[發(fā)明專利]譯碼設備及譯碼方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 95119240.X
• 申請日: 1995-11-14
• 公開（公告）號: CN1091919C
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 新井田光央;藤井昭雄;石井芳季;浜中章佳;大西慎二
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G11B5/09
• 分類號: G11B5/09;G11B20/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 杜日新

本發(fā)明涉及一種譯碼設備及譯碼方法，例如用來記錄/重現(xiàn)編碼數據如高效編碼圖象數據的數字視頻磁帶錄象機(VTR)。

圖象數據的數字處理已被進行了深入地研究。利用圖象數據壓縮進行高效編碼的許多標準化方法已經提出了。高效編碼技術以較小的位速率編碼圖象數據，以便改善數字傳輸和記錄的效率。例如高效編碼方案CCITT(Comito?Consultafit?InternationalTelegraphique?et?Telephonique)已經提出了用于電視會議/電視電話的標準化建議(Standardization?Recommendation)H.261，JPEG(Joint?photographic?Expert?Group)方案，用于彩色靜止圖象，以及MPEG(Moving?Picture?Expert?Group)，用于運動圖象。在美國已經研究了用于下一代TV廣播系統(tǒng)的使用MPEG-2方案的ATV(Advanced?Television)。

圖1是說明MPEG編碼系統(tǒng)的圖。在圖1中，箭頭表示編碼的預測方向。圖2分別說明MPEG編碼系統(tǒng)的圖象數據的編碼過程中的次序、在記錄介質中的配置、它們的譯碼處理以及圖象重現(xiàn)處理。

由圖1可見，在MPEG編碼系統(tǒng)中，一個GOP(group?ofpictures)由預定幀數的圖象構成。GOP具有至少一個幀內編碼圖象I，它是用DCT(Discrete?Cosine?Transform)編碼的一幀圖象數據。在幀內編碼的圖象I中的每第a幀的一幀圖象數據被轉換成向前預測編碼圖象P₁和P₂。向前預測編碼的圖象P₂從向前預測編碼圖象P₁中轉換。在幀內編碼圖象I中的每幀圖象數據當中，第一向前預測編碼圖象P₁以及第二預測編碼圖象P₂被轉換成使用向前/向后圖象數據通過向前/向后預測編碼獲得的向前/向后預測編碼圖象。

如圖1圖2所示，首先，幀內圖象I被編碼。幀內圖象I僅用含在一幀中的信息被編碼，不含有在時間軸上的預測。接著，形成向前預測編碼圖象P，并在幀內編碼圖象I或向前預測編碼圖象P形成之后，進行對于向前/向后預測圖象B的編碼處理。向前預測編碼圖象P和向前/向后預測編碼圖象B利用和其它圖象數據的相關性。因為對于上述各個圖象數據的不同的預測方法，向前/向后預測編碼的圖象B在幀內編碼的圖象I或向前預測編碼的圖象P之后被記錄在記錄介質上，并且當譯碼時，它被移到原始位置。

因為幀內圖象I僅用一幀內的信息進行編碼，所以它可以只用獨立的編碼的數據譯碼。在另一方面，向前預測編碼的圖象P和向前/向后預測編碼的圖象B使用與其它圖象數據的相關性被譯碼，并且僅借助于它們的獨立的編碼數據不能被譯碼。

在MPEG編碼系統(tǒng)中，雖然記錄速率是被限定的(標準1.2Mbps)，但數據長度是可變的。因此，不可能識別含在GOP中的幀內編碼圖象I被記錄在什么位置上，也不能識別一個GOP的數據長度。如果MPEG編碼系統(tǒng)被用于數字VTR或其它設備中，在正常的重現(xiàn)方式中是沒有問題的，因為編碼圖象I，B和O被按順序重現(xiàn)。

然而，在特殊的重現(xiàn)方式例如用于檢索的快速重現(xiàn)，則每個編碼圖象I、B、P不必按順序重現(xiàn)。此外，在特殊的重現(xiàn)方式中，只使記錄介質的記錄軌跡的一部分被重現(xiàn)，因而在記錄介質上幀內編碼圖象I的位置不能被識別。因此，幀內編碼圖象P不能總被重現(xiàn)。在這種情況下，向前預測編碼圖象P和向前/向后預測編碼圖象B不能被重現(xiàn)。為解決這一問題的技術已被披露了，其中編碼圖象數據被記錄在記錄介質上的在特殊重現(xiàn)方式期間允許其重現(xiàn)的位置上，因而在該位置的編碼圖象數據在特殊重現(xiàn)方式中被重現(xiàn)，從而獲得一幀圖象。

在MPEG-2編碼系統(tǒng)中，編碼圖象信號、聲音信號或其它位列被稱為一個元素流(elementary?stream)。對于變換這種元素流的單元結構的PES(Packetized?Elementary?Stream)包被MPEC-2編碼系統(tǒng)限定了。這一結構具有由PES頭部信息跟隨的PES有效載荷(Payload)。在MPEG-2編碼系統(tǒng)中，具有公共時基(time?base)元素流的集合叫做程序。

在MPEG-2編碼系統(tǒng)中，兩種格式被定義了，一種是傳輸流另一種是程序流。用于圖象和聲音的譯碼/重現(xiàn)的必須且足夠的語法被包含在傳輸流和程序流的兩種定義中。程序流是具有公共時基的并被集中在單位列中的一個或幾個PES包。