CN1311605A - 流编辑设备和流编辑方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种流编辑系统,它被设计在每个流中设置的编辑点处,从编辑操作中使用的两个输入流中的一个切换到另一个。该系统包括两个解码器和至少一个编码器。在合并两个流产生单个流的编辑操作中,系统只对跨越编辑点的、一个流的尾部以及另一个流的前部进行重新编码,并且照原样使用流的其余部分,从而把对流重新编码而造成的信号质量的恶化降至最低。

Description

流编辑设备和流编辑方法

本发明总体上涉及一种流编辑设备，该设备用于编辑由视频数据代码和音频数据代码组合而成的流；尤其本发明涉及一种流编辑设备，该设备用于实时地连接两个流，产生单个流，而且图像质量不会劣化。

MPEG格式是一种典型的视频和音频代码压缩编码技术，在该格式中，用离散余弦变换(DTC)和预测编码方法减少数据量，从而实现对移动图像的压缩编码。

图11示出了一种编码器，它用于进行这种编码操作。

编码器包括减法器41、DCT电路42、量化器43、可变长度编码电路49、缓冲器50、逆量化器44、逆DCT电路45，加法器46、图像存储器47和运动矢量检测器48。

当进行帧间预测编码时，运动矢量检测器48将输入图像数据与存储在图像存储器47中的图像数据进行比较，计算运动矢量(MV)，并将其输出给图像存储器47和可变长度编码电路49。

减法器41从图像存储器47中读出经对运动补偿的图像数据，并且将输入图像数据与从图像存储器47中读取的图像数据之间的差输出给DCT电路42。DCT电路42对减法器41输入的差值数据进行离散余弦变换，并且将其DCT系数输出给量化器43，将DCT的类型通知可变长度编码电路49。

量化器43以缓冲器50的量化器矩阵(Quant)所规定的量化步长中对DCT系数进行量化，并且将量化结果和量化器矩阵(Quant)输出给可变长度编码电路49。还将量化结果输出给逆量化电路44。

可变长度编码电路49对运动矢量检测器48计算得到的运动矢量(MV)、DCT的类型、量化器矩阵(Quant)以及量化器43的输出进行编码。将这些经编码的数据暂时存储在缓冲器50中，然后以流的形式输出。

还用逆量化器44对量化器43的输出进行逆量化，然后在逆DCT电路45中对其进行逆DCT。加法器46将逆DCT电路45的输出与从图像存储器47中读出的图像数据相加，再现输入图像数据，然后再将该图像数据存储在图像存储器47中，用于对下一个输入图像数据进行减法操作。

当不使用帧间预测进行帧间编码时，只进行DCT，不从图像存储器47中读出图像数据。

当使用帧间预测时，还可以用存储在图像存储器47中的前一幅图像进行正向帧间预测编码，以及用存储在图像存储器47中的未来图像进行反向帧间预测编码。

在MPEG格式中，将每个输入帧编码成以下三个图像中的一个图像：只包含内部宏模块(intra-macroblock)的I图像；包含内部的且正向帧间预测编码的微模块的P图像；以及包含内部的、正向帧间预测编码的和反向帧间预测编码的宏模块的B图像。

图10(a)-10(d)示出了一过程序列，该序列将音频数据与用上述方法编码的视频数据相加，以便按适合于存储媒体的格式产生数据流。

按不同于输入和编码成I图像、P图像和B图像时的帧次序放置运动图像，以便产生视频基本流(ES)。例如以24毫秒的间隔压缩音频数据，以产生音频ES。将这些ES分成合适的单元，并且将与首标分组在一起。对于每个首标，增加PTS(表示时间标记)，PTS表示再现分组数据的时间。

将如此形成的视频和音频分组与首标一起作为一个压缩(pack)进行多路复用，形成流。图9示出了典型的压缩流。将流记录在诸如DVD等存储媒体中。从存储媒体中读出流，并且在PTS规定的时刻对每个分组解码和再现，从而实现回放。

通常，通过从存储媒体中读出流并且重新安排它们，由记录在存储媒体中的多个流产生具有所需内容的流。例如，当需要将流A分成两部分并且将流B放在它们之间以产生流C时，对流A的第一部分解码，并且将再对其编码，形成流C的前部。然后对流A的第二部分解码，再对其编码，以产生流C的尾部。但是，这种流编辑存在一个缺点，即重复编码操作会降低编辑图像的质量。

还提议使用直接耦合各流的编辑技术，但它们受到必须在视频数据的I图像处耦合各流的限制。

在MPEG格式中，按图像组(GOP)的单位对视频数据分组，其中GOP由一个I图像和多个P和B图像组成。每个GOP通常包括15幅图像(0.5秒)。如果在P图像或B图像的一个图像处分割流时，很难按图像单位再现帧图像，因此会导致图像继续畸变直至后一个I图像出现的问题。

通常在脱机操作时进行上述编辑，因此很费时。

因此，本发明的一个主要目的是避免现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种流编辑系统，该系统可以实时连接两个流，产生单个流，但不使诸如图像质量等信号质量恶化。

依照本发明的一个方面，提供了一种流编辑设备，该设备被设计成可以在每个流中设置的编辑点处，将编辑操作中使用的两个输入流中的一个切换到另一个。系统包括(a)第一解码器，用于对第一流解码；(b)第二解码器，用于对第二流解码；(c)编码器，用于对经第一和第二解码器解码的第一和第二流中的至少一个流重新编码；以及(d)控制器，用于控制对第一和第二流的编辑，以便产生第三流，第三流由二部分组成，一部分是第一流的前分段，它位于第一流中设置的编辑点之前，另一部分是第二流的尾分段，它位于第二流中设置的编辑点之后，控制器在产生第三流时，将第一和第二流中前分段和后分段的至少一个分段部分与第一和第二流中前分段和后分段的另一个分段部分合并，其中至少一个分段部分经过第一和第二解码器中的一个相应解码器解码、编码器重新编码并且被定义离开第一和第二流之一中设置的编辑点一段给定的长度，而另一个分段部分是指在第一和第二解码器解码和编码器重新编码之前的分段部分。

在本发明的较佳模式中，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成。控制器确定了这样一部分的长度，该部分被解码和重新编码，并且将在第三流中合并，范围是从编辑点开始到设置编辑点的一个GOP的前部。

还可以具有首标发生器，用于为第三流产生一系列首标。

编码器可以用第一和第二解码器对第一和第二流中的至少一个流解码所获得的编码信息对第一和第二流中的至少一个流重新编码。

编码信息包括图像类型、量化器矩阵(Quant)和离散余弦变换(DCT)类型。

当要求编码器在对第一和第二流中的至少一个流进行重新编码操作时改变以第一和第二流中一个流进行编码时所用的比特率时，编码器使用根据以下关系式改变的Quant：

改变后Quant=改变前Quant×(改变后比特率/改变前比特率)

通过两条分离的信号线，将经解码的视频和/音频数据以及编码信息从设置在独立单元中的第一和第二解码器传递给编码器。

该设备还可以包括去多路复用装置，用于将第一和第二流分成视频分组和音频分组；以及多路复用装置，用于对第一和第二流中一个流的视频分组以及另一个流中的音频分组进行多路复用。

当要合并到第三流中的部分被定义在第一流的尾分段中时，编码器在对第二流编辑结束后对该部分进行编辑。

在产生第三流的过程中，控制器选择以下四个部分，其一是解码和重新编码前第一流中前分段的第一部分，其二是在第一部分之后、编辑点之前、由编码器输出的第一流中前分段的第二部分，其三是编辑点之后、由编码器输出的第二流中尾分段的第一部分，其四是第二流第一部分之后、解码和重新编码之前第二流中尾分段的第二部分。控制器确定了第一流第二部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的前部的范围，以及第二流第一部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的结束处的范围。

依照本发明的第二方面，提供了一种流编辑方法，该方法可以在每个输入流中设置的编辑点处，将编辑操作中使用的两个输入流中的一个切换到另一个。方法包括以下步骤：(a)用两个解码器对第一和第二流解码；(b)用于在解码步骤中解码的第一和第二流中的至少一个流重新编码；以及(c)控制对第一和第二流的编辑，以便产生第三流，第三流由二部分组成，一部分是第一流的前分段，它位于第一流中设置的编辑点之前，另一部分是第二流的尾分段，它位于第二流中设置的编辑点之后，控制步骤在产生第三流时，将第一和第二流中前分段和后分段的至少一个分段部分与第一和第二流中前分段和后分段的另一个分段部分合并，其中至少一个分段部分经过解码、重新编码并且被定义离开第一和第二流之一中设置的编辑点一段给定的长度，而另一个分段部分是指在解码和重新编码之前的分段部分。

在本发明的较佳模式中，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成。被解码和重新编码且将在第三流中合并部分的长度被定义为从编辑点开始到设置编辑点的一个GOP的前部。

方法还可以包括为第三流产生一系列首标的步骤。

编码步骤用解码步骤对第一和第二流中的至少一个流解码所获得的编码信息对第一和第二流中的至少一个流重新编码。

编码信息包括图像类型、量化器矩阵(Quant)和离散余弦变换(DCT)类型。

当要求编码步骤改变在对第一和第二流中一个流进行编码时所用的比特率时，编码步骤使用根据以下关系式改变的Quant：

改变后Quant=改变前Quant×(改变后比特率/改变前比特率)

方法还可以包括以下步骤：即将第一和第二流分成视频分组和音频分组；以及对第一和第二流中一个流的视频分组以及另一个流中的音频分组进行多路复用。

当要合并到第三流中的部分被定义在第一流的尾分段中时，编码步骤在对第二流编辑结束后对该部分进行编辑。

在产生第三流的过程中，控制步骤选择以下四个部分，其一是解码和重新编码前第一流中前分段的第一部分，其二是在第一部分之后、编辑点之前、经解码和重新编码的第一流中前分段的第二部分，其三是编辑点之后、经解码和重新编码的第二流中尾分段的第一部分，其四是第二流第一部分之后、解码和重新编码之前第二流中尾分段的第二部分。确定了第一流第二部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的前部的范围。确定了第二流第一部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的结束处的范围。

参照本发明较佳实施例的附图并阅读以下详细描述，将更全面地理解本发明，但是，不应该认为所述附图和描述是将发明限制在具体实施例的范围内，它们只是为了便于说明和理解。

附图有：

图1是一方框图，示出了依照本发明第一实施例的编辑系统；

图2是用编辑系统编辑的流0和流1，以及由经编辑的流0和流1组成的流3；

图3是一方框图，示出了依照本发明第二实施例的编辑系统；

图4是一方框图，示出了图3编辑系统中多路复用器的电路结构；

图5是一方框图，示出了依照本发明第三实施例的编辑系统；

图6是一曲线图，示出了三种情况下的信噪比曲线，第一种情况是全部使用与前一次编码操作时相同的参数，第二种情况是只使用与前一次编码操作时相同的表示图像类型、量化器矩阵(Quant)和DCT类型的参数，而第三种情况是完全不使用相同的参数；

图7是一方框图，了依照本发明第四实施例的编辑系统；

图8是用图7中第四实施例的编辑系统编辑的流0和流1，以及由流0和流1组成的流3；

图9示出了一压缩流；

图10(a)-10(d)示出了一个过程序列，该序列将音频数据与视频数据相加，以便按适合于存储媒体的格式产生数据流；

图11是一方框图，示出了传统的编辑系统。

现在参照附图，在几幅图中，相同的标号表示相同的部分。图1示出了依照本发明的编辑系统，该系统对从DVD-RAM11中读出的流进行编辑，并且将它们重新存储在DVD-RAM11中。

编辑系统一般包括流控制器12，用于控制对DVD-RAM11读取和写入流；两个AV解码器20和21，用于对流解码，以产生视频信号和音频信号；视频编码器18，用于对视频信号重新编码，以产生视频基本流(ET)；音频编码器19，用于对音频信号重新编码，以产生音频基本流；多路复用器17，用于对视频基本流和音频基本流多路复用，以产生压缩流；延迟电路15；AV编码器22，用于对音频信号和视频信号解码，以便对它们进行目视监测；开关24，用于将要输入的视频信号选择到视频编码器18；开关23，用于将要输入的音频信号选择到音频编码器19；开关16，用于从多路复用器17和延迟电路15输出的流中选择一个流；定时控制器13，用于控制开关16、23和24的操作；以及系统控制器14，用于控制整个系统操作。

图2示出了由本实施例编辑系统处理的流。

编辑系统将流0的分段A和分段B部分与流1的分段C和分段D组合，产生流3。在每个流0和流1中，在分段B和分段C之间设置一个编辑点。在以下讨论中，假设在开始编辑操作之前，由编辑人员或其它外部设备将编辑点的信息输入系统控制器14。将流0、1和3定间隔分割成较小的部分，每个较小的部分形成一个图像组(GOP)。每个GOP的前部包含I图像。在图示的情况下，每个流中的编辑点都被设定在一个GOP中，离开该GOP的前部一段给定的间隔。分段B被定义为，从编辑点到设定了该编辑点的GOP的前部。分段A由分段B前面的GOP组成。分段C被定义为，从编辑点到流1中设定了编辑点的GOP的结束处。分段D由分段C后面的GOP组成。

在执行编辑操作以产生流3时，照原样使用从DVD-RAM11中读出的流0的分段A，而分段B是经过AV解码器20对其解码并通过视频编码器18和音频编码器19重新编码后再使用。从DVD-RAM11中读出的流1的分段C是经过AV解码器21对其解码并通过视频编码器18和音频编码器19重新编码后再使用的，而分段D照原样使用。具体地说，在产生流3过程中在四个分段A、B、C和D中，只有分段B和C是经重新编码后才使用的。这可以缓解流3之图像质量的劣化。

流控制器12从DVD-RAM11中读出流0和流1，并根据流0中编辑点与流1中编辑点重合的时刻将其输出。AV解码器20对流控制器12输出的流0解码，而AV解码器21对流控制器12输出的流1解码。

定时控制器13对系统控制器依次输出的控制信号作出响应，操作开关16。

首先，定时控制器13操作开关16，以便将延迟电路15输出的流0的分段A传递给流控制器12。具体地说，通过流控制器12从DVD-RAM11中读出的流0的分段A在延迟电路15中经历一段时间延迟，然后照原样返回DVD-RAM11。

接着，定时控制器13操作开关16，在流控制器12和多路复用器17之间建立通信，还操作开关23和开关24，在音频编码器19和AV解码器20之间以及视频编码器18和AV解码器20之间建立通信。具体地说，流0之分段B中的视频数据和音频数据在经AV解码器20解码后分别由视频编码器18和音频编码器19对其重新编码。

如上所述，视频编码器18和音频编码器19分别产生视频基本流和音频基本流。在多路复用器17中对这些基本流进行多路复用，产生一压缩流，然后再将压缩流通过开关16传递给流控制器12，并且将其记录在DVD-RAM11中，跟在流0之分段A的后面。延迟电路15使分段A中的数据延迟一段时间，这段时间等于对分段B中数据进行解码、编码和多路复用所需的时间。

然后，定时控制器13通过开关23和开关24选择音频编码器19和AV解码器21之间以及视频解码器18和AV解码器21之间的通信，对AV解码器21输出的流1之分段C中的视频数据和音频数据重新编码。在多路复用器17中对视频编码器18和音频编码器19输出的视频基本流和音频基本流多路复用，产生一压缩流，然后再将压缩流通过开关16传递给流控制器12，并将其记录在DVD-RAM11中，跟在流0之分段B的后面。

最后，定时控制器13操作开关16，以便将延迟电路15输出的流1之分段D直接传递给流控制器12。具体地说，通过流控制器12从DVD-RAM11读出的流1之分段D在延迟电路15中经历一段时间延迟，然后再次记录到DVD-RAM11中，跟在流1之分段C的后面。延迟电路15使分段D中的数据延迟一段时间，这段时间等于对分段C中数据进行解码、编码和多路复用所需的时间。

使用两个解码器20和21可以实时地对流进行编辑。在产生流3过程中，只使用由编码器18和19重新编码的分段B和C可使两个流0和1彼此耦合，图像质量不会发生很大的恶化。

不可以将流0的分段A重新写入DVD-RAM11中。在该情况下，重新编码的分段B和C的序列被记录在DVD-RAM11的一个区域上，例如，跟在原始记录分段A的区域后面，而将分段D复制在DVD-RAM11的一个适当区域。

在上述讨论中，假设流0和1的编辑点都设置在一个GOP内，但是有可能其中一个编辑点正好设置在相邻两个GOP之间。例如，如图2所示，如果流0的编辑点设置在分段A最近一个GOP的结束处，那么在产生流3时，使用流1中跟在分段B后面的部分。具体地说，在产生流3的过程中，照原样使用重新编码前的流0，只有流1中从其编辑点到设置编辑点的某个GOP的结束处的部分才经重新编码再使用。

以下将描述第二实施例的编辑系统，该系统用于重新编辑首标信号，可以简单的解码器对组合流正确解码。

在第一实施例中，将流0和流1耦合在一起，产生流3，这会造成流1和流0之间分组首标所包含的PTS和帧数不连续。因此，当对流3解码时，解码器需要分析不连续的PTS和帧数，以便按正确次序再现图像，并使再现声音与图像同步。

如图3所示，本实施例的编辑系统包括去多路复用器25、多路复用器26以及开关27和28。去多路复用器25将流控制器12输出的流1分离成视频分组和音频分组。多路复用器26重新将首标与输出的视频分组和音频分组相连。延迟电路15连接在开关16和从流控制器12延伸到AV解码器20的信号线之间。其它结构与图1所示的第一实施例中的相同，因此这里省略其详细描述。

如图4所示，多路复用器26包括视频分组首标发生器32，用于产生视频分组首标；视频分组发生器31，它用视频分组首标发生器32产生的首标产生视频分组；音频分组首标发生器34，用于产生音频分组首标；音频分组发生器33，它用音频分组首标发生器34产生的首标产生音频分组；压缩首标发生器35，用于产生压缩首标；输出选择器36，用于确定将被多路复用到一个压缩中的分组的类型；以及开关37，它根据输出选择器36确定的分组类型，从视频分组发生器31、音频分组发生器33和压缩首标发生器35的输出中选择一个。

与第一实施例的一样，通过延迟电路15和开关16将流0的分段A直接输入流控制器12。

接着，将流0的分段B和流1的分段C合并在分段A的后面。具体地说，定时控制器13操作开关27和28，在多路复用器26和视频编码器18之间以及多路复用器26和音频编码器19之间建立通信。由此，将视频编码器18产生的视频基本流和音频编码器19产生的音频基本流提供给多路复用器26。

多路复用器26的视频分组首标发生器32为输入的视频基本流产生分组首标。视频分组发生器31将视频基本流分离成视频分组，并且将视频分组首标发生器32产生的分组首标与它们相加，从而将视频分组与首标一起输出给开关37。

同样，音频分组首标发生器34为输入的音频基本流产生分组首标。音频分组发生器33将音频基本流分离成音频分组，并且将音频分组首标发生器34产生的分组首标与它们相加，从而将音频分组与首标一起输出给开关37。

压缩首标发生器35产生压缩的首标。

输出选择器36监视从开关37到流控制器12的输出，同时模拟预先选定的理想解码器的缓冲操作，并且操作开关37，从视频分组发生器31、音频分组发生器33和压缩首标发生器35的输出中选择一个，使其跟在发送给流控制器12的输出后面，从而将诸如图9所示的压缩流发送给流控制器12。

去多路复用器25将流1的分段D分离成视频分组和音频分组，并且分别通过开关27和28将它们输出给多路复用器26。

视频分组首标发生器32为去多路复用器25输入的视频分组产生首标。视频分组发生器31用视频分组首标发生器32输出的首标中的一个代替每个输入视频分组的首标，以便输出首标被替换的视频分组。

同样，音频分组首标发生器34为去多路复用器25输入的音频分组产生首标。音频分组发生器33用音频分组首标发生器34输出的首标中的一个代替每个输入音频分组的首标，以便输出首标被替换的音频分组。

与上述相同，输出选择器36确定将包含在一个压缩中的分组类型，并且操作开关37，产生一压缩流。

由上述讨论可见，本实施例的编辑系统将首标与分段D以及分段B和C中的分组重新相连。因此，增加从流0之分段A的首标连续到分段B、C和D的首标的帧数和PTS，可以形成一个完整的流。

以下描述第三实施例的编辑系统，该系统可以将重新编码操作对图像质量造成的恶化降至最低。

图5示出了本实施例的编辑系统，该系统与图3中第二实施例的不同之处仅在于，系统控制器14从解码器20、21和22中取出解码时用的参数，以控制编码器18和19的操作。其它结构和操作均相同，因此这里省略其详细描述。

如图11中所讨论的，通常可以用诸如图像类型、量化器矩阵(Quant)、DCT类型、运动矢量(MV)和宏模块类型(MB)等参数对运动图像编码。编码器方将这些参数的信息发送给解码器方。解码器方用接收到的信息对输入数据解码。

图像类型表示I图像、P图像和B图像中的一个，并且按每帧两个比特的形式表达。

量化器矩阵(Quant)由参数组成，每个参数规定了量化步长，并且按每个宏模块(MB)五个比特的形式表达。

DCT的类型表示DCT是帧DCT，还是字段DCT，并且按每MB一个比特的形式表达。

运动矢量(MV)按每MB六个或以上比特的形式表达。

MB的类型表示MB的编码模式，并且按每MB一至八个比特的形式表达。

可以通过在解码器20和21的解码操作之间再次使用编码操作中使用过的参数，降低当用视频编码器18对经解码器20和21解码的视频数据重新编码时而产生的图像质量的劣化。这是因为，再次使用视频编码器18中的相同参数可以进行先前视频数据所经历的相同编码操作。

具体地说，系统控制器14取回在解码器20、21和22中解码的上述参数的信息，并且将其发送给视频编码器18。视频编码器18根据接收到的信息，产生与输入视频数据先前经历的编码操作中使用的参数相同的参数，并且用它们对视频数据重新编码，从而缓解图像质量的劣化。

视频编码器18可以只使用图像类型、量化器矩阵(Quant)和DCT类型的信息。

图6是一曲线图，示出了三种情况下的信噪比曲线，第一种情况是全部使用与前一次编码操作时相同的参数，第二种情况是只使用与前一次编码操作时相同的表示图像类型、量化器矩阵(Quant)和DCT类型的参数，而第三种情况是完全不使用相同的参数。

这些曲线说明，只使用与前一次编码操作时相同的表示图像类型、量化器矩阵(Quant)和DCT类型的参数，可以基本上实现全部使用相同参数时的信噪比(SNR)。另外，在所用的数据量方面，这三个参数小于表示MV和MB类型的其余参数，因此可以有效地将信息从系统控制14发送给视频编码器18。

通常，需要在重新编码操作时改变解码操作之前编码操作中的比特率(以下称为原始比特率)。例如，连接比特率不同的两个流需要对其中的一个流重新编码，使其比特率与另一个流的比特率一致。当遇到这种情况时，本实施例的编辑系统会根据以下关系，修改量化器矩阵(原始Quant)的每个值，以产生新的量化器矩阵(新的Quant)：

原始比特率∶新比特率=原始Quant∶新Quant

因此，新Quant=原始Quant×(新比特率/原始比特率)

视频编码器18用修改后的量化器矩阵(新Quant)对视频数据重新编码，从而使比特率得以改变，同时不牺牲对图像质量劣化的改进。通常，在解码操作之前的编码操作中，增加对图像数据之不明显部分的量化步长，以提高压缩比，同时减少对图像数据之明显部分的量化步长，以改善图像质量。根据上述等式修改量化器矩阵可使比特率得以改变，同时照原样保持上述对压缩比的提高以及对图像质量的改善。

具体地说，在增加的量化步长中编码的图像数据的不明显部分还包括许多不可见的噪声，而在减少的量化步长中编码的明显部分包含许多无噪声的信号成份。完全不需要对不明显部分中噪声进行重新编码，因此允许增加量化步长，以提高压缩比。相反，明显部分需要使噪声的增长最小，所以需要减少量化步长。因此，用上述等式改变量化器矩阵(Quant)使得可以在编码器18中重新编码，而不牺牲图像质量。

用与前一次编码操作所用参数相同的参数避免图像质量劣化的方法还可以在具有两个独立单元的传统系统中使用，其中两个独立单元是具有监视器的MPEG流再现器和用于对再现图像重新编码的编辑器。这种类型的系统将再现器再现的视频信号和音频信号传递给编辑器。在再现器中，通过切换操作改变传递给编辑器的视频信号。

在使用上述方法时，将参数传输电缆连接在再现器和编辑器之间，用于传递表示图像类型、量化器矩阵(Quant)、DCT类型、运动矢量(MV)和宏模块(MB)类型的五个参数，或表示图像类型、量化器矩阵(Quant)和DCT类型之信息的三个参数。为了防止参数和视频帧之间的关系模糊不清，要在视频信号流动的消隐期内，将再现流中包含的ID和PTS通过连接在再现器和编辑器之间的数据传输电缆发送给编辑器，并且还要将ID和PTS与通过参数传输电缆发送的参数相加。

图7示出了依照第四实施例的编辑系统，该系统能够重新记录音频数据。

该实施例的编辑系统包括去多路复用器25，用于将流1分成视频分组和音频分组；去多路复用器29，用于将流0分成视频分组和音频分组；以及开关27和28，用于从视频编码器18、去多路复用器25和去多路复用器29的输出中选择一个，从音频编码器19、去多路复用器25和去多路复用器29的输出中选择一个。其它结构与第二实施例中的相同，因此这里省略其详细描述。

用多路复用器26对开关27和28的输出进行压缩，并且以流的形式输出给流控制器12。具体地说，如图8所示，用类似第一实施例的方式形成流3的分段A、B和C，并用以下方式形成流3的分段D，即通过开关27选择流1之分段D中的视频分组，通过开关28选择流0之分段D中的音频分组，从而产生由流1中的视频分组和流0中的音频分组组成的流。与第一实施例一样，不可以将流0的分段A重写到DVD-RAM11中。

以下将描述依照第五实施例的编辑操作，该操作是当编辑人员在观察监视器的同时对从DVD-RAM中读出的流进行编辑时所执行的。

当预先已知编辑点时，进行第一实施例的编辑操作。因此，可以根据分段的前部对流0的分段B重新编码。但是，当编辑人员在观察监视器的同时设置编辑点时，编辑点的数据不是预先输入编辑系统的。以下参照图1和图2描述该情况下的编辑操作。

用于编辑流0之分段A的编辑操作与第一实施例中的相同。当编辑流0的分段B时，编辑系统不知道编辑点，致使编辑系统不能识别流0的分段B。因此，继续与处理分段A相同的编辑操作，从而将流0中关于分段A和B的序列记录在DVD-RAM11中。

当编辑人员确定编辑点时，定时控制器13操作开关23和24，将音频编码器19和视频编码器18与AV解码器21相连，并且操作开关16，将多路复用器16与流控制器12相连。因此，在视频编码器18和音频编码器19中，对经AV解码器21解码的流1中的分段C的数据重新编码，然后通过多路复用器17、开关16和流控制器12，将其发送和记录在DVD-RAM11中。用于编辑流1中分段D的编辑操作与第一实施例中的相同。

在完成对流1之分段C的解码后，定时控制器13用与第一实施例相同的方法操作开关16，将延迟电路15输出的流1的分段D直接传递给流控制器12，从而将分段D记录在DVD-RAM11中，跟在分段C的后面。

一旦确定了编辑点，便可以如上所述确定流0之分段B的范围。因此，在用上述方法完成对流0和流1的编辑后，编辑系统再次读出流0之分段B中的数据，将其解码、编码和重写到DVD-RAM11的相应区域中。

如上所述，当没有预先确定编辑点时，首先将流0和流1重写入DVD-RAM11中，不对流0的分段B重新编码，然后对流0的分段B重新编码，以便对流进行内插。通常，分段B的长度为0.5秒。因此，编辑人员感觉编辑操作是实时进行的。

如果不对流0的分段B重新编码，那么会使再现图像畸变。这是因为，如图10(a)和图10(b)中所述讨论的，编码图像的序列与原始图像的帧序列不同，因此当切断一个GOP时，将造成再现时所需的几个帧消失。对流0之分段B的重新编码避免了再现时图像的畸变。

尽管为了便于理解，用较佳实施例揭示了本发明，但应该理解，不脱离本发明的原理可以用各种方法来实施本发明。因此，本发明应该理解为包括所有可能的实施例以及对所示实施例的修改，其实施不脱离由所附权利要求书限定的本发明原理。

Claims (21)

1．一种流编辑设备，该设备被设计成可以在每个流中设置的编辑点处，将编辑操作中使用的两个输入流中的一个切换到另一个，其特征在于，包括：

第一解码器，用于对第一流解码；

第二解码器，用于对第二流解码；

编码器，用于对经所述第一和第二解码器解码的第一和第二流中的至少一个流重新编码；以及

控制器，用于控制对第一和第二流的编辑，以便产生第三流，所述第三流由二部分组成，一部分是第一流的前分段，它位于第一流中设置的编辑点之前，另一部分是第二流的尾分段，它位于第二流中设置的编辑点之后，所述控制器在产生第三流时，将第一和第二流中前分段和后分段的至少一个分段部分与第一和第二流中前分段和后分段的另一个分段部分合并，其中所述至少一个分段部分经过所述第一和第二解码器中的一个相应解码器解码、所述编码器重新编码并且被定义离开第一和第二流之一中设置的编辑点一段给定的长度，所述另一个分段部分是指在所述第一和第二解码器解码和所述编码器重新编码之前的分段部分。

2．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成，并且所述控制器确定了这样一部分的长度，所述部分被解码和重新编码，并且将在第三流中合并，范围是从编辑点开始到设置编辑点的一个GOP的前部。

3．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，还包括首标发生器，用于为第三流产生一系列首标。

4．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，所述编码器用所述第一和第二解码器对第一和第二流中的至少一个流解码所获得的编码信息对第一和第二流中的至少一个流重新编码。

5．如权利要求4所述的流编辑设备，其特征在于，编码信息包括图像类型、量化器矩阵(Quant)和离散余弦变换(DCT)类型。

6．如权利要求5所述的流编辑设备，其特征在于，当要求所述编码器在对第一和第二流中的至少一个流进行重新编码操作时改变以第一和第二流中一个流进行编码时所用的比特率时，所述编码器使用根据以下关系式改变的Quant：

改变后Quant=改变前Quant×(改变后比特率/改变前比特率)

7．如权利要求4所述的流编辑设备，其特征在于，通过两条分离的信号线，将经解码的视频和/音频数据以及编码信息从设置在独立单元中的所述第一和第二解码器传递给所述编码器。

8．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，还包括去多路复用装置，用于将第一和第二流分成视频分组和音频分组；以及多路复用装置，用于对第一和第二流中一个流的视频分组以及另一个流中的音频分组进行多路复用。

9．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，当要合并到第三流中的所述部分被定义在所述第一流的尾分段中时，所述编码器在对第二流编辑结束后对所述部分进行重新编码。

10．如权利要求1所述的流编辑设备，其特征在于，在产生第三流的过程中，所述控制器选择以下四个部分，其一是解码和重新编码前第一流中前分段的第一部分，其二是在第一部分之后、编辑点之前、由所述编码器输出的第一流中前分段的第二部分，其三是编辑点之后、由所述编码器输出的第二流中尾分段的第一部分，其四是第二流第一部分之后、解码和重新编码之前第二流中尾分段的第二部分。

11．如权利要求10所述的流编辑设备，其特征在于，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成，并且所述控制器确定了第一流第二部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的前部的范围，以及第二流第一部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的结束处的范围。

12．一种流编辑方法，该方法可以在每个输入流中设置的编辑点处，将编辑操作中使用的两个输入流中的一个切换到另一个，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

用两个解码器对第一和第二流解码；

用于在所述解码步骤中解码的第一和第二流中的至少一个流重新编码；以及

控制对第一和第二流的编辑，以便产生第三流，所述第三流由二部分组成，一部分是第一流的前分段，它位于第一流中设置的编辑点之前，另一部分是第二流的尾分段，它位于第二流中设置的编辑点之后，所述控制步骤在产生第三流时，将第一和第二流中前分段和后分段的至少一个分段部分与第一和第二流中前分段和后分段的另一个分段部分合并，其中所述至少一个分段部分经过解码、重新编码并且被定义离开第一和第二流之一中设置的编辑点一段给定的长度，所述另一个分段部分是指在解码和重新编码之前的分段部分。

13．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成，并且被解码和重新编码且将在第三流中合并所述部分的长度被定义为从编辑点开始到设置编辑点的一个GOP的前部。

14．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，还包括为第三流产生一系列首标的步骤。

15．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，所述编码步骤用所述解码步骤对第一和第二流中的至少一个流解码所获得的编码信息对第一和第二流中的至少一个流重新编码。

16．如权利要求15所述的流编辑方法，其特征在于，编码信息包括图像类型、量化器矩阵(Quant)和离散余弦变换(DCT)类型。

17．如权利要求16所述的流编辑方法，其特征在于，当要求所述编码步骤改变在对第一和第二流中一个流进行编码时所用的比特率时，所述编码步骤使用根据以下关系式改变的Quant：

改变后Quant=改变前Quant×(改变后比特率/改变前比特率)

18．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，还包括以下步骤：即将第一和第二流分成视频分组和音频分组；以及对第一和第二流中一个流的视频分组以及另一个流中的音频分组进行多路复用。

19．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，当要合并到第三流中的所述部分被定义在所述第一流的尾分段中时，所述编码步骤在对第二流编辑结束后对所述部分进行重新编码。

20．如权利要求12所述的流编辑方法，其特征在于，在产生第三流的过程中，所述控制步骤选择以下四个部分，其一是解码和重新编码前第一流中前分段的第一部分，其二是在第一部分之后、编辑点之前、经解码和重新编码的第一流中前分段的第二部分，其三是编辑点之后、经解码和重新编码的第二流中尾分段的第一部分，其四是第二流第一部分之后、解码和重新编码之前第二流中尾分段的第二部分。

21．如权利要求20所述的流编辑方法，其特征在于，第一和第二流都由多个图像组(GOP)组成，并且确定了第一流第二部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的前部的范围，以及第二流第一部分从编辑点到设置编辑点的一个GOP的结束处的范围。

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