专利名称：用于串行数字视频信号的带内a/v定时测量的系统和方法
技术领域：
本发明涉及音频信号和视频信号发送领域，尤其涉及用于串行数字视频信号的带内A/V定时测量的系统和方法。现有技术的说明当与视频图像相对应的音频没有被同步时，观看者可以容易地察觉。甚至仅一帧或两帧的视频信号和音频信号的相对偏移量就能导致播音看起来与嘴唇不同步。不同步的原因可能是在从起始点到从电视发生设备输出视频信号和音频信号期间视频信号和音频信号中的一个或两者均引入了延迟。为了使得能够通过接收器使视频信号和音频信号重新同步，一些传统系统表征从音频信号和视频信号的起始点到从电视发生设备输出音频信号和数字信号的点在时间上的相对偏移量。传统的表征技术在电视发生设备停止服务时使用特定的测试图案通过电视发生设备测量相对偏移量。一旦确定了视频信号和音频信号之间的相对偏移量，就可以调节电视发生设备内部的装备以将相对偏移量消除或减少至可接受的水平。为了使每个接收器处的视频信号和音频信号重新同步，其它不需要电视发生设备停止服务来表征相对偏移量的技术需要昂贵的装备以及电视发生设备与接收器之间的双向通信。如前所述，本领域需要一种改进的技术，以表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量以及向音频信号和视频信号接收器提供偏移量测量。
发明内容
本发明的实施例包括一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的系统，音频和视频信号接收器使用该音频信号和视频信号测量相对偏移量。然后，接收器可以使用测得的相对偏移量来使视频信号和音频信号同步。使用带内信号发送来执行表征，以使得表征数据具有每个帧的视频信号和音频信号。表征数据包括被捕获并被编码到高清晰度电视(HDTV)信号的垂直辅助(VANC)空间中的视频信号的一条或多条扫描线的计算值。表征数据还包括被捕获并被编码到VANC空间中的每对音频信道的计算值。电视发生设备传输视频信号和音频信号以及被编码到每个帧的VANC空间中的表征数据。接收器从VANC空间中提取已编码的表征数据以产生提取的表征数据，并且使用视频信号和音频信号重新计算每条扫描线或多条扫描线的值以产生重新计算出的表征数据。将提取值与重新计算出的值进行比较以确定视频信号和音频信号之间的相对偏移量。然后，接收器可以使用相对偏移量使视频信号和音频信号重新同步以输出。本发明的一个实施例提供了一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的计算机实现的方法。该方法包括从电视发生设备接收包括视频信号和音频信号以及使用带内信号发送的表征数据的帧序列。从帧序列中提取带内表征数据，并且基于视频信号和音频信号重新计算帧序列的其它表征数据以产生重新计算出的表征数据。将重新计算出的表征数据与提取的带内表征数据进行比较，以确定帧序列的音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量。本发明的一个实施例提供了一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的计算机实现的方法。该方法包括由电视发生设备生成帧序列中的每个帧的经同步的音频信号和视频信号的表征数据，其中，表征数据表示经同步的音频信号和视频信号中的一部分的标记。将帧序列中的每个帧的经同步的音频信号和视频信号的表征数据插入包括有该帧的视频信号和音频信号的信号的垂直辅助(VANC)空间中。将信号传输至接收器，其中，该接收器被配置为从信号的VANC空间中提取表征数据、从信号中提取视频信号和音频信号以及基于提取到的表征数据对准提取到的视频信号和音频信号以产生帧序列中的每个帧的经同步的音频信号和视频信号。本文中所描述的技术的一个优点是在表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量期间电视发生设备不需要停止服务。表征动态地发生，并且通过使用带内信号发送将确定相对偏移量所需的测量数据与视频信号和音频信号一起提供给接收器。由于接收器仅需要存储从接收到的信号中提取的表征数据值序列并执行与重新算出的值的比较操作以计算相对偏移量，因此，另一优点是包括更简单且更廉价的硬件。
因此，以能够更详细地理解本发明的上述特征的方式，参照实施例更具体地描述以上简要概括的本发明，附图中示出了一些实施例。但是，应注意，附图仅示出了本发明的示例性实施例，因此，附图不应被认为是对本发明的范围的限制，本发明也允许其它等同的有效实施例。图IA是用于实现本发明的一个或多个方面的系统的框图。图IB是用于实现本发明的一个或多个方面的另一系统的框图。图2A是示出根据本发明的一个实施例的包括一行视频数据和相对应的音频数据以及VANC空间的帧的概念图。图2B是示出根据本发明的一个实施例的同步的帧序列以及不同步的帧序列的概念图，其中，同步的帧包括视频数据和相对应的音频数据，不同步的帧包括视频数据和相对应的音频数据。图3A是示出根据本发明的一个实施例的图1的VANC数据插入器的框图。图:3B是示出根据本发明的一个实施例的图1的网络VANC接收器的框图。图4A是描述根据本发明的一个实施例的图3A的VANC数据插入器的操作的方法步骤的流程图。
图4B是描述根据本发明的一个实施例的图:3B的VANC数据接收器的操作的方法步骤的流程图。
具体实施例方式可以在传输高清晰度(HD)的电视信号或其它标准格式的电视信号的任意数字电视传送系统中实现用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法。标准格式的电视信号的构造可以用于传输有时被称为辅助数据的附加信息。在一个实施例中，与数字地传输的音频信号和视频信号一起，表征数据被编码为辅助数据。接收器使用表征数据来使视频信号和音频信号重新同步。可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法。当以硬件实现时，可以使用专门的硬件组件和逻辑实现用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法。当以软件实现用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法时，可以使用该软件控制与程序相关联的系统和网络中的各种组件。该软件可以存储在存储器中并由适当的指令执行系统(微处理器)执行。用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法的硬件实现可以包括本领域众所周知的以下技术中的任意技术或其组合分立的电子组件、具有用于对数据信号执行逻辑功能的逻辑门的分立的逻辑电路、具有适当的逻辑门的应用专用集成电路、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)等。用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统和方法的软件包括用于执行逻辑功能的一系列有序的可执行指令，并且可以在任意计算机可读介质中实现该软件，其中，该计算机可读介质由指令执行系统、设备或装置使用或与指令执行系统、设备或装置联系，例如，基于计算机的系统、包含处理器的系统或其它可以从指令执行系统、设备或装置取出指令并执行指令的系统。图1是示出系统100的示例的框图，系统100可以实现用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统。系统100包括电视发生设备102、基带分布结构118以及接收设备132。电视发生设备102可以是电视演播室，并且接收设备132可以是后期制作设备。系统100可以位于更大的系统内部的通过点或集合点处。电视发生设备102和接收设备132可以彼此非常接近(例如，位于同一设备内部)或者位于不同的地理位置处。由于本领域的技术人员已知能够双向通信的基带分布结构118，因此，本文没有描述其细节。在一个实施例中，电视发生设备102例如可以是通过线缆传输具有VANC表征数据的帧数据116的有线电视(CATV)广播设备或者其它由基带分布结构118提供的有线分布系统。此外，使用嵌入在高清晰度电视(HDTV)或其它标准广播信号中的信息、通过基带分布结构118可以将具有VANC表征数据的帧数据116从电视发生设备102传输至接收设备132。接收设备132可以向卫星或其它类型的传输系统输出信号。电视发生设备102包括视频和音频源110，视频和音频源110存储输出给VANC表征数据插入器120的视频数据和音频数据。在一个实施例中，VANC表征数据插入器120是可以将数据插入HDTV或其它标准格式的视频信号的垂直辅助(VANC)空间中的通信元件。 ￠1^11 “Vertical Ancillary Data Mapping for Bit-Serial Interface"^ SMPTE( % 影与电视工程师学会)标准344M-200中描述了信息插入至HDTV信号的垂直辅助空间中， 该标准通过引用并入于此。根据用于表征视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量并使视频信号和音频信号重新同步的系统的一个实施例，VANC表征数据插入器120动态地计算值，其中，针对从视频和音频源110接收到的视频数据和相对应的音频数据的一条或多条扫描线计算每个值。计算出的值表示视频数据和音频数据的经同步的部分的“标记(fingerprint)”， 其中，该部分可以是帧或者一条或多条扫描线。该标记可以用于从经同步的音频信号或视频信号的其它部分中唯一地识别出经同步的音频信号或视频信号的该部分。通常，使用数学函数生成表征数据，从而产生视频数据的值和音频数据的值。数学函数的例子可以包括传统的信号处理函数。表征数据表示视频数据或音频数据的质量，并且在大小(字节)上应足够小以能够安插到VANC空间内。通常，表征数据独自不能用于再现用以产生表征数据的原始视频数据和音频数据。换言之，与原始视频数据和音频数据的传统地压缩的形式不同，表征数据不是意在替代原始视频数据和音频数据。在一个实施例中，计算值是(通常)由电视发生设备102内的另一单元(未示出) 计算的校验和，并且接收设备132使用该校验和确定是否无错误地接收了数据。该计算值是被编码在包括视频数据和音频数据的帧的VANC中以产生构造帧的表征数据。构造帧112 被VANC表征数据插入器120输出至可选处理途径125，其中，可选处理途径125可以被配置为执行视频信号和音频信号的附加处理。可选处理途径125将具有VANC表征数据的帧数据116输出至基带分布结构118。基带分布结构118将具有VANC表征数据的帧数据116 传输给接收设备132。接收设备132接收具有VANC表征数据的帧数据126，其中，帧数据包括被编码在 VANC中的校验和以及视频数据和音频数据。帧序列的视频数据和音频数据存储在帧存储器 130中。音频数据可以与视频数据分开存储在帧存储器130中。VANC表征数据接收器150 接收具有VANC表征数据的帧数据1 并提取被编码在VANC中的视频和音频校验和。VANC 表征数据接收器150存储所提取的视频和音频值，并且，使用作为具有VANC表征数据的帧数据1 的一部分而接收的视频数据和音频数据重新计算每个帧的相同扫描线的值。将重新计算的值与提取到的值进行比较，以测量视频数据与由音频数据表示的一个或多个音频信道对之间的任意相对偏移量。每对音频信道可以相对视频数据在时间上具有不同的偏移量，因此，各对音频信道可以分别与视频数据同步。音频数据的不同相对偏移量被输出至音频/视频对准单元160作为偏移量测量155。音频/视频对准单元160基于偏移量测量155 使视频数据和音频数据同步，以产生经同步的视频数据和音频数据。图IB是用于实现本发明的一个或多个方面的系统180的框图。系统180包括图 IA的电视发生设备102和接收设备132。此外，系统180包括通信上行链路站122、通信卫星1 以及通信下行链路站128。由于本领域的技术人员已知能够双向通信的、包括卫星通信上行链路站122、通信卫星IM以及卫星通信下行链路站1 的传输系统，因此，本文没有描述其细节。此外，可以在系统180中实现其它传输系统(诸如，例如，地面传输系统、有线或无线传输系统或者其它传输系统)，以使用嵌入在HDTV或其它标准广播信号中的信息将程序系统信息从电视发生设备102动态地传输至接收设备132。电视发生设备102内的可选处理途径125将具有VANC表征数据的帧数据116输出至卫星通信上行链路站122。卫星通信上行链路站122通过通信卫星IM将具有VANC表征数据的帧数据116传输给卫星通信下行链路站128。卫星通信下行链路站1 将接收到的具有VANC表征数据的帧数据1 通信至接收设备132。图2A是示出根据本发明的一个实施例的、包括视频数据和相对应的音频数据的扫描线210以及VANC空间220的帧的概念图。视频数据存储在帧的可见帧数据200部分中。当使用一种HDTV格式时，一帧包括750条扫描线，其中，可见帧数据200占用720条扫描线，VANC空间220占用30条扫描线。水平辅助(HANC)空间215也包括在帧中，并且存储帧的每条扫描线的音频数据。可以在HANC空间215中存储多个信道的音频数据，其中， 每个信道由一对音频信号表示。图2B是示出根据本发明的一个实施例的、视频数据和相对应的音频数据的同步的帧序列230以及视频数据和相对应的音频数据的不同步的帧序列240的概念图。在同一图案中示出了帧231、232、233和234中的每个帧的视频数据和相对应的音频数据，其中，音频数据存在于HANC空间中，视频数据存在于可见帧空间中。音频数据被电视发生设备102 延迟，并且在视频数据和相对应的音频数据的不同步的帧序列240的帧对1、对2、243和对4 中发生两个帧的偏移。更具体地，来自帧231的音频数据与来自帧233的视频数据一起在帧243中到达接收设备132。类似地，来自帧232的音频数据与来自帧234的视频数据一起在帧M4中到达接收设备132。为了使音频数据和视频数据正确地同步，接收设备132或者将视频数据延迟两个帧以使其出现在具有相对应的音频数据的帧中，或者，接收设备132 将音频数据提前两个帧以使其与包含相对应的视频数据的帧一起输出。在另一示例中，音频数据可以相对于视频数据延迟或提前帧内的一条或多条扫描线。为了使音频数据和视频数据正确地同步，接收设备132或者将视频数据延迟相同数量的扫描线或者将音频数据延迟相同数量的扫描线，以将相对应的视频数据和音频数据对准。图3A是示出根据本发明的一个实施例的、图1的VANC表征数据插入器120的框图。VANC表征数据插入器120包括扫描线值捕获单元310和帧构造单元305。扫描线值捕获单元310可以被配置为接收音频/视频帧数据303，并且计算帧序列中的几个帧的特定扫描线210或多条扫描线中的视频数据的值。扫描线值捕获单元310还可以被配置为计算与帧序列中的几个帧的相同扫描线210或多条扫描线相对应的每对音频信号的值。在一些实施例中，针对帧的每条扫描线计算这些值。针对每个帧，计算值表示表征数据，该表征数据由帧构造单元305编码在每个帧的VANC空间220中以产生包括视频信号和音频信号以及视频和音频表征数据的构造帧。由于这些值是在视频数据和音频数据被同步的位置处计算的，因此，这些值可以用作接收设备132用于使视频数据和音频数据重新同步的表征数据。但是，如果以将改变表征数据的方式修改视频和/或音频数据，则在表征数据被编码到VANC空间中之后重新计算这些值。例如，在生成校验和之后执行采样率转换时，校验和不能用作表征数据。在一个实施例中，按照用于将用户定义的数据插入HDTV信号中的SMPTE 272M-2004和291M-2006指导方针，帧构造单元305使用数据ID (DID) 0x52和第二数据 ID (SID) 0x01将表征数据插入VANC空间220中。帧的可见帧数据200的任意扫描线可以用于计算视频数据和音频数据的值。为了补偿由电视发生设备102引入的视频信号和音频信号之间的延迟并在接收设备处使视频数据和音频数据正确地同步，视频和音频信号不应该是恒定的，例如，静态测试图案。在每个帧的值等同的情况下，当提取VANC空间中的值并将这些值与根据接收到的视频和音频信号重新计算出的值进行比较时，不能确定由电视发生设备102引入的任意相对偏移量。由于观看者察觉不到恒定信号之间不同步，因此，无需使恒定信号同步。图;3B是示出根据本发明的一个实施例的、图1的VANC表征数据接收器150的框图。VANC表征数据接收器150包括扫描线表征数据重新计算单元340、表征数据比较单元 350以及超时单元345。扫描线表征数据重新计算单元340针对序列中的帧数据接收具有 VANC表征数据的帧数据126，并且针对帧序列中的几个帧重新计算特定扫描线210或多条扫描线中的视频数据的值。扫描线表征数据重新计算单元340也被配置为针对帧序列中的几个帧重新计算与相同扫描线210或多条扫描线相对应的每对音频信号的值。重要地，为了检测扫描线级的不同步，扫描线表征数据重新计算单元340应该重新计算帧的每条扫描线的值。表征数据比较单元350接收具有VANC表征数据的帧数据126，并且提取被编码在 VANC空间中的表征数据中所包括的值。然后，表征数据比较单元350将针对每个帧的每条扫描线或多条扫描线重新计算出的值与每个帧的音频信号和视频信号的提取值进行比较。由于一个或多个信道的音频信号可能在时间上相对于视频信号被延迟或提前，因此表征数据比较单元350将重新计算出的值与在帧序列中较早和较晚出现的多个帧和扫描线的提取值进行比较。表征数据比较单元350确定与特定值相关联的每个音频信道对的偏移量测量，并且输出每个帧的偏移量测量作为偏移量测量155。偏移量测量是帧序列的音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量。超时单元345追踪没有发现匹配的时钟循环或帧的数量，并且，在帧或时钟循环的数量超过预定值时指示不能确定偏移量测量。在一些实施例中，预定值是其提取值被缓冲以用于比较操作的帧的数量。图4A是描述根据本发明的一个实施例的、图3A的VANC表征数据插入器120的操作的方法步骤的流程图。VANC表征数据插入器120生成表征数据，表征数据由电视发生设备102发送并被接收设备132用来确定音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量。 在步骤400，VANC表征数据插入器120接收视频数据和音频数据的帧。在步骤405，VANC表征数据插入器120选择帧的一条或多条扫描线的视频数据和音频数据。在步骤410，VANC 表征数据插入器120通过计算与一条或多条扫描线相对应的视频数据的值来生成帧的视频信号的表征数据。在步骤415，VANC表征数据插入器120通过计算与一条或多条扫描线相对应的视频数据的一个或多个信道对的值来生成帧的音频信号的表征数据。在步骤420，帧构造单元305将帧的表征数据插入如下信号的VANC空间中，该信号包括帧的视频信号和音频信号。然后，电视发生设备102将构造的帧传输给接收设备132， 其中，接收设备132被配置为使用每个帧的表征数据确定帧序列的音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量。图4B是描述根据本发明的一个实施例的、图:3B的VANC表征数据接收器150的操作的方法步骤的流程图。VANC表征数据接收器150被配置为表征帧序列中的音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量。在步骤440，VANC表征数据接收器150接收来自电视发生设备102的具有VANC表征数据以及视频数据和音频数据的帧。在步骤445，从帧中提取包括在VANC空间中的所传输的表征数据，以产生提取值。在步骤455，扫描线表征数据重新计算单元340针对帧中的视频数据的每条扫描线重新计算用于产生表征数据的值，其中，扫描线包括电视发生设备102用于产生VANC值的同一扫描线。当针对多条扫描线计算表征数据时，扫描线表征数据重新计算单元340针对帧中的视频数据的多条扫描线重新计算用于产生表征数据的值，其中，扫描线包括电视发生设备102用于产生VANC值的相同扫描线。在步骤460，将视频数据的重新计算出的值和与帧的视频数据相对应的提取值进行比较。在步骤465，表征数据比较单元350确定重新计算出的值之一是否与视频数据的提取值匹配。如果在步骤465发现了匹配，则在步骤 470计算视频数据的偏移量测量，并且方法进入步骤475。注意，为了检查是否在VANC中接收相对应的表征数据之前接收了帧的视频数据，可以将重新计算出的值缓冲多个帧，并且通过表征数据比较单元350将重新计算出的值与新提取的值进行比较。如果在步骤465没有发现匹配，则在步骤472将默认值用于视频数据的偏移量测量。例如，视频数据的偏移量测量可设置为默认值0。如果没有发现匹配并且超时计数已经满，则超时单元345可指示不能确定视频信号的偏移量测量。在步骤475，扫描线表征数据重新计算单元340针对帧中的每个音频信道对重新计算每个扫描线值，其中，扫描线包括电视发生设备102用于产生VANC表征数据的同一扫描线。当针对多个扫描线计算表征数据时，扫描线表征数据重新计算单元340针对多个扫描线重新计算帧中的每个音频信道对的值，其中，扫描线包括电视发生设备102用于产生 VANC表征数据的多条相同扫描线。在步骤480，将音频数据的重新计算出的值和与帧序列的音频数据相对应的提取值进行比较。在步骤485，表征数据比较单元350确定音频信道对的重新计算出的值之一是否与音频信道对的相对应的提取值匹配。如果在步骤485发现了一个或多个音频信道对，则在步骤490计算匹配的音频数据的偏移量测量，并且方法进入步骤495。注意，为了检查是否在VANC中接收相对应的表征数据之前接收了帧的音频数据， 可以将重新计算出的值缓冲多个帧，并由表征数据比较单元350将重新计算出的值与新提取到的值进行比较。在步骤485，如果表征数据比较单元350确定没有音频信道对的重新计算的校验和与音频信道对的相对应的提取值匹配，则在步骤492将默认值用于偏移量测量。例如，音频数据的一个或多个音频信道对的偏移量测量可设置为默认值0。当没有发现匹配且超时计数已满时，超时单元345可以指示不能确定视频信号的偏移量测量。在步骤495，通过将来自序列中的先前接收到的帧或扫描线的缓冲的音频和/或视频数据与来自序列中的稍后接收到的帧或扫描线的视频或音频数据进行合并，来对准帧的音频数据和视频数据，从而产生经同步的视频数据和音频数据。基于由VANC表征数据接收器150计算出的偏移量测量对准音频数据和视频数据。本文中所描述的系统和方法的一个优点在于电视发生设备使用带内信号发送动态地生成并传输表征信息，在表征视频和音频信号之间在时间上的相对偏移量期间，电视发生设备不需要停止服务。由于接收设备被配置为仅使用传输信号提取表征数据并确定视频信号和音频信号之间在时间上的相对偏移量，因此，在电视发生设备和接收设备之间不需要额外的通信信道。由于接收器仅需要存储包括在表征数据中的序列值，并且与针对每个接收到的帧重新计算的表征数据值的进行比较以计算相对偏移量，因此又一优点包括更简单且更廉价的硬件，其中，从每个接收到的帧的VANC空间中提取该表征数据。电视发生设备基于视频和/或音频内容生成值并将这些值插入每个帧的VANC空间中，以提供表征数据。本发明的各实施例可以被实现为与计算机系统一起使用的程序产品。该程序产品的程序限定实施例(包括本文中所描述的方法)的功能并且可以包含在各种计算机可读存储介质上。示例性的计算机可读存储介质包括但不限于(i)其上永久地存储信息的非可写存储介质(例如，计算机内部的只读存储装置，诸如⑶-ROM驱动器可读的⑶-ROM盘、闪存、ROM芯片或任意类型的固态非易变半导体存储器)；(ii)其上存储可变信息的可写存储器介质(例如，磁盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任意类型的固态随机存取半导体存储器)O以上参照具体实施例描述了本发明，并阐述了大量具体细节以提供对本发明的更透彻的理解。但是，本领域的技术人员将理解可以在不背离本发明的更宽精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和变化。因此，之前的说明书和附图被认为是示例性而非限制性。
权利要求
1.一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的系统，所述系统包括帧存储器，其被配置成从电视发生设备接收包括视频信号和音频信号以及带内表征数据的帧序列；以及存储所述帧序列中的至少部分帧；接收器，其耦接至所述帧存储器并被配置成从所述帧序列中提取所述带内表征数据；基于所述视频信号和所述音频信号重新计算所述帧序列的表征数据；以及将重新计算出的表征数据与所提取的所述带内表征数据进行比较，以确定所述帧序列的所述音频信号和所述视频信号之间在时间上的相对偏移量。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括音频/视频对准单元，所述音频/视频对准单元耦接至所述接收器并被配置成基于所述在时间上的相对偏移量对准所述视频信号和音频信号，以产生经同步的帧序列。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所提取的所述带内表征数据表示所述帧序列的所述音频信号和所述视频信号中的一部分的标记。
4.一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的计算机实现的方法，所述方法包括表征数据生成步骤，用于生成与帧序列中的每个帧相关联的经同步的音频信号和视频信号的表征数据，其中，所述表征数据表示所述经同步的音频信号和视频信号的一部分的标记；表征数据插入步骤，用于针对所述帧序列中的每个帧，将所述经同步的音频信号和视频信号的所述表征数据插入如下信号的垂直辅助VANC空间中，该信号包括视频信号和音频信号；以及信号传输步骤，用于将该信号传输给接收器，所述接收器被配置为重新产生与所述帧序列中的每个帧相关联的所述经同步的音频信号和视频信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述表征数据生成步骤包括针对所述帧序列中的每个帧，基于第一数学函数计算与该帧的至少第一扫描线相关联的视频信号的第一值；以及针对所述帧序列中的每个帧，基于第二数学函数计算与每个帧的至少第一扫描线相关联的音频信号的第二值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述音频信号包括多个音频信道，其中，每个音频信道由音频信道对表示，并且，用于计算与至少第一扫描线相关联的音频信号的第二值的步骤包括针对与所述多个音频信道相关联的每个音频信道对计算独立的值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述表征数据生成步骤包括针对所述帧序列中的每个帧，基于所述第一数学函数计算与所述帧的第二扫描线相关联的视频信号的第三值；以及针对所述帧序列中的每个帧，基于所述第二数学函数计算与所述帧的所述第二扫描线相关联的音频信号的第四值。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述表征数据独自不能用于重新产生用以生成所述表征数据的音频信号和视频信号。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述信号传输步骤包括通过通信卫星传输该信号。
10.一种用于表征音频信号和视频信号之间在时间上的相对偏移量的计算机实现的方法，所述方法包括接收步骤，用于从电视发生设备接收包括视频信号和音频信号以及使用带内信号传输的表征数据的帧序列；表征数据提取步骤，用于从所述帧序列中提取带内表征数据；表征数据重新计算步骤，用于基于所述视频信号和所述音频信号重新计算所述帧序列的表征数据以产生重新计算出的表征数据；以及比较步骤，用于将所述重新计算出的表征数据与所提取的带内表征数据进行比较，以确定所述帧序列的所述音频信号和所述视频信号之间在时间上的相对偏移量。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述表征数据重新计算步骤包括针对所述帧序列中的每个帧，基于第一数学函数计算与该帧的至少第一扫描线相关联的视频信号的第一值；以及针对所述帧序列中的每个帧，基于第二数学函数计算与所述帧的至少第一扫描线相关联的音频信号的第二值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述音频信号包括多个音频信道，其中，每个音频信道由音频信道对表示，并且用于计算与至少第一扫描线相关联的音频信号的第一值的步骤包括针对与所述多个音频信道相关联的每个音频信道对计算独立的值。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括基于所述在时间上的相对偏移量使所述视频信号和所述音频信号对准，以产生经同步的帧序列。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述比较步骤包括将针对所述帧序列中的特定帧提取的带内表征数据和与所述特定帧之前和之后的一个或多个帧均相关联的所述重新计算出的表征数据进行比较。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述提取的带内表征数据独自不能用于重新产生用以生成所述提取的带内表征数据的音频信号和视频信号。
全文摘要
本发明提供一种用于表征音频信号和视频信号在时间上的相对偏移量并使得音频信号和视频信号的接收器能够重新同步音频信号和视频信号的系统和方法。动态地捕获信号表征数据并将其编码到由电视发生设备输出的音频数据和视频数据帧中。接收器提取信号表征数据，并且针对接收到的帧重新计算信号表征数据。将提取的信号表征数据与重新计算出的信号表征数据进行比较，以计算帧的视频信号与一个或多个音频信号之间在时间上的相对偏移量。然后，接收器使用计算出的相对偏移量使视频信号和音频信号重新同步。
文档编号H04N7/64GK102572445SQ20111042111
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月15日 优先权日2010年12月17日
发明者埃夫蒂米斯·斯特凡尼迪斯, 詹姆斯·L·杰克逊, 迈克尔·J·施特赖因 申请人:迪斯尼实业公司