CN110214352B - 与存储介质的损耗程度相适配的记录方法 - Google Patents

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Abstract

用于记录诸如音频和/或视频流等收到的流的方法，该记录方法包括以下步骤：‑评估旨在记录收到的流的存储介质的损耗；‑因变于损耗来计算最佳流比特率，使得增加存储介质的寿命成为可能；‑适配收到的流以便以最佳流比特率记录它。

Description

与存储介质的损耗程度相适配的记录方法
本发明涉及用于执行时移功能的记录方法的领域。
发明背景
时移使得可以比广播节目的广播时间晚一点收看或收听广播节目。
时移包括通过利用循环缓冲器在存储介质(例如，硬盘或固态驱动器(SSD)、或嵌入式多媒体控制器(eMMC)存储器)上记录流。当循环缓冲区已满时，来自流的最旧数据将由来自流的最新近的数据替换。循环缓冲器的大小和流的数据速率因而限定了可用于时移的时间长度。
流可以是音频流、视频流，或实际上是音频和视频流。
流可以以数种方式被广播，并且例如经由卫星、经由地面数字电视(TDT)、经由电缆、或经由因特网协议(IP)网络。经由IP网络本身进行广播利用了被称为流传输、HTTP实时流传输(HLS)、渐进式下载等技术。
流可以由各种类型的接收机客户端接收，并且作为示例由机顶盒、计算机、平板、移动电话等接收。
应该观察到，其他系统以类似的原理工作，并且尤其是视频监控系统。
时移解决方案的设计者面临的困难之一涉及存储介质的损耗。
用于时移的存储介质，且尤其是包括闪存存储器的那些存储介质，呈现出相对少量的写入/删除周期。闪存存储器包括未使用的存储器块的储备。一旦存储介质开始损耗，未使用的存储器块的储备就会减少。被储存在存储介质中的软件因此具有可用于写入条目(诸如用户偏好)或者实际上用于更新软件的较少的未使用的存储器块。
发明目的
本发明的目的是减少由于使用时移型功能而导致的存储介质的过早损耗。
发明内容
为了达成该目的，提供了一种记录收到的流(诸如音频和视频流)的方法，该方法用于使得能够执行时移型功能，该记录方法包括以下步骤：
-评估用于记录收到的流的存储介质的损耗；
-因变于损耗来计算用于增加存储介质寿命的最佳流数据速率；
-适配收到的流以便以最佳流数据速率记录它。
通过使收到的流与最佳流数据速率相适配，存储介质的寿命增加。
还提供了一种机顶盒，其包括被布置成执行如以上所描述的记录方法的处理器装置。
还提供了一种计算机程序，其包括用于使机顶盒类型的设备能够执行如以上所描述的记录方法的指令。
还提供了存储装置，其特征在于，它们储存包含用于使机顶盒类型的设备能够执行如以上所描述的记录方法的指令的计算机程序。
本发明的其他特性和优点将在阅读下面对本发明的特定、非限制性实施例的描述时显见。
附图说明
参考附图，在附图中：
-图1示出了本发明的记录方法的步骤；
-图2是绘制作为存储介质的损耗的函数的流最佳数据速率的曲线的图，该流最佳数据速率是使用第一技术来被计算的；
-图3是绘制作为存储介质的损耗的函数的流最佳数据速率的曲线的图，该流最佳数据速率是使用第二技术来被计算的；
-图4是绘制作为存储介质的损耗的函数的流最佳数据速率的曲线的图，该流最佳数据速率是使用第三技术来被计算的；
-图5是绘制作为存储介质的损耗程度的函数的曲线的图，并且对于第一技术、对于第二技术以及对于第三技术，示出了当执行本发明的记录方法时与不执行本发明的记录方法时的存储介质的寿命之间的比率。
发明的详细描述
在这一示例中，在机顶盒中执行本发明的记录方法。
机顶盒包括处理器装置，该处理器装置包括处理器、存储介质、以太网端口、高清多媒体接口(HDMI)端口，以及红外端口。
机顶盒经由其以太网端口连接到广播网络，尤其是因特网。机顶盒还经由其HDMI端口连接到电视机，并且机顶盒经由其红外端口由遥控器控制。
机顶盒经由其以太网端口从外部服务器接收收到的流，该流尤其是音频和视频流。机顶盒将收到的流变换成与电视机兼容的音频和视频流。音频和视频流经由HDMI端口传送到电视机，并且以在电视机屏幕上播放的节目的形式回放。
观看广播节目并决定利用时移功能的用户可以使用遥控器来致使机顶盒执行时移功能。机顶盒接着将音频和视频流记录在存储介质中，以便于使用户能够稍后观看广播节目。
每当机顶盒离开待机模式时，执行本发明的记录方法。也可以在其他时间执行本发明的记录方法，例如，机顶盒每次被打开时、用户每次使用时移功能时、或者实际上按预定义时间间隔(每天一次、每周一次、每月一次等)。
参考图1，本发明的记录方法首先包括评估存储介质的损耗(步骤E1)。评估存储介质的损耗包括从存储介质采集代表存储介质的损耗的损耗参数。在这一示例中，损耗参数是不带单位的并且在0到100％的范围内作为百分比表示的损耗程度。存储介质将与损耗程度相对应的信息储存在内部寄存器中。损耗程度因而能通过读取内部寄存器来被访问。
因而，当存储介质包括eMMC存储器时，对应于损耗程度的信息被储存在被称为扩展CSD 268和扩展CSD 269的内部寄存器中。这些内部寄存器由JEDEC标准JESD84定义，并且它们以10％的步长指定损耗程度。
作为示例，其他存储介质允许写入/删除周期的数目被读取。在此类境况下，损耗参数是写入/删除周期的数目。
应该观察到，可以通过使损耗参数与适用于存储介质的实际损耗条件相适配来优化对存储介质损耗的评估。具体而言，存储介质的制造商倾向于定义损耗参数，诸如上面提到的损耗程度，同时包括安全裕度。经评估的损耗因而大于存储介质的实际损耗。然后，当执行本发明的记录方法时，可以减少损耗参数以使其对应于存储介质的实际损耗。
然后，本发明的记录方法包括使用该损耗来计算最佳流数据速率以增加存储介质寿命(步骤E2)。最佳流数据速率是小于或等于收到的流的数据速率的数据速率，并且其用于优化广播节目的时移回放的质量并减少存储介质的损耗这两者。
最佳流数据速率可以使用若干技术来计算。
在第一技术中，并且参考图2，只要存储介质的损耗(具体而言是损耗程度)小于或等于预定损耗阈值S 1，最佳流数据速率D1就等于收到的流的数据速率，并且当存储介质的损耗(具体而言是损耗程度)大于预定损耗阈值S 1时，其等于收到的流的数据速率乘以预定限制比R1，该预定限制比R1在0到1的范围内。
在图2中，预定损耗阈值S 1等于80％并且预定限制比R1等于0.5。
该第一技术使得用户可以长时间以最大数据速率(即最大回放质量)来受益于广播节目的时移回放。
在第二技术中，并且参考图3，最佳流数据速率D2是存储介质损耗(具体而言是损耗程度)的线性函数。
该第二技术使得用户能够以数据速率(或即回放质量)与存储介质的寿命(或即存储介质损耗的减少)之间的最佳关系来受益于广播节目的时移回放。
在第三技术中，并且参考图4，只要存储介质的损耗小于或等于预定损耗阈值S3，最佳流数据速率D3就等于收到的流的数据速率，并且从其达到预定损耗阈值的时刻起就是存储介质损耗的线性函数。
在图4中，预定损耗阈值S3在50％至60％的范围内。
因而，上面描述了用于计算最佳流数据速率的三种技术。
作为示例，这三种技术中的特定一种可以在机顶盒被制造时(即，在其随用户安装之前)被选择，或者实际上作为更新机顶盒的软件的结果而被选择，或者实际上由用户自己来选择。
因变于存储介质的损耗，当执行本发明的记录方法时存储介质的寿命与不执行本发明的记录方法时存储介质的寿命之间的比率可以从图5中看出：曲线C1对应于第一技术；曲线C2对应于第二技术；并且曲线C3对应于第三技术。用作参考的曲线C4对应于其中不执行本发明的记录方法的情况。
此后，本发明的记录方法包括适配收到的流以获得被记录在存储介质中的呈现最佳流数据速率的流。
用于适配收到的流的第一技术包括调整收到的流的数据速率，使得收到的流的数据速率以及因此所记录的流的数据速率等于最佳流数据速率(步骤E3)。
当不执行本发明的记录方法时，外部服务器使用如下面所描述的传输机制传送音频和视频流。
当传送音频和视频流时，外部服务器将对应视频细分为各段，每个段具有几秒的历时(通常在2到10秒的范围内)。每个段被以多个版本储存在外部服务器上，每个版本呈现与其他版本的数据速率不同的数据速率。外部服务器接着向机顶盒发送视频段的列表以及每个段可用的数据速率的列表。机顶盒逐个地请求来自外部服务器的段。对于每个段，机顶盒指定期望该段被以此发送给它的目标数据速率。外部服务器接着向机顶盒发送与机顶盒所指定的数据速率相对应的所请求的段的版本。
机顶盒接着测量接收每个段所花费的时间，并且因变于接收先前的段所花费的时间来调整其为后续段请求的目标数据速率。因而，如果接收段所花费的时间长于该段的历时，则机顶盒降低其请求的目标数据速率。相反，如果接收段所花费的时间短于段的历时，则机顶盒增加其请求的目标数据速率。
在执行本发明的记录方法的上下文中，机顶盒向外部服务器指定目标数据速率。当目标数据速率小于或等于收到的流经过的广播网络的最大传输数据速率时，该数据速率等于最佳流数据速率，并且当最佳流数据速率大于广播网络的最大传输数据速率时，目标数据速率等于广播网络的最大传输数据速率。
例如，当音频和视频流呈现每秒10兆字节(MB/s)的最大数据速率时，如果最佳流数据速率等于5MB/s且网络性能允许10MB/s的最大传输数据速率，则由机顶盒请求外部服务器的目标数据速率等于最佳流数据速率，即5MB/s。
相反，当音频和视频流呈现10MB/s的最大数据速率时，如果最佳流数据速率等于10MB/s且网络性能允许5MB/s的最大传输数据速率，则由机顶盒请求外部服务器的目标数据速率等于网络性能可能带来的最大传输数据速率，即5MB/s。
然而，存在其中广播网络不允许机顶盒调整收到的流的数据速率的情况。因而，在卫星广播网络上，发射机发送单个音频和视频流，而机顶盒无法修改收到的流。在此类境况下，如果用户试图实时收看广播节目而不使用时移功能，则机顶盒不修改接收的流的数据速率。用户因而受益于最大回放质量。
相反，如果用户试图使用时移功能并且如果收到的流的数据速率大于最佳流数据速率，则用于适配收到的流的第二技术包括对收到的流进行转码以便获得存储介质中的等于最佳流数据速率的数据速率的经记录的流(步骤E4)。
在该第二技术中，若干办法可被用于对收到的流进行转码。
转码可以包括对被包含在收到的流中的音频流、被包含在收到的流中的视频流，或者实际上对音频流和视频流两者执行操作。
当音频流包括对应于多种语言的多个音轨时，对音频流的操作可以包括消除与用户不需要的语言相对应的一个或多个音轨。
对音频流的操作还可以包括减少音轨中的声道数目。例如，如果音轨之一在“5.1多声道模式”中包含六个声道，则机顶盒可以用具有两个声道的立体声音轨来替换该音轨。
对音频流的操作还可以包括使用编解码器来压缩音频流、调整正被使用的编解码器的压缩率，或者实际上改变使用中的编解码器以便使用提供更好的压缩比的编解码器。
对视频流的操作可以包括降低视频流中图像的分辨率。例如，通过利用双线性重定尺寸，可以将所谓的“4K”数字图像格式中的分辨率(3840×2160像素)变换为所谓的“HD”数字图像格式中的分辨率(1920×1080像素)。
对视频流的操作还可以包括使用编解码器以压缩视频流，调整正被使用的编解码器的压缩比，或者实际上从使用一编解码器改变为使用提供更好的压缩比的编解码器。
自然地，对音频流和视频流的这些操作中的一些或全部可以被组合。
上面描述了用于适配收到的流以便获得存储介质中呈现最佳流数据速率的经记录的流的两种技术：包括调整收到的流的数据速率的第一技术，以及包括对收到的流进行转码的第二技术。
应该观察到，第一技术呈现出只有当可以对收到的流执行操作时才能够被执行的缺点，而第二技术呈现出在时移功能不被使用时不降低回放质量的优点。
作为示例，在第一技术和第二技术之间的选择可以在机顶盒被制造时(即，在其随用户安装之前)被执行，或者实际上因变于机顶盒所连接到的广播网络来被执行，或者实际上作为更新机顶盒的软件的结果而被执行，或者实际上由用户个人来执行。这也适用于可被用于对收到的流进行转码的各种办法。
自然地，本发明不限于所描述的实现，而是覆盖落在由权利要求限定的本发明的范围内的任何变体。
虽然这里陈述了流是由机顶盒接收的，但是可以使用一些其他接收机客户端，例如，计算机、平板、移动电话等。
收到的流不一定是音频和视频流，但是作为示例，其可以是(仅)音频流或(仅)视频流。
这里陈述了存储介质包括eMMC存储器，然而本发明自然地适用于任何类型的存储介质。
如上所述，代表存储介质的损耗的损耗参数是在0到100％范围内的损耗程度。完全可以使用一些其他损耗参数，例如，在0到1的范围内的损耗程度，或者写入/删除周期数。
在用于计算最佳流数据速率的第一技术、第二技术和第三技术中，预定损耗阈值和预定比率可以与给定的值不同。作为示例，预定损耗阈值可以等于50％、60％、75％、80％或85％，或者实际上可以在这些值之间取得。
本发明不仅仅适用于执行时移功能，而是适用于利用类似原理的任何功能(例如，允许监控录像带在稍后的时间被查看的视频监控功能)。

Claims (19)

1.一种用于记录诸如音频和/或视频流等收到的流的记录方法，所述记录方法包括以下步骤：
-评估用于记录所述收到的流的存储介质的损耗；
-因变于所述损耗来计算最佳流数据速率以增加所述存储介质寿命；
-适配所述收到的流以便以所述最佳流数据速率记录它，
其中所述损耗是通过从所述存储介质采集代表所述存储介质的损耗的损耗参数来被评估的。
2.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，进一步包括调节所述损耗参数以使得其更好地表征所述存储介质的实际损耗的步骤。
3.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述损耗参数是在0到1的范围内或在0到100％的范围内的损耗程度。
4.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述损耗参数是写入/删除周期数。
5.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，当所述存储介质的损耗小于或等于预定损耗阈值时，所述最佳流数据速率等于所述收到的流的数据速率，并且当所述存储介质的损耗大于所述预定损耗阈值时，所述最佳流数据速率等于所述收到的流的数据速率乘以预定限制比，所述预定限制比处于0到1的范围内。
6.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述最佳流数据速率是所述存储介质的损耗的线性函数。
7.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，在所述损耗达到预定损耗阈值后，所述最佳流数据速率是所述存储介质的损耗的线性函数。
8.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述收到的流通过调整所述收到的流的数据速率来被适配，使得所述收到的流的数据速率以及因此所记录的流的数据速率等于所述最佳流数据速率。
9.根据权利要求8所述的记录方法，其特征在于，所述收到的流的数据速率通过向生成所述流的外部服务器指定目标数据速率来被调整。
10.根据权利要求9所述的记录方法，其特征在于，当所述目标数据速率小于或等于所述收到的流经过的网络的最大传输数据速率时，该目标数据速率等于所述最佳流数据速率，并且其中当所述最佳流数据速率大于所述网络的最大传输数据速率时，所述目标数据速率等于所述网络的最大传输数据速率。
11.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述收到的流通过对所述收到的流进行转码来被适配，以便获得所记录的流。
12.根据权利要求11所述的记录方法，其特征在于，所述转码包括对被包含在所述收到的流中的音频流执行操作。
13.根据权利要求12所述的记录方法，其特征在于，对所述音频流执行操作包括消除与不需要的语言相对应的音轨、和/或减少音轨中的声道的数目、和/或调整编解码器的压缩比、和/或改变所使用的编解码器。
14.根据权利要求11所述的记录方法，其特征在于，所述转码包括对被包含在所述收到的流中的视频流执行操作。
15.根据权利要求14所述的记录方法，其特征在于，对所述视频流执行操作包括降低所述视频流中图像的分辨率、和/或调整编解码器的压缩比、和/或改变使用中的编解码器。
16.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述记录方法被用于执行时移型功能。
17.根据权利要求1所述的记录方法，其特征在于，所述记录方法被用于执行视频监控功能。
18.一种机顶盒，包括处理器装置，所述处理器装置被布置成执行如任何前述权利要求所述的记录方法。
19.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置储存包含指令的计算机程序，所述指令使得机顶盒类型的装备能够执行如权利要求1至17中任一项所述的记录方法。
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