專利名稱：轉(zhuǎn)換視頻序列的方法和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換裝置和解碼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從第一視頻序列轉(zhuǎn)換為第二視頻序列的一種方法，其中舊序列和新序列都是由T=I、P或B類型的圖像構(gòu)成，圖像類型根據(jù)所說圖像是獨(dú)立編碼的，或者是從在先的I或P圖像預(yù)測(cè)的，或者是從在先和在后的P圖像和/或I圖像雙向預(yù)測(cè)的而確定。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施所說轉(zhuǎn)換方法的一種裝置，和包括這種裝置的一種解碼系統(tǒng)。本發(fā)明可以用于例如以地方電視臺(tái)播放的電視節(jié)目代替國家電視臺(tái)播放的節(jié)目，特別適用于與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的圖像處理。
國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)的運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)所采用的所說標(biāo)準(zhǔn)的原理在許多文獻(xiàn)中均有介紹，詳細(xì)內(nèi)容可以參見例如“Switchingfacilities in MPEG-2:necessary but not sufficient”(SMPTEJournal,Vol.104,n°12,1995年12月，pp788-802)。
如在該文獻(xiàn)中所述，轉(zhuǎn)換的意思是多個(gè)節(jié)目段或整個(gè)節(jié)目(包括視頻、聲頻和相關(guān)數(shù)據(jù))的接合(Splice)，總之就是不同的基本數(shù)據(jù)流的鏈接。在下文中，為了簡(jiǎn)單起見，說明僅限于兩種不同位流的情況，所說位流可以在不同的位置和/或在不同的時(shí)間產(chǎn)生，而且當(dāng)最初產(chǎn)生它們時(shí)并沒有打算將它們接合在一起。
關(guān)于這些位流本身的結(jié)構(gòu)，必須指出，壓縮視頻序列由包括不同類型的編碼圖像I、P和B的圖像組(GOP)構(gòu)成。I圖像(內(nèi)編碼的)是獨(dú)立編碼的(僅僅利用內(nèi)幀技術(shù)，不需要以前的信息，即不需要參考其它圖像)，而P圖像(預(yù)測(cè)編碼的)是從在先的I圖像或從在先的P圖像預(yù)測(cè)獲得的，B圖像(雙向預(yù)測(cè)編碼的)是從在先的和在后的P圖像和/或I圖像雙向預(yù)測(cè)獲得的。
根據(jù)這些預(yù)測(cè)類型的不同，圖像編碼的效率也或高或低(I圖像是編碼效率最低的，P圖像是效率較高的，而B圖像是其中編碼效率最高的)。由于對(duì)這些圖像編碼所需的比特?cái)?shù)不是恒定的，當(dāng)以規(guī)則的周期T(V)進(jìn)行解碼時(shí)，編碼圖像的比特在解碼器緩存器中停留的時(shí)間也不是相同的。
MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種抽象解碼模型，稱為視頻緩存檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?VBV)，并用于檢驗(yàn)一個(gè)MPEG位流在合理的緩存和延遲要求條件下是否是可解碼的利用緩存占用的方式，對(duì)位流施加約束，從而可以在不造成緩存器下溢或溢出的前提下完成解碼。于是，所謂的vbv_延遲表示編碼圖像的第一位在所說解碼器緩存器中停留的時(shí)間。如果被壓縮的第一“舊”圖像的vbv_延遲和被傳輸?shù)牡谝弧靶隆眻D像的vbv_延遲不同(在一個(gè)給定點(diǎn)被新圖像代替的圖像被稱為舊圖像，所說的給定點(diǎn)稱為接頭(Spliceing point)，是屬于舊位流的數(shù)據(jù)與屬于新位流之間的邊界)，則不可能以所說的周期T(V)用規(guī)定解碼的圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此外，由于被替代圖像的大小與插入圖像的大小不同，可能發(fā)生解碼器緩存器下溢或溢出的問題。所以一般不可能在兩個(gè)編碼視頻序列之間進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換。
為了避免在顯示側(cè)產(chǎn)生任何顯示不連續(xù)現(xiàn)象(數(shù)據(jù)流沒有可以察覺的中斷能夠持續(xù)地吸引觀看者的注意力)，需要解碼不存在不連續(xù)性，只有當(dāng)接頭天衣無縫，即獲得平滑傳輸?shù)奈涣鲿r(shí)才可能實(shí)現(xiàn)。這意味著新位流的第一存取單元的解碼時(shí)間與接頭之前的舊位流的存取單元的解碼時(shí)間是一致的，除了在稱為接合點(diǎn)并且位于位流特定字段中的合適位置之外一般是達(dá)不到這個(gè)要求的。這樣的一個(gè)存取點(diǎn)位于兩個(gè)編碼圖像之間，并且限定了在該點(diǎn)之后的第一位的固定標(biāo)準(zhǔn)vbv_延遲值，也稱為接合解碼延遲(接合點(diǎn)的結(jié)構(gòu)也保證在舊序列與新序列之間轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生溢出)。因此僅僅當(dāng)在新視頻序列和舊視頻序列之間存在相同的接合點(diǎn)時(shí)可以執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作。但是，目前這些點(diǎn)是純形式的，只能限定少數(shù)接合解碼延遲值，沒有解碼系統(tǒng)能夠執(zhí)行它們。此外，在置換視頻序列的情況下(即在兩次連續(xù)視頻轉(zhuǎn)換中，包括從舊序列到新序列的第一次向前轉(zhuǎn)換，和從新序列向舊序列的第二次向后轉(zhuǎn)換)，僅僅當(dāng)相應(yīng)于向后轉(zhuǎn)換的舊接合點(diǎn)和新接合點(diǎn)的時(shí)間位置是可以預(yù)測(cè)和兼容時(shí)，才能夠使用這些接合點(diǎn)。這意味著兩個(gè)視頻序列要具有規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的GOP結(jié)構(gòu)，但是通常是不滿足這個(gè)要求的。
所以本發(fā)明的第一個(gè)目的是提出一種方法，該方法能夠在對(duì)接合點(diǎn)產(chǎn)生沒有限制的前提下實(shí)現(xiàn)視頻序列轉(zhuǎn)換。
為此目的，本發(fā)明涉及如在本說明書前序中所述的一種方法，進(jìn)一步說，其特征在于在兩個(gè)序列之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)插入包含k個(gè)圖像的附加序列，為了使兩個(gè)序列兼容，k的值必須足夠大，所說附加圖像用極少的位數(shù)編碼。
根據(jù)所說方法，用k個(gè)周期T(V)延遲新視頻序列，直到vbv_延遲兼容為止。這個(gè)延遲使得對(duì)于解碼器來說在舊視頻序列與新視頻序列之間產(chǎn)生k個(gè)圖像的空缺，k個(gè)圖像的附加序列取代了這個(gè)位置。這樣解碼器就可以連續(xù)和成功地顯示舊序列圖像、k個(gè)最少圖像，和新序列的圖像。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出用于實(shí)施所說轉(zhuǎn)換方法的一種裝置。
為此目的，本發(fā)明涉及在用于對(duì)n個(gè)并行視頻位流進(jìn)行解碼的一個(gè)解碼系統(tǒng)中的一種轉(zhuǎn)換裝置，所說位流如果已經(jīng)在沒有參考任何其它圖像的前提下對(duì)它們進(jìn)行了編碼，則相當(dāng)于所說內(nèi)編碼的視頻圖像序列，或者如果它們是由在先內(nèi)編碼或預(yù)測(cè)編碼圖像經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償或由在先和在后圖像經(jīng)過雙向內(nèi)插而預(yù)測(cè)獲得的，則相當(dāng)于所說的預(yù)測(cè)編碼或內(nèi)插編碼視頻圖像序列，所說轉(zhuǎn)換裝置包括用于進(jìn)行位流的選擇性轉(zhuǎn)換的選擇裝置，其中所說位流已經(jīng)按照上述轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行解碼。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提出包括這樣一種轉(zhuǎn)換裝置的一種解碼系統(tǒng)。
為此目的，本發(fā)明涉及用于對(duì)n個(gè)并行視頻位流進(jìn)行解碼的一種解碼系統(tǒng)，所說位流如果已經(jīng)在沒有參考任何其它圖像的前提下對(duì)它們進(jìn)行了編碼，則相當(dāng)于所說內(nèi)編碼的視頻圖像序列，或者如果它們是由在先內(nèi)編碼或預(yù)測(cè)編碼圖像經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償或由在先和在后圖像經(jīng)過雙向內(nèi)插而預(yù)測(cè)獲得的，則相當(dāng)于所說的預(yù)測(cè)編碼或內(nèi)插編碼視頻圖像序列，所說系統(tǒng)包括包含在級(jí)聯(lián)選擇裝置中用于選擇需要進(jìn)行解碼的位流的一種轉(zhuǎn)換裝置和用于對(duì)所選擇位流進(jìn)行解碼的解碼裝置，其中所說選擇裝置包括用于對(duì)需要解碼的位流進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的控制裝置，以實(shí)現(xiàn)如上所述的一種方法。
通過以下說明和附圖可以更加清楚本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，在所說附圖中

圖1和圖2分別為在不使用本發(fā)明和使用本發(fā)明的情況下解碼器緩存器充滿度相對(duì)于時(shí)間的曲線圖；圖3表示可能出現(xiàn)的緩存器溢出問題，圖4表示根據(jù)本發(fā)明提出的解決方案；圖5為表示本發(fā)明轉(zhuǎn)換方法的連續(xù)步驟的流程圖；圖6表示包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一種轉(zhuǎn)換裝置的一種解碼系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
為了更好地理解本發(fā)明的原理，必須指出在轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的某些問題。圖1中表示了第一種轉(zhuǎn)換問題，該圖為解碼器緩存器充滿度DBF相對(duì)于時(shí)間的曲線圖。第一條線段R(OLD)對(duì)應(yīng)于與舊序列第一替換圖像相關(guān)的位流，并且表示舊序列的視頻位速率，該舊序列必須用新序列替換。最后一個(gè)圖像，在沒有轉(zhuǎn)換的情況下(即如果沒有替換)，在時(shí)間TD(0)解碼。如果發(fā)生轉(zhuǎn)換，將在相同時(shí)間TD(0)對(duì)傳輸?shù)男滦蛄械谝粋€(gè)圖像解碼(線段R(NEW)對(duì)應(yīng)于與該第一傳輸圖像相關(guān)的位流，R(NEW)表示這個(gè)新序列的視頻位速率)。當(dāng)本地電視臺(tái)視頻位速率R(NEW)低于國家電視臺(tái)位速率R(OLD)時(shí)，并因此考慮到分別與各個(gè)圖像相關(guān)的VBV延遲VBV(OLD)和VBV(NEW)以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間TS(OLD)和TS(NEW)時(shí)(其中TS(OLD)=當(dāng)舊序列第一替換圖像的第一位進(jìn)入解碼器緩存器的時(shí)間=TD(OLD)-VBV(OLD)；TS(NEW)=新序列第一傳輸圖像的第一位進(jìn)入(理論上)解碼器緩存器的時(shí)間=TD(NEW)-VBV(NEW)；TD(OLD)和TD(NEW)=當(dāng)對(duì)所說第一替換圖像和第一傳輸圖像進(jìn)行解碼的時(shí)間)，事實(shí)上TS(NEW)在TS(OLD)之前出現(xiàn)，所以不可能在同一時(shí)間發(fā)送舊序列最后傳輸圖像的比特和新序列的第一傳輸圖像的比特。
因此，根據(jù)本發(fā)明(參見圖2，后面將更加詳細(xì)地介紹)，已經(jīng)決定在向前轉(zhuǎn)換時(shí)插入k個(gè)圖像的一個(gè)附加序列，將新序列延遲k個(gè)周期T(V)。數(shù)值k足夠大使得TS(NEW)出現(xiàn)在TS(OLD)之后，所說的k個(gè)圖像具有特定特征，使得它們很容易編碼(用極少的位數(shù)表示它們，因此在說明書中稱之為最小圖像)。
使用最小圖像的目的是在使新序列延遲的同時(shí)，將解碼器緩存器盡可能排空。構(gòu)成這種附加序列的一種方法是例如使用具有k個(gè)一致的彩色圖像的一個(gè)序列(在下文中稱為UC圖像)，所說彩色圖像中所有的像素都是一樣的(例如一個(gè)I圖像和(k-1).P圖像)。另一種方法是使用具有k個(gè)P圖像的一個(gè)序列，該序列可以通過例如使用所說最小序列的圖像作為前面的I或P圖像的拷貝，對(duì)于解碼器來說，它們?cè)趦鼋Y(jié)舊序列在(k.T(V))秒鐘內(nèi)的最后的I或P圖像具有同樣的作用。
在使用k個(gè)UC圖像的情況下，由于所有圖像都是相同的，所以按照壓縮語法，可以用最少位數(shù)將P圖像描述成第一I圖像的拷貝。因此對(duì)所說UC序列編碼所需的附加處理步驟限于對(duì)這個(gè)序列中的第一I圖像的編碼。
在使用k個(gè)P圖像的情況下，用MPEG-2語法將這些圖像描述成前面一個(gè)圖像的拷貝。事實(shí)上，這樣一種技術(shù)方案在轉(zhuǎn)換方面所產(chǎn)生的效果就是將在k.T(V)秒鐘內(nèi)的舊序列的最后一個(gè)圖像凍結(jié)，而用在相同時(shí)間內(nèi)的UC圖像替換。
在兩種情況下，由于VBV_延遲的原因，必須在所考慮的轉(zhuǎn)換點(diǎn)插入最少數(shù)目的最小圖像(例如可參見圖1)。在使用UC圖像情況下為確定所說的數(shù)目，可以選擇下列符號(hào)表示(以比特為單位)D(I)=該UC圖像序列中I圖像的大??；D(P)=該UC圖像序列中P圖像的大?。籗(MAX)=解碼器緩存器的容量。
最小數(shù)值k取決于舊序列第一替換圖像的特征，和新序列第一插入圖像的特征。由于知道這些圖像是以恒定周期T(V)進(jìn)行解碼的，數(shù)值k必須使得在TS(OLD)與TS(NEW)之間能夠傳輸k個(gè)UC圖像的所有位。如果TS(NEW)-TS(OLD)＞(D(I)+(k-1).D(P))/R(OLD)(1)這是有可能的，就是說，如果TS(NEW)-TS(OLD)大于該周期長度，則需要以R(OLD)的位速率傳輸所說最小圖像。這個(gè)條件使得k具有由關(guān)系式(2)給出的一個(gè)最小值k>(VBV(NEW)-VBV(OLD)-D(I)-D(P)R(OLD))·(R(OLD)(R(OLD).T(V))-D(P))---(2)]]>由于VBV(NEW)的上限為S(MAX)/R(NEW),k的上限可以近似為k(MAX)，例如k(MAX)>(S(MAX)R(NEW).T(V))+1---(3)]]>在使用具有k個(gè)P圖像情況下確定該最小數(shù)目時(shí)，用下列關(guān)系式(4)代替關(guān)系式(2)k>(VBV(NEW)-VBV(OLD))(R(OLD)(R(OLD).T(V))-D(P))---(4)]]>
所提出的方案如圖2所示，該附圖表示當(dāng)使用所說方案時(shí)解碼器緩存器充滿度DBF相對(duì)于時(shí)間的改善的曲線圖現(xiàn)在TS(NEW)出現(xiàn)在TS(OLD)之后，考慮到VBV(OLD)值，舊序列最后傳輸圖像可以在TD(-1)點(diǎn)解碼，考慮到VBV(NEW)值，新序列的第一傳輸圖像可以在TD(2)點(diǎn)解碼，并且，在這些第一替換圖像和第一傳輸圖像之間，在TS(OLD)與TS(NEW)之間發(fā)送最小圖像，并在TD(0)和TD(1)點(diǎn)解碼。
此外，由于傳輸速率R(OLD)通常與R(NEW)不同，所以當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換切換時(shí)，輸入解碼器緩存器的輸入速率與沒有經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換輸入的輸入速率不同，當(dāng)輸入速率變大時(shí)存在緩存器溢出的危險(xiǎn)。因此必須進(jìn)行無溢出檢驗(yàn)。必須根據(jù)時(shí)間TS(NEW)至?xí)r間TD(OLD)計(jì)算解碼器緩存器充滿度。如果可能發(fā)生溢出，必須插入最小圖像直到驗(yàn)證無溢出狀態(tài)為止，或者直到TS(NEW)大于TD(OLD)為止。用于檢驗(yàn)這個(gè)最終條件的最小圖像的數(shù)值k是這樣的，當(dāng)TD(OLD)-TS(NEW)＜0時(shí)，其導(dǎo)致k＞(VBV(NEW)/T(V))+1。由于VBV(NEW)的上限為S(MAX)/R(NEW)，所以k可以以k(MAX)為上限，例如k(MAX)>(S(MAX)R(NEW).T(V))+1---(5)]]>這與前面的結(jié)果一致(關(guān)系式(3))。
從圖3中可以看出當(dāng)R(NEW)大于R(OLD)時(shí)可能產(chǎn)生的緩存器溢出問題，該圖表示解碼器緩存器充滿度S(t)的演變(S(MAX)表示S(t)的最大值)。線段L(OS)只對(duì)應(yīng)于相對(duì)于舊序列在每個(gè)時(shí)間的緩存器充滿度狀態(tài)在時(shí)間TD(-7)、TD(-6)、…、TD(-2)、TD(-1)，對(duì)所說舊序列的圖像進(jìn)行解碼，同時(shí)，緩存器充滿度以位速率R(OLD)增大(VBV(OLD)的值表示將要解碼的第一位在傳輸之后存儲(chǔ)在解碼器緩存器中的時(shí)間)。類似地，線段L(NS)只對(duì)應(yīng)于相對(duì)于新序列緩存器充滿度狀態(tài)在時(shí)間TD(0)、TD(1)、TD(2)等時(shí)間，對(duì)所說新序列的圖像進(jìn)行編碼，同時(shí)，緩存器充滿度以速率R(NEW)增大(同樣，VBV(NEW)的值表示將要解碼的第一位已經(jīng)存儲(chǔ)在解碼器緩存器中的時(shí)間)。線段L(SWO)對(duì)應(yīng)于當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)換時(shí)和在將相應(yīng)于新序列的解碼數(shù)據(jù)輸入緩存器之前緩存器的真實(shí)狀態(tài)在解碼時(shí)充滿度的減小與以前相對(duì)于舊序列的情況相同，但是沒有其它的解碼數(shù)據(jù)輸入緩存器中。如果將相應(yīng)于新序列的解碼數(shù)據(jù)輸入所說緩存器，則解碼數(shù)據(jù)線段L(SWN)對(duì)應(yīng)于緩存器的真實(shí)狀態(tài)在本例中在時(shí)間TD(-1)存在溢出。
所提出的方法解決了這個(gè)問題，如圖4所示。與在前面的圖3一樣，線段L(OS)對(duì)應(yīng)于舊序列緩存器充滿度的狀態(tài)，沒有任何改變。線段L(SWO)最初對(duì)應(yīng)于當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)緩存器的狀態(tài)，當(dāng)在舊序列之后以速率R(OLD)插入一個(gè)附加最小圖像AMP時(shí)，在轉(zhuǎn)換時(shí)間點(diǎn)開始出現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的變化。這個(gè)最小圖像可以使新序列的存儲(chǔ)步驟延遲一個(gè)周期T(V)(對(duì)于一個(gè)附加最小圖像，整個(gè)線段L(NS)僅僅延遲一個(gè)周期T(V))，也使這個(gè)新序列的(瞬時(shí))解碼時(shí)間延遲一個(gè)周期T(V)，其在這種情況下足以防止緩存器溢出。這個(gè)延遲的確足以使解碼器緩存器充滿度降低到足以避免在圖3中所出現(xiàn)的溢出。顯然，可以引入更小的圖像，只需按照如上所述計(jì)算它們的最小數(shù)值k即可。
所以可以如圖5所示并根據(jù)下列步驟實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的整個(gè)轉(zhuǎn)換方法，該方法從“START”位置開始(1)是否要求轉(zhuǎn)換？對(duì)這個(gè)問題，用SW？表示，回答是(a)否重新啟動(dòng)程序；(b)是初始化k值為0(k=0)，可以執(zhí)行第二步驟；(2)是否在舊序列中檢測(cè)到一個(gè)I圖像或P圖像？對(duì)這個(gè)問題，用OLD:I或P？表示，回答是(c)否執(zhí)行一個(gè)循環(huán)程序以致等到確實(shí)存在并檢測(cè)到一個(gè)I或P圖像；(d)是停止舊序列的傳輸(用STOP-OLD表示)，即雖然解碼步驟仍在繼續(xù)，但是沒有更多的比特輸入解碼器緩存器中，可以執(zhí)行第三步驟；(3)在新序列中是否準(zhǔn)備好一個(gè)I圖像？對(duì)這個(gè)問題，用NEW:I？表示，回答是(e)否k增加1(k=k+1)，以速率R(OLD)傳輸一個(gè)最小圖像，可以執(zhí)行第四步驟；(f)是可以直接執(zhí)行第四步驟；(4)VBV(NEW)是否大于VBV(OLD)+k.T(V)？對(duì)這個(gè)問題，用VBV表示？回答是(g)是計(jì)算所插入的最小圖像的數(shù)目k’(用COMP k’)表示，可以執(zhí)行第五步驟；(h)否可以直接執(zhí)行第五步驟；(5)R(NEW)是否大于R(OLD)？對(duì)這個(gè)問題用R(NEW)/R(OLD)表示，回答是(i)是計(jì)算避免可能出現(xiàn)的溢出現(xiàn)象的數(shù)值k”(用COMP k”表示)，可以執(zhí)行第六和第七步驟；(j)否可以直接執(zhí)行第六和第七步驟；(6)根據(jù)公式k=k+max(k’,k”)增大k值，并以速率R(OLD)傳輸k個(gè)最小圖像；(7)在時(shí)間t，例如t=TD(NEW)-VBV(NEW)，即t=TD(OLD)+k.T(V)-VBV(NEW)，開始傳輸新序列(用TRANS-NEW表示)。
因此可知，在第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)，在TS(OLD)之前，由于舊視頻序列是順從壓縮(compliant compressed)的視頻序列(即解碼器緩存器充滿度由編碼程序嚴(yán)格確保)，解碼器緩存器不會(huì)發(fā)生下溢或溢出。在TS(OLD)與TD(OLD)之間，由于總是有圖像比特在緩存器中解碼(或者是舊視頻序列的圖像或者是UC圖像)，所以解碼器緩存器不會(huì)發(fā)生下溢，由于以低于或等于R(OLD)的速率輸入U(xiǎn)C圖像比特，所以也不會(huì)發(fā)生溢出，所說速率R(OLD)是順從壓縮的視頻序列的比特速率。在TD(OLD)與TD(NEW)之間，由于總是有圖像比特在緩存器中解碼(或者是UC圖像或者是新序列的圖像)，所以解碼器緩存器不會(huì)發(fā)生下溢，由于UC圖像如此之短(當(dāng)考慮其比特?cái)?shù)時(shí))，使得緩存器充滿度低于在TD(NEW)時(shí)的充滿度，所以也不會(huì)發(fā)生溢出，所說在TD(NEW)時(shí)的充滿度正是與順從壓縮視頻序列相關(guān)的充滿度。在TD(NEW)之后，由于新視頻序列是順從壓縮視頻序列，所以解碼器緩存器顯然不會(huì)發(fā)生下溢或溢出。
本發(fā)明顯然并不局限于單個(gè)視頻轉(zhuǎn)換的情況。例如，視頻序列替換的情況(如在說明書前序中所述)相當(dāng)于進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換第一次是用最小圖像替換舊序列和用第二序列替換所說最小圖像，第二次是用最小圖像替換第二序列和用原始舊序列替換所說最小圖像。在這樣一種情形，必須選擇在第二次插入的最小圖像的最小數(shù)目以使再次傳輸?shù)牡谝慌f圖像是一個(gè)I圖像，這意味著最小圖像的第二次數(shù)目不是固定的，而是取決于GOP結(jié)構(gòu)。還可知，GOP可以按照下列方式組織-B0,B1,I2,B3,B4,P5,B6,B7,P8,…,…按照顯示次序；
-I2,B0,B1,P5,B3,B4,P8,B6,B7,…,…按照傳輸次序；根據(jù)B圖像的定義，可知通過從I2圖像和以前的GOP最后的P圖像的預(yù)測(cè)可以對(duì)圖像B1和B1進(jìn)行編碼，所說以前的GOP定義了一種所謂的非閉合GOP。為了解決由于在轉(zhuǎn)換時(shí)使用根據(jù)一個(gè)完全不同序列的一個(gè)P圖像所作的預(yù)測(cè)對(duì)第一B圖像解碼而產(chǎn)生的問題，這種非閉合GOP的第一B圖像將在轉(zhuǎn)換時(shí)用最小圖像替換。在這種情況下，這些最小圖像是雙向預(yù)測(cè)編碼的圖像，其中僅有每個(gè)接合點(diǎn)的第一和最后一個(gè)宏程序塊只用向前預(yù)測(cè)、零向前矢量和無誤差預(yù)測(cè)(其它的宏程序塊就是所說的跳越宏程序塊)進(jìn)行編碼。因此解碼器將把這種最小圖像視作最后存在的I或P圖像的拷貝。
這種技術(shù)方案還表示在圖5中，其中給出了相應(yīng)的附加步驟(8)新序列的第一GOP是否為閉合GOP？對(duì)這個(gè)問題，用GOP？表示，回答是(k)是結(jié)束實(shí)施本發(fā)明的方法(“END”)；(1)否可以執(zhí)行第九步驟；(9)在第一I圖像之后是否檢測(cè)到一個(gè)圖像？對(duì)這個(gè)問題，用PICTURE？表示，回答是(m)否執(zhí)行一個(gè)循環(huán)程序一直等到確實(shí)存在并檢測(cè)到一個(gè)圖像為止；(n)是可以執(zhí)行第十步驟；(10)所檢測(cè)到的圖像是否是一個(gè)B圖像？對(duì)這個(gè)問題，用BPICTURE？表示，回答是(o)是用一個(gè)B最小圖像BMP替換所說B圖像；(p)否結(jié)束實(shí)施該方法(“END”)。
顯然，本發(fā)明并不局限于上述方法，還可以涉及用于實(shí)施所說轉(zhuǎn)換方法的裝置和包括這種裝置的一種解碼系統(tǒng)。例如在歐洲PCT專利申請(qǐng)073817(PHF95003)中記載了用于對(duì)相應(yīng)于T=I、P或B類型圖像的視頻序列的至少兩個(gè)，可取的是n個(gè)并行視頻位流進(jìn)行解碼的一種系統(tǒng)。表示在圖6中的這樣一種系統(tǒng)包括一個(gè)多路分解器60，該信號(hào)分離器接收包括多個(gè)(通常為n個(gè)，在所述實(shí)施例中為兩個(gè))獨(dú)立的視頻位流的一個(gè)輸入位流IB，其輸出(在圖6所示情況為兩路)送入存儲(chǔ)裝置70，在本例中存儲(chǔ)裝置包括相同數(shù)目(兩個(gè))的緩存器(71和72)。
轉(zhuǎn)換操作在一個(gè)控制單元81中進(jìn)行，該控制單元用于選擇對(duì)應(yīng)于所選擇的需要進(jìn)行解碼的位流的緩存器，例如緩存器72，和與此同時(shí)用于控制其它位流(由于沒有被選擇，例如通過使用者的操作選擇，此時(shí)它還沒有被解碼)向另一個(gè)緩存器71的傳輸。在并行緩存器71和72的輸出端，由所說控制單元81控制的一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)82選擇適合的緩存器輸出信號(hào)并將其傳送至一個(gè)解碼器90，其中所說控制單元81和轉(zhuǎn)換開關(guān)82構(gòu)成控制裝置80。該解碼器包括例如一個(gè)多路分解器91(用于將信號(hào)分離成解碼信號(hào)和相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量)、一個(gè)可變長度解碼器92、一個(gè)解量化器93、一個(gè)反向正交變換電路96(接收所說的運(yùn)動(dòng)矢量)、和一個(gè)加法器97，其產(chǎn)生所顯示的輸出解碼信號(hào)DS(這種解碼器是一種常規(guī)解碼器，無需詳述)。本發(fā)明同時(shí)涉及諸如用所說控制裝置構(gòu)成的一種轉(zhuǎn)換裝置和包括這種轉(zhuǎn)換裝置的一種解碼系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1．用于從一個(gè)第一序列轉(zhuǎn)換為一個(gè)第二序列的一種方法，舊序列和新序列都由T=I、P或B類型圖像構(gòu)成，圖像類型根據(jù)所說圖像是獨(dú)立編碼的，或者是從在先的I或P圖像預(yù)測(cè)的，或者是從在先和在后的P圖像和/或I圖像雙向預(yù)測(cè)的而確定，其中在兩個(gè)序列之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)插入一個(gè)k圖像的附加序列，k的值足夠大以使兩個(gè)序列兼容，并且用極少的位數(shù)對(duì)所說附加圖像編碼。
2．如權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于連續(xù)實(shí)施以下步驟(a)在一個(gè)P圖像處，在一個(gè)第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)，切換用新序列替換的舊序列，然后插入具有k個(gè)最小P圖像的一個(gè)序列；(b)在所說附加圖像序列之后，在一個(gè)第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)插入所說新序列。
3．如權(quán)利要求2所述的一種方法，其特征在于所說序列為具有k個(gè)一致的彩色圖像的一個(gè)序列。
4．如權(quán)利要求2所述的一種方法，其特征在于所說序列是由以前的I或P圖像的拷貝圖像構(gòu)成的一個(gè)序列。
5．如權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的一種方法，其特征在于在步驟(a)和(b)之后實(shí)施以下附加步驟(c)在一個(gè)第三轉(zhuǎn)換點(diǎn)切換所說第二序列，以用第一序列替換所說第二序列；(d)在所說第三轉(zhuǎn)換點(diǎn)，同樣插入附加圖像直到出現(xiàn)的第一舊圖像是一個(gè)I圖像為止，然后再插入第一舊序列。
6．如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的一種方法，其特征在于每次從沒有包括在同一組圖像中的一個(gè)P圖像預(yù)測(cè)一個(gè)B圖像時(shí)，可以在轉(zhuǎn)換時(shí)用最小B圖像替換任意圖像組中的第一個(gè)B圖像。
7．如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所說舊視頻序列和新視頻序列為按照所謂的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)編碼的位流。
8．用于對(duì)n個(gè)并行視頻位流進(jìn)行解碼的一種解碼系統(tǒng)，所說位流如果已經(jīng)在沒有參考任何其它圖像的前提下對(duì)它們進(jìn)行了編碼，則相當(dāng)于所說內(nèi)編碼的視頻圖像序列，或者如果它們是由在先內(nèi)編碼或預(yù)測(cè)編碼圖像經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償或由在先和在后圖像經(jīng)過雙向內(nèi)插而預(yù)測(cè)獲得的，則相當(dāng)于所說的預(yù)測(cè)編碼或內(nèi)插編碼視頻圖像序列，所說系統(tǒng)包括包含在級(jí)聯(lián)選擇裝置中用于選擇需要進(jìn)行解碼的位流的一種轉(zhuǎn)換裝置和用于對(duì)所選擇位流進(jìn)行解碼的解碼裝置，其中所說選擇裝置包括用于對(duì)需要解碼的位流進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換的控制裝置，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的一種方法。
9．在用于對(duì)n個(gè)并行視頻位流進(jìn)行解碼的一個(gè)解碼系統(tǒng)中，所說位流如果已經(jīng)在沒有參考任何其它圖像的前提下對(duì)它們進(jìn)行了編碼，則相當(dāng)于所說內(nèi)編碼的視頻圖像序列，或者如果它們是由在先內(nèi)編碼或預(yù)測(cè)編碼圖像經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償或由在先和在后圖像經(jīng)過雙向內(nèi)插而預(yù)測(cè)獲得的，則相當(dāng)于所說的預(yù)測(cè)編碼或內(nèi)插編碼視頻圖像序列，或者與這樣一種系統(tǒng)向關(guān)聯(lián)，一種轉(zhuǎn)換裝置包括用于進(jìn)行位流的選擇性轉(zhuǎn)換的選擇裝置，其中所說位流已經(jīng)按照如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的一種轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及從一個(gè)第一視頻序列轉(zhuǎn)換到一個(gè)第二視頻序列的一種方法,為了避免生成特殊的接入點(diǎn),例如在MPEG標(biāo)準(zhǔn)中定義的接合點(diǎn),按照本方法在兩個(gè)序列之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)插入一個(gè)k圖像的附加序列。這些圖像可以是例如一致的彩色圖像或前面的單個(gè)I圖像或P圖像的拷貝,所說最小的含義是指它們是用減少的位數(shù)編碼的。應(yīng)用:具有用于從電視節(jié)目轉(zhuǎn)換到另一種電視節(jié)目的裝置的解碼系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N7/24GK1234945SQ98801060
公開日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1998年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月27日
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