專利名稱：編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備、轉(zhuǎn)換方法和程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速編碼視頻信號轉(zhuǎn)換方法和編碼視頻信號轉(zhuǎn)換設(shè)備、能夠在比再生時間更短的時間內(nèi)進(jìn)行視頻信號復(fù)制/記錄的轉(zhuǎn)換方法和程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)商業(yè)化的高速編碼視頻轉(zhuǎn)換中，例如，如HDD/DVD記錄器的高速復(fù)制功能所示，轉(zhuǎn)換目標(biāo)的視頻編碼模式和轉(zhuǎn)換信源的視頻編碼模式相同。已經(jīng)實現(xiàn)的高速轉(zhuǎn)換實際上是以在改變數(shù)據(jù)頭部部分的同時制作有效負(fù)荷部分的數(shù)據(jù)復(fù)制的方式進(jìn)行的。
此外，在當(dāng)今的便攜裝置中，壓縮視頻可以被再生，其格式即MPEG4格式已經(jīng)被普及。它的再生能力最高為每秒10幀，小于TV視頻的每秒30幀，使得TV視頻被減少并在編碼時間對其編碼。因此，用10分鐘復(fù)制10分鐘視頻。

發(fā)明內(nèi)容
在已有技術(shù)中，具有10分鐘再生時間的視頻復(fù)制需要10分鐘，并且不可能執(zhí)行高速復(fù)制。
本發(fā)明提供了一種新的高速編碼視頻信號轉(zhuǎn)換方法和高速編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，能夠在比再生時間短的時間內(nèi)復(fù)制視頻。
根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮記錄媒介所記錄的視頻信號，該設(shè)備包括具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器，用來再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；編碼再生視頻信號的視頻編碼器；以及中央處理單元，用于對在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄視頻編碼器的輸出執(zhí)行控制，同時使視頻編碼器和具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器同步。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種編碼視頻轉(zhuǎn)換方法，在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮視頻記錄媒介所記錄的視頻信號，所述方法包括以下步驟以n/m倍速再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；以及同步編碼所再生的視頻信號。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種使編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠操作的程序產(chǎn)品，所述轉(zhuǎn)換設(shè)備在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮視頻記錄媒介所記錄的視頻信號并且包括具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器，用來再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；編碼再生視頻信號的視頻編碼器；以及中央處理單元，用于對在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄視頻編碼器輸出執(zhí)行控制，同時使視頻編碼器和具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器同步，以執(zhí)行包括以下步驟的功能，所述步驟為以n/m倍速再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；同步編碼所再生的視頻信號。


圖1是顯示本發(fā)明實施例的高速編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備的系統(tǒng)配置的示意圖；圖2是顯示從按照DVD視頻格式記錄的壓縮視頻中獲得3倍速的再生視頻的處理的示意圖；圖3是顯示便攜裝置中使用的分辨率和在DVD記錄中使用的分辨率的實例的示意圖；圖4是顯示輸出給本發(fā)明的用于檢驗的監(jiān)視器的視頻的一個實例的示意圖；圖5是高速復(fù)制處理的初始化的流程圖；以及圖6是高速復(fù)制操作的流程圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，高速編碼視頻轉(zhuǎn)換由n/m倍速再生功能、視頻編碼器和中央處理單元實現(xiàn)，其中n/m倍速再生功能是通過在具有高隨機訪問能力的記錄媒介如DVD或HDD上記錄的壓縮視頻的解碼處理中減少解碼來實現(xiàn)的；視頻編碼器通過另一編碼模式編碼該再生視頻；中央處理單元根據(jù)用戶操作的命令等，通過使這些功能和編碼器同步來控制解碼和編碼的開始。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1是顯示本發(fā)明實施例的高速編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備的系統(tǒng)配置的示意圖。
在圖1中，標(biāo)號1是具有n/m倍功能的MPEG1/2視頻解碼器，標(biāo)號2是MPEG4/H.264視頻編碼器，標(biāo)號3是中央處理單元(CPU)，標(biāo)號4是用于檢驗的監(jiān)視器，標(biāo)號5是遙控接收部分，標(biāo)號6是存儲器接口(I/F)。
標(biāo)號8是分辨率轉(zhuǎn)換器，它按需要配置并且還可以被取消，因為當(dāng)前便攜裝置中顯示的分辨率是最大垂直240線和水平320像素的QVGA，而DVD等上的壓縮視頻通常具有每幀垂直480線和水平720像素。
在圖1的配置中，壓縮視頻記錄媒介，如標(biāo)號10的HDD或者標(biāo)號9的可記錄DVD被的具有n/m倍再生功能的MPEG1/2視頻解碼器1解碼，然后經(jīng)由存儲器I/F和MPEG4/H.264視頻編碼器2將其(解碼的視頻)記錄在便攜裝置等使用的壓縮視頻媒介(例如，SD存儲器)上。
下面將解釋由具有n/m倍再生功能的MPEG1/2視頻解碼器1獲得n/m倍速再生視頻的具體技術(shù)。
在MPEG1/2視頻基礎(chǔ)層中，它的編碼特征是可變長度編碼，所以每幀(被表示為MPEG中的畫面)的編碼量不能變成常數(shù)。
此外，固定數(shù)據(jù)串如畫面頭部被安排在數(shù)據(jù)串(被表示為MPEG中的比特流)之內(nèi)，以便指示每幀的幀頭。
因此，作為獲得n/m倍速(n/m大于1)的再生視頻的方法之一，順序搜索比特流的內(nèi)部，找到該畫面頭部，并且當(dāng)它是所期望的幀的畫面頭部時，通過解碼和顯示后續(xù)碼獲得再生視頻。
在此情況下，需要具有壓縮視頻解碼器的系統(tǒng)，該解碼器具有以高于1倍速的速度搜索畫面頭部和以足夠速度讀出比特流的能力，以從壓縮視頻記錄媒介中獲得高于1倍速的n/m倍速的再生視頻，以便獲得高于1倍速的n/m倍速的視頻。
因此，在例如以DVD視頻格式進(jìn)行的記錄中，為了減少壓縮視頻解碼器的搜索能力，利用MPEG2系統(tǒng)層的包結(jié)構(gòu)的自由度，并且定義NV PCK(導(dǎo)航包)，以及描述畫面頭部的位置(特別是，畫面頭部對于記錄媒介內(nèi)部所記錄的GOP(畫面組)之內(nèi)的某些參考畫面的相對地址)。因此，尋找相應(yīng)畫面的標(biāo)題數(shù)據(jù)變得很容易。
圖1的中央處理單元(CPU)從具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器中讀出“幀頻率”、“水平像素數(shù)量”和“垂直像素數(shù)量”的每個描述，將其轉(zhuǎn)換成所期望的值，命令視頻編碼器以比特流描述該值，從而生成比特流，在該比特流中轉(zhuǎn)換后的再生時的幀頻率被設(shè)置為1倍速視頻。
圖2顯示了從以DVD視頻格式記錄的壓縮視頻中獲得3倍速的再生視頻的情況。
圖2顯示了復(fù)制源的比特流和在通過復(fù)制操作生成的轉(zhuǎn)換后的比特流。
如圖2(a)所示，復(fù)制源的比特流是“I3”、“B1”、“B2”、“P6”、“B4”、”B5”、“P9”、“B7”、“B8”…“P15”。在1倍速再生視頻中，顯示順序變成“B1”、“B2”、“I3”、“B4”、”B5”、“P6”、“B7”、“B8”、“P9”…“P15”、“B1”、“B2”…，如圖2(b)所示。
這里，“I”是I畫面，“B”是B畫面，并且“P”是P畫面。
這里，跳過復(fù)制源的比特流，并且在3倍速再生中被讀出。
只有當(dāng)如圖2(c)所示的那樣讀出I畫面和P畫面時，才獲得3倍速，并且顯示順序變成“I3”、“P6”、“P9”、“P15”…，如圖2(d)所示。
該比特流是作為圖2(e)所示的“I3”、“B1”、“B2”、“P6”、“B4”、“B5”的比特流，由圖1的視頻編碼器2經(jīng)由存儲器I/F輸出的。
盡管圖2(a)中的復(fù)制源的比特流的幀頻率是29.97Hz，但是從存儲器I/F輸出的圖2(e)的比特流的幀頻率是10Hz。因此，以3倍速度執(zhí)行SD存儲器(是一個外部存儲器)中的復(fù)制。
下面將說明n/m倍速再生視頻的記錄。
在圖2中獲得的n/m倍再生視頻被輸入給MPEG4/H.264視頻編碼器。MPEG4/H.264視頻編碼器每1/30秒執(zhí)行所期望的參數(shù)的再壓縮。
此時，需要把分辨率轉(zhuǎn)換成便攜裝置能夠再生的分辨率。
圖3顯示了便攜裝置中使用的典型分辨率和DVD的記錄中使用的分辨率。圖1的分辨率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行例如圖3中顯示的分辨率轉(zhuǎn)換，但是進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換不是必需的。
此外，在幀頻率為1/30的狀態(tài)下，按照與視頻同步方式執(zhí)行傳輸，但是在記錄中，在比特流的幀頻率的描述符中描述了1/30/(n/m)(也就是3倍速度的1/10)值，由此可以在再生的時候確保1倍速的再生。
關(guān)于視頻解碼器與視頻編碼器之間的同步，從用戶使用的觀點出發(fā)，需要一個對復(fù)制開始和結(jié)束位置進(jìn)行判斷、并且檢查用于執(zhí)行高速復(fù)制的視頻的功能。
在本發(fā)明中，通過在電視機上投影用于圖1中所示的檢查的監(jiān)視器輸出，來進(jìn)行檢查。
監(jiān)視器上的輸出視頻是圖形和視頻等，是由具有n/m倍速再生功能的壓縮視頻解碼器輸出的。例如，視頻被顯示在圖4中。
當(dāng)假定開始和結(jié)束時間被設(shè)置并且在這樣的用戶界面中開始復(fù)制時，期望視頻解碼器和視頻編碼器從同一幀分別執(zhí)行解碼動作和編碼動作(視頻解碼器和視頻編碼器之間的同步)。
因此，圖1的中央處理單元從遙控單元接收復(fù)制操作命令，并從壓縮視頻記錄媒介中尋找所期望的解碼起點，把從起點讀出的比特流輸入給視頻解碼器，并發(fā)出解碼開始命令，以便獲得解碼視頻，并且還發(fā)出編碼器的編碼開始命令，該命令與其頭部的解碼視頻的輸出同時發(fā)出的。此外，下面將使用圖5和圖6的流程圖描述執(zhí)行控制以便把來自視頻編碼器的被轉(zhuǎn)換比特流寫入存儲器中的過程。
圖5是高速復(fù)制處理的初始化的流程圖。
-判斷是否為復(fù)制模式(步驟S1)。
-當(dāng)步驟S1中的判斷為“是”時，讀出先前的設(shè)置的參數(shù)(步驟S2)。
-然后，執(zhí)行選擇標(biāo)題的數(shù)據(jù)讀出(步驟S3)。
-此外，顯示復(fù)制模式GUI(步驟S4)。
-此外，顯示選擇標(biāo)題圖像和信息(步驟S5)。
-然后，判斷存儲器是否安裝(步驟S6)，如果未安裝，則顯示存儲器未安裝(步驟S9)，并且流程返回到步驟S6。
-當(dāng)步驟S6中的判斷為“是”時，執(zhí)行存儲器信息的讀出(步驟S7)，并顯示存儲器剩余時間(步驟S8)，并開始復(fù)制處理。
-當(dāng)執(zhí)行存儲器的安裝時(步驟S10)，判斷是否為復(fù)制模式，如果“是”，流程前進(jìn)到步驟S7；如果“否”，則不執(zhí)行處理。
圖6是高速復(fù)制操作的流程圖。
-判斷高速編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備的遙控接收部分5是否收到遙控命令，如果“否”，則流程返回到步驟S21(步驟S21)。
-當(dāng)步驟S21中的判斷為“是”時，對命令進(jìn)行解密(步驟S22)。
-判斷命令是否為“返回”的選擇命令(步驟S23)。
-當(dāng)步驟S23中的判斷為“是”時，執(zhí)行復(fù)制模式GUI的圖像擦除，并結(jié)束復(fù)制模式(步驟S28)。
-當(dāng)步驟S23中的判斷為“否”時，判斷命令是否為復(fù)制開始命令(步驟S24)。
-當(dāng)步驟S24中的判斷為“是”時，執(zhí)行復(fù)制(步驟S25)。
-判斷視頻是否結(jié)束(步驟S26)。
-當(dāng)步驟S26中的判斷為“是”時，對編碼器執(zhí)行停止處理(步驟S29)，并且執(zhí)行存儲器記錄內(nèi)容的更新處理(步驟S30)，以及流程返回到步驟S21。
-當(dāng)步驟S26中的判斷為“否”時，判斷命令是否為復(fù)制結(jié)束命令(步驟S27)。
-當(dāng)步驟S27中的判斷為“是”時，流程前進(jìn)到步驟S29，并且當(dāng)判斷為“否”時，流程返回到步驟S25。
在上述流程中，用以下含義使用以下術(shù)語。
功能選擇幀例如，在將要執(zhí)行的功能的顯示器的GUI上顯示不同于其它功能的幀。
功能選擇幀移動命令例如，按壓遙控單元的“↑”、“→”、“↓”、“←”按鈕。
功能執(zhí)行命令例如，按壓遙控單元的“確定”按鈕。
在圖6中，“功能”指的是存儲器的“分辨率”、“文件刪除”、“初始化”或者圖4的“前一個”、“下一個”、“開始”、“停止”等。例如，為了尋找復(fù)制源的視頻標(biāo)題，通過把功能選擇幀移到“前一個”或“下一個”的GUI，并按壓“確定”，來執(zhí)行該功能。
下面顯示用戶操作過程的一個實例。
-通過按壓遙控單元的“↑”、“→”、“↓”、“←”按鈕，把功能選擇幀移到存儲器的“分辨率”，然后按壓“確定”按鈕。
-通過按壓“↑”、“↓”按鈕，在GUI屏幕上顯示所期望的分辨率，并按壓“確定”按鈕。
-通過按壓遙控單元的“↑”、“→”、“↓”、“←”按鈕，把功能選擇幀移動到“前一個”或“下一個”，并按壓“確定”按鈕。對于“前一個”，顯示目前顯示的標(biāo)題的前一個標(biāo)題。對于“下一個”，顯示目前顯示的標(biāo)題的下一個標(biāo)題。
-檢驗顯示標(biāo)題具有所期望的視頻，并通過按壓“←”、“→”按鈕，將功能選擇幀移動到“開始”，然后按壓“確定”按鈕。從而開始復(fù)制。-結(jié)束標(biāo)題的播放時間，或者在播放期間按壓“→”按鈕，并且將功能選擇幀移動到“結(jié)束”，并且當(dāng)按壓“確定”按鈕時，結(jié)束復(fù)制。
此外，在上述說明中，轉(zhuǎn)換目的地的視頻編碼器的編碼速度被設(shè)置為實時的每秒30幀，但是在編碼器的編碼速度低于該速度的情況下，可以通過把轉(zhuǎn)換源視頻解碼器的再生速度調(diào)整到它的編碼速度，來獲得幀同步。然而，轉(zhuǎn)換速度由此變低。
在本發(fā)明中，由于有了n/m倍速度再生功能，并通過中央處理單元的程序，控制轉(zhuǎn)換源的壓縮視頻的解碼器(在該實施例情況下，是MPEG1/2解碼器)的再生速度，和與其同步地控制轉(zhuǎn)換目的地的視頻編碼器(在該實施例情況下是MPEG4/H.264視頻編碼器)，因此通過使解碼器與編碼器之間的視頻同步頻率等于1倍速度的同步頻率并同時實現(xiàn)高速轉(zhuǎn)換，就可以構(gòu)建一個低成本系統(tǒng)。
此外，對于便攜裝置，可以獲得與現(xiàn)有移動圖像再生規(guī)范的匹配，所以不附加新功能也可以執(zhí)行再生。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于數(shù)字錄像機和具有PC存儲器I/F的MREG/H.26x方法的數(shù)字記錄和再生裝置。
此外，在目前為存儲卡設(shè)計的DV型數(shù)字錄像機中，由于其機制原因，目前不能在一幀時間把快進(jìn)視頻再生為一個正確視頻，但是當(dāng)通過將來的技術(shù)進(jìn)步來獲得如DVD/HDD記錄器所示的具有高質(zhì)量的快進(jìn)視頻時，本發(fā)明可以應(yīng)用于DV型數(shù)字錄像機。
權(quán)利要求
1.一種編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，該設(shè)備在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮記錄媒介所記錄的視頻信號，該設(shè)備包括具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器，用來再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；編碼所再生的視頻信號的視頻編碼器；以及中央處理單元，用于對在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄視頻編碼器輸出執(zhí)行控制，同時使視頻編碼器和具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中由MPEG1/2壓縮的視頻信號位于第一壓縮視頻記錄媒介中，由MPEG4/H.264壓縮的視頻信號位于第二壓縮視頻記錄媒介中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中在具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器的n/m倍速再生過程中，選擇并讀出再生比特流的I畫面和/或P畫面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備，還包括位于視頻編碼器與具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器之間的分辨率轉(zhuǎn)換器。
5.一種編碼視頻轉(zhuǎn)換方法，在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮視頻記錄媒介所記錄的視頻信號，所述方法包括以下步驟以n/m倍速再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；以及同步編碼所再生的視頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的編碼視頻轉(zhuǎn)換方法，其中由MPEG1/2壓縮的視頻信號位于第一壓縮視頻記錄媒介中，由MPEG4/H.264壓縮的視頻信號位于第二壓縮視頻記錄媒介中，并且在n/m倍速再生過程中，選擇并讀出再生比特流的I畫面和/或P畫面。
7.一種使編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠操作的程序產(chǎn)品，所述編碼視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮視頻記錄媒介所記錄的視頻信號并且包括具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器，用來再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；編碼所再生的視頻信號的視頻編碼器；以及中央處理單元，用于對在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄視頻編碼器輸出執(zhí)行控制，同時使視頻編碼器和具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器同步，以執(zhí)行包括以下步驟的功能以n/m倍速再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；以及同步編碼所再生的視頻信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻編碼轉(zhuǎn)換設(shè)備，該設(shè)備在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄第一壓縮記錄媒介所記錄的視頻信號，該設(shè)備包括具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器，用來再生第一壓縮視頻記錄媒介上記錄的視頻信號；編碼所再生的視頻信號的視頻編碼器；以及中央處理單元，用于對在第二壓縮視頻記錄媒介上記錄視頻編碼器輸出執(zhí)行控制，同時使視頻編碼器和具有n/m倍速再生功能的視頻解碼器同步。
文檔編號H04N5/93GK1848961SQ200610065940
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者木村智博 申請人:先鋒株式會社