CN1201314C - 在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法，通过将大量的静止图像按其属性分组，使相同属性的静止图像共用一个导航信息和与导航信息相连的记录索引信息，从而减少了所需的导航信息和索引信息总量。本发明的方法不需为每帧图像生成导航信息和索引信息，而是使大量静止图像或与静止图像相关的音频信号按其属性共享导航信息，在共享导航信息的基础上记录索引信息，因而有效减少了重放记录在可重写存储介质上的静止图像时所需的导航信息和索引信息量。

Description

在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法
技术领域
本发明涉及一种在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法，特别涉及到一种在可重写存储介质中记录静止图像时能有效减少所需导航(navigation)信息量和索引信息量的生成方法，而不必采用限制方式。
背景技术
目前在许多领域大量应用光盘，随着DVD的发展，光盘的应用会越来越广泛。这些光盘包括只读光盘如CD-ROM和DVD-ROM、一次性记录光盘如CD-R和DVD-R以及可重写光盘如CD-RW、DVD-RAM，现在可重写光盘的规范正在讨论之中。
可重写光盘如DVD-RAM的容量很大，能存储许多动态/静止图像。动态/静止图像记录在可重写存储介质中，用于图像的搜索和检索的信息生成并记录在存储介质的导航信息文件中。
导航信息文件的结构表示在图1中，在存储介质中每记录一个动态或静止图像时，就生成一个VOB(视频对象)信息字段和一个单元信息字段，插入在导航信息文件中。当图像重放时，导航信息文件被装载到存储器中，基于导航信息，所需的动态图像或静止图像就从存储介质被搜索到，从而进行重放。
静止图像比动态图像需要的空间小得多，大量静止图像可记录在存储介质中---例如一个4.7GB的存储介质可以存储6万多帧静止图像。因此如果一个高容量的存储介质中只存储静止图像时，所需的导航信息就很大。当记录静止图像或与静止图像相连的音频数据时，图1的两个信息字段，即VOB信息字段和单元信息字段(CI)，包括保留区要占用84字节(S_VOB(36字节)+CELL(2×24字节))。在上面的例子中，我们可以计算出存储6万帧静止图像所需的两个信息字段的大小应为5040KB(84×60000)。图2示出了记录静止图像时生成的VOB信息和单元信息之间的关系。
因此，在只存储静止图像的存储介质中导航信息量超过5MB。正如上面提到的，导航信息文件需要装载到存储器中，用以搜索并定位所需的静止图像，并从存储介质中取出；这样仅暂存导航信息就需要一个大容量存储器。如果存储器的容量有限，例如少于512字节，这样即使存储介质容量很大，能记录的静止图像数量也会受到限制，这是传统的静止图像记录方式的一个主要问题。
发明内容
考虑到前面所述的传统方法的不足，本发明的一个主要目的是提供一种在可重写记录介质中生成和记录静止图像管理数据的方法，它通过使大量静止图像共用导航信息而显著减少了总的静止图像管理数据量。
根据本发明在可重写记录介质上记录静止图像的步骤如下：按顺序记录所获得的静止图像；根据所记录的静止图像的状态将它们分组为各个静止图像组，每组静止图像称为一个视频对象；为所述视频对象生成和记录导航信息。
更进一步，在可重写记录介质中记录静止图像和与静止图像相连的音频信号的步骤如下：记录所获得的静止图像和将与相应的静止图像一起重放的音频信号；根据所记录的静止图像和音频信号的状态将它们分组为各个静止图像和音频信号组，每组静止图像和音频信号称为一个数据对象；为所述数据对象生成和记录导航信息。
在本发明中，静止图像和音频信号的属性以及一个VOB能包含的静止图像最大量被用作状态参数，以将所记录的静止图像和与静止图像相连的音频信号分组，生成VOB。
附图示出本发明的最佳实施例，并进行了详细描述，以解释本发明的原理，从而有助于进一步理解本发明。
图1是导航信息文件结构示意图；
图2是在传统的静止图像记录方法中生成导航信息的示意图；
图3是本发明实施例中静止图像管理数据结构示意图；
图4是本发明图3中视频对象信息(VOBI)数据格式示例；
图5是本发明图3中单元信息数据格式示例；
图6A和6B是本发明图4所示音频属性和视频属性的数据格式示例；
图7是应用本发明生成和记录静止图像管理数据方法的记录/重放装置简图；
图8是本发明生成和记录静止图像管理数据方法的流程图。
根据附图将对最佳实施方式作详细阐述。
图3示出了本发明静止图像管理数据结构图。程序链(PGC)由初始PGC和用户定义PGC组成，每一部分都包括大量动画(movie)单元和静止图像单元。视频对象信息(VOBI)是重放视频对象(VOB)的信息，每一个VOBI(S_VOBI#1～S_VOBI#N)都有一个地址映射，内含与相应VOB相关的大量静止图像的视频部分(视频部分#1～视频部分#S)和音频部分(音频部分#1～音频部分#S)的地址。VOB包括静止图像的视频部分(视频部分#’～#s)和与该视频部分相连的音频部分(音频部分#’～#s)，视频部分按静止图像的输入次序先被记录，然后与视频部分相关的音频部分也按相同的次序记录。同样，视频部分的地址和与视频部分相关的音频部分的地址也按静止图像的输入次序记录在每个VOBI(S_VOBI#1～S_VOBI#N)的地址映射上。
一个静止图像可以只包含视频部分，或既包含视频部分又包含与视频部分相关的音频部分，这取决于在获取静止图像时是否也取得了音频数据。本发明中一个VOB包括一组有共同属性的静止图像，它们被分类为视频属性和音频属性。如图6A所示，视频属性包括视频压缩模式(MPEG1、MPEG2等)，TV制式模式(525/60、625/50等)、图像宽高比(4∶3、16∶9等)、模拟保护系统(开或关)、视频分辨率(720×480、704×480、352×480、352×254等)等。图6B所示音频属性包括音频编码模式(Dolby、MPEG1、MPEG2、线性PCM音频等)、量化/动态范围控制、取样频率、音频通道数(单声道、立体声、双单声道等)等等。
考虑到用户可能使多帧静止图像采用同一属性，上面的分组方法可能造成在一个VOB中包括过多静止图像的问题，从而使得搜索静止图像变得困难。考虑到这一点，本发明试图根据静止图像的属性将之分组，并且限制了在一个VOB中所包括的静止图像最大帧数，从而不仅减小了静止图像管理数据的大小，而且提高了搜索效率。与一个VOB相关的静止图像最大帧数可以是32、64、128等。在用摄像仪如数码相机摄取图像时，或者当用可记录静止图像的记录/重放设备编辑静止图像时，静止图像的属性可以由用户设定或改变。
如图3所示，本发明根据属性将大量的静止图像分组，一组静止图像只需要一个VOBI，从而简化了管理数据的结构。
图4是图3中VOBI数据格式示例，其中S_VOBI#1包括S_VOBGI(静止图像VOB一般信息)、S_VOB_STI(静止VOB流信息)和PART_OF_VOBI(VOBI部分)，PART_OF_VOBI由V_PARTI(视频部分信息)和A_PARTI(音频部分信息)组成。
S_VOBGI包括VOB_ID(VOB标识码)、VOB_TY(VOB类型)、VOB_PB_TM(VOB回放时间)、VOB_REC_TM(VOB记录时间)和STILL_PIC_N(静止图像帧数)。STILL_PIC_NS占两个字节，是分到一个VOB中的静止图像帧数。S_VOB_STI包含V_ART(视频属性)和A_ART(音频属性)，V_ART如图6A所示，A_ART如图6B所示。
V_PARTI由V_PART_S_ADR#1(视频部分起始地址)和V_PART_SZ#1～V_PART_SZ#S(VOB中包括的视频部分V_PART_SZ#1～V_PART_SZ#S的大小)组成。类似地，A_PARTI由A_PART_S_ADR#1(音频部分起始地址)和A_PART_SZ#1～A_PART_SZ#S(VOB中包括的音频部分A_PART_SZ#1～A_PART_SZ#S的大小)组成。A_PART_SZ#1如果是0就表明第I个静止图像不包含音频部分。
图5示出了图3单元信息的数据格式，其中CI#I由C_TY(单元类型)和S_CI(静止图像单元信息)组成，前者代表了相应的单元是静止图像还是动态图像。S_CI包括VOB_ID(VOB的标识码)、C_PB_TM(单元回放时间)、PIC_S_N(首先回放的图像的索引序号)、PIC_E_N(最后回放的图像的索引序号)、PIC_STILL_TM(回放后每帧图像的持续时间)、PIC_PB_TM#1～PIC_PB_TM#L(图像#1～#L的回放时间)、IT_TXT_N(项文本序号)和THMNL_N(略图序号)。如果要回放的静止图像帧数是L，而PIC_S_N为K，则PIC_E_N就等于K+L-1。
已经证明，与传统方法相比，本发明的静止图像管理方法可显著减少生成的VOBI数据量。具体来说，当在存储介质上记录10帧静止图像时，传统方法的VOBI数据量是360字节，而本发明只需74字节，从而减少79％的VOBI数据量。
图7是一台光信息记录/重放装置的简图，其中采用了本发明的在可重写介质上生成/记录静止图像管理数据的方法。
该装置包括光头10，用来在光盘(0D)上记录信息并检测已记录在光盘0D上的信息；模拟信号处理单元20，用来对所重放的高频模拟信号进行滤波和数字化和将被记录的数字数据转换成模拟信号；数字信号处理单元30，用来对纠错码(ECC)块进行编码和解码，并根据数据解码结果向光头10传送控制信号；A/V处理单元40，对输入的音频/视频(A/V)数据解码，并对A/V信号编码成A/V数据；控制单元50，控制上述各个组成部分，并生成重放A/V数据的导航数据；多个存储单元M1、M2、M3，用来暂存在信号处理过程生成的数据。
存储单元M1包含一个FMP区，用来存储文件管理程序，以及一个FMT区，用来存储文件管理表。FMT包括由图4所示VOBI组成的VOBI表，还包括图5所示的由CI组成的单元信息表。
如图7所示，在光盘0D上记录静止图像时，控制单元50控制该装置的各个部分，使静止图像和与静止图像相关的音频信号正确地记录在光盘上。在整个记录过程中控制单元50一直检测静止图像和与静止图像相关的音频信号的属性是否被用户改变。一旦检测到属性发生变化，控制单元将在此属性改变之前把已记录的静止图像分组成一个VOB，完成与VOB相关的VOBI的创建，如图4所示，并且把创建的VOBI存储在存储单元M1的FMT区VOBI表中。另一方面，如果已记录的静止图像帧数达到了用户预设的最大值，并且保持其属性不变，控制单元50将把静止图像和与静止图像相关的音频数据分组为一个VOB并重复上述过程。当获取静止图像的过程中有关机操作，控制单元50将把静止图像和与静止图像相关的音频数据归为一个VOB，完成与此VOB相关的VOBI的创建，并把VOBI存储到存储单元M1的FMT区VOBI表中，然后把存储在存储单元M1的导航信息记录在光盘的管理数据区。
接下来如果用户要重放记录在光盘上的静止图像，文件管理程序就从存储在FMT区的单元信息表中读取PIC_S_N、PIC_E_N、PIC_STILL_TM和PIC_PB_TM#1～PIC_PB_TM#L字段。基于获得的单元信息，控制单元50控制装置的各组成部分，使记录在光盘上的静止图像按次序重放出来。
参考图8的流程图，对本发明的在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法进行详细描述。
一旦用户设定了静止图像的记录模式，控制单元首先在内部寄存器S(11)中将静止图像的数设为1，并控制装置的各组成部分把一帧静止图像记录在存储介质上(S13)。
如果所记录的静止图像是相应VOB中第一个单元，文件管理程序就在存储单元M1的FMT区生成一个VOBI，并记录下该静止图像视频和音频部分的起始地址以及它们各自在VOB的IV_PART_S_ADR#1、A_PART_S_ADR#1、V_PART_SZ#1和A_PART_SZ#1字段的大小(S15)。
然后控制单元50检测当前记录的静止图像的属性(或与静止图像相关的音频数据的属性)是否与VOB中先前记录的那些静止图像的属性不同(或与静止图像相关的音频部分的属性不同)(S17)。如果属性保持未变，控制单元50将检查内部寄存器，确认目前为止记录的静止图像帧数(N)没有超过预设的最大值(K)。如果属性发生了改变，控制单元50将检查是否关机操作(S25)，如果没有，控制单元50将执行步骤S23，关于这一步骤将在后面解释。
如果检测到进行了关机操作，控制单元50将执行步骤S19，这一点也在后面解释。反之，它将把已记录的静止图像的数增加1，再返回到S13重复前面的过程。此时，因为该静止图像不是它所属的VOB的第一单元，静止图像的视频和音频部分将不再创建新的VOBI，而是记录在已经生成VOBI的相应字段。
返回到步骤S17，如果当前记录的静止图像的属性不同于先前已记录的静止图像的属性，控制单元50将把先前记录的静止图像归为一个VOB，把N减1，然后把N记录在相应VOBI的STILL_PIC_N字段，完成VOBI的创建。同时控制单元50生成一个CI，如图5所示，对应于已创建的VOBI并把它记录在存储单元M1的FMT区。而且控制单元50从完成的VOBI中删除由S15记录的最后一帧静止图像的大小信息，而在存储单元M1的FMT区创建一个新的VOBI，静止图像的音频和视频部分的起始地址以及它们的大小也象上面一样记录下来(S19)。控制单元50记录下包括存储介质(S21)中已完成的VOBI在内的整个文件管理数据，从而完成VOBI的创建。
在不脱离本发明的实质精神的情况下，本发明可以有其它多种表现形式。实施例可以在各方面直观地体现本发明，但并不对发明进行限制，下面的权利要求比前面的描述能更好的表明发明的保护范围，在权利要求的等价范围和含义内的所有变化都包含在此权利要求中。

Claims (12)

1.在可重写存储介质中生成/记录静止图像管理数据的方法，步骤如下：
按顺序记录所获得的静止图像；
根据所记录的静止图像的状态将它们分组为各个静止图像组，每组静止图像称为一个视频对象；
为所述视频对象生成和记录导航信息。
2.根据权利要求1的方法，所述分组步骤包括：
检测要记录的静止图像的属性；
将所检测到的属性与先前记录的静止图像的属性相比较；
根据比较结果判定要记录的静止图像是否属于由先前记录的静止图像组成的视频对象。
3.根据权利要求2的方法，所述判定步骤包括：如果连续记录的静止图像的属性保持不变，直至与一个视频对象相关的所记录的静止图像的数量达到预定的最大值，则无论要记录的静止图像的属性如何，都针对这些要记录的静止图像生成一个新的视频对象。
4.根据权利要求1的方法，所述导航信息包括相关视频对象的属性信息。
5.根据权利要求1的方法，所述导航信息包括相关视频对象的起始地址信息和与该视频对象相关的静止图像的大小信息。
6.根据权利要求5的方法，所述与相关视频对象相关的静止图像的大小信息按静止图像的记录顺序同时进行记录。
7.在可重写存储介质中生成和记录静止图像管理数据的方法，包括步骤：
记录所获得的静止图像和将与相应的静止图像一起重放的音频信号；
根据所记录的静止图像和音频信号的状态将它们分组为各个静止图像和音频信号组，每组静止图像和音频信号称为一个数据对象；
为所述数据对象生成和记录导航信息。
8.根据权利要求7的方法，其中所述分组步骤包括：
检测要记录的静止图像和将随相应的静止图像一起重放的音频信号的属性；
将检测到的静止图像和音频信号的属性与先前记录的静止图像和音频信号的属性相比较；
根据比较结果判定要记录的静止图像和音频信号是否属于由先前记录的静止图像和音频信号组成的数据对象。
9.根据权利要求8的方法，所述的判定步骤包括：如果已记录的静止图像和音频信号的属性保持不变，直至与一个数据对象相关的静止图像和音频信号的数量达到预定的最大值，则无论要记录的静止图像和音频信号的属性如何，都针对这些要记录的静止图像和音频信号生成一个新的数据对象。
10.根据权利要求7的方法，所述导航信息包括与一个数据对象相关的静止图像和与静止图像相应的音频信号的属性信息。
11.根据权利要求7的方法，所述导航信息分别包括与数据对象相关的静止图像和与静止图像一起重放的音频信号的起始地址信息，以及与每一个静止图像部分和音频部分相关的静止图像与音频信号的大小。
12.根据权利要求11的方法，所述静止图像和与静止图像部分相关的音频信号的大小信息，按照静止图像和与静止图像相关的音频信号的记录顺序，分别连续记录在所述静止图像部分和与静止图像相关的音频部分的起始地址上。
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