專利名稱：雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光碟數(shù)據(jù)編碼方法，尤其數(shù)據(jù)一種為專指影音光碟片(VCD)(VIDEO COMPACT DISK)的數(shù)據(jù)編碼方法，即能為設(shè)定影音光碟的數(shù)據(jù)編碼所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為現(xiàn)有技術(shù)的兩倍，以獲致較低的壓縮失真與降低噪音的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法。
當(dāng)今市場上所銷售的圖像產(chǎn)品，基本可分為錄像帶與光碟兩大類。其中錄影帶使用的是現(xiàn)有技術(shù)的模似錄影技術(shù)，而影音光碟片則采用直徑一般為12公分的光碟片作為儲存媒體，然因光碟片的儲存容量僅為650MB，無法儲存龐大的圖像數(shù)據(jù)，因此，電影專業(yè)群組(MPEG)(MOTION PICTURE EXPERT GROUP)即制定出一種動態(tài)畫面的高倍壓縮格式(簡稱MPEG1或MPEG2格式)，以高達(dá)100∶1甚至200∶1的壓縮比將壓縮后的影音數(shù)據(jù)儲存于光碟片上，使得影音光碟片的單面最長可儲存74分鐘的影音數(shù)據(jù)，由于其畫面可達(dá)到VHS水準(zhǔn)，音質(zhì)則可達(dá)到音樂光碟片(CD)的標(biāo)準(zhǔn)，且其體積僅為音樂光碟片的大小而已，即有逐漸取代現(xiàn)有技術(shù)錄像帶的趨勢，而近來最為熱門的DVD使用的則是第二代影音壓縮格式(MPEG2)，它運(yùn)用全新的光碟技術(shù)與混合使用雙層的技術(shù)，使其單片容量至少在3.5GB，且具有高解析度的高畫質(zhì)效果，然而因DVD機(jī)的價(jià)格高，且影片數(shù)量有限，尚未普及，故在此僅針對現(xiàn)有技術(shù)影音光碟片(VCD)說明之，該影音光碟片表面所儲存的數(shù)據(jù)，主要是通過編碼器對影音源進(jìn)行高倍率的壓縮后，再行寫入影音光碟片，而在VCD機(jī)的內(nèi)部，仍為使用一般CD的，激光讀取機(jī)構(gòu)，不同處僅在數(shù)據(jù)送出后又通過一解壓縮電路或解壓縮軟體，將已壓縮的數(shù)據(jù)還原為原始數(shù)據(jù)，然而，如眾所周知的是，通過高倍率壓縮與高倍率的解壓縮后，即有著壓縮失真存在，而在MPEG-1所定義的高倍壓縮的形式下，由于編碼器在進(jìn)行編碼時(shí)所使用的系統(tǒng)速率較低(約1411200bps)，亦即在單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)量較少(如圖2為每秒依次寫入數(shù)據(jù)至光碟片10的75個(gè)區(qū)塊(sector)中)，致使其在解壓縮播放時(shí)，若遇到快速的畫面變化，容易因代表的數(shù)據(jù)量較少之故，而產(chǎn)生相應(yīng)的模糊方塊圖像(馬賽克現(xiàn)象)(因壓縮及解壓縮為以畫面分割方塊為單位，通過壓縮/解壓縮各方塊內(nèi)的圖像變化)，且同時(shí)容易造成畫面噪音，此現(xiàn)象即造成圖像再生品質(zhì)不佳，而有加以改善的必要。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，它能使單位時(shí)間內(nèi)所編碼產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)的兩倍，經(jīng)這種雙倍而較為充足的數(shù)據(jù)量表示畫面數(shù)據(jù)變化量，即可適當(dāng)降低編碼過程所產(chǎn)生的壓縮損失，相應(yīng)地，在用雙倍速率進(jìn)行解壓縮之時(shí)，即可減少馬賽克現(xiàn)象與噪音，從而達(dá)到提高畫面質(zhì)量的效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，它能提供的雙倍速率的編碼數(shù)據(jù)，其定義是為每秒鐘寫入至150個(gè)光碟記錄區(qū)(sector)中，較之現(xiàn)有技術(shù)的每秒鐘寫入75個(gè)光碟記錄區(qū)，即為雙倍的數(shù)據(jù)量，使得單位時(shí)間通過的數(shù)據(jù)量增加，從而提升畫面品質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，其可在光碟片上形成相容于影音光碟機(jī)2.0版的數(shù)據(jù)格式，其特點(diǎn)是該調(diào)整壓縮編碼器的系統(tǒng)速率，使單位時(shí)間得以產(chǎn)生雙倍的數(shù)據(jù)寫入光碟片，即設(shè)定光碟片上各個(gè)相鄰的記錄區(qū)塊的系統(tǒng)參考時(shí)間的差值為在600。
在上述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法中，其中，所述的數(shù)據(jù)寫入光碟片的傳輸速度為每秒鐘150個(gè)區(qū)塊。
在上述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法中，其中，在所述的該光碟片的既有識別區(qū)中通過填入有別于影音光碟片的識別字樣作為識別符。
在上述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法中，其中，可以由所述的雙倍讀取速度的光碟機(jī)讀取與進(jìn)行解壓縮還原為影音數(shù)據(jù)。
本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)和積極效果非常明顯由于通過采用調(diào)高編碼的系統(tǒng)速率，使單位時(shí)間內(nèi)所編碼產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)的兩倍，經(jīng)這種雙倍而較為充足的數(shù)據(jù)量表示畫面數(shù)據(jù)變化量，即可適當(dāng)降低編碼過程所產(chǎn)生的壓縮損失，相應(yīng)地，在用雙倍速率進(jìn)行解壓縮之時(shí)，即可減少馬賽克現(xiàn)象與噪音，達(dá)到提高圖像品質(zhì)的效果；同時(shí)，由于該雙倍速率的編碼數(shù)據(jù)，是定義為每秒鐘寫入至150個(gè)光碟記錄區(qū)(sector)中，較之現(xiàn)有技術(shù)的每秒鐘寫入75個(gè)光碟記錄區(qū)，即為雙倍的數(shù)據(jù)量，使得單位時(shí)間通過的數(shù)據(jù)量增加，從而提升了圖像的品質(zhì)。
通過以下對本發(fā)明雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以更進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為

圖1是依據(jù)本發(fā)明提出的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法中每秒鐘寫入數(shù)據(jù)至光碟片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的壓縮編碼方式中每秒寫入數(shù)據(jù)至光碟片的示意圖。
如圖1所示，并參看圖2的現(xiàn)有技術(shù)壓縮編碼方式相互比較，可明顯發(fā)現(xiàn)本發(fā)明可在單位時(shí)間(每秒鐘)內(nèi)寫入數(shù)據(jù)至光碟片10的雙倍區(qū)域中150個(gè)區(qū)塊(sector))，亦即，本發(fā)明的壓縮編碼器通過調(diào)高系統(tǒng)速率(system bit rate)而使單位時(shí)間所編碼產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為現(xiàn)有技術(shù)編碼數(shù)據(jù)的兩倍，本發(fā)明兩倍的數(shù)據(jù)量，在代表同一畫面變動情形之下，即顯示本發(fā)明可表達(dá)更多的細(xì)節(jié)及內(nèi)容，當(dāng)有降低編碼壓縮失真度的效果，相應(yīng)之下，對于解壓縮還原時(shí)，有提升畫面再生品質(zhì)與降低噪音的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明編碼產(chǎn)生雙倍的數(shù)據(jù)量在實(shí)際作法上，僅需調(diào)整MPEG壓縮編碼器的編碼參數(shù)，即調(diào)高編碼器的圖像速率(VIDEO BIT RATE)，而使編碼器的系統(tǒng)速率(SYSTEM BITRATE)相應(yīng)變高，直到符合上述在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生雙倍數(shù)據(jù)量。
上述對光碟片編碼的條件，基本可由系統(tǒng)參考時(shí)間(SCR)(SYSTEMCLOCK REFERENCE)表示，此系統(tǒng)參考時(shí)間可由下式表示SCR(I)＝C+I*600其中C表示一常數(shù)(0或36000的偏移值(OFFSET))I表示光碟各記錄區(qū)塊(SECTOR)的順序編碼。
600為90KHz的系統(tǒng)時(shí)鐘除以150Hz的寫入?yún)^(qū)塊速度的比值。
本發(fā)明以上述系統(tǒng)參考時(shí)間表示時(shí)，即是令各個(gè)相鄰區(qū)塊的參考時(shí)間差為“600”，而現(xiàn)有技術(shù)的編碼方式，則由于在90KHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，是以75Hz的寫入?yún)^(qū)域速度進(jìn)行，故現(xiàn)有方式的系統(tǒng)參考時(shí)間其公式是SCR(I)＝C+I*1200，亦即各相鄰區(qū)塊的參考時(shí)間差為“1200”，其間確有雙倍的差別。
以上述現(xiàn)象，若再增加單位時(shí)間的數(shù)據(jù)量時(shí)，例如增加至四倍或八倍速率，在理論上雖可達(dá)到更好的解壓縮播放品質(zhì)，不但有著數(shù)據(jù)量大幅膨脹的問題，而且更涉及到現(xiàn)今編碼芯片與解壓縮芯片本身處理速度不足的問題，在應(yīng)用上所產(chǎn)生的障礙更多，無法符合經(jīng)濟(jì)性的原則，故本發(fā)明雖僅使用兩倍速率進(jìn)行，然而在改善壓縮失真方面有明顯的改善效果，且此雙速率亦可直接適用于現(xiàn)有的編碼芯片以及現(xiàn)有的解壓縮芯片，可無需大幅變動硬件的構(gòu)造即可施行，相應(yīng)之下，較符合經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。
在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，其一實(shí)施例是令MPEG壓縮編碼器的聲音速率(AUDIOBIT RATE)固定在224000bps，而圖像速率(VIDEO BIT RATE)調(diào)升至2531200bps，使系統(tǒng)速率上升至2788800bps，此時(shí)即可使光碟每個(gè)區(qū)塊(SECTOR)的系統(tǒng)參考時(shí)間相差“600”，惟不同的壓縮編碼器所需設(shè)定的數(shù)值略有不同，特予說明。
至于解壓還原，則僅需調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速成可在每秒內(nèi)讀取150個(gè)區(qū)塊數(shù)據(jù)，而其內(nèi)部的解壓縮芯片的處理速度足夠使用即可，而其他諸如數(shù)據(jù)格式等則完全相容于現(xiàn)今VCD2.0的規(guī)格，由于現(xiàn)今光碟機(jī)的傳輸速度已達(dá)高倍數(shù)的今天(已高達(dá)34倍速)，充其量僅需修改光碟機(jī)內(nèi)部控制軟件即可，故而欲進(jìn)行播放作業(yè)應(yīng)無困擾，而對于識別此雙倍速率的光碟片的方式，僅需改變影音光碟片(VCD)的特定的識別區(qū)(＂00∶04∶00＂)內(nèi)的＂VIDEO_CD＂字樣為＂VIDEO_HB或其他可供系統(tǒng)識別的字樣，由此除可用以區(qū)分光碟片的型式外，更可藉此識別區(qū)域來自動控制主軸轉(zhuǎn)速與設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。
綜上所述，本發(fā)明雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，是通過提高系統(tǒng)速率而數(shù)據(jù)量增加至原數(shù)據(jù)量的兩倍，由此可適當(dāng)解決系統(tǒng)低速率進(jìn)行高倍壓縮時(shí)所衍生的影音光碟片壓縮失真與噪音的問題，從而提高了圖像的品質(zhì)的效果。
權(quán)利要求
1.一種雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，它可在光碟片上形成相容于影音光碟機(jī)的數(shù)據(jù)格式，其特征在于該調(diào)整壓縮編碼器的系統(tǒng)速率，使單位時(shí)間得以產(chǎn)生雙倍的數(shù)據(jù)寫入光碟片，即設(shè)定光碟片上各個(gè)相鄰的記錄區(qū)塊的系統(tǒng)參考時(shí)間的差值為在600。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)寫入光碟片的傳輸速度為每秒鐘150個(gè)區(qū)塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于在所述的該光碟片的既有識別區(qū)中通過填入有別于影音光碟片的識別字樣作為識別符。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法，其特征在于其中可以由所述的雙倍讀取速度的光碟機(jī)讀取與進(jìn)行解壓縮還原為影音數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙倍速率的影音光碟數(shù)據(jù)編碼方法,它可在光碟片上形成相容于影音光碟機(jī)的數(shù)據(jù)格式,其特點(diǎn)是:該調(diào)整壓縮編碼器的系統(tǒng)速率,使單位時(shí)間得以產(chǎn)生雙倍的數(shù)據(jù)寫入光碟片,即設(shè)定光碟片上各個(gè)相鄰的記錄區(qū)塊的系統(tǒng)參考時(shí)間的差值為在600。由此,形成雙倍編碼數(shù)據(jù)量,通過這種較大的數(shù)據(jù)量,可降低編碼時(shí)的壓縮失真度,解決現(xiàn)有影音光碟編碼的速率過低所衍生的較大壓縮失真與再生時(shí)導(dǎo)致畫面產(chǎn)生馬賽克與噪音的問題。
文檔編號G11B7/007GK1242567SQ9811611
公開日2000年1月26日 申請日期1998年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者李達(dá)明 申請人:光德電子股份有限公司