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CN1522062A - 传输流记录和再现装置和方法 - Google Patents

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CN1522062A
CN1522062A CNA2004100052271A CN200410005227A CN1522062A CN 1522062 A CN1522062 A CN 1522062A CN A2004100052271 A CNA2004100052271 A CN A2004100052271A CN 200410005227 A CN200410005227 A CN 200410005227A CN 1522062 A CN1522062 A CN 1522062A
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Abstract

实现即时响应用户指令的随机存取再现。流分析块分析顺序输入的传输流，以便得到入口点数据。对应由PLL块输入的不连续性发生标记，得到不连续性点数据。分析顺序输入的传输包，以便得到标志点数据。利用不连续性点数据和标志点数据，流数据库产生块产生流数据库。流数据库记录在记录介质上。

Description

传输流记录和再现装置和方法
本申请为2000年09月29日提交的、申请号为00137008.1、发明名称为“传输流记录和再现装置和方法及程序记录介质”的申请案的分案申请。
技术领域
本发明总的来说涉及传输流记录装置和传输流记录方法，传输流再现装置和传输流再现方法，以及节目记录介质。例如，本发明涉及适用于将MPEG(运动图象专家组)视频信号流记录在例如数据记录介质上，以便可以随机存取方式再现MPEG视频信号流，和再现被记录的视频信号流的传输流记录装置和传输流记录方法、传输流再现装置和传输流再现方法以及节目记录介质。
背景技术
MPEG2传输流在日本、欧洲和美国用于卫星数字广播和地面数字广播。也就是说，传输流作为数字广播波以分时方式打包的、与广播节目视频和音频信号相对应的MPEG视频和音频信号流多路复用。
如果能够将上述传输流以数字信号形式记录在接收器一侧，用户就能够在不降低图像和声音质量的情况下，重复地观看节目。
另外，将传输流记录在可随机存取的记录介质上，例如硬盘和光盘，能够实现随机存取再现，其中，能够从用户指定的任何时间点再现广播节目。
在MPEG视频信号流中，I图像、B图像和P图像适当地排列。B图像和P图像的解码使用过去解码的图像数据，以便只有I图像可以成为上述3种图像的再现开始位置。因此，当从用户指定的再现开始位置执行随机存取再现时，最接近指定再现开始位置的I图像被检索到，再现就从该I图像开始。
然而，为了从记录的传输流中搜索最接近指定再现开始位置的I图像，必须从传输流中提取MPEG视频包，以便分析每个MPEG包的头部和净荷。上述提取和分析需要时间，因此存在不能实现响应用户指定即时随机存取再现的问题。
发明内容
因此本发明的目的是，通过检测要记录的传输流中的I图像，并且通过将用于识别包的信息记录在数据记录介质上作为传输流的数据库，I图像的数据与不连续性信息一起存贮在该包中，以实现响应用户的指令即时随机存取再现。
在实施本发明时，根据其第一方面，提供用于在记录介质上记录传输流的传输流记录装置，该装置包括用于从构成传输流的传输包中检测传输流中不连续性点的检测器；用于根据不连续性点产生不连续性点信息的不连续性点信息发生器；和用于将该传输包与不连续性点信息一起记录在记录介质上的记录装置。
根据本发明的第二方面，提供传输流记录装置，其中检测器包括用于提取位于传输流中的基准时间信息的第一提取块；用于根据基准时间信息产生系统时间信息的时间信息发生器；和用于检测基准时间信息中不连续性出现的时间不连续性检测器。
根据本发明的第三方面，提供传输流记录装置，其中不连续性点信息发生器产生用于识别时间轴的时间轴识别信息和对应时间轴开始时间的位置信息，作为不连续性信息。
根据本发明的第四方面，提供传输流记录装置，其中不连续性点信息发生器产生对应时间轴开始时间的系统时间信息和对应时间轴结束时间的系统时间信息，作为时间轴识别信息。
根据本发明的第五方面，提供传输流记录装置，其中不连续性点信息发生器产生对应时间轴上显示开始时间的系统时间信息和对应时间轴上显示结束时间的系统时间信息，作为时间轴识别信息。
根据本发明的第六方面，提供传输流记录装置，其中检测器包括用于根据排列在传输流中的节目信息，提取节目内容变化点的第二提取块。
根据本发明的第七方面，提供传输流记录装置，还包括用于从各传输包中提取一传输包的第一分析器，该传输包包括可以提供再现开始位置的数据；和用于产生入口点映射的入口点映射发生器，以便识别包括该数据的传输包，其中记录装置将入口点映射与不连续性点信息一起记录在记录介质上，作为与传输流对应的数据库。
上述第一分析器能够适用于提取一传输包，在该传输包中描述了I图像数据，作为其中描述了能够提供再现开始位置的数据的传输包。上述入口点映射发生器能够适用于利用关于其中描述了I图像数据的传输包的位置信息，和利用I图像PTS产生入口点映射。
根据本发明的第八方面，提供传输流记录装置，还包括用于从各传输包中提取包括提供标志点数据的传输包的第二分析器，和用于产生标志点信息的标志点信息发生器，以便识别包括提供标志点数据的传输包，其中记录装置将标志点信息与不连续性点信息一起记录在记录介质上，作为与传输流对应的数据库。
根据本发明的第九方面，提供传输流记录装置，其中标志点信息发生器利用标志点的时间信息和用于识别该时间信息所属的时间轴的时间轴识别信息，产生标志点信息。
根据本发明第十方面，提供用于在记录介质上记录传输流的传输流记录方法，该方法包括从构成传输流的传输包中检测传输流中不连续性点的步骤；根据不连续性点产生不连续性点信息的步骤；和将该传输包与不连续性点信息一起记录在记录介质上的步骤。
根据本发明第十一方面，提供记录计算机可读程序的程序记录介质，以便将输入的传输流记录在数据记录介质上，该程序包括从构成传输流的传输包中检测传输流中不连续性点的步骤；根据不连续性点产生不连续性点信息的步骤；和将该传输包与不连续性点信息一起记录在记录介质上的步骤。
根据本发明第十二方面，提供用于再现在记录介质上记录的传输流的传输流再现装置，该装置包括用于从记录介质再现传输流的再现装置；用于执行导致从记录介质再现传输流时间轴识别信息和入口点映射的控制的再现控制器；用于检索再现开始位置的时间轴识别信息和入口点映射的控制器，其中再现控制器控制再现装置，以便根据再现开始位置读该记录介质。
根据本发明第十三方面，提供用于再现在记录介质上的传输流的传输流再现方法，该方法包括从记录介质再现传输流时间轴识别信息和入口点映射的步骤；检索再现开始位置的时间轴识别信息和入口点映射的步骤；和根据再现开始位置读该记录介质的步骤。
根据本发明第十四方面，提供记录计算机可读程序的程序记录介质，以便从记录介质再现传输流，该程序包括从记录介质再现传输流时间轴识别信息和入口点映射的步骤；检索再现开始位置的时间轴识别信息和入口点映射的步骤；和根据再现开始位置读该记录介质的步骤。
在根据本发明的传输流记录装置和方法以及记录在第一程序记录介质上的程序中，分析传输包，以便检测编码信息中的不连续性点，根据分析的结果，在不连续性出现处产生不连续性点信息。另外，传输包数据记录在数据记录介质上，不连续性点信息也记录在该数据记录介质上，作为与传输流对应的数据库。
在根据本发明的传输流记录装置和方法以及记录在第二程序记录介质上的程序中，从数据记录介质上得到与传输流对应的数据库。另外，指定再现开始位置与传输流对应的数据库中得到的信息比较，以便搜寻再现开始允许位置。利用从数据库得到的信息，计算数据记录介质上与再现开始允许位置对应的传输流的地址。从数据记录介质上计算出的的地址开始读该传输流。
本发明提供一种传输流记录装置，该装置包括：可操作以输入构成传输流的传输包的输入单元；可操作以产生指示间隔的程序序列信息的发生器，在该间隔中所述传输流的程序属性没有变化；和可操作以将所述程序序列信息与所述传输流一起记录的记录单元。
本发明提供一种传输流记录方法，包括以下步骤：接收构成传输流的传输包；产生指示间隔的程序序列信息，在该间隔中所述传输流的程序属性没有变化；和将所述程序序列信息与所述传输流一起记录。
本发明提供一种用于再现在记录介质上记录的传输流的传输流再现装置，该装置包括：可操作以从所述记录介质再现所述传输流和程序序列信息的再现单元；所述传输流包括传输包的序列；所述程序序列信息指示不包括程序属性不连续性的传输包的序列；可操作以产生将要呈现的输出信号的处理器；和可操作以基于所述程序序列信息控制所述处理器的控制器。
本发明提供一种用于再现在记录介质上记录的传输流的传输流再现方法，该方法包括以下步骤：从所述记录介质再现所述传输流和程序序列信息；所述传输流包括传输包的序列；所述程序序列信息指示不包括程序属性不连续性的传输包的序列；产生将要呈现的输出信号；和基于所述程序序列信息控制所述产生步骤。
附图说明
参照结合附图做出的说明，可以看出本发明的上述和其他目的，其中：
图1是方框图，示出了本发明一个实施例的记录装置的构成；
图2A、2B和2C示出了记录在数据记录介质上的DVR传输包；
图3是方框图，示出了图1所示PLL(锁相环)块；
图4是流程图，示出了由记录装置进行的传输流记录处理；
图5是流程图，示出了产生到达时间标记的处理；
图6是流程图，示出了由记录装置进行的传输流数据库记录处理；
图7是流程图，示出了图6所示步骤S21中的处理；
图8示出了STC不连续性点与入口点之间的关系；
图9示出了STC不连续性；
图10示出了STC不连续性；
图11是流程图，描述了用于分析节目序列中不连续性的处理；
图12示出了入口点映射的一个实例；
图13示出了STC时间轴信息的一个实例；
图14示出了STC不连续性信息语法的第一实例；
图15示出了STC不连续性信息语法的第二实例；
图16示出了节目序列(program_sequence)语法的第一实例；
图17示出了节目序列(program_sequence)语法的第二实例；
图18示出了节目序列(program_sequence)；
图19示出了入口点映射语法；
图20示出了标志语法；
图21示出了标志是由STC-sequence-id和PTS值指示的实施例；
图22描述了入口点映射与STC-info之间的关系；
图23是方框图，示出了用作本发明一个实施例的再现装置的示例构成；
图24是流程图，描述了由再现装置进行的再现处理；
图25A、25B和25C描述了利用标志点信息再现的方法；
图26是流程图，描述了由标志点信息指示的场景的插入(cued)再现处理；
图27是流程图，描述了利用标志点信息的CM跳越再现处理。
具体实施方式
下面将参照附图通过实施例更详细地说明本发明。
现在参照附图1说明应用本发明的记录装置10的示例构成。记录装置10将传输包附加头部加在如图2A所示的传输包上(例如MPEG视频包或MPEG音频包)，该传输包是在由例如接收数字广播波的机顶盒输入的传输流上以不规则间隔多路复用的(图中未示出)，从而产生如图2B所示的源包，以便通过去除源包的间隔，产生DVR传输流。然后将产生的DVR传输流记录在数据记录介质21上。应当指出，图2A和2B中的横轴表示到达时间时钟的时间轴，在该到达时间传输包到达记录装置10。
在从例如机顶盒顺序输入的传输包中，流分析块11检索其中存贮了PCR(节目时钟基准)的包，提取PCR，然后将其输出到PLL(锁相环)块12。
其中存贮了PCR的包(这些包下称PCR包)以小于100毫秒的间隔排列在传输流中。PCR是用于对准提供基准时钟的系统时间时钟(下称STC)的信息，以便再现存贮在每个传输包中的数据。PCR具有27MHz的精度。应当指出，存贮在一个PCR包与后面的PCR包中的PCR值之差，通常与排列PCR包的间隔(小于100毫秒)成正比。然而，由于各种原因，存贮在一个PCR包与后面的PCR包中的PCR的差值可能大于正常值。在这种情况下，由PLL块12(下面说明)产生的STC变成不连续，在不连续性发生的时间之前或之后，变换STC时间轴。
如果通过分析每个输入传输包的头部，发现STC不连续性，更具体地说，如果PCR包中的包ID变化被检测出，在传输包头部的“discontinuityindicator(不连续性指示符)”中1被检测出，或者DIT(不连续性信息表)被检测出，则流分析块11也产生不连续性标记，并将其输出到PLL块12。
另外，流分析块11给每个顺序输入的传输包赋予顺序包号(包识别信息)，同时分析每个传输包的头部和净荷，以便产生入口点数据、不连续性点数据和标志点数据，并将其输出到流数据库产生块16。
入口点数据是用于识别包的信息，在该包中I图形数据能够提供再现开始位置(入口点)。不连续性点数据是用于指示STC不连续性发生的包的信息。标志点数据是用于识别包的信息，在该包中存贮着与场景变化位置、商用开始和结束位置等对应的图形数据。
利用从流分析块11输入的PCR，PLL块12校准27MHz的系统时钟频率，并将校准的系统时钟频率输出到到达时间时钟(ATC)计数器13。如果在STC中不连续性发生了，或者从流分析块11输入了不连续性标记，PLL块12还产生STC，以便与系统时钟频率同步用PCR作为初始值进行计数，并将不连续性发生标记输出到流分析块11。
图3示出了PLL块12的详细示例构成。从流分析块11以小于100毫秒的间隔输入的PCR被加到比较器31和系统时间时钟计数器34。比较器31产生指示来自流分析块11的PCR值与来自STC计数器34的STC值之间差值的信号，并将产生的信号输出到低通滤波器(LPF)32和控制器35。低通滤波器32消除来自比较器31差信号的高频分量，并将结果信号输出到压控振荡器(VCO)33。压控振荡器33产生27MHz的系统时钟频率，并将其输出到STC计数器34和后级的ATC计数器13(图1)，以便使来自低通滤波器32的差信号变成0。
与来自压控振荡器33的系统时钟频率(27MHz)同步，STC计数器34用第一输入的PCR为初始值来计数STC，并将结果STC输出到比较器31。如果控制器35确定来自比较器31的差信号值大于预定阈值，控制器35产生不连续性发生标记，例如不连续性标记是从流分析块11输入的，就将不连续性发生标记输出到流分析块11。
例如，如果在PLL块12中顺序地输入具有一定间隔值的PCR，来自比较器31的差值变成0，因此没有不连续性发生标记从控制器35输出。如果输入了具有与在先输入的PCR值的差值较大的PCR，来自比较器31的差值变成较大的值，并且在控制器35中确定该差值大于阈值，根据上述条件输出不连续性发生标记。不连续的PCR用于系统时钟计数器34，作为新STC时间轴的初始值。
再参见图1，与从PLL块12输入的系统时钟频率同步，ATC计数器13计数到达时间时钟(下称ATC)，同时将作为ATC取样值的到达时间标记(arrival-time-stamp)输出到传输包附加头部(TP-extra-header)加法块15。另外，ATC计数器13将ATC输出到流分析块11。应当指出，当在记录装置10中输入位于节目开始处的传输包时，ATC被初始化为0。
传输包附加头部加法块15在包输入时将包括由计数器13输入的到达时间标记的传输包附加头部(4字节)，加到来自机顶盒的传输包(118字节)上，以便产生源包(192字节)，并将其输出到文件系统块17。
利用由流分析块11输入的入口点数据、不连续性点数据和标志点数据，流数据库产生块16产生入口点映射、系统时间时钟时间轴信息、节目顺序信息和标志点信息(下面将分别说明)，并将产生的信息输出到文件系统块17作为流数据库。流数据库是用于随机存取再现记录在数据记录介质21上的传输流的信息。
文件系统块17去除由传输包附加头部加法块15输入的源包之间的间隔，以便产生图2C所示的DVR传输流作为文件。另外，文件系统块17产生由流数据库产生块16输入的流数据库(入口点映射、系统时间时钟时间轴信息、节目顺序信息和标志点信息)的文件。此外，文件系统块17将产生的DVR传输流和流数据库文件输出到纠错块18。
纠错块18将纠错信息加到由文件系统块17输入的文件上，并将结果文件输出到调制器19。调制器19以预定方式调制来自纠错块18的文件，并将调制的文件输出到写入块20。写入块20将调制的DVR传输流文件记录在数据记录介质21与文件中该传输包的包号对应的地址上。另外，写入块20将调制的流数据库文件记录在数据记录介质21的预定位置上。数据记录介质21是允许随机存取的介质，例如硬盘或光盘，它们可以加到记录装置10上，也可以从记录装置10上取下来。
控制器22控制驱动器23从磁盘24、光盘25、磁光盘26或半导体存贮器27读控制程序，从而根据用户输入的控制程序和指令，控制记录装置10的上述部件。
下面参照图4所示的流程图，说明由记录装置10执行的传输流记录处理。当用户输入记录开始指令时，传输流记录处理开始。
在步骤S1中，传输包附加头部加法块15将包括由ATC计数器输入的到达时间标记的传输包附加头部，加到由例如机顶盒输入的传输包上，以便产生源包，并将其输出到文件系统块17。
下面参照图5所示的流程图，说明产生包括在传输包附加头部中的到达时间标记的处理。
在步骤S11中，流分析块11检测具有存贮输入传输流的PAT(节目关联表)PID为0X0000的PAT包，以便读该PAT，得到存贮该PAT中描述的PMT(节目映射表)的包(下称PMT包)的PID。在步骤S12中，根据在步骤S11中得到的PMT包的PID，检测出PMT包，以便读该PMT，得到存贮该PMT中描述的PCR的包(下称PCR包)的PID。在步骤S13中，根据在步骤S12中得到的PCR包的PID，检测PCR，以便读该PCR。该PCR提供到PLL块12。
在步骤S14中，利用由流分析块11输入的PCR，PLL块12校准系统时钟频率，并将校准的频率提供到ATC计数器13。在步骤S15中，ATC计数器13计数与来自PLL12的系统时钟频率同步的ATC，同时将其取样值输出到传输包附加头部加法块15，作为到达时间标记。
再参见图4，文件系统块17去除由传输包附加头部加法块15输入的源包之间的间隔，产生结果DVR传输流文件的文件，并将该文件输出到纠错块18。在步骤S3中，纠错块18将纠错信息加到来自文件系统块17的DVR传输流文件上。调制器19调制纠错的文件。写入块20将调制的文件记录在数据记录介质21与包号对应的地址上。
下面参照图6所示的流程图，说明随着上述传输流记录处理执行的流数据库记录处理。
在步骤S21中，流分析块11分析顺序输入的传输流，以便检测其中存贮了MPEG2系统标准的I图像数据的包，得到该包的包号和该I图像的PTS(显示时间标记)，作为入口点数据。应当指出，PTS是包括在MPEG2系统标准PES包的头部中的信息，指示沿系统时间时钟时间轴该图像再现的时间。
下面参照图7所示的流程图，说明步骤S21中的特定处理。在步骤S31中，流分析块11确定传输包是否已经输入，并等到传输包输入。如果发现传输包已经输入，流分析块11进行到步骤S32。
在步骤S32中，流分析块11检测1是否被写入包括在传输包的传输包头部中的净荷单元开始指示符(payload-unit-start-indicator)，从而确定传输包的净荷是否由PES包的第一字节开始。如果1被检测出在净荷单元开始指示符中，并且发现传输包的净荷是由PES包的第一字节开始，流分析块11进行到步骤S33。
在步骤S33中，流分析块11确定0x000001B3作为MPEG视频的序列头部编码(sequence-header-code)是否被写入传输包的净荷中描述的PES包的始端。如果发现MPEG视频顺序头部编码已经写入，流分析块11确定I图像数据存贮在该传输包的净荷中，接着进行到步骤S34。
在步骤S34中，流分析块11确定该传输包是入口点，将该传输包的包号(利用该包号，能够识别该包记录在数据记录介质21上的地址)与存贮在该传输包的I图像的PTS关联，并将结果PTS和该节目的识别信息(视频PID)输出到流数据库产生块16，作为入口点数据。
例如图8中所示，如果发现I图像数据存贮在包号为E11、E12、E21和E22中，PTS＝x11、x12、x21和x22分别与包号E11、E12、E21和E22关联，它们将被输出到流数据库产生块16。
在步骤S35中，流分析块11确定传输包的输入是否已经到达结束。如果发现传输包的输入没有结束，流分析块11就返回到步骤S31，重复上述的处理。如果发现传输包的输入已经结束，流分析块11就返回到图6所示的步骤S22。
在步骤S22中，流分析块11将关于传输流STC时间轴的不连续性信息和关于节目顺序的不连续性信息输出到流数据库产生块16，作为不连续性点数据。至于STC时间轴的不连续性信息，流分析块11将从PLL块12输入不连续性点发生标记之前和之后，关于STC时间轴变化的信息(STC时间轴ID、PCR-PID、start-PCR-value、end-STC-value和RSPN-STC-start)，输出到流数据库产生块16，作为不连续性点数据。至于PSI/SI的不连续性信息，流分析块11将PSI/SI的变化地址和新PSI/SI的内容输出到流数据库产生块16，作为不连续性点数据。
下面说明不连续性点数据。STC时间轴ID是用于识别STC时间轴的信息。一对start-PCR-value和end-STC-value分别指示连续STC时间轴的开始时间和结束时间。
对于start-PCR-value，使用导致STC不连续性的PCR值。然而，对于输入传输流的第一个start-PCR-value，使用存贮在第一个PCR包中的PCR值。
由以下等式得到end-STC-value：
end-STC-value＝last-PCR+PCR-gap
这里，last-PCR是紧接着改变STC时间轴的PCR包之前的PCR包的值。PCR-gap是last-PCR与STC不连续性发生之间的时间差。然而，对于输入传输流的上一end-STC-value，使用上一传输包的输入时间。
对于RSPN-STC-start，使用STC开始的包的包号。更具体地说，使用在该PCR提供start-PCR-value的PCR包的包号。这里，RSPN表示相对包号，表示用对传输流的顶端包给定包号为初始值所计数的相对包号。或者，在检测STC不连续性时给定的包号、在检测PCR包的包ID中变化时给定的包号、在检测在传输包头部的discontinuity-indicator中的1时给定的包号、或在检测DIT包时给定的包号都可以用于RSPN-STC-start。
更具体地说，如图9所示假设传输流顺序中一旦发生STC不连续性，从传输流始端到不连续性发生点的STC时间轴为STC1，其后的STC时间轴为STC2，对于STC时间轴STC1的start-PCR-value，就使用start-PCR1，对于end-STC-value，就使用将PCR-gap加到last-PCR得到的end-STC1。对于STC时间轴STC2的start-PCR-value，使用start-PCR2，对于end-STC-value，使用end-STC2。
从图9和图10可以看出，不管是否发生STC不连续性，由ATC计数器13产生的ATC都是连续的。参见图10，横轴表示ATC，竖轴表示STC，表示start-PCR-value与end-STC-value之间的关系。
下面参照图11所示的流程图，说明用于分析关于节目顺序的不连续性信息的处理。
在步骤S41中，流分析块11等待PSI/SI的传输包输入。当PSI/SI的传输包已经输入时，流分析块11进行到步骤S42。
具体地说，PSI/SI的传输包是PAT、PMT和SIT包。SIT是由DVB标准规定的描述部分传输流业务信息的传输包。
在步骤S42中，流分析块11确定在PSI/SI的内容中是否发生变化。也就是说，流分析块11确定每个PAT、PMT和SIT的内容是否不同于在先输入的那些内容。如果发现有变化，流分析块11进行到步骤S43。应当指出，在记录开始以后的第一个步骤S42中，流分析块11也进行到步骤S43，这是因为此前没有输入PSI/SI传输包。
在步骤S43中，流分析块11得到对用于传送新PSI/SI的传输包给定的包号及其内容，并将包号和内容输出到流数据库产生块16。在步骤S44中，流数据库产生块16产生节目顺序的不连续性信息。
在步骤S45中，流分析块11确定传输包的输入是否已经完成。如果发现输入没有完成，流分析块11返回到步骤S41，重复上述的处理。如果在步骤S45中发现输入已经完成，该处理就结束了。
如果在步骤S42中发现在PSI/SI的内容中没有变化，流分析块11返回到步骤S41，重复上述的处理。
再参见图6，在步骤S23中流分析块11分析每个顺序输入的传输包的头部和净荷，以便检测标志点(例如，场景变化位置、商用开始和结束位置等)，并将用于识别存贮其图形数据的包的信息[该节目的识别信息(视频PID)、系统时间时钟时间轴ID和该图像的PTS]输出到流数据库产生块16，作为标志点数据。
应当指出，为了便于说明，从步骤S21到步骤S23的处理操作是按时间顺序说明的。然而实际上，这些处理操作对每个输入的传输包是并行执行的。
在步骤S24中，流数据库产生块16产生如图12所示的入口点映射，入口点映射对每个节目描述来自流分析块11的入口点数据。应当指出，偏置源包号是对传输流的第一个包分配的包号。
流数据库产生块16还产生如图13所示由系统时间时钟时间轴ID(STC-sequence-id)、PCR-PID、start-PCR-value、end-STC-value和RSPN-STC-start构成的系统时间时钟时间轴信息。RSPN-STC-start是用上述偏置源包号为初始值所计数的包号。
此外，流数据库产生块16产生标志点信息，描述由流分析块11提供的标志点数据(视频PID、系统时间时钟时间轴ID和图像的PTS)。
另外，流数据库产生块16产生节目顺序信息，描述由流分析块11提供的节目顺序的不连续点数据(将详细说明)。
在步骤S25中，流数据库产生块16将在步骤S24中产生的入口点映射、系统时间时钟时间轴信息和标志点信息输出到文件系统块17，作为流数据库。文件系统块17产生输入的流数据库的文件。流数据库文件由纠错块18加上纠错信息，纠错的流数据库由调制器19调制，调制的流数据库由写入块20记录在数据记录介质21的预定位置上。
如上所述，记录在数据记录介质21的流数据库用于下面将说明的再现处理，特别是用于随机存取再现。
应当指出，流数据库的入口点映射描述用作识别入口点位置的信息的包号，因此与用字节精度的地址表示的入口点位置相比，减少了所需位的数量。
参见图14，示出了STC不连续性信息语法的第一实施例。
STC-Info()表示该语法提供STC不连续性点信息。STC-Info()具有由num-of-STC-sequences以数字指示的STC时间轴信息。STC-sequence-id表示STC时间轴ID(参见图13)。字段PCR_PID、RSPN-STC-start、start-PCR-value和end-stc-value具有与图13所示各种名称对应的相同含义。
参见图15，示出了STC不连续性信息语法的第二实施例。STC-Info()具有由num-of-STC-sequences(STC序列数)以数字表示的STC时间轴信息。STC-sequence-id表示STC时间轴ID(参见图13)。Offset-STC-sequence-id是对传输流的顶端STC时间轴给定的STC时间轴ID。字段RSPN-STC-start具有与图13所示变量名称对应的相同含义。
该语法使用start-PTS和end-PTS代替图14所示语法中使用的start-PCR-value和end-STC-value。start-PTS表示由STC-sequence-id指示的STC时间轴ID上第一显示单元的PTS。end-PTS表示由STC-sequence-id指示的STC时间轴ID上最后显示单元的PTS。
应当指出，通过限制格式为仅有一个由要记录的传输流参照的PCR-PID，PCR-PID从图15所示语法中省略了。
参见图16，该图示出了节目顺序不连续性语法的第一实施例。
ProgramInfo()指示该语法是节目顺序不连续性信息。ProgramInfo()具有由number-of-PSI-SI改变以数字表示的PSI/SI信息。PSI-SI-type指示其后PSI/SI的类型。应当指出，PSI-SI-type＝0表示PAT，PSI-SI-type＝1表示PMT，PSI-SI-type＝2表示SIT。PSI-SI-type＝3至255表示保留。
如果PSI-SI-type表示PAT，后面跟着字段start-PAT-address。start-PAT-address表示传输包的DVR传输流文件上的地址，在该传输包中存贮着新的PAT，并以包号表示。
如果PSI-SI-type指示PMT，字段video-PID等于在每个program-map-PID(节目映射PID)、start-PMT-address(开始PMT地址)、program-number(节目号)、PCR-PID、number-of-videos(视频数)和number-of-audios(音频数)中指示的数，字段audio-PID和AudioCodingInfo()(音频编码信息)等于由后面的VideoCodingInfo()(视频编码信息)和number-of-audios指示的数。
program-map-PID是新PMT的包ID(识别符)。start-PMT-address表示传输包的DVR传输流文件上的地址，在该传输包中存贮着新的PMT，并以包号表示。program-number是写入新PMT内容的节目号。PCR-PID是传输包的包ID，用于传送写入新PMT内容的节目号。number-of-videos是写入新PMT内容的视频流数。video-PID是传输包的包ID，用于传送视频流。
VideoCodingInfo()表示视频流的编码信息，例如，包括指示视频是SDTV还是HDTV的信息，以及指示视频帧频率和像素长宽比的信息。number-of-audios表示写入新PMT内容的音频流数。audio-PID是传输包的包ID，用于传送音频流。
AudioCodingInfo()是音频流的编码信息，例如，包括关于音频编码方法(例如MPEG1音频、MPEG2AAC音频或杜比AC3)、分量类型(2声道立体声或5.1声道立体声)和取样频率的信息。
如果PSI-SI-type指示SIT，后面跟着字段start-SIT-address。start-SIT-address是传输包的DVR传输流文件上的地址，在该传输包中存贮着新的SIT，并以包号表示。
参见图17，示出了ProgramInfo()(节目信息)语法的第二实施例。该语法能够用于限制格式为仅有一个由要记录的传输流参照的PCR-PID。在该格式中，传输流中具有下列特征(1)至(3)的时间间隔被称为program-sequence(节目序列)。
(1)PCR-PID的值保持不变。
(2)视频基本流的数目保持不变。并且每个视频流的PID值和由VideoCodingInfo定义的编码信息保持不变。
(3)音频基本流的数目保持不变。并且每个音频流的PID值和由AudioCodingInfo定义的编码信息保持不变。
在一个时间，program-sequence仅有一个系统时基。另外在一个时间，program-sequence仅有一个PMT。ProgramInfo()存贮program-sequence开始位置的地址。RSPN-program-sequence-start(RSPN节目序列开始)指示该地址。其值可以仅指示边界的源包号，在该边界上述定义的program-sequence发生变化。例如，上述start-PMT-address(存贮着新的PMT的传输包的地址)可以被设定。
图18示出了program-sequence的实施例。在该实施例中，program-sequence的内容在传输流中途变化2次，所以有3个program-sequence。在program-sequence变化点的开始源包号(地址)和源包号(地址)存贮在RSPN-program-sequence-start中。
参见图19，示出了入口点映射语法的实施例。
EntryPointMap()(入口点映射)指示该语法用于入口点映射。EntryPoint Map()具有由number-of-video流以数字方式指示的每个video-PID的入口点信息。video-PID是传输包的包ID，用于传送视频流。Number-of-entry-points(入口点数)指示该视频流的入口点数。PTS-EP-start和RSPN-EP-start分别具有与图12中所示的入口点PTS和入口点地址相同的含义。
参见图20，示出了标志语法。ClipMark(剪切标志)表示涉及的语法是标志的语法。Version-number(版本号)表示指示ClipMark()的版本号的4个字符。Length(长度)是32位无符号整数，指示从紧接着字段length之后到ClipMark()的末尾的ClipMark()的字节数。number-of-Clip-marks(是16位无符号整数，指示存贮在ClipMark中的标志数。number-of-Clip-marks(剪切标志数)可以是0。mark-type(标志类型)是指示标志类型的8位字段，用于指示例如CM开始和结束的类型。mark-time-stamp(标志时间标记)具有存贮时间标记的32位字段，指示标记被指定的点。mark-time-stamp应当指示与由标志指示的表示单元对应的33位PTS中的高位32位。STC-sequence(STC序列)具有8位字段，指示其中设置标志的STC连续间隔的STC-sequence-id。
图21示出了一个实施例，在该实施例中以STC-sequence-id和PTS的值，表示了例如用于记录传输流文件(DVR传输流文件)入口点或出口点的存取点以及CM的开始点或结束点等标志。入口点和出口点分别是再现的开始点和结束点。
因为被记录的传输流可以包括STC不连续性点，所以具有相同值的PTS可能出现在该传输流中。因此如果以PTS为基准设置要记录的传输流的存取点，那么单用PTS值还不足以识别存取点。为了识别，还要一起使用其中包括PTS的STC时间轴ID。
下面说明EntryPointMap与STC-Info之间的关系。关于由一个video-PID定位的视频流的EntryPointMap，作为加到要被记录的传输流文件上的数据库在一个表中产生，而不考虑STC不连续性点。在STC-Info()中定义的RSPN-EP-start值与RSPN-STC-start值之间的比较指示属于每个STC-sequence的EP-map数据的边界。
在图22所示的实施例中，包括在EntryPointMap中的EntryPoint地址X21大于RSPN-STC-start#2，是由STC-Info()指示的STC时间轴的开始地址。在EntryPoint地址X1n之前的入口点数据属于STC-sequence#1的STC时间轴。在地址X21之后的入口点数据属于STC-sequence#2的STC时间轴。
图23示出了再现装置40的示例性构成，用于再现来自数据记录介质21的DVR传输流，在该数据记录介质上由记录装置10记录了DVR传输流和流数据库文件。
再现装置40还具有以下功能，将用户指定的标志点(观看时用户喜爱的场景位置、观看不连续的位置等)加到记录在数据记录介质21上包括在流数据库中的标志点信息中，以及记录对其附加的标志点。
根据接收由控制器49输入的读控制信号，读出块41从数据记录介质21读与DVR传输流文件或流数据库文件对应的数据，并将读出的数据输出到解调器42。与图1中所示的调制器19相对应，解调器42对从读出块41输入的数据执行解调，并将解调的数据输出到纠错块43。根据图1中纠错块18给定的纠错信息，纠错块43对数据执行纠错，并将结果DVR传输流文件或流数据库文件输出到文件系统块44。
文件系统块44将从纠错块43输入的DVR传输流文件分成源包，并将它们输出到缓冲器45。文件系统块44还将从纠错块43输入的流数据库提供到控制器49。
当包括在源包的传输包附加头部中的到达时间标记变成等于由时钟振荡器48提供的ATC时，缓冲器45将通过从源包中去除传输包附加头部而得到的传输包，输出到解复用器46。
从由缓冲器45输入的传输包中，解复用器46提取与用户指定节目对应的视频包和音频包，并将提取的包输出到AV解码器47。AV解码器47对由解复用器46提供的视频包和音频包进行解码，并将结果视频信号和音频信号输出到下一级。时钟振荡器48产生27MHz的ATC，并将其输出到缓冲器45。
控制器49控制驱动器51从磁盘52、光盘53、磁光盘54或半导体存贮器55读控制程序，从而根据用户输入的控制程序和指令，控制再现装置40的每个部件。
当由用户输入用于指定新标志点的指令时，控制器49将新标志点的位置变换成标志点数据(视频PID、系统时间时钟时间轴ID和图像的PTS)，并将标志点数据输出到写入块50。
写入块50将从控制器49输入的标志点数据，加到记录在数据记录介质21上包括在流数据库中的标志点信息中，并记录其标志点数据。
下面参照图24所示的流程图，说明由再现装置40执行的再现处理。当由用户输入用于指定再现节目和开始再现处理的指令时，再现处理开始。
在步骤S51中，由读出块41从数据记录介质21读再现节目的流数据库，由解调器42至文件系统块44处理流数据库，并将结果流数据库提供到控制器49。在步骤S52中，由用户输入的再现开始位置数据(视频PID、STC时间轴ID和图像的PTS)被输入到控制器49。应当指出，对于再现开始位置，可以指定包括在流数据库中的标志点信息中的标志点。
在步骤S53中，控制器49将在步骤S52中输入的再现开始位置与在步骤S51中得到的流数据库进行比较，以便检测最接近再现开始位置的入口点。利用写入检测出的入口点的包号，控制器计算DVR传输流的读出开始地址。
在步骤S54中，在控制器49的控制下，从在步骤S53中确定的数据记录介质21上的读出开始地址起，读出块41开始读DVR传输流。由解调器42至解复用器46处理DVR传输流，并将结果视频包和音频包输入AV解码器47。
在步骤S55中，AV解码器47对由解复用器46提供的视频包和音频包进行解码，并将结果视频信号和音频信号输出到例如监视器(未示出)。
在步骤S56中，控制器49确定是否由用户指定了例如用于随机存取再现的再现位置中的变化。如果发现了指定的变化，控制器返回步骤S53，确定读出开始地址，重复上述的处理。
如果在步骤S56中没有发现指定的变化，控制器进行到步骤S57。在步骤S57中，控制器49确定是否由用户指定了再现的结束。如果发现再现的结束没有被指定，控制器返回步骤S54，重复上述的处理。然而，如果发现再现的结束被指定，该再现处理就到达结束。
下面将利用标志点信息对再现进行说明。例如假定如图25A至25C中所示，DVR传输流文件及其数据库、EntryPointMap、ClipMark和STC-Info被记录了。
首先参照图26所示的流程图，说明由标志点指示的场景的插入(cued)再现处理。
在步骤S71中，读出作为DVR传输流文件数据库的EntryPointMap、STC-Info、Program-Info和ClipMark。在步骤S72中，接收由用户指定的再现开始点的标志点。例如，指示场景开始点的小图标显示在菜单屏幕上，在该菜单屏幕上接收由用户选定的与小图标相关的标志点。
在步骤S73中，得到由用户指定的标志点的PTS和STC-sequence-id。在步骤S74中，从STC-Info得到STC时间轴与STC-sequence-id对应的源包号。在步骤S75中，从STC时间轴开始的包号和标志点的PTS，得到源包号，该源包号时间上在标志点的PTS之前，并具有最接近的入口点。
在步骤S76中，从在步骤S75中得到的源包号中，读出传输流数据，并提供到AV解码器47。在步骤S77中，AV解码器47开始显示自标志点PTS图像开始的传输流数据。
下面具体说明例如图25A至25C中所示，用于显示匹配CM开始点(Cmstart)的PTS(a0)图像的处理。假设CM开始点在STC时间轴上，STC-sequence-id为id0，并且STC时间轴开始的源包号为小于A。如果例如PTS(A)＞PTS(a0)，在步骤S75中得到包号A。然后在步骤S76中，从包号A开始的传输流被提供到AV解码器47解码，根据解码结果在步骤S77中，从与PTS(a0)对应的图像开始显示。
下面参照图27所示的流程图，说明利用标志点信息的CM跳越再现处理。
在步骤S81中，读出作为DVR传输流文件数据库的EntryPointMap、STC-Info、Program-Info和ClipMark。在步骤S82中，接收由用户指定的CM跳越再现。在步骤S83中，得到标志类型为CM开始点或CM结束点(Cmend)的每个标志信息的PTS和STC-sequence-id。
在步骤S84中，得到STC时间轴与CM开始点的STC-sequence-id对应的源包号。在步骤S84中，开始对传输流解码。
在步骤S86中，确定当前显示的图像是否是与CM开始点的PTS对应的图像。如果判定是“否”，就在步骤S87中显示当前图像。处理返回到步骤S85，重复上述的后续操作。如果在步骤S86中判定是“是”，就在步骤S88中停止对图像的解码和显示。
在步骤S89中，从CM结束点的STC时间轴和CM结束点PTS的包号，得到具有入口点的源包号，该入口点最接近结束点PTS，并且时间上在结束点PTS之前。在步骤S90中，从在步骤S89中得到的源包号，读传输流数据，并将其提供到AV解码器47。在步骤S91中，AV解码器47从与CM结束点的PTS对应的图像再开始显示。
下面具体说明例如图25A至25C中所示的CM跳越操作。假设CM开始点和CM结束点在STC时间轴上，具有相同的STC-sequence-id为id0，并且STC时间轴开始的源包号为小于A。
如果当传输流被解码时，在步骤S86中显示时间变成PTS(a0)，解码和显示停止。接着如果例如PTS(C)＜PTS(co)，从具有包号C的数据开始，在步骤S90中开始对数据流进行解码。在步骤S91中，从与PTS(c0)对应的图像再开始显示。
下面说明在再现时利用ProgramInfo的方法。在再现DVR传输流之前，对于再现系统知道关于包括在流中的节目内容的信息是有用的，这些信息是传送视频或音频基本流的包PID和视频或音频分量类型(例如，HDTV(高分辨电视)视频流或MPEG(运动图像专家组)2AAC音频流)。
上述这些信息有助于用户建立用于说明记录的传输流内容的菜单屏幕，或者在对流进行解码之前，初始化AV解码器47和解复用器46。
如图18中所示，节目内容可能在要被记录的传输流中途变化。例如，可能传送视频流的包PID产生变化，或者视频流的内容从SDTV(标准分辨电视)变成HDTV。ProgramInfo存贮流中途节目内容变化的地址(源包号)。当指定了再现开始时间时，再现系统检查读出开始所在的源包号，并且能够事先从ProgramInfo知道存贮在上述地址的节目内容。
如上所述在再现处理中，从包括在流数据库中的入口点映射描述的入口点(I图像位置)开始再现，因此能够容易和快速地控制读出位置。
在本实施例中，记录装置10和再现装置40的构成是分开示出的。可以明显看出，记录装置10和再现装置40可以被组合到一个装置中。
应当指出，上述处理操作的顺序不仅可以由硬件执行，也可以由软件执行。为了由软件执行上述处理操作的序列，构成该软件的程序要从记录介质装入内置专用硬件的计算机，或者能够执行各种操作的通用个人计算机。
不仅如图1所示配置用于从计算机分别向用户提供节目的封装介质可以构成上述记录介质，例如磁盘24(包括软盘)、光盘25[包括CD-ROM(小型盘式只读存贮器)和DVD(数字通用盘)]、磁光盘26[包括MD(小型盘)]或半导体存贮器27，而且其中存贮程序用作用户设备的计算机内装ROM硬盘也可以构成上述记录介质。
应当指出在本说明书中，用于描述要记录在记录介质中的程序的步骤不仅包括时间上顺序执行的处理操作，并且包括并行或离散执行的处理操作。
还应当指出在本说明书中，系统是指在其整体中由2个或多个装置构成的设备。
如上所述，根据本发明的传输流记录装置和方法以及存贮在第一程序记录介质中的程序，不连续性点信息被记录在数据记录介质上，作为与传输流对应的数据库。该新的构成能够记录传输流，以便实现响应用户指令即时随机存取再现。
另外，根据本发明的传输流记录装置和方法以及存贮在第二程序记录介质中的程序，利用与传输流对应的数据库，开始读传输包。该新的构成也能够实现响应用户指令即时随机存取再现。
虽然利用特定的术语说明了本发明的最佳实施例，但是上述说明仅是用于举例，应当能够理解，可以做出各种改变和改进，而不偏离权利要求的构思或范围。

Claims (13)

1.一种传输流记录装置，该装置包括：
可操作以输入构成传输流的传输包的输入单元；
可操作以产生指示间隔的程序序列信息的发生器，在该间隔中所述传输流的程序属性没有变化；和
可操作以将所述程序序列信息与所述传输流一起记录的记录单元。
2.根据权利要求1的传输流记录装置，其中所述发生器产生程序序列信息，所述程序序列信息指示不包括PCR-PID不连续性的传输包的序列。
3.根据权利要求1的传输流记录装置，其中所述发生器产生程序序列信息，所述程序序列信息指示不包括视频和/或音频基本流数的变化的传输包的序列。
4.根据权利要求1的传输流记录装置，其中所述发生器产生程序序列信息，所述程序序列信息指示不包括每个视频和/或音频流的包识别符的不连续性的传输包的序列。
5.根据权利要求1的传输流记录装置，其中所述发生器产生程序序列信息，所述程序序列信息指示不包括每个视频和/或音频流的编码属性的变化的传输包的序列。
6.根据权利要求5的传输流记录装置，其中所述编码属性包括视频帧频率。
7.根据权利要求5的传输流记录装置，其中所述编码属性包括长宽比。
8.根据权利要求5的传输流记录装置，其中所述编码属性包括音频编码方法。
9.根据权利要求5的传输流记录装置，其中所述编码属性包括音频分量类型。
10.根据权利要求5的传输流记录装置，其中所述编码属性信息包括音频取样频率。
11.一种传输流记录方法，包括以下步骤：
接收构成传输流的传输包；
产生指示间隔的程序序列信息，在该间隔中所述传输流的程序属性没有变化；和
将所述程序序列信息与所述传输流一起记录。
12.一种用于再现在记录介质上记录的传输流的传输流再现装置，该装置包括：
可操作以从所述记录介质再现所述传输流和程序序列信息的再现单元；所述传输流包括传输包的序列；所述程序序列信息指示不包括程序属性不连续性的传输包的序列；
可操作以产生将要呈现的输出信号的处理器；和
可操作以基于所述程序序列信息控制所述处理器的控制器。
13.一种用于再现在记录介质上记录的传输流的传输流再现方法，该方法包括以下步骤：
从所述记录介质再现所述传输流和程序序列信息；所述传输流包括传输包的序列；所述程序序列信息指示不包括程序属性不连续性的传输包的序列；
产生将要呈现的输出信号；和
基于所述程序序列信息控制所述产生步骤。
CNB2004100052271A 1999-09-29 2000-09-29 传输流记录和再现装置和方法 Expired - Lifetime CN1294751C (zh)

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