CN100391266C - 数字视频记录器和数字记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数字音频和/或视频记录器(DVR)，以及涉及用来记录包括在传输流(1)中的节目数据的方法，所述传输流具有元数据(3)，所述方法包括以下步骤：多路分解传输流，以提供节目数据和元数据(5)；以数字记录格式存储节目数据，所述数字记录格式具有用来存储导航数据的第一数据结构(10)和用来存储节目数据分组的第二流格式的第二数据结构(9)；将元数据转换为第一数据结构(7)；和将转换的元数据作为导航数据的一部分来存储。

Description

数字视频记录器和数字记录方法
技术领域
本发明涉及数字音频和/或视频记录领域，具体涉及通过数字视频记录器(DVR)记录元数据。
背景技术
从已有技术中可以获知元数据包括在传输流中。术语“元数据”用于所有关于数据的数据。其包括描述内容的数据，例如节目标题和情节摘要。此外，术语元数据还包括与数据传输和/或记录过程本身有关的数据。
例如，TV-Anytime论坛已经公布了元数据规范，其规定了允许用户查找，导航和管理内容的吸引物(attractor)和数据结构。“TV-Anytime”标准是由TV-Anytime论坛规定的新兴标准。
这种元数据同样称为“吸引物”，因为其能够将用户吸引到内容上来。吸引物允许用户查找，导航和管理来自不同信源的内容。除了吸引物外，TV-Anytime规定的元数据还包括关于用户偏爱和历史的信息。用户偏爱信息，例如喜爱的演员或者电视秀(TV-show)，包括在TV-Anytime元数据中，以允许软件工具代表用户来选择内容。
元数据表示格式是关于TV-Anytime元数据如何在扩展标记语言(XML)中表示的说明。但是TV-Anytime元数据并不局限于XML，而是可以按照二进制格式来编码以便于传输和存储。元数据的详细说明公开在2001年2月16日的文档SP003V10中，其可从网站www.tv-anytime.org获得。迄今为止，TV-Anytime说明的范围中对元数据的传输机制尚未公开；在个人数字记录器(PDR)中存储、访问和使用元数据的方式同样未知。
从已有技术中还可以获知元数据包括在MPEG-2传输流中。这种传输流用于数字视频广播。在该实例中，元数据以数字视频广播服务信息(DVB-SI)的形式包括在传输流中。在EN 300 468、DVB***服务信息(SI)的DVB说明中描述了DVB-SI格式。
对于通过数字视频记录器(DVR)来记录DVB节目，所谓的DVR标准目前正在发展之中。但是，与通过DVR来记录DVB节目有关的问题是并非所有与信息(DVB-SI)有关的节目都存储在存储介质之中，例如光盘中。该说明数据的丧失对于DVR操作非常不利。此外，用户不能将诸如注解之类用户提供的数据或者用户提供的内容包括在记录之中。最后，DVR格式不能提供一种将这种信息存贮在流之外的装置，用于为了导航的目的而获得元数据。
发明内容
本发明提供一种改进的记录方法，其通过数字音频和/或视频记录器(DVR)记录包括在诸如MPEG-2之类的传输流中的节目数据。本发明还提供一种改进的计算机程序和数字视频和/或音频记录器，用来记录包括在这种传输流中的节目数据。
本发明能使传输流提供的元数据包括在数据记录的导航数据之中。这允许用户充分利用广播装置提供的元数据和/或允许包括附加元数据，例如用户提供者注解和/或来自诸如因特网之类其它信源的数据，数字音频广播数据(DAB)或者图文电视。
在本发明的一个方面，提出了一种记录包括在传输流中的节目数据的方法，所述传输流具有多个音频/视频节目和与多个音频/视频节目相关的嵌入元数据，所述方法包括以下步骤：多路分解传输流，以提供节目数据和与节目数据相关的嵌入元数据，解码嵌入元数据，以获得解码的元数据，将解码的元数据转换成载体格式，将转换成载体格式的解码的元数据结合到导航数据中，将节目数据作为基于分组的数据流存储在存储介质上，以及将导航数据存储在所述存储介质上。
在另一方面，提供了一种记录包括在传输流中的节目数据的数字音频和/或视频记录器，所述传输流具有多个音频和/或视频节目和与多个音频和/或视频节目相关的嵌入元数据，所述记录器包括：用于多路分解传输流以提供节目数据和与节目数据相关的嵌入元数据的装置，用于解码嵌入元数据以获得解码的元数据的装置，用于将解码的元数据转换成载体格式的装置，用于将转换成载体格式的解码的元数据结合到导航数据中的装置，用于将节目数据作为基于分组的数据流存储在存储介质上的装置，以及用于将导航数据存储在所述存储介质上的装置。
本发明的又一个优点是作为数字记录的导航数据的一部分存储的元数据信息能够使用户使用记录搜索的信息和随意访问元数据信息。
根据本发明的又一个优选实施例，元数据同样作为DVR MPEG-2传输流文件(MPEG TS)的一部分来存储。这是通过将附加数据分组纳入MPEG TS传输流来完成的。
附加数据分组承载元数据信息。在作为导航数据一部分存储的元数据被用户操作擦除或者未被擦除的情况下，可以从作为传输流MPEG TS的一部分存储的附加数据分组中重建该元数据。
根据本发明的又一个优选实施例，附加数据分组被以等时间隔纳入MPEG TS传输流中。这些元数据分组包括在记录过程中被计算的散列表。
散列表是检查和(校验和)或者CRC(循环冗余校验)，并在记录之后进行一致性检查。通过再次计算回放期间的散列表元数据以及将其与包括在传输流的附加数据分组中的散列表相比较就可以完成检查。
根据本发明的又一个优选实施例，附加元数据分组具有特技模式。嵌入在MPEG TS传输流中的元数据分组带有指针，其指向I帧的相邻入口点。例如，特技模式元数据包括过去和/或将来的I帧的列表。这简化了特技模式的处理。
附图说明
下面将参考附图来详细说明本发明的优选实施例。
图1是本发明的数字视频记录器的实施例方框图，
图2是数字视频记录器的第二实施例，其允许将元数据加入到前面的记录中，
图3是描述符的可能位置表，
图4是特定厂家的数据语法的示意图，
图5是元数据分组语法示意图，
图6是传输分组语法示意图，
图7是分组标识符描述符语法的示意图，
图8是DVR MPEG TS流中等时元数据分组的格式示意图，
图9是散列表描述符语法的示意图。
具体实施方式
图1示出了数字视频记录器的方框图。数字视频记录器具有用来接收传输流，例如MPEG-2传输流1的多路分解器2。
多路分解器2与DVR编码器8相连。多路分解器2还与分析器4相连。多路分解器2多路分解传输流1，以便将需要的节目数据提供给DVR编码器8和向分析器4提供嵌入在传输流1中的DVB-SI数据3。
分析器4用来解码DVB-SI数据3，以便向导航数据和分组嵌入器(embedder)6提供元数据5。
此外或作为替换，来自数据源13的元数据12提供给导航数据和分组嵌入器6。数据源13可以是用户提供的元数据例如注解的入口设备。另一选择是数据源13具有到通过数字音频广播(DAB)或者因特网接收的图文电视元数据和/或元数据的接口。
导航数据和分组嵌入器6提供特定厂家数据7形式的元数据和要纳入记录的流中的数据传输分组14。
特定厂家数据7和数据传输分组14被输入到DVR编码器8。按照DVR编码器从多路分解器2接收的节目数据和按照特定厂家数据7和数据传输分组14，DVR编码器产生数据流9和导航数据10。
数据流9包括由导航数据和分组嵌入器6提供的附加数据传输分组14，而导航数据10包括来自导航数据和分组嵌入器6的特定厂家数据7。数据流9和导航数据10记录在DVR盘片11中。
在操作中，通过卫星或者电缆传输或者其它的通信信道来接收传输流1。传输流1包括多个视频和/或音频节目以及相关的DVB-SI数据3。
用户选择包括在传输流1中的一个或者多个节目，用来记录。相应的节目数据分组从多路分解器2提供到DVR编码器8中。
与用户选择的节目有关的DVB-SI数据同样被多路分解并提供给分析器4，用来编码。分析器4输出解码的元数据5。
导航数据和分组嵌入器6将该元数据转换为特定厂家数据7和数据传输分组14，再将这两种格式的转换的元数据提供给DVR编码器8。
这样，DVR编码器8将特定厂家数据7结合入导航数据中，并将附加数据传输分组14纳入数据流9之中，用来记录。因此DVR盘片11上的记录包括既呈现附加数据传输分组14的形式又呈现导航数据10的形式的元数据。
导航数据10首先用于导航目的，例如特定用户需求的节目的搜索。由于元数据包括在导航数据10之中，用户能够定义包括存储在元数据中的信息的配置文件。这具有另一优点，即导航数据10可以被快速存取，以致迅速进行搜索。
在包括在导航数据10中的元数据因为一些原因而被擦除的情况下，可以通过已经纳入数据流9的附加数据传输分组14来重建元数据。
图2示出了本发明数字视频记录器另一实施例的方框图。图2中与图1中相对应的单元由相同的参考数字来表示。
图2的DVR具有DVR解码器15，其从DVR盘片11中接收数据流9以及导航数据10。DVR盘片11可以包括参考图1所述的元数据。其也可不包括这种元数据，尤其是如果使用已有技术的DVR已经预先进行了记录时。
DVR解码器15输出MPEG-2传输流16，其输入到多路分解器17。多路分解器17多路分解包括在传输流16中的DVB-SI数据18。DVB-SI数据18输入到分析器19。
分析器19解码DVB-SI数据18并将相应的元数据提供给导航数据嵌入器(embeddor)21，另外或者其它的元数据由数据源13来提供，这同图1的第一实施例中的情况一样。
导航数据嵌入器21将元数据12和/或元数据20转换为特定厂家数据22。特定厂家数据22被提供给DVR编码器23，其产生包括元数据12和/或呈现特定厂家数据22形式的元数据20的修改的导航数据24。修改的导航数据24写入DVR盘片11中。
这样，允许用户将呈现元数据形式的导航数据添加到以前的记录中。这个特性尤其有利于已经在已有技术DVR上预先进行的记录。在这种记录中，DVB-SI数据18作为传输流的一部分而被记录。但是这种记录的DVB-SI数据并不能被已有技术DVR的用户存取，并不能用于导航的目的。通过图2的实施例，用户能够将这种DVB-SI数据转换为可使用的导航数据和/或能够添加附加的元数据。
这样，数据分组就嵌入到DVR特定厂家数据字段中，并嵌入DVRMPEG-2传输流中(MPEG TS)。这两种嵌入的分组可以分别使用或者一起使用。例如，特定厂家数据分组可以用来定位MPEG TS中的附加元数据分组，以及MPEG-2传输流中的分组可以用于产生特定厂家数据元数据分组。
图3示出另外DVB-SI元数据分组的有效描述符列表。根据本发明的元数据转换为图4所示的特定厂家数据格式，它是这些元数据的载体格式。
根据如图5所示的优选实施例，可以通过将元数据从图5的格式转换为图4的格式来完成此目的。在图5的数据结构中，descriptor_length(描述符长度)  指示元数据描述符的总长度，该元数据描述符之后跟随描述符列表(图3)。
为卷(信息文件)、每个播放列表和为存储A/V流文件的属性而定义特定厂家数据。
在图6中示出了遵循传输分组语法和语义的元数据分组的一种形式，它定义在ISO/IEC 13818-1 MPEG-2***中(运动图象和相关音频信息的一般编码)。
图6的分组标识符(PID)的数值范围是从0x00010到0x1FFE。为元数据分组挑选的PID数值需要按照已经应用于MPEG-2传输流中的音频、视频的PID来改变。本发明的另一思路是通过pid_descirpor (pid 描述符)来确定元数据分组的PID，所述的pid_descritor分在特定厂家数据字段中(见图7)。
关于元数据的示例是DVB-SI信息，其几乎已经被DVR说明(同程序类型一样)所忽略。从其它的信源，例如图文电视、DAB和因特网内容中检索的信息携带可以嵌入到MPEG TS中的元数据。
如果在记录的开始没有有效负荷存在，这是又一个实施例，则占位符分组写入MPEG TS流中。稍后这些占位符被有效元数据所代替。
使用的另一技术是将元数据分组存储在MPEG TS流(图8)的等时间隔中。如果没有可使用的有效负荷，则应该存储占位符。这些元数据分组包括记录期间计算的散列表。散列表是校验和或者CRC，并且它在记录之后进行一致性检查。通过回放期间再次计算散列表元数据和将其与位于流中的其它元数据相比较来完成检查。
为此目的，将附加的元数据分组25以时间间隔Δt纳入传输流26中。
通过使用散列表元数据分组，就能够检索并产生一致的录入，即使在DVR中进行记录中发生功率下降。功率下降将会产生不一致的DVR文件。
同样通过使用散列表元数据分组，就能够检测已有技术DVR记录器进行的编辑操作。对于这些编辑的流，需要更新元数据。
通过为所有有意义的DVR文件(例如播放列表文件)计算散列表值，可以很容易检测编辑操作。即使使用其它的DVR所做的编辑操作也可以被识别出来。图9示出了适当的hash_table_descriptor，其存储在特定厂家数据中。
本发明的又一个优点在于为特技模式提供元数据分组。嵌入在比特流(MPEG TS)中的元数据分组带有指向I帧的相邻入口点的指针。特级模式元数据分组可以包括过去的和将来的N个I帧的列表，这将会简化特技模式的处理。
要注意的是本发明能够使元数据内容的附加存储与广播信息并行进行，这使所有可访问的元数据独立于DVR标准中的规定。本发明具有用户定义的采集，注解和删节的编辑能力。
通过将散列表嵌入在MPEG TS流中，改进了视频记录器的处理和恢复能力。本发明还能够存储相邻的I帧位置，其允许更容易的特技模式操作。
参考标号列表
1传输流
2多路分解器
3DVB-SI数据
4分析器
5元数据
6导航数据和分组嵌入器
7特定厂家数据
8DVR编码器
9数据流
10导航数据
11DVR盘片
12元数据
13数据源
14数据传输分组
15DVR解码器
16传输流
17多路分解器
18DVB-SI数据
19分析器
20元数据
21导航数据嵌入器
22特定厂家数据
23DVR编码器
24导航数据
25元数据分组
26传输流

Claims (13)

1.一种记录包括在传输流(1)中的节目数据的方法，所述传输流具有多个音频和/或视频节目和与多个音频和/或视频节目相关的嵌入元数据(3)，所述方法包括以下步骤：
多路分解(2)传输流(1)，以提供节目数据和与节目数据相关的嵌入元数据(3)，
解码(4)嵌入元数据(3)，以获得解码的元数据(5)，
将解码的元数据(5)转换成载体格式(7)，
将转换成载体格式(7)的解码的元数据(5)结合到导航数据(10)中，
将节目数据作为基于分组的数据流(9)存储在存储介质(11)上，以及
将导航数据(10)存储在所述存储介质(11)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
将解码的元数据(5)也转换(6)为数据传输分组(14)，以及
从节目数据和数据传输分组(14)产生数字记录格式的所述基于分组的数据流(9)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括提供附加元数据(12)的步骤，其中，附加元数据也被转换成所述载体格式(7)和/或所述传输分组(14)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，提供附加元数据，作为用户定义的元数据和/或图文电视数据和/或数字音频广播数据和/或因特网数据。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
计算记录期间的散列表，
将计算的散列表打包成数据分组(25)，以及
将包含了散列表的数据分组(25)存储在数据流(9)中，其中所述散列表适用于通过在播放期间重新计算散列表并将重新计算的散列表与记录的散列表相比较，来进行记录后的一致性检查。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将包含散列表的数据分组(25)以等时间隔(Δt)存储到数据流(9)中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元数据包括用于特技模式的元数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于嵌入元数据(3)是用于描述节目内容的描述性元数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于嵌入元数据(3)是根据数据视频广播标准的数字视频广播服务信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基于分组的数据流(9)具有遵循MPEG格式。
11.一种记录包括在传输流(1)中的节目数据的数字音频和/或视频记录器，所述传输流具有多个音频和/或视频节目和与多个音频和/或视频节目相关的嵌入元数据(3)，所述数字音频和/或视频记录器包括：
用于多路分解(2)传输流(1)以提供节目数据和与节目数据相关的嵌入元数据(3)的装置，
用于解码(4)嵌入元数据(3)以获得解码的元数据(5)的装置，
用于将解码的元数据(5)转换成载体格式(7)的装置，
用于将转换成载体格式(7)的解码的元数据(5)结合到导航数据(10)中的装置，
用于将节目数据作为基于分组的数据流(9)存储在存储介质(11)上的装置，以及
用于将导航数据(10)存储在所述存储介质(11)上的装置。
12.根据权利要求11所述的数字音频和/或视频记录器，还包括：
用于将解码的元数据(5)也转换(6)为数据传输分组(14)的装置，以及
用于从节目数据和数据传输分组(14)产生数字记录格式的所述基于分组的数据流(9)的装置。
13.根据权利要求11所述的数字音频和/或视频记录器，其特征在于嵌入元数据(3)是用于描述节目内容的描述性元数据。
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