专利名称：运动图像拍摄设备、拍摄运动图像的方法、其中通过该拍摄设备记录视频信号的记录介质 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动图像拍摄设备、拍摄运动图像的方法、其中通过该运动图像拍摄设备记录视频信号的记录介质、再现该介质中记录的视频信号的运动图像再现设备、以及再现运动图像的方法。
背景技术：
传统上，电影以24帧/秒的帧速度作为运动图像(下面称为视频)被拍摄并记录在射线照相胶片上。有各种产生视觉特效(如电影中的慢动作、快动作)的技术。这些技术再现以延长或缩短的时基拍摄的视频。慢动作或快动作是通过这种方式实现的以大于或小于24帧/秒的帧速度拍摄运动图像，然后以24帧/秒的帧速度再现。
假设以24帧/秒再现以48帧/秒拍摄的视频，那么意味着在一秒内拍摄的视频被在两秒内再现，因此可以再现时基加倍的慢动作。假设以24帧/秒再现以12帧/秒拍摄的视频，那么意味着在两秒内拍摄的视频被在一秒内再现，因此可以再现时基减半了的快动作。
可以用另一种方式拍摄、记录和再现电影，即，为其引入了电子技术，并且该技术现在被广泛使用。一般而言，该电子技术采用诸如CCD(电荷耦合器件)之类的拾取元件来将视频转换成电信号，然后将电信号记录在磁记录介质中，再由再现设备将其再现。在使用胶片的情况下，如果拍摄产生失败，那么只要视频是记录在胶片中，该胶片就不再能使用了。然而，在使用电子技术拍摄和记录的情况下，记录介质中不需要的视频信号可以被新的记录视频信号重写，从而可以重用该介质。因此可以保持拍摄成本下降。
与通过上面所讨论的电子技术实现快动作和慢动作的设备有关的技术例如在未审查的日本专利公开No.2002-152569中披露。该设备的用户可以在拍摄前设置帧速度。以该给定帧速度拍摄的视频信号被转换成60帧/秒的速度，然后被记录。在再现时，提取仅通过拍摄获得的帧并将其再次转换成24帧/秒的速度。由此再现慢动作或快动作。
最近，出现了通过上面所讨论的电子技术来最小化记录拍摄电影的量的需求。由于应当减少与拍摄有关的成本，因此拍摄的视频信号最好存储在具有相对较小的存储容量的记录介质(如半导体存储器)中。
上面讨论的传统方法将以低于60帧/秒拍摄的视频信号转换成60帧/秒以便记录，从而记录的帧数可能大于实际拍摄的帧。结果，需要较大的容量。
帧间压缩的运动图像压缩方法(下面简称为“视频编码”)可用来减少要记录的量。MPEG是视频编码的例子。帧间压缩的视频编码在记录和再现时都需要每单位时间相等数量的帧，因而在其中再现慢动作和快动作时分别使用不同帧速度的系统中，难以采用视频编码技术。
之前讨论的传统技术记录60帧/秒的视频信号，因此拍摄时的帧速度被限制在不大于60帧/秒。
发明内容
本发明通过任意设置拍摄的一个帧速度和再现的另一帧速度，来实现再现慢动作和快动作。它还显示以多少倍速度再现视频。除了该优点外，本发明还可以将拍摄的视频信号编码来存储，而不从拍摄时的帧数增加或减少帧数，从而可以减少记录的视频信号量。本发明提供用于实现上面讨论的优点的运动图像拍摄设备、运动图像再现设备、拍摄视频的方法和再现视频的方法。
本发明的运动图像拍摄设备将通过拍摄运动图像(视频)获得的视频信号记录在记录介质中，并且包括帧速度设置部分、拍摄部分和记录部分。用户在帧速度设置部分中任意地设置拍摄视频时的帧速度(下面称为拍摄帧速度)和再现视频时的帧速度(再现帧速度)，并且拍摄部分以拍摄帧速度来拍摄视频。记录部分将关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息与拍摄的视频信号一起记录到记录介质中。这两种信息与视频信号相关联。
上述结构允许以拍摄帧速度拍摄视频，并且记录用于以再现帧速度再现拍摄的视频的信息，以及计算以多少倍速度进行再现所必需的信息。这两种信息与视频信号相关联。
如果拍摄帧速度与再现帧速度不同，则记录部分将关于两个帧速度的这两个信息与视频信号相关联地记录在记录介质中。如果这两个速度彼此相等，则记录部分不需要记录关于这两个帧速度的这两个信息。该结构允许记录视频信号，容易地标识是否以再现帧速度或以拍摄帧速度再现视频信号。
该运动图像拍摄设备还包括视频编码部分，用于为视频信号提供编码处理，具体地说，帧间压缩，这是一种压缩运动图像的方法。该结构允许通过帧间压缩来编码视频信号，从而可以减少要记录在记录介质中的信号量。
在视频编码部分的编码处理减少每单位时间(例如，每秒)的编码视频信号量，从而可以减少以拍摄帧速度或再现帧速度记录的信号量。
可以通过拍摄帧速度对再现帧速度之比，确定在视频编码部分的编码处理产生的每单位时间的编码视频信号量。该结构允许基于拍摄帧速度对再现帧速度之比，设置每秒的(通过编码拍摄的视频信号产生的)编码视频信号量。该机制允许以不同于拍摄帧速度的帧速度再现通过帧间压缩而压缩的视频，从而可以正确地再现慢动作和快动作。
存在另一结构，其中帧速度设置部分将拍摄帧速度除以再现帧速度，并且视频编码部分以基于除法的结果的每单位时间的量，编码视频信号。该结构允许当拍摄帧速度大于再现帧速度时，增加通过拍摄运动图像获得的视频信号的每单位时间的编码量，而当拍摄帧速度小于再现帧速度时，减少视频信号的每单位时间的编码量。因此，尽管通过帧间压缩来压缩由拍摄运动图像获得的视频信号，但通过以每单位时间的给定量对编码视频信号解码，可以以不同于拍摄帧速度的帧速度再现从介质读取的视频。结果，可以正确再现慢动作和快动作。
视频编码部分可以具有前面以外的另一机制基于下面两个值的乘积来设置每单位时间产生的编码视频信号量，这两个值中的一个是当拍摄帧速度等于再现帧速度时由编码处理每单位时间产生的编码视频信号量，另一个是在帧速度设置部分上计算的除法结果。
上述机制允许参照当拍摄帧速度等于再现帧速度时每单位时间产生的编码视频信号量，产生编码视频信号。当通过帧间压缩来压缩由拍摄运动图像获得的视频信号时，视频信号经过该机制，结果它们可以以更高的精度再现成慢动作视频或快动作视频。
记录部分可以将编码视频信号、关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息，记录在记录介质中除了标识文件类型的扩展名以外、彼此相同的各个文件名下。该结构允许将视频信号、关于拍摄帧速度的信息和再现帧速度的这两个信息，记录在相同的文件名下，从而当从介质读取编码视频信号时，可以容易地检测和读取这两个信息。
再现帧速度可以由帧速度设置部分固定在24帧/秒。当拍摄视频以便以24帧/秒再现它们(如电影)时，该结构允许仅通过设置拍摄帧速度，拍摄用于慢动作再现和快动作再现的视频。
记录部分具有除前面以外的另一结构仅当拍摄帧速度等于再现帧速度时，记录部分才记录音频信号。由于该结构仅当以与音频信号被记录的相同频带再现音频信号时才允许记录音频信号，因此该结构可以防止由于慢动作或快动作再现改变了频带，而引起在差的状况下再现音频信号。
本发明的记录介质包含由运动图像拍摄设备记录的内容，即，在该介质中，记录有由运动图像拍摄设备以拍摄帧速度拍摄的视频信号、关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息，这两个信息与视频信号相关联。结果，拍摄的视频信号可以与前面这两个信息相关联。
本发明的记录介质包含由运动图像拍摄设备记录的内容，当拍摄帧速度不同于再现帧速度时，将以拍摄帧速度拍摄的、并且经历了编码处理(即，运动图像压缩，具体地说，帧间压缩)的编码视频信号与关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息相关联地记录在介质中。结果，经历了编码处理(即，运动图像压缩)的编码视频信号可以与关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息相关联。
本发明的记录介质可以将关于拍摄帧速度的信息(SF)和关于再现帧速度的信息(RF)记录为SF对RF之比，从而运动图像再现设备可以以简单的形式，即，SF对RF之比，记录这些信息，以便容易处理。
本发明的运动图像再现设备从其中运动图像拍摄设备记录了视频信号的介质中读取视频信号，然后再现运动图像。每一个运动图像再现设备包括数据读取部分、再现部分和再现速度倍数计算部分。
数据读取部分从记录介质中读取至少视频信号、关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息，其中这两个信息与视频信号相关联地记录在介质中。再现部分基于关于再现帧速度的信息，将从该介质中读取的视频信号再现成运动图像。再现速度倍数计算部分基于前两种信息，计算以多少倍速度再现该视频信号。
前述结构允许以与视频信号相关联的再现帧速度来再现记录在介质中的视频信号，并且计算以多少倍速度再现该视频信号。
本发明的另一种运动图像再现设备读取记录在记录介质中的编码视频信号，并且在将信号再现成运动图像之前对其解码。该再现设备包括数据读取部分、再现部分和再现速度倍数计算部分。数据读取部分从介质至少读取编码视频信号，然后再现部分对编码视频信号进行解码。再现速度倍数计算部分计算在再现部分中以多少倍速度再现该视频信号的信息。
当该介质存储有关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息时，数据读取部分读取这两个信息。当记录介质存储有这两个信息时，再现部分在将视频信号再现成运动图像之前，基于关于再现帧速度的信息，为从该介质读取的编码视频信号提供解码处理，当记录介质存储有前面这两个信息时，再现速度倍数计算部分基于从该介质读取的这两个信息，计算对再现使用多少倍速度。如果记录介质未存储这两个信息，则再现速度倍数计算部分对再现使用单倍速度。
上述结构允许当介质中记录有关于再现帧速度的信息时，运动图像再现设备以再现帧速度再现从记录介质读取的编码视频信号。如果介质中未记录该信息，则运动图像再现设备可以以与拍摄编码视频信号的拍摄帧速度相同的帧速度来再现编码视频信号。在这种情况下，应当参考拍摄的时基信息或者关于解码处理的时基信息。
如果记录介质中记录有关于编码视频信号的拍摄帧速度的信息(SF)和关于编码视频信号的再现帧速度的信息(RF)，则可以用SF对RF之比计算以多少倍速度进行再现。如果未记录任一信息，则使用单倍再现速度。
如果拍摄帧速度等于再现帧速度，则在再现部分中从记录介质读出的编码视频信号的每单位时间的解码量可以等于视频信号的每单位时间的编码量，其中这两个速度是在视频编码部分设置的。该结构允许再现部分平滑地进行一系列作业，如从记录介质中读取编码视频信号，然后解码信号。
本发明的一种拍摄运动图像的方法包括下列四个步骤(a)任意和独立地设置拍摄帧速度(即，在拍摄运动图像时每单位时间的帧数)和再现帧速度(即，在再现运动图像时每单位时间的帧数)；(b)以拍摄帧速度拍摄运动图像，并且将拍摄的运动图像的视频信号记录在记录介质中；
(c)确定拍摄帧速度是否与再现帧速度不同；以及(d)仅当拍摄帧速度与再现帧速度不同时，才将指示拍摄帧速度的信息和指示再现帧速度的信息记录在记录介质中，其中这两个信息与拍摄的运动图像的视频信号相关联。
前述方法允许在视频信号被记录在记录介质中之前，容易地确定是以再现帧速度还是以拍摄帧速度再现以拍摄帧速度拍摄的视频信号。该方法还允许将用于计算对再现使用多少倍速度所需要的信息与与其相关联的视频信号记录到记录介质中。
前述方法还包括下列五个步骤(e)通过为视频信号提供编码处理，即，通过帧间压缩方法的运动图像压缩，来产生编码视频信号；(f)将编码视频信号而非视频信号记录到记录介质中；(g)将拍摄帧速度除以再现帧速度；(h)将除法结果乘以在步骤(e)中、当拍摄帧速度等于再现帧速度时每单位时间产生的编码视频信号量；以及(i)将步骤(h)中获得的值设置为在步骤(e)中每单位时间要产生的编码视频信号量。
上述方法允许参考当拍摄帧速度等于再现帧速度时由编码处理每单位时间产生的编码视频信号量，产生编码视频信号。因此，该方法可以产生预期用于以较高精度再现慢动作或快动作的编码视频信号。
本发明的一种再现运动图像的方法从记录介质读取编码视频信号来再现运动图像。该方法包括下列七个步骤(a)从记录介质读取编码视频信号；(b)检测在该介质中是否记录有关于该编码视频信号的拍摄帧速度的信息和关于该编码视频信号的再现帧速度的信息；(c)如果记录有步骤(b)中所述的这两个信息，则从该介质读取拍摄帧速度和再现帧速度；(d)以从该介质读取的再现帧速度，再现从该介质读取的编码视频信号；(e)当步骤(b)中所述的这两个信息都未检测到时，以与拍摄该编码视频信号时使用的拍摄帧速度相同的帧速度，再现从该介质读取的该编码视频信号；
(f)当检测到步骤(b)中所述的这两个信息时，通过求出关于拍摄帧速度的信息对关于再现帧速度的信息之比，计算对再现使用多少倍速度；以及(g)当步骤(b)中所述的这两个信息都未检测到时，对再现使用单倍速度。
上述方法允许基于关于该编码视频信号的再现帧速度的信息，再现从记录介质读取的编码视频信号。如果该信息未记录在介质中，则该方法允许以与拍摄该编码视频信号的运动图像时使用的拍摄帧速度相同的帧速度，再现该编码视频信号。在这种情况下，应当参考在拍摄时设置的关于拍摄的时基的信息或关于与解码处理有关的时基的信息，并且这些信息与编码视频信号相关联地记录在介质中。
当记录介质中记录有步骤(b)中所述的两个信息时，前述方法可以通过使用拍摄帧速度信息对再现帧速度信息之比，计算对再现使用多少倍速度。当步骤(b)中所述的这两个信息都未记录在介质中时，对再现使用单倍速度。
附图标记图1示出根据本发明示例性实施例的运动图像拍摄设备的框图。
图2示出根据本发明实施例的运动图像再现设备的框图。
图3A示出根据本发明实施例的运动图像拍摄设备提供的视频信号的示意图。
图3B示出说明从根据本发明实施例的运动图像再现设备提供的视频信号的示意图。
图4示出根据本发明实施例的、当运动图像拍摄设备提供的编码视频信号和元信息被记录在记录介质中时使用的文件结构。
图5A示出根据本发明实施例的运动图像拍摄设备的xml文件描述的例子。
图5B示出根据本发明实施例的运动图像拍摄设备的xml文件描述的例子。
图6示出根据本发明示例性实施例的另一运动图像再现设备的框图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的示例性实施例。
图1示出根据本发明示例性实施例的运动图像拍摄设备的框图。运动图像拍摄设备1的用户(下面简称为“拍摄设备1”)可以在拍摄设备1中独立和任意地设置拍摄时和再现时的帧数/秒(下面简称为“帧速度”)。换句话说，以用户设置的拍摄帧速度拍摄运动图像并将得到的视频信号记录在记录介质中，并且以用户设置的再现帧速度再现视频信号。
大于再现帧速度的拍摄帧速度将再现慢动作，而小于再现帧速度的拍摄帧速度将再现快动作。在该实施例中，拍摄帧速度被设置在X(X＝任何实数)，而再现帧速度被设置在24。
拍摄设备1由拍摄部分10和记录部分50形成。在记录部分50中压缩由拍摄部分10获得的视频信号和音频信号，并且将其记录在记录介质中。拍摄部分10包括下列元件视频信号获得器20，用于通过将视频改变为电信号来获得视频信号；麦克风30，用于通过将音频改变为电信号来获得音频信号；和电子取景器(EVF)40，用于在拍摄期间监视视频信号。
视频信号获得器20包括拾取元件21、拾取元件驱动器22、驱动脉冲生成器23、帧存储器24和视频信号预处理器25。拾取元件21由诸如CCD之类的公知元件形成。拾取元件驱动器22驱动拾取元件21，并且驱动脉冲生成器23生成用于驱动拾取元件21的脉冲。帧存储器24存储由拾取元件21获得的视频信号。预处理器25为由拾取元件21获得的视频信号提供预处理。
拾取元件21通过光电效应将从外部获得的光转换成电信号，并且将该电信号作为逐行扫描视频信号(下面用“p”(逐行扫描的首字母)表示)输出。例如，24帧/秒的逐行扫描视频信号表示为“24p”。拾取元件21可以输出任何帧速度的视频信号。
驱动脉冲生成器23生成脉冲，脉冲用于截取来自拾取元件21的、具有由用户设置的拍摄帧速度的视频信号，并且拾取元件驱动器22基于用于截取来自元件21的视频信号的驱动脉冲，驱动拾取元件21。来自元件21的、被截取的视频信号被临时存储在帧存储器24中。假设拍摄帧速度是X，则拾取元件21输出X帧/秒的视频信号，即，Xp的视频信号。
视频信号预处理器25重复读取存储在帧存储器24中的视频信号(如果需要的话)，从而将该信号转换成60p视频信号，并且为该60p信号提供必要处理，如增益调节，以便将该信号作为视频显示。因为视频显示设备，如监视显示器和取景器，通常被设计成显示60p视频信号。市场上通常可买到的这些视频显示设备不能显示诸如12p或24p之类的特别视频信号。
在该实施例中，拾取元件21提供的Xp视频信号被临时转换成60p视频信号，从而可以通过使用市场上通常可买到的监视设备或取景器来监视拍摄时获得的视频信号。在该实施例中，在EVF40上显示被转换成60p版本的视频信号，从而用户可以监视在EVF 40上显示的视频以便检查当前正拍摄的视频信号。
当转换成60p版本的视频信号被提供到记录部分50时，预处理器25输出一信号，该信号用于标识从帧存储器24重复读取的连续和相同视频信号的前导帧(下面称为有效帧)。该标识信号与视频信号同步，并且作为有效帧标记提供。因此，在由有效帧标记所标识的帧与在下一有效帧标记所标识的帧紧前面的帧之间重复包含相同视频信号的帧。
记录部分50包括信号处理器60、控制器70和数据记录器80。信号处理器60将从拍摄部分10提供的视频信号和音频信号编码并复用。控制器70控制各个块。数据记录器80将编码信号和关于拍摄、记录和再现的信息(下面简称为元信息)记录到记录介质中。记录部分50将元信息添加到由拍摄部分10获得的视频信号和音频信号中，并且将这些信号记录到记录介质中。
控制器70包括帧速度设置器71，它接受用户设置的拍摄帧速度和再现帧速度。控制器70基于帧速度设置器71中设置的拍摄和再现帧速度来控制各个块。例如，拍摄帧速度设置在X，则控制器70控制拍摄部分10，使得拍摄部分10拍摄具有X帧/秒的视频信号，即，拍摄Xp视频信号。假设再现帧速度设置在Y(Y＝任何实数)，则控制器70控制信号处理器60和数据记录器80，使得编码和记录Xp视频信号以便作为具有Y帧/秒的视频信号(即，Yp视频信号)再现。
信号处理器60包括有效帧提取器61、视频编码部分62、音频编码部分63和TS复用器64。有效帧提取器61从拍摄部分10送来的视频信号中提取出有效帧。视频编码部分62将提取器61提取的视频信号编码以便压缩。音频编码部分63将从拍摄部分10送来的音频信号编码以便压缩。TS复用器64将编码以便压缩的视频信号和音频信号复用。
有效帧提取器61基于从视频信号预处理器25发送的有效帧标记，从60p视频信号中仅提取有效帧，然后将有效帧转换成拍摄帧，即，Xp视频信号。视频编码部分62通过MPEG压缩方法编码Xp视频信号。此时，由编码部分62对由拍摄部分10拍摄的Xp视频信号编码；然而，比特率，即，通过该编码处理每单位时间产生的编码视频信号的量，并不是基于拍摄帧速度设置的，而是基于再现帧速度设置的。
在稍后详述的运动图像再现设备100中，在拍摄帧速度等于再现帧速度的情况下对编码视频信号解码时的比特率被用作参考比特率，并且假设R比特/秒是参考比特率。然后在拍摄帧速度＝X、再现帧速度＝24的情况下，即，当以24p再现以Xp拍摄的视频信号时，视频编码部分62将Xp视频信号编码成具有R×(X/24)比特的比特率的视频信号。
因此，在拍摄运动图像以再现慢动作的情况下(即，在该情况下，拍摄帧速度大于再现帧速度)，编码Xp视频信号时的比特率变得大于参考比特率。相反，在拍摄运动图像以再现快动作的情况下(即，在该情况下，拍摄帧速度小于再现帧速度)，编码Xp视频信号时的比特率变得小于参考比特率。
音频编码部分63通过使用MPEG音频压缩方法，编码从拍摄部分10发送的音频信号，在该实施例中，仅当进行正常再现时才编码音频信号，即，当拍摄帧速度设置得等于再现帧速度时，编码音频信号。换句话说，在慢动作再现或快动作再现的情况下，不编码音频信号。该结构防止以差的状况再现音频信号(因为频带由于再现慢动作或快动作而改变)。
TS复用器64基于MPEG方法之一的传输流(下面称为MPEG-TS)，将编码视频信号、编码音频信号和解码处理所必需的信息复用。TS复用器64还添加用于标识复用信号的头信号，从而在复用器64输出TS信号之前产生传输流信号(TS信号)。
解码处理所必需的信息包括例如程序时钟参考(PCR)，指定解码处理的定时或者输出解码信号的定时；呈现时间戳(PTS)，指定在解码处理之后输出各个帧的定时；解码时间戳(DTS)，指定关于解码处理的定时。到达时间戳(ATS)指定将分组发送到进行解码处理的块的定时，它可以与从视频编码部分62输出编码信号的定时同步地添加。同时，上面讨论的分组是形成TS信号的一组给定信号。在用于生成系统时钟(STC)的STC生成器(未示出)中产生这些类型的信息，系统时钟是在编码和复用中使用的定时参考。
数据记录器80包括TS信号记录器81和元信息记录器82。数据记录器80将元信息记录到记录介质中，元信息包括TS复用器64中产生的TS信号、关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息。记录介质通常是诸如磁、光或半导体记录介质之类的公知介质。
接着，下面参照图2说明根据本发明示例性实施例的运动图像再现设备100(下面简称为“再现设备100”)，图2示出再现设备100的框图。再现设备100包括数据读取部分110和再现部分120。数据读取部分110从记录介质读取信号，并且再现部分120解码从介质读取的信号，并且输出以由拍摄设备1的用户设置的帧速度再现的视频信号和音频信号。
数据读取部分110包括TS信号读取器111和元信息读取器112。读取器111从其中记录了TS信号和元信息的记录介质中读取TS信号。元信息读取器112读取包括关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息在内的元信息。
此时，TS信号读取器111以R比特/秒读取TS信号，其中TS信号是以R×(X/24)比特/秒记录在记录部分50中的。假设X为8，其中X表示拍摄帧速度，然后数据读取部分110以三倍于记录速度的比特率读取数据。
再现部分120包括下列元件TS再现器130；视频解码器140；音频解码器150；再现速度倍数计算部分160；和合成器170。
TS再现器130再现TS信号。视频解码器140对编码信号解码。音频解码器150解码音频信号。再现速度倍数计算部分160计算以多少倍的速度再现视频信号。合成器170合成关于计算的再现速度的信息与再现的视频信号。
TS再现器130由数据读取部分110读取的TS信号和元信息来再现TS信号，并且在分别输出编码视频信号和编码音频信号之前将编码视频信号与编码音频信号分开。视频解码器140解码从TS再现器130提供的编码视频信号，并且将其作为再现的视频信号输出。此时，视频解码器140基于数据读取部分110读取的元信息内包含的再现帧速度信息，输出以拍摄设备的用户设置的再现帧速度再现的视频信号。例如，如果再现帧速度设置在24，则TS再现器130输出具有24帧/秒的再现视频信号，即，24p视频信号。
音频解码器150对从TS再现器130提供的编码音频信号进行解码，并且将解码信号作为再现的音频信号输出。此时，如先前所讨论的，如果拍摄帧速度不等于再现帧速度，则不再现音频，以防止在由再现慢动作或快动作而引起的差的状况下再现音频。
再现速度倍数计算部分160基于数据读取部分110读取的拍摄帧速度信息和再现帧速度信息，计算以多少倍的速度再现视频信号。合成器170合成计算的信息与视频解码器140再现的视频信号，然后输出合成的信号。TS再现器130和视频解码器140将在后面进一步详细描述。
接着，参照图3A和3B，拍摄设备1的拍摄部分10所获得的视频信号然后经过被记录为TS信号的步骤、被再现的步骤、被解码为24p视频信号的步骤。图3A示出说明从根据本发明实施例的拍摄设备1提供的视频信号的示意图。图3B示出说明从根据本发明实施例的再现设备100提供的视频信号的示意图。在下面的描述中，使用8帧/秒的拍摄帧速度和24帧/秒的再现帧速度。图3A和3B中所示的每一个数字表示帧号。
图3A时序图“(a)拍摄”示出从拾取元件21提供的视频信号。由于8帧/秒是拍摄帧速度，因此拾取元件21每秒输出帧No.1(第一帧)等，即，以每1/8秒提供视频信号，然后这些视频信号被临时存储在帧存储器24中。
图3A时序图“(b)转换”示出由视频信号预处理器25转换成60帧/秒的视频信号，视频信号预处理器25以每1/60秒重复读取存储在存储器24中的视频信号来将信号转换成60p视频信号。当8p视频信号被转换成60p视频信号时，8p视频信号的两帧对应于60p视频信号的15帧。
如图3A所示，预处理器25重复读取帧No.1的视频8次，然后重复读取帧No.2的视频7次，从而将8p视频信号转换成60p视频信号。在EVF 40上显示由此获得的60p的视频信号，并且用户监视EVF 40来检查正拍摄的视频信号。
图3A(c)-即，有效帧标记中所示的时序图，示出与60p视频信号同步并且从预处理器25提供的有效帧标记。如时序图(b)所示，在被转换成60p版本的视频信号中，基于拍摄帧速度，将同一视频信号的帧重复给定次数。在该实施例中，记录部分50不记录这些视频信号，而是仅将重复读取的帧中的一帧记录为有效帧。
记录部分50由此使用从预处理器25提供的60p视频信号和与视频信号同步的有效帧标记，来标识视频信号的连续和相同帧的前导帧作为有效帧。
如图3A(d)-即，8p转换中所示的时序图，示出根据通过有效帧标记从60p视频信号中标识出的有效帧、转换成拍摄帧速度的视频信号。有效帧提取器61由此提取通过有效帧标记标识的有效帧，并且将该帧转换成拍摄帧速度，在这种情况下即，8p视频信号。
图3A(e)“编码、记录”示出由视频编码部分62编码的信号，其通过MPEG压缩方法编码8p视频信号。此时，各个帧被编码成MPEG规定的I画面、P画面或B画面之一。根据MPEG方法改变帧的顺序。编码中设置的比特率是基于再现帧速度设置的。
在该实施例中，要以24p再现以8p拍摄的视频信号，则假设参考比特率是R比特/秒，因此视频编码部分62将视频信号编码成具有R×(8/24)比特/秒的比特率，即，参考比特率的三分之一(1/3)。由此压缩的视频信号成为TS复用器64中的TS信号，并被数据记录器80记录在记录介质中。
图3B(a)“再现”示出与从记录介质读取的TS信号分开的编码视频信号。在该实施例中，如前面所述，编码中的比特率是基于再现帧速度设置的。例如，在要以24p再现以8p拍摄的视频信号的设置状态的情况下，将具有参考比特率的三分之一比特率的TS信号记录在记录介质中。
当数据读取部分110从介质读取TS信号时，它以参考比特率读取它们，而不考虑记录比特率。因此，以三分之一参考比特率记录的TS信号被以参考比特率读取，从而TS信号具有三倍于记录比特率的比特率。
图3B(b)“解码”示出视频解码器140从由数据读取部分110读取的编码视频信号解码的再现视频信号。与数据读取部分110读取的TS信号分开的编码视频信号被解码器140按照MPEG方法解码，并且再现为24p视频信号。此时，如果TS信号被以三倍的比特率读取，则以8p记录的视频信号被再现为24p视频信号，从而在一秒内再现三秒内拍摄的视频，即，它是以三倍速度的快动作再现。由此在该实施例中实现慢动作或快动作再现。
接着，本发明的示例性实施例说明下面的情况当拍摄帧速度与再现帧速度不同时，如何能以再现帧速度解码通过MPEG方法编码的视频信号。视频信号的解码通常使用PCR，PCR被复用到TS信号，用于在解码块中生成STC，STC是作为解码中操作定时的参考的同步信号。在解码设备中，分组传输、解码处理和再现的视频信号的输出是在诸如ATS、PTS和DTS之类的信息指定的定时上进行的，这些信息被复用到在拍摄时的编码处理中产生的TS信号。这些类型的信息用于控制解码中的各个处理的定时。
例如，在通过使用复用到TS信号的ATS控制分组的传输定时的情况下，在解码块中生成的STC所指定的参考时刻与ATS所指定的时刻相一致时的时刻上，从介质读取的TS信号的分组被发送给解码块。如上面所讨论的，解码处理是基于控制定时的信息(如在编码处理中产生的ATS、PTS和DTS)而进行的，因此视频信号可以以与拍摄它们时几乎相同的状况再现。
然而，根据该示例性实施例的拍摄设备1和再现设备100允许通过以彼此不同设置的拍摄帧速度和再现帧速度来拍摄、记录和再现视频信号，从而再现慢动作或快动作。因此，当在拍摄和再现中分别使用不同帧速度时，编码处理和解码处理是以不同定时进行的，从而不能基于包括ATS、PTS、DTS的信息来进行解码处理。由PCR产生的STC在解码处理中时不能被照原样使用。
假设记录帧速度＝X并且再现帧速度＝Y，则TS信号读取器111以一比特率从记录介质读取TS信号，该比特率是在拍摄时从视频编码部分62提供的比特率的Y/X倍。视频解码器140以Y/X倍于视频编码部分62中使用的比特率的比特率，解码从介质读取的TS信号的编码视频信号。
因此，当X与Y不同时，即，当记录帧速度与再现帧速度不同时，即使TS信号的分组在由复用到TS信号的ATS指定的定时上发送到视频解码器140，也不能以再现帧速度再现该视频。
在X小于Y，即，记录帧速度小于再现帧速度的情况下，视频解码器140被迫以大于视频编码部分62中使用的比特率来对编码视频信号解码。然而，复用到TS信号的ATS所指定的定时是由视频编码部分62中的编码处理中使用的慢比特率指定的，从而如果再现设备100基于ATS指定的该定时操作，则TS信号的分组的发送定时被延迟。因此不能正确再现视频，并且再现的视频会不时被中断。不仅ATS，PTS或DTS也存在该问题。
在拍摄帧速度设置在与再现帧速度不同的值的情况下，根据该示例性实施例的拍摄设备1因此提供信息，该信息指示以不同于其拍摄帧速度的帧速度再现记录的视频信号。然后由元信息记录器82将该信息记录在记录介质中。这样，记录要以不同于拍摄帧速度的帧速度再现的视频信号，在下面称为VFR(可变帧速度)记录。
根据本发明示例性实施例的拍摄设备1用下列文件结构将以VFR记录的视频信号的元信息记录到记录介质中图4示出用于将由拍摄设备1获得的编码视频信号和元信息到记录介质中的文件结构。如图4所示，在该记录介质中，形成路径目录301，并且在路径目录301紧下面形成P2AV目录302，用于存储编码视频信号和元信息。
在P2AV目录302的紧下面，形成存储元信息的CLIP目录303、和存储编码视频信号的TS目录304。元信息是用XML(可扩展标记语言)格式写的，并且记录在CLIP目录303紧下层中，XML是一种计算机语言，并且文件名具有扩展名“.xml”(下面称为xml文件)。
TS信号的文件名具有扩展名“.tts”(下面该文件名称为“tts文件”)，并且TS信号被记录在TS目录304紧下层中。在这种情况下，保存TS信号的“tts”文件和保存关于TS信号的元信息的“xml”文件共享相同的文件名(除了其扩展名不同)，从而这两个文件显示它们彼此成对。换句话说，文件“0001.xml”保存关于文件“0001.tts”中保存的TS信号的元信息。
xml文件保存由模式(schema)定义的元信息，模式描述XML格式所采取的可能的结构。如果在与“xml文件”成对的“tts文件”中保存的TS信号是以不同于再现帧速度不同的拍摄帧速度拍摄的视频信号，则“xml文件”保存“VFRRatio”(VFR比率)元素，该元素定义关于保存在“tts文件”中的TS信号的拍摄帧速度的信息以及关于再现帧速度的信息。
换句话说，该示例性实施例提供“VFRRatio”元素，用于定义再现TS信号的帧速度，并且在“xml文件”中保存的元信息包括用“VFRRatio”元素描述的拍摄帧速度以及再现帧速度。再现设备100由此在再现时读取该“VFFRatio”元素，从而标识在拍摄中使用了什么帧速度，并且为再现设置什么帧速度。
接着，下面详细描述“xml文件”。图5A、5B示出根据该示例性实施例的拍摄设备1的“xml文件”的描述。图5A示出定义“VFFRatio”元素的模式。用该元素中定义的“VFRState”描述拍摄帧速度和再现帧速度。图5B示出通过为“VFRState”赋予特定数值来定义再现帧速度。
这里是一个例子假设拍摄帧速度是8帧/秒，并且再现帧速度是24帧/秒，则在以<Video>开始并以</Video>结束的“video”元素中，描述<VFRRatioVFRState＝“24/8”/>。该描述指示，拍摄帧速度是8帧/秒，并且再现帧速度是24帧/秒。
在该示例性实施例中，当拍摄帧速度等于再现帧速度时，在“xml文件”中不描述“VFRRate”元素，在这种情况下，以与拍摄帧速度相同的帧速度再现TS信号。
下面再次描述再现设备100。图6示出根据该示例性实施例的再现设备100的框图，并且该图省略了图2所示的音频解码器150，因为下面仅演示视频解码处理。
在图6中，再现设备100包括前面所讨论的数据读取部分110和再现部分120。数据读取部分110包括TS信号读取器111和元信息读取器112。再现部分120包括TS再现器130、视频解码器140、音频解码器(未示出)、再现速度倍数计算部分160和合成器170。
TS再现器130包括元信息解释器131，并且再现器130基于数据读取部分110读取的元信息，向视频解码器140发送编码视频信号。TS再现器130还基于元信息控制视频解码器140，从而解码器140以再现帧速度输出再现视频信号。
此时，元信息解释器131参考与由数据读取部分110读取的与“tts文件”文件名相同的“xml文件”，从而如上所述，基于“xml文件”中描述的元信息进行操作。解释器131还检测元信息是否包含“VFRRatio”元素的描述。
如果元信息不包含“VFRRatio”元素的描述，则解释器131指令视频解码器140基于诸如复用到TS信号的ATS、PTS、DTS之类的信息，进行解码处理。同时，这些类型的信息的每一个指定解码时的操作定时。
如果元信息包含“VFFRatio”元素的描述，则解释器131在元信息中检测赋予“VFRState”的数值。在这种情况下，图5所示的该实施例描述通过斜杠“/”与拍摄帧速度分开设置的再现帧速度，如<VFFRatio VFRState＝“24/8”>。斜杠“/”前的数值作为再现帧速度读取，而斜杠“/”后的数值作为拍摄帧速度读取。读取的再现帧速度被发送到帧速度控制器145(稍后详细描述)，并且读取的再现帧速度和拍摄帧速度被发送到再现速度倍数计算部分60。
视频解码器140包括下列元件数据通过部分141；数据缓冲器142；视频信号展开器143；
帧存储器144；和帧速度控制器145。
数据通过部分141请求TS再现器130应当向其传输编码视频信号，并且接收TS再现器130按照请求发送的编码视频信号，并且将编码视频信号发送到视频信号展开器143。此时，通过部分141将编码视频信号临时存储在数据缓冲器142中，以便调整发送定时。
视频信号展开器143根据MPEG方法对从数据通过部分141发送的编码视频信号解码，从而将压缩的视频信号展开成原始视频信号。此时，展开器143将解码的视频信号临时存储在帧存储器144中，以便恢复帧的顺序，从而在输出视频信号之前再现具有给定帧速度的视频信号。
如果元信息不包含“VFFRatio”元素，则视频解码器140基于诸如复用到TS信号的ATS、PTS、DTS之类的信息，进行解码处理。这些类型的信息的每一个指定解码时的操作定时。如果元信息包含“VFFRatio”元素的描述，则视频解码器140由赋予“VFRState”的数值读取再现帧速度，然后基于该帧速度进行解码处理，并且以该再现帧速度再现视频信号。
换句话说，当元信息不包含“VFFRatio”元素时，视频解码器140通过使用复用到TS信号的PCR来再现STC，即，作为解码时的操作定时的参考的同步信号，并且元信息解释器131还指令解码器140基于复用到TS信号的ATS、PTS和DTS进行解码处理。然后，解码器140将基于STC设置的参考时间与由ATS、PTS和DTS指定的(分别用于在分配的定时上进行分组传输、解码处理和再现的视频信号的输出)时间进行比较。例如，数据通过部分141在ATS指定的定时上向视频信号展开器143提供TS信号的分组。
视频信号展开器153在DTS指定的定时上对编码视频信号解码，然后在PTS指定的定时上输出解码视频信号。在这种情况下，可以以与拍摄帧速度相同的帧速度再现视频信号。
当元信息包含“VFFRatio”元素并且元信息解释器131基于从赋予“VFRState”的数值读取的再现帧速度指令解码器140进行解码处理时，视频解码器140进行下列操作首先，元信息解释器131从赋予“VFRState”的数值读取再现帧速度，并且在帧速度控制器145中设置再现帧速度。控制器145然后将该帧速度信息发送到视频信号展开器143。基于该帧速度信息，展开器143请求数据通过部分141发送由编码视频信号形成的画面组(GOP)。同时，GOP是经历了帧间压缩的多个帧的组。
数据通过部分141接收该请求，并且从存储在数据缓冲器142中的TS信号读取对应于所请求的GOP的编码视频信号，并且将其发送到视频信号展开器143。如果对应于GOP的TS信号未存储在数据缓冲器142中，则数据读取部分110从记录介质读取TS信号，并且将其发送到再现部分120以存储在数据缓冲器142中。数据通过部分141然后在TS信号被存储在缓冲器142中之后，读取对应于GOP的编码视频信号，并且将该编码视频信号发送到展开器143。
当数据通过部分141将对应于GOP的编码视频信号发送到展开器143时，通过移除复用到TS信号的头信号来简化编码视频信号，从而编码视频信号成为仅由编码信号形成的基本流(ES)格式。
视频信号展开器143然后以帧速度控制器145设置的帧速度，逐帧地读取存储在帧存储器144中的视频信号。此时，展开器143按照帧被拍摄时形成的帧次序读取视频信号。展开器143然后输出以该设置的帧速度再现的视频信号。
在从帧存储器144读取视频信号之后，存储器144中有可用来存储新的视频信号GOP的未用空间。视频信号展开器143请求数据通过部分141发送新的视频信号GOP。在该实施例中，重复一系列这些操作，以便以元信息的“VFRState”指定的再现帧速度再现视频信号。
基于关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息，再现速度倍数计算部分160计算以多少倍的速度再现视频。例如，假设拍摄帧速度是8帧/秒，并且再现帧速度是24帧/秒，则在1秒内再现在3秒内拍摄的视频，因此再现三倍速度的快动作。假设拍摄帧速度是48帧/秒并且再现帧速度是24帧/秒，则在1秒内再现在0.5秒内拍摄的视频，因此再现半速的慢动作。
如上面所讨论的，再现速度倍数计算部分160通过计算再现帧速度除以拍摄帧速度，计算以多少倍的速度进行再现，并且输出结果。如果元信息不包含“VFRRate”元素，则计算部分160确定拍摄帧速度等于再现帧速度，并且输出再现信息，表明以单倍速度再现视频信号。
合成器170将由计算部分160计算的、关于以多少倍速度进行再现的再现信息与由视频再现器140再现的视频信号进行合成。例如，再现信息显示“半速”，则在再现视频中显示信息“半速慢动作再现”。如果再现信息显示“三倍速度”，则在再现视频中显示信息“三倍速度快动作再现”。合成视频信号，使得可以在再现视频中显示上述信息。
合成器170由此输出合成有再现速度倍数的信息的再现视频信号。合成器170具有开关(未示出)，用于确定是否合成再现速度倍数信息与再现的视频信号，从而可以在再现的视频信号中不显示该信息。
如上面所讨论的，根据该示例性实施例的拍摄设备1和再现设备100可以以用户设置的任何帧速度拍摄运动图像，并且以用户设置的任何帧速度再现视频信号，从而可以再现慢动作和快动作。
在再现视频的情况中，可以将以多少倍速度再现视频的信息与视频信号合成并显示。除此之外，可以通过帧间压缩方法-MPEG方法压缩拍摄的视频信号，保持记录的拍摄帧数，从而可以大大减少记录视频信号所需的容量。
在该实施例中，除了在拍摄部分中将视频信号转换成60p版本外，也可以将视频信号按它原来的拍摄帧速度发送到记录部分。在这种情况下，不能使用通用的监视TV或取景器，另一方面，可以消除诸如60p版本的转换或者有效帧的提取之类的处理。
在该实施例中，除了从视频信号单独输出有效帧标记外，可以将该标记复用到视频信号，例如，该标记被复用到视频信号的垂直消隐周期。通过有效帧标记标识的帧不必是连续的和相同的帧的前导帧，但是其可以从该连续的和相同的帧中提取。
在该实施例中，拾取元件以任意设置的帧速度输出视频信号；然而，该实施例不限于该结构。例如，拾取元件保持以给定帧速度输出视频信号，然后将视频信号临时存储在帧存储器中，并且重复读取视频信号，使得它们具有设置的帧速度。结果，基本上以设置的帧速度输出视频信号。
在该实施例中，当拍摄帧速度大于60帧/秒时，在EVF上显示拍摄的帧之前，可以将其稀疏来成为60帧/秒。不用说，在这种情况下，不稀疏拍摄的视频信号，并且它们被原样发送到记录部分。
在这种情况下，即，当拍摄帧速度大于60帧/秒时，所有的帧是有效帧，因此对所有帧分配有效帧标记以显示它们是有效的。例如，提供专用信号，以标识这些标记有效或标识(不管标记如何)所有帧有效。该专用信号因此声明所有帧都是有效的。
用于将数据记录到记录介质中的目录结构仅仅是个例子，该结构并不限制本发明。在该实施例中，以XML格式描述元信息；然而，可以使用诸如简单文本文件或简单二进制文件之类的任何格式，只要它们能描述对应于指定再现帧速度的“VFFRatio”元素的信息。
在该实施例中，当以由“VFRRatio”元素指定的帧速度再现视频信号时，数据通过部分141按照视频信号展开器143的传输GOP的请求，传输TS信号当中对应于GOP的ES格式的数据。然而，本发明不限于该结构，并且来自展开器143的传输请求不一定是以GOP为单位的，相反该请求可以是任何尺寸。数据通过部分141还可以通过将信号保持于MPEG-TS格式来向展开器143发送信号。此时，展开器143忽略用于控制关于复用到TS信号的信号的定时的信息。
在该实施例中，通过MPEG方法压缩运动图像，并且通过MPEG2-TS方法复用编码信号。然而，本发明不限于这些方法，并且运动图像可以用任何帧间压缩方法压缩，并且编码信号可以通过MPEG2-PS(程序流)方法复用。除了上面讨论的方法外，可以通过非压缩方法或帧内压缩方法来压缩信号。在这种情况下，可以获得类似于上面所讨论的优点。
根据该实施例的拍摄设备1可以将拍摄部分和记录部分集成在同一设备中，或者分别具有这两个部分，并且用信号线缆耦接它们。
根据该实施例的帧速度设置器71可以与记录部分50分开。
在该实施例中，以设置为再现帧速度的24帧/秒，再现以任意设置的帧速度拍摄的视频信号。然而再现帧速度可以固定在24帧/秒。在用于电影的拍摄设备的情况下，诸如24帧/秒的固定再现帧速度可以节省设置再现帧速度的时间和精力。
具有固定再现帧速度的结构允许元信息不包含关于再现帧速度的信息，并且通过拍摄帧速度除以固定再现速度(即，24)、并且乘以参考比特率的计算，来求出编码比特率。在这种情况下，再现设备总是输出24p视频信号。
在该实施例中，将诸如“半速再现慢动作”或“三倍速度再现快动作”之类的信息与再现的视频信号合成以便显示；然而，这只是显示的一个例子。显示可以是“半速再现”或“三倍速度”再现，换句话说，可以从显示中删除“慢动作”或“快动作”。可以使用仅显示诸如“0.5”或“3”之类的数字。该再现速度倍数信息不仅可以与视频信号合成并在其中显示，而且该信息还可以在专门准备的列中显示，或者该信息可以被提供作为外部设备(如计算机)可读取的信号。
在该实施例中，当拍摄帧速度等于再现帧速度时，再现速度倍数信息指示单倍(1)速度；然而，在这种情况下，可以不显示信息，并且规定不显示指示单倍速度。
在该实施例中，当拍摄帧速度等于再现帧速度时，在元信息中不描述这些帧速度。这是因为不作描述能让人更容易理解这些帧速度是相等的。如果未从记录介质中检测到这些帧速度，则这个准备允许基于诸如ATS、PTS、DTS之类指定解码时的操作定时的信息，将当前处理快速切换到解码处理。
本信息不限于上面所讨论的结构。例如，总是在元信息中描述拍摄帧速度和再现帧速度，并且当这些帧速度相等时，处理可以改变到解码处理，基于诸如ATS、PTS、DTS之类指定解码时的操作定时的信息进行解码处理。
工业应用性本发明通过用任意设置的拍摄帧速度和再现帧速度拍摄运动图像，实现慢动作和快动作再现。本发明还允许在再现时显示以多少倍速度再现运动图像。它还允许保持帧数原样不变地记录拍摄和压缩的视频信号在记录介质中。本发明因此对于运动图像拍摄设备、运动图像再现设备、拍摄运动图像的方法和再现运动图像的方法、以及用于拍摄电影的设备和方法是有用的。
权利要求
1.一种运动图像拍摄设备，用于拍摄运动图像并将得到的视频信号记录在记录介质中，该拍摄设备包括帧速度设置部分，在拍摄之前任意和独立地设置拍摄帧速度和再现帧速度，所述拍摄帧速度是在拍摄所述运动图像时每单位时间的帧数，所述再现帧速度是在再现所述运动图像时每单位时间的帧数；拍摄部分，以由所述帧速度设置部分设置的所述拍摄帧速度来拍摄运动图像；和记录部分，将指示所述拍摄帧速度的信息和指示所述再现帧速度的信息记录在所述记录介质中，其中这两个信息与所拍摄的运动图像的所述视频信号相关联。
2.如权利要求1所述的运动图像拍摄设备，其中，仅当所述拍摄帧速度与所述再现帧速度不同时，所述记录部分才将这两个信息与所述视频信号相关联地记录在所述记录介质中。
3.如权利要求2所述的运动图像拍摄设备，还包括视频编码部分，用于为所述视频信号提供编码处理，以便通过使用帧间压缩来压缩所述运动图像。
4.如权利要求3所述的运动图像拍摄设备，其中，所述视频编码部分基于所述拍摄帧速度对所述再现帧速度之比，确定每单位时间由所述编码处理编码的视频信号的量。
5.如权利要求4所述的运动图像拍摄设备，其中，所述帧速度设置部分将所述拍摄帧速度除以所述再现帧速度，以及其中，所述视频编码部分基于除法的结果的值，确定每单位时间编码的视频信号的量。
6.如权利要求5所述的运动图像拍摄设备，其中，所述视频编码部分基于通过将当所述拍摄帧速度等于所述再现帧速度时每单位时间由所述编码处理编码的视频信号的量乘以所述除法结果而获得的值，来确定每单位时间编码的视频信号的量。
7.如权利要求6所述的运动图像拍摄设备，其中，所述记录部分将所述编码视频信号、关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息，记录在除了标识文件类型的扩展名以外、彼此相同的各个文件名下。
8.如权利要求7所述的运动图像拍摄设备，其中，所述再现帧速度由所述帧速度设置部分设置在24帧/秒。
9.如权利要求6所述的运动图像拍摄设备，其中，仅当所述拍摄帧速度等于所述再现帧速度时，所述记录部分才记录音频信号。
10.一种记录介质，由权利要求1到9中任一个权利要求限定的所述运动图像拍摄设备在其中记录信息，该介质将以所述拍摄帧速度拍摄的运动图像的视频信号与关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息相关联地存储。
11.一种记录介质，由权利要求3到9中任一个权利要求限定的所述运动图像拍摄设备在其中记录信息，该介质存储以所述拍摄帧速度拍摄的运动图像的视频信号、关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息，该视频信号经历了帧间压缩的编码处理来压缩所述运动图像，其中当这两个信息彼此不同时，将编码的视频信号与这两个信息相关联。
12.如权利要求11所述的记录介质，其中，将这两个信息作为关于所述拍摄帧速度的信息对关于所述再现帧速度的信息之比，记录在所述介质中。
13.一种运动图像再现设备，用于通过从其中由权利要求1到9中任一个权利要求限定的运动图像拍摄设备记录视频信号的介质中读取所述视频信号，来再现运动图像，该再现设备包括数据读取部分，从记录介质中读取至少所述视频信号、关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息，其中这两个信息与所述视频信号相关联；再现部分，基于从该介质读取的关于所述再现帧速度的信息，再现从该介质中读取的所述视频信号；和再现速度倍数计算部分，根据这两个信息计算关于以多少倍速度再现该视频信号的信息。
14.一种运动图像再现设备，用于通过从其中由权利要求3到9中任一个权利要求限定的运动图像拍摄设备记录编码视频信号的介质中读取该编码视频信号，并且为从该介质中读取的所述编码视频信号提供解码处理，从而再现运动图像，该再现设备包括数据读取部分，读取至少该编码视频信号；再现部分，在再现该视频信号之前，为该编码视频信号提供所述解码处理；和再现速度倍数计算部分，计算关于以多少倍速度再现该编码视频信号的信息，其中，如果关于所述编码视频信号的拍摄帧速度的信息和关于所述编码视频信号的再现帧速度的信息都记录在该介质中，则所述数据读取部分读取这两个信息，其中，当这两个信息都记录在该介质中时，所述再现部分在再现所述视频信号之前，基于从该介质读取的关于所述再现帧速度的信息，为所述编码视频信号提供解码处理，其中，当这两个信息都未记录在该介质中时，所述再现部分在再现所述编码视频信号之前，为所述编码视频信号提供所述解码处理，使得所述编码视频信号具有与所述拍摄帧速度相同的帧速度，其中，当这两个信息都记录在该介质中时，所述再现速度倍数计算部分用关于所述拍摄帧速度的信息对关于所述再现帧速度的信息之比，计算以多少倍速度再现该编码视频信号，以及其中，当这两个信息都未记录在该介质中时，所述再现速度倍数计算部分将再现速度设置在单倍速度。
15.如权利要求14所述的运动图像再现设备，其中，所述再现部分以等于由编码处理每单位时间的编码视频信号量的每单位时间量，对所述编码视频信号解码，其中，当所述拍摄帧速度等于所述再现帧速度时，执行该编码处理。
16.一种拍摄运动图像的方法，包括步骤任意和独立地设置拍摄帧速度和再现帧速度，所述拍摄帧速度是在拍摄所述运动图像时每单位时间的帧数，所述再现帧速度是在再现所述运动图像时每单位时间的帧数；以所述拍摄帧速度拍摄所述运动图像；将拍摄的运动图像的视频信号记录在记录介质中；确定所述拍摄帧速度是否与所述再现帧速度不同；以及仅当所述拍摄帧速度与所述再现帧速度不同时，才将关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息记录在所述记录介质中，其中这两个信息与所述视频信号相关联。
17.一种拍摄运动图像的方法，包括步骤任意和独立地设置拍摄帧速度和再现帧速度，所述拍摄帧速度是在拍摄所述运动图像时每单位时间的帧数，所述再现帧速度是在再现所述运动图像时每单位时间的帧数；以所述拍摄帧速度拍摄所述运动图像；通过用于压缩该运动图像的帧间压缩来编码该视频信号；将编码视频信号记录在记录介质中；确定所述拍摄帧速度是否与所述再现帧速度不同；以及仅当所述拍摄帧速度与所述再现帧速度不同时，才将关于所述拍摄帧速度的信息和关于所述再现帧速度的信息记录在所述记录介质中，其中这两个信息与所述视频信号相关联；将所述拍摄帧速度除以所述再现帧速度；将除法结果乘以在所述编码步骤中、当所述拍摄帧速度等于所述再现帧速度时每单位时间的编码视频信号的量；以及确定乘法结果作为在所述编码步骤中的每单位时间的编码视频信号的量。
18.一种通过从记录有编码视频信号的记录介质中读取所述编码视频信号、来再现所述编码视频信号的方法，该方法包括步骤从该介质读取所述编码视频信号；检测在该介质中是否记录有关于该编码视频信号的拍摄帧速度的信息和关于该编码视频信号的再现帧速度的信息；当所述检测步骤检测到记录有这两个信息时，从该介质读取这两个信息；基于关于所述再现帧速度的信息，再现从该介质读取的所述编码视频信号；当这两个信息都未检测到时，以等于所述拍摄帧速度的帧速度再现该编码视频信号；当检测到这两个信息时，通过关于所述拍摄帧速度的信息对关于所述再现帧速度的信息之比，计算再现的速度倍数；以及当这两个信息都未检测到时，确定再现速度为单倍速度。
全文摘要
这里披露的发明可以通过在拍摄和再现时任意和独立地设置每单位时间的帧数，实现慢动作和快动作的再现。拍摄设备包括帧速度设置部分、拍摄部分和记录部分。帧速度设置部分任意和独立地设置拍摄帧速度和再现帧速度。拍摄部分以拍摄帧速度来拍摄运动图像，并且记录部分将拍摄运动图像的视频信号与关于拍摄帧速度的信息和关于再现帧速度的信息一起记录，其中这两个信息与视频信号相关联。
文档编号H04N5/783GK101088289SQ20058004463
公开日2007年12月12日 申请日期2005年10月19日 优先权日2004年12月24日
发明者堀田诚司, 三田英明, 岛崎浩昭, 矢羽田洋 申请人:松下电器产业株式会社