CN100474909C - 在记录数字视频的同时进行实况图像显示 - Google Patents

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Abstract

一种用于在个人录像机中执行特技模式功能，而不会引入正常观看期间所引入的频道切换延迟的方法和系统。该方法包括记录视频源信号(202)，同时将该视频源信号(204)旁路到显示设备而又不会经历与该记录步骤(202)相关的任何缓冲延迟的记录步骤。在特技模式运行期间，可以自动终止旁路步骤，并可以换入(208)视频信号的已记录版本并将其发送到显示器。旁路步骤还可以包括换入备用视频源信号(230)而又不产生任何缓冲延迟，以响应用户选择备用视频源信号频道。可以生成用户通知，以确认收到特技模式请求(210)。一旦换入视频源信号已记录版本的步骤完成，则可以终止用户通知。

Description

在记录数字视频的同时进行实况图像显示
发明背景
技术领域
本发明涉及数字录像领域，更具体地来说涉及个人录像机的特技模式播放(Trick Mode Play)。
现有技术的说明
个人录像机(PVR)允许用户在推迟的时间观看广播多媒体显示，甚至允许在广播继续时进行延迟观看。在开始将广播多媒体显示内容存储到存储介质之后，用户就可以回放该多媒体显示内容的记录部分。如果用户选择，他可以暂停该多媒体显示而同时继续记录该多媒体显示的其余部分。稍后，用户可以从多媒体显示记录部分内的暂停位置或任何其它位置开始回放多媒体显示。再者，用户还可以对记录的材料执行其它特技模式，如快进、回退、慢速播放、快速播放等。
虽然目前可用的个人录像机允许用户对广播显示执行特技模式而为其提供了额外的便利，但PVR的实况显示受到延迟。个人视频录像机将通过MPEG编码器从广播源获得的视频信号缓存到数据存储器中，然后经过MPEG解码器处理后才将视频信号提供给显示设备。缓冲步骤使实际实时广播的发生与相应的显示再现之间产生可明显的时延。在频道切换期间，该时延尤其不利。当切换频道时，用户收不到显示变更证实(display verification of change)，直到来自新频道的源信号已经过缓冲步骤处理。在某些情况中，此处理过程可能要花数秒时间。再者，频道切换期间的时延可能是不一致的。例如，在同时提供模拟频道和数字频道的有线电视系统中，通常PVR会有不一致的缓冲延迟，因为在存储之前模拟视频源信号需要编码(例如采用MPEG压缩)，而传输之前经过MPEG压缩的广播数字视频信号则没有此类延迟。因此，在结合PVR的系统中切换频道可让人感到非常不便并使人不悦。此外，新频道内容显示的延迟基本上排除了高速频道切换或预览(rapid channel hopping or surfing)的可能性。
发明概要
本发明提供一种用于在个人录像机中执行特技模式功能同时避免在正常观看期间引入频道切换延迟的方法和系统。该方法包括如下步骤：记录视频源信号，同时将该视频源信号旁路到显示设备而没有经历任何与该记录步骤相关的缓冲延迟。响应用户的特技模式请求，旁路步骤可以自动终止，并可以换入该视频信号的已记录版本并将其发送到显示器。此外，可以利用已记录的视频源信号来执行特技模式。
旁路步骤还可以包括响应用户选择备用视频源信号频道，无任何缓冲延迟地换入备用视频源信号并将其发送给显示设备。此外，可以执行生成用户通知的步骤，以在收到用户特技模式请求时确认收到特技模式命令。一旦完成换入视频源信号的已记录版本并将其发送给显示器的步骤，则可以终止用户通知。
记录步骤还可以包括响应用户选择备用视频源信号频道，无中断地记录所述备用视频源信号。此外，可以记录备用视频源信号而又不删除任何先前记录的视频源信号。特技模式操作可以通过使视频源信号的先前记录版本前进到视频源信号的最近记录部分，以该视频源信号替换已记录版本并将其发送给显示设备。
附图简介
图1是根据本发明，结合了在切换频道期间用于广播多媒体编程节目的实况显示的选择性存储旁路的个人录像机的方框图。
图2是说明根据本发明在切换频道期间在个人录像机中选择性地旁路存储的方法的流程图。
发明的详细说明
图1显示结合了在切换频道期间用于广播多媒体编程节目的“实况”或名义上同时显示的选择性存储旁路的个人录像机(PVR)100的方框图。选择性存储旁路允许在PVR 100中执行特技模式功能，而又不会在正常观看期间引入频道频道切换延迟。本说明书中，特技模式处理包括停止、暂停、快进、回退、慢速回放、快速回放以及缓冲回放。
个人录像机100包括调谐器102，它可以选择性地调谐到特定的广播频道，并可以接收一个或多个包含多媒体内容的广播源信号。例如，调谐器102可以选择从有线电视服务、卫星电视服务、常规地面广播以及任何其它类型的多媒体广播接收频道。这里术语多媒体可以包括音频数据、视频图像数据、图形数据或它们的任意组合。广播多媒体是从源位置传播到一个或多个接收器位置的多媒体如电视节目，包括视频图像、音频信号和文字内容和/或图形图像表示数据中的至少一种。
调谐器102可以包括电子电路，以将广播源信号转换成表示包含在广播源信号中的表示多媒体内容的数字多媒体数据流(视频、音频等源信号)。例如，调谐器102可以接收调频广播源信号，并可将其解调、下变频以及进行模数转换。在另一种配置中，调谐器102可以接收已经是数字格式的广播源信号，并选择性在源信号中进行选择。本说明书中术语视频源信号指包括音频数据、视频数据或它们的任意组合的源信号。
个人录像机100还可以包括多媒体压缩器。虽然多媒体压缩器104对于本发明的操作来说并非必需的，但包括多媒体压缩器104是有利的。多媒体压缩器104可以对视频源信号120a执行多媒体压缩，以减少存储压缩格式的视频源信号120b所需的存储空间。一种这样的多媒体压缩格式是MPEG-2。其它多媒体压缩格式还有MPEG-1和MPEG-4。虽然多媒体压缩格式会随时间变更，但本发明在此方面不受限制。
数据存储器106也可以包括在PVR 100中，以缓冲或存储视频源信号。数据存储器106可以是存储数据的任何数据存储器。例如，数据存储器106可以是电子存储介质、磁存储介质和光存储介质或磁光存储介质。在一个实施例中，数据存储器106可以是硬盘驱动器。但是，本发明并限于此，还可以采用其它存储器。操作时，数据存储器106可用于从多媒体压缩器104接收视频源信号。在另一种配置中，数据存储器可以从调谐器102接收未经压缩的数据。
个人录像机100还可以结合多媒体解压器108，该解压器用于提供与压缩器104的处理基本互补的处理，并根据数据存储器的输出信号120c形成可显示的未经压缩的视频信号120d。多媒体解压器108可以从数据存储器106接收压缩的视频源信号。注意，多媒体解压器108可以与多媒体压缩器104嵌入同一电子单元，如编解码器(CODEC)中。但是，多媒体压缩器104还可以与PVR分开。例如，在一种配置中，多媒体解压器可以结合到某个设备中，例如集成到可以从PVR 100接收压缩的视频源信号，并提供供显示的未经压缩的输出信号的集成接收器解码器(IRD)中。
多媒体处理器110可以从多媒体解压器108接收视频源信号，并对该视频源信号执行特技模式处理。再者，多媒体处理器110可以执行其它视频处理。例如，该多媒体压缩器可以将视频源信号格式化，以便在显示器116上显示。在一种配置中，多媒体处理器110、多媒体解压器108和多媒体压缩器104可以实现为一个处理设备。
个人录像机100还可以包括缓冲器旁路开关112。缓冲器旁路开关可以实现为射频RF切换装置、中频IF切换装置、基带信号切换装置或可以在两个视频源表示信号之间选择的任何其它装置。如图1所示，缓冲器旁路开关112可加以设置，以通过在数据存储器106之前建立至信号路径120a的连接来提供输入视频源信号的实况或实时显示。再者，缓冲器旁路开关112可以在数据存储器106之后提供至多媒体信号路径120d/120e的另一条连接，以允许观看已记录的视频源信号。图1所示的配置假定，视频源信号未经压缩且由一个多媒体压缩器控制视频源信号压缩、解压缩和处理，其中由缓冲器旁路开关112在多媒体压缩器前后提供至未经压缩多媒体信号路径120的连接。但是，图1所示的配置可根据选择为输入的视频源信号类型(例如压缩的或未经压缩的)来加以重构。如果输入压缩信号，则无需多媒体压缩器104，并可以将信号写入存储器106中而无需进行重要处理。
处理器114可以通过系统总线122与其它PVR 100组件进行通信。例如，当通过遥控装置118和接收器113从用户收到频道切换命令时，处理器114可以通知缓冲器旁路开关112将来自调谐器的实况视频源信号耦合到显示器116，旁路压缩/解压缩以及数据存储106。处理器114还可以控制缓冲器旁路开关以进行耦合，从而显示先前记录和处理的存储视频源信号，例如在收到特技模式命令时。
遥控装置118可以作为用户接口配合PVR 100使用。遥控器118可用于通过接收器113输入用户命令，接收器113向处理器114提供控制数据，以便将控制指令译码。例如，遥控器118可用于执行频道选择、视频和音频特技模式操作、开/关功能、输入数据以及其它用户可选的命令和数据输入。显示器116可以连接到PVR 100的输出端口，以允许通过屏幕显示观看多媒体显示内容和控制菜单。显示器16可以是视频监视器显示屏、电视接收机、计算机显示器或任何其它的多媒体演示设备。
图2是切换频道期间个人录像机中选择性地旁路存储的方法的的流程图200。参考步骤202，可以开始记录多媒体源信号并继续后续处理过程。缺省情况下，将缓冲器旁路开关112设为通过将视频源信号直接从调谐器102馈送到显示器116，从而实现实时监视。这就允许在显示器116上无缓冲延迟地观看实况多媒体广播，如图204所示。或者，缓冲之后，旁路开关可以将数据存储器106中存储的视频源信号馈送给显示器116。从数据存储器106中恢复的视频源信号可能有与缓冲处理相关的延迟，这是经过压缩器104、数据存储器106和解压器108处理的结果。
参考判决块206和步骤208，用户可以通过遥控装置118请求PVR特技模式功能。可以通过接收器113从遥控118接收PVR特技模式请求。然后将该请求转发到处理器114以实现该请求。处理器可以通知缓冲器旁路开关112选择多媒体处理器110提供的视频源信号120e，以视频源信号的已记录版本取代实况实时视频源信号120a。然后可以生成用户通知，以确认特技模式请求，如步骤210所示。例如，多媒体处理器110可以生成屏幕通知信息，以插入所连接的要显示的信号120e中。然后执行PVR 100的特技模式回放，直到完成为止，如步骤212和判决块214所示。例如，完成可以是用户通过选择恢复正常播放速度观看模式或选择实时观看源信号而选择终止特技模式的结果。
如果用户正在观看实况多媒体广播并选择暂停特技模式，则提供通知：已选择暂停模式且已生效。此功能是有益的，因为记录和回放过程存在固有延迟。由此，当实时观看源信号的用户选择暂停模式时，广播的已记录版本并不在显示选择暂停模式时观看者感兴趣帧所要求的节目时间上。屏幕通知因此可以保留在显示屏上，直到实时多媒体广播被暂停位置处用户选择的帧被数据存储器106存储，并准备就绪可以恢复和显示为止。屏幕通知可以提醒用户：暂停命令已经被识别且正在由PVR处理。一旦已记录并从数据存储器106读出的视频源信号播放到实况多媒体广播暂停位置处的帧时，则可以从显示屏上删除该通知，例如，替换为指示“慢速播放”或“特技播放”准备就绪的消息。由此，可以利用已记录源信号来显示和仔细观看显示暂停位置处的图像帧。
参考判决块216和步骤218，用户可以在观看从数据存储器106存取的已记录视频图像的同时切换频道。当调谐器102通过处理器114从遥控118收到切换频道命令时，调谐器可以根据频道切换请求将源信号频道切换到新的信号源。在一种配置中，可允许用户选择将新的源信号记录到数据存储器中与当前观看的视频显示的位置不同的位置上。这样，用户可以先观看当前显示，再观看最近记录的显示。但是，还可允许用户选择在仍然保留先前的节目记录的同时立刻开始观看新的显示内容。
在另一种配置中，在换入并显示实况视频信号之前，处理器114可以超前回放已记录视频信号或加速其回放，以便从存储器106中读出视频源信号的最新记录部分，如步骤224所示。由此，采用提高回放速度的方法，可将缓冲器延迟减到最小。
参考步骤226，可以提供用户通知，以通知用户视频源正从已记录视频信号变更为实况视频信号。此时，处理器114可以让缓冲器旁路开关112将视频缓冲器旁路并将源信号直接发送到显示设备116，如步骤204所示，从而避免缓冲器延迟。
在另一种配置中，可以选择性地提高回放速度，例如快进以通过不想观看得显示部分，如广告。在另一种配置中，回放可以比正常情况下快一些。例如，可以跳过选定的场、帧或图像组(GOP)，以便提高回放速度，并因此缩短节目播放时间。此外，在提高回放速度期间，可以应用保持声像吻合(lip-synch)的方法。保持声像吻合的一种方法是加快回放一段音频，以便与视频回放速度提高关联上。可以对音频信号应用均衡，以补偿音频提速所致的频率偏移。
判决块220和步骤222允许在先前记录的源信号或新近记录的源信号(例如频道切换所致)之间选择回放。在完成此PVR特技模式回放222之后，多媒体回放可以继续从存储器106中新近记录的视频源信号版本开始，如判决块220和步骤222所示。或者，在完成先前记录的信号回放后，可以使来自存储器106的回放前进，从存储器106中读取视频源信号的最新记录部分，如步骤224所示。在一种配置中，可以响应用户请求将回放提前。在另一种配置中，回放可以比多媒体的正常回放速度快一些。在步骤226中，可以提供用户通知，以通知用户视频源正从已记录的视频信号切换为实况视频信号。
参考步骤204，在回放已前进到最新记录的视频源信号部分时，以读取视频源信号的最新记录部分之后，可以播放视频源信号的实况版本来替换视频源信号的已记录版本。注意，记录视频源信号可以在整个前进和替换步骤中继续。缓冲器旁路开关112可以通过绕过缓冲器系统和多媒体处理器110，并将视频源信号直接耦合到显示器116，这样换入视频源信号的实况版本。因为存在与视频源信号的缓冲版本有关的延迟，所以缓冲版本和实况版本之间时间上的跳越会使一小部分视频源信号被跳过或缺失。可以通过屏幕消息通知用户PVR正切换回实况信号，并且显示器116上将缺失一小部分视频源信号，不过，缺失的图像将为存储器106所捕获。可以通过启动回退来观看已跳过的视频源信号部分。
再参考判决块206和判决块228及步骤230，如果从用户收到频道切换请求，则调谐器102可以切换频道。可以无中断地换入备用视频源以取代当前的视频源，并加以记录。将所述备用视频源记录到数据存储器106中的步骤可以从当前视频源记录结束的位置继续开始，以避免删除任何先前的视频源信号记录。此外，可以将所述备用视频源信号耦合到显示器116。
再参考步骤226和204，如果收到频道切换请求时正在从存储器106读取视频信号的已记录版本以进行回放，则缓冲器旁路开关112可以从回放已记录版本切换为回放直接从调谐器102获得的实况视频源信号。在本实施例中，可以大大减少缓冲视频源信号引起的时延。注意，用户可以切换频道，而又没有等待将备用视频源信号缓存所带来的不便。因此，用户可以几乎即刻观看更换的频道，而无需忍受上述恼人的延迟。
如上所述，因为存在与视频源信号的缓冲版本有关的延迟，所以在信号源的缓冲版本和实况版本之间进行切换时，会跳过一小部分视频源信号。因此，在步骤226中，可以在显示器116上显示用户通知，以告知用户PVR正切换回实况信号，并且少量视频源信号将被跳过。此外，用户通知还可以告知用户，将记录新近选择的视频源，以取代当前的视频源。
在一种配置中，可允许用户选择在观看新近选择的视频源的同时继续记录当前视频源。在这种配置中，调谐器102必须能够同时提供多个源信号，例如来自多个频道的源信号。在此配置中，调谐器可以将来自当前视频源的源信号发送到存储器106，同时将来自新视频源的源信号提供给显示器116。
应理解，本说明书所述的实例和实施例仅仅用于说明，本领域技术人员可以据此提出各种修改或变更，而且这些修改或变更将为本发明的精神和范围所涵盖。在不背离表示本发明范围的精神或本质特征的前提下，本发明可采取许多其它的特定形式。

Claims (15)

1.一种用于特技模式操作而无频道更换延迟的方法，它包括如下步骤：
在记录来自第一频道的视频信号期间及响应于到第二频道的频道更换，将来自所述第二频道的视频信号耦合到显示设备，使得与记录来自所述第二频道的视频信号有关的显示延迟被避免。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在到所述第二频道的频道更换后，来自所述第一频道的视频信号继续被记录。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在到所述第二频道的频道更换后，来自所述第二频道的视频信号开始被记录。
4.如权利要求1所述的方法，其中，响应特技模式命令，被记录的所述第二频道的视频信号在所述显示设备上替代所耦合的来自所述第二频道的视频信号。
5.如权利要求4所述的方法，其中，以提高的速度播放所记录的所述第二频道的视频信号，以赶上所耦合的来自所述第二频道的视频信号，使得所耦合的来自所述第二频道的视频信号在所述显示设备上能替代所记录的所述第二频道的视频信号。
6.如权利要求1所述的方法，其中，利用屏幕显示消息来确认特技模式命令。
7.如权利要求6所述的方法，其中，当所记录的所述第二频道的视频信号在所述显示设备上替代所耦合的来自所述第二频道的视频信号时，终止所述屏幕显示消息。
8.一种具有特技模式功能的录像机，包括：
用于记录和回放视频信号的数据存储器设备；以及
缓冲器旁路开关，用于在记录来自第一频道的视频信号期间及响应于到第二频道的频道更换，将来自所述第二频道的视频信号耦合到显示设备，使得与记录来自所述第二频道的视频信号有关的显示延迟被避免。
9.如权利要求8所述的录像机，包括：
调谐器，用于选择输入频道。
10.如权利要求8所述的录像机，包括：
用于生成特技模式请求的通知的装置。
11.如权利要求10所述的录像机，包括：
用于在所记录的所述第二频道的视频信号在所述显示设备上替代所耦合的来自所述第二频道的视频信号时终止所述通知的装置。
12.如权利要求8所述的录像机，其中，在所述频道更换后，来自所述第一频道的视频信号继续被记录在所述数据存储器设备。
13.如权利要求8所述的录像机，其中，在所述频道更换后，来自所述第二频道的视频信号开始被记录，而不删除任何先前记录的视频信号。
14.如权利要求13所述的录像机，包括：
用于以提高的速度播放所记录的所述第二频道的视频信号以赶上所耦合的来自所述第二频道的视频信号的装置；以及
用于在所记录的视频信号赶上所耦合的视频信号时在所述显示设备上用所耦合的来自所述第二频道的视频信号替代所记录的所述第二频道的视频信号的装置。
15.如权利要求14所述的录像机，包括：
用于生成正以所述耦合的视频信号替换所记录的视频信号的通知的装置。
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