專利名稱：使用畫面類型轉(zhuǎn)換的圖象處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖象處理方法，以及可以利用該圖象處理方法的圖象處理設(shè)備和電視機(jī)。例如，本發(fā)明涉及處理根據(jù)MPEG(活動(dòng)圖象專家組)標(biāo)準(zhǔn)編碼的數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在多媒體中的信息處理是巨量的，而且是多種多樣的，因此，在把多媒體投入實(shí)際使用的規(guī)劃過程中需要信息的快速處理。為了以高速度處理信息，數(shù)據(jù)的壓縮和擴(kuò)展變成必需的。“MPEG”方法是數(shù)據(jù)壓縮和擴(kuò)展技術(shù)中之一。在ISO(標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)際組織)/IEC(國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì))下的MPEG委員會(huì)(ISO/IECJTC1/SC29/WG11)正在進(jìn)行MPEG方法的標(biāo)準(zhǔn)化。把利用MPEG方法的圖象處理設(shè)備構(gòu)造成各種與圖象有關(guān)的裝置，諸如電影攝影機(jī)、靜止攝像機(jī)、電視機(jī)、視頻CD再現(xiàn)設(shè)備、DVD再現(xiàn)設(shè)備等等。
在MPEG中處理的視頻數(shù)據(jù)與活動(dòng)畫面有關(guān)，例如，每秒30幀的多個(gè)靜止畫面或幀構(gòu)成活動(dòng)畫面。如在

圖1中所示，視頻數(shù)據(jù)具有分層結(jié)構(gòu)，并按次序包括6層，它們是序列層、GOP(畫面組)層，畫面層、切片層、宏模塊層以及塊層。構(gòu)成單個(gè)畫面的切片數(shù)目是不固定的，構(gòu)成單個(gè)切片的宏模塊的數(shù)目也是不固定的。在圖1中省略宏模塊層和塊層。
此外，根據(jù)編碼速率，主要在兩種方法下，即，MPEG-1和MPEG-2，對(duì)MPEG進(jìn)行分類。在MPEG-1中，一幀相應(yīng)于一幅畫面。然而，在MPEG-2中，也可以使幀或半幀相應(yīng)于畫面。兩個(gè)半幀構(gòu)成一幀。把相應(yīng)于畫面的幀的結(jié)構(gòu)稱為幀結(jié)構(gòu)，而把相應(yīng)于畫面的半幀的結(jié)構(gòu)稱為半幀結(jié)構(gòu)。
在MPEG中，使用被稱為幀間預(yù)測(cè)的壓縮技術(shù)。幀間預(yù)測(cè)根據(jù)幀中間的瞬時(shí)相關(guān)壓縮幀間數(shù)據(jù)。在幀間預(yù)測(cè)中，執(zhí)行雙向預(yù)測(cè)。雙向預(yù)測(cè)使用兩種預(yù)測(cè)，從過去再現(xiàn)圖象或畫面預(yù)測(cè)當(dāng)前再現(xiàn)圖象的正向預(yù)測(cè)，以及從將來再現(xiàn)圖象預(yù)測(cè)當(dāng)前再現(xiàn)圖象的反向預(yù)測(cè)。
這種雙向預(yù)測(cè)使用三類畫面，它們是I畫面(內(nèi)-畫面)、P畫面(預(yù)測(cè)-畫面)以及B畫面(雙向預(yù)測(cè)-畫面)。I畫面是不管過去和將來再現(xiàn)圖象而通過幀內(nèi)編碼處理獨(dú)立產(chǎn)生的圖象。為了執(zhí)行隨機(jī)訪問，在GOP中需要至少一幅I畫面。在I畫面中的所有宏模塊類型都是幀內(nèi)預(yù)測(cè)畫面(幀-內(nèi))。使用從過去I或P畫面進(jìn)行預(yù)測(cè)的正向預(yù)測(cè)，通過幀間編碼處理產(chǎn)生P畫面。在P畫面中的宏模塊類型包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)畫面和正向預(yù)測(cè)畫面(正向幀間)。
使用雙向預(yù)測(cè)，通過幀間編碼處理產(chǎn)生B畫面。在雙向預(yù)測(cè)中，通過下面三種預(yù)測(cè)中之一產(chǎn)生B畫面。
(1)正向預(yù)測(cè)；從過去I畫面或P畫面進(jìn)行預(yù)測(cè)。
(2)反向預(yù)測(cè)；從將來I畫面或P畫面進(jìn)行預(yù)測(cè)。
(3)雙向預(yù)測(cè)；從過去和將來I畫面或P畫面進(jìn)行預(yù)測(cè)。
在B畫面中的宏模塊類型包括四類畫面，它們是幀內(nèi)預(yù)測(cè)畫面、正向預(yù)測(cè)畫面、反向預(yù)測(cè)畫面(反向幀間)以及內(nèi)插預(yù)測(cè)畫面(內(nèi)插幀間)。
分別對(duì)這些I、P和B畫面進(jìn)行編碼。即，即使不可得到過去或?qū)懋嬅鏁r(shí)，也可以產(chǎn)生I畫面。對(duì)比之下，沒有過去畫面不能產(chǎn)生P畫面，而且沒有過去或?qū)懋嬅娌荒墚a(chǎn)生B畫面。然而，當(dāng)宏模塊類型是P和B畫面的內(nèi)插預(yù)測(cè)畫面時(shí)，即使沒有過去或?qū)懋嬅嬉材墚a(chǎn)生宏模塊。
在幀間預(yù)測(cè)中，首先周期性地產(chǎn)生I畫面。然后，在I畫面前數(shù)幀處產(chǎn)生一個(gè)幀作為P畫面。通過在從過去到當(dāng)前方向上的預(yù)測(cè)，即，正方向上的預(yù)測(cè)，產(chǎn)生這個(gè)P畫面。此后，產(chǎn)生位于I畫面之前和P畫面之后的一個(gè)幀作為B畫面。當(dāng)產(chǎn)生這個(gè)B畫面時(shí)，從正向預(yù)測(cè)、反向預(yù)測(cè)和雙向預(yù)測(cè)三個(gè)預(yù)測(cè)方法中選擇最佳預(yù)測(cè)方法。一般，在連續(xù)運(yùn)動(dòng)畫面中當(dāng)前圖象和它的前后圖象是彼此相似的，它們只有一部分不同。因此，假設(shè)以前幀和下一幀是基本相同的。如果兩幀之間有差異，則僅獲取和壓縮該差異。例如，如果以前幀是I畫面而下一幀是P畫面，則獲取差異作為B畫面數(shù)據(jù)。從而，根據(jù)各幀中間的瞬時(shí)相關(guān)可以對(duì)幀間數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。把按照MPEG視頻部分編碼的視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列或位流稱為MPEG視頻流。
主要為諸如視頻CD(光盤)或CD-ROM(CD只讀存儲(chǔ)器)之類的存儲(chǔ)媒體設(shè)計(jì)MPEG-1。另一方面，不但為了諸如視頻CD、CD-ROM、DVD(數(shù)字視頻盤)以及VTR(錄像機(jī))之類的存儲(chǔ)媒體，而且也為了傳輸媒體而設(shè)計(jì)MPEG-2，所述傳輸媒體一般包括諸如LAN(局域網(wǎng))之類的通信媒體和諸如地面波廣播、衛(wèi)星廣播和CATV(有線電視)之類的廣播媒體。
在MPEG視頻部分中使用的技術(shù)核心取決于活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)(MC)和離散余弦變換(DCT)。把組合MC和DCT的編碼技術(shù)稱為混合編碼技術(shù)。在編碼時(shí)刻，在MPEG視頻部分中使用DCT(還稱之為FDCT(正向DCT))，以致把圖象的視頻信號(hào)分解成待處理的的頻率分量。此后，在解碼時(shí)刻，通過使用反離散余弦變換(反DCT或IDCT)再次把頻率分量恢復(fù)成視頻信號(hào)。
MPEG可以高速處理巨量信息，而且MPEG使用稱為幀間預(yù)測(cè)的壓縮技術(shù)，如上所述。因此，為了對(duì)根據(jù)MPEG按時(shí)序方式編碼和解碼的畫面搜索的目的，反向再現(xiàn)數(shù)據(jù)序列是極困難的，即，如同在通常的錄像機(jī)中那樣，在反向再現(xiàn)的情況下，通過簡(jiǎn)單地沿時(shí)間軸返回而再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)序列是極困難的。因此，傳統(tǒng)的執(zhí)行是通過沿時(shí)間軸返回而再現(xiàn)單獨(dú)分配在每個(gè)GOP中的I畫面。由于I畫面是通過幀內(nèi)編碼處理產(chǎn)生的圖象，如上所述，可以獨(dú)立地顯示它而無需參考它前面和/或后面的畫面。
在傳統(tǒng)例子中，分配給每個(gè)GOP的I畫面的數(shù)目是很少的。例如，在構(gòu)成GOP的畫面中，分配給每個(gè)GOP的I畫面的數(shù)目最多是一個(gè)，而且當(dāng)反向再現(xiàn)每15到30幀的畫面時(shí)，不能得到如通常視頻錄像機(jī)中的平滑反向再現(xiàn)畫面，以致難于在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)處停止所需要的場(chǎng)面。

發(fā)明內(nèi)容
由于上述情況，已經(jīng)產(chǎn)生了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供能夠得到平滑反向再現(xiàn)畫面的圖象處理技術(shù)。為了達(dá)到在本專利說明書中將變得清楚的這個(gè)目的和其它目的，本發(fā)明打算在原理上有關(guān)圖象編碼和解碼處理的技術(shù)中解決問題。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例與圖象處理設(shè)備有關(guān)，這個(gè)設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器，它把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；后端解碼器，它對(duì)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二編碼數(shù)據(jù)序列按反向時(shí)序方式進(jìn)行解碼；以及控制器，它控制轉(zhuǎn)換器和解碼器的操作，其中，轉(zhuǎn)換器包括前端解碼器，它對(duì)第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少P畫面進(jìn)行解碼；編碼器，它根據(jù)MPEG對(duì)前端解碼器解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面；以及存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)第二編碼數(shù)據(jù)序列。在本發(fā)明中，前端解碼器相應(yīng)于第一解碼器，而后端解碼器相應(yīng)于第二解碼器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例也涉及圖象處理設(shè)備。這個(gè)設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器，它把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；后端解碼器，它對(duì)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二編碼數(shù)據(jù)序列按反向時(shí)序方式進(jìn)行解碼；以及控制器，它控制轉(zhuǎn)換器和解碼器的操作，其中，轉(zhuǎn)換器包括前端解碼器，它對(duì)在第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少B畫面和P畫面進(jìn)行解碼；編碼器，它根據(jù)MPEG對(duì)通過前端解碼器解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面；以及存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)第二編碼數(shù)據(jù)序列。
在這些較佳實(shí)施例中，圖象處理設(shè)備可以進(jìn)一步包括分配控制器，它分配包括在第一編碼數(shù)據(jù)序列中的I畫面作為包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的I畫面，其中，分配控制器照原來樣子分配I畫面而不經(jīng)受前端解碼器和編碼器分處理。
可以按將畫面分配在預(yù)定序列、預(yù)定的組單元中的方式對(duì)第一編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。在該情況下，可以在預(yù)定組單元中執(zhí)行轉(zhuǎn)換器和后端解碼器的每個(gè)處理，而且通過參考包括在某些組中的I畫面和包括在下一組中的I畫面，轉(zhuǎn)換器可以對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的P畫面進(jìn)行解碼而得到的。此外，通過參考包括在某些組中的I畫面和包括在下一組中的I畫面，轉(zhuǎn)換器可以對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面和P畫面進(jìn)行解碼解碼得到的。
后端解碼器可以按反向時(shí)序方式讀出第二編碼數(shù)據(jù)序列，并以某一方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，使得對(duì)于包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面，使被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。編碼器可以按反向時(shí)序次序把第二編碼數(shù)據(jù)序列存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并按某一方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，其中對(duì)包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面進(jìn)行編碼，以致被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。就硬件而論可以公用前端解碼器和后端解碼器。
根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例涉及圖象處理方法。這個(gè)方法包括把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；以及按反向時(shí)序方式對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼，其中，轉(zhuǎn)換步驟根據(jù)MPEG對(duì)在第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少P畫面進(jìn)行編碼作為B畫面。
根據(jù)本發(fā)明的仍另一個(gè)實(shí)施例也涉及圖象處理方法。這個(gè)方法包括把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；以及按反向時(shí)序方式對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼，其中，轉(zhuǎn)換步驟根據(jù)MPEG對(duì)在第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少B畫面和P畫面進(jìn)行編碼作為B畫面。
可以照原來樣子分配包括在第一編碼數(shù)據(jù)序列中的I畫面作為包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的I畫面。可以按反向時(shí)序方式從存儲(chǔ)器讀出第二編碼數(shù)據(jù)序列，同時(shí)，可以按某一方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，以致對(duì)于包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面，使被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向?？梢园训诙幋a數(shù)據(jù)序列按反向時(shí)序次序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，同時(shí)，按某一方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，其中對(duì)包括在第二編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面編碼，使被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。
此外，可以提供配備所述圖象處理設(shè)備中的任何一種的電視接收機(jī)，其中，包括以反向時(shí)序方式的圖象再現(xiàn)作為操作規(guī)格的一部分。
這里，應(yīng)該注意到這里說明書中所用的術(shù)語(yǔ)“I畫面”、“B畫面”和“P畫面”分別對(duì)應(yīng)于并包含MPEG-4中“I-VOP(視頻對(duì)象平面)”、“B-VOP”和“P-VOP”的概念。
在所述任何情況中，可以在組的預(yù)定單元中執(zhí)行伴隨這些情況的編碼或解碼以及處理。此外，每個(gè)實(shí)施例中的第一編碼數(shù)據(jù)序列可以是根據(jù)如MPEG方法編碼的數(shù)據(jù)序列。此外，在本發(fā)明中使用的，在方法、設(shè)備、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序、記錄媒體等等之間轉(zhuǎn)換的上述任意結(jié)構(gòu)部件和處理過程等的不同組合以及表達(dá)式仍是有效的，并包含在本發(fā)明的實(shí)施例中。
此外，本發(fā)明概要沒有必要描述所有必需的特征，以致所描述的這些特征的再-組合也可以是本發(fā)明。
附圖簡(jiǎn)述圖1示出MPEG視頻流的分層結(jié)構(gòu)；圖2A-2D是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖象反向再現(xiàn)的過程；圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路框圖；圖4是示意框圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的解碼器；圖5是示意框圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的編碼器；圖6是示意框圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的解碼器；圖7是流程圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的反向再現(xiàn)操作；圖8是流程圖，示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的正向再現(xiàn)操作；圖9是根據(jù)第二實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路框圖；
圖10是根據(jù)第三實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路框圖；圖11是示意框圖，示出根據(jù)第三實(shí)施例的解碼器；圖12是流程圖，示出根據(jù)第三實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的反向再現(xiàn)操作；圖13是根據(jù)第四實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路框圖；圖14是根據(jù)第五實(shí)施例的電視接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，其中結(jié)合根據(jù)本實(shí)施例的任何一種圖象再現(xiàn)設(shè)備或圖象處理設(shè)備；圖15是為了說明通過I畫面的高速緩沖存儲(chǔ)而使反向再現(xiàn)速度更快而提供的。
本發(fā)明的詳述現(xiàn)在將根據(jù)較佳實(shí)施例來描述本發(fā)明，不打算以這來限制本發(fā)明的范圍，只是作為本發(fā)明的示例。在實(shí)施例中描述的本發(fā)明的所有特征和組合對(duì)于本發(fā)明不都是必不可少的重要部分。
正向圖象再現(xiàn)和反向圖象再現(xiàn)是對(duì)于某些實(shí)施例通用的處理。為了便于描述，當(dāng)包括圖象的畫面最終處于供顯示的形式時(shí)，應(yīng)該理解為在下列描述中的“正向”和“反向”以及它們的同義詞按次序施加。因此，除非另行指出，畫面的次序表示顯示的狀態(tài)。
在下列實(shí)施例中出現(xiàn)多種部件結(jié)構(gòu)要素。就硬件而論，可以通過CPU、存儲(chǔ)器和其它LSI(大規(guī)模集成電路)和組合電路來實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。就軟件而論，通過具有圖象處理功能的存儲(chǔ)器裝載的程序等等實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。下面的描述主要涉及結(jié)合如此的部件而實(shí)現(xiàn)的功能。因此，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，可以通過只用硬件、只用軟件或通過它們的組合等等多種形式來實(shí)現(xiàn)這些功能。圖象再現(xiàn)設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明的“圖象處理設(shè)備”的一個(gè)例子。
第一實(shí)施例圖2A-2D示出圖象反向再現(xiàn)過程的略圖。將參考圖2A-2D描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的概要。如在這些圖中所示，反向再現(xiàn)包括包含A-D四個(gè)步驟的一個(gè)過程。就I、P和B畫面的次序而論，可以有多種MPEG視頻流的組合。然而，此后為了簡(jiǎn)化說明，視頻流是“I0P2B1P4B3P6B5P8B7I10B9P12B11…”，另一方面，確定畫面的顯示次序是“I0B1P2B3P4B5P6B7P8B9I10B11P12…”。
圖2A示出在正向再現(xiàn)時(shí)刻的MPEG視頻流。這個(gè)流包括次序?yàn)镚OP0、GOP1和GOP2的畫面。GOP0包括顯示次序?yàn)椤癐0B1P2B3P4B5P6B7P8B9”的畫面，而GOP1包括顯示次序?yàn)椤癐10B11P12B13P14B15P16B17P18B19”的畫面。
圖2B示出在反向再現(xiàn)時(shí)刻要讀出的MPEG視頻流。在反向再現(xiàn)中，使在MPEG視頻流中的GOP的次序反向，并在GOP的單元中讀出流，并且同時(shí)以正向再現(xiàn)方向，即，按時(shí)序方式，對(duì)在每個(gè)GOP中的畫面進(jìn)行解碼。然后使包括在下一個(gè)GOP中的I畫面包括在要從其讀出畫面的GOP中。例如，假定GOP1的畫面是要讀出的畫面。則，把位于GOP2的開頭處的I畫面I20添加到GOP1的結(jié)束處。因此，I畫面分別構(gòu)成GOP1的頭和結(jié)束兩者，以致P畫面和B畫面處于I畫面之間，并有這些I畫面介入。
圖2C示出再編碼的MPEG視頻流。把在圖2B中的I畫面再次編碼成I畫面，而把不是I畫面的畫面，即P畫面和B畫面，都編碼成B畫面。在編碼成B畫面的時(shí)刻，參考在GOP的頭和結(jié)束處的兩個(gè)I畫面。對(duì)于添加到在圖2B中的每個(gè)GOP中的I畫面，跳過在GOP中的再編碼步驟。例如，當(dāng)對(duì)GOP1進(jìn)行編碼時(shí)，廢棄I畫面I20，當(dāng)對(duì)GOP0進(jìn)行編碼時(shí)，廢棄I畫面I10。
圖2D示出要再解碼的MPEG視頻流。在再解碼的這個(gè)階段，對(duì)于每個(gè)GOP，使在每個(gè)GOP中的畫面的次序反向，然后對(duì)這些畫面進(jìn)行解碼。因此，實(shí)現(xiàn)按反向次序的排列作為畫面再現(xiàn)的一般次序。在再編碼的時(shí)刻，添加在“反向”再現(xiàn)中的GOP術(shù)語(yǔ)“反向”主要與二次解碼有關(guān)。
圖3示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備1的電路框圖。把圖象再現(xiàn)設(shè)備1結(jié)合到電影攝影機(jī)、靜止攝像機(jī)、電視機(jī)、視頻CD再現(xiàn)設(shè)備、DVD再現(xiàn)設(shè)備，它把MPEG視頻流從傳遞媒體2輸出到顯示器3。傳遞媒體2包括存儲(chǔ)媒體(視頻CD、CD-ROM、DVD、VTR等等)、通信媒體(LAN等等)以及廣播媒體(地面波廣播、衛(wèi)星廣播、CATV等等)。此外，當(dāng)來自存儲(chǔ)媒體或廣播媒體的數(shù)據(jù)不是根據(jù)MPEG視頻部分編碼的數(shù)據(jù)時(shí)，傳遞媒體還包括執(zhí)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼的MPEG視頻編碼器。當(dāng)把圖象再現(xiàn)設(shè)備1結(jié)合到電影攝影機(jī)或靜止攝像機(jī)時(shí)，用諸如CCD之類的圖象拾取裝置及其信號(hào)處理電路來代替?zhèn)鬟f媒體2。
在圖3中，圖象再現(xiàn)設(shè)備1包括硬盤(HD)4、MPEG視頻解碼器5(此后簡(jiǎn)稱為“解碼器5”)、MPEG視頻編碼器6(此后簡(jiǎn)稱為“編碼器6”)、第二MPEG視頻解碼器7(此后簡(jiǎn)稱為“第二解碼器7”)、切換電路8、顯示電路9和控制核心電路10?？梢园褕D象再現(xiàn)設(shè)備1的全部或主要部分安裝在單個(gè)LSI芯片或LSI上，而這個(gè)芯片也可以用于其它實(shí)施例。控制核心電路10控制解碼器5、第二解碼器7、編碼器6以及圖象再現(xiàn)設(shè)備1的每個(gè)部件的操作。包括磁盤的硬盤4存儲(chǔ)從傳遞媒體2接連傳遞的視頻流。在硬盤4中提供一個(gè)特殊存儲(chǔ)區(qū)域。
解碼器5按組單元從硬盤4讀出多個(gè)畫面。在正向再現(xiàn)時(shí)刻，根據(jù)控制核心電路10的控制，按時(shí)序GOP次序讀出每個(gè)GOP的畫面。例如，時(shí)序GOP次序是GOP0、GOP1和GOP2或其它次序。解碼器5按時(shí)序畫面次序?qū)Π磿r(shí)序GOP次序讀出的畫面一個(gè)GOP一個(gè)GOP地解碼。
在反向再現(xiàn)的時(shí)刻，根據(jù)控制核心電路10的控制，解碼器5按反向時(shí)序GOP次序讀出每個(gè)GOP的畫面。例如，反向時(shí)序GOP次序是GOP2、GOP1和GOP0或其它次序。然后，解碼器5除了從要讀出畫面的GOP讀出之外，還在下一個(gè)GOP的開頭處讀出I畫面。B畫面的再編碼需要這個(gè)I畫面。解碼器5按時(shí)序畫面次序?qū)Π捶聪驎r(shí)序GOP次序讀出的畫面一個(gè)GOP一個(gè)GOP地解碼。
切換電路8根據(jù)控制核心電路10的控制把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)8a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)8b側(cè)。當(dāng)使切換電路8連接到第一節(jié)點(diǎn)8a側(cè)時(shí)，執(zhí)行正向再現(xiàn)，其中，把解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列保持原來樣子輸入到顯示電路9。當(dāng)切換電路8連接到第二節(jié)點(diǎn)8b側(cè)時(shí)，把來自第二解碼器7的數(shù)據(jù)輸入到顯示電路9，以執(zhí)行反向再現(xiàn)，如下所述。
顯示電路9從解碼器5或第二解碼器7傳遞的畫面數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖象視頻信號(hào)，并把這輸出到連接到圖象再現(xiàn)設(shè)備1的顯示器3。
還把解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列進(jìn)一步輸入編碼器6，并在那里進(jìn)行再編碼。在編碼器6中，對(duì)解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列一幅畫面一幅畫面地編碼成為是幀內(nèi)編碼圖象的I畫面，或編碼成為是雙向預(yù)測(cè)編碼圖象的B畫面。更具體地，編碼器6把通過對(duì)I畫面解碼而得到的數(shù)據(jù)再次編碼成I畫面，并把通過對(duì)不是I畫面，即，P畫面和B畫面，解碼而得到數(shù)據(jù)編碼成B畫面。作為在編碼成B畫面過程中被反向參考的I畫面，利用從下一個(gè)GOP添加到GOP的I畫面。
為了確定對(duì)I畫面和B畫面中的哪個(gè)畫面再編碼，控制核心電路10可以以某一方式控制編碼器6，使得將每個(gè)GOP開頭處的畫面編碼成I畫面，并將之后的畫面編碼成B畫面?？梢钥刂泼總€(gè)GOP中包括的I畫面的再編碼，使得跳過該I畫面的再編碼，以避免與下一GOP中畫面的可能重疊。
解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列在通過編碼器6以畫面單元編碼成I畫面或B畫面之后，被存儲(chǔ)在硬盤4中分配的存儲(chǔ)區(qū)域4a中。如果該存儲(chǔ)區(qū)域4a的容量等同于待輸入的MPEG視頻流的一個(gè)GOP，則容量是足夠的。要注意，存儲(chǔ)區(qū)域4a是在本發(fā)明中的“存儲(chǔ)器”的一個(gè)例子。
第二解碼器7按反向時(shí)序畫面次序讀出畫面，以致進(jìn)行解碼，所述畫面包括在存儲(chǔ)區(qū)域4a中存儲(chǔ)的再編碼數(shù)據(jù)序列中。從而，產(chǎn)生再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列，并實(shí)現(xiàn)反向再現(xiàn)。把這個(gè)再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列從切換電路8的第二節(jié)點(diǎn)8b輸入到顯示電路9。
圖4是框圖，示出解碼器5的結(jié)構(gòu)。參考圖4，解碼器5包括霍夫曼解碼電路14、反向量化電路15、和IDCT(反向離散余弦變換)電路16、MC(活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè))電路17和ROM(只讀存儲(chǔ)器)18和19。要注意，在本發(fā)明中，解碼器是“前端解碼器”的一個(gè)例子。
霍夫曼解碼電路14根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 18中的霍夫曼表中所存儲(chǔ)的霍夫曼代碼對(duì)從硬盤4讀出的畫面執(zhí)行可變長(zhǎng)度解碼。根據(jù)霍夫曼解碼電路14解碼的結(jié)果，根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 19中量化表中所存儲(chǔ)的量化門限值，反向量化電路15通過執(zhí)行反向量化而得到DCT(離散余弦變換)系數(shù)。IDCT電路16對(duì)于反向量化電路15獲得的DCT系數(shù)執(zhí)行IDCT。MC電路17根據(jù)IDCT電路16的處理結(jié)果執(zhí)行MC(活動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè))。
如此，解碼器5通過對(duì)輸入MPEG視頻流進(jìn)行解碼，按時(shí)序方式連續(xù)產(chǎn)生再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列。要注意，在本發(fā)明中，MPEG視頻流是“第一編碼數(shù)據(jù)序列”的一個(gè)例子。
圖5是框圖，示出編碼器6的結(jié)構(gòu)。參考圖5，編碼器6包括MC電路20、DCT電路21、量化電路22、霍夫曼編碼電路23和ROM 24和25。要注意，在本發(fā)明中，編碼器6是“編碼器”的一個(gè)例子。
DCT電路21取得塊單元中的解碼器5輸入的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)，并通過執(zhí)行兩維離散余弦變換產(chǎn)生DCT系數(shù)。量化電路22通過參考存儲(chǔ)在ROM 24中的量化表中所存儲(chǔ)的量化門限值而量化DCT系數(shù)。要注意ROM 19的作用可以與ROM 24一樣。
霍夫曼編碼電路23通過參考存儲(chǔ)在ROM 25中的霍夫曼表中所存儲(chǔ)的霍夫曼代碼，對(duì)量化DCT系數(shù)執(zhí)行可變長(zhǎng)度編碼，而產(chǎn)生畫面單元中的壓縮圖像數(shù)據(jù)。要注意，ROM 18的作用也可以象ROM 25一樣。
如此，編碼器6通過對(duì)按時(shí)序連續(xù)的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列進(jìn)行再編碼而產(chǎn)生MPEG視頻流。要注意，在本發(fā)明中，MPEG視頻流是“第二編碼數(shù)據(jù)序列”的一個(gè)例子。
圖6是框圖，示出第二解碼器7的結(jié)構(gòu)。參考圖6，第二解碼器7包括霍夫曼解碼電路26、反向量化電路27、IDCT電路28、MC電路29、以及ROM 30和31。要注意，在本發(fā)明中，第二解碼器7是“后端解碼器”的一個(gè)例子。
第二解碼器7的結(jié)構(gòu)與解碼器5的結(jié)構(gòu)相似。因此，霍夫曼解碼電路26與霍夫曼解碼電路14具有相似的電路結(jié)構(gòu)、反向量化電路27與反向量化電路15具有相似的電路結(jié)構(gòu)、IDCT電路28與IDCT電路16具有相似的電路結(jié)構(gòu)、MC電路29與MC電路17具有相似的電路結(jié)構(gòu)。還要注意，諸如ROM 18或ROM 25之類的其它ROM也可以作為ROM 30，而ROM 19或ROM 24也可以作為ROM 31。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將參考在圖7中示出的流程圖說明根據(jù)第一實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備1中的反向再現(xiàn)的操作。在控制核心電路10的控制下執(zhí)行圖象再現(xiàn)設(shè)備1的操作。這里，假定MPEG視頻流包括i單元的GOP(GOP0到GOPi-1)。
在反向再現(xiàn)中，沿時(shí)間軸的反方向從GOPi-1順序地處理每個(gè)GOP。然而，對(duì)在每個(gè)GOP中的畫面在解碼器5處進(jìn)行正向解碼，即，按時(shí)序方式。在反向再現(xiàn)指令下，使切換電路8連接到第二節(jié)點(diǎn)8b(S1)，從硬盤4以畫面的單元讀出相應(yīng)于GOPi-1的MPEG視頻流，并輸入到解碼器5，并且按時(shí)序順序地產(chǎn)生每幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)，并輸入到編碼器6(S2)。在編碼器6處，把從解碼器5輸入的一個(gè)GOP的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列再編碼成I畫面或B畫面(S3)。在硬盤4的存儲(chǔ)區(qū)域4a中重寫來自編碼器6的一個(gè)GOP的再編碼數(shù)據(jù)序列。
在完成存儲(chǔ)區(qū)域4a中的寫入時(shí)，第二解碼器7按反向時(shí)序方式(即，沿時(shí)間軸的反方向)讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中的再編碼數(shù)據(jù)序列，對(duì)數(shù)據(jù)序列順序地解碼，并把它輸出到顯示電路9。在存儲(chǔ)區(qū)域4a中的寫入結(jié)束時(shí)，發(fā)送寫結(jié)束信號(hào)，把相應(yīng)于下一個(gè)GOPi-2的MPEG視頻流輸入到解碼器5，并執(zhí)行從S2向前的處理(S5)。即，在S5中，在第二解碼器7處正在對(duì)一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼的同時(shí)，在解碼器5處正在對(duì)下一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼。按反向時(shí)序方式把再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)從第二解碼器7輸入到顯示電路9，以致在顯示器3上顯示反向再現(xiàn)畫面。
其次，將參考在圖8中示出的流程圖描述正向再現(xiàn)的操作。從GOP0開始沿時(shí)間軸順序地處理正向再現(xiàn)。當(dāng)然，在解碼器5處在正向方向上對(duì)在每個(gè)GOP中的畫面進(jìn)行解碼。在正向再現(xiàn)指令下，把切換電路8連接到第一節(jié)點(diǎn)8a(S11)，從硬盤4以畫面單元讀出相應(yīng)于GOP0的MPEG視頻流，并輸入到解碼器5，而且以畫面單元按時(shí)序順序地產(chǎn)生再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)，以及并行地輸入編碼器6和顯示電路9(S12)。顯示電路9根據(jù)所輸入的按畫面單元的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生視頻信號(hào)以輸出到顯示器3(S13)，從而使正向再現(xiàn)畫面顯示在顯示器3上(S14)。
另一方面，與顯示電路9的處理平行的編碼器6將從解碼器5輸入的一個(gè)GOP的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列再編碼成I畫面或B畫面(S15)。在硬盤4的存儲(chǔ)區(qū)域4a中重寫再編碼的數(shù)據(jù)序列(S16)。在完成GOP0的處理時(shí)，操作返回S12，并執(zhí)行下一個(gè)GOP1的處理。換言之，在正向再現(xiàn)期間，平行的編碼器6對(duì)相同的圖象數(shù)據(jù)序列按GOP單元順序地再編碼成I畫面或B畫面。
圖象再現(xiàn)設(shè)備1提供下列操作和效果(1)通過編碼器6把解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成I畫面或B畫面，并通過第二解碼器7以反向次序再現(xiàn)。反向再現(xiàn)不會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)镮畫面是幀內(nèi)編碼圖象，而且也可以僅通過反向或交換被正向參考的幀和被反向參考的幀而再現(xiàn)B畫面。因此，可以得到大致平滑的反向次序再現(xiàn)畫面，結(jié)果，可以改進(jìn)配備圖象再現(xiàn)設(shè)備1的設(shè)備的圖象搜索功能。
(2)通過編碼器6再編碼的數(shù)據(jù)序列相應(yīng)于B畫面，其中，依據(jù)P畫面的數(shù)據(jù)量把它轉(zhuǎn)換成這些B畫面。因此，可以使在再編碼之后的數(shù)據(jù)量減少到如把P畫面轉(zhuǎn)換到B畫面所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量那么多。
(3)在存儲(chǔ)來自傳遞媒體2的MPEG視頻流的硬盤4中，分配存儲(chǔ)區(qū)域4a以存儲(chǔ)來自編碼器6的再編碼數(shù)據(jù)序列，以致與提供獨(dú)立的存儲(chǔ)單元相比，可以獲得更低的成本。
(4)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中順序地重寫每個(gè)GOP的再編碼數(shù)據(jù)序列，以致可以抑制它的容量增加，而且，也可以基本上抑制硬盤4的容量增加。
(5)當(dāng)在第二解碼器7處對(duì)一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼時(shí)，在解碼器5處對(duì)下一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼，以致只要完成一個(gè)GOP的畫面的反向再現(xiàn)，就可以開始下一個(gè)GOP的畫面的反向再現(xiàn)，因此使之有可能得到平滑的反向再現(xiàn)畫面。
(6)在正向再現(xiàn)期間，平行的編碼器6把相同的圖象數(shù)據(jù)序列按GOP單元順序地再編碼成I畫面或B畫面。因此，即使在正向再現(xiàn)期間命令反向再現(xiàn)，也可以平滑地執(zhí)行畫面切換。
第二實(shí)施例圖9示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備51的塊電路。對(duì)于與第一實(shí)施例相同的部件結(jié)構(gòu)使用與第一實(shí)施例相同的標(biāo)號(hào)，而且將省略它們的詳細(xì)說明。
第二實(shí)施例的特征取決于這樣的事實(shí)，即，用于包括多個(gè)畫面的第一畫面數(shù)據(jù)的解碼器和用于包括多個(gè)畫面的第二畫面數(shù)據(jù)的解碼器可以公用，第二畫面數(shù)據(jù)出現(xiàn)在與第一畫面數(shù)據(jù)不同的處理階段。在第一實(shí)施例中，所描述的第二解碼器7的結(jié)構(gòu)與解碼器5中的解碼核心電路13相似，并且在本實(shí)施例中注意到這一點(diǎn)，以致公用解碼器5和第二解碼器7。在圖9中，圖象再現(xiàn)設(shè)備51包括硬盤4、切換電路52、共享解碼器53、編碼器6、第二切換電路54、顯示電路9和控制核心電路10。共享解碼器53的結(jié)構(gòu)與解碼器5的結(jié)構(gòu)相同。
通過切換電路52把來自硬盤4的MPEG視頻流或來自存儲(chǔ)區(qū)域4a的再編碼數(shù)據(jù)序列輸入到共享解碼器53，并通過第二切換電路54把共享解碼器53的輸出輸入到顯示電路9或編碼器6。
根據(jù)控制核心電路10的控制，切換電路52把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)52a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)52b側(cè)。當(dāng)把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a側(cè)時(shí)，使來自硬盤4的MPEG視頻流輸入共享解碼器53。當(dāng)連接到第二節(jié)點(diǎn)52b側(cè)時(shí)，使來自存儲(chǔ)區(qū)域4a的再編碼數(shù)據(jù)序列輸入共享解碼器53。
根據(jù)控制核心電路10的控制，第二切換電路54把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)54a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)54b側(cè)。當(dāng)把第二切換電路54連接到第一節(jié)點(diǎn)54a側(cè)時(shí)，使來自共享解碼器53的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列輸入顯示電路9。當(dāng)連接到第二節(jié)點(diǎn)54b側(cè)時(shí)，使來自共享解碼器53的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)序列輸入MPEG編碼器6。
通過實(shí)施上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)執(zhí)行正向再現(xiàn)時(shí)，把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a和把第二切換電路54連接到第一節(jié)點(diǎn)54a。因此，通過共享解碼器53對(duì)來自硬盤4的MPEG視頻流進(jìn)行解碼，并照原樣輸入到顯示電路9。
另一方面在反向再現(xiàn)的時(shí)刻，控制核心電路10首先把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a，并把第二切換電路54連接到第二節(jié)點(diǎn)54b，在這個(gè)狀態(tài)，從硬盤4讀出一幅畫面的圖象數(shù)據(jù)。通過第一節(jié)點(diǎn)52a把圖象數(shù)據(jù)輸入共享解碼器53，以致進(jìn)行解碼。然后，通過第二節(jié)點(diǎn)54b把來自共享解碼器53的一幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)輸入到MPEG編碼器6，并進(jìn)行再編碼作為I或B畫面。
一旦把再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)從共享解碼器53輸出到MPEG編碼器6，控制核心電路10就把切換電路52的連接切換到第二節(jié)點(diǎn)52b，并且把第二切換電路54的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)54a，并從存儲(chǔ)區(qū)域4a讀出反向再現(xiàn)的一幅畫面的再編碼數(shù)據(jù)。通過第二節(jié)點(diǎn)52b把再編碼數(shù)據(jù)輸入共享解碼器53并進(jìn)行解碼，通過第一節(jié)點(diǎn)54a把一幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)輸入到顯示電路9，并在顯示器3上顯示。一旦把一幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)從共享解碼器53送到顯示電路9，控制核心電路10就把切換電路52的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)52a，并把第二切換電路54的連接切換到第二節(jié)點(diǎn)54b，并從硬盤4讀出一幅畫面的圖象數(shù)據(jù)。
接著相似地，只要從共享解碼器53輸出再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)時(shí)，控制核心電路10就切換切換電路52和54的節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)。共享解碼器53按分時(shí)的方式執(zhí)行第一實(shí)施例中解碼器5和第二解碼器7的處理。在第二實(shí)施例中，反向再現(xiàn)的基本操作也遵循在圖7中示出的流程，而正向再現(xiàn)的基本操作也遵循在圖8中示出的流程。然而，在圖7中，以共享解碼器53的操作來代替解碼器5的操作和第二解碼器7的操作。
第二實(shí)施例除了實(shí)現(xiàn)第一實(shí)施例的操作和效果之外，還實(shí)現(xiàn)減少電路面積和降低成本的效果，從而，進(jìn)一步促進(jìn)了商品價(jià)值的增加。
第三實(shí)施例圖10示出根據(jù)第三實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備1的電路框圖。雖然在第一實(shí)施例中編碼器6產(chǎn)生反向再現(xiàn)的I畫面或B畫面，但是第三實(shí)施例的目的是提高處理效率。在圖10中，與圖3中示出的部件結(jié)構(gòu)相同的部件結(jié)構(gòu)使用相同的標(biāo)號(hào)，將適當(dāng)?shù)厥÷詫?duì)它們的描述。在圖10中的新的部件結(jié)構(gòu)是兩個(gè)切換電路100和200，為了與圖3中出現(xiàn)的切換電路8相區(qū)別，分別把它們稱為第二切換電路100和第三切換電路200。
根據(jù)控制核心電路10的控制，第二切換電路100把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)100a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)100b側(cè)。當(dāng)把第二切換電路100連接到第一節(jié)點(diǎn)100a側(cè)時(shí)，把通過解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)保持原封不動(dòng)地輸入到切換電路8。當(dāng)連接到第二節(jié)點(diǎn)100b側(cè)時(shí)，把通過解碼器5產(chǎn)生的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)輸入到編碼器6。
根據(jù)控制核心電路10的控制，第三切換電路200把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)200a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)200b側(cè)。當(dāng)把第三切換電路200連接到第一節(jié)點(diǎn)200a側(cè)時(shí)，把在MPEG視頻流中的預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤4中分配的存儲(chǔ)區(qū)域4a中。當(dāng)連接到第二節(jié)點(diǎn)200b側(cè)時(shí)，把編碼器6產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中。
圖11是框圖，示出解碼器5的結(jié)構(gòu)。與圖4不同，添加了畫面標(biāo)頭檢測(cè)電路11和畫面切換電路112，圖11中被圈起來作為解碼核心電路13的一部分相應(yīng)于圖4中示出的解碼器5。畫面標(biāo)頭檢測(cè)電路11檢測(cè)畫面標(biāo)頭，所述畫面標(biāo)頭附加到硬盤4中存儲(chǔ)的視頻流的每個(gè)畫面標(biāo)頭，并檢測(cè)該部分中特定的畫面類型(I、P或B)。畫面切換電路112根據(jù)控制核心電路10的控制把它的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)112a側(cè)或第二節(jié)點(diǎn)112b側(cè)。如果畫面標(biāo)頭檢測(cè)電路11檢測(cè)的畫面類型是I畫面，則把畫面?zhèn)鬟f到解碼核心電路13和第三切換電路200，其中畫面切換電路連接到將導(dǎo)致兩條通路的第二節(jié)點(diǎn)112b側(cè)，將如果畫面類型是P或B畫面，則把畫面?zhèn)鬟f到解碼核心電路13，其中電路連接到第一節(jié)點(diǎn)112a側(cè)。要注意，畫面切換電路112和第三切換電路200是根據(jù)本發(fā)明的“分配處理單元”的例子。
根據(jù)第三實(shí)施例的編碼器6和解碼器5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別與圖5和圖6中所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。因此，首先通過解碼器5和編碼器6把MPEG視頻流轉(zhuǎn)換成預(yù)定的編碼數(shù)據(jù)序列，然后通過第三切換電路200發(fā)送，并存儲(chǔ)在硬盤4中分配的存儲(chǔ)區(qū)域4a中。
在圖12的流程圖中示出根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)的反向再現(xiàn)操作。在反向再現(xiàn)指令下，把切換電路8連接到第二節(jié)點(diǎn)8b(S1)。以畫面單元從硬盤4讀出相應(yīng)于GOPi-1的MPEG視頻流，并輸入到解碼器5。然后通過畫面標(biāo)頭檢測(cè)電路11確定每個(gè)畫面的類型是I、P或B中的任何一種，并在畫面切換電路112的操作下，通過解碼核心電路13對(duì)所有類型的畫面進(jìn)行解碼。同時(shí)，還把I畫面的數(shù)據(jù)傳遞到第三切換電路200(S2)。
把解碼核心電路13解碼的數(shù)據(jù)中對(duì)P畫面和B畫面解碼所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過第二切換電路100輸入到編碼器6(S3)。把對(duì)I畫面解碼產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過第二切換電路100的第一節(jié)點(diǎn)100a輸入到切換電路8。然而，此時(shí)，廢棄全部數(shù)據(jù)，因?yàn)榍袚Q電路8連接到第二節(jié)點(diǎn)8b。即，利用這些數(shù)據(jù)對(duì)P畫面和B畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。根據(jù)來自控制核心電路10的指令，編碼器6對(duì)從解碼器5輸入的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行再編碼(包括P畫面的那些數(shù)據(jù))成為B畫面(S4)。
第三切換電路200根據(jù)控制核心電路10的控制把來自畫面切換電路112的I畫面數(shù)據(jù)和來自編碼器6的再編碼數(shù)據(jù)(這里是B畫面數(shù)據(jù))按時(shí)序方式輸入到硬盤4的存儲(chǔ)區(qū)域4a。輸入到存儲(chǔ)區(qū)域4a的一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)重寫在老數(shù)據(jù)上(S5)。如此，從第三切換電路200輸入存儲(chǔ)區(qū)域4a的編碼數(shù)據(jù)序列只包括I畫面或B畫面，并且在本發(fā)明中，這個(gè)編碼數(shù)據(jù)序列是“第二編碼數(shù)據(jù)序列”的一個(gè)例子。
在完成存儲(chǔ)區(qū)域4a中的寫入時(shí)，第二解碼器7按反向時(shí)序方式讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中的再編碼數(shù)據(jù)，按順序?qū)λ鼈冞M(jìn)行解碼，并把它們輸出到顯示電路9(S6)。如上所述，使B畫面包括在來自編碼器6的一個(gè)GOP的再編碼數(shù)據(jù)序列中。因此，為了沿時(shí)間軸反向讀出并對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中的再編碼數(shù)據(jù)序列順序地解碼，對(duì)B畫面進(jìn)行解碼，首先執(zhí)行相對(duì)于流的輸入次序交換被正向參考的區(qū)域和被反向參考的區(qū)域的處理，然后執(zhí)行解碼。
在S5中，在存儲(chǔ)區(qū)域4a中的寫入結(jié)束時(shí)，發(fā)送寫結(jié)束信號(hào)，把相應(yīng)于下一個(gè)GOPi-2的MPEG視頻流輸入到解碼器5，并執(zhí)行如上所述的從S2起的處理。即，在S6中，當(dāng)?shù)诙獯a器7處對(duì)一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的同時(shí)，在解碼器5處對(duì)下一個(gè)GOP的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
除了上述實(shí)施例之外，根據(jù)第三實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備提供了下列效果(7)MPEG視頻流中相應(yīng)于I畫面的數(shù)據(jù)不傳遞到編碼器6，以致使從解碼器5傳遞到編碼器6的數(shù)據(jù)量減少，此外，減輕了編碼器6上的處理負(fù)擔(dān)。結(jié)果，所用的編碼器6可以是低功率消耗和小電路面積的類型。
(8)以一種方式把MPEG視頻流中的P畫面存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域4a中，致使把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)容量較小的B畫面。因此，可以使存儲(chǔ)區(qū)域4a的容量更小，依次，可以起到使圖象再現(xiàn)設(shè)備1更小和成本更低的作用。
第四實(shí)施例第四實(shí)施例是第三實(shí)施例的進(jìn)一步小型化設(shè)計(jì)形式，而它們的關(guān)系與第二實(shí)施例和第一實(shí)施例的關(guān)系相同。這里下面，與第三實(shí)施例中相同的部件結(jié)構(gòu)使用相同的標(biāo)號(hào)，并將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
圖13示出根據(jù)本實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備51的電路框圖。如同一附圖所示，公用解碼器5和第二解碼器7的解碼核心電路13。圖象再現(xiàn)設(shè)備51包括硬盤4、切換電路52、共享解碼器53、編碼器6、第二切換電路100、第三切換電路200、顯示電路9和控制核心電路10。共享解碼器53的結(jié)構(gòu)與解碼器5的共享解碼器的結(jié)構(gòu)相同。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備51中，通過切換電路52把來自硬盤4的MPEG視頻流或來自存儲(chǔ)區(qū)域4a的再編碼數(shù)據(jù)輸入到共享解碼器53，并把它的輸出通過第二切換電路54輸入到顯示電路9或編碼器6。
當(dāng)把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a側(cè)時(shí)，把來自硬盤4的MPEG視頻流輸入到共享解碼器53。當(dāng)連接到第二節(jié)點(diǎn)52b側(cè)時(shí)，把來自存儲(chǔ)區(qū)域4a的再編碼數(shù)據(jù)輸入到共享解碼器53。當(dāng)把切換電路52連接到第二節(jié)點(diǎn)52b側(cè)時(shí)，不管畫面的類型，把畫面切換電路112連接到第一節(jié)點(diǎn)112a。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)執(zhí)行正向再現(xiàn)時(shí)，把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a，并把第二切換電路100連接到第一節(jié)點(diǎn)100a。因此，共享解碼器53對(duì)來自硬盤4的MPEG視頻流進(jìn)行解碼，并照原來樣子輸入到顯示電路9。
另一方面，在反向再現(xiàn)的時(shí)刻，控制核心電路10首先把切換電路52連接到第一節(jié)點(diǎn)52a，并把第二切換電路100連接到第二節(jié)點(diǎn)100b，在這個(gè)狀態(tài)中從硬盤4讀出一幅畫面的圖象數(shù)據(jù)。通過第一節(jié)點(diǎn)52a把圖象數(shù)據(jù)輸入到共享解碼器53的畫面切換電路112，然后，根據(jù)畫面的類型，輸入到解碼核心電路13或第三切換電路200。
一旦從共享解碼器53把一幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)發(fā)送到第三切換電路200或MPEG編碼器6，控制核心電路10就把切換電路52的連接切換到第二節(jié)點(diǎn)52b，并把第二切換電路100的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)100a，并從存儲(chǔ)區(qū)域4a讀出反向再現(xiàn)的一幅畫面的再編碼數(shù)據(jù)。通過第二節(jié)點(diǎn)52b把再編碼數(shù)據(jù)輸入到共享解碼器53，并進(jìn)行解碼。通過第一節(jié)點(diǎn)100a把解碼數(shù)據(jù)輸入到顯示電路9，并在顯示器3上顯示。
一旦從共享解碼器53把一幅畫面的再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示電路9，控制核心電路10就把切換電路52的連接切換到第一節(jié)點(diǎn)52a，并把第二切換電路100的連接切換到第二節(jié)點(diǎn)100b，并從硬盤4讀出一幅畫面的圖象數(shù)據(jù)。
相似地，接著，只要從共享解碼器53輸出再現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)時(shí)，控制核心電路10就切換切換電路52和100的節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)。通過如此進(jìn)行，共享解碼器53以分時(shí)方式執(zhí)行在第三實(shí)施例中的解碼器5和第二解碼器7的操作。
第四實(shí)施例中的反向再現(xiàn)的基本操作遵循在圖12中示出的流程。然而，在圖12中，通過共享解碼器53的操作來代替解碼器5的操作和第二解碼器7的操作。除了第三實(shí)施例的操作和效果之外，第四實(shí)施例還通過公用解碼器5和第二解碼器7而實(shí)現(xiàn)電路面積的減少。
第五實(shí)施例第五實(shí)施例涉及一種情況，在該情況中，把根據(jù)上述任何一個(gè)實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備或圖象處理設(shè)備結(jié)合到電視接收機(jī)中。圖14是它的結(jié)構(gòu)圖。
在電視接收機(jī)500中，通過天線512把廣播波570提供給調(diào)諧器514。調(diào)諧器514選擇包括用戶所選擇頻道的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，并對(duì)它執(zhí)行QPSK解調(diào)。把通過解調(diào)得到的包括多個(gè)傳送分組的流發(fā)送到分組分離器516。分組分離器516是一個(gè)去復(fù)用器，它分離相應(yīng)于所要求信道的分組，并把它們輸出到圖象-音頻解碼器518。
圖象-音頻解碼器518是一個(gè)MPEG解碼器，它結(jié)合根據(jù)上述任何一個(gè)實(shí)施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備或圖象處理設(shè)備來進(jìn)行它的圖象處理。圖象-音頻解碼器518對(duì)輸入分組進(jìn)行解碼，并把音頻數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)輸出單元522，把圖象數(shù)據(jù)輸入到顯示裝置526。音頻信號(hào)輸出單元522對(duì)輸入音頻數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的處理，最后，把音頻輸入到揚(yáng)聲器524。
包括控制核心電路10、CPU等的主控制單元536根據(jù)來自用戶的指令以全面監(jiān)察的方式控制每個(gè)部分。通過遠(yuǎn)程控制光接收單元548輸入來自用戶的指令，例如，它接收來自這里未示出的遠(yuǎn)程控制器的信號(hào)。媒體I/F電路550從這里未示出的IC卡、MO、CD-ROM、DVD-ROM或其它記錄媒體把多媒體數(shù)據(jù)或程序讀出到主控制單元536。
通過實(shí)施上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)來自用戶的指令實(shí)現(xiàn)包括正向再現(xiàn)和反向再現(xiàn)的圖象再現(xiàn)處理。然后，可以提供上述的操作和效果。
在實(shí)施例上的一般檢查和觀察熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員自然會(huì)理解，這里沒有描述的實(shí)施例的任意組合也是可能的。例如，下列考慮或修改是可能的(a)作為硬盤4，使用磁-光盤、光盤等代替磁盤。
(b)作為硬盤4，使用諸如SDRAM(同步動(dòng)態(tài)RAM)、DRAM或Rambus DRAM之類的可再寫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
(c)獨(dú)立地提供硬盤4和存儲(chǔ)區(qū)域4a。既然是這樣，最好存儲(chǔ)區(qū)域4a是可再寫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
(d)不是以一個(gè)GOP而是按以下單元從MPEG視頻流取出數(shù)據(jù)序列。包括GOP的以下單元包括在組單元的概念中。
-從I畫面開始的單元不取作為GOP，但是，例如，取從P畫面開始的單元作為GOP。
-無需遵守GOP的概念，數(shù)個(gè)畫面組成為組單元。
-一組一組地任意改變畫面的數(shù)目。
(e)使用RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)代替ROM 18、19、24、25、30和31。
(f)在圖象再現(xiàn)設(shè)備中提供選擇在第一和第三實(shí)施例中描述的反向再現(xiàn)功能的操作鍵。
(g)根據(jù)鍵操作一幀一幀地執(zhí)行反向再現(xiàn)。
(h)在第一和第三實(shí)施例中，對(duì)添加到每個(gè)GOP的I畫面或一些下一GOP的畫面不進(jìn)行再編碼而是把它們廢棄，以便不重疊于下一個(gè)GOP的畫面。可以提供一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，把I畫面和其它畫面一起再編碼，然后廢棄。
(i)在上述每一個(gè)實(shí)施例中，按時(shí)序次序把編碼器6產(chǎn)生的再編碼數(shù)據(jù)序列中的畫面寫入存儲(chǔ)區(qū)域4a。然而，可以在這個(gè)數(shù)據(jù)序列按反向時(shí)序次序重新排列的同時(shí)，把該數(shù)據(jù)序列寫入存儲(chǔ)區(qū)域4a。既然是這樣，不需要第二解碼器7按反向時(shí)序方式從存儲(chǔ)區(qū)域4a讀出再編碼數(shù)據(jù)序列。此外，在寫入存儲(chǔ)區(qū)域4a的時(shí)刻，可以用被反向參考的B畫面的數(shù)據(jù)序列來代替被正向參考的B畫面的數(shù)據(jù)序列，反之亦然。
(j)除了上述實(shí)施例之外，可得到下列模式作為應(yīng)用，其中，在單個(gè)設(shè)備中提供兩個(gè)編碼和解碼功能。因此，雖然在上述第二和第四實(shí)施例中描述一個(gè)例子，其中，公用解碼器5和第二解碼器7作為共享解碼器53，但是在提供兩個(gè)編碼器的的情況下，這些編碼器可以作為公用。
(i)在第二、第三和第四實(shí)施例中，可以通過某些硬件手段組合解碼器5和第二解碼器7。此外，在第二實(shí)施例中，可以通過某些硬件手段組合第一顯示電路54和第二顯示電路74。
(j)除了上述實(shí)施例之外，可得到下列模式作為應(yīng)用，其中，在單個(gè)設(shè)備中提供兩個(gè)編碼和解碼功能。因此，雖然在上述第二和第四實(shí)施例中描述一個(gè)例子，其中公用解碼器5和第二解碼器7作為共享解碼器53，但是在提供兩個(gè)編碼器的的情況下，這些編碼器可以作為公用。
(i)在電影攝影機(jī)的一種情況中，從不同的角度同時(shí)射中一個(gè)對(duì)象，在MPEG方法中對(duì)其上的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和擴(kuò)展。
(ii)在電視的情況中，同時(shí)對(duì)多個(gè)節(jié)目進(jìn)行解碼，并且在屏幕上顯示兩幅畫面。
(iii)在電視的情況中，同時(shí)對(duì)多個(gè)節(jié)目進(jìn)行解碼，并且無縫地進(jìn)行頻道切換。在使用MPEG的廣播中，一旦頻道切換等中斷了解碼，則在恢復(fù)下一次解碼之前，需要一段短時(shí)間，或在檢測(cè)到新的序列標(biāo)頭之前的0.5到2秒的時(shí)間周期。一般，在這個(gè)時(shí)間周期期間，畫面凍結(jié)或受到消隱。對(duì)于解決這個(gè)問題，(iii)是有效的。
(iv)在與DVD、數(shù)字靜止攝像機(jī)等連接的電視中，廣播與DVD和數(shù)字靜止攝像機(jī)一起同時(shí)再現(xiàn)。
(v)在再現(xiàn)節(jié)目期間的情況中，按活動(dòng)畫面或靜止畫面的狀態(tài)記錄不同頻道上的節(jié)目或其它節(jié)目，同時(shí)，同時(shí)重疊和再現(xiàn)所記錄的活動(dòng)畫面或靜止畫面和正在廣播的節(jié)目。
(vi)在按某個(gè)時(shí)間間隔在JPEG系統(tǒng)中對(duì)再現(xiàn)圖象編碼并送入環(huán)形緩沖器的情況下，以致可以使用再現(xiàn)圖像作為索引，用于跳轉(zhuǎn)到在反向搜索中的鄰近畫面。
(k)對(duì)于反向再現(xiàn)，必需在存儲(chǔ)區(qū)域4a中完全照原樣存儲(chǔ)一個(gè)GOP的圖象數(shù)據(jù)。這是因?yàn)樵贕OP中的數(shù)據(jù)是只在正向方向上讀出的，因此無需保留一個(gè)GOP的所有數(shù)據(jù)，在反向再現(xiàn)中不能夠產(chǎn)生畫面。為了這個(gè)原因，要求存儲(chǔ)區(qū)域4a具有記錄一個(gè)GOP的圖象數(shù)據(jù)的容量。然而，如此的結(jié)構(gòu)是投入有效使用的，以致在第一實(shí)施例和其它實(shí)施例中，即使在正向再現(xiàn)期間，也使編碼器6自由運(yùn)行，以致恒定地產(chǎn)生和保持一個(gè)GOP的反向再現(xiàn)數(shù)據(jù)。這種安排是為了實(shí)現(xiàn)從正向再現(xiàn)到反向再現(xiàn)的平滑切換。
雖然與沒有編碼器6自由運(yùn)行時(shí)相比，這個(gè)方法能實(shí)現(xiàn)更平滑的再現(xiàn)方向切換，但是在切換處沒有必要不具有時(shí)間滯后。這是因?yàn)楫?dāng)正在執(zhí)行GOPn的反向再現(xiàn)時(shí)，解碼器5必需讀出并解碼以前的GOPn-1中一個(gè)GOP的編碼數(shù)據(jù)，因此存在一種可能性，在完成GOPn的反向再現(xiàn)之前要完成一系列的處理。如果沒有完成，則將暫時(shí)停止反向再現(xiàn)。
作為對(duì)此的防范措施，如在第一實(shí)施例和其它實(shí)施例中所述，通過擴(kuò)展一個(gè)GOP的圖象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可以完全排除從正向再現(xiàn)到反向再現(xiàn)切換的時(shí)間滯后，因此存儲(chǔ)最多約兩個(gè)GOP的圖象數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，在需要這種規(guī)格的情況下，這滿足于采取這個(gè)防范措施。
當(dāng)要減少象素的數(shù)目時(shí)，可以事先通過解碼器7處的IDCT處理執(zhí)行向下轉(zhuǎn)換格式的解碼。即，在正常情況下在例如8×8象素的正方形塊上執(zhí)行IDCT處理時(shí)，可以在8×4象素上執(zhí)行IDCT，即，1/2大小的塊。在該情況下，由于在圖象再現(xiàn)中存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中的圖象數(shù)據(jù)的容量變成1/2，因此可以使用空出的區(qū)域來存儲(chǔ)上述兩個(gè)GOP的畫面。然而，執(zhí)行這個(gè)向下轉(zhuǎn)換，在高分辨率模式中的1960×1080象素的圖象將變成980×1080象素。因此，在它們的再現(xiàn)中，要執(zhí)行某些分辨率恢復(fù)處理，如每個(gè)象素在水平方向上顯示兩次。
(1)還必須對(duì)于從反向再現(xiàn)到正向再現(xiàn)的切換考慮切換處的上述時(shí)間滯后。這樣，也可以采用相同的步驟，即，存儲(chǔ)約一到兩個(gè)GOP的讀入畫面數(shù)據(jù)，以解決這種情況。假定現(xiàn)在正在對(duì)第n個(gè)GOPn執(zhí)行反向再現(xiàn)的讀入處理，然后保存這個(gè)GOPn的畫面數(shù)據(jù)，直到反向再現(xiàn)的讀出到達(dá)GOPn-2，GOPn-2是在GOPn之前兩個(gè)GOP的GOP。即，通過保存某些GOP數(shù)據(jù)直到讀出在它之前兩個(gè)GOP的數(shù)據(jù)，即使切換到正向再現(xiàn)時(shí)也不會(huì)發(fā)生中斷再現(xiàn)。
可以通過僅在解碼器5處的處理進(jìn)行從反向再現(xiàn)到正向再現(xiàn)的切換處理，時(shí)間滯后基本上比在上述(k)的情況下較小。因此，好象在實(shí)際應(yīng)用中，用超過一個(gè)GOP一點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來代替這里所述的兩個(gè)GOP的數(shù)據(jù)將可以滿足。然而，希望通過某個(gè)模型上的實(shí)驗(yàn)等來確定這個(gè)值，因?yàn)樗赡茈S設(shè)備實(shí)施而改變。
(m)圖15說明把I畫面放置在高速緩沖存儲(chǔ)器中的高速反向再現(xiàn)的安排。要注意這一點(diǎn)，其中，I畫面是“再使用類型畫面”。在同一的圖中，為了簡(jiǎn)化說明，在一個(gè)GOP中有六幅畫面，在GOP1到GOP3的三個(gè)GOP中，對(duì)于GOP1，把畫面的序列表示為I1到B6，對(duì)于GOP2，表示為I7到B12，對(duì)于GOP3，表示為I13到B18。
假定現(xiàn)在從GOP3請(qǐng)求反向再現(xiàn)，那么如上所述，以讀出(1)GOP3，讀出(2)GOP2和讀出(3)GOP1這個(gè)次序來執(zhí)行。這里讓我們注意GOP2的處理。為了再現(xiàn)最后的畫面，或B12，正在讀出GOP3的的第一幅畫面，或I13。然而，在GOP3的反向再現(xiàn)處已經(jīng)讀出畫面I13一次，并進(jìn)行解碼。這表示，如果在存儲(chǔ)區(qū)域4a或某些其它存儲(chǔ)器中高速緩沖存儲(chǔ)每個(gè)GOP的第一I畫面的解碼數(shù)據(jù)直到完成MPEG數(shù)據(jù)流中的前一GOP的處理，則將省卻再讀出和對(duì)畫面進(jìn)行解碼的麻煩。這個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)可以提高反向再現(xiàn)的處理效率。
(n)在許多實(shí)施例中，通過編碼器6的再編碼產(chǎn)生I畫面而得到反向再現(xiàn)的編碼數(shù)據(jù)，臨時(shí)把它們與B畫面組合。然而，不只限于這個(gè)方法，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員在他們的實(shí)施階段可以選擇其它模式，其中，例如，編碼器6最后產(chǎn)生比開始處MPEG視頻流中包含的I畫面更多的I畫面。
改變觀點(diǎn)，編碼器6可以把圖象數(shù)據(jù)編碼成一種類型的畫面序列，其中，對(duì)于每個(gè)預(yù)測(cè)方向，參考至多一幅其它畫面。“預(yù)測(cè)方向”是正向或反向，相應(yīng)地，前者從過去預(yù)測(cè)，后者從將來預(yù)測(cè)。因此，這里可接受基準(zhǔn)為零的畫面或只在正向或反向中的畫面。
在當(dāng)前MPEG中，I畫面和B畫面符合這個(gè)條件。在再編碼中要產(chǎn)生何種類型畫面的問題本質(zhì)基本上取決于正向再現(xiàn)需要的結(jié)構(gòu)，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)反向再現(xiàn)而同時(shí)保持存儲(chǔ)器容量的一種結(jié)構(gòu)。在MPEG中，存在P畫面以正方向參考多個(gè)十分遠(yuǎn)離畫面的情況，然而，在正向再現(xiàn)中，不需要保存許多畫面，因?yàn)轫樞虻剌敵龌蝻@示解碼的畫面。反過來說，正因?yàn)檎蛟佻F(xiàn)的特性，用相當(dāng)小的幀緩沖器可以平滑地再現(xiàn)P畫面，在反向再現(xiàn)中，必須把用于再現(xiàn)P畫面的大量畫面存儲(chǔ)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間周期。所以，實(shí)際上，只有對(duì)于反向再現(xiàn)，在相同預(yù)測(cè)方向上參考兩幅或多幅畫面的畫面才需要相當(dāng)大的存儲(chǔ)器容量，因此就成本、實(shí)施面積等等而論是不利的。因此，如果對(duì)于相同預(yù)測(cè)方向接受至多一幅畫面的畫面，包括I和B畫面，則認(rèn)為對(duì)于解決問題為必須和充分的。
通過實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，提供極有效的圖象處理技術(shù)，通過該圖象處理技術(shù)執(zhí)行極平滑的反向再現(xiàn)。
雖然已經(jīng)通過示例實(shí)施例的方法描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以進(jìn)行許多改變和替代而不偏離通過所附的權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖象處理設(shè)備，其特征在于，包括轉(zhuǎn)換器，它把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；后端解碼器，它按反向時(shí)序方式對(duì)所述轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼；以及控制器，它控制所述轉(zhuǎn)換器和解碼器的操作，所述轉(zhuǎn)換器包括前端解碼器，它對(duì)第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少P畫面進(jìn)行解碼；編碼器，它按照MPEG對(duì)所述前端解碼器解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面；存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)第二編碼數(shù)據(jù)序列。
2.如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，還包括分配控制器，它分配第一編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面作為第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面，其中，所述分配控制器照原來樣子分配I畫面而無需經(jīng)受所述前端解碼器和所述編碼器的處理。
3.一種圖象處理設(shè)備，其特征在于，包括轉(zhuǎn)換器，它把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；后端解碼器，它按反向時(shí)序方式對(duì)所述轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼；以及控制器，它控制所述轉(zhuǎn)換器和解碼器的操作，所述轉(zhuǎn)換器包括前端解碼器，它對(duì)第一編碼數(shù)據(jù)序列中的至少B畫面和P畫面進(jìn)行解碼；編碼器，它按照MPEG對(duì)所述前端解碼器解碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面；存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)第二編碼數(shù)據(jù)序列。
4.如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，還包括分配控制器，它分配第一編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面作為第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面，其中，所述分配控制器照原來樣子分配I畫面而無需經(jīng)受所述前端解碼器和所述編碼器的處理。
5.如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
6.如權(quán)利要求2所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
7.如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
8.如權(quán)利要求4所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
9.如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面和P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
10.如權(quán)利要求4所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，第一編碼數(shù)據(jù)序列是以一種方式編碼的數(shù)據(jù)，在所述方式中，以預(yù)定的序列，以預(yù)定的組單元來分配畫面，而且以預(yù)定的組單元執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換器和所述后端解碼器的每個(gè)處理，并且所述轉(zhuǎn)換器對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼作為B畫面，所述圖象數(shù)據(jù)是通過參照某個(gè)組中包括的I畫面和下一組中包括的I畫面對(duì)所述某個(gè)組的編碼數(shù)據(jù)序列中的B畫面和P畫面進(jìn)行解碼而得到的。
11.如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，所述后端解碼器按反向時(shí)序方式讀出第二編碼數(shù)據(jù)序列，并以一種方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，致使對(duì)于第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的B畫面，使被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。
12.如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，所述后端解碼器按反向時(shí)序方式讀出第二編碼數(shù)據(jù)序列，并以一種方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，致使對(duì)于第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的B畫面，使被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。
13.如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，所述編碼器按反向時(shí)序次序把第二編碼數(shù)據(jù)序列存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并以一種方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，在所述方式中，對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的B畫面進(jìn)行編碼，以致被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。
14.如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于，所述編碼器按反向時(shí)序次序把第二編碼數(shù)據(jù)序列存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并以一種方式執(zhí)行反向時(shí)序解碼，在所述方式中，對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的B畫面進(jìn)行編碼，以致被正向參考的畫面和被反向參考的畫面反向。
15.一種圖象處理方法，其特征在于，包括以下步驟把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；以及按反向時(shí)序方式對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼；其中，所述轉(zhuǎn)換步驟按照MPEG對(duì)第一編碼序列中的至少P畫面進(jìn)行編碼作為B畫面。
16.如權(quán)利要求15所述的圖象處理方法，其特征在于，照原來樣子分配第一編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面作為第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面。
17.一種圖象處理方法，其特征在于，包括以下步驟把包括按照MPEG編碼的I畫面、P畫面和B畫面的第一編碼數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成包括I畫面和B畫面的第二編碼數(shù)據(jù)序列；以及按反向時(shí)序方式對(duì)第二編碼數(shù)據(jù)序列進(jìn)行解碼；其中，所述轉(zhuǎn)換步驟按照MPEG對(duì)第一編碼序列中的至少B畫面和P畫面進(jìn)行編碼作為B畫面。
18.如權(quán)利要求17所述的圖象處理方法，其特征在于，照原來樣子分配第一編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面作為第二編碼數(shù)據(jù)序列中包括的I畫面。
19.一種配備有如權(quán)利要求1所述圖象處理設(shè)備的電視接收機(jī)，其特征在于，包括按反向時(shí)序方式的圖象再現(xiàn)作為它的操作規(guī)格的一部分。
20.一種配備有如權(quán)利要求3所述圖象處理設(shè)備的電視接收機(jī)，其特征在于，包括按反向時(shí)序方式的圖象再現(xiàn)作為它的操作規(guī)格的一部分。
全文摘要
當(dāng)命令反向再現(xiàn)時(shí),一旦對(duì)MPEG視頻流中的B畫面和P畫面進(jìn)行解碼,就通過MPEG視頻編碼器再次再編碼成B畫面。此后,與在MPEG視頻流中的I畫面組合,產(chǎn)生包括I畫面和B畫面的再編碼數(shù)據(jù)序列,以致在硬盤的存儲(chǔ)區(qū)域中重寫。MPEG視頻解碼器按反向時(shí)序方式讀出這個(gè)再編碼數(shù)據(jù)序列,并順序地對(duì)它進(jìn)行解碼,并把它輸出到顯示電路。
文檔編號(hào)G11B27/036GK1390060SQ0212206
公開日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月31日
發(fā)明者岡田茂之 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社