專利名稱：影音信號同步播放裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種影音播放裝置及其方法，尤指一種依據音訊信號部分所產生的時間戳記來同步影像與音訊的播放的裝置及其相關方法。
背景技術：
科技來自于人性，所有的科技進步的動力，皆來源自人類對于更高享受的生活的憧憬；如果說有什么可以說明人類科技最大的發(fā)展，影音的儲存與播放一定是最重要的指針。一段影音(audio-visual，AV)片段若可以使用更大的檔案容量來進行記錄，那么所顯示的畫面將會更精致，更符合人們的要求。而隨著儲存媒體跳躍式的進步，影音信號的檔案大小已不再是主要問題的核心，而因應大眾的需求來改善播放影音信息的方式更是所有研發(fā)人員致力的方向。通常在播放影音檔案時，最容易遇到的問題除了檔案本身在儲存時可能產生的錯誤之外，影像與聲音在播放時不同步最易導致觀賞者的不悅，如此一來，良好的影音譯碼裝置將會在未來的休閑市場愈形重要。
請參閱圖1，圖1為現有影音播放裝置100的功能方塊圖。影音播放裝置100是用來驅動一外接的顯示器112以顯示畫面與驅動一外接的揚聲器114來輸出聲音。如圖1所示，影音播放裝置100設置有一影音信號分流單元102，一影像譯碼單元104，一音訊譯碼裝置106，一影像驅動單元108，一音訊驅動單元110，一音訊資料計數單元116，一時序產生器118，一影像資料計數單元120，一延遲偵測單元122，以及一圖框控制單元124。影音播放裝置100的運作說明如下。
首先，一影音信號AV_data輸入至影音信號分流單元102，接著，影音信號分流單元102便將影音信號AV_data進一步分離成為一影像信號部分DATA_V以及一音訊信號部分DATA_A，其中影音信號分流單元102會將影像信號部分DATA_V傳遞至影像譯碼單元104，以及將音訊信號部分DATA_A傳遞至音訊譯碼單元106。影像訊號部分DATA_V包含多個影像圖框(image frames)，而音訊信號部分DATA_A包含多個音訊框(audio frames)，其中每一個音訊框包含一特定數量的音訊取樣，例如，每一個音訊框可包含8000個音訊取樣。接著，該多個影像圖框會一個一個依序傳送至影像譯碼裝置104以進行譯碼，而影像譯碼裝置104會依序將譯碼完畢的影像圖框一一循序輸入至影像驅動單元108。接著，影像驅動單元108會驅動顯示器112，以一一循序顯示影像圖框。此外，該多個音訊框會依序一一傳入至音訊譯碼單元106以進行譯碼，而音訊譯碼裝置106會將譯碼后的音訊框依序一一傳輸至音訊驅動單元110。接著，音訊驅動單元110會依序將所接收到的音訊框輸出至揚聲器114。由上可知，影像圖框與音訊框是分開譯碼與分開播放。一般而言，每一個音訊框所需的譯碼時間大致相同。然而，每一個影像圖框所需的譯碼時間并不相同。當硬件的運算能力不足或者受到其它變量的干擾時，會造成無法在預定的時間內譯碼完一個預定的影像圖框，因此便可能造成影像圖框和音訊框的播放會有不同步的狀況，進而影響到影音信號的播放品質。
為了解決這樣的問題，現有影音播放裝置100便提供影音播放無法同步時的補救措施。首先，音訊資料計數單元116會讀取音訊驅動單元106當中的音訊取樣(audio samplings)，如上所述，每一個音訊框包含一特定數量的音訊取樣。此外，所有音訊取樣的產生時間間隔是相同的。因此，音訊資料計數單元116藉由計數音訊驅動單元106中的音訊取樣，就可以計算出正要輸出的音訊框編號，進而得到相對應的所應顯示的影像圖框的編號，稱為第一編號。此時，影像資料計數單元120也會計算已譯碼完成并且正要播放的影像圖框的編號，稱為第二編號。接著，延遲偵測單元122會比對第一編號以及第二編號。當這第一編號相同于第二編號時，則表示所應播放的影像圖框與正要播放的影像圖框是一致的，因此不需要對影像的播放進行調整。當第一編號小于第二編號時，則表示影像播放的速度超過音訊播放的速度，那么圖框控制單元124便發(fā)出一控制信號Sc至影像譯碼裝置104，以延遲影像譯碼裝置104對影像資料DATA_V的譯碼速度。另一方面，當第一編號大于第二編號時，則表示影像播放的速度比音訊播放的速度來得慢，那么圖框控制單元124便發(fā)出控制信號Sc至影像譯碼裝置104，以控制影像譯碼裝置104跳過對某(些)影像圖框的譯碼。
然而，這樣的同步控制方式是在觀察到目前所播放的影像與音訊之間有不同步情況發(fā)生時，才調整影像圖框的播放時間以達到影音同步。也就是說，已經發(fā)生影像與音訊不同步的情況之后才對影像圖框的播放進行調整，此時，對于使用者而言，影音信號AV_DATA的播放已經產生不同步的現象，所以，現有影音播放裝置100僅能于產生影音不同步狀況后進行補救，而無法事先預防影音不同步的發(fā)生，亦即，現有影音播放裝置100提升影音播放品質的效率不彰。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種可避免影音播放不同步的影音訊號播放裝置與相關方法，以解決上述的問題。
依據本發(fā)明的一實施例，是揭露一種播放裝置，用來播放一影音(audio-visual，AV)信號，該影音信號包含有一影像信號部分及一音訊信號部分，該播放裝置包含有一參考時點采集單元，用來采集該音訊信號部分的播放時序，以作為一參考時點；以及一影音同步控制單元，用來根據該參考時點，控制該影像信號部分的播放。
依據該實施例，另揭露一種用來播放一影音信號的方法，該影音信號包含有一影像信號部分及一音訊信號部分，該方法包含有(a)采集該音訊信號部分的播放時序，以作為一參考時點；以及(b)根據該參考時點，控制該影像信號部分的播放。
本發(fā)明所提供的影音信號播放裝置及方法是于影像與音訊發(fā)生不同步之前即進行調整，因此可有效地改善影音播放的品質。


圖1為現有影音播放裝置的功能方塊圖。
圖2為本發(fā)明影音信號同步播放裝置的一實施例的功能方塊圖。
符號說明102、202 影音信號分流單元
106、206 音訊譯碼單元110、210 音訊驅動單元114、214 揚聲器118 時序產生器122 延遲偵測單元216 比較單元220 時間戳記采集單元224 參考時點采集單元102、202 影音信號分流單元106、206 音訊譯碼單元110、210 音訊驅動單元114、214 揚聲器118 時序產生器具體實施方式
請參閱圖2，圖2為本發(fā)明影音信號同步播放裝置200的一實施例的功能方塊圖。影音信號同步播放裝置200是用來驅動一外接的顯示器212以顯示畫面與驅動一外接的揚聲器214來輸出聲音。本實施例中，影音信號播放裝置200包含有一影音信號分流單元(audio-visual separation unit)202，一影像譯碼單元(video decoding unit)204，一音訊譯碼單元(audio decodingunit)206，一影像驅動單元208，一音訊驅動單元210，一比較單元216，一影音同步控制單元218，以及一時間戳記采集單元(time stamp extractionunit)220。此外，本實施例中，比較單元216包含一緩存器222，一參考時點采集單元224與一比較器226。其中，參考時點采集單元224是一計數器。影音信號同步播放裝置200中各組件的功能說明如下。
影音信號分流單元202是用來將所輸入的影音信號AV_data進一步地分離成為一影像信號部分DATA_V及一音訊信號部分DATA_A，其中影像信號部分DATA_V包含多個影像圖框(image frames)，而音訊信號部分DATA_A包含多個音訊框(audio frames)。每一個音訊框包含一特定數量的音訊取樣，例如，每一個音訊框可包含8000個音訊取樣。接著，該多個影像圖框會一個一個依序傳送至影像譯碼單元204以進行譯碼，而影像譯碼單元204會依序將譯碼完畢的影像圖框一一循序輸入至影像驅動單元208。接著，影像驅動單元208會驅動顯示器212，以一一循序顯示影像圖框。此外，該多個音訊框會依序一一傳入至音訊譯碼單元206以進行譯碼，而音訊譯碼單元206會將譯碼后的音訊框依序一一傳輸至音訊驅動單元210。接著，音訊驅動單元210會依序將所接收到的音訊框輸出至揚聲器214。由上可知，影像圖框與音訊框是分開譯碼與分開播放。
本實施例中，時間戳記采集單元220是用來取得每一個影像圖框的時間戳記，其中每一個時間戳記為一相對應影像圖框的播放時序，稱為第一時序。時間戳記采集單元220會將第一時序傳送至影音同步控制單元218，而影音同步控制單元218會將第一時序傳送至比較單元216，以儲存于比較單元216中的緩存器222。
此外，比較單元216中的參考時點采集單元224會讀取音訊驅動單元210中正要播放的音訊框的播放時序，稱為第二時序。比較器226會比較第一時序與第二時序，并且將比較結果傳送至影音同步控制單元218。當第一時序小于第二時序時，影音同步控制單元218則會控制影像譯碼單元204跳過某(些)影像圖框的譯碼，而當第一時序大于第二時序時，影音同步控制單元218則會控制影像譯碼單元204延遲某(些)影像圖框的譯碼。只有當第一時序相同于第二時序時，影音同步控制單元218才會控制影像驅動單元208顯示對應于第一時序的影像圖框。
因此，本發(fā)明的影音信號播放裝置200會根據參考時點采集單元224所采集到的第二時序，即正要播放的音訊框的播放時序，來做為參考時點，只有當正要播放的影像圖框所對應的播放時序，即第一時序，相同于第二時序時，影音同步控制單元218才會控制影像驅動單元208顯示該影像圖框，如此一來，就可以使得正要播放的音訊框是與正要播放的影像圖框相匹配的，以達到影音資料的同步播放。
換言之，本發(fā)明的影音信號播放裝置200是利用時間戳記采集單元220來找出下一個應播放的影像圖框的播放時序(第一時序)，并且將其儲存于比較單元216中的緩存器222。當比較單元216中的參考時點采集單元224計數到一相對應的音訊框的播放時序(第二時序)，即第一時序相同于第二時序時，就表示已經到達該下一個應播放的影像圖框的播放時序。此時，比較單元216會發(fā)出一控制信號至影音同步控制單元218，使其控制影像驅動單元208顯示該下一個應播放的影像圖框。
由于本發(fā)明的影音信號播放裝置200是利用時間戳記采集單元220找出下一個應播放的影像圖框的播放時序，因此本發(fā)明的影音信號播放裝置200必須預先將該下一個應播放的影像圖框譯碼完成，以使得當參考時點采集單元224計數到一相對應的音訊框的播放時序時，就可以實時顯示該下一個應播放的影像圖框。換言之，本發(fā)明的影音信號播放裝置200在開始播放影音資料之前會有一段前置處理時間，在這段時間中，影音信號播放裝置200會預先譯碼完成第一張影像圖框。當參考時點采集單元224計數到一相對應的第一個音訊框的播放時序時，影音信號播放裝置200就會同步播放第一張影像圖框以及第一個音訊框。
如果參考時點采集單元224已經計數到一特定音訊框的播放時序，但是相對應的影像圖框尚未譯碼完畢時，本發(fā)明的影音信號播放裝置200可以有不同的處理方式。舉例而言，本發(fā)明的影音信號播放裝置200可以設計成仍然播放該未譯碼完成的影像圖框，只是在這種情況下，會有部分的畫面是噪聲。此狀況下，影音同步控制單元218可驅動影像驅動單元208輸出該未譯碼完成的影像圖框。
再者，本發(fā)明的影音信號播放裝置200也可以設計成等到該相對應的影像圖框譯碼完成時才進行播放，只是在這種情況下，雖然影音達成同步播放，但是會有延遲的情況發(fā)生。此狀況下，影音同步控制單元218等到影像譯碼單元204完成該相對應的影像圖框的譯碼運算時才驅動影像驅動單元208輸出該譯碼完成的影像圖框。
此外，本發(fā)明的影音信號播放裝置200也可以設計成預先譯碼兩張以上的影像圖框。在這種情況下，影音信號播放裝置200所需的前置處理時間會較長，且需要使用較多的系統(tǒng)資源，即內存空間，以存放預先譯碼完成的影像圖框。
假設本發(fā)明的影音信號播放裝置200是設計成預先譯碼M張影像圖框，那么當正要顯示的影像圖框為第N張影像圖框時，影像譯碼單元204會對第N+M張影像圖框進行譯碼。其中，M，N≥1。如上所述，影音信號播放裝置200會需要一影像圖框緩存器(未顯示)來儲存這M張預先譯碼完畢的影像圖框。再者，在比較單元216的緩存器222中，也會儲存這M張預先譯碼完畢的影像圖框的播放時序。
相較于現有技術，本發(fā)明影音信號播放裝置及相關方法是利用時間戳記來預先得知圖框的播放時序，因此便可于影像與音訊發(fā)生不同步之前即完成校正，所以便可有效地改善影音播放的品質。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種播放裝置，用來同步播放一影音信號，該影音信號包含有一影像信號部分及一音訊信號部分，該播放裝置包含有一參考時點采集單元，用來采集該音訊信號部分的播放時序，以作為一參考時點；以及一影音同步控制單元，用來根據該參考時點，控制該影像信號部分的播放。
2.根據權利要求1所述的播放裝置，其另包含有一影音信號分流單元，用來將該影音信號分離成為該影像信號部分及該音訊信號部分。
3.根據權利要求2所述的播放裝置，其中該影像信號部分包含多個影像圖框，該播放裝置另包含有一影像譯碼單元，耦接至該影音信號分流單元，用來譯碼所述的影像圖框。
4.根據權利要求3所述的播放裝置，其另包含有一影像驅動單元，耦接至該影像譯碼單元，用來驅動一顯示器以一一循序顯示譯碼后的影像圖框。
5.根據權利要求2所述的播放裝置，其中該音訊信號部分包含多個音訊框，該播放裝置另包含有一音訊譯碼單元，耦接至該影音信號分流單元，用來譯碼所述的音訊框。
6.根據權利要求5所述的播放裝置，其另包含有一音訊驅動單元，耦接至該音訊譯碼單元，用來依序將譯碼后的音訊框輸出至一揚聲器以播放所述的音訊框；其中該參考時點采集單元是耦接至該音訊驅動單元，并可讀取該音訊驅動單元中正要播放的音訊框的播放時序。
7.根據權利要求2所述的播放裝置，其中該影像信號部分包含多個影像圖框，且該播放裝置另包含有一時間戳記采集單元，用來取得每一個影像圖框的時間戳記，其中每一個時間戳記為一相對應影像圖框的播放時序。
8.根據權利要求7所述的播放裝置，其另包含有一緩存器，用來儲存該相對應影像圖框的播放時序。
9.根據權利要求8所述的播放裝置，其中該音訊信號部分包含多個音訊框，且該播放裝置另包含有一比較器，耦接至該緩存器與該參考時點采集單元，用來比較正要播放的音訊框的播放時序與該相對應影像圖框的播放時序，以產生至少一比較結果；其中該影音同步控制單元是依據該比較結果控制該影像信號部分的譯碼及/或播放。
10.根據權利要求1所述的播放裝置，其中該參考時點采集單元為一計數器。
11.一種用來同步播放一影音信號的方法，該影音信號包含有一影像信號部分及一音訊信號部分，該方法包含有(a)采集該音訊信號部分的播放時序，以作為一參考時點；以及(b)根據該參考時點，控制該影像信號部分的播放。
12.根據權利要求11所述的方法，其另包含有將該影音信號分離成為該影像信號部分及該音訊信號部分。
13.根據權利要求12所述的方法，其中該影像信號部分包含多個影像圖框，該方法另包含有譯碼所述的影像圖框。
14.根據權利要求13所述的方法，其另包含有驅動一顯示器以一一循序顯示譯碼后的影像圖框。
15.根據權利要求12所述的方法，其中該音訊信號部分包含多個音訊框，該方法另包含有譯碼所述的音訊框。
16.根據權利要求15所述的方法，其另包含有依序將譯碼后的音訊框輸出至一揚聲器以播放所述的音訊框；以及讀取正要播放的音訊框的播放時序。
17.根據權利要求12所述的方法，其中該影像信號部分包含多個影像圖框，且該方法另包含有取得每一個影像圖框的時間戳記，其中每一個時間戳記為一相對應影像圖框的播放時序。
18.根據權利要求17所述的方法，其另包含有儲存該相對應影像圖框的播放時序。
19.根據權利要求18所述的方法，其中該音訊信號部分包含多個音訊框，且該方法另包含有比較正要播放的音訊框的播放時序與該相對應影像圖框的播放時序，以產生至少一比較結果；以及依據該比較結果控制該影像信號部分的譯碼及/或播放。
全文摘要
一種播放裝置，用來播放一影音信號。該影音信號具有一影像信號部分及一音訊信號部分。該播放裝置具有一參考時點采集單元，用來采集該音訊信號部分的播放時序，以作為一參考時點；以及一影音同步控制單元，用來根據該參考時點，控制該影像信號部分的播放。
文檔編號G11B20/10GK101079992SQ20051005554
公開日2007年11月28日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權日2004年7月30日
發(fā)明者陳正哲, 莊志強 申請人:聯發(fā)科技股份有限公司