CN1323559C - 改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的***和方法，所述视频段具有顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上。可以关于改变的重放速度来修改所选择的视频段，并且可以在介质的一部分上专门地记录被修改的视频段。可以在所选择的视频段中删除多个非视频包以便降低在修改的视频段中包括的数据量。或者，可以减少被修改视频段中的至少一个帧的分辨率。视频段可以包括内部和非内部帧并通过增加至少一个图像被修改。或者，可以通过去除至少一个图像来修改视频段。视频段还可以被重新编码以获得较平滑的特技模式和重放性能。

Description

改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度
技术领域
本发明的方案一般地涉及向在盘媒介上记录的节目提供先进的操作特征的方法和装置，所述盘媒介诸如数字视频盘、硬盘和磁光盘。
背景技术
已经开发了各种器件以使用户录制用于以后显现的视频和/或音频节目。这样的器件包括录音机、录像机、可记录激光盘以及最近的可记录数字视频盘(DVD)。硬盘和磁光盘也已经被应用。
只能被录制一次并且此后基本上是一个DVD只读存储器的DVD用缩写DVD-R表示。缩写DVD-R还一般用于表示一次写入或一次录入技术。几种格式可适用于DVD的录制、擦除和转录，即覆盖或重写。它们用缩写DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW表示。目前为止没有采用统一的工业标准。缩写DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW还一般用于表示各自的可重写技术。此处提及的可重写DVD的技术、器件和方法一般倾向于包含所有现在正在应用的标准，也包括所有将来可能开发的标准。
视频一旦被录制在一个盘上，用户也许希望改变视频被显示的速度。为满足这种需求，大多数的现有DVD机被设计为可按不同速度重放。例如，这些器件一般可以以快进或慢动作重放视频。这些重放变化通常称为特技模式。典型情况是，DVD机将视频从盘读出后，通过重复或删除一个或多个包含在被记录的视频中的图像而执行这些特技模式。例如，在慢动作特技模式中，DVD机可以重复每一个来自被记录的视频的一个特定部分的图像，以给观众该视频是以其正常速度的一半在显示的印象。为产生快进重放，DVD机可以在重放过程中删除一个或多个来自视频的图像。
虽然特技模式使用户能在不同的速度下观看被记录的视频，但视频并不总是由这一处理所改变。如果在以后显示该视频，则用户必须启动另一个特技模式以便以不同速度观看视频。但是，重要的是，许多用户可能希望一旦视频已经被记录在盘上、通过修改这个视频来永久地改变视频的特定部分的重放速度。这样的处理可以允许在重放期间的速度变化而不用用户调用特技模式命令。不幸的是，存在几大障碍，它们使得以这样的方式来编辑被记录的视频不可行。具体的，由原始视频占用的空间不是足够大到可以存储必须被重复以产生慢动作重放的图像。除了空间上的限制之外，在盘上重复图像会干扰视频的传统图像结构，这会使得在重放期间的视频的显示质量变差。
但是，修改被记录的视频以产生快进的重放不受妨碍慢动作编辑的空间限制的影响。这是因为快进编辑只从被记录的视频中删除图像。尽管如此，与慢动作修改类似，创建快进视频也负面地影响视频的传统图像结构。因此，需要一种器件，其可以改变被记录视频的重放速度而且克服与这种被记录的视频相关联的空间和结构的限制。
发明内容
在可重写的存储介质中，本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的方法，所述视频段具有顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上。在一种方案中，本发明包括步骤：关于改变的重放速度来修改所选择的视频段；在介质的一部分上专门地记录被修改的视频段。本发明也可以包括步骤：在所选择的视频段中删除多个非视频包以便减少在修改的视频段中包括的数据量。而且。本发明也可以包括步骤：降低在被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率。本发明也可以包括步骤：在记录步骤期间，降低被修改的视频段的比特率。
在本发明的一个方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤：解码内部帧的每一个和有选择地解码至少一个非内部帧。本发明也可以包括步骤：向所选择的视频段中***由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个。另外，被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。在另一方案中，本发明也可以包括步骤：选择性地解码和重新编码以传统方式放置的、伪图像、重复图像和内部和非内部帧的被修改的视频段。
在上述方法的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤：解码所有的内部和非内部帧。另外，在此方案中，本发明可以包括步骤：向所选择的视频段中***由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个。另一方面，被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。
在上述方法的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤：从由所述内部和非内部帧组成的组中去除至少一个帧。或者，视频段可以包括内部和非内部帧，并且修改可以包括步骤：解码内部和非内部帧；从内部和非内部帧的至少一个中去除至少一个场。
在另一个方案中，本发明包括一种用于改变所选择的视频段的重放速度的***，所述视频段记录在可重写的存储介质上，并具有顺次帧结构。上述***包括：存储介质读取电路，用于选择性地读取已经被记录在可重写存储介质的一部分上的视频段；视频处理器，用于关于改变的重放速度来修改所述选择的视频段；视频记录电路，用于在存储介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。一方面，视频处理器可以删除在被选择视频段中的多个非视频包，以便减少在被修改视频段中包括的数据量。而且，视频处理器可以降低在所述被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率并可以在记录步骤期间降低被修改视频段的比特率。
在上述***的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且视频处理器可解码每一个内部帧和选择性地解码至少一个非内部帧。另外，视频处理器可向所选择的视频段中***由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个。而且，被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。另外，视频处理器可以选择性地解码和重新编码以传统方式放置的、伪图像、重复图像和内部和非内部帧的视频段。
在上述***的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且视频处理器可解码所有的内部和非内部帧。另外，视频处理器可向所选择的视频段中***由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个，在此特定方案中，被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。
在上述***的另一种方案中，视频段可以包括内部和非内部帧，并且视频处理器可从包括所述内部和非内部帧的组中去除至少一个帧。作为选择，视频处理器可以解码内部和非内部帧；从内部和非内部帧的至少一个去除至少一个场。
附图说明
图1是按照在此的本发明的方案的、可以改变以顺次帧结构格式记录的视频的重放速度的可重写DVD器件的方框图。
图2图解了在可重写DVD盘上的螺旋形轨道。
图3图解了图2的可重写DVD盘的数据结构。
图4A是图解改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度从而产生慢动作重放的操作的流程图。
图4B-4G演示了被应用到一个传统的GOP以产生一半的重放速度的图4A的编辑处理。
图5A是图解一个替换方案的流程图，所述方案用于改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度以产生慢动作重放。
图5B-5I演示了被应用到两个传统的GOP以产生一半的重放速度的图5A的编辑处理。
图6A是图解改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度以产生快动作重放的操作的流程图。
图6B-6F演示了被应用到两个传统的GOP以产生两倍的重放速度的图6A的编辑处理。
图7A是图解一个替换方案的流程图，所述方案用于改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度以产生快动作重放。
图7B-7D演示了被应用到两个传统的GOP以产生两倍的重放速度的图7A的编辑处理。
具体实施方式
图1以方框图形式示出了按照本发明的方案的、用于实现各种先进的操作特征的器件100。在所图解的实施例中，可重写盘介质被体现为可重写DVD。在许多情况下，如下所述，可重写盘介质也可以是例如硬盘驱动器或磁光盘(MOD)。MOD的一个实例是微型盘。而且本发明也可以用于数字磁带机中。事实上，本发明可以用在任何其他适当的存储介质器件中。
器件100能够向盘介质上写入或从存储介质读取，在这个示例中，所述存储介质是可重写DVD102。虽然下面的讨论主要涉及可重写DVD，但是本发明不如此限定。如前所述，本发明也可以用于任何其他适当的存储介质。所述器件可以包括机械组件104、控制部分120、视频/音频输入处理路径140和视频/音频输出处理路径170。大部分的方框到不同部分或路径的配置是不言而喻的，但是为了方便的目的配置了一些方框，并且对于理解器件的操作不是关键的。
机械组件104可以包括：电机106，用于旋转盘102；拾波组件108，它可以被适配为当盘102旋转时在盘102上移动。拾波组件108上的激光可以向盘102上的螺旋轨道上烧点，并且可以照亮已被烧到轨道上的点，以用于记录和重放视频和/或音频节目材料。为了理解本发明，是否盘102是一面可记录的或两面可记录的，或在双面记录的情况下，是否双面记录或后续的从盘102的读取发生在盘102的同一面或双面是无关的。拾波组件108和电机106可以被伺服机构110控制。伺服机构110也可以接收从盘102的螺旋轨道读取的数据的重放信号来作为第一输入。所述重放信号也是纠错电路130的一个输入，纠错电路130可以被当做控制部分或视频/音频输出处理路径170的一部分。
控制部分120可以包括控制中央处理单元(CPU)122和导航数据产生电路126。控制CPU122可以向导航数据产生电路126提供第一输入信号，伺服机构110可以向导航数据产生电路126提供第二输入信号。伺服机构110也可以被当做控制部分120的一部分。导航数据产生电路126可以向复用器(MUX)154提供第一输入信号，MUX154可以形成视频/音频输入处理路径140的一部分。
MUX154的输出可以是纠错编码电路128的一个输入。纠错编码电路128的输出可以是被提供到拾波组件108的可记录输入信号，它可以通过激光被“烧”到盘102的螺旋轨道上。
另外，控制和数据接口也可以被提供来允许CPU122控制视频编码器144、视频解码器178和音频解码器182的操作。可以在存储器中提供适当的软件或固件来用于由控制CPU122执行的传统操作。而且，用于编辑被记录的视频特征134的程序例程被提供用于按照本发明的方案来控制CPU122。
用于观众可激活的功能的控制缓冲器132可以指示当前可以获得的那些功能，即播放、记录、倒退、快进、慢放、跳跃、暂停/播放和停止。另外，编辑缓冲器136可以被提供用于接收用于实现被记录的视频编辑特征的命令。
输出处理路径170可以包括纠错块130、轨道缓冲器172、条件访问电路174和解复用器176。轨道缓冲器172可以读取和暂时存储，以用于未来处理从盘102读取的数据。这个数据可以被条件访问电路174处理，它可以控制数据通过解复用器176的传播，和向用于视频和音频处理的相应路径的传播。另外，输出处理路径170可以包括分组视频编码器178、TV编码器180、音频解码器182和音频数模转换器(D/A)184。
视频/音频输入处理路径140可以是这样的信号处理电路，用于将传统的电视信号转换为数字化的分组数据来用于由器件100进行数字记录。输入路径140可以包括TV解码器142和分组视频编码器144。另外，输入处理路径140可以包括音频A/D(模数转换器)146和音频编码器148。在正常的操作期间，数字化的信号可以在复用器150中被组合，并且可以随后被存储在记录缓冲器152中，直到已经构造了整个分组。当建立音频和视频数据分组的组时，它们可以在复用器154中与在导航数据产生电路126中产生的适当的导航分组相组合。所述分组可以随后被发送到纠错编码电路128。纠错编码电路128也可以看作输入路径140的一部分。
如果用户希望编辑在盘102上存储的视频的一部分，则编辑缓冲器136可以向控制CPU122发信号。在一种方案中，控制CPU122可以向分组视频编码器178发信号以解码在视频中包括的图像，并且然后向分组视频编码器144发送包括解码的图像的视频。如后所述，在一种替代方案中，在编辑处理期间，仅选定数量的这些图像需要被解码。在上述任何一种方案中，任何与图像相关联的音频可以被向前发送到音频解码器182。控制CPU122可以随后指示音频解码器182来暂时存储音频。但是，为了创建额外的空间，在编辑处理期间，音频一般不与视频重新组合。而是，当在音频解码器182中的存储缓冲器溢出时一般丢弃音频。相反，一旦编辑处理完成，与被编辑视频相关联的保存在音频解码器182中的存储缓冲器中的任何音频将被要播放的音频覆盖。除了去除音频分量之外，任何与被修改的视频相关联的子图像信息可以被分离和防止与修改的视频重新结合。
一旦在分组视频编码器144接收到包括解码的图像的视频信号，则视频编码器144可以通过增加或删除图像来修改视频信号。如下面将要详细描述的，向视频信号增加图像可以建立慢动作视频，从视频删除图像可以产生快进的视频。视频编码器144可以随后重新编码这些图像，以便可以在盘102上放置修改的视频。
在已经重新编码了在被编辑的视频信号中的图像之后，视频信号可以仅仅通过复用器150传播，因为音频一般不与修改的视频信号组合。被编辑的视频随后使用与正常视频类似的方式被处理。即，被修改的视频信号在复用器154中与导航数据组合，并且被纠错编码电路128纠错。如后面将要描述的，被编辑的视频信号可以随后被记录回盘102上的原始位置。
值得注意的是，本发明可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。按照本发明的机器可读的存储器可以以集中的方式在诸如控制CPU122的一个计算机***中实现，或以分布的方式实现，在所述分布方式中，不同的元件被分布在几个相互连接的计算机***中。任何种类的计算机***或其他被适配用于执行在此所述的方法的装置是可以接受的。
特别的，虽然在此说明的本发明考虑了图1的控制CPU122，但是典型的硬件和软件的组合可以是具有计算机程序的通用计算机***，所述计算机程序在被载入和被执行时，控制计算机***和与图1的控制部分120类似的DVD记录***，以便它执行在此所述的方法。本发明也可以被嵌入到计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括使能实现在此所述的方法的所有特征，并且在它被装入到计算机***中时能够执行这些方法。
在本文中的计算机程序可以指一组指令以任何语言、代码或符号的任何表达，所述指令意欲使得具有信息处理能力的***直接或在下述之一或两者之后执行特定的功能：(a)转换为另一种语言、代码或符号；(b)以不同的材料形式再现。在此所公开的本发明可以是被嵌入到计算机程序中的一种方法，所述程序可以由程序员使用商业可以获得的开发工具来实现，所述开发工具用于与上述的控制CPU122兼容的操作***。
DVD介质
为了图解本发明的方案，节目材料可被记录在可重写的DVD上并可被从可重写的DVD中重放。图2所示的可重写DVD10可以用作器件100的盘102。盘10可由扁平圆形的塑料碟状部件12形成。可重写DVD可由通过粘接层固定在一起的两个底层形成的1.2mm厚的盘组成。一中心孔14形成在盘上以便图1的马达106的夹紧器件能确保夹紧盘，并根据本发明方案控制该盘的角运动。
在轨道上的记录方向一般沿着螺旋轨道16向外，从螺旋的较小半径的部分到螺旋的较大半径的部分。几个三个大点(…)的系列代表图中未显示的轨道的部分。其结果是，螺旋轨道的起点被认为靠近孔14并以方块18表示。螺旋的终点被认为靠近边缘并以菱形20表示。本领域技术人员通常接受如上的定义螺旋的起点和终点。轨道也可有边对边的摆动，未图示，以适应介质类型变址。由于尺寸上的困难，只显示了轨道16的一部分，而且它们被极度放大地显示。
每个近似圆形的放射状的同心螺旋部分有时被当作轨道，但该术语通常并不被接受为具有特定含义。例如，在CD-ROM中，轨道这个术语被用作指包含一首音频歌曲的螺旋轨道部分，或其他选择，同样在DVD中可以是共同或不同的。
DVD数据结构
如图3所示，每个DVD包括一个视频管理器26和一个视频字幕集(VTS)28。VTS包括视频字幕集信息(VTSI)27、可选的用于菜单的视频对象集29、一个或多个包括实际的字幕内容的用于字幕的VOBS30、和VTSI备份31。每个VOBS30包括多个视频对象(VOB)32。每个视频对象32包括多个单元34。每个VOBS30也包括指向一个或多个单元的指针的集合。以这种方式，VOBS30数据与单元34链接在一起，并且指示节目或单元34以何种次序被播放。在特定的VOBS30内的单元34可以被加标记来以任何期望的次序播放。例如，它们可以被顺序或随机地播放。
每个单元34包括多个视频对象单元(VOBU)36。在其中常驻有盘的视频内容的每个VOBU36一般包括0.4到1.0秒的显现材料。每个VOBU精确地以一个导航包(NV_PCK)38开始，并且可以包括一个或多个音频包(A_PCK)40、一个或多个视频包(V_PCK)41和一个或多个副图像(SP_PCK)42。另外，每个VOBU36标称地包括一个图像组(GOP)。
改变以顺次帧结构格式记录的视频显现的重放速度
按照本发明的方案，用户可以改变已经被记录到存储介质上的顺次帧视频的重放速度。如果用户期望编辑所记录的视频以产生慢动作视频，则一个或多个图像可以被***到视频中以产生这样的效果。被改变的视频可以随后被记录到存储介质上由原始视频先前占用的同一空间中。如果用户期望创建快进视频，则可以从记录的视频去除一个或多个图像。与慢动作编辑处理类似，所述视频可以被记录在原始视频的介质空间。在上述的任何一种处理中，被编辑的视频可以被重新编码以产生较高质量的重放和特技模式操作。
下面是在顺次扫描格式下记录的MPEG视频流中的传统GOP结构，它可以有助于说明本发明的方案：
B0B1I2B3B4P5B6B7P8B9B10P11B12B13P14
如所示的，MPEG视频通常使用三种图像存储方法：内部(I)帧、预测(P)帧和双向预测(B)帧。P帧和B帧一般被称为非内部(non-I)帧。I帧独立于其他任何图像被编码或解码。由此创造一个参考帧以建构非内部帧。为降低特定GOP中所需编码的信息量，每个GOP通常只包含一个I帧。
P帧包含动作向量，它描述其与最近的前一I帧或P帧的不同。与I帧相反，只有当前P帧与最近的前一I帧或P帧之间的不同被编码。B帧包含动作矢量，它描述其与最近的前一I帧或P帧的不同，也描述其与最近的下一I帧或P帧的不同。与P帧相似，只有当前B帧与相关I帧或P帧之间的不同被编码或解码。
尽管一个GOP可包含一到十八个图像，典型的GOP包含十五个帧，而且，在每个I帧和P帧之间或者P帧与另一P帧之间放置两个B帧，可产生更平滑的重放并提高特技方式的性能。作为结果，希望视频信号中的每个GOP与上述再现的传统GOP形式一致，特别是在视频将被回录到适当的存储介质时。
但是，需要注意，在此被选作图解本发明方案的GOP结构只是一个GOP结构的例子，用于实践本发明，但本发明并不限于任何特殊类型的GOP结构，事实上，本发明可被用于MPEG编码器或那些限于仅产生I帧的编码器，所述MPEG编码器被设计用于仅创建P帧和I帧。
参见图4A，流程图400图解了如何执行慢动作编辑。在此方案中，应限制将被解码和随后将被重新编码的图像的数量。图4B-4G图解了这个慢动作编辑处理的示例。具体的，图4B-4G演示如何可以改变一个单个传统GOP以产生一半的重放速度；但是，应当注意，本发明不限于此，因为视频的任何部分可以被改变为以比正常重放速度慢的任何速度来重放。
在图4A的步骤410开始，器件100可以开始从存储介质读取数据。在步骤412，图1的解复用器176可以从非视频分量分离被记录的视频信号的视频分量。非视频分量的示例包括多个A_PCK40和多个SP_PCK42。但是，NV_PCK38可以留在所编辑的视频信号中。并且可以丢弃非视频分量，图4B图解一个按此处理的传统GOP。
如步骤414所示以及按照本发明的方案，只有选定数量的图像需要被解码。在一个方案中，视频信号中的每个I帧都可被解码。另外，由于增加图像至视频信号以产生较慢的重放会导致需要形成新的GOP，因此一个或多个非内部帧可被解码以使这些图像被重新编码为I帧，或者如下面将要解释的，I场和P场图像。这个过程保证每个新GOP至少具有一个I帧，或者至少一个I场和P场组合，由此产生P和B帧。
在步骤416中，在步骤414中被解码的图像现在可以被重新编码。作为例子，在步骤414中被解码的I帧现在可以被重新编码为一个I场图像和P场图像。这个处理被示出在图4C中，众所周知，一个完整的帧包括两个场图像。因此，单独的场图像将包括比完整的帧更少的信息(大约少50％)。将每个I帧重新编码为两个I场图像不是必然降低必须被存储在存储介质上的信息量；但是，将每个I帧重新编码为I场图像和P场图像有助于降低需要被存储在存储介质上的信息量，因为一个P场图像比I场图像需要的存储空间要少。但是，应当注意，本发明不限于此，因为I帧可以被重新编码为任何其他适合的格式。
在步骤414被解码的任何别的图像能重新被编码成为一个I帧，或者，最好是一个I场图像和P图像。这保证任何新的GOP将具有必要的参考帧或场，以显示剩余的P帧和B帧。图4D表示该处理的一个示例，帧P8被重新编码成场图像I8P8，但是需要指出，图4D仅为一个示例，可以选择其他任何帧来进行解码及随后的重新编码。而且，与被解码和重新编码的I帧相似，任何在此处理中被选择用于解码的帧并不限定为被重新解码为I场和P场图像，因为，这样的帧可被重新编码为其他任何合适格式。
转到图4A的步骤418，如果伪图像被加到正在编辑的视频，则分组视频编码器144可以将一个或多个这样的图像***视频信号中，如步骤420所示。伪图像是仅仅是特定的I帧或非I帧的重复的MPEG图像。但是，值得注意的是，伪图像的离散余弦变换(DCT)系数和运动向量一般被设置为0。因此，伪图像需要在存储介质上的很小的存储空间。此外，伪图像已经是压缩的格式，因此不必在被记录到存储介质上之前被重新编码。
在一个方案中。伪图像可以放置在被改变的视频信号中的每个帧的前面或后面；但是，本发明不限于此，因为伪图像可以被***到视频信号中的任何位置。被***到视频信号中的伪图像的数量依赖于所选择的慢动作速度。例如，一个单个伪图像可以被***到在视频信号中的每个帧的前面或后面，以便产生作为正常的重放速度的一半的重放速度，所述视频信号包括每一个已经被重新编码为I场和P场的图像。图4E是这个处理的一个示例。更慢的重放速度需要***更大量的伪图像。
本发明不限于把伪图像加到正被编辑的视频上以形成慢动作重放，如步骤422所示，存在一个替代方案，在其中一个或多个重复图像可被***视频信号以实现慢动作编辑。重复图像是未压缩的图像，它是它的父图像(parentpicture)的复制。
如果增加重复图像，则一个或多个这样的图像可***在步骤424被编辑的视频中。与***伪图像的处理相似，被加到视频的重复图像的数量可以由所希望的重放速度决定，例如，较慢的重放速度需要增加较大数量的图像。而且，重复图像可被***到被编辑视频的任何位置。作为一个示例，图4E除了图解在半速重放时的伪图像的***，还表示增加重复图像以产生半速重放的结果。一旦重复图像被***，如步骤426所示，这些图像可以被重新编码。因此，按照本发明的方案，一个或多个伪图像，一个或多个重复图像，或它们的组合，可被***到正被编辑的视频中以产生慢动作重放。
在伪图像和/或重复图像被放置到视频信号后(并且重复图像被重新编码)，可创建一个或多个GOP，如图4A的步骤428所示。这是因为被编辑视频部分的图像数量增加，而工业标准限制着一个GOP可包含的显示场的数量为36。这等同于每个GOP最大有18个帧。尽管多达36个场或18个帧可被放置在原始GOP或新创建GOP，但如果需要的话，一个等数量的图像最好被放置在每个GOP中以使每个GOP能经历进一步处理，以便与传统GOP结构保持一致。图4F表示该结果的一个例子。
现在新的GOP可被记录在存储介质上，如步骤430所示。依照本发明方案，被编辑的视频可以放置在原始视频先前占据的同样位置。这是因为被放置在视频中的伪图像由于不包含任何编码图像信息而只需要非常小的存储空间。而且，由于等同或实质等同于它们的父图像，被编码的重复图像一般只包含少量被编码信息。而且，将这些图像存入原始空间所需要的任何存储空间都可以来自过去用来存储被删除的非视频信息的存储介质上的空间。
但是，在一个方案中，如果在存储介质上没有足够的空间，则可以解码未被重新编码成I帧或I场和P场图像的特定数量的图像。一旦被解码，这些图像可以被重新编码以降低它们的图像分辨率。这样的处理减少图像所需要的存储空间的数量。在一个替代方案中，可以在视频被放置在存储介质上时降低视频信号的比特率。虽然降低比特率会导致损失一些视频数据和相应地降低图像分辨率，但是这样的处理可以允许被编辑的视频信号适应原始的记录位置。
在一个替代实施例中，可以将一个或多个包括被编辑的视频的GOP重新编码来匹配传统GOP结构。将新的GOP重新编码为传统的GOP结构可以产生更平滑的重放，并且可以改善特技模式性能。如此，在GOP中的多个图像可以被解码和随后重新编码为不同格式。作为一个示例，参见图4F，GOP1的B0、Bd不必被解码和随后重新编码，因为传统的GOP一般以两个B帧开始。继续这个示例，但是B1可以被解码和重新编码为场图像I1和P1。这些场图像可以现在作为GOP1的参考帧。这个处理可以继续直到GOP1和GOP2的结构匹配传统的结构，如图4G所示。但是，应当注意，上述的讨论仅仅是一个示例，因为任何其他的适合序列可以用于将在被编辑的视频中的一个或多个GOP重新编码为传统的GOP。
如图5A示出了图解可执行慢动作编辑的一个替代方案的流程图500。图5A到5G图解一个此种编辑类型的实例。与流程图400相似，可在步骤510从存储介质读取数据，而且非视频成分可在步骤512被从视频中除去。图5B表示一个被优先编辑的GOP。但是在此方案中，可优先于增加伪图像或重复图像，对所有图像进行解码，如步骤514所示。一旦被解码，一个或多个I帧可被重新编码为I和P场图像，如步骤516和图5C所示。继续步骤516，一个或多个非I帧可被重新编码为I帧或I和P场图像，以便由编辑处理产生的新的GOP每个具有一个参考帧。图5D是该过程的一个示例。
一旦被选定的图像被重新编码，伪图像可以是也可以不是***到将被编辑的视频中的图像，如步骤518所。如果不是的话，则根据所希望的重放速度，在步骤520一个或多个重复图像可被***视频。图5E图解以半速重放这一处理的一个例子。一旦重复图像被***，可产生新的GOP，如步骤522所示以及图5F所图解。在步骤524，GOP可被重新编码，以便匹配传统GOP结构。图5G示出该处理的一个例子。
回到图5A的步骤518，如果伪图像被加到被编辑图像，则可依据所希望的重放速度创建一个或多个新的GOP，如步骤528所示。图5H示出此处理的一个例子。如图所示，为了产生一半速度的重放创建了两个GOP。一个更慢的重放速度需要创建更大数量的GOP。每个GOP可以携带一个或多个来自即将被编辑的视频的帧。如下所要说明的，最好策略性地放置帧以便***伪图像能导致一个传统的GOP结构。但需要注意，图5H仅仅是本处理的一个例子，因为帧可以按照其他任何适当的顺序放置。
一旦GOP被创建出，则视频中的原始图像可以被重新编码，如步骤530所图解。接着，在步骤532，一个或多个伪图像被加到GOP。由于已经被压缩，伪图像不需要被重新编码。如图5I所示，***GOP中特定位置的伪图像的类型最好是能导致GOP具有传统的GOP结构。例如，一个伪图像Bd可以被***B4和P5之间，因为传统GOP一般在I和P帧之间或在P帧之间包含两个B图像。但需要注意，本发明并不限定于此，可以利用其他任何适当的***序列，包括与传统GOP结构不匹配的***序列。一旦伪图像被增加，在步骤526，被编辑的视频可被记录在存储介质上。
与在流程图400所讨论的***图像的过程相似，如果在存储介质的原始位置没有足够的空间适合被编辑视频，则被编辑视频信号中的图像的分辨率会降低或比特率会降低，。这应用于增加重复或伪图像的处理。
参见图6A，流程图600图解了如何执行快速运动编辑的两种方式。图6B-6F图解了被应用到两个GOP以创建两倍速度播放的这些快速动作编辑处理的每一个的示例；但是，应当注意，本发明不限于此，因为视频的任何部分可以被改变以便以比正常重放的速度快的任何速度来重放。在步骤610，器件100可以开始从存储介质读出数据。在步骤612，图1的解复用器176可以从非视频分量分离被记录的视频信号的视频分量，所述非视频分量诸如A_PCK40和SP_PCK42。随后可以丢弃非视频分量。与图4A和5A的慢动作处理类似，NV_PCK38可以留在被编辑的视频信号中。图6B示出了进入到分组视频编码器144时的两种传统GOP的形式。
如步骤614中所示，如果被编辑的视频将不经历重新编码的步骤以使每个被编辑的GOP与传统的GOP结构一致，则分组视频编码器144可以开始从视频信号中去除B帧。这个处理被示出在图6A的步骤616和图6C中。参见图6C，最好以非连续方式去除B帧。即，一旦B帧被去除，则在删除另一B帧之前，器件100可保留一个或多个B帧(依赖于所希望的重放速度)。不按顺序删除B帧将产生更平滑的重放和特技模式性能。作为一个示例，在图6C中，帧B0和B1可以被去除，然后在删除帧B4、B6和B7之前可以保留帧B3。其后，可以保留帧B9，并且可以继续删除处理。但是，应当注意，图6C所示的示例不意欲将本发明限定于这个特定的删除序列，因为可以使用任何其他适合的删除序列。
从视频信号删除的图像的总数量依赖于所选择的快速动作速度。例如，为了产生正常重放速度两倍的重放速度，可以从视频信号中删除在每个GOP中包括的图像的一半。这是在图6C中实现的结果。在图6A的步骤618，视频编码器144可以确定去除B帧对于产生所期望的快进重放速度是否是足够的。如果不是，则视频编码器144可以开始从视频去除P帧，如步骤620中所示。在一个方案中，第一个将被去除的P帧可以是包含在正被编辑的每个GOP中的最后一个P帧；但本发明不限于此，因为任何其他P帧也可以是第一个被删除的P帧。像在B帧去除的情况中一样，P帧的删除最好以非连续的次序进行。
一旦已经删除了适当数量的图像，则按照步骤622和如图6C所示，来自被编辑的GOP的剩余图像可以被合并以填充在被编辑的视频信号中包括的一个或多个GOP。这些图像可以随后被记录到存储介质上，如图6A中的步骤624所示。与慢动作编辑处理相反，快进编辑视频可以容易地适合它的原始介质空间，因为已经从视频删除了一个或多个图像。在一个方案中，伪数据可以随后被记录在剩余的存储介质空间上，如步骤626所示。这个处理可以防止录像机显示原始视频的片断，这些片断仍然保留在存储介质上未接收到被编辑的视频的那个部分上。伪数据可方便地被器件100忽略。
返回步骤614，如果要重新编码被编辑的GOP以匹配传统GOP的结构，则从视频信号中删除哪些图像是无关的；但是，类似于前面讨论的快进编辑处理，最好按照非连续的次序删除帧以创建较平滑的重放。图6D图解了被编辑之前的两个GOP。回到图6A，在步骤615，组成视频信号的图像可被分组视频解码器178解码，并随后被传送到分组视频编码器144。分组视频编码器144接着从视频除去图像，如步骤617所示。被删除的图像的数量可以基于所希望的快进重放速度。图6E图解了应用到两个GOP以产生两倍的重放速度的这个处理。但是，应当注意，图6E所示的示例不意欲将本发明限制为这个特定的删除序列，因为也可以使用任何其他适合的删除序列来创建所希望的重放速度。
在图6A的步骤619，剩余图像可被合并，并且这些图像随后被重新编码以匹配传统GOP的结构，如图6A的步骤621和图6F所示。但是，应当注意，图6F所示的示例不意欲将本发明限制到这个特定的重新编码序列，因为也可以使用任何其他适合的重新编码序列。在步骤623，一旦已经重新编码了图像，则图像可以被记录到存储介质中由原始视频先前占用的空间。另外，伪数据可以随后被***到任何剩余的存储介质空间，如步骤626所示。
图7A是图解另一种方案的流程图700，在该方案中可以执行快进编辑。图7B-7D图解了被应用到两个GOP以产生两倍速度的重放的这个特定的快速动作编辑处理的示例；但是，应当注意，本发明不限于这个示例，因为按照这个特定的方案，可以将视频的任何部分改变为以快于正常重放速度的任何速度来重放。与流程图600类似，在图7A的步骤710中，器件100可以开始从存储介质读取数据。在步骤712，图1的解复用器176可以从非视频分量中分离被记录的视频信号的视频分量。除了任何导航数据之外的非视频分量可以随后被丢弃。接着，构成视频信号的图像可以被分组视频解码器178解码，并且可以随后被传送到分组视频编码器144，如步骤714所示。图7B图解了当进入视频编码器144时的两种GOP。
但是，在这个方案中，可以根据所期望的快进重放速度从视频信号删除多个场图像，如图7A的步骤716中所示。图7C图解了这样的处理，其中所期望的重放速度是正常重放速度的两倍。如图所示，已经从包括视频信号的每个帧去除了一个场图像。但是，应当注意，图7C仅仅是一个示例，因为可以实现任何其他的重放速度，并且可以使用任何其他适当的删除序列来实现特定的速度。而且，最好在应用时以非顺序的方式删除场图像。
如图7A的步骤718和图5D所示，可以随后合并剩余的场，并且在图7A的步骤720，这些场可以被重新编码。与图6A的快进编辑相似，这些场可以被重新编码以匹配传统GOP的结构。这些场可以被重新编码成场图像，如图7D所示。作为替代，这些场可以被组合和重新编码成非顺次帧。这些场图像或帧可以被记录到存储介质中由原始视频先前占用的空间中，如步骤722所示。另外，可以在任何剩余的空间中***伪数据，如步骤724所示。虽然可以去除场图像的任何组合以创建期望的重放速度，但是如图7B-7D所示去除场图像将产生较平滑的重放以及改进的特技模式性能。

Claims (25)

1.在可重写的存储介质中，一种用于改变所选择的视频段的重放速度的方法，所述视频段具有顺次的帧结构，它已经被记录在存储介质的一部分上，所述方法包括步骤：
关于改变的重放速度来修改所选择的视频段；
在所述介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。
2.按照权利要求1的方法，还包括步骤：在所述选择的视频段中删除多个非视频包以便减少在所述修改的视频段中包括的数据量。
3.按照权利要求1的方法，还包括步骤：降低在所述被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率。
4.按照权利要求1的方法，还包括步骤：在所述记录步骤期间，降低所述被修改的视频段的比特率。
5.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改包括步骤：解码所述内部帧的每一个和选择性地解码至少一个所述非内部帧。
6.按照权利要求5的方法，还包括步骤：将由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个***到所述选择的视频段中。
7.按照权利要求6的方法，其中被***到所述选择的视频段中的所述伪图像和所述重复图像的数量是基于所述被改变的重放速度的。
8.按照权利要求7的方法，还包括步骤：选择性地解码和重新编码以传统方式放置的、所述伪图像、所述重复图像和所述内部和所述非内部帧的被修改的视频段。9.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改包括步骤：解码所有所述内部和所述非内部帧。
10.按照权利要求9的方法，还包括步骤：将由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个***到所选择的视频段中。
11.按照权利要求10的方法，其中被***到所述选择的视频段中的所述伪图像和所述重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。
12.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改包括步骤：从由所述内部和非内部帧组成的组中去除至少一个帧。
13.按照权利要求1的方法，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述修改包括步骤：
解码所述内部和非内部帧；以及
从所述内部和非内部帧的至少一个中去除至少一个场。
14.一种用于改变所选择的视频段的重放速度的***，所述视频段记录在可重写的存储介质上，并具有顺次帧结构，所述***包括：
存储介质读取电路，用于选择性地读取已经被记录在可重写存储介质的一部分上的视频段；
视频处理器，用于关于改变的重放速度来修改所述选择的视频段；
视频记录器电路，用于在所述存储介质的所述部分上专门地记录被修改的视频段。
15.按照权利要求14的***，其中所述视频处理器删除在所述选择的视频段中的多个非视频包，以便减少在所述修改的视频段中包括的数据量。
16.按照权利要求14的***，其中所述视频处理器降低在所述被修改的视频段中包括的至少一个帧的分辨率。
17.按照权利要求14的***，其中所述视频处理器在所述记录步骤期间降低所述被修改的视频段的比特率。
18.按照权利要求14的***，其中，所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器解码每一个所述内部帧和选择性的解码至少一个所述非内部帧。
19.按照权利要求18的***，其中，所述视频处理器将由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个***到所选择的视频段中。
20.按照权利要求19的***，其中被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于所述被改变的重放速度的。
21.按照权利要求20的***，其中所述视频处理器选择性地解码和重新编码以传统方式放置的、所述伪图像、所述重复图像和所述内部和非内部帧的视频段。
22.按照权利要求14的***，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器解码所有所述内部和所述非内部帧。
23.按照权利要求22的***，其中，所述视频处理器将由伪图像和重复图像组成的组中的至少一个***到所述选择的视频段中。
24.按照权利要求23的***，其中被***到所选择的视频段中的伪图像和重复图像的数量是基于被改变的重放速度的。
25.按照权利要求14的***，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器从包括所述内部和非内部帧的组中去除至少一个帧。
26.按照权利要求14的***，其中所述视频段包括内部和非内部帧，并且所述视频处理器：
解码所述内部和非内部帧；并且
从所述内部和非内部帧的至少一个去除至少一个场。
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