專利名稱：用于產(chǎn)生視頻信號的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及產(chǎn)生在特技播放中使用的壓縮的視頻信號的技術(shù)。
正如通常知道的，傳統(tǒng)的電視機通過在屏幕上描繪水平行而顯示圖象。屏幕上所有的行組合在一起，構(gòu)成一個圖象幀。圖象幀被顯示的頻率是一個恒定值，取決于所使用的格式；在歐洲格式中，圖象幀持續(xù)時間等于1/25秒。
更具體地，在顯示期間，偶數(shù)行首先被描繪，然后奇數(shù)行被描繪。偶數(shù)行的組合規(guī)定偶圖象場，而奇數(shù)行的組合規(guī)定奇圖象場。因此，每個圖象幀包括兩個隔行的圖象場。圖象場速率在歐洲格式中是1/50秒。包括最頂部的行的場也被稱為“頂部場”，而另一個場也被稱為“底部場”。
為了電視機能夠正確地顯示電影，圖象信號必須以與每秒50場的顯示相應(yīng)的正確的速率被發(fā)送到電視機。換句話說，用于圖象信號的任何源需要產(chǎn)生那些信號，以使得圖象信號(它特別包括每個圖象象素的亮度和色度的信息)與由電視機預(yù)期的速率相應(yīng)，即，以歐洲格式的每秒50場。
視頻信號例如可被記錄在磁帶上。為了得到相對于模擬信號記錄的改進的圖象質(zhì)量，開發(fā)了數(shù)字記錄方案。為了大大地減小所涉及的比特量，開發(fā)了壓縮技術(shù)。建立的標準編碼格式是MPEG格式，更具體地，是MPEG-2格式。由于這個編碼格式通常對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，這個編碼格式的細節(jié)在這里不作說明。為了完整起見，可參考文件ISO/IEC 13818-2。
壓縮技術(shù)可以基于有關(guān)細節(jié)(人的眼睛反正是看不見的)的冗余信息的消除。然而，MPEG壓縮技術(shù)有進一步的發(fā)展。按照MPEG系統(tǒng)，圖象可以用三種不同的壓縮度被編碼。如果圖象被編碼，以使得它可以通過它本身被解碼，則這樣的圖象稱為內(nèi)部編碼的圖象(I)。這樣的I圖象仍舊涉及到很多個比特，但它給出優(yōu)點對于解碼這個圖象，只需要來自該圖象本身的信息。
在另一種類型的編碼中，使用這樣的事實接連的圖象通常是非常相似的，主要差別是由場景中的運動形成的。通過分析運動，新的圖象的內(nèi)容可以根據(jù)先前的圖象進行預(yù)測。這樣的新的圖象被稱為單向預(yù)測的編碼的圖象(P)；它是通過使用來自先前的I-或P-圖象的運動補償預(yù)測被編碼的。被編碼為P圖象的圖象涉及到比起I圖象來說較少的比特，但當這樣的圖象被解碼時，還需要來自先前的I圖象或P圖象的信息。
更高的壓縮度可以通過把一個圖象編碼為所謂的雙向預(yù)測編碼的圖象(B)，而達到。這樣的圖象是通過使用來自先前的和或?qū)淼腜圖象或I圖象的運動補償預(yù)測被編碼的，但B圖象不能被用作為用于其他圖象的參考圖象。
原則上，有可能把視頻序列中所有的圖象編碼為I圖象。然而，當需要良好的圖象質(zhì)量時，用于發(fā)送這樣的視頻序列的比特速率將是不能接受地高。所以，實際上，視頻序列通常通過使用I圖象以及P圖象以及B圖象被編碼，其中I圖象，P圖象，B圖象按照預(yù)定的圖案被安排，該預(yù)定的圖案被選擇成以使得平均比特速率具有適當?shù)臄?shù)值。如果視頻序列只包含I圖象和P圖象，則編碼被稱為“簡單型(simple profile)”；如果視頻序列也包含B圖象，則編碼被稱為“主型(main profile)”。
通常，接連的圖象的結(jié)構(gòu)或圖案是固定的，雖然這在MPEG格式中沒有規(guī)定。這種通常使用的圖案的例子是IBBPBBPBBPBB，然后重復(fù)進行。I圖象和所有以后的P圖象和B圖象，直至下一個I圖象的這樣的組合，被稱為“圖象組(GOP)”。GOP可以“開放的”或“閉合的”，取決于對于解碼GOP中的圖象是否需要來自先前的或下一個GOP的信息。
上述的GOP包括一個I圖象，三個P圖象和八個B圖象。與這樣的GOP有關(guān)的比特總數(shù)可以以相當?shù)偷谋忍厮俾时话l(fā)送，這樣，解碼器平均地接收與在12/25秒中的12幀(歐洲格式)的相應(yīng)的數(shù)目的比特。由此，這樣的解碼器能夠重建12圖象，以及在1/25秒的相等的時隙中給出相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)到接收的電視機。然而，在每個GOP中，被使用來編碼I圖象的比特數(shù)目花費GOP中比特總數(shù)的很大的百分數(shù)。因此，發(fā)送相應(yīng)于I圖象的比特將花費比1/25秒大得多的時間，這是通過P圖象的傳輸，特別是B圖象的傳輸，而被補償?shù)?，它們每個花費比1/25秒少得到的時間。
編碼的數(shù)字視頻序列可被記錄在適當?shù)妮d體上，例如磁帶或磁盤或光盤。當這樣的載體被視頻放像機重放時，在正常播放情形期間，放像機將以相應(yīng)于MPEG語法中的定義的幀的速率和比特速率輸出幀的序列，這樣，接收的解碼器知道對于接收的信號要做的事情，即，如何解碼接收的信號，諸如能夠產(chǎn)生每秒25個視頻幀加上用于標準電視機的相應(yīng)的音頻。然而，希望能夠這樣地重放記錄，以使得記錄的場景以與原先速度不同的速度被顯示。這樣的情形也被稱為“特技播放”，例如，快進播放；慢動向前播放；靜幀；慢動倒放；正常速度倒放；快速倒放。這些效果不能通過僅僅以與正常的速度不同的速度播放記錄(如在模擬記錄時可能的那樣)而達到。在所有這樣的特技播放的情形下，視頻放像機應(yīng)當產(chǎn)生相應(yīng)于MPEG標準的、壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)序列，這樣，標準解碼器將能夠解碼接收的信號和產(chǎn)生數(shù)字視頻信號，用于在電視機中進一步處理。這特別意味著，由放像機產(chǎn)生的編碼的視頻信號必須服從數(shù)字接口的比特速率限制，以及還必須與MPEG格式一致。
本發(fā)明具體地涉及其中重放速度不同于正常播放速度的重放情形。
在第一特定的方面，本發(fā)明的目的是提供用于根據(jù)原始的MPEG流產(chǎn)生MPEG編碼的圖象流的方法，產(chǎn)生的輸出流在顯示器上形成一個其速度低于原始的MPEG流的場景。MPEG編碼的圖象的這樣的流將被稱為“慢動流”。
在第二特定的方面，本發(fā)明的目的是提供用于根據(jù)原始的MPEG流產(chǎn)生MPEG編碼的圖象流的方法，產(chǎn)生的輸出流在顯示器上形成一個其速度快于原始的MPEG流的場景。MPEG編碼的圖象的這樣的流將被稱為“快動流”換句話說，慢動流的持續(xù)時間長于相應(yīng)的原始的流的持續(xù)時間，而快動流的持續(xù)時間短于相應(yīng)的原始的流的持續(xù)時間。由于在所有的所述特技播放情形下，放像機應(yīng)當產(chǎn)生具有正確的時基和具有正確的幀速率和比特速率的MPEG編碼的圖象序列，這意味著每個單位時間的圖象的數(shù)目在顯示器上應(yīng)當保持相同的，慢動流比起相應(yīng)的原始的流包含較多的圖象，而快動流比起相應(yīng)的原始的流包含較少的圖象。
按照本發(fā)明的一個重要的方面，在產(chǎn)生慢動流時，產(chǎn)生附加的幀，它們在解碼時具有使得圖象被顯示一次以上的效果。
按照本發(fā)明的另一個重要的方面，在產(chǎn)生快進(或快速倒放)流時，從原始的流中省略一些幀。
WO 98/48573揭示了用于根據(jù)原始的MPEG流分別產(chǎn)生慢動流或快動流的方法。對于產(chǎn)生慢動流，這個公開的專利揭示了一種方法，其中在原始的MPEG流中已存在的B幀被重復(fù)。I幀和P幀不重復(fù)。這個方法的缺點是，慢動的質(zhì)量取決于GOP結(jié)構(gòu)，而顯示的場景的進程是不規(guī)則的I幀和P幀只被顯示一次，而B幀被顯示兩次(或多次)。這個已知的方法的另一個缺點在于，原始的MPEG流不一定包括B圖象；萬一MPBG流不包含任何B圖象，這個已知的方法完全不能使用。
對于產(chǎn)生快動流，所述出版物揭示了其中B幀被跳過的一種方法；如果所有的B幀被跳過，而還要求更快的快動，則P幀被跳過；最后，甚至I幀可被跳過。這個方法還涉及到某些缺點。如上所述，這個方法的一個缺點是，慢動的質(zhì)量取決于GOP結(jié)構(gòu)。只跳過B編碼的幀和P編碼的幀導(dǎo)致產(chǎn)生的視頻序列的比特速率的很大的增加，這可以很容易變?yōu)樘叩摹?br> 按照本發(fā)明的一個重要的方面，空的預(yù)測地編碼的幀被產(chǎn)生，以及被引入到產(chǎn)生的視頻流中，以便在顯示器上形成原始的I圖象或P圖象的重復(fù)的顯示。此后，這樣的空的預(yù)測地編碼的幀也被稱為重復(fù)幀。
在慢動的情形下，慢動的質(zhì)量相對于通過在WO 98/48573中描述的方法得到的質(zhì)量將被改進，因為I圖象和或P圖象也被重復(fù)地顯示。重復(fù)地顯示I編碼的圖象也受到在視頻序列中重復(fù)相應(yīng)的I幀的影響，但這會導(dǎo)致比特速率的增加。在快動情形下，取決于想要的速度比值，跳過的幀數(shù)將比為了得到想要的速度而必須跳過的幀數(shù)更高，這本身導(dǎo)致比想要的更高的速度，以及其余圖象的至少某些圖像將通過引入所述重復(fù)幀而被重復(fù)，這樣來得到正確的想要的速度。例如，有可能只使用原始的記錄的I編碼的圖象，以及通過把重復(fù)幀引入到輸出的視頻序列的GOP中，而重復(fù)地顯示相應(yīng)的圖象。
換句話說，通過從原始的記錄中取I圖象，然后插入一個或多個人造的幀(這些幀在解碼后具有所述I圖象再次被顯示的效果)而構(gòu)建GOP。因此，比特速率保持低于允許的水平，而解碼器仍舊接收可識別的MPEG編碼的視頻信號。在以上，詞組“人造的幀”被使用來表示這樣的幀不是原始的記錄的一部分。
本發(fā)明的以上的方面可應(yīng)用于這樣的視頻流，在該視頻流中幀被漸進地編碼。在其中幀包括兩個隔行場的情形下，正如通常的那樣，當圖象被重復(fù)地顯示時會出現(xiàn)另一個問題；一個幀的頂部場和底部場在這種情形下被交替地顯示多次。如果場景包括運動，則重復(fù)地顯示一個幀將導(dǎo)致場景中運動的部分的振動的印象，這被稱為“隔行效應(yīng)(interlace effeck)”電視屏幕的觀察者將看到活動目標以25Hz的頻率在兩個位置分別相應(yīng)于由頂部場顯示的位置和由底部場顯示的位置之間來回跳躍。
本發(fā)明的另一個目的是消除這個隔行效應(yīng)。
按照本發(fā)明的另一個重要的方面，在原始的I圖象或P圖象后引入的至少第一重復(fù)圖象被設(shè)計成在顯示器上消除所述隔行效應(yīng)。此后，這樣的特定的重復(fù)圖象也被稱為“隔行消除圖象”。
在按照本發(fā)明的第一實施例中，隔行消除圖象包括一個頂部場，它在解碼和顯示后形成前一個圖象的底部場的重復(fù)；以及還包括一個底部場，它在解碼和顯示后也形成前一個圖象的底部場的重復(fù)。在這樣的隔行消除圖象被解碼器處理后，解碼器的場存儲器將包含相同的信息?？赡艿牧硗獾闹貜?fù)圖象不需要被設(shè)計為隔行消除圖象；如果這樣的另外的重復(fù)圖象包括頂部場，它在解碼和顯示后形成前一個圖象的頂部場的重復(fù)；以及還包括底部場，它在解碼和顯示后形成前一個圖象的底部場的重復(fù)，則兩個顯示的場仍是相同的，所以沒有出現(xiàn)隔行效應(yīng)。
在按照本發(fā)明的第二實施例中，隔行消除圖象包括內(nèi)部編碼的頂部場圖象，以及還包括P編碼的底部場圖象，它在解碼和顯示后形成相關(guān)的內(nèi)部編碼的頂部場圖象的重復(fù)，重復(fù)所述內(nèi)部編碼的幀的頂部場。在這樣的隔行消除圖象被解碼器處理后解碼器的場存儲器也將包含相同的信息，如上所述，可能的另外的重復(fù)圖象不需要被設(shè)計為隔行消除圖象。
在上述的實施例中，原始圖象在原始圖象被顯示后被重復(fù)。然而，也有可能通過在原始圖象被顯示之前顯示附加的圖象，得到原始圖象的重復(fù)的顯示。因此，在按照本發(fā)明的第三實施例中，隔行消除的預(yù)展示圖象包括底部場，它在解碼和顯示后形成下一個圖象的頂部場的顯示，以及還包括頂部場，它在解碼和顯示后也形成下一個圖象的頂部場的顯示。
在按照本發(fā)明的第四實施例中，這可被看作為第一和第三實施例的組合，隔行消除圖象包括頂部場，它在解碼和顯示后形成前一個圖象的底部場的重復(fù)，以及還包括底部場，它在解碼和顯示后形成下一個圖象的頂部場的顯示。
通過參照附圖，對按照本發(fā)明的控制電路的優(yōu)選實施例的以下說明將更加清楚本發(fā)明的這些和其他方面、特性以及和優(yōu)點，其中

圖1示意地表示MPEG視頻序列的結(jié)構(gòu)；圖2是示意地表示解碼器操作的一個方面的方框圖；圖3示意地表示數(shù)字放像機；圖4A-4C示意地表示按照本發(fā)明的慢動視頻序列的格式；圖5A-5C示意地表示隔行消除圖象；圖6A-6C示意地表示按照本發(fā)明的方法的第二實施例；圖7A-7B示意地表示按照本發(fā)明的快動視頻序列的格式；以及圖8A-8C示意地表示按照本發(fā)明的設(shè)備的不同的實施例。
應(yīng)當指出，在圖8A-8C上，相同的或類似的部件分別用100序列，200序列，和300序列的相同的參考數(shù)字表示。
圖1一般地表示MPEG視頻序列1的結(jié)構(gòu)。每個視頻序列1從序列標題2a開始，后面是序列標題擴展2b，后面是多個圖象組(GOP)3。序列標題2a特別包括有關(guān)幀速率的信息。
每個GOP3從可任選的GOP標題4開始，后面是多個圖象塊5。每個GOP標題4表示新的圖象組的開始。
每個圖象塊5從圖象標題6a和圖象標題擴展6b開始，后面是圖象數(shù)據(jù)段7，包含分片8，它包含實際的圖象視頻信息。在圖象數(shù)據(jù)段7中包含相應(yīng)的圖象的實際圖象信息(象素亮度和彩色)。
當被顯示在標準電視機時，每個隔行圖象是通過寫入兩個接連的場而被顯示的，這樣的兩個場的組合被表示為幀。隔行圖象的每個場可以被單獨地編碼，這樣，圖象編碼將被表示為“基于場的”。替換地，隔行圖象的兩個場可以用混合的方式被編碼，這樣，兩個場不能被分開，而幀只能整個地被解碼；在這種情形下，圖象編碼將被稱為“基于幀的”。圖象是基于場地被編碼還是基于幀地被編碼，由圖象標題擴展6b中的信息表示。
每個圖象標題6a包含關(guān)于相應(yīng)的圖象的圖象類型(I，P，B)的信息。如果圖象標題6a表示，相應(yīng)的圖象是內(nèi)部編碼或I型，則解碼器能夠僅僅根據(jù)被包含在相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)段7中的信息重建圖象。
如果圖象標題6a表示，相應(yīng)的圖象是預(yù)測地編碼的(P型或B型)，則解碼器不能夠僅僅根據(jù)被包含在相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)段7中的信息重建圖象。為了能夠解碼P型圖象，解碼器還需要前一個I圖象或P圖象的圖象視頻信息。為了能夠解碼B型圖象，解碼器還需要前一個I圖象或P圖象的圖象視頻信息和/或?qū)淼囊粋€I圖象或P圖象的圖象視頻信息。其圖象視頻信息被使用來重建預(yù)測地編碼的圖象(P型或B型)的I圖象或P圖象，此后將也被稱為參考圖象或固定(anchor)圖象。
下面參照圖2概略地說明視頻解碼器40的傳統(tǒng)的操作。圖2示意地表示視頻解碼器40，它包括處理器41，具有用于接收編碼的數(shù)字視頻序列1的輸入端42，和用于輸出適合于電視機進一步處理的、已解碼的視頻信號10的輸出端43，圖象存儲器是與處理器41有關(guān)的，能夠存儲至少兩個解碼的圖象，即，四個解碼的場。為了以下的說明起見，所述圖象存儲器被表示為包括四個場存儲器，被表示為MT1，MB1，MT2，MB2，打算用于分別存儲第一圖象的頂部場和底部場和用于分別存儲第二圖象的頂部場和底部場；這些表示的場存儲器也分別被稱為第一頂部場存儲器，第一底部場存儲器，第二頂部場存儲器和第二底部場存儲器。這些表示的第一頂部場和底部場存儲器的組合也被稱為第一存儲器M1，而這些表示的第二頂部場和底部場存儲器的組合也被稱為第二存儲器M2。
圖2還表示MPEG編碼的視頻序列1，被加到處理器41的輸入端42，和解碼的視頻序列10，在處理器41的輸出端43處被輸出。視頻序列1包括多個圖象，每個圖象由表示編碼類型的字符(I，P，B)表示。解碼的視頻序列10包括相應(yīng)的視頻圖象V1，V2，V3，V4，每個視頻圖象Vi，包含頂部場Ti和底部場Bi。圖象以如圖所示的從左到右的次序呈現(xiàn)在視頻序列1中。因此，在本例中，MPEG編碼的視頻序列1包括被內(nèi)部編碼的第一圖象，后面是被預(yù)測地編碼的第二圖象，后面是被雙向預(yù)測地編碼的第三圖象，再后面是被雙向預(yù)測地編碼的第四圖象。圖象字符配備有表示顯示次序的下標。因此，在本例中，第一內(nèi)部編碼的圖象I1首先被顯示(V1)，后面是顯示第三圖象B2(V2)以及顯示第四圖象B3(V3)，再后面是最后顯示第二圖象P4(V4)。
當處理器41處理第一圖象I1的圖象標題6a中的信息時，處理器將會看到，第一圖象是內(nèi)部編碼的圖象，以及處理器只根據(jù)相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)段7的信息重新構(gòu)建第一視頻圖象V1。首先，第一圖象I1被解碼，以及第一重新構(gòu)建的圖象V1的頂部場T1將被存儲在第一頂部場存儲器MT1中，而這個重新構(gòu)建的圖象V1的相應(yīng)的底部場B1將被存儲在第一底部場存儲器MB1中。當?shù)谝粓D象I1被完全接收和解碼時，第一存儲器M1(＝MT1+MB1)包含第一重新構(gòu)建的圖象V1。
第二，第二圖象P4被處理器41接收。當處理器41處理第二圖象P4的圖象標題6a中的信息時，處理器將會看到，第二圖象P4是預(yù)測地編碼的圖象，以及處理器根據(jù)相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)段7的信息以及在包含固定圖象I1的第一存儲器M1中的信息重新構(gòu)建第四視頻圖象V4。存儲器MT1和MB1中的信息與圖象數(shù)據(jù)段7中的信息進行組合的方式是MPEG語法的一部分，在這里不需要詳細討論。第二圖象P4被解碼，以及第四視頻圖象V4的頂部場T4將被存儲在第二頂部場存儲器MT2中，而相應(yīng)的底部場B4將被存儲在第二底部場存儲器MB2中。當?shù)诙D象P4被完全接收和解碼時，第二存儲器M2(＝MT2+MB2)包括第四視頻圖象V4。同時，處理器41讀出第一存儲器M1，以及在它的輸出端43處產(chǎn)生，適合于由電視機處理的視頻信號，以便顯示第一重新構(gòu)建的圖象V1的頂部場T1和底部場B1。
第三，第三圖象B2被處理器41接收。當處理器41處理第三圖象B2的圖象標題6a中的信息時，處理器將會看到，第三圖象B2是雙向預(yù)測地編碼的圖象，以及處理器根據(jù)相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)段7的信息以及在包含固定圖象I1/V1的第一存儲器M1中的信息和在包含固定圖象P4/V4的第二存儲器M2中的信息重新構(gòu)建第二視頻圖象V2。同樣地，處理器41在它的輸出端43處產(chǎn)生適合于由電視機處理的視頻信號，以便顯示第二視頻圖象V2。在接收和處理第三圖象B2后，第二存儲器M2仍包含第四視頻圖象V4，而第一存儲器M1仍包含第一視頻圖象V1。
然后，同樣地，第四圖象B3被處理器41接收，以及被處理成顯示第三視頻圖象V3。只要雙向預(yù)測地編碼的圖象被接收，這種模式的接收和處理圖象就繼續(xù)進行。當處理器41接收到以后的固定圖象時，該圖象被解碼和被存儲在圖象存儲器中，而第二存儲器M2的內(nèi)容被讀出和被顯示，即，V4。
下面，將對于圖3上示意地表示的數(shù)字放像機30的示例的情形更詳細地說明本發(fā)明，數(shù)字放像機30用于播放記錄載體31，在圖3上表示為軟盤，例如光盤，記錄載體31載送以正常速度記錄的數(shù)字視頻序列。正如已知的，放像機30本身包括掃描裝置，用于掃描軟盤找出被存儲在其上的信息。這些掃描裝置的結(jié)構(gòu)可以是慣用的，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，這里不需要詳細地討論。為了以特技播放模式播放這樣的記錄載體，放像機30應(yīng)當能夠以不同于正常速度的速度物理地掃描載體，在它的數(shù)字輸出端32處產(chǎn)生遵從MPEG語法的、特技播放視頻輸出序列，以及它可由解碼器40處理。然而，本發(fā)明也涉及數(shù)字視頻錄像機，它自適應(yīng)于接收“正常的”視頻信號，產(chǎn)生如上所述的特技播放視頻序列，以及把這個特技播放視頻序列記錄在載體上；在這樣的情形下，以“正常的”速度、按“正常的”重放來播放這個記錄，與原始的序列相比較，將形成特技播放顯示。通常，這樣的錄像機將以不同的軌道記錄所述特技播放視頻序列以及原始的視頻序列。
為了允許用戶選擇特技播放模式，放像機30可包括快進選擇按鈕KFF和慢動向前按鈕KSM，旁邊是正常重放選擇按鈕KN，停止按鈕K0，以及未示出的、可能的其他選擇按鈕。
在MPEG中，GOP的各種圖案是可能的，以及圖案甚至可以在一個序列中是變化的。下面，將對于編碼的視頻序列只包括格式IBBPBBPBBPBB的閉合的GOP的示例性情形說明本發(fā)明。
下面，首先對于慢動的情形進一步說明本發(fā)明。
圖4A表示在正常播放情形下的圖象序列。表中的第一行指示在顯示設(shè)備(諸如標準電視機)上顯示的接連的圖象；為了說明起見，假設(shè)接連的圖象表示字母表的接連的字符的圖象。
在第二行，圖象被表示為Yn，n表示這樣的圖象在顯示序列中的位置，其中編號以1開始，第一圖象顯示字母表的第一個字母的圖象。
第三行涉及到被記錄在載體31上的編碼的視頻序列，以及表示對于編碼的視頻序列只包括格式IBBPBBPBBPBB的GOP的情形下相應(yīng)的圖象的圖象類型，被表示為I，P，或B。正如前面表示的，在編碼的視頻序列中圖象的次序并不相應(yīng)于圖象的顯示次序。例如，形成圖象“D”的第四(P編碼的)圖象是在形成圖象“C”的第三(B編碼的)圖象后顯示，但在編碼的視頻序列中在這個第三圖象的位置前具有一個位置。圖象的信號次序沒有表示在圖4A。
圖4B類似于圖4A，但涉及到在慢動情形下相同的視頻序列的顯示。表中第一行顯示在顯示設(shè)備上顯示的接連的圖象。與圖4A相比較，可以看到，所有的原始圖象以圖示的情形被顯示三次，因此重放時間是正常重放時間的3倍，(即，序列以慢動因子3被重放)。應(yīng)當指出，例如，如果第一圖象被顯示4次以及第二圖象被顯示2次，則也可以達到慢動因子3，但這會導(dǎo)致不規(guī)則的視頻進程；最好是恒定的刷新速率。然而，另一方面，如果想要慢動因子不是整數(shù)，這可通過對于不同的圖象使用不同的重復(fù)方案而達到；例如，如果以后的圖象交替地被顯示3次和4次，則導(dǎo)致慢動因子等于3.5。其他慢動因子也有可能。
在圖4B的第二行，圖象被表示為Xn，n表示這樣的圖象在慢動顯示序列中的位置，其中編號以1開始，第一圖象表示字母表的第一個字母的圖象。
圖4B的第三行表示相應(yīng)的原始圖象在原始的顯示序列中的位置，以及第四行表示原始圖象的圖象類型(比較圖4A的第三行)。因此，應(yīng)當看到，被設(shè)計來在解碼和顯示時形成圖4B的第一行的圖象序列的視頻信號包含原始的視頻序列中的三倍的圖象。更具體地，按照本發(fā)明的慢動視頻信號包含重復(fù)圖象，每個重復(fù)圖象被設(shè)計成形成至少一個原始圖象的圖象信息的重復(fù)顯示。在圖4B上，這樣的重復(fù)圖象被表示為在第四行中的R。
在本例中，在慢動顯示序列中第二和第三圖象X2和X3導(dǎo)致由第一圖象X1形成的圖象的重復(fù)顯示，它在本例中是I編碼的、原始圖象Y1。由于I編碼的圖象可被解碼而不需要來自其他圖象的信息，故這個圖象的重復(fù)顯示可以通過重復(fù)地發(fā)送這個圖象而達到。這意味著，在慢動顯示序列中第二和第三圖象X2和X3原則上是與第一圖象X1相同的，在這種情形下，它們是I編碼的。然而，這個解決方案的一個缺點在于，這將涉及到很大數(shù)目的比特。另一個缺點涉及到隔行效應(yīng)，這將在后面討論。
按照本發(fā)明，在慢動顯示序列中第二和第三圖象X2和X3是空的重復(fù)圖象，或者P編碼的或者B編碼的。如果以下的序列不包含B編碼的圖象，這些在圖4B的第五行中被表示為ER的空的重復(fù)圖象可以是P編碼的。如果以下的序列確實包含B編碼的圖象，正如在本例中那樣，則應(yīng)當考慮空的重復(fù)圖象的另外的性質(zhì)。正如將在后面說明的，重復(fù)圖象優(yōu)選地具有隔行消除性質(zhì)；在這種情形下，在慢動顯示序列中第二和第三圖象X2和X3應(yīng)當是B編碼的空的圖象，因為B編碼的圖象使得解碼器中的圖象存儲器不受影響。下面，假設(shè)空的圖象是B編碼的；所以，第二和第三圖象X2和X3在圖4B的第五行中被表示為ERB。
當解碼器接收B編碼的圖象時，它將根據(jù)在兩個圖象存儲器中的、涉及到相鄰的固定圖象的信息以及根據(jù)所述B編碼的圖象的信息(它表示來自所述固定的圖象的哪些信息要被使用和等于來自所述固定圖象的這個信息要作哪些改變)來“構(gòu)建”圖象。為了說明起見，如果兩個相鄰的固定圖象的內(nèi)容分別用A1和A2進行符號表示，B編碼的圖象可被符號表示為包含參量α，β和γ，以及由這個B編碼的圖象代表的圖象A3的創(chuàng)建可用符號表示為A3＝αA1+βA2+γ。
重復(fù)前一個圖象的空的B編碼的圖象是其中改變是零以及只涉及到前一個固定圖象的一個圖象，因此，導(dǎo)致新的構(gòu)建的圖象等同于前一個圖象，在這種情形下，是慢動顯示序列的I編碼的第一圖象X1。這樣的圖象，沒有編碼的宏塊，此后被稱為B編碼的空的重復(fù)圖象ERB。在以上的符號表示中，α＝1，β＝0和γ＝0。同樣的做法(細節(jié)已作出必要的改變)應(yīng)用到P編碼的圖象，此后被稱為P編碼的空的重復(fù)圖象ERP。這樣的圖象包含為了構(gòu)建有效的B圖象或P圖象所需要的最小的信息量，但運動信息量是零。
因此，慢動顯示序列的I編碼的第一圖象X1的重復(fù)顯示可以通過使用B編碼的圖象(它涉及的比特比起重復(fù)發(fā)送I編碼的第一圖象本身少得多)而達到。
應(yīng)該明確地指出，上面描述的序列是按照MPEG格式的、一種有效的序列。因此，在處理這樣的序列時，解碼器40不會遇到麻煩。
在圖4B的例子中，慢動顯示序列的I編碼的第一圖象X1通過在原始的I編碼的圖象X1以后把兩個B編碼的空的重復(fù)圖象X2和X3(ERB)引入到視頻序列而被顯示三次。應(yīng)當看到，被引入到視頻序列中的重復(fù)圖象的數(shù)目取決于想要的慢動因子。而且，作為替換例，可以不使用一個或多個重復(fù)圖象，而使用被引入到視頻序列中的一個或多個預(yù)展示圖象來形成在原始的I編碼的圖象X1之前的顯示。這將導(dǎo)致相同的視覺效果，如圖4C所示，其中空的預(yù)展示圖象被表示為EPB。詞組“預(yù)展示圖象”在這里被使用來表示空的(即，不包含編碼的宏塊)B編碼的圖象，它只是指將來的一個固定圖象，因此導(dǎo)致等同于將來的固定圖象的、新構(gòu)建的圖象。在以上的符號表示中，α＝0，β＝1和γ＝0。詞組“重復(fù)顯示”和“重復(fù)地顯示”在這里被使用來覆蓋重復(fù)圖象的情形以及預(yù)展示圖象的情形。
另外，在圖4B的例子中，在慢動顯示序列中第五和第六圖象X5和X6導(dǎo)致由第四圖象X4形成的圖象的重復(fù)顯示，即，第二個原始圖象Y2，它是B編碼的圖象。為了重復(fù)(或預(yù)展示)基于B編碼的圖象的圖象，B編碼的圖象本身應(yīng)當被重復(fù)。所以，在本例中，為了重復(fù)第四圖象X4，在慢動顯示序列中第五和第六圖象X5和X6是第四圖象X4，即第二原始圖象Y2，的相同的拷貝。同樣地，在慢動顯示序列中第八和第九圖象X8和X9是第七圖象X7，即第三原始圖象Y3，的相同的拷貝。然而，正如將在后面說明的，如果重復(fù)的圖象X5和X6[X8和X9]具有隔行消除性質(zhì)，則它們將不是100％完全等同于X4[X7]。
另外，在本例中，在慢動顯示序列中第十一和第十二圖象X11和X12導(dǎo)致由第十圖象X10形成的圖象的重復(fù)顯示，即，第四個原始圖象Y4，它是P編碼的圖象。當解碼P編碼的圖象時，解碼器需要來自前一個固定圖象的信息，解碼器的圖象存儲器也受到影響。所以，這個圖象的重復(fù)顯示不能通過重復(fù)發(fā)送這個圖象而達到。按照本發(fā)明，在慢動顯示序列中第十一和第十二圖象X11和X12是空的重復(fù)圖象，或者是P編碼的或者是B編碼的。與以上參照重復(fù)I編碼的圖象X1描述類似地，如果以下的序列不包含任何B編碼的圖象，則這些空的重復(fù)圖象ER可以是P編碼的，但如果以下的序列確定包含B編碼的圖象，諸如在本例中那樣，以及如果重復(fù)圖象具有隔行消除性質(zhì)，則在慢動顯示序列中第十一和第十二圖象X11和X12應(yīng)當是B編碼的空的圖象ERB，因為B編碼的圖象使得解碼器中的圖象存儲器不受影響。
與以上類似地，可以不使用在原始的P編碼的圖象以后形成顯示的B編碼的重復(fù)圖象ERB，而使用在原始的P編碼的圖象以前形成顯示的B編碼的預(yù)展示圖象EPB(圖4C上的X10和X11)。
正如以上說明的，圖4B表示只包含空的重復(fù)圖象ER的特技播放序列，用于在相應(yīng)的原始圖象被顯示后重復(fù)地顯示原始圖象，而圖4C表示只包含空的預(yù)展示圖象EP的特技播放序列，用于在相應(yīng)的原始圖象被顯示之前重復(fù)地顯示原始圖象。也有可能在一個特技播放序列中具有空的重復(fù)圖象以及空的預(yù)展示圖象；甚至有可能具有重復(fù)地顯示同一個原始圖象的空的預(yù)展示圖象和空的重復(fù)圖象(序列EPB-Y-ERB)。
在以上，說明了兩種類型的空的圖象空的重復(fù)圖象ER被設(shè)計來形成一個以前的原始圖象的圖象信息的重復(fù)顯示，以及空的預(yù)展示圖象EP被設(shè)計來形成一個將來的原始圖象的圖象信息的重復(fù)顯示。本發(fā)明也提供第三種類型的空的圖象，被設(shè)計來在解碼和顯示時形成在以前的原始圖象與將來的原始圖象之間的內(nèi)插。更具體地，當解碼器解碼這樣的圖象時，它將通過平均以前的原始圖象的信息與將來的原始圖象的信息而構(gòu)建人造的圖象；在先前的符號表示中，α＝1/2，β＝1/2和γ＝0。因此，在顯示時的圖象不是以前的原始圖象的真實重復(fù)或?qū)淼脑紙D象的真實重復(fù)；然而，由于以前的原始圖象的圖象信息再次被使用來構(gòu)建所述人造的圖象(同樣適用于將來的原始圖象的圖象信息)，所述第三種類型的空的圖象仍舊被考慮來構(gòu)建重復(fù)圖象的例子。更具體地，所述第三類型的空的圖象將被稱為空的內(nèi)插圖象EI；這個圖象是空的，在于它不包含編碼的宏塊。
應(yīng)當看到，圖象幀包括兩個隔行的場，它們被接連地顯示。這兩個場將被稱為第一場和第二場，第一場是首先被顯示的場。在上述的空的重復(fù)圖象ER中，這兩個場形成以前的原始的場的重復(fù)顯示，而空的預(yù)展示圖象的兩個場形成將來的原始的場的重復(fù)顯示。本發(fā)明也提供第四種類型的重復(fù)圖象，它將被稱為空的重復(fù)/預(yù)展示圖象ER/P；這里，第一場形成以前的原始的場的重復(fù)顯示，而第二場形成將來的原始的場的重復(fù)顯示。
因此，按照本發(fā)明的重要方面，提供了用于根據(jù)原始的MPEG視頻序列產(chǎn)生慢動MPEG視頻序列的方法，它在解碼和顯示時導(dǎo)致原始的序列的慢動重放，而不需要解碼原始的序列。這是通過插入空的圖象，或者B編碼的或者P編碼的，此后總的用字符E表示，而達到的。這些空的圖象在解碼和顯示時導(dǎo)致以前的原始圖象(ER)的重復(fù)顯示，或?qū)е聦淼脑紙D象(EP)的重復(fù)顯示，或?qū)е露叩慕M合(EI；ER/P)。
把空的圖象E插入到視頻序列，將具有根據(jù)原始圖象顯示“人造的”圖象的想要的效果，而不需要解碼原始的序列。然而，如果圖象幀被顯示一次以上，則出現(xiàn)隔行效應(yīng)的問題，如以前說明的。這可以通過認識到每個圖象幀包括被接連地顯示的兩個隔行的場而了解。通常，包括頂部行的場(頂部場)被首先顯示，后面是同一個圖象的另一個場(底部場)。然而，在MPEG中，有可能底部場首先被顯示，后面是頂部場。下面，將對于頂部場首先被顯示的通常的情形說明本發(fā)明，然而，應(yīng)當看到，本發(fā)明并不限于這種情形。
圖象的底部場后面是下一個圖象的頂部場。如果兩個接連的圖象幀是100％完全相同的，則第二圖象的頂部場等同于第一圖象的頂部場，以及第二圖象的底部場等同于第一圖象的底部場。如果場景涉及到運動，則當?shù)谝粓D象的頂部場被顯示時，目標被顯示在第一位置，以及當?shù)谝粓D象的底部場被顯示時，目標被顯示在第二位置。當隨后第二圖象的頂部場被顯示時，它等同于第一圖象的所述頂部場，這個活動目標再次被顯示在由第一圖象的所述頂部場所顯示的第一位置。換句話說，這樣的活動目標在這兩個位置之間來回跳躍。
本發(fā)明的另一個目的是克服這個問題。
按照本發(fā)明，為了克服這個問題，空的圖象E優(yōu)選地被構(gòu)建成使得在解碼和顯示時，這個空的圖象E的每個場形成所述空的圖象E所參考的固定圖象的時間上最接近的場的重復(fù)顯示。
空的重復(fù)圖象ER參考以前的固定圖象；這個固定圖象的時間上最接近的場是它的第二個場，即它的底部場。所以，按照本發(fā)明，具有隔行消除性質(zhì)的空的重復(fù)圖象ER，在解碼和顯示時，形成以前的固定圖象的底部場的兩次重復(fù)顯示。
空的預(yù)展示圖象EP參考將來的固定圖象；這個固定圖象的時間上最接近的場是它的第一個場，即它的頂部場。所以，按照本發(fā)明，具有隔行消除性質(zhì)的空的預(yù)展示圖象EP，在解碼和顯示時，形成將來的固定圖象的頂部場的兩次重復(fù)顯示。
空的內(nèi)插圖象EI參考以前的固定圖象以及將來的固定圖象；以前的固定圖象的時間上最接近的場是它的第二個場，即它的底部場，以及將來的固定圖象的時間上最接近的場是它的第一個場，即它的頂部場。所以，按照本發(fā)明，具有隔行消除特性的空的內(nèi)插圖像EI在解碼后并在顯示器上形成兩次在該以前固定圖像的底部場與該將來固定圖像的頂部場之間的內(nèi)插的顯示。然而，如果空的內(nèi)插圖像EI在解碼后并在顯示器上形成在該以前固定圖像的頂部場與該將來固定圖像的頂部場之間的內(nèi)插顯示、其后面是在該以前固定圖像的底部場與該將來固定圖像的底部場之間的內(nèi)插的顯示，則隔行效應(yīng)已被減小了。
空的重復(fù)/預(yù)展示圖像ER/P參考一個以前的固定圖像及一個將來的固定圖像，該以前固定圖像的時間上最接近的場是它的第二場、即其底部場，該將來固定圖像的時間上最接近的場是它的第一場、即其頂部場。所以，按照本發(fā)明，具有隔行消除性質(zhì)的空的重復(fù)/預(yù)展示圖象ER/P，在解碼和顯示時，形成以前的固定圖象的底部場的顯示后面是將來的固定圖象的頂部場的顯示。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到的，圖象的宏塊標題包含參考參量MVFS(運動垂直場選擇)；取決于這個參量的數(shù)值，解碼器將使用來自所依賴的固定圖象的頂部場或底部場的宏塊。雖然事實上每個宏塊具有它自己的參考參量MVFS，而同時參考參量MVFS的數(shù)值對于不同的宏塊可以是不同的，但是，下面將假設(shè)，參考參量MVFS的數(shù)值對于一個場的所有的宏塊是相同的。為了以下的討論起見，這將通過定義用于整個頂部場的頂部參考信息參量RT和用于整個底部場的底部參考信息參量RB而被表示。如果這樣的參考信息表示固定圖象的頂部場，這將被表示為數(shù)值→T；另一方面，如果這樣的參考信息表示固定圖象的底部場，這將被表示為數(shù)值→B。
通常，頂部參考信息參量RT表示對頂部場的參考(RT→T)，而底部參考信息參量RB通常表示對底部場的參考(RB→B)。滿足這個正常關(guān)系的空的圖象E在這種符號法中被表示為E(RT→T；RB→B)。然而，這在MPEG語法中并不是必須的，以及本發(fā)明是基于對這個事實的認識。
圖5A示意地表示第一圖象X1，具有頂部場T1和底部場B1。這個第一圖象X1是原始圖象，或者I編碼的或者P編碼的，后面是由放像機30產(chǎn)生的、空的重復(fù)圖象ER2，或者P編碼的或者B編碼的?？盏闹貜?fù)圖象ER2具有頂部場T2和相應(yīng)的頂部參考信息參量RT2，以及底部場B2和相應(yīng)的底部參考信息參量RB2。底部參考信息參量RB2表示對第一圖象X1的底部場B1的參考(RB2→B1)，在圖5A上被表示為箭頭RB2，從這個重復(fù)圖象ER2的底部場B2向后指向到第一圖象X1的底部場B1。
如果空的重復(fù)圖象ER2被設(shè)計來在解碼后并在顯示器上形成第一圖象X1的頂部場和底部場圖象的精確的重復(fù)，則頂部參考信息參量RT2表示對第一圖象X1的頂部場T1的參考(RT2→T1)。然而，正如先前說明的，然后出現(xiàn)隔行效應(yīng)。按照本發(fā)明，如果頂部參考信息參量RT2也表示對第一圖象X1的底部場B1的參考(RT2→B1)，則這個隔行效應(yīng)被避免，正如在圖5A上被示意地表示為箭頭RT2，從這個重復(fù)圖象ER2的頂部場T2向后指向到第一圖象X1的底部場B1。這樣的空的重復(fù)圖象ER2(RT2→B1；RB2→B1)在解碼和表示時形成第一圖象X1的底部場圖象B1的兩次重復(fù)，該底部場圖象B1，與重復(fù)圖象ER2有關(guān)，是第一圖象X1的時間上最接近的場，即上一場。
可以容易地看到，隔行效應(yīng)實際上這樣地被避免在解碼和顯示時，兩個圖象X1和ER2形成圖象T1，B1，B1，B1的接連的顯示。所以，由放像機30產(chǎn)生的所述空的重復(fù)圖象ER2(RT2→B1；RB2→B1)也將被表示為“隔行消除圖象”。
如果希望第一圖象X1再次被重復(fù)，以便得到更高的慢動因子，則可以把一個或多個另外的空的重復(fù)圖象ER3，ER4等等插入到ER2后的視頻序列中。如果空的重復(fù)圖象ER2，ER3，ER4等等是B編碼的，則它們應(yīng)當是相同的，即，是ERBi(RTi→B1；RBi→B1)類型。然而，如果第一空的重復(fù)圖象ER2是P編碼的，則解碼器的相應(yīng)的頂部存儲器和底部存儲器的內(nèi)容在解碼和進一步處理這樣的P編碼的重復(fù)圖象ERP2后將是相同的；然后，另外的重復(fù)圖象的頂部場和底部場，不管是P編碼的還是B編碼的，可以參考這樣的P編碼的重復(fù)圖象ERP2，例如ER3(RT3→T2；RB3→B2)，的任何一個場T2/B2，正如圖5A是示意地表示的。
正如以前說明的，不是通過在這個圖象后面跟隨空的重復(fù)圖象而重復(fù)顯示一個圖象，也有可能在這個圖象前面有一個空的預(yù)展示圖象。類似于圖5A，圖5B示意地表示圖象X3，具有頂部場T3和底部場B3。這個圖象X3是原始圖象，或者I編碼的或者P編碼的，以及在它的前面有一個B編碼的、空的預(yù)展示圖象EP2。這個空的預(yù)展示圖象EPB2具有頂部參考信息參量RT2和底部參考信息參量RB2。頂部參考信息參量RT2表示對圖象X3的頂部場T3的參考(RT2→T3)，在圖5B上被表示為箭頭RT2，從這個重復(fù)圖象EP2的頂部場T2向前指向到圖象X3的頂部場T3。如果空的預(yù)展示圖象EP2被設(shè)計來在解碼后并在顯示器上形成所述原始圖象X3的頂部場和底部場圖象的精確的重復(fù)，則底部參考信息參量RB2表示對圖象X3的底部場B3的參考(RB2→B3)。然而，正如先前說明的，則出現(xiàn)隔行效應(yīng)。按照本發(fā)明，如果底部參考信息參量RB2也表示對原始圖象X3的頂部場T3的參考(RT2→T3)，則這個隔行效應(yīng)被避免，正如在圖5B上被示意地表示為箭頭RB2，從這個重復(fù)圖象ER2的底部場B2向前指向到原始圖象X3的頂部場T3。這樣的空的預(yù)展示圖象ER2(RT2→T3；RB2→T3)在解碼和顯示時形成所述圖象X3的頂部場圖象T3的兩次顯示，該頂部場圖象T3，與預(yù)展示圖象EP2有關(guān)，是所述圖象X3的時間上最接近的場，即第一個場。
可以容易地看到，隔行效應(yīng)實際上這樣地被避免在解碼和顯示時，兩個圖象EP2和X3形成圖象T3，T3，T3，B3的接連的顯示。所以，由放像機30產(chǎn)生的所述空的預(yù)展示圖象EP2(RT2→T3；RB2→T3)也將被表示為“隔行消除圖象”。
如果希望原始圖象X3被預(yù)展示多次，以便得到更高的慢動因子，則可以把一個或多個另外的空的預(yù)展示圖象EP插入到E2前的視頻序列中。因為空的預(yù)展示圖象應(yīng)當是B編碼的，故它們都應(yīng)當是相同的，即，是EPBi(RTi→T3；RBi→T3)類型。
在原始的視頻序列只包含固定圖象，即沒有B編碼的圖象的情形下，以及如果希望有慢動因子2(或4，6等等)，則出現(xiàn)特別的情況。圖5C示意地表示第一圖象X1，具有頂部場T1和底部場B1。這個第一圖象X1是原始的固定圖象，或者I編碼的或者P編碼的，后面是B編碼的、空的圖象E2，它后面是第三圖象X3，它是第二個原始的固定圖象，或者I編碼的或者P編碼的?？盏膱D象E2具有頂部場T2和相應(yīng)的頂部參考信息參量RT2，以及底部場B2和相應(yīng)的底部參考信息參量RB2。第三圖象X3具有頂部場T3和底部場B3。
在以前的例子中，第二圖象E2或者是空的重復(fù)圖象，具有參考B1的它的頂部參考信息參量RT2和它的底部參考信息參量RB2(圖5A)，或者是空的預(yù)展示圖象，具有參考T3的它的頂部參考信息參量RT2和它的底部參考信息參量RB2(圖5B)。如果在本例中第二圖象E2是這樣的類型，則顯示序列將是T1，B1，B1，B1，T3，B3，B3，B3...圖5A的情形，或T1，T1，T1，B1，T3，T3，T3，B3...圖5B的情形。因此，場圖象的刷新速率將是不規(guī)則的。按照本發(fā)明，如果頂部參考信息參量RT2表示對第一圖象X1的底部場B1的參考(RT2→B1)，而底部參考信息參量RB2表示對第三圖象X3的頂部場T3的參考(RB2→T3)，則這可以被改進，正如圖5C示意地表示的。因此，空的圖象E2具有重復(fù)頂部場和預(yù)展示底部場。這樣的空的重復(fù)/預(yù)展示圖象E2(RT2→B1；RB2→T3)在解碼的顯示時形成第一圖象X1的底部場圖象B1的一次重復(fù)，該底部場圖象B1，與圖象E2有關(guān)，是第一圖象X1的時間上最接近的場，即上一場，以及形成第三圖象X3的頂部場圖象T3的一次預(yù)展示，該頂部場圖象T3，與圖象E2有關(guān)，是第三圖象X3的時間上最接近的場，即第一個場。
在解碼和顯示時，三個圖象X1，E2和X3形成圖象T1，B1，B1，T3，T3，B3的接連的顯示。因此，不單有效地避免了隔行效應(yīng)，而且場刷新速率也是恒定的。正如上述的，由放像機30產(chǎn)生的所述空的重復(fù)/預(yù)展示圖象E2(RT2→B1；RB2→T3)也被表示為“隔行消除圖象”。
同樣的原理可以應(yīng)用于如果在兩個原始的固定圖象之間的空的圖象的數(shù)目是大于1的奇數(shù)的情形在所有這樣的情形下，中心的空的圖象可以是這樣的組合的重復(fù)/預(yù)展示圖象。
在上面，在基于幀的編碼和基于場的編碼之間沒有作出區(qū)分。如果在編碼的視頻序列中的圖象，正如被記錄在載體31上的，是基于幀編碼的，則每個圖象塊以混合方式包含頂部場和底部場的信息。然而，在解碼后，解碼器40的存儲器以分開的方式包括頂部場信息及底部場信息。另一方面，如果編碼的視頻序列，正如被記錄在載體31上的，是基于場編碼的，則每個圖象塊包含只與一個場有關(guān)的信息，即，或者頂部場或者底部場。以上的說明對于基于幀編碼的圖象以及對于基于場編碼的圖象都是正確的。
應(yīng)當指出，如上所述的空的重復(fù)圖象和預(yù)展示圖象可以是基于場編碼的或基于幀編碼的，這與記錄的視頻序列是基于場編碼的還是基于幀編碼的事實無關(guān)。
圖6表示本發(fā)明的另一個實施例，它可被使用于被記錄在載體31上的編碼的視頻序列包含基于場編碼的圖象的情形。這個實施例可被使用于其中記錄的視頻序列是基于場編碼的的情形，因為現(xiàn)在幀的兩個場在被編碼時可被單獨地操作。下面，對于其中要被處理的圖象是內(nèi)部編碼的圖象(I)的情形再次說明本發(fā)明，但本發(fā)明也應(yīng)用于要被處理的圖象是預(yù)測地編碼的圖象(P)。
當圖象是基于場編碼時，隔行圖象的頂部場以具有相關(guān)的圖象標題6a和相關(guān)的圖象標題擴展6b的分開的圖象塊5被編碼，而隔行圖象的底部場以具有相關(guān)的圖象標題6a和相關(guān)的圖象標題擴展6b的分開的圖象塊5被編碼，每個這些圖象塊5包含頂部場和底部場的信息。如果圖象被預(yù)測地編碼，頂部參考信息參量RT和底部參考信息參量RB可分別被看作為與每個場有關(guān)的，與以上所述類似地，其中每個所述參考信息RT和RB可分別參考頂部場存儲器(→T)或底部場存儲器(→B)。
通常，任何圖象的兩個場是相同類型的，即，二者都是I型或P型或B型編碼的。再者，在原始的視頻序列中內(nèi)部編碼的圖象XI1將包括單獨地內(nèi)部編碼的頂部場和單獨地內(nèi)部編碼的底部場，在圖6A上分別表示為TI1和BI1。
放像機30可被設(shè)計成輸出這兩個內(nèi)部編碼的場，以及產(chǎn)生和輸出空的重復(fù)圖象ER2，正如以上描述的。然后，如上所述，在解碼和顯示時，首先顯示頂部場TI1，后面是底部場BI1的重復(fù)顯示(見圖6A)。
然而，按照本發(fā)明的本實施例，在這個實施方案中，放像機30被設(shè)計來通過參考頂部場存儲器的、單獨地(基于場的)預(yù)測地編碼的空的底部場EBP代替內(nèi)部編碼的圖象XI1的第二圖象塊，即，內(nèi)部編碼的底部場BI1；由放像機30產(chǎn)生的這個場在圖6B上被表示為EBP(RB→T)。
在解碼時，解碼器40首先根據(jù)頂部場TI1構(gòu)建頂部場。然后，解碼器40根據(jù)由放像機30產(chǎn)生的、單獨地(基于場的)預(yù)測地編碼的空的底部場EBP(RB→T)，通過重復(fù)它的頂部場存儲器MT的內(nèi)容而構(gòu)建底部場用于顯示。因此，第一圖象V1的底部場在顯示時等同于它的頂部場TI1，正如圖6上表示的。鑒于這個幀的兩個場是相同的，將會看到，任何隔行效應(yīng)實際上被消除。所以，由放像機30產(chǎn)生的、所述單獨地(基于場的)預(yù)測地編碼的空的底部場EBP(RB→T)，也被表示為“隔行消除場”。
圖6C以類似于圖5的方式表示這個隔行消除場。
此后，解碼器40的底部場存儲器MB具有與頂部場存儲器MT相同的內(nèi)容。為了重復(fù)顯示這個圖象，放像機30可以產(chǎn)生空的重復(fù)圖象ER2，或者P型或者B型的，或者基于幀編碼的或者基于場編碼的，其中頂部場參考信息RT和底部場參考信息RB可以如上所述地參考底部場存儲器，但這不是為得到隔行消除效果所必須的這樣的重復(fù)圖象的頂部場參考信息RT也可以參考頂部場存儲器，因為頂部場存儲器和底部場存儲器的內(nèi)容將是相同的。事實上，頂部參考信息RT和底部場參考信息RB的數(shù)值現(xiàn)在是無關(guān)的。在解碼這樣的重復(fù)圖象ER2時，解碼器40將輸出它的底部場存儲器的內(nèi)容兩次，或替換地，它的頂部場存儲器的內(nèi)容后面是它的底部場存儲器的內(nèi)容，分別得出相同的視覺結(jié)果，即，第二圖象V2的顯示包括頂部場圖象和底部場圖象，每個具有與第一圖象V1的頂部場相同的內(nèi)容TI1。
應(yīng)當看到，在這種情形下，也沒有觀察到干擾的振動運動，因為所有的場在顯示時是相同的。
在另一個實施例中，如果內(nèi)部編碼的底部場BI1被內(nèi)部編碼的頂部場TI1的復(fù)制品代替，可以得到相同的視覺效果，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到的。然而，這將涉及到更多的比特。
在上面，對于原始圖象是I編碼的，P編碼的，或B編碼的情形，參照圖4A-C說明了可以如何根據(jù)原始圖象產(chǎn)生附加的圖象來重復(fù)顯示這些原始圖象。還對于這些原始圖象是I編碼的或P編碼的情形，參照圖5A-C和6A-C說明了可以如何有效地消除可能的隔行效應(yīng)。對于所述原始圖象是B編碼的情形，不可能通過使用隔行消除重復(fù)(預(yù)展示)圖象來重復(fù)(或預(yù)展示)顯示原始的B編碼的圖象幀，因為，正如說明了的，用于重復(fù)這樣的B編碼的圖象的重復(fù)圖象是這樣的B編碼的圖象本身的復(fù)制品。
對于原始的B編碼的圖象幀是基于場編碼的情形，本發(fā)明也提供對于這個問題的解決方案。在這種情形下，在原始的視頻序列中的B編碼的圖象XB1將包括單獨地B編碼的頂部場TB1和單獨地B編碼的底部場BB1。為了允許重復(fù)這個圖象而同時允許隔行消除，在本實施方案中的放像機30被設(shè)計成產(chǎn)生B編碼的重復(fù)(或預(yù)展示)圖象，其中頂部場和底部場是相同的，以及是原始圖象的一個場的復(fù)制品。放像機30甚至可被設(shè)計成用B編碼的頂部場TB1的復(fù)制品代替B編碼的原始圖象XB1的第二圖象塊，即，B編碼的底部場BB1。
在解碼操作的B編碼的圖象幀時，解碼器40首先根據(jù)原始的頂部場TB1構(gòu)建頂部場，然后根據(jù)由放像機30產(chǎn)生的底部場BB1構(gòu)建底部場，正如上述的，這等同于原始的頂部場TB1。因此，第一圖象V1的底部場在顯示時，將等同于它的頂部場。鑒于這個幀的兩個場是相同的，將會看到，任何隔行效應(yīng)實際上被消除。所以，由放像機30產(chǎn)生的、所述“人造”底部場也將被表示為“隔行消除場”。
在上面，對于慢動的情形詳細地說明本發(fā)明簡言之，原始圖象被顯示一次以上。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于快速重放的情形，正如下面參照圖7A說明的。
圖7A的表中的頭三行涉及到原始的視頻序列。圖7A的第一行表示接連的圖象，如根據(jù)原始的視頻序列在顯示設(shè)備上被顯示的。第二行表示在顯示時在原始的序列中接連的圖象的位置。第三行表示這些原始圖象的圖象類型。
圖7A的表中的以下的行涉及到根據(jù)原始的序列由放像機30產(chǎn)生的特技播放序列。特技播放序列包含比起原始的序列更少的圖象；事實上，特技播放序列是通過跳過某些原始圖象而被產(chǎn)生的。被使用來產(chǎn)生特技播放序列(即，從原始的序列中“提取的”)的原始的序列的圖象，用圖7A的第四行的箭頭表示。第五行表示在特技播放序列中圖象的位置，以及第六行表示由特技播放序列中的圖象產(chǎn)生的圖象。
從圖7A上應(yīng)當看到，不是所有的原始圖象被顯示。如果圖象被跳過，則達到比起正常重放時更快地，快進因子取決于跳過的圖象的數(shù)目。在本例中，假設(shè)原始的編碼的視頻序列只包括各包含12個圖象的GOP，每個GOP具有格式IBBPBBPBBPBB，以及放像機30在快進特技播放模式下只使用I圖象，以及跳過其余的圖象。提取的內(nèi)部編碼的圖象被表示為在圖7A的第七行上的XI1，XI2，XI3等等。
除了比特速率考慮以外，只包括從這樣的原始的視頻序列提取的這些內(nèi)部編碼的圖象的視頻序列可被發(fā)送到TV屏幕，以及最終得到的顯示相應(yīng)于快進因子12。
如果想要較高的快進因子，也可以跳過I編碼的圖象。為了允許特技播放具有較低的快進因子或較低的刷新速率，視頻放像機30插入空的圖象E(空的重復(fù)圖象ER和/或空的預(yù)展示圖象EP和/或空的內(nèi)插圖象EI和/或空的重復(fù)/預(yù)展示圖象ER/P)。當由解碼器40解碼時，這些圖象E導(dǎo)致附加顯示前一個內(nèi)部編碼的圖象(重復(fù))或下一個內(nèi)部編碼的圖象(預(yù)展示)或它們的組合。
圖7B表示示例性特技播放序列的圖象。圖7B的第一行表示從原始序列提取的內(nèi)部編碼的圖象XI1，XI2，XI3等2，如在圖7A的第七行中表示的。圖7B的第一行還表示，這個示例性特技播放序列，在每個原始的內(nèi)部編碼的圖象XI1，XI2，XI3等等后，總是包含兩個空的圖象E，被編號為Eij，數(shù)目i是指前一個原始的內(nèi)部編碼的圖象XIi的號碼，區(qū)分空的圖象的數(shù)目j是指同一個原始圖象。在本例中，空的圖象都是重復(fù)圖象。
在解碼這個示例性特技播放序列時顯示的圖象被表示在圖7B的第二行。應(yīng)當看到，這個示例性特技播放序列導(dǎo)致相對于原始的序列的總的快進因子4。
在提取的序列中的原始圖象后被插入的空的重復(fù)圖象E越多，原始圖象被顯示的次數(shù)越多，以及快進因子越低。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到的，不同的快進因子可以通過重復(fù)每個圖象不同的次數(shù)而得到。而且，不必所有的圖象都重復(fù)相同的次數(shù)例如，如果第一圖象被顯示三次，而第二圖象被顯示兩次，則得到平均快進因子4.8。
類似于先前相對于慢動描述的，特技播放序列可包括重復(fù)圖象以及預(yù)展示圖象以及內(nèi)插圖象以及重復(fù)/預(yù)展示圖象。
鑒于圖象被重復(fù)顯示，可能出現(xiàn)隔行效應(yīng)問題。為了克服這個問題，在本示例性實施方案中，數(shù)字視頻放像機30被設(shè)計成在要被重復(fù)的每個原始圖象XIi后產(chǎn)生第一空的重復(fù)圖象EiI作為隔行消除圖象EiI(RT→B；RB→B)，或者P編碼的或者B編碼的?；蛉绻麅?nèi)部編碼的圖象XIi是基于場編碼的，則數(shù)字視頻放像機30可被設(shè)計成用它的相應(yīng)的頂部場的復(fù)制品代替原始的內(nèi)部編碼的圖像XIi的原始的底部場，或替換地用由放像機30產(chǎn)生的單獨地(基于場的)預(yù)測地編碼的空的底部場EBP(RB→T)代替，正如以上參照圖6A-C描述的。
在上面，用于快動情形的本發(fā)明是在從原始的序列只提取I幀的情形下作為例子被描述的。然而，也有可能按照本發(fā)明使用原始P幀，即，重復(fù)顯示預(yù)測地編碼的幀。最后，正如上面說明的，在P幀被處理后，解碼器的視頻存儲器MT和MB將包含上一個被顯示的圖象。這個圖象可以通過發(fā)送空的重復(fù)幀到解碼器而再次被顯示，以及通過構(gòu)建這個空的重復(fù)幀作為隔行消除幀，隔行效應(yīng)可被消除，正如以上描述的。
在上面，描述了可以如何產(chǎn)生MPEG-2編碼的視頻信號，適用于在數(shù)字接口上傳輸，以使得接收設(shè)備接收信號，一方面，完全滿足MPEG語法，另一方面，在解碼和顯示時導(dǎo)致特技播放，即，顯示速度不同于原始的序列的正常速度。特別的情形是暫停。如果放像機被切換到暫停模式，放像機通常停止通過接口發(fā)送視頻信號。在數(shù)字傳輸鏈路的情形下，這可能導(dǎo)致接收設(shè)備進入未定義的狀態(tài)，以及被連接到這樣的接收設(shè)備的顯示器可成為消隱狀態(tài)；如果在以后的時間傳輸繼續(xù)進行，則接收設(shè)備在解碼接收的信號時可能有困難，以及在放像機切換回放像模式后的一段時間內(nèi)，顯示器可停留在消隱狀態(tài)。
為了避免這些問題，按照本發(fā)明，發(fā)送設(shè)備(放像機)優(yōu)選地被配備來產(chǎn)生和發(fā)送通過數(shù)字接口的連續(xù)的空的重復(fù)圖象流，其中這樣的流的至少第一空的圖象是隔行消除圖象。然后，接收解碼器將接收正確的MPEG流，以及只要放像機處在暫停模式，將繼續(xù)顯示靜止圖象。
在優(yōu)選的實施方案中，當切換到暫停模式時，發(fā)送設(shè)備繼續(xù)正常播放，直至內(nèi)部編碼的圖象為止(平均地，這通?；ㄙM不到0.25秒)，然后，開始發(fā)送空的圖象。
對于不同的問題，相同的解決方案是可能的。如果放像機被切換到靜止圖象模式，用戶的打算是顯示器繼續(xù)顯示現(xiàn)在的圖象。通常，這通過放像機從記錄中連續(xù)地讀出一個圖象和在讀數(shù)時連續(xù)地發(fā)送視頻信號而實施。具體地，在磁記錄的情形下，這可能損害記錄。而且，在I編碼的圖象的情形下，必要的比特速率將是非常高的，而在P編碼的圖象的情形下，不可能僅僅重復(fù)這些圖象。為了避免這些問題，按照本發(fā)明，發(fā)送設(shè)備(放像機)，優(yōu)選地被配備來產(chǎn)生和發(fā)送通過數(shù)字接口來發(fā)送的連續(xù)的空的重復(fù)圖象流，如果被切換到靜止圖象模式的話，其中這樣的圖象流的至少第一空的圖象是隔行消除圖象。然后，接收解碼器將接收正確的MPEG流，以及只要放像機處在靜止圖象模式，將繼續(xù)顯示靜止圖象。
如果接收的解碼器只接收連續(xù)的空的重復(fù)圖象流，它不能從可能的傳輸錯誤中修復(fù)。而且，接收的解碼器不能只根據(jù)連續(xù)的空的重復(fù)圖象流顯示靜止圖象，除非它的場存儲器包含正確的固定信息；如果解碼器在放像機進入暫停模式或靜止圖象模式后被切換，則它的存儲器是空的。如果按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，發(fā)送設(shè)備(放像機)被配備來把來自原始的流的原始的內(nèi)部編碼的圖象不時地插入到所述連續(xù)的空的重復(fù)圖象流中，則這些問題可被避免。事實上，放像機然后產(chǎn)生包含一個原始的內(nèi)部編碼的圖象和預(yù)定的數(shù)目的空的重復(fù)圖象的人造GOP，所述原始的內(nèi)部編碼的圖象對于所有的這樣的人造的GOP是相同的。這樣的人造GOP可能具有互相相同的長度，但這不是本質(zhì)的在極限范圍內(nèi)，這樣的人造GOP的長度可被任意地選擇，考慮到想要的隨機訪問的時間和通過接口的平均比特速率。而且，在這樣的人造GOP中，空的圖象只能是P型的，因為B編碼的圖象只在將來的固定圖象被接收和被存儲在緩存器存儲器中才能被解碼。
因此，本發(fā)明提供一種根據(jù)原始的編碼的視頻序列產(chǎn)生在特技播放中使用的壓縮的視頻信號的方法，和實施這種方法的設(shè)備，所產(chǎn)生的壓縮的視頻信號在解碼和顯示時導(dǎo)致與原始的速度不同的重放速度，而比特傳送速率保持為有限的。按照本發(fā)明，從原始的視頻序列中只提取有限的數(shù)目的圖象，這導(dǎo)致增加的重放速度，而每個被提取的圖象還被重復(fù)至少一次，這樣，隔行效應(yīng)被有效地避免。通過在產(chǎn)生的視頻序列中插入至少一個空的重復(fù)或預(yù)展示圖象，來達到圖象的重復(fù)顯示。
在第一實施例中，隔行效應(yīng)被有效地避免，因為緊接地跟隨在要被重復(fù)的原始圖象后面的第一重復(fù)圖象是具有頂部場參考信息RT和底部場參考信息RB的隔行消除圖象，二者都參考底部場存儲器，導(dǎo)致原始的底部場的重復(fù)顯示。
在第二實施例中，隔行效應(yīng)被有效地避免，因為要被重復(fù)的原始圖象的底部場，被具有參考頂部場存儲器的底部場參考信息RB的隔行消除底部場代替，導(dǎo)致原始的頂部場的重復(fù)顯示。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當看到，本發(fā)明的范圍并不限于以上討論的例子，有可能作出幾個修改和修正方案，而不背離附屬權(quán)利要求中規(guī)定的本發(fā)明的范圍。例如，放像機30可被設(shè)計成允許用戶輸入選擇的快進因子，以及計算為了得到這樣的選擇的快進因子平均所必須的重復(fù)幀的數(shù)目?？爝M因子甚至可以連續(xù)變化。
在上面，假設(shè)頂部幀在底部幀之前被顯示。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，本發(fā)明的空的重復(fù)圖象ER重復(fù)前一個固定圖象的上一個顯示的場；所以，如果底部場在頂部場之前被顯示，則隔行消除重復(fù)圖象ER的頂部場參考信息RT2和底部場參考信息RB2都參考頂部場存儲器。同樣的做法(已作出必要的改變)應(yīng)用到空的預(yù)展示圖象EP。
而且，雖然本發(fā)明是對于快進特技播放的情形描述的，但本發(fā)明并不限于正向播放，而是同樣可應(yīng)用于反向播放，再次具有可能的不同的速度因子。
在上面，本發(fā)明是對于原始的視頻序列被記錄在盤形的媒體的情形進行說明的。這樣的盤形媒體可包含磁記錄或光記錄。然而，原始的視頻序列也可被記錄在帶狀類型的媒體，例如，磁帶上。應(yīng)當看到，放像機30將自適應(yīng)于記錄的類型，以便能夠讀出記錄。所以，其中在說明和權(quán)利要求中使用通用詞組“放像機”的場合下，這個詞組打算覆蓋磁盤放像機，光盤放像機，磁帶放像機等等。
在上面，本發(fā)明是對于從放像機輸出的信號被發(fā)送到電視機，用于直接顯示的情形進行說明的。然而，從放像機(130圖8A)輸出的信號也可通過的相應(yīng)于寫入這樣的記錄媒體135的任何傳統(tǒng)的記錄器133而被記錄在任何適當?shù)挠涗浢襟w135上。這樣的記錄器133可以是分開的記錄器，或可以是與放像機130組合在一起的。當這樣記錄的壓縮的數(shù)字視頻記錄通過任何傳統(tǒng)的放像機以正常速度被重放和被發(fā)送到電視機時，最后得到的顯示將是具有特技播放速度的顯示。
當特技播放視頻序列被產(chǎn)生和被記錄時，使得以后以正常速度的重放導(dǎo)致不同于原始速度的速度的顯示，放像機不必以增加的速度讀出原始的記錄。作為替換例，設(shè)備(放像機)可被設(shè)計成以正常速度讀出原始的記錄，構(gòu)建如上所述的、按照本發(fā)明的特技播放序列，以及把特技播放序列寫在適當?shù)拿襟w上。另外，當這樣記錄的特技播放序列通過任何傳統(tǒng)的放像機以正常速度被重放和被發(fā)送到電視機時，最后得到的顯示將是具有不同于原始序列速度的速度的顯示。
在這樣的情形下，原始的視頻序列不必是以記錄的形式可提供的。設(shè)備還可包括接收機(230圖8B)，自適應(yīng)于在輸入端236處接收來自例如是外部放像機的外部源(為了簡單起見，未示出)的原始的視頻信號，以及構(gòu)建特技播放序列和通過記錄器233把特技播放序列寫在適當?shù)拿襟w235上。
替換地，設(shè)備還可包括接收機(330圖8C)，用來在輸入端337處接收數(shù)字視頻廣播。輸入337在圖8C上被表示為用于接收無線廣播的天線，但輸入337也可以是有線電視輸入。
雖然在上面，本發(fā)明是對于隔行場型的視頻圖象進行說明的，但本發(fā)明同樣可應(yīng)用于逐行掃描的視頻；當然，隔行效應(yīng)不再起任何作用。
權(quán)利要求
1.編碼的視頻信號，包含至少一個空的圖象(E)、即不帶有編碼的宏塊的圖象。
2.按照權(quán)利要求1的編碼的視頻信號，其中所述空的圖象(E)被這樣地來構(gòu)建，以使得在解碼時，這個空的圖象(E)的每個場形成這個空的圖象(E)所參考的固定圖象的時間上最接近的場的重復(fù)顯示，以便消除隔行效應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求1的編碼的視頻信號，其中所述空的圖象(E)是在解碼后形成前一個固定圖象的重復(fù)顯示的空的重復(fù)圖象(ER)。
4.按照權(quán)利要求3的編碼的視頻信號，其中所述空的重復(fù)圖象(ER)具有參考第二場(RT→B)的第一場參考信息，以便消除隔行效應(yīng)。
5.按照權(quán)利要求1的編碼的視頻信號，其中所述空的圖象(E)是在解碼后形成將來的固定圖象的重復(fù)顯示的空的預(yù)展示圖象(EP)。
6.按照權(quán)利要求5的編碼的視頻信號，其中所述空的預(yù)展示圖象(EP)具有參考第一場(RB→T)的第二場參考信息，以便消除隔行效應(yīng)。
7.按照權(quán)利要求1的編碼的視頻信號，其中所述空的圖象(E)是在解碼后形成前一個固定圖象的一場重復(fù)顯示、后面跟隨一個將來的固定圖象的一場重復(fù)顯示的空的重復(fù)/預(yù)展示圖象(ER/P)。
8.按照權(quán)利要求7的編碼的視頻信號，其中所述空的重復(fù)/預(yù)展示圖象(ER/P)具有參考第二場(RT→B)的第一場參考信息和參考第一場(RB→T)的第二場參考信息，以便消除隔行效應(yīng)。
9.按照權(quán)利要求1的編碼的視頻信號，其中所述空的圖象(E)是在解碼后形成在前一個的固定圖象與一個將來的固定圖象之間的內(nèi)插的顯示的空的內(nèi)插圖象(EI)。
10.按照權(quán)利要求9的編碼的視頻信號，所述空的內(nèi)插圖象(EI)被設(shè)計成在解碼后形成在該前一個固定圖象的第二場與該將來的固定圖象的第一場之間的內(nèi)插顯示兩次，以便消除隔行效應(yīng)。
11.包含具有I編碼的第一場和具有P編碼的空的重復(fù)第二場(EBP)的至少一個圖象的編碼的視頻信號，其中該P編碼的空的重復(fù)第二場(EBP)具有參考所述第一場(RB→T)的第二場參考信息。
12.根據(jù)原始的視頻序列，優(yōu)選地按照MPEG2格式產(chǎn)生壓縮視頻信號、從而在解碼后使所產(chǎn)生的壓縮的視頻信號在顯示器上以不同于原始視頻序列速度的速度進行顯示的方法，該方法包括以下步驟-從原始視頻序列中提取原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X1)；以及-產(chǎn)生編碼的空的圖象(E2)、并將其附加在被提取的原始圖象后面。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中所述空的圖象(E)是空的重復(fù)圖象(ER2)，這樣，在解碼后，所附加上的空的重復(fù)圖象(ER2)形成在解碼所述原始圖象(X1)后顯示的圖象的至少一部分的重復(fù)顯示。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中所述空的重復(fù)圖象(ER2)具有參考第二場存儲器(RT2→B)的第一場參考信息(RT2)和參考同一個第二場存儲器(RB2→B)的第二場參考信息(RB2)，從而使得在解碼后所述原始圖象(X1)的第一場圖象被顯示一次，隨后所述原始圖象(X1)的第二場圖象被顯示三次。
15.按照權(quán)利要求13或14的方法，其中至少一個另外的空的重復(fù)圖象(ER3)被產(chǎn)生和被附加在所述空的重復(fù)圖象(ER2)的后面。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其中第一空的重復(fù)圖象(ER2)是預(yù)測地編碼的(P型)圖象，以及其中另一個空的重復(fù)圖象(ER3)是包含參考第一場存儲器(RT3→T2)的第一場參考信息(RT3)和參考第二場存儲器(RB3→B2)的第二場參考信息(RB3)的空的預(yù)測地編碼的(P型)圖象。
17.按照權(quán)利要求15的方法，其中第一空的重復(fù)圖象(ER2)是預(yù)測地編碼的(P型)圖象，以及其中另一個空的重復(fù)圖象(ER3)是包含參考第一場存儲器(RT3→T2)或第二場存儲器(RT3→B2)的第一場參考信息(RT3)和參考第二場存儲器(RB3→B2)的第二場參考信息(RB3)的空的雙向預(yù)測地編碼的(B型)圖象。
18.按照權(quán)利要求15的方法，其中第一空的重復(fù)圖象(ER2)是雙向預(yù)測地編碼的(B型)圖象，以及其中另一個空的重復(fù)圖象(ER3)是與第一空的重復(fù)圖象(ER2)相同的。
19.按照權(quán)利要求12的方法，其中所述空的圖象是空的預(yù)展示圖象(EP2)，這樣，在解碼后，所附加上的空的預(yù)展示圖象(EP2)形成對于在解碼所述原始圖象(X1)后顯示的該將來的圖象的至少一部分的預(yù)展示顯示。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其中所述空的預(yù)展示圖象(EP2)具有參考第一場存儲器(RT2→T)的第一場參考信息(RT2)和參考同一個第一場存儲器(RB2→T)的第二場參考信息(RB2)，以使得在解碼后并在顯示時，所述原始圖象(X1)的第一場圖象被顯示三次，隨后所述原始圖象(X1)的第二場圖象被顯示一次。
21.按照權(quán)利要求19或20的方法，其中至少一個另外的空的預(yù)展示圖象被產(chǎn)生和被附加在所述空的預(yù)展示圖象(EP2)的后面。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其中第一空的預(yù)展示圖象(EP2)是雙向預(yù)測地編碼的(B型)圖象，以及其中另一個空的重復(fù)圖象是與第一空的預(yù)展示圖象(EP2)相同的。
23.根據(jù)原始的視頻序列，優(yōu)選地按照MPEG2格式產(chǎn)生壓縮視頻信號、從而在解碼后使所產(chǎn)生的壓縮的視頻信號以不同于原始視頻序列速度的速度進行顯示的方法，該方法包括以下步驟-從原始視頻序列中提取第一原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)幀(X1)；-從原始視頻序列中提取第二原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X3)；以及-產(chǎn)生空的圖象(E2)、并將其附加在該兩個被提取的原始圖象后面，從而在解碼后，所附加上的空的圖象(E2)使得在解碼所述第一原始圖象(X1)后顯示的圖象的至少一部分被重復(fù)顯示以及在解碼所述第二原始圖象(X3)后顯示的該將來的圖象的至少一部分被預(yù)展示顯示。
24.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述空的圖象(E2)具有參考第二場存儲器(RT2→B1)的第一場參考信息(RT2)和參考第一場存儲器(RB2→T3)的第二場參考信息(RB2)，從而使得在解碼后所述第一原始圖象(X1)的第二場圖象被顯示兩次，隨后所述第二原始圖象(X3)的第一場圖象被顯示兩次。
25.根據(jù)原始的視頻序列優(yōu)選地按照MPEG2格式產(chǎn)生壓縮視頻信號、從而在解碼后使所產(chǎn)生的壓縮的視頻信號以不同于原始視頻序列速度的速度進行顯示的方法，該方法包括以下步驟-從原始視頻序列中提取原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X1)，這個原始圖象是基于場編碼的，以及包括原始第一場(TI1；TP1)和原始第二場(BI1；BP1)；以及-用所述原始的第一場(TI1；TP1)的復(fù)制品代替原始的第二場(BI1；BP1)。
26.根據(jù)原始的視頻序列，優(yōu)選地按照MPEG2格式產(chǎn)生壓縮視頻信號、從而在解碼后使所產(chǎn)生的壓縮的視頻信號以不同于原始視頻序列速度的速度進行顯示的方法，該方法包括以下步驟-從原始視頻序列中提取原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X1)，這個原始圖象是基于場編碼的，以及包括原始第一場(TI1；TP1)和原始第二場(BI1；BP1)；-參考第一場存儲器(RB→T)，產(chǎn)生單獨地(基于場的)預(yù)測地編碼的(P型)空的第二場圖象(EBP)；以及-用所述產(chǎn)生的空的第二場圖象(EBP(RB→T))代替該原始的第二場(BI1；BP1)，從而在解碼后并在顯示時，所述空的第二場圖象(EBP(RB→T))使得所述原始圖象(X1)的第一場圖象被重復(fù)顯示。
27.按照權(quán)利要求25或26的方法，其中至少一個空的重復(fù)圖象被產(chǎn)生和被附加在所述修改的第二場圖象(TI1；TP1；EBP(RB→T))的后面。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其中至少一個所述空的重復(fù)圖象是空的預(yù)測地編碼的(P型)圖象或空的雙向預(yù)測地編碼的(B型)圖象，其中包含參考第一場存儲器(→T)或參考第二場存儲器(→B)的第一場參考信息(RT)，以及包含參考第二場存儲器(→B)的第二場參考信息(RB)。
29.按照權(quán)利要求12-28中任一項的方法，其中-從原始視頻序列中提取第一原始圖象；-第一空的圖象被產(chǎn)生和被附加在第一提取的原始圖象的后面；-第一預(yù)定的數(shù)目的另外的空的圖象被產(chǎn)生和被附加在第一空的圖象的后面；-從原始視頻序列中提取第二原始圖象；-第二空的圖象被產(chǎn)生和被附加在第二提取的原始圖象的后面；-第二預(yù)定的數(shù)目的另外的空的圖象被產(chǎn)生和被附加在第二空的圖象的后面；-這樣，在解碼后第一圖象按照所述第一預(yù)定的數(shù)目加上兩次被重復(fù)地顯示，而第二圖象按照所述第二預(yù)定的數(shù)目加上兩次被重復(fù)地顯示；-其中第一預(yù)定的數(shù)目和第二預(yù)定的數(shù)目是互相不同的。
30.按照先前的權(quán)利要求12-29的任一項的方法，用于產(chǎn)生慢動序列，其中原始視頻序列的所有的原始圖象被使用來產(chǎn)生慢動播放序列。
31.按照先前的權(quán)利要求12-29的任一項的方法，用于產(chǎn)生快動序列，其中原始視頻序列的有限數(shù)目的原始圖象被使用來產(chǎn)生快動播放序列。
32.按照權(quán)利要求31的方法，其中僅把原始視頻序列的固定圖象用來產(chǎn)生快動播放序列。
33.按照權(quán)利要求32的方法，其中僅把原始視頻序列的內(nèi)部編碼的固定圖象用來產(chǎn)生快動播放序列。
34.用于處理原始視頻序列和用于產(chǎn)生壓縮的視頻特技播放信號的設(shè)備，所述視頻特技播放信號在解碼后能獲得與原始視頻序列的正常速度不同的顯示速度，該設(shè)備被設(shè)計成執(zhí)行按照先前的權(quán)利要求中的任一項的方法。
35.按照權(quán)利要求34的設(shè)備，包括放像機(30；130)，它適合于從記錄載體(31；131)讀出原始視頻序列，以及具有輸出端(32；132)，用于輸出該產(chǎn)生的視頻特技播放信號。
36.按照權(quán)利要求35的設(shè)備，還包括記錄器(133)，它具有輸入端(134)，被連接到放像機(130)的輸出端(132)，該記錄器(133)被安排成用于把放像機(130)產(chǎn)生的視頻特技播放信號記錄在記錄媒體(135)上。
37.按照權(quán)利要求36的設(shè)備，其中放像機(130)和記錄器(133)被組合成一個整體的記錄/重放設(shè)備。
38.按照權(quán)利要求34的設(shè)備，包括接收機(230)，它具有輸入端(236)，用于從外部源接收原始視頻序列，以及具有輸出端(232)，用于輸出該產(chǎn)生的視頻特技播放信號；-該設(shè)備還包括記錄器(233)，它具有輸入端(234)，被連接到放像機(230)的輸出端(234)，該記錄器(233)被安排成用于把由放像機(230)產(chǎn)生的該視頻特技播放信號記錄在記錄媒體(235)上。
39.按照權(quán)利要求34的設(shè)備，包括接收機(330)，它具有輸入端(337)，用于接收作為數(shù)字視頻廣播的原始視頻序列，以及具有輸出端(332)，用于輸出該產(chǎn)生的視頻特技播放信號；-設(shè)備還包括記錄器(333)，它具有輸入端(334)，被連接到放像機(330)的輸出端(332)，該記錄器(333)被安排成用于把放像機(330)產(chǎn)生的該視頻特技播放信號記錄在記錄媒體(335)上。
40.按照權(quán)利要求38或39的設(shè)備，其中接收機(230；330)和記錄器(233；333)被組合成一個整體單元。
41.按照權(quán)利要求34或35的設(shè)備，它適合于在暫停模式或在靜止圖象模式下產(chǎn)生空的重復(fù)圖象序列。
42.按照權(quán)利要求41的設(shè)備，它適合于把原始的內(nèi)部編碼的圖象包括在所述序列中，并且總是放置在預(yù)定的數(shù)目的空的重復(fù)圖象后面。
43.用于載送記錄的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號的記錄載體(135；235；335)，，該信號在正常重放時能以與原始視頻序列的標準刷新速率不同的刷新速率進行顯示。
44.按照權(quán)利要求43的記錄載體，用于載送記錄的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號，該信號在正常重放時能以與原始視頻序列的標準刷新速率不同的刷新速率進行顯示而消除任何隔行效應(yīng)。
45.按照權(quán)利要求43或44的記錄載體，其中記錄在其上的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號包括按照權(quán)利要求1-11中任一項的至少一個信號。
46.按照權(quán)利要求43或44的記錄載體，其中記錄在其上的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號包括至少一個序列的、來自原始的視頻序列的原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X1)，后面跟隨空的重復(fù)圖象(ER2)，以使得在正常重放速度下、在解碼后，所述空的重復(fù)圖象(ER2)能使得所述原始圖象(X1)的至少一部分圖象被重復(fù)顯示。
47.按照權(quán)利要求46的記錄載體，所述空的重復(fù)圖象(ER)具有參考第二場(RT→B)的第一場參考信息，以便消除任何隔行效應(yīng)，以使得在解碼后并在顯示時，所述原始圖象(X1)的第一場圖象被顯示一次，隨后是所述原始圖象(X1)的第二場圖象被顯示三次。
48.按照權(quán)利要求43或44的記錄載體，其中記錄在其上的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號包括至少一個序列的、來自原始的視頻序列的原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X3)，隨后是空的預(yù)展示圖象(EP2)，以使得在以正常播放速度解碼后，所述空的預(yù)展示圖象(EP2)能使所述原始圖象(X3)的至少一部分圖象被預(yù)展示顯示。
49.按照權(quán)利要求48的記錄載體，所述空的預(yù)展示圖象(EP)具有參考第一場(RB→T)的第二場參考信息，以便消除任何隔行效應(yīng)，從而使得在解碼后，所述原始圖象(X3)的第一場圖象被顯示三次，隨后是所述原始圖象(X3)的第二場圖象被顯示一次。
50.按照權(quán)利要求43或44的記錄載體，其中記錄在其上的壓縮數(shù)字視頻特技播放信號包括至少一個序列的、來自原始的視頻序列的第一原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X1)；來自原始的視頻序列的第二原始的內(nèi)部編碼的(I型)或預(yù)測地編碼的(P型)圖象(X3)；以及空的圖象(E2)，以使得在以正常播放速度解碼后并在顯示時所述空的圖象(E2)使得在解碼所述第一原始圖象(X1)時顯示的至少一部分圖象被重復(fù)顯示，以及在解碼所述第二原始圖象(X3)時顯示的至少一部分將來的圖象被預(yù)展示顯示。
51.按照權(quán)利要求50的記錄載體，所述空的圖象(E2)具有參考第二場存儲器(RT2→B1)的第一場參考信息(RT2)和參考第一場存儲器(RB2→T3)的第二場參考信息(RB2)，以便消除任何隔行效應(yīng)，以使得在解碼后，所述第一原始圖象(X1)的底部場圖象被顯示兩次，隨后是所述第二原始圖象(X3)的第一場圖象被顯示兩次。
全文摘要
描述了用于產(chǎn)生壓縮的視頻信號的方法，它適用于在特技播放中使用，以使得實際上避免隔行效應(yīng)。在第一實施例中，通過產(chǎn)生至少一個空的重復(fù)圖象而重復(fù)顯示圖象，其中第一空的重復(fù)圖象是關(guān)于頂部幀(T2)以及關(guān)于底部幀(B2)向后參考底部場存儲器(MB)的隔行消除圖象(E2(RT
文檔編號H04N5/781GK1465180SQ02802201
公開日2003年12月31日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月24日
發(fā)明者O·埃倫伯格, D·P·凱利, J·P·范加塞爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司