CN1144415C - 同步设备 - Google Patents

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Abstract

杜比AC-3和MPEG-2音频标准用两个以上独立音频通道传输音频信号。若重放设备仅有双通道音频译码器(DEC1)，则可将外部多通道音频译码器(DEC2)用于多通道音频重放。若音频重放伴有视频重放，则需用同步方法获得声像吻合。为使仅有双通道兼容性的第一译码器与有多通道兼容性的第二译码器同步，给计数变量分配从***参数产生的值(F)。由第一译码器接收数据并输出给第二译码器，对于特定数据量计数变量递减或递增。当计数变量达到对应第二译码器译码起始点的值时，第一译码器开始对数据译码。

Description

同步设备
本发明涉及使第一译码器与第二译码器同步的方法和装置，尤其涉及DVD播放机的内部音频译码器与多通道放大器的外部音频译码器的同步。
音频编码***，如杜比AC-3和MPEG-2音频，允许传输高质量音频信号，尤其包括传输多通道声音。如果用“x，y”定义可能的重放配置，其中x是正面通道的数量，y是环绕通道的数量，则例如在杜比AC-3的情况下，下列重放配置是可能的：3/2，3/1，2/2，3/0，2/1，2/0，1/0。此外，也可传输低频通道。
为了使这种多通道音频重放成为可能，必须首先用适用于此目的的多通道音频译码器对所传输的音频数据流译码。然而，如果为重放而配备的设备仅包含一个双通道音频译码器，则仅可用外部多通道音频译码器执行多通道音频重放。在这种情况下，音频数据经串行数字接口从重放设备输出到多通道译码器。如果打算使音频信号伴随视频信号输出，例如在重放存储在DVD上的电影期间，则需要一种同步方法来达到图像与多通道音频重放之间的声像吻合。
本发明的目的是提供一种使第一译码器与第二译码器同步的方法，其表现为简单的方法步骤和由此产生的少量硬件成本。该目的是由权利要求1的方法达到的。
本发明的另一目的是提供一种执行本发明方法的装置。该目的是由权利要求10的装置达到的。
本发明的使第一译码器与第二译码器同步的方法的原理在于：
给计数变量分配第一值；
用第一译码器接收第一数据；
用第一译码器把与所接收的第一数据相同或者在处理之后由第一数据产生的第二数据输出到第二译码器，分别相应于预定数据量的输出递减或递增计数变量；
当计数变量取第二值时，第一译码器开始对第一数据译码，其对应于第二译码器对第二数据译码的起始点。
尤其是，如果第一和第二数据包含多通道音频信号，可以采用该方法，其中多通道音频信号是按帧传输的，帧又可再划分为块。
在这种情况下，多通道音频信号最好已按照MPEG-2音频算法、杜比AC-3算法或DVD的另一音频选项编码。
若第一译码器是一双通道音频译码器且第二译码器是一多通道音频译码器，可以在特别有利的方式下使用该方法。
最好给计数变量分配第一值，该第一值是由诸如数据编码方法、传输速度或数据速率等的***参数产生的。
第二译码器最好在已传输一帧多通道音频信号的预定部分时或已全部传输所述帧时开始译码。
在这种情况下，计数变量以逐位、逐字节或者逐个字的方式递减。
更为有益的是，接收第一数据后由第一译码器将其拆分并存储在存储器中，为输出到第二译码器，再从存储器读出并格式化。
该方法的优越之处尤其还在于，第一译码器从第一数据译码音频信号，该音频信号是与视频信号同步地输出的，视频信号已与音频信号一起在一共同的数据流中传输并已由视频译码器译码。
原理上本发明的使第一译码器与第二译码器同步的装置包括一接口，第二数据可通过该接口从第一译码器输出到第二译码器，一计数寄存器，其作为第二数据所用的编码方法的函数和/或接口的传输速度的函数和/或接口的数据速率的函数分配有第一值，当经接口输出数据时，以及当计数变量达到对应于第二译码器对数据译码的起始点的值时，计数寄存器递增或递减，给第一译码器施加一控制信号，其启动第一译码器对第一数据的译码。
计数寄存器最好是第一译码器的一部分，用***控制器为计数寄存器分配第一值。
如果除了用于过程控制和第一数据的译码的处理器外，第一译码器还包含一个或多个下列单元是特别有利的：
一个或多个存储器，用于在接收时存储第一数据和/或在处理第一数据时进行缓存；
一拆分单元，用于将接收的数据拆分为基本流；
一格式化单元，为通过接口串行输出执行格式化。
下面参照附图描述本发明的示范实施例，其中：
图1示出一种包含重放设备的配置，带有一双通道音频译码器和一外部多通道音频译码器；
图2示出双通道音频译码器的方框图；
图3示出按照本发明同步的两个译码器对音频数据的同步译码。
图1示意性地示出一DVD播放机DVD，一外部多通道音频译码器DEC2连接它。在这种情况下，仅示出了对本发明重要的那些部件；其他部件对于本领域技术人员而言是熟知的，而且为执行本发明的方法也无需作任何变化。***控制器和多路分解器SYS提供视频数据流V和音频数据流A、也称作第一数据。此外，它特别估计包含在数据流中的时间标记并发送同步命令到译码器DEC1。除对音频数据译码外，译码器DEC1还为数据的串行输出执行格式化。而且，将PES数据流拆开以形成基本数据流。基本数据流受到进一步的信号处理直到输出PCM音频信号PCM1。由于译码器DEC1仅是一双通道译码器，况且它仅能输出立体声信号。基本数据流的数据同样经由串行接口S、例如IEC 985(IEC 1937)或IEC 1394提供给多通道音频译码器DEC2。该译码器则实现数据的多通道音频译码，这可以利用所谓的向下混频技术随重放配置的变化实现。PCM音频信号PCM2则同样由多通道音频译码器DEC2输出。
两个译码器DEC1和DEC2的同步按下述方式执行。双通道音频译码器DEC1具有由***控制器SYS置位的计数寄存器Z。在这种情况下所分配的值取决于所采用的编码方法，例如，杜比AC-3，MPEG-2音频，DTS或SDDS，串行接口的传输速度和/或可获得的数据速率。最好从一表格中取得计数变量的值。计数变量以逐位、逐字节或者逐个字的方式递减或递增。在所有情况下双通道音频译码器DEC1立即以传输其所接收的数据作为开始，执行下列过程：在接收到数据，如果适当的话，并从节目流拆开形成基本数据流之后，将它们存储在存储器中。为了输出数据，再从存储器读数据、格式化然后经串行接口输出。在这种情况下，每当从存储器读出时递减计数寄存器。如果寄存器达到值“0”，它就发信号给双通道音频译码器DEC1通知多通道音频译码器DEC2正开始译码和处理，然后在这一时间点上，双通道音频译码器DEC1同样开始译码和处理。因此，确保了两个译码器DEC1和DEC2之间的同步。
成功同步的前提是适当选择分配给计数寄存器的计数变量值。为了能够开始译码所需的数据字的数目最好选择为计数变量的值。然后对于被读的每一数据字将计数寄存器减少一个数据字。如果采用杜比AC-3方法，则在448kbps的AC-3数据速率下，按在所有情况下大小为896字的帧传输音频数据。当有一帧的2/3或整个帧时，依据实施方式，AC-3译码器可开始译码。因此，在这种情况下，寄存器应当用一个560字的值置位，因为这相当于896字的大约2/3。如果用MPEG-2音频编码方法，则开始译码时必须有整个帧。
图2示出图1译码器的方框图。音频数据流A提供给拆分单元P，其分开PES数据流以形成基本数据流。基本数据流的音频数据首先存储在缓冲存储器BUF中，然后提供给处理器单元DSP，它确保过程控制并执行数据的实际译码。配备另一存储器M来缓存数据。将数据提供给格式化单元FOR，其输出经格式化的数据A’、也称作第二数据，以作串行输出。计数寄存器Z起初分配有一数值F，然后每当从缓冲存储器BUF读数据时它就递减。当到达值“0”时，处理器单元DSP就开始译码。最后，输出译码的音频数据PCM1。
在图3中，利用杜比AC-3-编码数据的例子示出了两个译码器DEC1和DEC2对音频数据的同步译码。首先，以高数据速率，例如10Mbps，用短脉冲串1读入数据。大小为896字的整个帧的读入需要1.43ms。在正好读入整个帧之后，数据输出2到外部译码器DEC2。这一输出也以短脉冲串发生，但是以较低数据速率。因此，在fS≈48kHz，采用IEC 1937接口时产生1.536Mbps的有用数据短脉冲串速率。这导致在一帧的2/3时传输速率为6.2ms和整个帧时传输速率为9.3ms。在传输了整个帧之后，首先不再传输数据，用时间间隔3表征。如果已将一帧的2/3传输到译码器DEC2，则计数寄存器到达值“0”并产生内部中断4。现在开始该帧的译码，由第一音频块AB0开始，然后在该帧的其他音频块AB1、AB2、AB3、AB4和AB5继续。接着对下一帧译码。在译码器DEC2的数据的短脉冲串输入5与译码器DEC1对该帧的输出同时发生。当已传输了该帧的2/3时，译码器DEC2立即开始对音频块AB0至AB5译码，但不需要为此而作的内部中断。在这种情况下，在短脉冲输入之间也存在不传输有用数据的时间间隔6。
本发明可用于两个任意译码器的同步。它主要适于外部多通道译码器与作为音频和/或视频数据重放设备的一部分的双通道音频译码器的同步。重放设备可以是一个用于读光学视频盘的设备，例如，DVD播放机，数字录像机，例如DVC设备，数字电视信号的电视接收机，机顶盒，其他属于消费电子设备的装置，或者计算机。特别是，为了能够将多通道音频信号同步，使用DVD播放机是可能的，以使用外部多通道AV接收机输出的多通道音频信号与视频信号同步。

Claims (10)

1.一种使第一译码器(DEC1)与第二译码器(DEC2)同步的方法，其特征在于：
给计数变量分配第一值(F)，其中第一值(F)是为了能够开始译码所需的数据字的数目；
用第一译码器接收第一数据(A)；
用第一译码器(DEC1)把与所接收的第一数据(A)相同或者在处理之后由第一数据(A)产生的第二数据(A’)输出到第二译码器(DEC2)的接口(S)，分别相应于预定数据量的输出递减或递增计数变量；
当计数变量取第二值时，第一译码器开始对第一数据(A)译码，其对应于第二译码器对第二数据译码的起始点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：第一和第二数据(A，A’)包含按帧传输的多通道音频信号，所述帧可依次再划分为块(AB0-AB5)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：多通道音频信号已按照MPEG-2音频或杜比AC-3算法编码。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：第一译码器(DEC1)是一双通道音频译码器，可连接的第二译码器(DEC2)是一多通道音频译码器。
5.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：给计数变量分配第一值(F)，该值是由诸如数据编码方法、传输速度或数据速率的***参数产生的。
6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：在已传输一帧多通道音频信号的预定部分时或者当已全部传输所述帧时，可连接的第二译码器(DEC2)开始译码。
7.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：计数变量以逐位、逐字节或者逐个字的方式递减或递增。
8.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：第一译码器(DEC1)从第一数据(A)译码音频信号(PCM1)，所述音频信号是与视频信号同步地输出的，视频信号已与音频信号一起在一共同的数据流中传输并已由视频译码器译码。
9.一种使第一译码器(DEC1)与一可连接的第二译码器(DEC2)同步的装置，该装置包括：
所述第一译码器(DEC1)；
接口(S)，从所述第一译码器(DEC1)输出第二数据(A’)；
计数寄存器(Z)，对经接口(S)输出的第二数据(A’)的数量计数；
当计数寄存器(Z)达到第一值(F)时，将控制信号(4)施加到第一译码器(DEC1)的装置，第一值(F)对应于所述第二数据(A’)的预定量，并对应于第二译码器(DEC2)对数据(A’)译码的起始点，所述控制信号(4)启动第一译码器(DEC1)对第一数据(A)的译码。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述第一值(F)是第二数据(A’)所用的编码方法和/或接口(S)的传输速度的函数和/或接口(S)的数据速率的函数。
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