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Die Erfindung betrifft einen MPEG-Video-Aufzeichnungsträger und ein
Wiedergabegerät zur Rekonstruktion fehlender Datensequenzen eines
Videodatenstroms.
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MPEG-Video-Aufzeichnungsträger, wie beispielsweise eine Video-CD oder
Video-DVD sind dadurch gekennzeichnet, daß auf ihnen ein kontinuierlicher
Datenstrom gemäß MPEG1-Video-Standard oder MPEG2-Video-Standard
aufgezeichnet ist. Dabei werden Folgen von Bildern in als GOP bezeichnete
Gruppen unterteilt, wobei jede Gruppe von Bildern mit einem auch als Intra
Frame bezeichneten I-Frame beginnt, dessen Information eine Voraussetzung
für die Wiedergabe der nachfolgenden Bilder dieser Gruppe bildet. Auf das I-
Frame folgen B-Frames und P-Frames, die Differenzinformationen zum I-
Frame enthalten, mit denen die dem I-Frame folgenden Bilder erzeugt werden.
B-Frames sind Bidirektionale Frames und P-Frames werden auch als predicted
Frames bezeichnet. Fehlende oder gestörte I-Frame verhindert dann die
Darstellung der nachfolgenden Bilder. Kratzer und andere Fehler des
Aufzeichnungsträgers verursachen Unterbrechungen oder Störungen im vom
Aufzeichnungsträger gelesenen Datenstrom, die mit konventionellen
Fehlerkorrekturverfahren, wie beispielsweise dem Reed Solomon-Code nur in
begrenztem Umfang korrigiert werden können. Im ECMA-Standard-267 für die
DVD ist beispielsweise angegeben, daß der Durchmesser von Luftblasen nicht
größer als 100 µm und der Durchmesser von sogenannten black spots nicht
größer als 300 µm sein darf. Darüber hinaus ist gefordert, daß die
Gesamtlänge von Defekten größer als 30 µm einen Betrag von 300 µm nicht
überschreiten soll und daß nur sechs solcher Defekte erlaubt sind.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Aufzeichnungsträger und ein
Wiedergabegerät zu schaffen, mit denen trotz gestörter oder fehlender I-Frame
eine Rekonstruktion der fehlenden Datensequenzen des Videodatenstroms
ermöglicht wird. Trotz spezieller Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers soll
darüber hinaus auch eine Wiedergabe des originären Datenstroms auf
konventionellen Wiedergabegeräten ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird mit in unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Einem Aspekt der Erfindung entsprechend ist vorgesehen, daß auf dem MPEG-
Video-Aufzeichnungsträger Zusatzinformationen gespeichert sind, die
zusätzliche I-Frames bzw. Ersatz-I-Frames beinhalten. Diese I-Frames können
eine Kopie im ursprünglichen Datenstrom enthaltener I-Frame oder ähnliche I-
Frame mit geringerem Datenvolumen sein, die zur Rekonstruktion fehlender
Datensequenzen des Videodatenstroms vorgesehen sind. Diese
Zusatzinformation ist auf dem Aufzeichnungsträger in einem oder in mehreren
Abständen zum ursprünglichen bzw. originären I-Frame aufgezeichnet. Durch
den physikalischen Abstand auf dem Aufzeichnungsträger wird erreicht, daß
bei einem im ursprünglichen Datenstrom gestörten I-Frame, dessen teilweise
oder vollständige Rekonstruktion gelingt. Der physikalische Abstand zum
originären I-Frame wird dadurch erreicht, daß für zusätzliche I-Frames ein
separater Datenstrom vorgesehen ist, der in den kontinuierlichen Datenstrom
abschnittsweise integriert ist oder an den originären Datenstrom anschließend
aufgezeichnet ist. Informationen über den Ort der Zusatzinformationen sind
entweder auf dem Aufzeichnungsträger oder in einem für derartige
Aufzeichnungsträger vorgesehenen Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät
gespeichert. MPEG-Video-Aufzeichnungsträger mit zusätzlichen I-Frame und
Informationen über den Aufzeichnungsort dieser zusätzlichen I-Frames können
sowohl in konventionellen als auch speziell für diese Aufzeichnungsträger
vorgesehenen Wiedergabegeräten verwendet werden.
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Zum Verringern des zusätzlichen Datenvolumens ist vorgesehen, dass zum
originären I-Frame ähnliche I-Frame als Ersatz-I-Frame verwendet werden. Ein
reduziertes Datenvolumen wird dadurch erreicht, daß als Ersatz-I-Frame
beispielsweise ein Abbild geringerer Bildgröße, d. h. mit verminderter
Ortsauflösung, oder ein Schwarz-Weiß-Bild anstelle eines Farbbildes
verwendet wird.
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Die Wiedergabe von Aufzeichnungsträgern, die zusätzlich zum originären I-
Frame eine oder mehrere Kopien oder ähnliche I-Frame aufweisen, wird in
konventionellen Wiedergabegeräten dadurch ermöglicht, daß die
Zusatzinformationen auf dem Aufzeichnungsträger in speziell vorgesehenen
MPEG-Datenströmen mit eigener Datenstromnummer oder als sogenannte
User-Daten vorgesehen sind, die von konventionellen Wiedergabegeräten
ignoriert werden.
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In einem Gerät zur Wiedergabe auf MPEG-Video-Aufzeichnungsträgern
gespeicherter Informationen ist zur Rekonstruktion fehlender
Datenstromsequenzen vorgesehen, daß das Fehlen eines I-Frames erkannt
und das fehlende oder fehlerhafte I-Frame im Datenstrom durch eine Kopie
oder ein ähnliches I-Frame ersetzt wird. Die Kopie oder das ähnliche I-Frame
sind als Zusatzinformation auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen. Dadurch
wird eine erhöhte Zuverlässigkeit der vollständigen Wiedergabe auf optischen
Aufzeichnungsträgern gespeicherter Informationen erreicht.
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Ein beschädigtes oder fehlendes I-Frame, das zu ersetzen ist, wird dadurch
erkannt, daß eine Diskontinuität im Datenstrom ausgewertet wird, die auf
unterschiedliche Art und Weise festgestellt wird. Einer Ausführung
entsprechend wird die Sektornummerierung überwacht während eine andere
Ausführung ein Signal der Abtasteinrichtung auswertet, welches die
Nichtlesbarkeit eines Sektors signalisiert. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass
der Decoder anhand der übertragenen Bildgröße ermittelt, ob ein I-Frame nicht
vollständig oder beschädigt ist. In diesen Fällen ist die Startsektornummer des
beschädigten I-Frames bereits bekannt und kann zum Auffinden eines
zusätzlich auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehenen I-Frames verwendet
werden. Dieser Ausführung entsprechend ist eine Tabelle vorgesehen, die den
Ort angibt, an dem das für diese Startsektornummer ersatzweise verwendbare
I-Frame gespeichert ist. Bei MPEG2-Videodatenströmen kann beispielsweise
der User-data-Bereich verwendet werden, in den für jede Gruppe von Bildern
eine Sektornummer für ein zusätzliches I-Frame eingetragen wird. Eine
derartige Tabelle wird auch in vorteilhafter Art und Weise verwendet, um
fehlende I-Frames zu detektieren. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die
Abfolge der Startsektornummern der I-Frames mit den Einträgen in der Tabelle
verglichen wird. Dabei kann gleichzeitig die Anzahl zu ersetzender I-Frames
festgestellt werden.
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Weiterhin ist das Fehlen eines I-Frames dadurch feststellbar, daß eine
vorgegebene Anzahl von Bildern in einer Gruppe überschritten wird, oder indem
der Abstand im Datenstrom vorgesehener Zeitmarken ausgewertet wird.
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Nach der Identifikation des beschädigten oder fehlenden I-Frames wird das
ersatzweise auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehene I-Frame angefordert
und den Erfordernissen entsprechend in den Datenstrom eingefügt. Das
dekodierte Ersatz I-Frame wird dann zur Rekonstruktion der fehlenden
Datensequenz verwendet.
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Der MPEG-Video-Aufzeichnungsträger kann ein nur lesbarer, ein einmal
beschreibbarer oder ein mehrfach beschreibbarer optischer
Aufzeichnungsträger sein. Bei nur lesbaren Aufzeichnungsträgern können die
Ersatz-I-Frame im äußeren Bereich, intermittierend oder innerhalb eines
vorgegebenen Bereichs im Programmbereich auf dem Aufzeichnungsträger
vorgesehen werden. Das heißt, dass aufgrund der verwendbaren Adressierung
eine Anordnung der Ersatz-I-Frame sowohl nach als auch vor dem originären I-
Frame möglich ist. Ersatz-I-Frame können deshalb bei nur lesbaren
Aufzeichnungsträgern derart auf dem Aufzeichnungsträger angeordnet werden,
dass die Wiedergabe des originären Datenstroms auf konventionellen
Wiedergabegeräten nicht beeinflusst wird.
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Bei einmal und mehrfach beschreibbaren Aufzeichnungsträgern ist eine
vorgegebene Schreibstrategie einzuhalten. Ein aufzuzeichnender Datenstrom
wird jedoch generell gepuffert, so dass er hinsichtlich darin enthaltener I-Frame
analysiert werden kann. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Bildgruppen
werden dann Kopien im originären Datenstrom enthaltener I-Frame oder zu den
originären I-Frame ähnliche I-Frame in Sektoren aufgezeichnet, die der
Bildgruppe folgen. Darüber hinaus wird während der Aufzeichnung der Ersatz-I-
Frame eine Tabelle gebildet, welche die Startsektornummer der originären I-
Frames und die Sektornummer der Kopie bzw. ähnlicher I-Frame enthält. Diese
Tabelle wird dann im Anschluss an die Ersatz-I-Frame oder in einem Abstand
hierzu auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Dadurch entsteht eine
intermittierende Aufzeichnung von Ersatz-I-Frame, die aufgrund der mit der
Tabelle gebildeten Konkordanz im Bedarfsfall zu Rekonstruktion fehlender oder
fehlerhafter Datensequenzen verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch
möglich alle Ersatz-I-Frame und die vorgenannte Tabelle am Ende des
Datenstroms bzw. am Ende der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger
aufzuzeichnen.
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Dadurch, dass auf dem Aufzeichnungsträger eine oder mehrere Kopien
unterschiedlicher oder gleicher Qualitätsstufe der originären I-Frame
vorgesehen sind, wird in vorteilhafter Weise das Rekonstruieren fehlender oder
beschädigter Datensequenzen bei der Wiedergabe von MPEG-Video-
Informationen ermöglicht.
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Kratzer oder andere Störungen optischer Aufzeichnungsträger, die dadurch,
dass I-Frames nicht gelesen werden können, üblicher Weise zu
Unterbrechungen bei der Bildwiedergabe führen, wirken sich durch das
Verwenden der Ersatz-I-Frame nicht nachteilig auf die Bildwiedergabe aus.
Dadurch wird trotz beschädigter Aufzeichnungsträger eine vollständige
Wiedergabe aufgezeichneter Videoinformationen ermöglicht.
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Der physikalische Abstand, in dem die Ersatz-I-Frame zu den originären I-
Frame vorgesehen sind, ist um ein Vielfaches größer als es die üblichen
Maßnahmen zur Fehlerkorrektur, wie beispielsweise Reed Solomon und
Kanalbündelung, erlauben. Somit können auch größere und mehrfach
auftretende Fehler, die mit der üblichen Fehlerkorrektur nicht mehr korrigiert
werden können, beseitigt werden.
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Grundsätzlich gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die vorliegende Erfindung
in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits
auf die Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand von Zeichnungen verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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Fig. 1 Störstellen auf optischen Aufzeichnungsträgern,
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Fig. 2 Frames eines Video-Datenstroms,
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Fig. 3 Anordnung von Ersatzinformationen auf einem optischen
Aufzeichnungsträger,
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Fig. 4 Prinzipskizze eines ersten Widergabegerätes für MPEG-Video-
Aufzeichnungsträger,
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Fig. 5 Blockschaltbild eines zweiten Wiedergabegerätes für MPEG-Video-
Aufzeichnungsträger,
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Fig. 6 eine Anordnung von Zusatz- bzw. Ersatzinformationen im originären
Datenstrom,
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Fig. 7 Inhalt von Tabellen, mit denen eine Konkordanz zu Kopien oder
ähnlichen I-Frame hergestellt wird und
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Fig. 8 Prinzipskizze zur Struktur eines Videodatenstroms.
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In Fig. 1 sind auf zwei optischen Aufzeichnungsträgern OD vier
unterschiedliche Arten von Störstellen dargestellt, wie sie nach längerem
Gebrauch oder bei unpfleglicher Behandlung optischer Aufzeichnungsträger
OD häufig auftreten. Solche Störstellen sind beispielsweise Fingerabdrücke E1,
Staub E2 oder Kratzer, die einen linearen E3 oder radialen E4 Verlauf
aufweisen. Bei der Wiedergabe auf dem optischen Aufzeichnungsträger OD
aufgezeichneter Informationen führen derartige Störstellen zu Lesefehlern bzw.
zu Unterbrechungen im abgetasteten Datenstrom. Ist der Datenstrom ein
MPEG Datenstrom, in dem ein MPEG Video Datenstrom enthalten ist, bilden
die Sektoren des Datenstromes typischer Weise eine Gruppe von Bildern, wie
sie in Bild 2 dargestellt ist.
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Das Einzelbild einer Videosequenz wird auch als Frame bezeichnet und
standardmäßig beträgt die Bilddatenrate der Digital-Videonorm 167 Megabit pro
Sekunde. Unkomprimiert könnten dann auf einer Video-DVD mit einer
Speicherkapazität von 4,7 GB nur für cirka vier Minuten Videoinformation
aufgezeichnet werden. Video enthält jedoch eine Vielzahl redundanter
Informationen, da jedem einzelnen Pixel eines Bildes digitale Informationen zur
Helligkeit und Farbe zugeordnet sind. Da sich unbewegte Bildanteile über einen
längeren Zeitraum nicht verändern, ist es völlig ausreichend die Änderungen
eines Bildes bzw. Frames zu codieren. Ein MPEG Datenstrom enthält
dementsprechend sogenannte I-Frame I, die unabhängig von anderen Frames
Informationen über ein gesamtes Einzelbild enthalten, sowie B-Frame B und P-
Frame P. Ein B-Frame B nutzt vorhergehende Frames, um den komprimierten
Dateninhalt der Frames zu errechnen und P-Frames P repräsentieren die
Differenz der I-Frames. Ein P-Frame analysiert die vorhergehenden Frames
und schätzt dadurch ab, wo sich Objekte im nächsten Frame befinden
müssten. Wie in Fig. 2 dargestellt, folgt auf ein I Frame I jeweils eine Anzahl
von Differenzbildern, welche das Anfangs Frame 1I zwingend zum Bilden der
Einzelbilder benötigen. Fällt ein I Frame I1 beispielsweise dadurch aus, dass es
vom Aufzeichnungsträger OD nicht gelesen und mit einer konventionellen
Fehlerkorrektur nicht wieder hergestellt werden kann, können auch die
nachfolgenden Bilder B, B, P, B, B, P, B, B der Bildgruppe nicht gebildet
werden. Die Wiedergabe einer gesamten Datensequenz wäre dadurch gestört.
Es ist deshalb ein MPEG-Video-Aufzeichnungsträger vorgesehen, auf dem zur
Rekonstruktion einer Bildgruppe eine Ersatzinformation bzw. ein Ersatz-I-Frame
I1* für ein gestörtes I Frame 1I aufgezeichnet ist, um Unterbrechungen im
Bildverlauf zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Diese
Ersatzinformation kann, wie in Fig. 3 in einer Prinzipskizze dargestellt,
innerhalb des Aufzeichnungsbereichs A des originären Datenstroms oder auch
separat in einem Aufzeichnungsbereich B außerhalb des
Aufzeichnungsbereichs A des originären Datenstroms auf dem optischen
Aufzeichnungsträger OD vorgehalten werden. Die Ersatzinformationen sind
derart auf dem Aufzeichnungsträger OD vorgesehen, dass eine Wiedergabe
mit konventionellen Wiedergabegeräten nicht behindert oder beeinflusst wird.
Hierzu ist für die Ersatzinformationen ein separater Datenstrom mit eigener
Datenstromnummer vorgesehen, die beispielsweise mit einer außerhalb des
DVD-Standards liegenden StreamID gebildet wird oder die Zusatz- bzw.
Ersatzinformationen sind in einem sogenannten User-Daten-Bereich
aufgezeichnet, der sich vor einer auch als GOP bezeichneten Gruppe von
Einzelbildern befindet und nicht als Videoinformation wiedergegeben wird.
Ersatzinformationen werden dadurch in konventionellen Geräten auch bei
Verschachtelung im originären Datenstrom ignoriert bzw. als Fehler
übersprungen. Vorzugsweise werden Zusatz- bzw. Ersatzinformationen, wie in
Fig. 6 dargestellt, im originären Datenstrom im Abstand von mehreren
Bildgruppen GOP eingefügt. Dabei bietet es sich an, dass mehrere Ersatz-I-
Frames I* in Gruppen GOP* abgelegt werden, so daß beispielsweise zwanzig
Ersatz-I-Frame I1* . . . I20* eine Bildgruppe GOP*a bilden. Der Abstand dieser
Ersatz-I-Frame I* Gruppen GOP* ergibt sich für einmal und mehrfach
beschreibbare Aufzeichnungsträger aus der minimalen Entfernung zur
originären Bildinformation, welche sich wiederum aus der maximalen
Fehlerkorrekturlänge des gewählten Fehlerkorrekturverfahrens für die
Aufzeichnung auf dem optischen Aufzeichnungsträger OD ergibt, und der
Größe des Schreibspeichers, welcher beim Aufzeichnungsvorgang die Ersatz-I-
Frame I* Gruppe GOP* so lange vorhält, bis sie auf dem optischen
Aufzeichnungsträger OD abgespeichert werden kann.
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Fig. 7 zeigt beispielhaft den Inhalt von Tabellen TB1, TB2, mit denen eine
Konkordanz zu den Kopien oder ähnlichen I-Frame I* hergestellt wird. Dabei
wird angenommen, daß diese Tabellen TB1, TB2 als Tabelle TB nach
Abschluss eines Aufzeichnungsvorgangs als Datenstrom aufgezeichnet
werden, welcher mit einer privaten Datenstromkennzeichnung TableID
versehen wird. Diese private Datenstromkennzeichnung TableID, die
beispielsweise private_stream_id ist, wird ebenfalls von konventionellen
Wiedergabegeräten ignoriert und übersprungen.
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Die erste Tabelle TB1, welche die Datenstromkennzeichnung TableID sowie
die Anzahl der Einträge Entry Tag [MAXENTRIES] und einen Hinweis auf eine
vorangehende Tabelle Previouslable enthält, ist in dieser Struktur
insbesondere für das Aufzeichnen und die Wiedergabe mehrerer, voneinander
unabhängiger Videodatenströme vorgesehen.
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Mit dem Hinweis auf eine vorangehende Tabelle Previous Table wird jedoch
auch das Auffinden von Ersatz-I-Frame I* in anderen Gruppen GOP* von
Ersatz-I-Frame I* innerhalb eines Videodatenstroms ermöglicht, ohne daß
hierzu oder für mehrere Videodatenströme eine Gesamttabelle am Ende des
Aufzeichnungsträgers vorzuhalten ist.
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Den Abschluss einer Aufzeichnung bildet eine zweite Tabelle TB2 der Tabelle
TB direkt hinter der letzten Gruppe GOP* von vorgehaltenen Ersatz-I-Frames
In*.
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Der Hinweis auf das Vorhandensein einer Tabelle TB kann, wie in Fig. 8
dargestellt, in einem für konventionelle Wiedergabegeräte vorgesehenen
Filesystem FS oder in einem separaten Verzeichnis vorgehalten werden.
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Die Konkordanztabelle gemäß der zweiten Tabelle TB2 in Fig. 7 enthält die
Positionen für originäre I-Frame I als Reference Frame Sector ID und für Ersatz-I-
Frame I* als Redundant Frame Sector ID sowie eine Kennzeichnung
FrameInfoFlags, aus der hervorgeht, wie diese Ersatz-I-Frame I* aufzubereiten
sind, damit sie zur Rekonstruktion des originären Datenstromes verwendet
werden können.
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Ein Videodatenstrom mit Zusatzinformationen weist dann eine in einer
Prinzipskizze in Fig. 8 dargestellte Struktur auf. An das Filesystem FS schließt
sich eine Videodatenstromsequenz SMVS an, die als Video MV den originären
Datenstrom und Ersatz-I-Frame I* sowie eine Tabelle TB enthält. Ein sich an
die Videodatenstromsequenz SMVS anschließender Bereich EONS kann dann
entweder leer sein oder es kann eine folgende Videodatenstromsequenz SMVS
vorgesehen sein.
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Der Aufbau eines Wiedergabegerätes zur Rekonstruktion fehlender
Datensequenzen eines originären Videodatenstroms von einem MPEG-Video-
Aufzeichnungsträger mit Ersatzinformation ist in Fig. 4 als Prinzipskizze
dargestellt. Der von einem optischen Aufzeichnungsträger OD mit einer
optischen Abtasteinrichtung PU abgetastete MPEG Datenstrom wird zunächst
einem an der Abtasteinrichtung PU angeschlossenen Speicher, einem
sogenannten Trackbuffer TB, zugeführt. Am Trackbuffer TB ist eine Sektor-
Analyseeinrichtung SA-U angeschlossen, die den Datenstrom in Einzelströme
für Video und Audio trennt, welche dann den entsprechenden MPEG Dekodern
für Video VD-U und Audio AD-U zur Wiedergabe zugeführt werden.
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Befinden sich Störungen auf dem Aufzeichnungsträger, welche nicht durch
konventionelle Fehlerkorrekturverfahren zu beheben sind, treten im MPEG
Datenstrom Lücken auf, welche zu Störungen einzelner Bilder oder ganzer
Bildgruppen führen. Diese Lücken werden entweder durch Analyse der
Sektoren in der Sektor-Analyseeinrichtung SA-U oder bei der Dekodierung der
Bilder im Video Decoder VD-U erkannt und eine Information über die
Sektoradresse des fehlenden oder fehlerhaften I-Frame I an eine
Fehlerverarbeitungseinheit EH-U übermittelt. Die Fehlerverarbeitungseinheit
EH-U veranlasst dann eine Überprüfung, ob Zusatz- bzw. Ersatzinformationen
auf dem optischen Aufzeichnungsträger OD zur Verfügung stehen, welche die
Störung im Bildverlauf beseitigen oder vermindern können. Die
Ersatzinformationen werden dann von der Fehlerverarbeitungseinheit EH-U mit
einer Sektoranforderung SR von der Abtasteinrichtung PU angefordert und im
Video Decoder VD-U in den Bildverlauf eingefügt bzw. eingepflegt.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die als Blockschaltbild in Fig. 5
dargestellt ist, ist ein Navigations-Manager NM vorgesehen, welcher Funktionen
zur Kontrolle einer Benutzeroberfläche der Wiedergabeeinrichtung beinhaltet.
Mit dem Navigations-Manager NM wird ein Zugriff auf den optischen
Aufzeichnungsträger OD dadurch gestartet, dass über einen Filesystem-
Manager FM, der bidirektional mit dem Navigations-Manager NM kommuniziert,
die Startpositionen von MPEG Datenströmen auf dem optischen
Aufzeichnungsträger OD anfordert werden. Der Filesystem Manager FM
übergibt hierzu diese Anforderung an einen Pickup-Manager PU-M, welcher
daraufhin eine Übertragung eines Datenstromes mit der Abtastvorrichtung PU
auslöst. Die angeforderten Daten werden mit der Abtastvorrichtung PU an den
Pickup-Manager PU-M übermittelt und in einen Trackbuffer TB eingetragen.
Der Filesystem-Manager FM liest diese Sektoren im Trackbuffer TB und
ermittelt aus ihnen die Startpositionen der MPEG Datenströme, welche er an
den Navigations-Manager NM übergibt. Die Startpositionen der MPEG
Datenströme werden auch verwendet, um eine Übertragung eines MPEG
Datenstromes vom optischen Aufzeichnungsträger OD zu den entsprechenden
MPEG Decodern für Video VD-U und Audio AD-U zwecks Wiedergabe
durchzuführen. Dabei übergibt der Navigations-Manager NM die Startposition
des MPEG Datenstromes einer Anforderungssteuereinheit RC, die den Pickup-
Manager PU-M veranlasst, mit der optischen Abtasteinrichtung PU einen
kontinuierlichen MPEG Datenstrom vom Aufzeichnungsträger OD zu lesen.
Damit gelangt der MPEG Datenstrom vom optischen Aufzeichnungsträger OD
über die Abtasteinrichtung PU in den Pickup-Manager PU-M, welcher die Daten
kontrolliert in den Trackbuffer TB einträgt und dabei bereits erste Maßnahmen
zur Überwachung der Kontinuität des Datenstroms ausführt. Dabei werden
gezielt Rücksprünge zum nochmaligen Einlesen ausgeführt, um Lücken im
Datenstrom zu schließen oder zu reduzieren und Meldungen an die
nachfolgende Sektor-Analyseeinrichtung SA-U übermittelt, um eine Lücke im
Datenstrom anzuzeigen. Die Sektor-Analyseeinrichtung SA-U erhält außerdem
eine Liste mit Startadressen im Trackbuffer TB, die aufzeigen an welcher Stelle
die vom Pickup-Manager PU-M eingetragenen Sektoren des MPEG
Datenstromes abgelegt wurden. Die Sektor-Analyseeinrichtung SA-U verteilt
die einzelnen Teildatenströme des MPEG Datenstromes mit Hilfe dieser Liste
und den Inhalten der Sektoren. Es entstehen dabei Teillisten, welche an die
nachfolgenden MPEG Dekoder für Video VD-U und Audio AD-U weitergegeben
werden.
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Außerdem erweitert die Sektor-Analyseeinrichtung SA-U die bereits vom
Pickup-Manager PU-M vorgenommene Überprüfung des Datenstromes, indem
anhand vorhandener Information im Datenstrom, wie die Sektornummer oder
die Startkennzeichnungen der MPEG Datenabschnitte, herausgefunden wird,
ob ein MPEG Video Datenstrom eine Lücke enthält, in der es I-Frames I
gegeben hat. Ist dies der Fall wird eine Fehlermitteilung an die
Fehlerverarbeitungseinheit EH-U übermittelt. Weiterhin können
Bereichsüberschreitungen, z. B. am Ende eines MPEG Datenstromes,
abgefangen und über die Anforderungssteuereinheit RC dem Navigations-
Manager NM mitgeteilt werden.
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Der Video Decoder VD-U erhält die Teilliste der Sektorpositionen des MPEG
Datenstromes im Trackbuffer TB, welche Video Sektoren enthalten. Wird von
dieser Stufe eine fehlendes oder beschädigtes I-Frame I erkannt,
beispielsweise durch Auswerten der Zeitmarken oder Vergleiche der
vorhandenen Anzahl der Makroblöcke mit der im Video Datenstrom
übergebenen Bildgröße, wird ebenfalls eine Fehlermitteilung an die
Fehlerverarbeitungseinheit EH-U übermittelt. Die Fehlerverarbeitungseinheit
EH-U veranlasst einen Zugriff der Anforderungssteuereinheit RC auf die
Tabelle mit den Zusatzinformationen, welche dann über den Pickup-Manager
PU-M und die Sektor-Analyseeinrichtung SA-U von der Abtasteinrichtung PU
zur Fehlerverarbeitungseinheit EH-U übermittelt wird. Die
Fehlerverarbeitungseinheit EH-U ermittelt aus der Tabelle eine mögliche
Ersatzdarstellung des fehlenden oder beschädigten I-Frames I und startet eine
erneute Anfrage eines Sektorstromes über die Anforderungssteuereinheit RC
und den Pickup-Manager PU-M mit der Abtastvorrichtung PU vom optischen
Aufzeichnungsträger OD.
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Der nun folgende Datenstrom wird von der Abtastvorrichtung PU und dem
Pickup-Manager PU-M an die Sektor-Analyseeinrichtung SA-U übermittelt.
Wurde der Fehler im Datenstrom bereits in dieser Stufe erkannt, kann das
Ersatz-I-Frame I1* in den ursprünglichen Datenstrom eingepflegt werden.
Handelte es sich um eine größere Lücke mit mehreren fehlenden I Frames 1I,
I2, . . . wird jedes ersetzte I Frame I in der Fehlerverarbeitungseinheit EH-U
abgemeldet, welche daraufhin überprüft, ob noch weitere Ersatz I Frames I2*
angefordert werden müssen. Ist dies nicht der Fall, kann die
Fehlerverarbeitungseinheit EH-U einen neuen Datenstrom anfordern, welcher
mit der Sektornummer startet an der die Lücke erkannt wurde. Die normale
Verarbeitung des originären MPEG Datenstromes wird an dieser Stelle wieder
aufgenommen.
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Wurde der Fehler im Datenstrom im Video Decoder VD-U erkannt, wird von der
Fehlerverarbeitungseinheit EB-U ebenfalls eine Tabelle angefordert. Die sich
aus dieser Tabelle ergebende Startadresse für ein Ersatz-I-Frame I* wird
anschließend ermittelt und dieses Ersatz-I-Frame I* angefordert. Das
dekodierte Ersatz-I-Frame I* kann nun bei einer erneuten Anforderung des
Datenstromes der Bildgruppe ein fehlendes oder beschädigtes I Frame I
ersetzen. Sind auch hier mehrere I-Frames I betroffen, kann es notwendig sein,
dass die Fehlerverarbeitungseinheit EH-U solange Ersatz-I-Frames I* anfordert,
die dekodiert und wiedergegeben werden, bis wieder ein gültiger bzw. originärer
MPEG Video Datenstrom in den Video Decoder VD-U gelangt.
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Dadurch wird trotz beschädigter Aufzeichnungsträger, die Störstellen
aufweisen, die mit konventionellen Fehlerkorrekturverfahren nicht korrigierbar
sind, eine vollständige Wiedergabe aufgezeichneter Videoinformationen ohne
Unterbrechung ermöglicht.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind nur als Beispiele angegeben
und ein Fachmann kann andere Ausführungsformen der Erfindung realisieren,
die im Bereich der Erfindung bleiben.