[发明专利]用于数字视频服务器的视频播放器

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种与数字视频服务器和其它视频播放器使用的视频回放系统。

背景技术

传统地，常规数字视频系统缺乏足够的存储器对数字视频解码器输出处的多个未压缩视频帧进行缓冲。输出缓冲器容量的缺乏导致了将诸如数据获取、对如场(field)或帧(frame)的画面进行解码、以及显示帧之类的功能全部紧密集成、并调度以产生适合的视频回放质量。因此，视频回放系统设计中的基本驱动器已成为使正确画面或画面实时并以正确的显示顺序出现在解码器输出处所必需的。

可以相对轻松地在现代视频回放系统中实现具有规则回放速度(称为1x)的数字视频回放。然而，较难以实现可变速度回放，如，反向、慢动作、快进、快进并反向(梭动)、以及逐帧移动(微动)。视频回放系统需要更加复杂的事务来响应视频回放期间微动和/或梭动控制的实时用户操作。数字视频系统不但必须提供前述每个回放模式内的平滑回放，而且必须响应如经由视频回放系统的微动或梭动控制接收到的那些用户请求，从一个模式平滑转换至另一模式。

例如，产生慢动作效果的一种方法是通过在解码器的输出处与解码同步执行的场内插实现的。该技术可能难于以响应微动或梭动控制的方式来实现。响应微动和梭动控制的另一情况可能具有与用于双轨电影中的效果有关的问题。典型地，双轨电影包括诸如两个或多个视频轨道之间的衰落或转换之类的效果。产生这种效果的同时以响应微动和/或梭动控制的方式回放视频是非常困难的。

如果数字视频系统是要播放长画面组(GOP)格式的视频，则甚至更加难以提供良好的性能。长GOP指视频压缩格式(如MPEG-2长GOP)、或者使用帧间的前向和/或后向运动预测的任何其它视频解码过程。许多这种视频解码器的共同缺陷在于，在系统对诸如梭动速度中的改变之类的干扰起反应时，回放暂停并重复帧。

另一示例是反向长GOP格式视频的播放。由于传统解码器仅对帧中的一些进行解码，所以反向播放长GOP尤其麻烦。在输出处，按照所需要填充的来重复这些帧。根据在对有关的P和B帧解码之前对I和P(“锚定(anchor)”)进行解码的需要，产生了奇偶校验解码。此外，大多数解码器芯片仅在GOP内进行前向解码，导致了在改变回放速度时诸如跳跃或不平稳回放和暂停之类的可见人为现象(artifact)。

尽管该列举并不意欲具有全面性，但是它示出了在各种回放模式中提供平滑和响应视频回放所涉及到的复杂情况。然而，当编辑视频时，具有对于梭动和微动控制的快速、平滑、精确的响应尤其重要。这会显著地影响视频编辑器例如定位电影剪辑中的线索点(这通常是重复的视频编辑任务)所需的时间量。以上描述的问题示出了传统地，在视频编辑系统中避免长GOP的原因。

过去的设计在解码之前从盘中读取画面。该画面在被解码和显示之前，缓冲于存储器一段时间。尽管这提供了获取和解码之间的某种程度的独立性，但是当改变回放速率时，系统需要从盘中获取不同的画面。必须将不同的画面存储于释放存储器中。数字视频系统必须确定要从输入缓冲器中释放或移除哪些画面。视频回放系统的操作通常是前端驱动并且实时调度的。

因此，需要一种数字视频回放系统，提供了对于整个视频解码过程中加载、处理并提供的画面的增强的控制。

发明内容

本发明涉及一种处理数字视频的系统。本发明的一方面是以变化的回放速度播放数字视频的系统。该系统可以包括获取器模块、分配器模块、解码器模块和输出高速缓存模块。获取器模块可以配置用于从数据存储器中获取编码后的画面。分配器模块可以配置用于将所获取的编码后的画面添加至输入高速缓存器，并从输入高速缓冲器中选择性地删除编码后的画面。解码器模块可以对从输入高速缓存器中接收的画面进行解码。输出高速缓存器模块可以存储多个解码后的画面，并提供所选画面作为输出。在上述每个模块中，可以根据与每个画面相对应的优先级来处理各个画面。

在一个实施例中，优先级可以指示视频时间线内画面的位置和目标点之间的距离。目标点可以规定取决于视频回放位置、速率和/或加速度中的至少一个的、视频时间线内的目标位置。视频回放系统中的每个模块可以利用视频时间线内的不同目标点。可以通过将视频回放速率和视频回放加速度乘以至少一个调谐系数，并将其结果与视频时间线中的当前位置求和，来确定目标点。