專利名稱：用于流緩沖通道的特征點信息數據的制作方法
技術領域：
本發明涉及存儲的多媒體內容的視頻處理，更具體地涉及用于在播放多媒體內容期間改善正反向可變速掃描(trickplay)操作的方法和設備。
在硬盤記錄的情況下，在記錄過程期間生成通常所謂的CPI(特征點信息)數據。通常，不同于原始視頻數據，CPI數據存儲在存儲介質上的不同文件中。這比將所有視頻和CPI數據一起存儲在一個文件中要更加方便。
CPI數據用于使記錄的視頻節目能夠更先進地播放，例如快速/慢速的前進/后退播放。能進行這種正反向可變速掃描操作所要求的典型信息是在原始視頻數據文件中I幀開始的偏移量。在CPI文件中，時間戳與每個I幀關聯，以便基于該時間信息跳入存儲的視頻流內。如此，播放部件知道它需要從視頻文件中讀取哪些部分，并將它們發送到連接的解碼器用于快速播放/倒退。如果播放器部件以快速前進/倒退的模式讀取所有幀時，這會使系統的解碼器、硬盤、通信和存儲器帶寬過載。在本系統中，當選擇正反向可變速掃描模式時，所有與系統的視頻處理元件關聯的流緩沖器需要被刷新并且再次用適當幀來填充，以用于所選擇的正反向可變速掃描模式。在顯示多媒體內容中，這可以引起不可接受的延遲問題。因此，需要新的方法來實現正反向可變速掃描模式的操作，該模式不具有與已知播放系統關聯的延遲問題。
本發明通過將CPI數據提供到視頻處理系統中的每個流緩沖器來克服其他已知的視頻播放系統的缺陷，使得每個處理元件可以在正反向可變速掃描模式操作期間在視頻流中定位單獨的幀。
根據本發明的一個實施例，公開了一種在多媒體播放設備上執行正反向可變速掃描操作的方法和設備。當在常規的多媒體播放期間接收正反向可變速掃描請求時，確定用于在最后的處理裝置上處理的適當的幀，以響應該正反向可變速掃描請求。使用存儲在緩沖器中能識別適當的幀的元數據來從緩沖器檢索該幀，并處理檢索到的幀。同時，在存儲的多媒體內容中選擇第二適當的幀，由第一處理裝置進行處理，以響應正反向可變速掃描請求。接著處理第二適當的幀以及后續選擇的幀，使得當最后的處理裝置已經完成檢索到的幀的處理時，第二適當的幀對于最后的處理裝置可用。
參考后面描述的實施例，本發明的這些和其他方面變得清楚和明白。
現在將參考附圖并通過舉例的方式來描述本發明，其中
圖1是根據本發明的一個實施例的多媒體播放設備的方框圖；和圖2是說明根據本發明的一個實施例的說明正反向可變速掃描操作的流程圖。
不是僅僅使用在盤上存儲的視頻流的CPI信息，本發明使用在每個流緩沖器中實現了兩個A/V處理部件之間通信信道的CPI信息。在C-HEAP中，如在內部引用號為PHNL021390的專利申請中所提出的，通信信道包括一個或多個緩沖器，該緩沖器能夠用于存儲由生產者寫入和由消費者讀取的A/V數據。在C-HEAP通信協議中，在緩沖器可被寫之前必須首先要求(保留)緩沖器。當它已經被寫之后，在消費者可讀取它之前，生產者必須釋放它。在向通道緩沖器寫A/V數據的同時，也能夠生成CPI數據，其中CPI數據識別正在被寫的緩沖器中的I幀的位置。CPI數據可被輸送到單獨的通道中或者是正在被寫的通道緩沖器的保留部分。
在圖1中說明示例播放系統100。播放系統100包括盤或存儲設備102、播放設備104和顯示設備115。在該說明性例子中，播放設備104包括播放器或盤閱讀器106以及關聯的緩沖器107、解密設備108以及關聯存儲器109、多路分解器110以及關聯的存儲器111、解碼器112以及關聯的緩沖器113、和用于控制播放設備104操作的處理器114。例如，如果來自盤102的視頻流沒有被加密，播放設備將不需要解密設備108及其關聯的緩沖器109。另外，雖然緩沖器已經顯示為與相應的處理元件分離，但是可以理解，緩沖器還可以是相應的處理元件的一部分，并且本發明不限于此。另外，所有緩沖器和存儲器(107、109、111、113)可以是部分的一個共享存儲器或多個共享存儲器。另外，基于對讀取不同多媒體內容的特定需要和請求，播放設備104還可包括其他處理元件或具有比在圖1中說明的那些更少的處理元件，并且本發明不限于此。
在播放期間，播放器106從盤102中讀取存儲的視頻數據并將數據放入緩沖器107。對于典型的足夠質量的MPEG A/V流，要求大概4兆比特/秒的比特率。要求具有25幀每秒，大概平均為20千字節，以便存儲幀。典型的12的GOP大小意味著可以在240kB的存儲器中存儲完整的GOP。那么1MB的流緩沖器通常包含4個I幀。另外，還將用于存儲的數據的元數據(CPI數據)也讀到緩沖器107中。由“播放器”106處理的數據被放入緩沖器107中，緩沖器107可以直接由下一個處理元件“解密設備”108讀取。在從緩沖器讀取數據之前，不要求緩沖器完全填滿。另外，所有緩沖器通常是部分的單個存儲器，使得不要求在緩沖器存儲器空間之間拷貝。更精確地，由播放器106寫到緩沖器空間107的數據可直接由下一個處理元件(解密設備108)讀取。一旦在緩沖器107中存在足夠的數據，將最舊的數據輸送到緩沖器109。解密設備108接著開始解密緩沖器109中的視頻數據。接著將解密的數據存儲在緩沖器109中，直到下一個處理單元(多路分解器110)開始從其輸入緩沖器讀取。多路分解器110接著多路分解解密的數據。當從緩沖器111中讀出(并可能向緩沖器113輸送)多路分解的數據時，解碼器112解碼多路分解的數據。當由顯示設備115從緩沖器113中讀出解碼的數據時，可顯示解碼的數據。
現在參考圖2描述的用于在多媒體播放設備上執行正反向可變速掃描操作的方法。在步驟201中，在常規多媒體播放期間由處理器114接收正反向可變速掃描請求。在步驟203中，確定用于在最后的處理裝置(解碼器113)處理的適當的幀，以響應正反向可變速掃描請求。在步驟205中，使用存儲在緩沖器中的識別幀的元數據從緩沖器檢索適當的幀，并且在步驟207處理檢索到的幀。同時，在步驟209中，為了處理而由第一處理裝置選擇在存儲的多媒體內容中的第二適當的幀，以響應正反向可變速掃描請求。在步驟211中，接著處理第二適當的幀和后續選擇的幀，使得在最后的處理元件已經完成了檢索幀的處理時第二適當的幀對于最后的處理元件可用。
當從常規播放進行到快進操作模式時，不再需要刷新盤102和解碼器112之間的所有通道緩沖器并只讀取來自盤102的I幀，以及將其放到播放器部件的輸出通道中。相反，解碼器可以從它的輸入流緩沖器113直接選擇I幀，因為處理鏈中的所有處理元件都可以。同時，播放器106可切換到只讀取I幀。一旦已經根據C-HEAP通信協議從輸入流緩沖器讀取所有的I幀，釋放緩沖器并使緩沖器對生產者變得再次可用。生產者現在將重寫在流緩沖器中的所有數據，但是在快進模式中，現在將只寫I幀。
當選擇操作的慢進模式時，向鏈中的最后的處理元件(圖1中的解碼器112)簡單地輸入“慢處理速度”。在操作的慢進模式期間，不需要選擇I幀。
當請求操作的快速倒帶模式時，在播放設備104中最后的處理元件，例如圖1中所示的說明性播放系統中的解碼器112，選擇先前處理的I幀，這些I幀仍然位于輸入流緩沖器113中。這僅僅是由處理鏈中最后的處理元件完成的。通過為最后的處理元件同時保留輸入通道中的多個緩沖器，就可能回顧多個I幀。同時，刷新處理鏈中的所有其他通道，并且播放器106開始從盤102選擇先前的I幀。
慢速倒帶類似于快速倒帶，但是不需要選擇I幀。在處理鏈中最后的處理元件能開始從其輸入緩沖器以顛倒的順序讀取幀，直到刷新所有的通道并且播放器106已經開始從盤102讀取較早的幀。為了更平滑的顯示，通過讀出輸出緩沖器113由顯示設備115以顛倒的幀順序執行慢速倒帶。因為解碼的幀比壓縮的A/V數據要求更多的緩沖器空間，只有一個先前的輸出幀將被緩存到那里。注意，因為MPEG流的結構(B和P幀)，以顛倒的順序簡單讀取壓縮的幀(用于解碼)不起作用。這種類型的工作不要求更多的處理能力或帶寬，即使以普通的速度倒退播放。整個處理鏈可工作在“前進”模式，因此優化了磁盤存取和解碼器性能。只必須顛倒緩沖器113的最后的讀出。還最小化了緩沖器容量，在本發明的該實施例中，只有一個先前解碼的幀被緩存在那里。
仍然存在的問題在于，在讀或者刷新通道緩沖器時，播放器106必須知道將從盤102讀取哪個幀作為下一個，使得在處理鏈中最后的處理元件已經處理在其輸入緩沖器中的數據后正反向可變速掃描操作平滑地進行下去。這通常不僅僅是播放器在切換到正反向可變速掃描模式之前讀取的下一個幀，因為在播放器106和解碼器112之間存在一些管道延遲。結果，播放器106需要找到哪個幀將是由鏈中最后的處理元件在用完數據之前處理的幀。這可以通過為待處理的最后的幀檢查輸入緩沖器中的CPI數據來完成。通過獲得待由鏈中最后的處理元件處理的最后的I幀的這個信息，對于特定的正反向可變速掃描模式，播放器106知道將從盤102檢索哪個幀作為下一個。例如，處理器114可以從解碼器112和緩沖器113檢索CPI信息并接著將該信息發送給播放器106，但是本發明不限于此。
為保證處理鏈控制器具有足夠的時間來刷新除了鏈中最后的處理元件的輸入緩沖器之外的所有流緩沖器，并且鏈中最后的處理元件可完成處理當前的GOP，240kB的緩沖器已經足夠了。為了快速前進/倒退正反向可變速掃描，可能包括3個I幀的兩個GOP就足夠了。對于快速倒帶，利用輸入緩沖器中2個GOP的數據，在輸入緩沖器中解碼器可以任何順序存取I幀，解碼器可以解碼并顯示至少一個先前的I幀和最多兩個I幀。顯示一個I幀，對于典型的50Hz隔行掃描TV屏幕花費1/25秒(40ms)，對于典型的60Hz隔行掃描TV屏幕花費1/30秒。這是刷新所有相關緩沖器并且播放器106開始從硬盤102讀取，以及使數據到達解碼器的輸入通道的時間。將以前進的順序從盤讀取多個幀，以獲得良好的磁盤存取速度，并且后續的處理元件能以顛倒的順序讀出盤閱讀器的緩沖器。如果沒有滿足這個底線，那么解碼器將在后退1或2個I幀之后用完輸入數據并且輸出不再光滑。如果該時間不充分，那么可以增加解碼器的緩沖器的大小或者可以增加因解碼而保留的緩沖器的數量，以便克服這個問題。例如，如果解碼器同時保留1個GOP的三個緩沖器的每一個，那么解碼器可最低限度地顯示2個先前的幀并且最大限度地顯示3個幀，允許2或3個時間周期來完成刷新和磁盤存取。
可以理解，本發明不同的實施例不限于前述步驟的精確順序，因為可以交換一些步驟的時間順序而不影響本發明的整體操作。另外，術語“包括”不排除其他元件或步驟，詞語“一”或“一個”不排除多個和單個處理器，或者其他單元可滿足在權利要求中所述的若干這些單元或電路的功能。
公開了一種在多媒體播放設備上執行正反向可變速掃描操作的方法和設備。當在常規的多媒體播放期間接收正反向可變速掃描請求時，確定用于在最后的處理裝置上處理的適當的幀，以響應該正反向可變速掃描請求。使用存儲在緩沖器中能識別適當的幀的元數據來從緩沖器檢索該幀，并處理檢索到的幀。同時，在存儲的多媒體內容中選擇第二適當的幀，由第一處理裝置進行處理，以便響應正反向可變速掃描請求。接著處理第二適當的幀以及后續選擇的幀，使得當最后的處理裝置已經完成檢索到的幀的處理時，第二適當的幀對于最后的處理裝置可用。
權利要求
1.一種在多媒體播放設備上執行正反向可變速掃描操作的方法，所述播放設備包括多個處理裝置，其每一個具有至少一個緩沖器，其中多個處理裝置以串行方式處理存儲的多媒體內容，包括步驟在常規的多媒體播放期間接收正反向可變速掃描請求；確定用于在最后的處理裝置上處理的適當的幀，以響應所述正反向可變速掃描請求；使用存儲在緩沖器中識別所述幀的元數據來從緩沖器檢索該適當的幀；處理所述檢索到的幀；在存儲的多媒體內容中選擇第二適當的幀，由第一處理裝置進行處理，以響應所述正反向可變速掃描請求；處理所述第二適當的幀以及后續選擇的幀，使得當最后的處理裝置已經完成所述檢索到的幀的處理時，第二適當的幀對于最后的處理裝置可用。
2.如權利要求1所述的方法，其中正反向可變速掃描請求用于操作的快速前進模式。
3.如權利要求2所述的方法，還包括步驟當接收到正反向可變速掃描請求時，每個所述的處理裝置確定來自關聯的緩沖器的適當的幀用于處理，以便響應正反向可變速掃描請求。
4.如權利要求1所述的方法，其中正反向可變速掃描請求用于操作的快速倒帶模式。
5.如權利要求4所述的方法，其中在接收正反向可變速掃描請求之后，刷新除了與最后的處理裝置關聯的緩沖器之外的所有緩沖器。
6.如權利要求1所述的方法，其中多個緩沖器與最后的處理裝置關聯。
7.如權利要求4所述的方法，其中最后的處理裝置選擇至少一個先前處理的I幀，該I幀仍然在與最后的處理裝置關聯的所述緩沖器中。
8.一種多媒體播放設備，包括多個處理裝置(106，108，110，112)，其每一個具有至少一個緩沖器(107，109，111，113)，其中多個處理裝置以串行方式處理存儲的多媒體內容；在常規的多媒體播放期間接收(114)正反向可變速掃描請求的裝置；確定(112，114)用于在最后的處理裝置上處理的適當的幀，以響應所述正反向可變速掃描請求的裝置；使用存儲在緩沖器中識別所述幀的元數據來從緩沖器檢索(112)該適當的幀的裝置；處理(112)所述檢索到的幀的裝置；在存儲的多媒體內容中選擇(106，114)第二適當的幀，由第一處理裝置進行處理，以響應所述正反向可變速掃描請求的裝置；處理(106，108，110)所述第二適當的幀以及后續選擇的幀的裝置，使得當最后的處理裝置(112)已經完成所述檢索到的幀的處理時，第二適當的幀對于最后的處理裝置(112)可用。
9.如權利要求8所述的設備，其中正反向可變速掃描請求用于操作的快速前進模式。
10.如權利要求9所述的設備，其中當接收到正反向可變速掃描請求時，每個所述的處理裝置確定來自關聯的緩沖器的適當的幀用于處理，以便響應正反向可變速掃描請求。
11.如權利要求8所述的設備，其中正反向可變速掃描請求用于操作的倒帶模式。
12.如權利要求11所述的設備，其中在接收正反向可變速掃描請求之后，刷新除了與最后的處理裝置關聯的緩沖器之外的所有緩沖器。
13.如權利要求8所述的設備，其中多個緩沖器與最后的處理裝置關聯。
14.如權利要求11所述的設備，其中最后的處理裝置選擇至少一個先前處理的I幀，該I幀仍然在與最后的處理裝置關聯的所述緩沖器中。
15.如權利要求11所述的設備，其中顯示設備(115)以顛倒的幀順序從最后的處理裝置的緩沖器中讀出幀。
16.如權利要求8所述的設備，其中所述緩沖器是部分的單個共享存儲器。
17.如權利要求8所述的設備，其中所述緩沖器分布在多個存儲器上。
全文摘要
公開了一種在多媒體播放設備上執行正反向可變速掃描操作的方法和設備。當在常規的多媒體播放期間接收正反向可變速掃描請求時，確定用于在最后的處理裝置上處理的適當的幀，以響應該正反向可變速掃描請求。使用存儲在緩沖器中能識別適當的幀的元數據來從緩沖器檢索該幀，并處理檢索到的幀。同時，在存儲的多媒體內容中選擇第二適當的幀，由第一處理裝置進行處理，以響應正反向可變速掃描請求。接著處理第二適當的幀以及后續選擇的幀，使得當最后的處理裝置已經完成檢索到的幀的處理時，第二適當的幀對于最后的處理裝置可用。
文檔編號G11B27/10GK1762022SQ200480007353
公開日2006年4月19日 申請日期2004年3月17日 優先權日2003年3月20日
發明者A·A·J·德蘭格, 康益智 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司