TWI396449B - 用以記錄與播放視訊影像資料的方法及裝置 - Google Patents

Description

用以記錄與播放視訊影像資料的方法及裝置

本發明係有關於一種影像資料之記錄與播放，特別是關於一種用於記錄與播放電腦時段之影像資料的方法與裝置。

視訊影像記錄被廣泛用於許多的實際應用方面。在許多實際應用中，視訊影像不是慢慢的改變(或者說，它們通常是長期維持不變)，就是影像中大部份的區域都保持不變(亦即變化通常只發生在很小或是零散的區域)。其中一個例子是關於電腦時段的記錄與播放，亦即，由一部電腦輸出到一部使用者顯示器的視訊影像之記錄與播放。在這樣的例中，顯示於顯示器大部份的視訊影像通常是不變的。另一個這類應用的例子是影像監視(surveillance)，亦即是來自視訊監視攝影機之視訊影像的記錄與播放。

動畫專家群(Moving Picture Expert Group,MPEG，包括MPEG-1、MPEG-2等等)是一種廣泛用於數位視訊影像壓縮與記錄的標準。MPEG採用訊框間壓縮，換句話說，就是依序利用一或多個前後的訊框壓縮目前的訊框，以減少訊框之間的重複。在訊框間的壓縮技術中，某些稱為節點訊框(intra-frame)或“I-訊框”之訊框的壓縮不須參考其他訊框，I-訊框內所有的區塊都具有相同的時碼。因此，針對上述型式的視訊信號，MPEG所用的訊框間壓縮技術已顯不足。

本發明提出一種視訊影像資料的記錄方法，可實質上解決因習知技藝的限制與缺點所引起的一些問題。

本發明之一主要目的是提供一種適用於記錄電腦時段的數位影像資料之壓縮、記錄與重組的方法。

本發明之另一目的是提供一種壓縮影像資料格式，其係為有彈性且有效率，並且提供高壓縮率。

本發明另外之特徵及優點將於以下的敘述當中提出，且將可由敘述當中明顯得知或可藉由本案發明之實施中而得。本發明之目的及優點可藉由內容所述之結構、專利請求範圍以及圖式而實現。

為達成上述優點並依據本案實施例所述之發明目的，本發明提供了一種影像記錄方法，實施於一系統中，該系統包含一影像資料傳送裝置以及一影像資料記錄裝置，其中一實施於該資料接收裝置中之記錄過程至少包含下列步驟：(a)接收一輸入影像資料，其中該輸入影像資料包含表示構成一初始影像訊框之複數個初始區塊資料，且該輸入影像資料更包含後續有變化之影像訊框的時間標記及後續表示該影像訊框當中有變化之區塊的一或多個區塊資料，並且其中該輸入影像資料更包含一區塊索引，伴隨著每一初始及後續區塊資料，以表示區塊在該影像訊框中之位置；(b)將初始區塊之資料及其區塊索引儲存在一資料檔案中，並儲存虛擬訊框表中每一初始區塊之一資料位置，其中該每一區塊之資料位置表示在儲存該區塊之該資料檔案中之一位置；(c)對於後續有變化之影像訊框，儲存該資料檔案中變化區塊資料及伴隨之區塊索引，並且以取代該變化區塊之既有資料位置的方式，更新該虛擬訊框表；(d)在複數個預設時點時，在一快照檔案中儲存該時點之一時間標記、該虛擬訊框表於該時點之一當時副本、下一個有變化訊框位置，以表示下一個有變化訊框之資料在該時點後會被儲存在該資料檔案中之位置，其中該初始影像訊框之該些初始區塊及後續影像訊框之變化區塊係依序被儲存在該資料檔案中。

根據本發明之另一主要目的，本發明提供一種方法，實施於一影像播放器中，用以由一被記錄之影像資料中重製出一影像，該被記錄之影像資料包含一資料檔案以及一快照檔案，其中該資料檔案儲存複數個區塊資料包含該影像資料之每個影像訊框的零或多個變化區塊，每個區塊資料伴隨著區塊索引被儲存，其中該快照檔案包含複數個時點的時點記錄，每一時點記錄包含代表一時點之時間標記(time stamp)、一在某一時點之虛擬訊框表的複製、以及下一影像訊框位置，該下一影像訊框位置代表在一時點後，在資料檔案中儲存下一影像訊框之資料位置，其中該虛擬訊框表的複製儲存對於區塊索引所代表之每一區塊在資料檔案中之資料位置，該方法至少包含：(a)接收一影像重製請求，該影像重製請求標示一請求開始時間；(b)在該快照檔案中進行搜尋以找出具有一時間標記之一時點，以作為一開始時點，該開始時點在該請求開始時間之前；(c)讀取該快照檔案以得到該虛擬訊框表及該下一影像訊框位置；在該開始時點；(d)以該虛擬訊框表中之資料位置讀取在該資料位置之該資料檔案，以得到該影像訊框之該些區塊及其伴隨之區塊索引；(e)處理在步驟(d)中得到之該些區塊，並且以該些區塊索引將該些區塊進行重組，以形成該被請求重製像之一第一影像訊框；(f)以步驟(c)中得到之下一影像訊框位置由該下一影像訊框位置開始連續地讀取該資料檔案以得到有變化影像訊框之有變化區塊資料；及(g)對於每一有變化影像訊框，處理每一有變化影像訊框在步驟(f)中所讀取之該些區塊，並依據區塊索引以處理過之區塊取代前一影像訊框之對應區塊，以形成該重製影像之一新的影像訊框。

根據本案發明的又一主要目的，提供一種電腦程式產品，包含一電腦可用媒體，該媒體具有嵌入於該媒體中用以控制一影像資料記錄裝置之一電腦可讀程式碼，該電腦可讀程式碼經配置以使該影像資料記錄裝置執行一影像資料記錄程序。該程序包含：(a)接收輸入影像資料，其中該輸入影像資料包含共同代表一視訊影像初始訊框之多個初始資料區塊，並且對於各後續視訊影像之有變化訊框而言，包含各有變化訊框之一時間標記，以及代表該訊框有變化區塊之一或多個後續資料區塊，且其中該輸入影像資料更包含與各初始及後續資料區塊有關之一區塊索引，以表示該區塊於該視訊影像訊框內之一位置；(b)將該等初始資料區塊及該些區塊索引存入一資料檔案中，並且將各初始區塊之一資料位置存入一虛擬訊框表中，其中每一區塊之該資料位置表示該區塊儲存於該資料檔案中之一位置；(c)對於各後續有變化之視訊影像訊框，將該些有變化之資料區塊及該些區塊索引存入該資料檔案 中，並且為該等有變化區塊以新資料位置取代現有資料位置，以更新該虛擬訊框表；以及(d)於複數個預設時點之每一時點，在一快照檔案中儲存該時點之一時間標記、該虛擬訊框表於該時點之一當時副本、下一個有變化訊框位置，以表示下一個有變化訊框之資料在該時點後會被儲存在該資料檔案中之位置，其中該初始訊框之該些初始區塊以及該些後續訊框之該些有變化區塊依序存入該資料檔案。

根據本案發明之再一主要目的，提供一種電腦程式產品，包含一電腦可用媒體，該電腦可用媒體具有一內嵌之電腦可讀程式碼以控制一影像播放裝置，該電腦可讀程式碼經配置以使該影像播放裝置執行一程序以由所記錄之影像資料重建視訊影像，該所記錄之影像資料包含一資料檔案以及一快照檔案，其中該資料檔案儲存多個資料區塊，該些資料區塊包含影像資料之各訊框的零或多個有變化區塊，各資料區塊與一相關聯之區塊索引儲存在一起，其中該快照檔案包含多個時點的多個時點記錄，各時點記錄包括表示該時點之一時間的一時間標記，該時點之一虛擬訊框表的一副本，及一下一個有變化訊框之位置，該位置表示用於該時點之後儲存下一個訊框之資料檔中的一資料位置，其中對於由該區塊索引所表示之一訊框之中的各區塊，其中對於影像訊框中的每個區塊，該虛擬訊框表儲存最近產生之區塊在資料檔案中之資料位置，該程序至少包含：(a)接收一請求開始時間之一影像重建請求；(b)對該快照檔案進行搜尋，以找出在該請求開始時間之前具有一時間標記之一時點，作為一開始時點；(c)讀取該快照檔案，以獲取該開始時點的該虛擬訊框表以及該下一有變化訊框之位置；(d)以儲存於該虛擬訊框表之該些資料位置，讀取在該些資料位置之該資料檔案，以得到該訊框之該些區塊以及相關聯之區塊索引；(e)處理於步驟(d)中所讀取之該些區塊，並且使用該些區塊索引來組合該些區塊以形成重建後視訊影像之一第一訊框；(f)使用於步驟(c)中所得到之該下一有變化訊框的位置，由該下一有變化訊框的位置開始，持續地讀取該資料檔案，以得到有變化訊框之有變化資料區塊；以及(g)針對各有變化訊框，處理於步驟(f)中所讀取對於該訊框之該些區塊，並且依據該相關聯之區塊索引，以經處理之該些區塊取代一先前訊框之對應區塊，以形成重建後視訊影像之一新訊框。

為使本案發明能被充分了解，上述的內容及以下的實施例皆為範例及解說並提供本案發明的申請專利範圍之進一步的解說。

本案發明之詳細說明實施例敘述如下。然而根據本發明的技術、系統及操作結構，可能以許多不同的形式具體實現，其中一些例子可能相對其他揭露的實施例會有較大程度的不同。因此，此處所揭露之特定結構與功能僅為代表，在此方面可視為揭露內容之最佳實施例的目的並提供申請專利範圍之基礎，且定義了本案發明的保護範圍。以下內容將呈現本案發明之較佳實施例(或替代實施例)的詳細描述。

依據本發明實施例所提供之影像資料格式以及有關的視訊影像壓縮、錄製與重建方法適用於視訊影像之收集、編碼、壓縮、記錄、儲存、重建、廣播等等。並且本發明在與多通道(multi-channel)影像信號有關的系統中，例如多通道的多電腦切換器(KVM switch)、多通道視訊監控系統等等，具有優越性。

第1圖係以圖示說明一多電腦切換器系統執行一視訊影像記錄功能。多電腦切換器是一種能將一或多個用戶控制台連接到多個電腦的裝置，各用戶控制台包括一顯示器以及用戶輸入裝置，例如一鍵盤和一滑鼠。用戶控制台可直接連接到多電腦切換器(其稱為本地控制台)，或者經由一網路連接到多電腦切換器(其稱為遠端控制台)。該網路可為網際網路、廣域網路、區域網路、或是任何其他適用的網路。典型上遠端控制台係連接到一台用戶電腦，而用戶電腦再連接至網路。多電腦切換器也可稱為多電腦切換伺服器。在第1圖所示的系統中，多電腦切換伺服器10稱之為網路型多電腦切換伺服器(IKVM server或是KVM-over-IP)，因為其支援網路上的用戶電腦。IKVM伺服器10連接至多台電腦20(20-1至20-n)，本地控制台40直接連接到IKVM伺服器10，一遠端控制台包含用戶30、顯示器32及用戶輸入裝置(鍵盤及/或滑鼠)34，透過網路90連接到IKVM伺服器10。IKVM伺服器10將各用戶控制台30、40連接到所選定該等電腦20的其中之一。IKVM伺服器將視訊影像由所選定的電腦傳送到用戶控制台，並且將用戶輸入的信號，例如鍵盤與滑鼠信號，由用戶控制台傳送到所選定的電腦。

第2圖係以圖示說明IKVM伺服器10之一範例結構。IKVM伺服器10含有多個類比至數位轉換器(ADC)12，各類比至數位轉換器12可經由一視訊切換器(未顯示)而連接到一選定的電腦(視訊源)，各視訊源和對應的類比至數位轉換器12可稱之為一影像通道，IKVM伺服器10則稱之為多通道IKVM伺服器。類比至數位轉換器12將來自視訊源的類比影像信號轉換為數位影像資料。處理器14處理類比至數位轉換器12輸出的數位影像資料，並透過網路介面部件18將其傳送至網路，以傳輸至遠端控制台30。由處理器14所執行之處理可包括，例如放大或縮小(scaling)、偵測影像有變化的部位、壓縮等等。與本地控制台40(例如一USB連接)之連接並未顯示於第2圖中。IKVM伺服器亦包含記憶體16以及傳統KVM伺服器的其他元件(例如影像與鍵盤/滑鼠信號切換電路等等)，但其未顯示於第2圖中。

第1圖所示之網路型多電腦切換器系統執行一時段(session)記錄功能，以記錄用戶控制台與選定電腦之間的通訊時段之相關資訊。此時段記錄包含非影像資訊(如鍵盤資料、滑鼠資料、用戶名稱、埠號、登入時間、匯流排識別碼、登入與登出事件等等)，以及由該電腦輸出到該用戶控制台的視訊影像。影像日誌伺服器(video log server)50係用以處理與記錄包括視訊影像的時段資訊，並重建該時段資訊，包括將該視訊影像重建給一用戶。非視訊資訊的記錄已為本領域之人所週知；本發明著重於視訊記錄的錄製。影像日誌伺服器50可具有隨附的大量儲存裝置52，用以儲存影像日誌資料。在第1圖所示之系統中，影像日誌伺服器50透過網路90連接到IKVM伺服器10。當然，影像日誌伺服器50亦可透過一另外的網路連接到IKVM伺服器10，或改為直接連接到IKVM伺服器10。影像日誌伺服器50可作為IKVM伺服器10的一部份；或者，影像日誌伺服器50亦作為一用戶電腦30的一部份。

為了在一影像通道中實現時段日誌功能，IKVM伺服器10為該影像通道產生視訊影像資料並將該資料傳送到影像日誌伺服器50。傳送到影像日誌伺服器50之視訊影像資料可能與傳送到用戶30之視訊影像資料相同，或是不同。影像日誌伺服器50依據以下所述之方式及第3-8圖所示，處理、記錄與重建視訊影像資料。

第3圖係以圖示說明一影像資料訊框區被分成為多個區塊。第4圖係以圖示說明由IKVM伺服器10所執行之視訊影像傳輸程序。第5圖係以圖示說明由影像日誌伺服器50所執行之錄製程序。第6A-7係以圖示概略顯示由影像日誌伺服器50所記錄之資料檔案以及快照檔案。第8圖係以圖示說明由影像日誌伺服器50或其他播放裝置所執行之播放程序。

如第3圖所示，處理中的視訊影像各訊框101被分割為多個區塊102。例如，每個區塊102可能是16乘16畫素，或該訊框可分割為64乘48區塊，以達成一1024乘768畫素的影像解析度。訊框中的每個區塊均會被分派一區塊索引(block index)，例如，一個訊框的區塊可以從訊框的左上方由左至右由上而下依序計數，依照此例的區塊索引係表示該計數位置之一整數。或者是，區塊索引可以是表示其位置之行數與列數的一對整數。

第4圖係以圖示說明由IKVM伺服器10所執行之視訊影像傳輸程序，該程序可由軟體或存於IKVM伺服器10中之韌體所執行。IKVM伺服器10之處理器14以第3圖所示區分為區塊102的方式處理視訊影像的各訊框，並且個別處理與壓縮各區塊。從各記錄的視訊時段一開始，IKVM伺服器10處理一完整的影像訊框(初始訊框)並將其傳送給影像日誌伺服器50。初始訊框由多個初始區塊所組成(步驟S41)。各區塊的影像資料可經過壓縮，任 何合適的壓縮方式(如JPEG等)皆可使用。之後，IKVM伺服器10處理後續的訊框(步驟S42)，而且只將含有有變化區塊的有變化訊框傳送至影像日誌伺服器50(步驟S43)，直到時段結束(步驟S44的“是”)。特別的是在步驟S42中，IKVM伺服器10將一訊框內的各區塊與先前訊框的相對應區塊作比較，以偵測各區塊的任何變化，並壓縮該等有變化區塊。

特別說明步驟S41可以視為步驟S42的一個特例(稱之為一有變化的訊框)，而該初始訊框可視為一後續訊框的特例，其中所有的區塊都是有變化區塊。

針對包含有變化(稱之為一有變化訊框)的各訊框，IKVM伺服器10隨著有變化區塊傳送該訊框的一時間標記(步驟S43)。在步驟S41與步驟S43中，IKVM伺服器10在傳送各區塊的同時亦一併傳送其區塊索引。

在一較佳實施例中，該時間標記係為代表一絕對時間值或是一相對時間值的一數字。該絕對時間值表示精確度為1秒的絕對時間；該相對時間值表示從上一個該絕對時間值之後的若干部份秒數。若從上一個有變化訊框時間之後的一有變化訊框之時間超過1秒，則一絕對時間標記用於該訊框。若從上一個有變化訊框時間之後的一有變化訊框之時間少於1秒，而上一個有變化訊框被賦予一絕對時間，則該訊框採用一絕對時間。一種實際應用是，該時間標記為一4位元數字，該相對時間標記為介於0到999的一整數，代表從上一個絕對時間值之後的若干毫秒；該絕對時間標記為一整數值，代表從一預設的絕對時點之後的秒數，例如：2000年1月1日00：00：00。該絕對時間標記亦可按年、月、日、時、分、秒來定義。該絕對時間可以為格林威治時間，或是用戶所在的當地時間。絕對時間標記與相對時間標記可以其值是否超過999來區分。

在另一替代性實施例中，一初始時間標記顯示所記錄時段的開始之一絕對時間，而所有後續的時間標記表示最後一個被傳送之訊框後的一相對時間。

IKVM伺服器10所傳送之資料記錄於影像日誌伺服器50中，影像日誌伺服器50為其所記錄之各通道維持以下資料：

(1)一資料檔案(請參閱第6圖)，當區塊被IKVM接收時，其依序地儲存影像之區塊資料。每個區塊的區塊索引係伴隨著區塊被儲存，因此，在資料檔案開始時，起始影像訊框的所有區塊都會被儲存。之後，當每個有變化之影像訊框的時間標記及有變化區塊被IKVM伺服器10接收時，其會被依序地儲存在資料檔案當中。當記錄影像時，新的資料會被連續地添加此到資料檔案之中，並且不會覆蓋之前其他的資料。較佳的實施方式是將此資料檔案儲存在影像日誌伺服器之儲存裝置52當中。

(2)一虛擬訊框表，對於影像訊框中的每個區塊(以區塊索引表示)，其儲存最近產生之區塊在資料檔案中之資料位置。資料檔案中之資料位置可表示成由起始位置開始之一偏移量，通常每一區塊之起始位置被用來作為該區塊之資料位置。在一開始時，虛擬訊框表會儲存初始影像訊框中每一區塊之資料位置。之後，每次變化區塊被記錄後此虛擬訊框表會被更新，使得對於在虛擬訊框表中之區塊，新的資料位置可以取代(覆蓋)既有之資料位置。

虛擬訊框表可被視為一虛擬影像訊框，以相同於真實影像訊框分割成多個區塊之方式(參閱第3圖)，將其分割成多個虛擬區塊。每個虛擬區塊都是資料檔案中之資料位置的參考，而非資料本身。虛擬訊框表會被持續地更新，所以對於組成影像訊框之區塊，其總是保持最新的資料位置。

虛擬訊框表有助於新組成一影像訊框，藉由找出最新產生之每一區塊在資料檔案中之位置，虛擬訊框表可由例如陣列之資料結構所實現。在影像記錄過程中，較佳的方式是將此虛擬訊框表儲存在影像日誌伺服器50之一隨機記憶體中。

第6A圖係說明傳送端(KVM伺服器)所傳送之影像訊框與接收端(影像日誌伺服器)之虛擬訊框表的關係。在一範例中，區塊1、3及4係由第一影像訊框(在時間t1)進行至第二影像訊框(在時間t2)時的無變化區塊，而區塊2係為有變化區塊。因此，在時間t2之虛擬訊框表中，資料位置200(對應第一影像訊框之區塊2)會被資料位置500(對應第二影像訊框之區塊2)取代，但是虛擬訊框表中其餘未變化區塊之資料位置並無改變。

第6B圖係說明虛擬訊框表與資料檔案及其兩者之間的關係。由圖中可見在t2時間時，當虛擬訊框表中對應於資料位置200之區塊F1B2被對應於資料位置500之區塊F2B2取代時，代表區塊F2B2之資料位置500會被加入至資料檔案中，且資料位置200不會被刪除。

(3)參見第7圖，一快照檔案(snapshot file)，其隨著時間(例如週期性地每10秒鐘)持續地將當時虛擬訊框表的複製(快照)儲存起來。每次的快照都是特定時點當時的虛擬訊框表，並且儲存一表示絕對時點(例如年、月、日、時、分、秒)或是相對時間(相對於初始影像訊框之時間)之時點之時間標記。此外，於各時點，快照檔案儲存下一個有變化訊框位置，其為該時間標記或是該時點後下一個有變化訊框的第一個有變化區塊資料將被存放於該資料檔的資料位置。

每個時點之時間標記、虛擬訊框表之複製以及下個影像訊框位置可被統稱為一“時點記錄”(time stamp record)。在影像記錄過程中，係在預設時點時進行一連串的時點記錄的記錄。較佳的實施方式是，資料檔案係存於影像日誌伺服器的儲存裝置52。時點記錄會被連續地添加在此快照檔案中，並且不會覆蓋其他資料。因此，雖然虛擬訊框表係被連續地更新及覆蓋，但是其歷史記錄會隨著時間被保留在此快照檔案中。

第5圖係以圖示說明由影像日誌伺服器50所執行影像資料記錄之程序。該程序可由軟體，或是由存於影像日誌伺服器50中之韌體所執行。在一開始，影像日誌伺服器50由IKVM伺服器10接收初始訊框的區塊資料(步驟S51)。如前所述，每個區塊會伴隨一區塊索引。影像日誌伺服器50將這些區塊連同其區塊索引存入資料檔案中，並且將區塊之資料位置存入虛擬訊框表中，以形成初始虛擬訊框表(步驟S52)。之後，影像日誌伺服器50由IKVM伺服器10接收下一個有變化訊框，內容包括該有變化訊框的一時間標記與區塊資料(及區塊索引)(步驟S53)，並且將資料存入資料檔案中(步驟S54)。影像日誌伺服器50隨後又更新該虛擬訊框表，以反映有變化區塊之新資料位置(步驟S55)。該程序於該時段結束時告一段落(例如在最後的訊框之後，IKVM伺服器10可傳送一時段結束信號給影像日誌伺服器50)(步驟S56中的“是”)。

倘若該影像日誌時段尚未結束(步驟S56中的“否”)，影像日誌伺服器50會決定當時是否為記錄下一時點記錄(快照)之時機(步驟S57)。記錄下一時點記錄的時機可依據自上一個時點起算所花時間而決定，而所花時間可用一時段(例如10秒)或某一數量的訊框(例如300個訊框)來衡量。或者是，記錄下一時點記錄的時機可依據目前訊框的絕對時間來決定。若記錄下一時點記錄的時機已到(步驟S57中的“是”)，影像日誌伺服器50會儲存目前時點之一時間記錄，其包括顯示目前時間(絕對或相對時間)之一時間標記、虛擬訊框表目前的數值、以及下一個有變化訊框之位置(步驟S58)。在步驟S58之後，或若是記下一時點記錄的時機還未到(步驟S57中的“否”)，則該程序會回到步驟S53，接收與記錄下一個訊框。

雖然第5圖並未顯示，但是一時點記錄可記錄於步驟S52中之初始訊框被記錄後。

較佳的實施方式是，存於快照檔案之目前絕對時間係當影像訊框產生於該來源(例如IKVM伺服器10)之絕對時間。影像日誌伺服器50記錄訊框之絕對時間因為網路傳輸的延遲及/或緩衝而可能與影像訊框產生於IKVM伺服器10之內的絕對時間不同。為此目的，IKVM伺服器10可將初始影像訊框之絕對時間傳送給影像日誌伺服器50，而影像日誌伺服器50可依據初始影像訊框之絕對時間及後續之訊框數目來計算後續訊框的絕對時間。IKVM伺服器10亦可週而復始地傳送後續訊框之絕對時間。

在時段結束而不再有用之後，虛擬訊框表可以被丟棄。資料檔案和快照檔案則存入記憶體52中以作為該影像時段之一記錄。利用上述兩個檔案可以從任何選定的時點開始播放所錄製時段的視訊影像。可選擇的方式是，在時段的記錄結束後，影像日誌伺服器可將這兩個檔案合而為一。

構成所記錄視訊資料之資料檔案及快照檔案具有一影像資料格式，該格式為達到高壓縮率之某些型式的視訊影像，特別是變化緩慢的視訊影像或是大部份影像都沒有變化之視訊影像。

第8圖係以圖示說明重建(也就是播放)所儲存之影像資料的程序。該程序可以由影像日誌伺服器50(或者由任何適合的裝置)所執行，其具有一處理器與軟體或韌體，通常可視為由一影像播放裝置所執行。

在步驟S81中，該影像播放裝置自一使用者(例如用戶)接收一請求，由此請求開始時間開始播放視訊影像。該請求開始時間可以是一絕對時間(格林威治時間，當地時間)或是一相對時間(例如，相對於該播放時段之開始)。該播放裝置搜尋該快照檔案(參閱第7圖)，利用所儲存的時間標記以確認洽好早於請求開始時間之某一時點(步驟S82)。譬如，若該快照記錄於每隔10秒的時點，而所請求的開始時間是12點22分43秒，則所確認的時點可能是12點22分40秒。快照檔案內的時間標記、用戶請求開始時間及該搜尋所確認之開始時點三者間的關係可概略地由第9圖之時間軸所示。

該播放器由快照檔案讀取虛擬訊框表以找到時點(步驟S83)。依據該虛擬訊框表，其儲存構成該訊框所有區塊之最新(截至當時)資料位置，該播放器從資料檔案讀取資料區塊(步驟S84)。這些區塊係由得自於該虛擬訊框表之資料檔案的不同資料位置所讀取而得。之後該播放器處理各資料區塊，處理方式包含將該資料解壓縮(步驟S85)，並且將解壓縮後的區塊組合以形成視訊影像的第一訊框(步驟S86)。這樣就產生了所播放視訊影像的第一訊框，其為開始時點的影像訊框。

接下來，該播放器由快照檔案讀取與開始時點有關之下一個有變化訊框的位置(參閱第7圖)(步驟S87)。之後播放器就從那個位置開始依序且持續地讀取資料檔案，並重建後續的影像訊框(步驟S88)。更明確地說，為了依據先前的訊框來重建下一訊框，該播放器讀取下一訊框所有變化的區塊、處理該等區塊、再用新處理過的區塊替換先前訊框內的相對應區塊。換句話說，一旦一訊框被重建，它就能以只更換區塊的方式不斷的更新。結果，從開始時點之後所錄製的視訊影像就被不斷的播放。

值得一提的另一選擇是針對開始時間和用戶請求時點之間的時段，影像日誌伺服器50會重建影像訊框但並不將所有訊框重送給用戶30(影像日誌伺服器50可以傳送恰好早於用戶請求時點之訊框)。還有一選擇是，影像日誌伺服器50並不重建開始時間和用戶請求時點之間的所有影像訊框，而是運用資料檔案以建立恰好早於用戶請求時點之一更新虛擬訊框表，再利用該虛擬訊框表以重建於該時點之影像訊框並且從該時點開始持續播放。

本發明之視訊影像處理的方法與裝置對於本領域之技術人員顯然可以發展出不同的修改與變化而不離開本發明的精神與範圍。因此，本發明所涵蓋之修改與變化擬歸入追加之申請專利範圍以及其等效的範圍。

10．．．網路型多電腦切換伺服器

12．．．類比/數位轉換器

14．．．處理器

12．．．解碼電路

16．．．記憶體

18．．．輸出/入介面

40．．．本地控制台

50．．．影像日誌伺服器

100、200、300、400、500．．．區塊位址

101．．．影像資料訊框

102．．．區塊

20-1、20-n．．．電腦

30．．．用戶

32．．．顯示器

34．．．鍵盤/滑鼠

52．．．記憶體

90．．．網路

第1圖：其係本發明之實施例可被執行於其上的一套網路型多電腦切換系統之示意圖。

第2圖：其係為第1圖所示網路型多電腦切換系統之網路型多電腦切換器的結構示意圖。

第3圖：其係依據本發明一實施例所提供之影像資料記錄方法，一影像資料訊框區分為多個區塊的示意圖。

第4圖：其係由第1圖所示之網路型多電腦切換伺服器所執行，依據本發明一實施例所提供之影像資料處理方法之流程圖。

第5圖：其係由第1圖所示之網路型多電腦切換系統中的影像資料日誌伺服器所執行，依據本發明一實施例所提供之影像資料記錄方法之流程圖。

第6圖：其係依據本發明之影像資料錄製方法一實施例所產生之一資料檔案的示意圖。

第6A圖：係說明傳送於傳送端(KVM伺服器)的訊框以及維持於接收端(影像資料日誌伺服器)的虛擬訊框表之間的關係。

第6B圖：係概略顯示如第6A圖所示之一範例的虛擬訊框表和資料檔案。

第7圖：係依據本發明一實施例所提供之影像資料記錄方法所產生的一快照檔案之示意圖。

第8圖：係依據本發明一實施例，而由一視訊播放裝置所執行的影像資料重建方法之示意圖。

第9圖：係利用一時間軸說明一用戶請求開始時間與一播放啟始時點之間的關係。

10‧‧‧網路型多電腦切換伺服器

20-1、20-n‧‧‧電腦

30‧‧‧用戶

32‧‧‧顯示器

34‧‧‧鍵盤/滑鼠

40‧‧‧本地控制台

50‧‧‧影像日誌伺服器

52‧‧‧記憶體

90‧‧‧網路

Claims (20)

1. 一種影像記錄方法，實施於一系統中，該系統包含一影像資料傳送裝置以及一影像資料記錄裝置，其中實施於該資料接收裝置中之一記錄過程至少包含下列步驟：(a)接收一輸入影像資料，其中該輸入影像資料包含表示構成一初始影像訊框之複數個初始區塊資料，且該輸入影像資料更包含後續有變化之影像訊框的時間標記，及後續表示該影像訊框當中有變化之區塊的一或多個區塊資料，並且其中該輸入影像資料更包含一區塊索引，該區塊索引伴隨著每一初始及後續區塊資料，以表示區塊在該影像訊框中之位置；(b)將初始區塊之資料及其伴隨的區塊索引儲存在一資料檔案中，並且將各初始區塊的一資料位置存入一虛擬訊框表中，其中該每一區塊之資料位置表示在儲存該區塊之該資料檔案中之一位置；(c)對於後續有變化之影像訊框，儲存該資料檔案中有變化區塊資料及伴隨之區塊索引，並且以取代該有變化區塊之既有資料位置的方式，更新該虛擬訊框表；(d)在複數個預設時點時，在一快照檔案中儲存該時點之一時間標記、該虛擬訊框表於該時點之一當時副本、下一個有變化訊框位置，以表示在該時點後下一個有變化訊框之資料會被儲存在該資料檔案中之位置，其中該初始影像訊框之該些初始區塊及後續影像訊框之有變化區塊係依序被儲存在該資料檔案中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中各該有變化訊框之該時間標記表示該訊框之一絕對時間或一相對時間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中各時點的該時間標記表示該時點之一絕對時間或一相對時間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含一程序，該程序在該影像資料傳送裝置中執行以產生與傳送視訊影像，並至少包含下列步驟：(e)接收包含多個視訊影像訊框之一影像信號；(f)將各訊框分割成複數個資料區塊，該複數個資料區塊共同表示該訊框；(g)對一初始訊框之全部區塊進行處理，並傳送該些區塊至該影像資料記錄裝置，作為該筆資料之初始區塊；以及(h)就該初始訊框之後的各後續訊框，將該訊框的各區塊與一先前訊框的一對應區塊進行比較以偵測任何變化，對該些有變化之區塊進行處理，並傳送該些有變化之區塊至該影像資料記錄裝置。
5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該步驟(h)更包括於變化該有變化訊框之該等有變化區塊之前，傳送各有變化訊框之該時間標記。
6. 如申請專利範圍第4項之所述方法，其中於該步驟(g)和(h)中，對各區塊之處理包含壓縮該區塊。
7. 一種方法，實施於一影像播放器中，用以由一被記錄之影像資料中重製出一影像，該被記錄之影像資料包含一資料檔案以及一快照檔案，其中該資料檔案儲存複數個區塊資料包含該影像資料之每個影像訊框的零或多個有變化的區塊，每個區塊資料伴隨著區塊索引被儲存，其中該快照檔案包含複數個時點的時點記錄，每一時點記錄包含代表一時點之時間標記(time stamp)、一在某一時點之虛擬訊框表的複本、以及下一有變化影像訊框位置，該下一有變化影像訊框位置代表在一時點後在資料檔案中儲存下一影像訊框之資料位置，其中對於影像訊框中以區塊索引表示之每個區塊，該虛擬訊框表之副本儲存最近產生之區塊存放在資料檔案中之資料位置，該方法至少包含：(a)接收一影像重製請求，該影像重製請求標示一請求開始時間；(b)在該快照檔案中進行搜尋以找出具有一時間標記之一時點，以作為一開始時點，該開始時點在該請求開始時間之前；(c)讀取該快照檔案以得到該虛擬訊框表及在該開始時點之下一有變化影像訊框位置；(d)以該虛擬訊框表中之資料位置讀取在該資料位置之該資料檔案，以得到該影像訊框之該些區塊及其伴隨之區塊索引；(e)處理在步驟(d)中得到之該些區塊，並且以該些區塊索引將該些區塊進行重組，以形成該被請求重製影像之一第一影像訊框；(f)以步驟(c)中得到之下一有變化影像訊框位置由該下一有變化影像訊框位置開始連續地讀取該資料檔案以得到有變化影像訊框之有變化區塊的資料；及(g)對於每一有變化影像訊框，處理每一有變化影像訊框在步驟(f)中所讀取之該些區塊，並依據區塊索引以處理過之區塊取代前一影像訊框之對應區塊，以形成該重製影像之一新的影像訊框。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該資料檔案更包含視訊影像之各有變化訊框之一時間標記，且其中該步驟(f)更包含讀取該有變化訊框之該時間標記。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中各時點之該時間標記指出該時點之一絕對時間或一相對時間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中於該步驟(e)和(g)中，對各區塊之處理包括解壓縮該區塊。
11. 一種電腦程式產品，至少包含一電腦可用媒體，該媒體具有嵌入於該媒體中而用以控制一影像資料記錄裝置之一電腦可讀程式碼，該電腦可讀程式碼經配置以使該影像資料記錄裝置執行一影像資料記錄程序，該程序至少包含：(a)接收一輸入影像資料，其中該輸入影像資料包含表示構成一初始影像訊框之複數個初始區塊資料，且該輸入影像資料更包含後續有變化之影像訊框的時間標記，及後續表示該影像訊框當中有變化之區塊的一或多個區塊資料，並且其中該輸入影像資料更包含一區塊索引，該區塊索引伴隨著每一初始及後續區塊資料，以表示區塊在該影像訊框中之位置；(b)將初始區塊之資料及其伴隨的區塊索引儲存在一資料檔案中，並且將各初始區塊的一資料位置存入一虛擬訊框表中，其中該每一區塊之資料位置表示在儲存該區塊之該資料檔案中之一位置；(c)對於後續有變化之影像訊框，在該資料檔案中儲存有變化區塊資料及伴隨之區塊索引，並且以取代該有變化區塊之既有資料位置的方式，更新該虛擬訊框表；(d)在複數個預設時點時，在一快照檔案中儲存該時點之一時間標記、該虛擬訊框表於該時點之一當時副本、下一個有變化訊框位置，以表示在該時點後下一個有變化訊框之資料會被儲存在該資料檔案中之位置，其中該初始影像訊框之該些初始區塊及後續影像訊框之變化區塊係依序被儲存在該資料檔案中。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電腦程式產品，其中各該有變化訊框之該時間標記表示該訊框之一絕對時間或一相對時間。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電腦程式產品，其中各時點之該時間標記表示該時點之一絕對時間或一相對時間。
14. 如申請專利範圍第11項所述之電腦程式產品，更包含一電腦可用媒體，該電腦可用媒體具有一內嵌之電腦可讀程序碼並用以控制一影像資料傳送裝置，該電腦可讀程式碼經配置以使該影像資料傳送裝置執行一影像資料傳送程序，該程序至少包含：(e)接收包含多個視訊影像訊框之一影像信號；(f)將各訊框分割成多個資料區塊，該些資料區塊共同代表該訊框；(g)對一初始訊框之全部區塊進行處理，並傳送該些區塊至該影像資料記錄裝置，以作為該些資料初始區塊；以及(h)就該初始訊框之後的各後續訊框，將該訊框之各區塊與一先前訊框之一對應區塊進行比較以偵測是否有任何變化，對該些有變化之區塊進行處理，並傳送該些有變化之區塊至該影像資料記錄裝置。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電腦程式產品，其中該步驟(h)更至少包括於傳送該有變化訊框之該些有變化區塊之前，傳送各有變化訊框之該時間標記。
16. 如申請專利範圍第14項所述之電腦程式產品，其中於該步驟(g)和(h)中，對各區塊之處理包含壓縮該區塊。
17. 一種電腦程式產品，包含一電腦可用媒體，該電腦可用媒體具有一內嵌之電腦可讀程式碼以控制一影像播放裝置，該電腦可讀程式碼經配置以使該影像播放裝置執行一程序以由所記錄之影像資料重建視訊影像，該所記錄之影像資料包含一資料檔案以及一快照檔案，其中該資料檔案儲存多個資料區塊，該些資料區塊包含視訊資料之各訊框的零或多個有變化區塊，各資料區塊與一相關聯之區塊索引儲存在一起，其中該快照檔案包含多個時點的多個時點記錄，各時點記錄包括表示該時點之一時間的一時間標記，該時點之一虛擬訊框表之一複本，及一下一個有變化訊框之位置，該位置表示用於該時點之後儲存下一個訊框之資料檔中的一資料位置，其中對於由該區塊索引所表示之一訊框之中的各區塊，其中對於影像訊框中的每個區塊，該虛擬訊框表儲存最近產生之區塊在資料檔案中之資料位置，該程序至少包含：(a)接收一影像重製請求，該影像重製請求標示一請求開始時間；(b)在該快照檔案中進行搜尋以找出具有一時間標記之一時點，以作為一開始時點，該開始時點在該請求開始時間之前；(c)針對該開始時點，讀取該快照檔案以得到該虛擬訊框表及該下一有變化影像訊框位置；(d)以該虛擬訊框表中之資料位置讀取在該資料位置之該資料檔案，以得到該影像訊框之該些區塊及其伴隨之區塊索引；(e)處理在步驟(d)中得到之該些區塊，並且以該些區塊索引將該些區塊進行重組，以形成該被請求重製影像之一第一影像訊框；(f)以步驟(c)中得到之下一有變化影像訊框位置由該下一有變化影像訊框位置開始連續地讀取該資料檔案以得到有變化影像訊框之有變化的區塊資料；及(g)對於每一有變化影像訊框，處理每一有變化影像訊框在步驟(f)中所讀取之該些區塊，並依據區塊索引以處理過之區塊取代前一影像訊框之對應區塊，以形成該重製影像之一新的影像訊框。
18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該資料檔案更包含視訊影像之各有變化訊框之一時間標記，且其中該步驟(f)更包含讀取該有變化訊框之該時間標記。
19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中各時點之該時間標記表示該時點之一絕對時間或一相對時間。
20. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中於該步驟(e)和(g)中，對各區塊之處理包括解壓縮該區塊。