專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)譯碼的儀器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于再現(xiàn)記錄在使用時(shí)分多路轉(zhuǎn)換格式的盤(pán)上的壓縮的移動(dòng)畫(huà)面和音頻數(shù)據(jù)的解碼裝置和方法。
依照如圖3所示的至少由一個(gè)數(shù)據(jù)包和一個(gè)16進(jìn)制的定義為0X-000001b9的32位ISO_11172_end碼所組成的ISO 11172(MPEG)一個(gè)編碼和譯碼技術(shù)，它把壓縮的移動(dòng)畫(huà)面和音頻數(shù)據(jù)編碼為一多路轉(zhuǎn)換位流格式。雖然如圖所示的包(pack)的長(zhǎng)度是固定的(2048個(gè)字節(jié))，但長(zhǎng)度隨著在一個(gè)包中信息包(packet)的數(shù)目而變化，一個(gè)包至少包括一個(gè)信息包和包括一32位Pack_Start_Code(0X000001b4)的包頭，一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)(SCK)和MUX速率指示器。一信息包包括信息包數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))和一個(gè)信息包頭，信息包頭包括一24位Packet_Start_Code_Prefix(0X000001)，如圖4所示的8位Stream_ID編碼，一個(gè)表示信息包數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的16位Packet_Length指示器和一Presen-tation_Time_Stamp(PTS)。實(shí)際的音頻或視頻數(shù)據(jù)被記錄在對(duì)應(yīng)一音頻或一視頻流的每一信息包的編碼數(shù)據(jù)區(qū)。
音頻流具有32個(gè)單獨(dú)的流ID，視頻流具有16個(gè)單獨(dú)的流ID。隨后，全部32種音頻信號(hào)和16種視頻信號(hào)能被多路轉(zhuǎn)換。根據(jù)圖4所示的流ID，數(shù)據(jù)被記錄在private_stream_1或private_stream_2，這取決于應(yīng)用。目前保留在流并不使用，而padding_stream被用來(lái)增加數(shù)據(jù)量。


圖1示出依前述技術(shù)對(duì)使用時(shí)分多路轉(zhuǎn)換格式的盤(pán)上壓縮的移動(dòng)畫(huà)面音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和記錄的編碼裝置的實(shí)例。在圖1中使用視頻編碼器1對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和編碼，該壓縮的和編碼的數(shù)據(jù)被提供到多路轉(zhuǎn)換單元13的編碼緩沖器上，進(jìn)而，音頻編碼器2對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和編碼，該壓縮的和編碼的音頻信號(hào)被傳送到多路轉(zhuǎn)換器13的編碼緩沖器5。
編碼緩沖器4和5的輸出端分別連接到開(kāi)關(guān)電路6的輸入端E1和E2，開(kāi)關(guān)電路6的輸出端F連接到頭相加電路7。頭相加電路7的結(jié)果被存儲(chǔ)在DSM(數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì))10，該DSM可以是磁光盤(pán)，磁盤(pán)(硬盤(pán))，或其它類(lèi)似的存儲(chǔ)裝置。
控制單元8從多路轉(zhuǎn)換系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生電路9接收系統(tǒng)時(shí)鐘信息和在預(yù)定的時(shí)間間隔交替地把開(kāi)關(guān)電路6的輸入端E1和E2連接到輸出端F以對(duì)從編碼緩沖器4和5來(lái)的數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)分多路轉(zhuǎn)換處理。
控制單元8對(duì)應(yīng)圖5所的算法(流程圖)執(zhí)行頭相加過(guò)程和編碼讀出過(guò)程，使得包含2048字節(jié)包的位流依照?qǐng)D3所示格式而產(chǎn)生。
在步驟1，頭相加電路7在控制單元8的控制下加包頭。在步驟2，控制單元8等待直至M4和M5的和等于或超過(guò)D，這里M4和M5分別表示寫(xiě)入編碼緩沖器4和5的數(shù)據(jù)量，且D表示在一包中所允許的最大數(shù)據(jù)量?？刂茊卧却钡揭话臄?shù)據(jù)被存儲(chǔ)在編碼緩沖器4和5內(nèi)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，D是常數(shù)并等于包的長(zhǎng)度(2048個(gè)字節(jié))減去頭長(zhǎng)度，視頻信息包頭長(zhǎng)度，和音頻信息包頭長(zhǎng)度。
在步驟3，放置在包中的視頻數(shù)據(jù)的P1字節(jié)和音頻數(shù)據(jù)的P2字節(jié)按照下述等式加以計(jì)算P1＝D×[M4/(M4+M5)]
P2＝D-P1包含在包中的音頻和視頻數(shù)據(jù)的總量取決于包含在編碼緩沖器4和5中的數(shù)據(jù)的比率。在數(shù)據(jù)量被確定以后，在步驟S4頭相加電路7輸出視頻信息包頭且P1字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)從編碼緩沖器4中被讀出，并在步驟S5提供給DSM 10，與此類(lèi)似，在步驟S6音頻信息包頭被加上且在步驟7 P2字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)從編碼緩沖器5中被讀出并提供給DSM 10。
圖2給出用圖1所示的設(shè)備記錄在盤(pán)上的數(shù)據(jù)的譯碼的譯碼儀器的實(shí)例，分離單元21的頭分離電路22從DSM 10中讀出的多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)中分離包頭和信息包頭和提供再現(xiàn)的包頭和信息包頭到控制單元24。進(jìn)而，時(shí)分多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)提供給開(kāi)關(guān)電路23的輸入端G，開(kāi)關(guān)電路23的輸出端H1和H2分別連接到視頻譯碼器25的輸入端和音頻譯碼器26的輸入端。
分離單元21的控制單元24根據(jù)由頭分離電路22提供的信息包頭流ID交替地使開(kāi)關(guān)電路23的輸入端連接輸出端H1和H2以正確地分離時(shí)分多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并提供這樣分離的數(shù)據(jù)到各自的譯碼器。
當(dāng)多路轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)依照MPEG編碼方法壓縮后，禁止對(duì)壓縮數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取和檢索操作，在MPEG編碼方法中使用如下圖象類(lèi)型幀內(nèi)(intra-frame)編碼(I)圖象，幀間(imter-frame)預(yù)測(cè)編碼(P)圖象，和幀間雙向預(yù)測(cè)編碼(B)圖象。
由于I圖象僅使用它自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼(包含在它的幀或它的場(chǎng)內(nèi)信息)，其結(jié)果，數(shù)據(jù)壓縮效率受到損害，但不需要附加的信息去譯碼I圖象。P和B圖象是使用兩個(gè)圖象之間的差別進(jìn)行編碼，從而有效地增加了壓縮效率，由于P圖象是使用兩個(gè)在先圖象運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)進(jìn)行編碼的，所以在P圖象能被譯碼以前，兩個(gè)在先圖象的預(yù)測(cè)的圖象數(shù)據(jù)是需要的，由于B圖象是使用一個(gè)在先圖象和一個(gè)隨后圖象的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)進(jìn)行編碼的，所以在B圖象能夠進(jìn)行譯碼以前，該在先的和隨后圖象的預(yù)測(cè)圖象數(shù)據(jù)是需要的。為實(shí)現(xiàn)這些，在每個(gè)時(shí)間間隔大約產(chǎn)生兩個(gè)I圖象以平衡隨機(jī)存取特性和壓縮效率。
圖6的示意圖給出了在DSM 10的盤(pán)上記錄的包括I圖象，P圖象，和B圖象的位流。視頻位流被分為GOPs(圖象組)，圖象組的每一個(gè)是由頭和大量圖象數(shù)據(jù)組成，該頭是由一組開(kāi)始碼(GSC)，一時(shí)間碼(TC)，一閉合的GOP(CG)和一斷開(kāi)-連接(BL)組成。在視頻位流中，在GOP中的第一個(gè)圖象數(shù)據(jù)是I圖象。
當(dāng)視頻數(shù)據(jù)在固定的比率下壓縮時(shí)，所希望的I圖象的位置可以容易地計(jì)算和訪問(wèn)，這是因?yàn)镮圖象周期地設(shè)置在預(yù)定的位置。然而，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)以變化的比率進(jìn)行壓縮時(shí)，這就很難獲得I圖象，因?yàn)镮圖象不再是固定的。
當(dāng)檢索命令發(fā)布給圖2所示的多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)譯碼設(shè)備去再現(xiàn)I圖象時(shí)，主控制單元(未示出)使控制單元24，視頻譯碼器25，和音頻譯碼器26進(jìn)入檢索模式，視頻譯碼器僅對(duì)表示I圖象的圖象數(shù)據(jù)位進(jìn)行譯碼?？商鎿Q地，分離單元21僅僅選取表示I圖象的圖象數(shù)據(jù)和提供它到視頻譯碼器25，控制單元24發(fā)布命令給DSM 10使它在向前或反轉(zhuǎn)方向移動(dòng)盤(pán)上數(shù)據(jù)讀出位置。
雖然讀位置的位移取決于各種因素，但它一般和檢索速度和數(shù)據(jù)編碼率成正比。當(dāng)盤(pán)的讀位置被移到預(yù)定位置時(shí)，DSM 10提供記錄在那個(gè)位置的數(shù)據(jù)到分離單元21，分離單元21的頭分離電路22從再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中分離出視頻數(shù)據(jù)并提供該視頻數(shù)據(jù)給視頻譯碼器25，該視頻譯碼器25只譯碼和輸出表示I圖象的視頻數(shù)據(jù)。在該檢索模式中，音頻譯碼器26被設(shè)置在靜音狀態(tài)(不起作用)。
當(dāng)用戶發(fā)布高速向前檢索命令時(shí)，視頻譯碼器25在跳過(guò)預(yù)定量的幀以后檢索I圖象，DSM 10檢索I圖象和提供表示I圖象的數(shù)據(jù)給視頻譯碼器25。當(dāng)I圖象被檢測(cè)或被提供時(shí)，視頻譯碼器25對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼并輸出這樣譯碼的數(shù)據(jù)，通過(guò)重現(xiàn)這些步驟，連續(xù)再現(xiàn)I圖象的操作被完成。
圖7給出了編碼儀器的另一個(gè)實(shí)例。在圖7中，輸入的視頻信號(hào)和輸入音頻信號(hào)分別提供給視頻編碼器1和音頻編碼器2。壓縮的和編碼的視頻和音頻數(shù)據(jù)然后提供給多路轉(zhuǎn)換單元13。
多路轉(zhuǎn)換單元13按時(shí)分原則對(duì)輸入視頻數(shù)據(jù)和輸入音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路轉(zhuǎn)換和提供這樣的多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)給存儲(chǔ)多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的DSM 10。
視頻譯碼器1的輸出端也連接到視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31的輸入端。進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路33A接收和存儲(chǔ)進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)，該進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)是由視頻譯碼器1在輸入視頻數(shù)據(jù)檢測(cè)出I圖象時(shí)產(chǎn)生的或是由視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31所產(chǎn)生的。當(dāng)I圖象被檢測(cè)時(shí)視頻編碼器1取代視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31產(chǎn)生進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)，除非視頻編碼器沒(méi)有能力產(chǎn)生進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)或編碼的視頻位流包括了已經(jīng)被多路轉(zhuǎn)換在其中的進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)。
在視頻信號(hào)和音頻信號(hào)被編碼和多路轉(zhuǎn)換以后，多路轉(zhuǎn)換的位流被寫(xiě)入DSM 10。進(jìn)而，取構(gòu)成內(nèi)容表(TDC)所必要的進(jìn)入點(diǎn)信息被存儲(chǔ)在進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路33A內(nèi)。此后，TOC相加處理被初始化。由進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路33A提供的進(jìn)入點(diǎn)信息可以由用戶選取(未示出)或由控制器選取到TOC數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路56。通常，僅僅在記錄軌跡開(kāi)始那個(gè)進(jìn)入點(diǎn)被選出。提供給TOC數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元56的進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)變以與圖9所示的格式相一致，在圖9中假設(shè)這里有N個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和每個(gè)進(jìn)入點(diǎn)由四字節(jié)的扇區(qū)地址所表示。
TOC數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路56提供格式化的TOC數(shù)據(jù)到TOC相加電路50，該TOC相加電路50把TOC信息加到由DSM 10提供的多路轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的開(kāi)始(被參照為頂部扇區(qū))，然后輸出多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)到扇區(qū)頭相加電路51，扇區(qū)頭相加電路把輸入數(shù)據(jù)分為2048字節(jié)的扇區(qū)，16字節(jié)扇區(qū)頭被加在扇區(qū)中。如圖10所示，扇區(qū)頭的第一4字節(jié)中包含有扇區(qū)號(hào)信息。
扇區(qū)頭相加電路51的輸出信號(hào)提供到一ECC譯碼器52，譯碼器把預(yù)定量的冗余數(shù)據(jù)(奇偶位)加到輸入到它的輸入數(shù)據(jù)且把這樣產(chǎn)生的ECC編碼的數(shù)據(jù)耦連到調(diào)制電路53。該調(diào)制電路對(duì)ECC編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并提供該調(diào)制的數(shù)據(jù)到切割機(jī)器(cutting machine)54，該切割機(jī)器把調(diào)制的數(shù)據(jù)寫(xiě)入光盤(pán)60。
圖8示出了譯碼儀器的另一個(gè)實(shí)例。當(dāng)光盤(pán)60插入到譯碼儀器時(shí)，控制器67傳送頂部扇區(qū)讀命令到驅(qū)動(dòng)控制單元69，該驅(qū)動(dòng)控制單元使記錄軌跡伺服電路70去驅(qū)動(dòng)拾取器61并開(kāi)始在頂部扇區(qū)識(shí)別的位置從盤(pán)上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
拾取器61射出激光光束到光盤(pán)60和根據(jù)反射的光束再現(xiàn)記錄在光盤(pán)上的數(shù)據(jù)。由拾取器61提供的再現(xiàn)信號(hào)提供給解調(diào)電路62，該解調(diào)電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)的數(shù)據(jù)序列提供給ECC電路63，該ECC電路檢測(cè)和校正誤差并提供進(jìn)行誤差校正過(guò)的數(shù)據(jù)到分離電路64。
分離電路64分離和提供記錄在頂部扇區(qū)記錄的TOC信息到控制器67，對(duì)控制器67做出響應(yīng)，TOC存儲(chǔ)單元68存儲(chǔ)TOC信息和顯示單元(未示出)顯示TOC信息給用戶(未示出)。同樣，在控制器的控制下，響應(yīng)用戶給的“開(kāi)始”命令，驅(qū)動(dòng)控制單元69開(kāi)始命令的操作，記錄軌道伺服電路70驅(qū)動(dòng)拾取器61從用戶指定的位再現(xiàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而，視頻譯碼器65和音頻譯碼器66從控制器67接收命令和對(duì)視頻和音頻譯碼過(guò)程進(jìn)行初始化。
分離電路64分離TOC信息和分離再現(xiàn)的數(shù)據(jù)為分別提供給視頻譯碼器65和音頻譯碼器66的視頻和音頻數(shù)據(jù)。
如前所述，并結(jié)合圖1的譯碼的設(shè)備，當(dāng)視頻位流是以變化的速率進(jìn)行壓縮時(shí)對(duì)I圖象的獲得是困難的，這是因?yàn)镮圖象的位置變得不確定，這如圖6所示。
當(dāng)圖8所示的數(shù)據(jù)譯碼設(shè)備接收到檢索命令時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制單元69，視頻譯碼器65和音頻譯碼器66響應(yīng)從控制器67來(lái)的適當(dāng)?shù)拿疃M(jìn)入檢索模式。在檢索模式中，視頻譯碼器僅僅對(duì)表示I圖象的輸入視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，分離電路僅僅選取和提供表示I圖象的數(shù)據(jù)給視頻譯碼器。
雖然盤(pán)60的讀位置的位移取決于各種因素，但它一般與檢索速度和編碼率成正比。當(dāng)讀位置移動(dòng)到預(yù)定的位置時(shí)，拾取器61提供記錄在該位置的數(shù)據(jù)通過(guò)解調(diào)電路62和ECC電路63到分離電路64，該分離電路64從再現(xiàn)的數(shù)據(jù)中分離出視頻數(shù)據(jù)并提供該視頻數(shù)據(jù)到視頻譯碼器65，該視頻譯碼器僅對(duì)表示I圖象的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼和輸出。在檢索模式中，音頻譯碼器66放置在靜音的狀態(tài)(不起作用)。
這樣，通過(guò)重復(fù)地向前隨機(jī)但有序地存取操作完成檢索操作(連續(xù)地再現(xiàn)I圖象)。當(dāng)用戶發(fā)布一高速向前檢索命令時(shí)，視頻譯碼器65跳過(guò)預(yù)定量幀之后檢索I圖象或交替地，記錄軌道伺服電路70檢索I圖象并提供表示I圖象的數(shù)據(jù)到視頻譯碼器65。當(dāng)I圖象被檢測(cè)且被提供時(shí)，視頻譯碼器65對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼和輸出譯碼的數(shù)據(jù)。通過(guò)重復(fù)這些步驟，完成了連續(xù)再現(xiàn)I圖象。
I圖象位置數(shù)據(jù)的部分是存儲(chǔ)在TOC存儲(chǔ)單元68內(nèi)；例如，僅存儲(chǔ)各單獨(dú)記錄軌道開(kāi)始部分起始的I圖象的位置數(shù)據(jù)。由于其容量的限制，在TOC存儲(chǔ)單元68內(nèi)一般并不存儲(chǔ)全部圖象的位置數(shù)據(jù)，假定每秒產(chǎn)生兩個(gè)I圖象，那么一個(gè)小時(shí)視頻程序的7,200個(gè)I圖象記錄在該記錄介質(zhì)上。
1994年9月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?8/432,145的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)和在1995年10月11日公開(kāi)的公開(kāi)號(hào)為0,676,756的相應(yīng)的歐洲申請(qǐng)描述了進(jìn)入信息包技術(shù)實(shí)例，其中的數(shù)據(jù)編碼和譯碼的設(shè)備在圖11和12再次給出，該兩圖和圖1、2、6和7使用了同樣的標(biāo)號(hào)。
根據(jù)ISO 11172，圖11所示的編碼儀器接收至少由一個(gè)包和ISC_11172_end_code組成的多路轉(zhuǎn)換位流作為輸入。包結(jié)構(gòu)的實(shí)例如圖13所示，Pack_Header后面是Video_packet_Header和不包括I圖象的音頻數(shù)據(jù)信息包。視頻數(shù)據(jù)后面是Entry-Packet Video_Pack-et_Header和包括I圖象的視頻數(shù)據(jù)信息包。
在圖14中示出了Entry_Packet的格式，該格式與在圖4中例如被識(shí)別的那些的MPEG信息包的private_stream_2信息包的格式相一致，類(lèi)似于圖3的信息包頭結(jié)構(gòu)，在每一個(gè)Entry_Packet的開(kāi)始，這里設(shè)置了Packet_Start_Code_Prefix，隨后是Stream_ID(在16進(jìn)制中是oxbf)和表示信息包其余部分長(zhǎng)度的長(zhǎng)度信息。在圖4所示的例中，長(zhǎng)度信息后面是****_id，它表示該專(zhuān)用信息包是一特定人(****)的單獨(dú)格式，后面的****_packet_type表示該特定人的專(zhuān)用信息包格式的類(lèi)型。
在進(jìn)入信息包的情況下，****_packet_type是oxff。****_packet_type的后面是current_*_data_streams表示，一current_*_vdio_streams表示，和一current_*_audio_streams表示，這些分別表示在進(jìn)入信息包和下一個(gè)進(jìn)入信息包之間已經(jīng)多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信息包的數(shù)目，視頻信息包的數(shù)目，音頻信息包的數(shù)目。該cur-rent_*_audio_streams表示后面是進(jìn)入信息包位置數(shù)據(jù)，包括一entry_packet_-3，一entry packet_-2，entry_packet_-1，entry_packet_+1，entry_packet_+2，entry_packet_+3。
圖11給出了使用具有圖13和14格式的進(jìn)入信息包技術(shù)的編碼設(shè)備的實(shí)例。在圖11中，視頻編碼器1的輸入輸出端連接到視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31的輸入端，該視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路的輸出連接到編碼緩沖器4的輸入端。
進(jìn)入信息包產(chǎn)生電路32接收到從控制單元8來(lái)的控制輸入信號(hào)以提供進(jìn)入信息包數(shù)據(jù)到開(kāi)關(guān)電路6的輸入端E3，控制單元8從多路轉(zhuǎn)換系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生電路9接收系統(tǒng)時(shí)鐘信息并以預(yù)定的時(shí)間間隔交替地把開(kāi)關(guān)電路6的輸入端E1、E2和E3連到輸出端F。同樣，雖然沒(méi)有示出，控制單元從編碼緩沖器4，編碼緩沖器5或進(jìn)入信息包產(chǎn)生電路32中取出數(shù)據(jù)，多路轉(zhuǎn)換這樣的數(shù)據(jù)并提供這樣多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)到頭相加電路7。
當(dāng)由視頻編碼器或由在視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)的視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31檢測(cè)到在輸入視頻數(shù)據(jù)中的一I圖象時(shí)，控制單元8接收由編碼器1產(chǎn)生的一進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)，控制單元響應(yīng)進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)把進(jìn)入信息包插入到位流的預(yù)定的位置。在圖13中，一進(jìn)入信息包被插進(jìn)恰恰先于視頻進(jìn)入點(diǎn)的位置。當(dāng)I圖象被檢測(cè)時(shí)視頻編碼器1代替視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31產(chǎn)生插入點(diǎn)信號(hào)，除非視頻編碼器沒(méi)有能力產(chǎn)生進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)或編碼的視頻位流已經(jīng)包括了被多路轉(zhuǎn)換在內(nèi)的進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)。一進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)被檢測(cè)到的進(jìn)入點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)。
當(dāng)控制單元8接收進(jìn)入點(diǎn)信號(hào)時(shí)，它使進(jìn)入信息包產(chǎn)生電路32產(chǎn)生一進(jìn)入信息包且使開(kāi)關(guān)電路6轉(zhuǎn)換到輸入端E3，該輸入信息包提供到頭相加電路7且該輸入信息包分別與從編碼緩沖器4和5提供的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路轉(zhuǎn)換。
如圖14所示，對(duì)于每一個(gè)進(jìn)入信息包的三個(gè)在先和三個(gè)隨后的進(jìn)入信息包的相對(duì)位置由DSM 10的驅(qū)動(dòng)單元存儲(chǔ)在在選出的盤(pán)扇區(qū)中，并且按如下各自的區(qū)域entry_packet_-3，entry_packet_-2，entry_packet_-1，entry_packet_+1，entry_packet+2，entry_packet_+3。由于三個(gè)在先進(jìn)入信息包位置在當(dāng)前進(jìn)入信息包被記錄的時(shí)間已經(jīng)存儲(chǔ)在進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33中，這些在先的位置很容易被獲得。同樣，這些在先的進(jìn)入位置可以提供給DSM 10。這樣它們可以被記錄在盤(pán)上。
然而，三個(gè)隨后(將來(lái))進(jìn)入信息包位置在當(dāng)前是不能獲得的且不能被檢測(cè)到。這樣，控制單元8使進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33在進(jìn)入點(diǎn)被產(chǎn)生進(jìn)存儲(chǔ)各自進(jìn)入點(diǎn)的位置，使它們?cè)谝院竽鼙徊迦?。在所有的?shù)據(jù)已經(jīng)被多路轉(zhuǎn)換以后(即視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的位流已經(jīng)記錄在盤(pán)上以后)，相對(duì)于每一個(gè)進(jìn)入信息包的三個(gè)在先和三個(gè)隨后進(jìn)入信息包位置從進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33中讀出和提供給DSM 10。這樣，這些進(jìn)入信息包位置被記錄在盤(pán)上各自的進(jìn)入信息包中。
視頻編碼器1和音頻編碼器2分別以變化的速率對(duì)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行編碼?？刂茊卧?控制頭相加電路7去加包頭，使每一包的長(zhǎng)度是2048字節(jié)。為做到這一點(diǎn)，控制單元8根據(jù)圖15所示算法(流程圖)控制著頭相加過(guò)程，編碼讀出過(guò)程，和進(jìn)入信息包插入過(guò)程。
參看圖5所示過(guò)程，假定M4和M5分別表示存儲(chǔ)在編碼緩沖器4和5中的數(shù)據(jù)量，D表示在一包中所允許的編碼數(shù)據(jù)的最大量。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，D是常數(shù)并等于包長(zhǎng)(2048字節(jié))減去包頭的長(zhǎng)度，視頻信息包頭的長(zhǎng)度，和音頻信息包頭的長(zhǎng)度，如果一包包括進(jìn)入信息包，那么D不再表示一包中的編碼數(shù)據(jù)總量。這樣，當(dāng)一包包括了進(jìn)入信息包時(shí)為了獲得在該包中編碼數(shù)據(jù)總量(D2)，該進(jìn)入信息包全部長(zhǎng)度必需從D中減去。
在步驟S11中，控制單元8使頭加電路7去加包頭。在步驟S12，控制單元8等待直到M4和M5的和等于或超過(guò)D。即，控制單元8等待直至一滿包的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在編碼緩沖器4和5中。隨后，在步驟S13，被放置在一包中的P1字節(jié)視頻數(shù)據(jù)和P2字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)通過(guò)下述等式加以計(jì)算P1＝D×[M4/(M4+M5)]P2＝D-P1在一包中包括的音頻和視頻編碼數(shù)據(jù)的總量取決于在編碼數(shù)據(jù)緩沖器4和5中所包含數(shù)據(jù)的比率。在步驟S14中，控制單元8決定是否P1字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)包括視頻進(jìn)入點(diǎn)。當(dāng)該包不包括視頻進(jìn)入點(diǎn)時(shí)，控制單元8使頭相加電路7在步驟S15輸出視頻信息包，隨后，在步驟S16從編碼緩沖器4讀出P1字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)，并提供給DSM 10。在步驟S17，進(jìn)而，控制單元8使頭相加電路7輸出音頻信息包。在步驟S18，類(lèi)似圖5的過(guò)程，從編碼緩沖器5讀出P2字節(jié)音頻頻數(shù)據(jù)并提供到DSM 10。
當(dāng)包包括視頻進(jìn)入點(diǎn)時(shí)，在S14的詢問(wèn)得到肯定的回答，在步驟S19控制單元8使進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33存儲(chǔ)當(dāng)前包的位置和依照下面的等式計(jì)算存儲(chǔ)在包中的視頻數(shù)據(jù)量P1和音頻數(shù)據(jù)量P2P1＝D2×[M4/(M4+M5)]P2＝D2-P1在步驟S19的算術(shù)操作類(lèi)似于在步驟S13執(zhí)行的算術(shù)操作，除了D元素由D2所代替。D2是由D中減去進(jìn)入信息包的長(zhǎng)度得到的并表示在一包中編碼數(shù)據(jù)的總量。
隨后，在步驟S20，由頭相加電路7提供視頻信息包頭到DSM 10之后，剛好在視頻進(jìn)入點(diǎn)之前的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)視頻譯碼器1，視頻進(jìn)入點(diǎn)檢測(cè)電路31，編碼緩沖器4，開(kāi)關(guān)電路6和頭相加電路7提供給DSM 10。在步驟S21，視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在盤(pán)上。隨后，在步驟S22，進(jìn)入信息包產(chǎn)生電路32產(chǎn)生在盤(pán)上記錄的進(jìn)入信息包。(在這時(shí)，進(jìn)入信息包的相關(guān)信息并沒(méi)有寫(xiě)在盤(pán)上)。
隨后，在步驟S23，由控制單元8產(chǎn)生視頻信息包和該視頻信息包再次被記錄。在步驟S24，視頻數(shù)據(jù)的其余部分被輸出和被記錄，下一步，控制單元8處理音頻數(shù)據(jù)。在步驟S17，音頻信息包頭被加在步驟S18，P2字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)被記錄。
隨后，在圖15所示的算法被重復(fù)，位置數(shù)據(jù)寫(xiě)入到視頻和音頻編碼器1和2，控制單元8從進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元33讀出包括進(jìn)入信息包的包的位置和寫(xiě)入包括三個(gè)在先和三個(gè)隨后的進(jìn)入信息包的位置進(jìn)入信息包位置到記錄在DSM 10的盤(pán)上的每一個(gè)各自的進(jìn)入信息包。
圖12給出了與圖11所示編碼器兼容的譯碼儀器的例子。分離單元21的頭分離電路22從DSM 10中讀出的數(shù)據(jù)中分離包頭，信息包頭和進(jìn)入信息包并提供這些分離的頭到控制單元24。進(jìn)而，頭分離電路22向開(kāi)關(guān)電路23的輸入端G提供已經(jīng)被時(shí)分多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，開(kāi)關(guān)電路23的輸出端H1和H2分別連接到視頻和音頻譯碼器25和26。
控制單元24從由頭分離電路22分離的輸出數(shù)據(jù)中讀出進(jìn)入點(diǎn)信息(進(jìn)入信息包信息)并提供這些信息到存儲(chǔ)進(jìn)入點(diǎn)信息(進(jìn)入信息包信息)的進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元41。由于DSM 10提供包含當(dāng)前讀位置的信號(hào)到控制單元24，控制單元使該信息與進(jìn)入點(diǎn)的位置相關(guān)并使進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元41去存儲(chǔ)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
分離單元21的控制單元24響應(yīng)由頭分離電路22提供的信息包頭的流ID交替地把開(kāi)關(guān)電路23的輸入端G連接到輸出端H1和H2。對(duì)時(shí)分多路轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行分離處理，然后分別以視頻數(shù)據(jù)送到視頻譯碼器25和以音頻數(shù)據(jù)送到音頻譯碼器26。
當(dāng)用戶發(fā)布檢索指令以后，主控制單元(未示出)使控制單元24，視頻譯碼器25，和音頻譯碼器26進(jìn)入檢索模式，DSM 10提供當(dāng)前讀位置到控制單元24。在再現(xiàn)模式中，進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元41存儲(chǔ)被再現(xiàn)的進(jìn)入信息包的信息，鄰近預(yù)置讀位置的進(jìn)入點(diǎn)信息被從進(jìn)入點(diǎn)存儲(chǔ)單元中取出。替換地，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)(即，當(dāng)儀器的電源被打開(kāi)，盤(pán)被插入，或再現(xiàn)命令被發(fā)布)在預(yù)定范圍內(nèi)的進(jìn)入信息包信息可以預(yù)定先被讀出和預(yù)先被存儲(chǔ)。
當(dāng)一進(jìn)入點(diǎn)被選出，控制單元24發(fā)送檢索命令到DSM 10，DSM10迅速地移動(dòng)讀位置到進(jìn)入點(diǎn)并提供再現(xiàn)的數(shù)據(jù)到分離電路21。
如上所述(見(jiàn)圖13)，一進(jìn)入信息包之后是I圖象的視頻數(shù)據(jù)，當(dāng)剛好跟隨進(jìn)入信息包視頻數(shù)據(jù)被頭分離電路22加以分離和提供給視頻譯碼器25時(shí)，該視頻數(shù)據(jù)代表I圖象。視頻譯碼器對(duì)位于視頻數(shù)據(jù)開(kāi)始處的I圖象進(jìn)行譯碼并輸出譯碼的信號(hào)。在檢索模式中，音頻譯碼器是在靜音狀態(tài)(不起作用)。
由于一進(jìn)入信息包包含有三個(gè)在先的和三個(gè)隨后的進(jìn)入點(diǎn)的位置信息，控制單元24對(duì)下一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)執(zhí)行檢索操作和重復(fù)上述的再現(xiàn)操作，這樣，使得該設(shè)備能夠快速地和連續(xù)地再現(xiàn)I圖象。
當(dāng)檢索速度高時(shí)，控制單元24使DSM 10獲得最遠(yuǎn)的進(jìn)入點(diǎn)。另一方面，當(dāng)檢索速度為低速時(shí)，控制單元24使DSM 10獲得最近的進(jìn)入點(diǎn)。由于三個(gè)在先和三個(gè)隨后的進(jìn)入點(diǎn)已經(jīng)被記錄，作為選取的進(jìn)入點(diǎn)的組合，可以使用三個(gè)或更多級(jí)別的搜索。
這樣，檢索操作可以容易地執(zhí)行，因?yàn)镮圖象的位置(訪問(wèn)點(diǎn))對(duì)應(yīng)著在包含在進(jìn)入信息內(nèi)的進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)。
除了在檢索操作中用戶通過(guò)在屏幕顯示的圖象進(jìn)行掃描之外，第二個(gè)掃描操作使用指定程序的開(kāi)始時(shí)間去檢索所希望的圖象。在該掃描操作中，例如，盤(pán)上程序開(kāi)始時(shí)間和掃描點(diǎn)能夠分別被指定為“0小時(shí)，0分，0秒，0幀”和“0小時(shí)，5分，10秒，12幀”。
在專(zhuān)業(yè)的VCR中，例如，其可在通常的廣播站中被使用，時(shí)間編碼可以寫(xiě)在各自的幀中，例如，使用視頻磁帶的空白區(qū)。由于每一幀的時(shí)間編碼可以精確地獲得，檢索操作使用時(shí)間編碼可以精確地執(zhí)行。然而，由于時(shí)間碼必須寫(xiě)在每一單獨(dú)的幀中，帶的記錄能力必須足夠大以記錄視頻數(shù)據(jù)加上所有時(shí)間編碼。
由于有限的記錄量，在家用VCR中，所有的時(shí)間編碼通常并不寫(xiě)在帶上，不使用真實(shí)的時(shí)間編碼，由計(jì)數(shù)控制脈沖(CTL)產(chǎn)生的隨機(jī)時(shí)間編碼去計(jì)算程序的再現(xiàn)(記錄)時(shí)間。這樣，該方法顯示相對(duì)而不是實(shí)際的時(shí)間。同樣，該方法不太可靠且有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如漏失(drop-out)，因?yàn)闀r(shí)間編碼并沒(méi)有寫(xiě)在各自的幀上。
另一方面，時(shí)間碼以MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn)的位流形式被寫(xiě)入，在ISO/IEC 13818-2中，25位時(shí)間編碼被定義和寫(xiě)入到圖象頭組(GOP)。但是，時(shí)間碼并沒(méi)有寫(xiě)入在各自的圖象內(nèi)，因時(shí)間編碼或它們的等價(jià)編碼均沒(méi)有定義和包括在圖象頭內(nèi)。
由于GOP的長(zhǎng)度在MPEG中是不固定的，包含在GOP頭內(nèi)的25位的時(shí)間碼僅僅對(duì)應(yīng)著由GOP的第一幀所表示的圖象。因此，跟隨在首幀后的圖象未被指定有時(shí)間碼。當(dāng)數(shù)據(jù)流以變化的比率壓縮時(shí)在GOP內(nèi)產(chǎn)生每一單獨(dú)幀的時(shí)間碼是困難的，因?yàn)閳D象的位置變得不確定。這樣，盡管單獨(dú)的GOP的時(shí)間碼被檢測(cè)出而使得它們對(duì)應(yīng)著如上討論的進(jìn)入信息包，時(shí)間碼也僅能間斷地產(chǎn)生。
因此，本發(fā)明的一目的是提供用于獲得間斷的時(shí)間碼和為每一幀單獨(dú)的幀顯示時(shí)間碼并提供對(duì)應(yīng)時(shí)間碼的檢索程序的一數(shù)據(jù)譯碼裝置。
本發(fā)明的另一目的提供一數(shù)據(jù)譯碼裝置，用于從由進(jìn)入指針指定的GOP頭中取出時(shí)間碼和對(duì)從GOP頭分離出的時(shí)間碼中插入連續(xù)的時(shí)間碼。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一數(shù)據(jù)譯碼的裝置，用于使用計(jì)數(shù)器插入連續(xù)時(shí)間碼，這里從GOP頭分離出的時(shí)間碼或圖象開(kāi)始碼被接收作為輸入。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一數(shù)據(jù)譯碼裝置，用于為一幀指定的時(shí)間碼，比較時(shí)間碼，并根據(jù)比較的結(jié)果訪問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，數(shù)據(jù)譯碼裝置對(duì)數(shù)據(jù)位流進(jìn)行譯碼，該數(shù)據(jù)位流包括表示圖象的圖象數(shù)據(jù)位，和根據(jù)預(yù)定圖象的時(shí)間編碼已經(jīng)間斷地插入到該數(shù)據(jù)位流。這些插入的時(shí)間碼從數(shù)據(jù)位流中取出連續(xù)的時(shí)間碼插入到時(shí)間碼區(qū)沒(méi)有插入的數(shù)據(jù)位流中的那些圖象中，連續(xù)的時(shí)間碼被顯示。
下面結(jié)合同樣部分用同樣標(biāo)號(hào)的附圖詳細(xì)地描述優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
圖1的方框圖給出了數(shù)據(jù)編碼裝置的一個(gè)例子；圖2的方框圖給出了數(shù)據(jù)譯碼裝置的一例子；圖3是解釋位流格式的示意圖；圖4是解釋流ID的表；圖5是操作流程圖；圖6是解釋DSM的盤(pán)上的位流的示意圖；圖7方框圖給出了數(shù)據(jù)編碼裝置的另一個(gè)實(shí)例；圖8方框圖給出了數(shù)據(jù)譯碼裝置的另外一個(gè)實(shí)例；圖9是解釋TOC數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖10是解釋扇區(qū)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11是示出了數(shù)據(jù)編碼裝置的方框圖；圖12是示出了數(shù)據(jù)譯碼裝置的方框圖13給出了DSM的盤(pán)上數(shù)據(jù)包的格式的示意圖；圖14是解釋一進(jìn)入信息包的格式的示意圖；圖15是解釋圖12數(shù)據(jù)譯碼裝置的操作的流程圖；圖16是給出了本發(fā)明數(shù)據(jù)譯碼裝置的實(shí)例的方框圖；圖17是解釋本發(fā)明數(shù)據(jù)譯碼裝置的操作的示意圖；圖18給出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)譯碼裝置中使用的定時(shí)編碼內(nèi)插電路的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖19給出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)譯碼裝置中使用的定時(shí)碼內(nèi)插電路的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖20給出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)譯碼裝置中使用的定時(shí)碼內(nèi)插電路的另外一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖21示出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)譯碼器中使用的TOC的實(shí)例的表；圖22是本發(fā)明數(shù)據(jù)譯碼裝置另一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖23是解釋圖22數(shù)據(jù)譯碼器的操作的流程圖。
圖16給出了本發(fā)明實(shí)施例的譯碼裝置。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖16中示出的對(duì)應(yīng)圖12的那些單元用同樣的標(biāo)號(hào)給出和省略對(duì)它們的解釋。
本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)是時(shí)間碼內(nèi)插電路42，它對(duì)間斷提供給它的時(shí)間碼進(jìn)行內(nèi)插，使得產(chǎn)生連續(xù)的時(shí)間碼。頭分離電路22從GOP頭中分離出時(shí)間碼(TC)和提供分離的時(shí)間碼給時(shí)間碼內(nèi)插電路42，時(shí)間碼內(nèi)插電路在GOP開(kāi)始時(shí)輸出時(shí)間碼(TC)給一圖象。對(duì)于不是在GOP開(kāi)始的一圖象，時(shí)間碼內(nèi)插電路42輸出一增量值(在正常的再現(xiàn)模式)或一減量的值(在反向的再現(xiàn)模式)作為一內(nèi)插的時(shí)間碼，這樣，為在GOP中的每一個(gè)圖象產(chǎn)生時(shí)間碼。
圖17依本發(fā)明給出了在GOP內(nèi)的各圖象和各時(shí)間碼之間的關(guān)系。對(duì)于特定的GOP組的第一個(gè)圖象I0，在編碼過(guò)程中已經(jīng)指定的該時(shí)間碼(0h01m02s01f)從GOP頭獲得(這里h表示小時(shí)，m表示分鐘，s表示秒，f表示幀)。下一個(gè)圖象B0并沒(méi)有由編碼過(guò)程指定時(shí)間碼。這樣，時(shí)間碼內(nèi)插電路42為圖象B0產(chǎn)生一內(nèi)插的時(shí)間碼(0h01m02S02f)。以同樣的方式，時(shí)間碼內(nèi)插電路42為屬于同一GOP的其余的圖象連續(xù)地產(chǎn)生內(nèi)插的時(shí)間碼如同I0一樣。隨后，時(shí)間碼內(nèi)插電路42最終產(chǎn)生時(shí)間碼(0h01m02S1bf)并且恰好指定給圖象I1，且該同一個(gè)時(shí)間碼從GOP頭中讀出，這是因?yàn)镮1是下一個(gè)GOP的第一個(gè)圖象。
圖18是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間碼內(nèi)插電路42的方框圖。在描述該實(shí)施例中，譯碼裝置執(zhí)行正常的再現(xiàn)操作或執(zhí)行反向的再現(xiàn)操作。一計(jì)數(shù)器43是一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，它計(jì)算小時(shí)，分鐘，分，秒，和幀數(shù)。當(dāng)頭分離電路22(圖16)檢測(cè)一GOP頭時(shí)，一標(biāo)志加給計(jì)數(shù)器42的設(shè)置端(S)。從GOP頭分離的時(shí)間碼(TC)直接加到計(jì)數(shù)器43的數(shù)據(jù)輸入端(I)，使得計(jì)數(shù)器被設(shè)置為分離的時(shí)間碼的值。
圖16的控制單元24提供垂直同步信號(hào)到計(jì)數(shù)器43的時(shí)鐘端(CK)。由于正常的垂直同步信號(hào)的頻率是60Hz，該頻率最好使用簡(jiǎn)單的頻率除法器(未示出)將其分為30Hz(幀速率)。
在正常的再現(xiàn)模式中，控制單元24產(chǎn)生施加到增端(up termi-nal)(U)的標(biāo)志，在反向再現(xiàn)模式中，標(biāo)志加到減端(down termin-a1)端(D)。當(dāng)盤(pán)插入到設(shè)備內(nèi)，或當(dāng)拾取器61返回到它的開(kāi)始位置時(shí)，控制單元24通過(guò)施加一信號(hào)到該計(jì)數(shù)器的重置端而重置計(jì)數(shù)器43。從計(jì)數(shù)器43的輸出端(O)提供的輸出信號(hào)OUT被顯示電路44所顯示。
在正常的再現(xiàn)模式和反向再現(xiàn)模式中，一精確的時(shí)間碼為每一GOP而顯示。計(jì)數(shù)器43響應(yīng)提供給時(shí)鐘端CK的同步信號(hào)每1/30秒增加幀數(shù)，未被編碼過(guò)程指定時(shí)間碼的每幀的當(dāng)前計(jì)數(shù)器讀數(shù)被顯示。這樣，時(shí)間碼為在GOP中每一個(gè)單獨(dú)的幀連續(xù)地顯示而不論一時(shí)間碼是否通過(guò)編碼過(guò)程初始指定給那一幀。
在該實(shí)施例中，由于幀同頻信號(hào)被用來(lái)作為時(shí)鐘，僅僅GOP的第一幀的需要被精確地加以測(cè)量。然而，由于GOP在MPEG系統(tǒng)中由15幀組成的，每秒可以精確地顯示兩個(gè)時(shí)間碼。這樣，當(dāng)使用MPEG格式時(shí)也就消除了前述的實(shí)際問(wèn)題。
圖19給出了時(shí)間碼內(nèi)插電路42的另一個(gè)實(shí)施例方框圖。在該實(shí)施例中，包括在圖象頭內(nèi)的一圖象開(kāi)始碼(PSC)被檢測(cè)且被用來(lái)作為一時(shí)鐘信號(hào)。一圖象開(kāi)始碼檢測(cè)器45檢測(cè)該圖象開(kāi)始碼和產(chǎn)生一脈沖，該脈沖提供給時(shí)鐘端CK去對(duì)計(jì)數(shù)器43進(jìn)行增量或減量計(jì)數(shù)。對(duì)于變化速度的再現(xiàn)模式，只要圖象頭能被檢測(cè)到，時(shí)間碼同樣能被顯示。
圖20給出了時(shí)間碼內(nèi)插電路42的另一個(gè)實(shí)施例。取代前一實(shí)施例中根據(jù)輸入時(shí)間碼執(zhí)行檢索操作的是由計(jì)數(shù)器43產(chǎn)生的輸入時(shí)間碼(P-TC)和當(dāng)前時(shí)間碼(TC′)的差被使用。一減法器46確定和輸出輸入時(shí)間碼和當(dāng)前時(shí)間碼的差，該差可見(jiàn)地被顯示電路44加以顯示和比較器47將該差值與0比較。
當(dāng)差是正的時(shí)候，控制單元24發(fā)布命令在快速向前方向(FF)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，但是，當(dāng)差是負(fù)時(shí)，在反方向(REV)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，當(dāng)差很大時(shí)，獲得最遠(yuǎn)進(jìn)入點(diǎn)，當(dāng)差很小時(shí)，獲得最近進(jìn)入點(diǎn)。由于在每一個(gè)進(jìn)入信息包內(nèi)存在著向前方向的三個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和在反向方向存在著三個(gè)進(jìn)入點(diǎn)，在檢索三個(gè)或多于三個(gè)等級(jí)時(shí)可以組合所選取的進(jìn)入點(diǎn)，也可以簡(jiǎn)單地根據(jù)時(shí)間碼差進(jìn)行檢索而不使用等級(jí)。
圖21示出了記錄在盤(pán)上的TOC表。從圖9可知TOC具有對(duì)應(yīng)一進(jìn)入點(diǎn)的扇區(qū)地址。然而，在圖21中，TOC具有對(duì)應(yīng)一進(jìn)入點(diǎn)的扇區(qū)地址和時(shí)間碼(TC)并這樣形成時(shí)間碼表。當(dāng)盤(pán)具有在其上的圖21所示的TOC時(shí)，圖22所示譯碼裝置對(duì)應(yīng)時(shí)間碼可以高速檢索數(shù)據(jù)。
一時(shí)間碼管理器48通過(guò)執(zhí)行圖23所示程序管理著TOC時(shí)間碼表，當(dāng)前時(shí)間碼和命令時(shí)間碼。當(dāng)盤(pán)上的初始數(shù)據(jù)被再現(xiàn)時(shí)，在步驟S3，TOC時(shí)間碼表存儲(chǔ)在時(shí)間碼管理器48的一存儲(chǔ)器內(nèi)。在步驟S32中，當(dāng)發(fā)布時(shí)間碼檢索命令時(shí)，時(shí)間碼管理器48使控制單元24，視頻譯碼器25，和音頻譯碼器26進(jìn)入時(shí)間碼檢索模式。在步驟S33，時(shí)間碼管理器比較命令時(shí)間碼和在時(shí)間碼表內(nèi)的每一個(gè)時(shí)間碼并檢測(cè)出一時(shí)間碼，以使誤差最小，或離希望的位置有最小的距離。在步驟S34，當(dāng)時(shí)間碼管理器48發(fā)現(xiàn)有使誤差最小的該時(shí)間碼后，它從時(shí)間碼表輸出進(jìn)入點(diǎn)作為目標(biāo)進(jìn)入點(diǎn)?？刂茊卧?4根據(jù)當(dāng)前讀位置和目標(biāo)進(jìn)入點(diǎn)決定拾取器的接近方向，這樣拾取器對(duì)目標(biāo)進(jìn)入點(diǎn)的扇區(qū)進(jìn)行檢索。
在步驟S35，當(dāng)拾取器發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)扇區(qū)以后，它移動(dòng)到扇區(qū)的進(jìn)入點(diǎn)和把對(duì)應(yīng)該進(jìn)入點(diǎn)的時(shí)間碼返回給時(shí)間碼管理器48。由于命令時(shí)間碼并不和進(jìn)入點(diǎn)的時(shí)間碼一致，時(shí)間碼管理器48檢測(cè)幀數(shù)項(xiàng)的差別(在步驟S36)，如步驟37所示，根據(jù)該誤差控制讀位置的位移。
與命令時(shí)間碼一致的幀并不總是I圖象。這樣，當(dāng)檢測(cè)的幀是P圖象時(shí)，先于該檢測(cè)幀的那幀也就被讀出。當(dāng)檢測(cè)的幀是B圖象時(shí)，先于和隨后檢測(cè)幀的兩幀也同樣被讀出。除非對(duì)于P圖象的先于檢測(cè)的幀的那幀或?qū)τ贐圖象的先于或隨后檢測(cè)的幀的兩幀被讀出，檢測(cè)的幀是不能被MPEG譯碼的。在MPEG中，P/B圖象被包括在圖象頭內(nèi)的圖象類(lèi)型所識(shí)別(圖象碼類(lèi)型PCT)。
在上述的實(shí)施例中，記錄在GOP頭的時(shí)間碼被取出和用來(lái)產(chǎn)生連續(xù)的時(shí)間碼，當(dāng)時(shí)間碼加到private_stream_type1，private_stream_type2，程度流映射和在ISO 11172-1(MPEG1系統(tǒng))和ISO13818-1(MPEG2系統(tǒng))定義的程序流目錄，如上述的實(shí)施例一樣可以獲得同樣的結(jié)果。
由于依本發(fā)明的時(shí)間碼內(nèi)插電路42將時(shí)間碼加到那些未被初始指定時(shí)間碼的圖象，根據(jù)插入的時(shí)間碼可以高速地對(duì)圖象進(jìn)行訪問(wèn)；對(duì)應(yīng)所希望的時(shí)間碼可以連續(xù)地被顯示。
雖然參照附圖已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例和各種修改，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于這些精確的實(shí)施例和所描述的修改。在不脫離所附權(quán)利要求所定義的發(fā)明的精神和范圍的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出各種變化和進(jìn)一步的修改。
權(quán)利要求
1.對(duì)數(shù)據(jù)位流進(jìn)行譯碼的數(shù)據(jù)譯碼裝置，該數(shù)據(jù)位流包括表示圖象的圖象數(shù)據(jù)位，時(shí)間碼已經(jīng)間斷地插入到該數(shù)據(jù)位流并且指定給預(yù)定的圖象，所述裝置包括提取裝置，用于從所述的數(shù)據(jù)位流中提取所述的插入的時(shí)間碼；插入裝置，用于根據(jù)所述的取出的時(shí)間碼為那些時(shí)間碼還沒(méi)有指定的所說(shuō)的數(shù)據(jù)位流中的那些圖象插入連續(xù)的時(shí)間碼；顯示裝置，用于顯示連續(xù)的時(shí)間碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述預(yù)置的圖象是圖象組(GOP)內(nèi)的特定的圖象，且所述的插入裝置包括可用在所述GOP的頭內(nèi)的時(shí)間碼作為置位信號(hào)而可被預(yù)置的計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器根據(jù)與每一圖象同步的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)響應(yīng)正向的增計(jì)數(shù)標(biāo)志(up flag)在向前方向?qū)λ龅臅r(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)或響應(yīng)反向的減計(jì)數(shù)標(biāo)志(downflag)在相反的方向?qū)λf(shuō)的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，它進(jìn)一步包括輸入裝置，用于輸入時(shí)間碼到所述插入裝置；檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述輸入時(shí)間碼和所述連續(xù)時(shí)間碼之間的時(shí)間差；和顯示裝置，用于顯示所述時(shí)間差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)位流是從可移動(dòng)的記錄介質(zhì)中讀出；且進(jìn)一步包括再現(xiàn)控制裝置，用于響應(yīng)所述的時(shí)間差以控制所述記錄介質(zhì)的檢索方向和檢索速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述數(shù)據(jù)位流是從一數(shù)字記錄介質(zhì)中接收到的，在該數(shù)字記錄介質(zhì)上記錄著存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的扇區(qū)和內(nèi)容數(shù)據(jù)表(TOC)以通過(guò)扇區(qū)地址能有效地對(duì)在所述記錄介質(zhì)上的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，所述TOC數(shù)據(jù)包含所述預(yù)定圖象的扇區(qū)地址和對(duì)應(yīng)所述扇區(qū)地址的所述的時(shí)間碼；其中，所述的裝置進(jìn)而包括輸入一時(shí)間碼的裝置；檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在數(shù)值上與所述輸入的時(shí)間碼最接近的一時(shí)間碼所對(duì)應(yīng)的扇區(qū)地址；和檢索裝置，用于為所述對(duì)應(yīng)扇區(qū)地址檢索所述的數(shù)字記錄介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述數(shù)字記錄介質(zhì)是磁光盤(pán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述數(shù)字記錄介質(zhì)是磁盤(pán)。
8.一種對(duì)數(shù)據(jù)位流進(jìn)行譯碼的數(shù)據(jù)譯碼方法，該數(shù)據(jù)位流包括表示圖象的圖象數(shù)據(jù)位且時(shí)間碼已經(jīng)間斷地插入到該數(shù)據(jù)位流并指定給預(yù)定的圖象，所述方法包括如下步驟從所述數(shù)據(jù)位流中取出所述插入的時(shí)間碼；從所述取出的時(shí)間碼中插入連續(xù)的時(shí)間碼；和將所述連續(xù)的時(shí)間碼加到那些時(shí)間碼還沒(méi)有被指定的所述數(shù)據(jù)位流中的圖象中去。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，一目標(biāo)圖象通過(guò)對(duì)應(yīng)所述目標(biāo)圖象產(chǎn)生的目標(biāo)時(shí)間碼而被譯碼；將目標(biāo)時(shí)間碼和所述連續(xù)時(shí)間碼進(jìn)行比較，直到所述目標(biāo)時(shí)間碼等于一連續(xù)的時(shí)間碼；對(duì)對(duì)應(yīng)所述目標(biāo)時(shí)間碼的圖象進(jìn)行訪問(wèn)和譯碼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)記錄在盤(pán)上或類(lèi)似存儲(chǔ)介質(zhì)上的壓縮的移動(dòng)畫(huà)面，音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)譯碼方法，其中，包頭和信息包頭從再現(xiàn)的視頻信號(hào)的信息中分離；且時(shí)間碼從GOP(圖象組)中取出。連續(xù)的時(shí)間碼加到時(shí)間碼還沒(méi)有指定的GOP的那些圖象當(dāng)中去(B圖象和P圖象)。
文檔編號(hào)H04N7/52GK1155221SQ9511887
公開(kāi)日1997年7月23日 申請(qǐng)日期1995年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月15日
發(fā)明者河村真, 藤波靖 申請(qǐng)人:索尼公司