專利名稱：為數(shù)字視頻記錄器產(chǎn)生技巧模式信號(hào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于管理與諸如為電視數(shù)據(jù)之類的視頻流再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的設(shè)備和方法。特別應(yīng)用于在記錄介質(zhì)上記錄MPEG-2流的環(huán)境。
背景技術(shù)：
壓縮為MPEG流的數(shù)據(jù)的格式難以實(shí)現(xiàn)某些被稱為“技巧(trick)模式”的指定再現(xiàn)模式，這些模式通常用在模擬記錄環(huán)境，例如快放和倒放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用于管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的設(shè)備和方法，使得能夠有效地實(shí)現(xiàn)這些指定模式。
為此，本發(fā)明應(yīng)用于一用于管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的設(shè)備，其包括用于在記錄介質(zhì)上記錄這種視頻流的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)該記錄裝置，以便在記錄介質(zhì)上記錄可以用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)指定模式的定位地址。在實(shí)現(xiàn)這些指定模式時(shí)，這些地址足夠進(jìn)行視頻流的導(dǎo)航(navigating)。
因此，為了實(shí)現(xiàn)快放，記錄在盤上的地址具體說，例如，包括所有序列的首標(biāo)、各組畫面的首標(biāo)及與需廣播的畫面所對(duì)應(yīng)的畫面首標(biāo)的位置。
用于在記錄介質(zhì)上記錄與指定再現(xiàn)模式相關(guān)的地址和補(bǔ)充信息的指定模式，在以THOMSON多媒體公司的名義申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?0402115.0和00400941.1的在先的歐洲申請(qǐng)中進(jìn)行了詳細(xì)說明，它們構(gòu)成為本申請(qǐng)的兩個(gè)優(yōu)先權(quán)文件。
最好，設(shè)計(jì)記錄裝置使其能與視頻流記錄同步地記錄地址。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)計(jì)記錄裝置使其能在記錄介質(zhì)中記錄至少一個(gè)文件的地址。這些地址最好組合在單一文件中。
此外，最好設(shè)計(jì)記錄裝置使其按時(shí)間進(jìn)程分幾部分將這些地址記錄在多個(gè)文件中。這就使得能夠以視頻流的記錄進(jìn)程順序地進(jìn)行地址記錄。
記錄介質(zhì)由直接訪問記錄介質(zhì)組成，這種直接訪問可以是全局的訪問(直接訪問介質(zhì)上的所有位置)，也可以是局部的訪問(按照向這些位置順序?qū)懭牒?或從這些位置順序讀出的概率訪問某些位置)。最好記錄介質(zhì)由硬盤構(gòu)成。
最好，該信息管理設(shè)備包括用于確定在記錄介質(zhì)上的所有的定位地址的裝置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)計(jì)成接收視頻流的定位信息。在這種情況下，根據(jù)所接收的信息可以推斷記錄介質(zhì)上的定位地址。例如，視頻流已經(jīng)包括從另一介質(zhì)的逆流地(upstream)確定的所有地址，但是，它們以與參考地址相對(duì)的方式表達(dá)。然后，信息管理設(shè)備根據(jù)后者確定與參考地址相對(duì)應(yīng)的一個(gè)(或多個(gè))基址，由此推斷記錄介質(zhì)上的所有真實(shí)地址。
最好根據(jù)如下類型的地址中的至少一個(gè)選擇定位地址序列的首標(biāo)的位置，各組畫面的首標(biāo)的位置，以及畫面首標(biāo)的位置。
此外，最好設(shè)計(jì)記錄裝置使其還在記錄介質(zhì)上記錄從如下類型的信息中的至少一個(gè)選擇的空間信息自從指定記錄開始以來經(jīng)歷的時(shí)間，和自從指定記錄開始以來經(jīng)歷的畫面數(shù)目。
此外，最好設(shè)計(jì)記錄裝置使其在記錄介質(zhì)上記錄從如下類型的信息中的至少一個(gè)選擇的對(duì)象描述信息畫面的編碼的類型，和畫面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及一種管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的方法。其中視頻流記錄在記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明，可以用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)指定模式的定位地址也記錄在該記錄介質(zhì)，在實(shí)現(xiàn)這些指定模式時(shí)，這些地址足夠進(jìn)行所記錄的視頻流的導(dǎo)航。


通過借助附圖對(duì)各具體的非限定性實(shí)施例的介紹，使本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中
圖1是實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例的方法的接收器的方框圖；圖2到4表示由在轉(zhuǎn)移到記錄裝置之前，由兩個(gè)基本流(elementary stream)填充緩沖器的各不同階段；圖5是記錄裝置的框圖，表示借助LBA號(hào)和偏移定位一個(gè)指定單元(element)。
具體實(shí)現(xiàn)方式該實(shí)施例當(dāng)在數(shù)字解碼器中使用硬盤時(shí)，規(guī)定能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同的指定模式功能(技巧模式)所需的信息。這種數(shù)字解碼器，例如，為DVB型的數(shù)字電視接收器。指定模式可理解為，例如，快放、倒放、畫面暫停等的裝置的操作模式。
應(yīng)清楚地理解，本發(fā)明并不局限于本實(shí)施例的環(huán)境。特別是，可以使用非硬盤型的記錄介質(zhì)，數(shù)字信號(hào)可以來自非DVB的信號(hào)源。
圖1是數(shù)字解碼器的方框圖。該數(shù)字解碼器包括一鏈接到解調(diào)和糾錯(cuò)電路102的調(diào)諧器101，其還包括一用于將來自調(diào)諧器的信號(hào)數(shù)字化的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。根據(jù)接收是用電纜還是用衛(wèi)星，可以確定采用的調(diào)制為QAM還是QPSK型，解調(diào)和糾錯(cuò)電路102包括適合接收類型的解調(diào)裝置。由轉(zhuǎn)換器103將經(jīng)解調(diào)和糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)串行化，轉(zhuǎn)換器103連接到多路分解器和解碼電路104的串行輸入端。
根據(jù)本實(shí)例，電路104是一種由ST Microelectronics制造的STi5510系列的電路。后者包括全都鏈接到中央32位并行總線105上的DVB107、高速緩沖存儲(chǔ)器108、外存儲(chǔ)器接口109、串行通信接口110、并行輸入/輸出接口111、智能卡接口112、MPEG音頻和視頻解碼器113、PAL和RGB編碼器114和字符發(fā)生器115。
外存儲(chǔ)器接口109鏈接到16位并行總線，IEEE 1284型的并行接口116和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器117、閃速存儲(chǔ)器118和硬盤119分別連接到16位并行總線上。對(duì)于本實(shí)例來說，后者屬于EIDE類型。并行接口116還連接到外連接器120和調(diào)諧解調(diào)器121，調(diào)諧解調(diào)器121鏈接到外連接器122。
隨機(jī)存取存儲(chǔ)器117例如是SDRAM類型的。為了與硬盤119連接，希望包括某些緩沖區(qū)。利用接口電路133將硬盤119連接到總線215。
串行通信接口110鏈接到外連接器123，還鏈接到紅外接收組件124的輸出端，以便接收來自遠(yuǎn)方控制器(未表示)的信號(hào)。將紅外接收組件124集成到解碼器的前面板內(nèi)，該紅外接收組件124還包括顯示器件和控制鍵。
智能卡接口112鏈接到智能卡連接器125。
音頻和視頻解碼器113鏈接到16位隨機(jī)存取存儲(chǔ)器126，以便存儲(chǔ)未經(jīng)解碼的音頻和視頻包。該解碼器將經(jīng)解碼的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇AL和RGB編碼器114，將經(jīng)解碼的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)/模轉(zhuǎn)換器127。該編碼器將RGB信號(hào)提供到SECAM編碼器132，并以亮度分量Y和色度分量C形式提供視頻信號(hào)，其中這兩個(gè)分量是分離的。利用開關(guān)電路128將這些不同的信號(hào)多路轉(zhuǎn)換為音頻129輸出、電視130輸出以及視頻記錄器輸出。
在解碼器中的音頻和視頻數(shù)據(jù)的路由如下按照MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)流具有傳送流格式，也稱為“傳送流”或更簡單地稱為“TS”。這一標(biāo)準(zhǔn)具有基準(zhǔn)ISO/IEC13818-1。TS包在它們的首標(biāo)中包括被稱為PID的標(biāo)識(shí)符，它們指示包有效載荷數(shù)據(jù)與哪一個(gè)基本流相關(guān)。通常，基本流是一個(gè)與特定節(jié)目相關(guān)聯(lián)的視頻流，而這一節(jié)目的音頻流是另一個(gè)基本流。用于傳送經(jīng)壓縮的音頻和視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被稱為基本流包或“PES”包。
由微處理器107將多路分解器106編程，以便從傳送流中提取與PID的確定值相對(duì)應(yīng)的包。如果適當(dāng)，在將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在解碼器中的各存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)中之前，將多路分解器包的有效載荷數(shù)據(jù)整理(如果由用戶智能卡的存儲(chǔ)的權(quán)限允許這種整理)。為音頻和視頻PES包保留的緩沖區(qū)位于存儲(chǔ)器126中。解碼器113根據(jù)請(qǐng)求重新讀取這些音頻和視頻數(shù)據(jù)，并將經(jīng)解壓縮的音頻和視頻樣本分別傳輸?shù)骄幋a器114和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器127。
此外，電路104包括直接存儲(chǔ)器訪問功能塊(DMA塊)132。
上述某些電路以公知的方式例如由12C型總線進(jìn)行控制。
上述說明性的實(shí)例對(duì)應(yīng)于由MPEG解碼器113對(duì)經(jīng)多路分解器的節(jié)目的直接解碼。
接口電路133具有提供關(guān)于節(jié)目內(nèi)容信息的能力，經(jīng)過接口電路133傳輸數(shù)據(jù)以便記錄在硬盤上。本說明確定哪一個(gè)信息將是常用的，并為該組件確定技術(shù)規(guī)范方案的一部分。
首先將給出關(guān)于用于向盤中寫入和從盤中讀出的緩沖存儲(chǔ)器，以及這個(gè)盤上數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)的管理說明。
多路分解器(PT1)發(fā)送與指定的上下地址間的多個(gè)環(huán)形緩沖器中所選擇的包標(biāo)識(shí)符(PID)相關(guān)的流(STREAMS)。
為了得到足夠的硬盤傳輸速率，使用128kB Ultra DMA。
重要的是保持各種PID之間的同步。
PT1并不提供任何與環(huán)形緩沖器的填充程度相關(guān)的信息。當(dāng)寫指針超越讀指針(就是說，當(dāng)時(shí)擦除數(shù)據(jù))時(shí)，由其本身提供的僅有的信息是中斷，這一情況要完全禁止。
首先，將僅考慮單一的節(jié)目流，因此至多一個(gè)節(jié)目流(如果廣播節(jié)目，則為0)。
在觀看另一個(gè)已經(jīng)記錄節(jié)目(這個(gè)節(jié)目可以是延遲的同一節(jié)目)的同時(shí)，必須能夠記錄一個(gè)節(jié)目。因而，必須提供兩組緩沖器，一組緩沖器在寫模式下將PT1與硬盤相對(duì)接，第二組緩沖器在讀模式下將硬盤與A/V解碼器相對(duì)接。
將大小(size)為多個(gè)16字節(jié)的多個(gè)MPEG DMA(DMA1、DMA2和DMA3)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
接口電路133具有8kB FIFO，沿轉(zhuǎn)移的兩個(gè)方向提供服務(wù)。
MPEG解碼器除去在該流中的確定的位置(例如在兩個(gè)畫面之間)以外允許接收填充(padding)數(shù)據(jù)。這一限制強(qiáng)制我們禁止將它們發(fā)送到CD-FIFO。
從多路分解器的緩沖器到盤的轉(zhuǎn)移由于可以選擇任意數(shù)目的PID，因此以匹配的大小，建立相同數(shù)目的環(huán)形緩沖器。為了發(fā)現(xiàn)所選擇的串(train)的性質(zhì)，PMT表的讀出是強(qiáng)制性的(該等待時(shí)間可以忽略，是先驗(yàn)的)。視頻流將具有為其保留的緩沖器大小，其遠(yuǎn)大于音頻流的緩沖器大小。緩沖器的實(shí)際大小將絕對(duì)遠(yuǎn)大于所需的大?。凰鼈兊膶?shí)時(shí)讀出將不會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生?？梢约僭O(shè)在讀出這些緩沖器的管理中，存在兩種可能性按照設(shè)置的大小讀出緩沖器不按照設(shè)置的大小讀出緩沖器按照設(shè)置的大小讀出緩沖器按照(預(yù)先)設(shè)置的大小，管理在于在記錄的開始明確規(guī)定對(duì)于所選擇的每個(gè)數(shù)據(jù)流(對(duì)于每個(gè)部分)要發(fā)送到每個(gè)硬盤的數(shù)據(jù)量，這些預(yù)先設(shè)置的大小之和需達(dá)到128kB。這一解決方案的優(yōu)點(diǎn)是簡化緩沖器以及接口電路的管理。因此發(fā)送到該盤的128k組具有總是位于同一位置的各種不同數(shù)據(jù)流的邊界。在以THOMSON多媒體公司的名義在1998年12月28日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?816491000和9816492000的法國專利申請(qǐng)中更詳細(xì)地說明了這一方案。
然而存在的危險(xiǎn)在于，要在盤上記錄大量的填充數(shù)據(jù)。實(shí)際上，如果為專用數(shù)據(jù)串保留的緩沖器在某些周期期間快速填充，則該先驗(yàn)的(a priori)最大的視頻緩沖器將僅接收少量的數(shù)據(jù)。然后由大量的填充數(shù)據(jù)填充。然而可以考慮應(yīng)是最頻繁達(dá)到其預(yù)定大小的視頻緩沖器。
產(chǎn)生的問題(或所進(jìn)行的性能測(cè)試)是是否應(yīng)選擇多個(gè)8kB的邊界，以便明智地使用包含在接口電路中的FIFO。
圖2到4表示緩沖器的管理。
處理器的功用在這一解決方案中，CPU的任務(wù)是輪詢(polling)這樣一種瞬間，在該瞬間中緩沖器之一已經(jīng)填充了對(duì)應(yīng)于其預(yù)定的大小的數(shù)量。然后將每個(gè)緩沖器的指針的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器。轉(zhuǎn)移到盤上是可能。利用這種方法，在輪詢期間，如果一個(gè)或多個(gè)指針已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的大小，則實(shí)際上將會(huì)超過它。然后當(dāng)?shù)谝粋€(gè)指針有效越過界定預(yù)定大小的地址時(shí)，就不再會(huì)有規(guī)定在該瞬間其它緩沖器的指針實(shí)際處于該位置的可能性。由于在所讀出的指針的值和實(shí)際已使用的值之間的差(Δ)很小，因此不會(huì)對(duì)各不同數(shù)據(jù)流有影響。
根據(jù)重新讀取該盤時(shí)所使用的方法，可能需要考慮由MPEG DMA支配的字節(jié)的16邊界。處理器應(yīng)向接口電路指示所記錄的每個(gè)基本流可使用的數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目。
可以由微處理器或者由接口電路將填充數(shù)據(jù)插入在不滿的緩沖器的末尾。如果是微處理器，該機(jī)構(gòu)是基本的，但是存在無效益(unproductive)使用EMI總線的問題。如果是接口電路，該機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜，這是因?yàn)槲⑻幚砥餍枰ㄖ@一電路已終止填充數(shù)據(jù)插入的瞬間，以便能夠開始新的BM-DMA(在等待周期期間已初始化)。
接口電路的功用在這一說明性的實(shí)例中，除了對(duì)硬盤的對(duì)接的預(yù)期管理以外，接口電路的功用將輔助數(shù)據(jù)插入在128kB組的開始點(diǎn)。由處理器提供的這些數(shù)據(jù)將指示對(duì)于包括在該塊中的每個(gè)基本流可使用的數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目。因此在一塊中的可使用的數(shù)據(jù)的數(shù)量將是128kB減去為這些數(shù)據(jù)保留的幾十字節(jié)。
如果將插入填充數(shù)據(jù)的任務(wù)委托給它，則它將從該已收到可使用的數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目的瞬間到達(dá)到預(yù)先設(shè)置的大小期間執(zhí)行它。關(guān)于每個(gè)組成128kB組的部分的源，這取為存儲(chǔ)預(yù)定大小的寄存器和存儲(chǔ)可使用的數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目的寄存器。
不按照設(shè)置大小讀出緩沖器在這一解決方案中，想法仍然是執(zhí)行各不同緩沖器的狀態(tài)的輪詢。然而，不再等待該至少一個(gè)緩沖器已達(dá)到預(yù)先設(shè)置的大小的瞬間，而是等待該向緩沖器寫操作總數(shù)已達(dá)到128kB(或稍小，如在后面可看到的)的瞬間。這一解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，無需使用填充數(shù)據(jù)，因而使訪問盤的頻率較低。與之相對(duì)比，處理器在每次輪詢時(shí)的載荷稍微加重。128kB塊的格式將連續(xù)變化。對(duì)于每個(gè)塊則需要對(duì)于每個(gè)基本流占據(jù)的大小(例如對(duì)于PID值)，這意味著，需要將附加數(shù)據(jù)(管理數(shù)據(jù))插入128kB中。
處理器的功用按照與在第一解決方案中的同樣方式，處理器必須輪詢指針的接連的移動(dòng)，并形成PTI環(huán)形緩沖器的寫和讀指針之間的差的和。當(dāng)寫的總數(shù)已達(dá)到128kB時(shí)(減去一Δ，以便剩下一插入附加數(shù)據(jù)的空間)，處理器向接口電路指示應(yīng)為每一緩沖器轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的數(shù)量。如果重新讀取設(shè)備需要，則必須將這一數(shù)量調(diào)節(jié)成多個(gè)16字節(jié)。然后將該數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
接口電路的功用按這種配置，其任務(wù)除了不再有任何需產(chǎn)生的填充數(shù)據(jù)以外，與其它建議相同。
從硬盤向MPEG緩沖器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移根據(jù)本實(shí)施例，假設(shè)沿這一轉(zhuǎn)移方向絕不會(huì)有3個(gè)以上用于與MPEG解碼器對(duì)接的緩沖器(與CD-FIFO相同的數(shù)目)，將須選擇在重新記錄的盤上的一音頻通道(如果已記錄了幾個(gè))。如果數(shù)據(jù)流(例如與交互節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù))伴隨該節(jié)目，則必須記錄在事先為這種類型的應(yīng)用保留的區(qū)域內(nèi)。
DMA操作DMA1，DMA2和DMA3是完全可編程的，因此它們可以管理環(huán)形或非環(huán)形的緩沖器。
環(huán)形緩沖器的使用這些環(huán)形的緩沖器將僅與需輸送到CD-FIFO的數(shù)據(jù)相關(guān)。其它數(shù)據(jù)將直接引向?yàn)樵搼?yīng)用保留的存儲(chǔ)器。
在這一緩沖器的配置中，在寫到該盤上時(shí)，不需要將按多個(gè)16字節(jié)對(duì)準(zhǔn)每個(gè)部分(專用于MPEG)的大小。
在開始轉(zhuǎn)移之前，處理器必須恢復(fù)數(shù)據(jù)，以使得能夠定向構(gòu)成128k塊的各不同部分。因此，需要如下的信息該塊中的各部分的數(shù)目。
每個(gè)部分的類型(目的地從其推斷出來)。
每個(gè)部分的大小。
填充數(shù)據(jù)的數(shù)量(如果寫入時(shí)要插入)。
處理器通過適當(dāng)?shù)闹袛啵瑢D-DMA(從接口電路到緩沖器或?qū)Ｓ么鎯?chǔ)器區(qū)域)初始化，無論接口電路是否已指示FIFO是填滿的。為了使用這一FIFO，處理器可以使幾個(gè)BD-DMA執(zhí)行。這是因?yàn)?28k組中的某些部分的大小小于8kB。
還可能要求處理器參與刪除填充數(shù)據(jù)(將這些數(shù)據(jù)寫入虛地址)。
在每個(gè)BD-DMA的終點(diǎn)，處理器必須在PTI的寄存器中更新已經(jīng)接收數(shù)據(jù)的環(huán)形緩沖器的寫指針。
與此同時(shí)，只要在環(huán)形緩沖器中有數(shù)據(jù)，就開始MPEG-DMA轉(zhuǎn)移。如果Bit Butter(位緩沖器)中的存儲(chǔ)器是存滿的，則自動(dòng)地將這些DMA置于保持狀態(tài)。需要保證Bit Butter中的緩沖器總是盡可能存滿。
接口電路的功用如果在寫入時(shí)填充數(shù)據(jù)是允許的，則安排接口電路來按必須指示其數(shù)量的處理器的命令，從FIFO中“取消”這些數(shù)據(jù)是可能的。這種功能使得能夠減輕EMI，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這種功能費(fèi)用并不高。
非環(huán)形緩沖器的使用將從盤中讀出的128k組直接轉(zhuǎn)移到為這一目的保留的存儲(chǔ)器區(qū)域，而不管它們的格式。然后，按8kB的大小進(jìn)行從接口電路到存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)移。
在這種情況下，各MPEG部分須對(duì)準(zhǔn)到多個(gè)16字節(jié)。
處理器的功用按照與前述情況相同的方式，在由接口電路產(chǎn)生的每次中斷時(shí)，處理器將BM-DMA初始化。與此相比，該大小將總是8kB，這是由于不再需要考慮128kB塊中的每一個(gè)部分的目的地。也轉(zhuǎn)移填充數(shù)據(jù)。
然后處理器可以易于恢復(fù)存儲(chǔ)器中的管理信息。
BM-DMA稍微復(fù)雜一些。這是因?yàn)閮H取代兩個(gè)指針以便管理每個(gè)MPEG組件，如在環(huán)形緩沖器中一樣，軟件必須存儲(chǔ)幾個(gè)該具有相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)器扇區(qū)的地址。
如果在讀出管理信息時(shí)，處理器檢測(cè)到MPEG數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，則必須將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到為它們保留的存儲(chǔ)器空間。應(yīng)指示，與第一解決方案相反，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行二次轉(zhuǎn)移(接口電路→存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器→存儲(chǔ)器)。如果保證涉及的數(shù)量小，這不一定是很大負(fù)擔(dān)。
接口電路的功用將電路133的功用降低到其最簡單的表達(dá)形式。不再需要提供處理器從128kB組恢復(fù)任何特定的信息的可能性。
正如由上述可以看到的，在管理緩沖器方面存在幾種解決方案。然而接口電路的較少的靈活性和可擴(kuò)展的大小會(huì)強(qiáng)烈地影響最終的選擇。需要確認(rèn)，為了減輕微處理器的負(fù)載特別是EMI總線的活動(dòng)程度，而使該組件復(fù)雜化，是否可以接受的。
減輕微處理器的負(fù)載不考慮字節(jié)邊界。
在重新讀取該盤時(shí)使用環(huán)形緩沖器。
向接口電路中的FIFO直接寫入數(shù)據(jù)和從接口電路中的FIFO直接讀出數(shù)據(jù)。
在第一種情況下，在每次輪詢時(shí)，處理器必須檢測(cè)其中一個(gè)寫指針是否達(dá)到已預(yù)先設(shè)置的緩沖器大小的邊界。如果是，則記下寫指針的值。最后，計(jì)算需添加到每個(gè)部分的填充數(shù)據(jù)的數(shù)量。必須將這一信息插入到128kB組中。
在第二種情況下，處理器必須檢測(cè)在各不同的環(huán)形緩沖器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的總和已經(jīng)達(dá)到128kB(在各指針中的差的總和)的瞬間。將每個(gè)部分的大小插入到128kB組中。
減輕EMI的負(fù)載避免轉(zhuǎn)移填充數(shù)據(jù)(無效益活動(dòng))。
避免對(duì)于相同數(shù)據(jù)強(qiáng)制執(zhí)行兩個(gè)DMA。
接口電路在所有情況下，需要將重新讀出的管理數(shù)據(jù)插入在每個(gè)128kB組(每個(gè)部分的大小或?qū)τ谒鼈冎械拿恳粋€(gè)的填充數(shù)據(jù)量)。因此，提供能夠?qū)崿F(xiàn)這種機(jī)構(gòu)的一種機(jī)構(gòu)是絕對(duì)必要的重新復(fù)制到該電路的FIFO的寄存器，或者由處理器將這一信息寫入到一存儲(chǔ)器，然后將DMA寫入到該電路的FIFO。
或者由處理器直接訪問FIFO。
看來最滿意的解決方案是第二個(gè)方案，原因如下填充數(shù)據(jù)的出現(xiàn)構(gòu)成性能下降的一個(gè)因素(增加EMI的使用程度和盤轉(zhuǎn)移的數(shù)目)；第二解決方案產(chǎn)生的附加中斷的數(shù)目將僅稍微惡化向盤轉(zhuǎn)移的速率；處理器所需的附加工作量很少。
本說明書的其余部分本身涉及與指定模式相關(guān)的信息的管理。
微處理器經(jīng)過電路133和其內(nèi)部FIFO存儲(chǔ)器(根據(jù)本實(shí)例大小為8kB)向盤硬發(fā)送數(shù)據(jù)。
發(fā)送到盤硬的128kB塊具有的格式按每次轉(zhuǎn)移而變化。因此視頻數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目不是恒定的，并且所有上述的數(shù)目不對(duì)應(yīng)于LBA的整數(shù)。
假定微處理器沒有關(guān)于轉(zhuǎn)移到盤硬的數(shù)據(jù)內(nèi)容的信息，所轉(zhuǎn)移的128kB塊和下一個(gè)塊之間的邊界按MPEG含義沒有意義。例如可以將一個(gè)單元包首標(biāo)(PES首標(biāo))或有效載荷以兩個(gè)部分轉(zhuǎn)移(就是說以兩個(gè)不同的128kB塊)。
為了能估計(jì)時(shí)間，可以使用這一事實(shí)即畫面持續(xù)40毫秒(在美國電視標(biāo)準(zhǔn)的情況下為33.34毫秒)作為基礎(chǔ)。
實(shí)現(xiàn)指定模式(技巧模式)所使用的信息如下自從指定的記錄開始以來經(jīng)歷的時(shí)間(或畫面數(shù)目)；每個(gè)序列首標(biāo)的位置；每個(gè)畫面組首標(biāo)的位置(GOP首標(biāo))。
對(duì)于每個(gè)畫面畫面首標(biāo)的地址(Picture Header)(畫面首標(biāo))。
編碼類型(Intra(I)，Bidirection(B)，Prepridictive(P))(內(nèi)部(I)，雙向(B)，預(yù)測(cè)(P))。
畫面結(jié)構(gòu)(Frame/Field)(幀/半幀)。
應(yīng)指示，DVB標(biāo)準(zhǔn)推薦按照至少每500毫秒對(duì)一序列首標(biāo)進(jìn)行編碼，首標(biāo)后跟隨一“I”畫面。
經(jīng)歷的時(shí)間這一信息可以用在快放(按照一步30秒或其以上)，不過也可以定位由用戶所選擇的位置的首標(biāo)(索引等)。
序列首標(biāo)假定，該信息可以在同一節(jié)目內(nèi)改變，重要的是在SEEK、SKIP期間，使第一個(gè)畫面發(fā)送到由與其相關(guān)的序列首標(biāo)的先前的解碼器。因此，需要能夠快速恢復(fù)這一首標(biāo)。
畫面首標(biāo)組(GOP首標(biāo))這一首標(biāo)包括與該節(jié)目相關(guān)聯(lián)的時(shí)間代碼。
畫面畫面首標(biāo)這一信息使得在一節(jié)目中將逐個(gè)畫面精確地導(dǎo)航。
編碼類型對(duì)于倒放模式，需要知道需編碼的畫面的類型，以便確認(rèn)為編碼所需的其它畫面，如果需要，前進(jìn)并尋找它們。
在使用快放和倒放模式的情況下，可以設(shè)想忽略B畫面，或B和P畫面，這取決于移動(dòng)的速度。
畫面結(jié)構(gòu)正如以上指示的，使得能夠產(chǎn)生時(shí)間估值(是畫面數(shù)目乘上40毫秒(對(duì)于美國為33.34毫秒))的一段信息，將提供良好的時(shí)間近似值。然而，需要能夠形成半幀和畫面之間的差，以便進(jìn)行正確的計(jì)算。
此外，在大多數(shù)情況下，如果使用FIELD模式，需要為編碼器以非分離的方式提供兩個(gè)半幀。
提取有用的信息接口電路133的主要功用，就關(guān)心的技巧模式來說，是為微處理器得到使得能夠重新生成以上列舉的信息的數(shù)據(jù)。
快速訪問數(shù)據(jù)根據(jù)變型的實(shí)施例，電路113的另一個(gè)功能是輔助微處理器快速訪問首標(biāo)即畫面的開始點(diǎn)?？赡苄枰⑻幚砥骰謴?fù)128kB塊中的一小部分(僅序列首標(biāo)，位于視頻部分終點(diǎn)的畫面的開始點(diǎn))；因此這可能是有用的，使得能使用電路113的FIFO存儲(chǔ)器的一部分?？梢约僭O(shè)如下的預(yù)先設(shè)置的大小1 512字節(jié)2 1kB3 2kB4 4kB5 8kB因此微處理器必須將每次轉(zhuǎn)移(R/W)之前所用的FIFO存儲(chǔ)器的大小初始化。
根據(jù)一個(gè)變型的實(shí)施例，知道希望訪問第一數(shù)據(jù)項(xiàng)的地址的微處理器向組件提供需隱藏在該轉(zhuǎn)移的起始點(diǎn)和第一個(gè)有用數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的UDMA(UltraDirect Memory Access)(超直接存儲(chǔ)器訪問)轉(zhuǎn)移(不應(yīng)在電路113的FIFO存儲(chǔ)器中出現(xiàn)的數(shù)據(jù))中的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)。
與微處理器的對(duì)接和通信對(duì)于該文件系統(tǒng)，硬盤中節(jié)目部分的地址對(duì)應(yīng)于128kB塊數(shù)目，按偏移值(由其可以推斷出LBA號(hào))遞增。這一偏移值對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)項(xiàng)的位置。該組件無須知道128kB塊的號(hào)，而僅須確定這一偏移值。
組件113當(dāng)檢測(cè)到由微處理器開始UltraDMA轉(zhuǎn)移時(shí)，將其“偏移值”計(jì)數(shù)器復(fù)位到0。
組件113將專用于微處理器的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在UDMA轉(zhuǎn)移(或BD-DMA轉(zhuǎn)移，以便保存組件的大小)結(jié)束時(shí)，微處理器讀出在該組件中的一個(gè)或多個(gè)精確的地址中的數(shù)據(jù)。必須有一個(gè)機(jī)構(gòu)能使其檢測(cè)所有信息已讀出。
表1提出用于這些數(shù)據(jù)的格式。
表1

首標(biāo)類型由兩位指示該類型00無首標(biāo)這一代碼可用于向該微處理器發(fā)不再有(或NO)可利用的信息的信號(hào)01序列首標(biāo)10畫面組的首標(biāo)11畫面首標(biāo)畫面類型這以類似方式用二位進(jìn)行編碼。此外，僅在位21和20指示畫面首標(biāo)的出現(xiàn)時(shí)這一信息才具有意義。
00被禁止01I畫面序列首標(biāo)10P畫面11B畫面畫面結(jié)構(gòu)再次用二位實(shí)現(xiàn)該編碼。這一信息僅在位21和20指示畫面首標(biāo)的出現(xiàn)時(shí)才具有意義。
00被禁止01上半幀10下半幀11幀首標(biāo)偏移值用16位執(zhí)行該編碼僅低15位用于指示128kB塊的首標(biāo)偏移。這一數(shù)值指示與首標(biāo)的最后字節(jié)的偏移。由微處理器負(fù)責(zé)限定同一首標(biāo)的起始點(diǎn)是否形成128kB塊中的一部分或前一個(gè)塊中的一部分。
該文件系統(tǒng)將包括使得能在該記錄在硬盤上的節(jié)目中進(jìn)行導(dǎo)航的信息。這一與記錄同步增長的文件將能夠保存部分該盤。每個(gè)部分的大小將通過在如下的三個(gè)因素之間進(jìn)行權(quán)衡形成按照用于硬盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)移的工作載荷的費(fèi)用；斷電事故中所允許的最大損失；不用存儲(chǔ)器。
經(jīng)過接口電路113恢復(fù)的信息須與微處理器具有的信息(所用的LBA的索引號(hào))組合，以便產(chǎn)生可以用于重新讀取該盤的信息。
導(dǎo)航所需的信息列表所使用的128kB塊的索引號(hào)。
形成128kB塊的LBA的地址(假設(shè)形成128kB塊的LBA是相鄰的，可以證明第一LBA的地址就足夠了)。
每個(gè)128kB塊的結(jié)構(gòu)位于每個(gè)128kB塊的首標(biāo)中的信息，指示構(gòu)成128kB塊的基本流的數(shù)目，它們的類型和它們的大小。
自從記錄開始以來經(jīng)歷的時(shí)間。
具有形成該節(jié)目的畫面的地址、畫面的類型和畫面的結(jié)構(gòu)的畫面列表。
序列首標(biāo)的地址。
畫面組的首標(biāo)的地址。
根據(jù)本實(shí)施例，這一文件的格式如下由兩個(gè)文件構(gòu)成，一個(gè)用于時(shí)間，一個(gè)用于根據(jù)畫面和首標(biāo)的組合。無須說，可以設(shè)想其它格式。
借助于LBA地址和在這一LBA內(nèi)的偏移，圖5表示一個(gè)塊的結(jié)構(gòu)和相對(duì)于該塊的畫面首標(biāo)組的位置。
權(quán)利要求
1.一種用于管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的設(shè)備，包括裝置(133)，用于在記錄介質(zhì)(119)上記錄所述視頻流，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成將在所述記錄介質(zhì)(119)上記錄可以用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)指定模式的定位地址，所述地址足夠進(jìn)行在實(shí)現(xiàn)所述指定模式時(shí)在所記錄的視頻流中導(dǎo)航。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成與視頻流的記錄同步地記錄所述地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成在記錄介質(zhì)(119)的至少一個(gè)文件中記錄所述地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成按時(shí)間進(jìn)程分幾部分在所述文件記錄所述地址。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述記錄介質(zhì)(119)是一硬盤。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，包括用于確定在記錄介質(zhì)(119)上的所述定位地址的裝置。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述定位地址是從至少一個(gè)如下類型的地址中選擇的序列首標(biāo)的位置，畫面組首標(biāo)的位置，和畫面首標(biāo)的地址。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成在記錄介質(zhì)(119)上記錄從如下類型信息中的至少一個(gè)中選擇的空間信息自從指定記錄開始以來經(jīng)歷的時(shí)間，和自從指定記錄開始以來經(jīng)歷的畫面數(shù)目。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的信息管理設(shè)備，其特征在于，所述裝置(133)設(shè)計(jì)成在記錄介質(zhì)(119)上記錄從如下類型信息中的至少一個(gè)中選擇的對(duì)象說明信息畫面編碼的類型，和畫面結(jié)構(gòu)。
10.一種用于管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的方法，其中所述視頻流記錄在記錄介質(zhì)(119)上，其特征在于，將可以用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)指定模式的定位地址記錄在所述記錄介質(zhì)(119)上，所述地址足夠進(jìn)行在實(shí)現(xiàn)這些指定模式時(shí)在所記錄的視頻流中導(dǎo)航。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于管理與至少一個(gè)視頻流的再現(xiàn)的指定模式相關(guān)的信息的設(shè)備,包括:裝置(133),用于在記錄介質(zhì)(119)上記錄所述視頻流。根據(jù)本發(fā)明,所述裝置(133)設(shè)計(jì)成將在所述記錄介質(zhì)(119)上記錄可以用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)指定模式的定位地址,所述地址足夠進(jìn)行在實(shí)現(xiàn)所述指定模式時(shí)在所記錄的視頻流中導(dǎo)航。本發(fā)明涉及還一種用于管理與指定模式相關(guān)的信息的方法。
文檔編號(hào)H04N7/24GK1378747SQ00813926
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月7日
發(fā)明者弗蘭克·埃布拉德, 費(fèi)比恩·德沙普斯, 克里斯托夫·拉布, 帕斯卡爾·梅茨 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司