专利名称：数据帧的编辑的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据帧的编辑，尤其涉及在操作数据帧期间用于处理呈现时间标记的基于时间的错误的方法和设备。
背景技术：
例如DVD+RW或者DVD-RW光盘之类的大容量可重写介质的发展，为存储和访问全运动视频数据提供了独特的技术。由于这样的数据需要巨大的存储容量，各种各样的视频压缩算法被用于减少所需要的存储容量。通常，这些算法使用被称作图片间压缩的概念，图片间压缩涉及仅存储数据文件中相继图片间的差异。图片间压缩一般以适度压缩的格式存储关键图片或者参考图片的全部图像。将相继的图片与关键图片相比较，只有关键图片和相继图片之间的差异被存储。周期性地(例如当新的场景被显示时)存储新的关键图片，后续的比较从这个新的参考点开始。
称为MPEG(运动图片专家组)压缩的压缩标准是使用上述图片间压缩技术来压缩和解压缩全运动视频图片的一个方法集合。关键的、内部编码的图片称为I图片。图片间编码的图片可以分为两组仅使用过去的参考单元编码的、被称为P图片的图片间编码的图片，和使用过去和/或者将来的参考编码的、被称为B图片的图片间编码的图片。
上述方法的一个实施例从已公布的国际专利申请No.WO00/28544中得知，其教导如何在视频数据序列中提取指向I图片和P图片的指针。关于这些指针的信息组成了特征点信息序列，在下文中也称为CPI。CPI包括在编辑模式、交互重放模式和特技播放模式的操作中适合作为进入点的所记录流的位置表格。通常，CPI用于确定剪辑中相关数据单元的位置，而无需读取和解析剪辑本身。对应每一剪辑文件，都有随附的CPI序列，其包含此剪辑的所有特征点的一个列表。可以以已知的方式允许剪辑文件同其他剪辑文件共享数据，以防止在盘上复制数据。与此类似，CPI序列也可以同其他CPI序列共享所述点。
对于数字记录，需要支持对所记录内容的编辑。为了在录像机中支持所述编辑，必须有允许用户选择进行编辑的点的用户界面。这种类型的编辑所存在的一个问题是，需要以某种方式从存储在盘上的帧中识别出用户选择的帧。
发明概要本发明的一个目的在于克服上述缺陷的至少一部分，这是通过当帧边界的时间标记可能不正确时提供一种用于搜索帧边界的方法和设备。
依照本发明的一种实施例，公开了一种用于编辑所记录的数据流的方法和设备。从用户界面接收一个对应于用户所选择的所记录数据流中的编辑点的帧编号。一个所选帧编号的预期的呈现时间标记被计算。第一预定数值被加到该预期时间标记上以形成第一时间界限。第一预定数值接着被从该预期呈现时间标记中减去以形成第二时间界限，其中，第一和第二时间界限形成了一个时间窗。系统接着使用该时间窗在存储设备上的预期呈现时间标记处搜索所选择的帧。所述预定数值被选择成确保仅有一个单个帧(所需要的帧)具有在该时间窗内的PTS。
依照本发明的另一实施例，公开了一种用于记录和编辑数据流的方法和设备。数据流被接收和解析以寻找数据流的每一帧的时间标记。接着确定时间标记是否正确，并且随之校正任何不正确的时间标记。当从用户界面接收到对应于用户所选择的已记录数据流中的编辑点的帧编号时，所选帧编号的预期的呈现时间标记被计算。系统接着在存储设备上搜索预期的呈现时间标记。
依照本发明的另一实施例，公开了一种用于记录和编辑数据流的方法和设备。数据流被接收和解析以找到数据流中的每一个CPI。然后，系统确定在CPI中数据流的各帧的时间标记是否正确，并且校正任何不正确的时间标记。当从用户界面接收到对应于用户所选择的已记录数据流中的编辑点的帧编号时，所选帧编号的预期的呈现时间标记被计算。系统接着在数据流的各CPI中搜索预期的呈现时间标记。
参照下面描述的各实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见。
附图简述下面将参照附图、以举例的方式描述本发明，其中
图1描述适合充当本发明各实施例的主体的音频-视频设备的框图；图2描述可以用于实现本发明至少一个实施例的机顶盒的框图；图3为一流程图，描述依照本发明一个实施例的、在录制和编辑期间处理数据流的解码和呈现时间的错误的方法；图4为一流程图，描述依照本发明一个实施例的、在录制和编辑期间处理数据流的解码和呈现时间的错误的方法；和图5为一流程图，描述依照本发明一个实施例的、在编辑期间处理数据流的解码和呈现时间的错误的方法。
发明详述图1描述适用于充当本发明主体的音频-视频设备。该设备包括用于接收要被存储于盘3上的数字视频信号的输入端1。此外，该设备包括用于提供从盘上重现的数字视频信号的输出端2。这些端子在使用中通过数字接口连接到数字电视接收机和机顶盒(STB)12形式的解码器，所述机顶盒也接收来自卫星、电缆等等的MPEG TS格式的广播信号。机顶盒12提供显示信号至显示设备14，其可以是传统的电视机。
图1中显示的视频记录设备由两个主要系统部分组成，即盘子系统6和视频记录子系统8，以便控制记录和重放。易于理解，这两个子系统有许多特征，包括可以按照逻辑地址(LA)对盘子系统进行透明的寻址，以及可以确保用于从/向盘上读取和/或写入数据的最大可持续比特率。
适于实现这样的设备的硬件配置为熟悉这项技术的人熟知，如专利申请WO-A-00/00981中所描述的例子。该设备通常包括信号处理单元、包括用于从/向盘3读取/写入的读写头的读写单元。当马达转动盘时，致动器沿穿过盘的径向方向定位读写头。存在一个微处理器，用于以已知方式控制所有的电路。
图2描述依照本发明的设备的一个实施例。该设备包括用于接收信息信号的输入端1和信号处理单元100。信号处理单元100通过输入端1接收视频信息信号并将视频信息处理为信息文件，以在盘3上存储信息文件。信息处理单元100也可以通过端子2发送视频信息至其他设备。此外，读/写单元102是可以使用的。读/写单元102包括读/写头104，其在当前的例子中为用于从/向盘3上读取/写入信息文件的光学读/写头。此外，存在定位装置106，用于在穿过盘3的径向方向上定位头104。存在读/写放大器108，以用于放大将要记录的信号和从盘3读取的信号。马达110可用来响应于由马达控制信号发生器单元112提供的马达控制信号旋转盘3。存在微处理器114，用于通过控制线116、118和120控制所有的电路。
信号处理单元100适用于将信息信号转换为信息文件。信息文件的形式为包含具有特定大小的信息文件信息块的帧序列。通过存储每一STC序列的起始/结束PTS，可以确定该序列中的帧的数目，这样就暗含了帧编号。帧编号由用户界面产生并如下所述映射到盘上的实际帧上。处理单元100还适用于为信息文件生成CPI序列。为了这个目的，作为一个例子，处理单元能够识别信息文件中I帧的起始和结束位置，并且生成CPI序列的信息块。CPI信息可以临时存储于存储器132中，直到将信息信号处理成信息文件(以及最终随后记录在盘3上)的处理过程完成。接着，存储于存储器132中的CPI信息可以被记录于盘3上。
为了能够编辑在先前记录步骤中记录于盘3上的信息信号，所述设备还配备有输入单元130，用于接收来自用户的编辑命令。依照本发明的一个实施例，用户把记录看作帧序列，例如编号为0...N的帧序列，这里N为记录中的帧的总数。这样，无需知道用于在盘3上存储所述记录的各帧的底层格式，用户选择一个帧。所选的帧编号被发送至微处理器114，其可以转发该信息至信号处理单元100。
当用户选择一个帧编号时，该帧编号必须被转换为导向盘3上的一个位置的时间标记。通过使用CPI数据结构，在数字视频记录中，时间标记被映射至盘上的位置。实际上，由于记录中的时间标记无须唯一，该映射过程更加复杂。然而，数字记录器可以存储指示时基中的不连续所发生位置的序列信息结构。在每一被称为STC序列的连续序列中，时间标记是唯一的。因而需要知道STC序列和PTS时间以识别帧，接着CPI可用于寻找盘上的帧。
STC序列的描述包括起始PTS和结束PTS。这两个时间标记之间的差给出了STC序列的持续时间，将这个时间除以帧持续时间就给出STC序列中帧的数目。这样，整个剪辑中帧的数目可以被计算，并可以将剪辑映射至帧0到N。在用户界面上，用户可被呈现以帧0...N的序列，以选择用于编辑。假定STC序列1为帧0至N1，STC序列2为帧N1+1至N2。这样，如果用户在用户界面上选择帧Z，则其将按如下所述被映射至盘3上的实际帧。假定N1＜Z≤N2，则帧Z位于STC序列2中，(Z-(N1+1))为帧Z在STC序列2中的帧编号(从0计数)。帧Z的预期PTS于是为(STC序列2的PTS起始)+(Z-(N1+1))*帧周期。
为了寻找盘3中的实际帧，搜索CPI以寻找两个点(I帧)P1和P2，满足PTS(P1)≤PTS(Z)＜PTS(P2)。CPI点也指示文件中点P1和P2的位置，这样，所需帧Z存储于文件中P1和P2之间。因而，文件的这些部分可以被读取并被搜索以找到实际帧Z。典型地，在流中并非所有帧都包含PTS，因此这样的搜索可以通过利用帧周期和P1后的相对位置计算P1和P2之间各帧的PTS来完成。如果在呈现时间标记中有小的误差，问题就会产生。例如，假定帧Z等于CPI点P1，但P1的PTS有误差，使得其比预期大几个时钟周期。这样，搜索的标准PTS(P1)≤PTS(Z)＜PTS(P2)将并非如预期那样成立。相反，条件PTS(P0)≤PTS(Z)＜PTS(P1)将是成立的，因此即使帧Z等于帧P1，系统也将在P0和P1之间搜索帧Z。这样，搜索将会失败，编辑操作同样将失败。
依照本发明的一个实施例，当信息信号被记录时，记录器将修复所有呈现时间标记以使得预期时间标记同实际存储的时间标记一致。图3为描述该操作各步骤的流程图。在步骤301中，处理单元100接收将被记录的信息流。接着在步骤303中，该信息流被解析以找到信息流中每一帧的时间标记。处理单元100随后在步骤305中确定每一时间标记是否正确，同时在步骤307中校正任何不正确的时间标记。这样，要是用户想要编辑记录，则实际和预期的时间标记将一致。例如，编辑操作可按如下开始。用户使用用户界面130选择已记录数据流中的编辑点，并由处理单元100确定该编辑点的帧编号。接着所选帧的预期呈现时间标记被计算。该预期呈现时间接着被同实际存储的时间标记进行比较，以确定用户所选择的适当的已存储帧。
依照本发明的另一实施例，记录器如图4所示地校正CPI中的所有时间标记。在步骤401中，处理单元100接收将被记录的信息流。在步骤403中，该信息流接着被存储于盘上，并且建立该记录的各CPI。处理单元100接着在步骤405中确定每一CPI中的各时间标记是否正确，并在步骤407中校正任何不正确的时间标记。在这一实施例中，所选帧的预期时间标记将被同CPI中的各时间标记相比较，而忽略盘中所存储的各帧的实际时间标记。例如，编辑操作可按如下开始。用户使用用户界面130在已记录的数据流中选择编辑点，并由处理单元100确定该编辑点的帧编号。然后对于所选帧计算预期呈现时间标记。该预期呈现时间标记接着被同存储于各CPI中的时间标记相比较，以确定用户所选的合适的已存储帧。
依照本发明的另一实施例，搜索窗可用于在盘上搜索正确的帧。一种用于编辑已记录数据流的方法描述于图5。在步骤501中，用户使用用户界面130选择已记录数据流中的编辑点，并确定该编辑点的帧编号。然后在步骤503中，对于所选帧计算预期呈现时间标记。然后在步骤505中将预定数值Δ加到该预期呈现时间标记，以形成第一时间界限。接着在步骤507中，预定数值Δ被从预期呈现时间标记的时间中减去，以形成第二时间界限。应当理解，可以从该预期呈现时间标记中减去一个不同的预定数值，以形成第二时间界限。第一和第二时间界限用于形成时间窗。数值Δ应当小于半个帧周期，以确保在时间界限之内仅可找到一个单个(所需的)帧。预期时间标记附近的时间窗于是可以用于搜索所选择的帧。例如，在所需帧包含于CPI中的情况下考虑时间窗，在步骤509中，通过利用之前和之后的时间标记在CPI中找到相邻条目，CPI可用来确定所想要的帧在盘上的位置。所想要的帧于是就位于盘上的这两帧之间的位置上。于是在步骤511中，系统可以搜索由CPI识别的盘3上的该位置，以找到出现在所述时间窗内的实际时间标记。
应当理解的是，由于一些步骤的定时可以互相交换而不影响本发明的整体操作，本发明的不同实施例并不局限于上述各步骤的严格顺序。此外，术语“包含”并不排斥其他元件或者步骤，术语“一个”并不排斥可以由多个和单一处理器或者其他单元来实现权利要求中所述的若干单元或电路的功能。
权利要求
1.一种编辑已记录数据流的方法，包括以下步骤从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号；计算所选帧编号的预期呈现时间标记；在该预期时间标记上加上第一预定数值以形成第一时间界限；从该预期呈现时间标记中减去第一预定数值以形成第二时间界限，其中第一和第二时间界限形成一个时间窗；以及在存储设备上使用所述时间窗在该预期呈现时间标记处搜索所选帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二时间界限是通过从预期呈现时间中减去第二预定数值而形成的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定数值小于半个帧周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述搜索步骤包括以下步骤搜索包含预期呈现时间标记的CPI；以及在存储设备上的由该CPI识别的位置处，搜索对应于所述时间窗的实际时间标记。
5.一种记录和编辑数据流的方法，包括以下步骤接收数据流；解析该数据流以找到该数据流中的每一帧的时间标记；确定时间标记是否正确；校正任何不正确的时间标记。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号；计算所选帧编号的预期呈现时间标记；在存储设备上搜索该预期呈现时间标记。
7.一种记录和编辑数据流的方法，包括以下步骤接收数据流；解析该数据流以找到数据流中的每一CPI；确定CPI中数据流的各帧的时间标记是否正确；校正CPI中任何不正确的时间标记。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号；计算所选帧编号的预期呈现时间标记；在数据流的各CPI中搜索该预期呈现时间标记。
9.一种用于编辑已记录数据流的设备，包括用于从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号的装置；用于计算所选帧编号的预期呈现时间标记的装置；用于在该预期时间标记上加上第一预定数值以形成第一时间界限的装置；用于从该预期呈现时间标记上减去第一预定数值以形成第二时间界限的装置，其中的第一和第二时间界限形成一个时间窗；和用于在存储设备上使用所述时间窗在该预期呈现时间标记处搜索所选帧的装置。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第二时间界限是通过从预期呈现时间中减去第二预定数值而形成的。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述预定数值小于半个帧周期。
12.根据权利要求9所述的设备，还包括用于搜索包含预期呈现时间标记的CPI的装置；和用于在存储设备上的由该CPI识别的位置处搜索对应于所述时间窗的实际时间标记的装置。
13.一种用于记录和编辑数据流的设备，包括用于接收数据流的装置；用于解析该数据流以找到数据流中的每一帧的时间标记的装置；用于确定时间标记是否正确的装置；用于校正任何不正确的时间标记的装置。
14.根据权利要求13所述的设备，还包括用于从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号的装置；用于计算所选帧编号的预期呈现时间标记的装置；用于在存储设备上搜索该预期呈现时间标记的装置。
15.一种用于记录和编辑数据流的设备，包括用于接收数据流的装置；用于解析该数据流以寻找数据流中的每一CPI的装置；用于确定CPI中数据流的各帧的时间标记是否正确的装置；用于校正CPI中任何不正确的时间标记的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，更包括用于从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号的装置；用于计算所选帧编号的预期呈现时间标记的装置；用于在数据流的各CPI中搜索该预期呈现时间标记的装置。
全文摘要
公开了一种用于编辑已记录数据流的方法和设备。从用户界面接收一个对应于用户所选择的已记录数据流中的一个编辑点的帧编号。计算所选帧编号的预期呈现时间标记。在该预期时间标记上加上第一预定数值以形成第一时间界限。从该预期呈现时间标记中减去第一预定数值以形成第二时间界限，其中第一和第二时间界限形成一个时间窗。所述系统然后在存储设备上使用所述时间窗在该预期呈现时间标记处搜索所选帧。所述预定数值被选择成确保仅有一个单个帧(所需要的帧)具有在该时间窗内的PTS。
文档编号G11B27/11GK1720584SQ200380105270
公开日2006年1月11日 申请日期2003年10月31日 优先权日2002年12月5日
发明者D·P·凯利, W·J·范格斯特, S·B·鲁伊詹斯, K·范格德 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司