專利名稱：數(shù)字解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字解碼方法，其中依次對各鏡頭的編碼比特流進行解碼處理，使得無間斷地再生多個鏡頭的運動圖像。
背景技術(shù)：
MPEG(Moving Picture Experts Group運動圖像專家組)是一在動畫壓縮編碼技術(shù)中有代表性的。在日本專利公開公報特開平9-331524號中揭示有一個數(shù)字編碼方法，其中可無間斷地結(jié)合分別按MPEG規(guī)格而被編碼的多個比特流(多個鏡頭)。在該方法中，對第一個比特流的尾部和第二個比特流的頭部的各編碼比特速率(壓縮速率)加以限制來在第一個鏡頭之后無間斷地結(jié)合第二個鏡頭，以免在解碼用緩沖器中產(chǎn)生上溢和下溢。
上述現(xiàn)有技術(shù)是為無間斷地再生多個鏡頭而在編碼器中做準備的。因此，存在有這樣的問題要結(jié)合的鏡頭會受到一定限制，而且，在各鏡頭中也會產(chǎn)生畫質(zhì)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出數(shù)據(jù)解碼的方法。即不用編碼器，僅用解碼器來實現(xiàn)多個鏡頭的運動圖像的無間斷再生。
為了達到上述目的，本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解碼的第一個方案是在一可將從數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出的運動圖像的編碼比特流通過緩沖器而供到解碼器的數(shù)字再生裝置中，對各鏡頭的比特流依次進行解碼處理，使得無間斷地再生多個鏡頭的運動圖像，其中對應(yīng)于所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量和當前鏡頭的幀數(shù)及壓縮速率，以一個鏡頭為單位對正從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出的當前鏡頭的比特流讀出速率進行控制，使得在對下一鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)開始進行解碼時，所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量成為規(guī)定量以上；和對從所述緩沖器中供來的編碼比特流進行解碼。
本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解碼的第二個方案是在一可將運動圖像的編碼比特流通過緩沖器而供到解碼器的數(shù)字再生裝置中，對各鏡頭的比特流依次進行解碼處理，以便無間斷地再生多個鏡頭的運動圖像，其中在各鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)解碼開始時刻，預測所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量；當某一鏡頭的比特流解碼開始時刻的預測數(shù)據(jù)量不到規(guī)定量時，等待該數(shù)據(jù)量為所述規(guī)定量加上不足的數(shù)據(jù)量的第一個鏡頭數(shù)據(jù)被存儲到所述緩沖器中，才開始對第一個鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)解碼處理。
本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)解碼的第三個方案是在一可將運動圖像的編碼比特流通過緩沖器而供到解碼器的數(shù)字再生裝置中，對各鏡頭的比特流依次進行解碼處理，以便無間斷地再生多個鏡頭的運動圖像，其中先在某一限制下對將各鏡頭輸入所述緩沖器時的輸入速率進行控制，再對各鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)解碼開始時刻，預測所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量；和在某一鏡頭的解碼開始時刻的預測數(shù)據(jù)量不到規(guī)定量時，等待該數(shù)據(jù)量為所述規(guī)定量加上所述不足的數(shù)據(jù)量的第一個鏡頭數(shù)據(jù)被存儲到所述緩沖器中，才開始對第一個鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)解碼處理。


圖1是采用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第一種錄放像裝置的方框圖。
圖2是表示圖1的比特流存儲部(緩沖器)中的數(shù)據(jù)量隨時間的變化情況的時間圖。
圖3是采用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第二種錄放像裝置的方框圖。
圖4是表示圖3的比特流存儲部(緩沖器)中的數(shù)據(jù)量隨時間的變化情況的時間圖。
圖5是采用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第三種錄放像裝置的方框圖。
圖6是表示圖5的比特流存儲部(緩沖器)中的數(shù)據(jù)量的一個時間變化例的時間圖。
圖7是表示圖5的比特流存儲部(緩沖器)中的數(shù)據(jù)量的其他時間變化例的時間圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
圖1是采用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第一種錄放像裝置的方框圖。圖1中，11是編碼部(編碼器)，12是數(shù)據(jù)存儲媒體，13是數(shù)據(jù)讀出控制部，14是數(shù)據(jù)輸入控制部，15是比特流存儲部(緩沖器)，16是數(shù)據(jù)輸出控制部，17是解碼部(解碼器)，18是傳送速率控制部，BS1～BS6是編碼比特流。
圖1的裝置包括編碼器11和解碼器17，即是所謂的編碼解碼器。編碼器11可對原運動圖像信號進行壓縮編碼處理而產(chǎn)生比特流BS1。所產(chǎn)生的比特流BS1被記錄到數(shù)據(jù)存儲媒體12中。所述數(shù)據(jù)存儲媒體12是光磁盤、磁帶、半導體存儲器之類的記錄媒體。數(shù)據(jù)讀出控制部13能以可變速率從數(shù)據(jù)存儲媒體12中讀出比特流BS2。數(shù)據(jù)輸入控制部14接收來自數(shù)據(jù)讀出控制部13的比特流BS3和同步控制信號之后，與比特流BS2的讀出同步地將比特流BS4寫入緩沖器15中。緩沖器15是一個可暫時存儲從數(shù)據(jù)輸入控制部14供來的比特流BS4的存儲器。數(shù)據(jù)輸出控制部16可從緩沖器15中讀出比特流BS5。解碼器17可對從數(shù)據(jù)輸出控制部16供來的比特流BS6進行解碼并輸出所得到的再生運動圖像信號。傳送速率控制部18根據(jù)從數(shù)據(jù)輸入控制部14獲取的數(shù)據(jù)輸入信息(有關(guān)緩沖器15的寫入地址的信息)和從數(shù)據(jù)輸出控制部16獲取的數(shù)據(jù)輸出信息(有關(guān)緩沖器15的讀出地址的信息)來計算緩沖器15中所殘留的數(shù)據(jù)量，并根據(jù)通過該計算而得到的殘留數(shù)據(jù)量信息及各鏡頭的幀數(shù)、壓縮速率等圖像壓縮信息來決定讀出數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率，從而將有關(guān)此速率的信息作為傳送速率信息而供到數(shù)據(jù)讀出控制部13。
這里，被輸入緩沖器15的比特流BS4的比特速率(緩沖器輸入速率)和數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率相等且是可變的。有關(guān)解碼器17的解碼工作的比特速率(解碼速率)和每一鏡頭的編碼比特速率(壓縮速率)相等。需要說明的是，編碼器11、解碼器17及其他電路塊所共用的存儲資源中的一部分被分配給緩沖器15。
圖2表示圖1中的解碼用緩沖器15中的數(shù)據(jù)量隨時間的變化情況DI1、DI2和DI3分別表示向緩沖器15輸入第一、第二和第三個鏡頭的比特流的輸入期間。第二個鏡頭的輸入期間DI2從時刻t20開始，第三個鏡頭的輸入期間DI3從時刻t30開始。各個鏡頭，例如，由一個GOP(圖像組)構(gòu)成。圖2中，點劃折線表示將各鏡頭的緩沖器輸入速率設(shè)定為同一值Ri時的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量的變化情況，圖2中用實線畫出的折線表示分別將第一、第二和第三個鏡頭的緩沖器輸入速率設(shè)定為Ri(1)、Ri(2)和Ri(3)時的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量的變化情況。折線當中″右升線段″的斜率表示緩沖器輸入速率，折線中″垂直線段″的長度表示每一幀圖像的數(shù)據(jù)量。在此，假定可瞬時完成從緩沖器15中的各圖像數(shù)據(jù)的抽出。
圖2中的Sv表示用以控制編碼器11中的代碼產(chǎn)生量的假想緩沖器的大小，即由MPEG規(guī)定的VBV(Video Buffering Verifier視頻緩沖檢驗器)緩沖器的尺寸。就是說，對每一個鏡頭來說，等于或超過規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)被存儲到緩沖器15中時，才能開始對第一個幀的解碼處理。所述規(guī)定數(shù)據(jù)量Sv又是從緩沖器15中一次抽出的最大數(shù)據(jù)量。
圖2中的T表示1幀期間。若按照NTSC(National Television SystemCommittee全國電視體制委員會)的視頻速率(30幀/秒)，T＝33.3毫秒。
由圖2可知，在從時刻t10經(jīng)過1幀期間T的時刻t11，緩沖器15中的第一個鏡頭的數(shù)據(jù)量到達規(guī)定量Sv。因此，能從時刻t11開始第一個鏡頭的解碼處理。還有，由于在第二個鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻t21的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量，不管是按點劃線還是按實線的軌跡，都是規(guī)定量Sv以上，所以緩沖器15中不產(chǎn)生下溢，可對第一個鏡頭無間斷地結(jié)合第二個鏡頭。
并且，由于在第三個鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻t31的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量，不管是沿點劃線軌跡還是沿實線軌跡，都是規(guī)定量Sv，所以緩沖器15中不產(chǎn)生下溢，可對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭。
下面，對圖2中點劃線的軌跡加以詳細說明。在時刻t20，第一個鏡頭的最后一幀的量為規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)被從緩沖器15中抽出而輸出到解碼器17中。在接下來的1幀期間T內(nèi)，由于輸入有第二個鏡頭的數(shù)據(jù)(緩沖器輸入速率Ri)，所以緩沖器15中的數(shù)據(jù)量可恢復到規(guī)定量Sv。然后，在時刻t21，第二個鏡頭的第一個幀的量為規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)被從緩沖器15中抽出而輸出到解碼器17中。結(jié)果，緩沖器15中的數(shù)據(jù)量成為0。就是說，在時刻t20，被抽出數(shù)據(jù)之前的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量為2×Sv-Ri×T。因此，只要緩沖器15的全容量Sb滿足Sb＝2×Sv-Ri×T ...(1)的條件，即使在量為規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)連續(xù)兩次被從緩沖器15中抽出的最壞的情況下，緩沖器15中也不發(fā)生上溢及下溢，可對第一個鏡頭無間斷地結(jié)合第二個鏡頭。緩沖器的全容量Sb大于2×Sv-Ri×T當然也是可以的。
再就是，由圖2中點劃線的軌跡可知，假定第二個鏡頭的幀數(shù)為N(2)、同一個鏡頭的編碼比特速率(壓縮速率)為Re(2)時，為了在時刻t31確實保證所規(guī)定的數(shù)據(jù)量Sv以便讓第三個鏡頭無間斷地結(jié)合到第二個鏡頭，必須在時刻t21到時刻t31的時間T×N(2)內(nèi)，以Ri-Re(2)的速率，將緩沖器15中的數(shù)據(jù)量從0增加到規(guī)定量Sv。也就是說，設(shè)定一個滿足Ri＝Sv/(T×N(2))+Re(2)...(2)的緩沖器輸入速率Ri即可。
具體說來，在Sv＝1.835兆比特、T＝33.3毫秒、N(2)＝15、Re(2)＝8兆比特/秒的情況下，由式(2)可求得Ri＝11.67兆比特/秒，由式(1)可求得Sb＝3.281兆比特?？傊?，通過設(shè)緩沖器的全容量Sb為3.281兆比特以上，設(shè)緩沖器輸入速率(數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率)Ri為11.67兆比特/秒，便能依次對各鏡頭的比特流進行解碼處理，使得無間斷地再生三個鏡頭，也不造成緩沖器15的上溢及下溢。
圖2中實線軌跡所示出的情況為在時刻t20，從全容量Sb充滿數(shù)據(jù)的緩沖器15中抽出小于規(guī)定量Sv的第一個鏡頭的最后一幀數(shù)據(jù)而輸出到解碼器17中。在接下來的1幀期間T內(nèi)，由于輸入第二個鏡頭的數(shù)據(jù)，緩沖器15中的數(shù)據(jù)量恢復到超過規(guī)定量Sv的水平上。因此，在時刻t21，即第二個鏡頭的第一個幀的規(guī)定量Sv數(shù)據(jù)被從緩沖器15中抽出而輸出到解碼器17中時，緩沖器15中殘留著α(＞0)的數(shù)據(jù)。根據(jù)這一殘留數(shù)據(jù)量α，傳送速率控制部18按照下式Ri(2)＝(Sv-α)/(T×N(2))+Re(2)... (3)
對第二個鏡頭的緩沖器輸入速率(數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率)Ri(2)進行控制，使得在第三個鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻t31，緩沖器15中的數(shù)據(jù)量達到規(guī)定量Sv。這時，在解碼開始時刻t31，緩沖器15中也確實保持有量為規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)，因此，在緩沖器15中不發(fā)生下溢，可對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭。而且，如果采用和上述點劃線的軌跡一樣的條件，并假設(shè)α＝0.5兆比特，由式(3)可求得Ri(2)＝10.67兆比特/秒，因此，可降低第二個鏡頭的輸入期間DI2的功率消耗。
如上所述，在圖1的結(jié)構(gòu)中，對于每一個鏡頭間的結(jié)合點，根據(jù)緩沖器15中所殘留的數(shù)據(jù)量而對數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率進行控制。因此，僅用解碼器就可實現(xiàn)多個鏡頭的無間斷再生。
需提一下，按照圖2中，例如在時刻t20的殘留數(shù)據(jù)量β，即在第一個鏡頭的最后一幀數(shù)據(jù)被從緩沖器15中抽出而輸出到解碼器17之后，緩沖器15中所殘留的數(shù)據(jù)量，來對第二個鏡頭的緩沖器輸入速率(數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率)Ri(2)進行控制，也是可以的。
圖3是應(yīng)用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第二種錄放像裝置的方框圖。圖3中，11是編碼部(編碼器)，12是數(shù)據(jù)存儲媒體，13是數(shù)據(jù)讀出控制部，14是數(shù)據(jù)輸入控制部，15是比特流存儲部(緩沖器)，16是數(shù)據(jù)輸出控制部，17是解碼部(解碼器)，19是解碼控制部，BS1～BS6是編碼比特流。
圖3的裝置包括編碼器11和解碼器17，即是所謂的編碼解碼器。編碼器11可對原運動圖像信號進行壓縮編碼處理而產(chǎn)生比特流BS1。所產(chǎn)生的比特流BS1被記錄到數(shù)據(jù)存儲媒體12中。所述數(shù)據(jù)存儲媒體12是光磁盤、磁帶、半導體存儲器之類的記錄媒體。數(shù)據(jù)讀出控制部13以固定的速率從數(shù)據(jù)存儲媒體12中讀出比特流BS2。數(shù)據(jù)輸入控制部14接收來自數(shù)據(jù)讀出控制部13的比特流BS3。緩沖器15是一個可暫時存儲由數(shù)據(jù)輸入控制部14供來的比特流BS4的容量可變的存儲器。編碼器11、解碼器17及其他電路塊所共用的存儲資源中的一部分被分配給所述緩沖器15。數(shù)據(jù)輸出控制部16從緩沖器15中讀出比特流BS5。解碼器17對從數(shù)據(jù)輸出控制部16供來的比特流BS6進行解碼處理并輸出所得到的再生運動圖像信號。解碼控制部19根據(jù)各鏡頭的幀數(shù)、壓縮速率等圖像壓縮信息和鏡頭的再生順序等再生信息，來預測在各鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量。在某一鏡頭的解碼開始時刻的預測數(shù)據(jù)量不到規(guī)定量(VBV緩沖器尺寸)Sv時，解碼控制部19先將緩沖器尺寸信息(即在假設(shè)無數(shù)據(jù)量不足的情形下而決定的緩沖器15的容量Sb(參見式(1))加上所述不足的數(shù)據(jù)量γ的結(jié)果)供到數(shù)據(jù)輸入控制部14及數(shù)據(jù)輸出控制部16，再將解碼開始這一信息供到數(shù)據(jù)輸出控制部16，以便等待其量為規(guī)定量Sv加所述不足的數(shù)據(jù)量γ的第一個鏡頭數(shù)據(jù)被存儲到緩沖器15中，才能開始對第一個鏡頭的第一個幀的解碼處理。所述解碼控制部19可根據(jù)從數(shù)據(jù)輸入控制部14獲取的數(shù)據(jù)輸入信息(緩沖器15的寫入地址)和從數(shù)據(jù)輸出控制部16獲取的數(shù)據(jù)輸出信息(緩沖器15的讀出地址)來掌握緩沖器15中所殘留的數(shù)據(jù)量。
圖4表示圖3的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量隨時間的變化情況。這里，緩沖器15的輸入比特速率(緩沖器輸入速率)Ri與鏡頭無關(guān)總是一定的。圖4中由點劃折線表示的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量的軌跡示出若在時刻t11開始對第一個鏡頭的第一個幀進行解碼處理，那么在時刻t31′，在緩沖器15中會產(chǎn)生下溢現(xiàn)像。此時，DI1′、DI2′和DI3′分別表示向緩沖器15輸入第一、第二和第三個鏡頭的比特流的輸入期間。第二個鏡頭的輸入期間DI2′和第三個鏡頭的輸入期間DI3′分別從時刻t20′和t30′開始。再就是，圖4中的實線折線所示的緩沖器15中的數(shù)據(jù)量的軌跡示出如果將第一個鏡頭的第一個幀的解碼工作推遲到時刻t12，那么，在緩沖器15中免得發(fā)生下溢。此時，向緩沖器15輸入第一、第二和第三個鏡頭的比特流的輸入期間分別由DI1、DI2和DI3表示。第二個鏡頭的輸入期間DI2和第三個鏡頭的輸入期間DI3分別從時刻t20和t30開始。
由圖4可知，在從時刻t10經(jīng)過1幀期間T后的時刻t11，緩沖器15中的第一個鏡頭的數(shù)據(jù)量到達規(guī)定量Sv。按照點劃線的軌跡，在時刻t11開始對第一個鏡頭的第一個幀的解碼處理。在這樣的情況下，也可在從時刻t20′經(jīng)過1幀期間T后的時刻t21′，緩沖器15中確實保持有量為規(guī)定量Sv的數(shù)據(jù)，因此，能立刻開始對第二個鏡頭的第一個幀的解碼處理。然而，在從時刻t30′經(jīng)過1幀期間T后的時刻t31′，緩沖器15中的規(guī)定量Sv少了γ這一部分，所以不能立刻開始對第三個鏡頭的第一個幀的解碼處理，要等到緩沖器15中蓄積有規(guī)定量Sv數(shù)據(jù)的時刻t32′為止。換句話說，在從時刻t31′到時刻t32′的期間，產(chǎn)生的是所謂的VBV延遲(開始延遲)，因而不能對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭。例如，在第二個鏡頭的編碼比特流相當大的情況下，除非采取提高第二個鏡頭的緩沖器輸入速率等措施，否則有時是不能實現(xiàn)無間斷再生的(參見式(3))。
假設(shè)第一和第二個鏡頭的幀數(shù)為N(1)和N(2)，設(shè)兩個鏡頭的編碼比特速率(壓縮速率)分別為Re(1)和Re(2)，上述不足的數(shù)據(jù)量γ可估計為γ＝(Re(2)-Re(1))×T×N(2)+Sv×(1-N(2)/N(1)) ... (4)也就是說，所不足的數(shù)據(jù)量γ取決于連續(xù)的兩個鏡頭的壓縮速率之差Re(2)？Re(1)和兩個鏡頭的幀數(shù)之比N(2)/N(1)。
按照圖4中的實線軌跡，第一個鏡頭的第一個幀的解碼是等到在從時刻t11經(jīng)過期間DT后的時刻t12，那就是由上式(4)來預測的不足量γ加到規(guī)定量Sv而得到的那一量的第一個鏡頭的數(shù)據(jù)被存儲到緩沖器15中的時刻t12為止才開始的。這樣一來，既在第二個鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻t21，又在第三個鏡頭的第一個幀的解碼開始時刻t31，在緩沖器15中均不發(fā)生下溢現(xiàn)像。就是說，可對第一個鏡頭無間斷地結(jié)合第二個鏡頭，同樣地，也可對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭。但是，此時，先要將緩沖器15的全容量增加到Sb+γ，以免在緩沖器15中產(chǎn)生上溢現(xiàn)像。
綜上所述，如果按照圖3的結(jié)構(gòu)，按所預測到的不足數(shù)據(jù)量γ來推遲第一個鏡頭的解碼開始時間，那么，僅用解碼器就能實現(xiàn)多個鏡頭的無間斷再生。
需提一下，在圖3的例中，由于數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率是固定的，所以，假定緩沖器15的輸入比特速率(緩沖器輸入速率)與鏡頭無關(guān)總是一定的。但是，在可將數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率變更為某一上限速率的情況下，先按圖1和圖2中所說明過的方法而對將各鏡頭輸入緩沖器15時的輸入速率進行某一程度的控制，再采用圖3和圖4中所說明的方法即可。若按此方法，便能減少圖4中的緩沖器15容量的增加量γ。
此外，若考慮到要結(jié)合的鏡頭數(shù)、各鏡頭的編碼比特速率、各鏡頭的幀數(shù)，將所不足的數(shù)據(jù)量加到緩沖器15中以確保它的容量，那么，可實現(xiàn)四個以上的鏡頭的無間斷結(jié)合。
在上述第一及第二種錄放像裝置中，假設(shè)要對當前鏡頭無間斷地結(jié)合的下一鏡頭的存在是已知的。然而，有時也會在再生某一鏡頭的中途，突然給出鏡頭結(jié)合要求。以下所說明的錄放像裝置，能夠應(yīng)付上述要求。
圖5是采用本發(fā)明所涉及的數(shù)字解碼方法的第三種錄放像裝置的方框圖。圖5中所示的傳送速率控制部18a可接收鏡頭結(jié)合要求，在這一點，它和圖1中的傳送速率控制部18不一樣。圖5中的其他結(jié)構(gòu)都是和圖1一樣的。
圖5中的傳送速率控制部18a可根據(jù)在當前鏡頭的再生中所給出的鏡頭結(jié)合要求，來預測在對要結(jié)合的下一個鏡頭的第一個幀開始解碼的那一時刻，緩沖器15中所存儲的數(shù)據(jù)量。當所預測到的數(shù)據(jù)量不到規(guī)定量Sv時，傳送速率控制部18a可對從數(shù)據(jù)存儲媒體12中讀出當前鏡頭的剩余幀時的讀出速率進行控制，這樣來補充所述不足的數(shù)據(jù)量γ。
圖6表示圖5的解碼用緩沖器15中的數(shù)據(jù)量隨時間的一個變化情況。DI1、DI2和DI3分別表示向緩沖器15輸入第一、第二和第三個鏡頭的比特流的輸入期間。第二個鏡頭的輸入期間DI2和第三個鏡頭的輸入期間DI3分別從時刻t20和t30開始。這里，假設(shè)在再生第二個鏡頭的中途，給出第三個鏡頭的結(jié)合要求。圖6中的點劃線軌跡表示若將各鏡頭的緩沖器輸入速率Ri(1)、Ri(2)和Ri(3)都保持為同一個值Ri，那么在時刻t31會在緩沖器15中發(fā)生下溢現(xiàn)像。圖6中的實線軌跡表示如果根據(jù)鏡頭結(jié)合要求而僅在由Te表示的短短時間內(nèi)，將第二個鏡頭的緩沖器輸入速率Ri(2)增加到數(shù)據(jù)存儲媒體12的最大讀出速率Rimax，那么在緩沖器15中免得產(chǎn)生下溢現(xiàn)像。
由圖6中的點劃線軌跡可知在從時刻t30經(jīng)過1幀期間T后的時刻t31，緩沖器15中的規(guī)定量Sv少了γ這一部分，所以不能立刻開始對第三個鏡頭的第一個幀的解碼處理，要等到緩沖器15中蓄積有規(guī)定量Sv數(shù)據(jù)的時刻t32為止。也就是說，解碼延遲到時刻t32才開始進行，故不能對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭。這里，可按上式(4)來估算所不足的數(shù)據(jù)量γ。
由圖6中的實線軌跡可知從給出了鏡頭結(jié)合要求后的時刻t22開始的1幀期間T當中，僅在不足數(shù)據(jù)量γ的補充所必需的期間Te內(nèi)，將第二個鏡頭的緩沖器輸入速率(數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率)Ri(2)提高到最大速率Rimax。就是說，在滿足γ＝(Rimax-Ri)×Te ... (5)的期間Te內(nèi)，提高緩沖器輸入速率Ri(2)。在補充完所不足的數(shù)據(jù)量γ之后，又恢復到原來的速率Ri。就這樣，在收到鏡頭結(jié)合要求之后，通過一個簡單的控制，就可對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭，緩沖器15中也不發(fā)生下溢現(xiàn)像。
圖7表示圖5的解碼用緩沖器15中的數(shù)據(jù)量隨時間的變化情況的其他例。圖7中的實線軌跡表示和圖6的情況一樣，在第二個鏡頭的再生中，給出有結(jié)合第三個鏡頭的要求時，若根據(jù)鏡頭結(jié)合要求來使第二個鏡頭的剩余幀的緩沖器輸入速率(數(shù)據(jù)存儲媒體12的讀出速率)Ri(2)均勻地增加到某一速率Rie，那么在緩沖器15中不會發(fā)生下溢現(xiàn)象。
由圖7中的實線軌跡可知，在從收到鏡頭結(jié)合要求后的時刻t22開始的多個幀期間，第二個鏡頭的緩沖器輸入速率Ri(2)被增加到補充所不足的數(shù)據(jù)量γ所必需的速率Rie。換句話說，假設(shè)在給出有鏡頭結(jié)合要求時，當前鏡頭(第二個鏡頭)中所剩下的幀數(shù)為Nr(2)，可花費在從數(shù)據(jù)存儲媒體12中的當前鏡頭的讀出上的時間則為T×Nr(2)，于是可采用滿足下式Rie＝Ri+γ/(T×Nr(2))... (6)的速率Rie作讀出剩余幀時的讀出速率。因此，和圖6的情況一樣，可對第二個鏡頭無間斷地結(jié)合第三個鏡頭，緩沖器15中也不產(chǎn)生下溢。
如上所述，按照圖5的結(jié)構(gòu)，在給出了鏡頭結(jié)合要求時，根據(jù)所預測到的不足數(shù)據(jù)量γ來控制從數(shù)據(jù)存儲媒體12中讀出當前鏡頭的剩余幀的讀出速率，就這樣，僅用解碼器也可實現(xiàn)多個鏡頭的無間斷再生。
需要說明的是，因在圖6的例中Te＜T，所以僅對第二個鏡頭的剩余幀中，一幀的讀出速率進行控制。但是，在T＜Te＜2T的情況下，對兩幀的讀出速率進行控制即可。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字解碼方法，用于其中從數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出再生運動圖像的多個鏡頭的已編碼比特流并將所述比特流通過緩沖器輸入到解碼器的數(shù)字解碼裝置中，所述方法對比特流依次進行數(shù)字解碼處理，從而無間斷地再生多個鏡頭，所述方法包括根據(jù)緩沖器中的數(shù)據(jù)量確定正從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出的當前鏡頭的速率使得在對下一鏡頭的第一個幀開始進行解碼時，所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量大于等于預定量的步驟；和對所述緩沖器提供的已編碼比特流進行解碼的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)在當前鏡頭的第一個幀的數(shù)據(jù)從所述緩沖器輸出到解碼器的那一時刻，所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量，而對正從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出的當前鏡頭的讀出速率進行控制的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟根據(jù)在當前鏡頭的前一個鏡頭的最后幀的數(shù)據(jù)從所述緩沖器輸出到所述解碼器的那一時刻，所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量，而對正從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出的當前鏡頭的讀出速率進行控制的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)在當前鏡頭的再生處理中所給出的鏡頭結(jié)合請求，來預測在要與當前鏡頭結(jié)合的下一個鏡頭的第一個幀開始解碼時，所述緩沖器中的數(shù)據(jù)量的步驟；在所述下一個鏡頭解碼開始時刻的預測的緩沖器的數(shù)據(jù)量小于預定量的情況下，對從上述數(shù)據(jù)存儲媒體中將讀出的當前鏡頭的剩余幀的讀出速率進行控制，以便補充所不足的數(shù)據(jù)量的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括在補充完所述不足的數(shù)據(jù)量之前，一直將從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出鏡頭的讀出速率最大化的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括通過將所述不足的數(shù)據(jù)量除以可用在從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出當前鏡頭的剩余時間，來求出增量的步驟；根據(jù)增量增加從所述數(shù)據(jù)存儲媒體中讀出當前鏡頭的剩余幀的讀出速率。
全文摘要
為能夠在開始對各鏡頭的第一個幀解碼的那一時刻，緩沖器中的數(shù)據(jù)量在規(guī)定量以上，對每一個鏡頭結(jié)合點，分別根據(jù)緩沖器中所殘留的數(shù)據(jù)量來控制讀出數(shù)據(jù)存儲媒體時的讀出速率。這樣以來，不用編碼器，僅用解碼器就能實現(xiàn)多個鏡頭的無間斷再生。
文檔編號H04N7/24GK1555195SQ20041006334
公開日2004年12月15日 申請日期2000年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者谷山昌之, 宮越英司, 渡部彰啟, 司, 啟 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社