CN1826802A - 检测数据流中的微弱或无效信号的方法和*** - Google Patents

Abstract

提供了一种用于检测运动图像专家组(MPEG)流的信号状态的方法。在预定搜索窗口中，检测MPEG流中的交替模式标识和有效帧。当在同一个预定搜索窗口中，检测到交替模式标识和至少一个有效帧时，输出检测到有效信号的指示。

Description

检测数据流中的微弱或无效信号的方法和***

本申请要求2003年7月21日申请的美国临时申请序列号No.60/488,908、题目为“检测数据流中的微弱或无效信号”的权益，在此将其一并作为参考。

技术领域

本发明大体涉及数据流，更具体地，涉及一种检测数据流中的微弱或无效信号的方法和设备。

背景技术

通常，不同模式的视频流数据可以在有效帧之间包括伪帧或辅助帧，对用于检测微弱或无效信号的已知方法造成了干扰。典型地，现有技术的检测技术将有效视频帧与当前输入的帧进行比较，来检测微弱或无效帧。典型的现有检测设备对微弱或无线帧进行计数。当该计数超出设定的阈值时，产生微弱信号事件，并因此接收设备可以做出响应。然而，该方法对于包括伪或辅助数据的数据流，产生错误肯定的微弱信号事件。

例如，一些编码器只添加伪帧并且管理该新时序的时间标记，从而解码器检测当前的伪帧作为要跳过的帧，并且解码器重复显示旧(先前的)帧。在这种情况中，通过监控打包基本流(PES)报头中的特技模式标识，可以容易地检测出伪帧。然而，一些编码器***用于管理其时间标记的断点或使用不同的方式来编码特技模式流，从而相应的解码器不能够如希望地解码流。

因此，需要一种方法和设备，用于在特技模式操作中，检测微弱信号，克服现有技术的上述问题。

发明内容

本发明可以解决现有技术的上述问题以及其它相关问题，本发明涉及一种方法和设备，检测压缩信息流(例如特技模式MPEG流)的微弱信号状态。

根据本发明的方案，提供一种方法，用于检测具有交替模式状态和有效帧的压缩信息流的信号状态。该方法开始于：在预定搜索窗口中，检测压缩信息流中的交替模式状态和有效帧。当在同一个预定搜索窗口中，检测到交替模式状态和至少一个有效帧时，输出检测到有效信号的指示。

通过以下结合附图，对优选实施例的详细描述，本发明的这些及其它方案、属性和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例实施例、用于检测运动图像专家组(MPEG)视频流的特技模式操作的微弱信号状态的方法的流程图；

图2和图3是根据本发明的示例实施例、进一步示出了图1的方法的流程图；以及

图4是示出了根据本发明的示例实施例、用于检测运动图像专家组(MPEG)视频流的特技模式操作的微弱信号状态的设备400的方框图。

具体实施方式

本发明涉及一种方法和设备，用于检测压缩信息流(尤其是特技模式MPEG流)的微弱信号状态。

为了示例的目的，针对运动图像专家组(MPEG)流中的特技模式操作，简要说明本发明。然而，应该理解，本发明不局限于特技模式操作或MPEG流。

关于特技模式操作，数据流具有一个持续一段时间的有效帧以及一些伪帧和断点设置。因此，根据本发明，使用搜索窗口来检测有效帧，因为当在搜索窗口中，检测到特技模式标识和有效帧时，肯定存在有效信号。因此，即使对该帧存在解码问题，仍然在该窗口中作为有效帧对无效帧进行计数。此外，这种方法还被用于检测微弱信号状态或无信号状态，因为对于与较差信号状态相关的特定时间周期，特技模式标识丢失或不存在有效帧。

应该理解，可以按照硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种方式来实现本发明。优选地，按照硬件和软件的组合来实现本发明。此外，优选地，按照具体实现在程序存储设备中的应用程序来实现软件。应用程序可以被上载到包括任意适当架构的机器并由其执行。优选地，在具有例如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)以及输入/输出(I/O)接口的硬件的计算机平台上实现该机器。计算机平台还包括操作***和微指令代码。在此所述的各种处理和功能可以是微指令代码的一部分或由操作***执行的应用程序的一部分(或其组合)。此外，各种其它的***设备可以与计算机平台相连，例如附加的数据存储设备和打印设备。

还应该理解，因为优选地在软件中实现附图所示的一些构成***组件和方法步骤，***组件(或过程步骤)之间的实际连接根据本发明的编程方式而不同。针对这里所给出的教导，本领域的技术人员能够理解本发明的这些及类似实施方式或配置。

图4是示出了根据本发明的示例实施例，用于检测压缩信息流中的微弱信号状态(尤其是运动图像专家组(MPEG)视频流的特技模式操作)的设备400的方框图。设备400包括中央处理单元(CPU)405、存储设备410、传输流解复用器415、针对视频的打包基本流(PES)缓冲器420、针对音频的PES分组缓冲器425、视频解码器430以及音频解码器435。应该理解，本发明不只局限于这种配置以及图4所示的单元，因此，在保持本发明精神的同时可以实现其它配置和单元。

图1是示出了根据本发明的示例实施例，用于检测压缩信息流中的微弱信号状态(尤其是运动图像专家组(MPEG)视频流的特技模式操作)的方法的流程图。图2和图3是根据本发明的示例实施例、进一步示出了图1的方法的流程图。即，图2和3是在图1的方法/例程中分别与错误处理和有效信号处理有关的子程序。

在开始方法之前，将所有变量设置/复位为其初始值。在步骤101期间，帧解码开始于信号源。由图4的视频解码器430和音频解码器435执行步骤101。优选地，可用数字输入源来实现图1的方法，因此如果输入是模拟的，则要使用不同的方法来检测微弱信号状态。因此，最初CPU 405确定视频源是数字视频源还是模拟视频源(步骤105)如果视频源是数字视频源，则该方法前进到步骤110。否则，该方法前进到步骤195。在步骤195处，微弱信号检测器(未示出)被指定用于模拟视频源，并终止该方法。

在步骤110处，增加变量“Frame_count”。如在此所用的，变量“Frame_count”提供表示已经计数的帧的数目的值，并且被用于检测特定时间周期。在提供的范例中，对于60Hz的输入源，由变量Frame_count检测到的时间周期是一(1)秒。当然，可以根据输入源来改变时间周期，因为可以根据输入源来改变帧速率。例如，以60帧每秒显示60Hz的素材，而以29.97帧每秒显示29.97Hz的素材。变量Frame_count对所有帧进行计数，但是当在步骤140的比较期间、发现Frame_count的值等于参考值FRAME_PER_SEC时，在步骤145，将Frame_count复位为0。

可以使用其它的方法来检测。例如，可以使用定时器(未示出)。在这种情况中，当启动定时器时，将变量Frame_count复位为零(0)，并且可以在每一秒，施加定时器中断，用于检测一秒的时间周期，或者如果定时器中断间隔短于一秒，从定时器中断中可以计数出一秒。在此使用的变量Frame_count和其它变量的值被存储在图4的存储设备410中，并且由图4的CPU 405来操作(例如递减、递增等)。

应该理解，可以针对图4的打包基本流(PES)缓冲器420中的信息，例如PES报头和数据格式、或MPEG报头格式，来评估微弱信号状态的标准，并且当在这些区域中存在问题时跳转到错误检测(见图2的步骤190)，而不执行有效信号处理(见图3的步骤135)。

因此，由CPU 405通过将预先建立的标准与PES缓冲器420中的当前PES数据进行比较，来确定在PES缓冲器420中是否存在有效PES(步骤115)。如果是，则该方法前进到步骤120。否则，该方法前进到步骤190。在步骤190处，执行错误处理，并且该方法前进到步骤140。

在步骤120处，通过将PES报头和相应的时间标记与预先建立的标准进行比较，确定PES报头是否是有效的。如果是，则该方法前进到步骤125。否则，该方法前进到步骤190。在步骤125处，由视频解码器430和音频解码器435开始下一层的解码，即MPEG流的解码。在步骤130处，CPU 405确定MPEG报头和数据是否是有效的。如果是，则该方法前进到步骤135。否则，该方法前进到步骤190。在步骤135，执行有效信号处理。

在步骤140处，CPU 405确定变量Frame_count是否等于FRAME_PER_SEC。Frame_count和FRAME_PER_SEC都可以实现为整数，每一个代表在给定时间周期内的特定数目的帧。优选地，尽管不是必须地，以每秒一次的速率将变量Frame_count与FRAME_PER_SEC进行比较。对于良好的信号状态，FRAME_PER_SEC代表有效帧计数，表示所有的帧都是有效帧。因此，如果是(即，如果Frame_count＝FRAME_PER_SEC)，则该方法前进到步骤145。否则，终止该方法。在步骤145处，Frame_count被复位为零。

在步骤150处，CPU 405确定变量Weak_signal_count是否大于LIMIT_FRAME_COUNT。如果是，该方法前进到步骤155。否则，终止该方法。变量“weak_signal_count”表示在给定时间周期内检测到的微弱信号状态的数目。变量“LIMIT_FRAME_COUNT”表示在给定时间周期内的帧的阈值数目(或计数)。应该注意，变量weak_signal_count和LIMIT_FRAME_COUNT可以实现为整数。在步骤155处，由CPU 405产生微弱信号检测事件，并且终止该方法。

参考图2，图2涉及错误检测(图1中的步骤190)，CPU 405确定当前是否检测到交替模式状态(即特技模式标识)(步骤205)。如果是，子程序前进到步骤210。否则，如果当前没有检测到特技模式(即，检测到数据流处于正常模式)，则错误归因于可能的微弱信号，并且子程序前进到步骤220(在此，增加Weak_signal_count的值增加了产生微弱信号事件的可能性)。

在步骤210处，递减变量WaitGoodSignalCount。变量WaitGoodSignalCount可以实现为代表按照秒或其分数或倍数来测量的特定时间周期的整数。在步骤215处，CPU 405确定WaitGoodSignalCount是否等于零(即，测试窗口是否已经过去)。如果是(WaitGoodSignalCount＝0)，则该方法前进到步骤220。否则，终止子程序。在步骤220，递增Weak_signal_count，并且终止子程序。

参考图3，图3涉及有效信号处理(图1中的步骤135)，检查当前是否检测到特技模式(步骤305)。如果是，子程序前进到步骤310。否则，终止子程序。在步骤310，变量WaitGoodSignalCount被设置为参考值INIT_WAIT_VALUE的初始值，并且终止子程序。应该注意，INIT_WAIT_VALUE可以实现为代表按照秒或其分数或倍数来测度的特定时间周期的整数。初始值INIT_WAIT_VALUE决定用于检测下一个有效信号的窗口尺寸。因此，如果数据流处于独特的模式，例如但不局限于，特技模式，则连续复位计数(WaitGoodSignalCount)来避免错误肯定的微弱信号事件。这与错误处理步骤(见图2)形成对比，其中减少WaitGoodSignalCount(步骤210)并且不将当前帧标记为无效，直到满足下面的条件：先前检测到有效帧并且WaitGoodSignalCount达到零。

尽管已经参考附图描述了示例性实施例，但是应该理解，本发明并不局限于这些精确的实施例，而且可以由本领域的技术人员来实现各种改变和修改，而不脱离本发明的范围或精神。所有这样的改变和修改应包括在所附权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (24)

1、一种用于检测压缩信息流的信号状态的方法，包括步骤：

在预定搜索窗口中，检测压缩信息流中的交替模式状态和有效帧；以及

当在同一个预定搜索窗口中，检测到交替模式状态和至少一个有效帧时，输出检测到有效信号的指示。

2、根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：当不再检测到至少一个交替模式状态并且在预定时间周期内没有检测到有效帧时，输出检测到无效信号状态的另一个指示。

3、根据权利要求2所述的方法，其中，无效信号状态包括微弱信号状态和无信号状态之一。

4、根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：

检测压缩信息流中的错误；

检测压缩信息流中的交替模式状态；以及

每次无错误地检测到交替模式状态时，连续复位预定搜索窗口的尺寸，以避免检测到无效信号状态的错误肯定指示。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，压缩信息流被存储在缓冲器中，并且所述检测步骤包括步骤：确定缓冲器中的数据是否是有效的。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测步骤包括步骤：确定压缩信息流具有有效报头和时间标记信息。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，压缩信息流包括MPEG流，并且所述检测步骤包括步骤：确定与MPEG流相对应的MPEG报头和MPEG数据是否是有效的。

8、根据权利要求7所述的方法，其中，MPEG流被存储在打包基本流(PES)缓冲器中，以及所述检测步骤包括步骤：

确定PES缓冲器中的PES数据是否是有效的；

确定与MPEG流相对应的打包基本流(PES)报头和时间标记信息是否是有效的；以及

确定与MPEG流相对应的MPEG报头和MPEG数据是否是有效的。

9、根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

检测压缩信息流中的错误；

当在正常模式中，在压缩信息流的给定帧中检测到错误时，修改微弱信号计数器，微弱信号计数器表示在给定时间周期内检测到的微弱信号状态的数目；

将微弱信号计数器与帧计数阈值进行比较，帧计数阈值表示在给定时间周期内的帧的总数；以及

当微弱信号计数器大于帧计数阈值时，输出检测到微弱信号状态的另一个指示。

10、根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

检测压缩信息流中的错误；

确定预定搜索窗口是否已经过去；

当在交替模式状态中，在压缩信息流的给定帧中检测到错误，并且预定搜索窗口已经过去时，修改微弱信号计数器，微弱信号计数器表示在给定时间周期内检测到的微弱信号状态的数目；

将帧计数阈值与微弱信号计数器进行比较，帧计数阈值表示在给定时间周期内的帧的总数；以及

当微弱信号计数器大于帧计数阈值时，输出检测到微弱信号状态的另一个指示。

11、根据权利要求1所述的方法，其中，由特技模式标识表示交替模式状态。

12、一种用于检测特技模式运动图像专家组(MPEG)流的信号状态的方法，包括步骤：

在预定搜索窗口中，检测特技模式MPEG流中的特技模式标识和有效帧；以及

当在同一个预定搜索窗口中，检测到特技模式标识和有效帧时，输出检测到有效信号的指示。

13、根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：当不再检测到至少一个特技模式标识并且在预定时间周期内没有检测到有效帧时，输出检测到微弱信号状态和无信号状态之一的另一个指示。

14、一种用于检测压缩信息流的信号状态的设备，包括：

检测装置，在预定搜索窗口中，检测压缩信息流中的交替模式状态和有效帧；以及

输出装置，当在同一个预定搜索窗口中，检测到交替模式状态和至少一个有效帧时，输出检测到有效信号的指示。

15、根据权利要求14所述的设备，还包括输出装置，用于当不再检测到至少一个交替模式状态并且在预定时间周期内没有检测到包括所述至少一个有效帧的有效帧时，输出检测到无效信号状态的另一个指示。

16、根据权利要求15所述的设备，其中，无效信号状态包括微弱信号状态和无信号状态之一。

17、根据权利要求15所述的设备，还包括：

检测装置，用于检测压缩信息流中的错误；

检测装置，用于检测压缩信息流中的交替模式状态；以及

复位装置，用于每次无错误地检测到交替模式状态时，连续复位预定搜索窗口的尺寸，以避免检测到无效信号状态的错误肯定指示。

18、根据权利要求14所述的设备，其中，压缩信息流被存储在缓冲器中，并且所述检测装置包括：确定装置，用于确定缓冲器中的数据是否是有效的。

19、根据权利要求14所述的设备，其中，所述检测装置包括：确定装置，用于确定压缩信息流是否包含有效报头和时间标记信息。

20、根据权利要求14所述的设备，其中，所述检测装置包括：确定装置，用于确定与压缩信息流相对应的报头和数据是否是有效的。

21、根据权利要求14所述的设备，其中，压缩信息流被存储在缓冲器中，以及所述检测装置包括：

装置，用于确定缓冲器中的数据是否是有效的；

装置，用于确定与压缩信息流相对应的报头和时间标记信息是否是有效的；以及

装置，用于确定与压缩信息流相对应的报头和数据是否是有效的。

22、根据权利要求14所述的设备，还包括：

检测装置，用于检测压缩信息流中的错误；

修改装置，用于当在正常模式中，在压缩信息流的给定帧中检测到错误时，修改微弱信号计数器，微弱信号计数器表示在给定时间周期内检测到的微弱信号状态的数目；

比较装置，用于将微弱信号计数器与帧计数阈值进行比较，帧计数阈值表示在给定时间周期内的帧的总数；以及

输出装置，用于当微弱信号计数器大于帧计数阈值时，输出检测到微弱信号状态的另一个指示。

23、根据权利要求14所述的设备，还包括步骤：

检测装置，用于检测压缩信息流中的错误；

确定装置，用于确定预定搜索窗口是否已经过去；

修改装置，用于当在交替模式状态中，在压缩信息流的给定帧中检测到错误并且预定搜索窗口已经过去时，修改微弱信号计数器，微弱信号计数器表示在给定时间周期内检测到的微弱信号状态的数目；

比较装置，用于将帧计数阈值与微弱信号计数器进行比较，帧计数阈值表示在给定时间周期内的帧的总数；以及

输出装置，用于当微弱信号计数器大于帧计数阈值时，输出检测到微弱信号状态的另一个指示。

24、根据权利要求14所述的设备，其中，由特技模式标识表示交替模式状态。

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