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Die
Erfindung betrifft einen MPEG-Videoaufzeichnungsträger und
ein Wiedergabegerät
zur Rekonstruktion fehlender Datensequenzen eines Videodatenstroms.
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MPEG-Videoaufzeichnungsträger, 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-Frames
verhindern 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 um nicht überschreiten soll
und daß nur
sechs solcher Defekte erlaubt sind.
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Aus
US 4,796,098 ist ein Informationsträger mit
einer ersten Reihe von Regionen und mindestens einer zweiten Reihe
von Regionen in einem Abstand von den ersten Regionen zur Bereitstellung
von Duplikation der gespeicherten Informationen an mindestens zwei
Orten bekannt, so daß,
sogar wenn ein Defekt in einer Region auftritt, die Informationen
immer noch von einer anderen Region gelesen werden können.
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Ferner
ist aus EP-A2-0 606 857 ein digitaler Video-Bandrecorder bekannt, der für die Erzeugung von
Bildern während
Spezialwiedergabe nützliche Daten
auswählt
und die Daten in Spezialwiedergabe-Bandsegmenten aufzeichnet, die
auf einem Band angeordnet sind, um Schnellaufspuren und Mehrfachgeschwindigkeits-Wiedergabespuren
zu bilden. Während
spezifischer Geschwindigkeiten des Wiedergabebetriebs, die durch
die Verwendung von Schnellaufspuren unterstützt werden, liefern aus den Schnellaufspuren
gelesene Daten Bilder höherer Qualität als Daten,
die aus der Mehrfachgeschwindigkeits-Spur gelesen werden können. Daten
werden in jedem Spezialwiedergabesegment auf eine Weise aufgezeichnet,
die die Datenmenge optimiert, die routinemäßig während eines Spezialwiedergabebetriebs
trotz Spurfehlern wiederhergestellt werden kann.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Aufzeichnungsträger und
ein Wiedergabegerät
zu schaffen, mit denen trotz gestörter oder fehlender I-Frames
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 unabhängigem
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Einem
nicht zu der Erfindung gehörenden Aspekt
entsprechend ist vorgesehen, daß auf
dem MPEG-Videoaufzeichnungsträger
Zusatzinformationen gespeichert sind, die zusätzliche I-Frames bzw. Ersatz-I-Frames beinhalten.
Diese I-Frames können eine
Kopie im ursprünglichen
Datenstrom enthaltener I-Frames oder ähnliche I-Frames 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-Videoaufzeichnungsträger mit
zusätzlichen I-Frames
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-Frames als Ersatz-I-Frames 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-Frames 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-Videoaufzeichnungsträgern 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 zwischen im Datenstrom vorgesehenen 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-Videoaufzeichnungsträger
kann ein nur lesbarer, ein einmal beschreibbarer oder ein mehrfach
beschreibbarer optischer Aufzeichnungsträger sein. Bei nur lesbaren
Aufzeichnungsträgern können die
Ersatz-I-Frames 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-Frames sowohl
nach als auch vor dem originären
I-Frame möglich
ist. Ersatz-I-Frames
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-Frames analysiert werden kann. Nach einer vorgegebenen Anzahl
von Bildgruppen werden dann Kopien im originären Datenstrom enthaltener
I-Frames oder zu den originären
I-Frames ähnliche
I-Frames in Sektoren aufgezeichnet, die der Bildgruppe folgen. Darüber hinaus wird
während
der Aufzeichnung der Ersatz-I-Frames eine Tabelle gebildet, welche
die Startsektornummer der originären
I-Frames und die Sektornummer der Kopie bzw. ähnlicher I-Frames enthält. Diese
Tabelle wird dann im Anschluß an
die Ersatz-I-Frames oder in einem Abstand hierzu auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet.
Dadurch entsteht eine intermittierende Aufzeichnung von Ersatz-I-Frames,
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-Frames 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-Frames 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-Frames 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-Frames zu den originären I-Frames
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. Es
zeigen:
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1 Störstellen
auf optischen Aufzeichnungsträgern,
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2 Frames
eines Videodatenstroms,
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3 eine
Anordnung von Ersatzinformationen auf einem optischen Aufzeichnungsträger,
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4 eine
Prinzipskizze eines ersten Widergabegerätes für MPEG-Videoaufzeichnungsträger,
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5 ein
Blockschaltbild eines zweiten Wiedergabegerätes für MPEG-Videoaufzeichnungsträger,
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6 eine
Anordnung von Zusatz- bzw. Ersatzinformationen im originären Datenstrom,
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7 den
Inhalt von Tabellen, mit denen eine Konkordanz zu Kopien oder ähnlichen
I-Frames hergestellt wird und
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8 eine
Prinzipskizze zur Struktur eines Videodatenstroms.
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In 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-Videodatenstrom
enthalten ist, bilden die Sektoren des Datenstroms typischer Weise
eine Gruppe von Bildern, wie sie in 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 circa
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-Frames I, die unabhängig
von anderen Frames Informationen über ein gesamtes Einzelbild
enthalten, sowie B-Frames B und P-Frames 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 2 dargestellt, folgt auf ein I-Frame I jeweils
eine Anzahl von Differenzbildern, welche das Anfangs-Frame I1 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.
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Es
ist deshalb ein MPEG-Videoaufzeichnungsträger vorgesehen, auf dem zur
Rekonstruktion einer Bildgruppe eine Ersatzinformation bzw. ein Ersatz-I-Frame
I1* für
ein gestörtes
I-Frame I1 aufgezeichnet ist, um Unterbrechungen im Bildverlauf
zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Diese Ersatzinformation
kann, wie in 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 gehalten 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-Data-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 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-Frames I1* ... I20* eine Bildgruppe GOP*a bilden. Der Abstand
dieser Ersatz-I-Frames 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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7 zeigt
beispielhaft den Inhalt von Tabellen TB1, TB2, mit denen eine Konkordanz
zu den Kopien oder ähnlichen
I-Frames 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
EntryTag[MAXENTRIES] und einen Zeiger auf eine vorangehende Tabelle
PreviousTable enthält,
ist in dieser Struktur insbesondere für das Aufzeichnen und die Wiedergabe
mehrerer, voneinander unabhängiger
Videodatenströme
vorgesehen.
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Mit
dem Zeiger auf eine vorangehende Tabelle PreviousTable wird jedoch
auch das Auffinden von Ersatz-I-Frames I* in anderen Gruppen GOP* von
Ersatz-I-Frames I* innerhalb eines Videodatenstroms ermöglicht,
ohne daß hierzu
oder für
mehrere Videodatenströme
eine Gesamttabelle am Ende des Aufzeichnungsträgers gehalten werden muß.
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Den
Abschluß einer
Aufzeichnung bildet eine zweite Tabelle TB2 der Tabelle TB direkt
hinter der letzten Gruppe GOP* von gehaltenen Ersatz-I-Frames In*.
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Der
Zeiger auf das Vorhandensein einer Tabelle TB kann, wie in 8 dargestellt,
in einem für konventionelle
Wiedergabegeräte
vorgesehenen Filesystem FS oder in einem separaten Verzeichnis gehalten
werden.
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Die
Konkordanztabelle gemäß der zweiten Tabelle
TB2 in 7 enthält
die Positionen für
originäre
I-Frames I als ReferenceFrameSectorID und für Ersatz-I-Frames I* als RedundantFrameSectorID
sowie eine Kennzeichnung FrameInfoFlags, aus der hervorgeht, wie
diese Ersatz-I-Frames
I* aufzubereiten sind, damit sie zur Rekonstruktion des originären Datenstroms
verwendet werden können.
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Ein
Videodatenstrom mit Zusatzinformationen weist dann eine in einer
Prinzipskizze in 8 dargestellte Struktur auf.
An das Filesystem FS schließt
sich eine Videodatenstromsequenz SMVS an, die als Video MV den originären Datenstrom
und Ersatz-I-Frames 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-Videoaufzeichnungsträger mit Ersatzinformation ist
in 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
Track-Buffer TB, zugeführt.
Am Track-Buffer TB ist eine Sektor-Analyseeinrichtung SA-U angeschlossen,
die den Datenstrom in Einzelströme
für Video
und Audio trennt, welche dann den entsprechenden MPEG Decodern 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 Decodierung der Bilder im Videodecoder VD-U erkannt
und eine Information über
die Sektoradresse des fehlenden oder fehlerhaften I-Frames 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 Abtasteonrichtung PU angefordert und im Videodecoder
VD-U in den Bildverlauf eingefügt
bzw. eingesetzt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
die als Blockschaltbild in 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 angefordert werden. Der Filesystem-Manager FM übergibt
hierzu diese Anforderung an einen Pickup-Manager PU-M, welcher daraufhin
eine Übertragung
eines Datenstroms mit der Abtastvorrichtung PU auslöst. Die
angeforderten Daten werden mit der Abtastvorrichtung PU an den Pickup-Manager
PU-M übermittelt
und in einen Track-Buffer TB eingetragen. Der Filesystem-Manager
FM liest diese Sektoren im Track-Buffer
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-Datenstroms 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-Datenstroms einer Anforderungssteuereinheit
RC, die den Pickup-Manager PU-M veranlaßt, mit der optischen Abtasteinrichtung
PU einen kontinuierlichen MPEG-Datenstrom vom Aufzeichnungsträger OD zu
lesen.
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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 Track-Buffer 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 Track-Buffer TB,
die aufzeigen an welcher Stelle die vom Pickup-Manager PU-M eingetragenen Sektoren
des MPEG-Datenstroms abgelegt wurden. Die Sektor-Analyseeinrichtung
SA-U verteilt die einzelnen Teildatenströme des MPEG-Datenstroms mit
Hilfe dieser Liste und den Inhalten der Sektoren. Es entstehen dabei
Teillisten, welche an die nachfolgenden MPEG-Decoder 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
Datenstroms, indem anhand vorhandener Information im Datenstrom,
wie die Sektornummer oder die Startkennzeichnungen der MPEG-Datenabschnitte,
herausgefunden wird, ob ein MPEG-Videodatenstrom 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-Datenstroms,
abgefangen und über
die Anforderungssteuereinheit RC dem Navigations-Manager NM mitgeteilt
werden.
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Der
Videodecoder VD-U erhält
die Teilliste der Sektorpositionen des MPEG-Datenstroms im Track-Buffer
TB, welche Videosektoren enthalten. Wird von dieser Stufe ein fehlendes
oder beschädigtes
I-Frame I erkannt, beispielsweise durch Auswerten der Zeitmarken
oder Vergleiche der vorhandenen Anzahl der Makroblöcke mit
der im Videodatenstrom 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 Abtasteonrichtung
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 Sektorstroms 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 eingesetzt
werden. Handelte es sich um eine größere Lücke mit mehreren fehlenden
I-Frames I1, 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-Datenstroms
wird an dieser Stelle wieder aufgenommen.
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Wurde
der Fehler im Datenstrom im Videodecoder 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 Datenstroms
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 decodiert und wiedergegeben werden, bis wieder ein gültiger bzw.
originärer
MPEG-Videodatenstrom in den Videodecoder 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 Schutzumfang der Erfindung bleiben, der
in den angefügten Ansprüchen definiert
wird.