传输过程中MPEG特技模式处理方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03143896.2

申请日:

2003.07.25

公开号:

CN1496120A

公开日:

2004.05.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04N 7/00公开日:20040512|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04N7/00; H04N7/173; H04N7/24; H04N7/08; H04N5/76; H04N5/91; H04N5/92; G06F17/30; G11B20/10

主分类号:

H04N7/00; H04N7/173; H04N7/24; H04N7/08; H04N5/76; H04N5/91; H04N5/92; G06F17/30; G11B20/10

申请人:

派威公司;

发明人:

黄炎; 王航; 王季山

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2002.07.26 US 10/206,394

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

蹇炜

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内容摘要

提供了一种用于管理显示数据的方法和装置,该方法包括利用一个双环缓冲存储器生成传输过程中索引以定位数据中的每一元素。

权利要求书

1: 一种用于传送目标MPEG-2数据的方法,该方法包括下列计算机实现 的动作: 在机顶盒处接收一个MPEG-2数据文件; 把所述MPEG-2数据文件划分成MPEG-2数据组块; 把每一所述MPEG-2数据组块读入一个缓冲存储器的第一环; 在把每一所述MPEG-2数据组块读入所述第一环之后,分析每一所述 MPEG-2数据组块,以生成一个或多个与每一所述MPEG-2数据组块中相 应画面元素相关的索引; 把所述一个或多个索引存储在所述缓冲存储器的第二环中;以及 利用所述一个或多个索引定位所述目标MPEG-2数据以进行传送显示。
2: 权利要求1的方法,其中: 所述第一环和所述第二环根据所述一个或多个索引既可顺时针也可逆 时针方向分别用于执行一个回绕特技模式和一个快进特技模式。
3: 权利要求1的方法,其中: 所述第一环和所述第二环是同心的。
4: 权利要求1的方法,其中: 所述缓冲存储器与所述机顶盒相关。
5: 权利要求1的方法,其中: 所述MPEG-2数据组块为任意固定尺寸。
6: 权利要求1的方法,其中: 所述第二环的半径小于所述第一环的半径。
7: 权利要求1的方法,其中: 所述第一环包括一系列缓冲段,其中每一个缓冲段为任意固定尺寸。
8: 权利要求1的方法,其中: 所述第一环的尺寸足够大,至少足以容纳在所述MPEG-2数据文件中 所发现的最大画面元素。
9: 权利要求1的方法,其中: 所述第二环的尺寸足够大,至少足以容纳与所述MPEG-2数据组块相 关的所有所述索引。
10: 权利要求1的方法,其中: 所述第二环的尺寸足够大,至少足以发现一个目标画面元素的一个开 始点和一个结束点。
11: 权利要求1的方法,其中分析每一MPEG-2数据组块的动作还包括 下列动作: 搜索所述MPEG-2数据组块中的空字节; 判断所述空字节是否为所述目标画面元素的所述开始位置。
12: 权利要求11的方法,其中判断所述空字节是否为画面元素的开始位 置的动作还包括: 判断与所述空字节中的每一空字节相邻和相继的字节是否指示一个与 所述画面元素中的每一画面元素相关的开始代码;以及 如果判定了一个开始代码,则判断一个画面元素类型。
13: 一种用于传送目标数据的方法,该方法包括下列计算机实现的动作: 在接收器处接收一个与所述目标数据相关的数据文件; 把所述数据文件划分成数据组块; 把每一所述数据组块读入一个缓冲存储器的第一环; 在把每一所述数据组块读入所述第一环之后,分析每一所述数据组块, 以生成一个或多个与每一所述数据组块中相应画面元素相关的索引; 把所述一个或多个索引存储在所述缓冲存储器的第二环中。
14: 权利要求13的方法,其中: 所述第一环和所述第二环既可顺时针也可逆时针方向使用。
15: 权利要求13的方法,其中: 所述第一环和所述第二环是同心的。
16: 权利要求13的方法,其中: 所述缓冲存储器与所述接收器相关。
17: 权利要求13的方法,其中: 所述数据组块为任意固定尺寸。
18: 权利要求13的方法,其中: 所述第二环的半径小于所述第一环的半径。
19: 权利要求1的方法,其中: 所述第一环包括一系列缓冲段,其中每一个缓冲段为任意固定尺寸。
20: 权利要求13的方法,其中: 所述第一环的尺寸足够大,至少足以容纳在所述数据文件中所发现的 最大元素。
21: 权利要求13的方法,其中: 所述第二环的尺寸足够大,至少足以至少容纳与所述数据组块相关的 所有所述索引。
22: 权利要求13的方法,其中: 所述第二环的尺寸足够大,至少足以发现一个所希望类型的元素的一 个开始点和一个结束点。
23: 权利要求13的方法,其中分析每一数据块的动作还包括下列动作: 搜索所述数据组块中的空字节; 判断所述空字节是否为每一所述数据组块中所述元素的开始位置。
24: 权利要求23的方法,其中判断所述空字节是否为元素的开始位置的 动作还包括: 判断与所述空字节中的每一空字节相邻和相继的字节是否指示一个与 所述元素中的每一元素相关的开始代码;以及 如果判定为开始代码,则判断元素类型。
25: 一种用于传送目标数据的方法,该方法包括下列计算机实现的动作: 在接收器处接收一个与所述目标数据相关的数据文件; 在接收所述数据文件之后,生成相应于所述数据文件中的元素的索 引。
26: 权利要求25的方法,其中生成相应于所述数据文件中的元素的索引 的动作还包括下列计算机实现的动作: 把一部分所述数据文件读入一个缓冲存储器的第一环; 在把所述部分读入所述第一环之后,分析所述部分,以生成一个或多 个与所述部分中相应元素相关的索引;
27: 权利要求26的方法,其中:分析动作还包括下列动作: 搜索所述部分中的空字节; 判断所述空字节是否为所述部分中的一个或多个元素的开始位置。
28: 权利要求27的方法,其中判断所述空字节是否为一个或多个元素的 开始位置的动作还包括: 判断与所述空字节中的每一空字节相邻和相继的字节是否指示一个与 一个或多个元素中的每一元素相关的开始代码;以及 如果判定了一个开始代码,则判断元素类型。
29: 权利要求26的方法,其中所述数据部分包括形成所述数据文件的一 个或多个数据组块, 把所述一个或多个索引存储在所述缓冲存储器的第二环中。
30: 权利要求26的方法,其中还包括把所述一个或多个索引存储在所述 缓冲存储器的第二环中;
31: 权利要求26的方法,其中所述缓冲存储器与所述接收器相关。
32: 一种用于传送目标数据的方法,该方法包括下列计算机实现的动作: 把缓冲存储器用于: 生成一个或多个与数据文件中的相应元素相关的索引,其中数据文件 与所述目标数据相关; 存储所述一个或多个索引;以及 利用所述一个或多个索引定位所述目标数据。
33: 权利要求32的方法,其中所述缓冲存储器拥有一个适合于生成和存 储所述一个或多个索引的结构。
34: 权利要求33的方法,其中所述适合的结构为一个双环结构。
35: 一种载有一个或多个指令序列的计算机可读介质,其中这些指令用 于在一个计算机系统中传送目标MPEG-2数据,其中由一个或多个处理器 执行该一个或多个指令序列会导致该一个或多个处理器执行下列动作: 在机顶盒处接收一个MPEG-2数据文件; 把所述MPEG-2数据文件划分成MPEG-2数据组块; 把每一所述MPEG-2数据组块读入一个缓冲存储器的第一环; 在把每一所述MPEG-2数据组块读入所述第一环之后,分析每一所述 MPEG-2数据组块,以生成一个或多个与每一所述MPEG-2数据组块中相 应画面元素相关的索引; 把所述一个或多个索引存储在所述缓冲存储器的第二环中;以及 利用所述一个或多个索引定位所述目标MPEG-2数据以便进行传送显 示。
36: 一种载有一个或多个指令序列的计算机可读介质,其中这些指令用 于在一个计算机系统中传送目标数据,由一个或多个处理器执行该一个或 多个指令序列导致该一个或多个处理器执行下列动作: 在接收器处接收一个与所述目标数据相关的数据文件; 把所述数据文件划分成数据组块; 把每一所述数据组块读入一个缓冲存储器的第一环; 在把每一所述数据组块读入所述第一环之后,分析每一所述数据组块, 以生成一个或多个与每一所述数据组块中相应元素相关的索引; 把所述一个或多个索引存储在所述缓冲存储器的第二环中。
37: 一种载有一个或多个指令序列的计算机可读介质,其中这些指令用 于在一个计算机系统中传送目标数据,其中由一个或多个处理器执行该一 个或多个指令序列致使该一个或多个处理器执行下列动作: 在接收器处接收一个与所述目标数据相关的数据文件; 在接收所述数据文件之后,生成相应于所述数据文件中的元素的索引。

说明书


传输过程中MPEG特技模式处理方法

    相关申请与交叉参照

    本申请并入了下列专利申请,以作参考:

    2000年5月31日提出的申请序号为09/548,832的“为广播系统提供视频节目点播服务的系统与方法”;

    2000年11月10日提出的申请序号为09/709,948的“提供视频节目点播的方法”;

    2001年4月24日提出的申请序号为09/841,792的“通用数字广播系统与方法”;

    2001年5月30日提出的申请序号为09/870,879的  “通用STB体系结构与控制方法”。

    【发明领域】

    本发明涉及MPEG-2数据,更具体地讲,涉及管理针对视频节目点播系统所播放的MPEG-2数据。

    【发明背景】

    通常,例如,正在观看一个与机顶盒相关的视频节目的视频节目点播服务的客户,常常希望对其正在观看的视频节目进行回绕、快进、慢动作播放等操作。为了实现回绕、快进等操作,与视频节目相关的MPEG-2数据文件中创建了用于定位画面元素的开始和结束点的索引。一旦索引可得,基于该索引抽取所希望的画面帧的过程将变得十分简单。然后,把所抽取的画面元素发送到MPEG-2译码器进行译码。

    通常,预先生成针对给定MPEG-2数据文件的画面帧地索引,并将它们存储在一个独立的索引文件中。可以在把MPEG-2数据发送到机顶盒的同时,把这一独立的索引文件发送到机顶盒。因此,在这样的一个方案中,将MPEG-2数据称为“预索引的”。然而,预索引仅适用于顺序发送于机顶盒的MPEG-2数据,而不适用于非顺序的MPEG-2数据。另外,预索引也不适用于复制MPEG-2数据。对MPEG-2数据的复制出现在一个远程服务器把MPEG-2发送于机顶盒,以补偿数据遭破坏或数据丢失的时候。

    基于以上的描述,存在着对这样一种方法和机制的需求:生成与按非顺序方式发送于机顶盒的MPEG-2数据相关的传输过程中(on-the-fly)索引。

    【发明内容】

    一方面,本发明包括一种用于管理显示数据的方法,该方法包括使用一个双环缓冲存储器生成传输过程中索引以定位数据中的每一元素。

    另一方面,本发明还包括一种计算机装置、一个配置顾执行上述步骤的计算机可读介质。

    【附图说明】

    在附图的各图中,将以举例的方式,而不是以限制的方式,对本发明加以说明,其中相同的参照数字涉及相同的元素。在这些附图中:

    图1是一个结构图,为一个VOD系统的总览;

    图2A是一个结构图,说明了可用于实现本发明的一个机顶盒的硬件体系结构;

    图2B是一个流程图,为可用于满足来自客户的任何给定特技模式命令的操作总览;

    图3是一个结构图,说明了一个准备好索引的数据文件,该文件被划分成若干任意固定尺寸的MPEG-2数据组块;

    图4说明了可以在本发明的某些实施例中使用的缓冲存储器的双环结构;以及

    图5是一个流程图,说明了由一个传输过程中索引器所执行的某些计算机实现的动作。

    优选实施例

    以下描述了一种传输过程中MPEG特技模式处理的方法和系统。为了便于解释,在以下的描述中,给出了众多的细节,以供对本发明的全面了解。然而,本领域的熟练技术人员将会明显意识到,可以在无需这些具体细节的情况下实践本发明。在其它一些实例中,以结构图的形式描述了人们所熟悉的结构和设备。

    功能与操作总览

    在视频节目点播(VOD)服务环境中,远程VOD服务器把数据,例如MPEG-2数据,发送于与正在请求VOD服务的请求者相关的机顶盒。此处,把正在请求VOD服务的请求者称为“客户”。图1是一个结构图,为一个VOD系统的总览。在图1的系统100中,VOD服务器102与机顶盒104进行通信。通常,VOD服务102经由一个网络,例如一个有线或卫星网络(未在图1中显示),与机顶盒104进行通信。

    为了便于解释,以下将描述MPEG-2数据环境中的某些实施例。本发明的范围包括其它类型的数据。例如,这些实施例无限制地适用于任何数字数据,以及其它类型的MPEG数据等。

    根据本发明的某些实施例,图2A是一个结构图,说明了可用于实现本发明的机顶盒的硬件体系结构。机顶盒200包括一个正交幅度调制(QAM)解调器202、一个中央处理器(CPU)204、一个局部存储器208、一个缓冲存储器210、一个拥有视频和音频译码能力的译码器212、一个图形覆盖模块214、一个用户接口218、一个通信链路220、以及一个快速数据总线222。CPU 204控制机顶盒200的整个操作,以响应客户的请求选择数据、对所选择的数据进行译码、解压缩被译码的数据、重新组装被译码的数据、并把被译码的数据存储在局部存储器208中或缓冲存储器210中,然后把所存储的数据提交给译码器212。在一个示范性实施例中,局部存储器208包括非易失存储器(例如硬驱动器),缓冲存储器包括易失存储器。

    根据某些实施例,QAM解调器202包括发射器和接收器模块,以及以下的一个或多个部件:1)专用加密/解密模块,2)前向纠错译码器/编码器,3)调谐器控制,4)下游和上游处理器,以及5)CPU和存储器接口电路。QAM解调器202接收被调制的中频(IF)信号,对这些信号进行取样和解调,以恢复数据。

    在一个示范性实施例中,当授权存取时,译码器212至少对一个数据组块进行译码,以把该数据组块转换成一个可以在输出屏幕上显示的图像。具体地讲,视频译码器212a把数据组块的视频部分转换成一个可显示的图像。音频译码器212b把数据组块的音频部分转换成可听见的声音。译码器212支持来自一个正在订购VOD服务的客户的命令。这样的命令的一些例子是:播放、停止、暂停、步进、回绕、快进等。译码器212把被译码的数据提供给输出设备224,供客户使用。输出设备224可以为任何合适的设备,例如电视机、计算机、任何合适的显示监视器、VCR等。

    例如,图形覆盖模块214通过提供α混合或画中画能力提高了被显示图形的质量。

    用户接口218使用户能够控制(即由客户控制)机顶盒200。用户接口218可以为任何合适的设备,例如遥控器、键盘、智能卡等。

    通信链路220提供了一个附加的通信连接。能够可操作地把通信链路220耦合于另一台计算机,通信链路220也可用于实现双向通信。

    数据总线222可以为一种适合于以实时方式进行数据通信的商业上可得的“快速”数据总线。合适的数据总线的例子是PCI等。

    根据本发明的某些实施例,使用图2B的方法250,能够以有效的方式满足来自客户的命令,例如快进、回绕、慢动作、单步前进等。为了便于解释,为了满足一个命令,例如快进、回绕、慢动作、单步前进等,此处,把机顶盒的操作模式称为“特技模式”。同样,此处,把诸如快进、回绕、慢动作、单步前进等命令称为“特技模式命令”。

    以下,把一个为了满足来自客户的一个给定特技模式命令发送于译码器译码的给定MPEG-2数据文件的特定部分称为“目标MPEG-2数据”。此处,把为了定位“目标MPEG-2数据”而准备加以考察的MPEG-2数据称为“准备好索引的数据文件”。

    图2B是一个流程图,为可用于满足来自客户的任何给定特技模式命令的操作总览。为了便于解释,在机顶盒的环境中描述了某些实施例。然而,本发明的范围并不局限于机顶盒,还包括管理非机顶盒系统中的数据。例如,这些实施例无限制地适用于任何与有线电视公司或其它VOD服务提供商相关的系统。

    在操作250的框252处,接收一个特技模式命令,并将这一特技模式命令告知机顶盒。

    在框254处,从缓冲存储器的某一部分或从持久存储器中接收一个准备好索引的数据文件。例如,机顶盒的CPU致使从缓冲存储器或从持久存储器(例如一个磁盘)中检索相关的准备好索引的数据文件。

    在框256处,把准备好索引的数据文件划分成若干MPEG-2数据组块。例如,机顶盒的CPU204致使把准备好索引的数据文件划分成若干MPEG-2数据组块。此处,将参照图3更详细地描述把准备好索引的数据文件划分成若干MPEG-2数据组块的方式。

    在某些其它实施例中,在从客户那里接收一个特技模式命令时,已经把准备好索引的数据文件划分成MPEG-2数据组块。

    为了便于解释,在双环缓冲存储器的环境中描述某些实施例。然而,本发明的范围并不局限于缓冲存储器的双环结构。例如,这些实施例无限制地适用于任何适合于生成和存储与MPEG-2数据组块中的画面元素相关的缓冲存储器结构。

    假设与CPU相关的一部分缓冲存储器拥有一个双环结构。在框258处,把MPEG-2数据组块一次一个地读入双结构的外环。例如CPU204致使把MPEG-2数据组块读入缓冲存储器210的拥有双环结构的那一部分的外环。此处,将参照图4,更详细地描述把MPEG-2数据组块读入双环结构的外环的方式。

    在框260处,相应于每一MPEG-2数据组块创建一个传输过程中索引。当把每一块读入双结构的外环时,在该块上执行传输过程中索引操作。例如,CUP204导致创建相应于每一MPEG-2数据组块的一个传输过程中索引。此处,将参照图4和图5更详细地描述为每一MPEG-2数据组块创建传输过程中索引的方式。

    在框262处,把所创建的索引存储在一个双环结构的内环中。例如,CUP204导致把所创建的索引存储在缓冲存储器210的拥有双环结构的那一部分的内环。此处,将参照图4和图5更详细地描述把传输过程中索引存储在双环结构的内环的方式。

    例如,当客户发布一个特技模式命令(例如回绕)时,把存储在双环结构的内环中的传输过程中索引用于定位满足客户命令所需的外环中的目标MPEG-2数据。一旦定位了目标MPEG-2数据,则把目标MPEG-2数据发送于译码器。然后,译码器把目标MPEG-2数据译码成针对客户的可显示的图像。

    MPEG-2数据文件的划分

    根据某些实施例,把准备好索引的数据文件划分任意固定尺寸的MPEG-2数据组块。在某些实现中,在把一个特技模式命令发布于机顶盒时,已经把准备好索引的数据文件划分成块。然而,如果没有把一个准备好索引的数据文件划分块,则可以按参照图3所解释的方式把准备好索引的数据文件划分成块。

    图3是一个结构图,说明了一个准备好索引的数据文件,该文件被划分成若干任意固定尺寸的MPEG-2数据组块。在图3中,把一个给定准备好索引的数据文件300划分成MPEG-2数据组块,例如块_0 304、块_1 306、块_2 308、块_3 310、块_4 312、块_5 314。图3的准备好索引的数据文件仅为说明性的,而且随实现的不同而不同。

    每一个MPEG-2数据组块可以包括一个或多个画面帧。一个画面帧拥有一个“画面类型”。画面类型包括:1)一个内部帧(I)画面类型、2)一个双向预测的(B)画面类型、以及一个预测的(P)画面类型。

    一个I画面帧用作跟随它的帧的一个参照帧。通过比较未来帧(即P画面类型帧)和过去帧(即I画面类型帧)的内容,构造B画面类型帧。根据对前I或P画面类型帧的内容的变化的正向预测获得P画面类型帧。为了方便起见,以下将把I画面类型帧称作“I帧”。相类似以下将把B画面类型帧称作“B帧”,以及将把P画面类型帧称作“P帧”。

    在图3中,由虚线表示每一画面类型帧的边界。图3中的块_0包括两个完整的B帧和跨越块_0和块_1的I帧的一部分。除了跨越块_0和块_1的I帧外,块_1还包括跨越块_1和块_2的一个P帧的一部分。除了跨越块_1和块_2的P帧外,块_2还包括两个完整的B帧、一个完整的P帧以及跨越块_2和块_3的一个B帧的一部分。除了跨越块_2和块_3的B帧外,块_3还包括一个完整的B帧、跨越块_3和块_4的一个B帧的一部分。除了跨越块_3和块_4的I帧外,块_4还包括一个完整的P帧、跨越块_4和块_5的一个B帧的一部分。除了跨越块_4和块_5的B帧外,块_5还包括一个完整的B帧和一个完整的P帧。

    双环缓冲存储器

    当机顶盒中的CPU接收到一个特技模式命令时,从缓冲存储器或从持久存储器接收一个准备好索引的数据文件,以划分成MPEG-2数据组块,如此处参照图3加以描述的。根据下列内容,选择准备好索引的数据文件,以进行检索:1)由客户当前发布的特技模式命令,以及2)在客户发布特技模式命令时准备向客户加以显示的数据组块。如果存储在缓冲存储器或持久存储器中的MPEG-2数据已经被划分成MPEG-2数据组块,那么检索准备加以索引的相关的MPEG-2数据组块,以加载到双环结构的外环。例如,如果在客户发布“回绕”命令时准备把第100个MPEG-2数据组块向客户加以显示,那么自第99个MPEG-2数据组块开始从持久存储器中检索相关的MPEG-2数据组块。

    另外,还假设:即使按非顺序方式从一个远程服务器检索MPEG-2数据,在客户发布一个特技模式命令时MPEG-2数据也是顺序的。这是因为准备好发送于译码器用于按“播放”模式显示的MPEG-2数据是顺序的,不管在机顶盒处接收MPEG-2数据的方式或把MPEG-2数据存储于持久存储器的方式如何。

    图4说明了可以在本发明的某些实施例中使用的缓冲存储器的双环结构。图4的双环结构400包括一个外环缓冲存储器402和一个内环缓冲存储器450。外环402包括缓冲段404、406、408、410、412、414、416、418。图4中所描述的缓冲段的个数仅为说明性的。缓冲段的个数可随实现的不同而不同。每一个缓冲段拥有一MPEG-2数据组块。

    为了便于解释,假设响应一个给定特技模式命令准备被加载到双环结构中的相关MPEG-2数据组块为那些此处参照图3加以描述的MPEG-2数据组块。MPEG-2数据组块的个数可随实现的不同而不同,取决于所选择的块的尺寸和由客户所发布的特技模式命令。然而,缓冲存储器外环的尺寸为固定的任意尺寸。随着译码器对组块的占用,把块逐步、顺序地加载到双环结构。

    首先,按顺时针操作方向解释图4。顺时针操作方向也叫做向前操作方向。换句话说,按顺时针操作方向使用缓冲存储器的双环结构中的缓冲段。此处也描述逆时针操作方向。

    外环402中的缓冲段404加载着块_0。一旦把块_0加载到外环402中,一个传输过程中索引器便沿逆时针或向前方向分析(parse)块_0,以确定位于块_0中的所有I、P以及B帧的开始位置。此处,把每一个I、P以及B帧的开始位置叫做一个索引。把这些索引存储在内环450中。需要加以注意的是,对所有画面帧的开始位置进行定位,这将意味着:也对画面帧的结束位置加以定位,因为一个画面帧的开始点是前一个相邻画面帧的结束位置。

    如图4中所示,块_0包括B帧416、B帧418以及I帧420的开始位置。I帧420是否跨越块_0和块_1无关紧要,是其开始位置被索引。因此,把相应于B帧416的开始位置的索引表目作为索引表目452存储在内环中。相类似,把相应于B帧418的开始位置的索引表目作为索引表目454存储在内环中。把相应于I帧420的开始位置的索引表目作为索引表目456存储在内环中。此处,也把内环称为“索引环”。

    为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_0的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置。例如,为了满足特技模式命令(例如快进),假设仅确定所有I帧的位置。一旦发现了所希望的画面类型,就把相应于该索引的MPEG-2数据从外环加以抽取,并将其发送于译码器,用以显示。

    对于块_0,索引456给出了一个I帧的块_0中的开始位置。在索引表目458中发现这一具体I帧的结束位置,索引表目458是沿顺时针操作方向前进的内环中的索引表目。因而,抽取到分别在块_0和块_1中的相应于索引456和索引表目458(即给定I帧的开始和结束位置)的MPEG-2数据,并将其发送于译码器,用以显示。当然,在可以分别从块_0和块_1抽取相应于索引456和索引表目458的MPEG-2数据之前,必须处理块_1。

    针对所要加载的每一MPEG-2数据组块,重复以上的步骤序列。

    接下来,把块_1馈送于顺时针方向的下一个缓冲段中的外环402中。顺时针方向的下一个缓冲段为缓冲段406。传输过程中索引器沿顺时针或向前方向分析块_1,以确定块_1中的所有I、P以及B帧的开始位置。块_1包括P帧422的开始位置。把相应于P帧422的开始位置作为索引表目458存储在索引环中。为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_1的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置,在这一具体的例子中,所希望的画面类型为I帧。由于在相应于块_1的索引环部分中未发现I帧,所以没有从块_1抽取发送到译码器的数据。

    接下来,沿顺时针方向把块_2馈送于下一个缓冲段中的外环402中。顺时针方向的下一个缓冲段为缓冲段408。传输过程中索引器沿顺时针或向前方向分析块_2,以确定块_2中的所有I、P以及B帧的开始位置。块_2包括B帧424、B帧426、P帧428、以及B帧430的开始位置。把相应于B帧424、B帧426、P帧428、以及B帧430的开始位置的索引表目(entry)分别作为索引表目460、索引表目462、索引表目464、以及索引表目466存储在内环中。为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_2的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置,在这一具体的例子中,画面类型为I帧。由于在相应于块_2的索引环部分中未发现I帧,所以没有从块_2抽取发送到译码器的数据。

    接下来,沿顺时针方向把块_3馈送于下一个缓冲段中的外环402中。顺时针方向的下一个缓冲段为缓冲段410。传输过程中索引器沿顺时针或向前方向分析块_3,以确定块_3中的所有I、P以及B帧的开始位置。块_3包括及I帧434以及B帧432的开始位置。把相应于B帧432以及I帧434的开始位置的索引表目分别作为索引表目468以及索引表目470存储在内环中。为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_3的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置,在这一具体的例子中,画面类型为I帧。在相应于块_3的索引环部分中发现一个I帧。索引表目470给出块_3中唯一的I帧的开始位置。在索引表目472中发现这一具体I帧的结束位置,索引表目472是沿顺时针操作方向前进的索引环中的下一个索引表目。因而,抽取到相应于索引470和索引表目472(即给定I帧的开始和结束位置)的MPEG-2数据,这些数据分别在块_3和块_4中,并将它们发送于译码器,用以显示。当然,在可以分别从块_3和块_4抽取相应于索引470和索引表目472的MPEG-2数据之前,必须处理块_4。

    接下来,沿顺时针方向把块_4馈送于下一个缓冲段中的外环402中。顺时针方向的下一个缓冲段为缓冲段412。传输过程中索引器沿顺时针或向前方向分析块_4,以确定块_4中的所有I、P以及B帧的开始位置。块_4包括B帧438以及P帧436的开始位置。把相应于P帧436以及B帧438的开始位置的索引表目分别作为索引表目472,以及索引表目474存储在内环中。为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_4的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置,在这一具体的例子中,画面类型为I帧。由于在相应于块_4的索引环部分中未发现I帧,所以没有从块_4抽取用于发送到译码器的数据。

    接下来,沿顺时针方向把块_5馈送于下一个缓冲段中的外环402中。顺时针方向的下一个缓冲段为缓冲段414。传输过程中索引器沿顺时针或向前方向分析块_5,以确定块_5中的所有I、P以及B帧的开始位置。块_5包括P帧442以及B帧440的开始位置。把相应于B帧440以及P帧442的开始位置的索引表目分别作为索引表目476以及索引表目478存储在内环中。为了满足给定特技模式命令,逐步遍历相应于块_5的索引环部分,以确定所希望的画面类型的位置,在这一具体的例子中,画面类型为I帧。由于在相应于块_5的索引环部分中未发现I帧,所以没有从块_5抽取用于发送到译码器的数据。

    在本实例中,外环未完全加以填充。然而,如果外环被完全加以填充,而且还有剩余的MPEG-2数据要加以索引,那么剩余的MPEG-2数据组块覆写存在于外环中的MPEG-2数据组块。

    逆时针操作方向

    在逆时针或反操作方向上,按逆时针操作方向填充双环缓冲存储器的外环和内环。

    为了便于解释,假设块_5是针对反操作方向馈送于外环的第一个块。另外,还假设,在图4中标记为缓冲段414的位置,把块_5馈送于外环。由于缓冲存储器的环形结构,在正向或反向操作的开始期间,本发明不局限于使用任何特定的缓冲段。

    传输过程中索引器按顺时针或向前方向分析块_5,以确定块_5中的所有I、P以及B帧的开始位置。尽管反方向操作,仍根据本发明的某些实施例沿正方向进行分析。

    通过分析块_5,在顺序{B,P}中发现B帧440和P帧442的开始位置。对于反方向操作,把{B,P}的开始位置反序地,即按{P,B}顺序传送到索引环450。换句话说,按逆时针操作方向把开始位置传送到索引环。从而,把P帧442的开始位置传送到索引表目478,并沿逆时针操作方向前进,把B帧440的开始位置传送到索引表目476。

    在对每一块进行索引之后,搜索索引环,以定位具有所希望画面类型的画面帧的开始和结束位置。如果发现具有所希望画面类型的画面帧的开始和结束位置,则抽取相应的数据,并向客户显示这些数据。

    接下来,沿逆时针方向把块_4馈送于下一个缓冲段中的外环402中。通过沿向前方向分析块_4,在顺序{P,B}中发现P帧436和B帧438的开始位置。对于反方向操作,把{P,B}的开始位置反序地,即按{B,P}顺序传送到索引环450。换句话说,按逆时针方向把开始位置传送到索引环。从而,把B帧438的开始位置传送到索引表目474,并沿逆时针方向前进,把P帧436的开始位置传送到索引表目472。

    类似地,沿相反的操作方向把MPEG-2数据的其余块,即块_3~块_0馈送于外环402中,并针对画面帧的开始位置沿向前方向进行分析,然后把相应的索引按反方向传送到索引环450中。如图4中所示,一旦沿顺时针方向分析了一个给定的数据组块集合,那么如果操作方向改变为逆时针方向,无需分析同一数据组块集合。相类似,如果沿逆时针方向分析了一个给定的数据组块集合,那么如果操作方向改变为顺时针方向,无需分析同一数据组块集合,只要在这两个环中没有对数据进行盖写。

    当对索引环中的索引进行考察以确定所希望的画面帧的位置时,按逆时针操作方向遍历索引环。例如,如果在块_4中,B帧为所希望的画面帧,那么索引表目474给出B帧438的开始位置。然而,即使均按逆时针操作方向考察索引环和外环,B帧438的结束位置也都由索引表目476给出,索引表目476是顺时针方向中随索引表目474的下一个索引表目。

    MPEG-2数据分析器

    根据本发明的某些实施例,在响应所发布的特技模式命令确定了选择哪些MPEG-2数据组块进行分析之后,传输过程中索引器执行一个遍历每一所选择的MPEG-2数据组块的搜索。

    图5是一个流程图,说明了由一个传输过程中索引器所执行的某些计算机实现的动作。操作500描述了按顺时针(正)操作方向对双环缓冲器的使用。为了便于解释,假设根据客户所发布的当前特技模式命令选择相关的MPEG-2数据。另外,还假设在操作500开始时,已经把相关的MPEG-2数据划分成适当尺寸的MPEG-2数据组块。并且,还假设在操作500开始时,MPEG-2数据为顺序的。

    操作500定位一个给定MPEG-2数据组块中的每一个画面帧的开始点。一个MPEG-2数据流中的每一个元素以一个“开始代码”(例如0×000001)开始。MPEG-2数据中的元素包括画面帧。因此,针对每一空字节进行搜索,因为空字节很可能是画面帧的开始点。开始代码后的第三个字节标识画面类型(I、P、或B)。当发现一个空字节时,把一个小的缓冲器用作一个保留字节的暂存处。把这样的一个缓冲器用于处理与可以跨越MPEG-2数据组块的边界的开始代码相关的字节。维持一个局部的索引,以追踪在每一MPEG-2数据组块中所发现的所有画面帧的开始位置。当在一个给定的块中判定所有画面帧的索引(即开始位置)时,则把局部索引列表传送于缓冲存储器的双环结构的内环。需要加以注意的是,一个画面帧可以跨越若干MPEG-2数据组块。索引仅考虑任何给定画面帧的开始位置。开始位置是与给定画面帧相关的开始代码的第一个空字节的位置。因此,只要一个画面的开始位置位于一个给定MPEG-2数据组块的边界中,就把索引作为一个索引表目包括进相应于给定MPEG-2数据组块的局部索引列表中。

    在图5的框502处,把第0个MPEG-2数据组块加载到双环结构缓冲存储器的外环的一个缓冲段中。由于缓冲存储器的环结构,可把任何缓冲段用于加载第0个MPEG-2数据组块。为了便于解释,把用于加载第0个MPEG-2数据组块的缓冲段称为第0个缓冲段。把准备被加载到外环的下一个MPEG-2数据组块加载到沿顺时针方向与第0个缓冲段相邻的缓冲段中,等等。

    在框504处,从MPEG-2数据组块的第一个字节开始,分析MPEG-2数据组块,以定位MPEG-2数据组块中的第一个空字节。在框506处,判断是否定位了一个空字节。如果判定还没有定位到一个空字节,那么在框508处,对MPEG-2数据组块中一个空字节的搜索继续,并把控制返回到框506。然而,如果在框506处,发现了一个空字节,那么在框510处,一个操作开始把字节保留在一个小缓冲器中。

    在框512处,判断是否到达了MPEG-2数据组块的结束点,如果还没有到达MPEG-2数据组块的结束点,则在框516处判断被相继定位于在框506处所发现的空字节的下几个字节是否指示了一个“开始代码”,这一“开始代码”是MPEG-2数据组块中的一个元素的开始点。

    如果判定被相继定位于在框506处所发现的空字节的下几个字节没有指示一个“开始代码”,则在框518处,刷新小缓冲器。接下来把控制交给框542,在那里执行对下一个空字节的搜索。

    然而,如果框516处判定被相继定位于在框506处所发现的空字节的下几个字节确实指示了一个“开始代码”,则在框524处,再次判断是否到达了MPEG-2数据组块的结束点。

    如果在框524处判定到达了MPEG-2数据组块的结束点,则沿顺时针方向把下一个MPEG-2数据组块加载到外环的下一个缓冲段中。

    如果在框524处判定还没有到达MPEG-2数据组块的结束点,则在框526处判断是否在开始代码之后的字节指示了一个画面元素。换句话说,块中的元素是否为一个画面帧?

    如果在框526处判定在开始代码之后的字节指示了一个画面元素,即一个画面帧,则在框532处,再次判断是否到达了MPEG-2数据组块的结束点。如果在框532处判定到达了MPEG-2数据组块的结束点,则把控制交给框534。在框534处沿顺时针方向把下一个MPEG-2数据组块加载到外环的下一个缓冲段中。

    如果在框532处判定还没有到达MPEG-2数据组块的结束点,则在框540处执行下列动作:1)判断画面类型(例如,I、P、或B画面类型),2)在局部索引列表中创建新的表目,其中新的表目根据小缓冲器中的信息给出画面帧的开始位置;3)刷新小缓冲器。接下来把控制交给框542,在那里执行对下一个空子节的搜索。

    如果在框512处判定到达了MPEG-2数据组块的结束点,则在块514处沿顺时针方向把下一个MPEG-2数据组块加载到外环的下一个缓冲段中。

    在框520处,判断在框514处加载的MPEG-2数据组块开始处的下几个字节是否指示了一个“开始代码”。

    如果判定下几个字节不指示“开始代码”,则在框522处刷新小缓冲器。接下来把控制交给框542,在那里执行对下一个空字节的搜索。

    然而,如果在框520处判定下几个字节确实指示了一个“开始代码”,则在框528处判断在开始代码之后的字节是否指示一个画面元素。换句话说,块中的元素是否为一个画面帧?

    如果在框528处判定在开始代码之后的字节不指示一个画面元素,则在框522处刷新小缓冲器。把控制交给框542,在那里执行对下一个空字节的搜索。

    但是,如果在框528处判定在开始代码之后的字节指示一个画面元素,即一个画面帧,则在框536处执行下列动作:1)判断画面类型(例如,I、P、或B画面类型),2)在局部索引列表中创建新的表目,其中新的表目根据小缓冲器中的信息给出画面帧的开始位置,3)刷新小缓冲器,4)把针对最近已被彻底分析的MPEG-2数据组块的局部索引列表传送于双环结构缓冲存储器的内环(索引环),以作为相应于最近已被彻底分析的MPEG-2数据组块的画面帧的开始位置的一个索引表目。

    在框538处,开始一个新的局部索引列表。在框542处,执行对下一个空字节的搜索。接下来,把控制返回框506。

    在以上的说明中,已经参照本发明的具体实施例对本发明进行了描述。然而,显然可以在不背离本发明的较宽的构思与范围的情况下对其进行各种修改与变更。因此,应将本说明和附图视为说明性的,而不是限制性的。

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传输过程中MPEG特技模式处理方法.pdf_第2页
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提供了一种用于管理显示数据的方法和装置,该方法包括利用一个双环缓冲存储器生成传输过程中索引以定位数据中的每一元素。 。

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