专利名称：改变以非顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度的制作方法
技术领域：
本发明的方案一般地涉及向在盘媒介上记录的节目提供先进的操作特征的方法和装置，所述盘媒介诸如数字视频盘、硬盘和磁光盘。
背景技术：
虽然特技模式使用户能在不同的速度下观看被记录的视频，但视频并不总是由这一处理所改变。如果在以后显示该视频，则用户必须启动另一个特技模式以便以不同速度观看视频。但是，重要的是，许多用户可能希望一旦视频已经被记录在盘上、通过修改这个视频来永久地改变视频的特定部分的重放速度。这样的处理可以允许在重放期间的速度变化而不用用户调用特技模式命令。不幸的是，存在几大障碍，它们使得以这样的方式来编辑被记录的视频不可行。
例如，在诸如磁带的媒介和诸如DVD的光盘媒介的情况下，期望在介质上以连接的方式记录节目数据，以便避免在节目显现中的中断。但是，一般由原始记录的视频占用的空间不是足够大到可以存储必须被重复以产生诸如慢动作重放的特定特技效果的图像。这使得难于在与原始数据相同的物理位置存储修改的视频段。除了空间上的限制之外，在盘或其他媒介上重复图像会干扰视频的传统图像结构，这会使得在重放期间的视频的显示质量变差。
但是，修改被记录的视频以产生快进的重放不受妨碍慢动作编辑的空间限制的影响。这是因为快进编辑只从被记录的视频中删除图像。尽管如此，与慢动作修改类似，创建快进视频也负面地影响视频的传统图像结构。
在以非顺次扫描格式记录的视频上执行特技模式，尤其是当记录运动物体时，也会带来另一个问题。非顺次帧不是被顺次地扫描，而实际上是合并在一起产生帧的两个隔行扫描场。每个隔行扫描场包括一般在完整帧中包括的图像信息的大致一半。但是，这些隔行扫描场在时间上不同，并且运动物体将出现在每个场中的不同位置。因此，如果所述场被组合以形成非顺次的帧，则运动物体将显示为被拉伸。
在多种高性能电视机中，来自非顺次帧的场被分离和解交织以形成两个完成的帧。因而，运动物体将出现在新产生的帧中的不同位置中，在特技模式重放期间，从解交织处理创建的帧一般被交替重复和显示。这可以引起在显示器中的运动物体从一个位置向另一个位置跳动或摆动，导致不期望的人为效果。
因此，所需要的是这样一种器件，它可以改变在非顺次扫描格式下记录的视频的重放速度，还可以克服与这样记录的视频相关联的空间和结构限制。而且，这样的器件必须在特技模式重放期间避免与这种类型的记录的视频相关联的不期望的摆动效果。
发明内容
在可重写的存储介质中，本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的方法，所述视频段具有非顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上。在一种方案中，本发明包括步骤关于改变的重放速度来修改所选择的视频段；在介质的一部分上专门地记录被修改的视频段。本发明也可以包括步骤在所选择的视频段中删除多个非视频包以便降低在修改的视频段中包括的数据量。而且。本发明也可以包括步骤降低在被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率，并且在记录步骤期间，降低被修改的视频段的比特率。
在本发明的一个方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤解码内部和非内部帧；将所述内部和非内部帧重新编码为它们的相关联的场图像；向所选择的视频段中插入由伪图像和重复场图像组成的组中的至少一个。另外，被插入到所选择的视频段中的伪场图像和重复场图像的数量是基于所述被改变的重放速度的。而且，本发明可以包括步骤选择性地解码和重新编码用于传统的放置伪场图像、重复场图像和相关联的场图像的被修改的视频段。
在上述方法的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤从由所述内部和非内部帧组成的组中去除至少一个帧。或者，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤解码内部和非内部帧；并且从所述内部和非内部帧的至少一个去除至少一个场图像。
在另一个方案中，本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的系统，所述视频段记录在可重写的存储介质上，并具有非顺次帧结构。上述系统包括存储介质电路，用于选择性地读取已经被记录在可重写存储介质的一部分上的视频段；视频处理器，用于关于改变的重放速度来修改所述选择的视频段；视频记录电路，用于在存储介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。所述系统也包括用于实现上述的方法的适当软件和电路。
图1是按照在此的本发明的方案的、可以改变以非顺次帧结构格式记录的视频的重放速度的可重写DVD器件的方框图。
图2图解了可重写DVD盘的数据结构。
图3A是图解改变以非顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度从而产生慢动作重放的操作的流程图。
图3B-3G演示了被应用到一个传统的GOP以产生一半的重放速度的、图3A的编辑处理。
图4A是图解改变以非顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度从而产生快动作重放的操作的流程图。
图4B-4F演示了被应用到两个传统的GOP以产生双倍重放速度的、图4A的编辑处理。
图5A是图解图4A的操作的替换方案的流程图，所述方案用于改变以非顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度以产生快动作重放。
图5B-5E演示了被应用到两个传统的GOP以产生双倍重放速度的、图5A的编辑处理。
具体实施例方式
图1以方框图形式示出了按照本发明的方案的、用于实现各种先进的操作特征的器件100。在所图解的实施例中，可重写盘介质被体现为可重写DVD。在许多情况下，如下所述，可重写盘介质也可以是例如硬盘驱动器或磁光盘(MOD)。MOD的一个实例是微型盘。而且本发明也可以用于数字磁带机中。事实上，本发明不限于任何特定的存储介质器件，因为它可以用在任何其他适当的存储介质器件中。
器件100能够向存储介质上写入或从存储介质读取，在这个示例中，所述存储介质是可重写DVD 102。虽然下面的讨论主要涉及可重写DVD，但是本发明不如此限定，因为也可以使用任何其他适当的存储介质。所述器件可以包括机械组件104、控制部分120、视频/音频输入处理路径140和视频/音频输出处理路径170。大部分的方框到不同部分或路径的配置是不言而喻的，但是为了方便的目的配置了一些方框，并且对于理解器件的操作不是关键的。
机械组件104可以包括电机106，用于旋转盘102；拾波组件108，它可以被适配为当盘102旋转时在盘102上移动。拾波组件108上的激光可以向盘102上的螺旋轨道上烧点，并且可以照亮已被烧到轨道上的点，以用于记录和重放视频和/或音频节目材料。为了理解本发明，是否盘102是一面可记录的或两面可记录的，或在双面记录的情况下，是否双面记录或后续的从盘102的读取发生在盘102的同一面或双面是无关的。拾波组件108和电机106可以被伺服机构110控制。伺服机构110也可以接收从盘102的螺旋轨道读取的数据的重放信号来作为第一输入。所述重放信号也是纠错电路130的一个输入，纠错电路130可以被当做控制部分或视频/音频输出处理路径170的一部分。
控制部分120可以包括控制中央处理单元(CPU)122和导航数据产生电路126。控制CPU 122可以向导航数据产生电路126提供第一输入信号，伺服机构110可以向导航数据产生电路126提供第二输入信号。伺服机构110也可以被当做控制部分120的一部分。导航数据产生电路126可以向复用器(MUX)154提供第一输入信号，MUX 154可以形成视频/音频输入处理路径140的一部分。
MUX 154的输出可以是纠错编码电路128的一个输入。纠错编码电路128的输出可以是被提供到拾波组件108的可记录输入信号，它可以通过激光被“烧”到盘102的螺旋轨道上。
另外，控制和数据接口也可以被提供来允许CPU 122控制视频编码器144、视频解码器178和音频解码器182的操作。可以在存储器中提供适当的软件或固件来用于由控制CPU 122执行的传统操作。而且，用于编辑被记录的视频特征134的程序例程被提供用于按照本发明的方案来控制CPU 122。
用于观众可激活的功能的控制缓冲器132可以指示当前可以获得的那些功能，即播放、记录、倒退、快进、慢放、跳跃、暂停/播放和停止。另外，编辑缓冲器136可以被提供用于接收用于实现被记录的视频编辑特征的命令。
输出处理路径170可以包括纠错块130、轨道缓冲器172、条件访问电路174和解复用器176。轨道缓冲器172可以读取和暂时存储，以用于未来处理从盘102读取的数据。这个数据可以被条件访问电路174处理，它可以控制数据通过解复用器176的传播，和向用于视频和音频处理的相应路径的传播。另外，输出处理路径170可以包括分组视频编码器178、TV编码器180、音频解码器182和音频数模转换器(D/A)184。
视频/音频输入处理路径140可以是这样的信号处理电路，用于将传统的电视信号转换为数字化的分组数据来用于由器件100进行数字记录。输入路径140可以包括TV解码器142和分组视频编码器144。另外，输入处理路径140可以包括音频A/D(模数转换器)146和音频编码器148。在正常的操作期间，数字化的信号可以在复用器150中被组合，并且可以随后被存储在记录缓冲器152中，直到已经构造了整个分组。当建立音频和视频数据分组的组时，它们可以在复用器154中与在导航数据产生电路126中产生的适当的导航分组相组合。所述分组可以随后被发送到纠错编码电路128。纠错编码电路128也可以看作输入路径140的一部分。
如果用户希望编辑在盘102上存储的视频的一部分，则编辑缓冲器136可以向控制CPU 122发信号。在一种方案中，控制CPU 122可以向分组视频编码器178发信号以解码从盘102上的特定位置读取的视频中包括的图像，并且然后向分组视频编码器144发送包括解码的图像的视频。如后所述，在一种替代方案中，在编辑处理期间，仅选定数量的这些图像需要被解码。在上述任何一种方案中，任何与图像相关联的音频可以被向前发送到音频解码器182。控制CPU 122可以随后指示音频解码器182来暂时存储音频。但是，为了创建额外的空间，在编辑处理期间，音频一般不与视频重新组合。而是，当在音频解码器182中的存储缓冲器溢出时一般丢弃音频。除了去除音频分量之外，任何与被修改的视频相关联的子图像信息可以被分离和防止与修改的视频重新结合。
一旦在分组视频编码器14接收到包括解码的图像的视频信号，则视频编码器14可以通过增加或删除图像来修改视频信号。如下详细所述，向视频信号增加图像可以建立慢动作视频，从视频删除图像可以产生快进的视频。如果必要的话，则视频编码器144可以随后重新编码这些图像，以便可以在盘102上放置修改的视频。
一旦在分组视频编码器144接收到包括解码的图像的视频信号，则视频编码器144可以通过增加或删除图像来修改视频信号。如下面将要详细描述的，向视频信号增加图像可以建立慢动作视频，从视频删除图像可以产生快进的视频。如果需要，视频编码器144可以随后重新编码这些图像，以便可以在盘102上放置修改的视频。
在已经重新编码了在被编辑的视频信号中的图像之后，视频信号可以仅仅通过复用器150传播，因为音频一般不与修改的视频信号组合。被编辑的视频随后使用与正常视频类似的方式被处理。即，被修改的视频信号在复用器154中与导航数据组合，并且被纠错编码电路128纠错。如后面将要描述的，被编辑的视频信号可以随后被记录回盘102上的媒介原始位置。
值得注意的是，本发明可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。按照本发明的机器可读的存储器可以以集中的方式在诸如控制CPU 122的一个计算机系统中实现，或以分布的方式实现，在所述分布方式中，不同的元件被分布在几个相互连接的计算机系统中。任何种类的计算机系统或其他被适配用于执行在此所述的方法的装置是可以接受的。
特别的，虽然在此说明的本发明考虑了图1的控制CPU 122，但是典型的硬件和软件的组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，所述计算机程序在被载入和被执行时，控制计算机系统和与图1的控制部分120类似的DVD记录系统，以便它执行在此所述的方法。本发明也可以被嵌入到计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括使能实现在此所述的方法的所有特征，并且在它被装入到计算机系统中时能够执行这些方法。
在本文中的计算机程序可以指一组指令以任何语言、代码或符号的任何表达，所述指令意欲使得具有信息处理能力的系统直接或在下述之一或两者之后执行特定的功能(a)转换为另一种语言、代码或符号；(b)以不同的材料形式再现。在此所公开的本发明可以是被嵌入到计算机程序中的一种方法，所述程序可以由程序员使用商业可以获得的开发工具来实现，所述开发工具用于与上述的控制CPU 122兼容的操作系统。
DVD数据结构图2图解了一般的DVD方案。但是，在所示的结构中的改变是可能的，本发明不意欲被限于所示出的特定实施例。如图2所示，每个DVD包括一个视频管理器26和一个视频字幕集(VTS)28。VTS包括视频字幕集信息(VTSI)27、可选的用于菜单的视频对象集29、一个或多个包括实际的字幕内容的用于字幕的VOBS 30、和VTSI备份31。每个VOBS 30包括多个视频对象(VOB)32。每个视频对象32包括多个单元34。每个VOBS 30也包括指向一个或多个单元的指针的集合。以这种方式，VOBS 30数据与单元34链接在一起，并且指示节目或单元34以何种次序被播放。在特定的VOBS 30内的单元34可以被加标记来以任何期望的次序播放。例如，它们可以被顺序或随机地播放。
每个单元34包括多个视频对象单元(VOBU)36。在其中常驻有盘的视频内容的每个VOBU 36一般包括0.4到1.0秒的显现材料。每个VOBU精确地以一个导航包(NV_PCK)38开始，并且可以包括一个或多个音频包(A_PCK)40、一个或多个视频包(V_PCK)41和一个或多个副图像(SP_PCK)42。另外，每个VOBU 36标称地包括一个图像组(GOP)。
改变以非顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度按照本发明的方案，用户可以改变已经被记录到存储介质上的顺次帧视频的重放速度。如果用户期望编辑所记录的视频以产生慢动作视频，则一个或多个图像可以被插入到视频中以产生这样的效果。被改变的视频可以随后被记录到存储介质上由原始视频先前占用的同一空间中。如果用户期望创建快进视频，则可以从记录的视频去除一个或多个图像。与慢动作编辑处理类似，所述视频可以被记录在原始视频的介质空间。在上述的任何一种处理中，被编辑的视频可以被重新编码以产生较高质量的重放和特技模式操作。
下面是在MPEG视频流中的传统GOP结构，其包含显示次序的非顺次帧，它可以有助于说明本发明的方案B0B1I2B3B4P5B6B7P8B9B10P11B12B13P14经验显示在每个内部(I)或预测(P)帧之间放置两个双向预测(B)帧效果很好。因此，通常使用如图所示的传统GOP结构。本领域内的技术人员将明白其他的GOP结构也普遍的被使用，并且可以将其当作传统的。
在上述传统的GOP结构中所示的帧是非顺次帧，并且以粗体印刷来指示它们作为非顺次帧的状态。当两个分离的隔行扫描场图像被组合以形成完整的图像时产生非顺次帧。上面所示的非顺次帧实际包括两个隔行扫描场。如下面将要描述的，存在当期望将非顺次帧划分为它们的相关联的隔行扫描场时的特定实例。为了从帧中区分场图像，场图像将以正常的印刷来显示。
下面是包括场图像的传统GOP结构的示例B0TB0BB1TB1BI2TI2BB3TB3BB4TB4BP5TP5BB6TB6BB7TB7BP8TP8BB9TB9BB10TB10BP11TP11BB12TB12BB13TB13BP14TP14B如图所示，具有下标“T”的图像表示前场(top field)图像，并且具有下标“B”的图像表示后场(bottom field)图像。
所选择来图解本发明的方案的GOP结构仅仅是可以用于实践本发明的GOP结构的示例，因为本发明不限于任何特定类型的GOP结构。事实上，本发明可以适用于被设计用于编码仅仅P帧和I帧的那些MPEG编码器或限于编码仅仅I帧的那些编码器。
参见图3A，流程图300图解了如何可以对包括非顺次帧的视频执行慢动作编辑。图3B-3G图解了这个慢动作编辑处理的示例。具体的，图3B-3G演示如何可以改变一个单个传统GOP以产生一半的重放速度；但是，应当注意，本发明不限于此，因为视频的任何部分可以被改变为以比正常重放速度慢的任何速度来重放。
在图3A的步骤310开始，器件100可以开始从存储介质读取数据。在步骤312，图1的解复用器176可以从非视频分量分离被记录的视频信号的视频分量，并且可以丢弃非视频分量。所述非视频分量的示例包括多个A_PCK 40和多个SP_PCK 42。但是，NV_PCK 38可以留在所编辑的视频信号中，因为按照DVD标准，每个VOBU 36需要具有一个NV_PCK 38。接着可以由分组视频解码器178解码构成视频信号的图像，并且可以随后将其传送到分组视频编码器14，如步骤3 14所示。图3B示出了包括当其被提供给分组视频编码器144时的非顺次帧的传统GOP的形式。
再次参见图3A，在步骤316中在视频信号中的每个帧可以被重新编码为其相关联的场图像。这个处理的一个示例被示出在图3C中，其中下标“T”表示前场图像，并且下标“B”表示后场图像。这些场图像被以正常的字体示出，与图3B中以粗体示出的帧相区别。
同样如图3C所示，在视频信号中的一个或多个I帧可以被重新编码为一个I场图像和一个P场图像。独立的场图像将包括比完整的帧少的信息(大约少50％)。将每个I帧重新编码为两个I场图像不是必然降低必须被存储在存储介质上的信息量；但是，将每个I帧重新编码为I场图像和P场图像有助于降低需要被存储在存储介质上的信息量，因为一个P场图像比I场图像需要的存储空间要少。但是，应当注意，本发明不限于此，因为I帧可以被重新编码为任何其他适合的格式。
除了I帧之外，一个或多个非I帧可以被重新编码为I和P场图像。向视频流添加图像可能产生形成新的GOP以存储所增加的图像的需要。因而，这些新的GOP的每个需要一个参考帧或场，由其来构造和显示剩余的非内帧。将非I帧重新编码为I和P场图像可以保证任何新的GOP将具有必要的参考帧或场以显示剩余的非内帧。图3C中也示出了一个示例，因为帧P8可以被重新编码为场图像I8TP8B。但是，应当注意图3C仅仅是一个示例，因为任何其他适合的帧可以被重新编码来作为参考图像。
在图3A的步骤318，一个或多个伪场图像可以被插入视频信号中。将在被编辑的视频中的非顺次帧重新编码为场图像可以允许在步骤318中在视频中插入伪场图像。图3D示出了插入伪场图像的示例。伪场图像是仅仅是特定的I场或非I场图像的重复的MPEG图像。但是，值得注意的是，伪场图像的离散余弦变换(DCT)系数和运动向量一般被设置为0。因此，伪场图像需要在存储介质上的很小的存储空间。一般，伪图像已经是压缩的格式，因此不必在被记录到存储介质上之前被重新编码；但是，本发明不限于这个方面。
在一个方案中。伪场图像可以放置在被改变的视频信号中的每个场图像的前面或后面；但是，本发明不限于此，因为伪图像可以被插入到视频信号中的任何位置。被插入到视频信号中的伪图像的数量依赖于所选择的慢动作速度。例如，一个单个伪场图像可以被插入到包括每个I场图像的视频信号中的每个场图像的前面或后面，以便产生作为正常的重放速度的一半的重放速度。图3D是这个处理的一个示例。更慢的重放速度需要插入更大量的伪图像。
虽然这些伪场图像可以被插入到所编辑的视频中的任何位置，但是在一个方案中，伪场图像可以被战略地插入以帮助控制被称为振动图像的运动人为效果。即，作为前场图像的伪场图像可以被顺序地布置。例如，如果期望的重放是正常重放的1/3，则两个伪前场图像可以被插入到被复制的前场图像的前面或后面。另外，原始的前场图像可以被布置在伪前场图像之间。类似地，这个处理可以用于后场图像复制。图3E示出了这个程序的一个示例。以这种方式插入伪场图像可以使得特定的场图像和它们的相关联的伪场图像能够依序被显示。这可以有助于消除振动图像的问题，它有时发生在以特技模式显示隔行扫描的图像的时候。
返回参见图3E，在重放期间，由于前场图像的依序插入，因此可以连续地显示前场P1T和它的两个伪场图像P1Td1、P1Td2。同样，后场P1B和它的相关联的伪场图像P1Bd1、P1Bd2也可以连续地被显示。如果一个运动物体在前场P1T中，则它可以在伪场图像P1Td1、P1Td2的同一位置。如果在这些前场之间插入后场，则移动物体将在显示器上显现为前后跳动，因为移动物体位于后场中的不同区域中。因此，如果非顺次帧未被重新编码为它们的相关联的场图像，则前场和后场不能连续地被编组，如图3E所示。结果，原始的前场和后场和伪前场和伪后场将以交替的方式被显示，这将在被编辑的视频的播放期间产生振动人为效果。
在如图3D所示伪图像被放置在视频信号中之后，GOP可以被划分为两个或多个新的GOP，如图3F所示和图3A中的步骤320中所示。期望将视频信号划分为两个或更多的新GOP，因为在被编辑的视频的部分中的图像的数量由于伪图像的增加而增加，并且工业标准将一个GOP可以包含的场的数量限制为36。这等同于每个GOP最大有18个帧。尽管多达36个场或18个帧可被放置在原始GOP或新创建GOP的任何一个中，但如果需要的话，一个等数量的图像最好被放置在每个GOP中以使每个GOP能经历进一步处理，以便与传统GOP结构保持一致。图3F表示该结果的一个例子。
现在新的GOP可被记录在存储介质上，如步骤322所示。依照本发明方案，被编辑的视频可以放置在原始视频先前占据的同样位置。这是因为被放置在视频中的任何伪场图像由于不包含任何编码图像信息而只需要非常小的存储空间。而且，可以使用存储介质上以往用于存储被删除的非视频信息的的空间来提供将这些场图像适配到原始空间所需要的任何存储空间。
但是，在一个方案中，如果在存储介质上没有足够的空间来将被编辑的视频适配到原始的记录位置，则可以解码和随后重新编码在被编辑的视频中的一定数量的场图像，以降低它们的图像分辨率。这样的处理可以减少图像所需要的存储空间的数量。在一个替代方案中，可以在视频被放置在存储介质上时降低视频信号的比特率。虽然降低比特率会导致损失一些视频数据和相应地降低图像分辨率，但是这样的处理可以降低在媒介上用于记录修改的视频序列所需要的物理空间的数量，并且因此允许被编辑的视频信号适配在原始的记录位置。
在一个替代实施例中，一旦已经增加了伪图像，则可以将一个或多个包括被编辑的视频的GOP重新编码来匹配包括上述被再现的场图像的传统GOP结构。将新的GOP重新编码为传统的GOP结构可以产生更流畅的重放，并且可以改善特技模式性能。如此，在GOP中的多个场图像可以被解码和随后重新编码为传统的GOP格式。作为一个示例，参见图3F和3G，GOP1的场图像B0T、B0Td、B0B和B0Bd不必被解码和随后重新编码，因为传统的GOP一般以两个B帧或四个B场开始。继续这个示例，但是场图像B1T和B1Td可以被解码和重新编码为场图像I1T和P1T。这些场图像可以现在作为GOP1的参考帧。这个处理可以继续直到GOP1和GOP2的结构匹配传统的结构，如图3G所示。但是，应当注意，上述的讨论仅仅是一个示例，因为任何其他的适合序列可以用于将被编辑的视频中的一个或多个GOP重新编码为传统的GOP。
在另一个方案中，取代增加伪场图像，可以向被编辑的视频增加一个或多个重复场图像以产生慢动作重放。或者，可以向被编辑的视频增加伪场和重复场图像的组合以产生慢动作重放。重复场图像是未压缩的图像，它是它的父场图像的复制品。增加重复场图像需要与插入伪场图像的处理类似的处理。但是，一个值得注意的区别是重复场图像需要在被记录到存储介质上之前被编码。
参见图4A，流程图400图解了如何对于在非顺次扫描格式下建立的视频执行快运动编辑的两种方式。图4B-4F图解了被应用到两个GOP以产生双倍速度重播的这些快运动编辑处理的每个的示例；但是，应当注意，本发明不限于此，因为视频的任何部分可以被改变为以快于正常重放速度的任何速度来重放。在步骤410，器件100可以开始从存储介质读出数据。在步骤412，图1的解复用器可以从诸如A_PCK 40和SP_PCK 42的非视频分量分离被记录的视频信号的视频分量。随后可以丢弃非视频分量。与图3A的慢动作处理类似，NV_PCK 38可留在被编辑的视频信号中。图4B示出了呈现到分组视频编码器144时的两种传统GOP的形式。
如步骤414中所示，如果被编辑的视频将不经历重新编码的步骤以使每个被编辑的GOP与传统的GOP结构一致，则可以从视频信号中去除B帧。这个处理被示出在图4A的步骤416和图4C中。参见图4C，所去除的B帧可以分布在整个GOP上，而不是在包括连续的B帧的长的组中。以这种方式来去除B帧是优选的，因为它将产生更流畅的重放和特技模式性能。作为一个示例，在图4C中，帧B0和B1可以被去除，然后在删除帧B4、B6和B7之前可以保留帧B3。其后，可以保留帧B9，并且可以继续删除处理。但是，应当注意，图4C所示的示例不意欲将本发明限定于这个特定的删除序列，因为可以使用任何其他适合的删除序列。
从视频信号删除的图像的总数量依赖于所选择的快速动作速度。例如，为了产生正常重放速度两倍的重放速度，可以从视频信号中删除在每个GOP中包括的图像的一半。这是在图4C中实现的结果。在图4A的步骤418，器件100可以确定去除B帧对于产生所期望的快进重放速度是否是足够的。如果不是，则器件100可以开始从视频去除P帧，如步骤420中所示。像在B帧去除的情况中一样，被删除的P帧最好分布在整个GOP上。
一旦已经删除了适当数量的图像，则按照步骤422和如图4C所示，来自被编辑的GOP的剩余图像可以被合并以填充在被编辑的视频信号中包括的一个或多个GOP。这些图像可以随后被记录到存储介质上，如图4A中的步骤424所示。与慢动作编辑处理相反，快进编辑视频可以容易地适合它的原始介质空间，因为已经从视频删除了一个或多个图像。在一个方案中，伪数据可以随后被记录在剩余的存储介质空间上，如步骤426所示。这个处理可以防止录像机显示原始视频的片断，这些片断仍然保留在存储介质上未接收到被编辑的视频的那个部分上。作为一个示例，位于剩余空间中的原始视频的V_PCK 41中存在的流ID可以被修改，以指示器件100这个视频应当被忽略。一旦修改了流的ID，则现在被考虑为伪数据的视频可以随后被记录回存储介质上其原始位置。但是，应当注意，本发明不限于这个特定的示例，因为可以使用其他公知的技术来使得器件100忽略由编辑处理剩余的原始介质空间中的任何剩余原始视频。
返回步骤414，如果要重新编码被编辑的GOP以匹配传统GOP的结构，则可以按照步骤415来解码在视频中的非顺次帧。在步骤417，可以从被编辑的视频信号去除帧。因为包括这些图像的GOP将被重新编码以匹配传统的GOP——其一个示例被示出在图4D中，因此从视频信号中删除哪些图像是无关的；但是，类似于前面讨论的快进编辑处理，被丢弃的非顺次帧最好分布在整体GOP上以产生较流畅的重放。被删除的图像的数量可以基于所希望的快进重放速度。图4E图解了被应用到图4D的两个GOP以产生双倍的重放速度的这个处理。但是，应当注意，图4E所示的示例不意欲将本发明限制到这个特定的删除序列，因为也可以使用任何其他适合的删除序列以创建希望的重建速度。
在图4A的步骤419，剩余图像可被合并，并且这些图像随后被重新编码以匹配包含非顺次帧的传统GOP的结构，如图4A的步骤421和图4F所示。但是，应当注意，图4F所示的示例不意欲将本发明限制到这个特定的重新编码序列，因为也可以使用任何其他适合的重新编码序列。在步骤423，一旦已经重新编码了图像，则图像可以被记录到存储介质中由原始视频先前占用的空间。另外，伪数据可以随后被插入到任何剩余的存储介质空间，如先前关于步骤426所描述的。
图5A示出了图解另一种方案的流程图500，在该方案中可以对于非顺次视频执行快进编辑。图5B-5E图解了被应用到两个GOP以产生双倍速度的重放的这个特定的快动作编辑处理的示例；但是，应当注意，本发明不限于这个示例，因为按照这个特定的方案，可以将视频的任何部分改变为以快于正常重放速度的任何速度来重放。与流程图400类似，在图5A的步骤510中，器件100可以开始从存储介质读取数据。在步骤512，图1的解复用器176可以从非视频分量中分离被记录的视频信号的视频分量。除了任何导航数据之外的非视频分量可以随后被丢弃。接着，构成视频信号的图像可以被分组视频解码器178解码，并且可以随后被传送到分组视频编码器144，如步骤514所示。图5B图解了当进入视频编码器144时的两种GOP。
但是，在这个方案中，可以根据所期望的快进重放速度从视频信号删除多个场图像，如图5A的步骤516中所示。图5C图解了这样的处理，其中所期望的重放速度是正常重放速度的两倍。如图所示，已经从包括视频信号的每个帧去除了一个场图像。但是，应当注意，图5C仅仅是一个示例，因为可以实现任何其他的重放速度，并且可以使用任何其他适当的删除序列来实现特定的速度。而且，最好在应用时以非顺序的方式删除场图像。
如图5A的步骤518和图5D所示，可以随后合并剩余的场图像。在图5A的步骤520和如图5E所示，这些场图像可以被重新编码以匹配包括场图像的传统GOP的结构。所述场图像可以随后被记录到存储介质中由原始视频先前占用的空间中，如步骤522所示。类似于流程图400中所述的处理，可以在任何剩余的空间中插入伪数据，如步骤524所示。虽然可以去除场图像的任何组合以产生期望的重放速度，但是如图5B-5E所示去除场图像将产生较流畅的重放以及改进的特技模式性能。
权利要求
1.在可重写的存储介质中，一种用于改变所选择的视频段的重放速度的方法，所述视频段具有非顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上，所述方法包括步骤关于改变的重放速度来修改所选择的视频段；在所述介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。
2.按照权利要求1的方法，还包括步骤在所选择的视频段中删除多个非视频包以便降低在修改的视频段中包括的数据量。
3.按照权利要求1的方法，还包括步骤降低在被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率。
4.按照权利要求1的方法，还包括步骤在所述记录步骤期间，降低被修改的视频段的比特率。
5.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改可以包括步骤解码所述内部和非内部帧；将所述内部和非内部帧重新编码为它们相关联的场图像；和向所述选择的视频段中插入由伪图像和重复场图像组成的组中的至少一个。
6.按照权利要求5的方法，其中被插入到所述选择的视频段中的所述伪场图像和所述重复场图像的数量是基于所述被改变的重放速度的。
7.按照权利要求6的方法，还包括步骤选择性地解码和重新编码用于传统的放置所述伪场图像、所述重复场图像和所述相关联的场图像的被修改的视频段。
8.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改包括步骤从由所述内部和非内部帧组成的组中去除至少一个帧。
9.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改可以包括步骤解码所述内部和非内部帧；并且从所述内部和非内部帧的至少一个中去除至少一个场图像。
10.一种用于改变所选择的视频段的重放速度的系统，所述视频段记录在可重写的存储介质上，并具有非顺次帧结构，所述系统包括存储介质电路，用于选择性地读取已经被记录在可重写存储介质的一部分上的视频段；视频处理器，用于关于改变的重放速度来修改所述选择的视频段；视频记录器电路，用于在所述存储介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。
11.按照权利要求10的系统，其中所述视频处理器删除在所述选择的视频段中的多个非视频包，以便减少在所述修改的视频段中包括的数据量。
12.按照权利要求10的系统，其中所述视频处理器降低在所述被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率。
13.按照权利要求10的系统，其中所述视频处理器在所述记录步骤期间降低所述被修改的视频段的比特率。
14.按照权利要求10的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器解码所述内部和非内部帧；将所述内部和非内部帧重新编码为它们相关联的场图像；和向所述选择的视频段中插入由伪图像和重复场图像组成的组中的至少一个。
15.按照权利要求14的系统，其中被插入到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于所述被改变的重放速度的。
16.按照权利要求15的系统，其中所述视频处理器选择性地解码和重新编码用于传统的放置所述伪场图像、所述重复场图像和所述相关联的场图像的视频段。
17.按照权利要求10的系统，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器从包括所述内部和非内部帧的组中去除至少一个帧。
18.按照权利要求14的系统，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器解码所述内部和非内部帧；并且从所述内部和非内部帧的至少一个去除至少一个场图像。
全文摘要
本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的系统和方法，所述视频段具有非顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上。可以关于改变的重放速度来修改所选择的视频段，并且可以在存储介质的一部分上专门地记录被修改的视频段。可以在所选择的视频段中删除多个非视频包以便降低在修改的视频段中包括的数据量。可以通过解码在视频段中的帧、将这样的帧重新编码为它们相关联的场图像和增加至少一个场图像来修改视频段。或者，可以通过去除在视频段中包含的至少一个帧或场图像来修改视频段。在任何一种方案中，视频段可以被重新编码以产生较流畅的特技模式和重放性能。
文档编号G11B27/034GK1516978SQ02812246
公开日2004年7月28日 申请日期2002年6月17日 优先权日2001年6月18日
发明者林书, 谢健磊, 马克·A·舒尔茨, A 舒尔茨, 书 林 申请人:汤姆森特许公司