CN1716415A - 数字视频播放装置及其节目回退的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字视频播放装置及其节目回退的方法，本发明的数字视频播放装置包括光盘伺服器、数字信号处理器、声音/图像解码器、NTSC/PAL编码器、微控制器、控制面板、遥控器和场景切换识别单元；本发明的节目回退方法具体包括步骤：在节目播放过程中，场景切换识别单元自动识别场景切换点并将其记录在一个索引结构存储单元中；微控制器收到场景切换回退命令，在索引结构存储单元中找到最近的场景切换时间点，重新开始播放，完成了一次场景切换点回退的操作。本发明的场景切换点回退功能可使使用者方便快捷地定位到发生场景切换的地方重复观看节目。

Description

数字视频播放装置及其节目回退的方法

技术领域

本发明涉及一种数字视频播放装置及其节目回退的方法。

背景技术

图1所示是现有的VCD/DVD等一般数字视频播放装置的结构原理示意图，其主要由光盘伺服器、数字信号处理器(DSP)、声音/图像解码器、NTSC/PAL编码器、微控制器、控制面板和遥控器所组成。其中声音/图像解码器由数据分离器、图像解码器、声音解码器和OSD(图形菜单屏幕显示)图形显示部分所组成。

现有的数字视频播放装置的具体工作过程如下：光盘伺服器从光盘上读出位数据流，数字信号处理器(DSP)将从光盘上读出的位数据流转换成声音/图像解码器能够识别的数据。声音/图像解码器中的数据分离器首先将数据中的声音数据流和图像数据流分离，分成两路，一路从压缩的图像数据流中重构出电视图像数据，再用OSD图形显示部分所选择的图形去覆盖它，最后把解压缩后的数据和同步信息送给模拟电视信号编码器，产生NTSC或者PAL制格式的电视信号送给电视机显示；另一路从压缩的声音数据流中解压缩出声音数据，并且按声音播放规格(如通道要求，Dolby格式等)重组声音数据，然后送给立体声系统。

数字视频播放装置中的微控制器用来控制视频播放装置的运行，接收并解释遥控器或者控制面板上的按钮输入命令，控制光盘伺服器、DSP和声音/图像解码器的运行等。

现今的数字视频播放装置普遍具有节目段向后回退的功能，方便了使用者定位观看节目。这些功能的实现是通过在光盘数据区域中用一些特定的数据保存节目段的划分来实现的，例如VCD通过光盘上的*.vcd文件、DVD通过*.inf文件来保存每个节目段在光盘数据上的位置。视频播放装置根据这些文件来确定在播放过程中向后回退时的具体位置。

目前的视频播放装置回退功能的实现原理是把节目按上面描述的文件划分成节目段，回退时回退到每个节目段的起始位置。而实际在使用者使用回退功能的时候经常希望回退到到节目发生场景切换的地方，这样更符合使用者的心理习惯，方便使用者重复观看，而现有的视频播放装置还无法满足使用者的这种需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种数字视频播放装置及其节目回退的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种数字视频播放装置，包括光盘伺服器、声音/图像解码器和微控制器，所述微控制器中包括智能回退控制单元和索引结构存储单元；声音/图像解码器的输出端连接一场景切换识别单元；

场景识别单元在智能回退控制单元的控制下接收声音/图像解码器输出的声音数据和图像数据，对所接收到的声音数据和图像数据做识别场景切换点的运算，并将识别出来的场景切换点记录在索引结构存储单元中。

所述场景切换识别单元包括音频积分模块、视频积分模块、比较逻辑模块和一个或门，音频积分模块、视频积分模块和比较逻辑模块的输出端是或门的输入端。

一种数字视频播放装置中的节目回退的方法，所述数字视频播放装置包括微控制器、声音/图像解码器和场景切换识别单元，微控制器中包括智能回退控制单元和索引结构存储单元，场景切换识别单元包括音频积分模块、视频积分模块、比较逻辑模块和一个或门，其特征在于，包括步骤：

31)在节目播放过程中，根据音频或视频信号的变化识别出场景切换点；

32)记录所述场景切换点；

33)接收到场景切换回退命令后，从记录的所述场景切换点中找到最近的场景切换点；

34)根据所述最近的场景切换点确定节目回退的位置。

在所述步骤31)中场景切换识别单元在微控制器的智能回退控制单元的控制下根据音频或视频信号的变化识别出场景切换点，具体包括步骤：

41)声音/图像解码器输出的声音数据在音频积分模块中做音频积分运算，声音/图像解码器输出图像帧数据在比较逻辑模块中做比较逻辑运算，声音/图像解码器输出图像帧数据在视频积分模块中做视频积分运算；

42)音频积分模块、视频积分模块和比较逻辑模块的输出信号通过一个或门进行逻辑或运算，识别出场景切换点。

所述比较逻辑运算通过以下步骤完成：

51)将一个图像帧用一个二维数组来表示，数组内的数据是各个图像点的亮度；

52)求出两个相邻的图像帧的两个二维数组的各个单元差值的和；

53)如果和值大于阀值即可确定这两个图像帧之间的变化满足场景切换的条件，从而识别出场景切换点。

所述音频积分通过以下步骤完成：

61)将一定时间内的音频采样数据绝对值求和；

62)如果和值小于阀值，可判断声音信号微弱，满足场景切换的条件，从而识别出场景切换点。

所述视频积分通过以下步骤完成：

71)将一帧图像所有点的亮度数据求和；

72)如果和值小于阀值可判断图像黯淡，满足场景切换的条件，识别出场景切换点。

所述步骤32)中的场景切换点记录在索引结构存储单元中，其中记录有场景切换点的时间、数据和位置信息。

在所述步骤33)通过索引指针在所述索引结构存储单元中找到最近的场景切换点。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的数字视频播放装置中的场景切换识别单元在微控制器的控制下自动识别出场景切换点，并将场景切换点存储在微控制器中的索引结构存储单元中，当使用者进行场景切换点回退操作时，微控制器通过索引指针即可找到最近的场景切换点。本发明的场景切换点回退功能不仅操作简单而且符合使用者的心理习惯，使用者能很方便快捷地定位到发生场景切换的地方重复观看节目。具备场景切换点回退功能的数字视频播放装置更能吸引消费者。

附图说明

图1为现有的数字视频播放装置的结构原理示意图；

图2为本发明的数字视频播放装置的结构原理示意图；

图3为本发明的场景切换识别单元的结构原理示意图；

图4为本发明的场景切换点回退的具体过程示意图；

图5为本发明的索引结构原理示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明的视频播放装置主要由光盘伺服器、数字信号处理器(DSP)、声音/图像解码器、NTSC/PAL编码器、微控制器、场景切换识别单元、控制面板和遥控器所组成。其中声音/图像解码器由数据分离器、图像解码器、声音解码器和OSD(图形菜单屏幕显示)图形显示部分所组成。微控制器中包括智能回退控制单元和索引结构存储单元。场景切换识别单元连接在声音/图像解码器的输出端，接收声音/图像输出的声音数据和图像数据，对所接收到的声音数据和图像数据做识别场景切换点的运算。

智能回退控制单元负责控制场景切换识别单元对声音/图像解码器输出的数据流做识别场景切换点的运算，并将识别出来的场景切换点记录在索引结构存储单元中。

如图3所示，场景切换识别单元主要由音频积分模块、视频积分模块、比较逻辑模块和一个或门所组成。声音解码器输出的伴音信号是音频积分单元的输入信号；图像解码器输出的图像帧信号是视频积分单元和比较逻辑单元的输入信号。音频积分单元、视频积分单元和比较逻辑单元的输出信号是或门的输入信号。

在节目播放过程中场景发生切换时，声音表现为比较长时间的安静、小音量，图像表现为黯淡的图像或两个相邻图像帧之间发生了剧烈的变化，因为视频信号每秒30帧或25帧的特点，大多数两个相邻帧同一图像点之间的亮度变化不会很大，只有在发生镜头变换时才会发生大量的点的亮度的比较剧烈的变化，换句话说，如果大多数图像点在两个相邻帧中亮度差值都比较大，就可以认为发生了镜头变换；如果图像整体黯淡、伴音信号微弱则也可以认为是发生了镜头变换。

如图4所示，本发明的视频播放装置进行场景切换点回退的方法具体包括以下步骤：

第一步：在节目播放过程中场景切换识别单元在微控制器内的智能回退控制单元的控制下自动识别发生场景切换的位置；

在节目播放过程中，声音/图像解码器输出的数据流由场景切换识别单元做比较逻辑和积分逻辑的运算，通过比较逻辑，场景切换识别单元可以识别出图像帧之间的变化，即图像发生了镜头变换；通过积分逻辑(包括音频积分和视频积分)场景切换识别单元可以识别出图像整体黯淡、伴音信号微弱。

比较逻辑的实现：

一个图像帧在计算机处理过程中表现为一个二维数组，数组内的数据是各个图像点的亮度。求出两个相邻的图像帧，即两个二维数组各个单元差值(即各点的亮度差值)的和。如果和值大于阀值即可确定这两个图像帧之间的变化满足镜头切换的条件，从而识别出场景切换点。对于两个M×N点阵的图像帧f1和f2可通过下面的C语言伪代码确定两个图像帧发生了镜头变换。

#define NORM阀值

bool CompareFrame(char f1[M][N]，char f2[M][N])

{

    int sum＝0；

    for(int i＝0；i＜M；i++)

      for(int j＝0；j＜N；j++)

         sum+＝f1[i][j]-f2[i][j]；

    return(sum＞NORM)；

    }

积分逻辑的实现：

对音频信号的积分是指叠加一定时间的音频采样数据(例如1秒钟)。以双声道44.1kHz 16位采样音频数据为例，把1秒钟内1×44100×2(时间×1秒的采样数目×声道数目)个16位的音频数据绝对值求和。如果和值小于阀值，可判断声音信号微弱，满足场景切换的条件，从而识别出场景切换点。

对视频信号的积分指叠加一帧图像所有点的亮度。以720×575点阵8位亮度的一帧图像为例，把这720×575个8位亮度数据求和。如果和值小于阀值可判断图像黯淡，满足场景切换的条件，识别出场景切换点。以上运算可以进行抽样计算，不用累加全部的数据，可以有效减小运算强度。

将上述比较逻辑、音频积分、视频积分的输出信号进行逻辑或来确定场景切换点，即伴音在一段时间微弱或图像一段时间黯淡或发生了镜头变换即可认为发生了场景切换。

第二步：将识别出来的场景切换点记录在索引结构存储单元中；

如图5所示，场景切换点被识别出来后反馈给微控制器内的智能回退控制单元，场景切换识别单元在智能回退控制单元的控制下将场景切换点的时间、数据、在光盘上的位置等信息记录在微控制器内存中的一个数组或其它表结构中形成索引结构。在播放过程中，当一个场景切换点被识别，记录进索引结构时，索引指针加1指向这个新的场景切换点。该索引结构是根据节目内容动态产生的。

第三步：微控制器接收并处理场景切换回退命令，根据索引指针在索引结构存储单元中找到最近的场景切换时间点。

当使用者按下遥控器上或面板上的场景切换回退的控制按钮时，微控制器接收该输入命令，并且对该命令进行处理，播放控制软件根据索引指针在索引结构存储单元中找到最近的场景切换时间点。

第四步：微控制器控制光盘伺服器使光头回到相应的位置，重新开始播放，完成了一次场景切换点回退的操作。

微控制器控制光盘伺服器使光头回到相应的位置，重新开始播放。这样就完成了场景切换点回退的一次完整操作，当再次按下场景切换回退的控制按钮时，索引指针减1，即可回退到更前一个时间点，依次类推。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1、一种数字视频播放装置，包括光盘伺服器、声音/图像解码器和微控制器，其特征在于：所述微控制器中包括智能回退控制单元和索引结构存储单元；声音/图像解码器的输出端连接一场景切换识别单元；

场景识别单元在智能回退控制单元的控制下接收声音/图像解码器输出的声音数据和图像数据，对所接收到的声音数据和图像数据做识别场景切换点的运算，并将识别出来的场景切换点记录在索引结构存储单元中。

2、根据权利要求1所述的数字视频播放装置，其特征在于，所述场景切换识别单元包括音频积分模块、视频积分模块、比较逻辑模块和一个或门，音频积分模块、视频积分模块和比较逻辑模块的输出端是或门的输入端。

3、一种数字视频播放装置中的节目回退的方法，所述数字视频播放装置包括微控制器、声音/图像解码器和场景切换识别单元，微控制器中包括智能回退控制单元和索引结构存储单元，场景切换识别单元包括音频积分模块、视频积分模块、比较逻辑模块和一个或门，其特征在于，包括步骤：

31)在节目播放过程中，根据音频或视频信号的变化识别出场景切换点；

32)记录所述场景切换点；

33)接收到场景切换回退命令后，从记录的所述场景切换点中找到最近的场景切换点；

34)根据所述最近的场景切换点确定节目回退的位置。

4、根据权利要求3所述的用在视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，在所述步骤31)中场景切换识别单元在微控制器的智能回退控制单元的控制下根据音频或视频信号的变化识别出场景切换点，具体包括步骤：

41)声音/图像解码器输出的声音数据在音频积分模块中做音频积分运算，声音/图像解码器输出图像帧数据在比较逻辑模块中做比较逻辑运算，声音/图像解码器输出图像帧数据在视频积分模块中做视频积分运算；

42)音频积分模块、视频积分模块和比较逻辑模块的输出信号通过一个或门进行逻辑或运算，识别出场景切换点。

5、根据权利要求4所述的用在数字视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，所述比较逻辑运算通过以下步骤完成：

51)将一个图像帧用一个二维数组来表示，数组内的数据是各个图像点的亮度；

52)求出两个相邻的图像帧的两个二维数组的各个单元差值的和；

53)如果和值大于阀值即可确定这两个图像帧之间的变化满足场景切换的条件，从而识别出场景切换点。

6、根据权利要求4所述的用在数字视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，所述音频积分通过以下步骤完成：

61)将一定时间内的音频采样数据绝对值求和；

62)如果和值小于阀值，可判断声音信号微弱，满足场景切换的条件，从而识别出场景切换点。

7、根据权利要求4所述的用在数字视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，所述视频积分通过以下步骤完成：

71)将一帧图像所有点的亮度数据求和；

72)如果和值小于阀值可判断图像黯淡，满足场景切换的条件，识别出场景切换点。

8、根据权利要求3所述的用在视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，所述步骤32)中的场景切换点记录在索引结构存储单元中，其中记录有场景切换点的时间、数据和位置信息。

9、根据权利要求3所述的用在视频播放装置中的节目回退的方法，其特征在于，在所述步骤33)通过索引指针在所述索引结构存储单元中找到最近的场景切换点。

Images