主数字视频内容的回放期间插入录制的辅助数字视频内容 技术领域 一般来说， 在此描述的主题的实施例涉及数字视频系统。 更具体地， 主题涉及在回 放期间诸如广告、 商业广告或其它节目的录制的视频内容插入到数字视频节目中。
背景技术 数字视频传输、 回放和录制系统变得越来越受欢迎和普遍。 通过线缆、 卫星和传统 广泛服务供应商来使用数字视频。也采用数字视频技术将视频内容传递到计算设备， 诸如 个人计算机、 手机、 视频游戏设备等。此外， 数字视频录制器 (DVR) 通常用于录制数字视频 内容用于过后观看回放。
可以理解， 数字视频节目制作通常包括节目段之间插入的广告。调度的网络节目 制作通常包括在特定时档广播预选的广告。如果通过 DVR 录制此类型的网络节目， 则录制 的内容将包括节目段以及与该节目段一起广播的原始广告。因此， 在此录制的内容的随后 回放期间将出现原始广告。
附图说明 通过参照结合附图的详细描述和权利要求可以更加完整地获得本发明的主题， 其 中， 在整个附图中， 相同的附图标记指示相似的元件。
图 1 是数字视频服务系统的实施例的示意性表示 ；
图 2 是划分为多段的示例性数字视频节目的示图 ；
图 3 是示出节目录制处理的实施例的流程图 ；
图 4 是示出广告录制处理的实施例的流程图 ；
图 5 是示出广告插入处理的实施例的流程图 ；
图 6 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括两个节目内容段之 间插入的广告内容 ；
图 7 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括录制的广告内容代 替原始广告内容， 其中， 录制的广告的持续时间与原始广告内容的持续时间相同 ；
图 8 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括录制的广告内容代 替原始广告内容， 其中， 录制的广告的持续时间比原始广告内容的持续时间短 ；
图 9 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括录制的广告内容代 替原始广告内容， 其中， 录制的广告的持续时间比原始广告内容的持续时间长 ；
图 10 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括在原始广告内容 之前插入的录制的广告内容 ；
图 11 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目包括在原始广告内容 之后插入的录制的广告内容 ；
图 12 是示例性数字视频节目的示图， 示例性数字视频节目的示图包括录制的广 告内容代替原始广告内容， 其中， 录制的广告内容包含两个广告段 ；
图 13 是数字节目文件的段的示图 ；
图 14 是数字视频广告文件的段的示图 ；
图 15 是示出从数字视频节目文件的第一段 ( 图 13 中所描绘 ) 到数字视频广告文 件的第二段 ( 图 14 所描绘 ) 的帧精度过渡的示图 ；
图 16 是示出视频内容过渡处理的实施例的流程图 ；
图 17 是示出视频内容过渡处理的另一实施例的流程图 ；
图 18 是示出适用于直播视频流的视频内容过渡处理的一个实施例的流程图 ； 以 及
图 17 是示出适用于直播视频流的视频内容过渡处理的另一实施例的流程图。 具体实施方式
下面的详细描述本质上仅是说明性的且不意在限制主题或应用的实施例以及这 些实施例的使用。如在此使用的， 词语 “实施例” 意思是 “用作示例、 实例或说明” 。在此描述 为实施例的任何实现方式没有必要被构建为比其它实现方式更优选或有利。此外， 不意在 受到上述技术领域、 背景技术或下面的详细描述中给出的任何显示或隐示的理论的界定。
在此可以就功能和 / 或逻辑块组件方面并且参照代表可以由各种计算组件或设 备执行的操作、 处理任务和功能的符号来描述技术和技术方法。 应该理解， 可以通过被配置 为执行特定功能的任何数量的硬件、 软件和 / 或固件组件实现附图所示的各种块组件。例 如， 系统或组件的实施例可以采用可以在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下执 行各种功能的各种集成电路组件， 例如， 存储器元件、 数字信号处理元件、 逻辑元件、 查找表 等。
下面的描述可以参照 “耦合” 在一起的元件或节点或特征。如在此使用的， 除非明 确表示， “耦合” 意思是一个元件 / 节点 / 特征直接或间接结合到另一元件 / 节点 / 特征 ( 或 者与另一元件 / 节点 / 特征直接或间接通信 )， 且没有必要是机械地。因此， 尽管图 1 示出 的示意图描绘了元件的一种示例性布置， 但是在描绘的主题的实施例中可以存在另外介入 其间的元件、 设备、 特征或组件。此外， 实施例不必总是包括图 1 描绘的所有元件， 图 1 所示 的特定元件可以被替换或省略。
在此描述的主题涉及在数字视频节目的回放期间将录制的和本地存储的数字视 频内容插入到数字视频节目。 为了方便描述， 原始数字视频节目在此可以被称为 “第一数字 视频节目内容” 、 “主数字视频节目” 、 “主内容” 等。相比之下， 插入的数字视频内容在此可 以被称为 “第二数字视频节目内容” 、 “辅助数字视频节目” 、 “辅助数字视频内容” 、 “辅助内 容” 等。主内容和辅助内容的语境意义不必是特定的、 定义的， 或者按照任何特定方式其它 分类的。 然而， 为了方便理解， 下面的描述假设主内容传达或以其它方式表示主要或期望的 视频节目内容 ( 例如， 与频道或服务相关联的网络节目， 诸如黄金时间节目、 体育赛事、 电 影等 )， 且辅助内容传达或以其它方式表示在主内容的特定段之前、 之间或之后出现的广告 内容 ( 例如， 一个或多个商业广告或公告 )。
在此描述的系统支持在呈现录制的或直播节目制作素材期间插入预定位的定向 的广告。定向的广告是导致过渡到除了默认广播广告之外的广告的特征。预定位的广告是 预先在用户机顶盒系统下载或录制 ( 例如， 在硬盘或其它数据存储元件中 ) 的那些广告， 其目的是用于替换或扩增已经存在于现有的 ( 录制的 ) 或预期的 ( 网络传递的 ) 娱乐节目素 材中的广告。尽管下面的描述提出了使用本地存储的广告的方法和过程， 但是没有理由不 能以插入网络传递的定向的广告来替代地或结合地使用所提出的方法。确实， 两种方法实 际上可以一起使用。
在此描述的系统允许广告商在任何时间插入特定广告 ( 包括在先前录制的内容 的回放期间 )。使特定机顶盒 (STB) 或住户成为特定预投放的广告的目标的能力是网络传 递的定向的广告的一个主要优点 ； 这是由于在使用有限的可用带宽的同时提供大量广告， 可以满足特定目标人群的发散人口特征。
在定向广告的处理中的参与者
通常使用允许确定广告属性和边界的元数据和 / 或主内容改变 ( 拼接点或其它方 法 ) 来扩增节目内容流中传递的广告。因此， 每个定向的广告供应商可以开发和指定与此 元数据和流条件相关的其自身特定的需求。如果替换操作成功， 则定向的广告供应商的特 定流条件和消息传输与 STB 上运行的定向的广告应用兼容。STB 平台上运行的定向的广告 应用在这里可以被称为决策引擎 (DE)。在某些实施例中， 在确定哪些广告可被替换时， STB 平台不知道 DE 的特定数据需求。因此， STB 平台使用的应用和 / 或节目代码可以提供基本 的工具集， 以允许 DE 执行广告插入和 / 或替换。 STB 系统执行的动作以及 STB 系统中存储的广告数据应该是与 DE 无关的——这允 许 STB 系统在没有 DE 参与的情况下对产生的低级文件 ( 广告 ) 进行处理或动作。还允许 一个 DE 供应商在以后被另一个供应商取代， 而不会使当前所有录制的内容广告及其相关 投放位置无效。因为这种责任的划分， DE 向 STB 平台通知实际的广告替换位置和期望的动 作。另外， DE 向 STB 通知存在的任何潜在的但是当前没有利用的替换机会。STB 可以稍后 使用关于 “潜在” 替换候选的信息， 向相同或不同 DE 提供回放时广告替换机会。
在某些实施例中， 如果从 STB 平台去除 DE， 则包含定向的广告替换的录制的内容 将无误地播放。如果从 STB 系统去除 DE， 则任何先前替换的定向的广告可以出现或者可以 不出现 ； 至少， 默认内容应该无误地播放。
节目传递的类型 - 定时考虑
典型视频服务用户将观看以两种方式之一调度的内容。第一方法是传统网络馈 送。此方法提供了用于传递主节目素材和网络 (“默认” ) 插入的广告的可预测的确定性的 方法。类似于这种的确定性的传递机制使源于网络的可选广告 ( 定向的广告 ) 能够时间同 步且同时传递， 允许在主节目呈现和 / 或录制时 “实时” 替换。然而， 在任意给定时间， 有限 的可用带宽将潜在广告插入保持在相对少的数量。如下面更加详细解释的， 使用已经本地 存储在 STB 系统的硬盘驱动器 ( 或其它数据存储元件 ) 上的先前录制的广告池来扩增源于 网络的广告。
呈现素材的第二方法是来自允许观众对呈现进行控制或 “抑制” 的源。这种源包 括但不限于数字视频录制器 (DVR) 回放和视频点播 (VOD) 会话。在来自这些源的呈现期 间， 不能使用网络供应的广告流。这是由于不能将网络广告与主节目素材中的广告插入点 同步。 在这一方面， 在此描述的系统和方法能够存储和再使用定向的广告， 从而呈现的时间 改变性质不再是投放这些广告的因素。
广告机会
在传递到用户的节目中， 可能存在不同类型的插入广告。第一类型将是没有被替 换可能的那些有意插入的广告。 这些广告段将不包含定向的元数据或任何其它指示这些广 告的定时或拼接信息。这些广告实质上意图是 “永久的” 。第二类型是潜在的替换广告。在 某些情况下， 这些广告具有在内容流中指示的元数据参考和 / 或拼接点， 将它们标识为潜 在的替换。在操作的背景录制模式期间 ( 即， 不呈现但是录制 ) 或者在正常呈现模式期间 ( 即， 直播广播或回放模式 )， 可以替换这些广告， 或者这些广告可以保持完整， 因此未受影 响。
在某些实施例中， 与可替换广告相关联的元数据依赖于应用。 因此， 依赖引用的处 理最终确定广告是否可替换。如果广告可替换， 但是将不在录制时进行替换， 则 DE 可以向 STB 平台通知此状态。 尽管在录制期间没有被替换， 但是这指示允许 STB 平台可能在未来替 换此广告。
录制广告用于以后插入
在某些实施例中， STB 系统可以在录制期间标记广告插入候选的边界。一旦标记 边界， 则可以在未来使用它们而与供应商专用方法和 / 或协议无关。在这一方面， 可以将录 制的广告插入回放流而不对 DE 部分进行任何干预。单个录制的文件可以包括多个预定位 的广告， 或者单个文件可以仅包括一个预定位的广告。 DE 可以负责确定其期望下载什么广告， 且负责采取适当的动作以实现这种下载。 在实践中， 当用户不使用 STB 调谐器时， DE 可以在非高峰时间段期间录制这些广告。在 DE 已经录制了广告且采取必要步骤在录制的广告的开始和结束添加边界标记之后， 广告将在 以后可插入， 而不需要 DE 干预 ( 尽管并不排除 DE 干预 )。
实时插入 - 精度 ( 现场投放 )
在某些实施例中， DE 能够以高准确度使用本地存储的驻留广告替换直播或录制的 广告 ( 例如， 在 MPEG-2I- 帧边界 )。然而， 在实践中， STB 系统将在其解码器准备用于呈现 之前获得服务。因此， 仅标记 I- 帧边界不一定允许回放发生在此边界。在此描述的 STB 系 统和技术解决此问题， 使得能够按照帧精度和无缝方式进行现场过渡。
实时插入 - 响应时间 ( 插入延迟考虑 )
在传统方法中， 通过 STB 平台检测文件层的事件， 并且一些类型的通知被传递到 DE。然后， DE 基于此事件发起需要的动作。如果这些事件产生在可替换广告的过渡点且传 递到 DE， 则需要 DE 下达文件过渡命令， 然后会遇到延迟。当高速特技模式 ( 例如， 快进、 快 退 ) 有效时， 延迟特别大。在此描述的 STB 系统和方法解决了此问题， 以使 DE 能够调用特 定操作和特定时间， 而不需要 “计时” 在任何特定时刻回放的内容的准确位置。
具有插入的本地存储的广告的直播内容
在某些情况下， 可能期望在直播观看网络内容期间插入本地存储的广告。插入的 内容可以替换或补充默认网络广告。 当这个直播内容也被录制时 ( 例如， 通过 DVR)， 在随后 录制的内容的回放期间， 直播呈现的插入广告也可成为 “默认” 广告。如上所述， 在随后回 放期间可以呈现此替换默认广告， 而没有任何 DE 干预。
特征和操作特性的总结
在此描述的各种实施例支持在呈现和 / 或回放期间将录制的广告插入到数字视 频节目。实施例被适当地配置为支持多种特征和操作。这些特征、 操作和特性包括但不限
于： 广告和节目边界划分 ；
允许相对于默认广告长度的不同长度插入 ；
允许在已经替换的 ( 录制的 ) 广告的回放期间插入 ；
允许在默认的 ( 在录制期间没有被替换的 ) 广告的回放期间插入 ；
允许在直播呈现期间插入 ；
允许在直播呈现将被 “伪录制” 以用于重复回放期间插入， 而没有 DE 的任何干预 ；
在获取前置时间减少的情况下允许现场过渡 (I- 帧边界 ) ；
允许某些类型的录制的或插入的广告的特技播放 ； 以及
允许下载单个或多个广告文件用于以后插入。
现参照附图， 图 1 是支持在此描述的内容插入技术的数字视频服务系统 100 的实 施例的示意性表示。系统 100 通常包括头端设施 102 和 STB 系统 104， 通过至少一个数据通 信网络 106 通信地耦合在一起。头端设施 102 和 STB 系统 104 的每一个都被适当地设计、 配置、 编程和布置为执行和支持在此更加详细描述的各种操作、 功能和处理。头端设施 102 可以服务任何数量的不同的 STB 系统， 不同的 STB 系统物理上可以位于整个地理区域。为 了简洁和简单， 图 1 仅描绘了多个可行 STB 系统之一。
头端设施 102 用作数字视频服务的中央服务器。在实践中， 头端设施 102 可以接 收和处理与任何数量的节目制作频道或服务相关联的数字视频馈送， 然后将节目制作或服 务传递到 STB 系统 104。继而， STB 系统 104 响应用户选择和优选， 对从头端设施 102 接收 的数字视频内容进行解码， 并且在适当地配置的呈现设备 108( 可以被实现为电视、 计算机 监视器、 移动计算设备、 视频游戏机、 家用电器等 ) 呈现视频内容。
头端设施 102 被适当地配置为按照需要处理数字视频节目内容 102 以及 ( 在某些 情况下 ) 数字视频广告文件 122， 以支持将视频服务传递到 STB 系统 104 以及有助于将数字 视频广告文件 122 传输到 STB 系统 104 用于本地存储。尽管没有要求， 但是下面的示例假 设数字视频广告文件 122 源于头端设施 102。在一些情况下， STB 系统 104 可以选择地 ( 或 另外地 ) 从除了头端设施 102 之外的源获得一个或多个数字视频广告文件 122。
头端设施 102 包括编码器 124， 编码器 124 对数字视频节目内容 120 和 / 或数字 视频广告文件 122 进行编码用于通过网络 106 传输到 STB 系统 104。通信模块 126 使头端 设施 102 能够与网络 106 进行通信。这允许头端设施 102 向 STB 系统 104 提供数字视频服 务， 以及将数字视频广告文件 122 下载到 STB 系统 104。也可以利用通信模块 126 从 STB 系 统 104 接收数据 ( 诸如 VOD 控制命令 )。
头端设施 102( 具体地， 编码器 124) 可以与一种或多种数字视频格式、 标准、 协议 和技术兼容。在这一方面， 头端设施 102 可以支持下面的一种或多种 ： MPEG-2、 MPEG-4 等。 在此参照 MPEG-2 技术和术语描述某些示例性实施例， 原因是 MPEG-2 便于理解且通常实现 在数字视频服务系统中。应该理解， 如果期望， 则系统 100 和在此描述的实施例可以被实现 和配置为支持其它格式， 实施例不受 MPEG-2 约束或限制。
可以使用一个或多个硬件设备和成套设备实现 STB 系统 104。为了描述的简明和 容易， 图 1 将 STB 系统 104 描绘为包括多个元件、 特征、 模块等或与之协作的单个组件。或 者， 可以使用彼此协作的多个不同组件实现 STB 系统 104。STB 系统 104 包括但不限于 ： 决
策引擎 (DE)150、 通信模块 152、 DVR 模块 154、 数据存储元件 156、 数字视频解码器 158、 输出 模块 160、 定时和插入模块 162 和处理器模块 164。可以使用适当的互连架构 166 将这些元 件耦合在一起， 以便于这些元件之间的数据通信。 STB 系统 104 的实施例可以包括用于支持 已知或常规功能和操作的附件元件、 特征和模块， 在此将不进行详细描述。
可以使用通用处理器、 内容可寻址存储器、 数字信号处理器、 专用集成电路、 现场 可编程门阵列、 任何适当的可编程逻辑器件、 分立门或晶体管逻辑、 分立硬件组件或者被设 计为执行在此描述的功能的任何组合来实现或执行处理器模块 164。处理器设备可以被实 现为微处理器、 控制器、 微控制器或状态机。此外， 处理器设备可以被实现为计算设备的组 合， 例如， 数字信号处理器和微处理器的组合、 多个微处理器、 结合数字信号处理器核的一 个或多个微处理器， 或者任何其它这种配置。
处理器模块 164 可以包括一个处理器设备或者多个协处理器设备。 此外， 系统 100 的功能或逻辑模块 / 组件可以是部分地或完全由处理器 164 实现或实施。例如， 下述元件 的至少一部分可以由处理器模块 164 实现或执行 ： DE 150、 通信模块 152、 DVR 模块 154、 解 码器 158、 输出模块 160 或定时和插入模块 162。
数据存储元件 156 包括适当量的存储器， 可以被实现为闪存、 EPROM 存储器、 EEPROM 存储器、 寄存器、 硬盘、 可移动盘、 CD-ROM 或者本领域已知的任何其它形式的存储介 质。在这一方面， 数据存储元件 156 可以连接到 STB 系统 104 的其它元件， 以支持从数据存 储元件 156 读取信息以及将信息写入数据存储元件 156。在某些实施例中， 数据存储元件 156 被实现为与 DVR 模块 154 相关联的硬盘驱动器。在这一方面， 数据存储元件 156 可以用 于在数字视频内容通过头端设施 102 传递的同时录制这种内容， 并且数据存储元件 156 可 以用作源， 呈现设备 108 上回放存储的数字视频内容。此外， 数据存储元件 156 被适当地配 置为存储包括辅助数字视频内容 ( 例如， 替换广告 ) 的至少一个插入内容文件。头端设施 可以将这样的插入内容文件下载到 STB 系统 104， 或者 STB 系统 104 可以经由通信模块 152 接收插入内容文件。在图 1 中， 数字视频广告文件 122 表示示例性插入内容文件。在某些 情况下， 数据存储元件 156 也可以用于存储与 STB 系统 104 处理的数字视频内容文件和 / 或数字视频插入内容文件相对应的内容改变记录 (CCR)。下面更加详细地描述 CCR。
通信模块 152 使 STB 系统 104 能够与网络 106 通信。这允许 STB 系统 104 从头端 设施 102 获得数字视频服务和数字视频广告文件 122。也可以利用通信模块 126 从 STB 系 统 104 接收数据 ( 诸如 VOD 控制命令 )。通信模块 152 也用于检索当执行到定向的广告的 过渡时帮助决策引擎 150 理解的命令。
例如， 使用硬件、 软件、 固件或其组合实现 DVR 模块 154。DVR 模块 154 被配置为录 制数字视频文件用于随后通过 STB 系统 104 回放和 / 或处理。更具体地， DVR 模块 154 负 责录制原始节目内容文件， 原始节目内容文件可以包括或可以不包括原始广告内容。在某 些实施例中， DVR 模块 154 也负责录制从头端设施 102 下载的插入内容文件。DVR 模块 154 还负责在数字视频文件的录制期间存储适当的拼接标记 ( 拼接标记可以嵌入到原始节目 内容文件和 / 或插入内容文件， 或者与原始节目内容文件和 / 或插入内容文件一起传达 )。 在这一方面， MPEG-2 拼接标记可以用于指示与数字视频内容相关联的开始帧、 结束帧和 / 或过渡点帧， 对此没有限制。在一些情况下， MPEG-2 拼接标记可以用于指示视频流中的帧， 即使该帧与内容之间的过渡不相关。DVR 模块 154 还可以按照已知方式在录制的数字视频内容的回放期间发挥作用。
解码器 158 被配置为对呈现设备 108 上回放和呈现的数字视频文件进行解码。解 码器 158 可以对节目内容文件 ( 可以传达主内容或辅助内容 )、 插入内容文件和任何兼容格 式的数字视频文件进行解码。如先前所解释的， STB 系统 104( 具体地， 解码器 158) 可以与 一种或多种数字视频格式、 标准、 协议和技术兼容。 在这一方面， STB 系统 104 可以支持下面 的一种或多种 ： MPEG-2、 MPEG-4 等。也就是说， 在此参照 MPEG-2 技术和术语来描述 STB 系 统 104 的实施例， 原因是 MPEG-2 便于理解且通常实现在数字视频服务系统中。
解码器 158 可以包括输出模块 160 或与之协作， 以便于在呈现设备 108 上呈现解 码的视频内容。因此， 输出模块 160 可以被认为是 STB 系统 104 的输出接口。在实践中， 输 出模块 160 可以被设计为与多种不同呈现设备平台、 架构、 设备和硬件兼容。此外， 输出模 块 160 可以被设计为支持一种或多种标准电子显示协议或规范。在实践中， 解码器 158 可 以包括视频数据的解码缓冲器和辅助 ( 压缩 ) 缓冲器或者与视频数据的解码缓冲器和辅助 ( 压缩 ) 缓冲器协作。解码器 158 可以被适当地配置为在适当时间产生呈现时间戳 (PTS) 指示符， 以支持 STB 系统 104 的各种操作， 下面将详细描述。另外， 当解码器缓冲器为空时， 解码器 158 可以产生缓冲器欠载指示。 例如， 可以使用硬件、 软件、 固件或其组合实现 DE 150。在实践中， DE 150 可以被 实现为在 STB 系统 104 上允许的软件。DE 150 通常不是 STB 系统固件的一部分， 但是可以 是。因此， 其位置和 / 或 “所有权” 不需要被指定或暗示。其后端功能是使用从分析人口统 计数据或个人观看历史获得的数据用于定制和 / 或定向的广告。此数据与当前可用商业 ( 广告 ) 集进行比较， 并且获得对当前客户的 “最佳适合” 。在某些实施例中， 当前可用广告 集还包括默认主内容广告， 而不仅是可以插入的所有替换。DE 150 的前端功能是获取下一 广告信息以及实际上控制从主内容到辅助内容的过渡。
在某些实施例中， DE 150 使用软件和来自头端设施 102 的消息传输以确定何时切 换到录制的广告。DE 150 被适当地配置为支持存储的辅助数字视频内容插入到数字视频 节目， 如在此所述。在某些实施例中， DE 150 检测或确定广告正在接近数字视频流， 并且确 定是否替换广告或者使用本地存储的广告来补充。因此， DE 150 与 STB 系统 104 的其它模 块或元件协作， 从而 STB 系统 104 能够在适当的时间执行辅助内容插入技术。因此， 在实践 中， DE 150 以充足的前置时间来进行确定， 以允许 STB 系统 104 在回放期间以帧精度和无 缝方式执行辅助内容插入。
DE 150 的实施例可以对从头端设施 102 接收的控制消息、 带内信令消息和 / 或私 有数据流进行响应， 其中， 这种接收的信息传达了允许 DE 150 确定是否在回放期间将本地 存储的广告插入数字视频节目的数据。 在示例性实现中， DE 150 可以产生、 处理和 / 或配置 向 STB 系统 104 提供特定指令的插入宏。头端设施 102 可以向 STB 系统 104 提供插入宏， 或者 STB 系统 104 可以基于头端设施 102 提供的信息产生插入宏。在某些实施例中， 对于 进行过渡， 插入宏与 API 调用等同。然而， 插入宏被尽量提前调用， 从而过渡命令被存储， 稍 后由 STB 系统 104 使用 ( 在适当时 )。与标准 API 调用 / 返回事务处理形成对比， 多个插入 宏可以在任何时间被激活。在这一方面， 插入宏类似于广告插入的播放列表。
在实践中， 插入宏将为给定数字视频文件提供特定插入命令。 例如， 插入宏可以包 括下面的指令 ： “以本地存储的广告号 25 替换原始视频节目中的下一广告” 。作为另一示
例， 插入宏可以包括下面的指令 ： “对于原始视频节目中的下面三个广告， 以本地存储的广 告号 8 替换第一广告， 以本地存储的广告号 9 替换第二广告， 并且在第三广告之前插入本地 存储的广告号 10” 。
应该理解， 系统 100 的实施例可以在头端设施 102 包含 DE( 或者至少其部分功 能 )。因此， 可以仅在 STB 系统 104 实现 DE、 仅在头端设施 102 实现 DE， 或者在 STB 系统 104 和头端设施 102 按照分布式方式实现 DE。
例如， 可以使用硬件、 软件、 固件或其组合实现定时和插入模块 162。定时和插入 模块 162 与 DE 150 协作以执行期望方式的广告替换、 插入、 补充等。例如， 定时和插入模块 162 被适当地配置为检测主数字视频内容文件以及辅助数字视频内容文件中的拼接标记， 并且必要时， 这种检测可以在直播呈现、 录制或录制的文件的回放期间发生。 如下面更加详 细解释的， 拼接标记可以用作如下内容的帧精度指示符 ： 主数字视频内容文件中任意两段 之间的过渡点 ； 辅助数字视频内容文件中任意两段之间的过渡点 ； 主数字视频内容文件的 段的开始或结束 ； 辅助数字视频内容文件的段的开始或结束 ； 主或辅助数字视频内容流内 的帧等等。
在某些实施例中， STB 系统 104 可以在适当的时间检测 MPEG-2 拼接标记 ( 或通 常由硬件解码器支持的其它帧精度机制 )， 诸如数字视频内容文件的录制期间， 数字视频内 容的直播呈现期间动态地， 或者在已经录制了相关数字视频内容文件之后。然后， 以至少 一个内容改变记录 (CCR) 的形式处理和保存与检测的拼接标记相关联的信息， 内容改变记 录 (CCR) 可以被实现为数据库条目、 文件、 查找表结构等， 这可以容易地用于确定内容应该 ( 在相应的数字视频文件中 ) 在何处开始和 / 或停止。 在实践中， CCR 可以包含关于不表示内容流中的改变的拼接标记的信息， 或者可以 包含关于已经发生的改变的信息。此外， 拼接标记以及相关的 CCR 可以标识 “填充” 帧的引 导与尾部之间的过渡点， “填充” 帧出现可能在数字视频的段之前或之后。例如， 一个拼接标 记以及相关的 CCR 可以用于标识引导填充帧与视频内容的第一帧之间的过渡， 另一拼接标 记以及相关的 CCR 可以用于标识视频内容的最后一帧与尾部填充帧之间的过渡， 而又一拼 接标记以及相关的 CCR 可以标识视频的两段之间的过渡。
CCR 可以包含但不限于与拼接标记相关的下述信息 ： (1) 文件偏移值 ； (2) 先前服 务的 PTS 值， 即， 在改变之前最后一帧的 PTS 值 ； (3) 新服务的 PTS 值， 即， 插入点之后的下 一帧的 PTS 值 ； (4) 流时间 ( 如果可应用 )， 流时间是从录制开始的显示时间的估计 ； (5) 先 前服务的服务属性列表 ； (6) 下一服务的服务属性列表 ； 以及 (7) 指示创建 CCR 的时间和 / 或日期的时间 / 日期戳。服务属性列表可以包括但不限于 ： 服务中分组标识符 (PID) 的列 表； 服务组件流类型 ； 节目映射表 (PMT) 描述符 ； 以及服务号。如果拼接标记指示相同服务 的两个帧之间的位置或过渡， 则 “先前” 服务的服务属性列表将等同于 “下一” 服务的服务 属性列表。
文件偏移值表示在数字视频文件中的 “何处” 检测到相应的拼接标记。因此， 文件 偏移值通常被以字节表示， 其中， 0 字节对应于数字视频文件的开始， 数字视频文件的总大 小 ( 以字节计 ) 对应于数字视频文件的结束。注意到， 数字视频文件的开始和结束不需要 ( 并且通常也不是 ) 表示在数字视频文件中传达的视频内容的开始和结束。
PTS 值表示在数字视频文件中 “何时” 检测到相应的拼接标记。在这一方面， PTS
值表示视频内容流中相对于一些参考时间的时间， 参考时间可以由 STB 系统 104 维持。在 实践中， 数字视频文件中的每帧可以具有相关的和各自的 PTS 值， 并且 PTS 值随着数字视频 内容流增加某一预定的时间量。
CCR 以及其中包含的信息可以用于主数字视频内容 ( 例如， 电影 ) 与本地存储的辅 助数字视频内容 ( 例如， 替换广告 ) 之间的过渡。如下面更加详细解释的， CCR 使得 STB 系 统 104 能够以帧精度方式在主数字视频内容与辅助数字视频内容之间过渡， 而忽略或丢弃 用于导出 CCR 的实际的拼接标记。例如， 一个文件中的数字视频内容的引导段中的最后视 频帧 ( 通常， GOP 的最后帧 ) 可以紧跟在不同文件的数字视频内容的随后段 ( 下一 GOP 的 开始 ) 的第一视频帧 ( 例如， I- 帧 )， 而在两段之间没有任何 “空白” 视频帧或者延迟。
在实践中， 可以创建 CCR 为使得对于不一定是帧精度的内容中的改变有效。此外。 其它帧精度技术和方法 ( 除了 MPEG-2 拼接标记 ) 可以用于标记、 产生或填入 CCR。此外， 非 帧精度技术和技术方法可以用于标记、 产生或填入 CCR( 例如， 简单调谐过渡标记 )。
图 2 是被划分为多段的示例性数字视频节目 200 的示图。特定数字视频节目 200 包括 7 个视频段， 每段可以表示主内容、 辅助内容、 第三位内容等。例如， 段 1、 段 4 和段 6 可 以传达与电影相对应的主内容， 段 2、 段 3、 段 5 和段 7 可以传达与四个广告或商业广告相对 应的辅助内容。所有这些段可以与相同的服务相关联。或者， 数字视频节目 200 可以表示 与多个不同服务相关联的拼接的内容流。对于下面的描述， 数字视频节目 200 表示如头端 设施提供的 “原始” 节目。换句话说， 数字视频节目 200 包括头端设施发送的原始广告内容。 在这一方面， 数字视频节目 200 可以表示 “直播” 实时节目或者已经由 STB 系统本地存储的 录制的节目。 在某些实施例中， 原始数字视频节目文件包括拼接标记， 指示相邻段之间的帧精 度的过渡点。在图 2 中， 箭头表示已经嵌入或包括在数字视频节目 200 中的拼接标记。拼 接标记指示视频段的开始、 视频段的结束和 / 或两个相邻视频段之间的过渡。通常， 头端设 施将使用拼接标记来标记其正在进行的数字视频节目文件。如下解释的， STB 系统可以检 测和处理拼接标记， 并且继而创建用于数字视频节目文件的对应的 CCR。 尽管在此描述的示 例性内容插入技术利用拼接标记， 但是这些标记实际上并不需要如该术语在 MPEG-2 背景 下使用的那样用于拼接本身。
在实践中， 拼接标记被实现为分组报头中的比特。当进行 MPEG-2 拼接时， 它们通 常由硬件解码器来使用。在此上下文中， 拼接是指按照将不同的流呈现为一个的方式 “切 换” 两个或更多个独立数字视频流 ( 每一个由相应的分组标识符或 PID 来标识 )。例如， 如 果当前呈现第一视频 PID， 则拼接标记可以用于将解码器从第一视频 PID 切换到第二且不 同的视频 PID。实际上， 类似于切换 “频道” 来向用户呈现不同内容。因此， MPEG-2 拼接假 设不同的视频 PID 是可访问的且同时流动。从下面的描述将明显看出， 内容插入技术和方 法不将拼接标记用于它们的意图的拼接目的。确实， 为了在软件中使用这种拼接标记将需 要不断的缓冲器搜索， 因此， 需要非常大的缓冲器， 这可能在实践中不可用或者不合理。
如下面更加详细解释的， 拼接标记可以保持在内容中， 甚至在录制之后。 在此描述 的系统使用帧精度拼接标记且按照适当的方式处理信息。在这一方面， 拼接标记信息可以 被 “转换” 或者翻译到用于填入用于对应的拼接标记的 CCR 的信息。其后， DE 和 / 或平台 将具有所有拼接标记在何处的列表， 并且此列表可以用于提前调度 ( 经由插入宏 ) 何时应
该出现过渡， 以及在出现过渡时应该发送什么情况。 这允许系统使用受控文件读取以开始 / 停止内容呈现。因此， 意图是在硬件中解释的帧精度过渡可以容易地预先在软件中被解释 用于内容 ( 例如， 录制的 DVR 文件 ) 中的过渡。此外， 这些软件可读 / 可执行过渡可以被绑 定到或者链接在文件间， 从而过渡可以对于不同文件 ( 包含不同节目或内容 ) 来发生。
STB 系统的实施例可以录制数字视频节目、 录制可插入广告文件以及将本地存储 的广告文件插入直播或录制的数字视频节目的回放流。下面将参照示出的处理描述 STB 系 统的一些操作。 结合示出的处理执行的各种任务可以由软件、 硬件、 固件或其任何组件来执 行。为了说明的目的， 处理的描述可以参照上面结合图 1 提及的元件。应该理解， 描述的处 理可以包括任何数量的附加或可选任务， 附图中所示的任务不必按照示出的顺序执行， 并 且给出的处理可以合并于具有在此没有详细描述的附加功能的更全面的过程或处理。
图 3 是示出节目录制处理 300 的实施例的流程图。可以通过诸如 STB 系统的组件 执行处理 300。处理 300 开始于接收节目内容文件 ( 任务 302)。此描述假设节目内容文件 表示包括数字视频节目内容的主内容文件、 默认数字视频广告内容和用于视频段之间的分 界点的拼接标记， 如上参照图 2 所述。 录制和本地存储原始节目内容文件 ( 任务 304)， 以便 于随后的处理和 / 或随后的过后观看的回放。对于此特定实施例， 包括其拼接标记的原始 接收文件被没有修改照原样地录制和保存。尽管并不总是需要， 但是此示例假设存储的节 目内容文件将具有与原始数字视频节目内容一起保存的原始默认广告内容。因此， 如果期 望， 则可以在回放期间呈现默认广告内容。任务 304 得到原始节目内容文件的本地存储版 本。
另外， 以适当地方式分析原始节目内容文件 ( 任务 306)， 以检测其中包含的拼接 标记。取决于实现方式， 可以在读入和存储原始节目内容文件之前或同时进行分析。因此， 任务 304 和 306 的顺序可以相反， 或者处理 300 可以同时执行任务 304 和 306。处理 300 继 续， 产生和创建用于原始节目内容文件的 CCR， 其中， CCR 包括与检测的拼接标记相对应的 信息或条目 ( 任务 308)。显然， 处理 300 不需要为了拼接本身的目的而考虑或者响应拼接 标记， 因为拼接标记仅用作参考来填入 CCR， 而不用于它们意图的拼接特性。如前所述， CCR 将指示与各个拼接标记相对应的定时位置和 / 或视频帧。因此， CCR 传达在随后的内容插 入期间适合使用的信息， 例如， 文件偏移值、 PTS 值、 流时间值和服务属性。对于这个示例， CCR 指示数字视频节目内容与默认数字视频广告内容之间的过渡视频帧。 在某些实现中， 每 个 CCR 将指示图片组 (GOP) 之间的各个帧精度过渡点或者与其相关， 其中， GOP 对应于数据 帧。在 MPEG-2 实现的背景下， 每个 CCR 指示与各个 I- 帧对应的帧精度过渡点。
然后， CCR 可以本地存储在 STB 系统中 ( 任务 310)。CCR 与从其导出 CCR 的原始数 字视频文件分开地存储并且相互区分。再次， 对于此特定示例， 每个 CCR 包括文件偏移值、 PTS 值、 流时间值和拼接标记的两组服务属性。
图 4 是示出广告录制处理 400 的实施例的流程图。可以通过 STB 系统的组件执行 处理 400。可以响应于从头端设施下载的文件， 响应于从与 STB 系统通信的另一设备或组 件的直接 ( 有线或无线 ) 文件传输， 或者响应于到 STB 系统的适当格式化的数据存储介质 ( 例如， 闪存驱动器或 CD-ROM) 的耦合， 执行处理 400。例如， 在 STB 系统空闲的时间段， 诸 如， 夜晚或者每当 STB 系统不用于回放或录制时， 处理 400 可以作为背景例程执行。
处理 400 开始于接收插入内容文件， 例如， 包括数字视频广告内容的文件 ( 任务402)。 此描述假设插入内容文件包括广告内容以及指示该广告内容的开始和结束的拼接标 记。在实践中， 插入内容文件可以包含一些引导数据 ( 在广告内容开始之前到达 ) 和 / 或 一些尾部数据 ( 在广告内容结束之后到达 )。STB 系统可以使用此附加数据为录制插入内 容文件进行准备或者自身调整 ( 任务 404)。在插入时录制插入内容文件， 以便于随后的处 理和 / 或随后的过后观看的回放。对于此特定实施例， 包括其拼接标记的原始接收文件没 有修改照原样录制和保存。任务 404 得到原始节目内容文件的本地存储版本。
按照适当的方式分析原始插入内容文件 ( 任务 406)， 以检测其中包含的开始和结 束拼接标记。 取决于实现方式， 可以在读入和存储原始插入内容文件之前或同时进行分析。 因此， 任务 404 和 406 的顺序可以相反， 或者处理 400 可以同时执行任务 404 和 406。处理 400 继续， 产生和创建用于原始插入内容文件的 CCR， 其中， CCR 包括与检测的拼接标记相对 应的信息 ( 任务 408)。CCR 将指示与原始插入内容文件中的各个拼接标记相对应的定时位 置和 / 或视频帧。因此， 一个 CCR 将指示数字视频广告内容的开始视频帧， 另一 CCR 将指示 数字视频广告内容的结束视频帧。在某些实现中， 每个 CCR 指示图片组 (GOP) 之间的各个 帧精度过渡点。在 MPEG-2 实现的背景下， 每个 CCR 指示与各个 I- 帧相对应的帧精度过渡 点。
然后， 插入 CCR 可以被本地存储在 STB 系统 ( 任务 410)。这些 CCR 被存储为与从 其导出 CCR 的原始数字视频文件分开并相互区分的文件。在这一方面， 每个插入 CCR 可以 抽象为与原始插入内容文件中包含的各个拼接点相对应的数据列表。在实践中， 仅具有一 个广告的插入内容文件将得到两个 CCR( 开始帧和结束帧 )， 其中， 每个 CCR 包含文件偏移 值、 PTS 值、 流时间值和服务属性。然而， 对于包括两个或更多个广告的插入内容文件， 将产 生多于两个 CCR。
图 5 是示出广告插入处理 500 的实施例的流程图。可以通过诸如 STB 系统的组件 执行处理 500。在数字视频文件的回放期间执行处理 500 ； 回放可以对应于本地录制的视 频节目的呈现或者与头端设施的视频节目传输同时 ( 或基本同时 ) 进行的视频节目直播呈 现。下面的描述涉及这样的实施例 ： 至少一个本地存储的广告插入到录制的和本地存储的 数字视频节目。处理 500 假设 STB 系统具有与数字视频节目和 / 或广告内容中的某些点相 关联的一个或多个本地存储的 CCR。应该理解， 在实践中， STB 系统可以按照在此一般描述 的方式在任何数量的不同数字视频内容文件之间过渡。为了简明， 处理 500 参照一个辅助 数字视频文件用作对于一个主数字视频文件的插入源的基本场景。
处理 500 可以开始于发起传达视频节目内容的数字视频文件的回放 ( 任务 502)。 对于此特定实施例， 数字视频文件是具有与其拼接标记相关联的本地存储的 CCR 的存储文 件。在回放期间， 在耦合到 STB 系统的一个或多个呈现设备上呈现相关的视频内容。
处理 500 确定是否在特定位置将本地存储的录制的广告内容插入到视频节目内 容 ( 询问任务 506)。询问任务 506 允许 STB 系统按照期望采取行动和插入广告内容。如上 所述， 可以通过插入宏或 STB 系统执行的其它控制指令来管理询问任务 506。
如果处理 500 确定将插入录制的广告内容 ( 询问任务 506)， 则 STB 系统可以选择 和访问一个或多个录制广告， 用于插入到视频节目内容 ( 任务 508)。在实践中， STB 系统从 本地存储的录制的数字视频文件库选择录制的广告内容。 这些本地存储的辅助数字视频文 件通常与主数字视频文件不同且相互区分。如上所述， 可以通过适当的插入宏和 / 或 STB系统中驻留的命令来定义选择准则。然后， 处理 500 继续进行， 在数字视频节目的回放期间 插入选择的录制的广告内容 ( 任务 510)。按照下面更加详细描述的方式在特定帧位置插 入选择的录制的广告内容。 例如， 可以在特定帧位置插入录制的广告内容， 从而呈现从数字 视频内容的引导段无缝过渡到录制的广告内容。在实践中， STB 系统与具有预期的插入点 的录制的广告内容的第一帧同步且对齐。换句话说， 录制的广告内容的呈现在其开始视频 帧处开始。 因此， 过渡是帧精度的， 因为在数字视频内容的第一段的最后视频帧之后立即呈 现录制的广告内容的第一视频帧。因此， 在插入录制的广告内容之后， 处理 500 从对应地本 地存储的和标记的插入内容文件无缝地发起录制的广告内容的回放 ( 任务 512)。图 16-19 是示出执行无缝且帧精度过渡的一些示例性处理的流程图 ； 这些处理可以与任务 512 关联 地执行。
在此描述的无缝且帧精度过渡方法脱离了为了按照背靠背方式呈现不同内容流 而依赖于 STB 系统硬件 “切换频道” ( 使用不同视频 PID) 的 “调谐” 技术。这种调谐技术在 一个可调谐频道上呈现视频节目内容， 且在不同的可调谐频道上呈现辅助内容 ( 例如， 广 告内容 )。为了呈现辅助内容， STB 系统硬件调谐离开视频节目频道且调谐到辅助内容频 道。 在呈现了辅助内容之后， STB 系统硬件调谐离开辅助内容频道且回到视频节目频道。 此 调谐技术对切换定时和同步施加了额外保护， 并且可以导致空视频帧和与其非无缝属性相 关联的其它可见缺陷。 处理 500 可以在数字视频节目的回放期间识别录制的广告内容的结束 ( 询问任务 514)。 在实践中， STB 系统可以检测或者确定录制的广告内容的最后一帧。 响应于检测到录 制的广告内容结束， STB 系统可以从录制广告内容过渡回到主数字视频内容 ( 任务 516)。 然 后， STB 系统可以按照无缝且帧精度方式重新开始主数字视频内容的回放 ( 任务 518)。 在这 一方面， 主数字视频内容的回放在与期望段的开始相对应的帧或位置处重新开始。 图 16-19 是示出执行无缝且帧精度过渡的一些示例性处理的流程图 ； 这些处理可以与任务 518 关联 地执行。
图 6 是包括出现在两个节目内容段之间的原始广告内容的示例性数字视频节目 600 的示图。对于此示例， 数字视频节目 600 表示正在回放的数字视频节目。因此， 在直播 回放期间或者在录制的回放期间， 数字视频节目 600 将呈现数字视频内容的第一段， 然后 是原始广告内容， 再然后数字视频内容的第二段。 数字视频内容的第一段的结束、 原始广告 内容的开始和 / 或相关的过渡点由第一过渡点 602 标识。类似地， 原始广告内容的结束、 数 字视频内容的第二段的开始和 / 或相关的过渡点由第二过渡点 604 标识。
图 7 是在原始广告内容的位置插入录制的广告内容 606 之后的数字视频节目 600′的示图。对于此示例， 录制的广告内容 606 的持续时间与原始广告内容相同 ( 在实际 公差内 )。因此， 在数字视频节目 600′的直播呈现期间可以插入录制的广告内容 606 作为 原始广告段的直接替换， 且观众将不会感觉到延迟、 黑场或其它可见缺陷。 在实践中， STB 系 统可以维持视频 / 音频静音， 直到解码器指示锁定下一服务 ( 假设每个文件在其中具有不 同的服务 )。进行可能包含缺陷的文件 - 文件或直播 - 文件过渡的一个方法是保持静音或 者分别对主内容和辅助内容具有黑色淡出和淡入部分。
图 8 是在原始广告内容的位置插入录制的广告内容 608 之后的数字视频节目 600″的示图。对于该示例， 录制的广告内容 608 的持续时间短于原始广告内容。图 9 是在
原始广告内容的位置插入录制的广告内容 610 之后的数字视频节目 600′″的示图。对于 该示例， 录制的广告内容 610 的持续时间长于原始广告内容。这两个示例示出 STB 系统如 何能够按照期望加长或缩短录制的数字视频内容的总体持续时间， 以适应本地存储的任何 持续时间的广告 ( 对于录制的广告的持续时间不同于默认广告内容的持续时间的情况 )。
图 7-9 描绘了以录制的广告内容替换原始默认广告内容的情况。然而， 取决于情 况， 不必替换原始默认广告内容。在这一方面， 图 10 是包括在原始广告内容 704 之前插入 录制的广告内容 702 的示例性数字视频节目 700 的示图。对此示例， 以帧精度方式， 视频节 目内容的第一段 700 结束， 且录制的广告内容 702 开始。在录制的广告内容 702 结束之后， 原始广告内容 704 的回放以帧精度方式重新开始。在原始广告内容 704 结束之后， 视频节 目内容的第二段 708 的回放以帧精度方式开始。
图 11 是包括在原始广告内容 804 之后插入录制的广告内容 802 的示例性数字视 频节目 800 的示图。对此示例， 以帧精度方式， 视频节目内容 806 的第一段结束且原始广告 内容 804 开始。在原始广告内容 804 结束之后， 录制的广告内容 802 的回放以帧精度方式 开始。在录制的广告内容 802 结束之后， 视频节目内容的第二段 808 的回放以帧精度方式 开始。 图 7-11 描绘了录制的广告内容的一个段已经插入数字视频节目的境况。然而， 取 决于此情况， 可以将多个本地存储的广告插入到数字视频节目。在这一方面， 图 12 是包括 位于原始广告内容位置的录制的广告内容的示例性数字视频节目 900 的示图， 其中， 录制 的广告内容包含两个广告段。对此示例， 以帧精度方式， 数字节目内容 902 的第一段结束且 第一录制的广告内容 904 开始。在第一录制的广告内容 904 结束之后， 第二录制的广告内 容 906 的回放以帧精度方式开始。在第二录制的广告内容 908 结束之后， 视频节目内容的 回放以帧精度方式重新开始。如图 12 所示， 视频节目内容的回放从视频节目内容 908 的第 二段重新开始。
在此描述的示例意图不在于穷尽或者限制描述的实施例。的确， STB 系统的实施 例可以被适当地配置和控制， 以结合数字视频内容的回放来插入、 布置和呈现任何数量的 本地存储广告。此外， STB 系统的实施例可以替换原始数字视频节目中包括的任何数量的 默认广告 ( 包括它们的全部或一个也不包括 )。在这一方面 STB 系统是非常灵活的。
将进一步参照若干参考 MPEG-2 实现方式的示例描述上面给出的技术和方法。在 这一方面， 图 13 是数字视频节目文件 1000( 标为 F1) 的四个段的示图。 对此示例， 数字视频 节目文件 1000 包括与常规节目内容相关联的图片组 ( 标为 GOP11)、 与默认、 原始或网络提供 的广告内容相关联的图片组 ( 由标签 GOP12 和 GOP1n 标识 ) 以及与常规节目内容相关联的图 片组 ( 标为 GOP1m)。图 13 描绘了每个 GOP 中的第一视频帧如何成为 I- 帧， 而每个 GOP 中 的剩余视频帧是 P- 帧或 B- 帧， 如众所周知的。为了此描述的目的， GOP11 中的最后一个视 频帧被标为 “A” ， GOP12 中的第一视频帧被标为 “B” ， GOP1n 中的最后一个视频帧被标为 “C” ， GOP1m 中的第一视频帧被标为 “D” 。在现实中， GOP 可以包括任何数量的帧， 并且数字视频节 目文件 1000 可以包括任何数量的 GOP。
图 13 还描绘了第一拼接标记 1002 和第二拼接标记 1004。第一拼接标记 1002 对 应于且指示从 GOP11 到 GOP12 的过渡， 而第二拼接标记 1004 对应于且指示从 GOP1n 到 GOP1m 的 过渡。图 13 还描绘了与拼接标记 1002 和 1004 相关联的两个 CCR。在这一方面， 第一 CCR
1006( 标为 CCRAB， 因为其指的是视频帧 A 与视频帧 B 之间的过渡 ) 对应于拼接标记 1002， 而第二 CCR 1008( 标为 CCRCD， 因为其指的是视频帧 C 与视频帧 D 之间的过渡 ) 对应于拼接 标记 1004。
图 14 是数字视频广告文件 1020( 标为 F2) 的三个段的示图。对此示例， 数字视频 广告文件 1020 包括可以认为是填充数据的图片组 ( 标为 GOP21)、 与替换或插入广告内容 相关联的图片组 ( 由标签 GOP22 和 GOP2q 标识 )， 以及可以认为是填充数据的图片组 ( 标为 GOP2r)。在此背景下， 填充数据表示 “哑” 帧或其它信息， 实际上对于呈现插入广告内容是不 使用或不需要的。图 14 还描绘了每个 GOP 中的第一视频帧如何成为 I- 帧， 而每个 GOP 中 的剩余视频帧是 P- 帧或 B- 帧。为了此描述的目的， GOP21 中的最后一个视频帧被标为 “X” ， GOP22 中的第一视频帧被标为 “Y” ， GOP2q 中的最后一个视频帧被标为 “V” ， 并且 GOP2r 中的第 一视频帧被标为 “W” 。如上参照图 13 所述， GOP 可以包括任何数量的帧， 并且数字视频节目 文件 1020 可以包括任何数量的 GOP。此外， 单个数字视频文件可以包括用于任何数量的不 同广告、 对应于任何不同数量的服务且由任何数量的不同视频 PID 标识的内容。
图 14 还描绘了拼接标记 1022 和第二拼接标记 1024， 拼接标记 1022 对应于且指示 从 GOP21 到 GOP22 的过渡， 第二拼接标记 1024 对应于且指示从 GOP2q 到 GOP2r 的过渡。图 14 还描绘了与拼接标记 1022 和 1024 相关联的两个 CCR。 CCR 1026( 标为 CCRXY， 因为其指的是 视频帧 X 与视频帧 Y 之间的过渡 ) 对应于拼接标记 1022， 而 CCR 1028( 标为 CCRvW， 因为其指 的是视频帧 V 与视频帧 W 之间的过渡 ) 对应于拼接标记 1024。换句话说， CCR 1026(CCRXY) 可以用作数字视频广告内容的开始视频帧的指示符， CCR 1028(CCRvW) 可以用作数字视频广 告内容的结束视频帧的指示符。
下面的描述假设数字视频广告文件 1020 以及其两个 CCR 1026 和 1028 已经本地 存储在 STB 系统中。 此本地存储允许数字视频广告内容插入到诸如数字视频节目文件 1000 的视频文件的回放流。在这一方面， 图 15 是示出从数字视频节目文件的段 ( 即， GOP11) 到 数字视频广告文件的段 ( 即， GOP22) 的帧精度过渡的示图。图 15 还描绘从 GOP2q 到数字视 频节目文件的段 ( 即， GOP1m) 的帧精度返回。对于此示例， 从视频帧 A(F1 文件中 ) 到视频帧 Y(F2 文件中 ) 进行一个无缝过渡， 然后从视频帧 V(F2 文件中 ) 到视频帧 D(F1 文件中 ) 进行 另一个无缝过渡。
图 15 中的阴影段表示忽视、 不解码和 / 或不显示的视频帧。 因此， 与 GOP22 至 GOP2q 相关联的替换广告内容插入到回放流， 代替与 GOP12 至 GOP1n 相关联的原始默认广告。在处 理替换广告内容的最后一帧之后， STB 系统切换回到原始文件 F1， 从而可以处理与 GOP1m 相 对应的节目内容。
图 16-19 是示出可以如何处理 MPEG-2 视频文件以支持将辅助数字视频内容 ( 例 如， 广告 ) 插入到录制的或直播主数字视频内容的流程图。为了描述简单， 将参照图 13-15 描述图 16-19， 同时使用与图 13-15 相同的命名。 这些示例意图不在于穷尽或者限制所描述 主题的范围。跟确切地说， 这些示例展示从一个数字视频文件过渡到另一个的一些基本概 念和协议。
图 16 是示出视频内容过渡处理 1100 的实施例的流程图。可以通过诸如 STB 系统 的组件执行处理 1100。在主数字视频文件的回放期间执行处理 1100， 主数字视频文件与主 数字视频文件中包含的拼接标记相对应的适当 CCR 一起被录制和本地存储。处理 1100 开始于从通常是硬盘驱动器 (HDD) 的本地存储介质读取主数字视频文件的 (F1)( 任务 1102)。 在从 HDD 读取之后， 主数字视频文件的数据可以被置于传输管道 ( 例如， 压缩的缓冲器或解 码缓冲器 ) 以为解码做准备。
此示例假设 STB 系统对于一些辅助数字视频内容 ( 例如， 替换广告 ) 将在主数字 视频文件的指定点 ( 例如， 与拼接标记 1002 相对应的点 ( 见图 13)) 插入到回放流具有先 验知识。因此， 处理 1100 监视主数字视频文件 (F1) 的正在进行的文件偏移值， 并且在当前 偏移值满足某预定触发准则时指示 HDD 设备驱动器停止读取文件 F1( 任务 1104)。例如， 在 主数字视频文件的当前偏移值等于与主数字视频文件的期望过渡视频帧相对应的值时， 可 以指示 HDD 设备驱动器停止读取文件 F1。对于某些实施例， 此特定文件偏移值将在适当的 CCR 中指示， 例如， CCRAB 中。如先前参照图 13 所述， CCR 1006 将包括拼接标记 1002 的文 件偏移值， 因此 STB 系统可以将此文件偏移值预先提供给 HDD 设备驱动器。在实践中， 任务 1104 在提前例如将向观众显示实际过渡之前 5-30 秒的情况下工作良好。实际时间可以取 决于用于主数字视频文件 (F1) 的缓冲器的数量和大小而变化。因此， STB 系统将继续处理 主数字视频文件 (F1) 的一些缓冲部分， 即使在任务 1104 导致 HDD 设备驱动器停止读取之 后。
在适当时间， 处理 1100 还将访问并打开辅助数字视频文件 (F2) 且预取一些数据 到传输管道 ( 任务 1106)。 显然， 辅助数字视频文件的适当的 CCR 中指示的文件偏移值用作 此数据预取的开始点。参照图 14， CCR1026 将包括拼接标记 1022 的文件偏移值， 并且 STB 系统可以使用此文件偏移值作为参考点来确定替换广告内容的开始视频帧。在实践中， 在 实际过渡显示给观众之前执行任务 1106。的确， 任务 1106 可以与任务 1104 同时或并行执 行。因此， 当需要时， 可以预取或缓冲期望的替换广告内容的至少一部分用于快速过渡。
如上所述， 甚至在 HDD 设备驱动器已经停止读取文件之后， 还将从解码器缓冲器 处理来自主数字视频文件 (F1) 的一些数据。在此特定实施例中， 在处理 1100 切换到对辅 助数字视频文件 (F2) 解码之前， 允许用于主数字视频文件 (F1) 的解码缓冲器随着解码器消 耗数据而自然变空。因此， 如果由于这样的数据消耗导致处理 1100 检测到解码器下溢条件 ( 询问任务 1108)， 那么处理 1100 将继续进行并且静音音频 / 视频输出 ( 任务 1110)。如在 此使用的， 解码器下溢条件意思是用于主数字视频文件 (F1) 的解码缓冲器为空或者不包含 主数字视频内的剩余视频帧数据。因此， 解码器下溢条件意味着 ： (1) 没有更多数据可用于 解码器 ； 以及 (2) 解码器已经显示了可用图片数据的最后一帧。 在某些实施例中， 可以通过 音频和视频数据两者触发下溢条件， 或者可以仅通过视频数据触发下溢条件。对于图 13 和 图 15 中描绘的示例， 在视频帧 A 已经离开解码缓冲器 ( 即， 已经被解码 ) 之后， 将断言解码 器下溢条件。
任务 1110 对音频 / 视频输出静音， 以避免不期望的缺陷呈现给用户。 处理 1100 还 将解码器设置到 CCR 1026 中指示的视频 PID( 任务 1112)。 如上所解释的， CCR 1026(CCRXY) 包含与替换广告内容相关联的视频 PID。因为替换广告内容的视频 PID 与主数字视频内容 的视频 PID 不同， 所以需要此信息。
STB 系统在 CCR 1026(CCRXY) 中指示的文件偏移值处启动解码器。参照图 14， 拼接 标记 1022 的文件偏移值指示替换广告内容的开始帧。这使 STB 系统能够以帧精度方式重 新开始解码， 正好在替换广告内容的开始处。结合辅助数字视频内容文件 (F2) 的解码， 处理 1100 可以对音频 / 视频输出解除静音 ( 任务 1116)， 从而替换广告内容可以呈现给用户。 再次参照图 15， 可以执行类似例程以执行从替换广告内容的最后视频帧 ( 视频帧 V) 到主数 字视频文件的第三段中的第一视频帧 ( 视频帧 D) 的帧精度过渡。
图 17 是示出视频内容过渡处理 1200 的另一实施例的流程图。可以通过诸如 STB 系统的组件执行处理 1200。在主数字视频文件的回放期间执行处理 1200， 主数字视频文件 与主数字视频文件中包含的拼接标记相对应的适当的 CCR 一起被录制和本地存储。处理 1200 开始于从本地存储介质读取主数字视频文件 (F1)( 任务 1202)， 如上参照处理 1100 所 述。
相比于处理 1100 使用的利用文件偏移值来便于不同文件中找到的数字视频内容 之间的帧精度过渡的方法， 处理 1200 利用 PTS 值来便于帧精度过渡。此 PTS 驱动方法允许 STB 系统在其等待过渡点时继续从 HDD 读取主数字视频文件 (F1)。因此， 尽管已经到达过 渡点， 将继续缓冲主数字视频文件 (F1) 的数据。对于本示例， 处理 1200 启用解码器 PTS 值 的实时指示和监视 ( 任务 1204)。在某些实施例中， 任务 1204 可以与解码器中断或调度的 轮询相关联， 从而解码器提供被解码的当前帧的 PTS 值。以这种方式， 随着各个视频帧被解 码用于呈现， STB 系统可以实时通知 PTS 值。
在适当的时间， 处理 1200 将访问并打开辅助数字视频文件 (F2)， 并且将一些数据 预取到传输管道 ( 任务 1206)， 如上面对处理 1100 更加详细描述的。 对此特定实施例， 使用 PTS 值触发主数字视频文件 (F1)， 但是使用其文件偏移值提示辅助数字视频文件 (F2)， 如上 面对于处理 1100 所述。或者， 然而， 可以使用其 PTS 值提示辅助数字视频文件 (F2)， 这种方 法可能是低效的、 更繁琐且不实际。在实际过渡显示给观众之前， 可以执行任务 1206， 并且 可以与任务 1202 和 / 或任务 1204 同时或并行地执行任务 1206。因此， 当需要时， 可以预取 或缓冲期望的替换广告内容的至少一部分用于快速过渡。
处理 1200 监视如从解码器获得的主数字视频文件的 PTS 值 ( 询问任务 1208)。这 允许 STB 系统检测主数字视频文件的当前 PTS 值何时满足预定触发准则。例如， 处理 1200 可以检测当前显示的帧的 PTS 值何时等于与主数字视频文件的期望过渡视频帧相对应的 值。在这一方面， 询问任务 1208 可以确定来自解码器的当前显示的帧的 PTS 值何时等于 与视频帧 A 相对应的 PTS 值 ( 见图 13 和图 15)。此条件表示使得 STB 系统从主数字视频 文件无缝过渡到辅助视频文件的触发器。如果当前显示的帧的 PTS 值等于预定的 PTS 值 ( 图 17 中标为 PTSA， 因为其指的是视频帧 A)， 则通过对音频 / 视频输出静音来继续进行处 理 1200( 任务 1210)。 另外， 处理 1200 重置或刷新解码器缓冲器， 以去除任何与主数字视频 文件 (F1) 相关联的数据。 处理 1200 不需要停止 HDD 设备驱动器读取主数字视频文件 (F1)， 因此， 应该清除解码器缓冲器来为辅助数字视频文件做准备。然后， 如上所述， 处理 1200 可 以继续进行， 开始于视频内容过渡处理 1100 的任务 1112( 图 16)。 此外， 类似方法可以用于 执行从替换广告内容的最后视频帧 ( 视频帧 V) 到主数字视频文件的适当段中的第一视频 帧 ( 视频帧 D) 的帧精度过渡， 如图 15 所描绘的。
在此给出的技术和方法也可以用于将辅助数字视频内容插入到直播传递到 STB 系统的主数字视频内容。 在此情况下， 辅助数字视频内容及其 CCR 本地存储在 STB 系统。 然 而， 由于主数字视频内容的直播属性， STB 系统可能几乎没有任何机会提前创建用于主数字 视频内容的 CCR。在实践中， 网络将结合直播主数字视频流向 STB 系统提供开销信令信息，从而 STB 系统将知道插入辅助内容的机会。
图 18 是示出适合用于直播视频流的视频内容过渡处理 1300 的实施例的流程图。 可以通过诸如 STB 系统的组件执行处理 1300。在主数字视频内容的直播呈现期间执行处 理 1300， 主数字视频内容在具有指示某些过渡点 ( 例如， 节目内容与网络提供的广告内容 之间的点 ) 的拼接标记的文件中传达。结合处理 1300， STB 系统还可以接收 ( 例如， 经由开 销信令信道 ) 数据指示存在即将到来的容易替换的视频段， 诸如的网络插入的广告。 STB 系 统的决策引擎可以预先接收和处理这个附加的背景信息， 从而 STB 系统可以准备在需要时 插入本地存储的辅助内容。
处理 1300 开始于以实时或直播方式接收和处理传入的主数字视频文件 (F1)( 任 务 1302)。此实施例假设在处理 1300 期间传入的主数字视频文件 (F1) 不必本地录制。结 合任务 1302， 与主数字视频文件 (F1) 相关联的数据可以置于传输管道 ( 例如， 压缩的缓冲 器或解码缓冲器来为解码做准备。 此示例假设 STB 系统对于一些辅助数字视频内容 ( 例如， 替换广告 ) 将在主数字视频文件中的指定点 ( 例如， 与主数字视频文件中包含的可检测拼 接标记相对应的点 ) 插入到回放流具有先验知识。在实践中， 辅助数字视频内容的段的运 行时间或长度应该与将被替换的主数字视频内容的段的运行时间或长度相同。也就是说， 如果需要适应时间变化， STB 系统可以采用一些归一化、 时间拉伸、 时间收缩、 消隐和 / 或其 它处理技术。
为了对帧精度过渡做准备， 处理 1300 打开辅助数字视频文件 (F2)， 并且预取一些 数据到传输管道 ( 任务 1304)。显然， 辅助数字视频文件的适当的 CCR(CCRXY) 中指示的文 件偏移值用作此数据预取的开始点， 如上所述。注意到， 任务 1304 可以与任务 1302 同时或 者并行执行。 因此， 当需要时， 可以预取或缓冲期望的替换广告内容的至少一部分用于快速 过渡。
此示例假设 STB 系统在传入的主数字视频文件中检测拼接标记 ( 任务 1306)， 其 中， 拼接标记对应于插入辅助数字视频内容的期望过渡点。如上所述， STB 系统将具有这样 的先验知识 ： 这个检测的拼接标记应该被解释为从主数字视频文件切换到辅助数字视频文 件的标志或触发器。因此， 响应于检测到这个拼接标记， STB 系统停止对主数字视频文件的 解码 ( 任务 1308)。另外， 处理 1300 可以对音频 / 视频输出进行静音， 并且重置解码器 ( 任 务 1310)， 如先前对处理 1200 所解释的 ( 见图 17)。执行任务 1310 以从解码器缓冲器刷新 F1 数据， 从而解码器缓冲器可以容纳传入的 F2 数据 ( 用于辅助视频文件 )。然后， 可以如上 所述继续进行处理 1300， 开始于视频内容过渡处理 1100 的任务 1112( 图 16)。
图 19 是示出适合与直播视频流一起使用的视频内容过渡处理 1400 的又一实施例 的流程图。与处理 1300 相比， 此实施例考虑了在 STB 系统录制传入的直播主数字视频流的 情况。可以通过诸如 STB 系统的组件执行处理 1400。在主数字视频内容的直播呈现期间执 行处理 1400， 主数字视频内容在具有指示某些过渡点 ( 例如， 节目内容与网络提供的广告 内容之间的点 ) 的拼接标记的文件中传达。结合处理 1400， STB 系统还可以接收 ( 例如， 经 由开销信令信道 ) 数据指示存在即将到来的容易替换的视频段， 诸如网络插入的广告。STB 系统的决策引擎可以预先接收和处理此附加背景信息， 从而 STB 系统可以准备在需要时插 入本地存储的辅助内容。
处理 1400 开始于以实时或直播方式接收、 处理和录制传入的主数字视频文件 (F1)( 任务 1402)。 结合任务 1402， 与主数字视频文件 (F1) 相关联的数据可以置于传输管道 ( 例 如， 压缩的缓冲器或解码缓冲器 )， 来为解码做准备。此示例假设 STB 系统对于一些辅助数 字视频内容 ( 例如， 替换广告 ) 将在主数字视频文件中的指定点 ( 例如， 与主数字视频文件 中包含的可检测拼接标记相对应的点 ) 插入到回放流具有先验知识。因此， 处理 1400 访问 并打开辅助数字视频文件 (F2)， 并且预取一些数据到传输管道 ( 任务 1404)。任务 1404 与 上面对于处理 1300 描述的任务 1304 类似。
此示例假设 STB 系统在传入的主数字视频文件中检测拼接标记 ( 任务 1406)， 其 中， 拼接标记对应于插入辅助数字视频内容的期望过渡点。 任务 1406 与上面对于处理 1300 描述的任务 1306 类似。 因此， 响应于检测到这个拼接标记， STB 系统停止对主数字视频文件 的解码 ( 任务 1408)。尽管主数字视频文件 (F1) 的解码停止在该点， 但是 STB 系统可以继 续读取。 因此， 在某些实施例中， STB 系统将按照原样录制原始接收的主数字视频文件 (F1)， 包括任何原始广告、 商业广告等。或者， STB 系统可以录制与作为插入辅助数字视频内容的 结果实际呈现给用户的内容相关联的视频数据。换句话说， STB 系统可以录制数字视频文 件， 该数字视频文件包括一个或多个主数字视频文件 (F1) 段以及一个或多个辅助数字视频 文件 (F2) 替换段。应该理解， STB 系统可以被适当地配置为录制至少两个版本的传入的视 频数据 ： (1) 按照原样的原始主数字视频文件 ； 以及 (2) 具有已经以本地存储的辅助数字视 频内容替换或补充的一个或多个段的主数字视频文件的版本。
如果可用并且如果期望， 则处理 1400 还可以创建并保存用于主数字视频文件的 CCR( 任务 1410)。换句话说， 处理 1400 可以包括上面对于处理 300 描述的任务或与该任务 协作 ( 见图 3)。在实践中， 可以在 STB 系统已经获得主数字视频文件 (F1) 之后的任何时间 执行任务 1410， 且不需要立刻产生用于 F1 的 CCR 来以支持如上所述的 “动态” 辅助数字视 频内容插入。在某些实现方式中， 可以产生用于 F1 的 CCR 使得其包含标识与拼接标记相对 应的辅助视频内容的指示符或指针。在这一方面， 用于 F1 的 CCR 可以指示对应的用于 F2 的 CCR、 相应的文件偏移值、 相应的 PTS 值等。这将允许 STB 系统按照原样录制原始 F1 内容， 而仍然能够进行插入的辅助视频内容的随后回放。
结合 “停止解码” 命令 ( 任务 1408)， 处理 1400 可以对音频 / 视频输出静音， 并且 重置解码器 ( 任务 1412)， 如先前对处理 1200 所解释的 ( 见图 17)。执行任务 1412 以从 解码器缓冲器刷新任何 F1 数据， 使得解码器缓冲器可以容纳传入的 F2 数据 ( 用于辅助视 频文件 )。然后， 可以如上所述继续进行处理 1400， 开始于视频内容过渡处理 1100 的任务 1112( 图 16)。
再次， 应该理解， 可以采用上面参照图 13-19 描述的方法来将辅助视频内容插入 到主视频内容， 并且辅助视频内容可以替换和 / 或补充主视频内容。的确， 可以利用这些技 术和方法以适当的方式处理主视频内容和辅助视频内容， 得到图 7-12 描绘的布置类型， 但 对此没有限制。此外， 尽管已经给出了处理两个数字视频文件 (F1 和 F2) 的若干简化示例， 但是在此描述的技术和方法当然可以适应任何数量的数字视频文件， 并且可以修改主数字 视频文件， 从而当显示时， 主数字视频文件包含来自任何数量的不同的和区别的本地存储 文件的视频内容。此外， 在此描述的技术和方法可以应用于已经经历内容替换和 / 或插入 ( 一次或多次 ) 的数字视频文件。例如， STB 系统可以本地存储原始数字视频文件的修改版 本， 其中， 修改的版本包括一些原始视频内容以及插入的辅助视频内容的一段或多段。 随后可以按照上述方式处理和操纵这个修改的数字视频文件， 以插入附加第三视频内容， 以第 三视频内容的段替换原始视频内容的一部分， 以第三视频内容的段替换辅助视频内容的一 部分等。
上述描述关注于数字视频数据、 视频帧和视频内容的处理。这样的视频内容通常 具有与其相关联的同步音频数据。 在实践中， 与视频内容协作处理这样的音频内容， 以保持 主数字视频内容与辅助数字视频内容的段之间的同步和对齐。STB 系统可以权衡上面描述 的相同技术和方法 ( 例如， 使用拼接标记、 CCR、 文件偏移值等 ) 用于与数字音频数据一起使 用， 或者可以将数字音频数据与其对应的数字视频数据一起过渡。
尽管已经在上述详细描述中给出了至少一个示例性实施例， 但是应该理解， 存在 大量变型。还应该理解， 在此描述的一个或多个示例性实施例意图不在于以任何方式限制 要求保护的主题的范围、 应用或配置。 更确切地说， 上述详细描述将给本领域的技术人员提 供实现所描述的一个或多个实施例的便捷的路线图。应该理解， 在不脱离包括在提交本专 利申请时的已知等同物以及可预见等同物的权利要求限定的范围的情况下， 可以对元件的 功能和布置进行各种改变。