CN1739160A - 高速缓存数字内容数据的方法和装置 - Google Patents

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CN1739160A CNA2003801088749A CN200380108874A CN1739160A CN 1739160 A CN1739160 A CN 1739160A CN A2003801088749 A CNA2003801088749 A CN A2003801088749A CN 200380108874 A CN200380108874 A CN 200380108874A CN 1739160 A CN1739160 A CN 1739160A
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Abstract

本发明涉及一种把来自一个内容源(202)的数字内容数据的一部分进行高速缓存的方法，包含以下步骤：从该内容源获取数字内容数据，其中，数字内容数据的所述部分包含所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)，并且所获取的数字内容数据的所述交错的片断(130，131)被存储在第一存储装置(203)中，由此允许对所述数字内容数据的快速访问。本发明此外还涉及一种用于执行这样一个方法的装置。内容源可以是DVD、CD、CD－ROM、硬盘、RAM快闪存储器或可通过诸如因特网的网络访问的远程源。

Description

高速缓存数字内容数据的方法和装置
发明领域
本发明涉及一种把从一个内容源检索到的数字内容数据的一部分进行高速缓存的方法和用于执行这样一个方法的对应的装置。
背景技术
近年来，消费电子应用领域内的发展很是迅猛。用户已经习惯于能存储、获取、处理和/或呈现具有各种用途和功能的数据的先进数码装置，诸如个人电脑、PDA、CD播放器(便携式的和非便携式的)、DVD播放器、MP3播放器。
消费电子(CE)应用中的这个发展，是与要被存储、获取、处理和/或呈现的数据数量的不断增长携手并进的。由于这个原因，存储器容量和存储、获取和处理时间，已经变成特定消费电子应用的流行和需求的重要因素。
一般来说，要被CE应用所处理的数据是存储在易失性或非易失性存储装置中的，例如DVD、CD、硬盘、RAM存储器、快闪存储器中，它们在读操作中被访问，其中，可以根据应用和特定存储装置而从不同大小的数据流中进行数据的获取。或者，要被CE应用处理的数据，可以被存储在一个远程的数据源上，并可通过例如因特网的网络被访问。
在音频和/或视频的CE应用领域中，一个音频和/或视频数据流，可以以一种标准的回放方式被呈现，或者以一种所谓的可听的和/或可视的特技(trick)播放方式-例如可听的和/或可视的倒转(REW)、快进(FFWD)和/或标题扫描(title scan)/引导扫描(intro scan)-被呈现，其中A/V数据内容的简短部分与A/V CE应用交错地呈现。在可听的和/或可视的特技播放方式期间A/V CE应用的响应时间，是涉及用户好感的多个竞争性因素的其中之一，因为等待由应用做出反应，可能是引起用户烦恼的一个重要的原因。
一般来说，特技播放方式通常由以下两种方式中的一种所规定：通过在一个高速缓冲存储器中存储将被呈现的交错内容的内容流的至少一部分，或者通过从内容源重新获取内容流。前一种解决方案是耗费存储器的，后一种是耗费时间的。
在含有盘系统(例如硬盘、光盘)的多媒体CE应用中，读头一般是在正常回放期间从盘获取内容的。在利用重新获取的特技播放期间，读头在从盘获取数据的过程中将快速地移动到交替的内容流的当前片断上。这就有导致系统磨损的问题，因为这意味着与正常回放相比，要使读头快速移动以进行对数据的额外的获取。
通过在获取期间在一个高速缓冲存储器中存储内容、以便这个高速缓冲存储器能在特技播放期间被搜索的这另外一种可能性，为特技播放提供了无需重新获取和可能无需让读头移动。这个解决方案的缺点是，如上所述，它是相当耗费存储器的，因为需要额外的存储器来存储内容流的一个完整部分。
通常，将这两个解决方案结合起来，以便将内容流的一部分保持在一个高速缓冲存储器中，并且在特技播放继续到在该高速缓冲存储器中保持的数据之外时能从内容源获取额外的内容。即使这个组合能弥补这两种解决方案本身的一些缺点，然而对于一个具有短的响应时间和合理的存储器消耗的有效特技播放安排来说，这个组合总体上还是不充分的，这里的响应时间包含从用户在一个音频和/视频应用装置的接口上启动特技播放功能起一直到所需要的特技播放数据开始向用户呈现时的时间。
本发明的一个目的是提供一种利用时间和/或存储器高效的特技播放配置来高速缓存数字内容流的一部分的方法，以及一种用于执行这样一个方法的装置。
按照本发明的方法包含从一个内容源获取数字内容的步骤，其中，数字内容数据的所述部分包含所获取的数字内容数据的交错的片断，并且所获取的数字内容数据的交错的片断被存储在第一存储装置上，由此允许对数字内容数据的所述部分的快速访问。这样，高速缓存片断的交错，在高速缓存之前发生，而不是在呈现时发生，结果，与现有技术的内容呈现系统相比，对在内容呈现系统中的特技播放的存储器要求较少，特技播放响应时间更快。
按照该方法的一个优选实施例，数字内容数据是数字音频和/或视频数据。因此，该方法适合于来自诸如光盘(CD)、CD-ROMs、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)快闪存储器的内容源，或诸如因特网广播(radio)的远程源的音频和/或视频数据的交错高速缓存。
按照该方法的一个优选实施例进一步包含回放在内容源上存储的数字内容数据，并且交错的高速缓存片断的存储在重放时或者重放之后发生。因此，用于特技播放的高速缓存片断的提供是与用于回放的数据的提供同时进行的，并且没有对数据的进一步获取。
当按照本发明的方法中交错的高速缓存片断的存储依赖于至少考虑到重放的概率和/或获取时间的参数时，提供一种优化的方法，它具有从第一存储装置获取数据到从内容源装置重新获取数据间进行平稳过渡(即获取过程中没有中断)的潜力。
在按照本发明方法的一个优选实施例中，数字内容数据是MPEG格式的视频数据，交错的数据是I-图象，由此提供一种选择要被交错地高速缓存的数字内容的有效方式。
在按照本发明方法的另一个优选实施例中，交错的数据是数字内容源上的数字内容数据的一个被连续地获取的部分，由此，数字数据的短片断以正常速度被交错地高速缓存。
在按照本发明方法的另一个优选实施例中，该方法进一步包含：在一个第二存储装置中存储内容数据的第一部分，该数字数据的第一部分适合用作抗震动(anti-shock)缓冲数据，其中该数字数据的存储可以是连续的或者间歇的。由此，该方法为特技播放既提供快速响应时间又提供抗震动缓冲。数字内容数据的连续存储，一般是以恒定的获取速度获取数据而进行的，而数字内容数据的间歇存储，则可以通过快速获取、接着暂停、然后是下一个快速获取的方式进行。
当如本发明的一个优选实施例中的那样，将第一存储装置和第二存储装置包含在一个存储器电路中，就提供了一种存储器特别高效的方法。
在本发明一个优选实施例中，内容源是存储介质。存储介质的例子是：光盘(CD)、CD-ROMs、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器等等。
在本发明方法另一个优选实施例中，内容源是远程源，数字内容的获取包含通过网络接收数字内容数据。由此，该方法可被用于从诸如因特网广播的远程源获取数据。
附图说明
以下将结合优选实施例并参照附图更详细地解释本发明，附图中：
图1a是按照现有技术要被存储在一个存储装置上的来自一个内容源的一部分数据的示意图；
图1b是按照现有技术要被存储在一个存储装置上的来自一个内容源的另一部分数据的示意图；
图2表示按照本发明实施例要被存储在一个第一存储装置上的来自一个内容源的一部分数据的示意图；
图3表示按照本发明另一个实施例的来自一个内容源而要被存储在一个第一存储装置和一个第二存装置上的数据的示意图；
图4表示用于实现本发明的装置的示意图。
应当注意，对附图的说明中始终用同样的标注符号标识同样的特征。
具体实施方式
图1a是按照数据的回放和缓存的现有技术要被存储在一个第一存储装置上的来自一个内容源的一部分数据10的示意图。横轴表示消逝的时间，纵轴表示数字数据。纵轴左边的数据部分表示倒转(rewind)缓冲器，纵轴右边的数据部分表示向前(forward)缓冲器。向前缓冲器的用途是既提供一个震动(shock)缓冲器(优选地用于在便携式装置中)、又提供快进(fast-forward)的可能性。倒转缓冲器的数据是为提供快倒(fast rewind)的可能性而保持的。一般来说，向前缓冲器和倒转缓冲器是一个单一的缓冲存储器。
回放位置PLBCK.POS是其数据要被表现的位置，它与获取位置ACQ.POS相对。获取位置表示在第一数据上存储的数据读到缓冲器中。在图中，数据是示意性地表示的，所示的数据块被用来表现能被连续地回放的较短或较长的数据部分。PLBCK.POS与ACQ.POS之间的间隔表示向前缓冲器的大小；一般来说，在目前便携式装置中这可达几分钟的数字音频和/或视频数据
该图表明，数据10含有缓冲器数据20和一个不同的数据部分30；然而应当注意的是，按照现有技术，这个数据被存储在一个相同的存储装置上，这两个类型的数据20、30之间的区分，仅仅起着解释性的用途。按照现有技术，数据10被用作例如便携式装置-诸如便携式CD-播放器、DVD播放器、MP3-播放器和PDA-中的抗震动缓冲器。在特技播放时，数据10被搜索，(用横向阴影线表示的)交错片断30被回放，即选择在特技播放期间要呈现哪些数据部分的过程是在数据10的存储之后被执行的。
图1b是按照现有技术要被存储在一个存储介质上的来自一个内容源的另一部分数据的示意图。在图1b中，包含了数据部分21和31的数据11被保持在一个向前缓冲器中，向前缓冲器起着一个抗震动缓冲器(优选地在便携式装置中)的作用；在缓冲器中的数据11在回放之后，这些数据11被丢弃。向前缓冲器也提供无需重新获取的快进的可能性，其中，对在特技播放期间呈现哪些部分31的选择在呈现时进行。同样，两个类型的数据21、31之间的区分，仅仅起着解释性的用途，数据21、31被存储在同一个存储装置上。在图1b中，倒转缓冲器中没有用于快倒的数据，所以这个功能必须导致从内容源重新获取数据，这是耗费功率的，能导致机械磨损(wear and tear)，并且可能导致增加的响应时间。
图2表示按照本发明实施例要被存储在一个第一存储介质上的来自一个内容源的一部分数据的示意图。第一存储装置可以是RAM、快闪存储器或硬盘，而内容源则可以是诸如光盘(CD)、CD-ROM、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器的存储介质，或者是诸如网络这样的远程源。在图2中，数字内容的数据110是从内容源以交错的数据片断130的形式获取的。自然，这些交错的片断一般是连续地存储在第一存储装置中的，它们在这里被显示为不同的片断，是为了强调只有内容源中的一部分数据被获取并存储在第一存储装置上以用于特技播放。
在数字数据是MPEG格式的视频数据的情况下，交错的数据可以是I-图象。在其它情况中，交错的数据一般可以是内容源上的数字内容数据的被连续获取的部分，即正常回放速度下的数字数据的短片断。
在图2中，ACQ.POS被显示在PLBCK.POS的右边，这表明，获取是在回放之前发生的。然而，在多道(tracks)回放-例如以任意顺序回放一个CD中的多首音乐的情况下，可以在这一组的各道正在被获取和回放时，在第一存储装置中为这一组的各道建立一个高速缓存。根据重放概率，这些数据可以被保持或者被丢弃。重放概率可以用模型来模拟(这超出了本发明的范围)，因此，取决于回放历史，向前高速缓存(forward cache)可以存在于ACQ.POS的右边。
把来自内容源的数据进行高速缓存的这种方式的优点是，对用户请求的响应时间更快，在FFWD/REW/标题扫描/引导扫描的情况下没有或更少的重新获取，并且对可听的和/或可视的特技播放进行缓存的存储器缓冲器要求较少。
图3表示按照本发明另一个实施例要被存储在一个第一存储介质和一个第二存储器上的来自一个内容源的数据的示意图。第一和第二存储装置两者都可以是RAM、快闪存储器或硬盘，而内容源则可以是诸如光盘(CD)、CD-ROM、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器的存储装置，或者是诸如因特网的网络。
在图3中，数字内容数据111是作为内容源中的数据的一部分被获取的，该数据111既以交错的数据片断131的形式又以连续的数据部分121的形式被获取。交错的片断131被连续地存储在第一存储装置中，它们在这里被显示为不同的片断，是为了强调内容源中数据只有一部分被获取并以交错的片断的形式存储在第一存储装置上用于特技播放。内容源中的数字数据的连续部分121被存储在第二存储装置中，起着一个抗震动缓冲器的作用。
这种既存储用于特技播放的交错的数据片断131又存储连续的部分121，具有的优点是，既有智能的、快速的特技播放功能，又有抗震动缓冲器，它导致较少的磨损、更短的响应时间、抗震动缓冲、较少的功率消耗，并且视确定在第一和第二存储装置中存储的数据量的参数而定，可能还有更少的存储器要求。确定要存储的数据量的参数，可以是内容源上的获取时间，即访问时间；回放的概率；播放位置等。例如，可以将交错流的一个片断131的高速缓存的大小优化，使得在用户选择停止特技播放并开始在给定位置回放时，重新获取能发生在特定片断的回放期间。
在本发明一个特定实施例中，第一和第二存储装置被包含在一个存储器电路中，由此不需要冗余的数据存储，使这个实施例特别节省存储器。
已经相对于内容源描述了图2和3，内容源可以是一个诸如网络的远程源，或者是诸如光盘(CD)、CD-ROM、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)的存储装置，并且第一以及第二存储装置是CD、RAM、快闪存储器或硬盘。用于实现图2和3中所示的方法的装置可以是个人电脑、PDA、CD播放器、DVD播放器、MP3播放器、因特网音频播放器等等。
应当注意的是，如果采用按照本发明方法的装置的用户已经回放了较早时(例如在以任意顺序回放来自一个CD的道(tracks)时)从内容源检索的数字内容数据的某些部分，则图3中ACQ POS的右边的交错的片断131可能会出现。上述的确定要被存储的数据的量的参数可包括：数据应当被保持多长时间，以及根据重放概率，哪些数据应当保持、哪些应当丢弃。
图4表示用于实现本发明的装置的示意图。图4中所示的是按照本发明的一个装置200，其包含一个或多个微处理器201，微处理器连接到一个用于接收内容源的装置207，并连接到第一存储装置203和第二存储装置204。图中也显示了一个要在装置200的接收装置207中被接收的内容源202。内容源202一般是存储介质，诸如光盘(CD)、CD-ROM、硬盘(HDD)、数字多用盘(DVD)、随机存取存储器(RAM)，因此，内容源或者可以固定在装置200的接收装置207中，或者能容易地被插入装置200或从装置200撤走。然而，内容源也可以是一个远程源，在这种情况中，接收装置207就是用于通过例如因特网的网络接收数字数据的装置。
装置200可以是任何包含多媒体播放器的数字设备，例如个人电脑、CD播放器、DVD播放器、MP3播放器或PDA。如果内容源是一个远程源，则装置200应当也含有用于连接到网络的装置，诸如调制解调器、ISDN、ADSL等等。这样的装置本身是已知的，因此，只有装置中那些对于解释本发明来说必不可少的特征将被描述。第一和第二存储装置可以是RAM、快闪存储器或硬盘，通常基本上固定在装置中。在按照本发明的装置的一个优选实施例中，第一和第二存储装置被包含在一个存储器电路中，这由虚线205表示。此外，装置200配备一个用户界面UI 206，它提供在装置的功能中导航的可能性。这些功能的例子是：回放、停滞、暂停、快进(可能可听的和/或可视的)、倒转(可能可听的和/或可视的)、可听的和/或可视的标题浏览或引子浏览等等。用户界面一般包含另外的部件，这不在本发明的范围内，因此不在这里描述，也不在图中显示。装置200进一步含有用于呈现内容的部件208，例如用于向用户呈现数字音频和/或视频数据的音频和/或视频部件。一般来说，音频部件是扬声器，视频部件可以包含屏幕、显示器、投影显示系统等等。
本发明涉及一种把来自一个内容源(202)的数字内容数据的一部分进行高速缓存的方法，包含以下步骤：从该内容源(202)获取数字内容数据，其中，数字内容数据的所述部分包含所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)，并且所获取的数字内容数据的所述交错的片断(130，131)被存储在第一存储装置(203)中，由此允许对所述数字内容数据的快速访问。本发明此外还涉及一种用于执行这样一个方法的装置。内容源可以是DVD、CD、CD-ROM、硬盘、RAM、快闪存储器或可通过诸如因特网的网络访问的远程源。

Claims (20)

1.一种把来自一个内容源(202)的数字内容数据的一部分进行高速缓存的方法，包含以下步骤：
从该内容源(202)获取数字内容数据，其特征在于：
该数字内容数据的所述部分包含所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)，并且
所获取的数字内容数据的所述交错的片断(130，131)被存储在一个第一存储器(203)中，由此允许对所述数字内容数据的快速访问。
2.按照权利要求1的方法，其中，数字内容数据是音频和/或视频数据。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，该方法进一步包含回放在内容源(202)中存储的数字内容数据，并且所述交错的片断(130，131)的存储发生在重放时或者之后。
4.按照权利要求1至3的任何一项的方法，其特征在于，所述交错的片断(130，131)的存储与至少考虑到了重放的概率或获取时间的参数有关。
5.按照权利要求1至4的任何一项的方法，其特征在于，数字内容数据是MPEG格式的视频数据，所获取的数字内容数据的交错的片断是I-图象。
6.按照权利要求1至5的任何一项的方法，其特征在于，所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)的每个都是来自内容源(202)的数字内容数据的一个被连续地获取的部分。
7.按照权利要求1至5的任何一项的方法，其特征在于，该方法进一步包含在一个第二存储器(204)中存储数字内容数据的一个邻接的第一部分，数字内容数据的这个邻接的部分(121)适合用作抗震动缓冲数据。
8.按照权利要求7的任何一项的方法，其特征在于，第一存储器(203)和第二存储器(204)被包含在一个单独存储器电路(205)中。
9.按照权利要求1至8的任何一项的方法，其特征在于，内容源(202)是一个存储介质。
10.按照权利要求1至9的任何一项的方法，其特征在于，内容源(202)是一个远程源，其中数字内容数据的获取包含通过一个网络接收数字内容数据。
11.一种用于把来自一个内容源的数字内容数据的一部分进行高速缓存的装置，包含用于从该内容源获取数字内容数据的装置，其特征在于，
该装置(200)进一步包含第一存储器(203)，该第一存储器被安排用来存储所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)，由此允许对所述数字内容数据的快速访问。
12.按照权利要求11的装置，其中，数字内容数据是数字音频和/或视频数据。
13.按照权利要求11或12的装置，其特征在于，该装置进一步包含用于回放在第一存储器(203)中存储的数字内容数据的装置(207)，第一存储器(203)适于在重放时或者之后存储所述交错的片断(130，131)。
14.按照权利要求11至13的任何一项的装置，其特征在于，该装置进一步包含决策装置(201)，它被安排成根据考虑到重放的概率和/或获取时间的参数来决定要存储数字内容书的哪个部分。
15.按照权利要求11至14的任何一项的装置，其特征在于，数字内容数据是MPEG格式的视频数据，所获取的数字内容数据的交错的片断是I-图象。
16.按照权利要求11至15的任何一项的装置，其特征在于，所获取的数字内容数据的交错的片断(130，131)的每个都是来自内容源(202)的数字内容数据的一个被连续地获取的部分。
17.按照权利要求11至16的任何一项的装置，其特征在于，装置(200)进一步包含一个适合作为抗震动缓冲器的第二存储装置(204)，该第二存储器(204)适于存储数字内容数据的一个邻接的部分(121)，数字内容数据的这个邻接的部分(121)适合用作抗震动缓冲数据。
18.按照权利要求17的装置，其特征在于，第一存储器(203)和第二存储器(204)被包含在一个单独存储器电路(205)中。
19.按照权利要求11至18的任何一项的装置，其特征在于，内容源(202)是一个存储介质。
20.按照权利要求11至19的任何一项的装置，其特征在于，内容源(202)是一个远程源，其中，用于获取数字内容数据的装置包含用于通过网络接收数据的装置。
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