专利名称：以固定等待时间传送时间信息的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过数字通信系统的发送部分来在数据突发串(burst)(突发)链路中传送意欲用于由解码器重建图像的时间信息的方法。
更具体地，本发明涉及一种视频链路，其中，有规律地插入由解码器重建图像所必需的时间信息。
背景技术：
数字通信系统使用突发链路来在发送器和接收器之间传送数据，并且突发串被集合在一起以形成固定或可变长度的帧。这种突发成帧(framed)链路的结构由图1表示。因此，每个帧(帧#1、帧#2)将若干数据突发串(突发串#1、突发串#2、突发串#3)集合在一起，所述数据突发串可以是固定或可变长度的，并且以接收器已知的报头(header)1开始。
除了要传送的有用数据外，突发串还包括与链路有关的、在每帧的前导码2和中置码(midamble)3中被集合在一起的信息数据。该信息数据的插入是影响突发链路的延迟(也称为等待时间)的一个成因。链路的最大和最小等待时间之间的差被称为抖动。
因此，在连续链路的情况下，链路的等待时间是恒定的，抖动为0。
然而，在突发成帧链路中，由于可以在任何时刻并且特别是当在报头、前导码或中置码中发送链路专用信息时插入要传送的数据，因此抖动原则上不为0。
图2表示了本发明所作用的系统的架构。
发送部分包括源S和发送器E。源S向发送器E传递要传送的数据。发送器E具有多层结构，并且具体包括媒体访问控制层(MAC层)和物理层(PHY层)。媒体访问控制层(MAC层)负责产生数据突发串和它们的发送时间。物理层(PHY层)负责由MAC层格式化的数据的信道编码和调制。
对源S进行定速(pace)的时钟Tsrc和对发送器E进行定速的时钟Ttx是异步的，并且由源传递的数据可以在任何时刻、并且具体是在MAC层或PHY层插入专用于它们的数据(报头、前导码、中置码)时到达发送器的输入端。如前面所示，这是影响突发链路的抖动的一个成因。
接收器R也包括负责接收数据突发串的媒体访问控制层(MAC层)和负责该数据的信道解码和解调的物理层(PHY层)。因此，所述数据被接收器R从突发串提取出，然后被传递到对其进行解码所在的解码器D。
在接收器端，接收器的时钟Trx和解码器的时钟Tdec也是异步的。
现在，需要使解码器的时钟Tdec从属于源的时钟Tsrc，以便能够正确使用后者发送的数据。
为了确保该同步，源将与其时钟有关的时间信息插入到数据中(或者更简单地说，它有规律地传送其时钟的时间)。使用该信息，解码器可以使其自身时钟从属于产生所述数据的源的时钟。
为了使解码器的时钟能够同步到源的时钟上，因此必须由解码器以零抖动接收由源传送的时间信息。
目前，使用两种类型的技术来在突发链路上以零抖动传送这样的信息。
它们在于给接收器增加存储器块(缓冲器)以便吸收链路的时间抖动、或者修改(重新标记(restamp))由源发送的时间信息以便考虑传输时间的可变性。
在所谓的“缓冲器”类型的技术、即将数据突发串放置在存储器中的技术的情况下，始终以数据到达的速度将该数据写入存储器(FIFO)。可以由物理层主动进行读取，所述物理层随后以完全规律的速度向视频解码器传递数据突发串，或者可以由视频解码器主动进行读取，所述视频解码器在它认为有必要时使用其时钟作为向物理层请求突发串的基础。
该技术的主要问题在于此存储器块的大小。在实践中，为了有效，需要以这样的方式确定此存储器块的规模，所述方式即其可以补偿链路的最大抖动。如果抖动大，则存储器的大小就大。链路的等待时间变成恒定的，并且等于传输所需的最大时间。
所谓的“重新标记”类型的技术基于时间基准的计算。当包含时间信息的数据突发串到达发送器时，后者记下其时钟上的时间，并将该时间插入到所传送的数据中。当源的时间信息到达接收器时，记录到达时间，并且随后通过简单地求出到达时间和离开时间之间的差来计算传输持续时间。然后，考虑到该传输持续时间而修改(重新标记)由源向解码器传送的时间信息。于是，解码器具有可靠的时间基准以使其自身时钟从属于源的时钟。
该重新标记技术的主要困难在于使接收器的时钟从属于发送器时钟以便使传送时间的计算正确。这需要在接收端实现数字PLL(锁相环)，其使得该块复杂化。此外，在发送器和接收器之间必须有规律地通过以确保该同步的时间数据(除了来自源的时间数据以外)在链路上产生过剩(surplus)数据，并因此稍微降低了其总容量。
发明内容
本发明试图补救这些缺点。
本发明是一种在数据突发串成帧链路中传送意欲用于重建图像的与源时钟有关的时间信息的方法。与源相关联的发送器发送二进制控制信号、即固定等待时间数据指示符(indicator)；并且源在接收到该信号之后插入时间信息数据。
本发明具有如下优点在原则上表现出非零抖动的突发链路中，保证以固定等待时间传送与源时钟有关的所有时间信息。
优选地，在与发送器相关联的接收部分的层级上重建图像，并使用时间信息数据来使该接收部分的解码器的时钟从属于源时钟。
优选地，具有固定等待时间的数据是在帧的报头中传送的数据。它也可以是暂时不受前导码或中置码的插入干扰的数据。
优选地，源对绝对时间数据的产生和插入进行延迟，直到接收到与准许插入相对应的二进制控制信号为止。
优选地，在使用自动重复的系统中，在与对应于准许插入的固定等待时间二进制信号的接收相关联的时间信息请求之后，源插入伴随有新时间信息信号的具有固定等待时间的时间数据。
本发明还涉及数字通信系统的发送部分的源和发送器之间的异步数据接口设备，其包括使得能够交换异步数据的所谓解耦合(decoupling)存储器。该设备还包括用于向源发送固定等待时间指示符信息的至少一个调度器元件，以便使其传送与源时钟有关的固定等待时间时间数据。
本发明通过例如增加接收缓冲器而使得不增加链路的平均等待时间成为可能。
优选地，所述固定等待时间时间数据意欲通过使得解码器的时钟(Tdec)能够从属于源时钟而用于由解码器进行的图像重建。
还使得有可能避免将接收器时钟与发送器时钟同步，这是因为对于通过某些量的传送数据进行的图像重建，仅有必要将解码器的时钟与源时钟同步。因此对后者的实现被大大地简化。
根据相对于附图给出的以下描述，上面提及的本发明的特性和优点以及其它方面将变得更加显而易见，在附图中已经描述过的图1表示突发成帧链路的时间结构；已经描述过的图2表示本发明作用的系统的架构；图3示出本发明方法的可能实现；图4是本发明另一实现的示例。
具体实施例方式
为了能够正确地使用由源发送的数据，必须使解码器的时钟从属于源的时钟。因此，有必要由解码器以零抖动接收由源传送的时间信息以便绝对可靠。
图3示出了本发明方法的可能的示范性实现。
传统上，使用所谓的解耦合缓冲存储器、例如所谓的FIFO(先进先出)存储器来进行源S和发送器E之间的交换。这种解耦合存储器特征在于与数据的写入和读取有关的时钟域(domain)的解耦合。在发送了写入信号之后，以源时钟Tsrc给出的速率将来自源的数据写入存储器中。发送器将通过产生读取信号来访问存储在缓冲存储器中的数据。还存在缓冲存储器满指示。在实践中，如果存储器满，则向源发送存储器满指示，所述源将不再能发送数据。
类似地，当存储器中没有信息时，发送器接收空通知。由于将源时钟Tsrc施加到缓冲存储器以便以该时钟的速度写入数据、并且与源时钟异步的发送器时钟Tx对读取进行定速，所以数据的写入和读取是异步进行的。
在突发链路上，以完全固定的等待时间来传送从发送器(具体地说从MAC层)知道的一些数据突发串。在这种情况下，数据的读取和写入之间的延迟是已知的并且是固定参数。发送器可以将此通知给源。为了传送这一信息，创建发送器源链路，经由该链路发送给出固定等待时间指示ILF的二进制控制信号。此信号以完全固定的等待时间来向源通知有可能发送重要(critical)时间信息的时刻(times)，而没有将打扰它的风险。
在突发成帧链路上，在帧的报头中传送的数据或者在没有由于增加前导码或中置码而导致的附加延迟的情形下传送的数据的情况就是这样。
在接收到此固定等待时间指示之后，将因此以固定的等待时间来传送与源的时钟有关的所有时间信息。
使用此信息，解码器可以使其自身时钟Tdec从属于产生数据的源的时钟Tsc，并且因此解码器的时钟被同步到源时钟上。
固定等待时间指示符信号不通过FIFO存储器。当源希望传送重要时间数据时，它因此通过使用由该信号传递的信息来检查其可能性。
如果不可能，则延迟此数据的产生和发送，直到发送器传递了同意这一传送的指示为止。
为了正确地产生指示信号，发送器必须考虑FIFO存储器的大小，从而了解它。因此，在此实施例中，优选地在包括发送器的部分中而不是在源的部分中实现FIFO存储器。
以固定等待时间传送的数据突发串的数目必须足以使源能够规律地发送其时间信息。然后解码器保持同步，并且由于这一原因，不干扰由源传送的数据的使用。
本发明完全适用于包括例如解码器或专用存储元件的源(视频服务器)和负责在传送或在屏幕上显示流之前对其进行解码的视频解码器之间的视频链路的情况。
如果编码器是例如MPEG(运动画面专家组)类型的，则通过PCR(节目时钟基准)突发串的名称知道要传送的重要时间信息。
具体地，当链路为双向时，可以设想本发明的扩展的各种示例。在这种情况下，源的时钟和解码器的时钟保持同步。用于“返回”链路的与原始解码器相关联的新源使用原始解码器的时钟，并因此和与原始源相关联的新解码器的时钟保持同步。
源使用在本发明中描述的机制来有规律地传送专用于它的时间信息。然后，解码器将此时间信息与专用于它的时间信息进行比较，计算要应用于源的时钟的校正量，并使用系统的返回信道来向其传送该信息。对于该返回信道没有施加限制。由解码器传送的调整信息可以支持时间抖动而不影响从属机制。
另一示例涉及使用集成ARQ(自动重复请求)协议的系统。它们用于无错数据传输。图4是本发明的这种实现的示例。
在双向突发链路的情况下，适当安置的自动重复请求(ARQ)系统大大促进链路的整体抖动。实际上，重复数据导致抖动增加。只有当自动重复请求(ARQ)系统中不包括将传送重要时间信息的数据突发串时，发送器才不能准许源传送重要时间信息。因此，对于这种特定数据而将其停用。
另一可能性在于当将使用更健壮的信道编码来对将传送重要时间信息的数据突发串进行编码时，准许源传送重要时间信息。因此，不必使用重复阶段而进行正确接收的可能性增大。
如果请求了重复并且不可能禁止该重复，则相同的时间信息被传送若干次。适当地安置用于在接收时禁止它的机制，以便使其不干扰所述从属。
以任一方式，并且如图4所述，建立使交换时间信息成为可能的交换机制。根据前面利用图3描述的示例的原理，源时钟Tsrc对解耦合存储器、例如FIFO类型的存储器的写入进行定速。与时钟Tsrc异步的发送器的时钟Tx对从存储器的数据读取进行定速。本发明的原理是在来自发送器的对于时间信息的请求RIT(时间信息请求)之后、以及当接收到传递固定等待时间信息ILF的信号时，使源发送与其时钟有关的新时间信息NIT，以便确保有效信息的传输。
可以设想本发明的实现的其它示例，对于所述实例，通过传送固定等待时间数据来设想若干系统的同步。
权利要求
1.一种在数据突发串成帧链路中传送意欲用于重建图像的、与源的时钟(Tsrc)有关的时间信息的方法，其特征在于由与所述源相关联的发送器发送二进制控制信号(ILF)、即固定等待时间数据指示符，并且在接收到此信号之后由所述源插入时间信息数据。
2.如权利要求1所述的传送时间信息的方法，其特征在于在与所述发送器相关联的接收部分的层级上重建所述图像，以及使用所述时间信息数据来使接收部分的解码器的时钟从属于所述源的时钟。
3.如权利要求1所述的传送时间信息的方法，其特征在于具有固定等待时间的时间信息数据是在数据突发串帧的报头中传送的数据。
4.如权利要求1所述的传送时间信息的方法，其特征在于具有固定等待时间的时间信息数据是暂时不受前导码或中置码的插入干扰的数据。
5.如权利要求1所述的传送时间信息的方法，其特征在于所述源延迟具有固定等待时间的时间数据的产生和插入，直到接收到与准许插入相对应的二进制控制信号(ILF)为止。
6.如权利要求1所述的传送时间信息的方法，其特征在于在使用自动重复请求(ARQ)的系统中，在与对应于准许插入的固定等待时间二进制信号(ILF)的接收相关联的时间信息请求(RIF)之后，所述源插入伴随有新时间信息信号(NIT)的具有固定等待时间的时间数据。
7.一种数字数据通信系统，包括具有源和发送器的发送部分、以及具有接收器(R)和解码器(D)的接收部分，其特征在于发送部分包括在所述源(S)和所述发送器(E)之间的异步数据接口设备，所述异步数据接口设备包括使得能够交换异步数据的所谓的解耦合存储器、以及用于向源发送固定等待时间指示符信息(ILF)的至少一个调度器元件，以便向解码器(Tdec)传送与源的时钟(Tsrc)有关的固定等待时间时间数据，使得解码器的时钟(Tdec)能够从属于源的时钟(Tsrc)。
全文摘要
本发明涉及一种传送与发送部分的源的时钟有关的时间信息的方法，该方法在于使用固定等待时间指示符信号来准许源插入时间信息，其中使用所述时间信息来使相关联的接收部分的解码器的时钟从属于其时钟。
文档编号H04L7/00GK101018343SQ20071000672
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月2日 优先权日2006年2月8日
发明者文森特·德莫林, 奥利维尔·莫克夸德, 弗兰克·图多, 伯纳德·丹尼斯 申请人:汤姆森特许公司