使用可分级视频编码回收个人视频记录器上的存储空间的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种使用可分级视频编码来回收个人视频记录器上的存储空间的方法和相关装置。当个人视频记录器达到存储阈值时，可以移除较低优先级记录的增强层，以减少继续存储这些记录所需的存储空间。各种优先级方案都可以用来确定应该对哪些记录进行层移除，以及应该移除哪些层。
【专利说明】使用可分级视频编码回收个人视频记录器上的存储空间
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及一种使用可分级视频编码回收个人视频记录器上的存储空间的方法及相关装置。当个人视频记录器达到存储阈值时，可以移除较低优先级记录的增强层，以减少继续存储这些记录所需的存储空间。各种优先级方案都可以用来确定应该对哪些记录进行层移除，以及应该移除哪些层。
【背景技术】
[0002]本节旨在向读者介绍本【技术领域】的各个方面，这可能与下面描述的本发明的各个方面相关。相信这种讨论有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应该理解的是，应该从这个角度来阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的承认。
[0003]许多现代的有线电视和卫星电视的机顶盒提供个人视频记录器(PVR)功能。PVR功能为用户提供在观看期间记录节目以及暂停和倒回节目的能力。用户通常与电子节目指南(EPG)交互来指定将要记录哪些节目。当在预定时间将指定的节目发送到机顶盒时，对该节目的数据流进行处理，并写入PVR的存储器中。
[0004]当PVR储存器接近容量时，记录器必须腾出空间，以允许记录新的内容。回收存储器的常用方法是删除最旧的记录。记录器也可以实施优先级机制，其中某些节目不论其使用期(age)如何都可能会保留，或者其中节目被保留直到已经移除更低优先级的节目但仍需要空间为止。其他方法允许保留指定数量的节目片段(印isode)，自动或在需要空间时删除超过指定限制的片段。
[0005]虽然回收空间的方法可能会不同，但所有描述的方法都依赖于删除整个记录。然而，如果用户还未有机会观看被删除的记录，那么简单地删除记录可能会对用户造成负面影响。本文描述的本发明解决了这个和/或其他的问题。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明涉及一种使用可分级视频编码回收个人视频记录器上的存储空间的方法及相关装置。当个人视频记录器达到存储阈值时，可以移除较低优先级记录的增强层，以减少继续存储这些记录所需的存储空间。各种优先级方案都可以用来确定应该对哪些记录进行层移除，以及应该移除哪些层。本发明的这些和其他方面将参照附图进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]通过结合附图参考本发明的实施例的下列描述，本发明的上述和其他的特征和优点，以及实现它们的方式将变得更加明显，本发明也将得到更好的理解，其中:
[0008]图1是卫星电视系统的示例性实施例的图；
[0009]图2是从存储记录移除增强层的过程的图。
[0010]图3是示出与存储记录中的层相关的元数据的图。[0011]图4是通过从记录的内容移除层来恢复空间的过程的流程图。
[0012]图5是显示呈现给用户的用于已经进行层移除处理的记录的回放选项的示例。
[0013]图6示出了通过其组合来自远程存储的增强层和基本层而重建原始分层记录的处理。
[0014]本文中记载的范例示出了本发明的优选实施例，并且这些范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0015]如本文所述，本发明提供了一种使用可分级视频编码回收个人视频记录器上的存储空间的方法及相关装置。当个人视频记录器达到存储阈值时，可以移除较低优先级记录的增强层，以减少继续存储这些记录所需的存储空间。各种优先级方案都可以用来确定应该对哪些记录进行层移除，以及应该移除哪些层。
[0016]虽然本发明已经被描述为具有优选的设计，但本发明可以在本公开的精神和范围内进行进一步的修改。因此，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变型、使用或修改。此外，本申请旨在涵盖作为本发明所属的【技术领域】中已知或惯用实践以及落入所附权利要求的限制内这种对本公开的偏离。
[0017]本发明可以以软件或卫星的电子装置或有线电视机顶盒或能够调谐电视信号的其他设备来实现。公开的装置和技术也可用于其他信号接收应用。
[0018]图1是卫星电视系统的示例性实施例的图。卫星电视系统通过发射来自地球同步卫星110的信号来广播微波信号到较宽的广播区域而工作。卫星110使用一组利用多种传输频率的转发器从上行链路发射器接收信号，然后将该信号重新广播返回到卫星接收天线120。发射卫星110的高度允许用户在较宽的地理区域内接收信号。
[0019]抛物面天线120的馈电喇叭(horn)处的低噪声块下变换器(LNB) 130放大和转换信号以在接收位置处进行分配。在简单的单个机顶盒的配置中，来自LNB130的选择的信号可以沿同轴电缆传输到数字卫星机顶盒140，这调谐想要的频道以在电视显示设备150上呈现。
[0020]数字机顶盒140可以包括个人视频记录器(PVR)功能。通常，用户可以与机顶盒的图形用户界面进行交互，浏览电子节目指南(EPG)，并安排记录。PVR通常存储使用MPEG-2编解码器或H.264编解码器编码的视频，一般存储视频使用与用于传送信号相同的编码。PVR使用的存储器可以包括一个或多个内部硬盘驱动器、一个或多个外部硬盘驱动器、内部或外部快闪存储器或其他的数字存储器。
[0021]数字机顶盒140可以经由电缆基础设施、通过无线或经由网络(附加或替代卫星天线)接收信号。在电缆的情形中，机顶盒可以包括QAM调谐器。在OTA的情形中，机顶盒可以包括ATSC调谐器。PVR还可以具有有线或无线的网络连接，以允许从因特网、LAN或其他来源采集内容。
[0022]当PVR存储器接近容量时，记录器通常通过移除或重写旧的、过时的或低优先级的内容为新的内容腾出空间。记录器通常还实施优先级算法来管理记录时间或记录空间的冲突。该优先级算法用来避免重写比正在接收的节目而言用户更看重的内容。
[0023]目前的方法依赖于删除被选择要移除的每个记录的全部。然而，如果用户还未有机会观看被删除的记录，那么这种行为可能会对用户造成负面影响。
[0024]为了解决这个问题，个人视频记录器PVR可以利用增强记录格式的特性，如可分级视频编码(SVC)标准，来增加记录内容的使用期。记录器可以通过移除较低优先级SVC流的增强层来回收记录所消耗的存储空间的一部分，而不是简单地删除记录。使用SVC，可以对基本层进行解码，而不需要任何增强层，并与H.264(AYC)标准向后兼容。然而，可以仅当增强层与基本层和任何底层增强层成对时才对增强层解码。因此，可以允许记录在PVR上的使用期更长，这允许用户在稍后日期观看的记录，尽管是以比原始记录更低的质量水平。
[0025]图2是层移除处理200的框图。包括基本层210和增强层220和230的增强记录通过重写模块250处理，以产生只包括基本层210的存储记录。在某些情况下，当需要空间时，可以仅仅移除某些增强层，或可以在多个阶段移除增强层。
[0026]在使用SVC标准的系统中，重写器250可以了解SVC网络抽象层(NAL)首部的语法，并可以根据需要转发或丢弃SVC层。然后，转发的数据包可以被写入新的文件。也可能需要重写器来重新多路复用视频和音频流。
[0027]每个SVC层都具有在SVC NAL首部中的依赖性、质量和时间ID(DTQ)标记。依赖性ID中的层之间的变化表示粗粒度可分级性或空间可分级性的变化。质量ID的变化表示中粒度可分级性的变化。时间ID的变化表示时间可分级性的变化。基本层210具有D0、TO和QO的DTQ。在图2的示例中，重写器250丢弃了具有大于D0、Q0和TO的DTQ值的SVCNAL 包。
[0028]元数据可以被包括在记录文件中，以提供对被包括在文件中的层相关的信息的简单访问。图3提供了这种元数据320的展开图，其可以与主视频流340和音频比特流330 —起设置在记录文件310中。元数据可以包含可以帮助PVR决定移除哪个SVC增强层的多个元素。层标识符350对层进行标识。DTQ值355可以是存储在SVC NAL首部中的相同的依赖性、时间和质量值。分辨率360、帧率365、比特率370以及字节大小375描述视频数据的各方面。层标识符350可以是PVR实现方式特有的，可以是数值或者例如将层归类为“低”、“中”或“高”质量。
[0029]分辨率360、帧率365和聚合比特率370可以在层移除决策过程中使用。例如，移除算法可以针对特定分辨率或比特率以上的层。层的字节大小375提供了在移除层之后将会获得的空间量的指示。该算法可以基于存储需求和用户关于质量降低的偏好决定保留哪些层。
[0030]存储的SVC流的优先级还可以根据其他因素，包括但不限于，记录优先级、日期戳、流是否已经被观看，以及节目是首次播放还是第二次播放而确定。在增强层被移除之后，用户仍然能够播放SVC基本层。得到的视频将不会具有与带有所有增强层的原始记录相同的质量，但它对更长期的保留需要更少的空间。
[0031]图4是用于管理记录的一个可能的处理400的流程图。在步骤410，PVR检查即将到来的记录的安排，也许是下一个小时、一天或若干天。在步骤415，确定即将到来的记录所需的空间。在步骤420，确定是否需要额外的空间来存储将要记录的节目。可用空间的计算可以明显不同于简单地确定由存储设备或操作系统报告为可用的空间。分配用于存储记录的空间可能由于多种原因而被限制，包括分配用于其他功能或用于重写操作的临时存储。空间估计可以基于要记录的节目的长度和所选择的记录质量等级。如果在修剪(pruning)处理之前或过程中正在记录节目，那么记录器考虑当前磁盘空间使用情况以及估计的记录大小。
[0032]如果不需要额外的空间，那么算法前进到终止步骤425。如果需要额外的空间，那么PVR前进到释放额外的存储空间。在步骤430，系统汇编存储记录的列表。在该示例中，在步骤435，记录的列表从最旧到最新排序。如上所述，可以使用其他的优先级算法。循环开始于步骤440，以确定的顺序遍历记录。在步骤445，确定是否可以删除当前考虑的记录。例如，基于用户偏好，记录可以被保护一特定的时间段或无限期。如果该记录不能被删除，那么考虑列表中的下一个记录。
[0033]如果记录是用于空间回收的候选者，那么根据在步骤450中关于记录是只有基本层还是也包括增强层的确定结果，可以在步骤460中删除它，或在步骤455中移除增强层。如果记录已经被剪切过，那么它处于其使用期结束的时刻，并可以被完全删除。否则，可以通过移除SVC流中的一个或所有的增强层来减小记录的大小。步骤455中的确定可以涉及分析元数据或分析指示记录以前被剪切过的其他数据。如果在步骤465确定还需要更多的空间，那么对另外的记录重复该过程，重复开始于步骤440的循环步骤。如果不需要额外的空间，那么处理在步骤470终止。
[0034]可能在考虑所有的记录之后，特别是如果许多记录受保护，还需要更多的空间。然后，PVR可以删除其余不受保护的文件或取消记录。在该算法的一些变型中，可以不考虑初始搜索列表中受保护的记录。该算法还可以对通过移除或剪切列表中其余的记录获得的空间做出各种中间估计。移除算法可以使用软件、固件和硬件的组合来实现。
[0035]如前所述，如果移除增强层来提供空间节省，那么视频记录的主观质量会下降。然而，可以在空间再次可用时，通过重新插入缺失的增强层而在稍后的时间重建原始的记录。这要求增强层存储在记录器外部可访问的位置，如在有线电视头端(cable head-end)或因特网服务器上。
[0036]图5示出了当选择已经被剪切以节省空间的记录时，呈现给用户的选项的示例。用户界面510呈现记录520、530、540和550的列表。在此示例中，用户突出显示第四记录550，之前已经从中移除增强层。然后，呈现选项560，以播放剪切版本570、播放增强版本580或删除记录590。剪切版本的回放可以根据存储介质上的数据进行。然而，播放增强版本需要组合本地可用的剪切版本和存储在外部网络上的对应的增强层。
[0037]图6示出了组合器640其组合来自网络服务器620的增强层和存储在PVR610的存储器630中的基本层来重建原始分层记录的处理。然后，组合的流可以通过解码器650解码，或写回存储器630。这些层可以通过流传输协议，如RTP或MPEG-2TS，从网络服务器620流传输给个人视频记录器610。
[0038]在SVC编码的情形中，记录器610可以根据SVC标准所要求的顺序读取本地的基于SVC的记录，并组合基本层和增强层。组合器640可以使用通过流传输协议传送并存储在SVC记录存储器630中的每个SVC视频帧的解码时间戳信息来同步SVC基本层和流传输的增强层。
[0039]虽然已经在特定实施例方面对本发明进行了描述，但应该理解的是，可以做出落入本发明的范围之内的多种修改。例如，该技术也可以应用于其他的记录场景或其中非关键数据与核心数据存储在一起的其他数据格式。
【权利要求】
1.一种管理记录装置的存储介质上的存储空间的方法，包括以下步骤: 确定所需存储空间的度量； 确定所述装置的存储介质上的可用存储空间的度量； 比较所需存储空间的度量和可用存储空间的度量；以及 响应于确定所需存储空间的度量超过可用存储空间的度量，执行包括以下的步骤: 识别具有存储在所述存储介质上的增强层的记录节目；以及 从所识别的记录节目中移除所述增强层中的至少一个。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述移除所述增强层中的至少一个包括: 从存储器读取所述记录节目的数据； 分析所述记录节目的数据的一部分以确定是否每一部分都与基本层相关联； 将与所述基本层相关联的所述记录节目的数据的一部分写入存储器。
3.如权利要求1所述的方法，其中识别具有增强层的记录节目的步骤包括基于优先级算法对多个存储的记录节目的列表排序。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述优先级算法包括确定多个存储的记录节目的期限。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述存储介质包括硬盘驱动器或快闪存储器中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述记录节目的数据根据H.264可分级视频编码标准布置。
7.如权利要求1所述的方法，其中移除所述增强层中的至少一个的步骤包括在移除第二增强层之前确定第一增强层是否依赖于所述第二增强层。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括移除记录节目的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述所需存储空间的度量从有关预定的记录的信息中导出。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤: 从远程存储位置获取增强层；以及 组合所获取的增强层和之前已经从其中移除了增强层的对应的存储节目。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤: 呈现包括所获取的增强层的组合的记录节目。
12.如权利要求10所述的方法，其中至少响应于接收到用户已经选择了对应的存储节目来观看的指示而执行获取和组合步骤。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述远程存储位置与有线电视头端相关，或通过因特网访问。
14.一种装置，包括: 信号接收器； 数据存储器； 处理器，操作用于: 确定所需存储空间的度量； 确定所述数据存储器中的可用存储空间的度量；比较所需存储空间的度量和可用存储空间的度量；以及 响应于确定所需存储空间的度量超过可用存储空间的度量，所述处理器进一步操作用于: 识别具有存储在所述数据存储器上的增强层的记录节目；以及 从所述记录节目中移除所述增强层中的至少一个。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述数据存储器包括硬盘驱动器或快闪存储器中的至少一个。
16.如权利要求14所述的装置，其中所述处理器进一步操作用于: 从远程存储位置获取增强层；以及 组合所获取的增强层和之前已经从中移除了增强层的对应的存储节目。
17.—种电视机顶盒，包括如权利要求14所述的装置。
18.一种装置，包括: 接收部件，用于接收传送的节目内容； 存储部件，用于存储接收到的节目内容； 重写滤波部件，用于从记录节目中移除层；以及 处理部件，用于: 确定所需存储空间的度量； 确定所述装置的存储部件上的可用存储空间的度量； 比较所需存储空间的度量和可用存储空间的度量；以及 响应于确定所需存储空间的度量超过可用存储空间的度量，执行包括以下的步骤: 识别具有存储在所述存储部件上的增强层的记录节目；以及 使得所述重写滤波部件从所述记录节目中移除所述增强层中的至少一个。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述接收部件包括卫星电视接收部件、QAM调谐部件或ATSC调谐部件中的至少一个。
20.一种电视机顶盒，包括如权利要求18所述的装置。
【文档编号】H04N21/41GK103959806SQ201180075173
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2011年12月2日 优先权日:2011年12月2日
【发明者】G.M.伯杰, A.J.斯坦, 吴振宇 申请人:汤姆逊许可公司