多信道广播多媒体系统中针对存储的传输流数据的回放时间控制系统和方法

专利名称：多信道广播多媒体系统中针对存储的传输流数据的回放时间控制系统和方法
多信道广播多媒体系统中针对存储的传输流数据的回放时
间控制系统和方法本申请要求2008年3月20日提交的序列号为61/070074的临时申请“STREAMING DATA PAUSE FUNCTIONS”的优先权，将其作为参考合并在此。
背景技术：
在例如飞机卫星系统等具有成百上千个信道可用的实时数字流传输环境中提供 暂停功能带来了挑战。这种情况尤其如此，因为观看者通常不是在控制视频/音频节目，而 是在选择什么可用。如果在例如飞机等封闭的系统中提供视频服务，则希望根据交通运输 服务的启程的真实时间，来改变节目观看日程计划。但是，在大多数情况下，多媒体内容传 送服务的节目时间不会改变。通过使用暂停功能，可以提供实际上在例如飞机或公共汽车 等封闭系统离站时开始的节目，以在行程花费时间期间向乘客提供最佳的节目观看时间。 乘客甚至可以选择使用暂停或实时(非暂停)节目。但是，这种系统的复杂之处在于，时 钟、节目指南和控制系统必须能够响应于延迟，而在车辆或航班启程之前，无法确定这种延 迟。此外，虽然较大的存储器和全局暂停功能可以提供时间延迟来调整节目的呈现时间，但 是每个节目的长度仍然是固定的。通常，在不进入特技模式或不进行在丢弃内容中的帧之后对内容重编码的情况 下，无法简单地改变呈现速度。广播公司通过丢弃原始电影中的帧，然后对结果进行调制或 编码以用于发送，来对它们的电影进行时间调整。在这种类型的系统中，由于FCC需求，所 有时钟保持符合标准。在特技模式期间，典型地禁用音频，并且也无法观看任何闭路字幕内 容。因此，极其需要一种用于调整所需节目的总回放时间和速率的系统和方法，这种系统和 方法同时能够防止媒体内容中的上溢或下溢错误，并允许在多信道卫星系统上并发地传送 音频数据。

发明内容
在根据本发明原理的一个实施例中，提供了一种用于控制和调整例如飞机、公共 汽车、火车、剧院等中例如卫星节目内容等广播多媒体内容的总回放时间/呈现速率的系 统和方法。有利地，可以相应地将节目服务提供商提供的节目的实际回放时间修改为加速的 或缩减的，以适应例如航空公司等旅行服务行业提供的系统的日程计划和/或数据库。根据本发明原理的系统和方法尤其适用于如下系统其中，提供全局暂停特征，以 在存储器中存储所有传送的流，以便在例如延迟的开始时间处将流传输的内容传送给观看 者。这种具有全局暂停功能的系统可以被配置为存储来自所有源的所有所需的节目内容， 直到达到系统的带宽限制，并且使得每个节目能够在预定开始时间从开头开始回放。因此， 观看者可以选择所需节目的期望开始时间。可以例如通过接近调谐器输出而提供所有暂停功能，来简化这种全局暂停系统。 这不再需要每个乘客的机顶盒要包括本地存储器来提高暂停功能。此外，乘客不必担心处理和实施这种控制功能，因为可以针对所有节目内容自动执行保存和重新开始过程。此外， 可以作为一个整体系统，而不是独立地处理每个信道，来高效处理输入信号的数据速率，从 而进一步简化了系统的操作，提高了效率。在本发明原理的一个方面，提供了一种在包括多个系统组件的多信道广播多媒体 系统中针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的系统，所述系统包括暂停分组处理 器，具有用于存储所述已存传输流数据的存储器；以及至少一个接收机，连接至暂停分组处 理器，用于接收所存储的数据；其中，暂停分组处理器和接收机中至少一个包括命令模块， 该命令模块被配置为，实现系统组件中的振荡器频率改变，以在接收机处改变所存储的数 据的回放时间。根据另一方面，提供了一种在包括多个系统组件的多信道广播多媒体系统中针对 已存传输流数据内容进行回放时间控制的方法，所述方法包括步骤存储所述已存传输流 数据内容；控制系统组件中的时钟基准，以改变所存储的数据内容的回放时间；以及在改 变后的回放时间处接收所存储的数据内容。本发明原理的上述和其他方面、特征和优点将从如下结合附图阅读的优选实施例 的具体描述中得以描述或显而易见。


在全部附图中，类似附图标记指示类似元素。图1是包括正常分组处理器以及用于提供全局暂停功能并具有本地振荡器的暂 停分组处理器的系统的示例图；图2是包括正常分组处理器以及用于提供全局暂停功能的暂停分组处理器的系 统的示例图，其中根据本发明原理的一方面，在存储缓冲器下游，本地振荡器被替换成受控 振荡器；图3是输入侧全局暂停处理的示意方法流程；图4是输入侧全局暂停处理的示意方法流程，其中根据本发明原理的一方面，输 出时戳计数器使用受控时钟基准；图5是输出侧全局暂停处理的示意方法流程，示出了根据本发明原理的一方面， 如何读取和释放数据以控制比特率；图6是根据本发明原理的一方面，用户端机顶盒处分组处理的示例示意图；图7是示出了根据本发明原理的一个实施例，具有至少两个振荡器的系统组件的 示例示意图；图8是示出了根据本发明原理的一个方面的分组处理器的主控制器的示例示意 图，所述分组处理器具有用于实现振荡器频率改变的命令模块；以及图9是根据本发明原理的一个方面的多信道广播多媒体系统中针对已存传输流 数据进行回放时间控制的方法的示例流程图。应该理解，附图的目的是为了示出本发明原理构思，而不一定是示出了本发明原 理的唯一可能配置。
具体实施例方式根据本发明原理的多个方面，有利地提供了针对广播节目的已存传输流数据的回 放时间控制方法、装置和系统。虽然主要在飞机(飞行中)节目和节目指南暂停系统和方 法的上下文中描述本发明原理，但是本发明原理的具体实施例不应该示为限制本发明的范 围。本领域技术人员在本发明原理的教义基础上，应该理解本发明原理构思可以有利地应 用于希望进行回放时间控制的其他环境中，例如广播电视/无线电、卫星无线电、有线等环 境，剧院等容纳观众有限的环境中，以及公共汽车、火车等交通工具中。可以通过使用专用硬件以及与适当软件关联的能够执行软件的硬件，来提供图中 示出的多种元件的功能。当由处理器提供时，可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多 个单独的处理器(其中的一些可以是共享的)来提供功能。此外，对术语“处理器”或“控 制器”的显式使用不应该被视为排他地指示能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括，但非 限于，数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储 器(“RAM”)和非易失性存储器。此外，本文中记载本发明原理、方面和实施例以及其具体示 例的所有语句旨在涵盖它们的结构和功能性等同物。此外，这种等同物是要包括当前已知的 等同物以及未来开发的等同物(即，不考虑结构，所开发的执行相同功能的任何元件)。因此，例如，本领域技术人员可以理解，本文中给出的框图表示体现本发明原理的 示意性系统组件和/或电路的概念性视图。类似地，应该理解，任何流程表、流程图、状态转 移图、伪代码等表示可以实质上由计算机可读介质表示并由计算机或处理器执行的多种过 程，无论这些计算机或处理器是否明显示出。根据本发明原理的多个实施例，描述了一种方法、装置和系统，用于通过控制来自 暂停处理器的主时钟基准并将来自暂停处理器的主时钟基准向下施加至乘客的视频监视 器，来控制例如个人视频记录器(PVR)上已存节目数据的回放时间。虽然本发明原理可应用于任何广播多媒体内容系统，但是本文中相对于例如飞机 卫星多媒体内容环境来描述示例，在这种环境中，单独地例如在座位背部显示器上、或者成 组地例如经由在客舱中分布的多个显示器，向乘客显示多媒体内容。一般而言，大多数系统 提供商提供具有单独控制器的系统，这是因为人们一般希望独立地控制节目内容。但是，火 车、公共汽车、剧院以及特别是飞机中的乘客倾向于成为受制而走不开的观众。此外，交通 工具典型地具有变化的离站时间和日程安排，这些不一定匹配广播节目日程安排。此外，在 某些情况下，希望对内容进行加速或放慢回放。因此，根据本发明原理的系统范围的节目回放控制特征是尤为期待和有用的。根据本发明原理的系统和方法尤其适用于可以实施‘全局’暂停功能来存储数据 并控制数据回放的系统。要注意，每个接收机(机顶盒)可以被配置用于本地存储，并允许 单独的由用户使能的‘局部’暂停功能(例如，允许每个用户激活暂停模式，以在用户希望 的时间上暂停内容)。但是，‘全局’或通用暂停特征不需要用户激活，最小化针对每个机顶 盒接收机的存储需求。此外要注意，全局暂停功能(例如，在调谐器旁边的暂停功能)有利 地允许用户/观看者在例如航行期间改变内容或频道或者定制观看日程安排，而不会遭遇 例如先前暂停造成的数据丢失等问题。例如，每当在执行了暂停之后改变频道时，每个观看 者机顶盒处的局部暂停功能会典型地导致数据丢失。数据丢失在时间上等于直到频道改变 时所有暂停之和。
根据本发明原理的系统和方法显示了如何通过控制从PVR —直施加到每个观看 者的视频监视器的主时钟基准，来控制和改变PVR上已存传输流数据的回放时间。对于加 快或放慢每个节目的实际播放时间，以适应例如航空公司等旅行服务行业中系统的日程安 排和/或数据库而言，调整回放时间非常有用。节目服务提供商希望在飞机上提供直播视频服务，然而飞机日程安排不总是对应 于大多数节目提供中典型的30分钟间隔。大存储器可以提供时间延迟来调整呈现时间，但 是每个节目的长度仍然是固定的。通常，机顶盒(STB)和TV具有它们自己的用于接受外部信号的时间基准。根据本 发明原理，在例如飞机等自含式系统中，可以将节目放置在存储器中，然后使用受控时钟回 放节目。也可以将该时钟提供给STB和观看者的监视器，以允许存在与典型标准时钟基准 的偏差，标准时钟基准例如是国家电视系统委员会(NTSC)规范，包括由先进电视标准协会 (ATSC)采用的标准时钟基准。有利地，根据本发明原理的系统和方法可以通过改变基准时 钟，即，提供‘受控时钟’，来调整视频和音频流，以更快或更慢地播放内容。例如，飞机多媒体内容系统典型地是大量自含式的机顶盒。在这种系统中，已经发 现调制时钟有助于调整每个节目的呈现时间的长度。时钟的加快可以从1. Ox变化到1. 5x, 典型加快是1.2x。1.2x处理在可观看性和可理解性方面非常好，最容易处理。有利地，在 加速或放慢呈现期间，仍然输出音频，并且以对于观看者而言清晰可辨的格式来提供视频。使用受控时钟基准作为源来改变每个节目呈现时间的长度是极其有用的。该系统 的特征在于，系统中的任何组件，例如音频解码器、视频解码器、比特率、缓冲器和显示器， 全部会跟踪受控时钟基准，从而避免缓冲器上溢、拍音或不连续声音或画面。根据一个方面，可以基于内容类型来改变该技术。例如，可以采用快得多的时钟来 观看新闻，因为新闻主要是传送信息，然而，以慢得多的时钟来观看电影，因而可以更普遍 地注意到运动和声音的细节。相比于电影，可以快得多的速率显示电影的片头片尾字幕，就 像通常电视上的节目情况一样。飞机可以具有例如每排三个接收机，从而分离地控制至所有三个接收机的时钟基 准。这可以通过经由互联网协议(IP)发送对于时钟基准命令而言唯一的数据分组，以单独 地控制每个机顶盒，来实现。基于受控时钟的时戳，释放从存储器出来的流。如果需要10 个不同的时钟域，则可能需要10个不同比特率的输出先进先出(FIFO)缓冲器，来控制针对 所有10个源的数据速率。在IP线路上可以存在不同速率，但是每个接收机使用与用于存 储器输出的时钟频率相同的时钟频率来摄入数据。这防止了上溢或下溢错误的发生。现在参照附图，图1是飞机卫星系统的配置的示例图，该飞机卫星系统包括正常 分组处理器102、以及配置为提供全局暂停功能并具有本地振荡器110的暂停分组处理器 103。本地振荡器110可以包括晶体(压电)振荡器，以提供稳定的时钟信号和/或以稳定 频率。可以提供多个调谐器101(例如，调谐器(1到η))，每个调谐器被配置为接收和处 理经由例如卫星的音频/视频信号。在正常分组处理器102的情况下，每个调谐器101或 调谐器组(1到η)连接至网络或分组处理器102，该网络或分组处理器102被配置为对从每 个调谐器101传送的分组数据进行处理。可以提供多个分组处理器102。分组处理器102 可以包括特定的特征或构架，以增强和优化分组处理，例如模式匹配(发现分组流中分组
7内特定比特或字节模式的能力)、数据比特字段操纵(当处理分组时，改变分组内包含的特 定数据字段的能力)、以及队列管理(当将分组接收、处理和调度以进一步发送时，分组以 队列形式存储)。每个分组处理器102连接至主控制器205，主控制器205自身连接至切换器207， 并受到切换器207的控制。切换器207可以包括例如8 口 IOOObase T切换器，可以被配 置为控制至接收机209的信号输出，接收机209可以连接至任意数目的座位或成组的座位 (例如，接收机209可以连接至多个座位或座位‘区’)。例如，切换器107可以被配置为向 多个区分发信号，每个区包括机顶盒(STB)接收机209，接收机209可以功能性地连接至多 个座位监视器。可以考虑每个STB接收机针对任意数目的座位。例如，每个STB可以经由 ‘菊花链’配线方案(电气总线)配置彼此连接。暂停分组处理器103可以被配置为在例如飞机卫星多媒体系统中提供全局暂停 功能。处理器103可以包括捕获/输入模块203、存储器211和输出模块204，它们彼此之 间进行功能性通信。捕获模块203和输出模块204可以包括多个缓冲器213(模块204中 未示出)，多个缓冲器213可以优选地包括例如先进先出(FIFO)缓冲器，其中FIFO缓冲器 被配置为处理数据，以使添加到队列的第一个数据是要移除的第一个数据，并且按照相同 的顺序依次进行处理。注意，缓冲器213也可以包括在模块204的输出控制器217中。存储器211可以包括任意存储设备，例如硬盘驱动(HDD)、以及/或者优选地，非易 失性、固态存储设备，例如闪速存储器，这种存储设备可以是更加持久、高效和适合的存储 介质，特别是在气压可能波动的高海拔环境中，例如在飞机客舱中。由于例如在航行期间， 大多数中断时段可能包括仅持续一或两分钟的通告，所以需要最小量的存储器来覆盖最小 系统。优选地，对于每个应答器(示例系统设置可以包括例如跟踪32个应答器的32个调 谐器)，存储器211具有例如至少大约45Mb/s的存储容量。输入数据传输流从调谐器101输入至缓冲器213，以由输入模块203处理。输入模 块203可以包括输入控制器215，输入控制器215本身可以至少包括系统控制器311、输入 时戳计数器313、以及输出时戳计数器315 (图3-4中示出)。输入时戳计数器313将标记 值/时戳添加到输入分组，以寄存和确认何时接收到分组，并且改善数据流。例如，输入时 戳计数器313被配置为标记来自调谐器的每个输入分组何时到达(例如，通过向每个输入 分组施加基于时间的标记值)，输出时戳计数器315为每个输出分组提供基于时间的标记 值。图2是包括正常分组处理器102以及配置为提供全局暂停功能的暂停分组处理器 103的系统的示例图，其中根据本发明原理的一方面，在存储缓冲器下游，本地振荡器被替 换成受控振荡器(时钟基准)。受控时钟基准可以包括公共基准，或者可以由传送所需频率 的特殊分组来分发和控制。受控时钟基准控制向观看者显示数据的快慢程度，并且可以包 括任意的频率值。根据本发明原理的一个方面，可以按需将受控时钟调整为更高或更低，以 加速或放慢数据的回放。图3-4示出了根据本发明原理方面的分组处理器103的输入侧203全局调度暂停 处理的示意方法流程步骤，图5示出了根据本发明原理方面的分组处理器103的输出侧204 全局调度暂停功能的示意方法流程步骤。图3示出了来自存储器的典型数据流，具有针对 时戳的单一时钟基准310。该单一时钟基准310被输入系统控制器311、输入时戳计数器313以及输出时戳计数器315。在图4中，提供受控字节时钟410，该时钟410具有与受控振荡器210成比例的值。 注意，该受控时钟410仅被输出至输出时戳315。根据本发明一方面，只有输入控制器203 下游的系统部分才包括受控振荡器210。输入控制器203处的本地振荡器110优选地保持 不变，以便正确地对输入数据加戳。振荡器210的实际频率是基准，该基准用于依据字大小、帧速率、画面尺寸等来导 出传送数据所需的系统时钟。根据本发明一方面，可以改变振荡器210，以相应地改变视频 的回放时间。例如，通过将振荡器210改变+20%，受控字节时钟410也会改变+20%，以保 持系统以20%的改变进行工作。根据另一方面，参照图6在下进一步描述的，可以提供两个振荡器，一个用于正常 回放，另一个用于改变后回放，并且可以使用命令来在这两个振荡器之间切换。为描述图3-4的方法流程，例如，当接收到输入串行分组301时，输入串行分组301 是字节对齐的(步骤303)，如果确定存在新的分组起始，则添加时戳(步骤309)，优选地将 时戳添加至分组首部(步骤305)。此外，步骤309可以包括用额外的“起始比特”来对分组 加标志，以显示分组何时开始。示例的时戳可以包括例如具有已知时钟基准的16比特计数 器，该计数器可以由系统控制器复位、编程或预加载。例如，可以使用约等于最小单个分组 传递时间的1/2 ( 16到18 μ s)的时间基准，作为时戳时钟基准。例如，考虑27MHz时钟基准，其采用每比特1/27，000, 000 = 37ns。分组130字节 *8比特/每字节=1040比特。37ns*1040 =每分组38. 5 μ S。希望至少在一个分组时间内标记分组，因此，选择分组时间的1/2，大约 19 μ s， 从而频率是1/19 μ s = 53ΚΗζ。作为估计，使用2~10 = 1024比特，并且采用1024的一半 512，即，2~9。因此时钟基准 / (比特 / 分组)/2 = 27MHz/130*8/2 = 27ΜΗζ/520 = 52ΚΗζ注意，添加时戳会导致向每个分组添加额外数据。例如，每当发现起始比特时，都 可以向分组首部添加两个字节的时戳数据。然后将加时戳的分组发送给缓冲器213 (步骤 307)，并进一步发送给存储器211，以进行存储。例如，未加时戳的分组可以包括130个字 节，而加时戳的分组包括132个字节。优选地，软件(例如，处理器103)可以通过使用设定的时间间隔来同时记录数据 开始时的ΙΝ_时戳和存储器211中的存储地址，从而构建和存储导航表/寄存器。该寄存 器可以用于相对于数据的时戳，跟踪在存储器211的什么位置找到该数据。有利地，这使得 一旦定义了已知延迟或暂停时段，就能够非常快地访问所需数据。输出时戳计数器315提供输出时戳。注意，0UT_时戳计数器315可以在配置和操 作上类似于IN_时戳计数器313。输出时戳计数器315可以与输入时戳计数器313使用相 同类型的计数器和相同的时钟基准，但是特定的输出时戳值典型地等于或小于输入时戳计 数器。这是因为输出计数器315提供针对存储器访问的时戳，该时戳表示观看者正在观看 的时间。当发生全局暂停时(暂停模式/时段开始)，输出计数器315停止，直到暂停时段 结束。计数操作的暂停意味着输出计数/标记值通常低于输入计数值。输出计数器基准的 值低于输入计数器基准的值，这指示了输出计数器基准的值在时间上回溯地更远，这跟踪 时域中暂停特征的起始位置。
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输出计数器315被配置为是能够由系统控制器311复位、编程和/或预加载的。例 如通过设置两个计数使能为高，两个计数器313，315均可以在视频服务开始时被清零，并 开始进行计数。IN_时戳计数器313独立于任何暂停模式(S卩，不考虑系统是在暂停模式还 是非暂停模式)，持续对输入分组进行计数/标记，这是因为IN_时戳计数器313为输入数 据提供时戳/标记值。0UT_时戳计数器315也进行计数并跟随IN_时戳计数器313，但是 每当全局暂停模式启用时，0UT_时戳计数器315都会停止递增/计数。根据本发明原理的系统和方法提供处理器103，该处理器103被配置为持续地监 视和检查全局暂停信号310的激活/触发。如果发生全局暂停信号310，从而启用全局暂 停模式，则输入系统控制器311在全局暂停时段/模式的持续期间上，停止0UT_时戳计数 器315的‘递增’(例如，进一步用连续的基于时间的标记值进行标记)。计数器313、315 的使用之间的一个主要区别在于，0UT_时戳计数器315中的偏移，该偏移用于向所存储的 数据提供真实的时间输出基准。即，当暂停时段结束时，由输出控制器217中的输出程序参 照输出时戳计数器315，以找到在分组从输入计数器313到达时被捕获的相应输入时戳字 节。该输出计数器基准可以包括例如输入时戳计数器减去对暂停时段的等同延迟进行表示 的计数数目。在一个示例实施例中，可由输入系统控制器311将暂停时段的计数数目编程 到输出计数器315中。通过在暂停时段停止输出计数器314递增，数据流操作成为自动的，而无需控制 器干预。系统控制器311也可以读取输出计数器，如果需要重复数据或跳过数据，则可以对 0UT_时戳计数器315加上或减去值。输出会再次开始计数，以提供适当的输出时戳基准，直 到下个暂停模式发生。注意，如果输出计数器停止递增，则输出数据也停止，这是因为所有 的输入数据时戳均大于所期望的值。例如，在如下所示的时间线(示例1)中，示出了流传输数据内容的示例时段20分 钟，其中5分钟的暂停时段从分钟10开始到分钟15。在整个20分钟上，数据输入持续地写 入，然而在分钟10，数据输出(读取)停止，并且记录下输出时戳计数器/标记值。当暂停 时段在分钟15结束时，输出计数器在输入的加时戳的数据中搜索输出时戳计数器值(分钟 10)，以重新开始从分钟10开始的回放。注意，在暂停之后，数据输出的下一分组可以是在 暂停之前发送的最末分组之后的那个分组。时戳计数器的主要目的是确保保持原始传输比 特率，以避免MPEG缓冲器上溢或下溢。示例 11分钟...10分钟(晳停开始)...15分钟(晳停结束)...20分钟输入计数:0· · · 10. · · · 15. · · ·20. · ·输出计数0···10···· 11 12 13. . .15··· 20输入控制器215被配置为向存储器211写入和从存储器211读取流传输数据。存 储器控制器和接口的读取和写入操作以及信号的细节是本领域公知的，图3，4或5中没有 示出。注意，在所有情况下，控制器215被配置为连续地向存储器211写入输入流。甚至在 暂停时段，虽然系统可能不是正在从存储器211读出(输出)数据，但是仍然需要写入输入 数据。当暂停时段结束并且重新开始回放时，同时执行回放数据的读取以及输入数据的写 入。输出模块204可以至少包括输出控制器217，该输出控制器217可以至少包括输出
10系统控制器513、状态机515、缓冲器505和输出电路219。输出系统控制器513可以包括比 较器模块513，其被配置为相对于期望时戳，检查来自存储器211的数据的输入时戳517，以 确保下游的比特缓冲器在MPEG处理期间不会上溢。如上所述，例如，可以使用FIFO中的附 加比特来对每个分组的起始进行标志，以帮助在每个分组中对字节计数以及对时戳进行标
ο在一个示例实施例中，如图4所示，每个新的分组的起始会与添加的时戳一起设 定比特，该比特指示分组起始(步骤309)。该控制比特可以发送至FIFO缓冲器(步骤307)， 以写入存储器接口，存储器接口可以包括闪速存储设备211。有利地，添加例如附加比特是 用于标记时戳字节和分组起始，以减少开销逻辑数量的有效方法。该指示分组起始和时戳 的‘起始’比特可以与分组一起继续通过存储器211，并由新分组块507和显示分组起始块 503监视。在该示例实施例中，起始标志518使得可以将分组505的IN时戳517与0UT_时 戳计数器319的输出进行比较，以保持数据，直到时戳匹配为止。附加的‘起始’比特有助 于将数据的流动自动化，并减少控制逻辑的数量。图5示出了根据本发明原理一个方面的全局暂停处理和时钟调整方法的输出侧。 所需数据501从存储器211开始流传输，并且用起始标志标记每个新分组(步骤507)。艮口， 每个分组起始可以用附加比特标记(步骤503)，并被发送至“展示在前"FIFO(505)。例如， 在16比特分组的情况下，可以添加一个附加比特(比特17)。“展示在前”类型的FIFO将 用于下次读取的数据放置在输出总线上，以便只需要一次读取来锁存FIFO数据值。此外， 这确保了无论何时起始比特(在该示例中，比特17)等于‘1’，均可以找到时戳。在系统控制器/比较器513将0UT_时戳319与IN_时戳517比较之前，系统不从 FIFO读取数据的下一分组。在该示例中，当起始标志等于‘1’，并且OUT和IN_时戳是相等 的值时，读取下一分组。有利地，这重新建立了在初始接收到数据时找到的原始比特率，避 免了下游MPEG缓冲器的上溢。一旦值相等，状态机515就启用对整个分组的读取。状态机 515将再次停止数据流，直到IN_时戳517(例如，在闪速存储器中存储的首部数据中找到 的)小于或等于0UT_时戳319为止。下面描述广播多媒体内容系统中提供全局系统暂停功能的示例方法。当系统等待 被启用(例如，针对要激活或开启的多媒体数据内容服务)的同时，分组处理器将输入和输 出时戳计数器设置为相等，并监视暂停或中断时段的发生。如果发生暂停，则启用暂停模式，并且存储输出时戳(0T)。在暂停模式期间，优 选地创建基准表，该基准表例如示出了输入时戳(IT)、调谐器数据、以及起始和结束闪速/ HDD存储位置。输入数据流优选地存储在存储器211中。在一个示例实施例中，每个用户机 顶盒(STB)可以接收指示了暂停模式的消息，例如，每个STB可以接收另一数据流，该另一 数据流具有静止画面、在屏显示(OSD)或画面冻结，其具有覆层，用于指示暂停模式。在暂 停模式期间，系统持续地检查暂停是否结束。如果暂停停止/结束，则存储与暂停停止时间 对应的时间码(例如，计数器/标记值)和结束地址。在‘暂停结束’处，用暂停_起始位置对OT计数器编程，并从存储器211向每个机 顶盒(接收机)流传输数据。即，参照导航表，以找到针对与暂停_起始位置相等的IT时 间码/标记值的起始地址，然后从存储器211读取在起始和结束地址之间的数据。例如，如 果暂停已结束，则处理器在所存储的IT表中查找暂停_起始=OT位置，以获得在暂停_起始处开始的数据的存储地址位置。找到下一 HDD读取作为下一表条目，以此类推。使用OT作为时戳基准，继续进行流传输，同时用IT计数器来标记输入数据。如果 发生另一暂停，则存储在暂停_起始处的OT寄存器值，并且再次进入暂停模式，直到暂停模 式结束。上述步骤继续进行，直到再次遭遇暂停或者结束TV服务为止。有利地，由时戳/标记值调节的内容回放确保了在来自存储器211的输出数据上 重建原始传输比特率。这些原始比特率是在发送机端被仔细地构建的，以确保在传输流的 解码期间，MPEG比特缓冲器不会上溢或下溢。这也是为什么在本申请中使用固态闪存比使 用HDD磁盘驱动有利，因为在读取和写入数据的访问时间中HDD可能有较大变化，而闪存驱 动没有。图6是根据本发明原理一方面的用户端机顶盒处的分组处理方法流程的示例示 意图。根据本发明原理的一方面，可以施加振荡器频率改变(使本地振荡器110包括‘受控 振荡器’ 210)，来改变视频的回放时间。当正在使用所有的受控振荡器210时，在适当的时间并以适当的时戳来释放从机 顶盒控制器607发送的分组，因为这些时戳中的任何一个都不必改变。受控振荡器210彼 此跟踪，以处理所有速率问题、时戳问题和解码缓冲器问题。在系统中可以多种方式配置受控振荡器210。例如，根据图7所示实施例，可以提 供两个振荡器连接至每个所需的系统组件701 (用于播放改变后的视频)一个用于正常播 放(正常回放振荡器703)，一个用于改变后回放速度(改变后回放振荡器705)。例如，改 变后回放振荡器705可以被配置为实现提高的速度，这获得了节目的回放时间减少。针对 系统中希望能够以改变后速度播放的所有部分，可以使用来自IP连接的命令，来在两个振 荡器703和705之间切换。例如，可以由命令模块608来发起该命令，命令模块608本身可 以在机顶盒控制器607处或在分组处理器102，103处(例如，如图8所示，在主控制器205 处)实现。可以由观看者或由系统发起用于发起回放时间改变的命令(例如，系统可以在 其节目指南中提供加速的节目，这会自动地发起改变后回放)。可以使用第二种配置，第二种配置提供了如下能力通过使用来自IP连接的命令 (例如，在命令模块608处实施的)，直接向所有受控振荡器210发送所需的频率或者所需 的频率改变。参照图6，将包括IP分组(601)的数据输入STB IP接口(603)。接收观看者请求 的节目内容(605)。可以提供STB分组滤波器611，该STB分组滤波器611被配置为监视受 控时钟分组。STB分组控制器607可以发布用于向要播放改变后速度视频的所有相关系统 组件701发送所需频率或所需频率改变(例如，由观看者确定的)的命令。控制器607被 配置为按照任何检测到的受控时钟分组所要求的，在本地调整STB时钟。将观看者请求的节目内容(MPEG缓冲器)以及来自319的输出时戳计数器值发送 给STB控制器607，以用于解码。时钟同步613调整分组以正确的比特率进入解码器。将音 频/视频输出至音频/视频处理器615，以在监视器617和音频输出619上向观看者提供视 频显示。在加速时钟的情况下，可能导致的一些问题与如下有关运动以比现实快一点的速 度发生，以及音频音高移动到更高频率和音高。相应地，将受控时钟210数据馈入音频/视 频处理器615，以便音频处理器可以查看本地时钟110和受控时钟410。这使得能够按需执 行频率移动，从而甚至在以更高播放速率播放时，也可以保持话音听起来比较自然。
图9是根据本发明原理的一个方面的在具有多系统组件的多信道广播多媒体系 统中针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的方法的示例流程图。在步骤901，在数据 库中存储传输流数据内容。这种存储的数据可以包括希望在延迟的时间处、在改变后回放 时间处等向用户显示的数据。在步骤903，控制或修改例如振荡器等时钟基准，以改变将所存储的数据内容播放 给用户的回放时间。如上所述，可以由观看者或由系统来发起用于发起回放时间改变的命 令(例如，系统可以在其节目指南中提供加速的节目，这会自动地发起改变后回放)。可以 通过改变系统组件中的振荡器频率，将回放时间控制为放慢或加速数据内容的回放。对时 钟基准的控制可以包括从正常回放模式切换到改变后回放模式，反之亦然。在步骤905，根据所通信的命令，用户以改变后回放时间接收所存储的数据。例如， 如果用于发起回放时间改变的命令是增加总回放时间，则可以放慢数据内容的回放。相反， 如果命令是减少总回放时间，则可以加快数据内容的回放。有利地，提供命令通信的能力可以向振荡器合成IC提供频率或频率改变，以产生 所需的受控振荡器210。当系统的每个部分均使用相同的可变控制振荡器频率时，MPEG和 其他类型的传输流会针对呈现时戳和解码时戳两者，通过其所有时间码来跟踪。相反，在当 前的大多数系统中，振荡器在设计上是固定的。这造成了对处理器的严重负担，因为需要处 理器来为所有分组修改时戳，以改变视频的回放时间。这在加密系统中尤为困难，因为在将 视频传递给音频/视频处理器615之前，不得不首先解密、分析、时戳改变以及重新加密该 视频。在内容服务器系统中，需要针对所有的成百上千个视频流，逐个单独地进行这些所有 步骤，以实现回放时间改变，这会导致非常复杂的系统。因此，本发明系统的一个显著优点在于，无需在服务器分组处理器内进行内容解 密，就能够实现回放时间/速度改变的改变。因此，由于不首先对加密内容进行解密，服务 器也不必拥有解密密钥，所以不存在对加密内容的任何损害。相应地，根据本发明原理的系 统和方法解决了对服务器上具有成百上千视频流的加密视频进行加速或减速的复杂难题 中的许多难题。虽然本文中具体示出和描述了结合本发明原理教义的实施例，但是本领域技术人 员能够容易地设计仍然结合这些教义的许多其他变型实施例。已经描述了在广播节目多媒 体系统中针对已存数据改变回放时间的系统和方法的优选实施例(旨在示出本发明而非 限制)，注意，根据上述教义，本领域技术人员能够做出修改和变型。因此要理解，可以改变 本发明原理公开的具体实施例，这在由所附权利要求限定的本发明原理的范围和精神内。 已经按照专利法要求，具体和详细地描述了本发明，所附权利要求中记载了受专利证保护 的所要求和希望的内容。
权利要求
一种针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的系统，所述系统包括分组处理器，具有用于存储传输流数据的存储器；以及其中，分组处理器包括命令控制模块，该命令控制模块被配置为改变时钟基准，以改变所存储的数据的回放时间。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，分组处理器包括主控制器，用于处理从分组处 理器接收的音频和视频数据内容，该主控制器包括所述命令控制模块。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个接收机包括机顶盒控制器，所述机顶盒 控制器包括所述命令控制模块。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，将回放时间改变为加快数据内容的回放，以减少 总回放时间。
5 根据权利要求1所述的系统，其中，将回放时间改变为放慢数据内容的回放，以增加 总回放时间。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，每个系统组件包括正常回放振荡器和改变后回 放振荡器。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，改变后系统频率是通过振荡器频率改变来实现 的，该振荡器频率改变包括在正常回放振荡器和改变后回放振荡器之间切换。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述命令控制模块通过系统组件的可控振荡器 来改变系统组件频率。
9 根据权利要求8所述的系统，其中，每个具有受控振荡器的系统组件在分组处理器 的存储器的下游。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，频率改变包括向每个受控振荡器直接发送所需 的频率值或者频率的所需改变。
11.一种多媒体系统中针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的方法，所述方法 包括步骤存储所述传输流数据内容；控制时钟基准，以改变所存储的数据内容的回放时间；以及以改变后的回放时间发送所存储的数据内容。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，存储步骤包括将数据内容存储在暂停分组处 理器的存储器中。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，将回放时间改变为加快数据内容的回放，以减 少总回放时间。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，将回放时间改变为放慢数据内容的回放，以增 加总回放时间。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，控制步骤包括在系统组件中引起振荡器频率改变。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括步骤提供与每个系统组件连接的正常回放 振荡器和改变后回放振荡器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，振荡器频率改变包括在正常回放振荡器和改 变后回放振荡器之间切换。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤提供与每个系统组件连接的受控振荡ο
19.根据权利要求18所述的方法，其中，每个具有受控振荡器的系统组件在暂停分组 处理器的存储器的下游。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，控制步骤包括向每个受控振荡器直接发送所 需的频率值或者频率的所需改变中的至少一个。
21.—种针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的系统，所述系统包括 至少一个接收机，用于接收数据；其中，接收机包括命令控制模块，该命令控制模块被配置为启用系统频率，以在接收机 处改变数据的回放时间。
全文摘要
提供了一种在具有多个系统组件的多信道广播多媒体系统中针对已存传输流数据内容进行回放时间控制的系统。所述系统包括暂停分组处理器(103)，具有用于存储所述已存传输流数据的存储器(211)；以及至少一个接收机(209)，连接至暂停分组处理器(103)，用于接收所存储的数据。暂停分组处理器(103)和接收机(209)中至少一个包括命令模块(608)，该命令模块(608)被配置为，实现系统组件中的振荡器频率改变，以在接收机(209)处改变所存储的数据的回放时间。
文档编号H04N5/00GK101978690SQ200880128176
公开日2011年2月16日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年3月20日
发明者罗纳德·道格拉斯·约翰逊, 马克·艾伦·舒马兹 申请人:汤姆森许可贸易公司