MXPA04007357A - Aparato, portador de registro y metodo para registrar una secuencia de senales de datos de video. - Google Patents

Abstract

En la presente invencion se propone un aparato para registrar una secuencia de senales de datos de video en un portador de registro (3). El aparato comprende medios de entrada (1) para recibir senales de datos de video, medios de generacion (100) para generar senales de informacion de puntos caracteristicos, medios de procesamiento para procesar las senales de informacion de puntos caracteristicos, para una pluralidad de puntos caracteristicos en una secuencia de senale de informacion de puntos caracteristicos (CPI) y medios de escritura (108) para escribir la secuencia de senales de datos de video y la secuencia de senales de informacion de puntos caracteristicos en el portador de registro (3). Las senales de informacion de puntos caracteristicos identifican un punto caracteristico en la secuencia de senales de datos de video. Se proponen varias medidas con relacion a la informacion de puntos caracteristicos, que buscan proporcionar una manera compacta de almacenar informacion relacionada con un tamano de I-imagenes.

Description

Eurasian patent (AM. AZ, B Y. KG, KZ. MD. RU, TJ, TM alion-of-ihe-time-Mmit for ame Jing ¡he Eüfopan patent (AT7BETBG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, claims and lo be rep blished in ihe event of receipt of ES, FI, FR, GB, GR. HTJ, TE, G?, LU, MC, NI., PT, SE. SI. amendmenls SK, TR), ???? patent (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW. ML. MR, NE, SN, TD, TG). For two-leuer codes and other abbreviations, refer lo ihe "Guid- Published: ancc Notes on Codes and Abbrevialions " appearing ai the begm- — with ¡nternalional search repon ning ofeach regular iss e of the PCT Gazelie.

APARATO, PORTADOR DE REGISTRO Y METODO PARA REGISTRAR UNA SECUENCIA DE SEÑALES DE DATOS DE VIDEO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un aparato para registrar una secuencia de señales de datos de video en un portador de registro, la secuencia de señales de video comprende imágenes del tipo intra-imagen, codificadas sin referencia a otras imágenes, e imágenes del tipo inter-imagen, codificadas con referencia a otras imágenes, el aparato comprende: -medios de entrada para recibir señales de datos de video; -medios de generación para generar señales de información de puntos característicos, las señales de información de puntos característicos identifican un punto característico en la secuencia de señales de datos de video, las señales de información de puntos característicos comprenden un bloque de información, el bloque de información comprende: -datos de posición que definen una posición del punto característico en la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaño que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen; -medios de procesamiento para procesar las señales de información de puntos característicos, para una pluralidad de REF.: 157447 2 puntos característicos en una secuencia de señales de información de puntos característicos; y -medios de escritura para escribir la secuencia de señales de datos de video y la secuencia de señales de información de puntos característicos, en el portador de registro . La invención se refiere además a un aparato para reproducir una secuencia de señales de datos de video que comprenden imágenes del tipo inter-imagen codificadas sin referencia a otras imágenes, e imágenes del tipo inter-imagen codificadas con referencia a otras imágenes, usando para la secuencia de señales de datos de video, una secuencia correspondiente de señales de información de puntos característicos, que comprenden señales de información de puntos característicos para una pluralidad de puntos característicos, las señales de información de puntos característicos identifican un punto característico en la secuencia de señales de datos de video, las señales de información de puntos caracterís icos comprenden un bloque de información que comprende : -datos de posición que definen una posición del punto característico en la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaño que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen; el aparato comprende: 3 -medios de entrada para recibir la secuencia de señales de datos de video y la secuencia correspondiente de señales de información de puntos característicos; -medios de extracción para extraer el bloque de información de la secuencia de señales de información de puntos característicos; y -medios de procesamiento para procesar la secuencia de señales de datos de video en señales de datos de video, usando el bloque de información. Además, la invención se refiere a un método para generar una secuencia de señales de información concernientes a puntos característicos en una secuencia de señales de datos de video, que comprende imágenes del tipo intra-imagen codificadas con referencia a otras imágenes, e imágenes del tipo ínter- imagen codificadas con referencia a otras imágenes, en las que, para un punto característico se genera un bloque de información, el bloque de información comprende: -datos de posición que definen una posición del punto característico en la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaño que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen. Además, la presente invención se refiere a un portador de registro provisto de la secuencia de señales de datos de video y de la secuencia de señales de información de puntos 4 característicos . La tabla CPI (Información de Puntos Característicos) mapea el eje del tiempo (el momento en que cierta imagen o escena es presentada en el programa) sobre la ubicación (número de bytes) en el archivo, que contiene los bytes del programa. Esto es especialmente importante si la tasa de transferencia de bitios no es conocida o no es constante. Los puntos característicos hacen posible lograr acceso aleatorio, en base al tiempo de presentación, en el programa registrado. La figura 1 muestra esquemáticamente la ubicación de puntos característicos (CP por sus siglas en inglés) en el archivo. El eje P representa la posición en el archivo. En la figura 2 se proporciona una vista esquemática de la estructura estratificada de un dispositivo de almacenamiento. Los archivos creados en la aplicación AV (APP) son enviados a la capa del Sistema de Archivos (FS por sus siglas en inglés) . Aquí, se realiza un mapeo de los bytes de los archivos en el espacio de direcciones lógicas, el cual es suministrado por la máquina de bitios (BE por sus siglas en inglés) . Este mapeo es almacenado en la base de datos FS . En la máquina de bitios se lleva a cabo el mapeo del espacio de direcciones lógicas en el espacio de direcciones físicas. Los archivos, que son creados en la aplicación AV, son: archivos en tiempo real, que contienen el contenido del 5 programa AV y una base de datos AV. La base de datos AV contiene los datos de navegación para el acceso a los archivos en tiempo real. La tabla CPI es parte de los datos de navegación y es almacenada en el archivo de bases de datos AV. Los puntos característicos en el caso de una señal AV codificada con MPEG2 , en el eje del tiempo son: -el inicio de una imagen llamada I -imagen (intra-imagen) -el inicio de una P- imagen, -el inicio de una unidad de acceso de audio (en el caso de una señal únicamente de audio) . El inicio de la I-imagen es lo más importante debido a que la descodificación puede iniciar sin necesidad de información previa. El inicio de una P- imagen podría ser importante si la I-imagen (o P-imagen) , previa, es mencionada también. Durante la operación, la tabla CPI del programa, la cual es presentada, es almacenada en la memoria (DRAM) de la capa de aplicación. Esta es la razón de porqué deberá limitarse el tamaño de la tabla CPI. Las tablas CPI pueden ser muy grandes, como se explica en el próximo ejemplo. La dirección de la posición en el archivo es representada por el número de paquete fuente en ese archivo. Con un Flujo de Transporte MPEG2 , cada paquete fuente consiste del paquete del Flujo de Transporte, de 188 bytes, y una marca de tiempo de 4 bytes. Con una capacidad de 25 Gbytes se 6 necesitan 28 bitios para representar esta dirección de un punto característico en el programa. La exactitud del tiempo de acceso deberá ser menor que la duración de las unidades de acceso. Con una exactitud de 5 milisegundos y un tiempo de reproducción total de 24 horas, se necesitan 25 bitios para representar la información del tiempo.

La tabla CPI de un programa, almacenada, podría contener muchas entradas. La duración de un grupo de imágenes (GOP) es menor que medio segundo. Cada GOP inicia con una I-imagen. Si se realiza una entrada en la tabla CPI para todas las I-imágenes, entonces existen, para cada hora de tiempo de reproducción, al menos 7200 entradas. El tiempo de reproducción de un disco de gran capacidad podría ser muy grande (por ejemplo, de 12 horas), lo cual da por resultado aproximadamente 100,000 entradas. Con 4 bytes para la dirección y otros 4 bytes para el tiempo de presentación, se consigue finalmente un tamaño de 800 Kbytes. La tabla CPI se usa también para manipulación de búsqueda, tal como adelantar y retroceder. En la manipulación de búsqueda no se pueden presentar todas las imágenes. Muy a menudo se presentan únicamente las I-imágenes (I) , o algunas de las I-imágenes, tal como se muestra en la figura 3. Entonces no todos los paquetes fuente tienen que ser leídos y solamente se leen aquellos que se usen para la presentación. El tamaño de la 7 I- imagen no es fijo, y el tamaño podría ser de decenas o centenares de Kbytes . La lectura de información redundante cuesta tiempo, y ese tiempo podría ser ocupado para leer otra I- imagen. Esto mejora el funcionamiento de la manipulación de búsqueda, porque podrían haberse presentado más imágenes por segundo. En algunos sistemas diferentes esto se resuelve teniendo para cada entrada en la tabla CPI , no únicamente el tiempo de presentación y la dirección en el archivo, sino que también en el tamaño de I- imagen o la dirección del paquete fuente, que contiene el último byte de la I- imagen. El tamaño de la I-imagen se mide en paquetes fuente con un tamaño de 192 bytes . El tamaño de una I- imagen podría ser de varios centenares de Kbytes. Se necesitan más de 10 bitios para indicar el tamaño de la I- imagen. Esto daría por resultado otros 2 bytes para la entrada en la tabla. El tamaño de la tabla se incrementa y ya no se encuentra alineada más en 4 bytes. En la unidad de lectura únicamente pueden leerse unidades de bloques ECC (B) . Si únicamente se necesitan unos cuantos bytes de cierto bloque ECC entonces tiene que leerse todo el bloque ECC. No es útil indicar, de manera muy exacta, el tamaño de la I-imagen. Esto se presenta esquemáticamente en la figura 4. Es suficiente si se sabe que únicamente tienen que leerse dos bloques ECC en lugar de 5 bloques ECC. En el siguiente párraf 8 se proporcionan algunos números que podrían presentarse en la práctica . La tasa de transferencia de bitios del Flujo de Transporte MPEG es de 8 Mbps (1 Mbyte por segundo) . Si un grupo de imágenes es de 0.5, entonces el tamaño promedio del grupo de imágenes es de 0.5 Mbytes . El tamaño de un bloque ECC es de 64 Kbytes, de manera tal que un grupo de imágenes tiene en promedio 8 bloques ECC. El tamaño máximo de una I-imagen se toma igual al de la memoria de descodificación (aproximadamente de 225 Kbytes, aproximadamente 4 bloques ECC) . El tamaño promedio de la I-imagen es mucho menor, y podría ser del orden de 100 Kbytes (menor que 2 bloques ECC) . Si se indica que el tamaño de la I-imagen es menor que 128 Kbytes, entonces nunca tendrán que leerse más de 3 bloques ECC. Si ese tamaño no era conocido entonces tendrán que leerse 5 bloques ECC. El objetivo de esa propuesta es disponer de un indicio del tamaño de la I-imagen. De esta manera no se leen más bloques ECC de los que sean necesario. También hay que mantener el número de bitios para el tamaño de la I-imagen, tan bajo como sea posible. Para este propósito se puede usar la siguiente propiedad. Si el tipo de video indica que es una entrada para una P-imagen, entonces el tamaño no es importante. Las P-imágenes 9 para manipulación de búsqueda son únicamente importantes a bajas velocidades. En esta parte, ó se puede encontrar el final de la imagen mientras se realiza la lectura y, tan pronto como se encuentre el final, se realiza un salto hasta el inicio de la próxima imagen, ó se lee el flujo completo. Estas consideraciones han conducido a la estructura de una entrada en la tabla CPI mostrada en la figura 5. La marca del tiempo de presentación (PTS por sus siglas en inglés) especifica un tiempo durante la presentación de la secuencia de datos de video, cuando una imagen particular se va a presentar y un número de paquete fuente (SPN por sus siglas en ingles) especifica una dirección en la secuencia de datos de video en donde se encuentra localizado el punto característico. El TYP contiene información relacionada con un tipo de entrada y un tamaño de la I-imagen. En este ejemplo la entrada en la tabla CPI tiene un tamaño de 4 bytes : 4 bitios para el TYP, 11 bitios para la PTS y 17 bitios para el SPN. En los 4 bitios del TYP, se presenta el tipo de la entrada de video, junto con el tamaño de la I-imagen. El tipo de la entrada está dado por los bitios b0..b3: lxxx I-imagen con encabezado de secuencia, xxx representa el tamaño de la imagen. Oyyy I-imagen sin encabezado de secuencia, yyy representa el tamaño de la I- imagen. Al menos uno de los bitios en yyy 10 0000 P-imagen Ejemplos de valores para xxx e yyy se proporcionan en la tabla 1, en donde k es el factor de escalamiento.

Como un ejemplo: Por definición estándar TV (SD-TV) : k=l Para alta definición TV (HD-TV) : k=2 y si = 64 kB s2 = 128 kB s3 = 192 kB s4 = 256 kB s5 = 320 kB s6 = 384 kB En otro ejemplo k = 1 y: si = 128 kB, s2 = 256 kB, s3 = 384 kB, s4 = 576 kB, s5 = 896 kB, s6 = 1280 kB. Todavía en otro ejemplo TYP puede tener una longitud de 3 bitios con únicamente 1 bitio que transporte información relacionada con el tamaño de la' I-imagen. Su valor puede ser 11 binario 1' para I -imágenes con un tamaño menor que 128 kB, y binario v0' para casos en los que el tamaño no esté especificado . La figura 1 muestra esquemáticamente la ubicación de los puntos característicos (CP) en el archivo. La figura 2 muestra una vista esquemática de la estructura estratificada de un dispositivo de almacenamiento. La figura 3 muestra esquemáticamente la ubicación de las I-imágenes (I) en el archivo. La figura 4 muestra esquemáticamente las I-imágenes (I) y los bloques ECC (B) . La figura 5 muestra el ejemplo de una entrada en la tabla CPI. La figura 6 muestra una modalidad del aparato para registrar una secuencia de señales de datos de video, de conformidad con la invención. La figura 6 muestra una modalidad del aparato para registrar una secuencia de señales de datos de video, de conformidad con la invención. El aparato comprende una terminal de entrada 1 para recibir señales de datos de video, y una unidad de procesamiento 100 de las señales de datos de video. La unidad de procesamiento 100 de señales, recibe las señales de datos de video a través de la terminal de entrada 1 y procesa las señales de datos de video en una secuencia de señales de datos de video para registrar la secuencia de 12 señales de datos de video en un portador de registro 3. Además, se encuentra disponible una unidad de lectura/escritura 102. La unidad de lectura/escritura 102 comprende una cabeza de lectura/escritura 104, que en el ejemplo de la presente es una cabeza óptica de lectura/escritura para leer/escribir la secuencia de señales de datos de video y una CPI correspondiente de/en el portador de registro 3. Además, se encuentran presentes medios de posicionamiento 106 para colocar la cabeza 104 en una dirección radial a través del portador de registro 3. Un amplificador de lectura/escritura 108 se encuentra presente a fin de amplificar la señal que va a ser registrada y para amplificar la señal leída del portador de registro 3. Un motor 110 se encuentra disponible para hacer girar el portador de registro 3 en respuesta a una señal de control del motor, suministrada por una unidad generadora de señales de control 112 del motor. Un microprocesador 114 se encuentra presente para controlar todos los circuitos, a través de líneas de control 116, 118 y 120. La unidad de procesamiento 100 de señales se encuentra adaptada además para generar la CPI correspondiente para la secuencia de señales de video. Para ese propósito la unidad de procesamiento 100 de señales es, como un ejemplo, capaz de identificar la posición y tamaño de una I-imagen, en la secuencia de señales de datos de video. Además, la unidad de procesamiento 100 de señales, es capaz de generar un bloque de 13 información para un punto característico que corresponda a esta I-imagen, que consiste de TYP, PTS y SPN, tal como se definió en los ejemplos anteriores. La CPI puede ser almacenada temporalmente en una memoria, hasta que se haya completado el procesamiento de las señales de datos de video en la secuencia de señales de datos de video y, eventualmente, el registro subsecuente en el portador de registro 3. Posteriormente, la CPI almacenada en la memoria 132 puede ser registrada en el portador de registro 3. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

14 REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un aparato para registrar una secuencia de señales de datos de video en un portador de registro, la secuencia de señales de video comprende imágenes del tipo intra-imagen, codificadas sin referencia a otras imágenes, e imágenes del tipo ínter- imagen, codificadas con referencia a otras imágenes, el aparato comprende : -medios de entrada para recibir señales de datos de video; -medios de generación para generar señales de información de puntos característicos, las señales de información de puntos característicos identifican un punto característico en la secuencia de señales de datos de video, las señales de información de puntos característicos comprenden un bloque de información, el bloque de información comprende: -datos de posición que definen una posición del punto característico de la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaño que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen; -medios de procesamiento para procesar las señales de 15 íTfformacion de puntos característicos para una pluralidad de puntos característicos, en una secuencia de señales de información de puntos característicos; y -medios de escritura para escribir la secuencia de 5 señales de datos de video y la secuencia de señales de información de puntos característicos, en el portador de registro; el aparato está caracterizado porque comprende: -medios de clasificación para clasificar el tamaño de la I- imagen en un intervalo de tamaños seleccionado entre una 10 pluralidad de intervalos de tamaños, predefinidos; -medios de mapeo para mapear el intervalo de tamaños en los datos de tamaños. 2. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue los medios de clasificación están 15 diseñados para clasificar el tamaño de la I-imagen, de acuerdo con una distribución del tamaño de las imágenes del tipo intra- imagen . 3. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de mapeo están diseñados para 20 usar un bitio para los datos de tamaño. 4. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de clasificación están diseñados para usar intervalos de tamaño de diferentes longitudes . "25 5. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, 16 caracterizado porque los medios de clasificación están diseñados para usar los intervalos de tamaño que sean cuantificados en múltiplos de un tamaño de un agrupamiento de códigos de corrección de errores . 6. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el bloque de información comprende datos de identificación que identifican un tipo de imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen y de las imágenes del tipo inter-imagen, el aparato está caracterizado porque los medios de generación están diseñados para combinar los datos de identificación con los datos de tamaño. 7. Un aparato de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-6, el portador de registro es un portador de registro óptico de tipo disco, caracterizado porque el medio de escritura comprende una cabeza óptica de lectura/escritura, un medio de posicionamiento para posicionar la cabeza óptica de lectura/escritura y medios de movimiento para hacer girar el portador de registro. 8. Un aparato para reproducir una secuencia de señales de datos de video que comprenden imágenes del tipo intra-imagen, codificadas sin referencia a otras imágenes, e imágenes del tipo inter-imagen codificadas con referencia a otras imágenes, usando para la secuencia de señales de datos de video, una secuencia correspondiente de señales de información de puntos característicos, que comprenden señales de 17 información de puntos característicos, para una pluralidad de puntos característicos, las señales de información de puntos característicos identifican un punto característico en la secuencia de señales de datos de video, las señales de información de puntos característicos comprenden un bloque de información que comprende: -datos de posición que definen una posición del punto característico en la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaños que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen; el aparato comprende: -medios de entrada para recibir la secuencia de señales de datos de video y la secuencia correspondiente de señales de información de puntos característicos; -medios de extracción para extraer el bloque de información de la secuencia de señales de información de puntos característicos; y -medios de procesamiento para procesar la secuencia de señales de datos de video en señales de datos de video, usando el bloque de información; caracterizado porque: -los medios de extracción están diseñados para recuperar los datos de tamaños y para mapear los datos de tamaños en un intervalo de tamaños seleccionado entre una pluralidad de intervalos de tamaños, predefinidos; 18 -los medios de procesamiento están diseñados para usar información relacionada con el intervalo de tamaños. 9. Un aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el bloque de información comprende datos de identificación que identifican un tipo de una imagen seleccionada de las intra-imágenes y de las inter-imágenes , el aparato está caracterizado porque los medios para la extracción del bloque de información están diseñados para separar los datos de identificación de los datos de tamaño. 10. Un aparato de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 8 a la 9, caracterizado porque los medios de entrada están diseñados para recibir la secuencia de señales de datos de video y la secuencia correspondiente de señales de información de puntos característicos de un portador de registro. 11. Un aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de entrada están diseñados para recibir la secuencia de señales de datos de video y la secuencia correspondiente de señales de información de puntos caracterís icos de un portador de registro óptico, de tipo disco . 12. Un método de generación de una secuencia de señales de información concernientes a puntos característicos en una secuencia de señales de datos de video, que comprenden imágenes del tipo intra-imagen, codificadas sin referencia a otras 19 imágenes, e imágenes del tipo inter-imagen codificadas con referencia a otras imágenes, en las que, para un punto característico se genera un bloque de información, el bloque de información comprende : -datos de posiciones que definen una posición del punto característico en la secuencia de señales de datos de video; y -datos de tamaños que proporcionan información relacionada con un tamaño de una I-imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra-imagen; caracterizado porque: -el tamaño de la I-imagen es clasificado en un intervalo de tamaños seleccionado ente una pluralidad de intervalos de tamaños, predefinidos; y -el intervalo de tamaños es mapeado en los datos de tamaños . 13. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el tamaño de la I-imagen es clasificado en intervalos de tamaños de acuerdo con una distribución de tamaños de las imágenes del tipo intra-imagen. 14. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque un bitio en el bloque de información se usa para los datos de tamaño. 15. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los intervalos de tamaño tienen diferentes longitudes . 16· Un método de conformidad con la reivindicación 12, 20 caracterizado porque los intervalos de tamaño son cuantificados en múltiplos de un tamaño de un grupo de códigos de corrección de errores . 17. Un método de conformidad con la reivindicación 12, en donde el bloque de información comprende datos de identificación que identifican un tipo de imagen seleccionada de las imágenes del tipo intra- imagen, y de las imágenes del tipo inter-imagen, caracterizado porque los datos de identificación se combinan con los datos de tamaño. 18. Un portador de registro caracterizado porque está provisto de una secuencia de señales de datos de video y las secuencias de señales de información de puntos característicos son registradas en el mismo con el aparato de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 7.