存儲和檢索含有附加信息的音頻/視頻數據的裝置的製作方法

2023-07-20 09:51:41 1

專利名稱：存儲和檢索含有附加信息的音頻/視頻數據的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到用來接收數字廣播信號並且對該信號進行存儲和檢索的數字廣播接收系統，特別涉及到用來存儲和檢索包含附加信息的音頻/視頻數據的一種裝置，用戶可以存儲指定節目的音頻/視頻數據連同對應這一節目的附加信息，實現方便和快捷的檢索。
隨著數字媒體的快速普及和數位訊號處理技術的發展，使用地面電波或衛星的數字廣播業務得到了廣泛擴展。一般的數字廣播業務是在MPEG(Moving Picture Experts Group)標準的基礎上實現的。為了執行符合MPEG標準的數字廣播業務，相對於每個廣播信道被壓縮的諸如音頻/視頻信息等節目專用信息(PSI)和節目信息是以傳輸數據流(TS)分組的形式發送的。MPEG TS分組是由188位元組構成的，其中有4位元組是標題信息，而184位元組是有效信息。4位元組標題信息包括代表每個分組的分組標識符(PID)。另外，以一個TS分組的形式發送的PSI分組具有至少兩個表。也就是說，一個表是用來識別基本數據流的TS分組的節目映射表(program map tabl PMT)，諸如視頻數據流，音頻數據流或是由多個程序構成的每一個程序的數據流，而另外一個表是用來識別PMT的節目關聯表(PAT)。PAT包括的PID例如有網絡信息表(NIT)，業務說明表(SDT)，時間數據表(TDT)和PMT。NIT包括的PID例如有事件信息表(EIT)。SDT包括關於供應商的信息，例如廣播電臺信息，而TDT包括關於廣播節目的絕對時間的信息。EIT包括電子節目指南(EPG)的信息。EPG信息是關於每個節目的信息，例如編輯時間，名稱，內容和相應節目的節目類別。另外，PMT還包括關於一個相應節目的音頻/視頻分組的PID。以分組的基本數據流(PES)的形式存在的音頻/視頻分組通常是包括音頻和視頻數據已經壓縮的比特流。PES的標題部分包括一個空隙，可以在其中插入用戶的私人數據。特別是在視頻比特流中限定了一個提供語法的用戶數據區，允許在其中插入用戶指定的信息。
在以TS分組的形式發送的數字廣播業務中，包括一個相應節目的音頻/視頻數據的分組和包括一個PSI分組的所有TS分組應該按照單個節目TS分組的形式來存儲，以便於存儲一個特定分組中包含的特定的音頻/視頻數據。另外，為了檢索存儲的音頻/視頻數據，需要執行對單個節目TS分組解碼的程序，以下要參照

圖1和2具體說明。
圖1A表示一個用來存儲音頻/視頻數據的通用存儲裝置的方框圖。圖1B表示單個節目TS分組的模式圖。
在圖1A中，TS解碼器11接收TS分組，並且將接收的分組按照PAT，PMT，NIT和EIT分類成各種PSI分組。分類的PSI分組在控制器15的控制下被存入存儲介質16。TS解碼器11利用相對於用戶需要的特定節目的音頻/視頻分組的PID信息從輸入TS分組中提取對應的音頻/視頻分組。提取的音頻/視頻分組被提供給音頻/視頻分處理器12。如果音頻/視頻分組是加密的，音頻/視頻處理器12就用一個解密器13為提供的音頻/視頻分組解密，以便能夠存入存儲介質16。控制器15讀出存儲在存儲介質16中的PSI分組和用戶選擇的音頻/視頻分組，準備輸出到單一節目TS發生器14。單一節目TS發生器14使用通過控制器15輸入的用戶所選節目的音頻/視頻分組和PSI分組產生如圖1B所示的單一節目TS分組，同樣也將其存入存儲介質16。參見圖1B，單一節目TS分組包括為收看用戶指定節目所需的所有分組。具體地說，單一節目TS分組包括所有PSI分組，諸如相應的音頻/視頻分組所需要的PAT，PMT，NIT，SDT，TDT和EIT分組以及一個音頻分組和一個視頻分組。
圖2表示一個用來檢索音頻/視頻數據的通用檢索裝置，在其中檢索存儲的單一節目TS分組，讓用戶能夠收看他或她指定的節目。
在圖2中，單一節目TS解碼器110中的PAT語法分析器111接收一個單一節目TS分組並且檢索一個PAT分組。PAT語法分析器111檢測代表著PMT，SDT，TDT和NIT等等PSI分組位置的PID信息，並且向各自的語法分析器112,113,114或115輸出各個分組。PMT語法分析器112分析從PAT語法分析器111輸入的PMT分組的PID信息，並且向音頻/視頻解碼器17輸出一個音頻/視頻分組。同時，NIT語法分析器113從NIT分組中提取EIT分組的PID信息，並且向EIT語法分析器116輸出EIT分組。EIT語法分析器116，SDT語法分析器114和TDT語法分析器115根據分析的分組的PID信息讀出各個分組的數據，並且將讀出的數據輸出到一個檢索信息比較器18。檢索信息比較器18將各個語法分析器114，115或116提供的各個分組的數據與用戶輸入的檢索信息相比較。這種檢索信息包括用戶指定節目的名稱，內容和時間。如果各個分組的數據與用戶指定的檢索信息相吻合，檢索信息比較器18就向音頻/視頻解碼器17輸出比較結果。然後，音頻/視頻解碼器17對當前輸入的音頻/視頻分組解碼並且輸出解碼的結果。
然而，上述現有技術需要有容量巨大的存儲介質，因為除了包括音頻/視頻數據的音頻/視頻分組之外還要存儲PSI分組。另外，為了讓用戶能夠檢索存儲的音頻/視頻分組並且收看用戶指定的節目，需要對和音頻/視頻分組一起存儲的PSI分組的數據進行分析這樣就會耗費很長的檢索時間。
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種用來存儲和檢索包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置，其中對傳輸數據流(TS)分組進行解碼，並且從一個節目專用信息(PSI)分組中讀出關於用戶指定的音頻/視頻分組的附加信息，然後將附加信息插入和存儲在音頻/視頻分組的一個特定區域內供以後進行分析和檢索。
為實現本發明的上述目的而提供了一種用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置，這種音頻/視頻數據存儲裝置包括一個分組語法分析器，用來從節目專用信息(PSI)分組中提取分組識別信息，並且輸出對應著提取的分組識別信息的附加信息和一個音頻和/或視頻分組；一個音頻/視頻語法分析器，利用分組識別信息來分析一個音頻和/或視頻分組，並且輸出音頻和/或視頻分組；一個音頻/視頻發生器，用來在音頻/視頻語法分析器提供的音頻和/或視頻分組中的一個特定區域中插入由分組語法分析器提供的附加信息；一個存儲介質；以及用來控制各個部件的一個控制器，將附加信息插入音頻和/或視頻分組，以便存入存儲介質。
按照本發明的另一方面還提供了一種用來檢索包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置，這種音頻/視頻數據檢索裝置包括一個輸入部分，用來接收包括附加信息的音頻和/或視頻分組；一個附加信息分類器，用來語法分析由輸入部分提供的音頻和/或視頻分組，並且提取和輸出附加信息，然後輸出除附加信息之外的音頻和/或視頻分組；一個附加信息語法分析器，將從附加信息分類器接收的附加信息與用戶檢索信息相比較，並且輸出一個關於附加信息中是否包括檢索信息的分析結果；一個音頻/視頻解碼器，用來按照附加信息語法分析器提供的分析結果對附加信息分類器提供的音頻和/或視頻分組解碼；以及一個輸出部分，用來輸出由音頻/視頻解碼器提供的解碼結果和附加信息。
通過參照附圖對本發明優選實施例的具體說明就能夠進一步理解本發明的上述目的和其他優點，在附圖中圖1A是表示一種存儲音頻/視頻數據的通用存儲裝置的框圖；圖1B表示一個單一節目TS分組的圖形；圖2是表示一種檢索音頻/視頻數據的通用檢索裝置的框圖；圖3是表示按照本發明的一個實施例中用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置的框圖；圖4是表示圖3所示裝置中的TS語法分析器的細節方框圖；圖5是表示按照本發明的另一個實施例中用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置的框圖；圖6是表示檢索在圖3中存儲的包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置的框圖；圖7表示按照本發明的一例附加信息；以及圖8表示按照本發明的另外一例附加信息。
以下要參照附圖來解釋本發明的實施例。
在圖3中，按照本發明一個實施例的用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的裝置包括用來分析接收的TS分組的TS語法分析器31，用來分析來自TS分組分析結果的一個音頻/視頻分組的音頻/視頻語法分析器32，以及連接到音頻/視頻語法分析器32上用來為音頻/視頻分組解密的解密器33。連接在TS語法分析器31和音頻/視頻語法分析器32之間的一個音頻/視頻數據發生器34包括一個標題檢測器341，用來檢測輸入音頻/視頻分組中的標題區，以及一個附加信息插入器342，用來將TS分組的分析結果產生的附加信息插入檢測的標題區，從而產生新的音頻/視頻數據。圖3的裝置還包括一個用來控制各個元件操作的控制器35，以便將包括附加信息的音頻/視頻數據存儲在存儲介質36中。
以下要參照圖4說明圖3中具有上述結構的用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的存儲裝置的工作方式。
圖4的框圖表示圖3所示裝置中的TS語法分析器31的細節。TS語法分析器31包括PAT語法分析器311，PMT語法分析器312，NIT語法分析器313，SDT語法分析器314和TDT語法分析器315。一個EIT語法分析器316連接到NIT語法分析器313。一個音頻分組語法分析器317和一個視頻分組處理器318連接到PMT語法分析器312。
TS語法分析器31中的PAT語法分析器311接收一個TS分組，從中檢索一個PAT分組。PAT語法分析器311檢測代表一個PSI分組位置的PID信息，諸如PMT,SDT,TDT和NIT，並且將各個分組輸出到各自的語法分析器312,313,314或315。PMT語法分析器312分析從PAT語法分析器311輸入的PMT分組的PID信息，並且分別向音頻分組處理器317和視頻分組處理器318輸出相應的音頻/視頻分組。音頻分組處理器317將音頻分組變換成分組基本數據流(PES)或是基本數據流(ES)，同樣，視頻分組處理器318也將視頻分組變換成PES或ES，然後向音頻/視頻語法分析器32輸出變換結果。以下還要說明將視頻分組變換成PES的一個例子。
同時，NIT語法分析器313從NIT分組中提取代表EIT分組位置的PID信息，並且向EIT語法分析器316輸出EIT分組。EIT語法分析器316，SDT語法分析器314和TDT語法分析器315分析各個分組並且輸出附加信息。這裡，附加信息包括用戶指定節目的音頻/視頻數據的名稱，分類代碼和時間，該信息包括圖像特徵信息諸如內容信息，能量信息和運動信息。以下要參照圖7和8說明附加信息。由此產生的附加信息被輸出到附加信息插入器342。
在圖3中，由音頻/視頻語法分析器32分析在TS語法分析器31中已經利用PID信息變換成PES的輸入的音頻/視頻分組。如果輸入的音頻/視頻分組是經過加密的，音頻/視頻語法分析器32就利用解密器33為輸入的音頻/視頻分組解密，然後將解密結果輸出到標題檢測器341和附加信息插入器342。標題檢測器341接收解密的音頻/視頻分組並且分析其語法，從而檢測PES標題或是相對於用戶數據的標題，然後輸出到附加信息插入器342。如果是一個ES，就將一個用戶標題插入能夠插入用戶數據的區域。
同時，附加信息插入器342將從TS語法分析器31輸入的附加信息插入在音頻/視頻語法分析器32中解密的音頻/視頻分組的一個PES標題區或是用戶數據區，並且向控制器35輸出插入的結果。控制器35控制存儲介質36，存儲在其中已經插入了附加信息的音頻/視頻分組。
圖5表示按照本發明另一個實施例的用來存儲包括附加信息的音頻/視頻數據的一種裝置的框圖，在其中僅僅分析視頻信號特徵，並且將用戶指定的節目信息插入分析結果，然後存儲。
圖5的裝置包括一個用來接收視頻信號的視頻編碼器51和一個視頻特徵語法分析器52。圖5的裝置還包括一個用來接收用戶指定的節目信息的節目信息輸入器54和一個連接到節目信息輸入器54上的附加信息處理器53。圖5的裝置還包括連接到視頻編碼器51和附加信息處理器53的多路復用器55，用來控制各個部件的控制器56和一個存儲介質57。
在圖5中，用視頻編碼器51壓縮輸入視頻信號，產生一個視頻比特流，並且將變換成PES的視頻分組輸出到視頻特徵語法分析器52和多路復用器55。視頻特徵語法分析器52提取一個可以代表輸入視頻信號特徵的參數。此處的這一參數是輸入視頻信號的能量或是其運動信息。同時，節目信息輸入器54接收用戶指定的節目信息，然後輸出給附加信息處理器53。這裡的節目信息包括相應節目的名稱，分類代碼和時間。附加信息處理器53接收從節目信息輸入器54輸入的節目信息和從視頻特徵語法分析器52提取的參數，並且處理接收的信息和參數達到語法匹配，並且將附加信息輸出到多路復用器55。這裡的附加信息包括用戶指定節目的名稱，分類代碼和時間，這些信息是一種圖像特徵信息，諸如內容信息，能量信息和運動信息。以下要參照圖7和8說明附加信息。多路復用器55將從附加信息處理器53輸入的附加信息插入從視頻編碼器51輸入的視頻分組的一個PES標題區或是用戶數據區。如果是一個ES，就將一個相對於用戶的標題插入能夠插入用戶數據的區域。控制器56將已經插入附加信息的視頻分組存儲在存儲介質57中。
圖6表示用來檢索在圖3中存儲的包括附加信息的音頻/視頻數據的一種裝置的框圖。圖6的裝置也可以應用於包括在圖5中存儲的附加信息的視頻分組。
圖6的裝置包括用來存儲包括附加信息的音頻/視頻分組的存儲介質61，用來接收音頻/視頻分組的輸入器62，用來語法分析該分組的語法並且檢測附加信息的語法分析器63，用來接收在語法分析器63中檢測的附加信息和檢索信息的附加信息語法分析器64，用來為從語法分析器63接收的音頻/視頻分組解碼的音頻/視頻解碼器65，以及一個輸出器66，用來輸出解碼結果和附加信息分析結果。
在圖6中，存儲介質61輸出一個音頻/視頻分組。輸入器62從存儲介質61接收音頻/視頻分組並且將其輸出到語法分析器63。語法分析器63分析音頻/視頻分組的PES的語法，並且檢測PES標題或用戶數據區的附加信息。語法分析器63將檢測的附加信息輸出到附加信息語法分析器64，並且將除了附加信息之外的音頻/視頻分組輸出到音頻/視頻解碼器65。附加信息語法分析器64將輸入的附加信息與用戶輸入的檢索信息相比較。這裡的檢索信息包括用戶指定節目的名稱，分類代碼和時間。然後，如果檢索信息與附加信息吻合，附加信息語法分析器64就將比較結果輸出到音頻/視頻解碼器65。然後，音頻/視頻解碼器65對語法分析器63提供的音頻/視頻分組解碼，並且將解碼結果輸出到輸出器66。輸出器66輸出由語法分析器63提供的音頻/視頻解碼結果和附加信息語法分析器64提供的附加信息分析結果。這裡的附加信息包括用戶指定節目的音頻/視頻數據的名稱，分類代碼和時間，它代表著圖像特徵信息，諸如內容信息，能量信息和運動信息，以下要參照圖7和8來說明。
圖7表示按照本發明的一例附加信息，將附加信息添加到用戶數據區中。用戶數據標題信息是一種表示以下數據是N比特用戶數據的標題。附加信息標題是一個表示以下數據包括N0比特附加信息的標題。時間信息用N1比特表示相應的音頻/視頻數據的記錄器或發生器的時間。名稱信息還代表相應的音頻/視頻數據的名稱，它用N2比特來表示。內容信息還代表音頻/視頻數據的內容，它用N3比特採表示。內容信息還包括可以代表相應的音頻/視頻數據內容的關鍵詞。圖8表示按照本發明的另外一例附加信息，其中的能量信息代表一種合成的圖像和運動信息，它可以代表運動的程度。
本發明可以提取附加信息，將提取的附加信息插入一個特殊區域，並且存儲結果的音頻/視頻數據。因此，本發明可以減少用來存儲用戶指定的音頻/視頻數據的存儲介質的容量。另外，本發明還能夠用特殊區域內包括的附加信息檢索存儲的音頻/視頻數據，從而提供一種更加有效的檢索速度。
權利要求
1．一種存儲包括節目專用信息(PSI)的分組形式發送的音頻和/或視頻數據的裝置，這種音頻和/或視頻數據存儲裝置包括一個分組語法分析器，用來從一個節目專用信息PSI分組中提取分組識別信息，並且輸出對應著提取的分組識別信息的附加信息和一個音頻和/或視頻分組；一個音頻/視頻語法分析器，利用分組識別信息來語法分析一個音頻和/或視頻分組，並且輸出音頻和/或視頻分組；一個音頻/視頻發生器，用來在音頻/視頻語法分析器提供的音頻和/或視頻分組中的一個特定區域中插入由分組語法分析器提供的附加信息；一個存儲介質；以及用來控制各個元件的一個控制器，將附加信息插入音頻和/或視頻分組，以便存入存儲介質。
2．按照權利要求1的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述分組語法分析器包括一個用來檢索分組的節目關聯表(PAT)語法分析器，從中檢測出PAT中包括的多個表的分組識別信息，並且輸出檢測結果；一個節目映射表(program map tabl PMT)語法分析器，利用表分組來檢測音頻和/或視頻分組，並且輸出檢測結果；多個表語法分析器，用於輸出多個表分組的附加信息；以及一個音頻/視頻分組處理器，用來變換由PMT語法分析器檢測到的音頻和/或視頻分組的圖形並且輸出變換結果。
3．按照權利要求2的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述多個表語法分析器包括一個網絡信息表語法分析器(NIT)，用來從PMT語法分析器接收一個NIT分組，並且輸出一個事件信息表(EIT)分組；一個EIT語法分析器，用來從NIT語法分析器接收EIT分組，並且輸出附加信息；一個業務說明表(SDT)語法分析器，用來從PMT語法分析器接收一個SDT分組並且輸出附加信息；以及一個時間數據表(TDT)語法分析器，用來從PMT語法分析器接收一個TDT分組，並且輸出附加信息。
4．按照權利要求2的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述音頻/視頻分組處理器將音頻/視頻分組變換成編組的基本數據流(PES)。
5．按照權利要求1的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述音頻/視頻語法分析器還包括一個解密器，在分組語法分析器提供的音頻和/或視頻分組已經被加密的情況下對音頻和/或視頻分組解密。
6．按照權利要求1的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述音頻/視頻發生器包括一個標題檢測器，用來檢測來自音頻/視頻語法分析器的音頻和/或視頻分組中的一個標題區，並且輸出檢測結果；以及一個附加信息插入器，用來將分組語法分析器提供的附加信息插入標題檢測器檢測到的標題區。
7．按照權利要求4的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述特殊區域是PES的標題區。
8．按照權利要求4的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述特殊區域是PES的用戶數據區。
9．按照權利要求1的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述附加信息是圖像特徵信息，諸如用戶指定節目的名稱，分類代碼，時間，內容信息，能量信息和運動信息。
10．用來存儲接收的音頻和/或視頻數據的裝置，該音頻和/或視頻數據存儲裝置包括一個編碼器，用來將接收的音頻和/或視頻信號變換成音頻和/或視頻分組並且輸出變換結果；特徵它法分析部分，用於語法分析輸入的音頻/視頻信號的特徵，並輸出語法分析的結果；用來接收用戶指定的節目信息的節目信息輸入器；一個附加信息處理器，根據節目信息輸出器提供的節目信息和特徵語法分析器提供的分析結果產生附加信息，並且輸出產生的附加信息；一個音頻/視頻發生器，用來將附加信息處理器提供的附加信息插入由編碼器提供音頻和/或視頻分組的一個特殊區域；一個存儲介質；以及用來控制各個元件的一個控制器，將附加信息插入音頻和/或視頻分組，以便存入存儲介質。
11．按照權利要求10的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述編碼器將音頻和/或視頻信號變換成編組的基本數據流(PES)。
12．按照權利要求11的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述特殊區域是PES的標題區。
13．按照權利要求11的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述特殊區域是PES的用戶數據區。
14．按照權利要求11的音頻/視頻數據存儲裝置，其特徵是上述附加信息是圖像特徵信息，諸如用戶指定節目的名稱，分類代碼，時間，內容信息，能量信息和運動信息。
15．一種檢索具有包括用戶指定節目的附加信息的音頻和/或視頻分組形式的音頻和/或視頻數據的裝置，這種音頻/視頻數據檢索裝置包括一個輸入部分，用來接收包括附加信息的音頻和/或視頻分組；一個附加信息分類器，用來語法分析由輸入部分提供的音頻和/或視頻分組，並且提取和輸出附加信息，然後輸出除附加信息之外的音頻和/或視頻分組；一個附加信息語法分析器，將從附加信息分類器接收的附加信息與用戶檢索信息相比較，並且輸出一個關於附加信息中是否包括檢索信息的分析結果；一個音頻/視頻解碼器，用來按照附加信息語法分析器提供的分析結果對附加信息分類器提供的音頻和/或視頻分組解碼；以及一個輸出部分，用來輸出由音頻/視頻解碼器提供的解碼結果和附加信息。
16．按照權利要求15的音頻/視頻數據檢索裝置，其特徵是上述附加信息是圖像特徵信息，諸如用戶指定節目的名稱，分類代碼，時間，內容信息，能量信息和運動信息。
全文摘要
一種存儲用戶指定節目附加信息的音頻/視頻數據存儲和檢索裝置,實現快捷檢索。本發明對傳輸數據流(TS)分組解碼,並從解碼專用信息(PSl)中讀出用戶指定的音頻/視頻分組的附加信息,將讀出結果插入和存儲在音頻/視頻分組的特殊區,並通過分析附加信息執行檢索。音頻/視頻數據存儲裝置提取附加信息,將附加信息插入特殊區,並存儲產生的音頻/視頻數據。該音頻/視頻數據存儲裝置可以減少存儲用戶指定的音頻/視頻數據存儲介質的容量和加快檢索速度。
文檔編號H04N5/00GK1297310SQ0013091
公開日2001年5月30日 申請日期2000年11月20日 優先權日1999年11月20日
發明者千罡旭 申請人:三星電子株式會社