CN1239025C - 使用画面类型转换的图象处理 - Google Patents

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Abstract

当命令反向再现时，一旦对MPEG视频流中的B画面和P画面进行解码，就通过MPEG视频编码器再次再编码成B画面。此后，与在MPEG视频流中的I画面组合，产生包括I画面和B画面的再编码数据序列，以致在硬盘的存储区域中重写。MPEG视频解码器按反向时序方式读出这个再编码数据序列，并顺序地对它进行解码，并把它输出到显示电路。

Description

使用画面类型转换的图象处理
技术领域
本发明涉及图象处理方法，以及可以利用该图象处理方法的图象处理设备和电视机。例如，本发明涉及处理根据MPEG(活动图象专家组)标准编码的数据的技术。
背景技术
在多媒体中的信息处理是巨量的，而且是多种多样的，因此，在把多媒体投入实际使用的规划过程中需要信息的快速处理。为了以高速度处理信息，数据的压缩和扩展变成必需的。“MPEG”方法是数据压缩和扩展技术中之一。在ISO(标准化国际组织)/IEC(国际电子技术委员会)下的MPEG委员会(ISO/IECJTC1/SC29/WG11)正在进行MPEG方法的标准化。把利用MPEG方法的图象处理设备构造成各种与图象有关的装置，诸如电影摄影机、静止摄像机、电视机、视频CD再现设备、DVD再现设备等等。
在MPEG中处理的视频数据与活动画面有关，例如，每秒30帧的多个静止画面或帧构成活动画面。如在图1中所示，视频数据具有分层结构，并按次序包括6层，它们是序列层、GOP(画面组)层，画面层、切片层、宏模块层以及块层。构成单个画面的切片数目是不固定的，构成单个切片的宏模块的数目也是不固定的。在图1中省略宏模块层和块层。
此外，根据编码速率，主要在两种方法下，即，MPEG-1和MPEG-2，对MPEG进行分类。在MPEG-1中，一帧相应于一幅画面。然而，在MPEG-2中，也可以使帧或半帧相应于画面。两个半帧构成一帧。把相应于画面的帧的结构称为帧结构，而把相应于画面的半帧的结构称为半帧结构。
在MPEG中，使用被称为帧间预测的压缩技术。帧间预测根据帧中间的瞬时相关压缩帧间数据。在帧间预测中，执行双向预测。双向预测使用两种预测，从过去再现图象或画面预测当前再现图象的正向预测，以及从将来再现图象预测当前再现图象的反向预测。
这种双向预测使用三类画面，它们是I画面(内-画面)、P画面(预测-画面)以及B画面(双向预测-画面)。I画面是不管过去和将来再现图象而通过帧内编码处理独立产生的图象。为了执行随机访问，在GOP中需要至少一幅I画面。在I画面中的所有宏模块类型都是帧内预测画面(帧-内)。使用从过去I或P画面进行预测的正向预测，通过帧间编码处理产生P画面。在P画面中的宏模块类型包括帧内预测画面和正向预测画面(正向帧间)。
使用双向预测，通过帧间编码处理产生B画面。在双向预测中，通过下面三种预测中之一产生B画面。
(1)正向预测；从过去I画面或P画面进行预测。
(2)反向预测；从将来I画面或P画面进行预测。
(3)双向预测；从过去和将来I画面或P画面进行预测。
在B画面中的宏模块类型包括四类画面，它们是帧内预测画面、正向预测画面、反向预测画面(反向帧间)以及内插预测画面(内插帧间)。
分别对这些I、P和B画面进行编码。即，即使不可得到过去或将来画面时，也可以产生I画面。对比之下，没有过去画面不能产生P画面，而且没有过去或将来画面不能产生B画面。然而，当宏模块类型是P和B画面的内插预测画面时，即使没有过去或将来画面也能产生宏模块。
在帧间预测中，首先周期性地产生I画面。然后，在I画面前数帧处产生一个帧作为P画面。通过在从过去到当前方向上的预测，即，正方向上的预测，产生这个P画面。此后，产生位于I画面之前和P画面之后的一个帧作为B画面。当产生这个B画面时，从正向预测、反向预测和双向预测三个预测方法中选择最佳预测方法。一般，在连续运动画面中当前图象和它的前后图象是彼此相似的，它们只有一部分不同。因此，假设以前帧和下一帧是基本相同的。如果两帧之间有差异，则仅获取和压缩该差异。例如，如果以前帧是I画面而下一帧是P画面，则获取差异作为B画面数据。从而，根据各帧中间的瞬时相关可以对帧间数据进行压缩。把按照MPEG视频部分编码的视频数据的数据序列或位流称为MPEG视频流。
主要为诸如视频CD(光盘)或CD-ROM(CD只读存储器)之类的存储媒体设计MPEG-1。另一方面，不但为了诸如视频CD、CD-ROM、DVD(数字视频盘)以及VTR(录像机)之类的存储媒体，而且也为了传输媒体而设计MPEG-2，所述传输媒体一般包括诸如LAN(局域网)之类的通信媒体和诸如地面波广播、卫星广播和CATV(有线电视)之类的广播媒体。
在MPEG视频部分中使用的技术核心取决于活动补偿预测(MC)和离散余弦变换(DCT)。把组合MC和DCT的编码技术称为混合编码技术。在编码时刻，在MPEG视频部分中使用DCT(还称之为FDCT(正向DCT))，以致把图象的视频信号分解成待处理的的频率分量。此后，在解码时刻，通过使用反离散余弦变换(反DCT或IDCT)再次把频率分量恢复成视频信号。
MPEG可以高速处理巨量信息，而且MPEG使用称为帧间预测的压缩技术，如上所述。因此，为了对根据MPEG按时序方式编码和解码的画面搜索的目的，反向再现数据序列是极困难的，即，如同在通常的录像机中那样，在反向再现的情况下，通过简单地沿时间轴返回而再现记录数据序列是极困难的。因此，传统的执行是通过沿时间轴返回而再现单独分配在每个GOP中的I画面。由于I画面是通过帧内编码处理产生的图象，如上所述，可以独立地显示它而无需参考它前面和/或后面的画面。
在传统例子中，分配给每个GOP的I画面的数目是很少的。例如，在构成GOP的画面中，分配给每个GOP的I画面的数目最多是一个，而且当反向再现每15到30帧的画面时，不能得到如通常视频录像机中的平滑反向再现画面，以致难于在适当的定时处停止所需要的场面。
                         发明内容
由于上述情况，已经产生了本发明，本发明的目的是提供能够得到平滑反向再现画面的图象处理技术。为了达到在本专利说明书中将变得清楚的这个目的和其它目的，本发明打算在原理上有关图象编码和解码处理的技术中解决问题。
根据本发明的较佳实施例与图象处理设备有关，这个设备包括：转换器，它把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；后端解码器，它对转换器产生的第二编码数据序列按反向时序方式进行解码；以及控制器，它控制转换器和解码器的操作，其中，转换器包括：前端解码器，它对第一编码数据序列中的至少P画面进行解码；编码器，它根据MPEG对前端解码器解码的数据进行编码作为B画面；以及存储器，它存储第二编码数据序列。在本发明中，前端解码器相应于第一解码器，而后端解码器相应于第二解码器。
根据本发明的另一个较佳实施例也涉及图象处理设备。这个设备包括：转换器，它把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；后端解码器，它对转换器产生的第二编码数据序列按反向时序方式进行解码；以及控制器，它控制转换器和解码器的操作，其中，转换器包括：前端解码器，它对在第一编码数据序列中的至少B画面和P画面进行解码；编码器，它根据MPEG对通过前端解码器解码的数据进行编码作为B画面；以及存储器，它存储第二编码数据序列。
在这些较佳实施例中，图象处理设备可以进一步包括分配控制器，它分配包括在第一编码数据序列中的I画面作为包括在第二编码数据序列中的I画面，其中，分配控制器照原来样子分配I画面而不经受前端解码器和编码器分处理。
可以按将画面分配在预定序列、预定的组单元中的方式对第一编码数据序列进行数据编码。在该情况下，可以在预定组单元中执行转换器和后端解码器的每个处理，而且通过参考包括在某些组中的I画面和包括在下一组中的I画面，转换器可以对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过对所述某个组的编码数据序列中的P画面进行解码而得到的。此外，通过参考包括在某些组中的I画面和包括在下一组中的I画面，转换器可以对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过对所述某个组的编码数据序列中的B画面和P画面进行解码解码得到的。
后端解码器可以按反向时序方式读出第二编码数据序列，并以某一方式执行反向时序解码，使得对于包括在第二编码数据序列中的B画面，使被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。编码器可以按反向时序次序把第二编码数据序列存储在存储器中，并按某一方式执行反向时序解码，其中对包括在第二编码数据序列中的B画面进行编码，以致被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。就硬件而论可以公用前端解码器和后端解码器。
根据本发明的再另一个实施例涉及图象处理方法。这个方法包括：把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；以及按反向时序方式对第二编码数据序列进行解码，其中，转换步骤根据MPEG对在第一编码数据序列中的至少P画面进行编码作为B画面。
根据本发明的仍另一个实施例也涉及图象处理方法。这个方法包括：把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；以及按反向时序方式对第二编码数据序列进行解码，其中，转换步骤根据MPEG对在第一编码数据序列中的至少B画面和P画面进行编码作为B画面。
可以照原来样子分配包括在第一编码数据序列中的I画面作为包括在第二编码数据序列中的I画面。可以按反向时序方式从存储器读出第二编码数据序列，同时，可以按某一方式执行反向时序解码，以致对于包括在第二编码数据序列中的B画面，使被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。可以把第二编码数据序列按反向时序次序存储在存储器中，同时，按某一方式执行反向时序解码，其中对包括在第二编码数据序列中的B画面编码，使被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。
此外，可以提供配备所述图象处理设备中的任何一种的电视接收机，其中，包括以反向时序方式的图象再现作为操作规格的一部分。
这里，应该注意到这里说明书中所用的术语“I画面”、“B画面”和“P画面”分别对应于并包含MPEG-4中“I-VOP(视频对象平面)”、“B-VOP”和“P-VOP”的概念。
在所述任何情况中，可以在组的预定单元中执行伴随这些情况的编码或解码以及处理。此外，每个实施例中的第一编码数据序列可以是根据如MPEG方法编码的数据序列。此外，在本发明中使用的，在方法、设备、系统、计算机程序、记录媒体等等之间转换的上述任意结构部件和处理过程等的不同组合以及表达式仍是有效的，并包含在本发明的实施例中。
此外，本发明概要没有必要描述所有必需的特征，以致所描述的这些特征的再一组合也可以是本发明。
                             附图简述
图1示出MPEG视频流的分层结构；
图2A-2D是示意图，示出根据本发明的第一实施例的图象反向再现的过程；
图3是根据第一实施例的图象再现设备的电路框图；
图4是示意框图，示出根据第一实施例的解码器；
图5是示意框图，示出根据第一实施例的编码器；
图6是示意框图，示出根据第一实施例的解码器；
图7是流程图，示出根据第一实施例的图象再现设备的反向再现操作；
图8是流程图，示出根据第一实施例的图象再现设备的正向再现操作；
图9是根据第二实施例的图象再现设备的电路框图；
图10是根据第三实施例的图象再现设备的电路框图；
图11是示意框图，示出根据第三实施例的解码器；
图12是流程图，示出根据第三实施例的图象再现设备的反向再现操作；
图13是根据第四实施例的图象再现设备的电路框图；
图14是根据第五实施例的电视接收机的结构图，其中结合根据本实施例的任何一种图象再现设备或图象处理设备；
图15是为了说明通过I画面的高速缓冲存储而使反向再现速度更快而提供的。
                     本发明的详述
现在将根据较佳实施例来描述本发明，不打算以这来限制本发明的范围，只是作为本发明的示例。在实施例中描述的本发明的所有特征和组合对于本发明不都是必不可少的重要部分。
正向图象再现和反向图象再现是对于某些实施例通用的处理。为了便于描述，当包括图象的画面最终处于供显示的形式时，应该理解为在下列描述中的“正向”和“反向”以及它们的同义词按次序施加。因此，除非另行指出，画面的次序表示显示的状态。
在下列实施例中出现多种部件结构要素。就硬件而论，可以通过CPU、存储器和其它LSI(大规模集成电路)和组合电路来实现这些实施例。就软件而论，通过具有图象处理功能的存储器装载的程序等等实现这些实施例。下面的描述主要涉及结合如此的部件而实现的功能。因此，熟悉本技术领域的人员应该理解，可以通过只用硬件、只用软件或通过它们的组合等等多种形式来实现这些功能。图象再现设备是根据本发明的“图象处理设备”的一个例子。
第一实施例
图2A-2D示出图象反向再现过程的略图。将参考图2A-2D描述根据本发明的第一实施例的概要。如在这些图中所示，反向再现包括包含A-D四个步骤的一个过程。就I、P和B画面的次序而论，可以有多种MPEG视频流的组合。然而，此后为了简化说明，视频流是“I0P2B1P4B3P6B5P8B7I10B9P12B11...”，另一方面，确定画面的显示次序是“I0B1P2B3P4B5P6B7P8B9I10B11P12...”。
图2A示出在正向再现时刻的MPEG视频流。这个流包括次序为GOP0、GOP1和GOP2的画面。GOP0包括显示次序为“I0B1P2B3P4B5P6B7P8B9”的画面，而GOP1包括显示次序为“I10B11P12B13P14B15P16B17P18B19”的画面。
图2B示出在反向再现时刻要读出的MPEG视频流。在反向再现中，使在MPEG视频流中的GOP的次序反向，并在GOP的单元中读出流，并且同时以正向再现方向，即，按时序方式，对在每个GOP中的画面进行解码。然后使包括在下一个GOP中的I画面包括在要从其读出画面的GOP中。例如，假定GOP1的画面是要读出的画面。则，把位于GOP2的开头处的I画面I20添加到GOP1的结束处。因此，I画面分别构成GOP1的头和结束两者，以致P画面和B画面处于I画面之间，并有这些I画面介入。
图2C示出再编码的MPEG视频流。把在图2B中的I画面再次编码成I画面，而把不是I画面的画面，即P画面和B画面，都编码成B画面。在编码成B画面的时刻，参考在GOP的头和结束处的两个I画面。对于添加到在图2B中的每个GOP中的I画面，跳过在GOP中的再编码步骤。例如，当对GOP1进行编码时，废弃I画面I20，当对GOP0进行编码时，废弃I画面I10。
图2D示出要再解码的MPEG视频流。在再解码的这个阶段，对于每个GOP，使在每个GOP中的画面的次序反向，然后对这些画面进行解码。因此，实现按反向次序的排列作为画面再现的一般次序。在再编码的时刻，添加在“反向”再现中的GOP术语“反向”主要与二次解码有关。
图3示出根据第一实施例的图象再现设备1的电路框图。把图象再现设备1结合到电影摄影机、静止摄像机、电视机、视频CD再现设备、DVD再现设备，它把MPEG视频流从传递媒体2输出到显示器3。传递媒体2包括存储媒体(视频CD、CD-ROM、DVD、VTR等等)、通信媒体(LAN等等)以及广播媒体(地面波广播、卫星广播、CATV等等)。此外，当来自存储媒体或广播媒体的数据不是根据MPEG视频部分编码的数据时，传递媒体还包括执行数字数据编码的MPEG视频编码器。当把图象再现设备1结合到电影摄影机或静止摄像机时，用诸如CCD之类的图象拾取装置及其信号处理电路来代替传递媒体2。
在图3中，图象再现设备1包括硬盘(HD)4、MPEG视频解码器5(此后简称为“解码器5”)、MPEG视频编码器6(此后简称为“编码器6”)、第二MPEG视频解码器7(此后简称为“第二解码器7”)、切换电路8、显示电路9和控制核心电路10。可以把图象再现设备1的全部或主要部分安装在单个LSI芯片或LSI上，而这个芯片也可以用于其它实施例。控制核心电路10控制解码器5、第二解码器7、编码器6以及图象再现设备1的每个部件的操作。包括磁盘的硬盘4存储从传递媒体2接连传递的视频流。在硬盘4中提供一个特殊存储区域。
解码器5按组单元从硬盘4读出多个画面。在正向再现时刻，根据控制核心电路10的控制，按时序GOP次序读出每个GOP的画面。例如，时序GOP次序是GOP0、GOP1和GOP2或其它次序。解码器5按时序画面次序对按时序GOP次序读出的画面一个GOP一个GOP地解码。
在反向再现的时刻，根据控制核心电路10的控制，解码器5按反向时序GOP次序读出每个GOP的画面。例如，反向时序GOP次序是GOP2、GOP1和GOP0或其它次序。然后，解码器5除了从要读出画面的GOP读出之外，还在下一个GOP的开头处读出I画面。B画面的再编码需要这个I画面。解码器5按时序画面次序对按反向时序GOP次序读出的画面一个GOP一个GOP地解码。
切换电路8根据控制核心电路10的控制把它的连接切换到第一节点8a侧或第二节点8b侧。当使切换电路8连接到第一节点8a侧时，执行正向再现，其中，把解码器5产生的再现图象数据序列保持原来样子输入到显示电路9。当切换电路8连接到第二节点8b侧时，把来自第二解码器7的数据输入到显示电路9，以执行反向再现，如下所述。
显示电路9从解码器5或第二解码器7传递的画面数据中产生图象视频信号，并把这输出到连接到图象再现设备1的显示器3。
还把解码器5产生的再现图象数据序列进一步输入编码器6，并在那里进行再编码。在编码器6中，对解码器5产生的再现图象数据序列一幅画面一幅画面地编码成为是帧内编码图象的I画面，或编码成为是双向预测编码图象的B画面。更具体地，编码器6把通过对I画面解码而得到的数据再次编码成I画面，并把通过对不是I画面，即，P画面和B画面，解码而得到数据编码成B画面。作为在编码成B画面过程中被反向参考的I画面，利用从下一个GOP添加到GOP的I画面。
为了确定对I画面和B画面中的哪个画面再编码，控制核心电路10可以以某一方式控制编码器6，使得将每个GOP开头处的画面编码成I画面，并将之后的画面编码成B画面。可以控制每个GOP中包括的I画面的再编码，使得跳过该I画面的再编码，以避免与下一GOP中画面的可能重叠。
解码器5产生的再现图象数据序列在通过编码器6以画面单元编码成I画面或B画面之后，被存储在硬盘4中分配的存储区域4a中。如果该存储区域4a的容量等同于待输入的MPEG视频流的一个GOP，则容量是足够的。要注意，存储区域4a是在本发明中的“存储器”的一个例子。
第二解码器7按反向时序画面次序读出画面，以致进行解码，所述画面包括在存储区域4a中存储的再编码数据序列中。从而，产生再现图象数据序列，并实现反向再现。把这个再现图象数据序列从切换电路8的第二节点8b输入到显示电路9。
图4是框图，示出解码器5的结构。参考图4，解码器5包括霍夫曼解码电路14、反向量化电路15、和IDCT(反向离散余弦变换)电路16、MC(活动补偿预测)电路17和ROM(只读存储器)18和19。要注意，在本发明中，解码器是“前端解码器”的一个例子。
霍夫曼解码电路14根据存储在ROM 18中的霍夫曼表中所存储的霍夫曼代码对从硬盘4读出的画面执行可变长度解码。根据霍夫曼解码电路14解码的结果，根据存储在ROM 19中量化表中所存储的量化门限值，反向量化电路15通过执行反向量化而得到DCT(离散余弦变换)系数。IDCT电路16对于反向量化电路15获得的DCT系数执行IDCT。MC电路17根据IDCT电路16的处理结果执行MC(活动补偿预测)。
如此，解码器5通过对输入MPEG视频流进行解码，按时序方式连续产生再现图象数据序列。要注意，在本发明中，MPEG视频流是“第一编码数据序列”的一个例子。
图5是框图，示出编码器6的结构。参考图5，编码器6包括MC电路20、DCT电路21、量化电路22、霍夫曼编码电路23和ROM 24和25。要注意，在本发明中，编码器6是“编码器”的一个例子。
DCT电路21取得块单元中的解码器5输入的再现图象数据，并通过执行两维离散余弦变换产生DCT系数。量化电路22通过参考存储在ROM 24中的量化表中所存储的量化门限值而量化DCT系数。要注意ROM 19的作用可以与ROM 24一样。
霍夫曼编码电路23通过参考存储在ROM 25中的霍夫曼表中所存储的霍夫曼代码，对量化DCT系数执行可变长度编码，而产生画面单元中的压缩图像数据。要注意，ROM 18的作用也可以象ROM 25一样。
如此，编码器6通过对按时序连续的再现图象数据序列进行再编码而产生MPEG视频流。要注意，在本发明中，MPEG视频流是“第二编码数据序列”的一个例子。
图6是框图，示出第二解码器7的结构。参考图6，第二解码器7包括霍夫曼解码电路26、反向量化电路27、IDCT电路28、MC电路29、以及ROM 30和31。要注意，在本发明中，第二解码器7是“后端解码器”的一个例子。
第二解码器7的结构与解码器5的结构相似。因此，霍夫曼解码电路26与霍夫曼解码电路14具有相似的电路结构、反向量化电路27与反向量化电路15具有相似的电路结构、IDCT电路28与IDCT电路16具有相似的电路结构、MC电路29与MC电路17具有相似的电路结构。还要注意，诸如ROM 18或ROM 25之类的其它ROM也可以作为ROM 30，而ROM 19或ROM 24也可以作为ROM 31。
根据上述结构，将参考在图7中示出的流程图说明根据第一实施例的图象再现设备1中的反向再现的操作。在控制核心电路10的控制下执行图象再现设备1的操作。这里，假定MPEG视频流包括i单元的GOP(GOP0到GOPi-1)。
在反向再现中，沿时间轴的反方向从GOPi-1顺序地处理每个GOP。然而，对在每个GOP中的画面在解码器5处进行正向解码，即，按时序方式。在反向再现指令下，使切换电路8连接到第二节点8b(S1)，从硬盘4以画面的单元读出相应于GOPi-1的MPEG视频流，并输入到解码器5，并且按时序顺序地产生每幅画面的再现图象数据，并输入到编码器6(S2)。在编码器6处，把从解码器5输入的一个GOP的再现图象数据序列再编码成I画面或B画面(S3)。在硬盘4的存储区域4a中重写来自编码器6的一个GOP的再编码数据序列。
在完成存储区域4a中的写入时，第二解码器7按反向时序方式(即，沿时间轴的反方向)读出存储在存储区域4a中的再编码数据序列，对数据序列顺序地解码，并把它输出到显示电路9。在存储区域4a中的写入结束时，发送写结束信号，把相应于下一个GOPi-2的MPEG视频流输入到解码器5，并执行从S2向前的处理(S5)。即，在S5中，在第二解码器7处正在对一个GOP的数据序列进行解码的同时，在解码器5处正在对下一个GOP的数据序列进行解码。按反向时序方式把再现图象数据从第二解码器7输入到显示电路9，以致在显示器3上显示反向再现画面。
其次，将参考在图8中示出的流程图描述正向再现的操作。从GOP0开始沿时间轴顺序地处理正向再现。当然，在解码器5处在正向方向上对在每个GOP中的画面进行解码。在正向再现指令下，把切换电路8连接到第一节点8a(S11)，从硬盘4以画面单元读出相应于GOP0的MPEG视频流，并输入到解码器5，而且以画面单元按时序顺序地产生再现图象数据，以及并行地输入编码器6和显示电路9(S12)。显示电路9根据所输入的按画面单元的再现图象数据产生视频信号以输出到显示器3(S13)，从而使正向再现画面显示在显示器3上(S14)。
另一方面，与显示电路9的处理平行的编码器6将从解码器5输入的一个GOP的再现图象数据序列再编码成I画面或B画面(S15)。在硬盘4的存储区域4a中重写再编码的数据序列(S16)。在完成GOP0的处理时，操作返回S12，并执行下一个GOP1的处理。换言之，在正向再现期间，平行的编码器6对相同的图象数据序列按GOP单元顺序地再编码成I画面或B画面。
图象再现设备1提供下列操作和效果：
(1)通过编码器6把解码器5产生的再现图象数据序列转换成I画面或B画面，并通过第二解码器7以反向次序再现。反向再现不会产生问题，因为I画面是帧内编码图象，而且也可以仅通过反向或交换被正向参考的帧和被反向参考的帧而再现B画面。因此，可以得到大致平滑的反向次序再现画面，结果，可以改进配备图象再现设备1的设备的图象搜索功能。
(2)通过编码器6再编码的数据序列相应于B画面，其中，依据P画面的数据量把它转换成这些B画面。因此，可以使在再编码之后的数据量减少到如把P画面转换到B画面所存储的数据量那么多。
(3)在存储来自传递媒体2的MPEG视频流的硬盘4中，分配存储区域4a以存储来自编码器6的再编码数据序列，以致与提供独立的存储单元相比，可以获得更低的成本。
(4)在存储区域4a中顺序地重写每个GOP的再编码数据序列，以致可以抑制它的容量增加，而且，也可以基本上抑制硬盘4的容量增加。
(5)当在第二解码器7处对一个GOP的数据序列进行解码时，在解码器5处对下一个GOP的数据序列进行解码，以致只要完成一个GOP的画面的反向再现，就可以开始下一个GOP的画面的反向再现，因此使之有可能得到平滑的反向再现画面。
(6)在正向再现期间，平行的编码器6把相同的图象数据序列按GOP单元顺序地再编码成I画面或B画面。因此，即使在正向再现期间命令反向再现，也可以平滑地执行画面切换。
第二实施例
图9示出根据第二实施例的图象再现设备51的块电路。对于与第一实施例相同的部件结构使用与第一实施例相同的标号，而且将省略它们的详细说明。
第二实施例的特征取决于这样的事实，即，用于包括多个画面的第一画面数据的解码器和用于包括多个画面的第二画面数据的解码器可以公用，第二画面数据出现在与第一画面数据不同的处理阶段。在第一实施例中，所描述的第二解码器7的结构与解码器5中的解码核心电路13相似，并且在本实施例中注意到这一点，以致公用解码器5和第二解码器7。在图9中，图象再现设备51包括硬盘4、切换电路52、共享解码器53、编码器6、第二切换电路54、显示电路9和控制核心电路10。共享解码器53的结构与解码器5的结构相同。
通过切换电路52把来自硬盘4的MPEG视频流或来自存储区域4a的再编码数据序列输入到共享解码器53，并通过第二切换电路54把共享解码器53的输出输入到显示电路9或编码器6。
根据控制核心电路10的控制，切换电路52把它的连接切换到第一节点52a侧或第二节点52b侧。当把切换电路52连接到第一节点52a侧时，使来自硬盘4的MPEG视频流输入共享解码器53。当连接到第二节点52b侧时，使来自存储区域4a的再编码数据序列输入共享解码器53。
根据控制核心电路10的控制，第二切换电路54把它的连接切换到第一节点54a侧或第二节点54b侧。当把第二切换电路54连接到第一节点54a侧时，使来自共享解码器53的再现图象数据序列输入显示电路9。当连接到第二节点54b侧时，使来自共享解码器53的再现图象数据序列输入MPEG编码器6。
通过实施上述结构，当执行正向再现时，把切换电路52连接到第一节点52a和把第二切换电路54连接到第一节点54a。因此，通过共享解码器53对来自硬盘4的MPEG视频流进行解码，并照原样输入到显示电路9。
另一方面在反向再现的时刻，控制核心电路10首先把切换电路52连接到第一节点52a，并把第二切换电路54连接到第二节点54b，在这个状态，从硬盘4读出一幅画面的图象数据。通过第一节点52a把图象数据输入共享解码器53，以致进行解码。然后，通过第二节点54b把来自共享解码器53的一幅画面的再现图象数据输入到MPEG编码器6，并进行再编码作为I或B画面。
一旦把再现图象数据从共享解码器53输出到MPEG编码器6，控制核心电路10就把切换电路52的连接切换到第二节点52b，并且把第二切换电路54的连接切换到第一节点54a，并从存储区域4a读出反向再现的一幅画面的再编码数据。通过第二节点52b把再编码数据输入共享解码器53并进行解码，通过第一节点54a把一幅画面的再现图象数据输入到显示电路9，并在显示器3上显示。一旦把一幅画面的再现图象数据从共享解码器53送到显示电路9，控制核心电路10就把切换电路52的连接切换到第一节点52a，并把第二切换电路54的连接切换到第二节点54b，并从硬盘4读出一幅画面的图象数据。
接着相似地，只要从共享解码器53输出再现图象数据时，控制核心电路10就切换切换电路52和54的节点连接状态。共享解码器53按分时的方式执行第一实施例中解码器5和第二解码器7的处理。在第二实施例中，反向再现的基本操作也遵循在图7中示出的流程，而正向再现的基本操作也遵循在图8中示出的流程。然而，在图7中，以共享解码器53的操作来代替解码器5的操作和第二解码器7的操作。
第二实施例除了实现第一实施例的操作和效果之外，还实现减少电路面积和降低成本的效果，从而，进一步促进了商品价值的增加。
第三实施例
图10示出根据第三实施例的图象再现设备1的电路框图。虽然在第一实施例中编码器6产生反向再现的I画面或B画面，但是第三实施例的目的是提高处理效率。在图10中，与图3中示出的部件结构相同的部件结构使用相同的标号，将适当地省略对它们的描述。在图10中的新的部件结构是两个切换电路100和200，为了与图3中出现的切换电路8相区别，分别把它们称为第二切换电路100和第三切换电路200。
根据控制核心电路10的控制，第二切换电路100把它的连接切换到第一节点100a侧或第二节点100b侧。当把第二切换电路100连接到第一节点100a侧时，把通过解码器5产生的再现图象数据保持原封不动地输入到切换电路8。当连接到第二节点100b侧时，把通过解码器5产生的再现图象数据输入到编码器6。
根据控制核心电路10的控制，第三切换电路200把它的连接切换到第一节点200a侧或第二节点200b侧。当把第三切换电路200连接到第一节点200a侧时，把在MPEG视频流中的预定数据存储在硬盘4中分配的存储区域4a中。当连接到第二节点200b侧时，把编码器6产生的数据存储在存储区域4a中。
图11是框图，示出解码器5的结构。与图4不同，添加了画面标头检测电路11和画面切换电路112，图11中被圈起来作为解码核心电路13的一部分相应于图4中示出的解码器5。画面标头检测电路11检测画面标头，所述画面标头附加到硬盘4中存储的视频流的每个画面标头，并检测该部分中特定的画面类型(I、P或B)。画面切换电路112根据控制核心电路10的控制把它的连接切换到第一节点112a侧或第二节点112b侧。如果画面标头检测电路11检测的画面类型是I画面，则把画面传递到解码核心电路13和第三切换电路200，其中画面切换电路连接到将导致两条通路的第二节点112b侧，将如果画面类型是P或B画面，则把画面传递到解码核心电路13，其中电路连接到第一节点112a侧。要注意，画面切换电路112和第三切换电路200是根据本发明的“分配处理单元”的例子。
根据第三实施例的编码器6和解码器5的内部结构分别与图5和图6中所示的内部结构相同。因此，首先通过解码器5和编码器6把MPEG视频流转换成预定的编码数据序列，然后通过第三切换电路200发送，并存储在硬盘4中分配的存储区域4a中。
在图12的流程图中示出根据如上所述的结构的反向再现操作。在反向再现指令下，把切换电路8连接到第二节点8b(S1)。以画面单元从硬盘4读出相应于GOPi-1的MPEG视频流，并输入到解码器5。然后通过画面标头检测电路11确定每个画面的类型是I、P或B中的任何一种，并在画面切换电路112的操作下，通过解码核心电路13对所有类型的画面进行解码。同时，还把I画面的数据传递到第三切换电路200(S2)。
把解码核心电路13解码的数据中对P画面和B画面解码所产生的数据通过第二切换电路100输入到编码器6(S3)。把对I画面解码产生的数据通过第二切换电路100的第一节点100a输入到切换电路8。然而，此时，废弃全部数据，因为切换电路8连接到第二节点8b。即，利用这些数据对P画面和B画面数据进行解码。根据来自控制核心电路10的指令，编码器6对从解码器5输入的所有数据进行再编码(包括P画面的那些数据)成为B画面(S4)。
第三切换电路200根据控制核心电路10的控制把来自画面切换电路112的I画面数据和来自编码器6的再编码数据(这里是B画面数据)按时序方式输入到硬盘4的存储区域4a。输入到存储区域4a的一个GOP的数据重写在老数据上(S5)。如此，从第三切换电路200输入存储区域4a的编码数据序列只包括I画面或B画面，并且在本发明中，这个编码数据序列是“第二编码数据序列”的一个例子。
在完成存储区域4a中的写入时，第二解码器7按反向时序方式读出存储在存储区域4a中的再编码数据，按顺序对它们进行解码，并把它们输出到显示电路9(S6)。如上所述，使B画面包括在来自编码器6的一个GOP的再编码数据序列中。因此，为了沿时间轴反向读出并对存储在存储区域4a中的再编码数据序列顺序地解码，对B画面进行解码，首先执行相对于流的输入次序交换被正向参考的区域和被反向参考的区域的处理，然后执行解码。
在S5中，在存储区域4a中的写入结束时，发送写结束信号，把相应于下一个GOPi-2的MPEG视频流输入到解码器5，并执行如上所述的从S2起的处理。即，在S6中，当第二解码器7处对一个GOP的数据进行解码的同时，在解码器5处对下一个GOP的数据进行解码。
除了上述实施例之外，根据第三实施例的图象再现设备提供了下列效果：
(7)MPEG视频流中相应于I画面的数据不传递到编码器6，以致使从解码器5传递到编码器6的数据量减少，此外，减轻了编码器6上的处理负担。结果，所用的编码器6可以是低功率消耗和小电路面积的类型。
(8)以一种方式把MPEG视频流中的P画面存储在存储区域4a中，致使把它们转换成数据容量较小的B画面。因此，可以使存储区域4a的容量更小，依次，可以起到使图象再现设备1更小和成本更低的作用。
第四实施例
第四实施例是第三实施例的进一步小型化设计形式，而它们的关系与第二实施例和第一实施例的关系相同。这里下面，与第三实施例中相同的部件结构使用相同的标号，并将省略对它们的详细描述。
图13示出根据本实施例的图象再现设备51的电路框图。如同一附图所示，公用解码器5和第二解码器7的解码核心电路13。图象再现设备51包括硬盘4、切换电路52、共享解码器53、编码器6、第二切换电路100、第三切换电路200、显示电路9和控制核心电路10。共享解码器53的结构与解码器5的共享解码器的结构相同。
在图象再现设备51中，通过切换电路52把来自硬盘4的MPEG视频流或来自存储区域4a的再编码数据输入到共享解码器53，并把它的输出通过第二切换电路54输入到显示电路9或编码器6。
当把切换电路52连接到第一节点52a侧时，把来自硬盘4的MPEG视频流输入到共享解码器53。当连接到第二节点52b侧时，把来自存储区域4a的再编码数据输入到共享解码器53。当把切换电路52连接到第二节点52b侧时，不管画面的类型，把画面切换电路112连接到第一节点112a。
根据上述结构，当执行正向再现时，把切换电路52连接到第一节点52a，并把第二切换电路100连接到第一节点100a。因此，共享解码器53对来自硬盘4的MPEG视频流进行解码，并照原来样子输入到显示电路9。
另一方面，在反向再现的时刻，控制核心电路10首先把切换电路52连接到第一节点52a，并把第二切换电路100连接到第二节点100b，在这个状态中从硬盘4读出一幅画面的图象数据。通过第一节点52a把图象数据输入到共享解码器53的画面切换电路112，然后，根据画面的类型，输入到解码核心电路13或第三切换电路200。
一旦从共享解码器53把一幅画面的再现图象数据发送到第三切换电路200或MPEG编码器6，控制核心电路10就把切换电路52的连接切换到第二节点52b，并把第二切换电路100的连接切换到第一节点100a，并从存储区域4a读出反向再现的一幅画面的再编码数据。通过第二节点52b把再编码数据输入到共享解码器53，并进行解码。通过第一节点100a把解码数据输入到显示电路9，并在显示器3上显示。
一旦从共享解码器53把一幅画面的再现图象数据发送到显示电路9，控制核心电路10就把切换电路52的连接切换到第一节点52a，并把第二切换电路100的连接切换到第二节点100b，并从硬盘4读出一幅画面的图象数据。
相似地，接着，只要从共享解码器53输出再现图象数据时，控制核心电路10就切换切换电路52和100的节点连接状态。通过如此进行，共享解码器53以分时方式执行在第三实施例中的解码器5和第二解码器7的操作。
第四实施例中的反向再现的基本操作遵循在图12中示出的流程。然而，在图12中，通过共享解码器53的操作来代替解码器5的操作和第二解码器7的操作。除了第三实施例的操作和效果之外，第四实施例还通过公用解码器5和第二解码器7而实现电路面积的减少。
第五实施例
第五实施例涉及一种情况，在该情况中，把根据上述任何一个实施例的图象再现设备或图象处理设备结合到电视接收机中。图14是它的结构图。
在电视接收机500中，通过天线512把广播波570提供给调谐器514。调谐器514选择包括用户所选择频道的一个转发器，并对它执行QPSK解调。把通过解调得到的包括多个传送分组的流发送到分组分离器516。分组分离器516是一个去复用器，它分离相应于所要求信道的分组，并把它们输出到图象一音频解码器518。
图象一音频解码器518是一个MPEG解码器，它结合根据上述任何一个实施例的图象再现设备或图象处理设备来进行它的图象处理。图象一音频解码器518对输入分组进行解码，并把音频数据输入到音频信号输出单元522，把图象数据输入到显示装置526。音频信号输出单元522对输入音频数据执行预定的处理，最后，把音频输入到扬声器524。
包括控制核心电路10、CPU等的主控制单元536根据来自用户的指令以全面监察的方式控制每个部分。通过远程控制光接收单元548输入来自用户的指令，例如，它接收来自这里未示出的远程控制器的信号。媒体I/F电路550从这里未示出的IC卡、MO、CD-ROM、DVD-ROM或其它记录媒体把多媒体数据或程序读出到主控制单元536。
通过实施上述结构，根据来自用户的指令实现包括正向再现和反向再现的图象再现处理。然后，可以提供上述的操作和效果。
在实施例上的一般检查和观察
熟悉本技术领域的人员自然会理解，这里没有描述的实施例的任意组合也是可能的。例如，下列考虑或修改是可能的：
(a)作为硬盘4，使用磁一光盘、光盘等代替磁盘。
(b)作为硬盘4，使用诸如SDRAM(同步动态RAM)、DRAM或Rambus DRAM之类的可再写半导体存储器。
(c)独立地提供硬盘4和存储区域4a。既然是这样，最好存储区域4a是可再写半导体存储器。
(d)不是以一个GOP而是按以下单元从MPEG视频流取出数据序列。包括GOP的以下单元包括在组单元的概念中。
—从I画面开始的单元不取作为GOP，但是，例如，取从P画面开始的单元作为GOP。
—无需遵守GOP的概念，数个画面组成为组单元。
—一组一组地任意改变画面的数目。
(e)使用RAM(随机存取存储器)代替ROM 18、19、24、25、30和31。
(f)在图象再现设备中提供选择在第一和第三实施例中描述的反向再现功能的操作键。
(g)根据键操作一帧一帧地执行反向再现。
(h)在第一和第三实施例中，对添加到每个GOP的I画面或一些下一GOP的画面不进行再编码而是把它们废弃，以便不重叠于下一个GOP的画面。可以提供一种结构，在该结构中，把I画面和其它画面一起再编码，然后废弃。
(i)在上述每一个实施例中，按时序次序把编码器6产生的再编码数据序列中的画面写入存储区域4a。然而，可以在这个数据序列按反向时序次序重新排列的同时，把该数据序列写入存储区域4a。既然是这样，不需要第二解码器7按反向时序方式从存储区域4a读出再编码数据序列。此外，在写入存储区域4a的时刻，可以用被反向参考的B画面的数据序列来代替被正向参考的B画面的数据序列，反之亦然。
(j)除了上述实施例之外，可得到下列模式作为应用，其中，在单个设备中提供两个编码和解码功能。因此，虽然在上述第二和第四实施例中描述一个例子，其中，公用解码器5和第二解码器7作为共享解码器53，但是在提供两个编码器的的情况下，这些编码器可以作为公用。
(i)在第二、第三和第四实施例中，可以通过某些硬件手段组合解码器5和第二解码器7。此外，在第二实施例中，可以通过某些硬件手段组合第一显示电路54和第二显示电路74。
(j)除了上述实施例之外，可得到下列模式作为应用，其中，在单个设备中提供两个编码和解码功能。因此，虽然在上述第二和第四实施例中描述一个例子，其中公用解码器5和第二解码器7作为共享解码器53，但是在提供两个编码器的的情况下，这些编码器可以作为公用。
(i)在电影摄影机的一种情况中，从不同的角度同时射中一个对象，在MPEG方法中对其上的数据进行压缩和扩展。
(ii)在电视的情况中，同时对多个节目进行解码，并且在屏幕上显示两幅画面。
(iii)在电视的情况中，同时对多个节目进行解码，并且无缝地进行频道切换。在使用MPEG的广播中，一旦频道切换等中断了解码，则在恢复下一次解码之前，需要一段短时间，或在检测到新的序列标头之前的0.5到2秒的时间周期。一般，在这个时间周期期间，画面冻结或受到消隐。对于解决这个问题，(iii)是有效的。
(iv)在与DVD、数字静止摄像机等连接的电视中，广播与DVD和数字静止摄像机一起同时再现。
(v)在再现节目期间的情况中，按活动画面或静止画面的状态记录不同频道上的节目或其它节目，同时，同时重叠和再现所记录的活动画面或静止画面和正在广播的节目。
(vi)在按某个时间间隔在JPEG系统中对再现图象编码并送入环形缓冲器的情况下，以致可以使用再现图像作为索引，用于跳转到在反向搜索中的邻近画面。
(k)对于反向再现，必需在存储区域4a中完全照原样存储一个GOP的图象数据。这是因为在GOP中的数据是只在正向方向上读出的，因此无需保留一个GOP的所有数据，在反向再现中不能够产生画面。为了这个原因，要求存储区域4a具有记录一个GOP的图象数据的容量。然而，如此的结构是投入有效使用的，以致在第一实施例和其它实施例中，即使在正向再现期间，也使编码器6自由运行，以致恒定地产生和保持一个GOP的反向再现数据。这种安排是为了实现从正向再现到反向再现的平滑切换。
虽然与没有编码器6自由运行时相比，这个方法能实现更平滑的再现方向切换，但是在切换处没有必要不具有时间滞后。这是因为当正在执行GOPn的反向再现时，解码器5必需读出并解码以前的GOPn-1中一个GOP的编码数据，因此存在一种可能性，在完成GOPn的反向再现之前要完成一系列的处理。如果没有完成，则将暂时停止反向再现。
作为对此的防范措施，如在第一实施例和其它实施例中所述，通过扩展一个GOP的图象数据的存储可以完全排除从正向再现到反向再现切换的时间滞后，因此存储最多约两个GOP的图象数据。相应地，在需要这种规格的情况下，这满足于采取这个防范措施。
当要减少象素的数目时，可以事先通过解码器7处的IDCT处理执行向下转换格式的解码。即，在正常情况下在例如8×8象素的正方形块上执行IDCT处理时，可以在8×4象素上执行IDCT，即，1/2大小的块。在该情况下，由于在图象再现中存储在帧存储器中的图象数据的容量变成1/2，因此可以使用空出的区域来存储上述两个GOP的画面。然而，执行这个向下转换，在高分辨率模式中的1960×1080象素的图象将变成980×1080象素。因此，在它们的再现中，要执行某些分辨率恢复处理，如每个象素在水平方向上显示两次。
(1)还必须对于从反向再现到正向再现的切换考虑切换处的上述时间滞后。这样，也可以采用相同的步骤，即，存储约一到两个GOP的读入画面数据，以解决这种情况。假定现在正在对第n个GOPn执行反向再现的读入处理，然后保存这个GOPn的画面数据，直到反向再现的读出到达GOPn-2，GOPn-2是在GOPn之前两个GOP的GOP。即，通过保存某些GOP数据直到读出在它之前两个GOP的数据，即使切换到正向再现时也不会发生中断再现。
可以通过仅在解码器5处的处理进行从反向再现到正向再现的切换处理，时间滞后基本上比在上述(k)的情况下较小。因此，好象在实际应用中，用超过一个GOP一点点的数据来代替这里所述的两个GOP的数据将可以满足。然而，希望通过某个模型上的实验等来确定这个值，因为它可能随设备实施而改变。
(m)图15说明把I画面放置在高速缓冲存储器中的高速反向再现的安排。要注意这一点，其中，I画面是“再使用类型画面”。在同一的图中，为了简化说明，在一个GOP中有六幅画面，在GOP1到GOP3的三个GOP中，对于GOP1，把画面的序列表示为I1到B6，对于GOP2，表示为I7到B12，对于GOP3，表示为I13到B18。
假定现在从GOP3请求反向再现，那么如上所述，以读出(1)GOP3，读出(2)GOP2和读出(3)GOP1这个次序来执行。这里让我们注意GOP2的处理。为了再现最后的画面，或B12，正在读出GOP3的的第一幅画面，或I13。然而，在GOP3的反向再现处已经读出画面I13一次，并进行解码。这表示，如果在存储区域4a或某些其它存储器中高速缓冲存储每个GOP的第一I画面的解码数据直到完成MPEG数据流中的前一GOP的处理，则将省却再读出和对画面进行解码的麻烦。这个高速缓冲存储可以提高反向再现的处理效率。
(n)在许多实施例中，通过编码器6的再编码产生I画面而得到反向再现的编码数据，临时把它们与B画面组合。然而，不只限于这个方法，熟悉本技术领域的人员在他们的实施阶段可以选择其它模式，其中，例如，编码器6最后产生比开始处MPEG视频流中包含的I画面更多的I画面。
改变观点，编码器6可以把图象数据编码成一种类型的画面序列，其中，对于每个预测方向，参考至多一幅其它画面。“预测方向”是正向或反向，相应地，前者从过去预测，后者从将来预测。因此，这里可接受基准为零的画面或只在正向或反向中的画面。
在当前MPEG中，I画面和B画面符合这个条件。在再编码中要产生何种类型画面的问题本质基本上取决于正向再现需要的结构，特别是能够实现反向再现而同时保持存储器容量的一种结构。在MPEG中，存在P画面以正方向参考多个十分远离画面的情况，然而，在正向再现中，不需要保存许多画面，因为顺序地输出或显示解码的画面。反过来说，正因为正向再现的特性，用相当小的帧缓冲器可以平滑地再现P画面，在反向再现中，必须把用于再现P画面的大量画面存储相当长的时间周期。所以，实际上，只有对于反向再现，在相同预测方向上参考两幅或多幅画面的画面才需要相当大的存储器容量，因此就成本、实施面积等等而论是不利的。因此，如果对于相同预测方向接受至多一幅画面的画面，包括I和B画面，则认为对于解决问题为必须和充分的。
通过实施根据本发明的本实施例，提供极有效的图象处理技术，通过该图象处理技术执行极平滑的反向再现。
虽然已经通过示例实施例的方法描述了本发明，但是应该理解，熟悉本技术领域的人员可以进行许多改变和替代而不偏离通过所附的权利要求书定义的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种图象处理设备，其特征在于，包括：
转换器，它把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；
后端解码器，它按反向时序方式对所述转换器产生的第二编码数据序列进行解码；以及
控制器，它控制所述转换器和解码器的操作，
所述转换器包括：
前端解码器，它对第一编码数据序列中的至少P画面进行解码；
编码器，它按照MPEG对所述前端解码器解码的数据进行编码作为B画面；
存储器，它存储第二编码数据序列；
其中，第一编码数据序列是以一种方式编码的数据，在所述方式中，以预定的序列，以预定的组单元来分配画面，而且以预定的组单元执行所述转换器和所述后端解码器的每个处理，并且所述转换器对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过参照某个组中包括的I画面和下一组中包括的I画面对所述某个组的编码数据序列中的P画面进行解码而得到的。
2.如权利要求1所述的图象处理设备，其特征在于，还包括分配控制器，它分配第一编码数据序列中包括的I画面作为第二编码数据序列中包括的I画面，其中，所述分配控制器照原来样子分配I画面而无需经受所述前端解码器和所述编码器的处理。
3.如权利要求1所述的图象处理设备，其特征在于，所述后端解码器按反向时序方式读出第二编码数据序列，并以一种方式执行反向时序解码，致使对于第二编码数据序列中包括的B画面，使被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。
4.如权利要求1所述的图象处理设备，其特征在于，所述编码器按反向时序次序把第二编码数据序列存储在所述存储器中，并以一种方式执行反向时序解码，在所述方式中，对第二编码数据序列中包括的B画面进行编码，以致被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。
5.一种图象处理设备，其特征在于，包括：
转换器，它把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；
后端解码器，它按反向时序方式对所述转换器产生的第二编码数据序列进行解码；以及
控制器，它控制所述转换器和解码器的操作，
所述转换器包括：
前端解码器，它对第一编码数据序列中的至少B画面和P画面进行解码；
编码器，它按照MPEG对所述前端解码器解码的数据进行编码作为B画面；
存储器，它存储第二编码数据序列；
其中，第一编码数据序列是以一种方式编码的数据，在所述方式中，以预定的序列，以预定的组单元来分配画面，而且以预定的组单元执行所述转换器和所述后端解码器的每个处理，并且所述转换器对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过参照某个组中包括的I画面和下一组中包括的I画面对所述某个组的编码数据序列中的B画面和P画面进行解码而得到的。
6.如权利要求5所述的图象处理设备，其特征在于，还包括分配控制器，它分配第一编码数据序列中包括的I画面作为第二编码数据序列中包括的I画面，其中，所述分配控制器照原来样子分配I画面而无需经受所述前端解码器和所述编码器的处理。
7.如权利要求3所述的图象处理设备，其特征在于，所述后端解码器按反向时序方式读出第二编码数据序列，并以一种方式执行反向时序解码，致使对于第二编码数据序列中包括的B画面，使被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。
8.如权利要求3所述的图象处理设备，其特征在于，所述编码器按反向时序次序把第二编码数据序列存储在所述存储器中，并以一种方式执行反向时序解码，在所述方式中，对第二编码数据序列中包括的B画面进行编码，以致被正向参考的画面和被反向参考的画面反向。
9.一种图象处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；以及
按反向时序方式对第二编码数据序列进行解码；
其中，所述转换步骤按照MPEG对第一编码序列中的至少P画面进行编码作为B画面；
其中，第一编码数据序列是以一种方式编码的数据，在所述方式中，以预定的序列，以预定的组单元来分配画面，而且以预定的组单元执行所述转换器和所述后端解码器的每个处理，并且所述转换器对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过参照某个组中包括的I画面和下一组中包括的I画面对所述某个组的编码数据序列中的P画面进行解码而得到的。
10.如权利要求9所述的图象处理方法，其特征在于，照原来样子分配第一编码数据序列中包括的I画面作为第二编码数据序列中包括的I画面。
11.一种图象处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
把包括按照MPEG编码的I画面、P画面和B画面的第一编码数据序列转换成包括I画面和B画面的第二编码数据序列；以及
按反向时序方式对第二编码数据序列进行解码；
其中，所述转换步骤按照MPEG对第一编码序列中的至少B画面和P画面进行编码作为B画面；
其中，第一编码数据序列是以一种方式编码的数据，在所述方式中，以预定的序列，以预定的组单元来分配画面，而且以预定的组单元执行所述转换器和所述后端解码器的每个处理，并且所述转换器对图象数据进行编码作为B画面，所述图象数据是通过参照某个组中包括的I画面和下一组中包括的I画面对所述某个组的编码数据序列中的B画面和P画面进行解码而得到的。
12.如权利要求11所述的图象处理方法，其特征在于，照原来样子分配第一编码数据序列中包括的I画面作为第二编码数据序列中包括的I画面。
13.一种配备有如权利要求1所述图象处理设备的电视接收机，其特征在于，包括按反向时序方式的图象再现作为它的操作规格的一部分。
14.一种配备有如权利要求3所述图象处理设备的电视接收机，其特征在于，包括按反向时序方式的图象再现作为它的操作规格的一部分。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7496283B2 (en) * 2002-06-28 2009-02-24 Microsoft Corporation Methods and systems for processing digital data rate and directional playback changes
JP4806888B2 (ja) * 2002-07-19 2011-11-02 ソニー株式会社 復号化装置及び復号化方法
US6873786B2 (en) * 2003-05-05 2005-03-29 Thomson Licensing S.A. Reverse trick modes on non-progressive video using special groups of pictures
US7024098B2 (en) * 2003-05-05 2006-04-04 Thomson Licensing Reverse trick modes on progressive video using special groups of pictures
JP4403737B2 (ja) * 2003-08-12 2010-01-27 株式会社日立製作所 信号処理装置及びこれを用いた撮像装置
US7539393B2 (en) * 2003-12-05 2009-05-26 Microsoft Corporation Method and system for reverse playback of compressed data
US7627227B2 (en) * 2004-05-17 2009-12-01 Microsoft Corporation Reverse presentation of digital media streams
JP4190458B2 (ja) * 2004-05-17 2008-12-03 三洋電機株式会社 画像処理装置
WO2006053470A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-26 Via Technologies, Inc. Chip with ide host and ide slave and corresponding self-debugging function
US8774272B1 (en) * 2005-07-15 2014-07-08 Geo Semiconductor Inc. Video quality by controlling inter frame encoding according to frame position in GOP
CN100461866C (zh) * 2005-10-26 2009-02-11 联发科技股份有限公司 影像装置、影像处理系统及其方法
US7903743B2 (en) * 2005-10-26 2011-03-08 Mediatek Inc. Memory sharing in video transcoding and displaying
US20070217759A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Microsoft Corporation Reverse Playback of Video Data
US8594137B2 (en) * 2007-02-20 2013-11-26 Teradici Corporation Apparatus and methods for image decoding
US20110116722A1 (en) * 2008-07-04 2011-05-19 Yukinaga Seki Coded stream reproduction device and coded stream reproduction method
JP5481923B2 (ja) * 2009-04-28 2014-04-23 富士通株式会社 画像符号化装置、画像符号化方法および画像符号化プログラム
JP2012109720A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Panasonic Corp 画像変換装置、画像再生装置及び画像変換方法
JP5422640B2 (ja) * 2011-12-28 2014-02-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置
US10499070B2 (en) 2015-09-11 2019-12-03 Facebook, Inc. Key frame placement for distributed video encoding
US10602157B2 (en) 2015-09-11 2020-03-24 Facebook, Inc. Variable bitrate control for distributed video encoding
US10063872B2 (en) * 2015-09-11 2018-08-28 Facebook, Inc. Segment based encoding of video
US10602153B2 (en) 2015-09-11 2020-03-24 Facebook, Inc. Ultra-high video compression
US10375156B2 (en) 2015-09-11 2019-08-06 Facebook, Inc. Using worker nodes in a distributed video encoding system
US10506235B2 (en) 2015-09-11 2019-12-10 Facebook, Inc. Distributed control of video encoding speeds
US10341561B2 (en) 2015-09-11 2019-07-02 Facebook, Inc. Distributed image stabilization
JP7077604B2 (ja) * 2017-12-21 2022-05-31 オムロン株式会社 操作受付装置、制御システム、制御方法、及び、制御プログラム
CN111757121A (zh) * 2020-07-08 2020-10-09 杭州海康威视数字技术股份有限公司 视频流倒放方法及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0744428A (ja) 1993-08-03 1995-02-14 Canon Inc 外部記憶装置の処理方法
JP3293369B2 (ja) 1994-10-12 2002-06-17 ケイディーディーアイ株式会社 画像情報の再符号化方法及び装置
JPH08166812A (ja) 1994-12-12 1996-06-25 Toyota Motor Corp 位置決め補正装置
GB2301970B (en) * 1995-06-06 2000-03-01 Sony Uk Ltd Motion compensated video processing
JP3136994B2 (ja) 1996-06-14 2001-02-19 株式会社デンソー データ処理装置
JPH10285047A (ja) 1997-02-07 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd バッファ制御方法、およびバッファ制御を行う復号化装置
JP3922490B2 (ja) 1998-02-27 2007-05-30 ソニー株式会社 映像信号再符号化装置及びその方法並びに映像信号記録再符号化装置及びその方法
JP4073541B2 (ja) 1998-04-23 2008-04-09 富士通株式会社 動画像再符号化装置

Also Published As

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