专利名称：搜索执行特技模式的帧的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种视频系统，特别涉及一种用于记录或重放数字编码的视频序列的视频系统。
背景技术：
在当今的消费电子市场上，数字电视(DVD)和高清晰度电视(HDTV)越来越流行。很多这种电视的购买者为了观看先前记录的节目或他们喜爱的节目，还购买了诸如数字视盘(DVD)录像机或播放机的数字录相机或播放机，值得注意的是，DTV(或HDTV)和数字录像机或播放机的组合可以形成家庭影院娱乐系统的主要部分。
数字录像机或播放机通常包含一个MPEG解码器，用于对存储在由录像机或播放机所运行的盘上的数字编码多媒体数据解码。如果数字录像机或播放机被连接到一个传统的(非DTV或非HDTV)电视上，数字编码信号将在被显示在传统的电视上之前被数字录像机或播放机的MPEG解码器所解码。值得注意的是，很多DTV都具有它们自己的MPEG解码器，因为大多数数字录像机或播放机中的MPEG解码器都不能处理与这种电视相关的视频信号的解码。由此，如果一个数字录像机或播放机被连接到一个DTV上，从盘中读出的视频信号被利用DTV的解码器远程解码。这个结构可以被称之为远程解码器配置。
但是，利用远程DTV解码器解码数字编码信号有一个严重的缺点。即，在这种配置中执行特技模式是非常困难的。例如，一个特技模式通常包括重复视频信号中一定数量的图像。由于在数字录像机和DTV之间的带宽限制，重复正在被馈送给DTV的信号中的图像可能引起信号超过传输信道的最大位速率极限。如果图像是帧内图像(I)或预测图像(P)，那么，由于这些图像通常是用多于平均图像的位进行编码的，所以，这个问题是非常严重的。
此外，诸如定格或暂停命令的某些特技模式命令可能是有问题的。即，当一个定格特技模式被启动时，没有办法准确确定特技模式将保持多长时间有效。因此，在这种特技模式期间计算一个特定的图像将被显示多少次是不可能的。由于DTV解码器不受数字录像机的控制和没办法知道一个定格特技模式已经启动，所以，这种不确定妨碍了正在发送给DTV中解码器的图像的显示顺序。由此，需要一种在不增加系统成本和复杂程度的前提下用于搜索执行特技模式的帧的方法和系统。
发明内容
本发明涉及一种对视频信号执行特技模式的方法。本发明包括如下步骤接收特技模式命令；在视频信号中搜索与特技模式兼容的一个图像；和一旦找到兼容图像，则启动特技模式。在一种配置中，兼容图像可以是一个帧内图像或一个预测图像。
在另一种配置中，特技模式可以是定格特技模式，和方法还可以包括在特技模式持续期间重复兼容图像以形成一个特技模式信号的步骤。多个原始图像中的每一个都包含一个显示指示符，和方法还可以包括当兼容图像被重复时选择性地修改在兼容图像后面的原始图像的显示指示符的步骤。
另外，重复步骤还可以包括将根据兼容图像预测的伪图像插入到视频信号中以形成特技模式视频信号的步骤。方法还可以包括当伪图像被插入到视频信号中时选择性地修改兼容图像之后的原始图像的显示指示符的步骤。伪图像可以是伪预测图像。此外，兼容图像可以是一个帧内图像，该方法还可包括将兼容帧内图像选择性地插入到特技模式信号中的步骤。可以利用远程解码器解码至少部分特技模式视频信号。
本发明还涉及一种用于对视频信号执行特技模式的方法，包括如下步骤接收特技模式命令；搜索视频信号中与特技模式兼容的一个图像；和一旦找到兼容图像时，启动特技模式，其中特技模式命令是定格模式。
本发明还涉及一种用于对视频信号执行特技模式的系统。该系统包括控制器，用于从存储媒体中读出数据并产生视频信号；和视频处理器，其中，处理器可以被编程，以用于接收特技模式命令；搜索视频信号中与特技模式兼容的一个图像；和一旦找到兼容图像，则启动特技模式。系统还包括用于实现上述方法的适当的软件和电路。
图1的框图示出了根据本发明这里的配置能够搜索用于执行特技模式的帧的系统。
图2的流程示出了根据本发明搜索用于执行特技模式的帧的操作。
具体实施例方式
图1的框图示出了用于实现根据本发明的配置各种先进操作特征的系统100。但是，本发明并不局限于图1所示的特定系统，因为本发明可以利用任何其它能够接收数字编码信号并将该信号传输给显示器件的系统。另外，系统100并不局限于从/向任一特定存储媒体读/写数据，因为系统100可以使用任何能够存储数字编码数据的存储媒体。
系统100可以包括一个控制器110，用于从/向存储媒体112读/写数据。系统100还可以具有搜索引擎114、微处理器116和显示器件118。搜索引擎114可以包含适当的软件和电路，以便在从存储媒体112读出的视频信号中查找一个或多个特定类型的图像。也可以提供一个控制和数据接口，用于允许微处理器116控制控制器110和搜索引擎114的操作。在存储器中提供适当的软件或固件，以便于微处理器116执行的常规操作。另外，可以根据本发明的配置向微处理器116提供多个程序例程。
应当理解，搜索引擎114和微处理器116的全部或部分可以是本发明预期内的一个视频处理器120。另外，控制器110、搜索引擎114和微处理器116的全部或部分可以是本发明预期内的一个位流源122。在一种配置中，显示器件118可以包含它自己的解码器(未图示)，用于解码从存储媒体112读出的任一视频信号的全部或部分，并由位流源122进行处理。在这个特定的配置中，位流源122中的解码器(未示出)通常不对从存储媒体122中读出的视频信号解码。这个特定的实施例可以被称之为远程解码器配置，和在显示器件118中的解码器可以被称之为远程解码器。但是，应当说明，本发明并不局限于这种配置，因为本发明可以在其它适当的系统中实现。
工作时，控制器110可以从存储媒体112中读出包含多个数字编码图像的视频信号。这些图像可以被称之为原始图像。在一种配置中，如果微处理器116接收一个特技模式命令，则微处理器116可以将信号传输给搜索引擎114，以便开始搜索视频信号中与特技模式兼容的图像。一旦兼容的图像被定位，微处理器116可以启动特技模式。兼容图像可以是I图像、预测图像或任何一个能够被用于预测视频信号中其它图像的其它图像。
在一种配置中，特技模式可以是定格或暂停特技模式。根据定格特技模式命令，微处理器116可以在定格特技模式持续期间重复兼容图像以形成一个特技模式视频信号。此外，通过将根据兼容图像预测的伪图像插入到视频信号中以形成特技模式视频信号，微处理器116能够重复兼容图像。
在另一种配置中，如果搜索引擎114找到了一个特定的兼容图像，则微处理器116能够选择性地将这个兼容图像插入到特技模式视频信号中。此外，在定格特技模式停止后，微处理器116可以修改包含在跟随兼容图像之后的一个或多个原始图像中的某部分信息以反映所希望的显示顺序。这个修改步骤无论是在重复兼容图像过程中还是在伪图像被插入到视频信号内的过程中都可以被执行。下面将详细讨论本发明的整个操作。
搜索执行特技模式的帧图2的流程200示出了一种途径，其中，可以执行对执行特技模式的帧的搜索。在一种配置中，本发明可以远程解码器配置来实现。为本发明之目的，一个远程解码器的配置可以是下述任一系统，其中至少是视频信号中图像的一部分能够由位于外部并不受向解码器提供图像的位流源控制的解码器解码。作为例子，位流源可以是诸如数字录像机或放像机的一个光存储媒体播放机或记录机，它从光存储媒体中读出多媒体数据，并经过传输信道将这些数据传输给包含它自己的解码器的数字电视。但是，应当理解，本发明并不局限于这个例子，甚至不局限于远程解码器配置，因为本发明可以用任何其它适当的系统或配置来实施。
在步骤210，可以读出包含多个原始图像的视频信号。在步骤212，接收一个特技模式命令。在一种配置中，特技模式命令可以是一个定格或暂停特技模式命令。为本发明之目的，定格特技模式可以是其中视频信号中的一个特定图像在显示器件上被重复显示由观众所确定的时间量的特技模式。虽然本发明主要是借助于定格特技模式进行讨论的，但必须说明，本发明可以利用任何其它适当的特技模式来实现。一旦接收了特技模式命令，在步骤214，可以执行对多个原始图像的搜索以查找与特技模式兼容的一个图像。如步骤216所示，在找到了兼容图像之后，可以启动特技模式。
如上所述，一个兼容图像是视频信号中可以被用于预测该视频信号中其它图像的图像。兼容图像在定格特技模式持续期间被重复显示，以形成一个定格特技模式视频信号。在本发明的一个实施例中，兼容图像是一个I图像或一个P图像。但是，应当理解，本发明并不局限于这种考虑，因为任何一个其它适当的图像都可以是一个兼容图像。通过在找到诸如I或P图像的一个兼容图像之前显示定格特技模式的启动，不必在重复兼容图像之前为构造兼容图像而将跟随兼容图像的基准或锚定帧发送给解码器。
如步骤218所示，可以通过将一个或多个根据兼容图像预测的伪图像插入到视频信号中以形成一个定格特技模式视频信号来执行兼容图像的重复步骤。伪图像可以是兼容图像的重复或复制品(一旦它们被解码)，这可以允许执行定格特技模式。伪图像是一个能够根据某些图像预测的图像，它的运动矢量和离散余弦变换(DCT)系数被设置为0(或未编码)。由此，一个伪图像包含非常少量的信息。伪图像的主要目的是复制或重复能够使用很少的位进行预测的图像。由此，当兼容的图像在定格特技模式视频信号期间将要被重复时，一个伪图像适于取代所重复的兼容图像。
代替重复发送兼容的图像，伪图像可以被传输给远程解码器。在将定格特技模式视频信号的位速率保持在一个可管理水平方面，这个插入和替换步骤可能是非常有用的。在不插入伪图像的情况下，重复兼容图像可能会导致定格特技模式视频信号超过数字录像机或播放机和DTV之间的传输信道的位速率极限，特别是，如果兼容图像是一个I图像甚或是一个P图像更是如此。在一种配置中，伪图像可以是伪P图像。与传统的P图像相比，伪P图像包含很少的编码信息和适用于替换一个兼容的图像。
在判定框220，可以确定兼容图像是否是一个I图像。如果兼容图像是一个I图像，那么，在判定框222，选择性地将兼容I图像插入到特技模式视频信号中的选项可以被选择并在步骤224执行。仅仅通过重复兼容I图像并将伪P图像中的兼容图像插入到特技模式视频信号中，就可以在兼容图像是一个I图像时实现偶尔和选择性地将兼容图像插入到特技模式视频信号中。如果观众改变了广播信号的信道和然后又转回这个信道，这种处理可以使能一个解码器、特别是一个远程解码器，以继续对特技模式视频信号解码。另外，如果观众在定格特技模式期间关闭了显示器件，那么，当观众再次接通该显示器件的电源时，I图像的插入允许解码器开始解码特技模式信号。
作为一个例子，兼容I图像大约每1/2秒能够被插入到特技模式视频信号中，以保证在特技模式视频信号被中断时适当解码和再启动沿着一个传输信道的广播。另外，可以每N个伪P图像将兼容图像插入到特技模式视频信号中，其中，N可以是伪图像的任一适当数目。作为一个例子，可以每1 5个伪P图像将一个兼容的I图像插入到特技模式视频信号中。但是，应当理解，本发明并不局限于这些例子，也可以使用其它的插入频率。
在另一种配置中，每当一个I图像被插入到信号中时，一个序列标题可以被插入到特技模式视频信号中。根据上述讨论，在解码I图像期间，序列标题能够帮助解码器。与每个序列标题一起插入GOP是保证适当解码特技模式视频信号的另一种选择。回过来参看流程200，它可以确定定格特技模式是否继续。如果是，则流程200在步骤218继续。如果定格特技模式被停止，那么，流程200可以继续到判定框228。
在一种配置中，视频信号中多个原始图像中的每一个都包含一个显示指示符。一个显示指示符可以就将相对于视频信号中的一定数量的其它图像显示一个特定的图像的时间指令某些解码器。在判定框228处，可以确定某些显示指示符是否将被选择性地修改。如果是，那么在一个配置中，跟在兼容图像之后的原始图像的显示指示符可以被选择性地修改，如在步骤230所示。值得注意的是，如果伪P图像被插入到视频信号中，那么，修改这些显示指示符可以反映多个原始图像的显示顺序。如果兼容图像被选择性地插入到特技模式视频信号中，那么，这种修改也可能发生。如果显示指示符没有被修改，那么，流程200可以继续到步骤232。
在一种配置中，显示指示符可以是一个时间参考字段。一个时间参考字段通常是位于数字编码图像的图像标题中的10位字段。这个字段一般具有一个整数值，可以指出图像将被显示的顺序。例如，一个图像组(GOP)通常包含15个图像。GOP中第一图像的时间参考字段、即直接跟在GOP标题后面的图像可以具有为0的整数值。将被显示的下一个图像的时间参考字段可以具有为1的整数值。由此，每个将被显示的后续图像的时间参考字段的整数值都能够被增加1。
但是，当伪P图像被插入到视频信号中从而形成一个特技模式视频信号(或如果兼容图像没有被重复)时，根据原始图像的时间参考字段的显示顺序不再有效。因此，一旦定格完成特技模式以指出一个适当的显示顺序，那么，跟随在兼容图像后面的原始图像的时间参考字段的整数值可以被修改。即使是定格特技模式的持续时间通常是未知的，也可以容易地执行选择性地修改显示指示符的步骤。这是由于诸如一个I或P图像的兼容图像的使用并不需要传输跟在兼容图像之后用于构造兼容图像的参考图像。由此，特技模式视频信号中所有图像的显示顺序都能够被很容易地确定。
例如，如果GOP中第一图像是诸如I图像的一个兼容图像，和根据兼容图像预测的30个对应的伪P图像被插入到视频信号中(大约是1秒定格)，兼容图像(假设它是将被显示的GOP中的第一图像)的时间参考字段的整数值可以保持为0；另外，第一伪P图像的时间参考字段可以被设置为1的整数值，第二伪P图像的时间参考字段可以被设置为2的整数值和第三伪P图像的时间参考字段可以被设置为3的整数值。每个后续伪P图像都可以具有其整数值为在在前伪P图像的时间参考字段的整数值上递增1的时间参考字段。因此，最终的伪P图像的时间参考字段可以具有30的整数值。
继续该例子，一旦定格特技模式停止，下一个原始图像的时间参考字段的整数值可以被修改为31的值，以反映希望的显示顺序。随后，至少部分跟在兼容图像后面的剩余原始图像也可以被修改。但是，应当理解，本发明并不局限于这个例子，因为根据本发明的配置，其它时间长度的定格特技模式都能够被执行。
如果一个兼容的I图像被选择性地插入(步骤224)到特技模式视频信号中，那么，跟在兼容图像后面的原始图像的时间参考字段的整数值也可以根据上述讨论进行调节。另外，每个被选择性插入的I图像的时间参考字段的值可以被修改，从而使这个值遵循插入到特技模式视频信号中的伪P图像的时间参考字段值的顺序。
例如，回过来参考这个例子，如果兼容图像是一个I图像并被插入到特技模式视频信号中而不是第三伪P图像中，那么，兼容I图像的时间参考字段可以被修改为3的值。如果这仅仅是一个将被插入到特技模式信号中的I图像，那么，最后伪P图像的时间参考字段的值也可以是30。另外，一旦特技模式停止，下一个原始图像的时间参考字段的值可以被修改为31。必须注意，本发明并不局限于这个特定的例子，因为任何其它数量的兼容I图像都可以被插入到特技模式视频信号中。
在一种配置中，在定格特技模式停止后，逐渐递增跟随在兼容图像之生的原始图像的时间参考字段的整数值的步骤可以继续，直到受特技模式影响的最后一个GOP中最后一个图像的时间参考字段被修改为止。一旦到达下一个GOP，即未受特技模式影响的下一个GOP，在新GOP中第一显示图像的时间参考字段的整数值可以是0。
在本发明的一个实施例中，时间参考字段的整数值可以具有最大值1,023。如果用于构成GOP(原始图像加伪图像和如果可用任何重复的兼容图像)的图像的时间参考字段的整数值达到这个值和特技模式GOP没有结束，那么，时间参考字段的值仅仅被回转并再次以0开始。作为例子，如果涉及插入伪P图像的定格特技模式被启动和被执行延长的时间量，伪P图像的整数值将最终达到1,023。一旦发生了这种情况，用于将被显示的下一个紧接着的伪P图像的时间参考字段的整数值可以被设置为0。当然，应当注意，本发明并不局限于使用时间参考字段，因为任一其它适当的显示指示符都能够被修改以放映在上述任一实施例中所希望的显示顺序。另外，回转值也不局限于1,023，因为也可以使用任何其它适当的值。回过来参看流程200，一旦显示指示符被选择性地修改，处理可以停止于步骤232。
虽然已经结合这里所披露的实施例描述了本发明，但应当理解，以上描述仅仅是为了示例而不是限制权利要求书所规定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的方法，包括如下步骤接收一个特技模式命令；在所述视频信号中的所述多个原始图像中搜索与所述特技模式兼容的一个图像；和一旦找到所述兼容的图像，则启动所述特技模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述兼容图像是一个帧内图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述兼容图像是一个预测图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特技模式是定格特技模式和所述方法还包括重复所述兼容图像达所述特技模式持续时间，以形成一个特技模式信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述重复步骤还包括通过将根据所述兼容图像预测的伪图像插入到所述视频信号中在所述特技模式持续期间重复所述兼容图像从而形成所述特技模式视频信号的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个原始图像中的每一个都包含一个显示指示符和所述方法还包括当一个伪图像被插入到所述视频信号中时选择性地修改跟随在所述兼容图像之后的所述原始图像的所述显示指示符的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述伪图像是伪预测图像。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述兼容图像是一个帧内图像和所述方法还包括选择性地将所述兼容I图像插入到所述特技模式视频信号中的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，至少部分所述特技模式视频信号被一个远程解码器解码。
10.一种对视频信号执行特技模式的方法，包括如下步骤接收一个特技模式命令；搜索所述视频信号中与所述特技模式兼容的一个图像；和一旦找到所述兼容的图像，则启动所述特技模式。
11.一种对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的系统，包括控制器，用于从存储媒体中读出数据并产生所述视频信号；和视频处理器，其中，该处理器被编程，以用于接收一个特技模式命令；在所述多个原始图像中搜索可与所述特技模式兼容的所述视频信号中的一个图像；和一旦找到所述兼容的图像，则启动所述特技模式。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述兼容图像是一个帧内图像。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述兼容图像是一个预测图像。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述特技模式是一个定格特技模式和所述处理器还被编程以重复所述兼容图像达所述特技模式的持续时间，从而形成一个特技模式信号。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述处理器还被编程以通过将根据所述兼容图像预测的伪图像插入到所述视频信号中重复所述兼容图像达所述特技模式的持续时间，从而形成所述特技模式视频信号。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述多个原始图像中的每一个都包含一个显示指示符和所述处理器还被编程以当一个伪图像被插入到所述视频信号中时选择性地修改跟随在所述兼容图像之后的所述原始图像的显示指示符。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述伪图像是伪预测图像。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述兼容图像是一个帧内图像和所述处理器还被编程以选择性地将所述兼容图像插入到所述特技模式信号中。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括一个远程解码器，用于解码至少部分所述特技模式视频信号。
全文摘要
一种对视频信号执行特技模式的方法(200)或(300)和系统(100)。该方法包括下列步骤接收(212)一个特技模式命令；搜索(214)视频信号中与特技模式兼容的一个图像；和一旦找到所述兼容图像，则启动(216)该特技模式。兼容图像可以是一个帧内或预测图像。特技模式可以是定格特技模式，所述方法还包括重复兼容图像达特技模式持续时间以形成一个特技模式信号的步骤。重复步骤还包括通过将根据兼容图像预测的伪图像插入(218)到所述视频信号中重复兼容图像达特技模式持续时间以形成特技模式视频信号的步骤。伪图像可以是伪预测图像。
文档编号G06T9/00GK1575598SQ02821155
公开日2005年2月2日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年10月23日
发明者林书, 唐纳德·H·威利斯 申请人:汤姆森特许公司