專利名稱：：包含視頻幀和輔助數(shù)據(jù)的位流的產(chǎn)生和處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生位流的方法和裝置，一種處理位流的方法和系統(tǒng)，位流自身以及存儲位流的記錄載體(例如DVD)。本發(fā)明提供一種在MPEG視頻幀中^A用戶數(shù)據(jù)的^A方法，該用戶數(shù)據(jù)能在解碼步驟以及模擬數(shù)據(jù)路徑之后繼續(xù)保留。
背景技術(shù)：
：當(dāng)視頻數(shù)據(jù)被提供用于渲染時，例如，在電視系統(tǒng)中，包含了視頻(通常帶有音頻數(shù)據(jù))的信號隨后被傳輸。在很多環(huán)境中，某些形式的附加數(shù)據(jù)也被包括在信號中。例如，在數(shù)字電視系統(tǒng)中，信號通常包括數(shù)據(jù)部分，其中包括例如電子節(jié)目指南和交互式應(yīng)用這樣的事物，最終用戶將其接收并在觀看信號的視頻分量的同時對其進(jìn)fiH方問。在視頻信號中直接包含數(shù)據(jù)也是已知的。已知的標(biāo)記視頻信號的方法在國際專利申請公開^VO93/00769和歐洲專利申請公開EP0518616中被揭示。己知的方法修改視頻信號會在重放時弓i入圖片中的某些干擾。通過向信號中添加數(shù)據(jù)以標(biāo)記視頻信號也是已知的。一種方法是在垂直消隱間隔中調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)(例如文字電視廣播所使用的)。另一種方法是清空矩形圖片部分并用可被顯像管前面的光電二極管探觀倒的白色和黑色的點(diǎn)的序列來替代，圖片部分。美國專利US5940134揭示了一種方法和配置，其標(biāo)記視頻或音頻信號來給所述信號分配類別，例如，確定信號是可信的并不可以被拷貝。信號包括依照預(yù)定標(biāo)7f(MPEQPAL,NTSC)的至少兩個分量(Y,UV)。依照該文獻(xiàn)所揭示的，值被分配給分量，而這在結(jié)合時通?？赡懿话l(fā)生。例如，在黑色的圖片部分，Y，U和V均為零，U和/或V現(xiàn)在可以被任意i體成非零值以構(gòu)成水印。電視接收器仍然顯示黑色部分。當(dāng)信號被重新編碼并被拷貝到可記錄的盤片時，水印不會丟失。這篇現(xiàn)有技術(shù)專禾鵬述了對黑色視頻部分中用戶娜進(jìn)行編碼的可能性。并描述了在不弓l起消費(fèi)者注意的情況下加密視頻幀的彩色信息(色度)中的該用戶數(shù)據(jù)的可能性，該幀中每個像素的強(qiáng)度(亮度)都被設(shè)置為零。這樣黑色部分被顯示給用戶。隨著擴(kuò)增視頻重放的新穎系統(tǒng)的引入，例如amBX的家庭影院(見www.amBX.com)，可能與例如音嫩視頻(AV)內(nèi)容重放一起渲染額外的效果(例如附加的燈光)，以增強(qiáng)例如消費(fèi)者觀看電視的體驗(yàn)。為了育的夠臘這些效果，用于擴(kuò)增AV內(nèi)容的腳本必須是可用的。關(guān)于在重放AV內(nèi)容的同時展現(xiàn)這對廣增效果的一個重大問題是，特定AV內(nèi)容的擴(kuò)增腳本應(yīng)在渲染位置可用。例如，如果用戶在傳統(tǒng)DVD播放器上觀看DVD時，必須安排訪問以及執(zhí)行擴(kuò)增腳本。特別是出現(xiàn)未連接因特網(wǎng)的情況下，需要幫助分發(fā)擴(kuò)增腳本的凝巾方法。除此之外，當(dāng)然也可以ffl31某種其他分發(fā)媒介來分發(fā)用戶數(shù)據(jù)，然而這需要該媒介的可用性。另一種選擇可以是在盤片上包含特定的用戶數(shù)據(jù)文件。然而這需要與盤片形式，盤片播放器，，或許還有盤片播放器裝置的外部接口相適應(yīng)。如以上所公認(rèn)的，M可以直接包含在視頻流中，但是所有己知的系統(tǒng)都需要對接收，進(jìn)行某種修改，以使(例如擴(kuò)增腳本)能夠被訪問并從信號中找回和/或需要對原始體進(jìn)行凝巾修改，所述原始裝置將視頻數(shù)據(jù)編碼為一種能被最終信號攜帶的格式，禾tv或在圖象中僅包括相對較少數(shù)量的數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種產(chǎn)生位流的方法，其包括接收視頻，接收輔助數(shù)據(jù)，依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼為一個或多個視頻幀，每幀主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)和編碼視頻幀結(jié)合為位流。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種產(chǎn)生位流的^S，其包括用于接收視頻數(shù)據(jù)的視頻緩沖器，用于接收輔助數(shù)據(jù)的存儲裝置，用于依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)并將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼為一個或多個視頻幀的處理器，其中每幀主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)，以及用于將視頻數(shù)據(jù)和編碼視頻幀結(jié)合為位流的發(fā)送器。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種處理位流的方法，其包括接收位流，所述位流包括多個編碼視頻幀，對視頻幀執(zhí)行提取處理，每個幀主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)，所述提取處理包括將輔助數(shù)據(jù)從視頻幀中解碼。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，有一種，位流的系統(tǒng)，其包括用于接收位流的接收器，所述位流包括多個編碼視頻幀，用于對視頻幀解碼的視頻J科馬器，用于顯示視頻幀的顯示裝置，以及用于對視頻幀執(zhí)行提取處理的處理器，每個幀主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)，所述提取處理包括從視頻幀中解碼輔助數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種位流，其包括依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)編碼的多個視頻幀，所述多個視頻幀的第一組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，包括視頻數(shù)據(jù)，所述多個視頻幀的第二組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助織。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種存儲位流的記錄載體，所述位流包括依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)編碼的多個視頻幀，所述多個視頻幀的第一組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，包括視頻數(shù)據(jù)，所述多個視頻幀的第二組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助。由于本發(fā)明的緣故，可提供一種方法，在視頻位流中直接包括相對較大數(shù)量的輔助翻，該視頻位流可MiI產(chǎn)裝置(例如標(biāo)準(zhǔn)的DVD播放器)所接收，不影響該裝置的功能，但該數(shù)據(jù)能夠以一種簡單高效方式完全恢復(fù)。除了普通視頻幀之外，還有插入的額外幀(其主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù))，并且在最終用戶看來其就是在他們的顯^置上顯示出的噪聲。本發(fā)明提供一種如何使輔助數(shù)據(jù)(例如擴(kuò)增腳本)能夠直接從AV流中取回，存儲至,如DVD上的解決方案。本發(fā)明可用于基于盤片的AV內(nèi)容發(fā)送(例如DVD，藍(lán)光盤)，其中該內(nèi)容隨后通過某種模擬數(shù)據(jù)路徑被傳送。本發(fā)明提供一種在視頻幀中^A數(shù)據(jù)的實(shí)施例。本發(fā)明的一個實(shí)施例是在基于MPEG的AV-材料中嵌入用戶M，以及稍后沒有誤差的，從基于MPEG的AV-材料中，以盡可能高效的方式重新得到該用戶娜。這是在解釋標(biāo)準(zhǔn)化MPEG流柳蹄脷格式，解碼器端(盤片播放器裝置)系統(tǒng)部件的功能規(guī)格、性能和限制，以及解碼器裝置的捕獲和重建性能的時候完成的。不對MPEG標(biāo)準(zhǔn)或盤片播放器裝置作出任何改變，嵌入的用戶數(shù)據(jù)可從盤片播放器裝置的模擬輸出中恢復(fù)。本發(fā)明還允許當(dāng)輔助數(shù)據(jù)存儲在MPEG流中時，其可直接從編碼MPEG幀中恢復(fù)，而不需要對幀解碼。如果接收端的系統(tǒng)對數(shù)字MPEG流有直接訪問，這是可能的。進(jìn)一步有利的是，依照定義的方案對輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，包括將輔助數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多個級另lj(level)，每個級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一項，其中該預(yù)定級別列表包括30個級別，為數(shù)字1到15禾口-1至U-15。依照定義的方案對輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化進(jìn)一步包括將多個級別轉(zhuǎn)換為矩形±央，其中每塊有m個級別，m小于塊大小的25y。。在實(shí)施例中，m小于或者等于IO，i央大小等于8x8。依照定義的方案對輔助f^進(jìn)行轉(zhuǎn)itiS—步包括Mi^述塊中收集幀。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要獨(dú)立的分發(fā)fflit來將用戶數(shù)據(jù)(在這種情況下，用于增加用戶體驗(yàn)的amBX腳本)傳遞給消費(fèi)者。另外，(當(dāng)前的)消費(fèi)者盤片4番放^S不需要任何改勞變更以會,支持本發(fā)明。實(shí)際的改變必須構(gòu)建到接收視頻幀的處理器中，其能接收來自遺產(chǎn)DVD播放器的模擬輸出。本發(fā)明不需要任何標(biāo)準(zhǔn)化行為，這通常是個非常耗時的過程。tti&地，編碼器能夠?qū)⒁粋€預(yù)定視頻部分插入一個或多個主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)的幀。因此其可以在每個幀中也包括某種信息(例如適當(dāng)?shù)臉?biāo)識(logo))，SM知用戶關(guān)于這些幀的內(nèi)容，而不是向用戶呈現(xiàn)完全隨機(jī)幀的序列。接收端的處理器可以改變，以便其無需不斷地檢查可能^A的用戶數(shù)據(jù)。為了肖^)多做到這一點(diǎn)，需要某種通告序列?？梢赃x擇一種相似類型的序列知處理器i^A用戶數(shù)據(jù)的結(jié)束。最合乎邏輯的通告序列可以^ffi常不出現(xiàn)在內(nèi)容中的典型的幀序列，并且使用處理器中現(xiàn)有的可用功能，其能夠被容易地識別。編碼方法可以進(jìn)一步包括接收指紋幀，并且當(dāng)將視頻數(shù)據(jù)和編碼視頻幀結(jié)合為位流時，直接在所述編碼視頻幀之前包括所述指紋幀。例如，在^A的用戶數(shù)據(jù)序列的開始之前的短的幀序列可以被1OT，其可被處理器的指紋單元所識別。由于這種指紋單元一直起作用，因此不會導(dǎo)致額外的系統(tǒng)負(fù)荷或者包含新的功能。一個典型的能夠用于幀中的短序列可包括交替黑白塊(每個都與一個用于指紋計算的塊同樣大)，繼其之后的是具有交替白黑塊的幀。如果需要，這可以被重復(fù)幾次。這導(dǎo)致了指紋的一種交替模式，每個位都具有高概率。該信息之和產(chǎn)生足夠的信息用來唯一鑒別用戶數(shù)據(jù)序列的開始位置。音頻觸發(fā)器也可能被使用以作為在接收端開始捕獲輔助數(shù)據(jù)的一種方式。在一個實(shí)施例中，繊被編碼為DCT8x8塊的級別，DCT-塊(DCT-block)有可能不是精確地從幀的左上角開始(DCT-塊的位置可能有水平和/或垂直偏移)。因此，需要許多特定的DCT-塊的某種開始序列(頭)以找到隨后的DCT-塊的準(zhǔn)確位置，并產(chǎn)生正確的對準(zhǔn)。編碼方法可進(jìn)一步包括，當(dāng)將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼為一個或多個視頻幀時，在每個幀中包括指示所述輔助數(shù)據(jù)開始的部分。本發(fā)明可用于將用戶數(shù)據(jù)(例如，腳本和同步表格)嵌入到基于MPEG的視頻流中。這種流可以被存儲在盤片上并可被消費(fèi)者盤片播放器裝置播放。通過這樣做，包括所述處理器的獨(dú)立解碼器可以從流中找回用戶數(shù)據(jù)并能使用該數(shù)據(jù)為用戶提供屬于視頻內(nèi)容的效果?，F(xiàn)在將參照附圖僅以一種示例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是用于闡明MPEG系統(tǒng)編碼的視頻幀序列的示意圖，圖2是一對量化矩陣圖，圖3是一個矩陣圖，表示穿過矩陣的串行化路線，圖4a是一個表示8x8塊的矩陣圖，圖4b是圖4a中的矩陣經(jīng)過DCT變換之后的圖，圖5是圖4b中的矩陣經(jīng)過量化之后的圖，圖6是產(chǎn)生位流的裝置(編碼器)的示意圖，圖7是圖6中編碼器的一部分的示意圖，圖8^I信鏈的示意圖，圖9是圖8中鏈的一部分的示意圖，更詳細(xì)表示了DVD播放器和獨(dú)立的解碼器，圖10是圖9中解碼器的一部分的示意圖，以及圖11是視頻幀的屏圖視圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例獲得輔助數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)編碼為一個或多個MPEG視頻幀。其可以隨后與一系列常規(guī)MPEG幀相結(jié)合以產(chǎn)生與常規(guī)MPEG信號相同的信號。該信號在編碼側(cè)和接收端均不需要任何修改，就可被通信鏈中的所有^S處理，其中任何接收該信號的，都將該信號作為一系列標(biāo)準(zhǔn)編碼視頻幀來簡單處理。為了更徹底地理解本發(fā)明，解釋一些MPEG的基礎(chǔ)，其將使隨后的算法討論變得簡單。除了開銷(如MPEG頭)，MPEG信號由一系列幀組成。這些幀可以分為兩種類型。幀內(nèi)(intraframe)編碼幀(I-幀)被獨(dú)立于流中的其他幀編碼，并僅利用圖片中的空間冗余。第二種類型，幀間(interframe)編碼幀(P-幀或B-幀)，禾,相繼幀之間的時間冗余并^ffi運(yùn)動補(bǔ)償以最小化預(yù)測誤差。只有預(yù)測誤差和某種飛肖，如運(yùn)動向量，被編碼。P-幀被從一4S1去的幀(I-幀或P-幀)中預(yù)測，而B-幀被從兩個幀中預(yù)測(I-幀或P-幀)，一個是過去的并且一個是將來的。由于B-幀涉及至i將來的幀，傳輸順序不同于顯示順序；B-幀在它從中被預(yù)測的幀后面出現(xiàn)。包括I-，P-，和B-幀的序列的示例被顯示在圖1中。該圖顯示了不同的幀翻在傳輸/解碼和在攝脅顯玩l,中是如何出現(xiàn)的，以及它們怎樣互相涉及。幀的編碼過程(期各像素轉(zhuǎn)化成編碼形式以存儲或傳輸)如下所示1)對于齡分量(亮度y采樣和色度Cb和C;采樣)，幀(對I-幀來說，這是圖象自身，以艦P-或B-幀來說，這是預(yù)測誤差)被戈吩為8x8塊的像素。所謂的宏土央包括四^(2x2)亮度值塊，以及根據(jù)色度格式，對于4:4:4,4:2:2禾口4:2:0色度格式，分別包括8，4或2*度采樣±央。在4:2:2色度格式的情況下，色度值zK平:ttt行下采樣(downsample)，以及在4:2:0色度格式的情況下，色度值水平地或垂直iikii行下采樣。P-和B-幀中的運(yùn)動補(bǔ)償基于這些宏t央來執(zhí)行。2)對8x8塊進(jìn)行二維DCT(離散余弦變換)變換產(chǎn)生DCT系數(shù)的8x8±央。DCT系數(shù)包含輸入塊的水平和垂直空間頻率的信息。相應(yīng)于零水平和零垂直頻率的系數(shù)叫做DC系數(shù)。以自然的圖象為^樣，這些系數(shù)的排歹杯是一致的；所述變繊向于將能SA中至U低頻系數(shù)(8x8DCT變換塊的左上角)中。3)ACDCT系數(shù)c(nyi)(DC系數(shù)被不同地處理)在內(nèi)編碼(intra-coded)塊中M51使用量化步幅q.QinUm，n)/16被量化，而在間編碼(inter-coded)塊中ilil使用量化步幅q.Qao^te(m,n)/16被量化。圖2a描述了缺省的內(nèi)(intra)量化器矩陣Qnte，以及圖2b是缺省的非內(nèi)(non-intra)量化器矩陣Q脅*。量化因子q(在MPEG標(biāo)準(zhǔn)中該量化步幅MJl量化器—尺度(quantizer—scale)變量給出)可被/膽塊到宏塊設(shè)置，變化范圍從1到112。4)DCT系數(shù)的串行化過程。該步驟的目的是將DCT系數(shù)的二維8x8塊映射到具有64個系數(shù)的一維數(shù)組。量化的DCT系數(shù)的串行itM程禾,能量到低頻系數(shù)中的可能的聚集，這在上面的步驟2中已出現(xiàn)。圖3顯示MPEG方案中^柳的DCT系數(shù)的串行俗頃序(在該圖中一個Z字型掃描被顯示，然而還有交替(alternate)掃描，其對于隔行掃描(interlaced)的視頻常常給出更好的壓縮)，其中第一個和最后一個入口分別{最低頻率和最高的空間頻率。5)DCT系數(shù)的編碼。步驟4中產(chǎn)生的值的列劍OT可變長度編碼(VLC)進(jìn)行熵編碼。這個步驟中發(fā)生實(shí)際的壓縮。在下面的表1中列出了表格的一部分，其用于內(nèi)(intra)AC系數(shù)。每個VLC代碼字(codeword)g零的游程(run)(也就是DCT系數(shù)之前的零值系數(shù)的數(shù)量)，接著是特定級別的非零系數(shù)。VLC編碼識另咄短的程比長的!程更有可能，小的系數(shù)比大的系數(shù)更有可能。其為出現(xiàn)的各種VLC編碼分配不同長度的代碼字。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>0000101s811111000s91000001退出1110Is0000101s061111001s1300100110s321111010s10100100001s111謝00101s12100100100s131000100s07OO訓(xùn)llls141111腦s2311111101s42000000100s52000000101s14100000011Is1510000001101s161注i-最后一位's表示級別的標(biāo)記，'o'，正，'r表示負(fù)。注2-"i央末端"不會制蟲作為塊的編碼出現(xiàn)。為了更詳細(xì)地說明可變長度編碼過程，在圖4和圖5的矩陣中顯示一個實(shí)際的例子，其顯示對塊的可變長度編碼的一個執(zhí)列說明。圖4a顯示空間域中8x8塊的像素的亮度值，以及圖4b顯示經(jīng)過DCT變換后的圖4a中的矩陣。圖5顯示圖4b中描述的塊的DCT系數(shù)經(jīng)過量化之后獲得的級別。在第一步中，包含了空間域(圖4a)中像素的亮度值的8x8塊被變換到DCT域(圖4b)。接著，假定該i央將被內(nèi)編碼，并且量化步幅q46，ffl31將每個系數(shù)除以相應(yīng)的量化步幅Qnon-irto(nyi)，這些DCT系數(shù)被量化(如上面的步13驟(3)所i^的那樣)。該操作產(chǎn)生了圖5中描述的矩陣。上面步驟(4)中的Z字型掃描產(chǎn)生下列級別序列為了簡化，園撾了DC系數(shù)的編碼，因?yàn)槠湟圆煌姆绞教幚聿⑶也槐磺度胼o助數(shù)據(jù)的算法所4頓。在VLC編碼步驟之后，該級別序列被鵬至lj下歹lj游稼級別對(0,4),(0,7),(1,-1)，(0,1),(0,國1),(0,1),(0,2),(0,1),(2,1),(0,1),(0，陽1),(0,畫1),(2,1),(3,1),(10,1),EOB在該符號中，對中的第一個數(shù)表示第二個數(shù)值之前的零的數(shù)量。最后的零游程被塊結(jié)束(EOB)標(biāo)記所替代。最后，使用表1中的VLC將這些游禾勢級別對轉(zhuǎn)換成位流111000/0001000/0101/100/101/100/1100/100/001010/100/101/101/001010/001110/11110100/0110可以用兩種方式^A輔助f^，首先是在空間域中，在MPEG編碼之后或者直接在MPEG域中。的實(shí)施例是將翻直接駄MPEG域，因?yàn)檫@給出了對MPEG流和位率的最高控制。由于嵌入的是隨機(jī)(在此意義上，其不會對應(yīng)于實(shí)際圖象)，相繼視頻幀是無關(guān)聯(lián)的，故幀間無時間冗余。作為一個直接的結(jié)果，通常，幀不能從過去幀劍每來幀中預(yù)測，并且因此其只能使用1-幀和/或內(nèi)編碼±央。此外，由于產(chǎn)生的視頻幀不是自然圖象，對于內(nèi)編碼塊，更優(yōu)選的是使用修正的量化矩陣替代默認(rèn)量化矩陣。事實(shí)上首選的是對該數(shù)據(jù)流的內(nèi)編碼i央使用圖2b中描述的間編碼±央所使用的量化矩陣。這可通過將這個修正的量化矩陣插入"序列頭"中的MPEG流，或插入MPEG流的"定量(quant)矩陣擴(kuò)展"(MPEG支持任意選擇的量化矩陣的傳輸)中來實(shí)現(xiàn)。MPEG解碼器將使用該修正的量化矩陣來替代默認(rèn)的量化矩陣。但也可能^ffl其fei化矩陣。本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例是用DCT塊的級別來mA數(shù)據(jù)。這意味著，如果4OT例如16個不同級別來駄薩，男P么每個DCT位置可能駄log216=4位。為了以最高效的方式嵌入，位(意ttDCT級另lj)需要被^DCT位置的最小數(shù)量的MPEG流位所表現(xiàn)。表1中的最短VLC是對應(yīng)于具有最小游程和最小級別的游程-級別(run-level)對的VLC。特別地，游程等于0的游程-級別沐對于相當(dāng)大范圍的級另l俱有平均最短的VLC。在表2中，列出了游程-級別對的VLC列表，其相應(yīng)的VLC的長度小于或等于9。結(jié)果是，當(dāng)僅j頓游程等于0的游程-級別對來駄輔助的時候，DCT位置的最高位率被獲得。如下面將要看到的那樣，因?yàn)橄到y(tǒng)的穩(wěn)健性，肯詢多在DCT塊中插入零DCT系數(shù)是令人想要的。因此f^及另杯用于^A數(shù)據(jù)。這樣，可以通過使用帶有非程的游程-級別對來簡單插入零，而不影響數(shù)據(jù)。如表2所示，有30個不同的級別(-15至lj-l和1到15)的游程等于0，其可有效地用于駄數(shù)據(jù)。結(jié)果，齡DCT位置可能嵌入log2(2xl5)^4.9位。然而，如果必須插入零，該位率))tM^。表(2)可變長度編碼(注1)游程級別長度10s013110s0240111s03511100s0461110ls056000101s067000100s0771111Oils0881111100s09800100011s010900100010s011911111010s012911111011s013911111110s014911111111s0159010s11400110s126151111001s138簡00111s14900100000s1900101s2160000111s2281111腦s23900111s31600100110s329000110s41711111101s4290001lis5170000110s6180000100s7180000101s8181111000s9181111010s101800100001s111900100101s121900100100s1319注i-最后一位's表示級別的標(biāo)記，'o'表示正，'r表示負(fù)。原則上，該方法育^多被用來以每DCT塊63x4.9=309位這樣的方式^A(DC位置不用于嵌入數(shù)據(jù)，但用于阻止解碼之后在空間域中的修剪(clipping),如下面說明的那樣)，假設(shè)構(gòu)造的MPEG流的全部位率低于最大允許的位率(對于主級另ij(mainlevel)的MPEG-2的主型(mainprofile)而言，其用于DVD內(nèi)容，最大的位率等于10M^/秒)；并且包含數(shù)據(jù)的構(gòu)造的DCTi央，不會導(dǎo)致編碼后在空間域中的修剪。由于數(shù)據(jù)是隨機(jī)的，可以假定所有的游程-級別對(也就是游程等于O并且級別范圍從-15至1」+15的游程-級別對)都具有相同的用于表示數(shù)據(jù)的概率，也就是假定均勻分布(unifonndistribution)。結(jié)果是，齡DCT位置的平均VLC長度等于VLC長度之和除以代碼冊(codebook)中的VLC的數(shù)量。在本例中平均長度等于7.2位。注意因此存在7.2-4.9=2.3位的開銷。在PAL視頻內(nèi)容中，一^M貞包括720x576/64=6480個亮度(8x8像素)DCT塊，6480/4=1620賴度DCTi央，每秒25幀。因此，如果j頓所有DCT位置，每秒鐘一共需要(6480+1620)x63x7.2x25=91854000位來4樣數(shù)據(jù)，這里的因數(shù)9太高了。此問題的一個簡單解決辦法是^DCT塊僅使用63/9=7個位置，這樣還有其他的優(yōu)點(diǎn)，這將稍后討論。如果每個DCTi央使用6(7結(jié)果是太大了)個位置，可以在PAL內(nèi)容中^A大約(6480+1620)x6x25x4.9=5953500位/秒或0.71M字節(jié)/秒。相應(yīng)的MPEG流獨(dú)占開銷的位率大約為(6480+1620)x6x25x7.2=8748000你秒或8.3M位/秒。這留下了大約1.7M你秒用于MPEG開銷。該^A過程中需要解決的另一個問題是空間域中的修剪。MPEG解碼器通艦DCT變換計算像素值，其定義如下F(u，v)是64個DCT系數(shù)，以及p(n,m)鼓塊中的像素值，其中n=0到7并且m=0到7。這^j象素值被修剪以至于0《p(iyn)《255。因此，需要確定DCT系數(shù)F(u,v)lte擇以至于，當(dāng)解碼發(fā)生時，不發(fā)生修剪，因?yàn)樾藜?非線性操作)使數(shù)據(jù)的解碼更復(fù)雜。輔助數(shù)據(jù)必須在模擬路徑之后保留，因此像素值p(n,m)不得不滿足更嚴(yán)格的條件32《p(ryn)《235，如在推薦標(biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.6014中描述的那樣。像素值p(iyn)的最大值等于1ifu#0<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>這里F(0,0)直接涉及像素8x8塊中的平均像素值(DC值)。一個可能的選擇是F(O,O)=1072，所以8x8塊的平均像素值等于(235+32)/2=134=1072/8。如果使用6個ACDCT系數(shù)來^A輔助數(shù)據(jù)，這個選擇確保當(dāng)這6個系數(shù)的絕對值的平均值小于101x4/6=67的時候，那么在平均情況下不出現(xiàn)修剪(注意101=235-134^134-32)。由于^A數(shù)據(jù)應(yīng)該在從DVD播放器到外部解碼器的模擬路徑之后繼續(xù)保留，數(shù)據(jù)對于噪聲應(yīng)該是穩(wěn)健的。達(dá)至呲目的的一個方法是^f頓較大的DCT系數(shù)的量化步幅。這些量化步幅可被量化矩陣和量化器一尺度(quantizeiiscale)q變量所控制。內(nèi)編碼DCT系數(shù)cOn,n)被解碼為c(nyi)=levelxqQntra(m,n)/16c(m,n)=levelxq如飄于所有的m和n，Qnjm,n)46。因而，量化器尺度q越大，對于噪聲就越穩(wěn)健。對于隨機(jī)數(shù)據(jù)，級別的絕對值平均為8[2x(l+2+…+15)/30=8]。如上所示，為阻止修剪，平均DCT系數(shù)應(yīng)該小于或等于67。作為一個直接結(jié)果，平均地，q應(yīng)該被選擇為小于或等于67/8^8。這時，在DCT塊中僅使用6個DCT系數(shù)的第二個優(yōu)點(diǎn)顯示出來；更多系數(shù)導(dǎo)致更低的q，這導(dǎo)致系統(tǒng)對噪聲的穩(wěn)健性變差。一個使系統(tǒng)更穩(wěn)健的可選辦法是，可以應(yīng)用誤差校正(errorcorrection)。對于一些DCT±央來說，DCT系數(shù)的絕對值的平均值大于67的情況可能發(fā)18生。在這種情況下，可以應(yīng)用逆DCT變換以檢查修剪是否發(fā)生，并且如果這樣，在這^#定±央中^1>DCT系數(shù)的數(shù)量。通過明智地<細(xì)游程-級別對，可以通過在明智地選擇的位置產(chǎn)生零來節(jié)省一些位。解碼器將注意到這個。最后，為了使系統(tǒng)更安全，可以ffiiW數(shù)據(jù)加密來使用加密技術(shù)。圖6顯^碼器10，其為產(chǎn)生位流12的CT。編碼器10包括視頻緩沖器14，其用于接收常規(guī)視頻數(shù)據(jù)16，所述數(shù)據(jù)16為構(gòu)成某種視頻序列的幀。視頻數(shù)據(jù)16可以是像素數(shù)據(jù)的形式，其仍需要編碼為MPEG流，或者可能已經(jīng)是MPEG數(shù)據(jù)，期每與輔助數(shù)據(jù)18(—旦其被編碼的話)相結(jié)合。裝置10還包括存儲裝置20，其用于接收和存儲輔助翻18。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，輔助數(shù)據(jù)18表現(xiàn)為一個或多個XML文件的形式，其定義用于增加娛樂體驗(yàn)(例如電影)的腳本，以及表現(xiàn)為一個或多個具有同步表格的文件的形式。數(shù)據(jù)18被裝置10僅用內(nèi)編碼i央編碼為MPEGI-幀或P-或B-幀。編碼器10中的處理器22用于依照定義的方案轉(zhuǎn)化輔助數(shù)據(jù)18(在后面參考圖7更詳細(xì)地討論)，并將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼為一個或多個視頻幀24，旨幀24主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)18。處理器22將輔助數(shù)據(jù)18從其存儲的形式(表示XML文件的位流)轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M作為幀24的MPEG級另ij。這些幀24被例如常規(guī)的MPEG解碼器所處理時，將看起來完全地象有效的MPEG流，盡管如果該I-幀被合適的顯^置所顯示，將只是噪聲。幀24和視頻數(shù)據(jù)16被傳給發(fā)送器26，其用于將視頻數(shù)據(jù)16和編碼的視頻幀24結(jié)合到位流12中。編碼器10育^刻每位流12輸出到記錄載體28(例如常規(guī)的DVD)，蹄儲位流12。位流12包括多個^M預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)編碼的視頻幀，所述視頻幀的第一組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，包括視頻數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù)16)，以及所述視頻幀的第二組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，主要包括已編碼轉(zhuǎn)化的輔助繊(數(shù)據(jù)18)。圖7更詳細(xì)顯示了接收輔助數(shù)據(jù)18的編碼器10中處理器22的工作。處理器22用于，當(dāng)依照定義的方案轉(zhuǎn)化輔助數(shù)據(jù)18時，將輔助數(shù)據(jù)18轉(zhuǎn)換為多個級別，^級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一個級別，為數(shù)值1到15和-1至U-15。這在功能i央30中發(fā)生，其中位流被轉(zhuǎn)換為一系列級別。下一個±央32是多個級別到8x8塊的轉(zhuǎn)化，每塊6個級別。隨后處理器22在塊34執(zhí)行修剪預(yù)防，其先于DCT塊至VLC代碼字的轉(zhuǎn)換，后者在塊36中發(fā)生。處理器22隨后用于在多路復(fù)用器38處收集具有標(biāo)準(zhǔn)MPEG頭的一系列的幀，這導(dǎo)致MPEG流的輸出，其能被傳纟織碼器IO中的發(fā)送器26，用于與視頻娜16相結(jié)合，最終產(chǎn)生位流12。在使用處理器18對輔助數(shù)據(jù)18進(jìn)行轉(zhuǎn)化和編碼時，數(shù)據(jù)18被映射到30個級別，其被連續(xù)地置入DCTi央。ffli^柳量化矩陣Qmta(nyi)和量化尺度q將這些級別轉(zhuǎn)換為DCT系數(shù)。如果應(yīng)用逆DCT變換后發(fā)生修剪，M31與VLC產(chǎn)生模塊36通信，級別被刪除并且零以一種靈巧的方式被插入，以保持盡可制氐的位率。MiU除的級別被移動至lJ下一個塊。在:程，VLC產(chǎn)生模塊36需要知道哪種掃描方法(交替掃描或Z字型掃描)被用于產(chǎn)生正確的VLC。并且最后，產(chǎn)生的流具有MPEG頭并被多路傳輸，以構(gòu)建有效的MPEG流。圖8是一個通信鏈的示例，其中編碼器10的輸出(位流12)被存儲到DVD28，其能夠隨后被標(biāo)準(zhǔn)DVD播放器40所接收。DVD播放器40的模擬輸出可被解碼器42所4柳，期各膨方問輔助數(shù)據(jù)18，輔助繊18包含在視頻幀中。解碼器42取回模擬視頻幀，并對^8x8±用DCT變換以獲得*塊的DCT系數(shù)。由于解碼器己知量化器矩陣Qnta(m，n)的值和量化器尺度q的值，其可通過除法來計算相應(yīng)的級別。通過查找表方式從這些級別中可以取回位。解碼器42還知道DCT系數(shù)以何種順序?qū)懭隓CT塊。零DCT級別不會給出數(shù)據(jù)并且可被瑕M。因此如果由于修剪預(yù)防而產(chǎn)生零，解碼器42纟^注意到。圖9顯示在接收端處理位流12的系統(tǒng)，例如消費(fèi)者的休閑室，在此他們可觀看DVD28上的電影，以及具有擴(kuò)增系統(tǒng)表示將能夠使用輔助數(shù)據(jù)18。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)包括DVD播放器40和解碼器42。播放器40包括接收器44，其用于從載體28接收位流12，位流12包括多個編碼的視頻幀。此外，DVD播放器包括常規(guī)的視頻解碼器46，其用于對傳到顯示裝置48的視頻幀解碼，該顯示裝置48用于顯示視頻幀24和16。視頻幀還可被DVD播放器40傳到解碼器42。該連接可以是標(biāo)準(zhǔn)的模擬輸出，因?yàn)镈VD播放離收數(shù)字流(MPEG)，并且將其轉(zhuǎn)換為模擬流，以通過例如常規(guī)電視48這樣的模擬裝置來顯示。解碼器42包括處理器50，其用于對已解碼的視頻幀24執(zhí)行提取處理，每個幀24主要包括已編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)18，提取處理包括將輔助數(shù)據(jù)18從視頻幀24解碼。圖10更詳細(xì)顯示出解碼器42具有內(nèi)部處理器50。M器50包含功能模t央52，其通過應(yīng)用8x8DCT變換將幀的像素變換到DCT域。ililf頓量化矩陣QnUm，n)和量化尺度q，在功能塊54系數(shù)被轉(zhuǎn)化為級別，原始輔助數(shù)據(jù)可從這里恢復(fù)。^視頻幀24包括已編碼的輔助數(shù)據(jù)18，并且當(dāng)視頻幀24被常規(guī)顯^置48顯示時，其表現(xiàn)為不構(gòu)成任何有意義圖象的一系列灰色尺度像素。這些包括噪聲的幀，可被包括在DVD28上，并將在電影開始之前運(yùn)行幾秒種?？赏ㄟ^DVD作品的插入^il知用戶這些幀的存在，或者施加標(biāo)識(logo)或類似的消息至lj屏幕的很小的部分以通知用戶。該標(biāo)識可在當(dāng)幀最初在編碼器端編碼時加入，并可作為實(shí)際視頻數(shù)據(jù)形成包含輔助數(shù)據(jù)的特定幀的一部分。還可以向DVD添加信息，其使用戶不可育繊〖過輔助幀或在播放這些幀Bm行欺騙播放。如，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例中所述，輔助數(shù)據(jù)18(由位形成)必須被轉(zhuǎn)換為MPEG級別?？偣灿?0個級別(-1到-15和1到15)示位。由于30不是2的冪，因此從位到級另啲轉(zhuǎn)換不是直接的。一種解決方案是僅,4位(對應(yīng)于0到15這16個數(shù))到這30個級別，但那在可用級別中僅有一部分16/30"0.53被j柳，也就是僅有4位被駄而不是理論上可能的4.9位。因此，齡DCT塊的位數(shù)糊j^K這斷氐了速率并增加了需要編碼18的幀的數(shù)因此，要確定可被N個DCT位置所表示(也就是被30N個級別所表示)的位的數(shù)量b，如此使得每個DCT位置可^A的位的數(shù)量b是最大的<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>這里，「d表示將q四舍五入為最接近的整數(shù)直至w，并且DCT位置的數(shù)W=「log,。(2'-l)l需要f^數(shù)x，其旨灘在基數(shù)30的數(shù)字系統(tǒng)中的i個位中描述，也就是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>這里q是位，而a^{0,...,29}標(biāo)基數(shù)30的系數(shù)。然而位的數(shù)量b不能設(shè)置得過大，因?yàn)槟軌蛴行Р僮鞯挠嬎銠C(jī)所使用的字長是有限的。通用的計算機(jī)/微處理器使用的字長是8,16,32和64位。在下面的表格中，對于不同字長，位的數(shù)量由基數(shù)30的數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)有效地表示。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在該表中，列出了對于每個字長所使用的位的最佳數(shù)量(這是根據(jù)上面的等式(l)得出的)，表示所述位所需的相應(yīng)的DCT位置的數(shù)量，每個DCT位置的位的數(shù)量，30個級別的用于表示位的分?jǐn)?shù)。在該表中，可以看到字長越大，越大分?jǐn)?shù)的DCT級別被使用。換句話說，字長越大，表示就越有效。依據(jù)上面的表格，當(dāng)微M器使用例如32位的字長時，輔助數(shù)據(jù)18(作為位流)用如下的方式被轉(zhuǎn)換到MPEG級別l將輔助娜劃分為29位的段；2.將這個29位的數(shù)轉(zhuǎn)換為30數(shù)字系統(tǒng)中所表示的數(shù)；3將基數(shù)30的系數(shù)映射到MPEG級別。最后一個步驟是必需的，因?yàn)?0數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)字的系數(shù)取值為0至29，而MPEG級別取值為-15至-1和1至15。在{腿的實(shí)施例中，j頓下表中所示的映射，但也可使用其他映射(例如將數(shù)據(jù)加密)。從基數(shù)30的系數(shù)到MPEG級別的一個簡單映射方案是基數(shù)30的系數(shù)01234567891011J3141516171820212223242526272829MPEG級別-15-14-J3-n-i丄-10-9-8-7匿6-5-4-3-2-J1245*78910U12131415上面一行中的編號從0到29代表基數(shù)30的數(shù)字，下面一行代表MPEG級另ij。例如，基數(shù)30的序列中的數(shù)字22將被鵬寸為DCT系數(shù)8，其作為MPEG級別被插入8x8塊。作為一個完整的轉(zhuǎn)化及編碼過程的例子，在字長為32位的情況下，隨后的29位數(shù)字x被轉(zhuǎn)換到6個MPEG級別。x=10100001110101110011001010011=339404371這個二進(jìn)制數(shù)(339404371為十進(jìn)制)是輔助數(shù)據(jù)18，可將其看作是用于擴(kuò)增系統(tǒng)的一個或多個二進(jìn)制表示附旨令。下面的算法用于計算x=Z5ak30k中的基數(shù)30的系數(shù)ak:fork=0to5,a^rem(x^0),;^Lz/30」，end。或者用文字表述1.3k成為X除以30的余數(shù)；2.將x除以30并且將其四舍五入為最接近的整數(shù)，計算得到新的x;3.重復(fù)以上兩步，直到所有的6個系數(shù)ak都被計算。如果將該算法應(yīng)用于上面的數(shù)字x(339404371)，則執(zhí)行以下6個步驟1.x=339404371，ao=l，新的x變?yōu)?1313479;2.x=11313479，a!=29，新的x變?yōu)?77115;3.x=377115，a2=15，新的x變?yōu)?2570;4.x=12570，a3=0，新的x變?yōu)?19;5.x=419，34=29，新的x變?yōu)?3;6.x=13，a5=13，新的x變?yōu)镺。這樣x可被寫為23x=339404371=130。+2930!+153(^+0303+29304+13305。由以上的表格，系數(shù)被轉(zhuǎn)化為如下的MPEG級別-14,15,1,-15,15,和-2。其隨后被插入8x8塊，-14i^A塊中的位置1，并且15itA塊中的位置2，依此類推。當(dāng)其被接收端接收到時，解碼器使用逆映射以得到基數(shù)30的系數(shù)，從中原始的位可被容易地提取出來，以重新產(chǎn)生輔助數(shù)據(jù)。在上面的具體實(shí)施例中，解碼器42接收幀的模擬圖象。然而，如果MPEG流自身可被解碼器42使用，輔助提取將容易得多。這會在例如接收端的定制裝置中發(fā)生，其除了為顯示而解碼視頻幀之外，還訪問構(gòu)成幀的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。用DCT級別嵌入輔助數(shù)據(jù)，其可直接被MPEG解碼器所用。此外，不需要量化步幅q和量化矩陣QMa來提取輔助數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈冎槐恍枰獜腄CT系數(shù)計算出級別。在這種情況下，如果MPEG流可用，解碼器使用MPEG解析器從MPEG流中提取級另U。該,(mapping)將這些級別映射到輔助數(shù)據(jù)，例如，艦反向4頓上面的表，該表將基數(shù)系數(shù)0至29鵬為多個MPEG級別。編碼/解碼方案的另外一個附加實(shí)施例是可能的，例如，信息可被存儲在DCT系數(shù)的位置。DCTi央包括63個AC系數(shù)和l個DC系數(shù)。為了駄數(shù)據(jù)，可以使用DCT塊中一個非零AC級別的位置。有63個位置可以放置非零AC級別，因此齡DCT塊可駄log263"6位。此外，還可以用級別嵌入。如果4頓級別-15至-1和1至15，每個DCT塊可以駄log2(6330)"10.9位。為了更多地增加可嵌入DCT塊中的位的數(shù)量，所允許的級別-15至-1和1至15可被劃分成對，例如(-15,-14),(-13,咖12)...(-1，1)...(14,15)，并4柳15個AC級別來代替l。第一個AC級別可從63個位置中選擇，并有兩個級別，第二個62個位置和兩個級別，以此類推。以這種方式，每個DCT塊中可^<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>解碼器需要知道這些對是以何種順序駄DCT塊中的，進(jìn)而知道i就能夠從DCT塊中多少個位置進(jìn)行選擇以提取正確的位。注意級別組被劃分成分離的組;這需要在解碼器端區(qū)別不同的AC級別。這些級別還可以被分成更大的組，例如分為兩個組。在這種情況下，使用兩個AC級別嵌入數(shù)據(jù)。第一個AC級別可從63個位置和15個級別中選擇，而第二個AC級別可從62個位置和15個級別中選擇，因此每個DCT塊中可駄log2(63'15)+log2(62'15)"19.7位。實(shí)際上，由于DVD播放器和模擬路徑引起的失真而需要穩(wěn)健性，{頓63個位置和/或15個級別是不建議的，除了更少以外。j頓更少的位置和/或級別會使每個DCT的位率更低。為了更加穩(wěn)健，關(guān)于DVD播放器和模擬路徑引入的失真，可選的辦法是用DC級別糊言息^A，也就是8x8塊的平均亮度或色度值。塊的平均值可在0至255之間取值，或者如推薦的標(biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.601-4中所描述的32至235之間這個更嚴(yán)格的^f牛。因此，每個塊最多可嵌入10&(235-32)^7.6位。實(shí)際上，為了能更穩(wěn)健，需要減少可能的平均值的數(shù)量。不使用所有的235-32=203個級別，而應(yīng)用量化并且僅使用這203個級別的子組。例如，可以使用的量化步幅為8，這意(僅有26個級另ij，即32,40,48...224和232被用來嵌入娜，這導(dǎo)致了每塊4.7位。如果由于失真而導(dǎo)致塊的平均值改變，解碼器假設(shè)子組中最接近于該失真平均值的平均值被^A。實(shí)際上，DVD播放器可能增加或減少作為幀被接收至啲整個圖象的亮度，因此，8x8塊的平均值也可能增加或減少。如果亮度有很大改變，以32為例，解碼器將不能正確地提取位。為了解決這個問題，可將M駄為兩個相鄰8x8塊的平均值的差。整個塊的任何改變都將不會影響兩個塊之間的差。例如，假設(shè)僅使用32個平均值級別32,38...218，(量化步幅為6)，可以^A5位。如果編碼^S要IKA如下i^:1,15,15,H3,0,0,31，則4OT下列方法。解碼器以一個任選的平均值128開始(注意也可以選擇以允許的平均值中的另一個平均值開始，但解碼器需要知道該開始值)。為^A數(shù)據(jù)1，編碼器嵌入128+(lx6)二134，也就是，圖象左上角的第一個8x8塊的平均值變?yōu)?34。然后M31向先前的平均值134^l加15x6:90而將15^A，也就是，第二土央獲得的平均值為134+90=224。然而，224太大了(允許的平均值最大為218)，因此該值M:取模算子被環(huán)繞棘，也就是，獲得的值為[224-32]32x6+32=[192]192+32=32，這里[p]q表示Mp被q取模。值32被減去，以確保最小允許平均值32由于取模算子而被鵬寸到零。接著在使用過取模算子之后，值32被重新加上。然后M將15x6=90添加到前面的值32而將下一個值15嵌入，這樣下一個塊獲得值122。M3i將84添加到值122而將14嵌入，這樣下一個塊的平均值變?yōu)?06。下一個塊獲得平均值206+3x6=224。該值也被環(huán)繞起來[224-32]192+32=32。由于兩個零被嵌入，接下來的兩個塊獲得平均值32。最終，最后的塊獲得平均值32+31x6=218。這樣，圖象左上角的8個相鄰i央獲得平均值134,32,122,206,32,32,32,218。解碼器通過/妓至佑掃描圖象來計算塊的平均值，并構(gòu)造包括這雖的一維向量m。其以下列方式提取l^d(i)，其中1=0至7:192/6=1;192/6=[-102]192/6=[90]192/6=15;[122-32]192/6=15;[206-122]192/6=14;192/6=[-174]192/6=[18]192/6=3;[32-32]192/6=0;[32陽32]192/6=0;[218畫32]192/6=31。該方法的優(yōu)點(diǎn)是嵌入的未被整個圖象的亮度改^^破壞，因?yàn)槠朴捎跍p法而被抵消。DC駄方法的一個優(yōu)點(diǎn)是解碼器可以很簡單，因?yàn)槠洳恍枰嬎鉊CT變換，而是僅計算8x8塊的平均值。圖ll是一個圖象的例子，其中顯示了用8x8塊的平均值^A對居，其給出了一個例子，如果用DC值嵌入數(shù)據(jù)，嵌入了輔助數(shù)據(jù)的圖象看起來是什么樣子。權(quán)利要求1、一種產(chǎn)生位流(12)的方法，包括接收視頻數(shù)據(jù)(16)，接收輔助數(shù)據(jù)(18)，依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)(18)，將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)編碼為一個或多個視頻幀(24)，每幀(24)主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)，以及將視頻數(shù)據(jù)(16)和編碼視頻幀(24)結(jié)合為位流(12)。2、如;R利要求1所述的方法，其中依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)(18)包括將輔助數(shù)據(jù)(18)轉(zhuǎn)換為多個級別，旨級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一項。3、如權(quán)禾腰求2所述的方法，其中所述預(yù)定級別列表包括30個級別，為數(shù)字1到15和-1至lj-15。4、如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)(18)進(jìn)一步包括將多個級別轉(zhuǎn)換到DCT塊中包含的預(yù)定數(shù)量的DCT位置。5、如權(quán)利要求4所述的方法，其中預(yù)定數(shù)量包括對應(yīng)于DC系數(shù)的DCT位置。6、如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)(18)進(jìn)一步包括從所述塊中收集幀。7、如，任意一項權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括將預(yù)定的視頻部分插入一個或多個主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)的幀(24)。8、如，任意一項權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括接收指紋幀，并且當(dāng)將視頻數(shù)據(jù)(16)和編碼視頻幀(24)結(jié)合為位流(12)時，直接在所述編碼視頻幀(24)之前包括所述指紋幀。9、如，任意一項權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)編碼為一個或多個視頻幀(24)時，在每個幀(24)中包括指示所述輔助數(shù)據(jù)(18)開始的部分。10、如上述任意一項權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)對轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼時，包括禁止用戶瑕阪一個或多^含所述輔助(18)的視頻幀(24)的信息。11、如，任意一項豐又利要求所述的方法，其中用至少一個內(nèi)編碼DCTi央編碼輔助數(shù)據(jù)。12、一種產(chǎn)生位流(12)的^a，包括用于接收視頻數(shù)據(jù)(16)的視頻緩沖器(14)，用于接收輔助i^(18)的存^^置(20)，用于依照定義的方案轉(zhuǎn)化所述輔助數(shù)據(jù)(18)并將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)編碼為一個或多個視頻幀(24)的處理器(22)，每幀(24)主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)，以及用于將視頻數(shù)據(jù)(16)和編碼視頻幀(24)結(jié)合為位流(12)的發(fā)送器(26)。13、如權(quán)利要求12所述的裝置，其中鵬器(22)被用于，當(dāng)依照定義的方案轉(zhuǎn)化輔助數(shù)據(jù)(18)時，將輔助數(shù)據(jù)(18)轉(zhuǎn)換為多個級別，每個級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一項。14、如權(quán)利要求13所述的裝置，其中處理器(22)被用于，當(dāng)依照定義的方案轉(zhuǎn)化輔助數(shù)據(jù)(18)時，將多個級別轉(zhuǎn)換到DCT塊中包含的預(yù)定數(shù)量的DCT位置。15、如權(quán)利要求14所述的裝置，其中處理器(22)被用于，當(dāng)依照定義的方案轉(zhuǎn)化輔助數(shù)據(jù)08)時，,A^f述DCT塊中收集幀。16、如權(quán)利要求12至15中任一項所述的裝置，其中處理器(22)被進(jìn)一步用于將預(yù)定的視頻部分插入一個或多個主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)的幀(24)。17、如權(quán)利要求12至16中任一項所述的裝置，其中處理器(22)被進(jìn)一步用于接收指紋幀，并且當(dāng)將視頻數(shù)據(jù)(16)和編碼視頻幀(24)結(jié)合為位流(12)時，直接^i^述編碼視頻幀(24)之前包括所述指紋幀。18、如權(quán)利要求12至17中任一項所述的裝置，其中處理器(22)被進(jìn)一步用于，當(dāng)將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)編碼為一個或多個視頻幀(24)時，在每個幀(24)中包括指示所述輔助數(shù)據(jù)(18)開始的部分。19、一種處理位流(12)的方法，包括接收位流(12)，所述位流(12)包括多個編碼視頻幀(24)，對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理，^貞(24)主要包括編石馬轉(zhuǎn)化的輔助娜(18)，提取處理包括將輔助繊08)從視頻幀(24)中解碼。20、如權(quán)禾腰求19所述的方法，其中采用修正的量化矩陣執(zhí)行輔助數(shù)據(jù)的解碼。21、如權(quán)禾腰求19所述的方法，進(jìn)一步包括解碼視頻幀(24)并顯示視頻幀(24)。22、如權(quán)禾腰求19，20或21所述的方法，其中對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理包括將視頻幀(24)轉(zhuǎn)換為一系列的DCT塊。23、如權(quán)利要求22所述的方法，其中對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理進(jìn)一步包括將一系列的DCTi央轉(zhuǎn)換為多個級別，W^級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一項。24、如權(quán)禾腰求23所述的方法，其中對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理進(jìn)一步包括將多個級別轉(zhuǎn)換為輔助數(shù)據(jù)(18)，*級別對應(yīng)于預(yù)定級別列表中的一項。25、如權(quán)利要求19至24中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括接收指紋幀，從而觸發(fā)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理。26、如權(quán)利要求19至25中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理時，在每個幀(24)中鑒別指示所述輔助(18)開始的部分。27、一種處理位流(12)的系統(tǒng)，包括用于接收位流(12)的接收器(44)，所述位流(12)包括多個編碼視頻幀(24)，用于對視頻幀(24)解碼的視頻解碼器(46)，用于顯示視頻幀(24)的顯^置(48)，以及用于對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理的處理器(50)，每4i貞(24)主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助(18)，提取處理包括從視頻幀(24)中解碼輔助數(shù)據(jù)(18)。28、如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中處理器(50)被用于，當(dāng)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理時，將視頻幀(24)轉(zhuǎn)換為一系列的DCT塊。29、如權(quán)禾腰求28所述的系統(tǒng)，其中處理器(50)被用于，當(dāng)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理時，將一系列的DCTi央轉(zhuǎn)換為多個級別，*級別對應(yīng)于預(yù)定級另咧表中的一項。30、如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中鵬器(50)被用于，當(dāng)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理時，將多個級別轉(zhuǎn)換為輔助(18)，每個級別對應(yīng)于預(yù)定級別歹瞎中的一項。31、一種^、權(quán)利要求27至30中任意一項的系統(tǒng)，包括第一裝置(40)，其包括所述接收器(44)和所述視步彌科馬器(46)，以及第二裝置(42)，其包括所述處理器(50)，所述第一裝置(40)傳輸模擬信號到所述第二裝置(42)。32、一種依照權(quán)利要求27至31中任意一項的系統(tǒng)，其中處理器(50)被用于，跟隨接收指紋幀，從而觸:CT視頻幀(24)執(zhí)行提取鵬。33、一種依照權(quán)利要求27至32中任意一項的系統(tǒng)，其中M器(50)被用于，當(dāng)對視頻幀(24)執(zhí)行提取處理時，在每個幀(24)中鑒另鵬示所述輔助數(shù)據(jù)(18)開始的部分。34、一種位流(12)包括^M預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)編碼的多個視頻幀06，24)，所述多個視頻幀(16)中的第—組，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，包括視頻數(shù)據(jù)(16)，以及所述多個視頻幀中的第二組(24)，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)(18)。35、一種存儲位流(12)的記錄載體，所述位流(12)包括依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)編碼的多個視頻幀(16，24)，所述多個視頻幀中的第一組(16)，當(dāng)依照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，包括視頻數(shù)據(jù)(16)，以及所述多個視頻幀中的第二組(24)，當(dāng)傲照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)解碼時，主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助(18)。全文摘要一種產(chǎn)生位流的方法，包括接收視頻數(shù)據(jù)，接收輔助數(shù)據(jù)，將輔助數(shù)據(jù)依照規(guī)定的方案轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)編碼為一個或多個視頻幀，每幀主要包括編碼轉(zhuǎn)化的輔助數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)和編碼視頻幀結(jié)合為位流。本發(fā)明揭示了一種實(shí)現(xiàn)位流生成的裝置，以及相應(yīng)的處理方法和用于接收所述位流的裝置。文檔編號G06T1/00GK101578628SQ200780035482公開日2009年11月11日申請日期2007年9月19日優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日發(fā)明者A·J·范利斯特,W·A·H·伯克文斯申請人:安布克斯英國有限公司