[发明专利]用于测量压缩数字流内的延迟的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及数字音频视频数据流测试，并且具体地涉及用于测量经压缩的数字音频视频数据流中的延迟的改进的方法和装置(apparatus)。

背景技术

大多数现代数字电视广播系统，包括所谓的“点播”电视服务、因特网协议电视(IPTV)等，使用数字压缩和传输技术向终端观众传递音频视频内容。

在这些数字音频视频系统中，音频和视频数据由编码器压缩(使用通用的压缩标准，诸如MPEG-2、MPEG-4、H.264等)以为每种数据类型产生单独的压缩基本流，所述压缩基本流随后被打包成打包基本流(PES：Packetized Elementary Stream)。诸如字幕数据的其他数据也可以被打包成PES包。多个PES包依次被合并到传输流或节目流中，所述传输流或节目流也包括含有诸如服务信息的数据的其他非PES包。所述传输流或节目流随后通过通信网络(例如数字电视广播系统或基于网络的IPTV系统)被发送以向终端观众传递。

通过在PES包内部封装来自从编码器输出的基本流的顺序数据字节而将基本流打包，所述PES包包括PES包首部(header)。

传送来自视频或音频编码器的基本流数据的典型方法是首先根据基本流数据创建PES包，随后在传输流(TS)包或节目流(PS)包内部封装这些PES包。然后可以将所述TS/PS包与服务信息复接(multiplex)，并且使用诸如由数字视频广播(DVB)和ATSC(先进电视系统委员会)所定义的标准广播技术来传送所述TS/PS包。

打包基本流包括存取单元，每个存取单元含有视频、音频或其他类型的数据的小的被编码的部分。存取单元在很多方面与在像因特网等计算机网络中所使用的因特网络协议(IP)包相似，因为它们是包括用于描述和控制下游设备如何处理相应的负载数据的首部数据的打包数据。

终端观众使用包括解码装置的接收器来接收传输流并且从所接收的传输流中解码音频视频数据，以在电视或其他收看装置上播放。所述接收器和解码装置可以是以集成数字电视、数字电视机顶盒或某种连接有必要的解码装置的PC(例如USB数字电视接收棒)的形式。

由于通过独立的打包基本流发送视频、音频及任何其他相关联的数据，在适当的位置有用于将所述数据对准在一起的机制，使得其在终端观众处同步地被播放。这是很重要的，因为音频、视频或其他数据常常要彼此同步地输出以保持口型同步(lip sync)、字幕同步等。

通常，为了确保跨所述传输系统的同步，例如在编码器的时钟基准和解码器(或其他下游设备，诸如再复用器(re-multiplexer))中的本地时钟基准之间的同步，使用中央节目时钟基准(PCR)来同步单个传输流内的单独的打包基本流。这是通过在从编码器输出的传输流中周期性地发送出基于本地编码器的时钟基准的PCR时间戳，使得下游设备的本地时钟基准可以使用来自编码器时钟基准的必备的定时数据(requisit timing data)来更新而实现的。

传输流通常在复用器(multiplexer)的输出处被形成，所述复用器集合正从多个编码器被输出的(或正从存储库被输出的、先前已被编码的)大量打包基本流。如果所述编码器对于彼此是本地的，则这些编码器应当在本地被同步到单个时钟。

通常还提供系统时钟基准(SCR)，所述系统时钟基准是节目流内的时间戳输出，相对于出现在可以含有多个节目的、集合的传输流中的节目时钟基准(PCR)。在大多数常见情况下，SCR值和PCR值作用相同。然而，在MPEG-2标准中，SCR之间的最大容许间隔是700ms，而PCR之间的最大容许间隔是100ms。对于存取单元解码和显示，节目流和传输流两者都使用展现时间戳(PTS：Presentation Time Stamp)和解码时间戳(DTS)。

展现时间戳指示应当将存取单元从解码器的接收器缓冲中移除、即时地解码并且随后展现以显示的时刻。

解码时间戳指示应当即时地将存取单元从所述接收器缓冲中移除并且解码的时间。它只在为B图像使用图像重排序时与展现时间戳不同。B图像是经编码的图像，其从序列中在当前图像之前或之后的其他图像得到输入。B图像提供最大压缩量，但需要缓冲器工作，因为需要来自正被解码(或编码)的点之前和之后的数据。如果使用DTS，则必须在位流中也提供PTS。