专利名称：视频数据记录设备和视频数据记录方法
技术领域：
本发明涉及数字视频数据的记录/还原系统，尤其涉及转换广播系统和记录数据的技术。
背景技术：
对于电视广播系统，在诸如日本和美国的各个国家中使用NTSC系统，并且这个系统代表了这些国家中视频信号的通用标准。在西方国家中，使用PAL系统。在以前苏联为核心的前共产主义国家中，使用被称作SECAM的标准。
例如，NTSC系统具有525/F.的扫描线数，60/S的场频，PAL系统具有625/F.的扫描线数，50/S的场频，这些系统不具有可互交换性。因此，例如PAL系统中以DVD格式记录的视频不能被应用NTSC系统的DVD播放器还原，反之亦然。
在日本专利申请KOKAI公开说明书2002-125193中公开了将HD视频信号转换到SD(NTSC)视频信号的技术。
在常规设备中，视频信号不能被转换成国外使用的不同广播系统的视频信号。并且，常规设备不具有输入和记录彼此不同的广播系统的信号的功能。
发明内容
本发明的一个目的是将视频信号高效转换成国外使用的不同广播系统的视频信号，并且在诸如光盘的数字信号记录介质上记录信号。
根据本发明的一个方面，提供一种视频数据记录设备，包括第一编码控制部分，其使用编码器对广播视频数据进行编码；第一记录部分，其记录编码视频数据；解码器，其对第一记录部分中记录的视频数据进行解码；广播系统转换部分，其将解码视频数据转换成与该视频数据的广播系统不同的广播系统的视频数据；第二编码控制部分，其使用编码器对广播系统转换部分转换的其它广播系统的视频数据进行编码；和第二记录部分，其记录其它广播系统的编码视频数据。
帧同步器根据输入视频信号的诸如PAL系统和NTSC系统的广播系统校正数据，并且校正的视频数据被压缩和记录在信息记录介质上。
根据本发明的另一个方面，当向生活在另一个地方并且使用电视机接收第二广播系统的图像的熟人传送视频数据时，在记录时在第一广播系统中记录视频，并且视频数据可以被转换成第二广播系统的视频数据，以及可以被记录在记录介质中。
根据本发明的另一个方面，为了还原与正被使用的电视机的广播系统不同的广播系统中记录的视频信号，并且在另一个记录介质上执行视频信号的复制，在电视机上使用屏幕视控显示(OSD)来显示不与电视机同步的还原视频。因此，向用户提供记录器的工作状态。并且，缩减的还原视频被附加到一部分OSD上，因此在电视机上显示不同步的一部分视频。
被说明书引用并且构成说明书组成部分的附解了本发明的实施例，并且和前面的概括说明、下面针对实施例的详细描述一起被用来说明本发明的原理。
图1的模块图示出了基于本发明一个实施例的记录/还原设备的结构；图2示出了广播系统转换部分9的一个例子；图3示出了场存储器22的输入/输出中的场的关系；图4A和4B示出了根据奇和偶的场属性的转换而执行的扫描线插值处理；图5说明了将PAL信号中的扫描线数缩减和转换成NTSC信号中的525线的情况；
图6的流程图示出了本发明的记录/还原设备的控制操作；图7的模块图示出了基于本发明另一个实施例的记录/还原设备的结构；图8的模块图示出了基于第二实施例的记录/还原设备的结构；图9的流程图示出了第二实施例的操作；图10的模块图示出了基于第三实施例的记录/还原设备的结构；而图11的流程图示出了第三实施例的操作。
具体实施例方式
下面参照附图详细描述本发明的实施例。
图1的模块图示出了基于本发明一个实施例的数字视频信号记录/还原设备的结构。在本实施例中，会描述一个例子，其中输入视频数据Vin和连接到本设备的电视监视器的系统是PAL系统。然而本发明不局限于此，并且甚至可以适用于输入视频数据Vin和连接到设备的电视监视器的系统是NTSC系统的情况。
MPU 1根据通过操作部分12从用户输入的指令控制每个模块。这里，操作部分12也可以是遥控器。选择器2响应来自MPU 1的控制信号选择和输出提供给输入端A和B的视频数据中的一个。
帧同步器3使用存储器M1补充(supplement)非标准视频数据，并且输出补充的视频数据。例如，当输入视频数据的扫描线数小于标准视频的扫描线数时，帧同步器3补充输入视频数据以获得与标准视频的扫描线数相同的扫描线数，并且输出标准视频数据。帧同步器3包含补充PAL系统视频数据的PAL系统数据补充部分3a，和补充NTSC系统视频数据的NTSC系统数据补充部分3b。根据MPU 1的指令执行PAL系统数据补充和NTSC系统数据补充中的一个。可选地，这里也可以执行自推进信号处理。也就是说，帧同步器3也可以检测输入图像数据的广播系统，以根据检测的广播系统来补充数据。在这种情况下，根据输入视频数据的同步数据间隔检测输入图像数据的广播系统。
MPEG编码器4使用存储器M2以根据MPEG系统压缩视频数据。接口(I/F)LSI 5根据来自MPU 1的指令设置视频数据的输入/输出路径。在这种情况下，存储器M3被用作数据缓冲区。例如，I/FLSI 5以在硬盘驱动器(HDD)6和DVD驱动器7之一或二者中记录来自MPEG编码器4的视频数据的方式设置输入/输出路径。
MPEG解码器8使用存储器M4以根据MPEG系统扩展压缩视频数据。根据来自MPU 1的指令，广播系统转换部分9使用存储器M5执行将PAL系统视频数据转换成NTSC系统视频数据的处理，或将NTSC系统视频数据转换成PAL系统视频数据的处理。
图2示出了广播系统转换部分9的一个例子。广播系统转换部分包含输入端21，场存储器22，扫描线插值电路23，线存储器24，存储器控制电路25，时钟产生单元26，时钟产生单元27，存储器控制电路28和输出端子29。后面会描述广播系统转换部分的操作。这里，要转换的、输入到输入端21的电视信号是625/50系统的PAL分量多路复用信号，并且被转换成525/60系统的NTSC分量多路复用信号，输出到输出端子29。
当PAL系统的数字化分量多路复用信号被输入到输入端21时，时钟产生单元26产生与输入PAL信号同步的时钟，并且按照具有50Hz的场频的时钟将输入PAL信号写入场存储器22中。响应存储器控制电路25的控制信号以60Hz的场频从场存储器22读取信号。
当按照一时钟(和具有与输入PAL信号同步的写入时间和时钟的时钟相同)读取信号时，根据场频为60/50倍的关系将每个帧读取的信号限制到50/60。也就是说，只读取每个帧的PAL信号的625个扫描线中的50/60。接着，按照与时钟产生单元26分立的时钟产生单元27的时钟从场存储器22读取信号，转换扫描线频率，并且允许读取每个帧的PAL信号的所有625个扫描线。假定时钟产生单元27产生例如相对于时钟产生单元26的时钟频率的50/60频率的时钟，扫描线频率为60/50倍，即1.2倍。即使在场频从50Hz转换到60Hz时，允许读取每帧625个扫描线。
图3示出了场存储器22的输入/输出中的场的关系。如上所述转换其扫描线频率和场频的信号经过场单元的重复处理以转换场频。因此如图3所示，奇和偶场没有正确地交替排列。
因此，在扫描线插值电路23中执行扫描线插值处理以便正确地交替输出奇和偶场。在扫描线的插值处理中，校正PAL和NTSC信号的扫描线之间的空间位置差。在这种情况下，还同时转换奇和偶的场属性。也就是说，当按顺序正确排列奇和偶场时，执行扫描线插值处理以便由625/50系统的奇场扫描线插入525/60系统的奇场扫描线。交替地，由625/50系统的偶场扫描线插入525/60系统的偶场扫描线。如图4A所示，当改变奇和偶场的顺序时，由625/50系统的奇场扫描线插入525/60系统的偶场扫描线。可选地，如图4B所示，由625/50系统的偶场扫描线插入525/60系统的奇场扫描线。通过这种方式，根据奇和偶的场属性转换执行扫描线插值处理。通过扫描线插值处理交替地正确输出奇和偶场。
此外如图5所示，除NTSC信号所需的525个扫描线之外，不必要的信号也按照在扫描线插值电路23中输入的每帧625个扫描线中大约6条扫描线有1个的比值，被准备为NTSC信号，并且总共每帧625个扫描线被输出到线存储器24。线存储器24按照时钟产生单元27的时钟写入每帧625个扫描线。在输出期间，按照时钟产生单元26的时钟读取扫描线，并且扫描线频率被转换成NTSC系统的扫描线频率。此外，不必要的信号被控制成不响应存储器控制电路28的控制信号而被读取为NTSC信号，并且扫描线数被减少和转换为525。通过这种方式，在NTSC系统中转换的分量多路复用信号被输出到输出端子29。
广播系统转换部分9包含PAL/NTSC转换部分9a和NTSC/PAL转换部分9b。由于广播系统转换部分9通过这种方式将系统从PAL转换到NTSC并且从NTSC转换到PAL，可以在PAL范围和NTSC范围的区域中使用本记录/还原设备，而无需改变基本结构。应当注意，例如从PAL转换到SECAM和从SECAM转换到PAL的各种转换系统可以被应用于广播系统转换部分9。显然，广播系统转换部分9也可以执行从PAL到NTSC或从NTSC到PAL的系统转换。
响应MPU 1的指令，图形LSI 10合成和输出来自MPEG解码器8的视频(主视频)输出，和特定于包含电视监视器的本记录器/播放器装置的系统(这里为PAL系统)的屏幕视控显示信息(OSD)。视频编码器11将数字视频信号转换为模拟视频信号。
图6的流程图主要示出了本发明的记录/还原设备的控制操作。此后参照该流程图描述本记录/还原设备的操作。
首先描述在记录时的操作。
当通过操作部分12从用户输入操作模式时，MPU 1判断模式是否指示记录(ST01，ST02)。当操作模式指示记录(ST02中的″是″)时，MPU 1将选择器2的输入设置到″B″，并且将帧同步器(FS)3设置到″PAL系统″(ST03，ST04)。MPU 1根据通过操作部分12从用户输入的指令设置I/F LSI 5的数据路径以记录视频数据。也就是说，MPU 1将I/F LSI 5的数据路径设置为从MPEG编码器4到HDD 6或DVD驱动器7。这里，假定MPU 1将I/F LSI 5的数据路径设置为″从MPEG编码器4到HDD 6″，并且将HDD 6设置到记录模式(ST05，ST06)。
在此设置之后，来自电视调谐器或外部输入端子(未示出)的PAL系统数字视频数据通过选择器2被输入到帧同步器3。帧同步器3补充输入的非标准视频数据。例如，当输入视频数据Vin的扫描线数为620/F.时，帧同步器3补充输入视频数据Vin的扫描线以获得PAL标准视频数据的扫描线数625/F.。帧同步器3补充的标准视频数据被提供给MPEG编码器4。这里，视频数据在MPEG系统中被压缩，并且通过I/F LSI 5在HDD 6中提供和记录。
下面描述视频数据的还原。
当通过操作部分12从用户指示HDD 6或DVD驱动器7的还原时(ST07中的″是″)，MPU 1将HDD 6或DVD驱动器7设置到″还原模式″(ST08)。这里假定指示HDD 6的还原。此外，MPU 1将I/FLSI 5的数据路径设置为″从HDD到MPEG解码器″，并且将广播系统转换部分9设置为″无转换″(ST09，ST10)。
通过此设置，HDD 6中记录的数据通过I/F LSI 5被提供给MPEG解码器8。例如，MPEG解码器8通常同样地对输入的PAL系统视频数据进行解码。解码视频数据通过图形LSI 10和视频编码器11被提供给电视监视器以显示视频。
下面描述视频数据的广播系统的转换和复制。
例如，当通过操作部分12从用户输入用于转换HDD 6中记录的视频数据的广播系统并且将数据复制到DVD驱动器7的指令时(ST11中的″是″)，MPU 1将HDD 6设置到″还原模式″，将I/F LSI 5的数据路径设置到″从HDD 6到MPEG解码器8″，将广播系统转换部分设置到″从PAL到NTSC″，将选择器2的输入设置到″A″，将帧同步器(FS)的数据补充设置到″NTSC系统″，并且将DVD驱动器设置到″记录模式″(ST12到ST17)。
通过此设置，HDD 6中记录的数据通过I/F LSI 5被输出到MPEG解码器8。例如，MPEG解码器8通常同样地对输入的PAL系统广播信号进行解码，并且将信号输出到后续级段。解码的视频信号被提供给广播系统转换部分9。在这个例子中，PAL系统的视频数据被转换成NTSC系统的视频数据。转换的视频信号被返回给选择器2。
这里，选择器2选择来自广播系统转换部分9的视频信号，并且向帧同步器3发送信号。帧同步器3针对输入视频数据执行NTSC广播系统的帧同步处理。经过帧同步处理的视频信号被MPEG编码器4压缩，并且通过I/F LSI 5被DVD驱动器7记录。此时，MPU 1将MPEG编码器4压缩的视频数据转换为DVD视频格式，并且在DVD驱动器7中装入的诸如DVD-R的可记录DVD中记录视频数据。此时，I/F LSI 5可以在时分系统中执行从HDD 6到MPEG解码器8和从MPEG编码器4到DVD驱动器7的数据传送，或者可以使用两个路径同时执行数据传送。应当注意，为了不执行广播系统转换地进行复制，MPU 1简单地将记录的视频数据读取到HDD 6中，将数据转换成DVD视频格式，并且在DVD中记录数据。
下面描述用于在电视监视器上显示解码视频数据的操作。
如上所述，例如当不执行任何广播系统转换地还原所记录的视频数据时，来自MPEG解码器8的PAL系统的视频数据被输入到图形LSI 10，而无需转换系统。图形LSI 10在必要时合成和输出来自MPEG解码器8的视频(主视频)输出，和特定于记录器/播放器装置的屏幕视控显示信息(OSD)。数字视频数据被视频编码器11转换成模拟视频数据，并且被发送到电视监视器。电视监视器显示主视频和OSD的还原主视频或合成视频。
此外，当如上所述广播系统转换部分9转换广播系统并且在DVD中记录转换的视频数据时，MPEG解码器8的输出不同于特定于电视监视器的广播系统的输出。在这种情况下，当转换的视频数据通过图形LSI 10被提供给电视监视器时，在电视监视器中没有建立同步，因此视频发生轮转，并且没有显示正常视频。因此，图形LSI 10输出与电视监视器的广播系统相同的广播系统的OSD，并且对其进行显示，其特征为广播系统被转换以执行复制。此时，屏蔽没有同步的主视频，并且通过OSD在监视器上显示诸如复制状态和进度状态的状态。
此外，在广播系统转换/复制期间，其广播系统已经转换的视频数据被缩减，并且缩减的视频也可以与OSD合成。在这种情况下，在可以被同步的OSD的视频中，嵌入另一个广播系统的缩减视频。在缩减的屏幕中显示没有同步的视频。
如上所述，每个模块被构成为LSI，但是这些模块也可以由一个或多个LSI构成。
此外，在如图7所示相应模块共享一个或多个存储器M的结构中，可以减少所需的监视容量。
下面描述基于本发明的记录/还原设备的第二实施例。
当在第二实施例中DVD或HDD 6中记录的PAL视频数据被转换成NTSC的视频数据并且被记录在HDD 6或DVD中时，在电视监视器上正常显示正记录的视频。
图8的模块图示出了基于第二实施例的记录/还原设备的结构。MPEG解码器8的输出信号被提供给广播系统转换部分9，选择器12和图形LSI 10。广播系统转换部分9的输出信号被提供给选择器12，并且选择器12的输出信号被提供给选择器2。
图9的流程图示出了第二实施例的操作。当不转换广播系统地执行记录或还原时，第二实施例的操作类似于第一实施例的操作。
此后描述第二实施例中的转换/复制操作。这里，描述DVD中记录的PAL视频数据被转换成NTSC视频数据并且被记录在HDD 6中的情况。
当通过操作部分12从用户输入用于将DVD中记录的PAL视频数据的广播系统转换成NTSC并且将数据复制到HDD 6的指令时，MPU 1将DVD驱动器7设置到″还原模式″，将I/F LSI 5的数据路径设置到″从DVD驱动器7到MPEG解码器8″，将广播系统转换部分设置到″从PAL到NTSC″，将选择器12的输入设置到″A″，将选择器2的输入设置到″A″，将帧同步器(FS)8的数据补充设置到″NTSC系统″，并且将HDD 6设置到″记录模式″(ST22到ST27)。
通过此设置，DVD中记录的PAL视频数据通过I/F LSI 5被提供给MPEG解码器8，并且被解码，PAL系统的数据被广播系统转换部分9转换成NTSC系统的数据。转换的视频数据通过选择器12被返回给选择器2。
这里，选择器2选择来自广播系统转换部分9的视频信号(输入A)，并且向帧同步器3发送信号。帧同步器3针对输入视频数据执行NTSC广播系统的帧同步处理。经过帧同步处理的视频信号被MPEG编码器4压缩，并且通过I/F LSI 5被HDD 6记录。
在转换/复制期间，MPEG解码器8解码的PAL视频数据通过图形LSI 10和视频编码器11被提供给电视监视器，并且正常显示。在本实施例中，可以通过这种方式将转换/复制的视频监视为正常视频。
下面描述基于本发明的记录/还原设备的第三实施例。
在第三实施例中，当DVD或HDD 6中记录的NTSC或PAL的视频数据被转换成PAL或NTSC的视频数据并且被记录在HDD 6或DVD中时，在电视监视器上正常显示所记录的视频。
图10的模块图示出了基于第三实施例的记录/还原设备的结构。MPEG解码器8的输出信号被提供给广播系统转换部分9和选择器13。广播系统转换部分9的输出信号被提供给选择器13，来自选择器13的输出C的输出信号被提供给选择器2，并且来自输出D的输出信号被提供给图形LSI 10。选择器13具有两个模式通过″C″和″D″输出在″A″上输入的信号的第一模式；和从″C″输出在″A″上输入的信号并且从″D″输出在″B″上输入的信号的第二模式。
图11的流程图示出了第三实施例的操作。当不转换广播系统地执行记录时，象在步骤ST30中那样以从″D″输出在″B″上输入的信号的方式设置选择器13。其它设置类似于第一实施例的设置。当不转换广播系统地执行还原时，象在步骤ST31中那样以从″D″输出在″B″上输入的信号的方式设置选择器13。其它设置类似于第一实施例的设置。
此后描述第三实施例中的转换/复制操作。这里，描述DVD中记录的NTSC视频数据被转换成PAL视频数据并且被记录在HDD 6中的情况。
当通过操作部分12从用户输入用于将DVD中记录的NTSC视频数据的广播系统转换成PAL并且将数据复制到HDD 6的指令时(ST32中的″是″)，MPU 1将DVD驱动器7设置到″还原模式″，将I/FLSI 5的数据路径设置到″从DVD驱动器7到MPEG解码器8″，并且将广播系统转换部分设置到″从NTSC到PAL″(ST33到ST35)。MPU 1设置选择器2以便选择输入″A″，并且将选择器13设置到第一模式，即设置成从″C″和″D″输出提供给″A″的信号。MPU 1还将帧同步器(FS)8的数据补充设置到″PAL″，并且将HDD 6设置到″记录模式″(ST37，ST38)。
通过此设置，DVD中记录的NTSC视频数据通过I/F LSI 5被提供给MPEG解码器8，并且被解码，NTSC系统的数据被广播系统转换部分9转换成PAL系统的数据。转换的视频数据通过选择器13被提供给选择器2和图形LSI 10。
这里，选择器2选择来自选择器13的视频信号，并且向帧同步器3发送信号。帧同步器3针对输入视频数据执行PAL广播系统的帧同步处理。经过帧同步处理的视频信号被MPEG编码器4压缩，并且通过I/F LSI 5被HDD 6记录。
在转换/复制期间，MPEG解码器8解码的PAL视频数据通过选择器13，图形LSI 10和视频编码器11被提供给电视监视器，并且正常显示。应当注意，当从PAL向NTSC转换和复制视频时，MPU 1将选择器13设置在第二模式，即从″C″输出在″A″上输入的信号，并且从″D″输出在″B″上输入的信号的模式。帧同步器(FS)3的数据补充被设置成″NTSC″。在实施例中，不仅在从PAL到NTSC的转换/复制期间，而且在从NTSC到PAL的转换/复制期间，正被复制的视频均可以被监视为正常视频。
本领域的技术人员会很容易地想到其它优点和修改。因此，本发明的范围不仅限于图中示出和这里描述的具体细节和典型实施例。因此，在不偏离如所附权利要求书及其等同描述定义的总的发明构思的实质或范围的前提下，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种视频数据记录设备，其特征在于包括第一编码控制部分(1，ST03)，其使用编码器对广播视频数据进行编码；第一记录部分(6)，其记录编码的视频数据；解码器(8)，其对第一记录部分(6)中记录的视频数据进行解码；广播系统转换部分(9)，其将解码视频数据转换成与该视频数据的广播系统不同的广播系统的视频数据；第二编码控制部分(1，ST15)，其使用编码器对广播系统转换部分转换的其它广播系统的视频数据进行编码；和第二记录部分(7)，其记录其它广播系统的编码视频数据。
2.如权利要求1所述的视频数据记录设备，其特征在于还包括选择部分(2)，其选择广播视频数据和广播系统转换部分转换的其它广播系统的视频数据中的一个，其中第一编码控制部分通过选择部分(2)选择广播视频数据，并且第二编码控制部分通过选择部分(2)选择其它广播系统的视频数据。
3.如权利要求2所述的视频数据记录设备，其特征在于还包括数据补充部分(3)，其补充选择部分(2)选择的视频数据，以提供与选择的视频数据的广播系统相同的广播系统的标准视频数据。
4.如权利要求3所述的视频数据记录设备，其特征在于数据补充部分(3)包含补充PAL系统视频数据的PAL系统数据补充部分(3a)，和补充NTSC系统视频数据的NTSC系统数据补充部分(3b)。
5.如权利要求3所述的视频数据记录设备，其特征在于数据补充部分(3)检测输入视频数据的广播系统，以根据检测的广播系统来补充数据。
6.如权利要求5所述的视频数据记录设备，其特征在于数据补充部分(3)检测输入视频数据的同步数据间隔，以检测输入视频数据的广播系统。
7.如权利要求1所述的视频数据记录设备，其特征在于广播系统转换部分(9)包含PAL/NTSC转换部分(9a)和NTSC/PAL转换部分(9b)。
8.如权利要求1所述的视频数据记录设备，其特征在于第一记录部分(6)包含硬盘驱动器，第二记录部分(7)包含DVD记录器。
9.如权利要求1所述的视频数据记录设备，其特征在于还包括图像产生部分(10)，其在广播系统转换部分将第一广播系统视频数据转换成第二广播系统视频数据时，产生指示第一广播系统中的转换操作状态的OSD图像。
10.如权利要求9所述的视频数据记录设备，其特征在于图像产生部分(10)合成广播系统转换部分(9)提供的第二广播系统视频数据和OSD图像。
11.如权利要求2所述的视频数据记录设备，其特征在于还包括第二选择部分(12)，其选择从广播系统转换部分(9)和MPEG解码器(8)输出的视频数据中的一个，以便向选择部分(2)提供视频数据。
12.如权利要求2所述的视频数据记录设备，其特征在于还包括视频编码器(11)，其将数字视频数据转换成模拟视频信号；和第二选择部分(13)，包含向选择部分(2)和视频编码器(11)提供从广播系统转换部分(9)输出的视频数据的第一模式，和向选择部分(2)提供从广播系统转换部分(9)输出的视频数据，并且向视频编码器(11)提供从解码器(8)输出的视频数据的第二模式。
13.一种视频数据记录方法，其特征在于包括使用编码器(4)对广播视频数据进行编码的步骤(ST03-ST05)；在第一记录介质(6)中记录编码的视频数据的步骤(ST06)；解码在第一记录介质(6)中记录的视频数据的步骤(ST12-ST13)；将解码视频数据转换成与该视频数据的广播系统不同的广播系统的视频数据的步骤(ST14)；使用编码器(4)对其它广播系统的视频数据进行编码的步骤(ST15，ST16)；和在第二记录介质中记录其它广播系统的编码视频数据的步骤(ST17)。
全文摘要
公开了一种视频数据记录设备，其中HDD(6)中记录的视频数据被解码，并且被广播系统转换部分(9)转换成与视频数据的广播系统不同的广播系统的视频数据。转换的视频数据被帧同步器(3)补充，压缩并且此后记录在DVD中。
文档编号H04N5/445GK1571499SQ200410003740
公开日2005年1月26日 申请日期2004年1月30日 优先权日2003年1月31日
发明者丸山晃司, 水沢勉 申请人:株式会社东芝