專利名稱：數據分組時標轉換方法和數據記錄器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于位流記錄和重放，將基于第一個時鐘速率的數據分組時標轉變為基于第二個時鐘速率的數據分組時標的方法和數據記錄器。
背景技術：
DVD(數字通用光盤)流記錄將很快被確定，同時關系到用于記錄和回放數字位流的DVD可重寫/可重錄光盤，數字位流包括例如，在ISO/IEC 11172、13818或14496中規定的MPEG數據分組。為了能夠正確實時回放例如依照DVB-S標準ETS 300 421存儲的MPEG-2傳送分組，每個要被記錄的數據分組上都要加上時間信息。
在申請人的WO-A-00/14952中，建議也在DVD流記錄器中使用原始的IEEE 1394時標。
發明內容
在記錄時，DVD數據流器(DVD streamer)從應用裝置接收到數據流。在重放時，數據流器向同一個或者另一個應用裝置輸出重放的數據流。本發明所解決的問題是有效地提供重放數據分組所需要的基準時間信息。在權利要求1公開的方法中解決了這個問題。
在權利要求6中公開了應用這個方法的數據記錄器。
DVD數據流器通過接口和應用裝置相連。在使用例如IEEE 1394接口的家庭網絡環境中，這個接口的定時發生或者定時標和相應的接口時間基準再生都按照特定的IEEE 1394格式來執行。
這樣由接口產生的時標也可以被用于DVD流的記錄，而不需要額外產生獨立的數據流器特定時標。但是，要進行DVD流記錄，由于所需DVD數據流器時標格式與上述的IEEE 1394時標格式的不同，就要進行時標格式的轉換。根據可重寫/可重錄光盤DVD規范，第五部分，流記錄，DVD流記錄的時標格式是使用27.000兆赫茲時鐘頻率的48位格式。根據本發明，進行格式轉換，在格式轉換中，確定了連續接口時標的差別，并用該差別來計算用于記錄的DVD流記錄器時標。
更有利的是，可以將環繞加權(wraparound-burdened)IEEE 1394時標轉換為DVD流記錄格式，從而避免超長整型數據的除法運算或者浮點運算。
理論上，本發明方法適用于將基于第一個時鐘速率的數據分組時標PATA轉變為基于第二個時鐘速率的數據分組時標PATB，所述時鐘速率具有比值B/A，A得自所述第一個時鐘速率，B得自所述第二個時鐘速率，所述方法包括以下步驟如果沒有PATA時標環繞發生，計算D(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A；如果在i-1和i之間有PATA時標環繞發生，計算D(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A，其中PATB(i)＝PATB(i-1)+D(i)，‘i’表示當前的時標，‘i-1’表示前一個時標，‘/’代表整數除法，R是用來避免舍入誤差積累的余數，PAT_M是所述第一個時鐘速率時標計數器的環繞值。
PAT_M環繞值是PATA每增加“1”時可能的最大值。
在各自相關的權利要求中公開了與本發明方法相關的其他實施例。
理論上，數據記錄器適用于記錄和重放數據分組，使用將基于第一個時鐘速率的數據分組時標PATA轉變為基于第二個時鐘速率的數據分組時標PATB的裝置，所述時鐘速率具有比值B/A，A得自所述第一個時鐘速率，B得自所述第二個時鐘速率，數據記錄器包括以下特征如果沒有PATA時標環繞發生，計算D(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A；如果在i-1和i之間有PATA時標環繞發生，計算D(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A，其中PATB(i)＝PATB(i-1)+D(i)，‘i’表示當前的時標，‘i-1’表示前一個時標，‘/’代表整數除法，R是用來避免舍入誤差積累的余數，PAT M是所述第一個時鐘速率時標計數器的環繞值。
在各自相關的權利要求中公開了與本發明設備相關的其他實施例。
參照以下各圖給出了本發明的典型實施例圖1通過接口進行DVD流記錄的簡化方塊圖；圖2依據DVD流記錄規范給出的時標格式；圖3DVD流記錄PAT(分組到達時間)計算器簡化方框圖。
具體實施例方式
在圖1中，應用裝置APPD通過IF接口與DVD數據流器單元STRU相連接。屬于APPD的電路接口標定時標和緩存級TSBI，它在將來自APPD的數據分組傳送到IF之前對數據分組進行時標的標定和緩存；緩存和時標處理級BTSHI，它從IF接口接收數據分組、進行中間的緩存并在正確的時間把數據分組傳送給APPD。
在實時記錄模式，DVD數據流器經過IEEE 1394 IF接口為一個或者多個程序接收例如MPEG-2傳送分組。這些分組經過另一個緩存和時標處理級BTSHS和另一個標定時標和緩存級TSBS到達數據流器單元STRU。來自STRU的回放數據分組從STRU經過緩存和時間再生級BTRS和另一個緩存和時標處理級BTSS到達IF。
A-A虛線是數據流器相關STRRS級/單元TSBS、BTRS和STRU與接口相關IFRS級/單元TSBI、BTSHS、BTSS、BTSHI和IF之間的功能界限。
STRU、BTSHS、TSBS、BTRS和BTSS單元/級屬于DVD數據流器STR，所述DVD數據流器STR在圖中用有陰影的方框表示。
IEEE 1394的時標格式基于24.576兆赫茲時鐘并且包括兩個環繞計數器。第一個計數器輸出的是從‘0’到‘3071’的12位循環偏移量，第二個計數器輸出的是從‘0’到‘7999’的13位循環計數。通過計數器的上限，就進行了到零的回環。第一個計數器循環偏移量的回環向第二個循環計數字段進位。循環計數完整的回環時間周期是精確的1秒鐘。
為了在DVD數據流器中處理實時的數據分組，每個DVD傳送分組都有它自己的時標。常規情況下，DVD數據流器將和記錄的數據分組一起產生和記錄它自己的時標。這樣的DVD數據流器時標在之后的重放模式中將被用來按照記錄時的原有時間位置輸出數據分組。
但是，DVD數據流器包括IEEE 1394接口。這樣，IEEE 1394的時標已經存在于DVD數據流器中了，盡管這樣的格式并不適合于DVD流記錄的用途。由于從一個向另一個高精度的轉換并不是微不足道的，24.576兆赫茲和27.000兆赫茲時鐘頻率的差別將會引起問題。如果可以不考慮這些問題而使用IEEE 1394時標，那么單獨的DVD時標將是多余的。因此，如果根據本發明利用IEEE 1394時標來記錄DVD流，那么32位/24.576兆赫茲的格式就必須轉換為上述提到的48位/27.000兆赫茲的DVD格式，標識在圖2中，其中，PAT表示分組到達時間。
PAT由39位的PAT base和9位的PAT extension構成。PAT用來記錄流對象信息。0位至31位被加到每個應用分組，0位到40位在DVD流記錄中用來作為系統時鐘基準。DVD數據流器器件的PATDVDstreamer有以下特征PAT_base(i)＝((system_clock*t(i))/300)mod 239PAT_exten(i)＝(system_clock*t(i))mod 300PATDVDsteamer(i)＝PAT_base(i)*300+PAT_exten(i)，其中，‘/’代表整數除法，‘i’代表當前的數據分組，system_clock取值27.000兆赫茲。
對于從IEEE 1394格式到DVD數據流器格式的時標轉換，必須考慮兩個問題系統時鐘從24.567兆赫茲轉換到27.000兆赫茲將引起一個對用戶不友好的因子分解，比如3375/3072。其他用戶不友好的因子分解也是可能的，比如1125/1024。
IEEE 1394時標計數器的1秒鐘回環。
目前大部分處理器平臺對整型計算的位長限制為32位。但是，如上所述，要處理48位的時標格式。為了避免對超長整型數據類型的除法運算或者浮點運算，提出了下述的創造性程序。程序使用C語言，其中，‘％’是模余(取模)運算。
計算基于連續的IEEE 1394時標之間的差異。
i＝0時，PATDVDstreamer(0)＝0，即，方便起見，PATstart＝0。但是PATstart可以有任何其他的初始值。對于‘i’的其他所有值，連續IEEE 1394時標之間在時間上的差別可以按照如下的方式轉換為DVD數據流器格式如果沒有IEEE 1394時標環繞{delta_27(i)＝((PATIEEE1394(i)-PATIEEE1394(i-1))*3375+remainder(i-1))/3072remainder(i)＝((PATIEEE1394(i)-PATIEEE1394(i-1))*3375+remainder(i-1))％3072}如果IEEE 1394時標環繞{delta_27(i)＝((PATIEEE1394(i)+PAT_MAXiEEE1394-PATIEEE1394(i-1))*3375+remainder(i-1))/3072remainder(i)＝((PATIEEE1394(i)+PAT_MAXIEEE1394-PATIEEE1394(i-1))*3375+remainder(i-1))％3072}其中PAT_MAXIEEE1394＝24576000，remainder(0)＝0。
有利之處在于，包括余數的運算可以避免舍入誤差的積累。
計算在如下的假設下進行(PATIEEE1394(i)-PATIEEE1394(i-1))*3375＜2BL其中，‘BL’是涉及的整型計算的位長度，即，在目前大多數處理器平臺中‘BL’取32。
DVD數據流器格式中的PAT計算結果為，PATDVDstreamer(i)＝PATDVDstreamer(i-1)+delta_27(i)。PATDVDstreamer(i)的兩個組成元素可以通過如下式子進行計算PAT_exten(i)＝(PAT_exten(i-1)+delta_27(i))％300PAT_base(i)＝PAT_base(i-1)+(PAT_exten(i-1)+delta_27(i))/300這樣有利地避免了對48位整數的除法運算。
在圖3中，時標分割器TSP從經過IF接口和BTSHS級的位流中收集所需的IEEE 1394時標。IEEE 1394 PAT時標連續地輸入存儲器裝置M1和M2，例如，存儲PATIEEE1394(i)和PATIEEE1394(i-1)的移位寄存器。在各種情況下，當前需要的兩個PATIEEE1394的數值從M1和M2中讀出，輸入計算器或者微處理器μP，根據以上的公式計算PATDVDstreamer時標。
應用上述的處理過程計算48位DVD流記錄時標是非常有效的，尤其是在實時系統的應用中。超長整型數據類型的除法運算和浮點運算可以得到避免。
本發明可以相應地應用于其他任何類型的接口和數據流記錄器，例如，CD相關的數據流記錄器。
給出的數字對其他應用可以作出相應的修改。
權利要求
1.一種將基于第一個時鐘速率的數據分組時標轉變為基于第二個時鐘速率的數據分組時標的方法，所述時鐘速率具有比值B/A，A得自所述第一個時鐘速率，B得自所述第二個時鐘速率，該方法的特征為以下步驟如果沒有PATA時標環繞發生，計算(μP)D(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A；如果在i-1和i之間有PATA時標環繞發生，計算(μP)D(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A，其中PATB(i)＝PATB(i-1)+D(i)，‘i’表示當前的時標(M1)，‘i-1’表示前一個時標(M2)，‘/’代表整數除法，R是用來避免舍入誤差積累的余數，PAT M是所述第一個時鐘速率時標計數器的環繞值。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二個數據分組時標PATB的初始值PATB(0)為0。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二個數據分組時標PATB由基本部分PATBA和擴展部分PATEX組成，根據下式計算(μP)PATEX(i)＝(PATEX(i-1)+D(i))mod 300PATBA(i)＝PATBA(i-1)+(PATEX(i-1)+D(i))/300。
4.按照權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述第一個和第二個數據分組時標的位長互不相同。
5.按照權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述第一個時標源自于接口(IF)，例如，IEEE 1394接口，所述第二個時標用于將數據分組記錄在已包括該接口的記錄器(STR)上。
6.一種用于使用裝置(TSP，M1，M2，μP)記錄和重放數據分組的數據記錄器(STR)，所述裝置用于將基于第一個時鐘速率的數據分組時標PATA轉變為基于第二個時鐘速率的數據分組時標PATB，所述時鐘速率具有比值B/A，A得自所述第一個時鐘速率，B得自所述第二個時鐘速率，所述數據記錄器具有以下特征如果沒有PATA時標環繞發生，計算(μP)D(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A；如果在i-1和i之間有PATA時標環繞發生，計算(μP)D(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1))*B+R(i-1))/AR(i)＝((PATA(i)+PAT_M-PATA(i-1)*B+R(i-1))mod A；其中PATB(i)＝PATB(i-1)+D(i)，‘i’表示當前的時標(M1)，‘i-1’表示前一個時標(M2)，‘/’代表整數除法，R是用來避免舍入誤差積累的余數，PAT M是所述第一個時鐘速率時標計數器的環繞值。
7.按照權利要求6所述的數據記錄器，其特征在于，所述第二個數據分組時標PATB的初始值PATB(0)為0。
8.按照權利要求6或7所述的數據記錄器，其特征在于，所述第二個數據分組時標PATB由基本部分PATBA和擴展部分PATEX組成，根據下式計算(μP)PATEX(i)＝(PATEX(i-1)+D(i))mod 300PATBA(i)＝PATBA(i-1)+(PATEX(i-1)+D(i))/300。
9.按照權利要求6至8之一所述的數據記錄器，其特征在于，所述第一個和第二個數據分組時標的位長互不相同。
10.按照權利要求6至9之一所述的數據記錄器，其特征在于，所述第一個時標源自于接口(IF)，例如，IEEE 1394接口，所述第二個時標用于將數據分組記錄在已包括該接口的記錄器上。
全文摘要
DVD可重寫/可重錄光盤將被用來記錄和回放數字位流，例如，MPEG數據分組。為了能夠對存儲的MPEG傳送分組實現正確的實時回放，每個被記錄的數據分組都要加上時間信息。DVD數據流器(DVD streamer)通過接口，如，IEEE1394，與應用裝置相連接。接口內部使用有特殊格式的時標。依照本發明，這種接口產生的時標也可以用來進行DVD流記錄，而不用額外產生獨立的數據流器特定時標。但是，由于DVD數據流器時標格式與IEEE 1394時標格式的不同，要進行時標格式轉換。為了進行所述時標格式轉換，確定了連續IEEE1394時標之間的差別，并用于計算DVD流記錄時標。
文檔編號H04N7/52GK1459199SQ01815768
公開日2003年11月26日 申請日期2001年9月3日 優先權日2000年9月16日
發明者迪爾克·阿道夫, 沃爾夫岡·克勞斯貝耶, 李輝, 拉爾夫·奧斯特曼 申請人:湯姆森許可貿易公司