在記錄數字視頻的同時進行實況圖像顯示的製作方法

2023-06-13 05:07:36

專利名稱：在記錄數字視頻的同時進行實況圖像顯示的製作方法
發明
背景技術：
領域本發明涉及數字錄像領域，更具體地來說涉及個人錄像機的特技模式播放(Trick Mode Play)。
現有技術的說明個人錄像機(PVR)允許用戶在推遲的時間觀看廣播多媒體顯示，甚至允許在廣播繼續時進行延遲觀看。在開始將廣播多媒體顯示內容存儲到存儲介質之後，用戶就可以回放該多媒體顯示內容的記錄部分。如果用戶選擇，他可以暫停該多媒體顯示而同時繼續記錄該多媒體顯示的其餘部分。稍後，用戶可以從多媒體顯示記錄部分內的暫停位置或任何其它位置開始回放多媒體顯示。再者，用戶還可以對記錄的材料執行其它特技模式，如快進、回退、慢速播放、快速播放等。
雖然目前可用的個人錄像機允許用戶對廣播顯示執行特技模式而為其提供了額外的便利，但PVR的實況顯示受到延遲。個人視頻錄像機將通過MPEG編碼器從廣播源獲得的視頻信號緩存到數據存儲器中，然後經過MPEG解碼器處理後才將視頻信號提供給顯示設備。緩衝步驟使實際實時廣播的發生與相應的顯示再現之間產生可明顯的時延。在頻道切換期間，該時延尤其不利。當切換頻道時，用戶收不到顯示變更證實(display verification of change)，直到來自新頻道的源信號已經過緩衝步驟處理。在某些情況中，此處理過程可能要花數秒時間。再者，頻道切換期間的時延可能是不一致的。例如，在同時提供模擬頻道和數字頻道的有線電視系統中，通常PVR會有不一致的緩衝延遲，因為在存儲之前模擬視頻源信號需要編碼(例如採用MPEG壓縮)，而傳輸之前經過MPEG壓縮的廣播數字視頻信號則沒有此類延遲。因此，在結合PVR的系統中切換頻道可讓人感到非常不便並使人不悅。此外，新頻道內容顯示的延遲基本上排除了高速頻道切換或預覽(rapid channel hopping or surfing)的可能性。
發明概要本發明提供一種用於在個人錄像機中執行特技模式功能同時避免在正常觀看期間引入頻道切換延遲的方法和系統。該方法包括如下步驟記錄視頻源信號，同時將該視頻源信號旁路到顯示設備而沒有經歷任何與該記錄步驟相關的緩衝延遲。響應用戶的特技模式請求，旁路步驟可以自動終止，並可以換入該視頻信號的已記錄版本並將其發送到顯示器。此外，可以利用已記錄的視頻源信號來執行特技模式。
旁路步驟還可以包括響應用戶選擇備用視頻源信號頻道，無任何緩衝延遲地換入備用視頻源信號並將其發送給顯示設備。此外，可以執行生成用戶通知的步驟，以在收到用戶特技模式請求時確認收到特技模式命令。一旦完成換入視頻源信號的已記錄版本並將其發送給顯示器的步驟，則可以終止用戶通知。
記錄步驟還可以包括響應用戶選擇備用視頻源信號頻道，無中斷地記錄所述備用視頻源信號。此外，可以記錄備用視頻源信號而又不刪除任何先前記錄的視頻源信號。特技模式操作可以通過使視頻源信號的先前記錄版本前進到視頻源信號的最近記錄部分，以該視頻源信號替換已記錄版本並將其發送給顯示設備。
附圖簡介

圖1是根據本發明，結合了在切換頻道期間用於廣播多媒體編程節目的實況顯示的選擇性存儲旁路的個人錄像機的方框圖。
圖2是說明根據本發明在切換頻道期間在個人錄像機中選擇性地旁路存儲的方法的流程圖。
發明的詳細說明圖1顯示結合了在切換頻道期間用於廣播多媒體編程節目的「實況」或名義上同時顯示的選擇性存儲旁路的個人錄像機(PVR)100的方框圖。選擇性存儲旁路允許在PVR 100中執行特技模式功能，而又不會在正常觀看期間引入頻道頻道切換延遲。本說明書中，特技模式處理包括停止、暫停、快進、回退、慢速回放、快速回放以及緩衝回放。
個人錄像機100包括調諧器102，它可以選擇性地調諧到特定的廣播頻道，並可以接收一個或多個包含多媒體內容的廣播源信號。例如，調諧器102可以選擇從有線電視服務、衛星電視服務、常規地面廣播以及任何其它類型的多媒體廣播接收頻道。這裡術語多媒體可以包括音頻數據、視頻圖像數據、圖形數據或它們的任意組合。廣播多媒體是從源位置傳播到一個或多個接收器位置的多媒體如電視節目，包括視頻圖像、音頻信號和文字內容和/或圖形圖像表示數據中的至少一種。
調諧器102可以包括電子電路，以將廣播源信號轉換成表示包含在廣播源信號中的表示多媒體內容的數字多媒體數據流(視頻、音頻等源信號)。例如，調諧器102可以接收調頻廣播源信號，並可將其解調、下變頻以及進行模數轉換。在另一種配置中，調諧器102可以接收已經是數字格式的廣播源信號，並選擇性在源信號中進行選擇。本說明書中術語視頻源信號指包括音頻數據、視頻數據或它們的任意組合的源信號。
個人錄像機100還可以包括多媒體壓縮器。雖然多媒體壓縮器104對於本發明的操作來說並非必需的，但包括多媒體壓縮器104是有利的。多媒體壓縮器104可以對視頻源信號120a執行多媒體壓縮，以減少存儲壓縮格式的視頻源信號120b所需的存儲空間。一種這樣的多媒體壓縮格式是MPEG-2。其它多媒體壓縮格式還有MPEG-1和MPEG-4。雖然多媒體壓縮格式會隨時間變更，但本發明在此方面不受限制。
數據存儲器106也可以包括在PVR 100中，以緩衝或存儲視頻源信號。數據存儲器106可以是存儲數據的任何數據存儲器。例如，數據存儲器106可以是電子存儲介質、磁存儲介質和光存儲介質或磁光存儲介質。在一個實施例中，數據存儲器106可以是硬碟驅動器。但是，本發明並限於此，還可以採用其它存儲器。操作時，數據存儲器106可用於從多媒體壓縮器104接收視頻源信號。在另一種配置中，數據存儲器可以從調諧器102接收未經壓縮的數據。
個人錄像機100還可以結合多媒體解壓器108，該解壓器用於提供與壓縮器104的處理基本互補的處理，並根據數據存儲器的輸出信號120c形成可顯示的未經壓縮的視頻信號120d。多媒體解壓器108可以從數據存儲器106接收壓縮的視頻源信號。注意，多媒體解壓器108可以與多媒體壓縮器104嵌入同一電子單元，如編解碼器(CODEC)中。但是，多媒體壓縮器104還可以與PVR分開。例如，在一種配置中，多媒體解壓器可以結合到某個設備中，例如集成到可以從PVR 100接收壓縮的視頻源信號，並提供供顯示的未經壓縮的輸出信號的集成接收器解碼器(IRD)中。
多媒體處理器110可以從多媒體解壓器108接收視頻源信號，並對該視頻源信號執行特技模式處理。再者，多媒體處理器110可以執行其它視頻處理。例如，該多媒體壓縮器可以將視頻源信號格式化，以便在顯示器116上顯示。在一種配置中，多媒體處理器110、多媒體解壓器108和多媒體壓縮器104可以實現為一個處理設備。
個人錄像機100還可以包括緩衝器旁路開關112。緩衝器旁路開關可以實現為射頻RF切換裝置、中頻IF切換裝置、基帶信號切換裝置或可以在兩個視頻源表示信號之間選擇的任何其它裝置。如圖1所示，緩衝器旁路開關112可加以設置，以通過在數據存儲器106之前建立至信號路徑120a的連接來提供輸入視頻源信號的實況或實時顯示。再者，緩衝器旁路開關112可以在數據存儲器106之後提供至多媒體信號路徑120d/120e的另一條連接，以允許觀看已記錄的視頻源信號。圖1所示的配置假定，視頻源信號未經壓縮且由一個多媒體壓縮器控制視頻源信號壓縮、解壓縮和處理，其中由緩衝器旁路開關112在多媒體壓縮器前後提供至未經壓縮多媒體信號路徑120的連接。但是，圖1所示的配置可根據選擇為輸入的視頻源信號類型(例如壓縮的或未經壓縮的)來加以重構。如果輸入壓縮信號，則無需多媒體壓縮器104，並可以將信號寫入存儲器106中而無需進行重要處理。
處理器114可以通過系統總線122與其它PVR 100組件進行通信。例如，當通過遙控裝置118和接收器113從用戶收到頻道切換命令時，處理器114可以通知緩衝器旁路開關112將來自調諧器的實況視頻源信號耦合到顯示器116，旁路壓縮/解壓縮以及數據存儲106。處理器114還可以控制緩衝器旁路開關以進行耦合，從而顯示先前記錄和處理的存儲視頻源信號，例如在收到特技模式命令時。
遙控裝置118可以作為用戶接口配合PVR 100使用。遙控器118可用於通過接收器113輸入用戶命令，接收器113向處理器114提供控制數據，以便將控制指令解碼。例如，遙控器118可用於執行頻道選擇、視頻和音頻特技模式操作、開/關功能、輸入數據以及其它用戶可選的命令和數據輸入。顯示器116可以連接到PVR 100的輸出埠，以允許通過屏幕顯示觀看多媒體顯示內容和控制菜單。顯示器16可以是視頻監視器顯示屏、電視接收機、計算機顯示器或任何其它的多媒體演示設備。
圖2是切換頻道期間個人錄像機中選擇性地旁路存儲的方法的的流程圖200。參考步驟202，可以開始記錄多媒體源信號並繼續後續處理過程。預設情況下，將緩衝器旁路開關112設為通過將視頻源信號直接從調諧器102饋送到顯示器116，從而實現實時監視。這就允許在顯示器116上無緩衝延遲地觀看實況多媒體廣播，如圖204所示。或者，緩衝之後，旁路開關可以將數據存儲器106中存儲的視頻源信號饋送給顯示器116。從數據存儲器106中恢復的視頻源信號可能有與緩衝處理相關的延遲，這是經過壓縮器104、數據存儲器106和解壓器108處理的結果。
參考判決塊206和步驟208，用戶可以通過遙控裝置118請求PVR特技模式功能。可以通過接收器113從遙控118接收PVR特技模式請求。然後將該請求轉發到處理器114以實現該請求。處理器可以通知緩衝器旁路開關112選擇多媒體處理器110提供的視頻源信號120e，以視頻源信號的已記錄版本取代實況實時視頻源信號120a。然後可以生成用戶通知，以確認特技模式請求，如步驟210所示。例如，多媒體處理器110可以生成屏幕通知信息，以插入所連接的要顯示的信號120e中。然後執行PVR 100的特技模式回放，直到完成為止，如步驟212和判決塊214所示。例如，完成可以是用戶通過選擇恢復正常播放速度觀看模式或選擇實時觀看源信號而選擇終止特技模式的結果。
如果用戶正在觀看實況多媒體廣播並選擇暫停特技模式，則提供通知已選擇暫停模式且已生效。此功能是有益的，因為記錄和回放過程存在固有延遲。由此，當實時觀看源信號的用戶選擇暫停模式時，廣播的已記錄版本並不在顯示選擇暫停模式時觀看者感興趣幀所要求的節目時間上。屏幕通知因此可以保留在顯示屏上，直到實時多媒體廣播被暫停位置處用戶選擇的幀被數據存儲器106存儲，並準備就緒可以恢復和顯示為止。屏幕通知可以提醒用戶暫停命令已經被識別且正在由PVR處理。一旦已記錄並從數據存儲器106讀出的視頻源信號播放到實況多媒體廣播暫停位置處的幀時，則可以從顯示屏上刪除該通知，例如，替換為指示「慢速播放」或「特技播放」準備就緒的消息。由此，可以利用已記錄源信號來顯示和仔細觀看顯示暫停位置處的圖像幀。
參考判決塊216和步驟218，用戶可以在觀看從數據存儲器106存取的已記錄視頻圖像的同時切換頻道。當調諧器102通過處理器114從遙控118收到切換頻道命令時，調諧器可以根據頻道切換請求將源信號頻道切換到新的信號源。在一種配置中，可允許用戶選擇將新的源信號記錄到數據存儲器中與當前觀看的視頻顯示的位置不同的位置上。這樣，用戶可以先觀看當前顯示，再觀看最近記錄的顯示。但是，還可允許用戶選擇在仍然保留先前的節目記錄的同時立刻開始觀看新的顯示內容。
在另一種配置中，在換入並顯示實況視頻信號之前，處理器114可以超前回放已記錄視頻信號或加速其回放，以便從存儲器106中讀出視頻源信號的最新記錄部分，如步驟224所示。由此，採用提高回放速度的方法，可將緩衝器延遲減到最小。
參考步驟226，可以提供用戶通知，以通知用戶視頻源正從已記錄視頻信號變更為實況視頻信號。此時，處理器114可以讓緩衝器旁路開關112將視頻緩衝器旁路並將源信號直接發送到顯示設備116，如步驟204所示，從而避免緩衝器延遲。
在另一種配置中，可以選擇性地提高回放速度，例如快進以通過不想觀看得顯示部分，如廣告。在另一種配置中，回放可以比正常情況下快一些。例如，可以跳過選定的場、幀或圖像組(GOP)，以便提高回放速度，並因此縮短節目播放時間。此外，在提高回放速度期間，可以應用保持聲像吻合(lip-synch)的方法。保持聲像吻合的一種方法是加快回放一段音頻，以便與視頻回放速度提高關聯上。可以對音頻信號應用均衡，以補償音頻提速所致的頻率偏移。
判決塊220和步驟222允許在先前記錄的源信號或新近記錄的源信號(例如頻道切換所致)之間選擇回放。在完成此PVR特技模式回放222之後，多媒體回放可以繼續從存儲器106中新近記錄的視頻源信號版本開始，如判決塊220和步驟222所示。或者，在完成先前記錄的信號回放後，可以使來自存儲器106的回放前進，從存儲器106中讀取視頻源信號的最新記錄部分，如步驟224所示。在一種配置中，可以響應用戶請求將回放提前。在另一種配置中，回放可以比多媒體的正常回放速度快一些。在步驟226中，可以提供用戶通知，以通知用戶視頻源正從已記錄的視頻信號切換為實況視頻信號。
參考步驟204，在回放已前進到最新記錄的視頻源信號部分時，以讀取視頻源信號的最新記錄部分之後，可以播放視頻源信號的實況版本來替換視頻源信號的已記錄版本。注意，記錄視頻源信號可以在整個前進和替換步驟中繼續。緩衝器旁路開關112可以通過繞過緩衝器系統和多媒體處理器110，並將視頻源信號直接耦合到顯示器116，這樣換入視頻源信號的實況版本。因為存在與視頻源信號的緩衝版本有關的延遲，所以緩衝版本和實況版本之間時間上的跳越會使一小部分視頻源信號被跳過或缺失。可以通過屏幕消息通知用戶PVR正切換回實況信號，並且顯示器116上將缺失一小部分視頻源信號，不過，缺失的圖像將為存儲器106所捕獲。可以通過啟動回退來觀看已跳過的視頻源信號部分。
再參考判決決206和判決塊228及步驟230，如果從用戶收到頻道切換請求，則調諧器102可以切換頻道。可以無中斷地換入備用視頻源以取代當前的視頻源，並加以記錄。將所述備用視頻源記錄到數據存儲器106中的步驟可以從當前視頻源記錄結束的位置繼續開始，以避免刪除任何先前的視頻源信號記錄。此外，可以將所述備用視頻源信號耦合到顯示器116。
再參考步驟226和204，如果收到頻道切換請求時正在從存儲器106讀取視頻信號的已記錄版本以進行回放，則緩衝器旁路開關112可以從回放已記錄版本切換為回放直接從調諧器102獲得的實況視頻源信號。在本實施例中，可以大大減少緩衝視頻源信號引起的時延。注意，用戶可以切換頻道，而又沒有等待將備用視頻源信號緩存所帶來的不便。因此，用戶可以幾乎即刻觀看更換的頻道，而無需忍受上述惱人的延遲。
如上所述，因為存在與視頻源信號的緩衝版本有關的延遲，所以在信號源的緩衝版本和實況版本之間進行切換時，會跳過一小部分視頻源信號。因此，在步驟226中，可以在顯示器116上顯示用戶通知，以告知用戶PVR正切換回實況信號，並且少量視頻源信號將被跳過。此外，用戶通知還可以告知用戶，將記錄新近選擇的視頻源，以取代當前的視頻源。
在一種配置中，可允許用戶選擇在觀看新近選擇的視頻源的同時繼續記錄當前視頻源。在這種配置中，調諧器102必須能夠同時提供多個源信號，例如來自多個頻道的源信號。在此配置中，調諧器可以將來自當前視頻源的源信號發送到存儲器106，同時將來自新視頻源的源信號提供給顯示器116。
應理解，本說明書所述的實例和實施例僅僅用於說明，本領域技術人員可以據此提出各種修改或變更，而且這些修改或變更將為本發明的精神和範圍所涵蓋。在不背離表示本發明範圍的精神或本質特徵的前提下，本發明可採取許多其它的特定形式。
權利要求
1.用於在個人錄像機中執行特技模式操作而無頻道更換延遲的方法，它包括如下步驟記錄視頻源信號(202)；在啟動所述記錄的同時將所述視頻源信號旁路(204)到顯示設備(116)；響應特技模式請求(206)而終止所述旁路，並且換入所述視頻源信號的已記錄版本(208)，以將其耦合到所述顯示設備；以及利用所述已記錄的視頻源信號執行所述特技模式請求(212)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述旁路步驟還包括如下步驟響應備用視頻源信號頻道選擇，換入備用視頻源信號(230)以將其耦合到所述顯示設備(116)，而所述顯示設備(116)上不會呈現對所述另一頻道選擇的明顯延遲。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括如下步驟通過屏幕顯示消息確認特技模式請求(210)。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於還包括如下步驟當將所述視頻源信號的所述已記錄版本(208)替換到所述顯示器上的所述步驟完成時，終止所述屏幕顯示消息。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述記錄步驟(202)還包括不中斷地記錄備用視頻源信號頻道選擇(218)。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於所述記錄步驟(202)還包括記錄所述備用視頻源信號頻道選擇(218)，而同時不刪除任何先前的視頻源信號記錄。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括通過使所述視頻源信號的所述已記錄版本的回放前進到所述視頻源信號的最新記錄部分(224)，從所述特技模式過渡到所述視頻源信號；以及換入所述視頻源信號(204)以將其耦合到所述顯示設備(116)，從而取代所述視頻源信號的所述已記錄版本，而沒有與所述記錄步驟相關的任何緩衝延遲。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括如下步驟通過換入所述視頻源信號以將其耦合到所述顯示設備(116)，從而取代所述視頻源信號的所述已記錄版本而又不會有與所述記錄步驟相關的任何緩衝延遲，這樣從所述特技模式過渡到所述視頻源信號；以及生成將以所述視頻源信號替換所述視頻源信號的所述已記錄版本的通知(226)。
9.一種具有特技模式功能的個人錄像機，包括用於記錄和回放視頻源信號的數據存儲器(106)；以及緩衝器旁路開關(112)，用於在所述視頻源信號記錄期間，在所述數據存儲器(106)記錄所述視頻源信號的同時將所述視頻源信號耦合到所述顯示設備(116)而又不會有與所述記錄步驟相關的任何緩衝延遲，其中，所述緩衝器旁路開關(112)響應所述特技模式請求(206)而終止所述源信號到所述顯示器(116)所述耦合，並換入所述視頻源信號的已記錄版本(208)。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於還包括調諧器(102)，用於響應用戶選擇備用視頻源信號頻道，無顯著緩衝延遲地換入備用視頻源信號(230)，以將其耦合到所述數據存儲器(106)和所述顯示設備(116)。
11.如權利要求9所述的系統，其特徵在於還包括用於生成特技模式請求(210)的通知的裝置。
12.如權利要求11所述的系統，其特徵在於還包括用於執行如下操作的裝置(114)當將所述視頻源信號的所述已記錄版本替換到所述顯示器(116)上的所述替換步驟完成時，終止所述通知。
13.如權利要求9所述的系統，其特徵在於所述數據存儲器(106)響應選擇備用視頻源信號頻道而無中斷地記錄備用視頻源信號。
14.如權利要求13所述的系統，其特徵在於所述數據存儲器(106)記錄所述備用視頻源信號，而同時不刪除任何先前記錄的視頻源信號記錄。
15.如權利要求9所述的系統，其特徵在於還包括用於執行如下操作的裝置(114)使所述視頻源信號的所述已記錄版本的回放前進到所述視頻源信號的最新記錄部分；以及用於執行如下操作的裝置(112)將所述視頻源信號替換到所述顯示裝置(116)，以取代對所述視頻源信號的所述已記錄版本的所述回放，而沒有與所述記錄步驟相關的顯著緩衝延遲。
16.如權利要求9所述的系統，其特徵在於還包括用於執行如下操作的裝置(114)使所述視頻源信號的所述已記錄版本的回放前進到所述視頻源信號的最新記錄部分；以及用於生成正以所述視頻源信號替換所述視頻源信號的所述已記錄版本的所述回放的通知的裝置(110)。
全文摘要
一種用於在個人錄像機中執行特技模式功能，而不會引入正常觀看期間所引入的頻道切換延遲的方法和系統。該方法包括記錄視頻源信號(202)，同時將該視頻源信號(204)旁路到顯示設備而又不會經歷與該記錄步驟(202)相關的任何緩衝延遲的記錄步驟。在特技模式運行期間，可以自動終止旁路步驟，並可以換入(208)視頻信號的已記錄版本並將其發送到顯示器。旁路步驟還可以包括換入備用視頻源信號(230)而又不產生任何緩衝延遲，以響應用戶選擇備用視頻源信號頻道。可以生成用戶通知，以確認收到特技模式請求(210)。一旦換入視頻源信號已記錄版本的步驟完成，則可以終止用戶通知。
文檔編號H04N5/783GK1663250SQ03814489
公開日2005年8月31日 申請日期2003年4月24日 優先權日2002年4月24日
發明者P·A·瓊克斯費爾德, D·R·施奈德溫, S·A·肯達爾, R·V·克拉科拉, T·E·霍爾蘭德, G·R·古特克內希特 申請人:湯姆森許可公司