CN1245381A - 存储不间断数字视频流的方法和装置 - Google Patents

存储不间断数字视频流的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1245381A
CN1245381A CN99108506.XA CN99108506A CN1245381A CN 1245381 A CN1245381 A CN 1245381A CN 99108506 A CN99108506 A CN 99108506A CN 1245381 A CN1245381 A CN 1245381A
Authority
CN
China
Prior art keywords
digital video
compression
acceleration
frequency flow
video frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN99108506.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1169361C (zh
Inventor
C·P·陶斯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of CN1245381A publication Critical patent/CN1245381A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1169361C publication Critical patent/CN1169361C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/04—Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/152—Data rate or code amount at the encoder output by measuring the fullness of the transmission buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/156—Availability of hardware or computational resources, e.g. encoding based on power-saving criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • H04N5/77—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television camera
    • H04N5/772—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television camera the recording apparatus and the television camera being placed in the same enclosure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/84—Television signal recording using optical recording
    • H04N5/85—Television signal recording using optical recording on discs or drums
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
    • H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
    • H04N9/804—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components
    • H04N9/8042—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components involving data reduction

Abstract

一种利用运动敏感型存储器系统存储不中断数字视频流的方法和装置,包括监视存储器系统的加速度并当加速度需暂停写入数据时调整数字视频流的压缩。手持数字摄像机捕捉并存储不中断的数字视频流,该摄像机用一种光盘来记录压缩数字视频数据。光头将压缩数据写入光盘,超过加速度临界值会导致数据不能写入。当超过该临界值时,就提高数据压缩,因而写入光盘上的数据能够获得当写入操作停止时所生成数字视频数据的总量。

Description

存储不间断数字视频流的方法和装置
本发明一般涉及数字视频流的存储，并具体地涉及利用诸如光存储系统的一种运动敏感型存储系统存储不间断数字视频流。
目前电子装置能够以数字形式记录视频数字。记录数字视频数据的一种共同制式是由活动图像专家小组(MPEG)定义的并称之为MPEG制式。由于数字视频数据非常庞大，因此MPEG制式要求摄取的数字视频数据在被记录之前就进行压缩。数字视频数据可以存储在包括磁带、磁盘和光盘的各种各样的介质上。在光存储领域中，数字视频数据主要存储在诸如数字视频盘(DVD)的只读存储(ROM)盘上。
在包括光存储系统的光存储领域中，当前的进步是在光盘上可以写入或者再写入数据。在光盘上写入数据的过程中，一个写头照射一束激光到光盘上的窄记录轨迹中。在写入期间写头的不希望有的移动能够导致激光束不规律地接触所需的记录轨迹，因而降低了记录的数据的质量。由于光写系统的运动敏感性，因此通常仅仅在诸如台式计算机的稳定装置中才采用光写系统。
如前所述，以数字视频格式获取的视频图像需要大容量存储器。由于光存储系统的大存储能力，因此就希望把视频数据光记录或者写在光盘上。例如，装备有光存储器系统的在光盘上写数据的一种手持视频摄像机，就具有不必反复更换存储介质能捕捉大量视频数据的能力。
将数字视频数据写入手持摄像机内所装备的光盘中所带来的一个问题是：光存储器系统是运动敏感型的而手持摄像机则易受到用户或者用户的环境所导致的运动(例如，乘坐一辆运动的汽车旅行的同时记录数字视频信号)。图1是手持数字视频摄像系统10的组成的视图，该手持数字视频摄像系统把数字视频信号记录到一个光存储盘上。数字视频捕捉装置12是一种常规的视频摄像机，它组合了光头和电耦合器件(CCD)阵列，能够电子地捕捉数字形式的图像数据。按数字形式捕捉的数字视频数据送至压缩单元14，压缩单元14用常规的压缩技术压缩该数字视频数据。压缩后的数字视频数据送至一个写缓存器16，写缓存器16缓存该压缩的数字视频数据从而均匀地把压缩的视频数据送至光存储器系统18。
写缓存器16通常由装备在视频摄像机电路中的固定数量的RAM存储器组成。常规的光存储器系统包括：写头和光盘主轴。如前所述，写处理是特别运动敏感并且需精确地操作的。如果在数据写入过程中光存储系统遭到超出某种限度的机械干扰，则很可能将会严重影响数据的写入。例如，当在机械干扰期间仍持续数据写入的话，则盘上相邻轨迹上记录的视频数据可能会被破坏而无法读出。为了使光存储器系统的写入过程中所遇的问题最小化，一旦诸如加速度仪20的一种加速度检测装置检测到不可接受的机械干扰时，就希望能暂时停止记录。
尽管在机械干扰期间暂时地停止向光盘写入数据的操作可以避免在相邻轨迹上记录不正确的数字视频数据或者损坏的数据，可能造成盘的不可读，但是如果中止数据写入操作的时间过长，则会产生一个不同的问题。该问题包括使得位于压缩单元14与光存储器系统18之间的写缓存器16溢出。假设在中止写入该光存储器系统的一段时间内，视频捕捉装置12正在产生一种数字视频数据的连续流，则写缓存器正在累积那些不能写入光存储器系统的数字视频数据。如果写缓存器达到了它的存储容量，代替由于机械干扰所产生的不可靠的记录数据，将会失掉整个数字视频数据部分，其原因是写缓存器没有了存储能力开始丢掉数据。
针对尽管机械干扰写数据操作的问题，现有解决办法包括增加写缓存器16的大小和/或增加写头跟踪光存储器系统18的带宽。例如，写缓存器能够做得足够大以至于能把在机械干扰期间所捕捉的数字视频数据吸收入庞大的写缓存器，直至光存储器系统恢复记录。尽管增加写缓存器的容量可能会很好地解决问题，但简单地把RAM增加到写缓存器可能并不经济有效。考虑一下增加光存储器系统的写头跟踪带宽来解决写问题的情况，极可能为了根据来自加速度仪的输入来前馈控制写头传动器，不得不为存储器系统增加额外的机械稳定机构以便稳定写头和光盘。还有，这样会增加视频系统的造价并且可能并不经济合算。
针对前述克服用运动敏感型存储器系统来存储数字视频数据所产生的问题的所使用技术中的缺点，需要一种既使机械干扰使得数据写入被暂时中断也能够存储不间断的压缩数字视频数据流的方法和装置。
必须注意到有这样一些现有技术，它们涉及提高记录视频数据的捕捉率，包括在第一速度运动中的图像，诸如在一个固定风景之前奔跑的马，以及涉及在用不稳定的摄像机记录视频流时，使可察觉的摇动最小化。尽管涉及这两方面的现有技术似乎与本发明公开的内容有关，但是这些现有技术仅仅涉及到如何捕捉并压缩视频数据，而不是关于如何将视频数据传送至诸如光盘的一种长期存储介质中。
一种利用运动敏感型存储器系统存储不中断的数字视频流的方法和装置，包括监视存储器系统所经历的加速度并且根据该加速度调整数字视频流的压缩。在优选实施例中，建立这样一种临界值相关的条件(threshold-related condition)以使得测到该条件就同时触发数据写入的停止以及数据压缩率的提高的操作。只要加速度临界值没有被超出，则光存储器系统就将压缩的数字视频数据写入光盘。不过，当出现诸如机械干扰导致加速度临界值被超出时，由于加速度危及数据写入的可靠性，因此暂停数据写入。当加速度导致暂停数据写入操作时，就提高数字视频数据的压缩，以使得视频捕捉装置继续捕捉数字视频的同时，不会丢失捕捉的数字视频数据。
在发明的优选实施例中，手持数字视频摄像机捕捉并存储不中断的数字视频流，该手持数字视频摄像机用诸如8cm数字视频盘(DVD)的一种光盘通过摄相机上光存储器系统(on-camera optical memorysystem)来记录压缩的数字视频数据。数字视频系统的各组成部分包括：视频捕捉装置；压缩单元；写缓存器；光存储器系统；加速度检测单元；以及压缩控制器。视频捕捉装置通过光透镜把来自感兴趣的目标的光聚焦于电荷耦合装置(CCD)传感器的阵列上。CCD阵列输出依照MPEGII标准格式化的数字视频数据的数字数据，数字视频数据的质量与CCD阵列的分辨率以及从CCD阵列提取视频数据的速度相关。
压缩单元接收来自视频捕捉装置的数字视频数据，并把数字视频数据压缩成附属的光存储器系统能够存储的最大的数据量。压缩单元以一种特定的压缩率来压缩数字视频数据，这里压缩率定义成从给定的未压缩的数据量导出的压缩的数据量。
写缓存器是暂时存储压缩的数字视频数据的存储器，以便平均传送至光存储器系统的数据的传送率。写缓存器包括RAM存储器，该RAM存储器具有足够大的容量以存储暂时中止数据写至光存储器系统期间所累积的数字视频数据。
光存储器系统包括：写头和光盘，光头利用激光源产生一束窄激光束以便把数据写进光盘的轨迹中。为了以需要的数据密度在光盘上精确地发生物理变化，必须以相当的精确度把激光束照射到光盘上。如果机械干扰使得光存储器系统的加速度超出该建立的加速度临界值，则必须暂时中止数据写入操作直至加速度在可接受的参数之内。数据写入操作必须暂时中止，因为在写头和光盘之间出现不能预见的运动，把数据写入光盘的操作变成不可靠。
加速度检测单元用于检测数字视频系统尤其是光存储器系统的加速度。加速度检测单元可以包括直接感应光存储器系统的加速度的加速度仪。另外，加速度检测单元可以包括特殊电路，该电路分析捕捉的视频帧数据以计算光存储器系统的加速度。
本发明的重点在于：压缩控制器，加速度检测单元以及压缩单元之间相互作用。压缩控制器包括逻辑电路，它可操作地连接在加速度检测单元与压缩单元之间。压缩控制器的功能是：指示压缩单元应该调整数字视频压缩一段计算出的时间间隔当由于诸如机械干扰的出现使得光存储系统已经暂停写入时，这表示超出加速度值的条件。为了影响压缩单元，压缩控制器接收来自加速度检测单元的有关光存储器系统目前正在经历的任何加速度的输入数据。如果光存储器系统当前经历大于预置的加速度临界值的加速度，则压缩控制器计算需要补偿光存储器系统暂停写入的一段时间的压缩率的调节量。调节压缩率的目的是确保在暂停写入光存储器系统的同时从视频捕捉装置流入的数字视频数据不会溢出写缓存器。如果使得流入的数字视频数据溢出写缓存器，则视频数据就会永久的丢失并且观看的视频图像可能看起来不连贯和/或不完整。
压缩控制器单元包括逻辑电路，使得压缩控制器与响应随机的机械干扰相不同地响应周期性机械干扰。例如，根据来自加速度检测单元的信息，压缩控制器能够识别正在出现周期性机械干扰并且在随后的周期性机械干扰之前接着调整压缩单元的压缩率。如果不出现以周期性的方式出现的干扰，则压缩控制器能够指示压缩单元恢复标准的压缩率。相反，与加速度检测单元相结合，压缩控制器能够确认已经出现了随机机械干扰，将需要调节压缩单元的压缩率。由于没有办法预测随机机械干扰将在什么时间发生以及随机干扰将会持续多长时间，因此至少在机械干扰开始之后一段时间间隔调整压缩率。
在数字视频系统的增强型中，压缩控制器接收来自写缓器的存储程度信息，并且使用这种信息以及加速度检测单元信息，来调节压缩单元的压缩率。即，如果写缓存器指示压缩控制器：写缓存器接近它的存储容量，则压缩控制器能够提高压缩单元执行的压缩率，以便减少进入写缓存器的写入压缩数字视频数据的进入流并且因此维持该不中断的数字视频流。
本发明的优点在于：不必需要昂贵地更改数字视频系统。诸如附加大量的RAM或者改善机械稳定性就能够记录不中断的数字视频流即使暂时中止数据写入操作。
图1是根据现有技术的一种手持数字视频系统的组件的视图，该手持数字视频系统把数字视频数据记录在一种光存储盘上。
图2是根据本发明的一种手持数字视频系统的组件的视图，该手持数字视频系统把数字视数据记录在一种光存储盘上。
图3是图2的手持数字视频系统的加速度曲线，该加速度是按周期性方式发生的。
图4是图2的手持数字视频系统的加速度曲线，该加速是随机发生的。
图5是根据本发明的存储一种不间断数字视频流的一种处理流程图。
图2是根据本发明的数字视频系统30的组成的视图，该数字视频系统30存储不间断地数字视频流。如同图1的现有系统，数字视频系统包括：视频捕捉装置32；压缩单元34；写缓存器36；光存储器系统38；以及加速度检测单元40。另外，本发明的数字视频系统包括：压缩控制器42，控制压缩单元的压缩率，这将在下面更一步描述。最好，该数字视频系统是一个便携式手持视频摄像机，一个用户就能够操作它记录视频流。首先介绍该数字视频系统的组成随后是系统的操作的描述。
视频捕捉装置32利用光学透镜把来自感兴趣的目标的光聚焦到传感器的阵列上。传感器的阵列最好是具有一种与该阵列的像素的数目和大小相对应的分辨率的CCD阵列。CCD阵列输出视频数据，该数据按照MPEG标准格式化成数字视频数据，不过本发明并不严格要求按照MPEG标准进行格式化。数字视频数据的质量对应于CCD阵列的分辨率以及从CCD阵列提取视频数据的速度。例如，对应于每秒捕捉视频数据的帧数是多少。
压缩单元34从视频捕捉装置32接收数字视频数据将它压缩成相连的存储系统能够存储的最大数据量。最好，压缩单元按照MPEG标准压缩视频数据，不过其它制式也是可以的。压缩单元由常规电路构成并可以包括缓存存储器，该缓存存储器能够暂时存储等待压缩的视频串。压缩单元以一种特定的压缩率压缩数字视频数据，这里压缩率定义成由给定量的未压缩的数据导出的压缩数据量。压缩单元可以还包括去压缩电路，能够去压缩存储的数字数据以便观看，例如摄像机上显示(未示)。
写缓存器36是一种用来在压缩的数字视频数据送至光存储器38之前暂时存储该数据的存储器。最好，写缓存器包括RAM存储器，能够存储足够的压缩数字视频数据以便在写操作期间向光存储器系统提供稳定的视频数据流。在本发明的优选实施例中，写缓存器能够生产在写缓存器中有效存储容量的实时指示。下面详细描述存储容量指示的用途。
光存储器系统38是一种能够光写数据至存储介质的系统。光存储器系统包括一个写头和一个光盘。写头包括生成一种窄激光束的激光器。该窄激光束射到光盘的精密轨迹上以便引起光盘的轨迹中发生物理变化代表该数字数据。为了以要求的密度在光盘中精确地形成物理变化，就必须以相当精确度将激光束直射光盘上。写头和光盘的移动的结合被用来以正常位置来定位激光束以便把数据写在盘上。如果机械干扰使得光存储器系统38的加速度超出了加速度临界值或者容差，该加速度临界值或容差是由例如制造商预置的，则数据写入操作就能够暂时中止直至加速度在加速度临界值之内。加速度临界值通常具有一个误差度，只要系统在该限度之内就确保数据写入的可靠性。最好，光存储器系统采用标准8cm或者12cm光盘，不过其它类型的光盘也是可以的。另外，尽管优选实施例中介绍了光存储器系统，但是也可以应用其它的运动敏感存储器系统做为存储器系统。例如，对于一个本领域技术人员来说很显然本发明也可以用于需要精确定位磁写头的磁盘驱动器中。
加速检测单元40用于检测数字视频系统30特别是光存储器系统38运动或者加速度。加速度检测单元可以包括直接传感视频系统的加速度的一种加速度仪44或者加速度检测单元可以包括分析捕捉的视频帧数据以计算视频系统的加速度的一种特殊电路。为了计算加速度，运动矢量被从压缩单元34或者视频捕捉装置32送至加速度检测单元，在此运动矢量被转换成加速度信息。利用常规技术能够确定该运动矢量，即通过一段短时间间隔中像素值的差别变化来确定运动方向和速度。应该注意到摄像机移动表现为帧之间所有像素的共模运动，而帧内目标的运动呈现为像素之间的相对运动。另一方面，加速度检测单元可操作地与光存储器系统和压缩控制器42相关。考虑光存储器系统，加速度检测单元把光存储器系统正在经受的加速度大小指示给光存储器系统。如果加速度大小超过设置的加速度临界值，则光存储器系统能够中止数据写入操作。尽管描述了两种加速度检测技术，但是根据本发明也可以实现其它的技术。
压缩控制器42包括可操作地连接加速度检测单元40与压缩单元34之间的逻辑电路。压缩控制器的功能是：当机械干扰导致已经中止向光存储器系统38写入的时候，向压缩单元指出数字视频压缩应该调整一段时间。为了影响压缩单元，压缩控制器从加速度检测单元输入涉及光存储器系统当前的加速度的数据。如果光存储器系统经受的加速度比预置临界值高，则压缩控制器计算压缩率中的调整值，该调整值补偿光存储器系统中止写入操作的所需时间。
压缩控制器42包括逻辑电路，使压缩控制器可以与响应随机机械干扰相比有区别地响应周期性机械干扰。例如，根据来自加速度检测单元40的信息，压缩控制器能够识别出正在发生周期性机械干扰，并能够在随后的周期性机械干扰发生之前调节压缩单元的压缩率。如果停止按周期性方式出现干扰，则压缩控制器能够指示压缩单元34返回标准压缩率。相反，压缩控制器能够与加速度检测单元一起识别出已经出现随机性机械干扰，需要调整压缩单元的压缩率因为写操作已经暂停了。由于不能预测什么时候将出现随机干扰或者随机干扰会持续多长时间，因此至少在机械干扰开始之后的一段时间调节压缩率。  下面结合周期性干扰和结合随机性干扰，将详细描述数字视频系统30的操作。
压缩操作器42操作的增强型中，压缩控制器接收写缓存器存储程度信息，利用该信息以及加速度检测单元信息来调整压缩单元34的压缩率。即，如果写缓存器向压缩控制器指示：缓存器接近它的存储容量，则压缩控制器能够增加压缩单元所达到的压缩率，以便减少输入写缓存器36的压缩的数字视频数据的流速。
参照图3结合周期性机械干扰描述系统的操作。图3是数字视频系统30尤其是光存储器系统38的加速度以周期性模式出现的情况下，在两种方向对时间中，该光存储器系统38的加速度曲线图。在曲线图中，时间间隔是用位于周期性加速度曲线50的每个完整周期处的垂直虚线来标记的。加速度的两个方向中的加速度临界值是用水平虚线加速度临界值来标记的，这里，加速度临界值确定需要光存储器系统38暂停数据写入操作的加速度率。一旦如加速度曲线所标记的数字视频系统30的加速度率超出加速度临界值，则在超出加速度容限的整个阶段，光存储器系统暂停向光盘写入操作。
回来参见图2，为了开始存储不间断数字视频流，通过视频捕捉装置32，数字视频数据被捕捉成数字电子形式。与数字视频数据的捕捉相似，加速度检测单元40监视数字视频系统的加速度，确定是否已经超出了加速度临界值。如果没有超出加速度临界值，则不必更改压缩单元34所用的压缩率。相反，如果如图3的曲线图中所示，超出了加速度临界值，则会恰当地调整压缩率。在操作的同时，压缩控制器42连续不断地监视数字视频系统的加速度，确定机械干扰是否是周期性出现的。例如在图3中，在检测出两个周期性干扰之后，压缩控制器识别干扰的周期特性并调整压缩单元的压缩率，以补偿在光存储器系统38暂停写入操作的期间的时间间隔。
一旦已经鉴别周期机械干扰，压缩控制器42确定必须怎样改变数字视频数据的压缩以计算出暂停写入数据的时间周期。例如，在t0处开始的并结束于t1的第一个时间间隔中，在从点52至点54的时间间隔内暂停写入数据，留下其余的时间来进行数据写入。结果，压缩控制器将指导压缩单元增加数字视频数据的压缩率，这样既使必须在比用来捕捉数字视频的时间周期更短的时间周期进行数字写入操作，数据写入操作也能够跟上数字视频捕捉的速率。压缩率被增加以便在光存储器系统38恢复写入操作之前，当把压缩的数字视频数据送至写缓存器36时，写缓存器不会达到容量。在数字视频系统30的增强型中，写缓存器向压缩控制器实时指示它的存储程度，这样压缩控制器不仅响应机械干扰而且响应写缓存器的当前存储程度来调节压缩率。
为了存储完整不间断的数字视频流，在把为了补偿机械干扰而已经压缩的数字视频送至光存储器系统38之前，先把它暂存于写缓存器36中。在加速度容限在加速度极限之内的时间间隔中，光存储器系统接收来自写缓存器的压缩的数字视频数据并把该数据写到光盘上，这样即使暂时停止数据写入操作，也能够记录不间断的数字视频流。
参照图4描述涉及随机机械干扰中系统的操作。图4是在加速度曲线60以随机方式分布的情况下，在两种方向对时间中，数字视频系统30尤其是光存储器系统38的加速度曲线图。在图中，用垂直虚线标记任意的时间间隔，水平虚的加速度临界值标记加速度的两方向中的加速度临界值，这里加速度临界值表示需要光存储器系统暂停数据写入的加速度比率。
返回参照图2，为了在随机机械干扰的情况下开始存储不间断的数字视频流，通过视频捕捉装置32把数字视频数据捕捉成数字电子形式。与数字视频数据的捕捉相似，加速度检测单元40监视数字视频系统30的加速度，确认是否已经超出了预置的加速度临界值。如果没有超出加速度临界值，不需要改变压缩单元34所使用的压缩率。如果反过来如图4中所示超出了加速度临界值，就要适当地调整压缩率。例如，在从t0开始t1结束的第一时间间隔中，在由点62开始点64结束的时间间隔中超出了该加速度临界值，并因此在该标记的时间周期内光存储器系统38暂停写入数据的操作。
为了正确地调节数字视频数据的压缩率，压缩控制器42设置随机时间间隔，并且在超出加速度临界值和暂停写入的时间间隔中测量时间。然后压缩控制器确定所需的压缩率的调整，以确保写缓存器36不溢出并且不丢失数字数据的部分。在第二个时间间隔开始时执行该压缩率的调整并且只要需要就继续以便保持一种稳定状态的或者近似稳定状态的压缩的视频数据流并流出写缓存器。
图4中从t1开始t2结束的第二时间间隔中的加速度曲线60表示出没有超出加速度临界值，并且因此在第二时间间隔的结束处相应地调整压缩率。例如，第二时间间隔所需的压缩率低于第一时间间隔由于受到机械干扰的原因所需的压缩率。在第三时间间隔中执行为第二时间间隔所确定的压缩率。
可以看出，在第三时间间隔中出现了另一次机械干扰，这次干扰超出加速度临界值的时间周期长于第一次干扰的时间。再次为了阻止写缓存器溢出，在第四时间间隔要执行的压缩率高于任何前面两次压缩率以便保持写缓存器近似稳定状态。在本发明的增强型中，写缓存器告诉压缩控制器42当前的数据存储程度，这样当压缩控制器为随后的时间间隔调整压缩率时，会考虑该程度信息。
为了实现不中断的数字视频流的存储。压缩单元34根据压缩控制器42的指导，压缩视频捕捉装置32接收到的数字视频数据。然后该压缩后的数字视频数据送至写缓存器36，数字视频数据存在该缓存器36中直至由光存储器系统38写入光盘为止。光存储器系统把压缩的数字视频数据写入光盘，无论什么时候都不会超过加速度临界值，因此就能够记录不中断的数字视频数据，既使暂时中止数据写入操作。
在图5的流程图中总结了存储不中断数字视频流的步骤。在步骤70处，数字视频捕捉装置生成数字视频流。在步骤72处，按照第一压缩率压缩数字视频流。在步骤74处，压缩的数字视频流写入与视频捕捉装置相连的存储器系统，其中存储器系统和数字视频捕捉装置相对于它们的周围环境而可移动的。在步骤76处，监视存储器系统的加速度。在步骤78处，响应监视的存储器系统的加速度把数字视频流的压缩调节至一个新的压缩率。

Claims (10)

1.一种存储不中断的数字视频流的方法，该方法包括以下步骤：
数字视频捕捉装置(32)生成(70)数字视频流；
以第一压缩率压缩(72)所述的数字视频流；
把所述的压缩的数字视频流导入(74)存储器系统(38)用于写入所述压缩的数字视频流，所述存储器系统是与所述数字视频捕捉装置可操作地相连的，所述存储器系统和所述数字视频捕捉装置是相对周围环境而联合移动的；
监视(76)所述存储器系统相对周围环境的加速度；以及
响应所述检测与所述存储器系统的加速度相关的一种预选条件，把所述数字视频流的所述压缩调整(78)至第二压缩率。
2.权利要求1的方法还包括建立一种加速度临界值的步骤，该加速度临界值是基于所述存储器系统(38)的容量而选择，以便当经受超出所述加速度临界值的加速度时候，能够正确地写入所述压缩的数字视频流。
3.权利要求2的方法，其中所述调整步骤(78)包括当超过所述加速度临界值时把所述数字视频压缩提高至所述第二压缩率的步骤，所述第二压缩率大于所述第一压缩率。
4.权利要求3的方法，还包括响应检测到所述加速度临界值已被超出，所述存储器系统(38)暂时中止写入操作的步骤，其中调整所述压缩的所述步骤还包括以下步骤：
测量由于已经超过所述加速度临界值而使所述存储器系统暂停写入操作的时间长短；以及
根据所述测出的时间的长短，来设置所述第二压缩率。
5.权利要求4的方法，其中所述调整的步骤还包括以下步骤：
在把所述压缩的数字视频流写入所述存储器系统(38)之前，监视接收所述压缩的数字视频流的写缓存器(36)中的有效存储容量；以及当所述写缓存器中的有效存储容量降低时提高所述第二压缩率。
6.权利要求5的方法，其中调整所述压缩的所述步骤(78)包括从所述加速度中识别周期性的加速度模式的步骤。
7.权利要求2的方法，其中所述存储器系统(38)是把数字视频数据写入光盘的一种光存储器系统。
8.一种捕捉数字视频流的装置，该装置包括：
数字视频捕捉装置(32)，生成数字视频流；
压缩单元(34)，可操作地与所述数字视频捕捉装置相连，用于把由所述数字视频捕捉装置生成的所述数字视频流压缩成根据数据量测出的一种压缩率的压缩的数字视频流；
存储器系统(38)，可操作地与所述压缩单元相连，用于记录所述压缩的数字视频流；
加速度检测单元(40)，可操作地与所述存储器系统相联，用于检测所述记录装置的加速度；以及
压缩控制器(42)，可操作地与所述加速度检测单元以及所述压缩单元相联，响应检测到超出标记的加速度临界值的加速度，调节所述数字视频流的所述压缩率。
9.权利要求8的装置，其中所述存储器系统(38)包括一个光记录系统。
10.权利要求9的装置，其中所述标记的加速度临界值与一个加速度的范围有关，超出该加速度临界值，所述光记录系统(38)可觉察到不能正确地记录所述压缩的数字视频流。
CNB99108506XA 1998-08-19 1999-06-18 存储不间断数字视频流的方法和装置 Expired - Fee Related CN1169361C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/136582 1998-08-19
US09/136,582 US6590607B1 (en) 1998-08-19 1998-08-19 Method and apparatus for storing an uninterrupted digital video stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1245381A true CN1245381A (zh) 2000-02-23
CN1169361C CN1169361C (zh) 2004-09-29

Family

ID=22473462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB99108506XA Expired - Fee Related CN1169361C (zh) 1998-08-19 1999-06-18 存储不间断数字视频流的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6590607B1 (zh)
EP (1) EP0981247B1 (zh)
JP (1) JP2000115677A (zh)
CN (1) CN1169361C (zh)
DE (1) DE69934552T2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306793C (zh) * 2003-08-12 2007-03-21 索尼株式会社 盘式摄影装置
CN1314210C (zh) * 2001-05-10 2007-05-02 华邦电子股份有限公司 动态调整压缩率传输数据的方法及装置
CN100371876C (zh) * 2005-02-04 2008-02-27 三星电子株式会社 多媒体文件的输入/输出控制方法和设备
CN101455076B (zh) * 2006-05-24 2011-04-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 一种移动视频节目播放方法及装置
CN103414865A (zh) * 2013-07-16 2013-11-27 深圳市金品半导体有限公司 一种电力线传输音视频的方法及系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010014894A1 (en) * 2000-02-11 2001-08-16 Han Seog Yeon File managing method for a digital data stream
JP2002222559A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Pioneer Electronic Corp 情報再生装置
JP3722057B2 (ja) * 2001-11-30 2005-11-30 ソニー株式会社 データ記録再生装置及びデータ記録再生方法、並びにデジタルカメラ
JP4179831B2 (ja) * 2002-09-10 2008-11-12 三洋電機株式会社 動画像記録装置
US7212360B2 (en) * 2003-11-28 2007-05-01 Sony Corporation Information processing equipment and data transfer method
WO2007007264A2 (en) * 2005-07-13 2007-01-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for recording an input signal with a decrease of the level of resolution during temporarily suspension of the recording
JP2009501402A (ja) * 2005-07-13 2009-01-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 多層ディスク上に記録する方法及び装置
US20080205234A1 (en) * 2005-07-13 2008-08-28 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Method and Apparatus for Recording on a Multi-Layer Disc
JP2007059014A (ja) 2005-08-26 2007-03-08 Sony Corp 情報記録装置、および情報記録方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4653609B2 (ja) * 2005-09-16 2011-03-16 株式会社東芝 記録装置
EP1933319A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-18 Thomson Licensing Method for recording on recording media
KR20090124319A (ko) * 2008-05-29 2009-12-03 삼성디지털이미징 주식회사 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 제어방법을 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
TWI338640B (en) * 2008-10-28 2011-03-11 Wistron Corp Image recording systems and related recording methods for recording moving image of the vehicle, and machine readable medium thereof
US20130151722A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Motorola Mobility, Inc. Method and Apparatus for Utilizing Streaming Content at an Electronic Device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959725A (en) 1988-07-13 1990-09-25 Sony Corporation Method and apparatus for processing camera an image produced by a video camera to correct for undesired motion of the video camera
JPH0771279B2 (ja) * 1988-08-17 1995-07-31 富士通株式会社 テレビ会議用画像処理装置
KR930010618B1 (ko) * 1990-10-31 1993-10-30 주식회사 금성사 캠코더의 흔들림 녹화방지 제어방식
JPH0575966A (ja) * 1990-12-13 1993-03-26 Nikon Corp 電子スチルカメラ
US5469210A (en) * 1991-03-01 1995-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus with control for output of non-vibrating images
CA2139794C (en) * 1994-01-18 2006-11-07 Robert John Gove Frame pixel data generation
EP1336963B1 (en) 1994-03-19 2006-05-31 Sony Corporation Optical disk, method and apparatus for recording and reproducing information
US5737481A (en) * 1994-06-22 1998-04-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording method, information recording apparatus and information recording medium
US5684538A (en) 1994-08-18 1997-11-04 Hitachi, Ltd. System and method for performing video coding/decoding using motion compensation
JP3711571B2 (ja) 1994-09-29 2005-11-02 ソニー株式会社 画像符号化装置及び画像符号化方法
EP0807352A1 (en) * 1995-01-31 1997-11-19 Transcenic, Inc Spatial referenced photography
JPH08307811A (ja) 1995-05-11 1996-11-22 Hitachi Ltd 映像信号記録装置
US5926209A (en) * 1995-07-14 1999-07-20 Sensormatic Electronics Corporation Video camera apparatus with compression system responsive to video camera adjustment
JP3774914B2 (ja) * 1995-09-27 2006-05-17 ソニー株式会社 ビデオ装置
US5764921A (en) 1995-10-26 1998-06-09 Motorola Method, device and microprocessor for selectively compressing video frames of a motion compensated prediction-based video codec
US5764803A (en) 1996-04-03 1998-06-09 Lucent Technologies Inc. Motion-adaptive modelling of scene content for very low bit rate model-assisted coding of video sequences
JP3859815B2 (ja) * 1996-08-02 2006-12-20 シャープ株式会社 圧縮情報記憶装置
JPH1051722A (ja) 1996-08-05 1998-02-20 Hitachi Ltd ディスクを記録媒体とするカメラ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314210C (zh) * 2001-05-10 2007-05-02 华邦电子股份有限公司 动态调整压缩率传输数据的方法及装置
CN1306793C (zh) * 2003-08-12 2007-03-21 索尼株式会社 盘式摄影装置
CN100371876C (zh) * 2005-02-04 2008-02-27 三星电子株式会社 多媒体文件的输入/输出控制方法和设备
CN101455076B (zh) * 2006-05-24 2011-04-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 一种移动视频节目播放方法及装置
CN103414865A (zh) * 2013-07-16 2013-11-27 深圳市金品半导体有限公司 一种电力线传输音视频的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US6590607B1 (en) 2003-07-08
EP0981247B1 (en) 2006-12-27
JP2000115677A (ja) 2000-04-21
DE69934552D1 (de) 2007-02-08
DE69934552T2 (de) 2007-08-30
EP0981247A2 (en) 2000-02-23
CN1169361C (zh) 2004-09-29
EP0981247A3 (en) 2001-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1169361C (zh) 存储不间断数字视频流的方法和装置
CN100579191C (zh) 在dvr中记录和再现监视图像的方法
US8013895B2 (en) Optical motion sensing
US7502549B2 (en) Reproducing apparatus
CN101263706A (zh) 摄像装置、记录方法
US20060203903A1 (en) Surveillance system having auto-adjustment functionality
US20070283269A1 (en) Method and system for onboard camera video editing
US20060164522A1 (en) Image capturing apparatus, method for recording captured image data, and captured image data processing apparatus and method
US8174584B2 (en) Image shooting apparatus and control method and program thereof
CN1072882C (zh) 自动监视系统
EP0753974B1 (en) Method of reproducing pictures by fast forward and fast backward reproduction from moving picture data coded at high efficiency
CN1171225C (zh) 用于控制光盘重放速度的方法
JP4225957B2 (ja) 映像符号化装置及び映像符号化方法
KR20110047482A (ko) 차량의 속도에 따라 차량의 외부 영상을 촬영하는 방법 및 차량용 블랙박스
JP2006295707A (ja) 画像再生装置及び像ブレ補正プログラム
CN102007765A (zh) 执行运动图像的记录以及播放的装置
CN1286107C (zh) 记录设备和方法
CN1750647A (zh) 具自动调整功能之监视系统与监视方法
US8452158B2 (en) Recording apparatus, imaging and recording apparatus, recording method, and program
US8437616B2 (en) Recording system
CN1457046A (zh) 补偿倾斜的装置和方法
JPH07147663A (ja) ディスク記録装置
KR20040077240A (ko) 타임랩스 영상 녹화/재생장치에서 움직임 검출에 따른녹화 속도 제어방법
US20230421885A1 (en) Control apparatus, image capturing apparatus, control method, recording medium, and image capturing system
KR20050099830A (ko) 디지털 영상감시 시스템의 영상정보 기록 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040929

Termination date: 20100618