TW552810B - Transcoder-multiplexer (transmux) software architecture - Google Patents
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Description
552810 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明關係一種數位視頻轉碼器結構。 本文使用下列縮寫及名詞： AC -交串流電流（DCT係數） ALU -算術邏輯單元 B -雙向預測編碼（MPEG)
Back.-反向（MPEG) BSP -位元串流處理器 CBP —編碼區塊圖案（MPEG) CBR -常數位元速率 C h a η · -頻道 CPU -中央處理器 D$ -資料快取 DC -直串流電流（DCT係數） DCT -分散餘弦轉換 DMA -直接記憶體存取 DPCM -差動脈衝碼調變 DPRAM -雙埠RAM DS -資料串流器 D T S -解碼時間標記 FIFO -先進，先出 FIR -有限脈衝回應 EPGA -欄可程式閘陣列 Fwd·-正向（MPEG) -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 ____B7 五、發明説明（2 ) " H/V -流平/垂直 HW-硬體 I -内部編碼（MPEG)或整數 1$ -指令快取 I / F -中間頻率 I2C-IIC -中間積體電路（一串聯匯流排標準） I2S-IIS -中間-1C聲音（一 3線數位立體聲PCM音訊連接) iBLK -輸入區塊FIFO IDCT -反向 DCT IEC -國際電機協會 IFG -整數，浮動點及圖形（如IFG-Alu);赤遒公司縮 IG -整數，圖形單位 iMB -輸入巨區塊FIFO Info. -資訊 I π t.—介"面 iRB -輸入速率緩衝器 ISR _中斷服務程序 ITU -國際電訊聯盟 JTAG -連結測試行動群（IEeE 1149.1協定） K B -千位元組 LRU -近來最少使用（快取線更換計算法） MAP -媒體加速處理器（赤道公司） Μ B -兆位元組或巨區塊 MC -行動補償 裝 訂
-5-
552810 A7 B7 五 發明説明（3 MTS - MPEG傳送串流 MUX —多工器 NC -非黏結連接 NOP -暫停操作 NTSC -國家電視標準委員會 OB1K -輸出區塊FIFO oMB —輸出巨區塊FIFO oRB -輸出速率緩衝器 P -預測編碼（MPEG) PCR -程式時鐘參考（MPEG) PES -封包基本串流（MPEG) Pic. ~圖形 PID -封包識別標記 PTS —顯示時間標記（MPEG) QL -量化量 RAM-隨機存取記憶體 RAMDAC - RAM數位對類比轉換器 Ref.-參考 Reg.-暫存器 R G B -紅綠藍 RISC -減少指令集電腦 RL -運轉長度（或運轉位準對） ROM -唯讀記憶體 RTOS -實際時間操作系統 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
線 552810 A7 B7 五、發明説明（4 )
Rx-接收器 SAV -主動視訊開始 S C -開結編碼 SDRAM -同步動態隨機存取記憶體 SGRAM -同步圖形隨機存取記憶體 SIMD -單指令，多資料 S v c .-服務 SW -軟體 TI -美國電話數位線標準含1.544 Mbps資料速率 TCI -傳送頻道輸入 TLB -後備轉換緩衝器（MMU的部份） TMC -轉碼器多工器核心 TPE -轉碼器處理元件 T-STD -傳送系統目標解碼器 tVLD -轉碼器VLD tVLE -轉碼器VLE Tx -發射器 VBV-視訊緩衝器檢查器（MPEG) VLD -可變長度解碼 VLE -可變長度編碼 VLIW -很長指令字 數位視訊資料的傳輸，即，經由寬頻通信系統如有線電 視或衛星電視網路，已經逐漸變為普遍。源視訊順序能以 任何速率預先編碼，該速率可為常數位元速率（CBR)或可 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（5 ) 變位元速率（VBR)，以形成預先壓縮或活位元串流。不 過，對許多應用，預先壓縮位元_流必須只適合特別許可 或者是所希望的格式及位元速率。因此，在與視訊轉接器 及/或某些網路中間點通信之前使用轉碼器以改變位元速 率，格式或其他視訊資料的特性。 在一統計多工器中通常使用許多轉碼器以便接收一些壓 縮位元事流，解壓縮該位元串流（至少部份），然後由根據該 位元串流的一些統計的性質如圖的複雜性分配一量化參 數，用不同位元速率重新壓縮該位元串流。 一般，位元_流係根據已知的視訊編碼標準壓縮，例如 MPEG。 一 transmux代表一種多數單服務視訊轉碼器及動態設定視 訊位元速率的一統計多工器的組合。通常，這樣作是為了 感覺均化多工器群内部視訊服務的品質，如，分配較多位 元予含有不易壓縮視訊的服務，及較少位元予含有容易壓 縮視訊的服務。 不過，transmux結構的發展必須說明各種需要。特別，較 理想，提供的transmux結構係完全由軟體構成。如此提供較 大的彈性，容許transmux功能由只改變軟體而非硬體便能在 現場作改變（如在有線電視的頭端及其他）。這種結構也適合 用於電腦網路如網際網路。 這是優點因為容許transmux升級以便處理新功能，改決硬 體或軟體問題（錯誤），測試新方法，配合客戶改變要求，等 等。這些任務由一“軟”（軟體為主）transmux處理非常容易。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552810 A7 B7 五、發明説明（6 ) 另外，可以節省設計時間及費用。 transmux必須提供一良好的計算效率及容許一較小的實體 尺寸。（佔用面積） transmux必須能使用現成媒體處理器構成，例如VLIW媒 體處理器。 transmux必須執行完全轉碼，包括保持追縱訊框對訊框再 量化錯誤。 transmux必須提供多次轉碼步驟的排程（包.括緩衝器管 理，處理器管理，及其他）結合單處理器的轉碼視訊PIDs及 通過資料/音訊服務而不必使用實際時間操作系統。 transmux必須使用一負載平衡計算法，特別對轉碼任務， 保持VLIW處理器及共同處理器相互等候，及獲得高位準的 計算產量。 transmux必須將轉碼計算法分解成許多成分以便在一 VLIW處理器及一共同處理器上根據共同處理器記憶體限 制，指令快取尺寸及資料快取尺寸運算。 transmux必須逐件提供不同MPEG-2圖形種類（I，P或B) 及巨區塊編碼型式（内部編碼或中間編碼）的特別簡化轉碼計 算法，及算出在轉碼期間中是否量化步騾尺寸增加或減 少0 transmux必須提供轉碼器處理器元件（TPE)的全部款體結 構。 本發明提供一具有上述及其他優點的transmux設計。 發明概說 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 552810 A7 B7 五、發明説明（
本發明關係一種數位視訊轉碼器-多工器（transinux)結 構。 根據本發明的一種轉碼處理方法可以分解成下列5個步 驟。一VLIW核心處理資源及一 BSP處理資源分配給圖示的 不同步驟。BSP處理順序位元串流包裝及拆裝任務。雖然其 他供應商的類似裝置也可使用，但在MAP-2000CA，BSP 為VLx共同處理器13 1，即是一 vld/VLE共同處理器。 BSP操作多次轉碼vld及VLE步騾（處理迴路）。一相對應 的結構如圖1 (a)所示。 a) MPEG傳送串流解碼（在vliw核心上）（10) b) MPEG視訊基本串流可變長度解碼（vld)(在BSP 上）（20) c) 核心轉碼（在VLIW核心上）（30)，一般由下列組成 c. 1)反向量化（VLD輸出） c.2)空間錯誤行動補償（及增加1〇(：丁輸出） c· 3)行動補償錯誤的正向dc T c.4)增加反向量化結果錯誤（現在DCT範圍） c.5)正向量化（形成VLE輸出） c.6)反向量化VLE輸出及從正向量化減去以形成DCT範 圍的累積錯誤 c.7)反向DCT錯誤以形成空間錯誤。 這種錯誤儲存在參考訊框緩衝器内以供未來參考該影像 的圖形使用（步騾c.2)。 d) MPEG視訊基本串流可變長度編碼（VLE)(在BSP -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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線 552810 五、發明説明（8 ) 上）（40) e) MPEG傳送串流編碼（密封轉碼視訊基本串流）（在 VLIW上）（50)。 如此，分析/demux 1〇提供傳送串流分解，VLD 2〇提供 ES分解，VLE 40提供ES重組，及remux/封包5〇提供傳送 串流重組。 總之，一視訊存取單元（編碼圖形）的轉碼係由M個處理 元件經N個計算步驟完成，其中若干步驟的結果用來作為以 後步驟的輸入（本案的特別步騾如上面所列）。N步騾的各個 步騾根據計算法規定的資料屬性由不同的處理元件執行。 本發明的王要觀念之-為各編石馬圖形代表在處理元件之 間傳遞的-資料結構。在各功能（步驟）的輸人出現的圖形侍 列可由一或更多的處理元件服務。 根據本發明的一特別轉碼器裝置包括至少一第一轉碼器 處理元件（TPE)用於接收—包括壓縮數位視訊資料的傳送串 流的輸入頻道，及連接第-TPE的第—及第二處理資源以提 供資料分解，核心轉碼，及資料重组。另外，連接第一處 理資源的一佇列在第一處理資源處理之前佇列從第2處理 資源接收的資料，及連接第二處理資源的—佇列在第二處 理資源處理之前佇列從第一處理資源接收的資料。及 第二處理資源至少部份可以平行操作以提供資料分解， 心轉碼，及資料重組。 ^ 單或多步騾方法可用於VLIW及BSP處理器 同時也提供一種相對的方法。 552810 A7 B7 五、發明説明（10 ) 傳送串流囊接-transmux支援產生單客戶傳送串流輸 出包含經多達η個傳送串流輸入接收的程式元件（視訊，音 訊，及資料）。囊接表示從輸入傳送事流選擇轉碼的源資 料。 視訊位元速率減少-一般，transmux的傳送串流輸出 不能以原有的輸入位元速率支援程式元件。所以，transmux 採用視訊速率減少技術以確保囊接元件的總速率不超過頻 道容量。分配給特別服務的位元速率（程式）由根據一常數總 傳送串流速率比較其他多工服務的相對服務複雜性決定。 分割- transmux支援分割經由相同或不同傳送串流輸 入接收的Μ P E G - 2程式的能力。一般，分割的元件包括經 由一輸入及一廣告接收的一網路程式或經由其他輸入接收 的局部程式。 資料插入-transmux支援各種固定及可變速率資料型 式的傳輸，包括非同步及同步串流，多協定封包，及資料 轉盤。transmux開發零封包“機會”，包括由轉碼提供的封 包，容許資料服務提供帶寬作為含視訊的統計多工群的元 件。 圖1(b)顯示完成本發明的一媒體處理器。 2. 媒體處理器結構的概說 用來完成本發明的一種可能的媒體處理器是目前上市的 商品，即是由西雅圖的赤道技術公司製造的消費器具Model MAPCA2000™，媒體加速處理器。 媒體處理器100的主要構件如下。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552810 A7
1· 一 VLIW處理器105,由2叢集組成。各叢集具有自有 暫存器檔案106，107，含64個u位元一般用途暫存器， 32個預測暫存器，及2個128位元暫存器。各叢集含2個功 月色單元’稱為I-ALU 108，109，以執行整數/邏輯/位元算 術，負載/儲存操作，及分路，及IG_ALU 1 1〇，！ i i，以 執行整數算術，包括除及餘數，32-及64-位元分割運算， 移位/抽取/合併，單準確1££：£：浮動點，128位元分割， 16及32位元因素）FIR及絕對值運算。 2· — 32 KB指令快取112(具有N〇Ps擴展的串流緩衝器） 為2向設定結合值，16位元組線尺寸具有—LRU更換策略。 3· — 32 KB資料快取114為4向設定結合值，32位元組 線尺寸及使用LRU更換計算法。 4 ·位址轉移由分開的τ L B s結合資料快取1 1 4，指令快取 1 1 2 及一 DMA 引擎 1 2 0 (在 MAPCA2000™稱為 DataStreamer™) 完成。TLB未產生中斷並由軟體服務。 5. — 16位元RISC CPU(共同處理器）131包括一記憶體 132 ° 6· DMA引擎120為一自主資料驅動器由一說明標記鏈控 制，該符號完成I/O-至/從記憶體轉移及記憶體至記憶體轉 移。高達64個獨立排程資料拷貝操作（路徑）可以在任何時 間處理。 7. —内SDRAM記憶體控制器140支援高達64MB， 150MHz及一 64位元寬的資料路徑。 8. 有效的二個32位元（33或66 MHz)PCI匯流排介面 •14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（12 ) 141，142，包括一 PCI 143。 9.晶片上周邊包括傳送頻道介面163及165。transmux使 用VLIW處理器（及快取/TLBs)，DMA引擎，BSP共同處 理器，傳送頻道輸入介面，PCI匯流排介面及SDRAM記憶 體介面。MAP-2000封裝的所有其他構件並不使用。 VLx為赤道公司的VLD/VLE(或BSP)共同處理器13 1的 名稱。在TPE中，與VLIW處理器105相反，使用這種處理 器以執行多次的tVLE及tVLD步騾。 這種位元_流處理器經改善以執行固有的系列任務關係 編碼及解碼，如位元攔包裝及拆裝，Huffman編碼及解碼， 及條件語法分析及產生。本處理器為一般用途的CPU具有 支援這些功能的特別指令或硬體。 圖2顯示根據本發明的一 transmux的總示意圖。 3 . Transmux高工力育色相无 在transmux 200中，K個視訊頻道的一傳送多工器為各自 的接收器（Rx) 2 1 0。如本例K = 6頻道。可使用任合適當數 目的頻道。囊接器FPGAs 215連結各接收器囊接各自的頻道 及提供相關資料至各自的FIFOs 220。 一解多工器（DEMUX) FPGA 230 根據 DPRAM 245 的 訊號“那個轉碼器”路由資料從FIF0s至一排L轉碼器中的一 現有的轉碼器240。各轉碼器同時也稱為轉碼器處理元件。 一 TPE為一媒體處理器晶片（如MAP2000系列處理器）具有 連結的記憶體及I/O裝置。各TPE處理數個來自輸入多工的 頻道。在起動或再構造時，決定一 TPE的靜態服務的任務， -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552810 A7 B7 五、發明説明（15 ) 塊FIFO 328之内。供應FIFOs 326，328的資料至可變長 度編碼器302 ’然後至各自的輸出速率緩衝器33〇，η】， 及334，例如3個資料服務。資料服務在remux功能3 3 6重 作夕工處理’及經一 PCI匯流排242通信（見圖2)。 資料服務的音訊部份在各自的功能34〇，3 42及344可以 延遲，及在remux 3 3 6與轉碼視訊資料再結合。 一些圖形 i-n (360)，···，I (362)，Η1 (364)，i+2 (366)， i+3 (368)的處理係由排程器350控制。 如果碼完成轉碼功能不能配合無撞擊卜快取，計算法必須 分解成數個傳遞以便有效執行（配合實際時間的限制）。在這 種情況下，中間資料儲存在中間傳遞的資料緩衝器3 8 〇。 資料輸入及各TPE的媒體輸出為一 wMpEG2標準規定的 MPEG2傳送串流封包的順序。在一可能的具體實施例中， 傳送串流輸入介面使用MAP的片上TCI埠。傳送串流輸出 封包傳遞至輸出mux處理器。速率控制，統計多工，及 transmux系統控制需要的通信，結構及除錯係根據ρα匿流 排上的處理器之間傳遞的軟體信息。 圖3顯示轉碼器的TPE款體結構的構件。軟體處理在圖中 以隋圓形表TF。名詞”處理”不包括媒體處理器使用實際時 間操作系統（RT0S)。本設計提供這些處理作為同堆的步騾 具有明碼以便在“處理，，之間切換。如果使用一 RT〇s，本設 計可以維持所有“處理，，能在同—RT〇S任務中完成。 又 以下提供各種軟體處理功能的概要。MpEG視訊編碼的 許多媒體處理器提供-小型自主（可程式）裝置用於可變長度 -18 · 本紙張尺度適财S @家標準(CNS) A4規格(21QX 297公复)' ----------
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編碼302及解碼304 (分別為VLE及VLD)。在MAp一 2000CA，本BSP為一般用途CPU稱為VLx。BSI^執行分 析，包裝及拆裝Μ P E G位元_流。轉碼器的可變長度解碼 (tVLD)及編碼（tVLE)處理同時使用bSP及媒體處理器 VLIW處理器。其他所有的處理使用VLIW處理器。；DMA 引擎，如資料流器（DS)(也稱為資料移動器）裝置則用於記 憶體，快取及I/O裝置之中的資料行動。 一般的哲理是使用VLIW處理器的資料快取作為小而快速 工作記憶體致使DM A引擎處理所有在資料快取及與vuw 處理器同時執行的外部RAM之間的媒體資料行動。 4.1主要資料結構及TPE資料流緩衝器 T P E使用一媒體資料流結構，即是，所有媒體資料（不同 轉碼服務的音訊及視訊資料的各種表示）輸出前通過一系列 的計算處理及佇列（FIFOs)。計算處理對資料的作用藉由從 一或更多的輸入FIFOs(從TCI傳送封包輸入開始）至一或更 多的輸出FIFOs(傳送封包輸出至PCI結束）拷貝資料而產 生。媒體資料為體積型及具有低局部參考性，所以在非快 取記憶體中維持FIFOs致使處理經DMA引擎存取本資料。 資料緩衝器的功能，如TCIin，音訊延遲（Aud Dly)，輸入 速率緩衝器（iRB)，輸入巨區塊（iMB)，輸入區塊（iBlk)， 輸出巨區塊（oMB)，輸出區塊（〇Blk)，輸出速率緩衝器 (oRB)，及PCIout，以及轉碼TPE的主要資料結構（位於缓 衝器内）如表1所列。 表1·轉碼處理的緩衝器及主要資料結構 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（Π ) 名稱 功能 輸 入 DMA引 擎路徑 輸 出 DMA引 擎路徑 每 TPE 數量 TCIin 保持時間標記MTS封包直到可 以由Demux()處理。容量夠大 足以保持所有一個訊框週期的 轉碼服務加排程裕度（假設沒 有額外傳送封包輸入）。 1 2 1 Aud Dly 音訊延遲緩衝器。尺寸係根據 {最大音訊位元速率}x{statmux 先行期間+2視訊訊框週期}計 算。 3 19 m iRB 視訊基本辛流輸入速率緩衝 器。容量為視訊1VBV緩衝器尺 寸（+端等候時間X最大視訊位 元速率以支援旁通模式操作） 3 4 m iMB 輸入巨區塊（至轉碼器） FIFO。尺寸{每圖形的最大MB 數}x{ statmux先行期間+1訊 框}x{資料結構尺寸MbData_t位 元組}。MbData_t結構的定義在 下列表3。 5 7 m iBlk 輸入區塊（至轉碼器）FIFO。 尺寸{每圖形的最大區塊 數}乂{ statmux先行期間+1訊 框}乘{資料結構尺寸BlkData_t 位元組}。一 BlkData—t結構由 64 x2位元組帶符號整組成： typedef struct{ int 16 blk[64] ； /*一8 x8區塊 */ }BlkData一t ; 6 8 m fwd & bak 這些緩衝器為空間差影像4 : 2 : 0 [各像素成分為一帶符號位元 組]。這些影像保持自最後的内 13,22 9,10,22 2m -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 五 、發明説明（18 ) 部MB集合空間再量化錯誤。這 些影像與降碼器中的”參考圖 形”相似因為内容由行動補償及 在各固定圖形前正向及反向影 像交換提示。目前錯誤必須窝 入反向影像。 Intrm 轉碼P及B圖形的傳遞1及傳遞2 之間的中間資料。本資料由6 BlkData_t 及 lMbData_t 結構組 成[不論是否編碼區塊圖案]。 11 12 1 oMB 輸出巨區塊（自轉碼器） FIFO。尺寸為2 X {每^!^：同步 的最大巨區塊數} X {資料結構 MbData—t位元組}。 14 16 1 OBlk 輸出區(自轉碼器）FIFO。 尺寸為2 X {每代1^：同步的最大 區塊數} X {資料結構BlkData—t 位元組}。 15 17 1 oRB 輸出視訊基本速率缓衝器。尺 寸為視訊VBV緩衝器+排程裕 度。 18 19 Μ PQout 輸出傳送封包。夠大足以保持 資料的一訊框週期用於最大速 率的全部轉碼服務+排程裕度。 20 21 1 裝 訂
線 表2說明TPE的DMA引擎（如，資料串流器）用法。資料串 流器路徑編號可以用來對照表1的資料結構。表2只列出的 邏輯DMA引擎路徑。在實際TPE處理中，未同時使用的 DMA引擎資源可再使用（見以下標示的“路徑當量”）。 表2 : DMA引擎路徑用法 路徑 說明 1 TCI輸入路徑為I/O至NC。本路徑永遠有效，重覆充填 TCIin。 2 Demux傳送封包輸入(NC至D$)。源永遠有效，目的地在讀 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552810 五 A7 B7 、發明説明（19 ^各N MTS封包後暫停及必須由^^^^處理器等候暫停/繼 續。 3 Demu^出碗本資料至aud delay及 本資料至1RB。源(src)及目的地(dst)頻道Ϋ停及由 4(m) lR^^T出pc手I/O)供tVLD GB輸入資料。這些頻道(每服務 一個）不冒暫停及由GB控制含蓄流。 5(m) 巨區塊資料輸出（NC至NC)從BSP記憶體傳送 ^bD^a—t’s至iMB。較高階MPE(^£訊語法也由本路徑傳 送。有m個分開路控（每服務一個）。dst頻道不曾暫停，及 dst頻道由各MB的BSP繼續。各MbData t結構的最後字不等 f零，所以BSP可決定等候DMA引擎‘最後字變為零而完 成操作。 6(m) 7 tVLL)區塊資料輸出路徑（NC至NC)從BSP記憶體傳送 flkpata—t s至iBlk。每服務有一個路徑，所以dst頻道不曾 暫停。在BSP同步，各區塊拷貝後進行缓衝器零化（由運轉/ 位準MPEG碼字產生隨機寫入起動）。如果BSp產生一 BlkData__t ’指數63字必須具有位元15組，所以一DMA引擎 區塊資料拷貝操作在字63寫成零時即告完成。 iMB(NC)至Dfif取轉碼中由各圖形處理的MB資料。起動 Src頻道以在停止前傳送整個圖形致使只有dst頻道在“]3處 理迴路中需要等候暫停/繼續。 8 i、]31k(NC^D$謂取轉碼中由各圖形處理的區塊資料。src頻 道經程式化以在暫停前移動整個圖形。dst頻道操作在等候 暫停/繼續之間讀取MB區塊。 9，10 正向及反向錯誤景>像]^1(：讀取路徑(NC至D$)。在各MB，起 gsrc及dst頻道。機構與MPEG2解碼相同，使用一雙緩衝 器快取保有含MC像素的源影像的一矩形出口對準左上角。 使用兩個說明標記鏈根據是否需要訊框預測或欄預測。路徑 當里· 10= =22及9= =12。 11 中間^具、料輸出（D$SNC)每個編碼巨區塊節省i MB及6區塊 (跳严或誤MBs除外）。dst頻道經程式化以拷貝整個圖形並假 設無錯誤，所以只有six在MB迴路中等候暫停/繼續[如果發 生錯誤，某些預設Mbs會跳越及使用圖形端填補以完成^ src計數]。路徑當量：ιι= =13。 12 中間資料輸入(NC至D$)在P及B圖形的傳遞2中從SD]^^ -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（20 ) 取中間資料。設定源在停上之前讀取整個圖形。編碼巨區塊 的所有Mb及區塊資料經由dst頻道一次操作讀取。 13 本路徑拷貝每個固定圖形MB的錯誤資料（D$至NC)進 入”bak”空間差訊框緩衝器。各MB的src及dst頻道跳越及等 候暫停。 14 oMB輸入(0$至>^)目的地頻道不曾暫停及src在巨區 内為waitjialted/continiied。必須特別注意tLVE同步點附近 以避免Fli〇底流(基本上不能保證同步直到最後同步點後的 第7 MB已經產生及轉送至oMB的DMA引擎起動）。假資料 (3MbData_ts)在各圖形終端插入oMB以容許一可能的上下 文切換至其他服務。 15 oBlk輸入(D$SNC)目的地頻道不曾暫停及src在巨區塊迴路 内為wait halted/continued。一 src頻道傳送操作拷貝MB的 所有區塊__成至一暫停/繼續事件對的〇Blk。像oMB輸入，避 免FIFO底流一般需要產生4區塊(及DS轉換起動)超過結尾 MB_SYNCHRONIZE MB。如果因為區塊稀疏而使本條件 不符，添加假區塊（由tVLE跳越）至本FIFO。假資料（2 BlkData_t’s)必須插入各圖形未端的oBlk以容許提供一可能 上下文切換至其他服務。 16 oMB至tVLE為一NC至NC路徑其_中源頻道不曾暫停。dst通 道由tVLE繼續。起動DS操作之前，MB緩衝器的最後字寫 成零。當BSP能在本位置看到非零字時本操作便告完成。在 一圖形的未端，tVLE先前已讀取一額外MB及DMA引擎緩 衝器含有2額外MBs。因為本資料遣失，在圖形周圍的輸入 MB流中需要3 MbData_H^}間隙。 17 oBlk至tVLE資料串流為一NC至NC路徑其中源頻道不曾暫 停。dst頻道由tVLE繼續。在各頻道繼續之前，區塊的最後 字由BSP寫成零及當BSP看到一非零字在此位置時轉換確實 完成（源區塊必須由本字的15位元產生設定為1)。在一圖形 的未端，本路徑讀取額外區塊進入BSP記憶體及DMA引擎 缓衝器含額外區塊。如此，圖形之間需要一2 BlkData_t結 構的間隙。 18 (m) tVLE至〇RB為一I/O至NC路徑拷貝GB輸出至SDRAM。目 的地頻道不曾暫停。因為DMA引擎緩衝器不能輕易放空， 這種型式各服務有一路徑。 19 本路徑係用來擷取由重多工器需要的（NC至D$)音訊（從 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 aud 一 delay)及視訊(從oRB)基本串流資料以產生輸 流封包。src及dst頻道在Remux()執行中由VLIW處理器菩 候停止/繼續。 寺 20 本D$SNC路徑擷取由Remux()從快取產生的傳^； PCIout緩衝器。 21 本路徑拷貝從PCIout緩衝器經過PCI匯流排至MUX處理器的 全部傳送封包(NC至NC)。 ' 22 本路径拷貝累積的S間重里化錯誤從前參考圖形至目前參考 圖形如果P圖形的跳越MBs被偵測。路徑當量：1〇= =22。 氺氺氺 BSP上下文切換路徑拷貝在上下文切換處理中需要的說明， VLx_state一t 料結構及零BSP记憶體資料結構。本路徑的 功能在4.2.5節作更詳細討論。 表3 :巨區塊資料結構，MbData t enum MBFlags { MB_QUANT =0X0001， /*本MB的新量化器尺標*/ MB_ FWD =0X0002， /*正向行動向量存在*/ MBJBAK =0X0004， /*反向行動向量存在*/ MB—PATTERN =0X0008， /*本MB的編碼區塊圖案 气丁 MBJNTRA =0X0010， 此為一内部MB*/ MB一FLDDCT =0X0020， 使用欄DCT*/ φ\ MB 一MOTCODE =oxooco， /*訊框/搁行動碼 MB—FRM_FIELD =0X0040, /*訊框結構欄預測*/ MBFRMFRAME =0X0080, /*訊框結構訊框預測 :· MB_FLD_FIELD =0X0040， /*欄結構欄預測*/ 1 «; •鑛 MBJFLD 一 16x8 =0X0080， /*攔結構16x8預測 ^tv ♦ ·: MBJDUALPRIME =oxooco, 雙主要預測/* MB_REFFLD =0X0F00, 參考欄/* MB 一FWDTOP =0X0100, /*正向上欄參考為下攔*/
•24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐） 552810 A7 B7 五、發明説明（22 ) -25-
MBJFWDBOT =0X0200， /*正向下欄參考為下欄*/ MB一BAKTOP =0X0400， /*反向上攔參考為下欄*/ MBJBAKBOT =0X0800， /*反向下欄參考為下欄*/ MB—NEWSLICE =0X1000， /*一新切片的第一MB*/ MB 一 SYNCHRONIZE =0X2000， /*此MB之前與VLIW處理器 同步*/ MB_ ALWAYS =0X4000， 产永遠設定DMA引擎同步*/ MBERROR }； =0X8000， /*T VLD偵測本MB的一個錯誤*/ typedef struct{ int8 mvc一fO—x ; /*第一正向流平行動碼*/ uint mvr_f0 一x ; /*第一正向流平行動剩餘 int8 mvc一f0_y ; /*第一正向垂直行動碼 uint8 mvr一f0_y ; /*第一正向垂直行動剩餘 int8 mvcjfl 一x ; /*第二正向流平行動碼如也hv” uint8 mvr—fl 一x ; /*第二正向流平行動剩餘 int8 mvc一fl_y ; /*第二正向垂直行動碼/vert dmv5t£/· uint8 mvr一fl_y ; /*第二正向垂直行動剩餘 int8 mvc—bO一x ; /*第一反向流平行動碼 uint8 mvr—bO一x ; /*第一反向流平行動剩餘*〆 int8 mvc—b0_y ; /*第一反向垂直行動碼 uint8 mvr一b0_y ; /*第一反向垂直行動剩餘" int8 mvc 一bl 一x ; /*第二反向流平行動碼” umt8 mvr—bl 一x ; /*第二反向流平行動剩餘” 552810 A7 B7 五、發明説明（23 ) int8 mvc—bl_y ; /*第二反向垂直行動碼*/ uint8 mvr_bl_y ； /*第二反向垂直行動剩餘*/ int8 y0_n0c ; /*y〇非零係數計數*/ int8 mbai ； /*巨區塊位址增量*/ int8 yl一nOc ; /*yl非零係數計數*/ int8 qscale一code ; /*量化尺標1..31*/ int8 y2_n0c ； /巧2非零係數計數*/ int8 cbp ； /#位元反cbp*/ int8 y3_n0c ； /*y3非零係數計數*/ int8 slice」c ; /*切片開始碼(if MB_NEWSLICE)*/ int8 cb—nOc ; /*cb非零係數計數*/ int8 qscale ； /*量化尺標1..112*/ int8 cr—nOc ; /*cr非零係數計數*/ int8 blk—skip ; /*此mb後區塊跳越*/ intl6 stuffing ； /*切片前充填nbr位元組*/ inti 6 mode ; /*mb_*常數(必須最後)*/ }MbData_t ; 4.2 TPE中轉碼處理 4.2. 1 Demux 以下為Demux處理306的高階說明。Demux處理檢查所 有從TCI 3 08進來MPEG傳送串流（MTS)封包。拆除所有 非TPE轉碼服務之一的音訊或視訊PID串流的部份的封包。 本文不討論音訊轉碼。音訊串流保有相同的MTS及PES封 包結構及在轉碼系統延遲後作為相同服務的部份輸出。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 552810
transmux4-常數延遲裝置及同樣的延遲應用於所有TPE 的所有服務的所有成分。 二Demux 306分解傳送串流及逆封包視訊成分的基本事流 π j及識別各自的視訊存取單元（如，編碼圖形）。一視訊存 取早7C由編碼圖形加圖形前所有高階語法，及圖形的最後 刀片後的任何充填位兀組組成。—旦視訊存取單元已被確 認、，即分配一圖形結構。選擇需要保留的mts及pEs層資 訊儲存在圖形結構内（包括輸出pEs&MTS語法）。 抑Demux處理3 06掃瞒起動碼的視訊基本串流以識別存取 單元（編碼圖形）。同時必須決定編碼圖形的尺寸（位元組）及 各圖形的顯示期間（從編碼訊框速率及repeat_first_fieid 旗標）。圖形尺寸係用來決定何時在輸入速率緩衝器（iRB) 中出現一芫全圖形，及也用來計算起動碼及速率控制所需 的參數。顯7F期間係用來建造一本圖形的DTS如果在pEs封 包中未出現。決定及儲存本圖形開始區域27 時鐘及程 式時鐘之間的電流偏移在本圖形結構中。 4.2.2 排程器 圖4顯示根據本發明使用排程器處理圖形佇列，圖中編號 相似的元件為相同的元件。 demux 3 06提供3個服務例子的新圖形4〇5，4〇7，及 409至一第一排程器402。另外，排程器4〇2提供旁通圖形 411，413，及415至remux 3 3 6。某些圖形旁通編碼，如 減少位元不需要電流。remux 33 6也接收各服務416， 4 18，及420的編碼圖形。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂
線 五、發明説明（25 ) 先可說明的處理本體的内部控制係由圖形佇列處理操 作。圖形資料含所有視訊，PES及MTS圖形資料（如pEs及 MTS時間標記，tVLI^tVLE使用的VLx」tate —t資料， =形型式，尺寸及顯示#間），以及服務資料結構的一指 標。服務資料結構含資訊如服務使用的河1[5 piDs，超服務 佇列的位址及尺寸（如，iRB，iMB，imk，〇RB，音頻^ 遲（Audio Delay)，視訊順序參數及量化數量。 第排程模組（Sched U 402交錯不同視訊服務圖形成為 TPE局部處理指令。這是根據解碼時間標記（dts)指令完 成。從超服務輸入圖形佇列之一拆除下一轉碼圖形（FIF〇指 令）如果：（1)其DTS(轉換成當地時間基準）為所有服務中最 小，及（2)已偵測到下一圖形（考慮圖形之後）的開始並拷貝 至輸入速率緩衝器。 圖形結構保留在“等候D 丁 S ”佇列4 0 8直到產生圖形的D T s 時間。在此期間編碼圖形放置在速率緩衝器中。第二排程 模組（Sched 2) 404從“等候DTS，，佇列408移動圖形 到’’VLD未決，，佇列406當DTS時間結束及BSP 41〇經排程 以處理本圖形。 這/、疋（Sched 2)模組的部份功能；同時也用來分配bsp 至tVLE功能。BSP的處理操作並不獨立於¥1^〜處理器因 為轉碼器及tVLE處理之間有較密的互相作用。轉碼器監視 由tVLE產生的位元數以決定是否符合目前圖形位元的目標 數。如果目標位元速率與實際位元數有差異，轉碼器内的 速率控制反饋機構調整編碼輸出Μ P E G區塊使用的量化位準 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 五 、發明説明（26 至較接近符合目標位元速率。即是tVLE必須停止每N個巨 區塊以報告產生的位元數以容許轉碼器更新其量化參數。 數量N約為，例如，半行的巨區塊。 這種轉碼處理及BSP可變長度編碼處理之間的相互作用表 示這個功能必須在各自的處理器上同時執行。這種限制具 有重要的意含即轉碼器及tVLE之間及tVLD及剩餘VLIW處 理器軟體處理之間負載平衡。一種簡化型TPE外部迴路如表 4所示。 表4 : 外部迴路 /* */單紋丁 PE的夕卜部迴路 */ 裝 (;;){ //BSP Demux()； //tVLD 逆包有效輸入所有 Schedule()； //tVLD 決定其次作什麼 Transcode()； //tVLE 轉碼圖形 Remux()； //tVLD 重組合MTS封包 訂
線 當特別圖形的statmux先行期間L已結束，從“等候 DTS + L’M宁列4 12取出需要轉碼的圖形。圖形移動到“轉碼 未決”佇列4 14直到確實可以轉碼。Sched 2模組404負責 tVLE/transcode 操作模式及 tVLE/demux/remux 操作之間 切換。欲減少BSP碼影像交換次數及保持VLIW處理器快取 區域，所有轉碼（及VLE)未決圖形須首先處理，然後處理 -29- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552810 A7 B7 五、發明説明（27 ) 所有未決VLD操作。
4.2.3 tVLD tVLD為BSP功能，能分析視訊基本串流成為^^^以流 及BlkData流。tVLD處理一存取單位（圖形）’然後，停上 控制致使可以重新指派（由排程器）B s P至其他服務的VLD 或至VLE。各主動服務含一 VLD步騾及^VLE步驟合作共 享BSP。使用一資料結構（VLx一5{&{6一〇以保持所有85卩步 騾上下文加處理中視訊存取單元的特定資料° VLD程式讀取位元串流資料及產生2個記憶體對記憶體輸 出串流，MbData及BlkData，及一BSP記憶體常駐資料結 構，VLx —state —t，如表5說明。一旦起動’ VLD程式在暫 停前會處理一 MPEG編碼圖形。在此處理步驟中不需要 VLIW處理器的相互作用。 表5 : VLx statej結構 typedef struct{ uint 16 context ; /*狀態改變及缓衝器使用(CTX- _*consts)*/ uintl6 gbstate[15]； /*取位元狀態 uintl6 mbdata一chan ; /*MbData頻道指數*/ uint 16 blkdata_chan ； /*BlkData頻道指數*/ uint 16 rcodes ； /*fh=15:12，fv=ll:8，bh=7:4， bv=3:0*/ uint 16 pict一flags ; /*圖的型式及旗標*/ union { struct { uint 16 nblocks ； /*編碼區塊數3V -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（28 ) uintl6 nmb ； /*編碼巨區塊數*/ uint32 mquant一sum ; uintl6 seqjidr一off ; uintl6 seq^ext—off; uint 16 pic—hdr一off ; uintl6 pic_ext一off ; uintl6 quant ext off uintl6 ending一startcode ; } vld ； /*本圖所有mquant之和*/ /*偏移至順序標頭或-1*/ 偏移至順序擴展或-1*/ 偏移至圖形標頭或-1*/ /*偏移至圖形碼擴展或-1*/ /* 偏移至quant mtx ext或-1*/ /*sc結束最後圖的最後切片*/ /*VLD程式輸出*/ struct{ uint32 picture ； uintl6 sync一mbnum ; uintl6 mbbits ； /*服務識別器(圖形*)/ 同步MB數*/ /*自上次同步的MB位元數*/ } vie ; ^VLE/VLIW處理器同步使用的變數*/ } u ； uintl6 hisyntax bytes; /*高於切片語法的位元組*/ uintl6 ctx—sW-loc， /*零如果未執行，其他重起動addr*/ }VLx-state_t 當D S頻道暫停B S P不能偵測。因為b s P必須確認一頻道 在通知DS繼續前暫停，轉換完成條件必須由查詢轉換資料 的最後字決定。在拷貝輸入BSP記憶體，及DMA引擎暫停 前轉換的最後字必須不為零，及在Bsp記憶體内的位置預置 為零。BSP藉由觀察本位置的非零值而偵測轉換完成。在拷 貝輸出B S P記憶體，轉換資料區塊的最後字在暫停前必須不 -31 - 本尺度適用巾S S家標準(CNS) A4規格(21GX 297公釐y 552810 A7 B7 五、發明説明（29 ) 為零，及D ΜA引擎在完成拷貝後本源區必須程式化為零。 當看到轉換的最後位置為零，BSP知道DMA引擎已暫停。 VLD使用DMA引擎轉換資料用於： 1.讀取位元_流至BSP記憶體； 2·移動MbData從BSP記憶體至主記憶體（SDram)。
Mb Data流係用來運送高於切片層語法及巨區塊資訊； 3 ·移動BlkData從BSP記憶體至主記憶體（SDRAM)及 零化B S P記憶體内的編碼區塊緩衝器；及 4· BSP狀態交換（存取單元完成中斷vLIW處理器）。 位元串流輸入路徑的DM A狀態保留在相同位元串流的 V L D起動點之間’不過’其他路徑可以恢復及再使用。 VLX-State — t結構包含在VLD暫停時各流上寫入資料的數 量。 假設位元串流輸入D Μ A頻道不暫停。因而消耗大基本串 流緩衝器的資料及當VLD起動時，假設至少一全編碼圖形 在缓衝器内出現。便不能偵測緩衝器低流（或等候較多的資 訊）。 、
MbData流源頻道在各MbData —t結構轉換後暫停。由 VLD繼續完成一 BSP記憶體的雙緩衝拷貝。BikData源頻 道使用相似的策略。狀態頻道係用來拷貝VLx state t纟士構 進出BSP記憶體。需要中斷VLIW處理器以便與bsp同步執 行（如，再負載BSP，恢復/再分配DMA引擎資源及根據其 資料源/错井流動控制B S P)。本頻道在各圖形的末端由 VLD/VLE繼續。 -32-
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裝 圖尸貝料（在VLx —state — t)由tVLD；^圖形標頭及圖形編 長抽取的貝料組成。包括圖形種類〇，p，或B)，dc 内部率確’ ®形結構’頂部攔第—旗標，訊框預測訊框 DCT旗;^ ’隱藏運戶向量旗標，量化尺標型式旗標，内部 VLC格式旗標，交替掃瞒旗標，重複第-攔旗標，全像素 正向旗標，全像素反向旗標，各行動向量成分的r一碼(£一碼· 1)及預測方向。圖形資料也包括高階語法位元組數量，上 述語法的偏移，BSP GB單元狀態，tVLD DMA引擎頻道 ^緩衝ϋ指數，目前圖形中編碼區塊數量及編碼巨區塊數 ，。圖形解碼後，本資料在圖資料結構中拷貝並由轉碼 器tVLE及Remux使用。也出現一錯誤旗標以遮蔽圖形中 產生的不可回收的錯誤。 訂
所有解碼量化器尺標值在U112的範圍之内（每編碼巨區 塊）由tVLD累计。同時這種數退回含圖形資料。這種資訊 係合併圖形種類及編碼圖形尺寸以形成sUtmux·要的參 數。統計多工計算法使用，如，先前的一 166ms (3〇 fps 5 訊框）及一 1秒歷史以決定各服務各圖形的目標位元速率。 各圖形的tVLD操作完成後，立刻將此資訊傳送至QL處理 器（經pci匯流排）。輸入區塊（iBlk)佇列，輸入巨區塊 (iMB)佇列，及等候DTS + L圖形結構佇列412的尺寸係根 據先前的規定。 巨區塊及區塊資料為由DMA引擎從Bsp記憶體拷貝的資 訊流。一般，有各種不同的巨區塊數目（由於跳越巨區塊由 一巨區塊表示，位址增量大於1}及各種不同的每巨區塊的 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810
區塊數目（在編碼區塊圖案中由“丨，，位元數表示）。只有編碼 的巨區塊及區塊由tVLD產生。因為巨區塊及區塊*tVLD 解碼’ DMA引擎拷貝本資料進入目前服務的丨則佇列及 iBlk仔列。這些佇列歸入非快及在非黏結模式中 及只由DMA引擎存取。 圖5顯示根據本發明一上下文切換路徑的操作。 如在時間順序500顯示，及參考表3的資料結構，各編碼 巨區塊的巨區塊資料由一32位元組結構組成包含： 1· 一旗標表示是否本巨區塊為一切片的第一巨區塊。包 括由切片起動碼的最後位元組所示的切片垂直位置。 2·解碼巨區塊位址增量用於維持追蹤跳越的MBs及目前 MB的螢幕位置。 正向M C，反向 3·提供巨區塊型旗標（量化器存在， M C ’編碼區塊圖案存在，内部編碼）。 4·出現dct 一型位元（訊框對欄）。 5.存在motion 一型（訊框結構的frame 結構的 field —motion —型）。 motion—型及襴 6 ·因為 5 位兀 quantizer—scale—c〇de 及解碼一 都在1至112範圍内，因而包括量化位準（是否在目前mb* 顯示與否）。 7 ·部份解碼行動向量（moti〇n—c〇de及m〇ti〇n—residual格 式）用於雙主預測的△行動向量為代表。如果使用襴預 測，則包括參考欄選擇器位元。 8.出現編碼區塊圖案以表示那個及多少個編碼區塊為本 -34- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）
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線 552810 A7 B7 五、發明説明（32 ) 巨區塊的部份。 9 ·出現一錯誤旗標表示存在一偵測的語法錯誤。如果發 生錯誤，即嘗試在下一切片再繼續解碼。 圖例5 5 0說明順序5 0 0的語法。 如果處理標頭資訊（高於切片層語法），本資料的逐字拷貝 儲存在MbData流内。標頭資訊包裝成30位元組區塊致使各 3 2位元組單元的至少2位元組為非零旗標由b S P使用以偵測 一轉換完成。 區塊資料包括一解碼量化D C T係數8 X 8陣列，代表帶符號 16位元數。内部DC值為一微分DC ;先前同樣彩色成分的 内部D C值（或1 2 8)必須相加以求得實際d C值。 說明： 1) 内部DC區塊的DPCM(解）編碼在VLIW處理器完成。 内部區塊DC項目為微分DC值作為BSP的輸入/輸出。 2) 行動向量的DPCM(解）編碼在VLIW處理器完成。各 行動向量的成分（水平或垂直）作為一對（moti〇n_code， motion一residual)儲存在MBData—t。 3) Μ接收程式化服務能具有分開或共同MbData_t及 BlkData—t緩衝器及DS路徑。在兩種情況下，ds頻道在 BSP負載之間不需要沖刷或恢復。既使μ服務共享記憶體對 記憶體DMA引擎緩衝器/路徑，tVLD及tVLE需耍經BSP GB單元的分開位元串流I/O路徑。 4) 欲增加BSP及VLIW處理器的平行性，通常可以，（a) 由接收運轉/位準對順序代替VLIW處理器的BlkData t加 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
線 552810 A7 B7 五、發明説明（33 ) 速tVLE，及（b)由提供運轉/位準對順序至VLIW處理器加 速tVLD。項目（b)也節省先行緩衝器中的空間。
4.2.4 tVLE tVLE處理消耗由轉碼器產生FIFOs的輸出區塊（oB lk)及 輸出巨區塊（oMB)的區塊及巨區塊資料。這兩個FIFOs供 所有服務使用（各FIFO只有一個），及當轉碼器從一個圖形 切換到下一個圖形，FIFOs成為空。DMA引擎使用非黏結 存取模式從各FIFO擷取資料供應tVLE。輸出視訊基本位元 串流儲存在輸出速率緩衝器（oRB)經由非黏結記憶體寫入 DMA引擎路徑。 tVLE預設為一無錯誤相位。所有不良圖形必須偵測致使 不被tVLE看見。不良語法錯誤由掃瞄回收至下一切片起動 碼造成跳越巨區塊的順序傳遞至tVLE。 如前述，轉碼器及tVLE同步每N個巨區塊以交換最後同 步產生的位元數資訊。只有切片，巨區塊及區塊層的位元 計算數量；標頭語法的尺寸為常數並不包括在内。同步點 在巨區塊貼上MB_S YNCHRONIZE旗標成為一個MBData_t 模式位元後產生。巨區塊並不需要規則隔離；不過，一些 限制如下： 1.最後巨區塊必須貼上MB—SYNCHRONIZE(否則不包括 位元數的最後增量）。tVLE不計算區塊或巨區塊；依賴轉碼 器通知圖形的末端已經到達。 2· N數量不能太小，否則輸入DMA引擎路徑讀取資料會 超出轉碼器所寫入。轉碼器至少保留兩編碼區塊及兩編碼 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（34 ) 巨區塊位於tVLE之前以防止FIFO低運轉因為DMA引擎不 能檢查本條件。另外，較普遍，避免小N值的理由為作為性 能的條件同步化的成本貴昂；藉由旋轉強制快速處理器等 候。 3· N數量不能太大。BSP維持累計位元數作為一未帶符 號1 6位元數不容許水平循環。較大的n數值造成較長的校 正量化量的回應時間，意即減少符合目標位元速率的精確 度。 VLE產生轉碼MPEG視訊基本位元串流。所有高於切片 層的語法從源位元串流即不變；這種語法係從MbData流直 接拷貝到輸出位元串流。切片，巨區塊及區塊語法係根據 謂取Mb Data —t及BlkD at a —t結構產生。為了速率控制， tVLE計算產生的輸出切片/^^位元數量及停止（旋轉），只 要MB —SYNCHRONIZE旗標放在MbData — t結構的模式字 内便傳遞此資料至VLIW處理器。 這種同步化機構設有一些條件用於管理〇Blk及〇Mb FIFOs。tVLE使用一先讀策略致使DMA引擎讀取超出同步 點而在已知tVLE暫停VLIW處理器同步之前已經起動的區 塊及巨區塊。另外，DMA引擎緩衝器也讀取超出轉換至 BSP記憶體的資料。意即超出MB —SYNCHRONIZE巨區 塊的3 MbData—t結構（有2 MbData—t結構位在最小尺寸的 DMA引擎（如DS)缓衝器内）及2 BlkData — t結構在開始同 步之前必須在外部RAM内以避免FIFO低串流。轉碼器用來 寫入資料至oBlk及oMb FIFOs的方法為一管線後寫計算 •37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
線 552810 A7 B7 五、發明説明（35 ) 法，表示VLIW處理器必須起動寫入至少6 MbData_t結構 及4 BlkData_U#構以保證不會發生低串流。 如果，寫入6編碼巨區塊至ο Μ B已經起動，而4編碼區塊 已經寫入，然後必須插入假區塊至οBlk以避免低串流。 tVLE經由MbData_t的1)11:_51^卩欄得知假區塊；本欄告訴 t V L E跳越目前巨區塊之後的規定的區塊數量。 圖末端（EOP)的出現一些複雜性。首先，如果EOP出現 在MB_S YNCHRONIZE巨區塊的6編碼巨區塊之内，同步點 移到EOP(即為規定的同步點）。第二，要在EOP避免oMB 及oBlk低串流並不實際因為排程多項服務及因為多項服務 共享相同的oMB及oBlk FIFOs。為了這些理由，容許在圖 末端產生一無害低串流。低串流成為無害係由插入一個3 MbData_t&2 BlkData_t的間隙至圖形之間的FIF0s。這種 間隙結構由tVLE讀取並在開始處理下一新圖形時加以忽 略。 VLE使用下列的DMA引擎（如DS)路徑： 1) 使用BSP上下文切換路徑以替換上下文切換用的 BSP記憶體的VLx_state_t結構。BSP在各圖形末端本路徑 的源頻道作一 DsContinue，然後，等候完成（NC對NC)的 ctx_sw_flags 〇 2) MbData流為一 mem對mem (NC對NC)拷貝而源頻 道在各MbData_·^#構拷貝後暫停，使tVLE能作一雙緩衝 讀取。這路徑可恢復並在tVLE起動點之間再使用。 3) BlkData流為一 mem對mem (NC對NC)拷貝而源頻 -38- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂
線 552810 A7 B7 五、發明説明（36 ) 道在各BlkData _t結構拷貝後暫停，使tVLE能作一雙緩衝 讀取。這路徑可恢復並在tVLE起動點之間再使用。 4) GB輸出串流儲存位元串流在sdRAM内。GB輸出 狀態為儲存/恢復於VLx —state J及本路徑的DMA引擎狀態 必須在tVLE起動點之間不受干擾。 對於 tVLE，MbData—t 的”.qscale_code” 搁為 5 位 元’’quantize r — sc ale一code”須直接放入位元串流。如果設 定MB 一 NEWS LICE，MB —QUANT必須消除以避免本巨區 塊傳送兩次.qscale。 4.2.5 BSP 管理 BSP處理（tVLD及tVLE)—次操作一圖形。當目前圖形完 成後’ B S P經上下文切換至另外服務，及可能為另外功能 (如，VLD對VLE)。也可能並無下一個功能存在（如，bSP 空轉及等候VLIW處理器及簡單執行一旋轉迴路直到更多工 作就緒）。上下文切換處理由DM A引擎完成及基本上與 VLIW處理器不同步。BSP上下文切換程序如下·· 1) 結束B S P處理儲·存所有必要的狀態於一 b s P記憶體
常駐資料結構（即VLX-State — t，見表5)。包括BSP硬體GB 單元。 2) B S P上下文切換記憶體對記憶體dm A引擎路徑的 源頻道連續。連續操作從BSP記憶體拷貝VLx 一 statej結構 至SDRAM的一指定位置。 3) BSP 零化 VLx一state—t 結構的 ctx — sw —l〇c欄，然 後輸入一快速迴路詢問本位置。如果本位置變為非零藉由 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂
線 552810 A7 B7 五、發明説明（37 跳越至本字謂取位址使快速迴路退出。 4) VLIW處理器由完成BSP記憶體的VLx一 state—t拷 貝而中斷。此中斷容許VLIW處理器監視BSP的進度。這種 ISR的功能以後說明。 5) 如果有另外可運轉的BSP路徑存在，上下文切換路 徑將：（a)選擇性重新載入BSP記憶體文字影像（說明及 表），（b)起動/零化任何工作資料結構，及（C：^#BSP路徑的 狀怨重新載入VLX-State_t緩衝器。.ctx — sw 一 loc輸入新 \^1^_51&丨6一1:結構包含本路徑的輸入點位址，及一在；38?偵 測到非零值後立刻產生的輸入點支路。 6) 如果沒有直接的可運轉的B S P路徑存在，B S P繼續 詢問快速迴路内的.ctX-Sw —loc。BSP上下文切換DS路徑 將暫停（源及目的地頻道）致使在一新BSP路徑變為可運轉後 立刻繼續（至步驟5)。 BSP上下文切換DMA引擎路徑在上下文切換處理中完成 最少2個拷貝。第一，拷貝結束處理狀態結構至SDRAM。 第二，從SDRAM拷貝新BSP處理的狀態結構至BSP記憶 體。所有BSP處理的所有狀態結構具有一共同格式（包含一 VLD對VLE聯合）及放置在BSP記憶體内一共同的已知位 址。如果B S P碼影像必須改變，在上下文切換，上下文切換 路徑在拆除舊狀態結構及安裝新狀態結構之間拷貝該碼影 像至BSP記憶體。上下文切換路徑的源及目的地說明標記為 1對1對應；及由“Sched 2”模組404動態定義（見圖4)。每 次添加一圖形至”轉碼未決”佇列414，對應的tVLE執行經 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂
552810 A7 B7 五、發明説明（38 ) 由添加新的說明標記至上下文切換源及目的地頻道而排 程。每一圖形移至“VLD未決”佇列406，tVLD執行同樣排 程致使在各排程循環中所有tVLE執行在所有tVLD執行之 前發生（外部程式迴路的一替代）。 圖5顯示根據本發明BSP上下文切換路徑的的操作。 為了 VLIW處理器維持追蹤BSP完成的進度，SDRAM的 結束BSP處理狀態拷貝的目的地說明標記在完成時中斷 VLIW處理器。VLIW處理器ISR用來執行内務管理功能包 括： 1. 釋放上下文切換路徑的源及目的地頻道的執行說明標 記。 2. 提供VLIW處理器同步狀態（如此轉碼器會知道tVLE 在運轉）。 3. 移動圖形結構從“VLD未決”佇列至“等候DTS + L”佇 列。 4. DsContinue( )ing源及目的地頻道。需要這種功能 以防止上下文切換路徑操作至表末端終止如果此時沒有排 定額外工作。 4.2.6 VLIW核心轉碼器 一視訊轉碼器的基本功能為轉換一高位元速率位元串流 成一低位元速率位元串流。另外的特徵，例如廣告插入， logo插入，及囊接，也能在步騾内完成。轉碼器（VLIW引 擎）執行轉碼功能,（工具）例如，行動補償，DCTs，及量 化。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552810 A7
552810 五、發明説明（40 每叢木"有64個32位元暫存器供局部標量變數及臨時表 不使，。内襯功能可以增加使用的暫存器數量1存及恢 復大量的暫存器必須減少，該事件發生在實際功能呼叫及 中斷進入及退出。 在圖6中，在各固定圖形之前，先前訊框缓衝器 630及目前訊框缓衝器（C-FB) 64〇交換（由指標交換f。在 B圖形轉碼中，p —FB 63()用作正向行動補償及〔Μ副 用作反向行動補償。這些訊框緩衝器保持空間差影像，代 表像素對像素錯誤或由位元速率減少產生的噪音信號。在 本文討論的有效轉碼計算法中，預測（行動）模式，中間對内 部及訊框對攔一巨區塊的D C T屬性經轉碼處理而不變。 轉碼器600的主要功能區塊為·· 1·(選擇性）運轉長度解碼器（RL-Dec)605 : (Run，
Value)對轉換成為gX8 2_d陣列。此步騾在tvLD產生。 2· Qi •解碼器的反向量化（610)。因為反向量化只對 (Run，Value)對的值執行，操作的次數遠低於每8χ8區塊 64。許多8x8區塊全為零，如MEPG VBP旗標所示，所以 Q〆1的總計算很小。本文使用輸入位元量化標度，。 3. DCT (6 15):正向DCT。要求的計算負載約與IDC：T 相同。不過，必須執行一個訊框的每個8x8編碼内區塊的 行動補償預測。如果需要，欄DCT交換發生在Mc 620及 DCT 615區塊之間。 4· MC (620):解碼器的行動補償（mc)存取p—FB 630(正向MC)及C — FB 640(反向MC)，及訊框的所有區塊 -43- 552810 五 '一 都要執仃。MC處理造成低計算但高記憶體存取。mc需要 勺貝料[DMA引擎從SDRAM的參考圖形擴取。恢復固定 尺寸矩型像素（各彩色成分）致使左上角像素為輸出的最 上及最左像素（半像素插補）。 5· A1 · Q!輸出的相加行動補償及轉換區塊以形成再 造頻率區域區塊。這種功能加載緩衝的資料及然後 回存貝料至C一FB。计舁為簡單的加法，但記憶體存取包括 兩個負載及每像素一個儲存。 6· Q2 (650):量化DCT係數。本操作在8χ8區塊的所有 6 4貝料點及訊框的每區塊執行。本步驟使用輸出量化標 度 ’ Q2。 1. Q2 (660):使用輸出量化標度編碼器的反向量化。 本功能具有一低於Qf1 610的計算負載。 8 · A2 ·再造影像的相減行動補償以形成差異區塊。本 區塊的輸出代表頻率區域累積預測鏈的所有錯誤。 9· IDCT (670):解碼器的反向〇(：丁。IDCT需要許多 操作（一 8點1-〇轉換，通用的陳王快速計算法需要^次加 π及1 3 /入乘法）。IDCT的艾間結果儲存在固定圖形的c_FB 訊框緩緩器640。C — FB訊框緩緩器640必須更新，既使本 區塊CBP輸入位元為零或如果I量化步驟造成一零區塊。 10·(選擇性）運轉長度編碼器（68〇) RL_Enc :產生 (run，level)對。本功能區塊計算少但由載入量丁係 數存取記憶體。因為”Run”必須順序計算，很難平行操作。 本步騾發生在tVLE。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱） -44 - 552810 A7
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)非圖内部區塊，其中QaQi。圖11顯示編碼非B 圖，其中匕外，的内部區塊圖6轉碼器的功能區塊。注意 在Q2】於Q1指的情況下，巨區塊傳遞不必再量化因為轉 碼器只提供位元速率減少。 ⑽在這種情況下’因為是内部區塊及沒有量化變化，轉碼 〇口 1100不而要行動補償，q2，Qj，及。IDCT也可
以省略。 6) B圖’内部區塊，其中Qdh。圖12顯示編❹圖， 其中Q3Q!，的内部區塊圖6轉碼器的功能區塊。這是最簡 裝 單的情況。轉碼器1200只使用運轉長度解碼器6〇5及運轉 長度編碼器6 8 0。 轉碼處理的一些特別功能區塊歸納如下。 訂
(1) 對於P圖的輸入No-MC MBs，CBP在重量化後會等 於零。如此： (a) 產生一跳越MB如果此MB不是切片的第一或最後的 MB ； (b) 產生一正向訊框預測MB具有一零行動向量如果此 MB是切片的第一或最後的MB。 (2) B圖轉碼處理不執行DC預測。
(3 )對於P圖的跳越MBs，使用DMA引擎移動參考資料 從 P —FB 630 至 C —FB 640。 (4)對於訊框預測MB具有一零行動向量（p圖）或零差動 零行動向量（B圖）及相同預測型的先前ΜB，CB P在重量化 後會等於零。如此，產生一跳越MB如果此MB不是切片的 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 A7 B7 五、發明説明（44 ) 第一或最後的MB。 轉碼器使用DMA引擎於下列資料轉換：（1) iMB至資料 快取；（2) iBlk至資料快取；（3)訊框緩衝器（預測的正向 及反向參考）至資料快取；（4)資料快取至c — FB訊框缓衝 器；（5)資料快取至oMB ; (6)資料快取至〇Blk ;及（7) P — FB 至 C —FB(P 圖的 5兆越 MBs)。 4.2.7錯誤處理 輸入視訊中的錯誤由tVLD及轉碼程式偵測。錯誤分為兩 類： (1) 輕微：通常在下一切片中會繼續，及 (2) 嚴重：程式必須繼續至下一視訊順序標頭。 輕微錯誤繼續至圖形的下一切片。這些由MbData_t流的 隔離MB —錯誤表示。轉碼程式，，跳越，，MB—錯誤MBs(不傳 遞至tVLE)及繼續至圖形的下一良好mb。嚴重錯誤，由 PX 一錯誤位元表示，造成破裂圖形作廢及Demux()必須由 找尋一新順序標頭恢復。嚴重錯誤狀態由各處理模組獨立 保持及造成拆除所有圖形結構直到發現一圖形貼有一視訊 順序起動碼（及無嚴重錯誤狀態）。一 PX_錯誤圖形傳遞至轉 碼器（），而為該圖形產生的所有MbData — t或BlkData t作 廢。 一 一些詳細的程序如下： 1)切片層上面大部份的語法及語義錯誤條件都不曾檢 查’除了以下在.pict 一旗標設定ρχ_錯誤位元。 -圖形種類碼不是1，2或3 (沒有Μ B經過處理）。 -47-
552810 A7 B7 五、發明説明（45 ) -1或更多的以以^二=〇(沒有MB經過處理）。 - 圖形—結構為〇 (沒有Μ B經過處理）。 -第一切片之前沒有看過圖形標頭（沒有MB經過處 理）。 - 減少圖形内切片垂直位置。 - 偵測切片間垃圾。 2)偵測出下列巨區塊層錯誤條件及造成在MbDataJ* 設定MB_錯誤位元。 - 零值量化器標度碼（MB或切片） - 零值的{訊框，攔}_行動一碼 -一區塊超過64個係數
- 失效巨區塊位址增量VLC
- 失效巨區塊型式VLC
- 失效行動向量碼VLC
- 失效編碼區塊圖案VLC
- 失效運轉/位準VLC j處理任何MBs之前偵測一圖形錯誤（或較高層）如果看 到第一切片SC造成中斷。設定Ρχ 一錯誤，第一切片的起動 碼為.u.Vld.nbl〇Ck= = 〇 ==儿侃祕，u vld ending—startc〇de。… 項表示—c程式語言語法即參考VLx—state—t資料結構元 件，如表5所列。一巨區塊層錯誤會造成在該⑽的 MbDataj結構中設定則-錯誤，然後由下_起動碼掃瞒。 :果本SC為一片起動碼具有一垂直位置不小於最後處理切 片的位置，則mb解碼繼續。 -48 - 552810 A7 B7 五、發明説明（46
如果MB錯誤回收起動碼掃瞄發現一非切片起動碼，則由 PX—錯誤組（.u.vld.nmb及.11.乂1(1.1113 1〇〇1^分別表示處理的 MBs/Blks數量，包括具有MB 一錯誤組的最後MB)終止圖 形處理。.u.vld.ending_startcode包含發現的非切片起動 碼。如果Μ B錯誤回收起動碼掃瞒發現一切片起動碼具有_ 垂直位置，小於最後處理切片的位置，下一非切片起動碼 掃瞄輸入，設定ΡΧ_錯誤，.nmb及.nblock退回處理的 MBs/Blks數量，及.ending-Startcode包含發現的非切片 起動碼。 如果發生錯誤，.u.vld.nmb，.u.vld.nblock，.hisyntax 位 元組會正確標示標頭位元組，區塊及巨區塊輸出數量。如 果發生巨區塊層錯誤，一些在最後/錯誤CBP欄的位元會被 α除。存活1位元表示有效區塊輸出的數量。意即内部巨區 塊具有少於6的有效區塊（如果存在MB_ERR0R)。 4.2.8 Remux Remux模組336使用儲存在圖形結構或aud_delay FIFO 的資料再生PES及MTS層語法。交錯由此TPE轉碼的各種 服務的音訊及視訊的封包必須符合MPEG系統（IS 0/IEC 13818-1)所述的Τ-STD模型。根據Transmux系統的一常 數延遲模型產生一時間標記。 視訊’編碼圖形資料可從兩個可能源獲得，速率缓 衝器如果圖形已經轉碼，或從iRB速率缓衝器如果圖形已經 旁通（見以下）。 再多工計算迓騾包括使用DMA引擎以讀取輸入基本串流 -49-
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本紙張尺度適财關家標準(CNS) A4規格(21〇_; 297公釐） 552810 A7 B7
資料至快取由PES及MTS語法密封。DMA引擎用來儲存輸 出MTS資料至PCIout緩衝器。PTS及DTS時間標記係局部 计其。輸出PTS等於輸入PTS加一常數。輸出DTS為虛^ 〇RB緩衝器佔有率的直線函數。DTS計算包括用旁通圖尺 寸更新虛擬oRB佔有率。使用“虛擬，，佔有率因為轉碼圖形 不在T-STD規定的時程產生（儲存在〇RB)，及旁通模式圖 禾不在只際oRB佔有率中模造。pcRs由]yfUX處理器修改 以反應所需的最後多工量以產，生輸出傳送申流。 4.2.9速率控制及ql處理器通信 欲決定編碼視訊服務的相對複雜性，q L處理器要求各圖 形的圖形尺寸及量化器值的總和（非量化器碼）。Remux決 定圖形尺寸（基本串流位元組）及tVLD累積量化器值數量， 編碼巨區塊數量，及各圖形的編碼區塊數量的總和。這些 數量必須傳送到QL處理器在圖形轉碼之前5訊框。先行規 足由大ιΜΒ及iBlk FIFOs完成，及不用自tVLD完成到5訊 框週期結束的圖形轉碼排程來完成。含有圖形形種類及量 的k息在tVLD芫成後自BSP上下文切換路徑傳送至ql。 QL處理器246退回目標速率資料供轉碼處理使用。目標 速率資料轉換成每切片目標位元，使用如在輸入圖形所見 的相同的位元相對分配。量化量最初猜測係根據量化器值 乘以輸入圖形尺寸與輸出圖形尺寸比計算。轉碼中監視各 切片產生的位元數（使用MB —SYNCHRONIZE)，及一反饋 處理由比較輸入及輸出切片尺寸調整量化器計算比例。各 種服務的各種圖形種類維持各自的計算比例。累計的剩餘 -50- ΐ紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐j------ 552810 A7
下一圖形 或不足（實際位元減目標位元）傳给服 較準確表示， (p_in / P^target ) q一〇ut[i] = q in[i] * α 其中： q-0ut[i]為巨區塊i的輸出量化量， q 一 ιη[ι]為巨區塊i的輸入量化量， P __in為轉碼圖形的位 及 兀尺寸不包括圖形層及較高語法，
P-ta训為QLP轉碼圖形的位元輸出目標尺寸不包括圖 形層及較南語法。 各圖形種類（1，p及B)有各自的_。各圖形起動的原始 α值為1.0。各切片編碼後（從肌£求得尺寸），禮更新如 下： a = a *(P-in / p —target)*(s —〇ut / s一in)， 其中S一out為累計輸出圖形尺寸（不含標頭）至目前切片末 端，及S —in為對應輸入切片的切片尺寸總和。注意值以在圖 形之間不能恢復。 如果一圖形的目標輸出尺寸超過輸入尺寸，便發生一特 別狀況。在這種狀況下，圖形的編碼輸入表示輸出不變， 旁通轉碼及tVLE。Remux消耗不變圖形，在此情況下，直 接來自iRB(iRB必須大於2 VB V延遲加先行週期加計算延 遲）。如果使用旁通模式，累計空間錯誤為零或正向拷貝（由 fwd/bak缓衝器交換）或不使用，視輸入圖形種類是否為j， P或B而定。 -51 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂
線 552810 A7 B7 五 、發明説明（49 ) 因此，可以發現本發明提供一轉碼裝置及方法。裝置包 括至少一第一轉碼處理元件（TPE)用來接收壓縮數位視訊資 料的輸入頻道的傳送申流。一第一處理資源，例如一共同 處理器，連接第一 TPE，及提供基本亭流量輸入頻道的分解 (即，VLD)及重組（即，VLE)。 一第二處理資源，例如一 VLIW媒體處理器，執行基本串 流量轉碼，及提供傳送串流量輸入頻道的分解及重組。特 別，VLIW核心處理傳送串流分解（VLE之前）及再多工 (VLE之後）。再多工功能係部份由TPE處理[如，MTS及 PES封包，PTS及DTS時間標記]及部份由MUX處理器處 理[如，PCR時間標記](見圖2)。 第一及第二處理資源可以平行操作，至少一部份，以使 轉碼器的產量達最佳及平衡兩處理器之間的處理負載。 另外，提供完成轉碼器的一軟體結構。 雖然本發明以一些特別實施例作說明，但可以想到不悖 離如申請專利範圍所列的本發明範圍該等實施例仍可完成 各種變化及修改。 -52· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 552810 第0901244〇6號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年6月） 92. 6. 2 5 年； ^ . .iL申請專利範圍 1. 一種轉碼器裝置，包括： 至少一第一轉碼器處理元件（TPE)用於接收一包括壓 縮數位視訊資料的傳送串流的輸入頻道；及 弟一及弟一處理資源關連該第一 T P E用於提供資料 分解，核心轉碼，及資料重組； 一仔列關連第一處理資源用於在第一處理資源處理 之前佇列自第二處理資源接收的資料；及 一佇列關連第二處理資源用於在第二處理資源處理 之前佇列自第一處理資源接收的資料；其中： 弟一及弟一處理資源可平行操作，至少一部份，用 於提供資料分解，核心轉碼，及資料重組。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 該第一及第二處理資源提供傳送串流的分解以提供 基本串/瓦貝料’基本_泥資料分解，包括可變長度解 碼，以提供可變長度解碼資料，可變長度解碼資料的 核心轉碼以提供核心轉碼資料，核心轉碼資料重組以 提供轉碼基本串流資料，及轉碼基本串流資料重組以 提供構成一輸出傳送串流的資料。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 裝置用於旁通輸入頻道的至少一巨區塊的核心轉碼 ，當至少第一及第二處理資源之一經歷一規定的高計 算負載。 4 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 核心轉碼包括至少輸入頻道再量化。 O:\74\74017-920625 DOC\ 5 _ 1 _ 本紙張尺度適用巾關家鮮(CNS) A4規格(210X297公釐) 圍範利 請 中 ABCD•如申請專利範圍第l項之裝置，其中： 第一處理資源包括一很長指令字（VLIW)處理器。 6 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中·· 第二處理資源包括一第一處理資源的共同處理器。 7·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 裝置用於根據圖形種類，巨區塊型式，及至少一輸 入頻道的輸入/輸出量化量，減少至少第一及第二處理 資源之一的計算負載。 8 ·如申请專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 額外轉碼器處理元件（TPEs)，各用於接收包括壓縮 數位視訊資料的傳送_流的一關連的複數個輸入頻道 j 第一及第二處理資源關連各額外TpEs用於提供資料 分解，核心轉碼，及資料重組； 用於各額外TPE，一佇列連接第一處理資源用於在 第一處理資源處理之前佇列自第二處理資源接收的資 料；及 用於各額外TPE，一佇列連接第二處理資源用於在 第二處理資源處理之前佇列自第一處理資源接收的資 料；其中： 用於各額外TPE，第一及第二處理資源可平行操作 ’至少一部份’用於提供資料分解，核心轉碼，及資 料重組。 9 ·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： O:\74\74017-920625DOC\ 5 . Ο - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)552810 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一軟體結構供轉碼器處理元件TPE，第一處理資源 ，及第二處理資源使用。 1 0 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 該第一及第二處理資源位在一共同晶片上。 1 1 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中·· 該轉碼器處理元件在輸入頻道上執行全轉碼，包括 保持追蹤訊框對訊框再量化錯誤。 1 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 裝置用於與第一及第二處理資源外部的一量化量處 理器通信以提供多轉碼視訊服務的複用統計，該服務 ，至少部份，由第一及第二處理資源提供。 1 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 裝置用於平衡第一及第二處理資源之間的處理負載 〇 i 4 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 根據目前圖形種類調整輸入頻道的轉碼以減少其計 算負載。 1 5 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 根據目前巨區塊編碼型式是否為内部編碼或中間編 碼調整輸入頻道的轉碼以減少其計算負載。 1 6 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 根據目前圖形的量化步驟尺寸在轉碼中是否增加或 減少調整輸入頻道的轉碼以減少其計算負載。 1 7 .如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： O:\74\74017-920625 DOC\ 5 ~ 3 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)裝 552810 A8 B8 C8 D8 :7) 年 六、申請專利範圍 \ ：；： ^裝置用於旁通輸入頻道的至少一圖形的核心轉碼當 至少第一及第二處理資源之一經歷一規定高計算負載 1 8 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中： 第一處理資源提供傳送串流的分解以提供基本串流 資料； 第二處理資源提供基本串流資料的分解，包括可變 長度解碼，以提供可變長度解碼資料； 第一處理資源執行可變長度解碼資料的核心轉碼以 提供核心轉碼資料； 第一處理資源提供核心轉碼資料的重組以提供轉碼 基本串流資料；及 第一處理資源提供轉碼基本串流資料的重組以提供 構成一輸出傳送串流的資料。 1 9 _如申請專利範圍第1 8項之裝置，其中·· 第一及第二處理資源可平行操作，至少一部份，致 使第一處理資源提供至少下列之一 ：（a)該傳送串流的 分解’（b)該可變長度解碼資料的核心轉碼，（c)該轉碼 基本串流資料的重組，用於至少一輸入頻道，同時第 二處理資源提供至少下列之一 ：（d)該基本串流資料的 分解’及（e)該核心轉碼資料的重組，用於至少一其他 輸入頻道。 20·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包括： 一排程資源連接第一轉碼器處理元件用於提供多次 O:\74\74017-920625 DOC\ 5 - 4 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇><297公^) ' -----轉碼步驟的排程。 2 1 •如申請專利範圍第20項之裝置，其中 多次轉碼步驟包括緩衝器管理。 9 Ο •如申請專利範圍第2 0項之裝置，其中 多次轉碼步驟包括處理器管理。 2 3 ·如申請專利範圍第2 0項之裝置，其中： 排秸貝源提供多次轉碼步騾排程結合轉碼視訊及通 過資料/音訊服務。 24·如申請專利範圍第2〇項之裝置，其中： 排程 > 源|疋供多次轉碼步驟排程結合一單處理器的 轉碼視訊及通過資料/晋訊服務不必使用實際時間操作 系統。 2 5 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中·· 平均每圖形處理循環數量為輸入頻道圖形的規定處 理循環數量；及 至少由第一及第二處理資源之一使用的處理循環數 量容許與該平均數量相差一規定數量。 26.如申請專利範圍第丨項之裝置，其中： 至少第一及第一處理資源之一容許藉由平均不同輸 入頻道圖形使用的處理循以符合輸入頻道圖形的平均 每圖形處理循環數量。 2 7 · —種轉碼方法，包括下列步驟： 接收一包括壓縮數位視訊資料傳送串流的輸入頻道 ，位於至少一第一轉碼器處理元件（TPE);及 O:\74\74017-920625 DOC\ 5 - 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552810A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 提供資料分解，核心轉碼，及資料重組位於連接第 一TPE的第一及第二處理資源； 提供一佇列連接第一處理資源用於在第一處理資源 處理之前佇列自第二處理資源接收的資料；及 提供一佇列連接第二處理資源用於在第二處理資源 處理之前佇列自第一處理資源接收的資料；其中： 第一及第二處理資源可平行操作，至少一部份，用 於提供資料分解，核心轉碼，及資料重組。 O:\74\74017-920625 DOC\ 5 - 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552810 第090124406號專利申請案中文圖式替換頁(92年6月） + DS資料流 一 ^資料結構 指標 鏈結表分配
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