ES2383611T3

ES2383611T3 - Sistema de modo de trucos de vídeo

Info

Publication number: ES2383611T3
Application number: ES06756233T
Authority: ES
Inventors: Stephanie Wald; Ezra Darshan; David Fink; Kevin Murray
Original assignee: NDS Ltd
Current assignee: Synamedia Ltd
Priority date: 2005-08-15
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2012-06-22
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: EP2421257A1; US20140270720A1; EP2421257B1; EP1915862A4; US20080273858A1; WO2007020621A2; EP2421258A1; EP1915862B1; US8787737B2; EP1915862A2; WO2007020621A3; US9390754B2; ATE548854T1

Abstract

Un metodo para producir una corriente de datos de video auxiliar dispuesta para la reproducción en modo de trucos inversa a partir de una corriente de datos de video que comprende una pluralidad de tramas predichas unidireccionales, de tal manera que el metodo comprende: producir la corriente de datos de video auxiliar mediante la realización de las siguientes etapas: A) copiar cada trama predicha unidireccional comprendida en la corriente de datos de video en una memoria, con lo que se produce una pluralidad de tramas copiadas en la memoria; B) predecir y codificar una nueva trama predicha unidireccional utilizando una trama codificada interiormente, o intracodificada, siguiente (trama I) para reemplazar cada trama copiada, con lo que se produce una pluralidad de tramas suplementarias correspondientes; C) reemplazar cada una de la pluralidad de tramas copiadas por una trama suplementaria correspondiente; y D) producir una copia de la corriente de datos de video dispuesta en orden de tratamiento inverso, de tal manera que producir una copia incluye llevar a cabo la etapa C para reemplazar cada trama que corresponde a una de la pluralidad de tramas copiadas, por esa trama suplementaria correspondiente de entre la pluralidad de tramas suplementarias correspondientes.

Description

Sistema de modo de trucos de video.

INFORMACION SOBRE SOLICITUD RELACIONADA

La presente Solicitud reivindica el derecho de prioridad basado en la Solicitud de Patente Provisional norteamericana de numero de serie 60/708.151, depositada el 15 de agosto de 2005 y titulada "Video inverso".

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invenci6n se refiere a la radiodifusi6n de video y, mas particularmente, a la mejora de la radiodifusi6n de video para aumentar la eficiencia de los modos de trucos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La Solicitud de Patente PCT N° PCT/IL 00/00276, de la NDS, Ltd., depositada el 16 de mayo de 2000 y publicada en lengua inglesa como WO 01/35669, asi como su correspondiente Solicitud de Patente norteamericana no publicada de numero de serie 09/574.096, de Darshan et al., describen un metodo para procesar o tratar una corriente de datos que incluye la recepci6n de una corriente de transporte (TS -"transport stream"), el almacenamiento de al menos una porci6n de la TS, de tal manera que la al menos una porci6n de la TS tiene un comienzo e incluye una pluralidad de paquetes de TS, la determinaci6n, de entre la pluralidad de paquetes de TS, de al menos un paquete de TS que incluye un punto de acceso candidato, el almacenamiento en un dispositivo de almacenamiento indexado de un byte descentrado con respecto al punto de acceso candidato, y el almacenamiento en el dispositivo de almacenamiento indexado de una pluralidad de indicaciones de descentramiento de byte, de tal modo que cada uno de los descentramientos de byte esta asociado con un tiempo de llegada de un paquete de TS recibido.

La Solicitud de Patente PCT N° PCT/IL 02/00534, de la NDS, Ltd., depositada el 30 de junio de 2002 y publicada en lengua inglesa como WO 03/010970, asi como la Solicitud de Patente norteamericana no publicada correspondiente de numero de serie 10/479.373, de Darshan et al., describe un metodo para acceder a un punto deseado de datos sincronizados en el tiempo, dentro de un flujo o corriente de datos, de tal modo que la corriente de datos se asocia con un punto deseado dentro de una corriente de datos sincronizada temporalmente, se determina un punto de acceso de corriente de datos, se descodifica la corriente de datos comenzando por el punto de acceso de corriente de datos, y se asigna un tiempo asociado con el punto de acceso de corriente de datos, como tiempo de utilizaci6n.

La Solicitud de Patente PCT N° PCT/IL 2005/000685, publicada como WO 2006/018827, depositada el 28 de junio de 2005, describe un metodo para proporcionar acceso a informaci6n de funcionamiento relacionada con una senal digital, que incluye proporcionar una senal digital codificada, de acuerdo con un esquema de codificaci6n por capas, dentro de una pluralidad de capas, y extraer informaci6n de funcionamiento de una primera capa de codificaci6n contenida en la senal digital, y colocar la informaci6n extraida en una segunda capa de codificaci6n contenida en la senal digital.

La Solicitud de Patente publicada N° US 2004/258393, de Lin et al, describe un metodo y un sistema para llevar a cabo un modo de trucos en una senal de video que contiene una pluralidad de imagenes iniciales. El metodo incluye las etapas de recibir una orden de modo de trucos e insertar selectivamente al menos una imagen predictiva ficticia dentro de la senal de video de modo de trucos, utilizando al menos un esquema de predicci6n de entre la predicci6n basada en campo y la predicci6n basada en trama. En una disposici6n, la etapa de inserci6n selectiva puede incluir la etapa de insertar selectivamente al menos una primera imagen predictiva simulada o ficticia en la senal de video, utilizando la predicci6n basada en campo, y subsiguientes imagenes predictivas ficticias en la senal de video de modo de trucos, haciendo uso de la predicci6n basada en trama.

La Patente norteamericana N° 6.009.229, de Kawamura, describe un aparato y un metodo para grabar datos de imagen codificados en un medio de grabaci6n que opera para recibir datos de imagen (por ejemplo, datos de video), codificar los datos de imagen utilizando codificaci6n dentro de la imagen, o intraimagen, y/o codificaci6n predictiva para proporcionar una imagen I y una imagen P sucesiva, generar informaci6n de posici6n que representa las posiciones de la imagen I y de la imagen P con respecto a la imagen I, y registrar o grabar la imagen I, la imagen P y la informaci6n de posici6n en el medio de grabaci6n. Los datos de imagen codificados son reproducidos desde el medio de grabaci6n en un modo de reproducci6n especial, mediante la lectura selectiva de los datos utilizando la informaci6n de posici6n.

La Patente Europea N° EP 0787409 describe una grabadora de casete o cinta magnetica de video digital para el consumidor, o comercial, que registra una senal de televisi6n avanzada que tiene un formato de senal similar al MPEG. La naturaleza predictiva de la senal similar al MPEG requiere la generaci6n de datos de trama I adicionales y su registro conjuntamente con una corriente de datos de velocidad de reproducci6n normal, para facilitar una velocidad no convencional, o reproducci6n en modo trucado. Se generan corrientes de datos de trama I adicionales de manera especifica para cada velocidad de repetici6n, las cuales se inscriben dentro de pistas grabadas con el fin de facilitar la reproducci6n a la velocidad predeterminada.

La divulgaci6n "Adventures in Building the Stony Brook Video Server" (Las aventuras de la construcci6n del servidor de video Stony Brook), por Vernick et al., Proceedings of ACM Multimedia '96, 1996, describe las experiencias y los detalles de implementaci6n de la construcci6n del servidor de video Stony Brook (SBVS -"Stony Brook Video Server"), un servidor basado en Ethernet construido en el Laboratorio Experimental de Sistemas Informaticos ("Experimental Computer Systems Lab") de Stony Brook. Este emplea tan solo componentes de PC ya fabricados y listos para el consumo, y es capaz de garantizar el suministro de manera inmediata, o en tiempo real, de corrientes de datos de video digitales desde el subsistema de disco del servidor, a traves de una red Ethernet, a un dispositivo de presentaci6n visual de un usuario final. El SBVS integra una matriz o conjunto ordenado de discos basados en software, con un Protocolo de Ethernet en Tiempo Real (RETHER -"Real-Time Ethernet Protocol"), lo que garantiza el suministro suave o ininterrumpido de datos multimedia al tiempo que permite la coexistencia de un trafico que no es en tiempo real, o no instantaneo, por la misma LAN [Red de Area Local -"Local Area Network"]. A la vez que se destacan todos los problemas de diseno que deben acometerse a la hora de construir un servidor de video basado en LAN, esta publicaci6n se concentra en tres problemas de diseno e implementaci6n principales: 1) algoritmos de recuperaci6n para leer los archivos multimedia desde un conjunto ordenado de discos accionados por programaci6n

o software y destinados a dar soporte a una reproducci6n normal, reproducci6n a camara lenta, y rebobinado; 2) gesti6n y organizaci6n del almacenamiento temporal; y 3) soporte del lado del cliente para el rebobinado de corrientes de datos de video de MPEG. La publicaci6n tambien presenta diversos problemas imprevistos que surgen cuando se implementan los SBVS, y sus soluciones.

En el sitio www.svpalliance.org se describe en detalle un procesador de video seguro, SVP ("secure video processor").

Los servidores de video bajo demanda (VOD -"Video-on-Demand") son capaces de recibir video y recodificar el video recibido sobre la marcha, y/o leer multiples versiones del mismo video con el fin de enviar el video a un cliente habilitado para reproducir modos de trucos (por ejemplo, reproducci6n hacia atras, avance rapido).

Las normas de codificaci6n y compresi6n de video son bien conocidas en la tecnica. Las normas de codificaci6n y compresi6n de video que se cree que reflejan el estado de la tecnica incluyen:

Especificacion de Sistemas ISOIIEG 13818-1:2000, del MPEG-2;

: Especificacion de Video ISOIIEG 13818-2:2000, del MPEG-2;

: Especificacion de Video ISOIIEG 14496-2:1999, del MPEG-4;

: Especificacion de Sistemas ISOIIEG 13818-1:2000, de FDAM3 MPEG-2, Enmienda 3, Transporte de Datos

de Video de AVG por ITU-T Rec H.222.0 I Gorrientes ISOIIEG 13818-1;

Especificacion de Video de AVG ISOIIEG 14496-10:2003, del MPEG-4; y

Norma SMPTE, propuesta por SMPTE 241, para television: formato y procedimiento de descodificacion de corriente de bits de video comprimido VG-1.

La capacidad de las grabadoras de video personales (PVRs -"Personal Video Recorders") para ofrecer video a velocidades diferentes de las velocidades normales y para reproducir video hacia atras a diversas velocidades, se conoce en la tecnica como "modos de trucos".

Tipicamente, las normas de codificaci6n de video se basan en dos tipos diferentes de tramas: las tramas de clave y las tramas predictivas.

Especificamente, las tramas de clave, a las que se hace referencia a menudo como tramas "intracodificadas", o tramas I, comprenden preferiblemente tramas que se codifican utilizando puramente intracodificaci6n o codificaci6n interna, sin hacer referencia a ninguna otra informaci6n de campo o de trama. Las tramas I se utilizan, preferiblemente, como referencia para comprimir otras tramas.

Tipicamente, existen dos tipos de tramas predictivas: las tramas P y las tramas B. Una trama P, a la que se hace referencia mas habitualmente como trama "predictiva", es una trama producida utilizando la predicci6n directa o hacia delante. Las tramas P comprenden, preferiblemente, predicciones que se codifican utilizando predicciones compensadas en movimiento a partir, bien de tramas I previas o bien de tramas P previas. La trama P se utiliza como referencia para (en orden de presentaci6n) tramas P futuras y tramas B previas o futuras. Una trama B, o trama "bidireccional", es una imagen / trama codificada bidireccionalmente predictiva: una imagen que se codifica utilizando la predicci6n compensada en movimiento a partir de tramas I o tramas P previas y/o futuras. Los expertos de la tecnica apreciaran que las tramas son, tipicamente, emitidas o radiodifundidas en un orden que es apropiado para su tratamiento por parte de un descodificador, y no en el orden de presentaci6n.

Se aprecia que la reproducci6n en un modo de trucos por parte de un equipo terminal conlleva la reproducci6n sin modificar partes de una corriente de datos de radiodifusi6n enviada por el descodificador.

En el momento presente, el MPEG, el VC-1 y otras normas o especificaciones de codificaci6n de video definen una corriente de datos de video unidireccional o en un solo sentido; es decir, debido a la naturaleza predictiva de las tramas P y las tramas B anteriormente descritas, la corriente de datos de video esta disenada unicamente para ser reproducida en direcci6n hacia delante. Sin embargo, los modos de trucos se estan convirtiendo en modos cada vez mas importantes en la reproducci6n de video, y los consumidores desean ver los contenidos de forma suave en sentido inverso.

El documento US-A-2004/0223736 divulga un metodo para implementar modos de trucos inversos en video progresivo utilizando grupos especiales de imagenes.

Realizaciones de la presente invenci6n buscan proporcionar un metodo mejorado para preparar una corriente de datos que se ha dispuesto para ayudar en la reproducci6n de modos de trucos en sentido inverso.

De acuerdo con un aspecto de la presente invenci6n, se proporciona un metodo para producir una corriente de datos de video auxiliar segun se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -18 proporcionadas mas adelante en la presente memoria.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invenci6n, se proporciona una corriente de datos de video auxiliar segun se define en una cualquiera de las reivindicaciones 19 -23 proporcionadas mas adelante.

De acuerdo con aun otro aspecto de la presente invenci6n, se proporciona un sistema para producir una corriente de datos de video auxiliar segun se define en la reivindicaci6n 24 proporcionada mas adelante.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La presente invenci6n se comprendera y apreciara mas exhaustivamente a partir de la siguiente descripci6n detallada, tomada en combinaci6n con los dibujos, en los cuales:

La Figura 1 es una ilustraci6n esquematica simplificada de la codificaci6n, el tratamiento y la presentaci6n de una corriente de datos de video proporcionada a modo de ejemplo, construida y operativa de acuerdo con una primera realizaci6n preferida de la presente invenci6n;

La Figura 2 es una ilustraci6n esquematica simplificada de la codificaci6n, el tratamiento y la presentaci6n de una corriente de datos de video proporcionada a modo de ejemplo, construida y operativa de acuerdo con una segunda realizaci6n preferida de la presente invenci6n; y

Las Figuras 3 -9 son diagramas de flujo simplificados de metodos preferidos para el funcionamiento del sistema de la Figura 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE UNA REALIZACION PREFERIDA

Se hara referencia, a continuaci6n, a la Figura 1, la cual es una ilustraci6n esquematica simplificada de la codificaci6n, el tratamiento y la presentaci6n de una corriente de datos de video proporcionada a modo de ejemplo, construida y operativa de acuerdo con una primera realizaci6n preferida de la presente invenci6n. La corriente de datos de video proporcionada a modo de ejemplo se ha representado en la Figura 1, en diversos aspectos diferentes que se explican a continuaci6n.

Por razones de conveniencia, los esquemas de compresi6n tales como el MPEG-2, el MPEG-4 y el VC-1 reconocen una unidad conocida como Grupo de Imagenes (GOP -"Group of Pictures"). Un GOP comprende, tipicamente, una serie de tramas que comienzan por una trama I, o, en el MPEG-4, Parte 10, bien una trama I o bien una trama IDR, y terminan con una trama situada inmediatamente antes de una trama I siguiente o una trama IDR siguiente. Para los prop6sitos de la siguiente explicaci6n, se hace referencia a las tramas IDR como si estas fueran identicas a las tramas I.

El GOP continua, tras una trama I inicial, con tramas P y tramas B. Las tramas P y las tramas B representan cambios a partir de la trama I inicial, como es bien conocido en la tecnica y se explica en los documentos de normas anteriormente referidos. Cuando se codifica la corriente de datos de video para reproducirla en sentido hacia delante, las tramas contenidas en la corriente de datos son, tipicamente, suministradas como salida por un codificador de video en el orden:

I1 P4 B2 B3 P7 B5 B6 I10 B5 B6 (100).

Cuando la misma corriente de datos se reproduce de nuevo en un descodificador, el orden de tratamiento y de presentaci6n es, tipicamente:

I1(tratar P4, B2) B2(tratar B3) B3 P4(tratar P7, B5) B5(tratar B6) B6 P7(tratar I10, B8) B8(tratar B9) B9 I10 (120).

Sin embargo, a fin de reproducir la misma corriente de datos hacia atras, en un modo de trucos, y reproducir el GOP en orden inverso:

I10 B9 B8 P7 B6 B5 P4 B3 B2 I1 (130),

el descodificador lee, tipicamente, en el GOP y lo procesa o trata como sigue:

(leer todo el GOP y guardarlo en memoria, y tratar I1, P4, P7, I10) I10(tratar B9) B9 (tratar B8) B8 (recuperar P7 de

la memoria o volver a tratar P7) P7 (tratar B6) B6 (tratar B5) B5 (recuperar P4 de la memoria o volver a tratar P4)

P4 (tratar B3) B3 (tratar B2) B2 (recuperar I1 de la memoria o volver a tratar I1) I1.

En algunas corrientes de datos, el GOP es muy largo, y llevar a cabo una descodificaci6n inversa como se ha descrito anteriormente presenta una merma de recursos en el descodificador. En algunos sistemas, la frecuencia de las tramas I es cada 1 o 2 segundos, pero la frecuencia de las tramas I es variable y se ha observado, en ciertos casos, que es tan pequena como una trama I casi cada 3 segundos. En semejante sistema, el GOP se aproxima a 90 tramas de longitud. A fin de presentar visualmente la ultima trama B de un GOP de 90 tramas en un modo de trucos inverso, la trama I inicial y todas las tramas P que intervienen deben ser leidas y guardadas en memoria, y tratadas. La lectura de la trama I inicial y de todas las tramas P que intervienen lleva mas tiempo y consume mas memoria que una lectura directa o hacia delante comparable del mismo GOP. Ciertos sistemas de desencriptaci6n o desciframiento fallan si el diseno del chip descifrador no permite una lectura adecuada de la trama I inicial y de todas las tramas P que intervienen. Un fallo "limpio" tiene como resultado que se salten tramas y, de esta forma, una imagen a saltos. Un fallo "sucio" o "embarullado" puede dar como resultado fallos mas graves tales como, por ejemplo, fugas de memoria en el chip descifrador.

Se aprecia que, en un sistema que lleva a cabo un rebobinado en modo de trucos utilizando tan solo tramas I, las consideraciones sobre el tiempo y la memoria no son relevantes. Sin embargo, semejante rebobinado unicamente de las tramas I no se percibe tan suave por parte de un espectador. Especificamente, los rebobinados solo de las tramas I pueden tener que saltar sobre un numero variable de tramas predichas que intervienen entre las tramas I visualmente presentadas.

Una primera soluci6n para resolver el problema anteriormente presentado se ha representado en la Figura 1. La primera soluci6n contempla una soluci6n implementada en un codificador de video. El codificador de video produce, preferiblemente, tanto una corriente de datos directa o de avance hacia delante 100, segun se ha descrito anteriormente y representado en la Figura 1, y datos adicionales 104, 107. Los datos adicionales comprenden, preferiblemente, una segunda trama P (P') 104, 107 por cada trama P contenida en el GOP directo o de avance hacia delante. La trama P', sin embargo, se predice y codifica, preferiblemente, utilizando la trama I del siguiente GOP. De esta forma, en la corriente de datos anteriormente descrita y que se ha representado en la Figura 1, el codificador de video produce una trama P P4 y una trama P P7 basandose en la trama I I1. Una trama P' adicional P4' 104 y una trama P' adicional P7' 107 son producidas por el codificador de video basandose en la trama I I10. Se aprecia que el formato de las tramas P' es, preferiblemente, identico al formato de una trama P estandar, y que las tramas P' pueden ser producidas utilizando los mismos metodos bien conocidos en la tecnica para producir tramas P estandares o convencionales, a excepci6n de que, a diferencia de una trama P estandar, la trama P' hace referencia a la siguiente trama I y no a la trama I anterior. Alternativamente, cuando es mas eficiente producir una trama I en lugar de una trama P', se produce, preferiblemente, una trama I.

En algunos casos, es probable que el tamano de byte o palabra de la trama P' final comprendida en el GOP, asi producida, se aproxime al tamano de byte de una trama I. Dicha trama P' de gran tamano es probable que sea producida por un codificador de video que, tipicamente, crea una nueva trama I en un contorno de escena. Se aprecia que dichos codificadores se encuentran en uso cada vez con mayor frecuencia.

Durante la transmisi6n, las tramas P' son emitidas o radiodifundidas por separado con respecto a la corriente de datos 100, preferiblemente, en una corriente de datos auxiliar independiente 140 que comprendetramas P' 104, 107, de tal manera que la corriente de datos auxiliar 140 constituye una adici6n claramente senalizada a la corriente de datos de radiodifusi6n normal. Los expertos de la tecnica apreciaran que la adici6n de la corriente de datos auxiliar 140 consume una anchura de banda extra.

En algunas realizaciones preferidas, las tramas P' pueden ser, preferiblemente, transmitidas en una corriente de datos independiente, con un PID (identificador de programa -"program identifier") independiente. En algunas realizaciones preferidas de la presente invenci6n, la corriente de datos comprende tramas P' puede ser, preferiblemente, radiodifundida mas tarde que la corriente de datos normal, ya que las tramas P' no son necesarias en el visionado en tiempo real. Cada trama P' comprende, de preferencia, una marca o sello temporal de presentaci6n (PTS -"presentation time stamp") identico a la trama P a la que corresponde. Por ejemplo, y sin limitar la generalidad de lo anterior, P4 y P4' 104 poseen el mismo PTS.

Se aprecia que, tipicamente, el audio no es reproducido hacia atras durante un rebobinado y, por tanto, no hay transmisi6n hacia atras correspondiente de una corriente de datos de audio.

En un receptor, tal como una grabadora de video personal (PVR -"personal video recorder"), la corriente de datos 100 y la corriente de datos auxiliar 140 que comprende las tramas P' 104, 107, son, de preferencia, las dos, recibidas y almacenadas. Ambas corrientes de datos son, preferiblemente, grabadas con cualquier encriptaci6n o cifrado original que se hubiera aplicado por un emisor o radiodifusor. Los expertos de la tecnica apreciaran que ambas corrientes de datos pueden ser grabadas por cualquier otra grabadora apropiada, tal como, y sin limitar la generalidad de lo anterior, una grabadora de DVD.

De preferencia, la indexaci6n del tiempo de grabaci6n basandose en un encabezamiento no cifrado y/o en otros marcadores insertados por el emisor en la corriente de datos radiodifundida, se utilizara para identificar tramas I y tramas P durante la grabaci6n. Semejante sistema (que identifica tramas I) se describe en el documento WO 01/35669, correspondiente al documento US 09/574.096, en el documento WO 03/010970, y en el correspondiente documento US 10/479.373, anteriormente referidos. Alternativamente, el sistema descrito en la PCT/2005/000685 puede ser tambien utilizado para identificar tramas I y tramas P durante la grabaci6n. Se aprecia que, si no hay disponible para el descodificador ningun marcador insertado por el emisor que identifique las tramas I y las tramas P, la reproducci6n inversa en modo de trucos requiere el desciframiento y el tratamiento de todo el GOP.

Durante la reproducci6n, cuando se requiere un rebobinado suave en el modo de trucos, la PVR recuperara, de preferencia, la corriente de datos de video estandar, y reemplazara o se referira, preferiblemente, a todas las tramas P con sus correspondientes tramas P'. El descodificador reproducira, entonces la corriente de datos hacia atras, cada trama de acuerdo con su PTS, de la forma que se encuentra tipicamente par los modos de trucos de rebobinado comercialmente disponibles en el momento presente. Sin embargo, el GOP es tratado, preferiblemente, hacia atras. De esta forma, para el orden estandar anteriormente descrito y que se ilustra en la Figura 1:

I1 P4 B2 B3 P7 B5 B6 I10 B5 B6 (100)

y una corriente de datos auxilar comprende las tramas:

P4' P7' (140),

el descodificador leera la trama I10 y la guardara en la memoria, presentara visualmente la trama I10, tratara la trama P7', tratara y presentara visualmente las tramas B9 y B8, y asi sucesivamente de la forma que sigue, y como se ha ilustrado en la Figura 1:

I10 P7' B9 B8 P4' B6 B5 I1 B3 B2 (150),

con lo que se presentan visualmente las tramas contenidas en la corriente de datos en el orden inverso:

I10 B9 B8 P7' B6 B5 P4' B3 B2 I1 (130).

Se aprecia que los recursos de procesamiento o tratamiento que se requieren para tratar la corriente de datos anteriormente explicada y representada en la Figura 1 para un modo de trucos de rebobinado, son casi identicos a los recursos de tratamiento requeridos para procesar la corriente de datos explicada anteriormente y representada en la Figura 1 para la reproducci6n directa o hacia delante. Sin embargo, la corriente de datos y el PTS de la corriente de datos, en el modo de trucos de rebobinado, discurren hacia atras desde la trama I situada al principio del siguiente GOP (representada como I10) hasta la trama I situada al comienzo del GOP en curso en ese momento (representada como I1). Por otra parte, no hay necesidad de leer y guardar en memoria un GOP completo. En vez de eso, se leen y guardan en memoria durante el rebobinado en modo de trucos, preferiblemente, el mismo numero de tramas que en la reproducci6n hacia delante.

Se aprecia que, en un entorno en el que se da soporte a GOPs largos, cada trama P' puede, preferiblemente, ser producida a partir de una "trama I correspondiente", en lugar de a partir de la trama P correspondiente, tal y como se explica mas adelante. La trama I correspondiente, en un funcionamiento tipico del metodo que se ha descrito anteriormente, comprende, preferiblemente, la trama I situada al comienzo de un GOP siguiente (representada como I10). Se aprecia que el hecho de utilizar la trama I situada al principio del GOP en curso en ese momento (representada como I1), seguira proporcionando muchas de las ventajas anteriormente descritas. Por ejemplo, en el caso de que la trama I situada al comienzo de un GOP siguiente sea la nueva trama I situada en un contorno de la escena, es preferible producir tramas P' desde el comienzo de la trama I en curso en ese momento.

Si bien la producci6n de tramas P' a partir de la correspondiente trama I, en lugar de la correspondiente trama P, requiere un software mas complejo, semejante metodo de producci6n puede permitir a ciertos descodificadores una mayor flexibilidad en las velocidades de descodificaci6n de rebobinado.

En un entorno conectado a red, en el que el descodificador esta ubicado en el emplazamiento de un cliente, si el descodificador tiene suficiente memoria como para almacenar una pluralidad de tramas, entonces un servidor puede, preferiblemente, enviar las tramas P' al mismo tiempo que las tramas P. El envio de las tramas P' al mismo tiempo que las tramas P permite al cliente presentar visualmente tantas tramas en reproducci6n inversa como en

reproducci6n directa.

Los expertos de la tecnica apreciaran que el metodo descrito en lo anterior resulta particularmente (pero no exclusivamente) util a la hora de preparar un DVD u otro medio previamente codificado. Se aprecia tambien que el metodo anteriormente descrito es apropiado para cualquier formato de codificaci6n de video que se base en tramas codificadas interiormente, o intracodificadas, y tramas predichas, tales como las de MPEG-2, la parte 10 de MPEG4, y VC-1, aunque sin estar limitadas por estas. Sin embargo, como es bien conocido en la tecnica, la parte 10 del MPEG-4 complica el concepto de tramas P y tramas B, asi como de tramas de referencia y no de referencia. Si bien la presente explicaci6n de tramas P' se concentra en las tramas de MPEG-2, los metodos descritos en la presente memoria se aplican de igual manera a la parte 10 del MPEG-4 y al VC-1, para los que aplican a las tramas de referencia en lugar de a las tramas P. Los expertos de la tecnica apreciaran que en la parte 10 del MPEG-4 hay un numero mayor de tramas de referencia que en el MPEG-2.

Los inventores de la presente invenci6n son de la opini6n de que la trama P' no sera, de la forma mas probable, un equivalente exacto en puntos de imagen o pixeles de la trama P a la cual corresponde, excepto a velocidades de transmisi6n de bits muy elevadas. Por lo tanto, las tramas B generadas a partir de las tramas P' no seran exactamente equivalentes a las tramas B que se generarian a partir de las correspondientes tramas P. La falta de una equivalencia exacta entre las tramas tendra, a su vez, como resultado una ligera degradaci6n de la calidad del video. Sin embargo, los emisores podrian aceptar la ligera degradaci6n de la calidad a cambio de modos de trucos inversos de facil implementaci6n.

En una realizaci6n preferida alternativa de la presente invenci6n, dentro de un sistema que, preferiblemente, no requiere mantener el cifrado de radiodifusi6n sobre los contenidos grabados, o dentro de un sistema en el que no es deseable la anchura de banda extra requerida para la radiodifusi6n de las tramas P', es posible crear las tramas P' en el descodificador.

Se hara referencia, a continuaci6n, a la Figura 2, que es una ilustraci6n esquematica simplificada de la codificaci6n, el tratamiento y la presentaci6n de una corriente de datos de video proporcionada a modo de ejemplo y construida y capaz de funcionar de acuerdo con una segunda realizaci6n preferida de la presente invenci6n. Una corriente de datos radiodifundida es recibida en el descodificador, de tal manera que las tramas que comprenden la corriente de

datos radiodifundida llegan al descodificador en el orden: I1 P4 B2 B3 P7 B5 B6 I10 B5 B6 (100).

El descodificador graba, preferiblemente, la corriente de datos con o sin el cifrado de radiodifusi6n original, y con o sin el cifrado local, segun sea apropiado.

La corriente de datos de radiodifusi6n es, preferiblemente, descifrada y descodificada. Los expertos de la tecnica apreciaran que el desciframiento puede llevarse a cabo, de preferencia, en un procesador seguro apropiado. Un ejemplo de procesador seguro el SVP, que se describe en detalle en el sitio www.svpalliance.org.

Conforme el descodificador descodifica las tramas (descifradas) anteriormente descritas, la trama P7 sera, preferiblemente, almacenada en la memoria. Cuando la trama I10 es descodificada por el descodificador, la trama P7' 207 es, preferiblemente, creada basandose en la trama I10. La trama P4' 204 se crea entonces, preferiblemente, basandose en la trama P7' 207. Las tramas P4' 204 y P7' 207 son entonces, preferiblemente, grabadas, de tal manera que el PTS de la trama P4' 204 es el mismo que el PTS de la trama P4, y el PTS de la trama P7' 207 es el mismo que el PTS de la trama P7. Las tramas P4' 204 y P7' 207 pueden ser, opcionalmente, cifradas con un cifrado local. Al ser creadas, las tramas P' 204, 207 son, preferiblemente, almacenadas para su uso posterior. En el caso de que se aplique un cifrado local, las tramas P' 204, 207 son, preferiblemente, tambien localmente encriptadas o cifradas.

Se aprecia tambien que el metodo anteriormente descrito con referencia a la Figura 2 es apropiado para ser utilizado con corrientes de datos radiodifundidas cifradas por un sistema de acceso condicionado y, en particular, para un sistema de acceso condicionado que no almacena contenido grabado con un cifrado original, o en los casos en que la PVR esta autorizada para descifrar contenidos y producir una clave de desciframiento (tambien denominada "palabra de control") en un tiempo de grabaci6n, incluso si la PVR almacena la corriente de datos radiodifundida con el cifrado original. La PVR almacena, preferiblemente, el contenido recibido en su estado cifrado original, con o sin cifrado local, ademas de almacenar las nuevas tramas P', con o sin cifrado local. Alternativamente, la PVR almacena, de preferencia, el contenido recibido sin el cifrado original, habiendo descifrado el contenido recibido con el fin de preparar las tramas P'. La PVR aplica entonces, preferiblemente, o no aplica, cifrado local, segun se requiera, antes de almacenar tanto el contenido recibido como las tramas P'.

La reproducci6n de la corriente de datos grabada en un modo de trucos de rebobinado es, en la presente realizaci6n, identico al metodo de reproducci6n anteriormente descrito para la primera realizaci6n preferida de la presente invenci6n.

Puesto que la corriente de datos radiodifundida puede ser grabada con cifrado local y/o de radiodifusi6n, puede, preferiblemente, mantenerse el control de acceso condicionado si el desciframiento de la senal, la creaci6n de las tramas P4' 204 y P7' 207, y la reproducci6n se producen, todas ellas, preferiblemente, en un entorno seguro. Por

ejemplo, y sin limitar la generalidad de lo anterior, el desciframiento, la creaci6n y la reproducci6n se producen, preferiblemente, en un unico circuito integrado.

Alternativamente, el descodificador puede no producir las tramas P' y, en lugar de ello, puede reemplazar las tramas P por tramas I. Las tramas I son mas simples de producir, y la facilidad de producci6n de las tramas I puede ser deseable con ciertos conjuntos de chips de descodificaci6n. Se aprecia que las tramas I requieren mas espacio de disco que las tramas P y las tramas P'. Sin embargo, como las tramas I producidas son utilizables en las direcciones hacia delante y hacia atras, el aumento en el espacio de disco requerido no se mide por comparaci6n de las tramas P' con las tramas I. En lugar de ello, la trama I reemplaza efectivamente tanto la trama P como la trama P' correspondiente, por lo que, (suponiendo una representaci6n precisa de pixeles en la trama P'), el coste de almacenamiento de anadir una trama I debe ser comparado con el ahorro de almacenamiento por no tener que grabar ni la trama P ni la trama P'.

El metodo consiste en reemplazar tramas P por tramas I en lugar de por tramas P' y puede ser utilizado, alternativamente, cuando la corriente de datos auxiliar es producida en el codificador, segun se ha descrito anteriormente con respecto al metodo de la Figura 1. Los expertos de la tecnica apreciaran que si se reemplazan tramas P por tramas I en el codificador, se aplican consideraciones sobre la anchura de banda ademas de consideraciones de almacenamiento, segun se ha descrito anteriormente.

El beneficio de tener una mayor flexibilidad en las velocidades de descodificaci6n de rebobinado, es resultado de utilizar tramas I en lugar de tramas P', debido a que las tramas I pueden ser descodificadas de manera efectiva instantaneamente y, por tanto, no hay ningun limite impuesto por los recursos, debido a un numero potencialmente muy alto de tramas que requieren descodificaci6n. Por otra parte, el beneficio de utilizar tramas I se ve relegado por un incremento de la anchura de banda y en el desgaste del disco.

Los modos de trucos comprenden, tipicamente, la reproducci6n a gran velocidad o camara rapida, ya sea hacia delante o hacia atras. A fin de mejorar la experiencia del espectador, es preferible presentar visualmente un cierto numero de tramas, saltandose las tramas intermedias. Por ejemplo, y sin limitar la generalidad de lo anterior, para una reproducci6n a una velocidad 10 veces mas rapida, puede reproducirse una trama de cada diez. Sin embargo, debido a las limitaciones anteriormente explicadas, la presentaci6n visual solo de algunas tramas tipicamente requiere la descodificaci6n de muchas mas tramas que las que son visualmente presentadas. En consecuencia, es preferible hacer la reproducci6n en modo de trucos currentilinea o fluida, al seleccionar para su presentaci6n visual bien tramas I unicamente, o bien una combinaci6n de tramas I y tramas P. Se aprecia, de manera adicional, que el hecho de reemplazar tramas P por tramas I tambien incrementa el numero de tramas I disponibles para el modo de trucos unicamente de tramas I. En el caso de que se disponga de mas tramas I, los modos de trucos unicamente de tramas I pareceran, en consecuencia, mas suaves para el espectador.

Los expertos de la tecnica apreciaran que el almacenamiento de tramas P' adicionales requiere un espacio de almacenamiento en disco anadido. Los inventores de la presente invenci6n son de la opini6n de que, puesto que los discos de almacenamiento se estan haciendo, tipicamente, cada vez mas grandes en las PVRs, el compromiso del espacio de almacenamiento para la facilidad del modo de trucos inversos esta llegando a ser cada vez menos critico.

Aun otra realizaci6n preferida de la presente invenci6n comprende una combinaci6n de las realizaciones preferidas anteriormente explicadas de la presente invenci6n. Los expertos de la tecnica apreciaran que la primera realizaci6n preferida de la presente invenci6n anteriormente expuesta requiere una carga de informaci6n auxiliar en la transmisi6n de las tramas P' e I' adicionales. Existen beneficios claros en la minimizaci6n de cualquier incremento de las cargas de informaci6n auxiliares de la transmisi6n. Se aprecia tambien que la segunda realizaci6n preferida de la presente invenci6n anteriormente expuesta requiere una carga de informaci6n auxiliar para el tratamiento en el descodificador, a fin de generar las nuevas tramas principales P' o I'. De acuerdo con ello, algunas de las tramas P'

o I' requeridas, pero no todas, son producidas por el descodificador de video para su radiodifusi6n. El descodificador identifica, preferiblemente, las tramas P' o I' que faltan y, de preferencia, genera localmente las tramas P' o I' que faltan, con lo que se reduce la carga de informaci6n auxiliar en el descodificador.

A modo de un ejemplo no limitativo, considerese el GOP:

I1 B2 B3 P4 B5 B6 P7 B8 B9 P10 B11 B12 P13 B14 B15

Utilizando la primera realizaci6n preferida de la presente invenci6n, las tramas adicionales:

P'4 P'7 P'10 P'14

seran, preferiblemente, transmitidas. En virtud de la segunda realizaci6n preferida de la presente invenci6n, se generaran localmente las tramas P'4 P'7 P'10 P'14.

En la presente realizaci6n preferida del metodo de la presente invenci6n, a modo de ejemplo no limitativo, solo se transmitiran, preferiblemente, las tramas

P'10 P'14,

y las tramas complementarias

P'4 P'7

5 se generaran, de preferencia, localmente. Se aprecia que es posible cualquier divisi6n de las tramas transmitidas y de las tramas localmente generadas.

Se hara referencia, a continuaci6n, a las Figuras 1 -9, las cuales son diagramas de flujo simplificados de metodos preferidos de funcionamiento del sistema de la Figura 1. Se cree que las Figuras 1 -9 son autoexplicativas a la luz de la anterior exposici6n.

10 Se aprecia que diversas caracteristicas de la invenci6n que se han descrito, en aras de la claridad, en los contextos de realizaciones independientes, pueden tambien proporcionarse en combinaci6n, en una realizaci6n unica. � a la inversa, diferentes realizaciones de la invenci6n que se han descrito, en aras de la brevedad, en el contexto de una realizaci6n unica, pueden tambien proporcionarse por separado o en cualquier combinaci6n adecuada.

Se apreciara por parte de las personas expertas en la tecnica que la presente invenci6n no esta limitada por lo que

15 ha mostrado y descrito particularmente antes, en la presente memoria. En lugar de ello, el ambito de la invenci6n se define unicamente por las reivindicaciones que siguen.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Un metodo para producir una corriente de datos de video auxiliar dispuesta para la reproducci6n en modo de trucos inversa a partir de una corriente de datos de video que comprende una pluralidad de tramas predichas unidireccionales, de tal manera que el metodo comprende:

producir la corriente de datos de video auxiliar mediante la realizaci6n de las siguientes etapas:

A) copiar cada trama predicha unidireccional comprendida en la corriente de datos de video en una memoria, con lo que se produce una pluralidad de tramas copiadas en la memoria;

B) predecir y codificar una nueva trama predicha unidireccional utilizando una trama codificada interiormente, o intracodificada, siguiente (trama I) para reemplazar cada trama copiada, con lo que se produce una pluralidad de tramas suplementarias correspondientes;

C) reemplazar cada una de la pluralidad de tramas copiadas por una trama suplementaria correspondiente; y

D) producir una copia de la corriente de datos de video dispuesta en orden de tratamiento inverso, de tal manera que producir una copia incluye llevar a cabo la etapa C para reemplazar cada trama que corresponde a una de la pluralidad de tramas copiadas, por esa trama suplementaria correspondiente de entre la pluralidad de tramas suplementarias correspondientes.
2.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 1, de tal manera que el metodo se lleva a cabo en un codificador de video.
3.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el cual el codificador de video comprende un codificador de video segun el MPEG-2.
4.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el cual el codificador de video comprende un codificador de video de conformidad con la parte 2 del MPEG-4.
5.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el cual el codificador de video comprende un codificador de video de conformidad con la parte 10 del MPEG-4.
6.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el cual el codificador de video comprende un codificador de video de acuerdo con VC-1.
7.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 1, de tal manera que el metodo se lleva a cabo en un receptor de video.
8.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 7, en el cual el receptor de video comprende una grabadora de video personal (PVR).
9.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 7, en el cual el receptor de video comprende una grabadora de DVD.
10.-El metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 o 9, en el cual el receptor de video graba la corriente de datos de video auxiliar.
11.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 10, en el cual el receptor de video graba la corriente de datos de video auxiliar como un corriente de datos encriptada o cifrada.
12.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 -11, en el cual el receptor de video graba la corriente de datos de video.
13.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -12, en el cual la pluralidad de tramas predichas unidireccionales comprende una pluralidad de tramas P.
14.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -12, en el cual la pluralidad de tramas suplementarias comprende una pluralidad de tramas P.
15.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -12, en el cual la pluralidad de tramas suplementarias comprende una pluralidad de tramasI.
16.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -12, en el cual la pluralidad de tramas suplementarias comprende una combinaci6n de:

al menos una trama P; y

al menos una trama I.
17.-El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -16, y que tambien comprende asociar cada una de la pluralidad de tramas suplementarias con una trama predicha unidireccional correspondiente contenida en la corriente de datos de video.
18.-El metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 17, en el cual la asociaci6n comprende marcar cada una de la pluralidad de tramas suplementarias con una marca o sello temporal de presentaci6n (PTS) identico a un PTS asociado con la trama correspondiente.
19.-Una corriente de datos de video auxiliar que comprende al menos un grupo de imagenes (GOP), de tal manera que la corriente de datos de video auxiliar corresponde a una corriente de datos de video primaria, y de modo que la corriente de datos de video auxiliar comprende:

una trama de clave que comprende la trama inicial de un GOP contenido en la corriente de datos de video primaria, en un orden de presentaci6n hacia delante; caracterizado por que la corriente de datos de video auxiliar comprende, adicionalmente:

una pluralidad de tramas predichas unidireccionales, de tal manera que las tramas comprendidas en la pluralidad de tramas predichas unidireccionales comprenden tramas predichas unidireccionales sustitutivas, predichas y codificadas utilizando una trama codificada internamente, o intracodificada, siguiente (trama I), contenida en la corriente de datos de video primaria, de tal modo que cada trama predicha unidireccional sustitutiva se asocia con una marca o sello temporal de presentaci6n (PTS) identico a un PTS asociado con una trama predicha unidireccional correspondiente contenida en la corriente de datos de video primaria correspondiente; y

una pluralidad de tramas predichas bidireccionales,

de tal manera que el GOP de la corriente de datos de video auxiliar comprende un GOP dispuesto en orden de procesamiento o tratamiento inverso, y la trama de clave comprende una trama I.
20.-Un medio de grabaci6n que comprende la corriente de datos de video auxiliar de acuerdo con la reivindicaci6n
19.
21.-El medio de grabaci6n que comprende la corriente de datos de video auxiliar de acuerdo con la reivindicaci6n 19, de tal manera que el medio de grabaci6n comprende un DVD.
22.-El medio de grabaci6n que comprende la corriente de datos de video auxiliar de acuerdo con la reivindicaci6n 19, de tal manera que el medio de grabaci6n comprende un dispositivo de accionamiento de disco duro.
23.-Una corriente de datos de radiodifusi6n, que comprende la corriente de datos de video auxiliar de acuerdo con la reivindicaci6n 19.
24.-Un sistema para producir una corriente de datos de video auxiliar dispuesta para la reproducci6n en modo de trucos inversa, a partir de una corriente de datos de video que comprende una pluralidad de tramas predichas unidireccionales, de tal manera que el sistema comprende:

un productor de video, operativo para producir la corriente de datos de video auxiliar, de tal modo que el productor de video comprende:

una copiadora de tramas, operativa para copiar cada trama predicha unidireccional comprendida en la corriente de datos de video en una memoria, con lo que se produce una pluralidad de tramas copiadas en la memoria;

un dispositivo de predicci6n y codificador de tramas, operativo para predecir y codificar una nueva trama predicha unidireccional utilizando una trama codificada internamente, o intracodificada, siguiente (trama I) para reemplazar cada trama copiada, con lo que se produce una pluralidad de tramas suplementarias correspondientes;

un dispositivo de reemplazo de tramas, operativo para reemplazar cada una de la pluralidad de tramas copiadas por una trama suplementaria correspondiente; y

un productor de corriente de datos de video, operativo para producir una copia de la corriente de datos de video dispuesta en el orden de tratamiento inverso, de tal manera que la producci6n de una copia incluye hacer funcionar el dispositivo de reemplazo de tramas para reemplazar cada trama que corresponde a una de la pluralidad de tramas copiadas, por esa trama suplementaria correspondiente de entre la pluralidad de tramas suplementarias correspondientes.