CN1829324A - 信号处理装置和流处理方法 - Google Patents

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CN1829324A CNA2006100568104A CN200610056810A CN1829324A CN 1829324 A CN1829324 A CN 1829324A CN A2006100568104 A CNA2006100568104 A CN A2006100568104A CN 200610056810 A CN200610056810 A CN 200610056810A CN 1829324 A CN1829324 A CN 1829324A
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朝长英一郎
山田雅弘
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Abstract

再生控制单元(102)经由网络接收时间戳流TTS。TTS处理单元(105)基于添加到TTS中的数据包中的每个数据包的时间戳，来从TTS生成实时流TS。解码单元(108)将TTS解码，并实时地输出视频数据和音频数据。多路分配器(106)具有临时地记录由再生控制单元(102)提供的TTS的缓冲器(105a)，并将记录在缓冲器中的TTS提供到TTS处理单元(105)，并将其提供到解码单元(108)。结果，从网络(3)接收的流被实时地传输并记录到外部装置，并且同时，流被显示装置或类似装置实时地再生。

Description

信号处理装置和流处理方法
技术领域
本发明的一个实施例涉及一种诸如数字广播接收器的信号处理装置，以及一种用于该信号处理装置的流处理方法。
背景技术
近年来，已经开发出用于实时地传输数据流(诸如包括数字压缩和编码的音频视频数据的流)的实时传输***。在这样的实时传输***中，通过使用传送流来传输数据流。传送流由传送流数据包构成。
此外，近年来，已经开发出传输数据包的***，其中每个数据包都添加了时间信息。例如，在日本专利申请公开出版物第2000-341234号中，披露了一种传输已经添加了计数器的计数值的发送数据的数据传输装置。
同样在诸如陆地数字广播的数字广播中，广播节目数据由上面提到的传送流组成。
在数字广播接收器中，广播信号由调谐器接收并解调，从而从广播信号中提取传送流。构成传送流的传送流数据包被实时地发送到数字广播接收器中的解码器，并在其中被解码。一般地，解码器被设计为，根据每个数据包的接收时序(timing，时刻)来调节解码器的解码动作速度。由于传送流数据包的每个数据包在对应于其再生时序的时序被实时地发送到解码器，因此解码器能够正确地将传送流解码和再生。
同时，近年来，希望实现其中多个家用电气装置能够互相连接的家庭网络***。在用于家庭网络***的数字广播接收器中，需要如下功能，其不仅能够将实时地传输的传送流(例如广播节目数据)解码和再生，还能够将从存储介质经由网络以任意速度传输的传送流解码和再生。
然而，从存储介质读取的传送流以比传送流的原始传输速率更高的速度传输到数字广播接收器。由于这个原因，如果从存储介质经由网络传输的传送流被原封不动的输入到解码器，就会出现诸如传送流以异常高的速度被再生等等的不一致。因此，有必要执行特定解码控制，以根据待解码的流的类型(实时流/非实时流)来转换解码器的操作控制方法。
在用于家庭网络***的数字广播接收器中，要求根据例如IEEE1394规范将经由网络接收的传送流记录到诸如数字VCR(盒式磁带录像机)的外部装置中的功能。在这种情况下，有必要将传送流实时地传输到外部装置。
此外，在将数据记录到外部装置的过程中，希望显示记录图像用于确认记录数据等。
发明内容
考虑到上述情况而作出本发明，因此，本发明的一个目的在于提供一种信号处理装置和一种流处理方法，用于将从网络接收的流实时地传输并记录到外部装置，并且同时通过显示装置或类似装置将流再生。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种信号处理装置，包括：接收单元，其经由网络接收包括压缩和编码数据的流，即，由其中的每个都添加有时间戳的数据包构成的时间戳流TTS，并提供该时间戳流；实时流生成单元，其基于添加到时间戳流中的数据包中的每个数据包的时间戳，从时间戳流生成实时流；解码器，其将时间戳流解码，并实时地输出视频数据和音频数据；以及多路分配器，其具有临时地记录从接收单元提供的时间戳流的缓冲器，该多路分配器将记录在缓冲器中的时间戳流提供到实时流生成单元，并将其提供到解码器。
根据本发明，可以提供一种信号处理装置和一种流处理方法，其能够将从网络接收的流实时地传输并记录到外部装置，并且同时能够通过显示装置或类似装置将流再生。
附图说明
下面将参照附图描述实现本发明的多个特征的一般结构。提供附图和相关描述来说明本发明的实施例而非限制本发明的范围。
图1是示出根据本发明的第一实施例的信号处理装置的***配置的框图；
图2示出将被用于第一实施例的信号处理装置的时间戳传送流数据包的配置的实例；
图3是示出在第一实施例的信号处理装置中设置的多路分配器106的配置的框图；
图4是示出在第一实施例的信号处理装置中设置的TTS处理单元的配置的框图；
图5是示出在第一实施例的信号处理装置中设置的记录控制单元的配置的框图；
图6是用于解释在第一实施例的信号处理装置中使用的传送流数据包与同步信号之间的关系的视图；
图7是用于解释由第一实施例的信号处理装置执行的操作的流程图；以及
图8是示出根据本发明的第二实施例的信号处理装置的***配置的框图。
具体实施方式
下文中将参照附图描述根据本发明的不同实施例。
图1是示出根据本发明的第一实施例的信号处理装置的***配置的框图。将信号处理装置具体化为用于接收数字广播信号的数字广播接收器。
数字广播接收器1具有访问诸如家用局域网(LAN)的网络3的功能。数字广播接收器1还能够与符合IEEE 1394规范的外部装置进行通信。
服务器计算机2连接至网络3。在服务器计算机2的存储介质21中，存储有音频视频(AV)内容。数字广播接收器1经由网络3接收存储在存储介质21中的AV内容，并能够将所接收的AV内容解码和再生。
如图1所示，数字广播接收器1由数字陆地调谐器11、BS/CS(广播卫星/通信卫星)调谐器12、信号处理单元13、以及IEEE 1394接口单元14等构成。
数字陆地调谐器11是用于接收陆地数字广播的广播节目数据的广播接收单元。陆地数字广播的广播节目数据由传送流(TS)构成。构成TS的传送流数据包(TS数据包)被以数字广播信号的形式从广播站实时地传输。数字陆地调谐器11接收数字广播信号，并从数字广播信号中取出对应于特定频道的广播节目数据的TS。TS包括压缩和编码的广播节目数据。该TS是实时流。构成TS的TS数据包在与它们从广播站被发送的时序相同的时序，被实时地从数字陆地调谐器11发送到信号处理单元13。
BS/CS调谐器12是用于接收BS/CS广播的广播节目数据的广播接收单元。BS/CS广播的广播节目数据以与陆地数字广播中相同的方式由TS构成。构成该TS的传送流数据包(TS数据包)以数字广播信号的形式从广播站实时地传输。BS/CS调谐器12接收数字广播信号，并从数字广播信号中取出对应于期望频道的广播节目数据的TS。TS包括压缩和编码的广播节目数据。该TS是实时流。构成TS的TS数据包在与它们从广播站被发送的时序相同的时序，被实时地从BS/CS调谐器12发送到信号处理单元13。
IEEE 1394接口单元14是经由IEEE 1394串行总线与IEEE1394外部装置(例如，数字VCR)进行通信的通信控制器。IEEE 1394接口单元14具有接收实时地从外部装置发送的AV内容的TS的功能。IEEE 1394接口单元14还具有将从信号处理单元13实时地传递的TS，经由IEEE 1394串行总线实时地发送到外部装置的功能。
信号处理单元13是用于处理TS的LSI。信号处理单元13具有接收从服务器计算机2的存储介质21传递的AV内容的功能。存储在存储介质21中的AV内容流是时间戳传送流(TTS)，并且是可以以任意速度从存储介质21读取的非实时流，而与对应于实际重放速度的原始传输速率无关。响应来自信号处理单元13的请求，存储在存储介质21中的AV内容的TTS，以高于AV内容的原始传输速率的速度经由网络3传输到数字广播接收器1。
TTS由TTS数据包构成。TTS数据包中的每个都是时间戳TS数据包。响应于来自数字广播接收器1的请求，服务器计算机2从存储介质21读出TTS，并将TTS传输到数字广播接收器1。
图2中示出了TTS数据包的结构。TTS数据包由188-位TS数据包，以及添加到TS数据包的头部的4-位时间戳(时间信息)构成。添加到每个TS数据包的时间戳被用作指示与解码器有关的TS数据包的相对输入时间的时间信息。
信号处理单元13包括网络接口单元101、再生控制单元102、记录控制单元103、输入控制单元(选择器)104、TTS处理单元105、多路分配器(Demux)106、解码处理单元107、以及解码单元108等。
网络接口单元101经由设置在数字广播接收器1中的LAN端口等连接到网络3。网络接口单元101是经由网络3与服务器计算机2进行通信的通信控制器。
再生控制单元102经由网络接口单元101与服务器计算机2通信，并控制记录在存储介质21中的AV内容的再生(这里是读取)。经由网络3从服务器计算机2传输的AV内容的TTS由网络接口单元101接收，并经由再生控制单元102提供到输入控制单元(选择器)104。
选择器104包括：输入端口IN1至IN3，用于分别输入实时流；输入端口IN4，用于输入TTS；输出端口OUT1，用于输出实时流；以及输出端口OUT2，用于输出实时流或TTS。
选择器104的输入端口IN1、IN2分别连接至信号处理单元13的输入端子111、112。由数字陆地调谐器11接收的TS经由输入端子111输入到选择器104的输入端口IN1。此外，由BS/CS调谐器12接收的TS经由输入端子112输入到选择器104的输入端口IN2。由IEEE 1394接口单元14从外部装置接收的TS经由输入端子113输入到选择器104的输入端口IN3。
选择器104从分别输入到输入端口IN1至IN3的TS中选择待被记录到存储介质21的TS，并且将所选择的TS从输出端口OUT1输出。从输出端口OUT1输出的TS被发送到记录控制单元103。
此外，选择器104从分别输入到输入端口IN1至IN4的TS或TTS中选择待被再生或记录的流，并将所选择的流从输出端口OUT2输出。从输出端口OUT2输出的流被发送到多路分配器(Demux)106。
记录控制单元103将时间戳添加到包括在输入TS中的TS数据包中的每个数据包，从而从输入TS生成TTS。该TTS将经由网络接口单元101传输到网络3上的服务器计算机2。
多路分配器(Demux)106将从选择器104输入的流(TS或TTS)提供到解码处理单元107和TTS处理单元105。
当从选择器104输入的流是TTS并且该TTS将被再生时，多路分配器106将TTS的数据包临时地记录到缓冲器106a中，并响应于来自解码处理单元107的请求，将所记录的数据包传递到解码处理单元107。
另外，当从选择器104输入的流是TTS并且该TTS将被记录时，多路分配器106如上所述的将TTS的数据包临时地记录到缓冲器106a中，并将数据包提供到解码处理单元107，并且同时，响应于来自TTS处理单元105的请求，将所记录的数据包传递到TTS处理单元105。多路分配器106的缓冲器106a被提供用于消减在从网络3接收的TTS的传递速率与TTS处理单元105的处理速率之间的差异，以及在从网络3接收的TTS的传递速率与解码单元108的处理速率之间的差异。
此外，当从选择器104输入的流是TS并且该TS将被再生时，多路分配器106将TS的数据包原封不动地传递到解码处理单元107。当从选择器104输入的流是TS并且该TS将被记录到外部装置中时，多路分配器106将TS的数据包原封不动地传递到解码处理单元107以及TTS处理单元105。
当输入流是TTS时，TTS处理单元105基于TTS中的每个TTS数据包的时间戳，从TTS生成实时流(TS)。更特别地，TTS处理单元105根据所接收的每个TTS数据包的时间戳，来调节每个TTS数据包中的TS数据包的发送时序。因此，TTS数据包被实时地从TTS处理单元105的输出端口输出。从TTS处理单元105提供的TS经由输出端子115发送到IEEE 1394接口单元14。同时，当输入流是TS时，TTS处理单元105将TS原封不动地输出到IEEE 1394接口单元14。
解码处理单元107执行将从多路分配器106输入的TS或TTS分成视频数据流和音频数据流的过程。例如，该分离过程是以数据包为单位执行的。当多个广播节目被多路为输入TS或TTS时，解码处理单元107执行从输入流提取对应于将被再生或记录的广播节目的数据包的过程。
解码单元108具有视频解码器和音频解码器(二者均未在图中示出)，并将从解码处理单元107输入的视频数据流和音频数据流解码。解码单元108基于解码单元108中设置的时钟计数器的值将单独的数据包(TS或TTS数据包)解码。解码过程在不依赖于添加到数据包的时间戳的时序被执行。由解码单元108解码的视频数据和音频数据被D/A转换并放大，然后分别输出到显示单元和扬声器。
在数字广播接收器1中，从网络3传输到再生处理单元102的TTS经由选择器104和多路分配器106传递到解码处理单元107、解码单元108、以及TTS处理单元105。当作为实时流的TS从TTS处理单元105输出时，对应于该TS的视频和音频数据从解码单元108输出。因此，当经由网络接收的内容将被记录到外部装置中时，用户可以确认显示单元或类似装置记录了什么内容。也就是说，本发明提高了装置的可用性。
接下来，将在下文中参照图3描述多路分配器106的配置。
多路分配器106包括：缓冲器106a，用于临时地记录TTS数据包；写入控制单元106b，用于控制到缓冲器106a的写入；以及读取控制单元106c，用于控制从网络3上的存储介质的读取。下文中，解释了当从网络3上的存储介质中读取TTS数据包，并且TTS数据包在被再生时被记录到外部装置中时的操作。
写入控制单元106b请求到再生控制单元102的数据，使得缓冲器106a不溢出或变空，并将TTS数据包写入缓冲器106a。读取控制单元106c根据来自解码处理单元107的数据请求读出记录在缓冲器106a中的TTS数据包，并将TTS数据包传递到解码处理单元107。此外，读取控制单元106c根据来自TTS处理单元105的数据请求读出记录在缓冲器106a中的TTS数据包，并将TTS数据包传递到TTS处理单元105。
同时，当输入数据包是如同来自数字陆地调谐器11的TS数据包的TS数据包时，如上所述，多路分配器106将TS数据包原封不动地传递到解码处理单元107和TTS处理单元105。
下面，将在下文中参照图4描述TTS处理单元105的配置。
如图4所示，TTS处理单元105由计数器202和输出控制单元203等构成。计数器202与来自信号处理单元13中设置的时钟发生器的时钟信号同步地执行计数操作。输出控制单元203接收TTS数据包，并且当TTS数据包的时间戳的值变为等于计数器202的计数值时，输出控制单元203输出有关的TTS数据包中的TS数据包。因此，TS数据包被实时地传递到IEEE 1394接口单元14。应当注意，当输入数据包是TS数据包时，TTS处理单元105将TS数据包原封不动地传递到IEEE 1394接口单元14。
接下来，将在下文中参照图5描述记录控制单元103的配置。
记录控制单元103由输入控制单元301、时间戳生成单元302、计数器303、以及缓冲器304等构成。记录控制单元103接收从选择器104输出的TS。该TS由图6中示出的TS数据包和同步信号组成。同步信号显示在TS数据包之间的分隔符(separaor，分离器)。TS数据包被输入到输入控制单元301，并且同步信号被输入到时间戳生成单元302。
计数器303与上述的时钟信号同步地执行计数操作，并且输出32-位计数器值作为时间信息。在接收到同步信号的上升沿时，时间戳生成单元302在该瞬间将32-位计数器值(时间信息)输出到输入控制单元301。
输入控制单元301将来自时间戳生成单元302的32-位计数器值(时间信息)添加到所接收的TS数据包的头部，并且从而生成TTS数据包。每个生成的TTS数据包经由缓冲器304被发送到网络接口单元101。
下面，将在下文中参照图7的流程图描述将从网络3接收的流再生，并且同时将该流实时地传输到外部装置的操作。
再生控制单元102接收从服务器计算机2经由网络接口单元101和网络3传输的TTS(框001)。所接收的TTS被发送到选择器104。选择器104将输入到输入端口IN4的TTS从OUT3输出(框002)。在缓冲输入TTS的同时，多路分配器106将TTS传递到TTS处理单元105并将TTS传递到解码处理单元107(框003)。
TTS处理单元105基于每个TTS数据包的时间戳，从所接收的TTS生成实时流。所生成的实时流被发送到IEEE 1394接口单元14(框004)。该实时流是TS。
解码处理单元107对输入TTS执行分离过程，并且经由不同的路由将视频TTS和音频TTS发送到解码单元108(框005)。解码单元108分别将输入视频TTS和音频TTS解码(框006)。
然后，将在下文中描述本发明的第二实施例。
图8是示出根据第二实施例的数字广播接收器1的配置的框图。在附图中，与第一实施例中相同的功能元件用相同的参考标号来表示，并且省略了对其的详细描述。
在该实施例中，当从网络3上的存储介质21读取内容并将其记录到外部装置中时，再生控制单元102a经由网络3中的两个通信信道CH1、CH2读出同样内容，并分别地从两个输出端口输出内容。更特别地，网络接口单元101以时间共享的方式从网络3上的存储介质21接收同样内容的TTS，并经由相互不同的信号线将TTS传递到再生控制单元102a。
经由信道CH1传递的TTS从再生控制单元102a输出到选择器104a的输入端口IN4，并且经由信道CH2传递的TTS从再生控制单元102a输出到选择器104a的输入端口IN5。
选择器104a将输入到输入端口IN4的TTS从输出端口OUT2输出，并且将输入到输入端口IN5的TTS从输出端口OUT3输出。输出端口OUT2连接至解码处理单元107，并且输出端口OUT3连接至TTS处理单元105。
解码处理单元107执行将输入TTS分成视频TTS和音频TTS的过程。解码单元108分别将输入视频TTS和音频TTS解码，并且将解码的视频数据和音频数据经由输出端子116分别地输出到显示装置和扬声器。
TTS处理单元105基于每个输入TTS数据包的时间戳，从输入TTS生成实时流(TS)。所生成的实时流经由IEEE 1394接口单元14传输到外部装置。
如上所述，根据第二实施例的数字广播接收器，同样的内容(TTS)经由网络上的相互不同的通信信道被输入。一个内容被TTS处理单元105转化成实时流，并经由IEEE 1394接口单元14发送到外部装置。另一内容经由解码处理单元107发送到解码单元108并在其中被解码，并被提供到显示单元和扬声器。因此，不需要如第一实施例所述的那样，设置缓冲器106a用于消减TTS在网络3上的传输速率与TTS处理单元105的处理速率之间的差异，以及TTS在网络3上的传输速率与解码单元108的处理速率之间的差异。
如上所述，根据本发明，可以在将从网络3接收的流实时地传输和记录到外部装置的同时，实时地再生所记录的内容，并且确定其详细内容。
虽然已经描述了本发明的特定实施例，但仅通过实例的方式示出这些实施例，而非限制本发明的范围。实际上，在此所述的新颖方法和***可以体现为多种其他形式；此外，凡在本发明的精神之内，可以对在此所述的方法和***作出各种修改、等同替换、以及改进。权利要求及其等同物旨在覆盖这样的落在本发明的精神和原则之内的形式或修改。

Claims (9)

1.一种信号处理装置，其特征在于包括：
接收单元(102)，其经由网络接收包括压缩和编码数据的流，即，由其中每个都添加有时间戳的数据包构成的时间戳流TTS，并且提供所述时间戳流TTS；
实时流生成单元(105)，其基于添加到所述时间戳流中的所述数据包中的每个数据包的时间戳，从所述时间戳流生成实时流；
解码器(108)，其将所述时间戳流解码，并实时地输出视频数据和音频数据；以及
多路分配器，其具有缓冲器，所述缓冲器用于临时地记录由所述接收单元提供的所述时间戳流，所述多路分配器将记录在所述缓冲器中的所述时间戳流提供到所述实时流生成单元(105)，并将其提供到所述解码器。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
广播接收单元(11)，其接收数字广播，并且提供所选择的广播节目的实时流；以及
选择器(104)，具有：第一输入端口(IN1)，由所述广播接收单元提供的所述实时流被输入到所述第一输入端口；第二输入端口(IN4)，由所述接收单元提供的所述时间戳流被输入到所述第二输入端口；以及输出端口(OUT2)，从由所述第一和第二输入端口所接收的所述实时流和所述时间戳流中选择的一个流从所述输出端口被输出到所述多路分配器(106)。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
实时流接口单元(14)，其将由所述实时流生成单元(105)生成的所述实时流传输到外部装置，并从所述外部装置接收实时流。
4.根据权利要求2所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
实时流接口单元(14)，其将由所述实时流生成单元(105)生成的所述实时流传输到外部装置，并从所述外部装置接收第二实时流，其中，所述选择器包括：第三输入端口(IN3)，由所述实时流接口单元提供的所述第二实时流从所述外部装置输入到所述第三输入端口；以及第二输出端口(OUT1)，输入到从所述第一和第三输入端口中所选择的输入端口的所述实时流从所述第二输出端口输出；
时间戳添加单元(103)，其将时间戳添加到所述数据包中的每个数据包，所述数据包被包括在从所述选择器的所述第二输出端口输出的所述实时流中；以及
单元(101)，其将已经由所述时间戳添加单元添加了时间戳的所述数据包经由所述网络传输到外部。
5.一种信号处理装置，其特征在于包括：
网络接口单元(101)，其以包括压缩和编码数据的流的格式经由网络接收记录在所述网络上的记录介质中的内容，即，由其中每个都添加了时间戳的数据包的构成的时间戳流TTS，并提供所述时间戳流TTS；
读取控制单元(102a)，其通过使用所述网络接口单元，经由所述网络中的两个通信信道，读出记录在所述网络上的所述记录介质中的一个内容，并分别从第一和第二输出单元提供所述内容作为所述时间戳流；
实时流生成单元(105)，其从所述第一输出单元接收由所述读取控制单元提供的所述内容的所述时间戳流，并基于添加到所接收的流中的所述数据包中的每个数据包的所述时间戳，从所述时间戳流生成实时流；以及
解码器(108)，其从所述第二输出单元接收由所述读取控制单元提供的所述内容的所述时间戳流，对所接收的流进行解码，并实时地输出视频数据和音频数据。
6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
广播接收单元(11)，其接收数字广播，并提供所选择的广播节目的实时流；以及
选择器(104)，包括：第一输入端口(IN1)，由所述广播接收单元提供的所述实时流被输入到所述第一输入端口；第二和第三输入端口(IN4、IN5)，由所述读取控制单元的所述第一和第二输出端口提供的所述时间戳流分别被输入到所述第二和第三输入端口；第一输出端口(OUT3)，输入到所述第一至第三输入端口中的所选择的输入端口的流从所述第一输出端口输出到所述实时流生成单元(105)；以及第二输出端口(OUT2)，输入到所述第一至第三输入端口中的所选择的输入端口的流从所述第二输出端口输出到所述解码器。
7.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
实时流接口单元(14)，其将由所述实时流生成单元(105)生成的所述实时流传输到外部装置，并从所述外部装置接收实时流。
8.根据权利要求6所述的信号处理装置，其特征在于进一步包括：
实时流接口单元(14)，其将由所述实时流生成单元(105)生成的所述实时流传输到外部装置，并从所述外部装置接收第二实时流，其中，所述选择器具有第四输入端口(IN3)，由所述实时流接口单元(14)提供的来自所述外部装置的所述第二实时流输入到所述第四输入端口；以及第三输出端口(OUT1)，输入到所述第一和第四输入端口中的所选择的输入端口的所述实时流从所述第三输出端口输出；以及时间戳添加单元(103)，其将时间戳添加到包括在从所述选择器的所述第三输出端口输出的所述实时流中的所述数据包中的每个数据包，并且通过使用所述网络接口单元(101)将所述数据包传输到所述网络上的记录介质。
9.一种流处理方法，其特征在于包括：
经由网络接收包括压缩和编码数据的流，即，由其中每个都添加有时间戳的数据包构成的时间戳流TTS，并提供所述时间戳流TTS(001)；
将所述时间戳流TTS临时地记录到缓冲器(106)(003)；
读出记录在所述缓冲器中的所述时间戳流，并且基于添加到所述时间戳流中的所述数据包中的每个数据包的所述时间戳，从所述时间戳流生成实时流(004)；以及
读出记录在所述缓冲器中的所述时间戳流，对所述时间戳流进行解码，并实时地输出视频数据和音频数据(006)。
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