CN1107317C - 再生编码数据的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

对按照运动图象专家组(MPEG)标准压缩的且被记录在一记录介质上的数据进行再生的方法及装置。读出的图象数据被解码并被送达显示装置。当执行特殊处理如随机存取时，则在起始周期内不可能正确解码图象数据。在此期间，辅助信号送到显示装置，直到检测到对应于一帧内预测编码(I)图象及或另一个帧内预测编码(I)图象或一个帧间预测编码(P)图象的图象数据为止，从而图象数据被正确解码，并且将该数据而不是辅助信号送到显示装置。

Description

再生编码数据的方法及装置
                            技术领域
本发明涉及对记录在光盘、磁盘或类似介质上的压缩图象数据进行再生的方法及装置，  尤其是涉及采用移动或运动图象专家组(MPEG)体制将图象数据压缩成编码数据以对其进行再生的方法及装置。
                            背景技术
MPEG系统可被用来压缩编码那些可被记录在数字视频盘(后称DVD)中的数字图象数据。在MPEG体制中，可采用预测编码和离散余弦变换(DCT)来执行这种压缩。
图8A示出了根据MPEG预测编码体制的帧间预测结构。如其中所示，这种结构或装置包括多帧，或多幅图象。其每一个这种图象都是一个帧内预测编码(I)图象，一个帧间预测编码(P)图象或一个双向预测编码(B)图象。在运动图象序列中的多个帧或多个图象可以形成所谓的图象组(GOP)。例如，图8A的组1中有包括一个I图象或帧、4个P图象或帧以及10个B图象或帧的15个帧。一个GOP可用作一个编码单元。
一幅I图象可以通过只采用一幅单独帧或图象的图象数据来形成或产生，作为一个帧内预测编码的图象。一幅P图象可以从表示暂时在先的及在先编码的I或P图象的图象数据形成。作为一个帧间预测编码的图象。换句话说，以已经编码和在先(时间上)的I或P图象或帧为基准，P图象是以正向形成的一个帧间预测编码图象。
B图象可以利用表示两帧一幅时间在先另一幅时间在后的图象数据来形成，以形成双向预测编码。
上述图象I、P和B的形成的图8A中示出。就是说图8A中的箭头示出了被用来构成不同的图象的一幅或多幅图象。例如，P图象P0是参考I图象I0而被预测编码的，P图象P1是参考P图象P0预测编码的。P图象P2是参考P图象P1预测编码的等等。作为又一个例子，B图象B0和B1各是以参考I图象I0和P图象P0而预测编码的，B图象B2和B3各是以参考P图象P0和P1而预测编码的等等。因为I图象I0是利用单独帧或图象的唯一图象数据而预测编码的，所以没有表示图象I0是以参考另一个或多个图象而被编码的箭头。可以设想，类似地形成了其它的I、P和B图象。
由于I图象可采用只在I图象或帧自身内的数据而被预测编码，所以此种I图象可通过只利用I图象解码。另一方面，由于不同的P图象是参考时间在先的I图象和P图象而被预测编码的，所以对于要被分别译码的P图象而言，这种在先的I或P图象是需要的。以相似的方式，由于B图象是参考时间在先或接续的I或P图象而被预测编码，所以对于要被译码的B图象而言，这种在先或接续的I或P图象是需要的。结果是，图象可被重新排列，以使得为解码不同图象所需要的图象要优先于解码不同图象而被解码。例如，图象可被重新排列如图8B所示。即，由于B图象B-1和B-2在解码时需要I图象I0，所以I图象I0被排列在B图象B-1和B-2之前。由于B图象B0和B1在解码时需要I图象I0和P图象P0，所以P图象P0被排在B图象B0和B1之前。(可以理解，I图象I0已经在B图象B0和B1之前)。由于B图象B2和B3在解码时需要P图象P0和P1，所以P图象P1被排在B图象B2和B3之前(可以理解，P图象P0已经在B图象B2和B3之前)。由于B图象B4和B5要求P图象P1和P2，所以P图象P2被排在B图象B4和B5之前。(可以理解，P图象P1已经排在B图象B4和B5之前)以相类似的原因，P图象P3排在B图象B6和B7之前。
图8B示出的I、P和B图象的排列可记录在DVD或其它记录介质中。由于如前所述图象是由MPEG体制或以MPEG标准所编码，故有关图象中的每一个的编码量或总数是不相同的，并且是随着不同图象的复杂性和平坦性而彼此不同。
记录在DVD中的图象可被排列在多个扇区(sector)内，使一预定量或总数的码或数据被存储于每一扇区内。结果是，一幅图象可占据一个、少于一个或多于一个的扇区。而且，每一图象以回卷(wrap-around)的方式连续记录在这些扇区中。将多幅图象记录在若干扇区中的例子见图9。如图所示，I图象I0记录在扇区m、扇区(m+1)和扇区(M+2)的一部分中；B图象B-2记录在扇区(m+2)所剩部分和扇区(m+3)中等等。此例中，一个GOP被记录在从扇区m到扇区(m+21)中。但对于每个GOP而言，根据其中所表示的图象的复杂性或平坦性，其编码或数据的总量可以不相同。因而在不同的GOP间，为记录一个GOP所需的扇区数可以是不同的。
从DVD上再生出由MPEG体制压缩和记录的数据的装置示于图7中。如图所示，此种装置通常包括拾取器2、解调电路3、扇区检测电路4、环形缓冲器5、控制电路6、磁迹转移判定电路7、伺服电路8、锁相环路9(PLL)、误差纠正电路(ECC)20和解码器30。该解码器30可包括一个视频码缓冲器10、反向可变长度编码(VLC)电路11、反向量化电路12、反向离散余弦变换(DCT)电路13、加法电路14、运动补偿电路15和耦合如图7所示的帧存储器16。
由MPEG体制压缩的数字数据记录在盘1上有固定长度的磁迹或扇区上(图9示)。可将扇区同步和扇区标题加到这些扇区的每一个的一预定部分，例如加在其顶部。盘1可以由主轴马达(没示出)以预定速率或方式旋转。拾取器2产生辐射到光盘1的磁迹上的激光束，以读出所记录的数据。诸如象聚焦控制和跟踪控制的方式对拾取器2的控制可由跟踪和聚焦伺服电路8所执行。即电路8可提供聚焦误差信号和/或跟踪误差信号到拾取器2。这种聚焦和跟踪误差信号可以从由拾取器2读出的信息中获得。
从拾取器2读出的数字数据送到解调电路3，执行例如EFM解调的预定解调。(EFM是8至14调制，其中把8比特符号转换成具有14比特的符号。)解调的数据送到扇区检测电路4。从拾取器2读出的数据还送到PLL电路9，以形成或重生出送到解调电路3和扇区检测电路4的时钟信号。这种时钟信号可由电路3和4执行处理时用于控制定时。
如前所述，扇区检测电路从解调电路3接收解调的数据。从这种接收的数据中，该扇区检测电路4检测到扇区同步信号，以便从扇区的标题中确定扇区的边界并检测扇区地址等。表示此种检测的一个输出信号被送到控制电路6。
通过扇区检测电路4把解调的数据送到ECC电路20，进行误差检测及校正。被纠错的数据从ECC电路20送到环形缓冲器5，并根据由控制电路6提供的写控制信号写入该缓冲器之中。
根据扇区检测电路4针对扇区中的每一个扇区所检测的扇区地址，控制电路6产生写控制或写指针(WP)信号，并将该WP信号送到环形缓冲器5。这种WP信号指示在一扇区内可被写入该环形缓冲器5中的写地址。该WP信号的结果是使来自ECC电路20的数据可被写进该环形缓冲器指定的地址位置。根据来自视频码缓冲器10(图7B的连续级中)的码请求信号，控制电路6还产生读指针(RP)信号，并把该RP信号送到环形缓冲器5。该RP信号指示写入环形缓冲器5中的数据的地址，该缓冲器5即为所期望被读出的。结果是，一经收到RP信号，从环形缓冲器5的所期望的地址定位或位置来的数据被读出并送到视频码缓冲器10，并将该数据存于其中。
因此，视频码缓冲器10可产生码请求信号(它请求把来自环形缓冲器5的数据送到视频缓冲器10)并将该数据送到控制电路6，与之响应，数据从环形缓冲器5送到视频码缓冲器10。该视频码缓冲器可进一步从反向VLC电路11接收码请求信号。与之响应，存储在视频码缓冲存储器10中的数据可被送到反向VLC电路11，执行反向VLC处理。一旦完成了这种VLC处理，被处理的数据可被送到反向量化电路12，且可有另一码请求信号送到视频码缓冲器10，以从其请求新的数据，该反向VLC电路11还可以把量化级(quantization step)的尺度送到反向量化电路12及将一运动矢量信息信号送到运动补偿电路15。
根据量化级尺度，反向量化电路12反向量化从反向VLC电路11所接收的数据，并把获得的已处理的信号送到反向DCT电路13，执行反向DCT处理。
反向DCT电路13的输出信号被送到加法电路14的一个输入端。如下面要详述的那样，根据图象类型(即I、P或B)而构成的运动补偿电路15的输出被送到该加法器14的另一个输入端。该加法器电路14将所接收的信号相加并把取和的信号经过开关16d的接点A-C中之一送到帧存储器库(bank)16的存储器16a、16b和16c之一中，以将其存储在其中。出自存储器16a、16b和16c的所存储的信号可被送到运动补偿电路15。
现对由运动补偿电路15和帧存储器库16所执行的操作进行详述。为进行此种讨论，假设图8B所示的记录帧被重现。如果分别重现的帧是I图象或帧，则不对进行解码的该I图象施以帧间预测。结果是零或没有输出信号从运动补偿电路15送到加法电路14，以使得反向DCT电路13的输出信号被送到帧存储器库16。但若分别重现的帧是P图象或B图象，为解码该不同的P或B图象所需的被解码的I或P图象(对应于在进行预测编码期间所使用的一幅或多幅图象的解码的I或P图象)即被从帧存储器库16的16a、16b和16c的合适之一送到运动补偿电路15，其中的运动预测图象信号是利用从反向VLC电路11所提供的运动矢量信息形成的，并被加到加法电路14。结果是，运动预测图象信号和从反向DCT电路13输出的信号在加法电路14中相加，以解码不同的图象，并将解码的图象存储在帧存储器库16中。
经开关16e的接点A-C，在控制方式下从帧存储器16的存储器16a-16c读出数据，以恢复原始的帧次序，如图8A所示。读出的数据由数-模(D/A)转换器17转换成模拟视频信号并送到显示器18以在其上显示。
因此，根据来自视频码缓冲器10的码请求信号，控制电路6使得存储在环形缓冲存储器5中的数据被送到视频码缓冲存储器10中。当相关的简单视频图象数据处理正在执行、且当从视频码缓冲存储器10送到反向VLC电路11的数据量下降时，从环形缓冲存储器5发送到视频码缓冲存储器10的数据量也下降。结果是，存储在环形缓冲器15中的数据量增加而使得造成环形缓冲器5的溢出情况。换句话说，利用WP信号写入环形缓冲器5的数据量可能超过由RP信号读出的数据量。为了避免此种溢出的情况，当前存储在环形缓冲器5中的数据量可以通过利用如由控制电路6所控制的WP和RP信号的地址位置而被确定或被计算。此种确定可由磁迹判定电路7来执行。如果确定将要被存储在该环形缓冲器5中的数据量超过一预定参考值时，就由磁迹转移判定电路7产生一个磁迹转移指令信号，并送到跟踪伺服电路8。结果是，拾取器2可从当前磁迹移至或跳到另一磁迹，因此磁迹转移判定电路7确定该环形缓冲器5是否可能溢出，并根据这样的判定输出磁迹转移指令信号，为响应该确定，产生了拾取器的转移。
数据从环形缓冲器5传送到视频码缓冲器10的速率可以等于或小于数据从ECC电路20传送到该环形缓冲器5的速率，正如所预料的，这样安排传输速率防止环形缓冲器数据正被耗尽。而且，传送速率的这种设置使得视频码缓冲器10能够使视频码缓冲器10把码请求信号送到环形缓冲器5而与磁迹转移的定时无关。如前所述，这种码请求信号请求从环形缓冲器5来的数据被发送到视频码缓冲器10。
因此，图7的数据再生装置使得其拾取器2根据环形缓冲器5的存储器容量作磁迹转移。结果是，使得无论记录在盘1中的视频图象的复杂或平坦性情况如何，都能防止视频码缓冲器10的溢出或下溢，从而使得连续地重现出均匀图象质量的视频图象。
当操作在正常重现模式中时，虽然图7的数据再生装置可令人满意地执行再生，但当该装置执行所谓的随机存取或以其它模式操作时，例如模式转换时，就会有问题出现。更具体地说，具有图1 0A所示的次序为......B-4、B-3、P-1、P-2、B-1、I0、B0、B1、P0......的压缩编码图象数据可被重排成如上述和图10B中所示的情况并记录在盘1(图7)中。在正常的重现(reproduction)或再生(re-generation)模式中，如果从盘1读取的图象数据被连续地解码并存储在存储器库16中，则所存储的解码数据可按图10A所示的显示次序从帧存储器库16中读出。但是，当进行随机存取(例如磁迹搜索、段(chaper)搜索或时间码搜索)时，或作模式转换时，就要利用一个进入点。例如该进入点可定义在对应于I图象I0的一个位置处，如图10C所示。在本例中，图象数据是按照图10C所示的次序I0、B-2、B-1、P0、B0、B1......从盘1中读出的。I图象I0是一个可仅利用I0图象解码的帧内预测编码图象。但是B图象B-2和B-1需要P图象P-1和I图象I0用以进行解码。由于处理是在I图象I0的进入点开始，P图象P-1还没有被读出和解码。因而使B图象B-2和B-1不能被正常地解码。结果是，将不正确的解码B图象B-2和B-1从解码器30送到显示器18(图7B)，从而使变形的图象被显示。
                           发明内容
本发明的目的是提供一种用于再生编码数据的方法及装置，使得即使在随机存取及其模式变换之类操作期间也能显示正确的图象。
更详细地说，本发明的目的是提供一种方法和装置，如前所述，当有不能被正确解码的图象数据(例如可出现在随机存取或模式变换期间)通常被读出及被检测时，在检测到帧内预测编码(I)图象以及或另一个帧内预测编码(I)图象映象，或一个帧间预测编码(P)图象映象之后，图象被正确地解码和显示。
本发明的另一个目的是提供一种如前所述的方法及装置，当有不能正确的解码的数据通常被读出时，其中有蓝背景图象或事先存储的解码图象被显示，直到能够显示正确解码图象为止，这种正确图象的显示出现在检测到I图象映象或第二个I图象映象或P图象映象以后。
本发明的另一目的是提供一种如前述的方法及装置，其中将由MPEG体制压缩编码的视频信号以及连同音频信号一起记录在数字视频盘或类似介质上的这些信号被重现。
根据本发明的一个方面，提供了一种从记录介质上再生经压缩编码的图象数据的方法，其利用了在一时间轴方向上的相关性，所说的编码图象数据代表着多个帧，  至少与不能正确预测解码的一个或多个图象的一图象组相对应，  其中的每一个图象组包括有帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同类型的多幅图象，所说的方法包括以下步骤：从所述记录介质读出图像数据并解码所述读出的图像数据；检测对应于第一帧内预测编码(I)图象、或第二帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象的图象数据；和在检测了对应于所说的第一帧内预测编码(I)图象或所说的第二帧内预测编码(I)图象或帧间预测编码(P)图象的图象数据之后，用所述检测到的第一帧内预测编码(I)图象和所说的第二帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象中的至少一个来解码图像数据；当检测到不能正确解码的图像数据时，停止输出不能正确解码的图像数据，并输出先前的正确解码的图象数据，直到检测到下一个帧内预测编码(I)图象或者下一个帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象时为止。
根据本发明的另一方面，提供一种用于再生经压缩编码的图象数据的装置，所说的装置包括：用于读出的装置，利用在一时间轴方向上的相关性从记录介质上读出所说的已编码的图象数据，所说的图象数据代表多个帧，与至少一个图象组相对应，其中的每一个图象组包括有帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；图象类型检测装置，用于检测读出图象数据的图象类型；和用于解码所说读出的图象数据的装置，当读出装置读取了对应于具有无法被正确预测解码的一个或几个图象的不同的图象组图象数据时，在检测了对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据之后，所说的解码装置被操作以正确地解码读出的图象数据；以及开关装置，用于进行开关切换以当检测到不能正确解码的图像数据时，停止输出不能正确解码的图像数据，并输出先前的正确解码的图象数据，直到检测到下一个帧内预测编码(I)图象或者下一个帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象时为止。
本发明还提供一种用于从记录介质上再生经压缩的数据的装置，其按运动图象专家组标准压缩并记录于记录介质上，所说的装置包括：用于从所说记录介质上读出已压缩的数据的装置，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；用于检测对应于读出数据的图象的类型的装置；用于解码所说读出图象数据的装置；开关装置，用于进行开关切换以停止输出不能正确解码的图像数据，并输出所述正确解码的图像数据；和响应一可能引起不正确解码的图像数据的处理操作的装置，用于使得将一辅助信号而不是将解码的图象数据送到所说显示装置，直到对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据被检测到为止，而且，依照如此的检测，借助于对应被测I或I和P图象的图象数据，用于正确地解码不同的图象数据，并用于将正确解码的图象数据而不是将所说的辅助信号送到所说的显示装置。
本发明还提供一种用于从记录介质上再生已压缩的数据的方法，其以运动图象专家组标准压缩并记录于记录介质上，所说方法包括以下步骤：从所说记录介质上读出已压缩的数据，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所述图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；确定对应于读出数据的图象类型；解码所说读出的图象数据，并将解码的图象数据送到显示装置；停止输出不能正确解码的图像数据，并将所述正确解码的图像数据送到显示装置；在一可能引起不正确解码的图像数据的操作处理期间，使得将一辅助信号而不是解码的图象数据送到显示装置，直到对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据被检测到为止；而且，依照如此的检测，借助对应于被测I或I和P图象的图象数据，正确地解码不同的图象数据，并将正确解码的图象数据而不是所说的辅助信号送到所说的显示装置。
本发明还提供一种用于在正常操作和可能引起不正确解码的图像数据的操作期间再生数据的装置，所说的数据按照运动图象专家组标准压缩并记录在记录介质上，所说装置包括：用于从所说记录介质上读出已压缩数据的装置，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说的图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；用于解码所说读出图象数据的装置并用于在正常操作期间将解码的图象数据送到显示装置；用于终止将解码的图象数据送到所说显示装置的装置，用于检测对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据，从而利用检测的I或I和P图象对所说读出的图象数据进行解码以便形成正确解码的图象数据，并在所说的可能引起不正确解码的图像数据的操作期间将所说正确解码的图象数据送到所说的显示装置。
本发明还提供一种用于在正常操作和可能引起不正确解码的图像数据的操作期间再生数据的方法，所说数据按照运动图象专家组标准压缩并记录在记录介质上，所说方法包括有以下步骤：从所说记录介质上读出已压缩的数据，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说的图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码的和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；解码所说读出的图象数据，并在正常操作期间将解码的图象数据送到显示装置；终止将解码的图象数据送到所说的显示装置，以便检测对应于一帧内预测编码I图象、或一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据，从而利用检测的I或I和P图象对所说读出的图象数据进行解码，以便形成正确解码的图象数据，并在所说的可能引起不正确解码的图像数据的操作期间将所说正确解码的图象数据送到所说的显示装置。
在本发明中，当有通常被不能正确解码的图象数据被读出时，直到有一个I图象，及或另一个I图象或P图象检测之后，这种图象映象数据不能被解码和输出。依据此种检测，被检测的P和/或I图象可被存储在一个存储器中并被利用来解码这样的图象映象数据。结果是，使这样的图象映象数据可被正确地解码并被显示，从而防止了显示已被变形的图象。而且，事先解码的或蓝背景的图象可以在通常不能正确解码的图象数据读出之后被显示，直到这种图象映象数据可被正确解码和输出为止(其出现在一个I图象、或另一个I图象或一个P图象的检测之后)。结果是使在随机存取、模式变换期间的显示图象中的差别及不协调减至最小。
前述的解码图象数据或被选图象部分可存储在存储器中的例如一个帧存储器中。如前所述，当读出的图象数据不能被正确解码时，此种已存储的经解码的图象数据可被输出，直到被读出的图象映象数据可被正确解码和输出为止。
                     附图说明
本发明的其它目的、特征及优点、在下面结合附图，对示出实施例的详述中将变得显见。其中，对应的元件由同一参考号表示。
图1是根据本发明实施例的再生编码数据的装置的示意图；
图2A-2F是用来作为参考说明本发明再生装置中对于帧存储器库的写入/读出定时的示意图；
图3是根据本发明另一实施例的再生编码数据的装置的示意图；
图4是根据本发明又一实施例的再生编码数据的装置的示意图；
图5是作为参考用来说明本发明的再生装置的操作的流程图；
图6A-6D是用来作为参考说明本发明再生装置中对于帧存储器库的写入/读出定时的示意图；
图7是用作参考说明本发明技术背景的用于再生编码数据的装置的示意图；
图8A和8B是分别显示依照MPEG标准的用于帧间预测的结构和记录结构的示意图；
图9是用来参考说明在MPEG体制中以扇区进行图象记录模式的示意图；
图10A-10C是用来作为说明在正常重现和随机存取过程中本发明再生装置的操作的帧结构示意图。
                        具体实施方式
图1示出了根据本发明最佳实施例的再生编码数据的装置。除去图象标题检测电路19、蓝背景信号发生器51、开关53和控制部分99以外，图1的装置与图7的装置相似。就是说，图1的装置通常包括拾取器2、解调电路3、扇区检测电路4、环形缓冲器5、控制电路6、磁迹转移判定电路7、伺服电路8、PLL9、ECC20、视频码缓冲器10、图象标题检测电路19、反向可变长度解码(VLC)电路11、反向量化电路12、反向DCT电路13、加法电路14、运动补偿电路15、帧存储器16、蓝背景产生器51、开关53和其耦合方式如图1所示的控制部分99。
以与前述相类似的方式，由MPEG体制压缩的数字数据记录在盘1上具有固定长度(如图9示)的磁迹或扇区中。扇区的同步或扇区标题可被加到每一扇区的预定位置，例如在该区的顶部。盘1可由一主轴马达(没示出)以一预定速率或方式旋转。拾取器2产生辐射在光盘1磁迹上的激光束，以读出记录的数据。对于拾取器2的控制，例如聚焦控制及跟踪寻迹的控制，可由跟踪与聚焦伺服电路8来执行。即，电路8可以向拾取器2提供聚焦的误差信号和/或跟踪误差信号。为此聚焦和跟踪的误差信号可以从拾取器2的读出信息中获得。由拾取器2读出的数字数据被送到解调电路3，执行预定的解调，例如执行EFM解调。解调后的数据被送到扇区检测电路4。从拾取器2读出的该数据还被送到PLL电路9，以便形成或再生送到解调电路3和扇区检测电路4的时钟信号。这种时钟信号可在由电路3和4所执行的处理的定时控制中使用。对于从解调电路3接收的此种已解调的数据，扇区检测电路检测该扇区的同步以便确定该扇区的边界，并检测来自扇区标题的地址或类似地址。代表一个或几个这种检测的输出信号被送到控制电路6。被解调的数据通过扇区检测电路4送到ECC电路20，可执行误差检测及校正。出自ECC电路20的误差校正的数据送到环形缓冲器5并依据由控制电路6提供的写控制信号写入该缓冲器中。根据由扇区检测电路4针对这些扇区所检测到的每一个扇区地址，控制电路6产生写控制或写指针(WP)信号，并将该WP信号送到环形缓冲器5。此种WP信号指示在一个扇区内可被写入环形缓冲器5的写地址。WP信号的结果是，来自ECC电路20的数据可被写入环形缓冲器5的指定位置。根据来自视频码缓冲器10(在图1B的接续级中)的码请求信号，控制电路6还产生读指针信号(RP)，并将该RP信号送到环形缓冲器5。这种RP信号表示写入在环形缓冲器5中可望被读出的数据的地址。结果是，一经收到一个RP信号，出自该环形缓冲器5的所期望的地址位置或地点的数据被读出并被送到视频码缓冲器10，并将这样的数据存入其内。因此，该视频码缓冲器10可以产生一个码请求信号(它请求从环形缓冲器5被发送至视频码缓冲器10的那个数据)并将这样的信号送到控制电路6，与之响应，数据从环形缓冲器5送到视频码缓冲器10。
存储在视频码缓冲器10中的数据被送到图象标题检测器19，随后对该图象标题作检测以确定图象类型，即确定每一图象为I、P或B图象。如下面要更详述的，根据该被测图象类型信息来提供显示图象数据的控制。
来自图象标题检测器19的数据信号被送到反向VLC电路11，执行反向VLC处理。一经完成这种反向VLC处理，该反向VLC电路就将已处理的数据信号送到反向量化电路12，并将码请求信号送到视频码缓冲器10。响应所接收码的请求信号经由图象标题检测电路19，新数据可从视频缓冲器送到反向VLC电路。
以类似于前述的方式，反向VLC电路11可以把量化级尺度送到反向量化电路，并把运动矢量信息信号送到运动补偿电路15。根据量化级(quantization step)的尺度，该反向量化电路12反向量化从反向VLC电路11接收的数据，并把处理后获得的信号送到反向DCT电路13，在其上执行反向的DCT处理。来自反向DCT电路13的输出信号送到加法电路14的一个输入端。根据图象类型(即I、P或B)而形成的、来自运动补偿电路15的一个输出送到加法电路14的另一个输入端。加法电路14把所接收的信号相加并把获得的取和信号经开关16d的接点A-C的一合适处送到帧存储器库16的存储器16a、16b和16c之一中，以将其存在该存储器内。出自存储器16a、16b和16c的已存储信号可以被送到运动补偿电路15。帧存储器16的存储器16a-16c的数据可受控经开关16e的接点A-C读出，以恢复如图8A的原始帧次序。该读出的数据由数-模(D/A)转换器17转换成模拟视频信号并送到显示器18以在其上显示。因此，按照来自视频码缓冲器10的码请求信号，控制电路6使存储在环形缓冲器5中的数据被送到视频码缓冲器10。当对相对简单的视频图象数据执行处理且从视频码缓冲器10传送到反向VLC电路11的数据量下降时，从环形缓冲器5传送到视频码缓冲器10的数据量也下降。结果是，存储在环形缓冲器5中的数据量可增加以形成环形缓冲器5的溢出状态。换言之，利用WP信号写入环形缓冲器5中的数据总量可以超出利用RP信号从其读出的总量。为了防止这种溢出情况，当前存储在环形存储器5中的数据量可通过利用如由控制电路6控制的WP和RP信号的地址位置来确定或计算。此种确定可由磁迹转移判定电路7来执行。如果确定被存入环形缓冲器5中的数据量超出一预定参考值，就由磁迹转移判定电路7产生一个磁迹转移指令信号，并将该信号送到跟踪(tracking)伺服电路8。结果是，拾取器2可以从当前磁迹移到或跳到另一磁迹。因此，磁迹转移判定电路7确定环形缓冲器5是否可能会溢出并响应这样的判定来输出磁迹转移指令信号，以使其转移拾取器。从环形缓冲器5发送到视频码缓冲器10的数据速率可以是等于或小于数据从ECC电路20发送到环形缓冲器5的速率。这种发送速率的设置防止该环形缓冲器5的数据被耗空。而且，此种发送速率的设置使视频码缓冲器10能把一码请求信号发送到环形缓冲器5，而与该磁迹转移的定时无关。如前所述这种码请求信号请求将环形缓冲器5的数据送到视频码缓冲器10。因此，图1的数据再生装置使得拾取器2按照环形缓冲器5的存储器容量作磁迹转移。结果是，不论记录在盘1上的视频图象的复杂或平坦的情况如何，都能避免视频码缓冲器10的溢出和/或下溢，使得能够连续地重现出均匀图象质量的视频图象。
参考图2A-2F，现将描述针对正常重现情况下对于到或来自帧存储器库16的帧存储器16a-16c的解码图象写入/读出的定时，对于此种情况，已解码的图象按图8所示的次序排列。还假设P图象P-1已经被写入到帧存储器16b中。
I图象I0被解码并从加法电路14送出。开关16d被置通以将帧存储器16a接到加法电路14的输出。结果是，I图象I0被存储在帧存储器16a中。
存储在帧存储器16a-16c中的图象数据可随同来自反向VLC电路11的运动矢量信息一块被送到运动补偿电路15，以便形成运动预测或补偿信号，而后又被送到加法电路14，以便加到来自反向DCT电路13的输出信号上。以此方式，可以基于存储在帧存储器16a中的I图象I0以及基于存储在帧存储器16b中的P图象P-1解码出B图象B-2开关16d被置为接点C，结果使解码的B图象B-2存储在帧存储器16c中。而且，开关16e被置到接点c，结果使存储在帧存储器16c中的B图象B-2从其送出并显示在显示装置18上。
相类似地，参考存储在帧存储器16a中的I图象I0和存储在帧存储器16b中的P图象P-1可解码B图象B-1并通过开关16d存入帧存储器16c。开关16e设置与接点C连接，结果是使B图象B-1存储在帧存储器C中，并由其送到显示装置18并在其上显示。
参考存储在帧存储器16a中的I图象I0可解码P图象P0。开关16d被置于接点b，以将P图象P0重写或存储到帧存储器16b。而且，开关16e被置到接点a，如此将存储在帧存储器16a中的I图象I0从其送出并显示在显示器18上。
参考存储在帧存储器16a中的I图象I0和存储在帧存储器16b中的P图象P0可解码B图象B0，开关16d被置于接点C，以将B图象B0存储在帧存储器16c中。而且，开关16e被置到接点c，结果使B图象B0从其输出并显示在显示装置18上。
随后，以类似的方式，开关16d和16e分别以图2A和2E示出的定时连续地被切换，以便按照B1→P0→B2→B3→P1→......的顺序从帧存储器库16将输出提供到显示装置18并进而显示于其上。
因此，通过以前述的方式利用帧存储器库16，图象可按图8A示出的原始次序重排并送到显示装置18。
现参考图5的流程图来说明在特殊处理如模式变换、随机存取或类似处理期间用于再生编码数据的本发明装置的操作。
如图中步骤S10所示，当随机存取之类的操作执行时，该数据再生装置停止图象的解码处理。可以由控制部件99执行这种解码处理的终止。而且，开关53可被置于接点e，以便把蓝背景信号产生器51经D/A变换器17接到显示装置18。该蓝背景信号产生器用以产生一个蓝背景信号。于是，当开关53置于接点e时，蓝背景屏幕被显示于显示装置18上而不是将帧存储器库16的输出显示于其上。
当执行随机存取时，进入点可设置为一个I图象，例如由图10c箭头所指的I图象I0，在此情况下，需要在先的P图象P-1，以使正确地解码连续的B图象B-2和B-1。但是，由于I图象I0是进入点，所以P图象P-1还没有被写入或存入环形缓冲器5中。结果是，B图象B-2和B-1不能正确被解码。因此，如若不用P图象P-1来对B图象B-2和B-1进行解码，就可能会显示变形的图象。于是开关53被置于接点C，以使蓝背景图象而不是变形的图象被显示于显示装置。
作为上述情况的结果，搜寻指令在步骤S20被送到拾取器驱动装置，以存取不同于当前GOP的另一个GOP的数据。此搜索(search)指令可由控制部分99产生，并直接或间接地送到拾取器2。处理过程到达步骤S30，在该步骤中，欲被写入新存取的GOP数据的环形缓冲器5和视频码缓冲器10的一个或几个部分在写入该新的GOP数据前被清除。随即将新的GOP数据写入环形缓冲器5和视频码缓冲器10的这些被清除的部分。这样的数据被从视频码缓冲器10中读出并送到图象标题检测器19(图1B)。利用置于图象数据的每一个顶部的图象标题，图象标题检测器19检测对应于该图象数据的图象类型(I、P、B)。
在步骤S40，针对P和/或I图象的搜索指令或请求被送到解码器30，以使之检测该图象。这种搜索请求可由控制部分99产生并送到解码器30。随后在S50中确定是否已检测到第一个I图象。如若还没有检测到I图象，则继续这种确定过程。但如若在步骤S50检测到I图象，则处理进到S60，确定是否有第二个I图象或一个P图象已经检测到。如果还没有检测到该第二个I图象或一个P图象，则继续这种确定过程。但若在步骤S60已经检测到第二个I图象或一个P图象，则进入步骤S70。
在步骤S70，图象解码或已解码图象数据的提供被延迟一预定的延迟时间，此将在下面详述。在步骤S80中，开关53被接到接点d，以将帧缓冲存储器16接到显示装置18(利用D/A转换器17)，以显示新的和正确的解码图象。
因此在进入点如图10C所示的情况中，可以检测到I图象I0和P图象P0。结果是，包括B图象在内的连续图象可被正确解码。其定时设在如图2所示的td。
现在参考局部放大的图2A和2D-2F的图形即图6A至6D来解释上述的解码器30的延迟时间。
虽然示于图2A至2F中的写入和读出的定时可以指示出在某些读和写操作是同时地执行的，但这些操作可能实际上是不同时出现的，事实上，几乎不可能同时出现。相反，读(写)定时可被延迟一预定量，例如，相对于写(读)定时被延迟1场，如图6所示。例如，开关16d可被设置到接点c，以便在定时t4耦合到帧存储器16c，(如图6A所示)，在从定时t4到t5的时间期内(如图6B所示)，B图象B0被写入帧存储器16c。在本例中，开关16e可被设置在接点c，以使在t4和t5中间的一个定时点与帧存储器C耦合(图6C所示)，从而使B图象B0被从帧存储器16C读出并被显示(图6D所示)。在本例中，相邻定时点之间的距离，如t4和t5，与一帧对应，而从相邻定时点(t5)到中间点的距离对应于一场。于是，与写入定时相比，读出时间被延迟一场。
把读出时间相对于写入时间延迟1场是不困难的。即，由于数据可被连续地写入帧存储器并可被从其顶部或第一写入数据处开始读出，当读出操作完成时，一帧中的一个数据场已能够写入帧存储器。所以，如图5中步骤70所示，在对应于延迟了至少1场的时间量之后，解码的数据从帧存储器库16输出。
图3示出了根据本发明的另一实施例的用于再生已编码数据的装置。如图所示，除去以帧存储器52和开关54取代了蓝背景信号产生器51和开关53之外，图3的装置与图1的装置类似。因此只讨论图3与图1之间不同之处。
帧存储器52用来接收并存储来自帧存储器库16的已解码的图象数据。开关54使来自帧存储器库16的已解码的图象数据或来自帧存储器52的存储的图象数据被送到显示装置18。更具体地说，与图1的蓝背景信号产生器51和开关53的操作方式相似，开关54的设置情况是，(i)当这种解码的信号是属于正确解码的情况时，该开关设置到接点F，以便把来自帧存储器库16的已解码图象信号送到显示装置18；以及(ii)当不能从帧存储器库16提供正确的解码信号时，就将开关设置到G，以将存储的图象信号从帧存储器52送到显示装置18，直到可以从解码器30提供正确的图象为止。该帧存储器52可以在该解码器30之内或之外设置与帧存储器库16级连耦合。
图4示出了根据本发明的另一实施例用于再生编码数据的一个装置。如图所示，除去以接点D取代了图3的帧存储器52和开关54或图1中的蓝背景信号产生器51和开关53之外，图4的装置与图1和图3装置相似，因而只有图4中那些与图1和图3的不同部分予以描述。
当在数据不能由解码器30正确解码及从加法电路14输出期间，开关16d可设置到D。此设计的结果是使不正确解码的数据被跳过。在数据被正确解码期间，开关16d以正常方式操作，而且，不是开关16d的接点D，而是对开关16e设置类似的接点D并为其所利用。
而且，由于在对新GOP存取之后以及在出现有代表一个I图象及或另一个I图象或一个P图象的图象数据被正确解码以前的图象数据被写入帧存储器库16，所以只使用帧存储器16a-16c中的两个。因而16a-16c中之一可不予采用。于是事先解码并写入到该剩余帧存储器中的图象可从其输出。所以，在此情形中，可以显示已经解码的图象，直到正确解码的数据被得到为止，而无需利用新的帧存储器。
因此，在例如模式转换、随机存取之类的特殊处理期间，直到一个I图象及或另一I图象或一个P图象被检测之后，可不对图象数据作解码和输出。  被检测的P和/或I图象可被用来正确地解码图象数据，随后再将正确解码的图象数据送到显示装置。结果是，可防止变形的图象的显示。而且，由于在不能获得正确解码图象的期间可将先前解码的图象或蓝背景图象进行显示，所以在模式转换、随机存取或类似操作期间就不会出现显示图象的不协调。
本发明不限于上述的情况而可用于若干其它场合。例如，本发明可以检测一个难以但又可能校正的错误。在此例中本发明可利用转移到一相邻GOP来再生数据。
虽然已对本发明及其改型的实施例作了详述，但应懂得本发明并不局限于这些实施例及其改型，本专业的技术人员在不背离本发明构思及所附权利要求限定的本发明范围内，可实现其它的变型及修改。

Claims (32)

1、一种从记录介质上再生经压缩编码的图象数据的方法，其利用了在一时间轴方向上的相关性，所说的编码图象数据代表着多个帧，至少与不能正确预测解码的一个或多个图象的一图象组相对应，其中的每一个包括有帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同类型的多幅图象，其特征在于，所说的方法包括以下步骤：
从所述记录介质读出图像数据并解码所述读出的图像数据；
检测对应于第一帧内预测编码(I)图象、或第二帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象的图象数据；
在检测了对应于所说的第一帧内预测编码(I)图象或所说的第二帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象的图象数据之后，用所述检测到的第一帧内预测编码(I)图象和所说的第二帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象中的至少一个来解码图像数据；和
当检测到不能正确解码的图像数据时，停止输出不能正确解码的图像数据，并输出先前的正确解码的图象数据，直到检测到下一个帧内预测编码(I)图象或者下一个帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象时为止。
2、根据权利要求1的方法，其中，还包括步骤：输出蓝背景图象，直到所说的正确解码的图象数据被输出为止。
3、根据权利要求1的方法，其中，还包括步骤：在一帧存储器中，存储先前解码的图象数据并输出该已存储的图象数据直到所说正确解码的图象数据被输出为止。
4、根据权利要求1的方法，其中，所说的记录介质是一种数字视频盘，而其中所说的编码图象数据包括与音频信号一起记录在所说数字视频盘上的按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
5、一种用于再生经压缩编码的图象数据的装置，其特征在于，所说的装置包括：
用于读出的装置，利用在一时间轴方向上的相关性从记录介质上读出所说的已编码的图象数据，所说的图象数据代表多个帧，与至少一个图象组相对应，其中的每一个图象组包括有帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；
图象类型检测装置，用于检测读出图象数据的图象类型；和
用于解码所说读出的图象数据的装置，当读出装置读取了对应于具有无法被正确预测解码的一个或几个图象的不同的图象组图象数据时，在检测了对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据之后，所说的解码装置被操作以正确地解码读出的图象数据；以及
开关装置，用于进行开关切换以当检测到不能正确解码的图像数据时，停止输出不能正确解码的图像数据，并输出先前的正确解码的图象数据，直到检测到下一个帧内预测编码(I)图象或者下一个帧内预测编码(I)图象和帧间预测编码(P)图象时为止。
6、根据权利要求5的装置，其中，还包括蓝背景信号产生装置，用于产生蓝背景信号；并当读出装置读取了具有通常无法被正确预测解码的一个或几个图象的图象数据时，将其中所说的蓝背景图象信号输出，直到有正确解码的图象数据被输出为止。
7、根据权利要求5的装置，其中，还包括一个帧存储器，用于存储先前解码的图象数据；并当读出装置读取了具有通常无法被正确预测解码的一个或几个图象的图象数据时，将其中已存储的图象数据输出，直到正确解码的图象数据被输出为止。
8、根据权利要求5的装置，其中，所说的记录介质是一种数字视盘，其中所说的编码的图象数据包括与音频信号一起记录在所说数字视盘上的按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
9、一种用于从记录介质上再生经压缩的数据的装置，其按运动图象专家组标准压缩并记录于记录介质上，其特征在于，所说的装置包括：
用于从所说记录介质上读出已压缩的数据的装置，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；
用于检测对应于读出数据的图象的类型的装置；
用于解码所说读出图象数据的装置；
开关装置，用于进行开关切换以停止输出不能正确解码的图像数据，并输出所述正确解码的图像数据；和
响应一可能引起不正确解码的图像数据的处理操作的装置，用于使得将一辅助信号而不是将解码的图象数据送到所说显示装置，直到对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据被检测到为止，而且，依照如此的检测，借助于对应被测I或1和P图象的图象数据，用于正确地解码不同的图象数据，并用于将正确解码的图象数据而不是将所说的辅助信号送到所说的显示装置。
10、根据权利要求9的装置，其中，所说的装置包括一个蓝背景信号产生器，用于产生一个蓝背景信号，且其中所说辅助信号即为所说的蓝背景信号。
11、根据权利要求9的装置，其中，所说的装置包括一个帧存储器，用于存储先前解码的图象数据，且其中所说的辅助信号从所存储的图象数据来形成。
12、根据权利要求9的装置，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是随机存取。
13、根据权利要求9的装置，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是模式转换。
14、根据权利要求9的装置，其中，所说的记录介质是一种数字视盘，且其中所说的压缩的数据包括与音频信号一起记录在所说数字视盘上的按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
15、一种用于从记录介质上再生已压缩的数据的方法，其以运动图象专家组标准压缩并记录于记录介质上，其特征在于，所说方法包括以下步骤：
从所说记录介质上读出已压缩的数据，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所述图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；
确定对应于读出数据的图象类型；
解码所说读出的图象数据，并将解码的图象数据送到显示装置；
停止输出不能正确解码的图像数据，并将所述正确解码的图像数据送到显示装置；
在一可能引起不正确解码的图像数据的操作处理期间，使得将一辅助信号而不是解码的图象数据送到显示装置，直到对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据被检测到为止；  而且，依照如此的检测，借助对应于被测I或I和P图象的图象数据，正确地解码不同的图象数据，并将正确解码的图象数据而不是所说的辅助信号送到所说的显示装置。
16、根据权利要求15的方法，其中，所说的辅助信号是一个蓝背景图象信号。
17、根据权利要求15的方法，其中，先前解码的图象数据被存储在一帧存储器中，并其中所说的辅助信号从所存储的图象数据中形成。
18、根据权利要求15的方法，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是一种随机存取。
19、根据权利要求15的方法，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是一种模式转换。
20、根据权利要求15的方法，其中，所说的记录介质是一种数字视盘，且其中该压缩的数据包括与音频信号一起记录在所说数字视盘上的按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
21、一种用于在正常操作和可能引起不正确解码的图像数据的操作期间再生数据的装置，所说的数据按照运动图象专家组标准压缩并记录在记录介质上，其特征在于，所说装置包括：
用于从所说记录介质上读出已压缩数据的装置，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说的图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；
用于解码所说读出图象数据的装置并用于在正常操作期间将解码的图象数据送到显示装置；
用于终止将解码的图象数据送到所说显示装置的装置，用于检测对应于一个帧内预测编码(I)图象、或另一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据，从而利用检测的I或I和P图象对所说读出的图象数据进行解码以便形成正确解码的图象数据，并在所说的可能引起不正确解码的图像数据的操作期间将所说正确解码的图象数据送到所说的显示装置。
22、根据权利要求21的装置，其中，还包括蓝背景信号产生装置，用于产生蓝背景信号，并且当该终止装置终止把解码的图象数据送到所说的显示装置时，用于将所说的蓝背景信号送到所说的显示装置。
23、根据权利要求21的装置，其中，还包括帧存储器装置，用于存储先前解码的图象数据，并且当该终止装置终止把解码的图象数据送到所说的显示装置时，用于将所说的先前存储的解码图象数据送到所说的显示装置。
24、根据权利要求21的装置，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是随机存取。
25、根据权利要求21的装置，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是模式转换。
26、根据权利要求21的装置，其中，所说的记录介质是一种数字视盘，且其中的压缩数据包括与音频信号一起记录在所说数字视盘上按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
27、一种用于在正常操作和可能引起不正确解码的图像数据的操作期间再生数据的方法，所说数据按照运动图象专家组标准压缩并记录在记录介质上，其特征在于，所说方法包括有以下步骤：
从所说记录介质上读出已压缩的数据，所说数据代表对应于多个图象组的多个帧，其中所说的图象组中的每一个含有包括帧内预测(I)编码的和帧间预测(P)编码图象的不同图象类型；
解码所说读出的图象数据，并在正常操作期间将解码的图象数据送到显示装置；
终止将解码的图象数据送到所说的显示装置，以便检测对应于一帧内预测编码I图象、或一个帧内预测编码(I)图象和一个帧间预测编码(P)图象的图象数据，从而利用检测的I或I和P图象对所说读出的图象数据进行解码，以便形成正确解码的图象数据，并在所说的可能引起不正确解码的图像数据的操作期间将所说正确解码的图象数据送到所说的显示装置。
28、根据权利要求27的方法，其中，进一步包括步骤：产生一个蓝背景图象信号，并且当解码的图象数据提供到所说显示装置的操作已被终止时，将所说的蓝背景图象信号送到所说的显示装置。
29、根据权利要求27的方法，其中，进一步包括步骤：将先前解码的图象数据存储在一帧存储器中，并当解码的图象数据提供到所说显示装置的操作已被中止时，将先前存储的解码图象数据送到所说的显示装置。
30、根据权利要求27的方法，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的处理操作是随机存取。
31、根据权利要求27的方法，其中，所说的可能引起不正确解码的图像数据的操作是模式转换。
32、根据权利要求27的方法，其中，所说的记录介质是一种数字视盘，且其中压缩的数据包括与音频信号一起记录在所说数字视盘上按照运动图象专家组标准压缩编码的视频信号。
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