CN101102496B - 恢复***时钟的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及恢复***时钟的装置和方法。在传统的数据分组通信***中，例如在MPEG-2中，数据流包括节目时钟基准(PCR)，以便接收器的编码器能够锁定到数据流。本发明不需要发送PCR，通过数据分组的报头中传输数据传输速率信息，让解码器能够使用所述传输速率作为锁定基准并调整自己的锁相环。传输速率作为用户私有数据通过适配域承载。

Description

恢复***时钟的装置和方法

技术领域

本发明涉及时钟恢复***，更具体地说，涉及一种接收MPEG-2信号的时钟恢复***。

背景技术

ISO运动图像专家组(MPEG)建立了一种标准，通过这种标准可对数码表示的音频、视频以及数据源进行编码、传输、接收和可靠的解码。这种标准已在文档ITU-TH.222.0中公开，标题为“信息技术——运动图像及关联音频的通用编码：***”。MPEG-2标准能够以数据分组形式传输数字化的音频和视频数据，以将数据***到传输流中。可对多个数据源进行复用，这样，用户能够共享通信路径。

为确保音频、视频和数据能够可靠地传输到终端用户，解码器时钟必须与编码器时钟同步必须使用编码器时钟同步解码器时钟。如果没有这种同步，将会导致视频信息的跳帧或停滞帧，或者在音频信息中出现类似的后果。为了使编码时钟和解码时钟同步，编码器在传输流中***时间戳，这种时间戳就是所知的节目时钟基准(PCR)。解码器使用这些时间戳来确保将解码器时钟同步到解码器时钟，从而正确地接收和解码音频、视频和数据。

在传统的***架构中，如果传输流中没有携带PCR值，解码器就不能够估计传输速率，无法锁定信息流，解码器时钟不能同步到编码器时钟上。

因此，需要一种更灵活的方法来确保在不需要PCR值的情况下，对单个或复用的音频、视频和传输流进行可靠的解码。此外，希望这种新方法仅仅需要修改固件，从而能够使用现有的基于PCR的硬件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种不需要将PRC值嵌入到信息字节流的时钟恢复***。本发明通过间歇地传输分组计数和传输速率，实现将解码器时钟同步到编码器时钟。这种新方法仅仅要求改变固件，从而能够使用现有的基于PCR的硬件。

本发明的一个实施例涉及再复用，重新评估和更新进站方向的传输速率和分组计数，以将它们***到输出流中。

根据本发明的一方面，提供一种用于在通信***中恢复所接收分组的编码器时钟的时钟恢复装置，包括：

用于检测数据分组计数信息和传输速率信息的分组接收器，所述数据分组计数信息和传输速率信息表示所接收的分组的编码器时钟；

用于产生本地***时钟的电压控制振荡器，其具有输入端，所述输入端允许按照在所述输入端接收的控制信号的比例调整***时钟的频率；

用于输出误差信号的反馈环，所述误差信号表示本地***时钟频率与所表示的编码器时钟频率之间的差异；以及

用于过滤误差信号以便将其输入所述电压控制振荡器的低通滤波器电路。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所述数据分组接收器包括用于输出时间戳数据的分组时钟提取器，所述时间戳数据表示基于所述分组计数信息和所述传输速率信息的编码器时钟；以及

所述反馈环还包括用于输出本地时间戳数据的计数器以及用于输出所述误差信号的抖动计算器，所述本地时间戳数据的值随***时钟周期而增加，所述计数器具有用于生成输出值的输入端，所述误差信号等于来自所述计数器的时间戳数据与来自所述接收器的时间戳数据之间的差异。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所接收的分组是MPEG-2分组。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所述***时钟的频率范围是从26.999199MHz到27.000810MHz。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所述计数器是数字计数器。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所述数据分组接收器从一个或多个所接收的分组的报头中获得所述分组计数信息以及所述传输速率信息。

在本发明所述的时钟恢复装置中，所接收的分组是MPEG分组，所述分组计数信息和传输速率信息位于MPEG报头的报头部分的适配字段。

根据本发明的一方面，提供一种重建***时钟的方法，包括：

接收数字化的分组，所述分组包括来自发送时钟的分组计数信息和传输速率信息；

从所述分组计数信息和所述传输速率信息确定时间戳；

基于控制信号产生本地***时钟，基于所述本地***时钟产生本地时间戳；

基于所述本地时间戳和所述从所述分组计数信息和传输速率信息确定的时间戳之间的差异产生误差信号；以及

过滤误差信号以产生所述控制信号。

在本发明所述的方法中，所述数字化的分组是MPEG-2分组。

在本发明所述的方法中，所述从所述分组计数信息和所述传输速率信息确定所述时间戳的步骤进一步包括：从MPEG-2分组的报头获得所述分组计数信息和所述传输速率信息。

在本发明所述的方法中，所述从所述分组计数信息所述和传输速率信息确定所述时间戳的步骤进一步包括：从MPEG-2分组的报头的适配字段获得所述分组计数信息和所述传输速率信息。

根据本发明的一方面，提供一种使用时间戳信息编码多个数据分组以便在通信***上传输的方法，包括：

接收多个数据分组；

确定所述多个数据分组的分组计数信息和传输速率信息；以及

将所述分组计数信息和所述传输速率信息加载到所述多个分组中的一个或多个数据分组的报头部分。

在本发明所述的方法中，所述分组是MPEG-2分组，所述加载步骤包括：将所述分组计数信息和所述传输速率信息***到所述数据分组的报头部分的适配字段。

在本发明所述的方法中，所述分组计数信息和所述传输速率信息表示所述时间戳信息。

通过以下的描述和附图，可以更深入地理解本发明的各种优点、各个方面、创新特征、及其实施例的细节。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1A是MPEG-2分组的结构示意图；

图1B是节目映射表(PMT)的结构示意图；

图2是分组的基本流(PES)分组的结构示意图；

图3是传统的使用PCR值的***时钟恢复电路的示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的不使用PCR值的***时钟恢复电路的示意图；

图5是常规的使用PCR值的再复用***的示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的不使用PCR值进行再复用的***的示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的、不直接发送PCR时间戳而是产生包含分组计数和速率信息的数据分组的方法；

图8是根据本发明的一个实施例的恢复***时钟的方法；

图9是根据本发明的一个实施例的再复用多个传输流的方法。

具体实施方式

虽然本发明是通过特定应用的实施例进行阐述的，但是应当意识到本发明不局限于这些的实施例。领域内技术人员将会意识到，其他的修改、应用和实施例也落入本发明的范围，本发明在其他的领域也具有显著作用。

MPEG-2为提供数字化视频、音频和数据源提供分组传输。这种数据分组是固定的188字节大小，包括报头105和有效载荷110。图1A示出了MPEG-2数据分组100的结构。报头105包括13位的节目ID字段(PID)115，PID字段115用于将数据分组内的信息标识为属于特定的信息流。MPEG-2数据分组也包括适配字段120，适配字段120包括一系列旗标以及可选字段，可选字段的存在与否由前面的旗标的值来示出。适配字段120中可定义和携带私有用户数据。在常规的MPEG115中，PCR值125嵌入到MPEG-2传输流中，PCR值提供了在解码器***中恢复编码器时钟的传统方法。

图1B是节目映射表(PMT)130的结构示意图。PMT130用于标识特定传输流中的视频、音频和数据内容。在典型的实施例中，PMT130中的一个PID135标识特定节目的音频部分，其它PID135标识该特定节目的任意视频或数据部分。

在将视频、音频和数据源打包成固定长度的MPEG-2数据分组之前，通常首先将它们打包成分组基本流(PES)。图2示出了PES分组200的结构。下面的字段是可选嵌入PES分组中的：(a)解码时间戳(DTS)205，表示数据分组由解码器解码的时间；以及(b)显示时间戳(PTS)210，用于将视频和音频信息的每个单元的显示时间发往解码器***。为了确保同步，PTS值205和DTS值210源自同一时钟，该时钟提供PCR值。

图3示出了传统的恢复编码器时钟的方法。电路300包括PCR接收器和/减法器310、低通滤波与增益单元315、电压控制振荡器320以及计数器325。在收到传输流305后，PCR接收器/减法器310检测嵌入到传输流305中的PCR值，比较计数器325中的本地时间戳和进站传输流305中检测到的时间戳，基于比较结果生成误差信号335，然后发往低通滤波与增益单元315。低通滤波器和增益单元315的输出为校正信号340，该输出端连接到电压控制振荡器320。电压控制振荡器320的输出端连接到构成反馈环一部分的计数器325。如果PCR接收器/减法器310所检测到的PCR值是初始值，PCR接收器/减法器310产生初始化信号330，用它来初始化计数器325。如上所述，为了让传统电路300正常工作，PCR值必须嵌入到传输流305中。

使用图3的常规方法之时，传输速率是在解码器一侧使用PCR值生成的，具体如下：

传输率 $\left(i\right)=\frac{(i\′-i\′\′)*\mathrm{system}\_\mathrm{clock}\_\mathrm{frequency}}{\mathrm{PCR}(i\′)-\mathrm{PCR}(i\′\′)},$ 其中

i是传输流中任何字节的索引，i″<i<i′。

i′是可应用到将要被解码的节目中的包括紧接在program_clock_reference_base字段后面的最后位的字节的索引。

i″是可应用到将要被解码的节目中的包括最近的program_clock_reference_base字段的最后位的字节的索引。

PCR(i″)是编码在节目时钟基准和***时钟单元中扩展字段中的时间。

要注意，i″<i<i′。

如果假定传输速率是恒定的，那么，PGR值序列中的任何偏差都可解释为PCR抖动(jitter)。为了锁定进站传输流305，传统解码器必须估计每个PCR值并调节本地的锁相环(PLL)以吸收(absort)生成的抖动。

除了将PCR值嵌入到传输流305并评估每个PCR值之外，本发明可间歇显式的传送传输速率，使得解码器能使用这种显式的传输速率作为锁定基准来调节它的时钟。传输速率的值作为用户私有数据嵌入到MPEG-2数据分组的适配域120中。对于承载这种用户私有数据的每个间歇传送的MPEG-2数据分组m，在编码器上的传输速率R(m)计算如下：

$R\left(m\right)=\frac{b*\mathrm{SC}}{\mathrm{\&Delta;t}(m,n)}$

b＝|n-m|*packet_length*8

R(m)：分组m中承载的传输速率

b：   在分组号m和分组n之间传输的总的位数

m：   承载R(m)的分组号

n：   承载R(m)的分组号

packet_length：每个传输的数据分组中的字节长度

SC：     ***时钟，用Hz表示，27,000,000-801≤SC≤27,000,00+810

Δt(m，n)：数据分组m和数据分组n之间的编码器采样时间差，以27MHz时钟的一个嘀嗒(tick)为单位。

为了计算编码器端(在传输时)的传输速率R(m)，必须选择分组n。有两种方法来实现这种选择。第一种方法是使用前面的包含嵌入的传输速率信息的数据分组。在这种情况之下，传输率等于从接收完包含传输率信息的上一分组开始截至到现在总共传送的比特数除以传送这些比特所用的时间。第二种方法是使用从现在开始到开始接收包含传输速率信息的下一分组为止所传送的比特数除以传送这些比特所用的时间。只要编码器和解码器都使用相同的方法，这两种方法都是可用的。

在解码器端，使用本地***时间计数器来评估传输速率R’(m)。由实际编码器的传输速率R(m)和解码器所评估的R’(m)之间的差异，以及中间位的总数b，共同来生成误差信号，解码器可使用该误差信号将自己的时钟锁定或同步到编码器时钟。正如下面所述的，为本发明一特定实施例而设计的编码器可将解码器时钟和编码器***时钟之间的误差缩小到小于1.5微秒。为不同应用而设计的不同实施例可以选择不同的设计目标。

$R\&prime;\left(m\right)=\frac{b*\mathrm{SC}}{\mathrm{\&Delta;t}\&prime;(m,n)}$

R’(m)：基于本地时间计算得到的传输速率

Δt’(m，n)：基于解码器的本地计数器的采样时间差

$|\frac{b}{R\left(m\right)}-\frac{b}{R\&prime;\left(m\right)}|\&le;5\&times;{10}^{-7}$ 秒

注意：在本发明每个具体设计的实施例中，5x10^-7秒可以替换为更大的数。

如上面的运算式所示，评估的传输速率R’(m)的准确度取决于分组号n和m。如果在传输过程中，丢弃或添加了数据分组，例如在复用过程中就可能出现这种情况，那么，采样时间间隔就会改变，编码器和解码器将不能同步。要解决这个问题，将分组号n和m以及传输速率信息显式的嵌入到传输流中。例如，编码器显式的在同时还承载有传输速率R(m)的分组中发送数据分组号m。

下面的表格展示了基于PCR方法的常规的***时钟恢复与本发明的嵌入传输速率R(m)的方法的PCR_jitter之间的关系。假设传输流的理论传输速率为12.5Mbps，所承载的PCR值如下：

 

分组	PCR_value	PCR_jitter(纳秒)	R’(m)(bps)
				113	14695	-4.421	12499998.54
430	1044514	-4.421	12499998.54
				747	2074333	-4.421	12499998.54
1064	3104152	-4.421	12499998.54
				1381	4133971	-4.421	12499998.54
1698	5163790	-4.421	12499998.54
				2015	6193608	32.616	12500010.68
2332	7223427	-4.421	12499998.54

第一列包括pcr_flag设为1的分组的编号。第二列示出了在对应分组中的PCR_value。第三列是基于传统MPEG-2算法计算得到的PCR_jitter。第四列是基于数据分组号和Δt计算的传输速率R’(m)，其中，Δt等于PCR_value的差异。根据这个实施例，以纳秒为单位的PCR_jitter可解释为传输速率抖动。因此，若将R(m)显式的嵌在传输流中，解码器便能使用R(m)值来恢复***的时钟，并调整其PLL以锁定到传输流上。硬件解码器通常以毫秒的精度工作，因此，R’(m)的比特每秒的精度是令人满意的。

图4示出了根据本发明的一个实施例的解码器时钟恢复电话400的示意图。该电路包括：包含传输缓冲器407和计时信息提取器410的数据分组接收器406、抖动计算器415、低通滤波器420、电压控制振荡器425以及计数器430。由传输缓冲器407接收进站分组流405，该缓冲器407与定时信息提取器410相连。时间信息连接器410连接到抖动计数器415以及计数器430的初始化端口。抖动计数器415的输出端连接到低通滤波器420。低通滤波器420的输出端连接到电压控制振荡器425。电压控制振荡器425的输出端提供解码器***的时钟输出端455。电压控制振荡器425的输出端也连接到计数器430。计数器430连接到抖动计算器415。如上面所述，这种新方法仅仅要求改变固件，所以能够使用现有的基于PCR的硬件。

分组接收器406接收MPEG分组405，以及提取基于嵌入的传输速率信息和分组技术信息的时间戳信息440。具体来说，传输缓冲器407捕获传输流中的分组以及将相关的字节分发到定时信息提取器410。定时信息提取器410检测嵌入的传输速率信息以及数据分计数信息，并检测与所接收的分组有关的编码器时间戳信息440。如上所讨论的，分组的传输速率值可作为用户私有数据嵌入到MPEG-2分组的适配字段120中。分组计数也可作为用户私有数据嵌入到MPEG-2分组的适配字段120中。

编码器时间戳信息440被传输到抖动计算器415，抖动计算器415基于编码器时间戳440与从计数器430获取的本地时间戳之间的差异产生误差信号445。为了让计数器430能够准确地读取，定时信息提取器410在接收到所接收的数据流405内的初始数据串之时便初始化计数器430。抖动计算器410生成的误差信号445通过低通滤波器以创建纠正信号450。纠正信号450输入到电压控制振荡器425，从而调节电压控制振荡器425的频率直到该频率与编码器的时钟频率同步为止。电压控制振荡器(VCO)425的这种输出的样本被反馈到计数器430。计数器430和抖动计算器415可称为反馈环414，因为它比较基于VCO的输出455的时间戳与从所接收的分组中提取的编码器时间戳信息440以创建误差信号445。误差信号445用于调节VCO425的频率。

如上所述，通过定时信息提取器提取display_time、time_offset、transport_rate以及packet_count。在初始化阶段，将display_time以及time_offset发送到本地计数器430。将transport_rate和packet_cornt发送到抖动计算器并与当前的***时钟值一同缓冲存储。基于下列各项来计算多动或误差信号：previous_packet_count、previous_system_clock_value、current_packet_count、current_system_clock_value以及current_transport_rate。对所接到的抖动或误差信号445进行低通滤波，并作为VCO的控制以恢复***时钟。下面提供了一种计算误差信号445的示范公式e：

e＝((current_packet_count-previous_packet_count)％(2³²)*

188*8/current_transport_rate+previous_system_clock_value-

current_system_clock_value                   等式(1)

本发明中为恢复***时钟而需要的所有数据都将作为用户私有数据承载在适配字段中。当MPEG-2程序同时包括音频和视频信息的情况下，本发明的实施例在时钟恢复方面发挥了作用。与其让特定程序的每个音频和视频信息都携带自己的时钟恢复数据，不如通过将时钟恢复描述符(Time RecoveryDescriptor)放置到特定程序的映像表(PMT)的第一描述环中来避免这种冗余。这种时间恢复描述符的语法和语义定义如下所示：

 

语法	语义定义
		Descriptor_tag	8位字段，设为0xFF
DeScriptor_length	8位字段，指明紧跟在descriptor_length后面的私有数据字节的数目
		Identifier	32位字段，标识时钟恢复描述符，它的值应该是0x4252434D。
Reserved	3位的保留字段，可以是’111’。
		Time_Recovery_PID	13位字段，指明使用哪个PID来恢复***时钟

如上所述，适配字段中的用户私有数据承载了本发明中为恢复***时钟而需要的所有数据。下面示出了程序时钟恢复私有字段(Program TimeRecovery Private Field)，应当注意，当random_access_indicator设为1之时，usr_private_date_flag也必须设为1。

 

语法	语义定义
		If(transportprivate_data_flag＝＝’1’
{

 

Transport_private_data_length	8位字段，指明直接紧跟在transport_private_data_length后面的私有数据字节的数目
		Identifier	32位字段，标识时间恢复私有域。值应该设为0x42524334D。
Reserved	4位的保留字段，应该是‘1111’。
		Transport_rate_flag	1位的旗标，当它是’1’时，transport_rate承载在下面的语法中。
Packet_count_flag	1位的旗标，当它是’1’时，packet_count承载在下面的语法中。
		Display_time_flag	1位的旗标，当它是’1’时，display_time承载在下面的语法中。
time_offset_flag	1位的旗标，当它是’1’时，tiem_offset承载在下面的语法中。
if(transport_rate_flag)
		transport_rate	32位字段，携带由编码器确定的传输速率(transport rate)，transport_rate的单位是比特每秒。
if(packet_count_flag)
		Packet_count	32位字段，承载总的输出的传输流的数据分组数的模，2<sup>32</sup>。

 

Transport_private_data_length	8位字段，指明直接紧跟在transport_private_data_length后面的私有数据字节的数目
		If(display_time_flag)
Display_time	32位字段，承载当前adaptation_field之后的第一访问单元的display_time。Display_time的单位是90KHz的时钟的一个滴答。
		If(time_offset_flag)

 

time_offset	24位字段，承载相对于同一TimeRecovery Private Field中display_time的STC初始偏移
		}

要说明的是，当从压缩数据缓冲器中移除与display_tiime对应的访问单元之时，解码器上的***时钟(STC)应当设为initSTC，其中，initSTC＝display_time-time_offset。

正常的情况之下，每个随机访问单元之间的时间延迟取决于基础架构，可大到1至5秒。但是，为了顺利地保证***时钟的更新过程，必须至少每隔100毫秒就发送transport_rate和packet_count信息。因此，即使没有随机访问单元，也必须承载time_recovery_private字段以保证***时钟更新过程的完整。所以，即使在random_access_indicator旗标设置位0之时，tiem_recovery_private字段也可能存在。

在一些基础架构中，不需要PES数据分组。在这些情况之下，不创建PTS和DTS值。但是，在基本流水平(elementary stream level)知道信息编码结构之后，初始访问单元(音频数据或视频数据)的显示时间之间的关系相对于所有的连续访问单元总是固定的。因此，为能正确显示和同步数字化的信息源而需要用到的值是初始的display_time和***时钟(STC)的一个初始值。一旦知道了这些初始值，便可生成所有后续访问单元的显示时间。因此，在本发明的一个实施例中，在不使用PES数据分组的方案中，可传输display_time和初始STC的time_offset。

如果基础架构不使用分组基本流(PES)的分组封包，那么，所有的PID都将承载time_recovery_private字段，time_recovery_private字段包括用于互相同步的display_time。但是，仅仅需要一个PID来承载transport_rate、packet_count和time_offset，以用来初始化***时钟(STC)。

通过复用，MPEG-2能够将多种类型的多媒体信息合并为单个字节流。一种常见的情况是，服务提供商接受各种源的多个传输流，并通过选择不同源的不同节目来创建他自己的传输流。这种合并要求使用再复用器。图5示出了常规的传输流的再复用引擎500。图5中示出了发送到再复用引擎的传输两个输入流，即第一输入流505和第二输入流510，每个输入流都承载有嵌入的PCR值。再复用引擎反过来产生一个合并的输出流515。在再复用引擎中，输出流不是选自第一输入流505就是选自第二输入流510。分组的转发和丢弃基于输出传输速率和再复用引擎的调度算法。如果使用调度算法来保证性能，就不需要调整输出传输流中的PCR值。因此，PCR值可与第一输入流505和第二输入流510的PCR值保持相同。

在本发明中，输入传输流中没有承载PCR值。换言之，传输速率信息和数据分组技术信息是间歇传送的。因此，在再复用阶段，需要在输出流中重新评估和更新传输速率和分组计数的值。

图6示出了根据本发明的一个实施例的再复用引擎。图6中示出了输入再复用引擎的两个传输流，即第一输入流605和第二输入流610，每个输入流都间歇地承载有嵌入的传输速率信息和嵌入的数据分组计数信息。再复用引擎反过来产生一个合并的输出流615。在再复用引擎中，输出流不是选自第一输入流605就是选自第二输入流610。在再复用时，将重新评估和更新传输速率信息和数据计数信息并将其重新***到输出传输流615中。

本发明一实施例中的误差处理按照如下方式进行。对于标记的time_base的中断(discontinuity)，使用以下方法：如果设置了中断标识符，立即计算LSCSl＝display_time-time_offset并加载到STC基准。对于未标记的time_base的中断，使用以下方法：|LSTC-(display_time-time_offset)|>THR，其中，THR是可设置的阈。在这种情况之下，立即计算LSCSl＝display_time-time_offset并加载到STC基准中。

图7是示出了对数字通信的数据分组进行编码以在通信***中传输的流程图700。将分组技术信息和传输速率信息与数字通信分组一同编码。根据本发明，不再需要在数据流中发送PCR信息。数据流将不包含PCR信息，虽然数据流包含PCR信息是允许的。相反，传输速率用于表示抖动。传输速率表示一段时间的平均值，而PCR表示瞬间值。在使用传输速率和分组计数(在丢包时发送)时，其时间段是从包含计时信息的两个分组之间提取的。将之前的***时钟值加上该时间段来计算时间戳。例如，等式(1)提供了这种算法的具体过程。

步骤702中，接收多个数据分组，例如MPEG-2数据分组。

步骤704中，确定分组计数信息和传输速率信息。

步骤706中，在传输之前，将分组计数信息和传输速率信息加载到数据分组中。例如，可以在数据分组在发射器中进行编码时，将分组计数信息和数据传输信息加载到数据分组的报头。更具体地，对于MPEG-2，可将分组计数信息和数据传输信息加载到如图1A所示的MPEG-2报头105的适配字段120中。

步骤708中，在通信网络上传输数据分组以接收和处理。

图8示出了基于承载分组计数和传输速率信息的数据分组重建***时钟的流程图800。但是本发明不应受流程图800的步骤的顺序的限制。换言之，一些步骤可以同时执行，或者以不同的顺序执行，这都不脱离本发明的范围和实质。

步骤802中，接收分组，所述分组包含来自编码时钟的分组计数信息和传输速率信息。

步骤804中，从所接收的数据分组中获取分组计数信息和传输速率信息。例如，计时信息提取器410能够从MPEG数据分组中提取分组计数信息和传输速率信息。在一个实施例中，MPEG流的分组的适配字段120中承载有分组计数信息和传输速率信息。

步骤806中，从分组计数信息、传输速率信息以及前一本地***时钟值确定时间戳。

步骤808中，基于控制信号产生本地***时钟。例如，VCD425基于控制信号产生本地***时钟。步骤808也包括从本地***时钟产生本地时间戳的步骤。

步骤810中，基于从所接收的分组计数信息和传输速率信息计算得到的时间戳和从本地***时钟确定时间戳之间的差别生成误差信号。例如，抖动计算器415产生误差控制信号。

步骤812中，过滤误差信号以产生控制信号。例如，低通滤波器420输出经过滤的误差信号445以产生控制信号450。

图9示描述了再复用***如再复用***500的操作步骤900。步骤905中，接收信息分组的多个传输流，所述信息分组包含分组计数信息和传输速率信息。步骤910中，更新分组计数信息和传输速率信息。步骤915中，将更新后的分组计数信息和传输速率信息***到由传送的信息分组构成的合并的输出传输流中。

最后，应当意识到，本发明不局限于MPEG-2时钟恢复应用。例如，***时钟的频率可以是任何的频率；27MHz的MPEG-2频率仅仅是一个例子。类似地，使用嵌入的传输速率信息和分组计数信息来恢复时钟的方法也不限于MPEG-2分组结构，而是可以等效地应用到要求在目的端恢复时钟的任何传输流。更具体地，除了MPEG之外，本发明还适用于其他的基于分组的通信***。

总而言之，虽然本文借助实施例对本发明进行了详细的描述，但是本发明并非仅限于这些实施例。显然，对于本领域的技术人员而言，可在本发明的主旨和范围内对本文内容进行修改，但这些修改仍然落入本发明的范围之内。

交叉参考文献

本申请要求申请日为2006年4月17日、美国临时专利申请NO60/792,337的专利优先权，所述专利以引用的方式结合到本文中。

Claims (10)

1.一种用于在通信***中恢复所接收分组的编码器时钟的时钟恢复装置，其特征在于，包括：

用于检测间歇传输的数据分组计数信息和传输速率信息的分组接收器，所述数据分组计数信息和传输速率信息表示所接收的分组的编码器时钟；

用于产生本地***时钟的电压控制振荡器，其具有输入端，所述输入端允许按照在所述输入端接收的控制信号的比例调整***时钟的频率；

用于输出误差信号的反馈环，所述误差信号表示本地***时钟频率与所表示的编码器时钟频率之间的差异；以及

用于过滤误差信号以便将其输入所述电压控制振荡器的低通滤波器电路。

2.根据权利要求1所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述分组接收器包括用于输出时间戳数据的分组时钟提取器，所述时间戳数据表示基于所述分组计数信息和所述传输速率信息的编码器时钟；以及

所述反馈环还包括用于输出本地时间戳数据的计数器以及用于输出所述误差信号的抖动计算器，所述本地时间戳数据的值随***时钟周期而增加，所述计数器具有用于生成输出值的输入端，所述误差信号等于来自所述计数器的时间戳数据与来自所述分组接收器的时间戳数据之间的差异。

3.根据权利要求1所述的时钟恢复装置，其特征在于，所接收的分组是MPEG-2分组。

4.根据权利要求1所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述***时钟的频率范围是从26.999199MHz到27.000810MHz。

5.根据权利要求1所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述分组接收器从一个或多个所接收的分组的报头中获得所述分组计数信息以及所述传输速率信息。

6.一种重建***时钟的方法，其特征在于，包括：

接收数字化的分组，所述分组包括来自发送时钟间歇传输的分组计数信息和传输速率信息；

从所述分组计数信息和所述传输速率信息确定时间戳；

基于控制信号产生本地***时钟，基于所述本地***时钟产生本地时间戳；

基于所述本地时间戳和所述从所述分组计数信息和传输速率信息确定的时间戳之间的差异产生误差信号；以及

过滤误差信号以产生所述控制信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数字化的分组是MPEG-2分组。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述分组计数信息和所述传输速率信息确定所述时间戳的步骤进一步包括：从MPEG-2分组的报头获得所述分组计数信息和所述传输速率信息。

9.一种使用时间戳信息编码多个数据分组以便在通信***上传输的方法，其特征在于，包括：

接收多个数据分组；

确定所述多个数据分组的间歇传输的分组计数信息和传输速率信息；以及

将所述分组计数信息和所述传输速率信息加载到所述多个分组中的一个或多个数据分组的报头部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述分组是MPEG-2分组，所述加载步骤包括：将所述分组计数信息和所述传输速率信息***到所述数据分组的报头部分的适配字段。

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