專利名稱：制作和重放數(shù)字視頻錄制品的方法和裝置以及用此種方法制作的錄制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及記錄和隨后重放數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的方法和裝置，并涉及用此種方法和裝置制作的錄制品。本發(fā)明能得到的具體應(yīng)用例如是從數(shù)字電視廣播中記錄復(fù)用的音頻/視頻數(shù)據(jù)流。此類廣播中目前采用一種符合于MPEG-2規(guī)范(ITU_T建議H.222.0|ISO/IEC 13818-1)的傳送流格式。不過，符合于該規(guī)范并不是本發(fā)明所必要的。
上面指出的MPEG-2規(guī)范規(guī)定了多媒體復(fù)用、同步和時(shí)基恢復(fù)在傳輸、記錄和重現(xiàn)數(shù)字視頻(包括音頻)節(jié)目中應(yīng)用的通用方法。該規(guī)范給出一種基于分組(包)的多媒體復(fù)用，那里，將每種基本比特流(視頻、音頻、其它數(shù)據(jù))分段成分組(打包)的基本流(PES)，然后，各別的分組(包)復(fù)用成兩種不同的比特流類型之某一種。節(jié)目流(PS)是一種可變長度PES分組的復(fù)用，設(shè)計(jì)成應(yīng)用于無誤碼的環(huán)境中，諸如記錄至光盤上。傳送流(TS)由188字節(jié)固定長度的分組構(gòu)成，具有復(fù)用多個(gè)節(jié)目以及復(fù)用一個(gè)節(jié)目內(nèi)各種PES分組的功能，設(shè)計(jì)成應(yīng)用于易發(fā)生誤碼的環(huán)境中，諸如廣播。多媒體的同步和時(shí)基恢復(fù)之實(shí)現(xiàn)，依靠用于系統(tǒng)時(shí)鐘和呈現(xiàn)/解碼的時(shí)間戳記。在上面兩者的任一種情況下，比特流都是將音頻數(shù)據(jù)、尤其是視頻數(shù)據(jù)編碼成一種壓縮格式，因而不可能在任意的位置處進(jìn)入比特流以找到有效數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
用于銷售視頻節(jié)目的一種周知的系統(tǒng)是數(shù)字通用光盤(DVD)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了MPEG-2節(jié)目流的一種特定形式，用于在光盤上存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)圖像及相關(guān)的素材。雖然，DVD目前可提供預(yù)記錄素材的銷售，但顯然地在商務(wù)和家庭兩方面有另一種音頻和/或視頻(A/V)設(shè)備的需求，它們能夠從廣播節(jié)目和家庭記錄素材中記錄數(shù)字A/V數(shù)據(jù)，就象當(dāng)前在用的、流行的盒式錄像帶系統(tǒng)那樣地可以記錄模擬A/V素材。
數(shù)字系統(tǒng)的消費(fèi)用戶希望有一種數(shù)字記錄系統(tǒng)，在播放時(shí)間、隨機(jī)訪問、索引等方面與模擬記錄系統(tǒng)性能相同并事實(shí)上更為優(yōu)良。已經(jīng)提出了許多建議來構(gòu)成這樣一種系統(tǒng)。具體說明在我們的共同待審批的申請WO 00/28544(PHN 17161)中，它沒有發(fā)布在本申請的優(yōu)先日期上。該申請說明了一種特性點(diǎn)信息(CPI)系統(tǒng)，用以標(biāo)識(shí)出一個(gè)已記錄比特流中的入點(diǎn)和出點(diǎn)，而不需要對(duì)比特流作語義分析。用戶可期望A/V數(shù)據(jù)的無縫編輯和平滑重放。能夠應(yīng)用于由本發(fā)明制作之錄制品上的無縫編輯技術(shù)，公開在我們的共同待審批的國際專利申請中，該申請于2000年3月31日提交英國專利申請(No.0007868.3)而要求優(yōu)先權(quán)，專利名稱為“Methods and Apparatus For Editing Digital VideoRecordings，and Recordings Made By Such Methods(編輯數(shù)字視頻錄制品的方法和裝置以及用此種方法制作的錄制品)”(PHNL000181)，它在本申請的優(yōu)先權(quán)日期上未予公開，還有WO-A-00/00981(PHB 34262 WO)。
如上面所述，MPEG規(guī)范假定，PS格式是針對(duì)記錄的節(jié)目應(yīng)用的，而TS應(yīng)用于所建立的廣播格式，諸如DVB。所以，為了從廣播中記錄節(jié)目，可能性是將TS轉(zhuǎn)換成PS用于記錄，然后將PS轉(zhuǎn)換成TS用于通過數(shù)字信道進(jìn)行重放。此類轉(zhuǎn)換需要對(duì)比特流進(jìn)行解復(fù)用和再復(fù)用，涉及各種緩存器的制約等，就緩存所需的計(jì)算能力和硬件而言，這是費(fèi)錢的。并且，如果家庭記錄格式采用一種在功能上不同于原來的廣播用格式，則在將來的“互動(dòng)式電視”應(yīng)用上會(huì)涉及折衷兼顧。
所以，已經(jīng)提出了其它建議來記錄廣播格式，或者只是“透明地”記錄從中選擇的一個(gè)節(jié)目。這些解決辦法中，與所需節(jié)目之一個(gè)基本流(音頻流或視頻流)對(duì)應(yīng)的分組簡單地按順序記錄到磁帶(或光盤)上，由一個(gè)時(shí)間戳記指明它們應(yīng)重放的時(shí)間。應(yīng)用該時(shí)間戳記，記錄裝置能夠向解碼器以比特流回送記錄的節(jié)目，重放出廣播節(jié)目。作為一個(gè)例子，EP-A-0944086中建議了一個(gè)系統(tǒng)，用以從一個(gè)廣播TS中記錄一個(gè)選擇的節(jié)目。文件中具體說明了一種方法，使全帶寬TS復(fù)用流(比如說，來自衛(wèi)星)中的時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)值適應(yīng)成較窄帶寬的比特流，其中包含著所實(shí)施的TS記錄內(nèi)僅僅被選擇的節(jié)目。
可是，當(dāng)人們采用一種隨機(jī)訪問的媒體時(shí)，這種透明的TS記錄方法其限制性變得明顯了。
例如，設(shè)計(jì)者可能希望通過快速地在圖像序列上跳越以尋找和抽取僅僅I幀，將它們傳送給一個(gè)解碼器，由此實(shí)現(xiàn)快速正放(或倒放)。廣播格式(MPEG-2傳送流)不能夠確保，在記錄期間分組標(biāo)識(shí)字段(PID)可保持恒定。因此，當(dāng)跳越比特流時(shí)將不知道尋找到什么分組，除非順序地檢查比特流。作為另一個(gè)例子，在EP-A-0944086中表面上假定，在選擇的節(jié)目所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)中至少包括有PCR數(shù)據(jù)，雖然，情況不一定這樣。
本發(fā)明的一個(gè)目的是能夠提供一種方法和裝置，用于記錄諸如MPEG-2 TS之類的數(shù)據(jù)流，而保持流行的模擬視頻記錄格式的效用。
再一個(gè)和另外的目的是對(duì)于隨機(jī)訪問諸如光盤之類的存儲(chǔ)媒體實(shí)現(xiàn)充分增強(qiáng)的靈活性，以對(duì)諸如DVB之類廣播格式來的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字記錄。
具體地，本發(fā)明人已經(jīng)找到一種轉(zhuǎn)換，將廣播TS格式比特流轉(zhuǎn)換成另一種格式，適合于記錄和隨機(jī)訪問，而并不加重轉(zhuǎn)換成PS格式的負(fù)擔(dān)。
在第一方面，本發(fā)明提供一種方法，處理在傳送流格式中接收的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)修改的傳送流，用于在一種記錄媒體上進(jìn)行錄制，以記錄所選擇的音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，接收的傳送流中包含一個(gè)復(fù)用的基本流，它不僅傳輸所需內(nèi)容，而且傳輸不記錄的其它節(jié)目的內(nèi)容(非所需內(nèi)容)，所述基本流數(shù)據(jù)已經(jīng)編碼，劃分成帶有分組首標(biāo)的基本流(ES)分組，ES分組進(jìn)一步劃分成許多較小的傳送分組，又第一和第二基本流的傳送分組在接收的傳送流中互相交織，各傳送分組內(nèi)只攜載來自一種比特流的數(shù)據(jù)，其中，所述修改的傳送流的產(chǎn)生借助于-識(shí)別和選擇對(duì)應(yīng)于所需內(nèi)容的、接收的傳送分組；-記錄在一個(gè)記錄媒體內(nèi)選擇的傳送分組以形成所述修改的傳送流，使得實(shí)質(zhì)上不需要重新分組或者再復(fù)用該比特流而可保持符合于一個(gè)傳送流目標(biāo)解碼器模型；以及-在同一記錄媒體上記錄輔助信息，由重現(xiàn)裝置在整個(gè)所需內(nèi)容上應(yīng)用于任一個(gè)可能的入點(diǎn)組以訪問修改的傳送流內(nèi)容。
一個(gè)實(shí)施例中，所述輔助信息內(nèi)包括有在一個(gè)文件內(nèi)存儲(chǔ)的信息，該文件是與保持修改的傳送流之文件分離開的，所述輔助信息內(nèi)包含一個(gè)索引，它列表出至少一個(gè)所需基本流內(nèi)的諸個(gè)特性點(diǎn)。這樣，在重放期間可避免分析基本流的語義以識(shí)別各別的入點(diǎn)。
接收的傳送流中可以包括流映射信息，它標(biāo)識(shí)出一個(gè)與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼，所述流映射信息應(yīng)用來標(biāo)識(shí)所需內(nèi)容，并在整個(gè)接收的傳送流中會(huì)發(fā)生變化。在一個(gè)此種實(shí)施例中，當(dāng)前的映射信息在每個(gè)可能的入點(diǎn)處插入至修改的比特流內(nèi)。另一種情況，分組ID可通過修改分組首標(biāo)進(jìn)行再映射，以使得作為一個(gè)整體的錄制品對(duì)于每種類型的比特流(音頻、視頻、圖文電視等)可應(yīng)用一種預(yù)定的分組ID。
本發(fā)明的第二方面提供一種方法，處理一個(gè)接收的數(shù)據(jù)流以產(chǎn)生出在記錄媒體上用于錄制的、修改的比特流，記錄下所選擇的音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，接收的數(shù)據(jù)流中包含一個(gè)復(fù)用的基本流，它不僅傳輸所需內(nèi)容，還傳輸不作記錄的其它節(jié)目的內(nèi)容(非所需內(nèi)容)，該方法包括-從接收的數(shù)據(jù)流內(nèi)標(biāo)識(shí)和抽取出包含所需內(nèi)容的基本數(shù)據(jù)流；-在接收的數(shù)據(jù)中標(biāo)識(shí)一個(gè)包含輔助數(shù)據(jù)的基本流，該輔助數(shù)據(jù)在重放記錄的節(jié)目中是有用的；-在包含輔助數(shù)據(jù)的基本流為非所需內(nèi)容中一個(gè)傳輸部分的場合下，產(chǎn)生出不屬于非所需信號(hào)之一部分的一個(gè)新基本流來包含輔助數(shù)據(jù)；以及-將接收比特流中抽取出的基本流與該新的基本流復(fù)用在一起，以形成用于記錄的所述修改的數(shù)據(jù)流。
輔助數(shù)據(jù)中例如可以包含時(shí)鐘基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(PCR)，用于同步音頻-視頻節(jié)目的重放。
在這些方面和其它方面，本發(fā)明還提供出重現(xiàn)所記錄的數(shù)據(jù)流的方法和用于記錄和重現(xiàn)此種錄制品的裝置，以及由此種方法產(chǎn)生的錄制品和信號(hào)。本發(fā)明的這些方面的和選項(xiàng)的特性之某一些，敘述在所附的權(quán)利要求書中，其另一些從下面的對(duì)于實(shí)施例之說明的考慮中，可以明顯地看到。
應(yīng)當(dāng)理解到，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于符合MPEG-2數(shù)據(jù)流的嚴(yán)格約束條件，因?yàn)楫?dāng)記錄任何編碼的復(fù)用流時(shí)、尤其是記錄廣播流時(shí)，通常要給出類似的考慮。
現(xiàn)在，通過例子并參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中

圖1是一個(gè)A/V裝置的概略方框圖，包括有實(shí)施本發(fā)明的新型光盤錄/放裝置；圖2表明在光盤上一個(gè)序列區(qū)域內(nèi)信息塊的一般記錄情況；圖3表明對(duì)于圖2中處理而在光盤上存儲(chǔ)之信息進(jìn)行的一般性重放；
圖4示明MPEG傳送流(TS)格式的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵特性，它是用本發(fā)明制作錄制品的基礎(chǔ)；圖5示明在新型裝置內(nèi)制作和重放數(shù)字視頻錄制品的處理中，實(shí)現(xiàn)的各種功能和它們的相互關(guān)系；圖6示明在該裝置中的一種PID再映射方法；以及圖7示明在該裝置中對(duì)一個(gè)舍棄的比特流內(nèi)來的PCR字段進(jìn)行取代。
一般的數(shù)字視頻記錄下面的說明具體考慮了按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 11172的MPEG-1，尤其是ISO/IEC 13818的MPEG-2)工作的A/V裝置，不過，熟練的專業(yè)人員可認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于不符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)的、其它的A/V編碼方案中。
圖1在虛線框內(nèi)示明一個(gè)裝置實(shí)施例，它適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，形式上該裝置是一個(gè)光盤記錄和重放設(shè)備。在說明該裝置時(shí)，集中于幀基視頻信號(hào)的處理上，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，也可以另外地和附加地處理其它類型的信號(hào)，諸如音頻或數(shù)據(jù)信號(hào)，又，本發(fā)明可同等地應(yīng)用于其它的存儲(chǔ)器件上，諸如磁性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁帶和硬盤驅(qū)動(dòng)器。
該裝置中包含一個(gè)輸入端1，用于接收要在光盤3上記錄的數(shù)字視頻信號(hào)。此外，裝置中包含一個(gè)輸出端2，用于供給從光盤3上重放出的數(shù)字視頻信號(hào)。這些端子在工作中可以通過諸如IEEE 1394之類的一個(gè)數(shù)字接口連接至一個(gè)“機(jī)頂盒”(STB)形式的數(shù)字電視接收機(jī)和解碼器12上，STB也可以接收衛(wèi)星、有線電視或其它系統(tǒng)來的、MPEG TS格式的廣播信號(hào)。解碼器向顯示器件14提供顯示信號(hào)，顯示器件可以是一個(gè)常規(guī)的模擬電視機(jī)。
光盤3上的數(shù)據(jù)區(qū)域由一些接連的物理扇區(qū)范圍組成，各個(gè)扇區(qū)具有相應(yīng)的扇區(qū)地址。地址空間劃分成各個(gè)順序區(qū)域，一個(gè)順序區(qū)域是一些扇區(qū)的一個(gè)接連的序列。圖1所示的視頻記錄裝置可分解成兩大系統(tǒng)部分，也即光盤子系統(tǒng)6和這里稱呼的視頻記錄器子系統(tǒng)8，它們可控制記錄和重放兩方面。容易理解到，兩個(gè)子系統(tǒng)各有多種特性可以表征，對(duì)于光盤子系統(tǒng)，可依據(jù)邏輯地址(LA)透明地尋址，并對(duì)于光盤上雙向性的讀出和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)可確保一個(gè)最大的可持續(xù)比特率。
實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)裝置用的合適的硬件布置對(duì)于熟練的專業(yè)人員來說是普遍知道的，一個(gè)例子示出在上述的WO-A-00/00981(PHB 34262WO)中。該裝置中通常包含有信號(hào)處理單元和讀出/寫入單元，讀出/寫入單元內(nèi)包括一個(gè)讀出/寫入光頭，配置成可對(duì)光盤3進(jìn)行讀出/寫入。一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使光頭沿光盤面作徑向定位，同時(shí)一個(gè)電機(jī)使光盤旋轉(zhuǎn)。裝有一個(gè)微處理器，以周知的方式控制所有的電路。
下面將較詳細(xì)地說明，為了制作和重現(xiàn)數(shù)字視頻錄制品，許多各別的操作必須同步地進(jìn)行。概括地說，信號(hào)處理的實(shí)施方式是使通過輸入端1接收的視頻數(shù)據(jù)能適應(yīng)于轉(zhuǎn)換成信道中的信息塊信號(hào)信息塊的大小可以變化，例如在2MB與4MB之間。信道中的信息塊信號(hào)按順序區(qū)域?qū)懭胫凉獗P3上。與原來的視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的各個(gè)信息塊寫入許多順序區(qū)域中，由圖3的記錄示意圖中可見，各個(gè)順序區(qū)域不必需是接連的，它們的安排周知為碎片式記錄。光盤子系統(tǒng)的特征在于，在制作錄制品時(shí)只要能滿足某些分配規(guī)則，就可以足夠快地記錄和寫入此類碎片式錄制品而滿足實(shí)時(shí)的界限線。
為了能對(duì)光盤3上先前的記錄步驟中錄制的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，本裝置在工作中還產(chǎn)生橋接順序以鏈接兩個(gè)視頻流，它說明于如上面所敘述的共同待審批的、要求優(yōu)先權(quán)利的專利申請GB 0007868.3中。
圖2示例出視頻信號(hào)的記錄。圖1的視頻記錄器子系統(tǒng)8中，作為實(shí)時(shí)信號(hào)的視頻信號(hào)如圖2的上部分所示地轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)文件RTF或“片段文件”。實(shí)時(shí)文件是由依次的信號(hào)塊序列SEQ構(gòu)成的，它們記錄于相應(yīng)的(雖然是分段的)順序區(qū)域中。對(duì)于光盤上順序區(qū)域的位置，并未予以約束，因此，包含有所記錄之視頻信號(hào)數(shù)據(jù)部分的任兩個(gè)接連的順序區(qū)域，如圖3的下部分中所示，可以處于邏輯地址空間LAS的任何地方。在每個(gè)順序區(qū)域內(nèi)，連續(xù)地分配以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。每個(gè)實(shí)時(shí)文件代表一個(gè)單獨(dú)的A/V流。A/V流數(shù)據(jù)是借助于按文件順序的次序使順序數(shù)據(jù)銜接起來而獲得的。
圖3示明對(duì)光盤3上記錄之視頻信號(hào)的重放。視頻信號(hào)的重放是通過重放控制(PBC)程序進(jìn)行管理的，PBC程序可存儲(chǔ)于邏輯地址空間中的別處地方。一般地，每個(gè)PBC程序定義了一個(gè)新的重放順序PBS，其中可以包含所記錄之視頻和/或音頻分段的編輯版本，并能夠規(guī)定好來自各個(gè)順序區(qū)域中各分段的順序。對(duì)于組成所需順序中各個(gè)子順序用的邏輯地址指針，直接地或間接地包括在PBC程序內(nèi)。從圖2與圖3的比較中可以看到，需要對(duì)于原來的文件順序(來自圖2)進(jìn)行再創(chuàng)造的PBC程序，可使碎片的記錄分段作出重新排序，以對(duì)應(yīng)于原來的順序提供一種重放幀序列。
傳送流格式圖4示明了MPEG-2傳送流(TS)格式的關(guān)鍵特性和結(jié)構(gòu)。圖1的裝置中，數(shù)據(jù)以TS基格式存儲(chǔ)于光盤3上，從空中接收到的格式與此類同，它通過數(shù)字接口1和2。TS是由傳送分組構(gòu)成的一個(gè)連續(xù)流，在圖4中標(biāo)記為T-PKT，每個(gè)T-PKT包含188字節(jié)的數(shù)據(jù)，具有圖4中上端所示的格式。MPEG-2傳送流的詳細(xì)內(nèi)容，包括句法、語義和應(yīng)用約束，可以在ITU-T建議H.262|ISO/IEC 13818-1中找到。MPEG-2系統(tǒng)方面的信息可以從網(wǎng)址上得到http//www.mpeg.org。簡要地說，每個(gè)傳送分組中包括一個(gè)首標(biāo)部分和一個(gè)凈荷部分，圖4中，凈荷由字節(jié)DAT-0至DAT-N指出。首標(biāo)以一個(gè)獨(dú)特的同步字節(jié)SYNC開始，后隨各樣的標(biāo)志符和控制字段，包括一個(gè)傳送誤碼指示符TEI、一個(gè)凈荷單元開始指示符USI、一個(gè)傳送優(yōu)先指示符TPI、一個(gè)分組標(biāo)識(shí)PID、傳送加擾控制字段TSC、自適應(yīng)字段控制AFC和連續(xù)性計(jì)數(shù)符CC。
連續(xù)性計(jì)數(shù)符CC是一個(gè)4比特的字段，對(duì)于一個(gè)給定的PID，每個(gè)傳送流分組的CC值加1，在CC達(dá)到最大值后，回復(fù)到0值。當(dāng)分組中的自適應(yīng)字段控制指明該分組無凈荷時(shí)，其CC值不增加1。連續(xù)性計(jì)數(shù)符是傳送流格式而不是節(jié)目流格式的一個(gè)特性，它的設(shè)計(jì)是使得裝置能檢測出易發(fā)生誤碼之信道內(nèi)分組的缺失。對(duì)于一個(gè)缺失之分組后面的各個(gè)分組，通常必須舍棄掉，直至能夠獲得具有新首標(biāo)的新同步。然而，這會(huì)使編輯TS流更為困難解碼器必須能區(qū)別出由編輯而故意引入的不連續(xù)性與因傳輸誤碼而引入的不連續(xù)性。這種問題的解決，說明在上面的共同待審批的專利申請“Methods and Apparatus For EditingDigital Video Recordings，and Recordings Made By Such Methods(編輯數(shù)字視頻錄制品的方法和裝置以及用此種方法制作的錄制品)”(PHNL 000181)中。
取決于字段AFC的內(nèi)容，可能存在一個(gè)自適應(yīng)字段AF，它占用了本來會(huì)分配給凈荷數(shù)據(jù)的某些空間。自適應(yīng)字段AF例如可以包含一個(gè)如ISO/IEC 13818對(duì)MPEG-2定義的那種不連續(xù)性指示標(biāo)志符。當(dāng)它置“1”時(shí)，該標(biāo)志符指明，對(duì)于當(dāng)前的傳送流分組來說不連續(xù)狀態(tài)是真的。不連續(xù)性指示符用來指明兩種類型的不連續(xù)性，系統(tǒng)時(shí)基不連續(xù)性和連續(xù)性計(jì)數(shù)器不連續(xù)性。除了有預(yù)定義意義的可選數(shù)據(jù)字段外，自適應(yīng)字段還能夠用填充字節(jié)作補(bǔ)墊，以便使PES分組結(jié)束于TS分組邊界上。
系統(tǒng)時(shí)基不連續(xù)性的指示，借助于應(yīng)用傳送流分組中的不連續(xù)性指示符，該分組中的PID指定為攜載有一個(gè)系統(tǒng)時(shí)基，其形式為節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)PCR(參考ISO/IEC 13818-1第2.4.4.9節(jié))。自該技術(shù)規(guī)范的引用中知道，對(duì)于其PID指定為PCR PID的傳送流當(dāng)不連續(xù)性狀態(tài)為真時(shí)，具有該相同PID的一個(gè)傳送流分組內(nèi)下一個(gè)PCR將代表用于所關(guān)聯(lián)節(jié)目中的一個(gè)新系統(tǒng)時(shí)鐘樣本。在系統(tǒng)時(shí)基發(fā)生不連續(xù)性的分組中，不連續(xù)性指示符應(yīng)置“1”。在包含有該新系統(tǒng)時(shí)基PCR的分組前具有相同PCR PID之傳送流分組內(nèi)，不連續(xù)性指示符比特也可能置“1”。此種場合下，一旦不連續(xù)性指示符已經(jīng)置“1”，則在相同PCR PID的全部傳送流分組中它應(yīng)當(dāng)繼續(xù)置“1”，直到并包括這樣一個(gè)傳送流分組，它包含有該新系統(tǒng)時(shí)基的第一個(gè)PCR。
在DVB數(shù)字廣播格式的例子中，TS流的數(shù)據(jù)率約為40Mb/s，而一個(gè)音頻-視頻節(jié)目的典型數(shù)據(jù)率小于10Mb/s。因此，如圖4中TS上所示，各個(gè)節(jié)目PROG1、PROG3可以復(fù)用入單一個(gè)傳送流中。每個(gè)傳送流分組中的字段PID指明了該分組所關(guān)聯(lián)的一個(gè)基本流，這些分組是以傳送流分組為單位與眾多的其它流交織安排的。例如，一個(gè)節(jié)目中可以包含一個(gè)視頻流(本例子中PID＝′055′)、一個(gè)音頻流(PID＝′056′)和圖文電視數(shù)據(jù)流(PID＝′057′)。PID值與各節(jié)目之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及攜載每個(gè)PID之?dāng)?shù)據(jù)的類型，保持在節(jié)目專用信息(PSI)表的表格內(nèi)。在傳送流內(nèi)，用PID＝0的一種專用的傳送流分組周期性地?cái)y載一個(gè)節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT。PAT對(duì)PROG1、PROG3等依次指明，哪個(gè)流中攜載一個(gè)節(jié)目映射表PMT，哪些列表使完全不同的PID值關(guān)聯(lián)于單一個(gè)節(jié)目，并說明每個(gè)節(jié)目的內(nèi)容(視頻、音頻、另外語言的音頻等)。用于控制目的的這些表格和其它數(shù)據(jù)稱之為系統(tǒng)信息和節(jié)目專用信息(PSI)。
為了從傳送流中重現(xiàn)或是記錄一個(gè)給定的節(jié)目(PROG1)，使具有該P(yáng)ID的接連的傳送流分組中的凈荷DAT-0至DAT-N串接入一個(gè)流中，這個(gè)流內(nèi)攜載有分組的基本流分組PES-PKT，它們進(jìn)一步定義于MPEG-2技術(shù)規(guī)范中。每個(gè)PES分組以一個(gè)獨(dú)特的分組起始碼前綴PSCP開始。其次，在PES分組首標(biāo)中，具有一個(gè)流標(biāo)識(shí)符SID，它標(biāo)識(shí)出基本流的類型(例如，視頻流、音頻流、補(bǔ)墊流或者專用流)。PES分組沒有固定的長度，除非在具體的應(yīng)用中作出規(guī)定，而一個(gè)PES分組的長度字段LEN規(guī)定了該P(yáng)ES分組中的字節(jié)數(shù)目。然后，跟隨有各種控制和標(biāo)志符字段C&F，例如包括一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)指示符DAI和一個(gè)首標(biāo)長度字段HLEN。再后，有各種可選字段存在于首標(biāo)HDAT內(nèi)，例如，取決于C&F字段中關(guān)聯(lián)的標(biāo)志符的數(shù)值，可以存在一個(gè)呈現(xiàn)時(shí)間戳記PTS，它規(guī)定了參考于系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間，在這一時(shí)間上，該當(dāng)前PES分組中的一個(gè)“呈現(xiàn)單元”(圖像幀、音頻幀等)始端將預(yù)定地呈現(xiàn)出。某些場合中，各個(gè)呈現(xiàn)單元的解碼次序會(huì)不同于它們的呈現(xiàn)次序，此種情況下，也可以存在一個(gè)解碼時(shí)間戳記DTS。
具有相同SID的接連的PES分組內(nèi)的凈荷PY-0至PY-N組成一個(gè)連續(xù)的基本流數(shù)據(jù)，概略地示明于圖4中的ES上。在基本流為視頻基本流ES-VIDEO的場合下，存在有各個(gè)片段SEQ的各種圖像序列，每個(gè)SEQ在其開始處包括一個(gè)序列首標(biāo)SEQH。解碼器的各種參數(shù)包括量化矩陣、緩存器大小之類，都在序列首標(biāo)中作出了規(guī)定。因此，視頻流的正確重放只能夠在序列首標(biāo)的位置上啟動(dòng)解碼器才可實(shí)現(xiàn)。每個(gè)序列的數(shù)據(jù)內(nèi)，有一個(gè)或多個(gè)視頻數(shù)據(jù)“訪問單元”，其每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖像(場或幀，視應(yīng)用情況而定)。每個(gè)圖像前面有一個(gè)圖像起始碼PSC。一個(gè)圖像組GOP前面可以有一個(gè)圖像組起始碼GSC。GSC和PSC都位于一個(gè)具體的序列首標(biāo)SEQH的后面。
眾所周知，MPEG-2和其它現(xiàn)代數(shù)字格式中的圖像是相互參照地進(jìn)行編碼的，以減少時(shí)間冗余度。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可從一個(gè)相鄰的圖像或者多個(gè)相鄰的圖像上已經(jīng)解碼出的內(nèi)容中，給出對(duì)于一個(gè)圖像之內(nèi)容的估值。所以，一個(gè)圖像組GOP內(nèi)典型地包含一個(gè)幀內(nèi)編碼的“I”幀，它的編碼并不參考其它圖像；兩個(gè)或三個(gè)“P”(預(yù)測)編碼的圖像，它們是基于先前的I幀應(yīng)用運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼的；以及雙向預(yù)測的“B”圖像，它們的編碼是從順序上它們之前和之后的I和/或P幀中預(yù)測得到的。B圖像所需的數(shù)據(jù)量小于P圖像所需的數(shù)據(jù)量，依次地，P圖像所需的數(shù)據(jù)量小于I圖像所需的數(shù)據(jù)量。另一方面，由于P圖像和B圖像在編碼中都參考其它圖像，所以只有I圖像才可提供一個(gè)實(shí)際的入點(diǎn)用于啟動(dòng)一個(gè)給定序列的重放。此外，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于GOP數(shù)據(jù)來說，I圖像和P圖像的編碼是在相應(yīng)的B圖像編碼之前進(jìn)行的，于是，在解碼后要重新排序，以實(shí)現(xiàn)正確的呈現(xiàn)次序。因此，比如說，B圖像和P圖像它們的呈現(xiàn)時(shí)間戳記PTS和解碼時(shí)間戳記DTS會(huì)是不同的。
最后，在圖4中示出了一個(gè)音頻基本流ES-AUDIO的再呈現(xiàn)。它包含有一些簡單的數(shù)據(jù)幀F(xiàn)RM，它們帶有幀起始碼。容許有各種的音頻格式，在取樣頻率方面可變化(32kHz、48kHz等)，在數(shù)據(jù)率上也可有變化(例如，32kb/s或是可變的)。音頻和視頻流的這些特性和其它特性都編碼于節(jié)目專用信息PSI中以及PES分組首標(biāo)中。
具有相同呈現(xiàn)時(shí)間戳記PTS的音頻幀和視頻圖像是這樣的數(shù)據(jù)，它們在解碼器的輸出端上是要同時(shí)地呈現(xiàn)的。另一方面，來自不同基本流之分組數(shù)據(jù)在安排上有很大的自由度，以致具有相同PTS值的音頻訪問單元和視頻訪問單元在傳送流TS內(nèi)的到達(dá)時(shí)間可以相差到1秒鐘。
系統(tǒng)目標(biāo)解碼器為了確保實(shí)際解碼器的緩存和其它特性能夠解碼每種類型的比特流而不在呈現(xiàn)的音頻-視頻節(jié)目內(nèi)中斷，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一個(gè)傳送流“系統(tǒng)目標(biāo)解碼器”(T-STD)模型。另外，有一個(gè)節(jié)目流系統(tǒng)目標(biāo)解碼器(P-STD)模型。T-STD是一個(gè)假想的實(shí)際解碼器，它具有對(duì)于TS格式的不同基本流進(jìn)行解復(fù)用的裝置，具有對(duì)于音頻、視頻和系統(tǒng)控制等數(shù)據(jù)類型之每一個(gè)用的解碼器，并具有處于到來的比特流與解碼器之間的緩存器，用以對(duì)每個(gè)基本流當(dāng)它從一個(gè)數(shù)據(jù)信道到達(dá)其真正解碼和呈現(xiàn)時(shí)間的歷程內(nèi)，保存其數(shù)據(jù)。TS格式的音頻解碼器比之P-STD中的音頻解碼器有較小的緩存器。T-STD中每個(gè)主緩存器之前有一個(gè)傳送流緩存器，它的作用是對(duì)傳送流本身內(nèi)的“突發(fā)性”數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。雖然，一個(gè)給定的傳送流在到達(dá)的若干傳送流分組之一個(gè)突發(fā)群內(nèi)，峰值數(shù)據(jù)率可能為40Mb/s，但當(dāng)考慮到整個(gè)傳送流復(fù)用時(shí)，這樣一個(gè)傳送流的平均數(shù)據(jù)率將大為減低。對(duì)傳送流緩存器定義一個(gè)“泄放數(shù)據(jù)率”，以使到來的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)至2Mb/s的數(shù)據(jù)率，這里假定將有這樣的數(shù)據(jù)率進(jìn)入主緩存器。
錄制品運(yùn)行一DVR用的修改的TS格式這里的基本概念并不是透明地以其廣播形式來記錄廣播信號(hào)，而是重新格式化成另一種格式，它適合于從光盤上進(jìn)行重放。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到·解釋廣播流所必須做的處理本質(zhì)上是順序的。這是因?yàn)?，?shí)時(shí)地觀看電視是線性的，廣播流在設(shè)計(jì)中考慮到了這一點(diǎn)。將信號(hào)實(shí)時(shí)地記錄到光盤上也是順序的，所以在記錄時(shí)所有需要的信息應(yīng)供應(yīng)到系統(tǒng)中。
·從光盤上重放時(shí)可以是非順序的(例如隨機(jī)訪問、快速搜索、將兩個(gè)錄制品混合成一個(gè)新錄制品、跳越一個(gè)錄制品的一些部分以及其它等)。
·一般地，錄制是一次性地發(fā)生的，而重放可以發(fā)生許多次。
考察這一些，本系統(tǒng)的目的是要作出必需的處理，使得信號(hào)記錄后的重放和編輯能較為容易，而不會(huì)以不必需的復(fù)雜性和管理操作加重所有的重放和編輯工作的負(fù)擔(dān)。
圖5示明在新型裝置內(nèi)制作和播放數(shù)字視頻錄制品的處理中，各樣的功能和相互間的關(guān)系?？梢岳斫獾?，所示的各樣功能的實(shí)施和互相連接可以在硬件和軟件之間作出分配，這取決于設(shè)計(jì)中的選擇。在實(shí)踐中，本裝置可包括有選擇專用的邏輯電路和可編程處理器，以用于數(shù)字信號(hào)處理和控制。
圖5中，從記錄處理的開始出發(fā)，廣播信號(hào)由天線接收，在機(jī)頂盒(圖1中的12)內(nèi)依靠調(diào)諧器的作用而于500內(nèi)進(jìn)行解碼?？商峁┏鯩PEG-TS格式的數(shù)字視頻輸入信號(hào)DVIN，它對(duì)應(yīng)于圖1中輸入端1上的信號(hào)。在記錄器裝置內(nèi)，功能塊502從任何的廣播TS復(fù)用中選擇出一個(gè)所需的節(jié)目，濾除它們的PID與所需節(jié)目不匹配的各個(gè)分組。
在504上，根據(jù)語義分析將濾波后的數(shù)據(jù)流分離成不同的基本流506(視頻)、508(音頻)、510(圖形)和512(系統(tǒng)信息)。視頻、音頻和圖形數(shù)據(jù)流在514內(nèi)再復(fù)用成實(shí)時(shí)文件格式，用于通過光盤子系統(tǒng)6內(nèi)的文件系統(tǒng)520存儲(chǔ)至光盤3上。作為這種重新格式化工作的一部分，在516中產(chǎn)生出特性點(diǎn)信息(CPI)的列表，它也加入至光盤上的文件結(jié)構(gòu)中。
基于在512上得到的系統(tǒng)信息(它不記載由裝置之用戶選擇的選項(xiàng))，在518內(nèi)產(chǎn)生出各種控制和索引結(jié)構(gòu)，諸如內(nèi)容表、重放控制節(jié)目和編輯等，通過文件系統(tǒng)520存儲(chǔ)至光盤上。
重放時(shí)，用戶(或者系統(tǒng)本身)可以選擇或是在端子2(圖1)上得到數(shù)字輸出信號(hào)DVOUT，或是在另一個(gè)端子2′上得到模擬輸出信號(hào)ANOUT。所以，在522上，能夠重現(xiàn)出記錄的實(shí)時(shí)文件，它同樣應(yīng)用了CPI和控制信息以及用戶輸入，以在步驟522中重現(xiàn)出TS格式的數(shù)字視頻輸出。另外，在步驟524上，來自光盤的同一信息能夠解碼而產(chǎn)生出模擬輸出信號(hào)ANOUT，它們是符合于記錄數(shù)據(jù)流之音頻、視頻和圖形內(nèi)容的。
現(xiàn)在，更詳細(xì)地說明該處理中的新特點(diǎn)。
特性點(diǎn)信息(CPI)用于標(biāo)識(shí)和導(dǎo)航錄制品的附加信息存儲(chǔ)于PBC上或是光盤中其它地方。具體地，如圖5中516上所示，對(duì)于每個(gè)實(shí)時(shí)文件(片段文件)存儲(chǔ)下特性點(diǎn)信息(CPI)。CPI中包含有在記錄數(shù)據(jù)流內(nèi)的地點(diǎn)表格，它們適合于在簡單編輯、互動(dòng)重放和技巧重放(例如是快速圖像搜索)等模式的場合下用作入點(diǎn)。一般地，CPI應(yīng)用來確定一個(gè)片段中相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的地點(diǎn)，而不必對(duì)片段本身進(jìn)行讀出和分析語義。類似這樣的索引信息例行地存在于節(jié)目流(PS)基的預(yù)錄制素材中，但是，通常不提供在基于傳送流(TS)格式的廣播素材內(nèi)。特性點(diǎn)信息(CPI)的一種形式更詳細(xì)地包含在上面引用的、共同待審批的專利申請PCT/EP99/08252(PHN 17161 EP)中，它沒有在本專利申請的優(yōu)先日期上發(fā)表。為了能夠有效地應(yīng)用CPI，應(yīng)當(dāng)限制CPI數(shù)據(jù)的總量。這使得CPI數(shù)據(jù)的全部或者大部分可存儲(chǔ)入系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，因而在時(shí)間要求苛刻的操作中不需要對(duì)光盤進(jìn)行往返的CPI數(shù)據(jù)寫入或讀出?？梢砸?guī)定實(shí)際的界限，例如或是依據(jù)特性點(diǎn)，或是依據(jù)光盤上CPI數(shù)據(jù)的實(shí)際大小。
對(duì)于每個(gè)片段文件，有一個(gè)相伴的CPI序列，它包含有該片段文件中全部特性點(diǎn)的列表。一些片段文件能夠以一種已知的方式與其它片段文件共享數(shù)據(jù)，以節(jié)省在光盤上復(fù)制數(shù)據(jù)。類似地，一些CPI序列也能夠與其它CPI序列共享特性點(diǎn)。
傳送流PID映射如上面參考圖4所作的說明，在MPEG-2傳送流內(nèi)，所需的節(jié)目由幾個(gè)基本流組成(例如，音頻和視頻，以及可能的其它信息)。每個(gè)基本流攜載于由一個(gè)PID標(biāo)識(shí)的一種分組流中。每個(gè)PID號(hào)數(shù)怎樣指明每個(gè)基本流，這標(biāo)識(shí)在MPEG的節(jié)目專用信息(PSI)表格中。這些表格中有節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)和節(jié)目映射表(PMT)。
圖6概略地示明存在的節(jié)目專用信息PSI，它實(shí)際上散布于基本流數(shù)據(jù)ES之各分組間隨機(jī)的區(qū)間上，在PSI內(nèi)包含有PAT和PMT。應(yīng)記住，PSI總是攜載于PID＝′000′的一個(gè)特定流中。在數(shù)字輸入信號(hào)DVIN中接收到的每個(gè)分組內(nèi)“原來的”PID如圖中那樣以小黑點(diǎn)·示明。由PSI字段周期性地給出的“原來的”節(jié)目映射標(biāo)志以小黑塊■示明。每次PSI出現(xiàn)時(shí)，PID對(duì)于所需節(jié)目之基本流的映射可能發(fā)生變化。PAT/PMT容許業(yè)務(wù)提供商定義和再定義PID號(hào)，根據(jù)需要將它們應(yīng)用來標(biāo)識(shí)節(jié)目元素。數(shù)字電視解碼器(圖1和圖5中的12)解碼節(jié)目中必須連續(xù)地檢查對(duì)于PAT/PMT的更新。本系統(tǒng)對(duì)于業(yè)務(wù)提供商給出的優(yōu)點(diǎn)在于，他不需要作中央?yún)f(xié)調(diào)而能夠較容易地在其分配網(wǎng)絡(luò)的不同部分上插入不同的內(nèi)容。
當(dāng)解碼器順序地檢測廣播流時(shí)，本系統(tǒng)的工作良好。然而，當(dāng)將信號(hào)存儲(chǔ)到光盤上并隨后希望隨機(jī)訪問數(shù)據(jù)流時(shí)，會(huì)遇到問題。所以，即使利用特性點(diǎn)信息CPI而只是跳到數(shù)據(jù)流中I圖像的地址上，也不能正常工作。取代的做法應(yīng)是使播放機(jī)跳到PAT上，然后跳到I圖像前的PMT部分，以發(fā)現(xiàn)局部地有效的PID映射是怎樣的。然后，播放機(jī)可以跳到I圖像地址上。不過，這會(huì)使隨機(jī)訪問不可接受地減慢。
現(xiàn)在，提出兩種方法以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至光盤上之前重新格式化數(shù)據(jù)。如上面所指出，在記錄時(shí)，由記錄器重新格式化所需的全部信息是容易做到的。
第一個(gè)方法中，當(dāng)記錄時(shí)，在每個(gè)訪問單元(例如，視頻流中的每個(gè)I圖像可以是一個(gè)訪問單元的開始)的緊前面插入PAT/PMT的拷貝(未圖示出)。這樣，只要求比較小的處理量。然而，這第一種方法存在缺點(diǎn)·它擾亂了MPEG緩存器模型中每個(gè)分組的定時(shí)。這可能要求在各個(gè)分組首標(biāo)中重新計(jì)算許多參數(shù)。
·它浪費(fèi)光盤上的存儲(chǔ)容量(不過，還是較為小量的)。
·得到的數(shù)據(jù)流仍然會(huì)應(yīng)用許多不同的PID。如果PID接連地更新得十分快速，就象是使一些數(shù)據(jù)流編輯一起時(shí)發(fā)生的那樣，實(shí)際解碼器將不清楚應(yīng)怎樣地工作。
圖6中示明的第二種方法是將每一分組用的各個(gè)PID再映射成一個(gè)規(guī)定的PID集，以應(yīng)用于全部錄制品中。錄制期間，象平常那樣裝置保持住跟蹤當(dāng)前的PAT/PMT，以便濾除不需要的數(shù)據(jù)流。建立一個(gè)簡單的表格使(當(dāng)前的)PAT/PMT所專用的PID映射成對(duì)錄制品所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)PID集。按照表格修改每個(gè)傳送分組的PID，使得不論P(yáng)AT/PMT怎樣改變，記錄流有著恒定的PID。如光盤3上的錄制所示，修改的PID在圖上由“DVR”格式中的小圓圈(○)指明。
隨著對(duì)于錄制品的每一部分應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的PID，隨機(jī)訪問不再有問題，因?yàn)椴徽摻邮盏腡S中PAT/PMT(■)怎樣，在記錄流中所需的PID總是相同的。假若原來的PAT/PMT(■)仍然攜載于記錄流內(nèi)，如果在重放時(shí)將它饋送給解碼器，它們將與修改的PID(○)相矛盾。因此，重放期間，從光盤上讀出的數(shù)據(jù)流內(nèi)所包括的任何PAT/PMT，當(dāng)步驟522上自裝置中輸出之前、或是當(dāng)步驟524上饋送至本機(jī)解碼器內(nèi)之前，都以修改的PAT/PMT(小方塊□)來取代。
第二種方法的一個(gè)變型中，在錄制期間也可以再映射PAT/PMT。自然，這將涉及在錄制步驟期間有更多的處理，但在重放中并不增加什么處理，只需將數(shù)據(jù)流饋送給一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解碼器。
第二種方法的優(yōu)點(diǎn)是·不影響緩存策略。
·對(duì)實(shí)際解碼器沒有潛在的問題。
·不影響存儲(chǔ)器容量。
第二種方法的缺點(diǎn)在于·必須修改每個(gè)記錄的分組。
·在錄制或重放期間需要改變傳輸?shù)腜AT和PMT，以反映出存儲(chǔ)的新PID。
第一個(gè)缺點(diǎn)是比較小的，因?yàn)檎麄€(gè)數(shù)據(jù)流是逐字節(jié)地分析語義以標(biāo)識(shí)入點(diǎn)和產(chǎn)生CPI輸入等的。一個(gè)簡單的單字節(jié)替換可原樣地保留住每個(gè)數(shù)據(jù)流的精確分組結(jié)構(gòu)。第二個(gè)缺點(diǎn)對(duì)于重放時(shí)沒有復(fù)雜處理的概念來說是有所矛盾的，但考慮總體上得到的好處，這種處理是比較地不復(fù)雜的。
PCR置換傳送流的基本定時(shí)信息由一個(gè)稱作為節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)的時(shí)間戳記序列給出。在單個(gè)的復(fù)用流內(nèi)，可以傳輸幾個(gè)獨(dú)立的PCR流。一個(gè)復(fù)用流內(nèi)的各個(gè)節(jié)目或者可攜載它們自己的PCR，或者可共享另一個(gè)節(jié)目的PCR。各個(gè)PCR都攜載在一個(gè)標(biāo)稱PID的分組首標(biāo)(自適應(yīng)字段)內(nèi)。有可能，PCR PID不是屬于一個(gè)錄制品之基本流的PCR PID(也就是，它是在步驟502中被舍棄的PCR PID)。
這方面，表面上的結(jié)果是必需記錄PCR PID(整個(gè)復(fù)用流進(jìn)行透明錄制時(shí))。然而，這會(huì)導(dǎo)致光盤容量和帶寬上有大量的浪費(fèi)。作為一個(gè)示例，假定一個(gè)廣播運(yùn)行商(例如是公司X)在該復(fù)用流內(nèi)包括兩個(gè)節(jié)目頻道(例如，X1和X2)，并假定，X1和X2共享一個(gè)PCR PID?，F(xiàn)在，設(shè)想希望記錄X2的音頻和視頻。如果兩個(gè)頻道的PCR PID是在攜載X1視頻的基本流內(nèi)，則為了透明地錄制，必須在錄制X2之外也錄制X1的視頻，使需要的存儲(chǔ)器容量接近加倍。
一種解決辦法是修改已存在的諸基本流之一(例如，X2視頻)的分組首標(biāo)，使得它能夠攜載PCR。這種方法的缺點(diǎn)在于，它大大擾動(dòng)了分組結(jié)構(gòu)，實(shí)際上要求在TS層級(jí)上進(jìn)行重新分組。分組結(jié)構(gòu)的任何破壞潛在地關(guān)聯(lián)到定時(shí)和緩存器的制約。
這里說明的新型裝置中采取的解決辦法是插入一個(gè)“虛設(shè)”PID，它在原來的廣播中并不存在，是獨(dú)自地產(chǎn)生的以支持錄制，并攜載PCR。該“虛設(shè)”流可以采用任何未用到的PID，它對(duì)于所有錄制品來說可方便地找到其位置。
圖7示明按照本解決辦法在裝置中PCR-PID插入的操作，基本流X1(視頻和音頻)和X2(視頻和音頻)示明作為接收的TS格式復(fù)用DVIN中的部分。標(biāo)記為“V(X1)”的X1的視頻流中包括有周期性的PCR字段，由菱形塊(◆)指明。在記錄格式DVR中，當(dāng)如上所述錄制X2時(shí)，V(X1)和A(X1)兩個(gè)數(shù)據(jù)流都省略過去，而是在DVR復(fù)用器中包括了V(X2)和A(X2)數(shù)據(jù)流。附加上一個(gè)標(biāo)記為PCR-PID的獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，它只包含需要時(shí)用于PCR(◆)的分組。數(shù)據(jù)數(shù)量的節(jié)省顯見地可以與V(X1)數(shù)據(jù)流相比較而看出。節(jié)省程度要比圖中所表明的遠(yuǎn)為更大，因?yàn)閳D中為了示例的明晰，夸大了PCR數(shù)據(jù)和音頻凈荷與視頻凈荷之比。
顯然，在優(yōu)選實(shí)施例中，將關(guān)聯(lián)于PCR的性能與上面關(guān)于PID所說明的性能結(jié)合了起來。為求明晰起見，在圖6和圖7中只是分別示明這些特點(diǎn)。讀者可理解到，這些圖中夸大了PSI和PCR數(shù)據(jù)與音頻/視頻凈荷之比，并夸大了音頻凈荷與視頻凈荷之比，以便圖示更明晰。
另外的實(shí)施例/修改如一般所知道的，前面的例子涉及的是基于幀而不是基于場的編輯這是因?yàn)?，在MPEG中通常的視頻編碼單元為幀。熟練人員能認(rèn)識(shí)到，對(duì)于MPEG符合性并不是強(qiáng)制的(如上面的說明)，并且，這里敘述的技術(shù)也可以應(yīng)用于基于場的非MPEG數(shù)據(jù)上。
又定義了所謂的“不認(rèn)識(shí)的”格式，它可以進(jìn)行廣播。它們在T分組層級(jí)上是符合TS的，但是用非標(biāo)準(zhǔn)形式進(jìn)行編碼，多半地，它們應(yīng)用于保密/按次付費(fèi)的加擾MPEG流中。除非記錄器采用合適的解擾器，否則，不能夠?qū)@類數(shù)據(jù)流進(jìn)行語義分析而實(shí)施上面提出的、額外的步驟。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)接收的、傳送流格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法，以產(chǎn)生一個(gè)修改的傳送流用于在記錄媒體上進(jìn)行錄制，記錄下所選擇音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，接收的傳送流內(nèi)包含一個(gè)復(fù)用的基本流，其中不僅包含所需內(nèi)容，而且包含不作記錄的其它節(jié)目的內(nèi)容(非所需內(nèi)容)，所述基本流數(shù)據(jù)已經(jīng)編碼，劃分成帶有分組首標(biāo)的各個(gè)基本流(ES)分組，ES分組進(jìn)一步劃分成許多較小的傳送分組，第一和第二基本流的各個(gè)傳送分組在接收的傳送流中互相交織，各個(gè)傳送分組內(nèi)攜載的數(shù)據(jù)不會(huì)來自兩個(gè)基本流，這里，所述修改的傳送流之產(chǎn)生借助于-對(duì)于與所需內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的、接收的傳送分組，作出標(biāo)識(shí)和選擇；-在記錄媒體內(nèi)錄制所選擇的傳送分組，以形成所述修改的傳送流，做到可保持與傳送流目標(biāo)解碼器模型的符合性，而實(shí)質(zhì)上不需重新分組或再復(fù)用這類傳送流；以及-在同一記錄媒體上錄制輔助信息，由重現(xiàn)裝置應(yīng)用來對(duì)整個(gè)所需內(nèi)容進(jìn)行訪問，通過其中一組潛在的入點(diǎn)之任一個(gè)而可訪問修改的傳送流之內(nèi)容。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，所述輔助信息中包括有存儲(chǔ)在這樣一個(gè)文件中的信息，該文件是與保持著修改的傳送流之文件分離開的。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，所述輔助信息內(nèi)包含一個(gè)位于所需基本流之至少一個(gè)內(nèi)的索引，它列表出各個(gè)特性點(diǎn)，輔助信息是通過分析基本流的語義得到的，用來標(biāo)識(shí)各個(gè)訪問單元，它們對(duì)于解碼所述的至少一個(gè)基本流給出了有效的入點(diǎn)。
4.權(quán)利要求3的方法，其中，所述特性點(diǎn)用一個(gè)頻率來定義，它在呈現(xiàn)時(shí)間標(biāo)度上比之每秒一次顯著地高得多。
5.權(quán)利要求3或4的方法，其中，所述特性點(diǎn)參考了視頻基本流作出定義，每一特性點(diǎn)是指一個(gè)幀內(nèi)編碼的圖像數(shù)據(jù)。
6.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，其中，至少所述輔助信息的一部分記錄在修改的傳送流內(nèi)。
7.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，其中，接收的傳送流有時(shí)包括有數(shù)據(jù)流映射信息，它標(biāo)識(shí)出與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼，所述數(shù)據(jù)流映射信息應(yīng)用來標(biāo)識(shí)所需內(nèi)容，并在整個(gè)接收的傳送流內(nèi)會(huì)發(fā)生變化，又其中，至少所述輔助信息的一部分是通過對(duì)接收的傳送流進(jìn)行語義分析、抽取出映射信息而產(chǎn)生的，并記錄下來，以使得在每個(gè)潛在的入點(diǎn)處能訪問當(dāng)前的映射信息而不需在該入點(diǎn)之前先對(duì)修改的傳送流進(jìn)行語義分析。
8.權(quán)利要求6或7的方法，其中，至少所述輔助信息的一部分內(nèi)包含有附加的傳送分組，它們插入在修改的傳送流中每個(gè)潛在的入點(diǎn)處。
9.權(quán)利要求6、7或8的方法，其中，至少所述輔助信息的一部分對(duì)傳送分組內(nèi)接收到的首標(biāo)信息進(jìn)行覆寫，以便定義修改的傳送流。
10.權(quán)利要求9的方法，其中，接收的傳送流中有時(shí)包括有數(shù)據(jù)流映射信息，它標(biāo)識(shí)出與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼，所述數(shù)據(jù)流映射信息應(yīng)用來標(biāo)識(shí)所需內(nèi)容，并在整個(gè)接收的傳送流上會(huì)發(fā)生變化，又其中，所述輔助信息覆寫傳送分組中的分組ID碼，以使所需內(nèi)容在整個(gè)修改的傳送流中重新映射成一種同一的ID碼集合。
11.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，包括有步驟-在接收的數(shù)據(jù)中對(duì)這樣一個(gè)基本流作出標(biāo)識(shí)，它包含對(duì)于錄制的節(jié)目在重放時(shí)有用的輔助數(shù)據(jù)；以及-在包含輔助數(shù)據(jù)的基本流為包含有非所需內(nèi)容部分之基本流的場合下，產(chǎn)生一個(gè)新的基本流，它包含該輔助數(shù)據(jù)而并無非所需內(nèi)容。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，輔助數(shù)據(jù)內(nèi)包含有時(shí)鐘基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用于基本流的同步重放。
13.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，其中，所述基本流內(nèi)至少包含有要錄制之音頻-視頻節(jié)目的視頻和音頻。
14.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，其中，所述接收的傳送流是符合于MPEG傳送流規(guī)范的。
15.前面任一個(gè)權(quán)利要求的一種方法，還包含有根據(jù)用戶命令重現(xiàn)存儲(chǔ)的節(jié)目段而其定時(shí)不同于接收的傳送流的定時(shí)時(shí)，通過讀出錄制的輔助信息，并應(yīng)用于輸入和開始重現(xiàn)，以從所需的入點(diǎn)上讀出所述修改的傳送流。
16.權(quán)利要求15的方法，其中，所述重現(xiàn)是實(shí)施一種基于幀的基本流技巧播放模式，它應(yīng)用輔助信息步級(jí)地搜索節(jié)目，通過在接連的入點(diǎn)上讀出所述修改的傳送流向用戶呈現(xiàn)出各幀的一個(gè)子集。
17.權(quán)利要求15或16的方法，其中，所述輔助信息被讀出，并隱含地用作修改的傳送流標(biāo)準(zhǔn)解碼的一部分。
18.權(quán)利要求15或16的方法，其中，所述輔助信息被讀出，并在標(biāo)準(zhǔn)地解碼所修改的傳送流之前應(yīng)用來過一步修改自記錄媒體上重現(xiàn)出的傳送流。
19.一種記錄媒體，其中，已經(jīng)由權(quán)利要求1至18中任一個(gè)的方法錄制了修改的傳送流。
20.對(duì)記錄媒體寫入或從中讀出的、包含有修改的傳送流的一種信號(hào)，其中，修改的傳送流已經(jīng)由權(quán)利要求1至14中任一個(gè)的方法作了修改。
21.權(quán)利要求20的信號(hào)，其中，所述修改的傳送流已經(jīng)由 15至18中任一個(gè)的方法自所述記錄媒體中重現(xiàn)出。
22.一種裝置，用于將傳送流格式中接收到的一種復(fù)用的基本流數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，該裝置中包含有在權(quán)利要求1至14中任一個(gè)方法下的特定裝置，它適應(yīng)于產(chǎn)生和記錄一個(gè)修改的傳送流。
23.權(quán)利要求22的裝置，還包含有裝置，用于以權(quán)利要求15至18中任一個(gè)的方法重現(xiàn)所述修改的傳送流。
24.一種處理接收到的數(shù)據(jù)流以產(chǎn)生修改的數(shù)據(jù)流的方法，用于在記錄媒體上進(jìn)行記錄，以錄制所選擇的音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，接收的傳送流內(nèi)包含一個(gè)復(fù)用的基本流，其中不僅包含所需內(nèi)容，而且包含不作記錄的其它節(jié)目的內(nèi)容(非所需內(nèi)容)，該方法包含有-從接收的數(shù)據(jù)流中標(biāo)識(shí)和抽取出包含有所需內(nèi)容的基本數(shù)據(jù)流；-在接收的數(shù)據(jù)中對(duì)包含輔助數(shù)據(jù)的基本流作出標(biāo)識(shí)，該輔助數(shù)據(jù)在被錄制節(jié)目的重放中是有用的；-在包含輔助數(shù)據(jù)的基本流為包含有非所需內(nèi)容部分之基本流的場合下，產(chǎn)生一個(gè)新的基本流，它包含該輔助數(shù)據(jù)而并無非所需內(nèi)容；以及-將接收的、帶有新基本流的數(shù)據(jù)流中抽取出的基本流復(fù)用在一起，以形成用于錄制的、所述修改的數(shù)據(jù)流。
25.權(quán)利要求24的方法，其中，輔助數(shù)據(jù)中包含一個(gè)時(shí)鐘基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用于音頻-視頻節(jié)目的同步重放。
26.權(quán)利要求24或25的方法，其中，接收的數(shù)據(jù)流是與ISO/IEC13818-1中定義的MPEG傳送流相符合的，并且在輔助數(shù)據(jù)中包含有如那里所定義的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)。
27.一種對(duì)接收的、傳送流格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法，以產(chǎn)生一個(gè)修改的傳送流用于在記錄媒體上進(jìn)行錄制，記錄下所選擇音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，所述基本流數(shù)據(jù)已經(jīng)編碼，劃分成帶有分組首標(biāo)的各個(gè)基本流(ES)分組，ES分組進(jìn)一步劃分成許多較小的傳送分組，第一和第二基本流的各個(gè)傳送分組在接收的傳送流中互相交織，各個(gè)傳送分組內(nèi)攜載的數(shù)據(jù)不會(huì)來自兩個(gè)基本流，又其中，接收的傳送流中有時(shí)包括有數(shù)據(jù)流映射信息，標(biāo)識(shí)出與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼，所述數(shù)據(jù)流映射信息在整個(gè)接收的傳送流內(nèi)會(huì)發(fā)生變化，這里，所述修改的傳送流之產(chǎn)生借助于-對(duì)于與所需內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的、接收的傳送分組，應(yīng)用所述數(shù)據(jù)流映射信息作出標(biāo)識(shí)；-修改傳送分組中的分組ID碼，以便根據(jù)它們的內(nèi)容類型將所需內(nèi)容重新映射成同一的ID碼集合；以及-在記錄媒體內(nèi)記錄所選擇的傳送分組，以形成所述修改的傳送流，由此，保持與傳送流目標(biāo)解碼器模型的符合性，而可給出比之接收的數(shù)據(jù)流有更多數(shù)目的潛在入點(diǎn)。
28.一種對(duì)接收的、傳送流格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法，以產(chǎn)生一個(gè)修改的傳送流用于在記錄媒體上進(jìn)行錄制，記錄下所選擇音頻-視頻節(jié)目的內(nèi)容(此后，稱之為所需內(nèi)容)，所述基本流數(shù)據(jù)已經(jīng)編碼，劃分成帶有分組首標(biāo)的各個(gè)基本流(ES)分組，ES分組進(jìn)一步劃分成許多較小的傳送分組，第一和第二基本流的各個(gè)傳送分組在接收的傳送流中互相交織，各個(gè)傳送分組內(nèi)攜載的數(shù)據(jù)不會(huì)來自兩個(gè)基本流，又其中，接收的傳送流中有時(shí)包括有數(shù)據(jù)流映射信息，標(biāo)識(shí)出與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼，所述數(shù)據(jù)流映射信息在整個(gè)接收的傳送流內(nèi)會(huì)發(fā)生變化，這里，所述修改的傳送流之產(chǎn)生借助于-對(duì)于與所需內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的、接收的傳送分組，應(yīng)用所述數(shù)據(jù)流映射信息作出標(biāo)識(shí)；-對(duì)接收的傳送分組進(jìn)行語義分析，以在全部基本流的至少一個(gè)中得到用于潛在入點(diǎn)的所述映射信息；以及-對(duì)于記錄媒體內(nèi)選擇出的、共同帶有所述輔助信息的各個(gè)傳送分組進(jìn)行記錄，以形成所述修改的傳送流，由此，可保持與傳送流目標(biāo)解碼器模型的符合性，同時(shí)比之接收的數(shù)據(jù)流可給出更多數(shù)目的潛在入點(diǎn)。
29.權(quán)利要求27的方法，其中，至少所述輔助信息的一部分中包含有插入的附加傳送分組，以便在修改的傳送流中每個(gè)潛在的入點(diǎn)上重現(xiàn)當(dāng)前的映射信息。
30.一種記錄媒體，其中，通過權(quán)利要求24至29中任一個(gè)的方法在該記錄媒體上面記錄了一個(gè)修改的傳送流。
31.對(duì)記錄媒體寫入或從中讀出的、包含有修改的傳送流的一種信號(hào)，其中，修改的傳送流已經(jīng)由權(quán)利要求24至29中任一個(gè)的方法作了修改。
32.一種裝置，用于將傳送流格式中接收到的一種復(fù)用的基本流數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，該裝置中包含有在權(quán)利要求24至29中任一個(gè)方法下的特定裝置，它適應(yīng)于產(chǎn)生和記錄一個(gè)修改的傳送流。
33.權(quán)利要求32的裝置，還包含有裝置，用于以權(quán)利要求15至18中任一個(gè)的方法重現(xiàn)所述修改的傳送流。
全文摘要
對(duì)MPEG傳送流(TS)格式中接收到的廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(8),以產(chǎn)生一個(gè)修改的傳送流用于在光盤(3)上進(jìn)行錄制,記錄下所選擇的音頻－視頻節(jié)目的內(nèi)容。公開了各種技術(shù)用于在錄制品上容許進(jìn)行隨機(jī)訪問,而不需要對(duì)音頻和視頻基本流作出重新分組或再復(fù)用,例如變成為節(jié)目流格式。接收的TS(DVIN)中有時(shí)包括有流映射信息(PAT/PMT),標(biāo)識(shí)出與每個(gè)基本流相關(guān)聯(lián)的傳送分組ID碼,所述流映射信息在整個(gè)接收的TS內(nèi)會(huì)發(fā)生變化?？梢詫⑿薷牡膫魉土鲀?nèi)的各個(gè)分組ID重新映射成同一值的集合,以容許隨機(jī)進(jìn)入記錄的數(shù)據(jù)流。另一種情況,在修改的流中每一潛在的入點(diǎn)處可以插入當(dāng)前的流映射信息。通過對(duì)接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行語義分析,可在整個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)產(chǎn)生出用于定義一個(gè)潛在入點(diǎn)集合的特性點(diǎn)信息(CPI),并記錄在獨(dú)立的文件中以便于在光盤上確定入點(diǎn)位置。入點(diǎn)例如可以包含所有的I圖像,或者是它們的一個(gè)子集。對(duì)于沒有攜載于所需數(shù)據(jù)流之一內(nèi)的時(shí)鐘基準(zhǔn)值(PCR),可應(yīng)用一個(gè)獨(dú)立的分組ID插入進(jìn)修改的傳送流中。記錄的數(shù)據(jù)流能夠傳送到只作小的修改或是不作另外修改的標(biāo)準(zhǔn)解碼器上。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1381148SQ01801464
公開日2002年11月20日 申請日期2001年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
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