CN1243447C - 产生数字视频流的方法和产生数字内容的系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种适用于在无等效模拟流的情况下动态地产生数字视频流(图1)的方法和设备。该设备包括配置管理器。配置管理器向用户展示配置选项。用户选择记录为用户喜好(步骤202-204)。配置管理器与媒体发生器相耦合，后者根据用户的喜好(步骤208)产生中间媒体内容。媒体发生器可与本机存储器相耦合，本机存储器用以存储电子音频和视频的信息。将该中间数字内容传送至编码器，而编码器将中间数字内容编码为由用户喜好规定的数字格式(步骤210)。

Description

产生数字视频流的方法和产生数字内容的系统

发明领域

本发明涉及用于处理音频-视频信息的方法和设备，特别涉及用于通过数字媒体服务器产生动态数字内容的方法和设备。

发明背景

近几年里，媒体工业已采纳了数字技术来记录并播放多种类型的媒体，诸如音频、照片以及移动的视频。数字视频的使用在当今的社会已越来越成为流行。这种现象并不是没有理由的，因为数字视频具有超越模拟视频的许多优点。如流行DVD格式的用户所熟知的，数字视频的质量不会因为重复使用而下降。数字视频可根据需要当被DVD播放器装载时传输用以马上显示全部，或以流的形式传输。当今，提供了数字媒体系统从而向越来越多的观众传送并显示数字内容。但是，需要开发并测试这些数字媒体系统的数字内容是非常短缺的。

数字视频经常是先以传统的模拟形式记录。它被编码或者数字化并被压缩成可存储器在磁盘上并在回放时可解码的数字格式。比如，使用技术人员所熟知的技术，可以通过使用被称为编码器的器件将模拟电视上的显示广播转换成数字格式。

但是，虽然将模拟视频显示转换成数字形式的实践可容易理解，但用于测试或商业目的都是不实际的。模拟视频原始主人的知识产权必须得到尊重，而且只有那些已获得模拟媒体显示权利的个人才能被授权将转换的数字显示用于私人目的。

在测试数字媒体系统中，必须具有充足量的数字视频以充分地测试数字媒体系统的所有元件。现有的产生大量数字内容以使系统便利的尝试只满足了有限的成就。如前面所提到的，由于知识产权的许可，将模拟视频数字化是禁止收取成本的。而且，因为它不能原始地完成数字显示，在模拟广播中提供的内容对于测试数字媒体系统的性能来说，既不非常合适也不足够复杂。此外，诸如快速向前或倒退之类的测试特征即使在最好的情况下，在显示中若无特定可视的临时信息下也是困难的。这种临时信息可包括编码显示的时间、由服务器传输显示的时间以及由客户接收显示的时间。没有这些信息，难以确定快速向前或倒退操作的准确性，或当传输视频帧时难以确定在数字媒体系统中的滞后时间。

用于数字媒体测试的内容也需要与某个标准相符合。一种数字媒体的流行标准是DVB，或者数字视频广播。DVB是通过诸如电缆、卫星或地面传输广播业传输信道来传输压缩视频的系列标准。关于DVB标准的另外信息可在因特网网址“www.dvb.org”获得。ATSC是另一个系列的传输视频的标准，主要用于数字高清晰度电视(HDTV)、标准清晰度电视(SDTV)、数据广播、多信道环绕声音频以及卫星直达家庭广播。有关ATSC标准的其它信息可在因特网网址“www.atsc.org”上获取。

可通过使用编码器将模拟视频编码或数字化以成为符合以上标准的数字格式。在数字化过程中可由编码器选择实现的标准系列并不局限于以上的例子，可以包括诸如MPEG-1、MPEG-2、real player(实时播放器)或AVI之类的其它标准。因为有多种数字媒体标准，而且其数量可能会在未来的几年里有所增长，所以为符合多种格式标准的数字媒体系统产生内容的需求将会相应地增加。

当今的产生数字媒体系统测试内容的方法还不能满足数字媒体系统的设计者和测试者的要求。例如，一种产生一组测试内容的普通方法包括用标准的VHS视频记录器记录原始的模拟视频，并经常采用现时的固定时钟来校时，将得到的模拟记录数字化成为数字格式。虽然该方法不需要知识产权的许可，但当将广播电视的一个段数字化时，它仍然会有问题。首先，对任何数字化的模拟记录来说，在数字视频显示质量中任何起伏的起因都不能与数字媒体系统分离，因为该问题会在原始模拟视频的质量中产生。第二，数字测试内容应该通过丰富颜色和声音以及移动目标来测试数字媒体系统的限制范围。这种条件在用标准VHS视频记录器记录真实生活当中是不现实的。第三，没有识别各帧数字视频的信息，就难以在显示数字视频中在很好地隔离数字媒体系统中延迟的同时测试扫描操作。虽然可使用诸如钟面之类在视频中的内容以总体判定快速向前或后退操作的工作，但它并未提供任何在准确判定整个数字媒体系统在显示中时间跳跃成功或隔离延迟所需要的任何帧的特定信息。

另一种获得测试内容的途径是使用选择预先产生的数字样本，诸如这些在因特网上提供的。但是，除了遇到上述许可知识产权以及缺乏帧特定信息的问题之外，这些选择通常是非常短的时间，这将严重地限制它们在测试中的价值。此外，一组测试的内容应该尽可能多地覆盖所有可能的现时世界情况，仅提供小样本的数字视频就不能有效地达到该目的。在不改变测试组中数字内容样本中内容的情况下，难以保证数字视频服务器所遇到的所有方面的问题都被测试到。另外，这些对预先产生数字样本的每个选择只都固定于一种数字格式，而且不能用于测试多种数字格式。

介于目前数字内容产生和测试的方法的无效性，因此，非常需要一种满足上述测试数字媒体系统需要的产生原始数字内容的方法或设备。这样的方法或系统应该允许别人配置数字视频的内容，来测试数字视频系统的所有元件以及以多种数字格式对数字视频进行编码。

发明内容

本发明讨论了用于动态产生数字内容的方法和设备。根据本发明的主要方面，配置管理器向用户显示对应于数字视频显示内容的配置选择。该配置管理器记录根据用户喜好所选择的配置选项。用户的喜好可传送至媒体发生器，媒体发生器将根据所接收的用户喜好产生中间视频内容。所产生的中间视频内容随后传送至编码器，编码器将中间视频内容编码成用户喜好所指定的数字格式

根据本发明的另一方面，媒体发生器可操作地连接于本机存储器，它容纳数字图片、视频和声音。配置管理器向用户显示在本机存储器中所容纳可选择的数字图片、视频以及声音，以产生新的数字内容。

附图简述

通过例子来描绘本发明，但这些例子并不限制本发明，在附图的图中，相同的标号标识相同的部件，其中：

图1是描绘一计算机系统的框图，通过该系统可实现本发明的实施例；

图2是描绘根据本发明实施例的数字媒体发生器的功能性元件的框图；以及

图3是描绘产生中间数字内容步骤的流程图。

较佳实施例的详细描述

在以下的描述中，为了解释，阐述许多特定的细节从而提供对本发明的详尽理解。但是，对于技术熟练人士来说，可不需要这些特定细节而实践本发明。在其它的例子中，以框图的形式显示著名的结构和设备，从而避免不必要地将本发明混淆。

在以下的描述中，将在以以下顺序出现的标题下讨论不同的功能：

I.硬件综述

II.功能性操作

III.配置管理

IV.媒体发生器

V.软件编码器

I.硬件综述

图1是描绘计算机系统100的框图，通过该系统可实现发明的实施例。计算机系统100包括总线102或其它用于交换信息的通讯装置，以及与总线102相耦合用以处理信息的处理器104。计算机系统100还包括主存储器106，诸如随机访问存储器(RAM)或其它的动态存储设备，主存储器与总线102相耦合，用以存储信息和由处理器104执行的指令。主存储器106还可以在由处理器104进行的指令执行期间用于存储临时变量或其它的中间信息。计算机系统100还包括只读存储器(ROM)108或其它静态存储设备，它们与总线102相耦合，用以存储处理器104的静态信息和指令。设置诸如磁盘或光盘之类的存储设备110，并使之与总线102相耦合，用以存储信息和指令。

计算机系统100可通过总线102与诸如阴极射线管(CRT)之类的显示器相耦合，用以向计算机用户显示信息。包括字母数字和其它键在内的输入设备114与总线102相耦合，用以与处理器104交换信息和指令选择。另一类用户输入设备是诸如鼠标、跟踪球或光标指示键之类的光标控制器116，用以与处理器104交换指示信息和指令选择以及在显示器112上控制光标移动。该输入设备通常在两根轴上具有两个自由度(第一轴(比如，x)和第二轴(比如，y))，从而允许设备在平面中到达指定的位置。

本发明涉及使用产生数字视频内容的计算机系统100。根据本发明的一个实施例，由计算机系统100提供数字视频内容以响应执行一列或更多列包含在主存储器106中的一条或多条指令的处理器104。这样的指令可从另一计算机可读的媒体，诸如存储设备110，读入到主存储器106。包含在主存储器106中指令序列的执行使处理器104完成这里描述的处理步骤。在可替换的实施例中，可使用硬件电路来代替软件指令或与软件指令相结合来实现本发明。因此，本发明的实施例并不局限于硬件电路和软件的任何特定组合。

实践本发明所要求的指令序列的执行不需要由单独的计算机系统100来完成。实践本发明所要求的指令序列可由多个与局域网络122和因特网128相连或者彼此进行数据交换的计算机系统100来完成。

此处使用的术语“计算机可读媒体”是指任何参与为处理器104提供指令用以执行的媒体。这种媒体可采取许多形式，包括但不局限于，非易失性媒体、易失性媒体以及传送媒体。非易失性媒体包括，例如光盘或磁盘，诸如存储设备110。易失性媒体包括动态存储器，诸如主存储器106。传送媒体包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线102的电线。传输媒体也可采用声波或光波的形式，诸如在无线电波和红外数据交换中产生的声波或光波。

计算机可读媒体的普通形式包括，例如，软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其它的磁性媒体，CD-ROM、任何其它的光学媒体，穿孔卡、纸带纸条、任何其它孔图案的物理媒体、RAM、PROM以及EPROM、FLASH-EPROM，任何其它的存储芯片或盒式磁带、如此后所描述的载波或任何计算机可从中读取的任何媒体。

不同形式的计算机可读媒体可包含在装载一列或更多列一条或更多条由处理器104执行的指令中。例如，该指令可先装载在远程计算机的磁盘上。该远程计算机可将指令下载到它的动态存储器中并使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统100本机的调制解调器可在电话线上接收数据并使用红外发射机将该数据转换为红外信号。红外检测器能够接收到以红外信号为形式装载的数据，而且适当的电路可在总线102上设置数据。总线102将数据装载到主存储器106上，处理器104从该主存储器检索并执行指令。由主存储器106接收的指令可选择性地在处理器104的执行前或执行后存储在存储设备110上。

计算机系统100还包括与总线102相耦合的通讯接口118。通讯接口118提供与网络连接120相耦合的双向数据交换，网络连接120与局域网络122相连。比如，通讯接口118可以是相应类型的电话线提供数据通讯连接的综合服务数字网(ISDN)或调制解调器。如另一个例子，通讯接口118可以是相兼容的LAN提供数据通讯连接的局域网(LAN)卡。也可以实现无线连接。在任何这样的实现中，通讯接口118发送并接收电信号、电磁信号或光信号，这些信号装载着表示多种类型信息的数字数字流。

网络连接120通常通过一个或更多个网络提供与其它数据设备的数据交换。比如，网络连接120可通过局域网络122向主计算机124或由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备提供连接。ISP126随即通过环球包数据通讯网络(现在通常被称为“因特网”)128提供数据交换服务。局域网122和因特网128都使用装载数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过多种网络的信号以及在网络连接120上并通过通讯接口118的信号，它们装载着数字数据来往于计算机系统100，是输送信息的载波的典型形式。

计算机系统100能够通过网络、网络连接120和通讯接口118发送讯息并接收数据，这当中包括程序代码。在因特网的例子中，服务器120可通过因特网128、ISP126、局域网络122以及通讯接口118传送所需要的应用程序的程序代码。

所接收的代码可由处理器104执行，和/或存储在存储设备110中或其它非易失性存储器中用于以后的执行。以这种方式，计算机系统100可获得以载波为形式的应用代码。

至此已描述了实践本发明的物理环境，现在将展示本发明的功能性综述。

II.功能性综述

图2是描绘根据本发明主要方面的数字媒体发生器300的框图。如图中所示，数字媒体发生器300包括配置管理器310、媒体发生器320、可选择的本机存储器330和编码器340。用户205通过配置管理器310与数字媒体发生器300互动。配置管理器310负责为用户305展示一列配置选择350，该配置选择对应配置专用数字视频365的段所用的方式。配置管理器310与媒体发生器320和编码器340交换数据以确定配置选择350列的组成。配置管理器310记录由用户305根据自己的喜好355从配置选项350中作出的选择，该选择被传送至媒体发生器320。

媒体发生器320负责根据用户的喜好355来产生中间数字内容360。媒体发生器320可与本机存储器330相耦合。本机存储器330存储由媒体发生器320在产生中间数字内容360中使用的数字声音、图片以及视频。中间数字内容360包含由用户305选择的所需内容，但是，它也必须以所需的数字格式进行编码。在媒体发生器320产生中间数字内容360之后，它就与用户的喜好355一起被传送到编码器340。中间数字内容360可通过网络连接120进行实时或异步传送或通过便携式存储设备进行传送。

编码器340负责根据在用户喜好355中规定的格式从中间数字内容360产生专用的数字视频365的段。该专用数字视频365的段可在此后被用于测试数字视频系统。

现在已总的描述了数字媒体发生器300的功能性综述，现在以下部分将更加详细地描述配置管理器310、媒体发生器320和编码器340。

III.配置管理器

如前面所描述的，配置管理器310负责向用户305展示配置选项350列，该选项对应于配置专用数字视频365的段的方法。典型的配置选项列350包括，但不局限于：改变视频的背景、改变在视频中显示的目标数、改变在视频中显示的目标形状、改变视频中形状的颜色、改变视频中形状的速度、改变视频中形状的轨迹，它包括视频中的声音轨迹或音调轨迹，还包括视频中的实践信息。

用户305也可以配置选项350时区列来表示，在该时区中模拟系统的不同部分来操作。该信息将被媒体发生器320使用以产生中间数字内容360来测试这些条件。另外，为了在扫描操作中提供帮助，配置选项列350可包括速度控制标识器，它可以设定的时间间隔来暂时地改变背景色。

配置选项列350由配置管理器310根据从媒体发生器320接收到的关于当前媒体发生器320能力的信息来产生，从而产生从编码器340接收到的以被编码器340支持的可提供数字格式为类型的数字视频和信息。当产生数字视频的媒体发生器320或支持新数字格式的编码器340中任何一个的功能有变化时配置管理器310应该可以更新。例如，这种在媒体发生器320中的变化可包括存储在本机存储器330中另外的声音或视频信息，这些信息可由用户在产生中间数字内容360的过程中进行选择。

配置选项列350可通过任何的图形用户界面向用户展示，这些界面诸如因特网网页或那些由普通个人计算机软件使用的界面和操作系统。配置选项列350可通过任何诸如因特网或专有互联网之类的通讯媒体向用户传送。配置选项列350可由用户305保存，便于以后的日子里可以再次装载、编辑和保存。

配置管理器310记录由用户305根据自己喜好355从配置选项列350中作出的选择。当用户305表示要产生视频的时候，向媒体发生器320传送用户喜好355。

IV.媒体发生器

媒体发生器320负责根据用户的喜好355产生中间数字内容360。中间数字内容360是包含表示用户喜好355特征的一系列未压缩的简单图形(通常是一系列位图文件)。如果表示用户喜好355，中间数字内容360可另外包含声音。媒体发生器320可选择性地有效连接于本机存储器330，该存储器容纳了数字声音、图片和视频。本机存储器330可以是技术人员所熟知的任何用于存储电子信息的元件，诸如数据库。

如图3所示，媒体发生器320装载着用户的喜好355。接着，存储在本机存储器330中为满足用户喜好355需要所必须的数字声音、图片和视频被媒体发生器320验证。随后，媒体发生器320装载被验证的数字声音、图片和视频。一旦装载之后，媒体发生器320就使用这些数字声音、图片和视频以创建在用户喜好355中规定的内容设置。除了包含来自于本机存储器330的声音、图片和视频，媒体发生器可以任何技术中所熟知的方法构建熟知内容，这些方法诸如改变背景色、包含并操作文本、产生形状和图形，以及其它诸如功能性典型的图形操作软件包，诸如由AutoDesk公司推出的AutoCad或由Corel公司推出的Corel Draw。

媒体发生器320还可包括根据来自于用户305的输入动态合成或产生声音的功能。配置管理器310可向用户305展示配置选项350以便动态地产生或记录声音。产生的声音可存储在本机存储器305中并由编码器340在产生专用数字视频350的段的过程中使用。

最后，内容设置由媒体发生器320保存为中间数字内容360。中间数字内容360可以编码器340可读的任何格式保存，诸如位图文件系列。

媒体发生器320可使用系统时钟在中间数字内容360中设置可视的时间信息。这使数字媒体系统的测试者在普通的播放和搜索操作中可视觉观察数字视频，以保证数字媒体系统的正常功能。

根据本发明的一个实施例，中间数字内容360具有固定的长度。中间数字内容360可即时传送到编码器340或被保存用于以后的传送。在另一实施例中，中间数字内容360不具有固定长度，并由媒体发生器320连续地产生。在这种情况下，编码器340在实时接收中间数字内容的同时对其进行编码。

V.编码器

编码器340负责根据在用户喜好355中规定的格式从中间数字视频360的段产生专用数字视频365的段。该格式可以是任何形式。比如，编码的格式可包括MPEG-1、MPEG-2、AVI或QuitckTime、DVB标准或ATSC标准。

适合用于本发明的编码器是来自Digigami公司的MegaPEG，该公司的地理位于加里福尼亚的圣地亚哥，其网址是“www.digigami.com”。另外一种适合用于本发明的编码器是来自于Ligos技术的光速(Light Speed)MPEG编码器，该公司的地理位置位于加里福尼亚的圣地亚哥，其网址为“www.ligos.com”。

在上述的说明中，已参考了其特定的实施例对本发明作了描述。但是，很明显，在不脱离本发明的较宽精神和范围的前提下可作出多种修改和变化。因此，说明书和附图旨在描述而非限制的目的。

Claims (2)

1.一种产生数字视频流的方法，包括：

装载对应配置数字视频流方式的配置选项和用户喜好，其中，所述配置选项包括多个时区，在该时区中可模拟用所述数字视频流进行测试的系统的不同部分来操作；

验证媒体发生器所需要的媒体以满足用户喜好；

装载所述媒体；

根据所述用户喜好，使用所述媒体产生中间数字内容；

将所述中间数字内容传送给编码器；以及

将所述中间数字内容编码成所述数字视频流。

2.一种产生数字内容的系统，包括：

用户喜好装载装置，用于装载对应配置数字视频流方式的配置选项和用户喜好，其中，所述配置选项包括多个时区，在该时区中可模拟用所述数字视频流进行测试的系统的不同部分来操作；

验证装置，用于验证媒体发生器所需要的媒体以满足用户喜好；

媒体装载装置，用于装载所述媒体；

数字内容产生装置，用于根据所述用户喜好，使用所述媒体产生所述数字内容；以及

编码装置，用于根据所述用户喜好对所述数字内容进行编码。

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