CN1160952C - 记录搜索信息并用其搜索所记录数字数据流的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于生成和记录用来搜索所记录数字数据流的管理信息的方法。当数字数据流被记录在记录介质上时，生成并记录用于指向相应于时间信息表上各个流对象的第一流对象单元的时间信息的位置的索引信息。当重放或搜索所记录的数字数据流时，应用流对象的时间信息来找到流对象，并且应用索引信息来找到相应于所要求搜索时间的记录位置。

Description

记录搜索信息并用其搜索所记录数字数据流的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于生成用来搜索记录在记录介质上的数字数据流的搜索信息的方法和装置，并涉及使用该搜索信息来搜索所要求数据的方法和装置。
背景技术
在传统模拟电视广播中，视频信号在经AM或FM调制后由空气或经电缆来传送。随着数字技术如数字图像压缩或数字调制/解调的最新发展，用于数字电视广播的标准化正在快速进展。基于动态图像专家组(MPEG)格式，卫星和电缆广播产业也朝着数字广播发展。
数字广播提供模拟广播不能提供的一些优点。例如，数字广播能提供具有大大改进的视频/音频质量的服务，在固定的带宽内传送几个不同节目，并提供与数字通信介质或数字存储介质的增强的兼容性。
在数字广播中，基于MPEG格式编码的大量节目在传送前被多路复用为单一传输流。所传送的传输流在接收器处被置顶盒接收并被多路分解为原始的节目。如果从被多路分解的节目中选择一个节目，所选择的节目被置顶盒中的解码器解码并且取出原始的音频和视频信号。所取出的音频和视频信号由A/V输出装置如电视来显示。
也可能把接收到的数字广播信号记录在存储介质上而不是直接把接收到的广播信号输出到A/V输出设备。可在以后编辑和取出所存储的数字广播信号。例如，由置顶盒接收到的数字数据流可经通信接口如IEEE-1394串行总线被传送到流式机(streamer)如数字视频盘(DVD)记录装置并存储于其中。存储的数字数据流可被编辑并传送回置顶盒使得可以显示数字音频和视频数据。
为在记录介质上记录接收到的数字广播流，必须开发一种方案来组织记录介质上的数字数据流并生成用于快速访问所记录的数据流的管理信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在记录介质上把接收到的数字数据流记录为流对象组并生成用于各个流对象的搜索信息的方法，以及一种使用搜索信息来搜索所要求数据的方法。
为了实现上述目的，提供了一种用于生成和记录用于所记录的数字数据的搜索信息的方法，包括以下步骤：通过把接收到的数字数据流分组为具有至少一个流对象单元的流对象SOB来记录接收到的数字数据，所述流对象单元SOBU具有预定长度；记录用于指向流对象的开始位置的绝对时间信息S_A_APAT；生成和记录各个流对象单元SOBU的时间长度信息，每个所述时间长度信息按流对象单元的次序被记录为映射表MAPL的入口，所述映射表与所述流对象和流对象单元分开；及生成和记录用于指向各个流对象SOB的开始位置的索引信息STMAP_GI，该各个流对象SOB的开始位置与各个流对象的第一流对象单元SOBU相对应。
还提供了一种用于搜索所记录的数字数据的方法，包括以下步骤：检测流对象(SOB)，通过将一规定搜索时间信息与分别具有至少一个流对象单元(SOBU)的流对象(SOB)的开始时间信息(S_S_APAT)相比较而为该流对象(SOB)分配一规定搜索时间；搜索索引信息(STMAP_GI)以检测相应于流对象(SOB)的第一流对象单元(SOBU)的流对象(SOB)的开始位置；从所检测到的流对象(SOB)的第一流对象单元(SOBU)读取对于每个流对象单元(SOBU)的时间长度信息(IAPAT)；累加所读取的时间持续信息并随后将所述累加的时间持续信息与所需搜索时间相比较；并且重复步骤(c)和(d)，直到所需搜索时间被找到以识别具有所需搜索时间的流对象单元(SOBU)的开始位置。
还提供了一种用于搜索所记录的数字数据流的方法，包括以下步骤：一种用于搜索所记录的数字数据的方法，包括以下步骤：检测流对象SOB，通过将一规定搜索时间信息与分别具有至少一个流对象单元SOBU的流对象SOB的开始时间信息S_S_APAT相比较而为该流对象SOB分配一规定搜索时间；搜索索引信息STMAP_GI以检测相应于流对象SOB的第一流对象单元SOBU的流对象SOB的开始位置；从所检测到的流对象SOB的第一流对象单元SOBU读取对于每个流对象单元SOBU的时间长度信息IAPAT；累加所读取的时间持续信息并随后将所述累加的读取的时间持续信息与所需搜索时间相比较；并且重复步骤(c)和(d)，直到所需搜索时间被找到以识别具有所需搜索时间的流对象单元SOBU的开始位置。
还提供了一种用于生成和记录用于所记录的数字数据流的搜索信息的装置，包括：记录装置，通过把接收到的数字数据分组为具有至少一个流对象单元SOBU的流对象SOB来记录接收到的数字数据，所述流对象单元具有预定长度；及控制装置，用于生成每个流对象单元的时间长度信息，以便搜索已记录的流对象单元；用于生成指向用于生成各个流对象SOB的开始位置的索引信息STMAP_GI，其中该开始位置与各个流对象的第一流对象单元SOBU相对应；并用于控制所述记录装置来记录所述时间长度信息和所述索引信息，其中每个所述时间长度信息按流对象单元的次序被记录为映射表MAPL的入口。
用来提供对发明的更进一步的理解的附图图示出本发明的优选实施例，并且与说明书一起用来解释发明的原理。
附图说明
图中：
图1是可有效利用本发明的装置的框图；
图2是根据本发明的用于生成所记录的数字数据流所用的搜索信息的方法生成的管理信息的语法；
图3是作为根据本发明的用于生成所记录的数字数据流所用的搜索信息的方法生成的管理信息的一部分的流时间映射信息的图示；
图4是用于解释根据本发明的数字数据流记录操作的图示；
图5是用于解释根据本发明的用于生成所记录的数字数据流所用的搜索信息的方法生成的管理信息的图示。
具体实施方式
为使发明得到充分的理解，现将参考附图来描述其优选实施例。
图1表示可有效利用本发明的装置的框图。该装置包括置顶盒100，通信接口(IEEE-1394)，和流式机200。
置顶盒100接收由系统编码器编码的并由多个广播站广播的传输流并对接收到的传输流多路分解。在系统解码器120对调谐单元110调谐的节目的传输流解码后，控制单元140输出所解码的传输流到A/V输出设备如电视来进行显示。
置顶盒100可经IEEE-1394接口将用户选择的节目传送给流式机200，使得所传送的节目被流式机200记录在记录介质230如数字视频盘上。
由用户要求，置顶盒100可经IEEE-1394通信接口接收由流式机200从记录介质230取出的节目，使得接收到的节目可在由解码器120解码后在电视上显示。
为执行这些任务，置顶盒100和流式机200应能够访问与记录在记录介质230上的节目相关的管理信息。为此，使用信息文件来处理记录的数据。置顶盒100使用应用信息文件(application information file)，流式机200使用流束信息文件(streamer information file)。置顶盒100和流式机200还使用一公用信息文件。这些信息文件被记录在记录介质230上。
在初始化置顶盒100或要求应用信息文件时，流式机200的流重放单元240将该文件取出。取出的应用信息经IEEE-1394通信接口被传送到置顶盒100并通过置顶盒100的控制单元140被装载到存储器150的管理信息区。当记录新节目或编辑记录的数据时，装载在存储器150中的应用信息被控制单元140更新以便包括关于新记录的或编辑的节目的管理信息。如果用户要求取出特定节目，控制单元140要求流式机200参考应用信息取出节目。当置顶盒100结束记录模式或被关闭时，存储器150中的应用信息经IEEE-1394通信接口被传送到流式机200并被流式机200的控制单元250控制下的流记录单元220记录在记录介质230上。
在初始化流式机200时，流束信息文件和公用信息文件被流式机200的流重放单元240取出并通过流式机200的控制单元250被装载到存储器260中。当记录新的节目或编辑记录的数据时，流束和公用信息被控制单元250更新以便包括关于新记录的或编辑的节目的管理信息。如果用户要求取出特定的节目，控制单元250响应来自置顶盒100的要求信号，参考装载在存储器260中的流束和公用信息取出记录在记录介质230上的相关节目。当置顶盒100结束记录模式或被关闭时，存储器260中的流束和公用信息被控制单元250控制下的流记录单元220记录在记录介质230上。
信息文件的语法和记录数据的结构将参考图2来解释。
如图2所示，应用信息文件(application.IFO)包括内容表(TOC)和服务信息(SI)表。内容表(TOC)包含允许对所记录数据流进行随机访问的随机访问入口点，服务信息(SI)表包含关于所记录数字流的信息。公用信息文件(common.IFO)包含在记录数字数据流时自动生成的原始播放列表，所记录数据流的显示序列信息(单元)(Cell)，和在用户编辑所记录数据流的显示序列时生成的用户定义播放列表。
流束信息文件(streamer.IFO)用于处理流时间映射一般信息(STMAP_GI)和映射表(MAPL)。流时间映射一般信息(STMAP_GI)是关于在记录介质上组织的流对象单元(SOBU)及每一个其中都包括多个流对象单元(SOBU)的流对象(SOB)的管理信息，并且映射表(MAPL)是关于流对象单元(SOBU)和流对象(SOB)的时间搜索信息。各个流对象(SOB)具有与包含在原始播放列表中的各个单元的一对一的对应关系，各个单元被包含在用户定义播放列表中并具有与各个流对象(SOB)一对一的对应关系。
流时间映射一般信息(STMAP_GI)，如图3所示，包含几个字段，代表：流对象单元大小(MAPU_SZ)、映射表入口的LSB的权重(MTU_SHFT)、指示映射表(MAPL)的任意入口的索引号(INDEX_NO)、映射表入口数目(MAPL_ENT_Ns)、起始分组到达时间(start packet arrival time)(S_S_APAT)和最后分组到达时间(last packetarrival time)(S_E_APAT)。映射表(MAPL)包含映射入口(MAPU_ENT)，各个映射入口包含递增的应用分组时间(IAPAT)。
根据本发明实施例的用于生成和记录用于所记录数字数据流的搜索信息的方法将参考图1，2和3来解释。如果用户要求在记录介质230上记录接收到的数字数据流，置顶盒100的控制单元140通知流式机200的控制单元250已经设定了记录模式，并开始经IEEE-1394接口把接收到的数字数据流传送给流式机200。同时，置顶盒100的控制单元140将允许随机访问数字数据流的传输流分组的入口点信息记录到装载在存储器150的管理信息区中的应用信息(application.IFO)中，或者将入口点信息作为播放列表的一部分记录到公用信息(common.IFO)中。而且，控制单元140从装载在存储器150的节目信息区(M1)中的节目服务信息(SI)检测关于当前记录的数据流的信息，并把服务信息记录在应用信息(application.IFO)的服务信息(SI)表中。
流式机200的控制单元250控制流记录单元220，使得经IEEE-1394通信接口接收到的数据流被记录在记录介质230上。数据流在记录介质230上以扇区为单位进行组织，并且预定数目的扇区构成流对象单元(SOBU)。这种过程被重复进行直到记录模式停止，从而生成流对象(SOB)，其是由单一记录操作所记录的一组数据流。
流式机200的控制单元250生成关于所生成的流对象(SOB)的显示序列信息(单元)，并将单元记录在公用信息(common.IFO)的单元层中作为相应于原始播放列表的记录(RCD)的显示序列信息。为搜索构成流对象(SOB)的流对象单元(SOBU)，每个流对象单元(SOBU)的时间长度依次被记录在映射表(MAPL)中。更具体地，在生成流对象单元(SOBU)的同时以恒定时间间隔计数的计数值(即，递增的应用分组时间(IAPAT))被记录在相应于相关流对象单元(SOBU)的映射入口字段(MAPU_ENT)中，如图4和5所示。另外，计算预定数目的递增的应用分组时间(IAPAT)之和，并将和值作为粗略搜索时间信息的粗略映射入口(C_MAP_ENT)来记录。
映射表(MAPL)的第一映射入口(MAPU_ENT)的索引号(INDEX_NO)或与流对象(SOB)相关的第一粗略映射入口(C_MAPU_ENT)被记录在流时间映射一般信息(STMAP_GI)中。在图5中，与流对象SOB#n相关的第一映射入口的索引号K作为用来索引流对象SOB#n的位置的标识信息被记录下来。
如果用户要求取出记录在记录介质上的数据流的某区间，例如相应于从10分钟到20分钟的时间间隔的记录数据，流式机200的控制单元250首先在单元中搜索具有相应于开始时间10分钟的记录时间的一个单元(图2中的单元2)。然后，控制单元250检测指向相应于从流时间映射一般信息(STMAP_GI)选出的单元2的流对象SOB2的开始位置的索引号。随后，从索引号所指向的映射入口开始，控制单元250开始检测递增的应用分组时间(IAPAT)。通过把检测到的递增的应用分组时间(IAPAT)相加并用各个计数的单位时间乘以加和值，可以找到相应于所要求的搜索时间10分钟的流对象单元(SOBU)的开始位置。最后，从其分组到达时间与所要求时间一致的传输流分组开始进行数据取出。
如果用户要求取出相应于从40分钟到60分钟的时间间隔的记录数据，并且具有相应于所要求时间40分钟的记录时间的单元是单元3，控制单元150检测指向相应于从流时间映射一般信息(STMAP_GI)选出的单元3的流对象SOB3的开始位置的索引号。随后，控制单元150开始检测列在映射表MAPL3中的递增的应用分组时间(IAPAT)。通过把检测到的递增的应用分组时间(IAPAT)相加并用各个计数的单位时间乘以加和值，就能找到相应于所要求时间40分钟的流对象单元(SOBU)的开始位置。最后，从其分组到达时间与所要求时间一致的传输流分组开始进行数据取出。
只要数字数据流作为流对象组被记录在记录介质上，本发明的用于生成和记录所记录数字数据流所用的搜索信息的方法能够快速而准确地搜索所记录数字数据的特定区间。
本发明在不脱离其精神和本质特征的情况下可以其它的特定形式来体现。因此本发明的实施例在各方面均被认为是为了例示的目的而不是为了限制，发明的范围由后附的权利要求而不是由前面的描述来表示，因此在权利要求的等价的意义和范围内的所有变化都包含在其中。

Claims (13)

1.一种用于生成和记录用于所记录的数字数据的搜索信息的方法，包括以下步骤：
a)通过把接收到的数字数据流分组为具有至少一个流对象单元的流对象SOB来记录接收到的数字数据，所述流对象单元SOBU具有预定长度；
b)记录用于指向流对象的开始位置的绝对时间信息S_A_APAT；
c)生成和记录各个流对象单元SOBU的时间长度信息，每个所述时间长度信息按流对象单元的次序被记录为映射表MAPL的入口，所述映射表与所述流对象和流对象单元分开；及
d)生成和记录用于指向各个流对象SOB的开始位置的索引信息STMAP_GI，该各个流对象SOB的开始位置与各个流对象的第一流对象单元SOBU相对应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间长度信息按照以恒定时间间隔计数的计数值表示。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计数值是通过在流对象单元的每一恒定时间间隔递增1所得到的数。
4.一种用于搜索所记录的数字数据的方法，包括以下步骤：
a)检测流对象SOB，通过将一规定搜索时间信息与分别具有至少一个流对象单元SOBU的流对象SOB的开始时间信息S_S_APAT相比较而为该流对象SOB分配一规定搜索时间；
b)搜索索引信息STMAP_GI以检测相应于流对象SOB的第一流对象单元SOBU的流对象SOB的开始位置；
c)从所检测到的流对象SOB的第一流对象单元SOBU读取对于每个流对象单元SOBU的时间长度信息IAPAT；
d)累加所读取的时间持续信息并随后将所述累加的读取的时间持续信息与所需搜索时间相比较；并且
e)重复步骤(c)和(d)，直到所需搜索时间被找到以识别具有所需搜索时间的流对象单元SOBU的开始位置。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述索引信息是与各个流对象相关的时间信息入口的所述时间长度信息上的次序。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述索引信息是相应于各个流对象的第一流对象单元的时间信息入口的所述时间长度信息上的次序。
7.一种用于搜索所记录的数字数据流的方法，包括以下步骤：
(a)读出用于流对象单元的搜索时间信息，各个流对象单元由多个数字传输流组成，并且搜索时间信息是根据以恒定时间间隔计数的计数值表示的各个流对象单元的长度；
(b)通过比较所要求的搜索时间与由预定数目的流对象单元组成的各个流对象的开始时间信息来检测包含所要求搜索时间的流对象，开始时间信息已经被记录用来访问流对象；
(c)读出指向检测到的流对象的开始位置所用的搜索时间信息上的位置的索引信息；及
(d)访问相应于所述读出的索引信息的时间信息入口。
8.如权利要求7所述的方法，还包括步骤(e)：累计从所访问的时间信息入口到相应于包含所要求搜索时间的流对象单元的时间信息入口的搜索时间。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述步骤(e)比较累计的搜索时间与所要求的搜索时间并基于比较结果确定相应于所要求搜索时间的位置。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述读出的索引信息是相应于检测到的流对象的第一时间信息入口的所述搜索时间信息上的次序。
11.一种用于生成和记录用于所记录的数字数据流的搜索信息的装置，包括：
记录装置，通过把接收到的数字数据分组为具有至少一个流对象单元SOBU的流对象SOB来记录接收到的数字数据，所述流对象单元具有预定长度；及
控制装置，用于生成每个流对象单元的时间长度信息，以便搜索已记录的流对象单元；用于生成指向用于生成各个流对象SOB的开始位置的索引信息STMAP_GI，其中该开始位置与各个流对象的第一流对象单元SOBU相对应；并用于控制所述记录装置来记录所述时间长度信息和所述索引信息，其中每个所述时间长度信息按流对象单元的次序被记录为映射表MAPL的入口。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述时间长度信息按照以恒定时间间隔计数的计数值表示。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述计数值是通过在流对象单元的每一恒定时间间隔递增1所得到的数。
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