專利名稱：一種同時記錄和播放數(shù)據(jù)流的時間移動的方法
1．發(fā)明領(lǐng)域這個公開的發(fā)明涉及圖像領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明尤其涉及視頻流的記錄和重放。視頻流包括任意形式的音頻和／或視頻數(shù)據(jù)流的組合。但是，這里公開的視頻流可以適合其他類型的數(shù)據(jù)流。
2．相關(guān)領(lǐng)域的說明通常視頻流已經(jīng)記錄在諸如盒式帶的模擬介質(zhì)上。利用盒式錄象機(VCR)把視頻流記錄到盒式帶上。經(jīng)過廣播信號、經(jīng)過電纜、經(jīng)過衛(wèi)星信號或從另一個視頻重放設(shè)備把視頻流輸入盒式錄象機。一旦已經(jīng)記錄了視頻流，通過該VCR反繞該記錄介質(zhì)，就可以播放記錄的信息。但是，由于模擬介質(zhì)的特性，一旦VCR已經(jīng)開始記錄，就不能重放已經(jīng)記錄的那部分的視頻流直到結(jié)束這個記錄段。
例如，假設(shè)一個人設(shè)置VCR記錄一個小時的節(jié)目，因為他知道會錯過前15分鐘的節(jié)目。當(dāng)他在節(jié)目開始后15分鐘到家，他將不得不等待記錄完所有的節(jié)目之后，才能夠從頭開始觀看這個節(jié)目。人們希望不必不得不等待結(jié)束這個記錄段，就能夠從頭開始觀看節(jié)目。
發(fā)明綜述本發(fā)明公開了一種提供時間移動的視頻流的方法。在輸入端接收視頻流。把該視頻流記錄到存儲單元。繼續(xù)記錄該視頻流的同時從存儲單元恢復(fù)該視頻流并且送到輸出端。在一個實施例中，該存儲單元是諸如硬盤的隨機存取存儲單元。
附圖簡述

圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻記錄和重放系統(tǒng)的方框圖。
圖2示出提供時移的視頻流的一種方法的流程圖。
圖3示出圖2的執(zhí)行塊206的一個實施例。
圖4示出用于把該視頻流存儲到硬盤上的設(shè)備的一個實施例。
圖5示出利用該存儲單元作為暫時緩沖器的一種典型的方法。
圖6示出一個把握該輸入視頻流的視頻流的重放的流程圖。
圖7示出用戶能夠暫時中止重放該輸入視頻流的另一個實施例。
圖8示出一種典型的顯示屏幕，在該顯示屏幕上有不同時間得到的幾個圖像幀。
詳細(xì)說明設(shè)備圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻記錄和重放系統(tǒng)的方框圖。在視頻輸入102處接收視頻流。這個視頻流可能是由攝象機、電視信號、廣播、電纜、或衛(wèi)星信號或另一個視頻重放設(shè)備提供的。在一個實施例中，該視頻輸入102完成A至D的功能，提取輸入的模擬NTSC信號并且解碼視頻流成數(shù)字視頻比特流。在另一個實施例中，視頻記錄和重放系統(tǒng)100是個人計算機系統(tǒng)，而該視頻輸入102是插入該個人計算機系統(tǒng)中的一個視頻截取卡(video capture card)。
可選擇地由壓縮單元104壓縮來自視頻輸入102的視頻流。在一個實施例中，該視頻流是已經(jīng)被壓縮的視頻流，諸如是MPEG2的視頻信號的情況下，就不需要進一步進行壓縮。然后把該視頻流存儲到存儲單元108中?？梢园丫彌_器單元106作為存儲單元108的暫時存儲單元來使用，以便后續(xù)向存儲單元108提供更大序列的視頻數(shù)據(jù)塊。
在一個實施例中，存儲單元108是一個隨機存取存儲器單元，它允許相當(dāng)快地存取所存儲的視頻流的任意部分。硬盤就是一個典型的隨機存取存儲器單元。硬盤通常能夠以相當(dāng)于10ms的存取時間存取所存儲的數(shù)據(jù)。相反，盒式錄象帶則機械地纏繞從而到達視頻流的某個特殊點。
通過讀取來自存儲單元108的視頻流，對該視頻流進行重放。如果壓縮單元104已經(jīng)壓縮了該視頻流，則由去壓縮單元110解壓縮該恢復(fù)的視頻流。該視頻流被送到視頻輸出口120，顯示器和另外的顯示設(shè)備連接到該視頻輸出口120上，為用戶輸出聲音和圖像。
視頻記錄和重放系統(tǒng)100中還可以包括一個可去除存儲單元122。可去除存儲單元可以是可寫CD ROM、可寫DVD、快閃存儲器或另一個硬盤。該可去除存儲單元122允許用戶把存儲單元108中建立的視頻流傳送給可去除存儲單元122。
在一個實施例中，處理器130控制視頻記錄和重放系統(tǒng)100的操作。可以由硬件的方式實現(xiàn)壓縮單元104和去壓縮單元110，或者由處理器130完成單元104和110的壓縮和去壓縮功能。采用已知的技術(shù)，處理器130接收來自固件／存儲器140的指令。
記錄和重放循環(huán)圖2示出一種提供時移的視頻流的方法的流程圖。由塊200開始該流程，進入塊202，由輸入端接收該視頻流。在塊204處開始記錄該視頻流。在塊206處，與繼續(xù)記錄輸入的視頻流的同時，通過從隨機存取存儲單元中恢復(fù)視頻流的一部分，對所記錄的視頻流進行重放。通過時間延時，該視頻流中所恢復(fù)的部分被相對于輸入的視頻流時間移動。
在塊208處，視頻記錄和重放系統(tǒng)100的輸出端處提供了從隨機存取存儲單元中恢復(fù)的視頻流的部分。然后由電視機或者其他顯示設(shè)備顯示該恢復(fù)的視頻流的部分。
通過使用圖2的方法，使記錄和重放功能彼此分開。用戶可以在完成記錄TV節(jié)目之前，現(xiàn)在開始觀看該記錄的TV節(jié)目。
圖3顯示一種執(zhí)行圖2的塊206中所述的繼續(xù)記錄輸入視頻流的同時從該隨機存取存儲單元中恢復(fù)一部分視頻流的操作的方法。在公開的實施例中，通過交替執(zhí)行一次或多次存儲視頻流到隨機存取存儲單元的操作與一次或多次從這個隨機存取存儲單元讀取該視頻流的操作，或者通過一次或多次存儲視頻流到隨機存取存儲單元的操作與一次或多次從這個隨機存取存儲單元讀取該視頻流操作相復(fù)用，達到同時記錄和重放視頻流的功能。由于該復(fù)用的存儲和讀取是足夠快的，因此用戶不會注意到重放視頻流中的適當(dāng)?shù)难訒r，并且輸入的視頻流也沒有丟失，即所有的視頻流都被記錄下來。這樣，從用戶的角度來說，記錄和重放是同時進行的。
在一個實施例中，這個隨機存取存儲單元是硬盤。在這個硬盤的第一物理存儲單元(或扇區(qū))處進行從硬盤恢復(fù)時間移動的視頻流的操作，并且在這個硬盤的不同的物理存儲單元(或扇區(qū))處進行輸入的視頻流存儲到這個硬盤的操作。由于在硬盤的不同扇區(qū)之間來回跳躍所需要的時間多于在相同的扇區(qū)中順序存儲單元上讀取和寫所需要的時間，因此可以通過使用緩沖器106緩沖數(shù)據(jù)，使存取到和從硬盤存取的次數(shù)最少。這樣就增加了每次存取的數(shù)據(jù)量。
另外，因為為了保持從硬盤讀取和寫入硬盤的時間，因此可以壓縮和去壓縮數(shù)據(jù)，從而加快傳送到硬盤和從硬盤傳送的速度。
在塊302中，視頻流存儲到隨機存取存儲單元中。在存儲到隨機存取存儲單元之前，可以選擇地壓縮或者緩沖視頻流。在塊304中，從隨機存取存儲單元恢復(fù)視頻流。在把恢復(fù)的視頻流送到視頻輸出口120之前，可以進行緩沖和／或去壓縮。
這個流程從塊304前進到塊306，在塊306中，按照與塊302所公開的方式相同的方式，存儲視頻流的下一部分。在塊308中，按照與塊304所公開的方式相同的方式，恢復(fù)視頻流的下一部分。重復(fù)這個處理過程直至或者結(jié)束記錄或者結(jié)束重放操作。
圖4顯示存儲視頻流到存儲單元108的設(shè)備的一個實施例。在這個實施例中，例如，把視頻流作為分開的文件001至009存儲到硬盤上。處理器130跟蹤文件并且偏置到正在重放的數(shù)據(jù)的文件中以及跟蹤文件并偏置到正在記錄數(shù)據(jù)的文件中。如果隨機存取存儲單元的速度足夠快，那么在同一時間能夠記錄和重放多于一個的視頻流。
暫時緩沖(循環(huán)緩沖)由于隨機存取存儲單元能夠簡單地進行在它本身記錄的特性，因此隨機存取存儲單元可以起到一個暫時緩沖器的作用，存儲輸入視頻流的最新部分、或X分鐘視頻流，這里根據(jù)存儲單元的大小來設(shè)置X。在一個實施例中，X可以被設(shè)置成整個存儲單元。當(dāng)接收新的部分的視頻流時，這些新的部分的視頻流覆蓋寫入隨機存取存儲單元中所保留的較早視頻流。按照這樣的方式，該視頻流的暫時緩沖器起循環(huán)緩沖器的作用。在一個實施例中，處理器130保留這個暫時緩沖器的開始指針和結(jié)束指針。當(dāng)接收新的視頻流部分或者舊的視頻流部分被重寫時，該處理器130就重賦值這些指針。
圖5顯示把存儲單元作為暫時緩沖器使用的方法的流程圖。從塊500開始這個流程，進入到塊502，在塊502中，在輸入端接收視頻流。在塊504中，開始存儲視頻流到存儲單元。在塊506中，刪除舊的視頻流部分，把新的視頻流部分存儲到這個存儲單元中。
用戶可以在塊506后初始化一個重放循環(huán)。例如，當(dāng)用戶如果希望重看他剛剛看過的一段圖像時，就會出現(xiàn)這個操作。在一個實施例中，用戶停止暫時緩沖器的記錄操作，而重放該暫時緩沖器中最后的部分。
但是，用戶可能更加希望能夠繼續(xù)塊508中所示的記錄操作。開始記錄和重放循環(huán)(如結(jié)合圖2所示)，用戶重觀看暫時緩沖器的最后部分的同時繼續(xù)記錄輸入的視頻流。按照這樣的方式，當(dāng)用戶重觀看了所希望的視頻片段(video clip)之后，他能夠從該視頻片段那點繼續(xù)觀看視頻流。
在塊510，當(dāng)結(jié)束了記錄和重放循環(huán)之后，所有的或者部分的暫時緩沖器可以被保留。由于在記錄和重放循環(huán)之前暫時緩沖器存儲了視頻流的最新X分鐘，因此所有或部分的暫時緩沖器可以被分配給在這個記錄和重放期間所保留的視頻流的部分。然后可以從存儲單元刪除其他部分的視頻流、或者可以把該其他部分的視頻流標(biāo)記成可重寫的部分并且作為新的暫時緩沖器來使用。
重放操作趕上輸入的視頻流圖6顯示用于重放視頻流的方法的流程圖，這種方法允許重放抓住輸入的視頻流。通常，在同時重放和記錄相同的視頻流期間，該視頻流的重放相對輸入的視頻流存在著一段時間延時。但是，如果按照比接收輸入視頻流的速度更快的整體速度進行這種重放操作，則這種重放操作就能夠趕上輸入的視頻流。
例如，如果這種重放是快進，或者如果這種重放的扇區(qū)被完全跳躍，則視頻流的重放就具有比輸入視頻流的速度更快的整體速度。當(dāng)正在重放的時間移動的視頻流的時間延時落后于某個限度時，視頻記錄和重放系統(tǒng)100將中斷提供來自存儲單元的該時間移動的視頻流。作為代替，將把輸入的視頻流直接地送到視頻輸出口120。在一個實施例中，如圖1所示，旁路142使該輸入視頻流直接送到視頻輸出口120。
當(dāng)發(fā)生了這種處理時，用戶就能夠趕上“實況”廣播，即，輸入視頻流。如果用戶要求，則他可以結(jié)束這個記錄循環(huán)。另外，用戶可以使視頻記錄和重放系統(tǒng)100回到暫時緩沖模式，在這個暫時緩沖模式中僅存儲視頻流的最后部分。
“暫緩”輸入視頻流圖7顯示另外一個實施例，用戶能夠暫緩顯示該輸入視頻流。這個功能可用于例如當(dāng)用戶被打擾，并且他希望中斷之后繼續(xù)觀看視頻流的情況。當(dāng)中斷時，用戶通知視頻記錄和重放系統(tǒng)100暫緩顯示輸入視頻流。用戶例如通過遙控器就能夠?qū)崿F(xiàn)。在塊702，視頻輸出被暫時中斷。在一個實施例中，當(dāng)這個暫時中斷起作用時，視頻輸出端繼續(xù)提供在該視頻輸出端出現(xiàn)的圖像的一個靜止的畫面。
在流程的塊704，該輸入視頻流被記錄但并不顯示在顯示器上。作為代替，在用戶指示暫時中斷視頻流處該重放被暫停。當(dāng)用戶準(zhǔn)備好再次觀看視頻流時，他通知視頻記錄和重放系統(tǒng)100不要暫時中斷視頻流，因此如塊706所示，從視頻流被暫時中斷處開始繼續(xù)重放。
然后該用戶可以觀看已經(jīng)時間移動達他暫時中斷該輸入視頻流的那段時間之久的視頻流，或者他可以快速前進(或倒帶)經(jīng)過該時間移動的視頻流。當(dāng)對該時間移動的視頻流的重放抓住了正在記錄該輸入視頻流的點處時，視頻記錄和重放系統(tǒng)100就不再從存儲單元恢復(fù)該視頻流，而直接顯示來自輸入視頻流的該輸入視頻流，如參考圖6所示。如果用戶愿意，他可以停止對該視頻流的記錄。
記事板制作(Story Boarding)；快速前進和倒帶采用隨機存取存儲單元存儲視頻流，實現(xiàn)在該視頻流之內(nèi)跳躍到各個點的操作。一種跳躍的方式是恢復(fù)該視頻流的不同時間時隙。例如，距該視頻流的當(dāng)前位置1分鐘的時間間隔，從存儲單元恢復(fù)來自該視頻流的一個圖像幀。在一個實施例中，距當(dāng)前重放位置+1分鐘、當(dāng)前重放位置+2分鐘、等等處恢復(fù)一個圖像幀，并且顯示在TV屏幕上。
圖8示出顯示屏幕800的一個例子，該顯示屏幕800顯示不同時間從該視頻流取出的幾個圖像幀。在圖8中，當(dāng)前重放位置用X表示。在一個實施例中，該時間間隔，T，是用戶可編排的。如圖所示，這個間隔可以是時間間隔的倍數(shù)。如果用戶希望跳過一段廣告，就可以使用一個短的時段，因為廣告通常僅持續(xù)幾分鐘。當(dāng)確定把哪個電影記錄到存儲單元的時候，諸如半個小時的長的時段就很有幫助。
當(dāng)顯示了這些圖像幀之后，用戶可以從這些圖像幀中選擇出一個作為開始一個操作的新的開始點，這個操作可以是諸如重放或記錄操作。通過使用這個記事板制作方法，用戶就能夠很容易地快速跳躍到該視頻流之內(nèi)的一個希望的位置。
在一個實施例中，視頻記錄和重放系統(tǒng)100能夠察覺一個黑屏幕或漸隱圖像，諸如伴隨廣告的開始或結(jié)束的屏幕。這對于編輯視頻流來說是很有用。
編輯由于使用諸如硬盤的隨機存取存儲單元存儲視頻流，因此便于編輯該視頻流?？梢詣h除或者代替視頻流的獨立的幀。例如，可以用逐漸變黑的序列(fade to black sequence)代替一個廣告。
一旦已經(jīng)編輯了存儲單元上的視頻流，通過可去除存儲單元122，就能夠把它存儲到諸如可寫的CD-ROM的更加永久的介質(zhì)、快閃存儲器或另外的硬盤。
總結(jié)這樣，公開了一種同時記錄和重放時間移動的視頻流的方法。這里所公開的特殊的裝置和方法僅僅顯示了本發(fā)明的原理。例如，也可以用同樣的方法存儲和恢復(fù)視頻流以外的其他類型的數(shù)據(jù)流。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)的情況下，可以實現(xiàn)各種各樣形式和細(xì)節(jié)的更改。雖然結(jié)合特殊的實施例已經(jīng)顯示了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明并不局限于此。另外，所公開的發(fā)明僅由附加的權(quán)利要求書的范圍所限定。
權(quán)利要求
1．一種顯示視頻流的方法，包括以下步驟(a)在輸入端處接收視頻流；(b)把該視頻流記錄到存儲單元中；(c)與繼續(xù)步驟(b)中記錄該視頻流的同時，從該存儲單元中恢復(fù)該視頻流的一部分；以及(d)在輸出端處提供步驟(c)中所恢復(fù)的該視頻流部分。
2．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)還包括把該視頻流記錄到硬盤的步驟。
3．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)還包括把該視頻流記錄到隨機存取介質(zhì)的步驟。
4．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)的恢復(fù)部分的視頻流的操作恢復(fù)了步驟(b)中所記錄的視頻流移動時間延時所得到的視頻流，并且其中當(dāng)這個時間延時低于預(yù)定的限度時，中斷從存儲單元恢復(fù)一部分的視頻流的操作，并且用在輸出端提供正如步驟(a)所接收的視頻流的步驟，代替在輸出端提供步驟(c)中所恢復(fù)的部分的視頻流的步驟(d)。
5．權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟(e)恢復(fù)經(jīng)過不同時間延時的兩幀或多幀視頻流；(f)對該兩幀或多幀視頻流進行顯示；以及(g)允許用戶從這些視頻流幀中選擇一個幀作為重放該視頻流的開始點。
6．一種顯示視頻流的方法，包括以下步驟(a)在輸入端處接收視頻流；(b)開始把該視頻流一次或多次記錄到存儲單元中；(c)開始從該存儲單元一次或多次讀取該視頻流，其中步驟(b)中一次或多次記錄與步驟(c)一次或多次讀取相復(fù)用；以及(d)顯示該視頻流。
7．權(quán)利要求6的方法，其中通過從該存儲單元一次或多次讀取該視頻流，以比步驟(b)中存儲該視頻流更快的速度，重放該視頻流。
8．權(quán)利要求6的方法，其中步驟(c)的一次或多次讀取的操作相當(dāng)于移動步驟(a)的視頻流一個時間延時，其中當(dāng)該時間延時低于預(yù)定的時間量時，中止從該存儲單元一次或多次讀取該視頻流，并且步驟(d)還包括以下步驟(d)顯示步驟(a)接收到的視頻流。
9．權(quán)利要求6的方法，其中步驟(c)的一次或多次讀取的操作存取距步驟(b)存儲視頻流的操作偏置了時間延時的該視頻流，這個時間延時在時間上是可變的。
10．權(quán)利要求6的方法，還包括以下步驟(e)恢復(fù)兩幀或多幀經(jīng)過不同時間延時的視頻流；(f)對該兩幀或多幀視頻流進行顯示；以及(g)允許用戶從這些視頻流幀中選擇一個幀作為重放該視頻流的開始點。
11．一種顯示視頻流的方法，該方法包括以下步驟(a)接收視頻流；(b)把步驟(a)接收到的該視頻流存儲到存儲單元中；以及(c)對至少初始地延時一個時間延時的視頻流進行顯示，其中當(dāng)該延時時間大于預(yù)定的限度時顯示來自該存儲單元的視頻流，而當(dāng)該延時時間小于預(yù)定的限度時顯示步驟(a)接收到的視頻流。
12．權(quán)利要求11的方法，其中步驟(b)的把該視頻流存儲到存儲單元的操作包括進行一次或多次存儲到存儲單元的操作，并且步驟(c)的當(dāng)該延時時間大于預(yù)定的限度時從該存儲單元恢復(fù)視頻流的操作包括進行一次或多次從該存儲單元讀取的操作，并且該一次或多次存儲到存儲單元的操作與該一次或多次從該存儲單元讀取的操作相復(fù)用。
13．權(quán)利要求12的方法，其中該存儲單元是隨機存取存儲器單元，并且該一次或多次從該存儲單元讀取的操作恢復(fù)經(jīng)用戶規(guī)定的一次或多次時間延時的視頻流。
14．權(quán)利要求11的方法，其中步驟(b)的把視頻流存儲到存儲單元的操作還包括在把視頻流存儲到存儲單元之前對視頻流進行壓縮的操作。
15．權(quán)利要求11的方法，其中步驟(c)的當(dāng)該延時時間大于預(yù)定的限度時從該存儲單元恢復(fù)視頻流的操作包括在從該存儲單元恢復(fù)該視頻流之后對該視頻流進行去壓縮的操作。
16．一種記錄視頻流的方法，該方法包括以下步驟；(a)接收視頻流；(b)開始把該視頻流存儲到存儲單元中；(c)當(dāng)新的視頻流的部分被存儲到該存儲單元中時從存儲單元刪除較早的視頻流部分；(d)接收指定一個記錄循環(huán)開始點的用戶輸入；以及(e)存儲這個記錄循環(huán)開始后所接收到的視頻流。
17．權(quán)利要求16的方法，該方法還包括(f)保留至少在這個記錄循環(huán)以前的部分的視頻流的步驟。
18．一種記錄視頻流的方法，該方法包括以下步驟(a)接收該視頻流；(b)在接收時顯示該視頻流；(c)響應(yīng)第一個用戶輸入，暫停顯示這個視頻流并且把該第一用戶輸入之后所接收的視頻流存儲到存儲介質(zhì)中。
19．權(quán)利要求18的方法，該方法還包括(d)響應(yīng)第二個用戶輸入，從該存儲介質(zhì)中讀取視頻流，并且在輸出端提供這個視頻流的同時繼續(xù)記錄正如所接收的視頻流的步驟。
20．權(quán)利要求19的方法，其中按照比執(zhí)行正在接收的視頻流的速度更快的速度執(zhí)行步驟(d)的從存儲介質(zhì)讀取視頻流的操作。
21．權(quán)利要求20的方法，其中通過跳躍部分視頻流來執(zhí)行從存儲單元讀取視頻流的操作。
22．權(quán)利要求19的方法，其中步驟(d)還包括(d)從存儲單元讀取視頻流以便在輸出端提供該視頻流的步驟。
23．權(quán)利要求22的方法，步驟(d)中所讀取的視頻流對應(yīng)于把步驟(a)中所接收的視頻流移動了一個時間延時，其中當(dāng)這個時間延時低于預(yù)定的時間量時，該方法還包括以下步驟(e)不首先把視頻流存儲到存儲單元，就在輸出端提供步驟(a)所接收到的視頻流。
24．權(quán)利要求19的方法還包括以下步驟；(e)恢復(fù)經(jīng)過不同時間延時的兩個或多個幀的視頻流；(f)顯示該兩個或多個幀的視頻流；以及(g)允許用戶選擇這些幀的視頻流中的一個作為重放視頻流的啟始點。
25．一種記錄視頻流的方法，該方法包括以下步驟(a)接收視頻流；(b)把該視頻流存儲到暫時緩沖器中，其中用新的視頻流的部分連續(xù)地更新該視頻流的舊的部分；以及(c)響應(yīng)用戶的輸入，顯示在該暫時緩沖器中所存儲的一部分視頻流。
全文摘要
在輸入端(102)處接收視頻流。把該視頻流記錄到存儲單元(108)中。繼續(xù)記錄該視頻流的同時,從該存儲單元(108)中恢復(fù)一部分視頻流,并且送到輸出端(120)。在一個實施例中,該存儲介質(zhì)是諸如硬盤的隨機存取存儲單元。
文檔編號G11B20/10GK1283361SQ98812546
公開日2001年2月7日 申請日期1998年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月23日
發(fā)明者D·M·奧康諾爾 申請人:英特爾公司