專利名稱：處理數字數據的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種處理數字數據的方法及設備。
更具體地，本發明應用于音頻視頻數據的處理。
背景技術：
當利用數字數據對視頻文件進行編碼并存儲在記錄介質上時，公知的是按照這種方式處理這些數據，以使用戶從記錄介質讀取的過程中，能夠修改文件的顯示方向和/或速度。隨后，在文件中，考慮顯示的給定方向和給定速度，以限定顯示的模式。
實現多種顯示模式的公知方法要求產生存儲器以及存儲描述了已記錄的數字視頻流的數據。
對于根據MPEG標準(“運動圖片專家組”的縮寫)編碼的流，這些數據由語法的描述符的積累構成，由MPEG標準(序列、圖片、GOP(“圖片組”的縮寫)、PES(“分組基本數據流”的縮寫)分組)定義所述語法。描述符包括對其(序列、圖片、GOP、或PES分組)進行識別的類型；有用的屬性(用于GOP的“開”或“關”、用于PES分組的對準、用于圖像的預測類型等)；以及所記錄的流中描述的語法的位置信息，以便能夠在記錄介質上再次發現該語法。因此，在圖1中，盡管當前數字視頻數據流Fi及其相關聯成分在被存儲到記錄介質11(CD、DVD、硬盤等)之前，經過了索引單元10，但在將由索引單元10產生的索引信息保存在記錄介質上11之前，需要將其轉換成描述符并設置在緩沖存儲器12中。
在圖2中，在從記錄介質11中讀取數據期間，將存儲在記錄介質11中的描述符重新載入到緩沖存儲器13，然后經控制器14處理，以便執行所需的顯示模式，同時，適當地將存儲在記錄介質11上的流Fp的圖像提供給解碼器15。
在圖3中，使用多種顯示模式的設備100通常包括隨機存取存儲器，由使用的至少兩個的緩沖器102和104組成，分別用于執行描述符的存儲，以執行這些描述符的讀取；還包括記錄介質108。
將在記錄介質108上描述符的存儲組織為最大預定大小為32k字節的描述單元110，這是能夠在記錄介質108和緩沖存儲器102和104之間保存或重新載入的大小。此解決方案可以在描述符的獲取或使用期間，只需在存儲器中保留描述符的較小段，并且當需要時，將描述符保存在記錄介質108上或從記錄介質中載入。單元106表示存儲單元，用于與存儲在描述單元110中的描述符相關聯的視頻數據。
隨后，在將數字視頻流記錄介質108上期間，所產生的描述符成為緩沖存儲器102中描述單元構造的一部分。只要描述單元達到了其保存所需的條件，就將其存存儲到記錄介質108上，并開始新的描述單元的構造。
在記錄當前流的同時進行讀取期間，從記錄介質108中將所記錄流的分析必需的描述單元載入到存儲器104中。3個緩沖存儲器104a、104b、104c被用于該目的并組織為高速緩沖存儲器的行，從而能夠在新描述符的分析期間將所分析的最后的描述符保留在存儲器中。該機構便于在流的分析中方向的變化，這是最后分析的流的快速重新載入所必需的。
本發明來自以下發現當構成描述單元時，不能訪問當前正在存儲其描述符的圖像，直到描述單元處于記錄介質上，這可能需要等上幾秒或幾十秒。在根據MPEG標準編碼圖像的情況下，如果描述符的大小是40字節的數量級，索引了每個PES分組、每個MPEG圖像和每個MPEG序列，按照每個序列12圖像的速率，在32k字節的存儲單元中可以描述多于10秒的視頻。然后，當記錄開始以后，必須等待多于10秒才能觀看節目，當承諾的延遲讀取接近于現場錄制時，這是非常不利的。
發明內容
為了此目的，本發明提出了一種方法，用于處理以預定大小的描述單元的形式存儲的數字數據描述符，其中-在記錄在記錄介質之前，構造描述單元并存儲于緩沖存儲器中，-與所述構造和相同流的描述單元的記錄同時地使用描述單元，其特征在于-將同一個緩沖存儲器用于描述單元的構造和使用。
根據優選實施例，將數據按照序列進行分組，將與這些數據相關聯的描述符也按照序列進行分組。描述單元由至少一個描述符序列組成，所述序列包含至少一個描述符。每個描述單元都只能包含完整的描述符序列。
在描述單元中，描述符按邏輯序列進行分組，從而使得對描述符序列的處理(也稱為使用)沒必要涉及其它序列中的描述符。因此，在數據流是根據MPEG標準編碼的情況下，參考包含在同一個MPEG序列中的語法的所有描述符屬于同一個邏輯序列序列的描述符，GOP的描述符，所包含的所有圖像的描述符，以及包含這些圖像的PES分組的描述符。
根據優選實施例，當緩沖存儲器的可用空間小于在其中記錄一個完整的描述符序列所需的空間時，將整個描述符單元則從緩沖存儲器傳送到記錄介質。
因此，當緩沖存儲器的剩余空間不足以存儲同樣大小的另一個描述符序列時，則把描述單元保存在記錄介質上。
根據優選實施例，如果描述符序列的大小可變，當將描述符添加到緩沖存儲器完成時，如果此時緩沖存儲器已填滿，則把描述單元從緩沖存儲器傳送到記錄介質。
根據優選實施例，在將緩沖存儲器的完整描述符序列記錄到記錄介質之后，把包含在緩沖存儲器末尾端處并屬于不完整的描述符序列的描述符傳送到緩沖存儲器的起始端處。
根據優選實施例，在記錄介質中描述單元的存儲完畢后，如果包含在該存儲緩沖器中的所述描述單元當前沒有被使用，則在與所述描述單元相關聯的緩沖存儲器中構造新的描述單元，并且如果這些描述單元當前正在被使用，則在另一個緩沖存儲器中構造新的描述單元。
根據優選實施例，在描述單元的使用完畢時，如果記錄介質中的下一個描述單元還不能被訪問，則使用當前正在構造的描述單元。
根據優選實施例，如果同時構造并使用位于同一個緩沖存儲器中的描述單元，則只使用完整的描述符序列。
本發明還涉及一種包括程序代碼指令的計算機程序產品，當在計算機上執行所述程序時，所述指令用于執行根據本發明的處理數字數據描述符的方法的步驟。
此外，本發明還涉及一種設備，用于處理以預定大小的描述單元的形式存儲的數字數據描述符，其中包括-構造裝置，用于在記錄在記錄介質之前，構造描述單元并存儲于緩沖存儲器中，-使用裝置，用于與所述構造和相同流的描述單元的記錄同時地使用描述單元。
根據本發明，-設計所述構造裝置和使用裝置，以將同一個緩沖存儲器用于描述單元的構造和使用。
參考附圖，結合下文給出的非限制性說明，本發明的其它特征和優點將變得顯而易見圖1，已說明，表示了根據現有技術實現記錄介質上描述符的記錄的設備；圖2，已說明，表示了根據現有技術實現從記錄介質上讀取描述符的設備；圖3，已說明，表示了一種設備的操作方式，所述設備能夠使用MPEG格式編碼的視頻數據的多種顯示模式；圖4表示了根據本發明實施例的緩沖存儲器的第一配置；圖5表示了根據本發明實施例的緩沖存儲器的第二配置；圖6a、6b、7a、7b、8a及8b表示了根據本發明實施例的存儲資源的操作模式。
具體實施例方式
在圖4中，緩沖存儲器20包含三個描述符序列21，22，23。由于已經將進入序列23的最后一個描述符放置在緩沖存儲器20中，緩沖存儲器20的剩余空間24顯然不足以包含與序列23大小的描述符序列。由此可以得出，由描述符序列21、22、23組成的描述單元25是完整的，并且可以保存在記錄介質上。
圖5給出了另一種緩沖存儲器的配置形式，此形式出現在描述符序列大小不一致的情況下。
當描述符序列不總是具有相同大小時，這使得很難估計其完整存儲所需的空間，當用于其構造的緩沖存儲器中不再有任何空間時，保存描述單元。在這種情況下，當描述單元包含完整的序列時，隨即保存該描述單元。然后，剩余在緩沖存儲器末尾端的不完整的序列被復制到新的構造緩沖區，并成為新描述單元的起始部分。
緩沖存儲器30包含三個描述符序列31，32和33。所產生的進入序列33的最后一個描述符已經被放置到緩沖存儲器30，緩沖存儲器30現在被填滿。因此，序列31和序列32組成保存在記錄介質上的完整描述單元35。將不完整序列33復制到緩沖存儲器的起始端并且屬于下一個描述單元。
該過程的優勢在于，不需要緩沖存儲器的大小大于描述單元的預定大小的最大值。這使得在記錄期間構造存儲單元或是在讀取期間處理存儲單元，均可以使用同一大小的緩沖存儲器。
具體地，在視頻流的讀取及其記錄同時進行期間，所述處理所謂優勢在于，能夠處理當前正在被構造的描述單元，從而能夠顯示與之相關聯的、已存入記錄介質上的那部分視頻。
因此，如果在從記錄介質載入的描述單元的使用結束處，顯然下一個描述單元還沒有被保存在記錄介質上，則需要能夠處理當前正在被構造的描述單元。則需要訪問當前被用于所述構造的緩沖存儲器。
基于這種方法的特點，能夠快速地訪問當前以單元形式存儲的描述符，從而不必將其傳送到諸如硬盤的記錄介質以便能讀對其進行讀取訪問。
因此，能夠相當大地減少改變顯示模式期間訪問描述符所需的時間。
為了確保所使用的描述符的一致性，只能處理包含在緩沖存儲器上并具有“完整”屬性的描述符序列。因此，只有序列31和32可以被處理用來控制顯示模式。該方法的另一個優勢源于以下事實在至今不完整的序列中獲取的描述符描述了視頻流中索引部分的視頻語法，然而，由于與訪問該單元的模式的等待時間相關，有可能在記錄介質上還是禁止訪問所述視頻流。因此，該方法能夠確保在緩沖存儲器中對于使用可用的數據和記錄介質上可用的相關視頻之間的一致性。
隨后，在構造并保存描述單元的結束處，如果使用了該相同的描述單元，則將另一個緩沖存儲器用于構造下一個描述單元。然后，選擇從記錄介質更新緩沖存儲器時間最長的緩沖存儲器。
當新構造好的描述單元當前不被使用時，下一個新描述單元的構造能夠繼續在相同的緩沖存儲器中進行。然后，緩沖存儲器中所包含的數據將逐漸被新的描述單元的數據所替換。
圖6a所示的是根據本發明實施例的存儲器300，即，在需要修改視頻數據的顯示模式時，該存儲器用于生成分組單元并讀取這些單元，所述分組單元將與數字視頻數據相關的描述符進行分組。
在此優選實施例中，將存儲器300分割為300a、300b、300c和300d四塊，每一塊都有獨立的32k字節的大小。因而，在這些塊中根據MPEG數據描述符生成的描述單元具有小于所述數值的大小。
為實現此目的，寫指針304執行塊中這些描述符的存儲。在圖6a中，該寫指針304執行在塊300b中形成的描述單元中的描述符的存儲。
類似的，為了執行存儲于塊300c中單元的讀取，讀指針302用來按照這種方式傳送在該塊300c上存儲的描述符的信息。
當讀指針302橫穿(traverse)塊300c時(圖6b)，寫指針304通過產生單元來在塊300b中存儲數據，以便在給定時刻，到達單元的最大尺寸。
在該時刻，能夠將所生成的描述單元發送到盤，同時，在塊300b中由寫指針304生成新的描述單元(圖6b)。
圖7a所示的是以下情形讀指針302和寫指針304處理存儲在相同塊300b中的信息。
當寫指針304形成單元時，讀指針302讀取該描述單元所包含的信息。
在圖7b中，當到達單元的最大尺寸時，寫指針304利用新的塊300d繼續形成描述單元。因此，存儲在塊300b中的信息對于讀指針302是訪問的，而無需將該單元發送到本設備中的記錄介質。
在本發明的該變體中，依據相同大小的PES分組數據流來考慮所傳送的MPEG數據的描述符。因此，可以預測必須由寫指針構形成新描述單元的時間刻，從而不再需要執行一個塊中存儲的信息到另一個塊的傳送。
在圖8a中，分組或已處理的圖片組的數據流的流可能具有可變的大小。在這種情況下，寫指針304在塊中存儲這些數據，只要所形成的描述單元沒有達到閾值。
當達到該閾值時，必須將兩個描述符(流描述符和組描述符)中的最大值重新轉錄到新的塊中(圖8b)，在這種情況下，讀取此信息所需的時間僅增加了0.5秒。
權利要求
1.一種方法，用于處理以預定大小的描述單元(25，35)的形式存儲的數字數據描述符，其中—在記錄在記錄介質(11，108)之前，構造描述單元(25，35)并存儲于緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中，—與所述構造和相同流的描述單元(25，35)的記錄(25，35)同時地使用描述單元(25，35)，其特征在于—將同一個緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)用于描述單元(25，35)的構造和使用。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于將數據按序列進行分組，將與這些數據相關聯的描述符也按序列進行分組(21，22，23，31，32，33)，—描述單元(25，35)由至少一個序列(21，22，23，31，32，33)構造，所述序列包含至少一個描述符，每一個描述單元(25，35)只包含完整的描述符序列(21，22，23，31，32，33)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于當緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)的可用空間小于在其中記錄一個完整描述符序列(21，22，23，31，32)所需的空間時，將完整的描述單元(25，35)從該緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中傳送到記錄介質(11，108)上。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于當描述符序列(21，22，23，31，32，33)的大小可變時，當往緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)上添加描述符完畢后，所述緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)被填滿，則把描述單元(25，35)從緩沖存儲器中傳送到記錄介質(11，108)上。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于在把緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中完整的描述符序列(21，22，23，31，32)存儲到記錄介質(11，108)之后，把包含在緩沖存儲(20，30，300a，300b，300c，300d)末尾端且屬于不完整描述符序列(33)的描述符傳送到該緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)的起始端。
6.根據權利要求3到5中任一所述的方法，其特征在于在記錄介質(11，108)中描述單元(25，35)的存儲完畢后，如果該存戶緩沖器(20，30，300a，300b，300c，300d)中包含的所述描述單元(25，35)當前不被使用，則在所述描述單元(25，35)相關聯的緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中構造新的描述單元(25，35)，并且如果這些描述單元(25，35)當前正被使用，則在另一個緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中構造新的描述單元(25，35)。
7.根據權利要求3到5中任一所述的方法，其特征在于在描述單元(25，35)的使用完畢后，如果記錄介質(11，108)上的下一個描述單元(25，35)還不能被訪問，則使用當前正在構造的描述單元(25，35)。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于當當前同時構造并使用同一個緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中的描述單元(25，35)時，只能使用完整的描述符序列(21，22，23，31，32)。
9.一種包含程序代碼指令的計算機程序產品，當在計算機上執行所述程序時，所述指令用于執行根據權利要求1到8中任一所述的處理數字數據描述符的方法的步驟。
10.一種設備，用于處理以預定大小的描述單元(25，35)的形式存儲的數字數據描述符，包括—構造裝置，用于在記錄在記錄介質(11，108)之前，構造描述單元(25，35)并存儲于緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)中，—使用裝置，用于與所述構造和相同流的描述單元(25，35)的記錄同時地使用描述單元(25，35)，其特征在于-設計所述構造裝置和使用裝置，以將同一個緩沖存儲器用于描述單元(25，35)的構造和使用。
全文摘要
本發明涉及一種方法及設備，用于處理以預定大小的描述單元(25，35)的形式存儲的數字數據描述符。此方法在于在記錄在記錄介質(11，108)之前，構造描述單元(25，35)并存儲于緩沖存儲(20，30，300a，300b，300c，300d)中；與所述構造和相同流的描述單元(25，35)的記錄(25，35)同時地使用描述單元(25，35)；將同一個緩沖存儲器(20，30，300a，300b，300c，300d)用于描述單元(25，35)的構造和使用。將所述方法應用于延遲讀取。
文檔編號G11B27/10GK1669089SQ03817214
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月8日 優先權日2002年7月24日
發明者弗雷德里克·薩隆, 弗蘭克·阿爾拉爾 申請人:湯姆森許可貿易公司