专利名称：分离数据流的方法
技术领域：
本发明涉及分离数据流的方法。更特别的是，本发明涉及在只允许分组数据访问流数据的文件系统中分离数据流的方法。
背景技术：
光盘通常用作为音频-视频(A/V)数据的存储介质。这些盘划分为逻辑单元，通常为存储数据部分的扇区。此外，在盘上可得到组织数据存储的文件系统。这些文件系统能分类为两种类型在一种文件系统类型中，任何数据字节位置是可随机访问的，另一种文件系统类型只能访问特定的数据单元，例如，扇区。后者是如下的情况，如由光存储技术学会(OSTA，www.osta.org)规定的通用盘格式(UDF)，文件系统通常确定哪个数据单元属于文件。例如，为此目的，UDF使用所谓的“文件项”。
当视频数据记录在光盘，如数字化视频光盘(DVD)或可重写Blu-ray盘(BD-RE)上时，使用分层的逻辑结构组织数据。此结构包括存储在播放目录文件中的播放目录，并包含依次描述视频序列的剪辑信息文件的参考，称为剪辑。剪辑包含实际的AV数据文件。当要编辑记录在可重写光介质上的AV数据时，编辑过程通常包括文件的分离。但当视频记录要分离时，分离位置可以是在最小的可访问数据单元，如扇区中。在此情况中，用只能访问全部扇区的文件系统进行分离是困难的。
例如，从官方Blu-ray网站(www.blu-raydisc-official.org/tecinfo/data/part3.pdf)上可得到的BD-RE描述的部分3的图3.1.5.4中，描述存储在BD-RE上的视频数据的编辑。它使用播放目录的划分和组合和新产生的虚拟播放目录。但它假设可在剪辑中的任何位置实现划分和组合。当使用UDF作为在盘上的文件系统时，这是不可能的。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种分离如视频数据流的数据流的方法，数据流可包括一个或多个文件，其中，分离位置可以是任意的。特别是，分离位置可以是在最小的可访问数据单元中，如在光盘或硬盘上(HDD)。
由在权利要求1中公开的发明解决了这个问题。发明的方法包括识别包含要分离的位置并能变换为分离的文件的最小的数据单元，在数据单元前和后分离数据流，因此，宣布此数据单元(潜在的一些邻近数据单元)为分离的第一文件，宣布前面的流数据为第二文件，随后的流数据为第三文件，通过第一和第二文件给第一子流加标记，通过第一和第三文件给第二子流加标记。
文件可理解为是在文件系统中物理的可自由访问的数据单元(不考虑更高层的限制，如通过安全，访问权利或内容保护机制)，文件可理解为能存储部分数据流的数据单元。数据流可理解为相关的数据的稳定的和连续的序列，并能分布到一个或多个文件中。
特别是，发明的方法将数据流分离为第一和第二子流，数据流包括一个或多个文件，其中，使用文件系统定义哪个数据单元属于文件，并包括检测包含要分离的位置并能定义为分离的文件的最小数据单元，其中，从分离的数据单元或包括分离的数据单元的一些数据单元产生第一文件，从前面和后面的流数据产生第二和第三文件，并通过第一和第二文件给第一子流加标记，通过第一和第三文件给第二子流加标记。分离的位置可以是在通过文件系统可访问的最小数据单元中。原理上，本发明的方法能扩展到同时分离数据流为k个子数据流，k为任何整数，其中，产生了2k-1个文件。
在权利要求10中公开了一种分离多媒体数据流的设备。分离多媒体数据流为第一和第二子数据流的设备包括装置，用于接收分离位置，其中，分离位置可以是在由使用的文件系统中应用格式提供的最小可访问的数据单元中，装置，用于将包含部分数据流和可选择的一些邻近数据单元的数据的最小可访问数据单元转换为分离的第一文件。装置，用于将完全属于第一部分的数据流的剩余数据单元转换为第二文件，将完全属于第二部分的数据流的剩余数据单元转换为第三文件。
在相关的权利要求和以下的描述和图例中公开本发明的有利的实施例。
参考附图，描述
具体实施例方式图1是视频数据流的分层数据结构；图2是使用通用数据单元的副本，分离数据流为第一和第二子数据流；图3是使用单个实际播放目录(RealPlaylist)分离数据流；图4是使用两个分离的实际播放目录(RealPlaylist)分离数据流；图5是使用单个虚拟播放目录(VirtualPlaylist)分离数据流；图6是使用两个分离的虚拟播放目录(VirtualPlaylist)分离数据流；图7使用三个分离的实际播放目录(RealPlaylist)和单个虚拟播放目录(VirtualPlaylist)分离数据流；图8是本发明适于分离数据流的设备。
具体实施例方式
图1显示根据如DVR应用格式，记录在可记录光盘，如DVD或BD-RE上的视频数据的层结构的简化方式。信息区INF包含播放目录TAB_PL表，其中各表的项指向存储在介质中的播放目录R_PL。播放目录是对剪辑的参考。剪辑包含到实际的数据流文件的链接，数据流文件包含实际的音频和/或视频数据。
有两种播放目录类型实际播放目录R_PL和虚拟播放目录。当记录数据时自动建立实际播放目录，而虚拟播放目录是可选的和附加的选择性。至少由一个实际播放目录标记各个剪辑，但单个实际播放目录可标记多个剪辑。播放目录涉及单个剪辑或部分剪辑作为PlayItem PI。剪辑由实际的音频-视频(AV)数据流S和关联的剪辑信息文件CLPI组成。通过文件名进行关联，虽然它们有不同的文件名扩展，并可存储在不同的目录中，有关的AV数据流文件有同样的名字。例如存储为AV/CLIPINF/zzzzA.clpi(其中例如zzzzA是任何五个数字)的剪辑信息文件涉及在AV/STREAM/zzzzA.m2ts中的AV数据流，它通常由源分组数据SP，如MPEG-2传输流分组数据组成。剪辑信息文件CLPI包括在AV数据流S的源分组数据SP中的时间信息的标记。
构造AV数据流S为数据单元。如在DVR应用格式中它们被称为对齐的单位(AU)。各对齐的单位由3个扇区组成，它可拥有各有192字节的32个源分组数据。各源分组数据包含时间戳，因此剪辑信息文件能个别的访问源分组数据。
如图2所示，当用户希望分离AV数据流S为两个部分流数据S1′，S2′时，例如，在完全的视频帧之间，由视频编码格式给出精确的分离位置SPL，因此，在源分组数据之间。那么，分离位置SPL可位于数据单元AUS1中的某处，它可属于部分流数据两者。更早的预期的Blu-ray，BDFS的文件系统能管理此情况，即文件可在访问单元中的某处开始和/或结束。然而，这不由文件系统如UDF和多数其它现存的文件系统如NTFS和MS-DOS支持。对于不支持在访问单元中开始和/或结束文件的这些文件系统的简单解决方案可以复制各自的数据单元AU51到另一位置AU51′，并例如从在前的单元AU47，...，AU50建立第一数据流S1′，并复制AU51′，从原始单元AU51和继续的单元AU52，...，AU54建立第二数据流S2′。假设应用软件，如AV重放软件，忽略第一和第二数据流的通用数据单元AU51，AU51′的非相关部分。此解决方案有如下的缺点，必须复制AV数据，和在重放时拾音器必须跳到新的位置AU51′。
根据本发明，如在图3中所示的，属于数据流的数据单元AU51宣布为个别可访问的分离数据单元，例如剪辑或文件。因此数据流分离为三部分S1，S2，S3，其中一个部分S1属于第一数据流，一个部分S3属于第二数据流，一个部分S2属于两个数据流。为了使得各片断通过文件系统分离的可访问，它们分别转换为分离的剪辑，或文件。这可由分离剪辑信息文件为三个相应于AV数据流片断的分离的剪辑信息文件CLPI1，CLPI2，CLPI3获得。然后，使用这些新的剪辑组成新的播放目录。
本发明包括将应用格式定义的分层数据结构适应到修改的流数据扇区分配。因此，当流数据文件分离为两个片断或子流数据时，原始的剪辑信息文件，如有zzzzz是任何数字的zzzzz.clpi，被划分为具有相应于现在是新的流数据文件的片断的名字的三个剪辑信息文件，新的流数据文件如zzzzA.m2ts的zzzzA.clpi，zzzzB.m2ts的zzzzB.clpi，zzzzC.m2ts的zzzzC.clpi。这里A，B，C是不同的数字。此外，播放目录文件自动适应，因此它们能正确的寻址新的剪辑文件，这能在如下描述的各种方法中实现。
在本发明的第一实施例中，建立分离的单个实际播放目录(RealPlaylist)，它们各个与三个剪辑信息文件或剪辑之一关联，即产生三个实际播放目录(RealPlaylist)。例如这能实现如下，由分离全部的流数据存在的实际播放目录，复制相应的数据到新的实际播放目录并附加必须的数据，例如文件头。那么能个别的访问各剪辑，使用虚拟播放目录(VirtualPlaylist)能组合不同的剪辑。那么可以删除全部流数据的原始实际播放目录(RealPlaylist)。播放目录文件的复制比AV数据文件的复制更快，因为播放目录文件包含相当少的数据。
在本发明的第二实施例中，只有两个片断流数据产生的两个实际播放目录，其中各实际播放目录与至少两个剪辑信息文件关联一个是属于两个流数据的数据单元，至少一个是只属于各自的数据流的数据单元。那么通过它们各自的实际播放目录能个别的访问两个流数据片断，使用虚拟播放目录可以组合流数据片断。此外，虚拟播放目录也可以访问单个剪辑。在本发明的第三实施例中，三个新的剪辑通过单个实际播放目录是可访问的，类似于显示在上面提到的BD描述的图3.1.5.4(3)右边部分的‘组合-操作’，其中只组合两个剪辑。那么由访问作为播放项目(PlayItem)的各自的剪辑，能使用两个虚拟播放目录描述第一和第二部分数据流。
如下面的描述，可以组合上面描述的基本实施例。
在本发明的一个实施例中，在图3中所示的，产生的剪辑CLPI1、CLPI2、CLPI3是作为单个实际播放目录R_PL的播放项目(PlayItem)PI1、PI2、PI3可访问的。用此结构，例如，删除只代表部分数据单元AU51的AV数据是可能的，因为剪辑信息文件CLPI2能通过它们的时间信息在数据单元AU51中寻址单个源分组数据。
在本发明的另一个实施例中，在图4中所示的，产生两个分离的实际播放目录R_PL1、R_PL2，因此存在两个独立的流数据。第一实际播放目录R_PL1包含指向第一剪辑CLPI1和第二剪辑CLPI2的第一部分和它们相应的AV数据S1，S2的播放项目(PlayItem)PI1、PI21。第二实际播放目录R_PL2包含指向第二剪辑CLPI2和第三剪辑CLPI3的第二部分和它们相应的AV数据S2、S3的播放项目PI22、PI3。当播放项目能规定在剪辑中的位置是可能的，例如通过时间信息，即在剪辑信息文件和相应的流数据中。在一些应用中，如DVR，播放目录能规定IN_time It和OUT_time Ot为剪辑部分的开始和结束。第二剪辑的第一部分的OUT_time和同一剪辑的第二部分的IN_time是同样的，也就是分离的位置SPL是同样的。那么，应用格式提供的单个最小的数据单元可以包含属于不同流数据的数据是可能的，当编辑和分离视频数据流时这是有利的，因为避免了在回放时AV数据的复制和附加的拾音器跳转。
在子流数据回放时，完全读分离访问单元，但只使用在播放目录中索引的，因此属于子流数据的那些时数据。忽略包含在分离访问单元中的其它数据。
根据上面提到的BD描述，在图4中的文件和目录名可以在BD上，使用DVR应用格式为BDAV/info.bdav作父目录INF的管理信息，格式在BDAV/PLAYLIST/中的xxxxA.rpls，xxxxB.rpls为实际播放目录(RealPlaylist)R_PL1，R_PL2，格式在BDAV/CLPINF/中的zzzzA.clpi，zzzzB.clpi，zzzzC.clpi为剪辑信息文件CLPI1，CLPI2，CLPI3和格式在BDAV/STREAM/中的zzzzA.m2ts，zzzzB.m2ts，zzzzC.m2ts为AV流数据文件S1，S2，S3。
分离存储在如DVR应用格式中的数据流为第一和第二部分数据流的设备包括装置，例如通过用户接收分离位置，其中分离位置可以是在由应用格式在使用的文件系统中提供的最小可访问的数据单元中，因此最小可访问的数据单元之一包含属于两个数据流的数据，装置，将包括含有两个部分数据流数据的最小可访问的数据单元的邻近数据单元转换为分离的第一文件，装置，分别将完全属于第一或第二部分数据流的剩余数据单元转换为分离的第二和第三文件。
图5和图6显示另一实施例，除了使用虚拟播放目录(VirtualPlaylist)V_PL，V_PL1，V_PL2而不是实际播放目录(RealPlaylist)外，在原理上相似于图3和图4的实施例。结果是流数据可以是分离的可访问的，因为它们有如在图4中的分离实际播放目录，但使用包含标记所有三个剪辑的播放项目(PlayItem)PI1，PI2，PI3的虚拟播放目录(VirtualPlaylist)V_PL，用户可再一次添加它们到单个表示上。此外，如在图6中显示的，虚拟播放目录能像实际播放目录通过各自的分组数据的时间信息在剪辑中规定位置。
在图7中描述使用虚拟播放目录和实际播放目录的实施例。播放目录TAB_PL的表包括对虚拟播放目录V_PL的标记和对实际播放目录R_PL1，R_PL2，R_PL3的标记，用户能直接的选择它们的每一个。虚拟播放目录涉及原始的全部数据流，如其在分离以前那样。
作为本发明的优点，不是必须复制AV数据而分离AV流数据是可能的，因此，由于在盘的间隔的扇区上分布流数据片断，不是必须接收消耗时间的拾音跳转。
本发明的另一优点是它适应所有相关的标准，如上面提到的那些。
如果分离的位置是在访问单元紧接的开始或结尾，那么不需要将流数据分离为三个部分。在此情况中，可以使用通常的解决方案，即流数据简单的只分离为两个部分。
此外，通过组合虚拟播放目录和实际播放目录，本发明的方法和设备可以适合于不同的状况。
而且，采用发明的方法，同时的在任何位置将存储的数据流分离为任何数的片断是可能的。假设分离的位置与扇区或访问单元的边界不一致，当使用本发明的方法时，数据流分离为k个子数据流，产生2k-1个文件。如果分离的位置是在扇区或访问单元的开始或结尾，能常规的实现分离，扇区或访问单元不需要转换为分离的文件，因此文件数是较低的。如果分离的位置是在此最小的可访问数据单元，本发明的设备也可包括用于检测的装置。
应该注意到，包括有分离位置的AV数据单元的文件也可包括AV数据单元，即它要求不必须限制实际分离位置周围的最小可能数据量。然而，在优选的实施例中，此文件尽可能的小，因为在此情况中，它包含在回放时可忽略的最小数据量。
在图8中显示根据本发明的实施例设备。拾音器从如盘的可重写存储介质用上面描述的结构读取数据。通过分析误差纠错码(ECC)块保证数据完整性，并修正可修正的误差。然后数据在读缓冲器中缓冲。回放时，例如控制作编辑的输出，数据传送到向音频和/或视频解码器提供压缩的AV数据相应的应用，编辑过程要求由文件系统管理器重新组织或重新标签的数据。由控制单元控制的多路分解单元实现数据分配。
通过用户接口接收用户输入并用于移动拾音器到要求的位置。由拾音器读出要分离的数据流，校验可修正的误差，在读缓冲器中缓冲，并通过信号分离器导向文件系统管理器。
控制单元检测用户要求的分离位置的最近的可能的实际分离位置，这依赖于使用的应用程序，并可能是例如分组数据的边界。那么控制单元向文件系统管理器通知实际分离位置，这确定了宣布为分离文件的位置附近的优选的小区域，并将此区域及数据流的前面和随后部分转换为三个分离文件。为此。如上面描述的，文件系统管理器也用应用规定的数据结构产生或修改其它的文件，例如剪辑信息文件。那么，使用写缓冲器和误差纠错码，修改的数据用通常的方式写回到存储介质中。
本发明使用于各种应用格式。原理上，本发明对所有数据流记录格式是可应用的，其中，数据流存储为通过播放目录或同样的结构如‘程序链接’能访问的分离文件，应用的可访问单元可以在下层的文件系统的可访问单元中开始或结束，例如在MS-DOS分区(例如FAT16分区的4kB簇)上的DVD视频记录(DVD-VR)数据。
权利要求
1.一种分离数据流(S)为第一和第二子数据流的方法，数据流(S)包括一个或多个文件，其中使用文件系统确定哪个数据单元属于文件，方法包括步骤在数据流(S)中检测包含要分离的位置(SPL)并能定义为分离文件的最小数据单元(AU51)；产生分离的第一文件(S2)，第一文件(S2)包括有要分离的位置(SPL)和可选择的一个或多个邻近数据单元的数据单元(AU51)；产生分离的第二文件和第三文件(S1，S3)，其中第二文件(S1)包括在第一文件(S2)的流数据(AU51)前的流数据(AU48，...，AU50)，第三文件(S3)包括在第一文件(S2)的流数据(AU51)随后的流数据(AU52，...，AU54)；通过第一和第二文件(S2，S1)，标记(PI1，PI21)第一子流数据，通过第一和第三文件(S2，S3)，标记(PI22，PI3)第二子流数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于分离的第一文件(S2)只包括数据单元(AU51)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于产生的第一、第二和第三文件(S1，...，S3)包括产生相应的第一、第二和第三剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)，其中，第一、第二和第三文件(S1，...，S3)的标记包括标记(PI1，PI21，PI22，PI3)相应于剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于通过至少一个播放目录(R_PL1，R_PL2)完全的或部分的标记各剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于子流数据包含包括时间戳的源分组数据(SP)，在剪辑信息文件中的链接被标记到时间戳。
6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于自动的产生三个剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)的分离的播放目录(R_PL1，...，R_PL3)。
7.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于产生两个分离的播放目录(R_PL1，R_PL2)，标记第一和第二剪辑信息文件(CLPI1，CLPI2)的第一播放目录(R_PL1)，和标记第一和第三剪辑信息文件(CLPI2，CLPI3)的第二播放目录(R_PL2)。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于对文件系统是可访问的并可宣布为分离文件的最小数据单元是包含三个扇区的对齐的单元，其中，各扇区包含有各192字节的32个源分组数据。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于分离的位置(PSL)是在存储的源分组数据(PS)之间。
10.一种分离多媒体数据流为第一和第二子流数据的设备，其中，使用文件系统确定哪个数据单元属于文件，设备包括装置(UI)，用于接收分离的位置，其中，分离的位置可以是在使用的文件系统中由应用格式提供的最小可访问的数据单元(AU51)中；装置(FSM)，用于将包括分离位置和选择性的邻近的数据单元的最小可访问的数据单元(AU51)转换为分离的第一文件；装置(FSM)，将完全属于第一子数据流的多媒体数据流的那些剩余数据单元转换为第二文件，并将完全属于第二子数据流的多媒体数据流的那些剩余数据单元转换为第三文件。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于只是将包括分离位置的最小可访问的数据单元(AU51)转换为分离的第一文件。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于转换数据单元为第一、第二和第三文件(S1，...，S3)包括产生相应的第一、第二和第三剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)，其中，第一、第二和第三文件(S1，...，S3)是通过相应的第一、第二和第三剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)被标记(PI1，PI21，PI22，PI3)。
全文摘要
在DVR或Blu－ray应用格式中，剪辑由剪辑信息文件(CLPI1，...，CLPI3)组成，通过它能从播放目录(R_PL1，R_PL2)和音频－视频数据流文件访问。数据流由数据单元(AU48，...，AU50)组成，依次它由许多源分组数据组成。当此流数据在源分组数据之间分离为两个子流数据时，分离位置是在此数据单元中，使用的文件系统可能不允许分离单个数据单元。根据本发明，包括要分离位置的最小可能的数据单元被宣布为有分离剪辑信息(CLPI2)和数据流文件(S2)的分离文件。通过一个或多个实际播放目录(R_PL1，R_PL2)和/或虚拟播放目录(V_PL)，第一和第二子流数据是可访问的。第一子流数据包括来自第一(S1)和第二(S2)剪辑的数据，第二子流数据包括来自第二(S2)和第三(S3)剪辑的数据。
文档编号G11B20/10GK1707666SQ20051007023
公开日2005年12月14日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月15日
发明者马尔科·温特 申请人:汤姆森许可贸易公司