BRPI0302960B1 - Aparelhos para gravar e para reproduzir uma seqüência de sinais de dados de vídeo, método de gerar uma seqüência de sinais de informação, e, portador de gravação - Google Patents
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Abstract
"aparelhos para gravar e para reproduzir uma seqüência de sinais de dados de vídeo, método de gerar uma seqüência de sinais de informação, e, portador de gravação". um aparelho para gravar uma seqüência de sinais de dados de vídeo em um portador de gravação (3) foi proposto. o aparelho inclui meio de entrada (1) para receber sinais de dados de vídeo, meio de geração (100) para gerar sinais de informação de ponto característico, meio de processamento para processar os sinais de informação de ponto característico para uma pluralidade de pontos característicos em uma seqüência de sinais de informação de pontos característicos (cpi) e meio de escrita (108) para escrever a seqüência de sinais de dados de video e a seqüência de sinais de informação de pontos característicos no portador de gravação (3). os sinais de informação de ponto característicos identificam um ponto característico na seqüência de sinais de dados de vídeo. várias medidas são propostas em relação à cpi objetivando prover modo compacto de armazenar informação relacionada a um tamanho de imagens i.
Description
(72) Inventor(es): Wr
KAZUHIKO NAKAMURA: TOMOTAKA YAG1 · . , . e ™ , viaeo e a sequeúcia correspondente de sinais de mformaçao de pontos característicos;
meio de extração para extrair o bloco de informação da sequência de sinais de informação de pontos característicos; e meio de processamento para processar a sequência de sinais de dados de vídeo em sinais de dados de vídeo usando o bloco de informação; caracterizado por:
o meio de extração é projetado para recuperar os dados de tamanho e mapear os dados de tamanho em um intervalo de tamanho dentro de uma pluralidade de intervalos de tamanho predefinidos;
o meio de processamento é projetado para usar informação relacionada ao intervalo de tamanho.
9. Aparelho de acordo com reivindicação 8, em que o bloco de informação inclui dados de identificação que identificam um tipo de uma imagem selecionada das intra-imagens e das inter-imagens, o aparelho caracterizado pelo meio para extrair o bloco de informação é projetado para separar os dados de identificação dos dados de tamanho.
10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo melo de entrada ser projetado para receber a “APARELHOS PARA GRAVAR E PARA REPRODUZIR UMA SEQÜÊNCIA DE SINAIS DE DADOS DE VÍDEO, MÉTODO DE GERAR UMA SEQÜÊNCIA DE SINAIS DE INFORMAÇÃO, E, PORTADOR DE GRAVAÇÃO”
A invenção relaciona-se a um aparelho para gravar uma seqüência de sinais de dados de vídeo em um portador de gravação, a seqüência de sinais de vídeo incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de interimagem codificada com referência a outras imagens, o aparelho incluindo:
meio de entrada para receber sinais de dados de vídeo;
meio de geração para gerar sinais de informação de ponto característico, os sinais de informação de ponto característico identificando um ponto característico na seqüência de sinais de dados de vídeo, os sinais de informação de ponto característico incluindo um bloco de informação, o bloco de informação incluindo:
dados de posição que definem uma posição do ponto característico na seqüência de sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que provêem informação relacionada a um tamanho de uma imagem I selecionada das imagens do tipo de intra-imagem;
meio de processamento para processar os sinais de informação de ponto característico para uma pluralidade de pontos característicos em uma seqüência de sinais de informação de pontos característicos; e meio de escrita para escrever a seqüência de sinais de dados de vídeo e a seqüência de sinais de informação de pontos característicos no portador de gravação.
A invenção ademais relaciona-se a um aparelho para reproduzir uma sequência de sinais de dados de vídeo, incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de inter-imagem codificada com referência a outras imagens, usando para a sequência de sinais de dados de vídeo uma sequência correspondente de sinais de informação de pontos característicos, incluindo sinais de informação de ponto característico para uma pluralidade de pontos característicos, os sinais de informação de ponto característico identificando um ponto característico na seqüêncía de sinais de dados de vídeo, os sinais de informação de pontos característicos incluindo um bloco de informação, que inclui:
dados de posição que definem uma posição do ponto característico na seqüêncía de sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que proveem informação relacionada a um tamanho de uma imagem I selecionada das imagens do tipo de intra-imagem;
o aparelho incluindo:
meio de entrada para receber a sequência de sinais de dados de vídeo e a seqüêncía correspondente de sinais de informação de pontos característicos;
meio de extração para extrair o bloco de informação da seqüêncía de sinais de informação de pontos característicos; e meio de processamento para processar a seqüêncía de sinais de dados de vídeo em sinais de dados de vídeo usando o bloco de informação.
Além disso, a invenção relaciona-se a um método de gerar uma seqüêncía de sinais de informação relativa a pontos característicos em uma seqüêncía de sinais de dados de vídeo, incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de inter-imagem codificada com referência a outras imagens, em que para um ponto característico, um bloco de informação é gerado, o bloco de informação incluindo:
dados de posição que definem uma posição do ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo; e
- dados de tamanho que provêem informação relacionada a um tamanho de uma imagem 1 selecionada das imagens do tipo de intra-imagem.
Além disso, a presente invenção relaciona-se a um portador de gravação provido com a sequência de sinais de dados de vídeo e a sequência de sinais de informação de pontos característicos.
A tabela de CPI (Informação de Ponto Característico) mapeia o eixo de tempo (o momento que uma certa imagem ou cena é mostrada no programa) na localização (número de byte) no arquivo, que contém os bytes do programa. Isto é especialmente importante se a taxa de bit não for conhecida ou não constante. Os pontos característicos tomam possível ter acesso aleatório, baseado em tempo de apresentação, no programa gravado. Figura 1 mostra esquematicamente localização de pontos característicos (CP) no arquivo. O eixo P representa posição no arquivo.
Na Figura 2, uma vista esquemática é dada da estrutura em camadas de um dispositivo de armazenamento.
Arquivos criados na aplicação de AV (APP) são enviados à camada de Sistema de Arquivo (FS). Aqui, um mapeamento dos bytes dos arquivos no espaço de endereço lógico que é entregue pela Máquina de Bit (BE) é feito. Este mapeamento é armazenado no banco de dados de FS.
Na Máquina de Bit, o mapeamento do espaço de endereço lógico no espaço de endereço físico é efetuado. Os arquivos, que são criados na aplicação de AV, são: os arquivos de tempo real, que contém o conteúdo do programa de AV e um banco de dados de AV. O banco de dados de AV contém os dados de navegação para acesso aos arquivos de tempo real. A tabela de CPI faz parte dos dados de navegação e é armazenada no arquivo de banco de dados de AV,
Pontos característicos no caso de um sinal de AV codificado em MPEG2, no eixo de tempo são:
~ o começo de uma denominada imagem I (intra-imagem), o começo de uma imagem P, o começo de uma unidade de acesso de áudio (no caso de um sinal só de áudio).
O começo da imagem I é muito importante porque 10 decodificação pode começar sem a necessidade de informação prévia. O começo de uma imagem P poderia ser importante se a imagem I prévia (ou imagem P) também for mencionada.
Durante operação, a tabela de CPI do programa, que é apresentado, é armazenada em memória (DRAM) da camada de aplicação.
Isto é por que o tamanho da tabela de CPI deveria ser limitado. Tabelas de CPI podem ser muito grandes, como é explicado em exemplo próximo.
O endereço da posição no arquivo é representado pelo número de pacote de fonte naquele arquivo. Com um Fluxo de Transporte de MPEG2, cada pacote de fonte consiste no pacote de Fluxo de Transporte de 188 bytes e uma marca de tempo de 4 bytes. Com uma capacidade de 25 Gbytes, precisase de 28 bits para representar este endereço de um ponto característico no programa,
A precisão no acesso de tempo deveria ser menos que a duração de unidades de acesso. Com uma precisão de 5 ms e um tempo de reprodução total de 24 horas, precisa-se de 25 bits para representar a informação de temporização.
A tabela de CPI de um programa armazenado poderia conter muitas entradas. A duração de um Grupo de Imagens (GOP) é menos que meio segundo. Cada GOP começa com uma imagem L Se uma entrada na tabela de CPI for feita para todas as imagens I, então há para cada tempo de reprodução de hora pelo menos 7200 entradas. O tempo de reprodução de um disco de grande capacidade poderia ser muito grande (por exemplo, 12 horas), que resulta em cerca de 100.000 entradas.
Com 4 bytes para o endereço e outros 4 bytes para o tempo de apresentação, termina-se a um tamanho de 800 kbytes.
A tabela de CPI também, é usada para reprodução especial como avanço rápido e reversão. Em reprodução especial, nem todas as imagens podem ser apresentadas. Muito freqüentemente, só as imagens (I), ou alguma das imagens I, são apresentadas como mostrado na Figura 3. Assim, nem todos os pacotes de fonte têm que ser lidos, mas só aqueles que são usados para apresentação. O tamanho da imagem I nâo é fixo, o tamanho poderia ser dezenas ou centenas de kbytes.
Leitura de informação redundante custa tempo, naquele momento outra imagem I poderia ter sido lida. Isto melhora o desempenho de reprodução especial porque mais imagens por segundo poderíam ter sido apresentadas.
Em alguns outros sistemas, isto é resolvido tendo para cada entrada na tabela de CPI só o tempo de apresentação e o endereço no arquivo, mas também o tamanho da imagem I ou o endereço do pacote de fonte, que contém o último byte da imagem 1. O tamanho da imagem I é medido em pacotes de fonte com um tamanho de 192 bytes. O tamanho de uma imagem I poderia ser várias centenas de kbytes. Mais de 10 bits são precisados para indicar o tamanho da imagem I. Isto resultaria em outros 2 bytes para a entrada na tabela. O tamanho da tabela é aumentado e não é mais alinhado em 4 bytes.
No dispositivo de acionamento, só unidades de blocos de ECC (B) podem ser lidas. Se só poucos bytes forem precisados de um certo bloco de ECC, então ainda o bloco de ECC inteiro tem que ser lido.
É inútil indicar muito precisamente o tamanho da imagem I, isto é esquematicamente mostrado na Figura 4. É suficiente se for conhecido que só dois blocos de ECC têm que ser lidos em vez de 5 blocos de ECC. No parágrafo seguinte, alguns números são dados que poderíam acontecer na prática.
Taxa de bit do Fluxo de Transporte de MPEG é 8 Mbps (1 Mbyte por segundo).
Um GOP é 0,5 segundo, assim o tamanho médio do GOP é 0,5
Mbyte.
O tamanho de um bloco de ECC é 64 kbytes, assim um GOP é em média 8 blocos de ECC.
O tamanho máximo de uma imagem I é tomado igual à memória temporária de decodificação (*»225 kbytes, «4 blocos de ECC).
O tamanho médio da imagem I é muito menos, poderia ser na ordem de 100 kbytes (< 2 blocos de ECC).
Se for indicado que o tamanho da imagem I é < 128 kbytes, então nunca mais que 3 blocos de ECC têm que ser lidos. Se este tamanho não fosse conhecido, então 5 blocos de ECC teriam que ser lidos.
O objetivo desta proposta é ter uma indicação para o tamanho da imagem 1. Assim, não mais blocos de ECC são lidos do que precisado. Mas, também para manter o número de bits para o tamanho da imagem I tão baixo quanto possível. Para este propósito, pode-se usar a seguinte propriedade.
Se o tipo de vídeo indicar que é uma entrada para uma imagem P, então o tamanho não é importante, imagens P para reprodução especial são só importantes a baixas velocidades. Aqui, tanto o fim da imagem pode ser achado enquanto lendo, e assim que o fim seja achado, um. salto é feito ao começo da próxima imagem, ou o fluxo inteiro é lido.
Estas considerações conduziram à estrutura de uma entrada na tabela de CPI mostrada na Figura 5. Marca de tempo de apresentação (PTS) especifica um tempo durante apresentação da seqüência de dados de vídeo quando uma imagem particular é para ser apresentada e um número de pacote de fonte (SPN) especifica um endereço na seqüência de dados de vídeo onde o ponto característico está localizado. TYP contém informação relacionada a um tipo da entrada e um tamanho da imagem I. Neste exemplo, a entrada na tabela de CPI tem um tamanho de 4 bytes: 4 bits para TYP, 11 bits para PTS e 17 bits para SPN.
Nos 4 bits de TYP, o tipo da entrada de vídeo é apresentado junto com o tamanho da imagem I. O tipo da entrada é dado por bits bO... b3:
lxxx - imagem I com cabeçalho de seqüência, xxx representa o tamanho da imagem.
Oyyy - imagem I sem cabeçalho de seqüência, yyy representa o tamanho da imagem I.
Pelo menos um dos bits em yyy é' Γ
0000 - imagem P.
Exemplos de valores para xxx e yyy são dados na Tabela 1, onde k é o fator de escala.
| Xxx | Yyy | Tamanho de Imagem I |
| 000 | 000 | Não relevante |
| 001 | 001 | <k*sl |
| 010 | 010 | k*sl k*s2 |
| 011 | 011 | k*s2 k*s3 |
| 100 | 100 | k*s3 k*s4 |
| 101 | 101 | k*s4 k*s5 |
| 110 | 110 | k*s5 k*s6 |
| 111 | 111 | >k*s6 |
Como um exemplo:
Para TV de definição padrão (SD-TV): k=l
Para TV de alta definição (HD-TV): k=2 sl = 64kB s2 = 128 kB s3 = 192 kB s4 - 256 kB s5 = 320 kB s6 = 384 kB
Em outro exemplo, k=l e: sl = 128 kB, s2 = 256 kB, s3 =
384 kB, s4 = 576 kB, s5 = 896 kB, s6 = 1280 kB.
Em ainda outro exemplo, TYP pode ter comprimento de 3 bits com só 1 bit levando informação relacionada ao tamanho de imagem I. Seu valor pode ser binário '1' para imagens I com tamanho menor que 128 kB e binário '0' para casos quando o tamanho não é especificado.
Figura 1 mostra esquematicamente a localização de pontos característicos (CP) no arquivo,
Figura 2 mostra uma vista esquemática da estrutura em camadas de um dispositivo de armazenamento.
Figura 3 mostra esquematicamente a localização de imagens (I) no arquivo.
Figura 4 mostra esquematicamente imagens (I) e blocos de
ECC (B).
Figura 5 mostra exemplo de uma entrada na tabela de CPI. Figura 6 mostra uma concretização do aparelho para gravar uma seqüência de sinais de dados de vídeo, de acordo com a invenção.
Figura 6 mostra uma concretização do aparelho para gravar uma seqüência de sinais de dados de vídeo, de acordo com a invenção. O aparelho inclui um terminal de entrada 1 para receber sinais de dados de vídeo e uma unidade de processamento de sinais de dados de vídeo 100. A unidade de processamento de sinais 100 recebe os sinais de dados de vídeo pelo terminal de entrada I e processa os sinais de dados de vídeo em uma seqüência de sinais de dados de vídeo para gravar a seqüência de sinais de dados de vídeo em um portador de gravação 3. Ademais, uma unidade de leitura/escrita 102 está disponível. A unidade de leitura/escrita 102 incluí uma cabeça de leitura/escrita 104, que é, no exemplo presente, uma cabeça de leitura/escrita óptica para ler/escrever a seqüência de sinais de dados de vídeo e uma CPI correspondente do/no portador de gravação 3. Ademais, meio de posicionamento 106 está presente para posicionar a cabeça 104 em uma direção radial pelo portador de gravação 3. Um amplificador de leitura/escrita 108 está presente a fim de amplificar o sinal a ser gravado e amplificar o sinal lido do portador de gravação 3. Um motor 110 está disponível para girar o portador de gravação 3 em resposta a um sinal de controle de motor provido por uma unidade de gerador de sinal de controle de motor 112. Um microprocessador 114 está presente para controlar todos os circuitos por linhas de controle 116,118 e 120.
A unidade de processamento de sinais 100 é ademais adaptada para gerar a CPI correspondente para a seqüência de sinais de dados de vídeo. Para este propósito, a unidade de processamento de sinais 100 é, como um exemplo, capaz de identificar posição e tamanho de uma imagem I na seqüência de sinais de dados de vídeo. Ademais, a unidade de processamento de sinais 100 é capaz de gerar um bloco de informação para um ponto característico que corresponde a esta imagem I, consistindo em TYP, PTS e SPN como definido em exemplos acima.
A CPI pode ser temporariamente armazenada em uma memória 132, até que o processamento dos sinais de dados de vídeo na seqüência de sinais de dados de vídeo e, eventualmente, a gravação subseqüente no portador de gravação 3, tenha sido completada. A seguir, a CPI armazenada na memória 132 pode ser gravada no portador de gravação 3.
Claims (18)
- REIVINDICAÇÕES1. Aparelho para gravar uma sequência de sinais de dados de vídeo em um portador de gravação, a sequência de sinais de vídeo incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de inter-imagem codificada com referência a outras imagens, o aparelho compreendendo:meio de entrada para receber sinais de dados de vídeo; meio de geração para gerar sinais de informação de ponto característico, os sinais de informação de ponto característico identificando um ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo, os sinais de informação de ponto característico incluindo um bloco de informação, o bloco de informação incluindo:dados de posição que definem uma posição do ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que provêem informação relacionada a um tamanho de uma imagem I selecionada das imagens do tipo de intra-imagem;meio de processamento para processar os sinais de informação de ponto característico para uma pluralidade de pontos característicos em uma sequência de sinais de informação de pontos característicos; e meio de escrita para escrever a sequência de sinais de dados de vídeo e a sequência de sinais de informação de pontos característicos no portador de gravação;caracterizado por compreender:meio de classificação para classificar o tamanho da imagem I em um intervalo de tamanho dentro de uma pluralidade de intervalos de tamanho predefinidos;meio de mapeamento para mapear o intervalo de tamanho nos dados de tamanho.
- 2. Aparelho de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo meio de classificação ser projetado para classificar o tamanho da imagem I de acordo com uma distribuição do tamanho das imagens do tipo de intraimagem.
- 3. Aparelho de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo meio de mapeamento ser projetado para usar um bit para os dados de tamanho.
- 4. Aparelho de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo meio de classificação ser projetado para usar intervalos de tamanho de comprimentos diferentes.
- 5. Aparelho de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo meio de classificação ser projetado para usar os intervalos de tamanho que são quantizados em múltiplos de um tamanho de um agrupamento de código de correção de erro.
- 6. Aparelho de acordo com reivindicação 1, em que o bloco de informação inclui dados de identificação que identificam um tipo de uma imagem selecionada das imagens do tipo de intra-imagem e as imagens do tipo de inter-imagem, caracterizado pelo meio de geração ser projetado para combinar os dados de identificação com os dados de tamanho.
- 7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, o portador de gravação sendo um portador de gravação óptico como disco, caracterizado pelo meio de escrita incluir uma cabeça de leitura/escrita óptica, um meio de posicionamento para posicionar a cabeça de leitura/escrita óptica e meio de movimento para girar o portador de gravação.
- 8. Aparelho para reproduzir uma sequência de sinais de dados de vídeo, incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de inter-imagem codificada com referência a outras imagens, usando para a sequência de sinais de dados de vídeo uma sequência correspondente de sinais de informação de pontos característicos, incluindo sinais de informação de ponto característico para uma pluralidade de pontos característicos, os sinais de informação de ponto característico identificando um ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo, os sinais de informação de pontos característicos incluindo um bloco de informação que inclui:dados de posição que definem uma posição do ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que provêem informação relacionada a um tamanho de uma imagem I selecionada das imagens do tipo de intra-imagem; o aparelho compreendendo:meio de entrada para receber a sequência de sinais de dados de vídeo e a sequência correspondente de sinais de informação de pontos característicos;meio de extração para extrair o bloco de informação da sequência de sinais de informação de pontos característicos; e meio de processamento para processar a sequência de sinais de dados de vídeo em sinais de dados de vídeo usando o bloco de informação; caracterizado por:o meio de extração é projetado para recuperar os dados de tamanho e mapear os dados de tamanho em um intervalo de tamanho dentro de uma pluralidade de intervalos de tamanho predefinidos;o meio de processamento é projetado para usar informação relacionada ao intervalo de tamanho.
- 9. Aparelho de acordo com reivindicação 8, em que o bloco de informação inclui dados de identificação que identificam um tipo de uma imagem selecionada das intra-imagens e das inter-imagens, o aparelho caracterizado pelo meio para extrair o bloco de informação é projetado para separar os dados de identificação dos dados de tamanho.
- 10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo meio de entrada ser projetado para receber a sequência de sinais de dados de vídeo e a sequência correspondente de sinais de informação de pontos característicos de um portador de gravação.
- 11. Aparelho de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo meio de entrada ser projetado para receber a sequência de sinais de dados de vídeo e a sequência correspondente de sinais de informação de pontos característicos de um portador de gravação óptico como disco.
- 12. Método de gerar uma sequência de sinais de informação relativa a pontos característicos em uma sequência de sinais de dados de vídeo, incluindo imagens de um tipo de intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo de inter-imagem codificada com referência a outras imagens, em que para um ponto característico, um bloco de informação é gerado, o bloco de informação incluindo:dados de posição que definem uma posição do ponto característico na sequência de sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que provêem informação relacionada a um tamanho de uma imagem I selecionada das imagens do tipo de intra-imagem;caracterizado por:o tamanho da imagem I é classificado em um intervalo de tamanho dentro de uma pluralidade de intervalos de tamanho predefinidos; e o intervalo de tamanho é mapeado nos dados de tamanho.
- 13. Método de acordo com reivindicação 12, caracterizado pelo tamanho da imagem I ser classificado no intervalo de tamanho de acordo com uma distribuição de tamanhos das imagens do tipo de intra-imagem.
- 14. Método de acordo com reivindicação 12, caracterizado por um bit no bloco de informação ser usado para os dados de tamanho.
- 15. Método de acordo com reivindicação 12, caracterizado pelos intervalos de tamanho ter comprimentos diferentes.
- 16. Método de acordo com reivindicação 12, caracterizado pelos intervalos de tamanho serem quantizados em múltiplos de um tamanho de um agrupamento de código de correção de erro.
- 17. Método de acordo com reivindicação 12, em que o bloco 5 de informação inclui dados de identificação que identificam um tipo de uma imagem selecionada das imagens do tipo de intra-imagem e as imagens do tipo de inter-imagem, caracterizado pelos dados de identificação serem combinados com os dados de tamanho.
- 18. Portador de gravação, provido com uma sequência de 10 sinais de informação sobre pontos característicos em uma sequência de sinais de dados de vídeo compreendendo imagens de um tipo intra-imagem codificada sem referência a outras imagens e imagens de um tipo intraimagens codificadas com referência a outras imagens, em que para um ponto característico um bloco de informação é gerado, o bloco de informação15 compreendendo:- dados de posição que definem uma posição do ponto característico na sequência dos sinais de dados de vídeo; e dados de tamanho que fornecem informação relacionada com um tamanho de uma imagem I selecionada a partir das imagens do tipo intra20 imagem;caracterizado por;- o tamanho da imagem I ser classificado em um intervalo de tamanho de uma pluralidade de intervalos de tamanho predefinidos; e- o intervalo de tamanho é mapeado para os dados de tamanho.1/3-►Ρ
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