DE60223807T2 - Änderung der wiedergabegeschwindigkeit einer in einem progressiven teilbildformat aufgezeichneten videodarstellung - Google Patents

Änderung der wiedergabegeschwindigkeit einer in einem progressiven teilbildformat aufgezeichneten videodarstellung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Sachgebiet
  • Die erfindungsgemäßen Anordnungen beziehen sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen, die fortschrittliche Betriebsmerkmale für Programme aufzeigen, die auf plattenförmige Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, wie zum Beispiel aufzeichnungsfähige digitale Video-Disks, Festplatten und magneto-optische Disks.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es sind verschiedene Geräte entwickelt worden, die es Benutzern ermöglichen, Video- und/oder Audioprogramme für eine spätere Präsentation aufzuzeichnen. Zu solchen Geräten gehören Magnetbandgeräte, Video-Kassettenrecorder, aufzeichnungsfähige Kompakt-Disks und seit kurzem aufzeichnungsfähige digitale Video-Disks (DVD). Festplatten und magneto-optische Disks sind ebenfalls verwendet worden.
  • Eine DVD, auf die nur einmal aufgezeichnet werden kann und die danach im wesentlichen ein DVD-Festspeicher ist, wird mit dem Akronym DVD-R bezeichnet. Das Akronym DVD-R wird auch allgemein für Einmal-Schreib- oder Einmal-Aufzeichnungs-Technologie verwendet. Es sind mehrere Formate für DVDs verfügbar, auf die aufgezeichnet, von denen gelöscht und auf die wieder aufgezeichnet werden kann, d. h. die überschrieben oder wieder beschrieben werden können. Diese werden mit den Akronymen DVD-RAM, DVD-RW und DVD + RW bezeichnet. Bis heute ist kein einheitlicher Industrie-Standard angenommen worden. Die Akronyme DVD-RAM, DVD-RW und DVD + RW werden auch allgemein zur Bezeichnung von entsprechenden wieder beschreibbaren Technologien verwendet.
  • Eine Bezugnahme hierin auf wieder beschreibbare DVD-Technologie, -Geräte und -Verfahren soll allgemein alle Standards umfassen, die derzeit verwendet werden, wie auch jene, die in Zukunft entwickelt werden können.
  • Nachdem Videosignale einmal auf eine Disk aufgezeichnet worden sind, kann ein Benutzer wünschen, die Geschwindigkeit zu ändern, mit der die Videosignale angezeigt werden. Um diesen Wunsch zu erfüllen, sind die meisten konventionellen DVD-Recorder so ausgelegt, dass sie die Videosignale mit verschiedenen Geschwindigkeiten wiedergeben. Zum Beispiel können diese Geräte Videosignale im allgemeinen im Zeitraffer und in Zeitlupe wiedergeben. Diese Wiedergabe-Variationen werden allgemein als Trick-Betriebsarten bezeichnet. DVD-Recorder führen diese Trick-Betriebsarten üblicherweise durch Wiederholung oder Löschung eines oder mehrerer Bilder in dem aufgezeichneten Videosignal aus, nachdem die Videosignale von der Disk gelesen worden sind. Z. B. kann ein DVD-Recorder in dem Zeitlupen-Trickbetrieb jedes Bild aus einem bestimmten Teil der aufgezeichneten Videosignale wiederholen, um dem Betrachter den Eindruck zu vermitteln, dass das Video mit seiner halben Normalgeschwindigkeit angezeigt wird. Um Zeitraffer-Wiedergabe zu erzeugen, kann der DVD-Recorder ein oder mehrere Bilder aus dem Videosignal bei der Wiedergabe löschen.
  • Während es Trickbetriebsarten dem Benutzer ermöglichen, ein aufgezeichnetes Videoprogramm mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu betrachten, wird das Videosignal durch den Prozess nicht permanent geändert. Wenn die Videosignale zu einer späteren Zeit angezeigt werden, muss der Benutzer eine andere Trickbetriebsart auslösen, um die Videobilder mit einer anderen Geschwindigkeit zu betrachten. Wesentlich ist jedoch, dass viele Benutzer wünschen können, die Wiedergabegeschwindigkeit eines bestimmten Teils des Videopro gramms permanent durch Modifizieren des Videosignals zu ändern, nachdem das Videosignal auf eine Disk aufgezeichnet worden ist. Ein solcher Prozess kann Geschwindigkeitsänderungen während der Wiedergabe erlauben, ohne dass der Benutzer einen Trick-Betriebsart-Befehl geben muss. Unglücklicherweise gibt es mehrere bedeutsame Hindernisse, die eine Bearbeitung (editing) eines aufgezeichneten Videosignals in solch einer Weise unpraktisch machen. Spezifisch ist der Platz, der von dem ursprünglichen Videosignal eingenommen wird, nicht groß genug, um die Bilder zu speichern, die wiederholt werden müssen, um eine Zeitlupen-Wiedergabe zu erzeugen. Zusätzlich zu den räumlichen Beschränkungen können Wiederholungsbilder auf der Disk die konventionelle Bildstruktur der Videosignale stören, was die Anzeigequalität der Videosignale bei der Wiedergabe verschlechtern kann.
  • Die Modifizierung aufgezeichneter Videosignale zur Erzeugung einer Wiedergabe mit Zeitraffer wird jedoch nicht durch die räumlichen Beschränkungen beeinträchtigt, die die Zeitlupen-Montage behindern. Dies rührt daher, dass die Zeitraffer-Bearbeitung nur Bilder aus den aufgezeichneten Videosignalen löscht. Trotzdem hat die Erstellung eines Zeitraffer-Videosignals ähnlich wie die Zeitlupen-Modifikation auch negative Auswirkungen auf die konventionelle Bildstruktur der Videosignale.
  • WO 99/65239 offenbart die Erzeugung eines Trick-Wiedergabe-Informationsstroms aus einem Normal-Wiedergabe-Informationsstrom. Der Trick-Wiedergabe-Informationsstrom und der Normal-Wiedergabe-Informationsstrom werden zu einem zusammengesetzten Informationsstrom verschmolzen. Die verschmolzene Information wird in einer Spur auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Es ist klar, dass der zusammen gesetzte Informationsstrom mehr Speicherplatz benötigt als der Normal-Wiedergabe-Informationsstrom allein.
  • US-Patent 6,124,995 bezieht sich auf ein Kodierverfahren mit fester Bit-Rate und auf eine Vorrichtung dafür sowie auf ein Nachführverfahren für Hochgeschwindigkeits-Suche unter Verwendung desselben. Ein Einheitsblock, der aus einer vorbestimmten Zahl von Umwandlungsblöcken zusammengesetzt ist, wird durch Teilen von Eingangs-Bilddaten in Umwandlungsblöcke aufgebaut. Eine Einheit zur Fixierung der Bit-Menge wird durch Herausziehen eines Einheitsblocks der vorbestimmten Zahl von Einheitsblöcken aufgebaut, um dadurch eine Umwandlungskodierung auszuführen. Es wird ein realer Kompressions-Skalierfaktor durch Quantisierung des Umwandlungs-Koeffizienten berechnet, der durch eine Umwandlungs-Kodieroperation gemäß Anfangs-Kompressions-Skalierfaktoren und durch Vergleich der in einem Einheitsblock quantisierten Bit-Menge mit einer Ziel-Bit-Menge gewonnen wird. Der Umwandkungs-Koeffizient wird in einem Einheitsblock unter Verwendung des realen Kompressions-Skalierfaktors quantisiert, und der quantisierte Umwandlungs-Koeffizient wird einer variablen Längenkodierung unterworfen, um die Bit-Menge in einer Bit-Mengen-Fixierungseinheit fixiert zu haben. Man erhält dadurch einen kodierten Gleichstrom-Koeffizienten DC und einen niederfrequenten Wechselstrom-Koeffizienten AC. Der kodierte Gleichstrom-Koeffizient DC und eine vorbestimmte Zahl von niederfrequenten Wechselstrom-Koeffizienten AC werden in einem IDC-Datenbereich aufgezeichnet, und alle kodierten Koeffizienten werden in einem DDC-Datenbereich aufgezeichnet. Wenn die Hochgeschwindigkeits-Suchoperation durchgeführt wird, werden Informationen der Abtastposition entsprechend jeder Suchgeschwindigkeit nach Abtastung nur des in dem vorderen Ende der Aufzeichnungsspur befindlichen IDC-Bereichs einschließlich der meisten Bildinformationen abgetastet. Die Verwendung von zwei verschiedenen Bereichen, dem IDC-Datenbereich und dem DDC-Datenbereich, ist nicht sehr leistungsfähig.
  • In dem US-Patent 6,014,494 ist ein Verfahren zum Verfolgen eines Bandes mit einem Signal-Aufzeichnungskopf offenbart, um Spuren zu bilden, in denen digitale Daten aufgezeichnet sind. Mehrere Spuren sehen jeweils Blöcke vor, und ein üblicher Wiedergabe-Datenbereich und Trick-Wiedergabebereiche sind in jeder der in jedem Block enthaltenen Spuren angeordnet. Die Verwendung einer solchen Mehrzahl von Blöcken ist nicht sehr leistungsfähig.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Für einen wieder beschreibbaren Aufzeichnungsträger zeigt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Andern einer Wiedergabegeschwindigkeit eines ausgewählten Videosegments auf, das eine progressive Vollbildstruktur hat, die auf einem Teil des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet worden ist.
  • Die Erfindung zeigt ferner ein System gemäß Anspruch 7 zum Ändern einer Wiedergabegeschwindigkeit eines ausgewählten Videosegments auf, das eine progressive Vollbildstruktur hat, die auf einem wieder beschreibbaren Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen stellen dar:
  • 1 ein Blockschaltbild eines wieder beschreibbaren DVD-Gerätes, das die Wiedergabegeschwindigkeit von in progressiven Vollbildstruktur-Format aufgezeichneten Videosignalem gemäß den beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnungen ändern kann;
  • 2 eine Veranschaulichung der Spiralspur auf einer wieder beschreibbaren DVD-Disk;
  • 3 eine Datenstruktur der wieder beschreibbaren DVD-Disk in 2;
  • 4A ein Ablaufdiagramm, das den Vorgang der Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit einer Video-Darstellung veranschaulicht, die in progressivem Vollbildstruktur-Format aufgezeichnet ist, um eine Zeitlupen-Wiedergabe zu erzeugen;
  • 4B bis 4G den Bearbeitungsprozess von 4A bei Anwendung auf eine konventionelle GOP, um eine halbe Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen;
  • 5A ein Ablaufdiagramm, das eine alternative Anordnung zur Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit einer Video-Darstellung veranschaulicht, die in progressivem Vollbildstruktur-Format aufgezeichnet ist, um eine Zeitlupen-Wiedergabe zu erzeugen;
  • 5B bis 5I den Bearbeitungsprozess von 1 bei Anwendung auf zwei konventionelle GOPs, um eine halbe Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen;
  • 6A ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zur Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit einer Video-Darstellung veranschaulicht, die in progressivem Vollbildstrukturformat aufgezeichnet ist, um eine Wiedergabe im Zeitraffer zu erzeugen;
  • 6B bis 6F den Bearbeitungsprozess von 6A bei Anwendung auf zwei konventionelle GOPs, um eine doppelte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen;
  • 7A ein Ablaufdiagramm, das eine alternative Anordnung zur Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit einer Video-Darstellung veranschaulicht, die in progressivem Vollbildstruktur-Format aufgezeichnet ist, um eine Wiedergabe im Zeitraffer zu erzeugen;
  • 7B bis 7D den Bearbeitungsprozess von 7A bei Anwendung auf zwei konventionelle GOPs, um eine doppelte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Aufzeichnungsfähiges DVD-Gerät
  • Ein Gerät 100 zur Ausführung der verschiedenen fortschrittlichen Betriebs-Merkmale gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen ist in 1 in einem Blockschaltbild dargestellt. Ein wieder beschreibbares Disk-Medium ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als wieder beschreibbare DVD verkörpert. Es sei bemerkt, dass in vielen Fällen das wieder beschreibbare Disk-Medium zum Beispiel auch eine Festplatte oder eine magneto-optische Disk (MOD) sein kann. Ein Beispiel einer MOD ist eine Mini-Disk. Ferner kann die Erfindung in einem digitalen Magnetbandgerät verwendet werden. Tatsächlich kann die Erfindung in allen anderen geeigneten Geräten für Speichermedien verwendet werden.
  • Das Gerät 100 kann auf das Disk-Medium schreiben und von diesem lesen, in diesem Beispiel einer wieder beschreibbaren DVD 102. Obwohl die nachfolgende Diskussion primär eine wieder beschreibbare DVD betrifft, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Wie schon früher bemerkt wurde, kann die Erfindung bei allen anderen geeigneten Speichermedien verwendet werden. Das Gerät kann eine mechanische Anordnung 104, einen Steuerabschnitt 120, einen Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 und einen Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 haben. Die Zuordnung der meisten Blöcke zu verschiedenen Abschnitten oder Wegen ist ohne weiteres ersichtlich, während die Zuordndung einiger Blöcke aus Bequemlichkeitsgründen erfolgt und nicht kritisch zum Verständnis der Arbeitsweise des Gerätes ist.
  • Die mechanische Anordnung 104 kann einen Motor 106 enthalten, um die Disk 102 in Drehung zu versetzen, und eine Abtastanordnung 108, die über der Disk 102 bewegt werden kann, wenn die Disk 102 sich dreht. Ein Laser auf der Abtastanordnung 108 kann Spurelemente in eine Spiralspur auf der Disk 102 brennen und bereits zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Video- und/oder Audio-Programm-Material in die Spur gebrannte Spurelemente beleuchten. Für das Verständnis der Erfindung ist es unerheblich, ob die Disk 102 auf einer oder beiden Seiten beschreibbar ist, oder im Fall einer doppelseitigen Aufzeichnung, ob die doppelseitige Aufzeichnung oder das anschließende Lesen von der Disk 102 auf derselben Seite der Disk 102 stattfindet oder auf beiden Seiten. Die Abtastanordnung 108 und der Motor 106 können durch eine Servoanordnung 110 gesteuert werden. Die Servoanordnung 110 kann auch als erster Eingang das Wiedergabesignal von aus der Spiralspur der Disk 102 gelesenen Daten empfangen. Das Widergabesignal dient auch als Eingang zu einer Fehlerkorrektur-Schaltung 130, die als Teil des Steuerabschnitts oder als Teil des Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweges 170 angesehen werden kann.
  • Der Steuerabschnitt 120 kann eine zentrale Steuer-Verarbeitungseinheit (CPU) 122 und eine Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 enthalten. Die Steuer-CPU 122 kann der Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 ein erstes Eingangssignal zuführen, und die Servoanordnung 110 kann der Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 ein zweites Eingangssignal zuführen. Die Servoanordnung 110 kann auch als Teil des Steuerabschnitts 120 angesehen werden. Die Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 kann dem Multiplexer (MUX) 154 ein erstes Eingangssignal zuführen, das Teil des Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweges 140 bilden kann.
  • Der Ausgang des MUX 154 kann dem Eingang einer Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 zugeführt werden. Der Ausgang der Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 kann ein aufzeichnungsfähiges Eingangssignal sein, das dem Abtaster 108 zugeführt wird, das in die Spiralspur der Disk 102 durch den Laser „gebrannt" wird.
  • Außerdem können Steuer- und Daten-Schnittstellen vorgesehen werden, damit die CPU 122 den Betrieb des Video-Kodierers 144, des Video-Dekodierers 178 und des Audio-Dekodierers 182 steuern kann. Geeignete Software und Firmware kann in einem Speicher für die konventionellen, von der Steuer-CPU 122 ausgeführten Operationen vorgesehen werden. Ferner sind Programmabläufe für die Bearbeitung aufgezeichneter Video-Merkmale 134 vorgesehen, um die CPU 122 gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zu steuern.
  • Ein Steuer-Zwischenspeicher 132 für vom Benutzer aktivierbare Funktionen kann jene Funktionen anzeigen, die gegenwärtig verfügbar sind, nämlich Wiedergabe, Aufzeichnung, Rücklauf, schneller Vorlauf, langsame Wiedergabe, Springen, Pause/Wiedergabe und Stopp. Außerdem kann ein Bearbeitungs-Zwischenspeicher 136 vorgesehen werden, um Befehle zur Ausführung der aufgezeichneten Video-Bearbeitungsmerkmale zu empfangen.
  • Der Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 kann einen Fehlerkorrektur-Block 130, einen Spur-Zwischenspeicher 172, eine Schaltung 174 für bedingten Zugriff und einen Demultiplexer 176 enthalten. Der Spur-Zwischenspeicher 172 kann lesen und vorübergehend für weitere Verarbeitung von der Disk 102 gelesene Daten speichern. Diese Daten können durch die Schaltung 174 mit bedingtem Zugriff verarbeitet werden, die die Verbreitung der Daten durch den Demultiplexer 176 und in entsprechende Wege für die Video- und Audio-Verarbeitung steuern kann. Außerdem kann der Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 einen Paket-Videokodierer 178, einen TV-Kodierer 180, einen Audio-Dekodierer 182 und einen Audio-D/A 184 enthalten.
  • Der Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 kann ein Signalverarbeitungsweg zur Umwandlung eines konventionellen Fernsehsignals in digitale Paketdaten für digitale Aufzeichnung durch die Vorrichtung 100 sein. Der Eingangsweg 140 kann einen TV-Dekodierer 142 und einen Paket-Videokodierer 144 enthalten. Außerdem kann der Eingangs-Verarbeitungsweg 140 einen Audio-A/D 146 und einen Audio-Kodierer 148 enthalten. Bei normalem Betrieb können die digitalisierten Signale in einem Multiplexer 150 kombiniert und dann in dem Aufzeichnungs-Zwischenspeicher 152 zwischengespeichert werden, bis ein vollständiges Paket aufgebaut worden ist. Da Gruppen von Audio- und Video- Datenpaketen gebildet werden, können sie in einem Multiplexer 154 mit geeigneten Navigations-Paketen kombiniert werden, die in dem Navigations-Erzeugungsblock 126 erzeugt werden. Die Pakete können dann zur Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 gesendet werden. Die Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 kann auch als Teil des Eingangsweges 140 angesehen werden.
  • Wenn ein Benutzer wünscht, einen Teil der auf der Disk 102 gespeicherten Videosignale zu bearbeiten, kann der Bearbeitungs-Zwischenspeicher 136 dies der Steuer-CPU 122 signalisieren. Bei einer Anordnung kann die Steuer-CPU 122 dem Paket-Video-Kodierer 178 signalisieren, die in dem Videosignal enthaltenen Bilder zu dekodieren und dann die Videosignale, die die dekodierten Bilder enthalten, an einen Paket-Video-Kodierer 144 zu senden. Wie später noch bei einer alternativen Anordnung erläutert wird, braucht nur eine ausgewählte Zahl dieser Bilder während des Bearbeitungsprozesses dekodiert zu werden. Bei jeder Anordnung können alle den Bildern zugeordneten Audiosignale dem Audio-Dekodierer 182 zugeführt werden. Die Steuer-CPU 122 kann dan den Audio-Dekodierer 182 anweisen, die Audiosignale vorübergehend zu speichern. Um jedoch einen Extra-Raum zu schaffen, werden die Audiosignale während des Verarbeitungsprozesses generell nicht mit den Videosignalen rekombiniert. Statt dessen gehen die Audiosignale üblicherweise verloren, wenn der Zwischenspeicher in dem Audio-Dekodierer 182 überläuft. Umgekehrt können, wenn der Verarbeitungsprozess einmal vollendet ist, alle Audiosignale, die den bearbeiteten Videosignalen zugeordnet sind, die in dem Speicherpuffer des Audio-Dekodierers 182 verbleiben, mit zum Abspielen beabsichtigten Audiosignalen überschrieben werden. Außerdem können zur Entfernung der Audio-Komponente alle Unterbild-Informationen, die den modifizierten Videosignalen zugeord net sind, getrennt und an einer Reintegration mit den modifizierten Videosignalen gehindert werden.
  • Wenn das die dekodierten Bilder enthaltende Videosignal einmal vom Paket-Video-Kodierer 144 empfangen wird, kann der Video-Kodierer 144 das Videosignal durch Hinzufügen oder Löschen von Bildern modifizieren. Wie nachfolgend noch in Einzelheiten erläutert wird, kann das Hinzufügen von Bildern zu dem Videosignal ein Zeitlupen-Videosignal erzeugen, und gelöschte Bilder von dem Videosignal können ein Zeitraffer-Videosignal erzeugen. Der Video-Kodierer 144 kann dann diese Bilder neu kodieren, so dass das modifizierte Videosignal auf der Disk 102 platziert werden kann.
  • Nachdem die Bilder in dem bearbeiteten Videosignal neu kodiert worden sind, braucht das Videosignal nur durch den Multiplexer 150 verbreitet zu werden, da das Audiosignal üblicherweise nicht mit dem modifizierten Videosignal kombiniert wird. Das bearbeitete Videosignal wird dann in einer Weise verarbeitet, die ähnlich der Verarbeitung eines normalen Videosignals ist. Dies bedeutet, dass das modifizierte Videosignal in dem Multiplexer 154 mit Navigationsdaten kombiniert und durch die Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 fehlerkorrigiert wird. Wie noch später erläutert wird, kann das verarbeitete Videosignal dann zurück auf die Disk 102 in ihrem ursprünglichen Raum aufgezeichnet werden.
  • Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung in Hardware, Software oder in einer Kombination von Hardware und Software realisiert werden kann. Machienlesbare Speicherung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer zentralisierten Weise in einem Computersystem realisiert werden, zum Beispiel der Steuer-CPU 122, oder in einer verteilten Weise, bei der verschiedene Elemente über mehrere miteinander verbundene Computersysteme verstreut sind. Jede Art von Computersystem oder einer anderen Vorrichtung, die zur Ausführung der hier beschriebenen Verfahren passt, ist akzeptabel.
  • Obwohl die hier beschriebene Erfindung spezifisch die Steuer-CPU 122 von 1 ins Auge fasst, könnte eine typische Kombination von Hardware und Software ein Allzweck-Computersystem mit einem Computerprogramm sein, das nach Laden und Ausführung das Computersystem und ein DVD-Aufzeichnungssystem wie der Steuerabschnitt 120 von 1 steuert, so dass es die hier beschriebenen Verfahren ausführt. Die vorliegende Erfindung kann auch in ein Computerprogramm-Produkt eingebettet werden, das alle Merkmale umfasst, die die Ausführung der hier beschriebenen Verfahren ermöglichen, und das nach Laden in ein Computersystem diese Verfahren ausführen kann.
  • Ein Computerprogramm in dem vorliegenden Kontext kann jeden Ausdruck in jeder Sprache, jedem Code, oder jeder Schreibweise einer Gruppe von Instruktionen bedeuten, die ein System, das eine Informations-Verarbeitungsfähigkeit hat, veranlassen soll, eine bestimmte Funktion entweder direkt oder nach einem oder beiden der folgenden Merkmale auszuführen: (a) Umwandlung in eine andere Sprache, einen anderen Code oder eine andere Schreibweise; und (b) Wiedergabe in einer unterschiedlichen Materialform. Die hierin offenbarte Erfindung kann ein Verfahren sein, das in ein Computerprogramm eingebettet ist, das von einem Programmierer unter Verwendung kommerziell verfügbarer Entwicklungs-Werkzeuge für Betriebssysteme ausgeführt werden kann, die mit der oben beschriebenen Steuer-CPU 122 kompatibel sind.
  • DVD-Medien
  • Aus Veranschaulichungszwecken der erfindungsgemäßen Anordnungen kann Programm-Material auf eine wieder beschreibbare DVD aufgezeichnet und von einer wieder beschreibbaren DVD abgespielt werden. Eine in 2 gezeigte wieder beschreibbare DVD ist für die Verwendung als Disk 102 in dem Gerät 100 geeignet. Die Disk 10 besteht aus einem ebenen, runden, plattenförmigen Kunststoffelement 12. Die wieder beschreibbare DVD kann aus zwei Substraten bestehen, die durch eine Klebstoffschicht miteinander verbunden sind und eine 1,2 mm dicke Disk bilden. Ein Mittelloch 14 kann in der Disk vorgesehen sein, so dass eine Greifvorrichtung des Motors 106 von 1 die Disk sicher greifen und ihre Winkelbewegung gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen steuern kann.
  • Die Richtung der Aufzeichnung auf der Spur verläuft üblicherweise entlang einer spiralförmigen Spur 16 von einem kleineren Radiusteil der Spirale nach außen zu einem größeren Radiusteil der Spirale. Die mehreren Gruppen von drei großen Punkten (•••) bezeichnen Teile der Spur, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Als Ergebnis wird davon ausgegangen, dass der Beginn der spiralförmigen Spur nahe dem Loch 14 ist, und er ist mit einem Quadrat 18 bezeichnet. Das Ende der Spirale ist nahe dem Rand und mit einer Raute 20 bezeichnet. Der Fachmann akzeptiert allgemein die Definition von Beginn und Ende der Spirale wie dargestellt. Die Spur kann auch eine in der Zeichnung nicht dargestellte „Side-to-Side-Wobbelung" zur Anpassung an Medientyp-Indizierung haben. Aufgrund von Maßstabsschwierigkeiten sind nur Teile der Spur 16 dargestellt, und diese sind in stark vergrößertem Maßstab dargestellt.
  • Jeder nahezu kreisförmige, radial konzentrische Abschnitt der Spirale wird machmal als eine Spur bezeichnet, aber es wird allgemein nicht akzeptiert, dass diese Terminologie eine spezifische Bedeutung hat. In CD-ROM's wird zum Beispiel der Begriff Spur auch zur Bezeichnung des Teils der spiralförmigen Spur verwendet, der einen einzelnen Audio-Song oder eine andere Wahl enthält, und dasselbe kann für DVD's verallgemeinert werden oder nicht.
  • DVD-Datenstruktur
  • Wie in 3 gezeigt ist, enthält jede DVD einen Video-Manager 26 und eine Video-Titelgruppe (VTS) 28. Die VTS enthält Video-Titelgruppen-Informationen (VTSI) 27, eine wahlweise Video-Objektgruppe für Menü 29, eine oder mehr VOBS für Titel 30, die den aktuellen Titelinhalt und eine VTSI-Datensicherung 31 enthält. Jede VOBS 30 besteht aus mehreren Video-Objekten (VOB) 32. Jedes Video-Objekt 32 enthält mehrere Zellen 34. Jede VOBS 30 enthält auch eine Sammlung von Zeigern zu einer oder mehreren Zellen. Auf diese Weise verknüpfen die VOBS 30 Daten die Zellen 34 miteinander und zeigen an, in welcher Reihenfolge die Programme oder Zellen 34 abgespielt werden sollen. Die Zellen 34 innerhalb einer besonderen VOBS 30 können für die Wiedergabe in jeder gewünschten Reihenfolge gekennzeichnet werden. Zum Beispiel können sie der Reihe nach oder willkürlich abgespielt werden.
  • Jede Zelle 34 enthält mehrere Video-Objekteinheiten (VOBU) 36. Jede der VOBU's 36, in denen sich der Video-Inhalt der Disk befindet, enthält üblicherweise 0,4 bis 1,0 Sekunden an Darstellungsmaterial. Jede VOBU beginnt mit genau einem Navigationspack (NV_PCK) 38 und kann einen oder mehrere Audio-Packs (A_PCK) 40, einen oder mehrere Video- Packs (V_PCK) 41 und einen oder mehr Unterbild-Packs (SP_PCK) 42 enthalten. Außerdem enthält jede VOBU 36 nominal eine Gruppe von Bildern (GOP).
  • Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit für eine Video-Darstellung, die in einem progressiven Vollbild-Struktur-Format aufgezeichnet ist.
  • Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen kann ein Benutzer die Wiedergabegeschwindigkeit von progressiven Vollbild-Videosignalen ändern, die bereits auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet worden sind. Wenn der Benutzer wünscht, die aufgezeichneten Videosignale zu bearbeiten, um Zeitlupen-Videosignale zu erzeugen, können ein oder mehrere Bilder in das Videosignal eingefügt werden, um einen solchen Effekt zu schaffen. Die geänderten Videosignale können dann auf dem Aufzeichnungsträger in demselben Raum aufgezeichnet werden, der zuvor von den ursprünglichen Videosignalen besetzt wurde. Wenn der Benutzer Zeitraffer-Videosignale erstellen will, können ein oder mehrere Bilder aus den aufgezeichneten Videosignalen entfernt werden. Ähnlich wie bei dem Zeitlupen-Bearbeitungsprozess können die Videosignale in dem Raum der ursprünglichen Videosignale auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. In beiden Prozessen können die bearbeiteten Videosignale neu kodiert werden, um einen Wiedergabe- und Trickbetrieb mit höherer Qualität zu erzeugen.
  • Es folgt eine typische GOP-Struktur in einem MPEG-Videostrom, der mit einem progressiven Abtast-Format aufgezeichnet wurde, was zur Erklärung der erfindungsgemäßen Anordnungen hilfreich sein kann:
    B0B1I2B3B4P5B6B7P8B9B10P11B12B13P14
  • Wie dargestellt ist, verwenden MPEG-Videosignale generell drei Arten von Bildspeicherverfahren: Intra(I)-Vollbilder, vorhergesagte (P)-Vollbilder und bidirektional vorhergesagte (B)-Vollbilder. Die P-Vollbilder und die B-Vollbilder werden allgemein als Nicht-Intra-(Nicht-I)-Vollbilder bezeichnet. I-Vollbilder werden unabhängig von allen anderen Bildern kodiert oder dekodiert. Hierdurch wird ein Referenz-Vollbild erstellt, aus dem Nicht-I-Vollbilder konstruiert werden können. Um die Informationsmenge zu vermindern, die zum Kodieren in einer bestimmten GOP benötigt wird, enthält jede GOP üblicherweise nur ein I-Vollbild.
  • P-Vollbilder enthalten Bewegungsvektoren, die die Differenz von dem nächstvorherigen I-Vollbild oder P-Vollbild beschreiben. Im Gegensatz zu I-Vollbildern werden nur die Differenzen zwischen dem aktuellen P-Vollbild un dem nächstvorherigen I-Vollbild oder P-Vollbild kodiert. B-Vollbilder enthalten Bewegungsvektoren, die die Differenz von dem nächstvorherigen I-Vollbild oder P-Vollbild beschreiben, wie auch von dem nächstfolgenden I-Vollbild oder P-Vollbild. Ähnlich den P-Vollbildern werden nur die Differenzen zwischen dem aktuellen B-Vollbild und den relevanten I-Vollbildern oder P-Vollbildern kodiert oder dekodiert.
  • Obwohl eine GOP ein bis achtzehn Bilder enthalten kann, umfasst eine typische GOP fünfzehn Vollbilder. Ferner erzeugt die Platzierung von zwei B-Vollbildern zwischen jedem I-Vollbild und P-Vollbild oder zwischen einem P-Vollbild und einem anderen P-Vollbild eine gleichmäßigere Wiedergabe zusätzlich zu verbesserter Trickbetriebs-Performance. Als Ergebnis ist es erwünscht, dass jede GOP in einem Videosignal in Übereinstimmung mit der oben reproduzierten konventionellen GOP-Struktur ist, insbesondere wenn das Videosignal zurück auf einen geeigneten Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden soll.
  • Es sei jedoch bemerkt, dass die für Veranschaulichdungszwecke der erfindungsgemäßen Anordnungen ausgewählte GOP-Struktur nur ein Beispiel einer GOP-Struktur ist, die zur Praktizierung der Erfindung verwendet werden kann, da die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art von GOP-Struktur begrenzt ist. Tatsächlich kann die Erfindung in jenen MPEG-Kodierern angewendet werden, die dazu bestimmt sind, nur P-Vollbilder und I-Vollbilder zu erstellen, oder in jenen Kodierern, die auf die Erzeugung nur von I-Vollbildern beschränkt sind.
  • In 4A zeigt ein Ablaufdiagramm 400 wie die Bearbeitung von Zeitlupe ausgeführt werden kann. Bei dieser Anordnung wird vorzugsweise die Zahl von Bildern, die dekodiert und anschließend neu kodiert werden sollen, begrenzt. 4B bis 4G veranschaulichen ein Beispiel dieses Zeitlupen-Bearbeitungsprozesses. 4B bis 4G zeigen insbesondere, wie eine einzige konventionelle GOP geändert werden kann, um eine halbe Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen; es sei jedoch bemerkt, dass die Erfindung darauf nicht begrenzt ist, da jeder Teil eines Videosignals geändert werden kann, um eine Wiedergabe mit irgendeiner langsameren als der normalen Wiedergabegeschwindigkeit vorzunehmen.
  • Beim Schritt 410 in 4A beginnt das Gerät 100 Daten von dem Aufzeichnungsträger zu lesen. Beim Schritt 412 trennt der Demultiplexer 176 von 1 die Video-Komponente des aufgezeichneten Videosignals von den Nicht-Video-Komponenten, wie A_PCK's 40 und SP_PCK's 42. Die NV_PCK's 38 können jedoch in dem bearbeiteten Videosignal belassen werden. Die Nicht-Video-Komponenten können dann verworfen werden. 4B veranschaulicht eine konventionelle GOP, die diesem Prozess folgt.
  • Wie beim Schritt 414 gezeigt ist und gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen braucht nur eine ausgewählte Zahl von Bildern dekodiert zu werden. Bei einer Anordnung kann jedes I-Vollbild in dem Videosignal dekodiert werden. Da außerdem durch die Hinzufügung von Bildern zu dem Videosignal, um eine langsamere Wiedergabe zu erzeugen, die Notwendigkeit besteht, neue GOP's zu erstellen, können ein oder mehrere weitere Nicht-I-Vollbilder dekodiert werden, wodurch solche Bilder in I-Vollbilder neu kodiert werden können, oder was nachfolgend erklärt wird, in I- und P-Halbbilder. Dieses Verfahren gewährleistet, dass jede neue GOP wenigstens ein I-Vollbild oder wenigstens eine Kombination aus einem I-Halbbild und einem P-Halbbild aufweist, aus der die P- und B-Vollbilder erzeugt werden.
  • Beim Schritt 416 können die beim Schritt 414 dekodierten Bilder nun neu kodiert werden. Als Beispiel können die beim Schritt 414 dekodierten I-Vollbilder in ein I-Halbbild und ein P-Halbbild neu kodiert werden. Dieser Prozess ist in 4C dargestellt. Wie in der Fachwelt bekannt ist, enthält ein vollständiges Vollbild zwei Halbbilder. Demzufolge enthält ein einzelnes Halbbild weniger Informationen (annähernd 50% weniger) als ein vollständiges Vollbild. Die Neu-Kodierung jedes I-Vollbildes in zwei I-Halbbilder vermindert nicht notwendigerweise die Informationsmenge, die auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert werden muss; eine Neu-Kodierung jedes I-Vollbildes in ein I-Halbbild und ein P-Halbbild hilft jedoch, die Informationsmenge zu vermindern, die auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert werden muss, da ein P-Halbbild weniger Speicherraum erfordert als ein I-Halbbild. Es sei jedoch bemerkt, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, da die I-Vollbilder in jedes andere geeignete Format neu kodiert werden können.
  • Alle anderen Bilder, die beim Schritt 414 dekodiert wurden, können in ein I-Vollbild, oder vorzugsweise in ein I-Halbbild und ein P-Halbbild neu kodiert werden. Dies gewährleistet, dass alle neuen GOP's das notwendige Referenz-Bild oder Halbbilder haben, um die verbleibenden P- Vollbilder und B-Vollbilder anzuzeigen. 4D zeigt ein Beispiel dieses Prozesses, bei dem das Vollbild P8 neu in Halbbilder I8P8 kodiert wird. Es sei jedoch bemerkt, dass 4D nur ein Beispiel ist, da alle anderen Vollbilder zur Dekodierung und anschließenden Neu-Kodierung ausgewählt werden können. Ferner sind ähnlich den dekodierten und neu kodierten I-Vollbildern alle für die Dekodierung mit diesem Prozess ausgesuchten Vollbilder nicht darauf beschränkt, in I-Halbbilder und P-Halbbilder neu kodiert zu werden, da solche Vollbilder in jedes andere geeignete Format neu kodiert werden können.
  • Wenn beim Schritt 418 in 4A Blindbilder den bearbeiteten Videosignalen hinzugefügt werden sollen, dann kann der Paket-Video-Kodierer 144 ein oder mehr solche Bilder in das Videosignal einfügen, wie beim Schritt 420 gezeigt ist. Ein Blindbild ist ein MPEG-Bild, das lediglich ein bestimmtes I-Vollbild oder Nicht-I-Vollbild wiederholt. Es ist jedoch bemerkenswert, dass diskrete Cosinus-Transformations-(DCT)-Koeffizienten und die Bewegungsvektoren des Blindbildes auf null gesetzt werden. Somit benötigen Blindbilder sehr wenig Speicherraum auf dem Aufzeichnungsträger. Ferner befinden sich Blindbilder bereits in einem komprimierten Format und müssen daher vor der Aufzeichnung auf den Aufzeichnungsträger nicht neu kodiert werden.
  • Bei einer Anordnung können Blindbilder entweder vor oder hinter jedem Vollbild in dem zu ändernden Videosignal platziert werden; die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, da die Blindbilder irgendwo in dem Videosignal eingefügt werden können. Die Zahl von in das Videosignal eingefügten Blindbildern hängt von der gewählten Zeitlupen-Geschwindigkeit ab. Zum Beispiel kann ein einziges Blindbild entweder vor oder nach jedem Vollbild in dem Videosignal eingesetzt werden einschließlich jedem I-Vollbild, das in ein I-Halbbild und ein P-Halbbild neu kodiert worden ist, um eine Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen, die halb so groß wie die normale Wiedergabegeschwindigkeit ist. 4E veranschaulicht dieses Beispiel. Eine langsamere Wiedergabegeschwindigkeit erfordert die Einfügung einer größeren Zahl von Blindbildern.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Hinzufügung von Blindbildern in das zu bearbeitende Videosignal beschränkt, um eine Zeitlupen-Wiedergabe zu erstellen. Wie im Schritt 422 gezeigt ist, gibt es eine alternative Anordnung, bei der ein oder mehrere Wiederholungsbilder in das Videosignal zwecks Bearbeitung von Zeitlupe eingefügt werden kann. Ein Wiederholungsbild ist ein nicht komprimiertes Bild, das ein Duplikat seines Vorgänger-Bildes ist.
  • Wenn Wiederholungsbilder hinzugefügt werden sollen, dann können ein oder mehrere solcher Bilder in das zu bearbeitende Videosignal beim Schritt 424 eingefügt werden. Wie bei dem Prozess der Einfügung von Blindbildern kann die Zahl von dem Videosignal hinzugefügten Wiederholungsbildern durch die gewünschte Wiedergabegeschwindigkeit bestimmt werden, d. h. eine langsamere Wiedergabegeschwindigkeit erfordert eine größere Zahl von hinzuzufügenden Bildern. Ferner können die Wiederholungsbilder irgendwo in dem zu bearbeitenden Videosignal eingefügt werden. Als Beispiel stellt 4E zusätzlich zu der Darstellung der Einfügung von Blindbildern für eine halbe Wiedergabegeschwindigkeit auch das Ergebnis der Hinzufügung von Wiederholungsbildern dar, um eine Wiedergabe mit halber Geschwindigkeit zu erzeugen. Nachdem die Wiederholungsbilder eingefügt worden sind, können diese Bilder, wie beim Schritt 426 gezeigt, neu kodiert werden. Somit können gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen ein oder mehrere Blindbilder oder ein oder mehrere Wiederholungsbilder, oder eine Kombination davon, in das zu bearbeitende Videosignal eingefügt werden, um Zeitlupen-Wiedergabe zu erzeugen.
  • Nachdem die Blind- und/oder Wiederholungsbilder in dem Videosignal (und die neu kodierten Wiederholungsbilder) platziert worden sind, können ein oder mehr neue GOP's erstellt werden, wie beim Schritt 428 in 4A gezeigt ist. Dies rührt daher, dass die Zahl von Bildern in dem Teil von zu bearbeitenden Videobildern zugenommen hat, und Industrie-Standards die Zahl von Anzeige-Halbbildern, die eine GOP enthalten kann, auf sechsunddreißig beschränkt. Dies gleicht einem Maximum von achtzehn Vollbildern pro GOP. Obwohl bis zu sechsunddreißig Halbbilder oder achtzehn Vollbilder in entweder der ursprünglichen GOP oder den neu erstellten GOP's platziert werden können, wird eine gleiche Zahl von Bildern vorzugsweise in jeder GOP platziert, wodurch jede GOP eine weitere Verarbeitung erfahren kann, falls erwünscht, um in Einklang mit der konventionellen GOP-Struktur zu sein. 4F zeigt ein Beispiel dieses Ergebnisses.
  • Die neuen GOP's können nun auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, wie beim Schritt 430 gezeigt ist. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen kann das bearbeitete Videosignal in demselben Raum untergebracht werden, den das ursprüngliche Videosignal zuvor besetzt hatte. Dies rührt daher, dass alle Blindbilder, die in dem Videosignal platziert worden sind, sehr wenig Speicherraum benötigen, da sie keine kodierten Bildinformationen enthalten. Ferner enthalten kodierte Wiederholungsbilder üblicherweise nur geringe Mengen an kodierten Informationen, da sie identisch oder weitgehend identisch mit ihren Vorgänger-Bildern sind. Welcher Speicherraum auch immer benötigt wird, damit diese Bilder in den ursprünglichen Raum passen, kann sich ferner aus dem Raum auf dem Aufzeichnungsträger ergeben, der ver wendet wurde, um die gelöschten Video-Informationen zu speichern.
  • Wenn bei einer Anordnung jedoch nicht genug Raum auf dem Aufzeichnungsträger vorhanden ist, dann kann eine gewisse Anzahl von Bildern, die nicht in I-Vollbilder oder I-Halbbilder und P-Halbbilder neu kodiert worden sind, dekodiert werden. Wenn diese Bilder einmal dekodiert worden sind, können sie neu kodiert werden, um ihre Bildauflösung zu vermindern. Ein solcher Prozess vermindert die Menge des für die Bilder benötigten Speicherraums. Bei einer alternativen Anordnung kann die Bit-Rate des Videosignals vermindert werden, wenn das Videosignal auf dem Aufzeichnungsträger platziert wird. Obwohl eine Verminderung der Bit-Rate zu einem Verlust von einigen Videodaten und einer entsprechenden Verminderung an Bildauflösung führen kann, ermöglicht ein solcher Prozess, dass das bearbeitete Videosignal in den ursprünglichen Aufzeichnungsort passt.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform können ein oder mehrere GOP's, die das bearbeitete Videosignal enthalten, neu kodiert werden, um sie an eine konventionelle GOP-Struktur anzupassen. Eine Neu-Kodierung der neuen GOP's in eine konventionelle GOP-Struktur erzeugt eine gleichmäßigere Wiedergabe und verbessert die Trickbetriebs-Ausführung. Hierfür kann eine Zahl der Bilder in den GOP's dekodiert und dann anschließend in unterschiedliche Formate neu kodiert werden. Unter Bezugnahme auf 4F brauchen zum Beispiel B0 und Bd der GOP1 nicht kodiert und dann neu kodiert zu werden, da eine konventionelle GOP üblicherweise mit zwei B-Vollbildern beginnt. In Fortsetzung dieses Beispiels kann B1 jedoch dekodiert und neu in Halbbilder I1 und P1 kodiert werden. Diese Halbbilder können nun als Bezugs-Vollbild für GOP1 dienen. Dieser Prozess kann fortgesetzt werden, bis die Struktur der GOP1 und GOP2 an eine konventi onelle Struktur angepasst ist, wie in 4G gezeigt ist. Es sei jedoch bemerkt, dass die vorangehende Diskussion nur ein Beispiel ist, da jede andere Sequenz verwendet werden kann, um ein oder mehrere der GOP's in dem bearbeiteten Videosignal in konventionelle GOP's neu zu kodieren.
  • 5A zeigt ein Ablaufdiagramm 500, das eine alternative Anordnung veranschaulicht, bei der Zeitlupen-Bearbeitung ausgeführt werden kann. 5A bis 5G zeigen ein Beispiel dieser Art von Bearbeitung. Ähnlich dem Ablaufdiagramm 400 können Daten aus dem Aufzeichnungsträger beim Schritt 510 gelesen werden, und Nicht-Video-Komponenten können aus dem Videosignal beim Schritt 512 entfernt werden. 5B zeigt eine GOP vor der Bearbeitung. Bei dieser Anordnung können jedoch alle Bilder vor der Hinzufügung von Schein- oder Wiederholungsbildern dekodiert werden, was im Schritt 514 gezeigt ist. Nach einer Dekodierung können ein oder mehr der I-Vollbilder neu in I- und P-Halbbilder kodiert werden, was beim Schritt 516 und in 5C gezeigt ist. In Fortsetzung von Schritt 516 können ein oder mehrere andere Nicht-I-Vollbilder auch in ein I-Vollbild oder in I- und P-Halbbilder neu kodiert werden, so dass die durch den Bearbeitungsprozess neu erstellten GOP's jeweils ein Bezugs-Vollbild haben. 5D zeigt ein Beispiel dieses Prozesses.
  • Nachdem ausgewählte Bilder neu kodiert worden sind, können Scheinbilder die Bilder sein oder nicht, die in das zu bearbeitende Videosignal eingesetzt werden, wie beim Schritt 518 gezeigt ist. Wenn nicht, können dann auf der Basis der gewünschten Wiedergabegeschwindigkeit ein oder mehrere Wiederholungs-Bilder in das Videosignal beim Schritt 520 eingefügt werden. 5E veranschaulicht ein Beispiel dieses Prozesses für die halbe Wiedergabegeschwindigkeit. Wenn die Wiederholungs-Bilder eingesetzt sind, können neue GOP's erstellt werden, was beim Schritt 522 gezeigt und in 5F veranschaulicht ist. Beim Schritt 524 können dann die GOP's neu kodiert werden, um sie an eine konventionelle GOP-Struktur anzupassen. 5G zeigt ein Beispiel dieses Prozesses.
  • Wenn beim Schritt 518 in 5A Scheinbilder dem bearbeiteten Videosignal hinzugefügt werden sollen, können dann eine oder mehr neue GOP's auf der Basis der gewünschten Wiedergabegeschwindigkeit erstellt werden, was beim Schritt 528 gezeigt ist. 5H zeigt ein Beispiel dieses Prozesses. Wie dargestellt, werden zwei GOP's für Zwecke der Erzeugung einer Wiedergabe mit halber Geschwindigkeit erstellt. Eine langsamere Wiedergabegeschwindigkeit erfordert die Erstellung einer größeren Zahl von GOP's. Jede GOP kann einen oder mehrere Vollbilder aus dem zu bearbeitenden Videosignal mit sich herumtragen. Wie nachfolgend beschrieben wird, werden vorzugsweise Vollbilder strategisch so platziert, dass das Einfügen der Scheinbilder zu einer konventionellen GOP-Struktur führen kann. Es sei jedoch bemerkt, dass 5H nur ein Beispiel dieses Prozesses ist, da die Vollbilder in jeder anderen geeigneten Reihenfolge platziert werden können.
  • Nachdem die GOP's erstellt worden sind, können die ursprünglichen Bilder in dem Videosignal neu kodiert werden, was beim Schritt 530 veranschaulicht ist. Anschließend können dann beim Schritt 432 ein oder mehrere Scheinbilder den GOP's hinzugefügt werden. Da sie bereits komprimiert sind, brauchen die Scheinbilder nicht neu kodiert zu werden. Wie in 5I dargestellt ist, ist der Typ von Scheinbild, der an einen bestimmten Ort in einer GOP eingefügt wird, vorzugsweise ein Typ, der dazu führt, dass die GOP eine konventionelle GOP-Struktur hat. Zum Beispiel kann ein Scheinbild Bd zwischen B4 und P5 eingefügt werden, da eine konven tionelle GOP üblicherweise zwei B-Bilder zwischen I- und P-Vollbildern oder zwischen P-Vollbildern enthält. Es sei jedoch bemerkt, dass die Erfindung nicht in dieser Hinsicht begrenzt ist, da jede andere geeignete Einfügungssequenz verwendet werden kann, einschließlich einer, die nicht an eine konventionelle GOP-Struktur angepasst ist. Nachdem die Scheinbilder hinzugefügt worden sind, kann beim Schritt 526 das bearbeitete Videosignal auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden.
  • Ähnlich dem in dem Ablaufdiagramm 400 diskutierten Verfahren zum Einfügen von Bildern kann die Auflösung der Bilder in dem bearbeiteten Videosignal vermindert werden, oder die Bit-Rate kann erniedrigt werden, wenn in dem Aufzeichnungsträger an dem ursprünglichen Ort auf dem Aufzeichnungsträger nicht genügend Raum vorhanden ist, in den das bearbeitete Videosignal passt. Dies trifft auf den Prozess zur Hinzufügung von Wiederholungs- oder Scheinbildern zu.
  • In 6A veranschaulicht ein Ablaufdiagramm 600 zwei Wege, wie eine Zeitraffer-Bearbeitung ausgeführt werden kann. 6B bis 6F veranschaulichen ein Beispiel solcher Zeitraffer-Bearbeitungsprozesse bei Anwendung auf zwei GOP's, um eine doppelte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen; es sei jedoch bemerkt, dass die Erfindung darauf nicht beschränkt ist, da jeder Teil eines Videosignals geändert werden kann, um eine Wiedergabe mit jeder anderen schnelleren als der Normalgeschwindigkeit auszuführen. Beim Schritt 610 beginnt das Gerät 100 Daten von dem Aufzeichnungsträger zu lesen. Beim Schritt 612 trennt der Demultiplexer 176 von 1 die Video-Komponente des aufgezeichneten Videosignals von den Nicht-Video-Komponenten, z. B. A_PCK's 40 und SP_PCK's 42. Die Nicht-Video-Komponenten können dann verworfen werden. Ähnlich dem Zeitlupen-Prozess von 4A und 5A können die NV_PCK's 38 in dem zu bearbeitenden Videosignal belassen werden. 6B zeigt zwei konventionelle GOP's wenn sie in den Paket-Video-Kodierer 144 eintreten.
  • Wenn das bearbeitete Videosignal keinen Neu-Kodierungs-Schritt erfährt, wie im Schritt 614 gezeigt ist, damit alle bearbeiteten GOP's in Einklang mit einer konventionellen GOP-Struktur sind, kann der Paket-Video-Kodierer 144 beginnen, B-Vollbilder aus dem Videosignal zu entfernen. Dieser Prozess ist beim Schritt 616 in 6A und in 6C gezeigt. Gemäß 6C werden vorzugsweise B-Vollbilder in einer nicht aufeinanderfolgenden Weise entfernt. Dies bedeutet, nachdem ein P-Vollbild entfernt worden ist, dass das Gerät 100 dann ein oder mehr B-Vollbilder (auf der Basis der gewünschten Wiedergabegeschwindigkeit) behalten kann, bevor ein weiteres B-Vollbild gelöscht wird. Die nicht sequentielle Löschung von B-Vollbildern erzeugt eine gleichmäßigere Wiedergabe und verbessert die Trickbetriebs-Ausführung. Als Beispiel können in 6C die Vollbolder B0 und B1 entfernt werden, und dann kann das Vollbild B3 beibehalten werden, bevor die Vollbilder B4, B6 und B7 gelöscht werden. Anschließend kann das Vollbild B9 beibehalten werden, und der Löschprozess kann fortgesetzt werden. Es sei jedoch bemerkt, dass das in 6C gezeigte Beispiel nicht die Erfindung auf diese besondere Löschsequenz beschränken soll, da jede andere geeignete Löschsequenz verwendet werden kann.
  • Die Gesamtzahl von aus dem Videosignal gelöschten Bildern hängt von der gewählten Zeitraffer-Geschwindigkeit ab. Um zum Beispiel eine Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen, die zweimal so groß wie die Normalgeschwindigkeit ist, kann die Hälfte der in jeder GOP enthaltenen Bilder aus dem Videosignal gelöscht werden. Dies ist das in 6C erzielte Ergebnis. Beim Schritt 618 in 6A kann der Video-Kodierer 144 bestimmen, ob die Entfernung der B-Vollbilder zwecks Erzeugung der gewünschten Zeitraffer-Wiedergabegeschwindigkeit ausreichend war. Falls nicht, kann dann der Video-Kodierer 144 beginnen, P-Vollbilder aus dem Videosignal zu entfernen, wie im Schritt 620 gezeigt ist. Bei einer Anordnung kann das erste zu entfernende P-Vollbild das letzte P-Vollbild sein, das in jeder bearbeiteten GOP enthalten ist; jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, da jedes andere P-Vollbild das erste gelöschte P-Vollbild sein kann. Wie im Fall der Entfernung des B-Vollbildes erfolgt die Löschung von P-Vollbildern vorzugsweise in nicht-sequentieller Reihenfolge.
  • Wenn die richtige Zahl von Bildern gelöscht worden ist, können gemäß dem Schritt 622 und wie in 6C veranschaulicht, die verbleibenden Bilder aus den bearbeiteten GOP's konsolidiert werden, um eine oder mehr der GOP's zu füllen, die in dem bearbeiteten Signal vorhanden sind. Diese Bilder können dann auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, was im Schritt 624 in 6A gezeigt ist. Im Gegensatz zum Zeitlupen-Bearbeitungsprozess passt das für Zeitraffung bearbeitete Videosignal ohne weiteres in seinen ursprünglichen Raum auf dem Aufzeichnungsträger, da aus dem Videosignal ein oder mehrere Bilder gelöscht worden sind. Bei einer Anordnung können dann Scheindaten in dem verbleibenden Raum des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden, was im Schritt 626 gezeigt ist. Dieser Prozess kann verhindern, dass der Recorder Teile des ursprünglichen Videosignals anzeigt, die sich noch auf dem Teil des Mediums befinden, der das bearbeitete Videosignal nicht empfängt. Die Scheindaten können von dem Gerät 100 ohne weiteres ignoriert werden.
  • Wenn die bearbeiteten GOP's beim Schritt 614 neu kodiert werden sollen, um an die Struktur einer konventionellen GOP angepasst zu werden, ist es irrelavant, welche Bilder aus dem Videosignal gelöscht werden; jedoch ähnlich dem zuvor beschriebenen Zeitraffer-Bearbeitungsprozess werden vorzugsweise Vollbilder in einer nicht-sequentiellen Reihenfolge zwecks Erstellung einer gleichmäßigeren Wiedergabe gelöscht. 6D veranschaulicht zwei GOP's bevor sie bearbeitet werden. Gemäß 6A können beim Schritt 615 die Bilder, die das Videosignal ausmachen, von dem Paket-Video-Dekodierer 178 dekodiert werden, und sie können dann zum Paket-Video-Kodierer 144 übertragen werden. Der Paket-Video-Kodierer 144 kann dann beginnen, Bilder aus dem Videosignal zu entfernen, wie beim Schritt 617 gezeigt ist. Die Zahl der Bilder, die gelöscht werden, kann auf der gewünschten Zeitraffer-Wiedergabegeschwindigkeit beruhen. 6E veranschaulicht diesen Prozess bei Anwendung auf zwei GOP's, um eine doppelte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen. Es sei jedoch bemerkt, dass durch das in 6E gezeigte Beispiel die Erfindung nicht auf diese besondere Löschsequenz beschränkt werden soll, da jede andere geeignete Löschsequenz verwendet werden kann, um die gewünschte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen.
  • Beim Schritt 619 von 6A können die verbleibenden Bilder konsolidiert werden, und diese Bilder können dann neu kodiert werden, um sie an die Struktur einer konventionellen GOP anzupassen, was beim Schritt 621 von 6A und 6F gezeigt ist. Es soll jedoch bemerkt werden, dass das in 6F gezeigte Beispiel nicht die Erfindung auf diese besondere Aufzeichnungssequenz beschränken soll, da jede andere geeignete Neu-Kodier-Sequenz verwendet werden kann. Wenn die Bilder neu kodiert worden sind, können sie im Schritt 623 auf den Aufzeichnungsträger in den Raum auf gezeichnet werden, der zuvor von dem ursprünglichen Videosignal besetzt war. Außerdem können Scheindaten in verbleibende Zwischenräume des Aufzeichnungsträgers eingefügt werden, wie beim Schritt 626 gezeigt ist.
  • 7A ist ein Ablaufdiagramm 700, das eine andere Anordnung veranschaulicht, in der eine Zeitraffer-Bearbeitung ausgeführt werden kann. 7B bis 7D veranschaulichen ein Beispiel dieses besonderen Zeitraffer-Bearbeitungsprozesses bei Anwendung auf zwei GOP's, um eine doppelte Wiedergabegeschwindigkeit zu erzeugen; es sei jedoch bemerkt, dass die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist, da jeder Teil eines Videosignals geändert werden kann, um eine Wiedergabe mit jeder schnelleren Geschwindigkeit als der Normalgeschwindigkeit zu erzeugen. Wie bei dem Ablaufdiagramm 600 im Schritt 710 von 7A beginnt das Gerät 100 Daten von dem Aufzeichnungsträger zu lesen. Beim Schritt 712 trennt der Demultiplexer 176 von 1 die Video-Komponente des aufgezeichneten Videosignals von den Nicht-Video-Komponenten. Die Nicht-Video-Komponenten, mit Ausnahme von allen Navigationsdaten, können dann verworfen werden. Dann können die Bilder, die das Videosignal ausmachen, durch den Paket-Video-Dekodierer 178 dekodiert und dann zu dem Paket-Video-Kodierer 144 übertragen werden, wie der Schritt 714 zeigt. 7B veranschaulicht zwei GOP's wie sie in den Video-Kodierer 144 eintreten.
  • Bei dieser Anordnung kann jedoch eine Anzahl von Halbbildern aus dem Videosignal auf der Basis der gewünschten Zeitraffer-Wiedergabegeschwindigkeit gelöscht werden, was beim Schritt 716 in 7A gezeigt ist. 7C veranschaulicht einen solchen Prozess, bei dem die gewünschte Wiedergabegeschwindigkeit doppelt so groß wie die normale Wiedergabegeschwindigkeit ist. Wie dargestellt, ist ein Halbbild von jedem Vollbild entfernt worden, das das Videosignal umfasst. Es sei jedoch bemerkt, dass 7C lediglich ein Beispiel ist, da jede andere Wiedergabegeschwindigkeit erzielt werden kann, und jede andere geeignete Löschsequenz verwendet werden kann, um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erzielen. Ferner ist es vorzuziehen, wenn möglich, Halbbilder in einer nicht-sequentiellen Weise zu löschen.
  • Wie beim Schritt 718 von 7A und 7D gezeigt ist, können die verbleibenden Halbbilder dann konsolidiert werden, und beim Schritt 720 von 7A können diese Halbbilder neu kodiert werden. Ähnlich der Zeitraffer-Bearbeitung von 6A können die Halbbilder neu kodiert werden, um sie an die Struktur einer konventionellen GOP anzupassen. Die Halbbilder können neu in Halbbilder kodiert werden, wie in 7D gezeigt ist. Alternativ können die Halbbilder kombiniert und neu in nicht-progressive Vollbilder kodiert werden. Die Halbbilder oder Vollbilder können neu auf den Aufzeichnungsträger in dem Raum aufgezeichnet werden, der zuvor von dem ursprünglichen Videosignal eingenommen wurde, wie in Schritt 722 gezeigt ist. Zusätzlich können Scheindaten in verbleibende Zwischenräume eingefügt werden, was im Schritt 724 gezeigt ist. Obwohl jede Kombination von Halbbildern entfernt werden kann, um die gewünschte Wiedergabegeschwindigkeit zu erstellen, erzeugt die Entfernung von Halbbildern wie in 7B bis 7D gezeigt eine gleichmäßigere Wiedergabe sowie eine bessere Trickbetriebs-Ausführung.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Ändern einer Wiedergabegeschwindigkeit eines ausgewählten Videosegments, das eine progressive Vollbildstruktur aufweist und auf einem Teil eines wieder beschreibbaren Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet worden ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Modifizieren des ausgewählten Videosegments für eine geänderte Wiedergabegeschwindigkeit; und Aufzeichnen des modifizierten Videosegments ausschließlich auf dem Teil des Aufzeichnungsträgers an Stelle des ausgewählten Videosegments, wobei das Videosegment aus Intra- und Nicht-Intra-Vollbildern besteht und der Modifizierungsschritt die Schritte umfasst: Dekodieren aller Intra-Vollbilder und wahlweises Dekodieren wenigstens eines Nicht-Intra-Vollbildes; und Einfügen (420, 424) wenigstens eines der Bilder aus der Gruppe von Scheinbildern und Wiederholungsbildern in das ausgewählte Videosegment, wobei das Verfahren ferner den Schritt (414) umfasst, wahlweise das modifizierte Videosegment für konventionelle Platzierung der Scheinbilder, der Wiederholungsbilder und der Intra- und Nicht-Intra-Vollbilder zu dekodieren und neu zu kodieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, mehrere Nicht-Video-Packs (38, 40, 42) in dem ausgewählten Videosegment zu löschen, um eine in dem modifizierten Videosegment enthaltene Datenmenge zu vermindern.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt der Verminderung der Auflösung wenigstens eines in dem modifizierten Videosegment enthaltenen Vollbildes umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt der Verminderung der Bit-Rate des modifizierten Videosegments während des Aufzeichnungsschritts umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zahl der in das ausgewählte Videosegment eingefügten Scheinbilder und Wiederholungsbilder auf der geänderten Wiedergabegeschwindigkeit beruht.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Modifizierung den Schritt (616) der Entfernung wenigstens eines Vollbildes aus der Gruppe von Vollbildern, die aus den Intra- und den Nicht-Intra-Vollbildern besteht, umfasst.
  7. System zur Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit eines ausgewählten Videosegments, das eine progressive Vollbildstruktur aufweist und auf einem wieder beschreibbaren Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, umfassend: eine Aufzeichnungsträger-Leseschaltung (108) zum wahlweisen Lesen eines Videosegments, das auf einem Teil des wieder beschreibbaren Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner umfasst: einen Videoprozessor (132, 122, 134) zum Modifizieren des ausgewählten Videosegments für eine geänderte Wiedergabegeschwindigkeit; und eine Videorecorder-Schaltung (154, 128) zur Aufzeichnung des modifizierten Videosegments ausschließlich auf dem Teil des Aufzeichnungsträgers an Stelle des ausgewählten Videosegments, wobei das Videosegment aus Intra- und Nicht-Intra-Vollbildern besteht und der Videoprozessor alle Intra-Vollbilder und wahlweise das wenigstens eine Nicht-Intra-Vollbild dekodiert, wobei der Videoprozessor wenigstens eines der Bilder aus der Gruppe von Scheinbildern und Wiederholungsbildern in das ausgewählte Videosegment einfügt, und wobei der Videoprozessor wahlweise das modifizierte Videosegment für konventionelle Platzierung der Scheinbilder, der Wiederholungsbilder und der Intra- und Nicht-Intra-Vollbilder dekodiert und neu kodiert.
  8. System nach Anspruch 7, bei dem der Videoprozessor mehrere Nicht-Videopacks in dem ausgewählten Videosegment löscht, um eine Anzahl von Daten zu vermindern, die in dem modifizierten Videosegment enthalten sind.
  9. System nach Anspruch 7, bei dem der Videoprozessor die Auflösung wenigstens eines in dem modifizierten Videosegment enthaltenen Vollbildes vermindert.
  10. System nach Anspruch 7, bei dem der Videoprozessor die Bit-Rate des modifizierten Videosegments während des Aufzeichnungsschrittes vermindert.
  11. System nach Anspruch 7, bei dem die Zahl der in das ausgewählte Videosegment eingefügten Scheinbilder und Wiederholungsbilder auf der geänderten Wiedergabegeschwindigkeit beruht.
  12. System nach Anspruch 7, bei dem das Videosegment aus Intra- und Nicht-Intra-Vollbildern besteht und der Prozessor wenigstens ein Vollbild aus der Gruppe entfernt, die aus den Intra- und Nicht-Intra-Vollbildern besteht.
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