[发明专利]形成数据传输帧的方法及进行该方法的系统

说明书

本发明一般地说涉及一种形成数据传输帧的方法及进行该方法的系统，具体地说涉及一种多路传输压缩的电视信号以及一个或多个辅助数据信号的系统。

近来提出了几种用数字地传输压缩的电视信号的系统。例如，高清晰度电视(HDTV)以及压缩的NTSC都采用这一技术。图1是现有技术中这种系统的典型结构。在这系统中，数字视频信号被送到离散余弦变换DCT电路10和视频压缩器12。由DCT10产生的变换系数被送到感觉模型(PM)电路14，它产生反映输入信号的感觉性质的输出信号。美国专利No.5,113,256中披露了这种电路的一个例子。视频压缩器12最好包括现有技术中熟知的运动预测编码器(例如MPEG种类中的)，它提供压缩的可变速率的视频输出信号。压缩视频信号被送到缓冲器16，它作为调节器以固定的速率向打包器18提供压缩的视频信号，具体地说，代表缓冲器的充满度的控制信号反馈回压缩器12，和PM14的输出一道，控制压缩器的操作，以便把缓冲器的充满度维持在用以支持提供固定速率的输出信号所需的正常水平上。这就是说，当缓冲器的充满度减小时，压缩器12被操作实现减小的压缩程度，使得产生更多的视频数据来增加缓冲器的充满度。在另一方面，当缓冲器的充满度增加时，则使压缩程度增加，使得较少的视频数据供给缓冲器。最后，被形成包的压缩的固定速率的视频信号被送到发送器20通过合适的通道进行发送。

虽然这种HDTV系统并不一定限于上述，但可以预料在这种系统中，陆地的HDTV广播将在各个6MHz的电视通道上实现，并除去压缩的视频信息之外，希望广播者能进一步把传输系统用于辅助数据服务，例如用于分页系统，提供物资报价等类似的服务。借助于出租电视通道内的频谱提供这些辅助的服务的所得收入，广播者至少可以部分地抵消一些安装和操作HDTV广播设备的费用。为了得到最多的收入，希望把尽量多的通道频谱用于辅助数据服务，同时又不给再现的HDTV信号的质量带来不利影响。图1所示的这种现有技术中的系统尤其不适用于这一目的，这是因为由视频信息的固定速率传输带来不灵活性的缘故。

因此，本发明的目的在于提供一种形成数据传输帧的方法，所述数据传输帧包括多个包的辅助数据和可变速率压缩视频数据，所述压缩视频数据代表源视频信号，所述方法包括以下步骤：确定由所述源视频信号和所述压缩视频信号代表的可再现图象质量之差；根据所述差的正向函数，调整构成所述数据帧的压缩视频数据包的数量。

本发明的另一目的是，提供一种上述形成数据传输帧的方法的系统。

本发明用于进行形成数据传输帧的方法的系统包括：用来产生代表源视频信号的可变速率的压缩数字视频数据信号的装置(22)；用来产生代表所述源视频信号和所述压缩视频信号之间的可再现图象质量之差的控制信号的装置(28)；用来产生代表用于一个或多个辅助数据服务的至少一个辅助数据信号的装置(40)；用来多路传输所述辅助数据信号和所述压缩视频数据信号从而产生被多路传输的输出信号的装置(34)；以及控制装置(32)，响应所述控制信号当所述差分别增加和减少时，用来增加和减少在所述被多路传输的信号中的所述压缩视频数据信号的相关量。

所述进行形成数据传输帧的方法的系统，还包括：用来产生多个有效性信号的装置(22，40)，每个代表所述压缩视频数据信号和所述辅助数据信号的可利用性；所述多路传输装置(34)包括多个缓冲器(60a-60n)，每个可被启动用以存储各个所述的数据信号中的一个，每个所述缓冲器(60a-60n)被指定优先相对等级并被操作，使具有最高优先相对等级的缓冲器(60a-60n)响应其相关的有效性信号的存在被启动，存储所述压缩视频数据信号，并且每个其余的缓冲器(60a-60n)响应与其相关的有效性信号的存在并且响应与较高的优先相对等级的缓冲器(60a-60n)有关的有效性信号的不存在而被启动，存储所述各个辅助数据信号；以及用来读出所述缓冲器(60a-60n)中存储的数据信号形成所述数据帧的装置(68，78)。

本发明的这些和其它的特点和优点在结合附图阅读以下的说明之后会更加清楚，其中：

图1是用来压缩和传输视频信号的现有技术系统的方块图；

图2是按照本发明在所选的通道上传输压缩视频信号和一个或几个辅助数据信号的系统的方块图；

图3说明在图2的感觉质量电路2中包含的变换(mapping)函数的一系列例子；

图4说明在图2的多路传输控制电路中包括的查表存储器的例子；

图5是图2的包形器36和38以及多路传输器34的实施例；

图6说明本发明的数据帧的例子；以及