CN1239856A - 编辑方法和编辑装置 - Google Patents

Abstract

一种图像编辑装置及方法，包括以下部分：指定一个编辑点；使位于所编辑图像之前的作为预测基准图像编码的至少一幅图像，作为所编辑图像之后的一个预测基准图像被编码；改变不是位于所述编辑点之前或之后的预测基准图像的一幅图像的预测结构。其特点是，通过转换编辑点前后的Ⅰ图像、P图像和B图像相互关系，保持编辑处理前后的预测基准图像间隙的一致性，来减少获得移动矢量的计算量，并抑制由于重编码处理引起的图像恶化。

Description

编辑方法和编辑装置

本发明涉及一种用于对使用诸如MPEG方法压缩编码的图像信号进行编辑的编辑方法和编辑装置。

近年来，MPEG(活动图像专家组)方法被广泛用作图像间压缩编码方法。使用诸如MPEG方法的压缩编码方法，可有效利用记录介质。当使用一种编辑系统对用MPEG方法编码的图像信号进行编辑时，被解码的图像信号就与一个外部图像信号联系起来。所得到的信号被用MPEG方法进行编码，并然后记录在一个记录介质上。当用一个记录器复制记录在另一个记录介质上的视频信号时，该记录介质的再现信号被解码，之后被重新编码。

在MPEG方法中，有三种图像类型，分别被称为I、P和B图像。当I图像(帧内编码图像)被编码时，仅使用了其自身的信息。这样，对I图像只能使用其自身信息来解码。当P图像(预测编码图像)被编码时，使用了被作为一个预测图像(用于获取差异的基准图像)解码的I图像和P图像。当前的P图像和已得到运动补偿的预测图像之间的差异被编码。或者，未得到差异就对当前P图像进行了编码。可选取这些方法中的一个用于每一个宏块，以便能获得更高的效率。当一个B图像(双向预测编码图像)被编码时，使用了三种类型的预测图像(基准图像)。第一种预测图像是在当前B图像之前被解码的I图像或P图像。第二种预测图像是在当前B图像之后被解码的I图像或P图像。第三种预测图像是由第一种预测图像和第二种预测图像所建立的内插图像。在当前B图像和每一个已得到运动补偿的预测图像之间的差异被编码。或者，当前B图像被帧内编码。可选择这两种方法之一用于每一个宏块，以便获得更高的效率。

这样，存在四个宏块类型，即帧内编码宏块、前向帧间预测宏块(用于使用过去的一个宏块来预测未来的一个宏块)、后向帧间宏块(用于使用未来的一个宏块预测一个过去的宏块)及一个双向宏块(用于使用一个未来的宏块和一个过去的宏块来预测当前的宏块)。一个I图像仅包括帧内编码宏块。一个P图像包括帧间编码宏块和前向帧间预测宏块。一个B图像包括所有四种类型的宏块。

在MPEG方法中，作为若干图像的组的一个GOP(图像组)结构被如此确定，以便能执行随机存取操作。在MPEG方法中，是这样定义的，GOP的第一图像应该是一个I图像，其最后一个图像应该是一个I图像或一个P图像。此外，在MPEG方法中，同时还定义了允许请求使用在先GOP的最后的一个I或P图像进行预测的结构。不需要使用在先GOP就能被解码的GOP被称做闭合GOP。当图像的编辑结果需要精确时，通常使用封闭GOP结构。

在MPEG方法中，由于使用每个GOP的帧相关性对图像进行编码，所以，当一个MPEG的比特流被编辑时，存在一种约束。换句话说，当一个封闭GOP的末尾与一个编辑点匹配时，不会产生问题。然而，一个GOP的长度一般为0.5秒，这对于一个编辑点来说太长。所以，最好是按一帧(一幅画面)的精度编辑一个流。

当两个MPEG视频流之中的一个在位于一帧的编辑点处被切换到另一个时，相连的两个流的位置是未知的。在运样一种GOP的情况下，即在完整存储了一个GOP结构而没有一个编辑点的情况下，不需执行编辑点处理就可对图像直接解码。

当由于一个编辑点的存在而没有存储GOP结构时，将会出现问题。在位于编辑点之前的一个流中，丢失了位于该GOP的编辑点之后的数据。在位于一个编辑点之后的一个流中，丢失了位于该编辑点之前的数据。当具有编辑点的两个剩余的流被解码时，在这两个流的所述编辑点附近的数据可被看作一个新的GOP。这样，当这个新的GOP不包括作为预测基准图像的一个I图像时，该GOP不能被解码。在这种情况下，为使得能够解码已编辑的比特流，该比特流被MPEG解码为一个基带信号，之后被重新编码为一个比特流。

新GOP的第一图像的图像类型被改变为I图像。根据I图像，可以定义另一个图像的图像类型。换言之，当一个未被编辑的GOP被解码时，GOP的第一图像的图像类型被改变成I图像。根据这个I图像，另一个图像的图像类型被重新定义并被重新编码。结果，构成了一个新GOP。

然而，在这种编辑点处理方法中，根据一个编辑点的位置，可将一个B图像改变为一个I图像。一般来说，虽然B图像的数据量比I图像的数据量小，但前者解码图像的图像质量比后者解码图像的图像质量要低。这样，在将一个恶化了的图像当作一个I图像的重编码处理中，重编码图像的图像质量要比原始图像的图像质量差。

另外，由于重编码流图像类型的顺序与原始流图像类型的顺序不同，所以不能使用在原始流的解码处理中所用的编码信息。一般来说，只要执行一个包含了切换操作的编辑处理，就要重复编码处理和解码处理。通常来说，当解码处理和编码处理是在一个基带信号和一个比特流之间执行时，所得到的图像的图像质量会大大地恶化。使用在流解码处理中所获得的编码信息，可以使由于解码处理和编码处理而引起的编辑点周围的图像质量的恶化最小。编码信息包括图像类型、移动矢量及量化比例。当执行编辑处理之前的图像类型与执行编辑处理之后的图像类型不同时，编码信息不能用于重编码处理。这样，图像质量大大地恶化了。

因此，本发明的一个目的是提供一种编辑方法和一种编辑装置，它能在编码数据(流)被编辑的情况下抑制图像质量的恶化。

本发明的第一个方面是一个图像编辑装置，它包括一个指定装置、一个控制装置和一个改变装置。指定装置用于指定一个编辑点；控制装置用于使被当作至少在所编辑图像之前的预测基准图像进行编码的图像，能够被当作所编辑图像之后的预测基准图像而进行编码；改变装置用于在所述控制装置控制之下改变一个图像的预测结构，该图像不是位于该编辑点之前或之后的预测基准图像。

本发明的第二个方面是一种图像编辑方法，它包括步骤(a)指定一个编辑点，(b)使被当作至少在编辑该图像之前的预测基准图像进行编码的图像，能够被当作编辑该图像之后的预测基准图像进行编码，以及(c)在步骤(b)控制之下改变一个图像的预测结构，该图像不是位于该编辑点之前或之后的预测基准图像。

在执行编辑处理之前及之后，编码数据的预测基准图像的间隙不变。这样，当执行解码处理和重编码处理时，可减少计算量。另外，在解码处理中使用的编码信息可被重新使用。如此，已编辑图像的图像质量可得到改善。

根据以下参考附图所进行的对本发明最佳实施例的详细说明，使本发明的上述及其他目的、特征和优点变得更加明显。

图1是用于解释依据本发明一个实施例的一种编辑点处理方法的流程图的第一部分；

图2是图1所示流程图的第二部分；

图3是用于解释依据本发明这一实施例的这种编辑点处理方法的时序图；

图4是用于解释依据本发明这一实施例的与该编辑点处理方法一起使用的重编码处理的时序图；

图5是用于解释作为参考的另一编辑点处理方法的流程图，以说明本发明；

图6是显示了所举的一张光盘上的记录状态实例的原理图，用来说明依据本发明的编辑点处理；

图7是用于说明所举的依据本发明的编辑点处理实例的原理图；

图8是显示了所举依据本发明的一个盘记录器结构实例的方框图；

图9是显示了依据本发明一实施例的编辑点处理装置的结构的方框图；

图10是一张用于说明本发明的一种混合编辑点处理方法的流程图；以及

图11是一个用于说明本发明的这种混合编辑点处理方法的时序图。

接着，将参照附图，对本发明的一个实施例进行说明。图1和2是显示了依据本发明实施例的一种编辑点处理方法的第一部分和第二部分的流程图。在步骤ST1处，开始了所述编辑点处理。在步骤ST2，用于GOP(GOP1)的所述处理开始了，该GOP包括了要连接的两个比特流中在先一个比特流的编辑点(退出点)。这种编辑点处理不能用于GOP1之前的GOP。

在步骤ST3，确定该编辑点是否位于GOP1中的一个I图像之前。当在步骤ST3的确定结果为否(即编辑点位于I图像之后)，则流程转到步骤ST4。在步骤ST4，确定该编辑点是否紧挨在一个I图像或一个P图像之后。若在步骤ST4的确定结果为是(即编辑点紧挨在一个I图像或一个P图像之后)，则流程图转到步骤ST5。在步骤ST5，放置在该编辑点之后的比特流被舍弃。因此，流程转到步骤ST6。在步骤ST6，GOP1的剩余部分被照原样输出。换句话说，由于位于编辑点之前的流包括作为预测基准图像的一个I图像或一个P图像，所以不用执行一个特殊处理就可对该流的这一部分进行解码。

若在步骤ST4的决定结果为否(即编辑点没有位于紧接着一个I图像或一个P图像之后)，则流程转到步骤ST7。在步骤ST7处，GOP1被暂时解码。在步骤ST8，位于编辑点之后的图像被舍弃。在步骤ST9，执行第一重编码处理。在第一重编码处理中，位于一个I图像或一个P图像和编辑点之间的一个B图像仅仅被用一个前向移动矢量Fw重新编码，该矢量是作为预测基准图像的一个I图像或P图像的移动矢量。

如上所述，一个B图像包括一个帧内编码宏块、一个前向帧间预测宏块(用于使用一个过去的宏块来预测一个未来的宏块)、一个后向帧间预测宏块(用于使用一个未来宏块预测一个过去的宏块)以及一个双向宏块(用于使用一个未来宏块和一个过去的宏块预测当前的宏块)。这样，在前向帧间预测宏块和双向宏块的情况下，当仅使用前向移动矢量Fw执行重编码处理时，可重复使用在解码处理中使用的移动矢量Fw。另一方面，在后向帧间预测宏块的情况下，应重新计算前向移动矢量Fw。

对于每个宏块，可根据移动矢量检测出该宏块类型。没有移动矢量的宏块是一个帧内编码宏块。仅有前向移动矢量的宏块是一个前向帧间预测宏块。仅有后向移动矢量的宏块是一个后向帧间预测宏块。既有前向移动矢量又有后向移动矢量的宏块是一个双向宏块。与移动矢量相同，可用放置在流内的信息直接检测出该宏块的类型。

当在步骤ST3中的确定结果为是(即该编辑点位于I图像之前)时，如果位于该编辑点之后的流被舍弃，则没有留下I图像。所以，GOP1被暂时解码，且位于该编辑点之后的图像被舍弃。所得到的图像被重新编码。所进行的重编码处理依赖于GOP1(包含该GOP1的一个比特流)是否为一个封闭的GOP。这样，在步骤ST10，确定该GOP1是否是一个封闭的GOP。在流中的GOP标头包含一个封闭的GOP标志，该标志是在编码处理中设置的。因此，根据这个标志来确定该GOP1是否是一个封闭的GOP。当该标志代表一个封闭的GOP时，在当前GOP起始处的若干B图像不依赖于在先的GOP。

当在步骤ST10的确定结果为是(即GOP1为一个封闭的GOP)，流程转到步骤ST11。在步骤ST11，该GOP1被暂时解码。在步骤ST12，位于编辑点之后的图像被舍弃。在步骤ST13，执行第二重编码处理。在第二重编码处理中，第一B图像被改变为一个I图像。此后，执行一个重编码处理。当存在另一个B图像时，它被当作一个预定基准图像(I图像)使用。仅使用一个前向移动矢量Fw就可对这另一个B图像重编码。前向移动矢量Fw是从一个解码图像中得到的。

当在步骤ST10的确定结果为否(即GOP1不是一个封闭的GOP)，则流程转到步骤ST14。在步骤ST14，GOP1被解码。在步骤ST15，舍弃位于编辑点之后的图像。在步骤ST16，执行第三重编码处理。换言之，由于GOP1不是一个封闭的GOP，紧挨当前GOP的在先GOP的最后一个P图像被用作预测基准图像。仅使用一个前向移动矢量Fw，就可对一个B图像编码。与前向移动矢量Fw相同，可重新使用在解码处理中使用的前向移动矢量。

此后，流程转到步骤ST17(参见图2)。在步骤ST17，对于一个GOP的处理开始了，该GOP(GOP2)包含要连接的两个流中的后一个流的一个编辑点(进入点)。不需要执行特殊处理就可将位于GOP2之后的多个GOP当作一个比特流直接输出。

在步骤ST18，确定编辑点是否位于I图像之前。当在步骤ST18的确定结果为否(即编辑点位于I图像之后)时，如果位于该编辑点之前的流被舍弃，则I图像丢失。这样，GOP2被暂时解码。此后，位于该编辑点之前的流被舍弃，之后剩余的流被重新编码。在步骤ST19，与GOP1的情况相同，确定GOP2是否是一个封闭的GOP。重编码处理依赖于该GOP2是否是一个封闭GOP。

当在步骤ST19的确定结果为是(即，GOP2是一个封闭的GOP)则流程转到步骤ST20。在步骤ST20处，解码该GOP2。在步骤ST21处，舍弃位于该编辑点之前的流。在步骤ST22处，执行第四重编码处理。在第四重编码处理中，第一P图像被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。当在P图像和编辑点之间存在一个B图像时，P图像被用作一个预测基准图像。仅使用一个后向预测(即一个后向移动矢量Bk)，就可执行该重新编码处理。不改变各图像类型就可对位于该P图像之后的流重新编码。这样，一个P图像被改变为一个I图像。使用在步骤ST20的解码处理中使用的编码信息(例如使用一个移动矢量)就可执行重编码处理。重编码的流被输出。在步骤ST29处，结束了编辑点处理。

当在步骤ST19的确定结果为否(即GOP2不是一个封闭的GOP)，则流程转到ST23。在步骤ST23，GOP2被解码。在步骤ST24，位于编辑点之前的流被舍弃。在步骤ST25，位于下一个GOP的I图像之前的部分被解码。在步骤ST26处，执行第五重编码处理。

与第四重编码处理相同，在步骤ST26的第五重编码处理中，第一P图像被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。位于第一P图像之后的多个图像可被重编码而没有改变它们的图像类型。以不同于第四重编码处理的方式对一个B图像进行重编码。换句话说，使用GOP2的最后一个P图像以及下一个GOP的I图像，对位于该I图像之前的一个B图像重新编码，并将其输出。为了对此B图像重新编码，可以使用在步骤ST23和ST25的解码处理中所用的前向移动矢量和后向移动矢量。该重编码流被输出。在步骤ST29，结束该编辑点处理。

当步骤ST18的确定结果为是(即编辑点位于I图像之前)，流程转到步骤ST27。在步骤ST27，舍弃位于编辑点之前的比特流。在这样生成的比特流中，保留了I图像。在步骤ST28，输出GOP2的剩余比特流。在步骤ST29，结束编辑点处理。

接下来，参见图3，将详细说明图1和2中所示的编辑点处理。图3显示了这样一种情况，在GOP1和GOP2的编辑点处，较早一个流中的GOP1以及在后一个流中的GOP2相切换。每个GOP1和GOP2的图像的数目为15(N＝15)。预测基准图像(I或P图像)的间隙为3(M＝3)。在这个例子中，将说明GOP1和GOP2都是封闭GOP的情况。然而，除重编码处理外，不管GOP1和GOP2是否是封闭的GOP，都会执行相似的处理。图3所示的图像顺序与再现图像的顺序相匹配。再现图像的顺序与原始图像的顺序及被解码图像的顺序相匹配。

首先，执行用于GOP1的编辑点处理。由于编辑点位于I图像(I22)之后，但没有紧随I图像或P图像之后，通过在步骤ST3和ST4的判断，在步骤ST7对GOP1进行解码。在解码处理中使用的编码信息被存储下来。对于每一个图像，所存储的编码信息为图像类型(必备)、移动矢量及量化比例。

在步骤ST8，舍弃了位于编辑点之后的流(P图像P28和后面的图像)。此后，在步骤ST9，执行第一重编码处理。换言之，仅使用一个前向移动矢量Fw，对位于P图像P25之后的B图像B26和B27进行重新编码。作为前向移动矢量Fw，可根据宏块类型，选择在解码处理中所存储的前向移动矢量或在重计算处理中获得的前向移动矢量。在步骤ST7，使用解码处理中所用的编码信息，对除B图像B26和B27外的GOP1的剩余图像进行重编码。

B图像B26和B27中的每一个都包括一个帧内编码宏块、一个前向帧间预测宏块(用于使用一个过去的宏块来预测一个未来的宏块)、一个后向帧间预测宏块(用于使用一个未来的宏块预测一个过去的宏块)以及一个双向宏块(用于使用一个过去的宏块以及一个未来的宏块来预测一个当前的宏块)。这样，在前向帧间预测宏块和双向宏块的情况下，当仅使用一个前向移动矢量Fw执行解码处理时，可重复使用在该解码处理中所用的移动矢量Fw。另一方面，在后向帧间预测宏块的情况下，应该对前向移动矢量Fw重新计算。

此后，对位于GOP1之后的GOP2(B0至P14)的处理开始了。由于GOP2的编辑点不是位于I图像I2之前，如果舍弃了位于编辑点之前的流，则I图像I2被丢失了。为防止这种情况出现，在步骤ST18、ST19、ST20、ST21，对GOP2解码，并舍弃位于编辑点之前的流(图像B0到P5)。接下来，在步骤ST22，执行第四重编码处理。换言之，第一P图像P8被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。不改变其它图像的图像类型就可对其重新编码。将改变为I图像的P图像P8当作预测基准图像，以便能得到一个后向移动矢量Bk。使用该后向移动矢量Bk，对位于P图像P8之前的B图像B6和B7重新编码。

与B图像B26和B27的情况相同，对于每个B图像B6和B7的一个后向帧间预测宏块以及一个双向宏块，可以重复使用在解码处理中所用的移动矢量Bk。换句话说，在前向帧间预测宏块的情况下，应该重新计算后向移动矢量Bk。

接下来，将参照图4，描述一种用于对如图3所示的所编辑的比特流解码以及对经解码的比特流重新编码的处理。如图4所示，在MPEG编码器的图像顺序改变处理中，改变所编辑的比特流顺序，以使I图像和P图像首先被编码，之后对B图像编码。

在位于GOP1的编辑点之前的流中，I图像I22被用作一个预测基准图像。借助于使用了该I图像的前向预测，P图像P25被编码。接下来，I图像I22被用作一个预测基准图像。借助于使用了I图像I22的一个后向预测，B图像B20和B21被编码。当B图像B20和B21被编码时，只使用了一个与I图像I22相应的后向矢量Bk。另外，I图像I22和P图像P25被用作预测基准图像。借助于I图像I22和P图像P25，B图像B23和B24被编码。当B图像B23和B24被编码时，既使用了前向移动矢量Fw，也使用了后向移动矢量Bk。另外，借助于被当作一个预测基准图像的P图像P25，B图像B26和B27被编码。仅使用了一个与该P图像P25相应的前向移动矢量Fw对B图像B26和B27编码。

在位于GOP1的编辑点之后的流中，从一个P图像转变过来的I图像I8被用作一个预测基准图像。借助于使用了I图像I8的一个前向预测，P图像P11被编码。P图像P11被用作一个预测基准图像。借助于使用了P图像P11的一个前向预测，P图像IP14被编码。一个I图像I8被用作一个预测基准图像。仅使用一个后向移动矢量，就可对B图像B6和B7编码。对B图像B9和B10的编码使用了一个双向预测，该双向预测是使用了作为一个预测基准图像的I图像I8的前向预测以及一个使用了P图像P11的后向预测的组合。另外，使用作为一个前向预测与一个后向预测之组合的一个双向预测，对B图像B12和B13编码，所述前向预测使用作为预测基准图像的P图像P11，所述后向预测使用了作为预测基准图像的P图像P14。

在图3和4所示的例子中，对于B图像B6和B7，没有使用作为预测基准图像的P图像P25的前向矢量。另外，对于B图像B26和B27，也没有使用作为预测基准图像的I图像的后向矢量。这是由于位于编辑点之前的图像与位于编辑点之后的图像没有相关性。

接下来，将说明编辑点不处于图3所示的位置时的情况。当GOP1的编辑点位于I图像I22之前的一个位置(例如，位于B图像B21和I图像I22之间)时，如果舍弃了位于该编辑点之后的流，则作为B图像B20和B21的一个预测基准图像的I图像I22被丢失了。这样，在步骤ST11，GOP1被解码。在步骤ST12，舍弃了位于编辑点之后的图像。此后，执行第二重编码处理。换句话说，第一B图像B20被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。这样，在步骤ST13，仅使用一个与(被改变为一个I图像的)B图像B20相应的前向移动矢量Fw对另一个B图像B21重新编码。

而且，在对于GOP1的处理中，当所述编辑点位于I图像I22之后，且紧挨在B图像23之前时，位于编辑点之后的流被舍掉了(步骤ST5)。换言之，由于作为B图像B20和B21的预测基准图像的I图像I22得以保留，不需要对GOP1解码。

接下来，将说明GOP2的编辑点位于与图3中所示的位置不同时的情况。当GOP2的编辑点位于I图像I2之前(例如位于B图像B1和I图像I2之间)时，在步骤ST27，位于编辑点之前的B图像B0和B1被舍弃。在这种情况下，在舍弃了B图像B0和B1之后，由于I图像I2得以保留，就不需要对GOP2进行解码。

在上述例子中，在执行了用于GOP1的编辑点处理后，再执行用于GOP2的编辑点处理。必须注意，也可在执行了用于GOP2的编辑点处理后，执行用于GOP1的编辑点处理。作为另外一种备选方法，也可同时进行用于GOP1的编辑点处理以及用于GOP2的编辑点处理。

如上所述，依据本发明的实施例，当一个较早的流的GOP1之编辑点位于一个I图像之前时，GOP1被解码。第一B图像被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。当一个在后的流的GOP2之编辑点位于一个I图像之前时，第一P图像被改变为一个I图像。此后，执行重编码处理。这样，除第一P图像的图像类型外，位于该编辑点之前的流以及位于该编辑点之后的流的其他图像的图像类型没有改变。所以，当执行重编码处理时，可以使用在解码处理使用的编码信息(移动矢量以及量化比例)。另外，由于将具有比B图像的解码图像更好的图像质量的一个P图像用作一个I图像，可以抑制重编码处理中图像质量的恶化。

为了容易地理解本发明的原理，将参照图5说明不使用原始流的图像类型信息的一种编辑点处理。与图3所示的情况相同，图5显示了这样一种情况，在GOP1和GOP2的编辑点处，较早的流的GOP1以及在后的流的GOP2相切换。在这个例子中，GOP1和GOP2中的每一个的图像数目都是15(I＝15)。GOP1和GOP2中每一个的I或P图像的间隙为3(M＝3)。

由于不需要位于GOP1的编辑点之后的流(P图像P28以及后续图像)，所以此流被舍弃。由于不需要位于GOP2的编辑点之前的流(P图像P5和在前的图像)，所以该流被舍弃。在这一编辑点，GOP1被转换到GOP2。这样，就得到了表示为图5的中间部分的经编辑的流。

当一个经编辑的信号被重新编码时，由于紧挨在该编辑点之前的B图像B26和B27与后续图像不相关，所以，对于包含在B图像B26和B27中的后向帧间预测宏块，需重新计算前向移动矢量Fw。仅使用所得到的前向移动矢量Fw，就可执行重编码处理。

对于GOP2，从由紧挨在所述编辑点之后的B图像B6到紧挨在下一个GOP之前的P图像P14之间的流，被当作一个新GOP进行处理。这样，如图5所示，图像B6、P8、B9、P11、P12以及P14分别转变为图像I6、B8、P9、B11、P12以及B14。此后，执行重编码处理。这样，新GOP的图像数目变为9(N＝9)。新GOP的I或P图像间隙变为3(M＝3)。然而，下一个GOP的图像数目为15(N＝15)。下一个GOP的I或P图像间隙为3(M＝3)。这样，由于预测基准图像改变了，为执行重编码处理，应该重新计算需要预测的所有图像的移动矢量。

在图5所示的编辑点处理中，为对一个经编辑的视频信号重新编码，应当获得位于I图像I6之后的所有图像B7至B14的移动矢量。这样，使用在该流的解码处理中所用的编码信息不能对该流进行重新编码。结果，用来获得移动矢量所需的计算量变得很大。另外，由于B图像(其图像质量比I图像的低)的解码图像被转变为一个I图像，之后执行重编码处理，所以图像质量大大地恶化了。然而，依据本发明，可以解决这种问题。

如图3所示，依据本发明的实施例，P图像P8被转变为I图像I8，之后执行重编码处理。在这种处理中，为进一步减少计算量，按照使P图像P8的恶化程度最小的方式，将P图像P8转变为I图像I8。仅有图像B6、B7、B26、B27以及P8被重新编码。那些图像类型及预测基准图像都未改变的其它图像没有被重新编码。在这种方法中，重要的是按照使P图像P8和I图像I8之间的差异变小的方式，对I图像I8重新编码。但是，在这种方法中，尽管减少了计算量，但由于不能控制数据流量(rate)，在该编辑点周围的每个GOP的数据流量不能准确地保持恒定。

若每个GOP的数据流量(所产生的数据量)是常量，则通过以下公式得到已被编辑的新GOP中所用的比特数。

(P_gop/N)×P_n其中N是原始GOP的帧数；P_gop是每个GOP的比特数；P_n是新GOP的帧数(图3所示例子中的P_n＝9)。

这样，当每个GOP的数据流量被严格保持恒定时，由于这种编辑处理减少了新GOP的帧数，所以降低了用于I图像的比特数。

接下来，将说明编辑点处理的另一个实例。如图6所示，假定MPEG比特流ST1和ST2已被记录在一张可重写的光盘20上。例如，执行一种流ST1的一个退出点与流ST2的一个进入点相连的编辑处理。以这样一种方式使用一个编辑点处理装置来产生一个流ST3，以使进入点和退出点附近得到处理。流ST3被记录在光盘20上。当流ST1、ST3和ST2被从光盘20上连续地再现出来时，已被编辑的这些流可得到再现。这样，通过编辑已被记录的流，可删去诸如商业广告的非必要部分。

光盘20是一个随机存取媒体。如图6所示，已被编辑的原始流ST1和ST2以及流ST3被记录在一个空白区内。这样，就不需要连续地记录这些流。链接信息被记录在管理区内，该管理区位于光盘20最内周的区域中。例如，该链接信息说明流ST3紧挨流ST1之后，并说明流ST2紧挨流ST3之后。这样，可以再现这些已得到编辑的流。可将链接信息记录在一个流中。另外，没有流ST3，也可依据预置的一种用于编辑点处理的方法再现流ST1和ST2。

图7显示了一个处理顺序。先执行的是对流ST1之GOP1的编辑点处理。将所得到的流当作紧挨在所述流ST3之前的一个流而进行记录。接下来，执行对于流ST2之GOP2的编辑点处理。将所得的流当作紧挨在流ST3之后的一个流而进行记录。当需要时，可将紧挨在GOP1之前的流ST1的一部分以及紧挨在GOP2之后的流ST2的一部分可当作流ST3进行记录。正如图7所示的第三部分所表现的那样，当连续地再现流ST1、ST3和ST2时，可获得由流ST1切换到流ST2的一个再现比特流。

图6和7展示了一个编辑处理的例子。这样，可将本发明应用于另一种编辑处理。例如，记录在一张光盘上的比特流可被切换到一个外部比特流。可将经切换的比特流记录在光盘上。另外，可将相切换的两个比特流中的一个记录在光盘上。

图8是表示一例盘记录器结构的方框图，该盘记录器向光盘20记录一个MPEG比特流，并从中再现出MPEG比特流。在图8中，直接将一个数字图像信号加到输入端21。模拟图像信号是摄影图像信号、通过天线接收的广播图像信号或类似信号。模拟图像信号被加到A/D转换部分23。A/D转换部分23将模拟图像信号转换为一个数字图像信号。通过一个输入选择开关24对从输入端21接收的数字图像信号或从A/D转换部分23接收的数字图像信号进行选择。将选出的数字图像信号加到一个MPEG编码器25。

该MPEG编码器25依据MPEG标准对该数字图像信号压缩编码。MPEG编码器25的一个输出信号被加到开关电路26的第一输入端。来自端口27的MPEG比特流被加到开关电路26的第二输入端。通过一条总线，将从MPEG编码器25所接收的一个比特流或一个外部比特流存储在集成缓冲器存储器28的记录一侧的缓冲器存储器部分28a中。该集成缓冲器存储器28的地址是由受系统控制器37控制的存储器控制部分29指定的。

MPEG编码器25是由一个运动预测部分、一个图像序列改变部分、一个减法部分、一个DCT部分、一个量化部分、一个可变长度码编码部分以及一个缓冲器存储器组成的。运动预测部分检测一个移动矢量。减法部分形成了一个输入图像信号与一个本地解码图像信号间的预测误差。DCT部分对减法部分的输出信号执行一个DCT处理。量化部分对DCT部分的输出信号进行量化。可变长度码编码部分对量化部分的输出信号执行一个可变长度码编码处理。缓冲器存储器以恒定的速率输出编码数据。图像序列改变部分依据一个编码处理而改变图像的序列。换言之，图像序列改变部分以这样一种方式改变图像的序列，即在I和P图像被编码之后，对B图像进行编码。本地解码部分是由一个反量化部分、一个反DCT部分、一个加部分、一个帧存储器以及一个运动补偿部分组成的。运动补偿部分执行前向预测、后向预测及双向预测。当进行帧内编码处理时，减法部分仅简单地传递数据，而不执行减法处理。

通过总线、数据处理部分30以及一个记录/再现模式选择开关31，将存储在记录一侧的缓冲器存储器部分28a中的比特流加到光盘上。数据处理部分30是由一个记录信号处理部分30a和一个再现信号处理部分30b组成的。记录信号处理部分30a执行一个纠错编码处理、一个数字调制处理以及类似处理。再现信号处理部分30b执行一个纠错解码处理、一个数字解调处理及类似处理。

光盘驱动器具有一个光头32和一个主轴电机33。光头32向光盘20照射记录激光，以便向光盘20记录一个信号。另外，光头32向光盘20照射再现激光，以便能再现来自光盘20上的一个信号。主轴电机33旋转并驱动光盘20。光头32和主轴电机33受盘/头控制部分34的控制。光头32向光盘20记录记录信号处理部分30a的输出信号。光盘20是一个可重写盘，例如可以是MO(磁光)盘、相位改变型盘或类似盘。

系统控制器37通过所述盘/头控制部分34控制光头驱动器。另外，系统控制器37控制光盘驱动器的状态。系统控制器37将从盘/头控制部分34接收到的信息输出到存储器控制部分29，以便控制由集成缓冲器存储器28提供的数据。

接下来，将说明再现处理系统。将从集成缓冲器存储器28的再现一侧的缓冲器存储器28b接收的再现比特流加到开关电路38上。开关电路38有选择地向一个MPEG解码器9或一个端口40输出该再现比特流。MPEG解码器39对再现比特流解码。经解码的图像信号被加到一个D/A转换部分41。D/A转换部分41将经解码的图像信号转换为一个模拟图像信号。模拟图像信号是从模拟输出端42上得到的。另外，解码数据图像信号是从数字输出端43上得到的。

MPEG解码器39是一个本地解码部分，它包括一个缓冲器存储器、一个可变长度码解码部分、一个反DCT部分、一个反量化部分、一个加法部分、一个图像序列改变部分、一个帧存储器以及一个运动补偿部分。加法部分将反量化部分的输出信号与本地解码输出信号相加。当执行帧内解码处理时，加法部分仅简单地传递数据而不执行加法处理。图像序列改变部分将从加法部分接收到的解码数据恢复成原始图像序列。

在再现模式中，光盘驱动器的盘/头控制34部分控制伺服、头移动及类似操作，并通过数据处理部分30的再现信号处理部分30b和总线，向再现一侧的缓冲器存储器部分28b提供一个再现信号。再现一侧的缓冲器存储器部分28b以这样一种方式向开关电路38提供再现的比特流，以使再现信号的写操作和读操作能够平衡。由开关电路38选出的比特流被MPEG解码器39解码，或可从输出端40上得到该比特流。从MPEG解码器39接收到的解码图像信号被加到D/A转换部分41或输出端43。D/A转换部分41将数字图像信号转换为一个模拟图像信号。该模拟图像信号是从输出端42得到的。

上述盘记录器是受集成缓冲器存储器28以及系统控制器37控制的。集成缓冲器存储器28改变对记录一侧的存储区域以及对再现一侧的存储区的指定。系统控制器37根据现有模式是记录模式还是再现模式，来指定集成缓冲器存储器28的存储区。换言之，通过存储器控制部分29，可在系统控制器37的控制下改变记录一侧缓冲器存储器部分28a以及再现一侧的缓冲器存储器28b的存储区。例如，在记录模式下，记录一侧的缓冲器存储器部分28a使用集成缓冲器存储器28所有存储区。相反，在再现模式下，再现一侧的缓冲器存储器部分28b使用集成缓冲器存储器28的所有存储区。在同时进行的记录/再现模式下，集成缓冲器存储器28可被记录一侧的缓冲器存储器部分28a以及再现一侧的缓冲器存储器部分28b平分。

接下来，将参照图9说明依据本发明一实施例的编辑点装置。依据本发明，该编辑点处理装置与上述盘记录器相连，并执行编辑点处理。将从盘记录器上再现出的以及从输出端40接收到的一个MPEG比特流加到一个输入端51上。编辑点(退出点和进入点)已由预定装置将其设定到输入流中。例如，代表编辑点位置的信息已被放置在一个比特流中。可通过一个与一比特流同步的信号通路，发送编辑点的位置信息。

将输入比特流加到开关电路52的一个输入端上，并加到控制部分53上。控制部分53使用包含在MPEG比特流中的编辑点信息和编码信息(图像类型、移动矢量及量化比例)执行上述编辑点处理(参见图1和2)。换句话说，控制部分53依据这些编辑点的位置来决定是否对流解码，并根据所得到的结果产生控制信号S1和S2。

控制信号S1控制一个输入侧的开关电路52。控制信号S2控制输出侧的开关电路55。当控制部分53已决定要对流解码时，就通过开关电路52的一个输入端a和一个输出端b将该输入流加到一个比特流编辑部分54。通过开关电路55的一个输入端b和一个输出端f，从输出端56得到比特流编辑部分54的输出信号。

当控制部分53已经决定不对比特流解码时，通过开关电路52的一个输入端a和一个输出端c，将输入流加到MPEG解码器57上。MPEG解码器57与一个编辑图像信号的图像编辑部分58相连。将从图像编辑部分58输出的编辑信号加到MPEG编码器59。MPEG编码器59对已被编辑的图像信号重新编码。通过开关电路55的一个输入端e和一个输出端f，可从输出端56上获得MPEG编码器59的一个输出信号(一个比特流)。

与参照图1所进行的说明相同，需依据编辑点的位置和I图像之间的关系(步骤ST3)，以及该编辑点的位置是否紧挨在I/P图像之后(步骤ST4)确定是否要对诸如GOP1进行解码(步骤ST3)。当不需要对GOP1解码时，就舍弃位于该编辑点之后的流(步骤ST5)。所得到的比特流被输出(步骤ST6)。根据接收到的来自控制部分53的控制信号S3，比特流编辑部分54舍弃了该比特流。

当需要对GOP1解码时，MPEG解码器57将比特流解码(步骤ST7、ST11或ST14)。图像编辑部分58接收来自MPEG解码器57的解码信号，并舍弃不需要的图像信号(步骤ST8、ST12或ST15)。MPEG编码器59执行第一、第二或第三重编码处理(步骤ST9、ST13或ST16)。控制部分53根据编辑点位置信息，而将控制信号S4提供给图像编辑部分58。图像编辑部分58依据该控制信号舍弃该图像信号。

在MPEG解码器57的解码处理中使用的编码信息被加到图像编辑部分58。图像编辑部分58将编码信息提供给MPEG编码器59。这样，图像编辑部分58能够根据控制信号S4改变图像类型。因此，MPEG编码器59能重新使用该编码信息。与GOP1相似，也可用相同的方法处理GOP2。

在参照图6和7所说明的编辑点处理的情况下，盘记录器再现来自光盘20的流ST1，并将流ST1编辑点(退出点)附近的一个流提供给编辑点处理装置的输入端51。编辑点处理装置对包含编辑点的GOP1执行如图1所示流程图表示的处理。盘记录器将所得到的流当作流ST3的在先部分记录在光盘20上。

接下来，盘记录器再现来自光盘20的流ST2，并将流ST2一编辑点(进入点)附近的一个流提供给编辑点处理装置的输入端51。编辑点处理装置对包含编辑点的GOP2执行如图2所示流程图表示的处理。盘记录器将所得到的流当作流ST3的在后部分记录在光盘20上。依据记录在光盘20上的链接信息，被当作来自光盘20的编辑流的流ST1、ST3和ST2被连续的再现。

在上述例子中，盘记录器和编辑点处理装置是分别制作的。但是，可将编辑点处理装置制作在盘记录器内。在这种情况下，盘记录器的MPEG解码器和MPEG编码器可用于编辑点处理。

如上所述，依据本发明的这一实施例，编辑点处理包括一个解码处理和一个重编码处理。另外，也可执行一种混合编辑点处理，这种处理是上述编辑点处理和另一个不包括解码处理也不包括重编码处理的编辑点处理的组合。

接下来，将参照图10和11说明不包括解码处理和重编码处理的一种编辑点处理的例子。图10是显示了一种编辑点处理方法的流程图。在步骤ST31，开始编辑点处理。在步骤S32，对要连接的两个比特流中在先的一个比特流的GOP(GOP1)进行的处理开始了。GOP1包括一个编辑点(退出点)。

在步骤ST33，判断GOP1的编辑点是否紧位于一个I或P图像之后。当在步骤ST33的确定结果为是(即编辑点紧位于一个I或P图像之后)，则流程转到步骤ST34。在步骤ST34，舍弃了位于编辑点之后的比特流。在步骤ST35，位于GOP1之前的流被原样输出。换句话说，由于位于编辑点之前的流包括一个作为预测基准图像的I或P图像，所以不需要执行一个特殊处理就可对已编辑的部分进行解码。

当在步骤ST33的确定结果为否(即编辑点不是紧位于一个I或P图像之后)，则流程转到步骤ST36。在步骤ST36，舍弃了(除紧位于编辑点之后的一个I或P图像外的)位于编辑点之后的图像。在步骤ST37，输出位于编辑点之前的图像以及紧位于编辑点之后的I或P图像。

在步骤ST38，用于被连接的两个流中在后一个流的GOP(GOP2)的处理开始了。GOP2具有一个编辑点(进入点)。在步骤ST39，位于编辑点之前的所有B图像都被舍弃。在步骤ST40，输出位于编辑点之前的I和P图像以及位于编辑点之后的图像。在步骤ST41，编辑点处理结束。位于编辑点之前的I和P图像未被显示，但应被存储。

接下来，将参照附图11更实际地说明上述的编辑点处理。图11显示了这样一个例子，即在GOP1和GOP2的编辑点处在先的流的一个GOP1与在后的流的一个GOP2相切换。在GOP1和GOP2的每一个中，图像数目是15(N＝15)，预测基准图像(I或P图像)的间隙为3(M＝3)。图11所示图像的顺序与再现图像的顺序相吻合。再现图像的顺序与原始图像的顺序以及被解码图像的顺序相吻合。

首先，执行用于GOP1的编辑点处理。由于编辑点不是紧位于I图像(I22)或P图像(P25、P28、P31或P34)之后(步骤ST33)，所以除紧位于编辑点之后的P图像P28外，紧位于编辑点之后的图像都被输出(步骤ST36)。(在步骤ST37)输出位于编辑点之前的图像和紧位于编辑点之后的P图像P28。因为需要使用作为预测基准图像的P图像P28对编辑流中所包含的B图像B26和B27解码，所以P图像P28被保存。

接着，对于在后一个流的GOP2(B0到P14)的处理开始了(步骤ST38)。位于编辑点之前的所有B图像B0、B1和B4都被舍弃了(步骤ST39)。(在步骤ST40)输出位于编辑点之前的I图像I2和P图像P5以及位于编辑点之后的图像。此后，编辑点处理结束了(步骤ST41)。由于使用作为预测基准图像的I图像I2对P图像P5解码，以及使用作为预测基准图像的解码P5对编辑流中所包含的B图像B6和B7进行解码，所以I图像I2以及P图像P5被保存。

在如上所述的编辑点处理中，需要所保存的I或P图像，以便能对包含在编辑流的B图像解码。但是，所保存的I图像或P图像未被当作编辑流的解码图像。换言之，所保存的I或P图像没有被当作一个编辑图像信号来显示。举个例子，这样一个I或P图像被存储在记录介质的一个特定区内。

当GOP1的编辑点紧挨在一个I或P图像之后时，不需要存储任何图像。换句话说，当编辑点不是紧挨在一个I或P图像之后时，应该保存一个I或P图像。在GOP2的情况下，需保存的图像数目依赖于编辑点的位置。当编辑点位于GOP2中靠后的位置时，需保存的图像数目增加。多达四幅图像(12、P5、P8和P11)以及P图像P14应该得到保存。由于对于一个编辑点要保存数目多达五个的图像，所以增加了记录介质上的冗余。另外，每个GOP所产生的数据量不能保持恒定。

如上所述，在不包括解码处理和重编码处理的编辑点处理方法中，当保存了一个对编辑比特流进行解码所必不可少的预测基准图像(I或P图像)时，可以省去用于形成一个新GOP的解码处理以及一个用于解码数据的重编码处理。这样，可防止由于解码处理和重编码处理所引起的图像恶化。这样，可执行不包括解码处理及重解码处理的编辑点处理与依据本发明实施例的编辑点处理相结合的混合编辑方法。

作为混合编辑方法的一个例子，用不包括编辑处理及重编码处理的一种方法处理在先的一个流(GOP1)，而用包括编辑处理及重编码处理的一种方法处理在后的一个流(GOP2)。当位于在后GOP2编辑点之后的图像数目非常大时，没有被显示但被保存的图像的数目变小。因此，在这种情况下，使用不包括解码处理及重编码处理的方法。当位于GOP2的编辑点之后的图像数目很小时，没有被显示但被保存的图像数目变大。所以，在这种情况下，使用包括解码处理及重编码处理的方法。因此，依据未被显示但被保存的图像数目来选择编辑处理方法。另外，可以使用依据一个编辑流之解码图像的图像质量来选择一种编辑方法的一种混合编辑方法。

依据本发明，当对一个编辑点附近的一个比特流进行解码以及重新编码时，由于编辑处理之前的预测基准图像间隙与该编辑处理之后的预测基准图像间隙相匹配，所以可减少在重编码处理中用来获得移动矢量的计算量。另外，也可抑制由于重编码处理引起的图像恶化。

虽然，已经参照本发明最佳实施例展示并说明了本发明，但本技术领域人员应该能理解：不需要脱离本发明的主旨和范围就可对其进行上述和各种其它的形式和细节上的改变、省略和添加。

Claims (10)

1.一种图像编辑装置，包括：

指定装置，用于指定一个编辑点；

控制装置，用于使位于所编辑图像之前的作为预测基准图像编码的至少一幅图像，作为所编辑图像之后的一个预测基准图像被编码；以及

改变装置，用于在所述控制装置的控制下，改变不是位于所述编辑点之前或之后的预测基准图像的一幅图像的预测结构。

2.依据权利要求1所述的图像编辑装置，其特征在于，所述改变装置包括预测方向改变装置，用于改变不是所述预测基准图像的一幅图像的预测方向。

3.依据权利要求2所述的图像编辑装置，其特征在于，所述预测方向改变装置包括这样的装置，当一个退出编辑点紧挨在一双向预测编码图像之后、而该双向预测编码图像又位于GOP(图像组)内的一个预测基准图像之后时，该装置将该双向预测编码图像改变为具有一个前向移动矢量的编码图像。

4.依据权利要求2所述的图像编辑装置，其特征在于，所述预测方向改变装置包括这样的装置，当一个退出编辑点紧挨在一双向预测编码图像之后、而该双向预测编码图像又位于GOP内的一个帧内图像预测编码图像之前时，该装置将该双向预测编码图像改变为具有来自在先GOP的一个预测基准图像的前向移动矢量的一个编码图像。

5.依据权利要求2所述的图像编辑装置，其特征在于，所述预测方向改变装置包括这样的装置，当一个进入编辑点紧挨在一双向预测编码图像之前、而该双向预测编辑图像又位于GOP内的帧内图像预测编码图像之后时，该装置将该双向预测编码图像改变为具有一个后向移动矢量的一个编码图像，其中的后向移动矢量来自位于该双向预测编码图像之后的一个预测基准图像。

6.一种图像编辑方法，包括以下步骤：

(a)指定一个编辑点；

(b)使位于所编辑图像之前的作为预测基准图像编码的至少一幅图像，作为所编辑图像之后的一个预测基准图像被编码；以及

(c)在步骤(b)的控制下，改变不是位于所述编辑点之前或之后的预测基准图像的一幅图像的预测结构。

7.依据权利要求6所述的图像编辑方法，其特征在于，步骤(c)包括步骤：

(d)改变不是预测基准图像的一个图像的预测方向。

8.依据权利要求7所述的图像编辑方法，其特征在于，步骤(d)包括步骤：

(e)当一个退出编辑点紧挨在一双向预测编码图像之后、而该双向预测编码图像又位于GOP(图像组)内的一个预测基准图像之后时，将该双向预测编码图像改变为具有一个前向移动矢量的一个编码图像。

9.依据权利要求7所述的图像编辑方法，其特征在于，步骤(d)包括步骤：

(f)当一个退出编辑点紧挨在一双向预测编码图像之后、该双向编码图像又位于GOP内的一个帧内图像预测编码图像之前时，将该双向预测编码图像改变为具有一个前向移动矢量的一个编码图像，该前向移动矢量来自一个在先GOP的一个预测基准图像。

10.依据权利要求7的所述图像编辑方法，其特征在于，步骤(d)包括步骤：

(g)当一个进入编辑点紧挨在一个双向预测编码图像之前、而该双向预测编码图像又位于一个GOP中的帧内图像预测编码图像之后时，将该双向预测编码图像改变为具有一个后向移动矢量的一个编码图像，该后向移动矢量来自该双向预测编码图像之后的一个预测基准图像。

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