CN1750626A - 流设备和流方法 - Google Patents
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Abstract
一种向其它装置流式传输AV数据和将记录时间戳转换成流时间戳格式并由此简化流处理的流设备和方法。
Description
本申请要求于2004年8月20日提交到韩国知识产权局的第2004-65887号韩国专利申请的优先权,该申请全部公开于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种流设备和流方法,更具体地讲,涉及这样一种流设备和流方法,在其中,当对记录在存储介质上的内容进行流式传输时通过将记录时间戳转换成流时间戳来简化流处理。
背景技术
近来,对数字家庭网络的关注已增加。家庭网络可结合多种技术以在用户端使多种装置相互连接,以实现如重放和记录AV数据、消息传递、和其它装置的控制的各种操作,因此适应用户的方便。
家庭网络应用的领域之一是多媒体重放和记录。一般地,为了在家庭网络中对多媒体数据进行重放和记录,AV数据从外源通过数据广播来传输并被存储在家庭服务器中。如果那样,则在家庭网络中家庭服务器作为蓝光光盘(BD)播放器和如将AV数据流式传输到其它装置的流服务器。并且,AV数据用如MPEG2的运动图像技术以压缩的格式被代表性地存储在家庭服务器中的如蓝光光盘或DVD的存储器介质中。为此,MPEG2传输流(TS)通常被用作向家庭网络和在家庭网络中的装置之间传输数据的数据类型。
图1示出传统的流设备。
传统的流设备100包括:解密单元20,用于从存储介质10中提取和解密AV数据;重放解包器30,用于从解密的AV数据22提取记录时间戳并根据提取的时间戳重组它们的包;解码器60,用于解码传输包32以产生图像信号62;显示单元70,用于向用户显示图像信号;流解包器40,用于在源传输包32上再次记录流时间戳以重组流包42;和传输单元50,用于根据预定的流协议向其它装置传输流包42。时钟计数器35产生为每个重放解包器所需的时钟信号以基于记录时间戳重组传输包,另一时钟计数器45产生为流解包器40所需的时钟信号以创建流时间戳。
如图1所示的组件20、30、40和50的组合可构成流设备,组件20、30、60和70的组合可构成重放设备。可在家庭网络中,流设备和重放设备可在家庭服务器上一同实现。
当家庭服务器通过数字广播接收AV数据并在家庭服务器中的盘上存储它时,或当家庭服务器重放记录在盘上的AV数据并向用户显示或向其它装置执行流式传输时,那么基于精确的计时信息加载AV数据是重要的。为此,称为时间戳的时间信息被插入到每个AV数据包中。换句话说,当家庭服务器将通过将数字广播接收的AV数据存储在蓝光光盘上时,在AV数据包中产生时间戳(即记录时间戳)。另外,当家庭服务器从磁盘中提取AV数据并执行流操作时在每个AV数据包中产生另一时间戳(即流时间戳)。
但是,记录时间戳和流时间戳具有不同的用途和格式。例如,当MPEG2传输流被存储在存储介质中时,使用30比特的记录时间戳。相反,数字家庭工作组(DHWG)技术标准使用32比特的流时间戳。因此,在典型的家庭服务器中,在创建记录时间戳后,当AV数据被流处理时传统的时间戳技术需要流时间戳的创建。
发明内容
本发明提供一种流式传输AV数据的设备和方法,其中,当家庭服务器向其它装置流式传输AV数据时,通过将记录时间戳转换成流时间戳来简化流处理而无需用于创建流时间戳的单独的处理。
与一个实施例的一方面一致,提供了一种向其它装置流式传输AV数据的设备,在AV数据中的每个包具有表示当所述包被记录在存储介质上时的时间信息的m比特的记录时间戳。该设备可包括:时间戳转换器单元,用于将m比特的记录时间戳转换成用于向其它装置流式传输AV数据所需的n比特的流时间戳(这里,m<n);和传输单元,用于基于预定的流协议来向其它装置传输包括流时间戳的包。
时间戳转换单元可通过以下方式产生流时间戳:用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并用第一包的记录时间戳填充剩余的m比特;和当AV数据的第i包的记录时间戳小于第(i-1)包的记录时间戳时,用通过对第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特增加一比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特。
时间戳转换器单元可通过当第i包的记录时间戳大于或等于第(i-1)包的记录时间戳时通过用第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特来产生流时间戳。
时间戳转换器单元可用第i包的记录时间戳来填充第i包的流时间戳的较低的m比特。
与另一示例性实施例一致,提供了一种向其它装置流式传输AV数据的方法,每个AV数据包具有表示关于当所述包被记录在存储介质上时的时间信息的m比特的记录时间戳,该方法包括:将m比特的记录时间戳转换成用于向其它装置流式传输AV数据所需的n比特的流时间戳(这里,m<n);和基于预定的流协议向其它装置传输包括流时间戳的包。
记录时间戳的转换可包括:用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并用第一包的记录时间戳填充剩余的m比特;和当AV数据的第i包的记录时间戳小于第(i-1)包的记录时间戳时,用通过对第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特增加一比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特。
与另一示例性实施例一致,提供了一种将包含一个或多个包的AV数据的m比特的记录时间戳转换成n比特的流时间戳(这里,m<n)的方法,包括:提取第i包的记录时间戳;用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并用第一包的记录时间戳填充剩余的较低m比特;将第i包的记录时间戳Xi与第(i-1)包的记录时间戳X(i-1)进行比较;当Xi<X(i-1)时用通过增加一比特的第(i-1)包的流时间戳Y(i-1)的最高(n-m)比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳Yi的最高(n-m)比特并且用记录时间戳Xi来填充第i包的流时间戳Yi的较低的m比特。
与另一实施例一致,在包括上述的流设备的数字家庭网络中提供了一种家庭服务器。
附图说明
通过参照附图对其中的示例性实施例详细地描述,本发明的以上和其它特点和优点将会变得更加清楚,其中:
图1示出传统的流设备;
图2示出执行流处理的家庭网络的示例;
图3示出在存储介质中转换成用于存储MPEG2传输流的格式的过程;
图4示出在存储介质中用于存储MPEG2传输流的格式;
图5示出与本发明的实施例一致的流设备;
图6示出时间戳转换的原理;和
图7示出与本发明的一个实施例一致的将记录时间戳转换成流时间戳的方法。
具体实施方式
现在,将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。
图2是示出用于流处理内容的家庭网络的示例的网络示图。
外部内容源110通过各种潜在的传输信道(例如电缆电视网络、卫星网络、和/或互联网)将内容传输到家庭服务器。所述传输可以是数字广播服务或内容下载,并且本发明不局限于任何具体的传输类型。内容被存储在家庭服务器130中的存储介质135中。然后,在家庭网络中,所述内容通过流处理被显示在家庭服务器130的显示单元上或者被发送到其它装置140、150。所述内容可包括AV数据。
一般地,当通过数据广播来实现向家庭服务器的AV数据的传输时,该数据以MPEG2传输流(TS)的格式被传输。所述MPEG传输流包括表示几个节目的时分多路复用包。家庭服务器130接收MPEG2传输流并将它转换成适合在存储介质135中存储的格式。然后,它被存储在存储介质135中。
图3示出用于将MPEG2传输流转换成适合在存储介质135中存储的格式的过程。
如上所述,在该示例性实施例中家庭服务器130执行该处理。流310具有在数字广播期间通过传输信道112向家庭服务器130传输的MPEG2TS的格式。因为流310包括所有表示一个或者多个节目的包,所以它被称为“全TS”。因此,流310是全TS,并且每个具有相同阴影的方框是一个节目的包。
家庭服务器130不将全TS存储在存储介质中,而是存储通过仅提取表示由用户从全TS中选择的节目的包所获得的部分TS。因此,因为与用户未选择的节目相关的信息不被存储,则硬盘空间可被更有效地使用。流320是通过仅提取表示一个节目(即具有相同阴影的方框)的包所获得的部分TS。根据MPEG2 TS标准,在流(310或320)中包括的每个包具有188字节的数据。
因为已经从全TS中除去不必要的包,所以组成部分TS的包的时间间隔是不固定的。这些时间间隔在组合所有的包并向用户提供连续的视频显示中扮演着重要的角色。因此,当所述内容被存储在存储介质中时,关于时间间隔的信息,即记录时间戳被插入到每个包的前面然后存储在存储介质中。
流330显示了包括记录时间戳的头341、342...被插入到每个包331、332...之前。然后,流330被存储在存储介质135中。
图4示出当蓝光光盘被用作存储介质时用于存储MPEG2 TS的格式。以下,在蓝光光盘中存储的MPEG2 TS被称为BDAV MPEG TS。BDAV MPEGTS 410包括一个或者多个对齐单元(aligned unit)412、414...。对齐单元表示在被存储在存储介质中之前用于加密AV数据和当从存储介质重放时解密数据的单元。
每个在解密之后的对齐单元412包括32个源包422、424...,其中每个包含192字节,即4字节用于头432,和188字节用于传输包434。
头432包括2比特的复制控制信息442和30比特的记录时间戳444。传输包434与在MPEG2TS格式中的一个包(即在图3中的流310)对应。
复制控制信息442表示包的复制能力,包括不能复制、允许复制、和复制一次。
记录时间戳444表示每个包到达家庭服务器的时间。基于每个包的时间戳444和用于获得时间戳的时钟可计算每个包之间的时间间隔。用于时间戳的时钟一般具有28Mhz的频率。包之间的时间间隔被用作用于AV数据的极好的重放的重要信息。
图5是示出与本发明的一个实施例一致的流设备的方框图。
在图5中显示的从510至570的所有组件被并入家庭服务器130。因在家庭网络中的家庭服务器130可执行流处理功能和重放功能,所以为了方便示出流设备和重放设备。
在图5中,由实线框出的组件520、540、和550的组合是与本发明的一个实施例一致的流设备500,并且由虚线框出的组件535、520、530、560、和570的另一组合是在家庭服务器130中包括的重放设备502。流设备500对存储在存储介质510中的AV数据执行向在家庭网络中的其它设备的流式传播,并且重放设备502向用户显示存储在存储介质510中的AV数据。
现在,将参照图4的流结构描述图5的流设备的操作。
与本发明的实施例一致的流设备500包括解密单元520、时间戳转换器单元540、和传输单元550。
解密单元520对从存储介质510读取的AV数据解密以产生源包522。从存储介质读取的AV数据是与如图4所示的对齐单元组合的加密的BDAVMPEG2 TS 410。通过由解密单元520的解密,AV数据512被转换成源包522(相应于图4的422、424...)。如关于图4所述,源包522包括4字节的头432和188字节的传输包434,并且头包括2比特的复制控制信息442和30比特的记录时间戳444。
时间戳转换器单元540从源包522中提取记录时间戳,然后将提取的m比特的记录时间戳转换成n比特的流时间戳。例如,当MPEG2TS被记录在BD上时,在源包422,...的头432中包括的记录时间戳444占用30比特。另外,根据DNWG标准,用于向家庭网络中的其它装置进行流处理的流时间戳占用32比特。
传输单元550根据预定的流协议向其它装置对包括n比特的流时间戳的包执行流处理。
图5的重放设备502的操作与图1中的操作相似。同样地,源解包器530与图1的重放解包器30相应。
图6示出时间戳转换的原理。
如图3和4所示,将在存储介质上记录的MPEG2 TS格式与用于流处理所提供的MPEG2 TS格式比较,在源包中的记录时间戳与流时间戳具有一比特大小的不同,但是在每个包之间由记录时间戳表示的时间间隔与那些由流时间戳表示的时间间隔相等。当然,假设使用相同的时钟周期。
因此,如果时间戳具有小于p比特的比特大小(这里,p<m并且p<n),那么可使用初始记录时间戳和初始流时间戳而无需转换。例如,当记录时间戳具有30比特大小的格式(BD标准)并且流时间戳具有32大小的格式(DHWG标准)时,从第一比特到第三十比特,两个时间戳同样地增加。但是,在第三十一比特,记录时间戳被重新设置成0比特,但是流时间戳继续增加直到第三十二比特到达,然后,在第三十三比特,它才被设置成0比特。
参照图6,可看到在30比特的记录时间戳与32比特的流时间戳之间的关系。图6的左边显示了30比特的记录时间戳的循环周期,图6的右边显示了32比特的流时间戳的循环周期。记录时间戳具有230的循环周期,流时间戳具有232的循环周期。但是,还可以识别出从第一比特到第二十九比特它们被同样地增加。
基于这些特点,时间戳转换器单元540通过使用如下所述的处理将30比特的记录时间戳转换成32比特的时间戳格式。在这里,Xi表示第i包的30比特的记录时间戳,Yi表示第i包的32比特的流时间戳(这里,i是任何自然数)。
基于如下规则增加时间戳。
首先,在如图6中的方块A、B、C和D所示的记录时间戳(即230比特)的每个周期期间,第i包的流时间戳的最低30比特与记录时间戳的最低30比特相等。
其次,在如图6中的方块A、B、C和D所示的记录时间戳(即230比特)的每个周期期间,第i包的流时间戳的最高2比特与第(i-1)包的流时间戳的最高2比特相等。
再次,在图6的方块A、B、C和D之间的时移期间,即,在大于每个记录时间戳(即230比特)的时间周期期间,第i包的流时间戳的最高2比特的值大于第(i-1)包的值一比特。
基于上述的三条规则,可产生将记录时间戳转换成流时间戳的过程如下,这里Yi表示第i包的流时间戳并且Xi表示第i包的记录时间戳。
首先,流时间戳Y1的最高2比特(即第31和第30比特)用“00”填充,剩余的较低30比特用记录时间戳X1填充。
然后,将记录时间戳Xi与第(i-1)包的记录时间戳X(i-1)比较。
随后,如果确定Xi<Xi-1,则Yi的最高2比特用Y(i-1)的最高2比特加一比特来填充,Yi的较低30比特用Xi填充。
最后,如果确定Xi≥Xi-1,则Yi的最高2比特用Y(i-1)的最高2比特填充,并且Yi的较低30比特用Xi填充。
这些过程可如下表表示:
[表1]
Yi的最高2比特 | Yi的较低30比特 | |
Y1 | 00 | Xi |
Yi(Xi<Xi-1) | Y(i-1)的最高2比特+1 | Xi |
Yi(Xi≥Xi-1) | Y(i-1)的最高2比特 | Xi |
图7示出与本发明的一个实施例一致的将记录时间戳转换成流时间戳的方法。
概括图6的规则,我们可获得如下的将m比特的记录时间戳转换成n比特的流时间戳的方法(这里,m<n)。
在操作710中,提取第i包的记录时间戳。
在操作720中,第一包的流时间戳Y1的最高(n-m)比特用“0000....0(即n-m个0)”填充,并且Yi剩余的较低m比特用Xi填充。
在操作730中,将第i包的记录时间戳Xi与第(i-1)包的记录时间戳Xi-1比较。
在操作740中,如果确定Xi<Xi-1,那么流时间戳Yi的最高(n-m)比特用Y(i-1)的最高(n-m)比特加一比特来填充,并且第i包的流时间戳Yi的较低m比特用Xi填充。
在操作750中,如果确定Xi≥Xi-1,那么第i包的流时间戳Yi的最高(n-m)比特用Y(i-1)的最高(n-m)比特来填充,并且流时间戳Yi的较低30比特用Xi来填充。
并且,这些过程可如下表表示:
[表2]
Yi的最高(n-m)比特 | Yi的较低m比特 | |
Y1 | 000...0(即n-m个0) | Xi |
Yi(Xi<Xi-1) | Y(i-1)的最高(n-m)比特+1 | Xi |
Yi(Xi≥Xi-1) | Y(i-1)的最高(n-m)比特 | Xi |
所述发明的方面还可被作为在计算机可读记录介质上的计算机可读代码来体现。计算机可读记录介质可以是任何可存储之后可由计算机系统读取的数据的数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置、和载波(例如通过互联网的数据传输)。计算机可读记录介质还可被分布在网络连接的计算机系统,从而以分布的方式存储和执行计算机可读代码。并且,用于实现本发明的方面的函数程序、代码、和代码段可容易地被本发明所属的领域的技术程序员所理解。
与本发明的一个实施例一致,可提供一种具有通过将记录时间戳格式转换成流时间戳格式而无需单独地产生记录时间戳和流时间戳的简单的流处理的流方法和流设备。
尽管参照其示例性实施例,本发明的方面已被详细地显示和描述,但是本领域中的其它技术人员应该理解,在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种变化。示例性实施例应该仅被理解为描述的目的而不是限制。因此,本发明的范围不由本发明的详细的描述定义而是由所附的权利要求定义,在范围内的所有差别将被理解为被包括在本发明中。
Claims (20)
1、一种用于向至少一个其它装置流式传输AV数据的设备,所述AV数据具有包,至少一些所述包具有表示当包被记录在存储介质上时的时间信息的m比特的记录时间戳,所述设备包括:
时间戳转换器单元,用于将m比特的记录时间戳转换成用于向所述的其它装置流式传输AV数据所需的n比特的流时间戳,其中m<n;和
传输单元,用于基于流协议向所述的其它装置传输包括流时间戳的包。
2、根据权利要求1所述的设备,其中,时间戳转换器单元通过如下方式产生流时间戳:
用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并用第一包的记录时间戳填充剩余的m比特;和
当AV数据的第i包的记录时间戳小于第(i-1)包的记录时间戳时,用通过对第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特增加一比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特。
3、根据权利要求2所述的设备,其中,当AV数据的第i包的记录时间戳大于或等于第(i-1)包的记录时间戳时,时间戳转换器单元通过用第(i-1)包的流时间戳填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特来产生流时间戳。
4、根据权利要求2所述设备,其中,时间戳转换器单元用第i包的记录时间戳填充第i包的流时间戳的较低m比特。
5、根据权利要求2所述的设备,其中,根据数字家庭网络组标准从家庭服务器向家庭网络中的其它装置流式传输AV数据,存储器介质是蓝光光盘,记录时间戳具有30比特的大小的格式,流时间戳具有32比特大小的格式。
6、根据权利要求2所述的设备,其中,AV数据相应于MPEG2传输流。
7、根据权利要求2所述的设备,还包括从存储器介质提取AV数据并解密该AV数据的解密单元。
8、根据权利要求7所述的设备,其中,以一个或者多个包为单位加密AV数据,并且基于一个或者多个包的单元执行解密。
9、一种向另一装置流式传输AV数据的方法,所述AV数据具有包,至少所述包中的一些具有表示当包被记录在存储介质上时的时间信息的m比特的记录时间戳,所述方法包括:
将m比特的记录时间戳转换成用于向其它装置流式传输AV数据所需的n比特的流时间戳(这里,m<n);和
基于流协议,向所述其它装置传输包括流时间戳的包。
10、根据权利要求9所述的方法,其中,记录时间戳的转换包括:
用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并用第一包的记录时间戳填充剩余的m比特;和
当AV数据的第i包的记录时间戳小于第(i-1)包的记录时间戳时,用通过增加第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特。
11、根据权利要求10所述的方法,其中,记录时间戳的转换还包括当AV数据的第i包的记录时间戳大于或者等于第(i-1)包的记录时间戳时用第(i-1)包的流时间戳的最高(n-m)比特填充第i包的流时间戳的最高(n-m)比特。
12、根据权利要求10所述的方法,其中,记录时间戳的转换还包括用第i包的记录时间戳填充第i包的流时间戳的较低m比特。
13、根据权利要求10所述的方法,其中,根据数字家庭网络组标准从家庭服务器向家庭网络中的其它装置流式传输AV数据,存储介质是蓝光光盘,记录时间戳具有30比特的大小的格式,并且流时间戳具有32比特大小的格式。
14、根据权利要求10所述的方法,其中,AV数据相应于MPEG2传输流。
15、根据权利要求10所述的方法,还包括从存储介质提取AV数据并解密该AV数据。
16、根据权利要求10所述的方法,其中,在一个或多个包的单元中加密AV数据,并且基于一个或者多个包的单元执行解密。
17、一种将包含一个或者多个包的AV数据的m比特的记录时间戳转换成n比特的流时间戳,其中m<n,包括:
提取第i包的记录时间戳;
用0填充第一包的流时间戳的最高(n-m)比特并且用第一包的记录时间戳填充剩余的较低m比特;
将第i包的记录时间戳Xi与第(i-1)包的记录时间戳X(i-1)进行比较;和
当Xi<X(i-1)时用通过增加第(i-1)包的流时间戳Y(i-1)的最高(n-m)比特所获得的比特值来填充第i包的流时间戳Yi的最高(n-m)比特并且用记录时间戳Xi来填充第i包的流时间戳Yi的较低的m比特。
18、根据权利要求17所述的方法,还包括当Xi≥X(i-1)时用流时间戳Yi的最高(n-m)比特填充第i包的流时间戳Yi的最高(n-m)比特并且用第i包的记录时间戳Xi填充第i包的流时间戳Yi的较低m比特。
19、在数字家庭网络中家庭服务器包括根据权利要求1的流式传输AV数据的设备。
20、计算机可读记录介质包括用于在计算机中执行根据权利要求1的流式传输AV数据的方法的程序。
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