专利名称：双倍速率的影音光碟数据编码方法
技术领域：
本发明涉及一种光碟数据编码方法，尤其数据一种为专指影音光碟片(VCD)(VIDEO COMPACT DISK)的数据编码方法，即能为设定影音光碟的数据编码所产生的数据量为现有技术的两倍，以获致较低的压缩失真与降低噪音的双倍速率的影音光碟数据编码方法。
当今市场上所销售的图像产品，基本可分为录像带与光碟两大类。其中录影带使用的是现有技术的模似录影技术，而影音光碟片则采用直径一般为12公分的光碟片作为储存媒体，然因光碟片的储存容量仅为650MB，无法储存庞大的图像数据，因此，电影专业群组(MPEG)(MOTION PICTURE EXPERT GROUP)即制定出一种动态画面的高倍压缩格式(简称MPEG1或MPEG2格式)，以高达100∶1甚至200∶1的压缩比将压缩后的影音数据储存于光碟片上，使得影音光碟片的单面最长可储存74分钟的影音数据，由于其画面可达到VHS水准，音质则可达到音乐光碟片(CD)的标准，且其体积仅为音乐光碟片的大小而已，即有逐渐取代现有技术录像带的趋势，而近来最为热门的DVD使用的则是第二代影音压缩格式(MPEG2)，它运用全新的光碟技术与混合使用双层的技术，使其单片容量至少在3.5GB，且具有高解析度的高画质效果，然而因DVD机的价格高，且影片数量有限，尚未普及，故在此仅针对现有技术影音光碟片(VCD)说明之，该影音光碟片表面所储存的数据，主要是通过编码器对影音源进行高倍率的压缩后，再行写入影音光碟片，而在VCD机的内部，仍为使用一般CD的，激光读取机构，不同处仅在数据送出后又通过一解压缩电路或解压缩软体，将已压缩的数据还原为原始数据，然而，如众所周知的是，通过高倍率压缩与高倍率的解压缩后，即有着压缩失真存在，而在MPEG-1所定义的高倍压缩的形式下，由于编码器在进行编码时所使用的系统速率较低(约1411200bps)，亦即在单位时间内所产生的编码数据量较少(如图2为每秒依次写入数据至光碟片10的75个区块(sector)中)，致使其在解压缩播放时，若遇到快速的画面变化，容易因代表的数据量较少之故，而产生相应的模糊方块图像(马赛克现象)(因压缩及解压缩为以画面分割方块为单位，通过压缩/解压缩各方块内的图像变化)，且同时容易造成画面噪音，此现象即造成图像再生品质不佳，而有加以改善的必要。
本发明的主要目的在于提供一种双倍速率的影音光碟数据编码方法，它能使单位时间内所编码产生的数据量为现有技术数据的两倍，经这种双倍而较为充足的数据量表示画面数据变化量，即可适当降低编码过程所产生的压缩损失，相应地，在用双倍速率进行解压缩之时，即可减少马赛克现象与噪音，从而达到提高画面质量的效果。
本发明的另一目的在于提供一种双倍速率的影音光碟数据编码方法，它能提供的双倍速率的编码数据，其定义是为每秒钟写入至150个光碟记录区(sector)中，较之现有技术的每秒钟写入75个光碟记录区，即为双倍的数据量，使得单位时间通过的数据量增加，从而提升画面品质。
本发明的目的是这样实现的一种双倍速率的影音光碟数据编码方法，其可在光碟片上形成相容于影音光碟机2.0版的数据格式，其特点是该调整压缩编码器的系统速率，使单位时间得以产生双倍的数据写入光碟片，即设定光碟片上各个相邻的记录区块的系统参考时间的差值为在600。
在上述的双倍速率的影音光碟数据编码方法中，其中，所述的数据写入光碟片的传输速度为每秒钟150个区块。
在上述的双倍速率的影音光碟数据编码方法中，其中，在所述的该光碟片的既有识别区中通过填入有别于影音光碟片的识别字样作为识别符。
在上述的双倍速率的影音光碟数据编码方法中，其中，可以由所述的双倍读取速度的光碟机读取与进行解压缩还原为影音数据。
本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，其优点和积极效果非常明显由于通过采用调高编码的系统速率，使单位时间内所编码产生的数据量为现有技术数据的两倍，经这种双倍而较为充足的数据量表示画面数据变化量，即可适当降低编码过程所产生的压缩损失，相应地，在用双倍速率进行解压缩之时，即可减少马赛克现象与噪音，达到提高图像品质的效果；同时，由于该双倍速率的编码数据，是定义为每秒钟写入至150个光碟记录区(sector)中，较之现有技术的每秒钟写入75个光碟记录区，即为双倍的数据量，使得单位时间通过的数据量增加，从而提升了图像的品质。
通过以下对本发明双倍速率的影音光碟数据编码方法的一实施例结合其附图的描述，可以更进一步理解本发明的目的、结构特征和优点。其中，附图为
图1是依据本发明提出的双倍速率的影音光碟数据编码方法中每秒钟写入数据至光碟片的结构示意图。
图2是现有技术的压缩编码方式中每秒写入数据至光碟片的示意图。
如图1所示，并参看图2的现有技术压缩编码方式相互比较，可明显发现本发明可在单位时间(每秒钟)内写入数据至光碟片10的双倍区域中150个区块(sector))，亦即，本发明的压缩编码器通过调高系统速率(system bit rate)而使单位时间所编码产生的数据量为现有技术编码数据的两倍，本发明两倍的数据量，在代表同一画面变动情形之下，即显示本发明可表达更多的细节及内容，当有降低编码压缩失真度的效果，相应之下，对于解压缩还原时，有提升画面再生品质与降低噪音的优点。
本发明编码产生双倍的数据量在实际作法上，仅需调整MPEG压缩编码器的编码参数，即调高编码器的图像速率(VIDEO BIT RATE)，而使编码器的系统速率(SYSTEM BITRATE)相应变高，直到符合上述在单位时间内产生双倍数据量。
上述对光碟片编码的条件，基本可由系统参考时间(SCR)(SYSTEMCLOCK REFERENCE)表示，此系统参考时间可由下式表示SCR(I)＝C+I*600其中C表示一常数(0或36000的偏移值(OFFSET))I表示光碟各记录区块(SECTOR)的顺序编码。
600为90KHz的系统时钟除以150Hz的写入区块速度的比值。
本发明以上述系统参考时间表示时，即是令各个相邻区块的参考时间差为“600”，而现有技术的编码方式，则由于在90KHz的系统时钟下，是以75Hz的写入区域速度进行，故现有方式的系统参考时间其公式是SCR(I)＝C+I*1200，亦即各相邻区块的参考时间差为“1200”，其间确有双倍的差别。
以上述现象，若再增加单位时间的数据量时，例如增加至四倍或八倍速率，在理论上虽可达到更好的解压缩播放品质，不但有着数据量大幅膨胀的问题，而且更涉及到现今编码芯片与解压缩芯片本身处理速度不足的问题，在应用上所产生的障碍更多，无法符合经济性的原则，故本发明虽仅使用两倍速率进行，然而在改善压缩失真方面有明显的改善效果，且此双速率亦可直接适用于现有的编码芯片以及现有的解压缩芯片，可无需大幅变动硬件的构造即可施行，相应之下，较符合经济性与实用性。
在实际实验时，其一实施例是令MPEG压缩编码器的声音速率(AUDIOBIT RATE)固定在224000bps，而图像速率(VIDEO BIT RATE)调升至2531200bps，使系统速率上升至2788800bps，此时即可使光碟每个区块(SECTOR)的系统参考时间相差“600”，惟不同的压缩编码器所需设定的数值略有不同，特予说明。
至于解压还原，则仅需调整主轴转速成可在每秒内读取150个区块数据，而其内部的解压缩芯片的处理速度足够使用即可，而其他诸如数据格式等则完全相容于现今VCD2.0的规格，由于现今光碟机的传输速度已达高倍数的今天(已高达34倍速)，充其量仅需修改光碟机内部控制软件即可，故而欲进行播放作业应无困扰，而对于识别此双倍速率的光碟片的方式，仅需改变影音光碟片(VCD)的特定的识别区(＂00∶04∶00＂)内的＂VIDEO_CD＂字样为＂VIDEO_HB或其他可供系统识别的字样，由此除可用以区分光碟片的型式外，更可藉此识别区域来自动控制主轴转速与设定系统参数。
综上所述，本发明双倍速率的影音光碟数据编码方法，是通过提高系统速率而数据量增加至原数据量的两倍，由此可适当解决系统低速率进行高倍压缩时所衍生的影音光碟片压缩失真与噪音的问题，从而提高了图像的品质的效果。
权利要求
1.一种双倍速率的影音光碟数据编码方法，它可在光碟片上形成相容于影音光碟机的数据格式，其特征在于该调整压缩编码器的系统速率，使单位时间得以产生双倍的数据写入光碟片，即设定光碟片上各个相邻的记录区块的系统参考时间的差值为在600。
2.根据权利要求1所述的双倍速率的影音光碟数据编码方法，其特征在于所述的数据写入光碟片的传输速度为每秒钟150个区块。
3.根据权利要求1所述的双倍速率的影音光碟数据编码方法，其特征在于在所述的该光碟片的既有识别区中通过填入有别于影音光碟片的识别字样作为识别符。
4.根据权利要求1所述的双倍速率的影音光碟数据编码方法，其特征在于其中可以由所述的双倍读取速度的光碟机读取与进行解压缩还原为影音数据。
全文摘要
本发明涉及一种双倍速率的影音光碟数据编码方法,它可在光碟片上形成相容于影音光碟机的数据格式,其特点是:该调整压缩编码器的系统速率,使单位时间得以产生双倍的数据写入光碟片,即设定光碟片上各个相邻的记录区块的系统参考时间的差值为在600。由此,形成双倍编码数据量,通过这种较大的数据量,可降低编码时的压缩失真度,解决现有影音光碟编码的速率过低所衍生的较大压缩失真与再生时导致画面产生马赛克与噪音的问题。
文档编号G11B7/007GK1242567SQ9811611
公开日2000年1月26日 申请日期1998年7月16日 优先权日1998年7月16日
发明者李达明 申请人:光德电子股份有限公司