經濟部中央梂準扃貝工消费合作社印装 A7 ___B7_'_ 五、發明説明（1 ) 本發明背景： 本發明係關於一種根據以高效率方式編碼而成的動畫 資料且藉由快速向前（F. F.)及快速向後（F. B. )重現以進行圖像重現的方法，更確切而言，本發明所提 出之圖像重現的方法是藉由在快速向前及快速向後重現的 動作中，選擇性地重現特定的圖框資料，這種所謂的特定 盡框資料是以框間壓縮方法針對動畫資料作高效率壓縮5所 編碼而成的。此處，動盡資料包含二種不同型式的圖ιί， 其中一種圖框中的圖像資料是以框間壓縮法壓縮而成，而 另一種圖框中的圖像資料是以框內壓縮法壓縮而成。 目前，已有各式用以在傳輸、記錄和重現動畫信號之 前進行髙效率動畫信號壓縮的髙效率壓縮系統被提出。其 中，有一種髙效率的壓縮編碼系統，以此系統壓縮而成的 圖像資料包含二種不同型式的圖框，其中一種圖框中的圖， 像資料是以框間壓縮法壓縮而成，而另一種圖框中的圖像 ν · 資料是以框內預測法壓縮而成。 再者，吾人已嘗試將以髙效率方法壓縮而成的動畫資 料記錄#一個小型碟片中。另一方面，MPEG (動畫專 家組織）也已提出各種髙效率壓縮圖像資料串列的資料格 式，這個提案的目的是要訂定一個與圖像壓縮系統有關的 世界標準，以藉由高效率的方式，針對動態的視訊信號編 碼，因此，目前已廣泛地研發出各種用以傳輸、記錄和重 現壓縮圖像資料的裝置，而此壓縮圖像資料是依據 MP E G所提出的資料規格以髙效率的處理方式壓縮而成 本紙張尺度適用中國國家標準（€灿）八4規格（210乂297公釐）|~ " m^i I: ϊ -- I - n ml In 1 ^ :1 I I - { (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 A ! 302469 A7 B7 五、發明説明（2 ) 的動態圖像資料。 另一方面，對於用以記錄數位資料之媒體（例如C D -ROM* (唯讀光碟機））的動態圖像資料編碼系統（ MP E G系統）的領域而言，目前針對動態視訊信號進行 高效率壓縮的方法是採取預測編碼的方法，這個方法與上 述高效率編碼系統的方式相同。 至於的預測的方法，在本例中，所採用的是下列三種 •气* 圚像模式：圖像間圖框（此後稱之爲I圖框），藉此式 以根據框間編碼方法，對圊像資料作高效率的壓縮；預測 圖像圖框（此後稱之爲P圖框），藉此模式，根據圖框內 預測編碼方法且使用之前的圖框圖像資料，以針對視訊信 號作高效率的壓縮；以及雙向預測圖像圖框（此後稱爲B 圖框），藉此模式，根據圖框內預測編碼方法且使用之前 及未來的圖框圖像資料，以針對視訊信號作高效率的壓縮， 〇 \ · 此外，爲了獲得編碼後的圖像資料，在數位圖像資料 中附加一個首部（header )，而圖像資料中的圖框是以 預設盼瘦式作時間軸上的排列。 在上述的MPEG系統中，由於CC I R ( I TU — R)亦已標準化，在以下的內容中將以MP E G系統作爲 壓縮具有I ，P和B圖框之動態圖像信號的高效率壓縮系 統。
現在針對MP E G系統’考慮三種圚像資料的®縮率 ，亦即I圖框的壓縮率C I ，P圖框的壓縮率CP以及B 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）， ----------^ 1.1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印«. 經濟部中央梂隼局貝工消费合作社印製 〇02469 A7 _ B7 五、發明説明（3 ) 圖框的壓縮率CB，它們具有C I <CP<CB的關係， 再者，圖像重現必須由一個序列首部開始，以此序列首部 作爲起始點。此外，對於B圖框重現（依據先前及未來圖 框之圖像資料所預測的圖像資料）而言，用以預測B圖框 圖像資料的未來P圚框圖像資料必須在B圖框之前被記錄 下來。 圖1說明了圖像重現裝置藉由F. F或F. B重現方 法進行圖像重現的步驟，被處理的資料是依據ΜΡ Ε (ί系 統以高效率方式編碼而成的動態圖像資料，實際上，當代 表F. F或F. B重現模式的資料被輸入時，圖像重現裝 置的中央算術處理單元（CPU)將依據圖1中步驟5及 其後績步驟依序執行所需的運算。 圖1顯示使用F. F或F. B方法進行圖像重現的步 驟’而其中的圖像資料是藉由ΜΡ E G系統以高效率的方 式編碼而成的動態圖像資料。當圖1中的處理開始後，根 據C P U所下達的指令，磁碟驅動器將移動一個光學頭以 便進行尋找資料的動作，而由此光學頭讀出的資料先儲存 在一個·#衝記憶體中，再將這些資料讀出並以位元串列的 型式傳送至一個ΜΡ E G視訊解碼器，ΜΡ E G視訊解碼 器藉由對所有位元串列的檢査以檢知並對I圖框進行解碼 。當厘？ E G視訊解碼器完成一個I圚框的解碼處理後， '將通知C P U已完成解碼處理，然後C P U將下達指令給 磁碟驅動單元，使得光學頭能夠找到一個存在有下一個I 圖框的位置。 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）， I------^---γ 装 1·1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6 - 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（4 ) 因此，當下一個I圖框的圖像資料進行重現時，需要 花費以下所列三個時段總和的時間，這三個時段分別是： (1 )跳過一特定位元串列位置所需的時段，這個特定的 位元串列位置即爲下一個圖像處理開始時的位置；（2) 在位元串列重現處理自跳過的位置開始進行後，檢知一個 I圖框所需的時段；以及（3 )針對所有檢知到的I圖框 ，進行重現處理所需的時段。然而在此狀況下，二個連^ I圖框之間的時距並不是常數，對於I ，P和B圖框中的 位元串列而言，彼此是有差異的。 因此，可確定下一個圖像重現起始所在的位元串列跳 過位置是遠在於I圖框出現位置之前，I圖框是在位元串 列重現已由跳過的位置起始後才進行檢知。因此，檢知I 圚框所需的時間可能會增加，使得在每一段預定的時間內 ，所重現的圖像數目將會減少，進而使得重現圖像的動態 效果不夠平順，這個問題會出現在任何具有I ，P和B圖 框之動態圖像信號的髙效率壓縮系統，上述的MP E G系 統亦靥同樣的狀況。 爲當決這個問題，本專利的申請者已在日本專利 No. 6 (1994)— 276485中，針對髙效率編 碼的動態圖像資料，提出一種藉由F. F及F. B重現以 進行圖像重現的方法。 在此方法中，事先將I圖框配置在位元串列中，且使
得I圖框間的平均時段成爲先前所確定的常數值，這種I 圖框的配置所具有的優點是只要由高效率編碼而成的動態 本紙張尺度逍用中國國家梂準（匸奶）八4規格（210父297公釐）, ^n- In 1^1 I -I n·—- (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) --訂 -7 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 _B7_^___ 五、發明説明（5 ) 圖像資料中選取I圖框圖像，以便以預定的固定間隔時段 顯示I圖框* 對於使用F. F重現的狀況而言，在目前正進行重現 之I圖框之後的待重現I圓框是由某一特定起始位置進行 捜尋，而取得此特定起始位置的方法是將預定之平均I圖 框間隔時段的整數時間位置減去一個常數K值。 另一方面，對於使用F. B重現的狀況而言，在目$前 正進行重現之I圖框之後的下一個待重現圖框是由某一特 定位置進行捜尋，而取得此特定位置的方法是將先前預定 之I圖框平均間隔時段的一個整數時間位置加上一個常數 值Μ。 這種重現的方法是用以縮短在F. F和F. Β重現中 自儲存媒體中檢知I圖框的時間，而在儲存媒體中建構位 元串列時，是使得I圖框間的平均間隔時段等於預設的間 隔時段值。 然而在此方法中，若存在於記錄在儲存媒體中之位元 串列中之I圖框間的平均間隔時段不同於預設的平均值， 或平均‘晴隔時段有變動時，上述的優點將無法顯現出來。 本發明總結： 因此，本發明的目的之一在提出一種藉由快速向前或 快速向後重現以進行£現圖像資料的方法，這個方法可減 少檢知圖框所需的時間，即使存在圖框之間的平均間隔時 段無法確定爲一個常數值，而其中的圖框係存在於動態圖 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CMS ) A4規格（210X297公釐）, ' -8 - ----------1.1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 302469 A7 _B7__ 五、發明説明（6 ) 像資料中，且利用框間壓縮法予以壓縮。 爲達成上述的目的，本發明提出一種藉由快速向前或 快速向後重現的圖像資料重現方法，其中，動態圖像資料 中包含有二類圖框，第1類圖框群是由框間壓縮法所壓縮 而成的圖像資料，而第2類圖框群是由框內壓縮法所壓縮 而成的圖像資料，這二類圖框群資料再由一個高效率的壓 縮系統進行高效率的編碼，本發明所提出的方法包含以下 1 的步驟：在即時的重現處理期間，針對第1類圖框群戶if靥 的圖框，至少取得二相鄰圖框之間的一個平均間隔時段； 在進行快速向前或快速向後重現處理期間，依據上述步驟 所取得的平均間隔時段，設定在目前正進行重現第2圖框 結束後，下一個進行重現之第1圖框的捜尋起始位置，其 中所謂的第1和第2圖框是靥於第一類圖框群；以及開始 捜尋自該、搜尋起始位置起待重現的下一個第1圖框。 * 在求得平均間隔時段的步驟中，較可取的作法是計數 > · 第1圖框群所屬的圖框數目或者計數第1圖框群所屬圖框 的資料位元組數目。 接#"·’，在求得平均間隔時段的步驟中，若存在有一個 以上的平均間隔時段值，則求取平均間隔時段的較佳作法 是建立一個代表時段值出現頻率的統計表以取若干個作爲 平均間隔時段值的頻率峰值，而上述的時段值係指二個圖 框之間的時段值。 再者，本發明係針對動態圖像資料，提出一個藉由快 速向前或快速向後重現以進行圖像重現的方法，動態圖像 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）, ' ' ----；---_----^1.------訂 1-^-----' I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 A7 __B7_^_ 五、發明説明（7 ) 資料包含二類圖框，第一類圖框群係藉由框間壓縮法進行 圖像資料壓縮而成，第二類圖框群係藉由框內預測法進行 圖像資料壓縮所得，這二類圖像資料再經由一個髙效率的 壓縮系統進行高效率的編碼而成，這個方法包括以下的步 驟：置測由即時重現模式資料取得至快速向前或快速向後 模式資料取得兩時間點間的時段；若這個量測到的時段與 預設的時間不符時，取得第1圖框群所屬兩相鄰圖框之$間 . 的一個平均間隔時段，方法是計數第1圖框群所靥的ϋ 數目；若所量測到的時段符合預設時段時，則藉由計數及 平均第1圖框群所靥二個圖框之間的資料位元組數目，以 取得第1圖框群所靥二個相鄰圖框間的一個平均間隔時段 ;在快速向前或快速向後重現期間，依據所取得的平均間 隔時段，設定下一個待重現之第1圖框的捜尋起始位置， 而此圖框是緊接著目前正進行重現的第2圖框，第1和第 2圖框是屬於第1圖框群；開始搜尋自捜尋起始位置下一 V ' 個待重現的第1圖框。 再者，本發明針對動態圖像資料，提出一個藉由快速 向前或‘#速向後重現以進行圖像資料重現的方法，動態圖 像資料包含二類圖框，第一類圖框是靥於第1圚框群，係 依據框間壓縮法進行資料壓縮而得；第二類圖框是靥於第 2圖框群，係依據框內預測法進行資料壓縮而得，這二類 圇框資料再經由一個髙效率的壓縮系統進行高效率的編碼 ，這個重現圖像資料的方法包含以下的步驟：在即時重現 期間，取得第1圖框群所屬二相鄰圚框之間的最大間隔時 本紙張尺度逋用中國國家椹準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）, ----：---:---ΓΤ·-----f "-----t - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經济部中央搮準扃負工消費合作社印装 A7 _____B7_^__ 五、發明説明（8 ) 段值、最小間隔時段值，以及平均間隔時段值；在快速向 前重現期間，設定下一個待重現之第1圖框的一個捜尋起 始位置，而此第1圖框是緊接著目前正進行重現的第2圖 框，上述的第1和第2圖框係屬於第1圖框群，方法是藉 著自平均間隔時段值減去最小間隔時段值可求得一個第1 偏移值，然後再由平均間隔時段值的一個整數時間值減去 第1偏移值；在快速向後重現期間，設定一個第1圖框<的 ,,·· 搜尋起始位置，方法是自最大間隔時段值減去平均間隔時 段值以求得一個第2偏移值，然後將此第2偏移值加上另 一個平均間隔時段值的整數時間值；開始捜尋自搜尋起始 位置起的下一個待重現之第1圖框。 附圖之簡述： 圖1中的流程圖係針對以MP E G系統作高效率編碼 的動態圖像資料，顯示如何取得I圖框及其他位元串列資 > ·. 料間之一個平均間隔時段的實例，以及針對此取得之資料 ，進行F. F及F. B重現的程序； 圖' Ϊ5中的方塊圖顯示一個重現裝置，而本發明所提出 針對髙效率碼之動態圖像資料，藉由F. F及F. B重現 以進行圖像重現的方法即適用於該重現裝置：以及 圖3 A至3 F則是用以說明資料格式的實例。 本實施例的詳述： 以下的內容將配合附圖，說明本發明所提出針對髙效 本纸張尺度遑用中國國家榡準（CNS } A4规格（210X297公釐） —.1 —— —— I —— I —^、·《1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 -11 - 經濟部中央搮準局属工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（9 ) 率編碼而成的動態圖像資料，藉由F. F及F. B重現以 進行圖像重現的方法實施例。 在圖2中，儲存媒體1是一個光碟（亦即CD -ROM，唯讀光諜），儲存在裡面的位元串列資料是經由 MPEG系統對I 、P和B圖框的動態圖像資料進行髙效 率的壓縮而得。除了光碟之外’其他種類的碟片，例如磁 碟、磁光碟等亦可作爲儲存媒體。 光碟1藉由一個夾鉗（未顯示）固定$ —個轉盤2Γ之 上，如此可連同該轉盤2 —同轉動，此外，夾鉗2固定在 驅動馬達3的一個驅動軸上，依據信號處理器9所傅出的 重現信號，控制部8控制著驅動馬達3的轉速及相位。 存在一個光讀寫頭4用以讀取記錄在光碟1中的資料 ，我們都知道，光讀寫頭4是依據追跡伺服系統（未顯示 )的動作，持績地追跡（trace )記錄在光碟1上的軌 線，由光讀寫頭4所重現的視訊信號則經由信號處理器9 加以處理，然後送到緩衝區管理器1 1中。 光讀寫頭4是由平行光鏡頭、一個接物鏡、一個極化 光束分晃器，一個1/4波長平板，一個光感知器（亦即 4分光感知器）以及一個柱狀鏡頭所組成。 光讀寫頭4動作時，由一雷射光源（一個半導體雷射 )所發出的雷射光束將通過平行光鏡以構成一平行光束， 之後，此平行光束將入射至接物鏡，並通過極化光束分光 器和1/4波長平板。因此，雷射光束可在通過接物鏡後 ，聚焦在光碟1上，形成一個微小的光點· 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -12 " ----------^^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 r 302469 A7 B7 五、發明説明（10 ) 由光碟1表面光點反射的光束在通過接物鏡和1/4 波長平板後入射至極化光束分光器，由此極化光束分光器 反射回來的光束將在通過柱狀鏡頭後，入射至光檢知器（ 亦即四分光檢知器）。 因此，由光碟1中被重現出的所有各個電子信號，包 括記錄的資料、聚焦誤差資料和追跡誤差資料可由光讀寫 頭4的光感知器傅送至信號處理器9，信號處理器包含$了 算術運算電路和一個能產生電子信號的放大器，這些ί子 信號包含了由光碟1重現出來的記錄資料、聚焦誤差信號 和追跡誤差信號。 依據聚焦誤差信號，控制器8能產生一個聚焦控制信 號，這個信號將傳送至光讀寫頭4的聚焦伺服系統，此外 ，依據追跡誤差信號，控制器8將產生一個追控制信號， 此信號將被傳送至追跡伺服系統和驅動馬達5，光讀寫頭 4係藉由驅動馬達5在光碟1的直徑方向上移動。 再者，C P U 1 6將送出一個尋找動作信號給控制器 8，如此光讀取頭4也會在光碟1的直徑方向上移動以進 行尋找¥動作。 裝設在光讀寫頭4裡面的接物鏡係裝載在一個致動器 上，而聚焦和追跡伺服系統分別將聚焦和追跡控制信號傳 送至該致動器.，依據聚焦及追跡控制信號，致動器在接物 鏡的光軸方向以及光碟1的直徑方向上驅動及移開接物鏡 ，光讀寫頭4總是在如上述控制系統的位置自動控制下重 現被記錄的資料。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） I---------^:衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 -13 - 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 --------B7 五、發明説明（11 ) 在位置控制下，信號處理器9將光碟1中被重現的資 料傳送至一個緩衝記憶管理器11 ，被重現的資料格式係 依循CD (小型碟片）的標準，其中，音訊資和動態圖像 資料係依據MP E G系統作高效率的壓縮處理而成。在圖 2所示的重現裝置中’也顯示了 —個μ p e G視訊解器 1 2，一個MPEG音訊解碼器1 3，一個匯流排14， —個操作板1 5 (或一個與外界接線相連的外部單元或$界 面），以及一個記憶體17。 " 利用光讀寫頭4的重現而得且傳送至信號處理器9的 記錄資料具有一個資料串，這個資料串具有的時間串列位 元包括以MPEG系統作高效率編碼而成的I ，ρ及β圖 框之動態圖像資料、音訊資料及各式的首部（header ) 。此處的首部包含有音訊資料、視訊資料及其他種類的資 料，首部亦包括各個資料、框數目，段數目等的時間資料 〇 圖3 A至3 F分別用以說明與動態圖像資料相關的資 料格式，這些動態圖像資料是以MP E G系統作高效率的 壓縮所，並且依循CD (小型碟片）標準記錄在光碟1 中，特別是圖3 B顯示出動態圖像資料以順序連結區段進 行記錄的格式，動態圖像資料是以髙效率的壓縮處理壓縮 而成，並且記錄在符合C D標準的光碟中。 首先，圖3 A顯示出被記錄爲一群圖像（Gop)的 資料內容，這群圖像依序排列在圖3 B所示各個區段的 MPEG系統首部之後：在圖像群（Gop)中* Gop 表紙浪尺度逋用ϋ國家梯準YCNS )"^4規格1 210><297公釐^ ----.-I*|iτ 装------.訂-----f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14 - A7 經濟部中央揉準局爲工消费合作社印裝 Β7 五、 發明説明（ 12) 1 1 之 前 設置 了 一 個 序 列 首 部 ， 而 G 0 Ρ 首 部 係 置 於 此 序 列 首 1 1 部 之 後； 圖框 則 依 序 排 列 在 G 0 Ρ 首 部 之 後 0 1 圖3 C至 3 F 顯 示 出 在 圖 3 Β 中 所 示 Μ P E G ( 系 統 I ) 首 部的 實際 內 容 0 圖 3 C 至 3 F 顯 示 了 二 種 時 間 標 記 請 先 閲 1 1 | P T S和 D T S > P T S 意 指 表 象 時 間 標 記 9 換 之 代 讀 背 * Ί I 表 圖 像實 際顯 示 時 間 的 資 料 > 而 D Τ S 意 指 解 碼 時 間 標 記 Ϊ 1 I 9 亦 即代 表資 料 傳 送 給 Μ Ρ Ε G 視 訊 解 碼 器 之 時 間 點 的 β 事 項 再 1 1 料 〇 ·< i 填 窝 本 « 衣 I Μ Ρ EG 系 統 首 部 用 以 區 隔 內 容 和 圖 像 資 料 的 記 錄 模 Μ 1 1 式 > 此圖 像資 料 係 被 記 錄 在 Μ Ρ Ε G 系 統 首 部 存 在 的 區 段 1 1 中 〇 區隔 的作 法 是 依 據 存 在 於 Μ Ρ Ε G 系 統 首 部 中 的 時間 1 1 標 記 是否 出現 或 是 Μ Ρ Ε G 系 統 首 部 中 所 存 在 之 時 間 標 訂 1 記 種 類的 差異 〇 I 圖3 C和 3 D 所 示 的 Μ Ρ Ε G 系 統 首 部 中 的 時 間 標 記 1 I P T S和 D T S 顯 示 出 m /νΠΟ 碼 而 成 的 I 或 Ρ 圖 框 係 起 始 於 1 1 Μ P EG 系統 首部 所 在 之 區 段 中 的 某 處 > 特 別 是 圖 3 C 中 1 | 所 示 Μ Ρ EG 系 統 首 部 顯 示 出 該 首 部 係 位 於 各 個 視 訊 序 列 1 1 的 起 始这 段， 在 此 視 訊 序 列 中 連 接 著 圖 3 A 中 的 若 干 個 圖 1 像 群 (G op ) 〇 1 r 此外 ，時 間 檩 記 Ρ Τ S 僅 存 在 於 圖 3 E 所 示 的 1 1 Μ P EG 系統 首 部 y 此 顯 示 編 碼 後 的 Β 圖 框 係 起 始 於 1 I Μ P EG 系統 首 部 所 在 之 區 段 中 的 某 處 9 另 一 方 面 » 圖 1 1 3 F 顯示 出時 間 標 記 Ρ Τ S 和 D Τ S 兩 者 並 不 存 在 於 1 1 I Μ P EG 系統 首 部 1 此 顯 示 出 任 何 I 、 Ρ 和 B 圖 框 的 起 始 1 1 本紙張尺度遙用中國國家橾準（CNS>A4洗格（210X297公嫠） -15 - 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 A7 ____ _B7 五、發明説明（13) 邊界並不存在於MP E G系統首部所在的區段中。 序列首部是由各種顯示圖像之水平及垂直大小、顯示 比例等的資料所構成，除了序列首部碼之外。另一方面， 圖像群（G ο p )首部是由一群位於G ο p首部的起始碼 、一個時間碼、顯示G ο p是否爲關閉之資料、一個斷裂 連結（當此位元爲，MP E G視訊解碼器將停止對 位於I及P圖框之間的B圖框進行解碼，而I及P圖框連 同圚像群（Gop)首部構成了圖像群（Gop) ) #資 料所組成。此外，已確定一個I圖框圖像資料係緊接著圖 像群（G ο p )首部之後，再者，對於排列位元串列的狀 況而言，執行編碼的方式是使得I圖框排列在位元串列中 的間隔時段平均而言大抵是固定的間隔時段，而上述位元 串列中動態圖像資料的I. P和B圖框係利用MPEG系 統作髙效率的編碼而成· 再參考圖2，經由光讀寫頭4自光碟1中重現出的位 \ · 元串列（資料串）將在由匯流排i 4傳抵CPU1 6之控 制信號的控制下，傳送至信號處理器9並予以處理。藉由 信號處逢器9所處理的信號則經由緩衝記億管理器1 1儲 存在緩衝記憶體1 0中，此處，資料串是由位元串列所構 成，其至少包含有音訊和圖像資料，而首部至少包含有各 式顯示資料種類及各個資料之對間點資料等的資料，如上 述內容的說明。 緩衝記憶管理器11具有一個用以計數資料位元組數 目的計數器，此外，此緩衝記憶管理器1 1在CPU1 6 冢紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~' ----：---:iJi------訂—卜----歧| (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（14 ) 透過匯流排1 4傳出之控制信號的控制下’依序地將信@ 處理器9透過匯流排1 4傳送出來的重現資料寫入，再者 ，緩衝記憶管理器11將讀取包含在重現資料串中的音訊 及視訊資料，並分別即時地將它們傳送至MP E G音訊解 碼器1 3及視訊解碼器1 4，上述所謂的重現資料串係被 儲存在緩衝記億體1〇中。 在一般的圖像重現模式中，CPU1 6係依據儲存$在 記憶體1 7中的程式’針對透過緩衝記億管理器1 1以儲 存在緩衝記億體1 〇中的重現資料串，捜尋其首部中各筆 資料的種類資料及時間資料，這是用以區別視訊及音訊資 料，以及音訊和視訊資料的重現時間。 依據MPEG視訊及音訊解碼器12和13個別的要 求，且對應於資料的種類，重現資料將經由緩衝記憶管理 器1 1自緩衝記憶體10傳送出去，在此狀下，MPEG 視訊及音訊解碼器12和13的各別要求將以重現資料能 保持連續性的時序下被輸出。如此，MP E G視訊及音訊 解碼器1 2及1 3可分別地傳送資料，並使得重現信號在 時間軸的連績性得以確保。 此外，在重現終止之前以及下一個圖像重現起始之間 的資料是不連嫌的，爲了補償這個問題，MP E G視訊及 音訊解碼器12和13具有工作在一預定時序下的圖像重 現起始功能。針對此功能，可考慮各種方法以使得 C P U 1 6的指令能透過匯流排1 4傳送至MP E G視訊 及音訊解碼器1 2和1 3，或者，包含有時間標記的資料 本紙張尺度適用中國國家揲準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I----:---:---------訂----ΊΛ . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 - 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 ) 將傳給MP E G視訊及音訊解碼器1 2和1 3，如此可依 據該傳出的資料，在預定的時序下，開始進行圖像的重現 〇 如前述，當音訊資料自緩衝記億體1 0，經由緩衝記 憶管理器1 1傅送至MPEG音訊解碼器1 3時， MP E G音訊解碼器1 3將輸出重現的音訊資料信號，而 此資料信號是對輸入之已壓縮音訊資料進行解壓縮（解碼 )處理而得到。以同樣的方式，當視訊資料透過緩衝ΐί憶 管理器1 1自緩衝記憶體1 〇傳送至MP E G視訊解碼器 1 2時，MP E G視訊解碼器1 2將输出重現的視訊資料 信號，而這些資料信號是對输入之已壓縮圖像資料進行解 壓縮（解碼）處理而得到》 因此，可以將在時間軸上爲連績的重現音訊資料信號 由MP EG音訊解碼器1.3傳送出去，並且將時間軸上爲 ’· 連續的重現圖像資料信號自MPEG視訊解碼器12傳送
V 出去。 由前述的說明，在進行由I ，P及B圖框所組成之位 元串列悚速向前或快速向後重現時，其中；I圖框大抵 是以平均的規則時段進行排列，需要一段用以重現順序排 列之I圖框資料的時間，此段時間包含下列三個時段：（ 1 ) 一時段用以跳至某一位元串列位置，此位置是下一個 圖像重現開始的位置；（2) —時段用以在由跳過的位置 開始重現位元串列之後，檢知一個I圖框；以及（3 )用 以重現所有檢知出之I圖框的各式時間時段。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） I-------：i------訂-----滅| (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) ~ 18 - 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 30^469 A7 __B7_' _ 五、發明説明（16 ) 在使用光碟（CD — ROM)用以儲存經由MPEG 系統以高效率方式進行編碼之動態圖像資料的情況下，是 以預定的規則間隔時段（亦即1 5個圖框的間隔時段，換 言之，二個被顯示圖像之間的間隔爲0. 5秒，或是60 個圖框的間隔時段，換言之，二個被顯示圖像之間的間隔 爲2秒）將I圖框以傳統的方式排列在位元串列中。然而 ，除了上述固定的圖框間隔時段，亦可使用其他間隔時段 ί 將I圖框排列在位元串列中。 / 爲了平順地藉由F. F或F. Β重現而由光碟中取得 資料有必要在一短時間中搜尋並重現順序排列的I圇框， 如上述的說明。爲了在短時間中捜尋順序排列的I圖框， 當事先已知道存在於位元串列中待重現之I圖框的平均間 隔時段時，可以採用如日本專利No. 6(1994)-276485所揭示之方法，以使得：在F. F重現期間 ，可在目前正進行重現之I圖框之後，自一特定位置開始 搜尋待重現的下一個I圖框，而求得此一特定位置的方法 是自一先前設定之平均間隔時段的整倍位置減去一常數值 K ;另^3方面，在？. B重現期間，可在目前正進行重現 之I圖框之後，自一特定位置開始搜尋待重現的下一個I 圖框，而求得此一特定位置的方法是自一先前設定之平均 間隔時段的整數倍位置加上一個常數值Μ · 然而，會出現因光碟不同而使得I圖框間隔時段不同 的狀況，或者，在同一個光碟中採用各種未知的I圖框間 隔時段•在這些狀況下，可使用日本專利所揭示的方法。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ, Λ ! 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印輦 A7 ___._B7_._ 五、發明説明（Π) 因此，針對髙效率編碼而成之動態圖像資料，藉F . F或F. B重現進行圖像重現的本發明具有下列的特點： 對於僅選取I圖框圖像且藉由F. F或F. B重現方 法予以重現的狀況而言，在正常速度（即時）重現期間， 可取得各種資料，例如連縝I圖框之間的平均間隔時段資 料、間隔時段的最大和最小值等。 接著，在正常速度重現之後的F. F或F. B重現期 間，可藉由下述的方法取得平順的動態圖像，亦即依读<各 種資料中的資料，諸如I圖框之間的平均間隔時段以及在 正常圖像重現模式中所取得的間隔時段最大和最小值，設 定在一段短時間內可搜尋到連續I圖框的搜尋起始位置。 此處可依據包含在重現位元串列中之各類資料，例如 圖框數目，區段數目，圖框種類資料（亦即I ，P和B圖 框），由緩衝記憶管理器1 1所屬計數器所計數的位元數 目資料等，以取得I圖框之間的平均間隔時段以及間隔時 段的最大及最小值，這些在正常圖像（速度）重現模式下 所取得的平均，最大及最小間隔時段全部存放在記憶體中 ，以供#?.?及？.；8重現時之用。 ' 本發明所提出的重現方法將針對記錄在光碟中之位元 串列中I圖框之間隔時段在整個位元串列中約略爲常數值 的情況作詳細的說明。 兩相鄰I圖框間的間隔時段可作爲記錄在光碟中之位 元串列裡所依序排列之I圔框間的平均間隔時段。此處， 依據二相鄰I圖框的圇框數目差值，可計算求得二I圖框 本紙张尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T A ! -20 - 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（IS ) 間的間隔時段。 再者，連續I圖框之間的一個平均間隔時段值可作爲 記錄在光碟中位元串列裡所排列之順序I圖框間的平均間 隔時段，這個平均值可依據順序I圖框間的差值加以計算 求得。 事實上，顯示I圖框及圖框數目資料的資料將被傳送 至CPU1 6，而此I圖框和圖框數目資料兩者是利用 MPEG視訊解碼器1 2對位元串列進行解碼後所求傳<， 之後，CPU1 6依據順序圖框的圖框數目執行預定的計 算，例如，若有3 0個圖框被記錄在7 5個區段中，且在 每1 5個圖框之間存在有一個I圖框，則I圖框間的平均 間隔時段爲（75x15) +30 = 37. 5區段，計算 求得的平均間隔時段將有放在記億體1 7中，這個存放起 來的平均間隔時段之後將被讀出以供在F. F或F. B重 現處理中計算之用。 \ · 除了在第1個方法中，依據上述的I圓框數目以計算 求得I圖框的平均間隔時段，亦存在有第2個求得I圖框 平均間·時段的方法。 對於第2個方法而言，由緩衝記億管理器1 1所屬計 數器所計數得到的位元組數目以及經由MP E G視訊解碼 器12進行解碼處理所求得的I圖框將被傳送至 CPU16，之後，CPU16依據相鄰二個圖框的位元 組數目差值來取得一個平均間隔時段值，而該相鄰的二個 圖框係存在於由光碟中所重現得到的位元串列，此處，間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐） ' — ~ 21 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·-訂 A ! 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l9 ) 隔時段的單位是一個區段的長度（例如，2 2 9 6個位元 組）。 CPU 1 6依據第1及第2個方法以執行各個預定的 運算，並且將第1和第2個I圖框的平均間隔時段資料存 放在記憶體1 7中，此處，第1及第2個I圖框平均間隔 時段係分別依據第1及第2個方法求得。 之後，當重現模式在一預設的時段內由正常的重現f 式切換至F. F或F. B時，第1個I圖框平均間隔#段 資料係用以在F. F或F. B重現中計算連續I圖框的搜 尋起始位置。 另一方面，當重現模式在經過一段預設的時間之後， 由正常的重現模式切換至F. F或F. B重現模式時，第 2個I圖框平均間隔時段資料係用以計算在F. F或F. B重現中連續I圖框的捜尋起始位置。 此處的第1和第2個I圖框平均間隔時段值資料係選 擇性地用以計算在F. F或F.B重現中連績I圖框的捜 尋起始位置，方法是區分資料進入時間的差值是否符合一 預設值，"此處所謂的資料進入時間差值是指正常重現模式 資料被送至操作板15以及F. F或F. B重現模式資料 被送入操作板15兩者間的差值。 在此狀況下，對於正常重現模式而言，最好是在一預 設的短時間內求得一個第1 I圖框平均間隔時段，此外， 最好能在正常畫像重現操作模式中的整個時段中取得第2 個I圖框平均間隔時段資料· 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----：—γ—r 表------.訂—^-----? (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -22 - 經濟部中央橾準局貝工消费合作杜印製 A7 _____B7_'_ 五、發明説明（20 ) 此外，有一種狀況是除了 1第和第2 I圖框平均間隔 時段資料之外，需要足以顯示順序I圖框之間之間隔時段 值分佈的資料，以便用以計算在F. F.或F. B重現處 理中連續I圖框的搜尋起始位置，在此狀況中，I圖框之 間的最大及最小間隔時段值有必要存在於區段長度中，而 在此期間已先取得I圖框的平均間隔時段，換言之，會使 用到最大及最小間隔時段值，而此二個間隔時段值係經由 第21圖框平均間隔時段資料的計算所求得。 " 事實上，當F· F或F. B重現模式資料在正常的重 現模式處理期間被傳送至操作板1 5時，正常的重現模式 將改爲F. F或F. B重現模式，記憶體17仍會保留著 各個資料，例如第1和第2 I圖框平均間隔時段料以及最 大及最小間隔時段資料，以供後續在F. F或F. B重現 快速搜尋I圖框。 當正常的重現模式在預設的時間內切換爲F. F或 ·、' F. B重現模式時，將自記億體17中讀取第1個I圖框 平均間隔時段，以供F. F或F. B重現計算之用，這個 讀出的#料將作爲用以捜尋下一個待重現I圖框的資料， 而此I圖框是在已進行重現的I圖框之後。 更詳細地說，對於F. F重現而言，是由相對於最後 之I圖框位置的某一位置起，搜尋下一個待重現的I圖框 ，而此I圓框是在一個已進行重現的I圖框之後，且求得 該起始位置的方法是自第2I圖框平均間隔時段資料的整 數倍數值減去一個常數值K·另一方面，對於F. B重現 冢紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ； ^ 衣 訂I ^ 《 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（21 ) 而言，是由相對於最後之I圖框位置的某一位置起，搜尋 下一個待重現的I圖框，而此I圖框是在一個已進行重現 的I圖框之後，且求得該起始位置的方法是將第2 I圖框 平均間隔時段資料的整數倍數值加上一個常數值Μ。 以下將更詳細地說明上述捜尋點的實例。在一種狀況 中，存在於位元串列中之I圖框之間的最大及最小間隔時 段值分別爲4 3個區段長度及3 6個區段長度，在此狀況 1 下，選取下一個I圖框的方法是取得與目前正進行重現y之 I圖框首部相距有3 6個區段長度3 6的某一點，因此最 差的狀況下，能在3 6個區段長度及4 3個區段長度之間 的7個區段長度內獲得所選取的下一個I圖框。 此外亦存在有一種狀況爲第2I圖框平均間隔資料是 39. 86個區段長度，在此狀況下，當以F. F重現方 法重現一個I圖框時，選取下一個I圖框的方法是取得距 離現在正進行重現之I圖框首部爲（NX 3、9. 8 6 + 36)長度（其中，N=〇，1 ，2，3 ......其隨著I圖 框加速率的增加而增加）的某一位置，如此在最差的情況 下，能在7個區段長度內取得所選取的I圖框，另一方面 ，若是以F. B重現方法來重現一個I圖框時，選取下一 個I圖框的方法是取得一個與目前正進行重現之I圖框首 部相距（NX39. 86 + 43)長度（其中N = 〇，l ，2，3 ......其隨著F· B加速率的增加而增加）的某一 位置，如此亦可在最差的情況下，能在7個區段長度內取 得所選取的I圖框。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 歧！ -24 - 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印裝 302469 at B7 五、發明説明（22 ) 換言之，當第2 I圖框平均間隔時段資料爲 39. 86區段長度時，由目前正進行F. F重現之I圖 框首部算起的區段長度爲 f {39. 86XN-3. 86}區段長度（F F ) 其中f (η)爲小於η的最大自然數》 另一方面，在F . Β重現時，自目前正進行重現#1 圖框首部算起的區段長度爲 g { 3 9 . 8 6 X N + 3 . 14}區段長度 （FB) 其中g { η }爲大於η的最小自然數。 在（FF)及（FB)式中，Ν是一個數值（Ν = 1 ，2，3 ......)，其隨著F. F或F. Β.重現之加速比 的增加而增加。 總而言之，藉由求得某一特定位置，可即刻地捜尋到 所選取# I圖框，而該特定位置與目前的I圖框相隔（ FF)及（FB)式中所描述的間隔時段。 此外，對於F. F及F. Β重現而言，可分別以（ FF 1 )及（FB 1 )等較通用的式子來描述（FF)及 (FB)式子，如下述： f{NxA-K} (FF1) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^1· In ·11 in in nv ·>^ In > *-* (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ A ! 五、發明説明（23 ) g { N X A + Μ } (FBI) 其中f (n)爲小於n的最大自然數，g{n}爲大 於η的最小自然數，而Α爲第2 I圖框平均間隔時段資料 〇 此外，在（FF1)和（FBI)式中，N爲一個數 目值（N=l，2，3 ......)，其隨著F. F和F. B重 現之加速率的增加而增加，再者，差值K對應於A - #小 I圖框間隔時段值，而差值Μ則對應於最大I圖框間隔時 段值一 A，因此，在式（FF)和（FB)中，其分別爲 3. 86 = 39. 86 — 36 以及 3. 14 = 43-3 9 . 8 6。 在這個狀況中，I圖框在位元串列中的排列方式是使 得二I圖框間的間隔時段值彼此不致顯著地有所不同，這 是考慮到MP E G解碼器所提供記憶體的容量，因此，在 決定最大及最小間隔時段值間的差值時，不致變爲過大的 數值。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .:一 . 因此，式（FF 1 )和（FB 1 )中的數值K和Μ可 確定是小於10的適當數值，例如是使用在F. F及 F. Β重現中的I圖框快速捜尋。此外，可在式（FF1 )和（FBI)中使用第2 I圖框平均間隔時段資料，而 非使用第2I圖框平均間隔時段資料。 上述的第1和第2種方法對於位元串列中存在有一個 I圓框平均間隔時段的情況而言是有效的，而該位元串列 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ' -26 - A7 ____B7_^ _ 五、發明説明（24) 係記錄在一個單一的光碟中。 其次，以下將針對在位元串列中存在有多個I圖框平 均間隔時段的情況，說明處理的方法，而該位元串列係記 錄在一個單一的光碟中。在此情況中，可以下述的方式求 得I圖框的平均間隔時段。 首先，有兩種資料會被傳输至CPU16，一種是顯 示緩衝記憶管理器11所屬計數器所計數的位元組數目， 气·' 而另一種資料則顯示出目前代表由MP E G視訊解碼# 1 2經由解碼處理所取得的一個I圖框的資料。 接著，可建立一個代表二I圖框之間間隔時段值出現 頻率的分佈統計，而其中的I圖框是依據C P U 1 6的計 算所求得，此處的間隔時段單位爲一個區段長度，亦即 2 2 9 6個位元組。分佈統計係依據二相鄰I圖框之間位 元組數目的差值所建立，而此二相鄰的I圖框係存在於由 光碟所重現出來的位元串列。 當多個圖像資料被記錄在光蹀中，而有一半的資料具 有一個I圖框平均間隔時段X，而另一半資料具有另一個 ----：----------訂丨------Μ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 和，筆接料 F X 料 2 , 資 . 於資第值 2 F 應筆現峰第 以 對 1 重率及。度 '個第後頻 1 ο 再 二了 然的第 1 , 了現，Υ中體後 示重值於碟億之 顯設峰應光記料 計假率對於衝資 統。頻是在緩筆 佈率的的存在 5 分頻 X 示示存第 個現於顯顯儲 了 這出應計及被現 ， 值對統以料重 Υ峰出佈，資在 段值示分 Υ 的設 時段顯時和圍假 隔時計此X範 ， 簡隔統而料段處 框間佈，資區此 圖的分料，饜 I Υ 則資著所 本紙張尺度逋用中國國家標準（CMS ) Μ規格（210X297公釐） -27 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_'_ 五、發明説明（25) 或F. B重現進行第2筆資料的重現，在此狀況下，將自 緩衝記憶體10中讀取資料Y和第2資料所在區段的範圍 資料，並將其傳輸至CPU16。 之後，CPU16將依據式（FF1)和（FBI) 進行計算，以取得第2筆資料中I圖框的捜尋起始位置， 並且提供給F. F.或F_ B.重現中I圖框的快速捜尋 之用。 如上述，本發明所提出的圖像重現方法僅由包括Γ、 P和B圖框之動態圖像中選取並重現I圖框，而這些I 、 P和B圖框是經由髙效率的壓縮編碼系統編碼而成。 在正常的重現模式進行期間，僅針對I圖框取得代表 二圖框之間平均間隔時段值的資料，而I圖框是在時間軸 上依序出現。 其次，在正常重現之後的F. F，或F. B.重現期 間，將依據顯示出二I圖框之間之平均間隔時段值的資料 V · ，確定下一個待重現I圖框的搜尋起始位置。 因此，即使無法得知待重現位元串列中連績I圖框間 的間隔0#段，仍可以縮短自跳過位置起檢知I圖框所需的 時間，而該位置是在位元串列已開始重現之後。因此，可 以在單位時間內增加重現圖像的數目，進而獲致移動平滑 的高畫質重現圖像。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --------Μ---Γ 水------訂 I"-----Τ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -28 -