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TWI420910B - 於視訊內容發送器處之視訊串流索引產生 - Google Patents

於視訊內容發送器處之視訊串流索引產生 Download PDF

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TWI420910B
TWI420910B TW99110000A TW99110000A TWI420910B TW I420910 B TWI420910 B TW I420910B TW 99110000 A TW99110000 A TW 99110000A TW 99110000 A TW99110000 A TW 99110000A TW I420910 B TWI420910 B TW I420910B
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TW99110000A
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Inventor
Charlie William Zetterower
David A Kummer
Original Assignee
Echostar Technologies Llc
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Publication date
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Publication of TWI420910B publication Critical patent/TWI420910B/zh

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Description

於視訊內容發送器處之視訊串流索引產生
一種存取電視節目之普遍且有效的方法係經由經設計以從一軌道衛星或一有線電視頭端接收電視視訊及音訊資料的衛星或有線電視廣播接收器或「視訊轉換器」。藉由利用此視訊轉換器，衛星或有線電視服務供應商的用戶可接收提供新聞、體育、娛樂及類似觀看實況轉播的幾百個節目頻道的任意者。此外，該視訊轉換器可包含數位視訊錄影機(DVR)用於錄製節目，以便之後在對用戶為更方便的某一時間播放。DVR通常併入磁碟機或用於儲存錄製之節目的類似資料儲存技術。
在一視訊轉換器中併入一DVR提供允許用戶實行「竅門模式」的進一步優點，該等竅門模式是除了常見的正常速度、順向播放模式之外的視訊播放模式。竅門模式可包含以快於正常速度順向及倒轉掃描視訊、順向及倒轉慢動作播放、順向及倒轉逐圖框觀看及暫停，其等之各者通常係由用戶以一遙控裝置控制。此外，因為一視訊轉換器DVR通常是錄製由用戶明確指示以稍後觀看之節目，以及錄製當前被傳遞或廣播至該視訊轉換器的節目，用戶基本上可在所觀看的任意節目上使用竅門模式。
為實行順向及倒轉快速掃描模式，DVR通常經設計以對用戶顯示視訊節目之斷續圖框，每個圖框快速接續一短時間段，使得用戶或使用者可察覺到掃描進度。為此，DVR或相關聯之視訊轉換器可產生索引資訊，索引資訊指示出 對正在觀看之視訊節目的各種存取點，可用該等存取點擷取完整視訊圖框。此類資訊通常係必要的，因為視訊節目通常以一壓縮格式編碼，其中許多該等視訊圖框係假定已知關於先前或後續圖框之資訊而編碼。因此，在一快速掃描竅門模式期間，此類「預測」圖框通常歸因於缺乏對於該圖框所提供之完整資訊而對於呈現是較差的候選者。至少一些其他竅門模式亦可從此索引資訊的使用中獲益。
一種產生及使用視訊內容之索引資訊的方法，該方法包括：在一視訊內容發送器處，產生一視訊串流之一索引串流，其中該視訊串流包括視訊圖框，且其中該索引串流包括該視訊串流內該等視訊圖框之至少一些之各者之一索引；在該視訊內容發送器處，發送該視訊串流及該索引串流至一視訊內容接收器。一種視訊內容接收器，其包括：一接收器電路，其經組態以接收包括一視訊串流及一索引串流之一資料串流，其中該視訊串流包括視訊圖框，且其中該索引串流包括索引，其中該等索引之各者指示該視訊串流內之該等視訊圖框之一者的位置；資料儲存器，用於儲存該資料串流及該索引串流；一輸出介面，其經組態以將該視訊串流呈現至一輸出裝置；一使用者介面；及控制電路，其經組態以：處理該索引串流以將與該索引串流之索引之至少一些相關聯之該等視訊圖框定位於該視訊串流內；且在藉由該使用者介面之使用者控制下，經由該輸出介面將該視訊串流之經定位之視訊圖框之至少一些呈現至 該輸出裝置。
所附之圖式及以下描述描繪本發明之特定實施例以給熟習此項技術者講授如何製造及使用本發明之最佳模式。為講授發明性原理之目的，已簡化或忽略一些習知態樣。熟習此項技術者應瞭解在本發明範圍內之實施例的變動。熟習此項技術者亦應瞭解下文描述之特徵可以多種方式組合而形成本發明之多項實施例。結果，本發明不受限於下文描述之特定實施例，而是僅受限於申請專利範圍及其等價物。
圖1係根據本發明之一實施例之一視訊通信網路100之一簡化方塊圖。該視訊通信網路100包含一視訊內容發送器102及一視訊內容接收器104。在一實施例中，該視訊通信網路100可為一衛星電視廣播網路，該視訊內容發送器102併入一衛星頭端作為一衛星上行鏈路中央的部分，且該視訊內容接收器104體現為一衛星電視接收器或視訊轉換器。在另一實例中，該視訊通信網路100可為一有線電視廣播網路，該視訊內容發送器102併入一有線電視頭端中，而該視訊內容接收器104係一有線電視接收器或視訊轉換器。其他視訊通信網路(例如陸地(在空中)電視廣播網路、電腦網路(例如網際網路)，或任何其他有線或無線通信網路)可充當圖1之該視訊通信網路100。
此外，雖然圖1指示該視訊內容發送器102與該視訊內容接收器104直接通信，其他中間體裝置(諸如路由器、中繼 器、分路器及其他通信電路)可幫助形成介於該發送器102與該接收器104之間的通信路徑，同時保持於本發明之範圍內。例如，在一衛星電視廣播網路的情況中，從該視訊內容發送器102至該視訊內容接收器104的通信路徑可包含一軌道衛星，其利用許多轉頻器(transponder)來從該視訊內容發送器102接收資料且轉播該等資料至該視訊內容接收器104以及圖1中未描繪之其他視訊內容接收器。
圖2呈現在根據本發明之一實施例之圖1之該視訊通信網路100中產生及使用視訊內容之索引資訊之一方法200之一流程圖。然而，除了圖1之該特定系統100以外，其他視訊通信系統可利用圖2之方法200達到類似效果。
在該方法200中，於該視訊內容發送器102處產生一視訊串流110之一索引串流112(操作202)。該視訊串流110包含視訊圖框。例如，一視訊圖框係代表一視訊呈現(例如一電影、體育表演或其他節目)之一靜止視訊影像的資料。該索引串流112包含在該視訊串流110中該等視訊圖框之至少一些之各者的索引。該視訊串流110及該索引串流112兩者皆係從該視訊內容發送器102發送至該視訊內容接收器104(操作204)。
在接收及儲存該視訊串流110及該索引串流112(操作206)之後，該視訊內容接收器104處理該索引串流112以將與該索引串流112之至少一些索引相關聯之該等視訊圖框定位於該視訊串流110內(操作208)。在該視訊內容接收器104處，在該視訊內容接收器104之一使用者的控制114下，該 視訊串流110之經定位之視訊圖框的至少一些被呈現至一輸出裝置(圖1中未展式)(操作210)。
雖然圖2之操作係描繪成以一串列方式執行，其他執行次序(包含同時執行兩個或兩個以上操作)亦係可行的。例如，與該發送器102相關聯之該等操作202、204可彼此同時進行，以及可與該接收器104相關聯之操作206-210同時進行。同樣地，該接收器104之任意操作206-210可同時執行。同樣地，可於處理該索引串流112之前先部分地或完整地儲存之該視訊串流110及該索引串流112之任一者或兩者，且獨立於接收及儲存處理程序，使用該視訊串流110及該索引串流112以將視訊圖框呈現給該輸出裝置。在另一實施例中，一電腦可讀儲存媒體可具有編碼之指令於其上，使一處理器或其他控制電路引導該視訊內容發送器102及/或該視訊內容接收器104以實行該方法200。
結果，通常由一視訊服務供應商(例如一衛星或有線廣播電視服務供應商)供應或操作之該視訊內容發送器102承擔產生其音訊/視訊節目之索引資料的責任，以允許使用至少一些播放竅門模式，因此減輕該視訊內容接收器104的負擔。因此，可節省該視訊內容接收器104內的處理能力用於其他任務，例如回應使用者竅門模式之命令。可從下文詳細討論之本發明的多種實施方案中意識到其他優點。
圖3係根據本發明之另一實施例之一音訊/視訊通信網路300之一方塊圖。該網路300包含一音訊/視訊內容發送器 302及一音訊/視訊內容接收器304。如同圖1之該視訊通信網路100，圖3之該網路300可為一衛星或有線電視廣播網路，或可從該發送器302將視訊資料及相關聯索引資料發送至該接收器304的任何其他類型通信網路。此外，雖然僅呈現一個發送器302及接收器304，其他實施方案可在該網路300中利用多個發送器302及接收器304。
如圖3中所呈現，該音訊/視訊內容發送器302產生及發送一傳輸資料串流310，傳輸資料串流310包含音訊及視訊串流連同一索引串流及可能與該等音訊及視訊串流相關聯的其他元資料。此一資料串流之一實例為與動態圖像專家群組(MPEG)音訊/視訊資料格式之一者相關聯之一傳輸串流(TS)，例如MPEG-2或MPEG-4，然而亦可在其他實施方案中利用其他資料串流格式。音訊、視訊、索引及其他元資料串流之各者可與一特定音訊/視訊服務相關聯，例如一特定電視頻道或網路。此外，該發送之傳輸串流310可包含音訊、視訊、索引以及與其他音訊/視訊服務相關聯的其他串流。
圖3之該音訊/視訊內容接收器304接收該發送之傳輸串流310，且接著處理所包含之索引串流，以在該發送之傳輸串流310中運載之一關聯視訊串流中定位多種視訊圖框。接著在該接收器304的使用者控制314下呈現該等定位之視訊圖框的至少一些，可包含使用上文討論之該視訊竅門模式。在下文中，詳細地描述產生及使用與該視訊串流相關聯之該索引串流。
圖4繪示根據一實施方案之圖3之該音訊/視訊內容發送器302。該音訊/視訊內容發送器302包含一索引電路410、一多工器412及一發送器電路414。於其他實例中亦可包含未在本文特別描述之用於在該發送器302內執行其他功能的其他組件。
如圖4中所呈現，該索引電路410接收一音訊/視訊串流408作為輸入。在一實施例中，該音訊/視訊串流408可為以一MPEG-TS(傳輸串流)格式、一MPEG-PS(節目串流)格式或其他資料格式化方法而格式化的MPEG-2或MPEG-4音訊/視訊資料。此外，可通過一網際網路協定(IP)連接、一非同步串列介面(ASI)連接或其他可運載該音訊/視訊串流408的連接而傳遞該音訊/視訊串流408至該音訊/視訊內容發送器302。如圖4中所描繪，該音訊/視訊串流408從一外部源(例如一音訊/視訊節目網路)接收，且直接供應給該索引電路410。在另一實例中，該音訊/視訊串流408可在呈現至該索引電路410之前被解碼、改變及重新編碼。或者，可在該音訊/視訊內容發送器302內產生該音訊/視訊串流408。
此外，該音訊/視訊串流408可包含用於多個音訊/視訊服務(例如多個電視台或節目製作通路)之音訊及視訊串流。在一衛星廣播網路的情況下，最終運載多個服務之一音訊/視訊串流408可經由一軌道衛星之一單一轉頻器而從該音訊/視訊內容發送器302發送至該音訊/視訊內容接收器304。
該索引電路410處理所傳入之音訊/視訊資料串流408以產生描述該音訊/視訊資料串流408之一索引串流422。更明確言之，該索引串流422包含許多索引，該等索引之各者描述該音訊/視訊資料串流408內之一不同視訊圖框的位置。每個索引可描述該音訊/視訊串流408內之所相關聯之視訊圖框之一絕對位置，及與該串流408之另一索引視訊圖框相比較的相關聯視訊圖框之一相對位置的任一者或兩者。可經由一時間戳記、一定量之資料或一些其他格式而呈現該位置資訊。在一實例中，以與該音訊/視訊串流408相容之一格式產生該索引串流422，例如一MPEG-2或MPEG-4格式串流。在下文中，連同圖8A至圖8C進一步討論一索引及相關聯資料之一特定實例。
可以許多方式實行該索引電路410。例如，該索引電路410可為一硬體電路，體現於一個或多個特定應用的積體電路(ASIC)或其他類型邏輯電路中。在另一實施方案中，該索引電路410可為用經組態以執行該索引任務的軟體而程式化之一更通用的電腦處理系統。由經組態以實行該索引處理之軟體來驅動之特殊化硬體與通用演算處理電路(例如一微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)或類似物)之一組合可作為另一索引電路410配置。此外，該索引電路410可代表其自身之電路，或可包含於電路內執行其他功能，例如MPEG壓縮。
因為該音訊/視訊串流408可含有多個音訊/視訊服務之串流，如上文所提，該索引電路410可經組態以偵測多種服 務，且對每個服務產生一個別索引串流422。在另一實例中，可利用多個索引電路410，每一索引電路410用於在該音訊/視訊串流408中呈現之不同之音訊/視訊服務之各者。此外，一個或多個額外索引電路410可用作冗餘電路，以用於一主要索引電路410變得不起作用的情況中。
該索引電路410可經組態以基於從與該音訊/視訊內容發送器302相關聯之一操作者或其他人或系統處接收的命令，選擇性地一次或在另一次產生一音訊/視訊串流408的諸部分。該索引電路410亦可經程式化或受命令以僅為呈現於該音訊/視訊串流408中的所選擇音訊/視訊服務產生索引資料。可在進一步之實施方案中提供其他關於為所接收之音訊/視訊串流408之至少一些部分而產生索引資訊的選擇。
由於該索引電路410產生該索引串流422，該多工器412與該索引串流422及相關聯之音訊/視訊串流408組合成一單一音訊/視訊傳輸串流424，例如一MPEG-TS或MPEG-PS串流，如前文所提。在此環境中，該索引串流422及該音訊/視訊串流408經由串流408、422兩者之封包的分時多工(TDM)而多工。然而，在其他傳輸串流格式之下，可利用不同類型多工以組合該等串流408、422。該多工器412亦可產生及插入與該傳輸串流424格式相容的任何格式。此外，該多工器412可執行需要該傳輸串流424或該等個別串流408、422的任何其他處理程序，例如資料擾亂，以防止對該等串流408、422之未經授權的存取。所形成之傳輸串 流424接著可運載於一IP連接、ASI連接，或其他適宜之至該發送器電路414的連接。
該發送器電路414根據與該網路300相稱之一格式或技術接收該傳輸串流424且傳輸該傳輸串流424，其中該音訊/視訊內容發送器302操作於該網路300中，導致所發送之傳輸串流310。例如，在一衛星電視廣播網路中，該發送器電路414產生及放大一特定頻率之運載該傳輸串流424之一信號，該傳輸串流可轉遞至一上行鏈路天線，用於發送至一特定衛星轉頻器。其他類型音訊/視訊通信網路，例如有線電視網路，可利用調變、放大及其他適合該類型網路的信號調節技術。
圖5中描繪該音訊/視訊內容接收器304之一實例，該接收器從該音訊/視訊內容發送器302處接收該發送之傳輸串流310。該音訊/視訊內容接收器304包含一接收器電路510、資料儲存器512、一外部介面514、一使用者介面516及控制電路518。於其他版本的接收器304中亦可包含未明確在圖5中描繪的其他組件，但在此不討論，以把重點放在下文討論之與本發明性概念最相關的組件上。
該接收器電路510經組態以從該音訊/視訊內容發送器302處接收該發送之傳輸串流310，且將該串流310轉換至更能在該音訊/視訊內容接收器304內處理之一形式。該轉換可包含頻率降頻轉換、放大、重新格式化及其他功能。在一衛星音訊/視訊通信網路的情況下，該接收器電路510可耦接至或包含與一低雜訊降頻器/饋源(LNBF)組合之一 雙曲面天線，其收集且放大所傳入之運載該發送之傳輸串流302的信號，且將該等信號從微波頻率降頻轉換至中間頻率。同時，該接收器電路510亦可以同樣方式從其他衛星轉頻器處接收且處理未在圖5中明確指示之其他傳輸串流。如圖5中所呈現，該接收器電路510亦可包含調諧器電路，用於選擇由該發送之傳輸串流310或其他傳輸串流運載的一個或多個音訊/視訊資料服務；用於擾亂串流之擾亂器電路；及其他電路。
接著，所得串流被轉遞至該資料儲存器512以錄製於其上。在該控制電路518引導下，該資料儲存器512提供用於該音訊/視訊內容接收器512之DVR功能以及提供記憶體，使用者可利用該記憶體進行竅門模式播放。下文更詳細地描述之該控制電路518可在使該等串流儲存於該資料儲存器512內之前，調節或改變從該接收器電路510處接收的該等串流。例如，該音訊/視訊串流可自與其等相關聯之索引串流分離、處理且單獨儲存於該資料儲存器512上。資料儲存器可包含任何類型的資料儲存媒體，包括固態記憶體，諸如靜態與/或動態隨機存取記憶體(RAM)或快閃記憶體；以及直接存取記憶體，諸如磁性或光學磁碟驅動器。
該輸出介面518經組態以解碼及/或轉換儲存於該資料儲存器512內之該等音訊/視訊串流，且以該裝置550可使用之一格式將其等或其等之部分傳遞至一輸出裝置550，例如一電視機、視訊監視器、音訊/視訊接收器等，以呈現給使用者或用戶。例如，可經由一調變視訊纜線連接、一 複合或分量視訊RCA型(美國廣播公司)連接及一數位視訊介面(DVI)或高解析度多媒體介面(HDMI)連接而傳遞該等音訊/視訊串流之視訊部分。可在一單聲道或立體聲音訊RCA型連接上傳輸該音訊部分，或在一HDMI連接上傳輸該音訊部分。於其他實施例中可使用其他音訊/視訊格式及相關連接。
該使用者介面516提供構件，一使用者可藉由該構件發出命令314以控制該音訊/視訊內容接收器305之操作，包含儲存於該資料儲存器512中之該音訊/視訊串流的播放，諸如正常速度播放及竅門模式播放。至於竅門模式，該使用者介面516可提供許多以順向及倒轉方向兩者之不同速度的播放，例如4X(即正常播放速度的四倍)、15X、60X及300X，也可實行其他速度。該使用者介面516允許其他竅門模式之控制，例如暫停、順向或倒轉慢動作播放、順向或倒轉逐圖框播放，及以類似方式跳躍順向或倒轉。
該使用者介面516可提供直接位於該接收器506之一表面上之一控制面板連接及一遙控介面的任一者或兩者。該遙控介面可經由一射頻(RF)或紅外線(IR)頻率帶所傳輸的命令而接收來自一遙控裝置522的命令。於其他實施方案中可使用不同通信方法(例如，利用遠端命令之光學或聲學傳輸)。
該控制電路512經組態以根據經由該使用者介面516接收之命令及其他輸入而控制該接收器電路510、該資料儲存器512、該輸出介面514及該使用者介面516來與其等互 動。相對於音訊/視訊播放，該控制電路518結合該等儲存之索引串流所相關聯之音訊/視訊串流來處理該等儲存之索引串流，以在該音訊/視訊串流中定位「存取點」圖框，用於執行該音訊/視訊串流之一區段中不要求播放每個視訊圖框之該等竅門模式。以下結合圖6至圖9，提供關於此項處理之一更詳細的討論。
該控制電路518可包含一個或多個處理器，例如一微處理器、微控制器或數位信號處理器(DSP)，經組態以執行引導處理器來執行下文詳細討論之功能的指令。該控制電路518亦可包含經調適以含有該等指令之記憶體或資料儲存器。在另一實施方案中，該控制電路518可為嚴格地基於硬體之邏輯，或可包含硬體、韌體及/或軟體元件之一組合。
作為以下提供之該索引處理程序之解釋的序言，於圖6中繪示一MPEG-2或MPEG-4視訊串流600之一部分之一實例。該視訊串流600包含一連串壓縮視訊圖框602。每個內部編碼的圖框(由圖6中「I」表示之「I圖框」)含有產生其自身圖框所需的所有資訊，用於在該輸出裝置550上呈現。相反地，預測編碼圖框(由圖6中「P」表示之「P圖框」)及雙向預測編碼圖框(由圖6中「B」表示之「B圖框」)(統稱為非內部編碼圖框)除了取決於其自身之資料以外，亦取決於包含於鄰近圖框中的資訊，以待重新建構來呈現給該使用者。更明確言之，P圖框依靠來自最近之I圖框或P圖框處的資料，而B圖框取決於來自最近或待重新建 構之緊接跟隨之I圖框或P圖框的資料。結果，為了在該視訊串流600之一點開始解壓縮及解碼視訊，該處理程序通常始於一I圖框，因為I圖框是唯一不取決於一鄰近圖框而用於重新建構的圖框，且因此可作為該視訊串流600內視訊播放的初始存取點。
已知I圖框作為存取點的重要性，於該音訊/視訊內容發送器302中產生之一索引串流中，將該視訊串流600中之該等I圖框的位置編索引。在其他實施例中，亦可將該視訊串流600之P圖框及/或B圖框編索引，以在該視訊串流600內提供對多種點更多的存取。
通常，歸因於P圖框及B圖框取決於其他視訊圖框而使P圖框及B圖框比I圖框提供更大的壓縮，所以P圖框及B圖框數量一般上超過I圖框收數量達一大幅差數。然而，週期性地利用I圖框，以允許貫穿該視訊串流600的播放存取點。結果，該視訊串流600通常以一重複方式包含一I圖框、後續接著多個P圖框及B圖框，如圖6中所繪示。始於一I圖框的每組圖框表示一「群組圖像」(GOP)604。取決於使用之特定策略，在每個GOP 604中之圖框數量可為固定的或可變的。因為每個GOP 604始於一單一I圖框且僅包含一單一I圖框，在每個GOP 604中的資料量以及相關資訊可被錄製於該索引串流中，以在竅門模式操作期間，基於該視訊串流600中之一已知I圖框而獲取一後續或先前的I圖框。
如上文所提，該音訊/視訊內容接收器304分離且儲存來 自該發送之傳輸串流310之多種音訊/視訊串流及相關聯的索引串流，用以錄製於該資料儲存器512上(通常)作為檔案。例如，假設對於發送之傳輸串流310使用MPEG-TS封包，則提供於每個TS封包之一標頭區域中之一封包識別符(PID)表示每個封包中持有的資料種型。一種類型之此資料為一節目映射表(PMT)，其與一特定視訊節目或服務相關聯。繼而，該PMT指示該發送之傳輸串流310的哪個PID對應於該服務的視訊串流，以及該一個或多個音訊串流、該索引串流，及與該視訊串流相關聯的其他資料。該視訊串流、該等音訊串流及任意個別元資料串流各稱為一封包化基本串流(PES)。使用該等PMT及相關聯之PID，該音訊/視訊內容接收器304可分離至少一些傳入的MPEG-TS封包至其等之適宜的PES，且在該資料儲存器512上儲存至少一些該等串流作為檔案。
圖7繪示一音訊/視訊檔案700，其包含一特定節目或服務的視訊傳輸封包702及相關聯的音訊傳輸封包704，如在該音訊/視訊內容接收器304處所接收。在其他實施例中，其他元資料可儲存於該音訊/視訊檔案700中。在另一實施方案中，該等音訊傳輸封包704可儲存於一不同檔案中。該等視訊傳輸封包702包含上文結合圖6討論之該等I圖框、P圖框及B圖框資料。通常，需要較少音訊傳輸封包704，且該等音訊傳輸封包704散佈於該等視訊傳輸封包702之間，使得該等音訊傳輸封包704在該檔案中的位置對於經由該輸出裝置550而呈現給該使用者的該等視訊傳輸 封包702是最近的。給定儲存於該等封包702中之多種圖框的可變長度，以及在該檔案700中存在該等音訊傳輸封包704，若沒有由該音訊/視訊內容發送器302提供之關聯的索引資訊，則在該檔案700內定位該等I圖框將會是耗時的。
圖8A圖形地繪示根據一實施例之圖3之所發送之傳輸串流310內提供之一索引傳輸封包800。該等封包800在該傳輸串流310中有節制地出現，因為將一相關聯音訊/視訊檔案700充分地編索引所需的資料量遠遠小於該音訊/視訊檔案700本身的資料量。同樣地，在一些實施方案中，每個索引傳輸封包800被置於該傳輸串流310中鄰近對應之音訊/視訊串流資料處，以最小化兩者之間的延時。
在圖8A中，該索引傳輸封包800始於一個四位元組之傳輸封包標頭802、一指標位元組804、52位元組之一索引區段806，及一傳輸封包填補位元組808(例如十六進位標記法中所有FF之位元組)。該封包標頭802包含指示該封包802係一索引封包之一PID。該指標位元組804可用作指向其他資料的指標，但亦可被保留或不用於其他實施方案中。該索引區段806包含索引資訊及相關資料，如圖8B中更明確呈現。該等填補位元組808填充該封包800之剩餘部分，使得在該封包800內僅儲存一單一索引，因此允許每個索引在該發送之傳輸串流310中被放置成接近其相關聯之音訊/視訊資料。在圖8A之特定實施例中，該索引傳輸封包800長度上係188個位元組，以與該發送之傳輸串流 310之該等視訊傳輸封包702及該等音訊傳輸封包704之各者的長度匹配。
圖8B在一實施方案中提供該索引傳輸封包800之索引區段806之一更詳細的呈現。圖中所示之許多欄位對齊在該等視訊傳輸封包702及音訊傳輸封包702中提供之MPEG區段之對應欄位，而引起該等索引區段806與音訊區段、視訊區段及其他元資料區段的處理相容性。該索引區段806始於一個一位元組表ID 810，其在一實施例中設定成十六進位標記法EE，以區別該索引區段與其他類型區段。在一實施方案中，一位元區段語法指示器812可設為1，而一位元私密指示器814可設為0或1之任一者。兩位元保留區域816、824可以二進位標記法設為11。十二位元區段長度欄位818、820儲存值49(即十六進位標記法之31)。二位元組表ID延伸822可設為任意值。此外，五位元版本號碼826可設為0，而單一位元之當前/下一指示器828可保持值為1。一位元組區段號碼欄位830及一位元組最後區段號碼欄位832均可含有0值。在該特定實施方案中，包含該音訊/視訊資料檔案700之一特定視訊圖框之所有相關聯索引資訊之該索引834在長度上係四十位元組，且係參考圖8C而更詳細描述。32位元循環冗餘碼校驗(CRC)欄位836提供整個索引區段806的錯誤偵測能力，因此允許該音訊/視訊內容接收器304判定在該音訊/視訊內容發送器302之發送期間接收的索引資訊是否已損毀。雖然上文已說明對於大部分該等欄位810-836的特定實例值，該等欄位810-836可包含 不同值，同時保持於本發明範圍內。
圖8C呈現根據本發明之一實例之呈現於圖8B中之該索引區段806之該索引區域834之一更詳細視圖。對於總共四十位元組，該索引834包含一個八位元組序號840、一個四位元組I圖框傳輸封包標頭842、一個四位元組呈現時間戳記(PTS)欄位844、一個八位元組之位元組計數846、一個四位元組最終I圖框大小欄位848、一個四位元組最終GOP大小欄位850及一個八位元組歷時時間值852。該等欄位之各者可幫助定位與該索引834相關聯的特定I圖框。然而，於其他實施方案中，可在該索引834中使用其他或不同欄位，以促進相同功能。
該序號840指示對於一服務而產生該等索引834的次序。在一實例中，對於一服務產生之第一索引834可具有0或1的序號840，對於相同服務，每個索引834具有大於先前序號840的一序號840。接著，該音訊/視訊內容接收器304之該控制電路518可使用該等序號840來判定在該傳輸串流310中接收之索引834的任意者是否被丟失。
該I圖框傳輸封包標頭842係包含與該索引834關聯之該I圖框之起始之該視訊傳輸封包702之標頭的一複本。因而，當確認該I圖框與該索引834之間的關聯係適宜時，可比較該I圖框傳輸封包標頭842與含有相關聯I圖框之起始之該視訊傳輸封包702的標頭。
該位元組計數846將考慮中之該音訊/視訊服務之音訊及視訊位元組之數目之一運行中計數(running count)保持在 產生與該索引834相關聯之該I圖框的點處。在一實施方案中，每當用以產生該視訊串流600所採用的該MPEG編碼器被重設時，將該位元組計數846重設為0。該位元組計數846可促進尋找與該索引相關聯之該視訊傳輸封包702資料，因為在兩個連續索引834之間，位元組計數846的差異應全等於或類似於該音訊/視訊檔案700中其相關聯之I圖框之間的位元組距離。
該PTS 844代表儲存於含有與該索引834相關聯之I圖框之該等視訊傳輸封包702之至少一者的一元資料欄位中之該PTS的一部分。該傳輸封包702的PTS指示所相關聯的視訊圖框待解碼及呈現給一使用者以顯示的時間。在圖8C之該特定實例中，該PTS 844保持以該I圖框儲存之該PTS的32個最高有效位元。因此該索引834之該PTS欄位844將初始匹配該索引834之一方式提供給該音訊/視訊內容接收器304之該控制電路518，因此提供位於該資料儲存器512內之該等索引834與該音訊/視訊檔案700之間的初始同步。
該最終I圖框大小848係該音訊/視訊檔案700之該等傳輸封包702、704的位元組大小，其橫跨緊接在與該索引834相關聯之該I圖框之前的視訊I圖框，包含所貫穿散佈的任何音訊傳輸封包704。因為在該特定實施方案中之每個傳輸封包係188個位元組，該最終I圖框大小848係188個位元組之倍數。從該最終GOP大小850(下文緊接著有描述)減去該最終I圖框大小848提供從該最終I圖框之末端至與該索引834相關聯之當前I圖框之始端在位元組上的距離，因此促 進在以一竅門模式呈現該等I圖框時，從一I圖框至下一I圖框之轉變的觀點來看，該最終I圖框大小848可係有用的。如上文所討論，若該等索引834及該音訊/視訊檔案700同步，則該功能係有用的。
該最終GOP大小850係該音訊/視訊檔案700之該等傳輸封包702、704的位元組大小，其橫跨緊接在與該索引834關聯之該I圖框之前的該先前GOP(即圖像群組)，包含所貫穿散佈的任何音訊傳輸封包704。至於該最終I圖框大小848，在該當前實施方案中之每個傳輸封包係188個位元組，所以該最終GOP大小850亦為188個位元組之倍數。該最終GOP大小850促進該音訊/視訊檔案700中從該先前I圖框之始端至該當前I圖框之始端的跳躍或橫越。
最後，歷時時間欄位852含有從該位元組計數欄位846等於零時起歷時的毫秒數。在一些情況中，該歷時時間852可提供另一方法，用於判定是否有丟失該音訊/視訊檔案700之該等視訊傳輸封包702之任意者，因此可能引起該音訊/視訊檔案700與該等索引834之間之同步或校準的缺失。
如上文所討論，呈現於圖7之實施例中之該音訊/視訊檔案700包含按時間前後次序儲存於該資料儲存器512中的視訊傳輸封包702，在一實例中到處散佈對應的音訊傳輸封包704，儘管其他儲存配置亦可行，只要該服務之該索引資訊反映該等配置即可。同樣地，可用許多方式將該索引資訊儲存於該資料儲存器512中。例如，該等索引834的整 個傳輸串流(包含相關聯之影音檔案700之該等索引傳輸封包800之各者(描繪於圖8A中))可錄製於該資料儲存器512中作為一單一檔案，因此在儲存該等索引834之前減少所需的預處理量。在其他實施例中，每個索引傳輸封包800僅該索引區段806(呈現於圖8B中)或僅該索引834(圖8C)可儲存於資料儲存器512中，因此減少該資料儲存器512中之該索引資訊所消耗的空間量。
圖9提供關於竅門模式播放之使用之該音訊/視訊內容接收器304之操作之一簡化流程圖。一般而言，該接收器304處理該等索引834以巡覽該音訊/視訊檔案700以尋找可從該資料儲存器512處讀取的特定I圖框，該等I圖框接著經解碼且經由該輸出介面514呈現至該輸出裝置550。
為允許該等竅門模式之使用，該接收器304在其控制電路518的引導下，藉由將一索引834與該音訊/視訊檔案700中之對應I圖框相匹配而使該音訊/視訊檔案700與該索引檔案同步(操作902)。此操作通常係由一使用者命令314開始，例如以一命令起始該音訊/視訊檔案700的播放。在許多情況下，該音訊/視訊檔案700之該第一I圖框的位置因具有相對確定性而已知，所以將該第一索引834與該第一I圖框相匹配係使該音訊/視訊檔案700同步之一較佳方法。在一實施方案中，該索引834之該PTS欄位844與該視訊傳輸封包702之PTS相匹配，以確保適宜的匹配。在該I圖框之位置係更困難的情況下，諸如與一索引834關聯之一I圖框參照該音訊/視訊檔案700的中間，可在該音訊/視訊檔案 700內搜尋該索引834之該I圖框傳輸封包標頭欄位842，以在使用該PTS欄位844而執行該等封包702之一更詳細搜尋之前，識別該音訊/視訊檔案700的候選視訊傳輸封包702。
一旦使該索引834與該適宜I圖框相匹配，可產生一標記，例如一書籤，以指示該I圖框之始端及所關聯之索引834兩者的確切位置。可在執行一後續同步操作902時，由該控制電路518存取此一書籤且將其儲存於一不同表或其他資料結構中。
一旦已發生同步或校準，該控制電路518可接著巡覽該音訊/視訊檔案700，以在使用者控制314之下執行播放的許多竅門模式(操作904)。例如，對於一順向掃描，該控制電路518可藉由存取下一索引834、使用該索引834中之一個或多個值(例如該最終GOP大小850、該最終I圖框大小848及該位元組計數846或其等之一些組合)，而事前搜尋在該音訊/視訊檔案700中的任意數量I圖框，以在該檔案700中尋找下一I圖框。此處理可接著重複多次，相當於由該使用者控制314指示之I圖框的數量。例如，更快的竅門模式速度可能需要涉及更多躍過I圖框的跳躍。亦可利用在多種索引834中的其他資料，例如該位元組計數846、該歷時時間852、該PTS 844或其他資訊，以判定一特定竅門模式應躍過多少I圖框。該控制電路518亦可利用相同的基本處理程序以執行反向竅門模式。至於該同步操作902，該控制電路518可在該音訊/視訊檔案700之巡覽期間，為 後續使用而給發現的I圖框標記書籤。在其他實施方案中，可如上文所討論般對編索引及利用其他類型圖框，例如P圖框及/或B圖框。
若該巡覽不成功(操作906)，可能結果是丟失一個或多個索引834或傳輸封包702、704，該控制電路518可嘗試使另一索引834與該音訊/視訊檔案700中之相對應I圖框相匹配，以再一次達到同步(操作902)。在一些實施方案中，可利用書籤以標示出該音訊/視訊檔案700或相關聯之索引資訊的區域，以防止後續發生一失敗的巡覽。在一些竅門模式中，在該I圖框或其他編索引之圖框附近的其他圖框(編索引的或未編索引的)亦可經解碼且呈現給該使用者。例如，在4X快進模式中，可顯示I圖框及鄰近P圖框兩者。在順向慢動作模式中，均可解碼且呈現I圖框、P圖框及B圖框。於其他實施例中，亦可利用竅門模式之其他類型變動。
一旦控制電路518已成功地巡覽至該音訊/視訊檔案700之所欲I圖框，該控制電路518可讀取且解碼該I圖框，且經由該輸出介面514將該I圖框呈現至該輸出裝置550(操作908)。該控制電路518亦可控制呈現給該使用者之該I圖框有多長(即，圖框的數目)。時間量可取決於所涉及之該竅門模式的速度，愈快的竅門模式可歸因於其等對使用者更斷續的出現而涉及更長的呈現時間。
在該處理程序之任意點處，該使用者可指定對該當前竅門模式之一結束，例如藉由按下一停止、播放、暫停或頻 道改變按鈕，或經由開始該遙控裝置552之一些其他命令(操作910)。結果，該控制電路518可停止處理該索引資訊，以允許標準順向播放模式，在暫停模式下之一I圖框的靜態顯示，以及其他顯示操作。在使用者僅僅改變該所欲高速竅門模式之速度或方向的情況下，該控制電路518可接著使用與新模式相當之較新參數而繼續該方法900。
在此描述之至少一些實施例用於在一視訊內容發送器中產生索引資訊，且在一視訊內容接收器中使用索引資訊導致該接收器中更多的處理頻寬，接收器因其不需要產生索引資訊而可用於執行竅門模式及其他功能。在與一視訊內容通信系統關聯之所有接收器中均體驗到此優點，例如與衛星或有線電視廣播網路相關聯之數千或數百萬個接收器。反而是由視訊服務供應商直接控制之相對較少的處理系統需要提供產生索引資訊所需的處理能力。此外，將該等索引傳輸封包從該內容發送器發送至該內容接收器所需的通信頻寬相較於所相關聯之提供之服務的音訊及視訊封包是小的。
雖然在此已討論本發明之許多實施例，包含本發明之範圍之其他實施方案亦可行的。例如，雖然主要係就衛星及有線電視廣播網路來描述多種實施例，其他不嚴格涉及音訊/視訊節目散佈之通信網路(例如網際網路或其他廣域網路(WAN)、區域網路(LAN)、無線通信網路及類似物)可從在此呈現之應用的多種概念中獲益。此外，雖然在此描述之多種實施方案廣泛使用MPEG音訊/視訊格式標準，上文 討論之實施例中亦可使用利用資料壓縮技術的其他音訊/視訊格式。再者，在此描述之一實施例之態樣可與替代實施例組合以創建本發明之進一步的實施方案。因此，雖然本發明已描述特定實施例之內容，提供該等描述僅是為了繪示而非限制。據此，本發明之適當範圍僅由下述申請專利範圍及其等價物來限定。
100‧‧‧視訊通信網路
102‧‧‧視訊內容發送器
104‧‧‧視訊內容接收器
110‧‧‧視訊串流
112‧‧‧索引串流
114‧‧‧使用者控制
300‧‧‧音訊/視訊通信網路
302‧‧‧音訊/視訊內容發送器
304‧‧‧音訊/視訊內容接收器
310‧‧‧發送之傳輸串流(影音及索引資訊)
314‧‧‧使用者控制
408‧‧‧音訊/視訊串流
410‧‧‧索引電路
412‧‧‧多工器
414‧‧‧發送器電路
422‧‧‧索引串流
424‧‧‧傳輸串流
510‧‧‧接收器電路
512‧‧‧資料儲存器
514‧‧‧輸出介面
516‧‧‧使用者介面
518‧‧‧控制電路
550‧‧‧輸出裝置
552‧‧‧遙控裝置
600‧‧‧視訊串流
602‧‧‧視訊圖框
604‧‧‧MPEG圖像群組(GOP)
700‧‧‧音訊/視訊檔案
702‧‧‧視訊傳輸封包
704‧‧‧音訊傳輸封包
800‧‧‧索引傳輸封包
802‧‧‧傳輸封包標頭(4位元組)
804‧‧‧指標位元組(1位元組)
806‧‧‧索引區段(52位元組)
808‧‧‧傳輸封包填補位元組(131位元組)
810‧‧‧表ID(一位元組)
812‧‧‧區段語法指示器(一位元)
814‧‧‧私密指示器(一位元)
816‧‧‧保留區域(兩位元)
818‧‧‧區段長度(最前面之四位元)
820‧‧‧區段長度(最後之八位元)
822‧‧‧表ID延伸(兩位元組)
824‧‧‧保留區域(兩位元)
826‧‧‧版本號碼(五位元)
828‧‧‧當前/下一指示器(一位元)
830‧‧‧區段號碼(一位元)
832‧‧‧最終區段號碼(一位元)
834‧‧‧索引(四十位元組)
836‧‧‧循環冗餘碼校驗(CRC)(四位元組)
840‧‧‧序號(八位元組)
842‧‧‧I圖框傳輸封包標頭(四位元組)
844‧‧‧呈現時間戳記(最重要部分)(四位元組)
846‧‧‧位元組計數(八位元組)
848‧‧‧最終I圖框大小(四位元組)
850‧‧‧最終GOP大小(四位元組)
852‧‧‧歷時時間(八位元組)
圖1係根據本發明之一實施例之一視訊通信網路之一簡化方塊圖。
圖2係根據本發明之一實施例之用於在圖1之視訊通信系統中產生及使用視訊內容之索引資訊之一方法之一流程圖。
圖3係根據本發明之一實施例之一音訊/視訊通信網路之一方塊圖。
圖4係根據本發明之一實施例之圖3之一音訊/視訊內容發送器之一方塊圖。
圖5係根據本發明之一實施例之圖3之一音訊/視訊內容接收器之一方塊圖。
圖6係在本發明之一實施例中利用之範例視訊串流之一圖形表示。
圖7係在本發明之一實施例中利用之範例音訊/視訊檔案之一圖形表示。
圖8A係根據本發明之一實施例之一索引傳送封包之一圖形表示。
圖8B係根據本發明之一實施例之圖8A之索引元資料傳送封包中之一索引區段之一圖形表示。
圖8C係根據本發明之一實施例之圖8B之索引區段中之一索引之一圖形表示。
圖9係根據本發明之一實施例之用於在一音訊/視訊內容接收器中處理一音訊/視訊檔案及相關聯之索引檔案之一方法之一流程圖。

Claims (12)

  1. 一種產生及使用視訊內容之索引資訊的方法，該方法包括：在一視訊內容發送器處，產生一視訊串流之一索引串流，其中該視訊串流包括視訊圖框，且其中該索引串流包括該視訊串流內該等視訊圖框之至少一些之各者之一索引；在該視訊內容發送器處，發送該視訊串流及該索引串流至一視訊內容接收器；在該視訊內容接收器處，接收且儲存該視訊串流及該索引串流；在該視訊內容接收器處，處理該索引串流以將與該索引串流之索引之至少一些相關聯的視訊圖框定位於該視訊串流內；在該視訊內容接收器處，於該視訊內容接收器之一使用者的控制下，將該視訊串流之經定位之視訊圖框之至少一些呈現至一輸出裝置；且在該視訊內容接收器處，藉由以下處理該索引串流：藉由使至少一視訊圖框之一時間戳記與一相關聯索引之一時間戳記匹配，而使該索引串流與該視訊串流同步；藉由使用其他索引以基於該至少一視訊圖框之一位置來判定其他視訊圖框之一位置，而嘗試定位與另一索引相關聯之另一視訊圖框；且 若嘗試定位該其他視訊圖框未成功，則藉由使該等視訊圖框之另一者之一時間戳記與一相關聯索引之一時間戳記匹配，而使該索引串流與該視訊串流重新同步。
  2. 如請求項1之方法，其中：該等視訊圖框之該至少一些包括內部編碼的視訊圖框。
  3. 如請求項1之方法，其中：該視訊圖框伴隨一相關聯的音訊串流。
  4. 如請求項1之方法，其中：該視訊內容發送器包括一衛星電視頭端發送器及一有線電視頭端發送器之一者。
  5. 如請求項1之方法，其中：該視訊串流及該索引串流係於一傳輸資料串流內發送，其中該視訊串流及該索引串流係該傳輸資料串流之經封包化的基本串流。
  6. 如請求項1之方法，其中：該索引串流之該等索引之各者包括一序號，該序號指示該索引相較於該索引串流之其他索引的相對位置。
  7. 如請求項6之方法，進一步包括：在該視訊內容接收器處，利用該索引串流之該等索引之各者的序號以判定是否有該索引串流之該等索引之任意者丟失。
  8. 如請求項1之方法，其中：該索引串流之該等索引之各者包括該相關聯視訊圖框 相對於該視訊串流之一資料偏移。
  9. 如請求項8之方法，其中：將該視訊串流之經定位之視訊圖框之至少一些呈現至該輸出裝置係使用該索引串流之該等資料偏移之至少一者來完成。
  10. 如請求項1之方法，其中：該索引串流之該等索引之各者包括一資料偏移，該資料偏移指示自與一緊接之經索引之視訊圖框相關聯之視訊圖框之起始直至與該索引相關聯之該視訊圖框(但不包含該視訊圖框)之該視訊圖框的資料量。
  11. 如請求項10之方法，其中：將該視訊串流之經定位之視訊圖框之至少一些呈現至該輸出裝置係使用該索引串流之該等資料偏移的至少一者來完成。
  12. 一種視訊內容接收器，其包括：一接收器電路，其經組態以接收包括一視訊串流及一索引串流之一資料串流，其中該視訊串流包括視訊圖框，且其中該索引串流包括索引，其中該等索引之各者指示該視訊串流內之該等視訊圖框之一者的位置；資料儲存器，用於儲存該資料串流及該索引串流；一輸出介面，其經組態以將該視訊串流呈現至一輸出裝置；一使用者介面；及控制電路，其經組態以： 處理該索引串流以將與該索引串流之索引之至少一些相關聯之該等視訊圖框定位於該視訊串流內；且在藉由該使用者介面之使用者控制下，經由該輸出介面將該視訊串流之經定位之視訊圖框之至少一些呈現至該輸出裝置；其中，為了處理該索引串流，該控制電路經組態以：藉由使至少一視訊圖框之一時間戳記與一相關聯索引之一時間戳記匹配，而使該索引串流與該視訊串流同步；藉由使用其他索引以基於該至少一視訊圖框之一位置來判定其他視訊圖框之一位置，而嘗試定位與另一索引相關聯之另一視訊圖框；且若嘗試定位該其他視訊圖框未成功，則藉由使該等視訊圖框之另一者之一時間戳記與一相關聯索引之一時間戳記匹配，而使該索引串流與該視訊串流重新同步。
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