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Audio/Video-Synchronisation fuer H.264 Video auf zwei Prozessoren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000131946D
Original Publication Date: 2005-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Dec-25
Document File: 3 page(s) / 52K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

1 Stand der Technik zur Audio/Video-Synchronisation Da die Uebertragungsbandbreiten mit Hilfe der ADSL-Technologie groesser und die Codierung von Videodaten immer effizienter werden, ist es heute moeglich Videofilme ueber das Netz zu uebertragen und dann am Zielort in guter Qualitaet zu konsumieren. Schlagwoerter sind dabei Video on Demand (VoD) und Fernsehen ueber IP-Protokoll (IPTV). Die komprimierten Video- und die Audiodaten eines Filmes werden bei einer Uebertragung separat, d.h. in eigenen Datenpaketen, uebertragen. Aus diesem Grund besteht auf der Empfaengerseite jeweils das Problem die Audio- und die Videodaten wieder zu synchronisieren. Dieser Vorgang wird Audio/Video-Synchronisation oder auch Lippensynchronisation genannt. Die Audio/Video-Synchronisation (kurz AV-Synchronisation) ist ein bekanntes Problem. Im MPEG Standard ISO/IEC 13818-1, Annex D wird ein Zeitmodel zur AV-Synchronisation behandelt. Das Besondere an unserer Erfindung ist, dass Audio und Video auf zwei verschiedenen Prozessoren decodiert werden. Diese Auftrennung erschwert die A/V-Synchronisation erheblich. Die heutigen Chips fuer Set-Top Boxen koennen meist MPEG-2 Video und das dazugehoerige Audio decodieren. Beim neuen Standard H.264 wird das Audiosignal immer noch auf dem Set-Top Box-Chip decodiert. Fuer die Echtzeit-Decodierung des Videosignals wird aber zusaetzlich ein rechenstarker Digitaler Signalprozessor (DSP) benoetigt.

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Audio/Video-Synchronisation fuer H.264 Video auf zwei Prozessoren

Idee: Marcoli Sandro, CH-Zuerich; Renevey Dominique, CH-Zuerich

1 Stand der Technik zur Audio/Video-Synchronisation

Da die Uebertragungsbandbreiten mit Hilfe der ADSL-Technologie groesser und die Codierung von Videodaten immer effizienter werden, ist es heute moeglich Videofilme ueber das Netz zu uebertragen und dann am Zielort in guter Qualitaet zu konsumieren. Schlagwoerter sind dabei Video on Demand (VoD) und Fernsehen ueber IP-Protokoll (IPTV).

Die komprimierten Video- und die Audiodaten eines Filmes werden bei einer Uebertragung separat, d.h. in eigenen Datenpaketen, uebertragen. Aus diesem Grund besteht auf der Empfaengerseite jeweils das Problem die Audio- und die Videodaten wieder zu synchronisieren. Dieser Vorgang wird Audio/Video-Synchronisation oder auch Lippensynchronisation genannt.

Die Audio/Video-Synchronisation (kurz AV-Synchronisation) ist ein bekanntes Problem. Im MPEG Standard ISO/IEC 13818-1, Annex D wird ein Zeitmodel zur AV-Synchronisation behandelt.

Das Besondere an unserer Erfindung ist, dass Audio und Video auf zwei verschiedenen Prozessoren decodiert werden. Diese Auftrennung erschwert die A/V-Synchronisation erheblich. Die heutigen Chips fuer Set-Top Boxen koennen meist MPEG-2 Video und das dazugehoerige Audio decodieren. Beim neuen Standard H.264 wird das Audiosignal immer noch auf dem Set-Top Box-Chip decodiert. Fuer die Echtzeit-Decodierung des Videosignals wird aber zusaetzlich ein rechenstarker Digitaler Signalprozessor (DSP) benoetigt.

2 Vorgeschlagene Loesung zur Audio/Video-Synchronisation

2.1 Zusammenfassung

Audio und Video werden auf zwei verschiedenen Prozessoren decodiert. Diese Auftrennung erschwert die A/V-Synchronisation erheblich. Die heutigen Chips fuer Set-Top Boxen koennen meist MPEG-2 Video und das dazugehoerige Audio decodieren. Beim neuen Standard H.264 wird das Audiosignal immer noch auf dem Set-Top Box-Chip decodiert. Fuer die Echtzeit-Decodierung des Videosignals wird aber zusaetzlich ein rechenstarker Digitaler Signalprozessor (DSP) benoetigt.

Eine weitere Neuerung gegenueber anderen Loesungen ist der eigene 90MHz Clock auf dem DSP. Da naemlich auf dem DSP nicht jederzeit auf den STC des Set-Top-Box Controllers (STCA in Figur) zugegriffen werden kann, benoetigt man aus Gruenden der Genauigkeit fuer die AV-Synchronisation einen eigenen STC (STCV in Figur). Dieser wird periodisch mit dem STC des Set-Top-Box Controllers synchronisiert

2.2 Detaillierte Beschreibung

Die AV-Synchronisation findet auf dem DSP statt. Der Grund liegt darin, dass auf dem Set-Top-Box Controller nicht mehr auf das decodierte Bild zugegriffen werden kann. Die Ausgabe am Bildschirm geschieht naemlich direkt ueber einen im Set-Top-Box Controller integrierten PAL Encoder.

Des weiteren wird bei unserer Loesung das Audio-Signal nicht synchronisiert. Die zur A/V- Synchronisation benoetigten Verzoegerungen oder Beschleunigungen werden nur am Videos...