CN1428049A - 在第一型输入流中插入第二型数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种方法，可从第一型传送流及第二型数据生成一个显著携带该第二型数据的第一型输出传送流。该方法由如下步骤组成：通过在输入传送流中创建可用带宽，生成一个中间体传送流；在中间体传送流的可用带宽中插入第二型数据，从而生成输出传送流。该方法特别适用于从MPEG－2输入传送流及MPEG－4数据生成一个MPEG－2输出传送流。在此还必须有一个附加的刷新操作步骤以刷新PSI表。

Description

在第一型输入流中插入第二型数据的方法
本发明涉及一种服务器，它能从第一型输入流及第二型数据，生成一个显著携带该第二型数据的第一型输出流。更具体地讲，本发明涉及一种服务器，它能够从一个MPEG-2传送输入流及MPEG-4数据，生成一个显著携带该MPEG-4数据的MPEG-2传送输出流。
本发明又涉及一种数据处理方法，该方法可以从第一型输入传送流和第二型数据，生成一个显著携带该第二型数据的第一型输出传送流。
本发明还涉及包括这种服务器的广播系统，及实现这种方法的计算机程序。
人们知道，在第一型传送流中可以传送第二型数据。例如，由国际标准化组织(ISO)在2000年一月出版的标准化文献ISO/IECJTC1/SC29/WG11/N3050中，对MPEG2系统传送MPEG4数据的技术进行了描述，文章的标题是“信息技术--动画和音频的通用编码：处理系统；修订版7：在ISO/IEC 13818-1型系统上传送ISO/IEC 14496型数据。
本发明的目的之一是要提出一种产生输出传送流的便利途径。借助于开头一段所讲的服务器，这一目的得到实现。这种服务器具有下列装置：
-第一装置，通过在输入传送流中创建可用带宽，生成一个中间体传送流，
-第二装置，将所述的第二型数据插入到中间体传送流的可用带宽，从而生成所述的输出传送流。
本发明的一个优点是避免了对输入流进行完全的多路分解，从而降低了达到功能性要求的计算成本。
本发明的一个重要的，特别适合MPEG-2/MPEG-4标准的应用例子中，输入传送流携带着控制信息，而服务器具有第三种处理装置，它与第二种装置传送数据流相反，是要修正控制信息以便将所述第二型数据考虑进去。
当传送流的比特率决不可增加的时候，可如在本专利申请权利要求2中所指出的那样创建可用带宽。
当传送流的比特率不得不增加的时候，可如在本专利申请权利要求3中所指出的那样创建可用带宽。
参考下面的说明和附图，本发明的这些方面和其他方面将会清楚明了，解释明白。
图1示意性地表示本发明的一个广播系统；
图2表示服务器生成输出传送流所执行操作的工作原理图；
图3示意性地表示本发明第一实施方案中创建带宽的操作；
图4描述本发明第二实施方案中创建带宽的操作。
在整个说明书中，第一型传送流是指MPEG-2传送流，而第二型数据是指MPEG-4数据。但这并非是限制性的。
图1示意性地表示本发明的一个广播系统。这一广播系统包括服务器1，它能够从一个MPEG-2输入传送流Tsin以及MPEG-4数据M4，生成一个其中显著携带数据M4的MPEG-2输出传送流TSout。该广播系统还包括终端设备2，其中包含一个多路分解单元21、一个MPEG-4引擎22、和一个MPEG-2音频/视频解码器23，用以恢复MPEG-2和MPEG-4数据供客户应用单元24使用。
依照MPEG-2标准，系统信息是以PSI表的形式进行传输的(PSI是Program System Information(程序系统信息)的缩写词)，这些表构成了本发明的控制信息，它们的作用是指出流是如何组成的：可能是由一个或多个视频流元所组成，可能是由一个或多个音频流元所组成，也可能是由MPEG-4数据流所组成。在传送流中，所有的数据(MPEG-2视频数据、MPEG-2音频数据、以及MPEG-4数据)是交错在一起的。在接收端使用PSI表，用以重新组构节目。
图2以方块图表示服务器1为了生成输出传送流TSout所要执行的操作。依照图2，输入传送流TSin是交给带宽生成块B1来完成的。带宽生成块B1产生一个具有可用带宽的中间体传输流TSm。该中间体传输流TSm被交付给刷新块B2来完成，它的作用是刷新中间体传输流TSm中所携带的PSI表，以便将出现的M4数据考虑进去。刷新后，该中间体传输流TSm被交付给插入块B3。插入块B3也接收M4数据，它的作用是将数据M4插入中间体传输流TSm的可用带宽之中。
应当注意MPEG-4数据可以包含音频和视频数据，但也可以包含景物描述和物体描述。在M4数据含有景物描述和物体描述的情况下，为了遵守MPEG-2标准的修订版7，M4数据必须通过一个同步层，而Flex/Mux层就是一个可选的同步层，然后才能交付给刷新块B2和插入块B3。同步层的功能是提供有关MPEG-4流元的计时、同步、存储片和随机存取信息。而Flex/Mux层的功能是把来源于多路的MPEG-4流交错插入MPEG-4数据。为了达到这种目标，服务器1可选性地包括一个同步块B4和一个Flex/Mux块B5对数据M4进行处理，然后将其交付给刷新块B2和插入块B3。图2中B4和B5块用点线表示。
考虑MPEG-2传送流中出现的MPEG-4数据，必须修正PSI表，有关的方法在MPEG-2标准的修订版7中做了规定。
实践中，MPEG-2传送流是由MPEG-2传送包组成的。插入块B3包括一个映射块B31和一个置换块B32。映射块B31的作用是将数据M4映射到各MPEG-2传输包当中。置换块B32的作用是用含有数据M4的传送包来置换中间体传送流TSm中的空(null)传送包。举例来说，由Koninklijke Philips E1ectronics N.V.提交的国际专利申请WO99/21337中，就描述了映射操作是如何完成的。
按照增加传输流比特率的能力，本发明提出了两种途径来生成可用带宽。
图3说明带宽生成块B1的第一种实施方案，此时有可能增加传送流的比特率。本例中，输入传送流TSin的比特率等于R，它包括MPEG-2视频传送包V、MPEG-2音频传送包A、和空传送包N。输入传送流TSin的每一个传送包之后都插入了以斜线表示的两个空传送包N。本例中，所生成的中间体传送流TSm具有的比特率等于3R。图3中t轴表示时间。
图4表示带宽生成块B1的第二种实施方案，此时不可能增加传送流的比特率。本例中，带宽生成块B1包括一个多路分解块B11、一个代码转换块B12、以及一个多路重组块(remultiplexing block)B13。多路分解块B11接收输入传送流TSin，其功能是将输入传送流TSin中所携带的一个或多个视频流元进行多路分解。为达此目标，多路分解块B11包括一个视频包提取块B111和一个传送层清除块B112。其中B111的功能是从输入传送流TSin之中提取出相应于所讲的各个视频流元的传送包。而B112的功能是为了检索视频数据而对传送层执行清除操作。检索到的视频数据接着交给代码转换块B12，它的功能是将视频数据首先进行解码，接着又以较低的精度重新编码，以减小它们所占的带宽。进而将重新编码的视频数据交给多路重组块B13。多路重组块B13包括一个映射块B131和一个置换块B132。映射块B131的功能是将重新编码的视频数据映射到MPEG-2传送包之中。而置换块B132的功能是使用包含重新编码视频数据的传送包和空传送包N来置换所检索到的视频传送包。这一个例子中，置换块B132给出一个中间体传送流TSm，它的比特率等于输入传送流的比特率。
回到图2，应该注意到要插入到MPEG-2传送流中的数据M4可以存储在当地的服务器1，但也可以譬如通过IP联结从另一个远处的服务器上进行传输。

Claims (10)

1.一种服务器，能从第一型输入传送流及第二型数据，生成一个显著携带该第二型数据的第一型输出传送流，该服务器具有下列装置：
-第一装置，通过在输入传送流中创建可用带宽，生成一个中间体传送流，
-第二装置，将所述的第二型数据插入到中间体传送流的可用带宽，从而生成所述的输出传送流。
2.权利要求1的服务器，输入传送流中携带着控制信息，而服务器具有第三个装置，它与第二装置的数据流相反，用于刷新控制信息以便将所述第二型数据考虑进去。
3.权利要求1或2的服务器，其中第一型流由传送包所组成，而可用带宽的创建是通过在输入传送流中插入空包来实现的，因此中间体传送流比起输入传送流来说有较高的比特率。
4.权利要求1或2的服务器，其中第一型流由传送包所组成，输入传送流携带多个包含编码数据的流元，而可用带宽的创建是通过：
-在输入传送流中选出一个或多个流元，
-多路分解所选流元，
-将包含在多路分解的流元中的编码数据进行代码转换，以便减少它们所占用的比特率。
-多路重组代码转换后的数据，插入空传送包，所以生成的中间体传送流具有一个小于或等于输入传送流的比特率。
5.一种广播系统，包括至少如权利要求1或2的服务器，和客户接收器，意于接收所述服务器所提供的输出传送流，并恢复这种传送流所携带的数据以便在客户应用程序中使用。
6.一种从第一型的输入传送流和第二型数据，生成明显携带第二型数据的第一型输出传送流的产生方法，该方法具有如下的步骤：
-第一步，通过创建输入传送流的可用带宽，生成一个中间体传送流，
-第二步，将所述第二型数据插入中间体传送流的可用带宽中，从而生成所述的输出传送流。
7.权利要求6的方法，其中输入传送流携带控制信息，而该方法具有第三步骤，与第二步的传送数据流相反，是对控制信息进行刷新以便将所述的第二型数据考虑进去。
8.权利要求6或7的方法，其中所述第一型输入流由传输包所组成，而可用带宽的生成是将空包插入输入传送流而实现的，故中间体传送流比起输入传送流来说具有较高的比特率。
9.权利要求6或7的方法，其中所述第一型传送流由传送包所组成，所述输入流携带多个包含编码数据的流元，而可用带宽的生成是通过：
-在输入传送流中选出一个或多个流元，
-多路分解所选的流元，
-对包含在多路分解的流元中的编码数据进行代码转换，进而减少其所占比特率，
-在插入空传送包的同时重组代码转换了的数据，因此所生成的中间体传送流的比特率小于或等于输入传送流的比特率。
10.一种具有可以实现权利要求6或7的方法的计算机程序。
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