CN1672409A - 由用户控制的特技播放性能 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于提供用户控制的实现数字视频数据操作的特技播放模式的方法和装置。在一个视频屏幕上提供一个用户界面(400)。提示用户在该用户界面(400)上选择特技播放模式将要工作的一个速度(402)。然后，提示用户在该用户界面(400)上选择怎样实现所选速度。另一种方式是，在用户界面(400)上显示一个多种可能实现方式(预定的操作模式)的列表，用户能从该列表中选择想要的操作模式。

Description

由用户控制的特技播放性能
发明领域
本发明涉及数字视频数据的特技播放性能，更具体而言，是涉及用于允许用户控制怎样实现所要求的特技播放模式的一种方法和装置。
发明背景
MPEG视频图像使用三种类型的压缩图像，即帧内编码数字视频数据(I帧)，前向预测编码数据(P帧)和双向预测编码数据(B帧)。I和P-帧被称为基础帧。一个I-帧能靠自身数据进行解码，不需要依赖其它数据。一个P-帧需要来自前一个经过解压缩的基础帧的数据才能够使其解压缩。一个B-帧需要来自先前和后续两个基础帧的数据才能解压缩。
MPEG压缩数字视频图像经常存储在一个视频服务器或其它诸如DVD播放器、包含一个硬盘的PVR盒等存储系统上，并按照要求提供给客户。许多互动视频服务器支持“特技播放”模式，即快进播放和快倒播放。在观看一个节目的同时，客户可以要求快进播放或快倒。
有几种方法用于允许互动视频服务器进行快进播放和快倒播放。一个MPEG压缩数字视频数据的比特流通常划分成若干图像组(GOPs)，每个GOP以一个I-帧开始。当数字视频数据是以固定比率压缩的MPEG数据时，例如，当GOP的帧型式是固定时，I-帧出现在该比特流的已知位置(在某些例子中不需要已知位置)，因此，只要再生其中的I帧就可能高速再生该视频数据，因为每个I帧的通常位置是已知的。另外，数字视频数据能以可变比率压缩。
为了保持数据率恒定不变，在快进播放期间，视频服务器采用下面方法构成的一种辅助数据流。可以使用原始流，但是，在快进/反向期间，仅选择该流的准确部分。该流中所选的这些部分以这样一种方式组配以产生准确的MPEG流。这种MPEG流能由按照MPEG标准构造的MPEG解码器解码。本领域的技术人员应当明白：在该解码器是灵活的并且它的性能是已知的情况下，能产生一种具有更好特性/灵活性的流。通过以一种不同的方式组配该流来提供倒退功能。这个流以与用于快进播放的辅助流同样方式构成，不同之处只是，从最后一帧开始以相反向检取该原始视频的每第n个图像。这种特技播放模式类似于D-VHS中的那些功能。
此外，快进播放和快倒播放能以各种方式来实现。例如，每个I-帧显示的时间长度也能变化。通过改变每个I-帧显示的速度和时间，能生成视频数据的许多不同的视觉表示。然而，不同的用户将偏爱不同的视觉表示。因此，存在一种需求，即让各个不同用户具有控制实现特技播放性能的能力，以便特技播放的实施满足该用户的偏爱。
发明概述
本发明的目的在于：通过提供一种用于提供用户控制的实现数字视频流操作的特技播放模式的方法和装置，以改进用户对实现特技播放的控制。
这样一种方法和装置的优点是：用户能按照自己的喜好实现特技播放。
按照本发明的一个实施例，公开一种用于提供用户控制的实现数字视频数据操作的特技播放模式的方法和装置。在一个视频屏幕上提供一个用户界面。提示用户在该用户界面上选择特技播放模式将要工作的一个速度。然后，提示用户在该用户界面上选择怎样实现所选速度。
按照本发明的另一实施例，在用户界面上显示一个可能实现方案(预定的操作模式)的列表，用户能从该列表中选择想要的操作模式。
从后面描述的实施例中，本发明这些和其它方面将显而易见，并参考后面描述的实施例阐明本发明这些和其它方面。
附图简述
现在通过例子并参考附图描述本发明。其中：
图1表示适合采用本发明各实施例的一种音视频装置的方框图；
图2表示能用于实现本发明至少一个实施例的一种机顶盒方框图；
图3表示一个流程图，该流程图说明根据本发明一个实施例以提供用户控制的实现特技播放模式的一种方法；
图4表示结合到本发明一个实施例的一种用户界面；
图5表示结合到本发明另一个实施例的另一种用户界面。
发明详述
图1表示适合采用本发明实施例的一种音视频装置。该装置包括输入端子1，用于接收要记录到盘3的数字视频信号。该装置还包括一个输出端子2，用于提供从盘3再生的数字视频信号。使用时，这些端子可以通过一个数字接口连接到数字电视接收机和机顶盒(STB)形式的解码器12，STB也接收来自卫星、有线等的MPEG TS模式广播信号。解码器12提供显示信号给显示装置14，显示装置14可以是一台传统电视机。
图1中表示的视频记录装置包括控制记录和重播的两个主要系统部分，分别为盘子系统6和视频记录器子系统8。正如很快将理解的，两个子系统具有许多特点，其中包括盘子系统能够透明地用逻辑地址(LA)来编址，并且盘子系统能保证一个从盘上读数据和/或写数据到盘上的最大可持续比特率。
用于实现这样一种装置的适宜硬件配置是本领域的技术人员所熟知的，其中一个例子是专利申请WO-A-00/00981中所说明的。该装置总体上包括信号处理单元和一个读/写单元。读/写单元包含被配置用于从盘3上读出/写入的读/写头。传动装置使读/写头沿径向跨越盘面而定位，同时一个电动机转动该盘。用一个微处理器以一种众所周知的方式去控制所有的电路。
参见图2，它表示的是一个机顶盒12的方框图。本领域的技术人员应当明白：本发明不限于机顶盒而是还扩展到多种装置，诸如DVD播放机、包含硬盘(记录器模块)的PVR盒等。广播信号被接收并馈入调谐器31。调谐器31选择发送广播音视频互动信号的频道并将信号送到处理单元32。如果需要，处理单元32解复用该广播信号中的数据包，并且重构信号中包含的电视节目和/或互动应用。然后，由解压缩单元33解压缩该节目和应用。随后，包含在信号中的与电视节目相关的音视频信息传输到显示单元34，显示单元34可以执行进一步处理并将该信息转换为合适的电视模式，例如NTSC或HDTV音频/视频。从该广播信号中重构的应用送到随机存储器(RAM)37并由控制系统35执行。
控制系统35可以包括一个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、或一些其它类型的软件指令处理装置。RAM37可以为支持该机顶盒的各种功能所需而包括多种存储单元，这些存储单元有静态的(例如SRAM)、动态的(例如DRAM)，易失的或非易失的(例如FLASH)。当机顶盒通电时，控制系统35执行存储在ROM36中的操作系统代码。只要该机顶盒加电，操作系统代码就连续执行，就像一台典型的个人计算机操作系统代码那样，并使该机顶盒能够作用于控制信息以及执行互动和其它应用。该机顶盒也包括一个调制解调器38。调制解调器38同时提供回传通路和备用通路，通过回传通路，观众的数据能发送回广播电视台，通过备用通路，广播电视台能发送数据给该机顶盒。
尽管这里使用了术语“机顶盒”，但是，应当明白，这个术语指的是：用于接收和处理一个发送信号、并传输该处理信号给电视机或其它监视器的任何接收机或处理单元。该机顶盒可以放在一个外壳中，在物理上处于一台电视机的顶上，它也可以放在离开电视机的别的某个位置，或者将它合并到电视机本身。
正如上面指出，一个观众在看已记录下的节目时，能够采取操作的特技播放模式。按照本发明的一个实施例，用户能使用电视机显示屏幕上的用户界面来选择特技播放模式的工作速度，以及怎样实现特技播放模式。该用户界面要么存储在ROM36，要么存储在RAM37，依靠控制系统35和显示单元34呈现在显示装置上。在这个说明例子中，考虑长度为12的一个GOP，并且该GOP由I、B和P帧组成，结构为IBBPBBPBBPBBI。对于选择的任何速度，所选择的特技播放模式有许多种不同的实现方式。一种极端情况是，视频数据流中的每个I-帧能在屏幕上显示非常短的一段时间以生成非常快速重复的I-帧。另一种极端情况是，在显示一个I-帧后，许多后续的I-帧被跳过，并且所显示I-帧能在一段扩展的时间显示或重复以生成该显示I-帧的幻灯片式的显示画面。例如，每个I-帧能显示40ms(或NTSC为33ms)。该用户也能选择在该两种极端情况之间的实现方式，即选择跳过多少I-帧、以及I-帧显示或重复多长时间的不同值。
例如，用户能选择6x前进速度，则该快进能以下列方式实现：
I0，I0，I0，I0，I2，I2，I2，I2，I4，I4，I4，I4，I6，I6，I6，I6，...或
I0，I0，I1，I1，I2，I2，I3，I3，I4，I4，I5，I5，I6，I6，I7，I7，...这里的下脚标表示视频数据原始序列中的第i个I-帧。在两种情况中，P帧和B-帧都不显示。在第一种情况中，每隔1个的I-帧被跳过，每个显示的I-帧被显示4次，生成多个幻灯片显示画面。在第2种情况，每个I-帧显示两次，生成快速重复的I-帧。应当明白，B或P帧或修改过的B或P帧能插入修改的视频流中，以产生更流畅的运动，或消除某些交织失真。
该用户界面能有不同的实际实施例。例如，该用户界面能列出许多不同的实现方案供选择。另外，该用户界面能允许用户选择跳过多少个I-帧以及所显示I-帧显示多长时间。
参见图3，现在描述本发明的一个说明实施例。图3是一个流程图，表示用于提供用户控制的实现操作特技播放模式的一种方法。当用户选择一种特技播放模式时，在步骤302，控制系统35在显示装置14上产生一个用户界面400(图4)。该用户能以多种众所周知的方式与该用户界面互动，例如，通过遥控装置、键盘等等。在步骤304，用户界面400允许用户选择特技播放模式的速度。该用户界面能提示用户输入一个速度402或提供一个供选择的可能速度列表。然后，在步骤306，该用户能选择时段404，即一个I-帧在特技播放模式期间显示多长时间。
用户界面400提示用户输入一个时间或提供一个供选择的时间列表。应当明白，单个I-帧能在整个选择时间显示，或者一系列同样的I-帧能在所选择的时段重复显示。
在另一个实施例中，在步骤308，该用户能选择在一个I-帧显示后跳过多少个相继的I-帧。该用户界面能提示用户输入跳过的帧数目或提供一个可能选择的列表供选择。控制系统35采纳该选择后，在步骤310基于选择准则以一种众所周知方式生成一个用于显示的视频流。
在本发明方法的另一个实施例中，通过另一种用户界面500提供给用户一个幻灯机(slider)502。在这种方式中，用户可以在显示一个已描述的40ms(显示一帧的最短的可能时间)的I帧和仅显示一个I-帧之间的各种选项中选择。对于一个没有技术背景的缺少经验的用户来说，这是本发明方法一个应用实施例的一种直观方式。速度[每秒帧数](所有帧，包括没有显示的帧数)与所显示帧的显示持续期的乘积可以存储起来以作为另外的特技播放动作的缺省项。
此外，控制系统35能检查用户选择的准则，以确定所选值是否能用于连续生成一个视频流。如果实现该所选值有问题，控制系统35能提示用户在该用户界面上选择另外的值。或者是控制系统35显示一个可能值的列表供用户从中选择。另外，所选值能被存储供以后调用。按照本发明的另一个实施例，该用户也能选择在视频流中可插入多少个P和/或B-帧或修改的P和/或B-帧以便减少或消除某些伪象，例如，它们可能产生于交织。
应当明白，本发明的不同实施例不限于上述步骤的确切顺序，因为一些步骤的顺序能够交换而不影响本发明的整体操作。另外，名词“包括”不排除其它元素或步骤，名词“一个”或“一种”不排除多个和单个处理器或可以完成在权利要求中列举的单元或电路几种功能的其它单元。
本发明可以归纳如下：公开一种用于提供用户控制的实现数字视频数据操作的特技播放模式的方法和装置。在一个视频屏幕上提供一种用户界面。提示用户在该用户界面上选择特技播放模式将工作的一个速度。然后，提示用户在该用户界面上选择怎样实现所选速度。另一种方式是，在用户界面上显示一个多种可能的实现方案(预定的操作模式)的列表，用户能从该列表中选择想要的操作模式。

Claims (11)

1、一种用于提供用户控制的实现数字视频数据操作的特技播放模式的方法，包括以下的步骤：
a)在显示装置(14)上提供(302)一个用户界面(400)；
b)提示用户在该用户界面上选择特技播放模式将要工作的一个速度(402)；
c)提示用户在该用户界面上选择怎样实现所选速度。
2、按照权利要求1的方法，其中特技播放模式是快进操作。
3、按照权利要求1的方法，其中特技播放模式是快倒操作。
4、按照权利要求1的方法，其中选择怎样实现所选速度的步骤包括：
a)选择(306)在一个显示的I-帧后跳过多少个连续I-帧；以及
b)选择(306)每个所显示的I-帧显示多长时间。
5、按照权利要求1的方法，其中选择怎样实现所选速度的步骤包括下列选择步骤：
a)一帧要显示多长的时间段(404)；以及
b)数字视频数据显示的速度(402)；
c)以及该方法还包括计算在显示一帧后要跳过多少帧的步骤。
6、按照权利要求1的方法，还包含存储所选择的实现方式供以后调用的步骤。
7、按照权利要求1的方法，其中数字视频数据按照MPEG标准压缩，还包括提示用户在用户界面上选择在特技播放模式期间插入多少个B和P-帧的步骤。
8、按照权利要求1的方法，其中选择怎样实现所选速度的步骤包括下列步骤：
a)选择每个I-帧显示多长时间；以及
b)选择每个I-帧显示多少次。
9、按照权利要求1的方法，还包括基于所选择准则生成用于显示的视频流的步骤。
10、按照权利要求1的方法，其中在用户界面上显示一个可能实现的方式的列表供用户从中选择
11、一种用于提供用户控制的实现数字视频数据操作的特技播放模式的装置，包括：
用于在一个视频屏幕上提供一个用户界面的装置(34，35)；
用于提示用户在该用户界面上选择特技播放模式将要工作的一个速度的装置；
用于提示用户在用户界面上选择怎样实现所选速度的装置；以及
用于接收用户输入的用户输入装置。
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