專利名稱：利用增強(qiáng)層的交替流標(biāo)識對hd－dvd的基本和增強(qiáng)層的交織的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于視頻系統(tǒng)的方法和設(shè)備，更具體地，涉及數(shù)字視頻盤(DVD)存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
DVD(數(shù)字視頻盤或數(shù)字通用盤)是能夠比CD-ROM存儲更多數(shù)據(jù)的光盤技術(shù)。具體地，利用傳統(tǒng)的紅色激光技術(shù)，單層DVD可以在每側(cè)上保存4.7GB的數(shù)據(jù)，而雙層DVD可以在每側(cè)上保存9.0GB的數(shù)據(jù)。作為比較，CD-ROM可以保存大約600MB的數(shù)據(jù)。由于其巨大的存儲容量及其使用的便利性，DVD已經(jīng)快速地成為針對視頻重放的優(yōu)選存儲介質(zhì)，取代了錄像帶和激光盤。具體地，典型的DVD視頻可以利用MPEG-2文件壓縮，在一側(cè)上保存133分鐘的電影。DVD的另一側(cè)通常用于DVD標(biāo)識和標(biāo)簽?zāi)康摹?br> 對于記錄在DVD上的電影，存在兩種可能的主要顯示格式，即具有16∶9或4∶3長寬比的標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)和具有16∶9長寬比的高清晰度(HD)。但是，因?yàn)榈湫偷膯螌覦VD只能在一側(cè)上保存最多133分鐘的SD電影，通常只以兩種顯示格式之一提供DVD視頻。然而，在一些情況下，將DVD的兩側(cè)用于提供這兩種顯示格式。具體地，可以在DVD的一側(cè)上提供電影的標(biāo)準(zhǔn)清晰度版本，而在另一側(cè)上提供電影的高清晰度版本。不幸地，當(dāng)將DVD的兩側(cè)用于數(shù)據(jù)存儲時(shí)，幾乎沒有空間能夠用于DVD標(biāo)識和標(biāo)簽。因此，需要能夠用于在DVD的單側(cè)上存儲電影的SD和HD版本的DVD存儲技術(shù)。此外，這種DVD應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有的SD-DVD播放器兼容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種使用第一和第二流標(biāo)識來提供數(shù)字記錄的多個(gè)版本的方法。所述方法可以包括對具有表示數(shù)字記錄的第一版本的數(shù)據(jù)的基本層進(jìn)行編碼的步驟?？梢岳每梢允?xE0的第一流標(biāo)識，對基本層進(jìn)行編碼。所述方法還可以包括對具有能夠與基本數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以表示數(shù)字記錄的第二版本的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層進(jìn)行編碼的步驟。可以利用可以是0xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD或0xFE的第二流標(biāo)識，對增強(qiáng)層進(jìn)行編碼?？梢詫λ龌竞驮鰪?qiáng)層進(jìn)行復(fù)用。例如，可以對所述基本和增強(qiáng)層進(jìn)行交織。
基本層編碼可以是實(shí)質(zhì)上類似于MPEG-2的格式的。增強(qiáng)層編碼可以是實(shí)質(zhì)上類似于H.264的格式的。此外，數(shù)字記錄的第二版本可以包括高清晰度節(jié)目內(nèi)容?？梢詫⒒緦雍驮鰪?qiáng)層存儲在存儲介質(zhì)的單側(cè)，例如，在數(shù)字視頻盤(DVD)上。
本發(fā)明還涉及一種DVD介質(zhì)。所述DVD介質(zhì)可以包括具有表示數(shù)字記錄的第一版本的基本數(shù)據(jù)的基本層?？梢岳每梢允?xE0的第一流標(biāo)識，對基本層進(jìn)行編碼。所述DVD介質(zhì)還可以包括具有能夠與基本數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以表示數(shù)字記錄的第二版本(例如，具有高清晰度節(jié)目內(nèi)容的版本)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層。可以利用可以是0xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD或0xFE的第二流標(biāo)識，對增強(qiáng)層進(jìn)行編碼。此外，可以對所述基本和增強(qiáng)層進(jìn)行復(fù)用。例如，可以對所述基本和增強(qiáng)層進(jìn)行交織。
可以將所述基本層和所述增強(qiáng)層存儲在DVD介質(zhì)的單側(cè)上。在一種結(jié)構(gòu)中，可以將基本層和增強(qiáng)層存儲在多層DVD的不同物理層上?？梢园凑諏?shí)質(zhì)上類似于MPEG-2的格式存儲基本數(shù)據(jù)，以及可以按照實(shí)質(zhì)上類似于H.264的格式存儲增強(qiáng)數(shù)據(jù)。


圖1是示出了有利于理解本發(fā)明的混合可縮放編碼器的方框圖。
圖2是示出了以增強(qiáng)視頻數(shù)據(jù)交織標(biāo)準(zhǔn)清晰度視頻數(shù)據(jù)的方法的概念圖。
圖3是可以與圖1所示的編碼器一起使用的下采樣算法的方框圖。
圖4是可以與圖1所示的編碼器一起使用的變換系數(shù)的方框圖。
圖5是可以與圖1所示的編碼器一起使用的插值算法的方框圖。
圖6是示出了有利于理解本發(fā)明的混合可縮放解碼器的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例描述了可縮放視頻編碼方案，其能夠允許將如電影或其他顯示等標(biāo)題的多個(gè)版本存儲在單一的存儲介質(zhì)上。例如，將標(biāo)題的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)版本和一個(gè)高清晰度(HD)版本存儲在單一數(shù)字視頻盤(DVD)上。具體地，可以利用與現(xiàn)有SD-DVD播放器兼容的壓縮方案，如MPEG-2，對表示SD版本的SD數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并存儲在DVD上，作為基本層。此外，可以按照具有與現(xiàn)有SD-DVD播放器兼容的流標(biāo)識(SD標(biāo)識符)的視頻流(SD視頻流)來存儲SD版本。例如，分配給SD視頻流的流標(biāo)識可以是0xE0。
可以利用提供了比MPEG-2更大壓縮的壓縮方案，如H.264，對表示標(biāo)題的HD版本的HD數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并存儲在DVD上，作為增強(qiáng)層。此外，可以按照具有不同于SD標(biāo)識符的流標(biāo)識(HD標(biāo)識符)的視頻流(HD視頻流)來存儲HD版本。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，HD標(biāo)識符可以是目前未被MPEG使用的標(biāo)識符。例如，HD標(biāo)識符可以是作為針對專用流2而保留的流標(biāo)識的0xBF，或者HD標(biāo)識符可以在作為保留標(biāo)識的0xFA到0xFE的范圍內(nèi)。然而，本發(fā)明并不局限于此，流標(biāo)識符可以隨著編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而改變。
因此，能夠生產(chǎn)與SD-DVD播放器和混合HD-DVD播放器兼容的DVD。在可以由SD-DVD播放器尋址基本層的同時(shí)，可以由HD-DVD播放器尋址基本和增強(qiáng)層?？梢岳肧D和HD流標(biāo)識符，區(qū)分與增強(qiáng)層有關(guān)的數(shù)據(jù)和與基本層有關(guān)的數(shù)據(jù)。
參照圖1，示出了能夠?qū)⑷缫曨l標(biāo)題等原始HD序列解析為基本數(shù)據(jù)流和增強(qiáng)數(shù)據(jù)流的混合可縮放編碼器(編碼器)100的典型方框圖。可以以硬件、軟件或硬件和軟件的組合來實(shí)現(xiàn)編碼器100。例如，編碼器100可以包括執(zhí)行程序代碼并處理數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)處理器。這種處理器可以是中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)或任何其他合適的處理器。編碼器100可以包括分解單元110、基本編碼器112、SD幀緩沖器114、插值器116、求和模塊118、斬波器120、HD幀緩沖器122和增強(qiáng)編碼器124。
分解單元110可以將原始HD序列解析為基本象素和增強(qiáng)象素。基本象素可以是表示序列的SD版本的象素。增強(qiáng)象素可以是能夠與基本象素重新組合以表示序列的HD版本的象素。
基本編碼器112可以將基本象素編碼成能夠由SD-DVD識別的格式，并輸出基本數(shù)據(jù)比特流。類似地，增強(qiáng)編碼器124可以利用適當(dāng)?shù)木幋a方案，對增強(qiáng)象素進(jìn)行編碼，并輸出增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，由編碼器112、124提供的壓縮方案應(yīng)當(dāng)提供足夠的編碼效率，以便將SD數(shù)據(jù)和增強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲在DVD的單側(cè)上。因此，DVD的一側(cè)可以用于標(biāo)簽的目的。例如，基本編碼器112可以利用MPEG-2格式，對基本象素進(jìn)行編碼。能夠用于對增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的壓縮方案是H.264的修改版本，也被成為JVT、MPEG-4 Part 10或AVC，或任何其他適當(dāng)?shù)膲嚎s方案。盡管MPEG-2也可以用于對增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，MPEG-2不能提供與如H.264等其他壓縮方案一樣多的壓縮。因此，將MPEG-2用于編碼增強(qiáng)數(shù)據(jù)可能限制存儲在DVD上的標(biāo)題的HD版本的長度或質(zhì)量。
在使用H.264的修改版本的示例中，修改可以包括能夠在運(yùn)動補(bǔ)償期間使用的額外濾波步驟。此外，可以按照與針對非可縮放H.264掃描變換系數(shù)的次序不同的次序，掃描變換系數(shù)。新的掃描次序可以將標(biāo)識象素塊的基本層系數(shù)放置在相關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)層系數(shù)前。還可以對編碼模式加以限制。
應(yīng)當(dāng)注意，音頻/視頻壓縮方案是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。顯然，MPEG和H.26x均是針對視頻和音頻壓縮的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)集合。MPEG標(biāo)準(zhǔn)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)提出，目前包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7。MPEG-21目前正在研發(fā)。H.26x標(biāo)準(zhǔn)由國際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)化部(ITU-T)提出，目前包括H.261、H.262、H.263和H.264。當(dāng)然，視頻和音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是持續(xù)發(fā)展的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到本發(fā)明并不局限于這里所提及的特定編碼標(biāo)準(zhǔn)。
繼續(xù)圖1，SD幀緩沖器114可以是與基本編碼器112相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)緩沖器，用于對由基本編碼器112創(chuàng)建的重構(gòu)基本象素進(jìn)行緩沖。在產(chǎn)生具有預(yù)測和雙向幀的畫面組(GOP)時(shí)，基本編碼器112順序引用這種重構(gòu)基本象素。此外，SD幀緩沖器114可以暫時(shí)存儲重構(gòu)基本象素，直到其被轉(zhuǎn)發(fā)到編碼器100中的其他組件為止。
插值器116將重構(gòu)基本象素塊插值到尺寸與HD象素塊兼容的象素塊中。例如，插值器116可以將11×9的重構(gòu)基本象素塊插值到16×16的重構(gòu)基本象素塊中。然后，分解單元110可以從原始HD序列中的相關(guān)象素塊中減去16×16的重構(gòu)基本象素塊。
此外，求和模塊118可以將16×16的重構(gòu)象素塊與由增強(qiáng)編碼器124產(chǎn)生的重構(gòu)增強(qiáng)象素塊相加，以產(chǎn)生求和象素塊。斬波器120可以將求和象素塊調(diào)整為可用值。例如，斬波器120可以將8比特求和象素限制在-128和127之間的值。HD幀緩沖器122可以緩沖求和象素塊，以便由增強(qiáng)編碼器124在創(chuàng)建增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流中的畫面組中使用。
最后，數(shù)據(jù)存儲器126可以設(shè)置用于存儲基本數(shù)據(jù)比特流和增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流。數(shù)據(jù)存儲器126可以是光學(xué)存儲介質(zhì)、磁存儲介質(zhì)、磁光存儲介質(zhì)、電存儲介質(zhì)或能夠存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的任何其他存儲介質(zhì)。例如，在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)存儲器126可以是DVD。DVD可以是單層的或多層的。此外，DVD可以在一側(cè)或雙側(cè)包含數(shù)據(jù)。在另一結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)存儲器126可以是其他存儲類型的，如硬盤驅(qū)動器(HDD)、RAM等。在這種結(jié)構(gòu)中，可以從數(shù)據(jù)存儲器126向一個(gè)和多個(gè)DVD傳送基本和增強(qiáng)數(shù)據(jù)流。
可以將基本數(shù)據(jù)比特流記錄在DVD上，作為基本層，并向其分配0xE0的流標(biāo)識。可以將增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流記錄在DVD上，作為增強(qiáng)層，并向其分配0xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD或0xFE的流標(biāo)識?？梢詫⒘鳂?biāo)識符存儲在與用于存儲數(shù)據(jù)比特流的DVD的物理扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的分組報(bào)頭中。
在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，可以對基本層和增強(qiáng)層進(jìn)行復(fù)用，從而使SD-DVD播放器能夠讀取和解碼基本層，而混合HD-DVD播放器能夠讀取和解碼這兩個(gè)層。在另一結(jié)構(gòu)中，可以將基本層和增強(qiáng)層存儲在多層DVD的不同物理層中。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通過對基本層和增強(qiáng)層進(jìn)行交織來進(jìn)行復(fù)用。參照圖2，可以將基本層(VOBB)205中的視頻對象分為基本交織單元(ILVUB)，以及可以將增強(qiáng)層(VOBE)210中的視頻對象分為增強(qiáng)交織單元(ILVUE)。顯然，每個(gè)交織單元可以具有一個(gè)和多個(gè)視頻對象單元(VOBU)?？梢园凑战惶娴姆绞剑瑢⒒窘豢梿卧驮鰪?qiáng)交織單元存儲在DVD上，以創(chuàng)建交織視頻對象串215。由此可見，優(yōu)選的是，存在幾乎相等數(shù)量的基本交織單元和增強(qiáng)交織單元。為了減少實(shí)現(xiàn)交織單元的無縫回放所需的緩沖和處理量，優(yōu)選的是，與基本交織單元相關(guān)聯(lián)的回放時(shí)間近似等于與增強(qiáng)交織單元相關(guān)聯(lián)的回放時(shí)間。
例如，基本層中的視頻對象可以包括交織視頻對象單元ILVUB1、ILVUB2、ILVUB3等。類似地，增強(qiáng)層中的視頻對象可以包括交織視頻對象單元ILVUE1、ILVUE2、ILVUE3等。在這種情況下，可以按照以下次序交織視頻對象單元ILVUB1、ILVUE1、ILVUB2、ILVUE2、ILVUB3、ILVUE3。
可以將時(shí)標(biāo)添加到基本層和增強(qiáng)層上。例如，添加到基本和增強(qiáng)層上的第一時(shí)標(biāo)可以是解碼器時(shí)標(biāo)(DTS)，同步視頻的解碼，以確保能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間回放視頻。第二時(shí)標(biāo)可以是顯示時(shí)標(biāo)(PTS)，可以用于協(xié)調(diào)視頻流內(nèi)的畫面的顯示。因此，可以使視頻的顯示與標(biāo)題的相關(guān)音頻部分同步?？梢詫TS和DTS時(shí)標(biāo)存儲在每個(gè)打包基本流(PES)的報(bào)頭中?？梢跃哂信c存儲介質(zhì)上的每個(gè)物理扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)報(bào)頭。這些時(shí)標(biāo)可以與相關(guān)內(nèi)(I)畫面相關(guān)聯(lián)。
DVD的無縫分支方案典型地通過提供多節(jié)目鏈來進(jìn)行操作。每個(gè)節(jié)目鏈可以提供視頻回放的可選版本。節(jié)目鏈典型地包含作為對視頻對象內(nèi)的單元的指針的有序集合的節(jié)目。每個(gè)單元可以與一個(gè)和多個(gè)交織單元相關(guān)聯(lián)。節(jié)目鏈可以將單元鏈接在一起，并指示要以何種次序播放單元。重要地，單獨(dú)的單元可以由多于一個(gè)節(jié)目鏈?zhǔn)褂谩?br> 在本發(fā)明中，可以創(chuàng)建至少兩個(gè)節(jié)目鏈(PGC)，一個(gè)用于DVD的SD回放，而另一個(gè)是能夠用于DVD的HD回放的增強(qiáng)節(jié)目鏈。SD節(jié)目鏈可以由SD-DVD播放器識別，并可以將與基本交織單元相關(guān)聯(lián)的單元鏈接在一起。因此，SD節(jié)目鏈可以用于產(chǎn)生用于回放的SD比特流。
增強(qiáng)節(jié)目鏈可以由混合HD-DVD播放器識別。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，可以提供增強(qiáng)節(jié)目鏈，而不具有指定的入口點(diǎn)?？梢栽O(shè)計(jì)增強(qiáng)節(jié)目鏈，從而可以將增強(qiáng)節(jié)目鏈與SD節(jié)目鏈進(jìn)行融合，以形成混合節(jié)目鏈?？梢栽贖D-DVD識別出特定的盤是混合HD-DVD時(shí)，形成混合節(jié)目鏈。在這種結(jié)構(gòu)中，混合節(jié)目鏈可以按照適合于HD回放的次序，將與基本交織單元相關(guān)聯(lián)的單元和與增強(qiáng)交織單元相關(guān)聯(lián)的單元鏈接在一起。
在可選結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)節(jié)目鏈可以將與增強(qiáng)交織單元相關(guān)聯(lián)的單元鏈接在一起，并可以用于產(chǎn)生增強(qiáng)比特流?？梢詫⒃鰪?qiáng)比特流與SD比特流融合，以產(chǎn)生針對HD回放的HD比特流。
參照圖3，示出了能夠由分解單元執(zhí)行以產(chǎn)生基本象素的下采樣算法300。示意性地，可以將表示為A16×16的原始HD塊310分別分為4個(gè)8×8的子塊320、330、340和350。可以分別由8×8整數(shù)變換器321、331、341和351對每個(gè)子塊并行應(yīng)用8×8整數(shù)變換。接下來，可以分別由低頻子塊提取器322、332、342和352對每個(gè)已變換子塊執(zhí)行低通濾波。低通濾波可以從8×8子塊中提取出低頻變換系數(shù)。然后，可以分別由零填充模塊323、333、343和353將進(jìn)行了低通濾波的子塊零填充為5×4子塊。然后，可以分別由5×4逆變換器324、334、344和354對每個(gè)零填充子塊應(yīng)用逆變換，以提供構(gòu)成了新塊312的新子塊325、335、345和355。然后，由可以與11×9零填充器316相連的10×8整數(shù)變換器314對新塊312應(yīng)用整數(shù)變換。零填充器316可以依次與提供了由B11×9表示的基本層象素的11×9逆變換器318相連。
可以將如圖3所示的全部變換編碼為單一的矩陣變換，使其能夠作為兩步處理來實(shí)施該過程。所述兩步處理可以包括針對水平下采樣的、與第一下采樣矩陣的后乘法，之后是針對垂直下采樣的、與第二下采樣矩陣的前乘法?？蛇x地，可以首先執(zhí)行前乘法，之后執(zhí)行后乘法。這兩步分解提供了增強(qiáng)和基本層之間的分辨率的更大的靈活性。
提供用于水平和垂直下采樣的矩陣將依賴于被編碼到基本層中的系數(shù)。因此，如果系數(shù)選擇是自適應(yīng)的，將需要矩陣的多個(gè)版本，或者將需要額外的處理步驟，以完成下采樣。
現(xiàn)在，參照圖4，示出了變換系數(shù)的8×8子塊400，對應(yīng)于如圖3所示的子塊320、330、340和350。8×8子塊400可以包括左上部410，其可以包括由低頻子塊提取出的最重要的變換系數(shù)。剩余的變換系數(shù)可以用于創(chuàng)建增強(qiáng)層412。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，左上部可以是變換系數(shù)的5×4子塊。但是，左上部也可以小于5×4子塊。因此，可以利用比適合用于基本層的編碼方案更為有效的編碼方案，在增強(qiáng)層中，對8×8子塊400的絕大部分進(jìn)行編碼。此外，可以對較少數(shù)量的基本層系數(shù)進(jìn)行編碼，以便在基本層中，針對給定的基本層比特率，給出更好的精確度。因此，不需要在增強(qiáng)層中精煉這些系數(shù)。顯然，針對基本層的系數(shù)選擇可以是預(yù)定的或自適應(yīng)的。
參照圖5，示出了能夠由插值器執(zhí)行的插值算法500，用于將重構(gòu)基本象素塊轉(zhuǎn)換為尺寸與HD象素塊兼容的象素塊。算法500包括11×9整數(shù)變換器510，用于變換B11×9的重構(gòu)版本，表示為B’11×9。模塊510可以與截?cái)郆’11×9中的象素值的10×8截?cái)嗄K512相連。還提供10×8逆變換模塊514，輸出中間模塊516。中間模塊516可以包括四個(gè)細(xì)分的子塊560、570、580和590?？梢苑謩e由5×4整數(shù)變換器562、572、582和592對每個(gè)子塊應(yīng)用整數(shù)變換。接下來，可以分別由8×8零填充器564、574、584和594對已變換子塊進(jìn)行零填充。然后，可以分別由8×8逆變換器566、576、586和596對進(jìn)行了零填充的已變換子塊進(jìn)行逆變換，以形成相應(yīng)的新子塊568、578、588和598。新子塊568、578、588和598可以共同構(gòu)成塊518，表示為B’16×16。
對于分解，可以利用矩陣變換，按照兩步來提供插值。第一步可以包括與第一插值矩陣的前乘法以垂直插值，然后，可以執(zhí)行第二步，包括與第二插值矩陣的后乘法以水平插值。這兩步處理提供了增強(qiáng)和基本層之間的分辨率的更大靈活性。可以按照任何順序執(zhí)行前乘法和后乘法，盡管對于編碼器和解碼器，執(zhí)行乘法的順序應(yīng)當(dāng)相同。此外，如果系數(shù)選擇是自適應(yīng)的，將需要矩陣的多個(gè)版本，或者將需要額外的處理步驟，以完成插值。
參照圖6，示出了能夠用于解碼基本數(shù)據(jù)比特流和增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流以產(chǎn)生能夠被轉(zhuǎn)發(fā)給一個(gè)或多個(gè)視頻顯示器的SD和HD視頻流的混合可縮放解碼器(解碼器)600?？梢砸杂布④浖蛴布蛙浖慕M合來實(shí)現(xiàn)解碼器600。例如，解碼器600可以包括執(zhí)行程序代碼并處理數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)處理器。這種處理器可以是中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)或任何其他合適的處理器。解碼器600可以包括基本解碼器610、SD幀緩沖器612、插值器614、增強(qiáng)解碼器616、求和模塊618、斬波器620、HD幀緩沖器622和增強(qiáng)編碼器124。
基本解碼器610可以接收基本數(shù)據(jù)比特流，例如，在其已經(jīng)由回放接口從DVD讀出之后，并將基本數(shù)據(jù)比特流解碼成未壓縮的格式。例如，基本解碼器610可以將基本數(shù)據(jù)比特流從MPEG-2格式解碼成具有由在解碼處理中重構(gòu)出的象素形成的SD幀的亮度和色度視頻流。然后，可以將亮度和色度視頻流轉(zhuǎn)發(fā)給顯示器，或者編碼成其他格式，例如，編碼成NTSC、PAL、SECAM、S-video或任何其他適當(dāng)?shù)母袷??？梢詫⒒窘獯a器610與用于在解碼處理期間緩沖標(biāo)準(zhǔn)清晰度幀的SD幀緩沖器612相連。SD幀緩沖器612還可以提供適合于SD顯示的輸出。
增強(qiáng)解碼器616可以解碼增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流，例如，在其已經(jīng)由回放接口從DVD讀出之后，并將增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流解碼成未壓縮的格式。例如，增強(qiáng)解碼器616可以將增強(qiáng)數(shù)據(jù)比特流從H.264格式解碼成能夠與重構(gòu)SD象素塊組合以便用在產(chǎn)生HD視頻流中的增強(qiáng)象素塊。
插值器614可以接收來自基本解碼器610的重構(gòu)基本象素，并將重構(gòu)基本象素塊插值為尺寸與HD象素塊兼容的象素塊。例如，插值器614可以將11×9的基本象素塊插值成16×16的基本象素塊。插值處理可以遵循與如圖5所示的插值處理大部分相同的插值算法。
求和模塊618可以將由插值器614產(chǎn)生的基本象素與由增強(qiáng)編碼器616產(chǎn)生的象素塊相加，以產(chǎn)生重構(gòu)HD幀。斬波器620可以將重構(gòu)HD幀中的象素值調(diào)整為可用值。例如，斬波器620可以將8比特求和象素限制在-128和127之間的值。HD幀緩沖器622可以緩沖重構(gòu)HD幀，以便在解碼處理期間，由增強(qiáng)解碼器616用在創(chuàng)建增強(qiáng)象素中。HD幀緩沖器還可以提供適用于HD顯示的輸出。例如，輸出可以提供具有重構(gòu)HD幀的亮度和色度視頻流。
可以以硬件、軟件或硬件和軟件的組合實(shí)現(xiàn)本發(fā)明?？梢砸砸粋€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的集中式的形式或以其中不同組件分布在幾個(gè)互連計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的分布式的形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。任何類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或適用于執(zhí)行這里所描述的方法的其他設(shè)備均是適當(dāng)?shù)摹Ｓ布蛙浖牡湫徒M合可以是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)程序的組合，當(dāng)加載和執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，控制所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而使其執(zhí)行這里所描述的方法。
還能夠在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中嵌入本發(fā)明，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括能夠?qū)崿F(xiàn)這里所描述的方法的全部特征，并在被加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)，其能夠?qū)崿F(xiàn)這些方法。上下文中的計(jì)算機(jī)程序表示用于使具有信息處理能力的系統(tǒng)直接或在以下步驟中的一個(gè)或全部之后執(zhí)行特定功能的指令組的以任意語言、代碼或符號的任何表述a)轉(zhuǎn)換為另一語言、代碼或符號；b)以不同的材料形式再現(xiàn)。
在不偏離本發(fā)明的精神或其本質(zhì)屬性的前提下，可以按照其他形式具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，應(yīng)當(dāng)參照所附的權(quán)利要求，而不是前述說明書，來指示本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種提供數(shù)字記錄的多個(gè)版本的方法，包括以下步驟使用第一流標(biāo)識，對包括表示數(shù)字記錄的第一版本的基本數(shù)據(jù)的基本層進(jìn)行編碼；以及使用第二流標(biāo)識，對包括能夠與所述基本數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以表示數(shù)字記錄的第二版本的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層進(jìn)行編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一流標(biāo)識是0xE0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第二流標(biāo)識是從由0xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD和0xFE構(gòu)成的組中選擇出的至少一個(gè)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括對所述基本層和所述增強(qiáng)層進(jìn)行復(fù)用的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括對所述基本層和所述增強(qiáng)層進(jìn)行交織的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括將所述基本層和所述增強(qiáng)層存儲在存儲介質(zhì)的不同物理層上的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述編碼所述基本層步驟還包括以實(shí)質(zhì)上類似于MPEG-2的格式編碼所述基本數(shù)據(jù)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述編碼所述增強(qiáng)層步驟還包括以實(shí)質(zhì)上類似于從由H.264構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)格式的格式編碼所述增強(qiáng)數(shù)據(jù)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于數(shù)字記錄的所述第二版本包括高清晰度節(jié)目內(nèi)容。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述基本層和所述增強(qiáng)層存儲在所述存儲介質(zhì)的單側(cè)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述存儲介質(zhì)是數(shù)字視頻盤(DVD)。
12.一種DVD介質(zhì)，包括具有第一流標(biāo)識并包括表示數(shù)字記錄的第一版本的基本數(shù)據(jù)的基本層；以及具有第二流標(biāo)識并包括能夠與所述基本數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以表示所述數(shù)字記錄的第二版本的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于所述第一流標(biāo)識是0xE0。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于所述第二流標(biāo)識是從由0xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD和0xFE構(gòu)成的組中選擇出的至少一個(gè)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于對所述基本層和所述增強(qiáng)層進(jìn)行復(fù)用。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于對所述基本數(shù)據(jù)和所述增強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于以實(shí)質(zhì)上類似于MPEG-2的格式存儲所述基本數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于以實(shí)質(zhì)上類似于H.264的格式設(shè)置所述增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于所述數(shù)字記錄的所述第二版本包括高清晰度節(jié)目內(nèi)容。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于將所述基本層和所述增強(qiáng)層存儲在DVD介質(zhì)的單側(cè)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的DVD介質(zhì)，其特征在于所述DVD介質(zhì)是多層DVD，以及將所述基本層和所述增強(qiáng)層存儲在所述多層DVD的不同物理層上。
全文摘要
一種使用第一和第二流標(biāo)識來提供數(shù)字記錄的多個(gè)版本的方法。所述方法可以包括對具有表示數(shù)字記錄的第一版本的數(shù)據(jù)的基本層進(jìn)行編碼的步驟?？梢岳每梢允?xE0的第一流標(biāo)識，對基本層進(jìn)行編碼。所述方法還可以包括對具有能夠與基本數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以表示數(shù)字記錄的第二版本的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層進(jìn)行編碼的步驟?？梢岳每梢允?xBF、0xFA、0xFB、0xFC、0xFD或0xFE的第二流標(biāo)識，對增強(qiáng)層進(jìn)行編碼?？梢詫λ龌竞驮鰪?qiáng)層進(jìn)行復(fù)用。
文檔編號H04N7/50GK1669308SQ03816565
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者瑪麗·拉菲茲·科默, 林舒 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司