中)并保持来自每一个数据流的关于PSI信息的最新的数据。随后，当频道变换包括一个送到传输解码器的数据流的改变时，存储的与新的传输数据流相关的PSI信息能够被立即地提供到(即下载到)传输解码器。利用该即时的得到的PSI表，传输解码器能够立即地解码新的比特数据流，从而非常实际地减小了在频道变换之间的时延，并将新的信息显示给用户。
根据本发明，为了提供送到传输解码器的传输数据流的选择和连续地把各种传输数据流送到该预解码器(至少是当前不被送到传输解码器的数据流)，该传输数据流信号源被接到一个耦合装置的各个的输入端，实现为一个完全通用的交叉开关，通过连接到一个控制输入端的微控制器动态地构型。这种耦合装置具有连接到预编码器的一个输出端和接到传输解码器的一个输出端。
根据本发明的另一方面，解码器系统的变换功能(或变换装置)被增强(augmented)，以便使用由预解码器提取的PSI信息，从而以便构成用于接到该系统的所有传输数据流的超集合的PSI和频道变换。
根据本发明的方法包括的步骤有：解码相应于一个来自第一传输流的数据，在所说的解码期间，从一个第二传输数据流中提取节目说明信息，指示在数据包ID号码和在用于所说的数据流中的程序的数据之间的一个对应的关系，并且在因频道变换而必须解码第二传输数据流的情况下使用所提取的节目说明信息。这种新颖的方法还包括在第一传输数据流的解码期间从一个第三传输数据流提取节目说明信息的步骤，以及在因频道变换而必须解码第三传输数据流的情况下使用该提取的节目说明信息。
为此，本发明提供了用于传输多个数据流的解码系统，它包括：
传输解码器(202)，用于解码对应于来自所说的多个传输数据流的当前相关传输数据流的节目的数据；
预解码器(203)，用于从所说的多个传输数据流的另一个传输数据流提取节目说明信息，所说的节目说明信息识别在所说的另一个传输数据流中的节目；用于把所说的多个传输数据流的所选择之一耦合到所说的传输解码器，并将所说的多个传输数据流的另一个传输到所说的预解码器的装置；
装置(206)，把预解码器提取的节目说明信息提供给该传输解码器，以供在有必要将所说的多个数据流的另一个耦合到所说的传输解码器而实现以供频道变换的情况下使用；和
用于使用由所说的预解码器提取的节目说明信息来构成频道的和与频道相关的节目说明信息的变换图的装置。
本发明还提供了一种解码多个传输数据流的方法包括步骤：
解码对应于来自所说的多个传输数据流的第一传输数据流的一个节目的数据；在所说的解码进行期间，从所说的多个传输数据流的第二传输数据流提取节目说明信息，所说的节目说明信息指示在所说的第二传输数据流中的节目；
在频道变换而有必要解码所说的第二传输数据流的情况下，使用提取的节目说明信息；和
用预解码器提取的节目说明信息来构成频道的和与频道相关的节目说明信息的变换图。
本发明的其它的目的、特征和优点将在结合附图进行的说明中变得显见。
附图说明
图1是用于多种传输数据流的已知解码系统的框图；
图2是根据本发明的多种传输数据流的解码系统的框图；
图3示出在一个传输数据流中的数据包结构；和
图4是表示从一个传输数据流的数据包得到节目信息的图表。
具体实施方式
参考图1，示出的一个已知的解码系统100是用于MPEG-2传输数据流TS1-TSn(ISO/IEC 13818-1比特数据流)。传输数据流可以是从不同的类型的信号源提供，例如调制解调器、异步传输模式(ATM)网络和数字存储介质(DSM)(或每一个的多项)和/或来自不同的服务提供商。而且，任何一个MPEG-2的编码传输数据流都可以包括用于展示给消费者的多项节目。
根据MPEG-2的标准(ISO/IEC 13818)，解码系统100包括把其输出馈送到具有至少一个MPEG-2音频解码器和一个MPEG-2视频解码器的基本数据流解码器(没示出)的一个传输解码器102。在该已知的解码系统100中，传输数据流TS1-TSn被加到多路器(MUX)104的分别的比特数据流的输入端，该多路器(MUX)加到其控制输入端104a的控制信号，把传输数据流TS1-TSn耦合到传输解码器102的输入端。控制输入端104a是从解码系统100的一个主处理器(没示出)的一个变换函数(function)106输入的，该系统100将频道号码变换到传输数据流信息源。变换函数106响应来自主处理器的一个用户接口函数107发出的频道改变请求。当用于新频道的数据被定位在同一个传输数据流而作为当前馈送到传输解码器102的数据流时，在多路器(MUX)104的信号耦合状态中没有改变。但是，当用于新的频道的数据是在另一个传输数据流中时，加到控制输入端104a的控制信号将引起多路器(MUX)104开始一个不同的信号耦合状态，以便使得新的传输数据流输入到传输解码器102。在此时刻，解码器的作用要求从最新加到传输解码器的传输数据流中提取节目说明信息(PSI)。为了理解这种特性和在这种提取中所固有的时间的延迟，来讨论在传输数据流中的数据包的结构。
如图3所示，在MPEG-2传输数据流中的传输数据包P的长度是188字节并且包括数据包的标题PH和数据包的有效负载PP。当没有适用场出现在数据包标题PH中时，它是4个字节的长度，而数据包的有效负载是184个字节的长度。在每一个标题PH中是一个13比特的数据包识别号码，即PID。数据包包括用于所希望的基本数据流或对应于将具有唯一PID的一个信道的数据流，传输解码器必须从该传输数据流解多路。但是，传输解码器事先并不知道该具体的PID需要在新近输入的传输数据流中读出，以便解多路所希望的频道。通过从传输数据流中提取传输数据流说明信息来得知这一情况，这就引入一个数量级在秒等级的显著的时间延迟，可以令用户烦恼。
将参考图4来理解这种延迟的出现的原因，其中示出了一个简化的形式示出提取节目说明信息的步骤。如图所示，传输解码器必须首先等待具有保留的PID 0x0000的一个传输数据包P1，作为包含解码相关表(PAT)的一个数据包。该表实际上把解码号码相关到包括有用于该节目的节目变换表(PMT)。该节目变换表基本上把在一个节目中的基本数据流类型(视频，音频，数据等)与包括在该数据流类型中的数据的数据包的PID相关联。一旦得知所希望的PMT的PID，该传输解码器必须等待具有该PID的一个数据包P2。随后，数据包P2被读出以便确定所希望的数据类型的PID。随后，利用已经得到的第一所希望的一个或几个节目基本数据流的了解，数据被分路并被送到基本数据流解码器。
应该理解，节目相关表和节目变换表并不是都要完整地包括在信号传输数据包中。事实上，它们可以分布在多路的数据包上。而且，包括该PAT和PMT的表部分的传输数据包通常分布在传输数据流上；即包括这些表部分的传输数据包并不是一个接一个地立即到达传输解码器，而是在连续的PAT和PMT数据包之间到达的许多传输数据包。在最糟糕的情况下，在所希望的节目基本数据流能够被提取之前，PAT和随后的PMT必须被提取并且被从所分布的多个数据包完全地组合，导致对加到传输解码器的传输数据流作必要的改变的频道改变请求的响应的秒级的过量时间的延迟。
根据本发明，如图2所示，提供一个解码系统200，它可以避免当频道变换时延迟获取节目说明信息，而这种延迟必然会使传输流发生变化。其中，除去传输解码器202之外，一个预解码器203被提供来才能够传输数据流TS1-TSn中提取节目说明信息PSI，而且至少是从所有的输出数据流而不是从当前耦合到传输解码器202的传输数据流中提取节目说明信息。在来自用户接口功能器207的信道改变请求成为有必要改变馈送到传输解码器202的传输数据流的情况下，由预解码器提取的节目说明信息被随后立即经过一个在传输解码器202和预解码器203之间的一个互联装置208而使得该传输解码器202立即可得。
传输数据流TS1-TSn的选择之一对于传输解码器202的耦合及传输数据流TS1-TSn对于预解码器203的连续的耦合最好都是由十分通用的交叉开关204来实现，响应来自一个8位的微处理器205的在其控制输入端204a上的控制信号而被动态地构型。交叉开关204具有用于分布的数据流TS1-TSn的分布的传输数据流的输入端，以及到传输解码器202和预解码器203的输出端。应该懂得，任何可以动态重组的一个或多个开关装置都能够使用，只要能够满足所要求的信号的耦合状态。
预解码器203和微控制器205是由一个双向信号通路210耦合，以便使得该微控制器能够通知该预编码器203它已经命令该交叉开关将哪一个传输数据流传送到该预编码器，并且使得当其已经完成从新近耦合的传输数据流的节目说明信息的提取时能够通知该微处理器。随后，微处理器命令该交叉开关204把比特的传输数据流馈送到该预解码器以便实现PSI提取的目的。这种传输数据流是由″循环输入″的方式重复地改变，使得传输数据流TS1-TSn的全部都被连续地加到预解码器203，实现所有的传输数据流的节目说明信息的连续的提取和刷新。信号通路210和208也供微控制器205所用，通知该预解码器203，并且该预解码器再通知正在输入有传输数据流的传输解码器202。
该预解码器本身可以存储用于多个传输数据流TS1-TSn的节目说明信息，或者将这些信息传输到其它的单元去存储，例如微控制器205或传输解码器202。在感性趣的情况下，提取的PSI经过微控制器205传输到解码系统200的主处理器的变换功能器206，该解码系统使用该信息存储并保持频道号码对于传输数据流和相关PSI的总体变换图。随后，当从主处理器的用户接口功能器207发出一个频道变换的请求时，可以从该变换功能器206读出可用节目说明信息并经过微控制器205和预解码器203或经过路径212传送到传输解码器。
尽管本发明是根据特定的实例描述的，但是在本发明的精神范围内可以有许多改变。例如，解码系统200的部件可以有多种方式进行组合，并且在这些部件之间的通信可以由直接或间接的方式实现。

Claims (9)

1.用于传输多个数据流的解码系统包括：
传输解码器(202)，用于解码对应于来自所说的多个传输数据流的当前相关传输数据流的节目的数据；
预解码器(203)，用于从所说的多个传输数据流的另一个传输数据流提取节目说明信息，所说的节目说明信息识别在所说的另一个传输数据流中的节目；用于把所说的多个传输数据流的所选择之一耦合到所说的传输解码器，并将所说的多个传输数据流的另一个传输到所说的预解码器的装置；
装置(206)，把预解码器提取的节目说明信息提供给该传输解码器，以供在有必要将所说的多个传输数据流的另一个耦合到所说的传输解码器而实现以供频道变换的情况下使用；和与频道相关的节目说明信息的变换图的装置。
2.根据权利要求1的解码系统，其中所说的耦合装置具有多个输入端，每一个用于所说的多个传输数据流的不同的一个，并且具有两个输出端，一个耦合到传输解码器而另一个耦合到预解码器。
3.根据权利要求2的解码系统，其中所说的耦合装置的构型是用于至少把所说的多个传输数据流的其它的数据流连续地耦合到所说的预解码器。
4.根据权利要求2的解码系统，其中所说的耦合装置是具有控制输入端的一个通用的交叉开关，并且包括耦合到所说的控制输入端的一个控制装置。
5.根据权利要求1的解码系统，其中所说的用于把由预解码器提取的节目说明信息提供到传输解码器的装置包括一个变换装置。
6.根据权利要求2的解码系统，其中所说的用于把由预解码器提取的节目说明信息提供给传输解码器的装置包括一个变换装置。
7.一种解码多个传输数据流的方法包括步骤：
解码对应于来自所说的多个传输数据流的第一传输数据流的一个节目的数据；在所说的解码进行期间，从所说的多个传输数据流的第二传输数据流提取节目说明信息，所说的节目说明信息指示在所说的第二传输数据流中的节目；
在频道变换而有必要解码所说的第二传输数据流的情况下，使用提取的节目说明信息；和
用预解码器提取的节目说明信息来构成频道的和与频道相关的节目说明信息的变换图。
8.根据权利要求7的方法，还包括步骤：
在对于该第一传输数据流进行解码期间，从所说的多个传输数据流中的一个第三传输数据流提取节目说明信息；和
在频道变换而有必要解码所说的第三传输数据流的情况下，使用提取的节目说明信息。
9.根据权利要求7的方法，还包括步骤：使用提取的节目说明信息以保持用于多个传输数据流的频道的变换图和节目说明信息。
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