專利名稱：用于混合高清晰度數(shù)字視頻盤的兩層編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明直接涉及視頻解碼器，尤其涉及用于在單個(gè)數(shù)字視頻盤上集成視頻數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度版本的視頻編碼器。
背景技術(shù)：
通常通過(guò)視頻編碼器和解碼器(共稱為“CODEC”)以位流形式對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且將其存儲(chǔ)在數(shù)字視頻盤(“DVD”)媒體上。存在一種使用MPEG-2解碼器的實(shí)際安裝的用戶方(installed user base)的紅激光DVD播放器。使用MPEG-2編碼的紅激光設(shè)備產(chǎn)生足以支持通常電影的標(biāo)準(zhǔn)清晰度(“SD”)版本的存儲(chǔ)能力，同時(shí)存在于相同盤上支持這些電影的高清晰度(“HD”)版本的大的需求。不幸的是，使用MPEG-2的安裝的用戶方的紅激光播放器支持不足以容納通常電影的SD和HD版本兩者的存儲(chǔ)容量。
紅激光和藍(lán)激光技術(shù)都被認(rèn)為達(dá)到足以支持高清晰度記錄(“HD-DVD”)的存儲(chǔ)能力。藍(lán)激光技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是提供了足夠的存儲(chǔ)量以在使用MPEG-2的一張盤上容納多個(gè)高質(zhì)量的HD電影，但是使用藍(lán)激光來(lái)代替安裝的用戶方的紅激光設(shè)備仍不是經(jīng)濟(jì)可行的。因此，需要一種可用于HD-DVD的編碼方案，其也能夠在由使用MPEG-2解碼器的當(dāng)前紅激光可讀取的相同盤上支持SD-DVD。
因此，使用紅激光HD-DVD，除了HD版本，還可期望在單個(gè)盤上存儲(chǔ)能夠由具有MPEG-2解碼器的當(dāng)前播放器讀取的電影的SD版本。這意味著除了SD盤，內(nèi)容創(chuàng)建者不必制作獨(dú)立的HD-DVD盤，并且零售商僅需要每個(gè)電影備有一張盤，使用僅一個(gè)備用保持單元(“SKU”)。這可以避免諸如遭遇廣播高清晰度電視(“HDTV”)的那些問(wèn)題，其中廣播電臺(tái)不希望發(fā)送HD，直到售出了更多的HD機(jī)，但是消費(fèi)者不希望購(gòu)買HD機(jī)，直到存在更多可用的HD內(nèi)容。
本發(fā)明假設(shè)使用單面存儲(chǔ)媒體。盡管雙面盤是獲取更大存儲(chǔ)量的選擇，但是使用盤的雙面存在一些阻力。這是部分由于日益增加的成本的不足和將內(nèi)容存儲(chǔ)在雙面上妨礙了正常將標(biāo)記貼在盤的一面上的事實(shí)。因此，用于HD-DVD的方式是(i)藍(lán)激光技術(shù)；(ii)雙面紅激光盤；和(iii)對(duì)于電影的HD和SD版本的單獨(dú)紅激光盤；它們中的每一個(gè)具有重大的缺陷和不足。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)一種用于混合高清晰度(“HD”)視頻編碼和用于將這種信號(hào)信息存儲(chǔ)在數(shù)字視頻盤上的格式的裝置和方法，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)的這些和其他缺陷和不足。
混合高清晰度編碼器將信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為對(duì)于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，其中所述編碼器包括兩層分解單元，用于將初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列分解為基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)清晰度(“SD”)編碼器，其耦合到分解單元，用于將基本層數(shù)據(jù)編碼為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層位流；和高清晰度編碼器，其耦合到分解單元和標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器，用于僅將高清晰度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)之間的差編碼為體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層圖像用戶數(shù)據(jù)。
從結(jié)合附圖閱讀的示例性實(shí)施例的下列描述中，本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


根據(jù)下列示例性附圖，本發(fā)明利用混合交織視頻CODEC在單個(gè)數(shù)字視頻盤(“DVD”)上組合標(biāo)準(zhǔn)清晰度(“SD”)和高清晰度(“HD”)，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明原理的混合DVD播放器的示意數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的兩個(gè)節(jié)目鏈的示意數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明原理的交織單元呈現(xiàn)的示意數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理的視頻對(duì)象單元中的視頻數(shù)據(jù)的表；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一混合交織編碼器的方框圖；和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理的混合交織解碼器的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是為例如適于在單個(gè)紅激光盤上存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)清晰度(“SD”)版本電影和高清晰度(“HD”)版本電影而準(zhǔn)備的。所述方法如下提供使用用于SD數(shù)據(jù)的MPEG-2以及MPEG-4AVC(也稱作JVT、MPEG-4部分10、或者AVC)的單個(gè)盤SD和HD，其中所述MPEG-4AVC被存儲(chǔ)為對(duì)于SD數(shù)據(jù)和HD數(shù)據(jù)之間的差的基本層的用戶數(shù)據(jù)。例如，所述方法的第一示例性實(shí)施例支持單面紅激光視頻盤上高達(dá)大約9.8Mbps的總峰值位速率?？梢允褂闷渌鼘?shí)施例來(lái)支持更高的位速率。在這種高帶寬部分中通過(guò)使用具有對(duì)于SD數(shù)據(jù)的MPEG-2和對(duì)于HD數(shù)據(jù)的MPEG-4AVC的混合交織方法來(lái)繼續(xù)提供單個(gè)盤SD和HD的同時(shí)，第二示例性實(shí)施例對(duì)于高帶寬部分支持更高的位速率。
對(duì)于在一張盤上存儲(chǔ)SD和HD，描述將HD差數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為基本層用戶數(shù)據(jù)的方法，需要或不需要對(duì)高帶寬部分進(jìn)行可選的交織。由于紅激光DVD存儲(chǔ)容量的限制，因此MPEG-2對(duì)于HD層來(lái)說(shuō)不充分。本發(fā)明的實(shí)施例將混合編碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在能夠由目前的DVD播放器播放的DVD盤上?，F(xiàn)在描述兩個(gè)示例性實(shí)施例。所述用戶數(shù)據(jù)方法將更高層數(shù)據(jù)保存為基本層的用戶數(shù)據(jù)，并且所述交織方法對(duì)于高帶寬視頻部分以交織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)基本層和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。因此這些和其他實(shí)施例允許在單張DVD盤上存儲(chǔ)兩種版本、即標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度的電影。
混合高清晰度DVD具有兩層?；緦邮荕PEG2，增強(qiáng)層是MPEG-4AVC(或者JVT)。這兩層可以交織，從而當(dāng)代的SD DVD播放器可以播放基本層MPEG2流，并且混合HD DVD播放器可以播放這兩層。因此，這種DVD盤是向后兼容的。
在所述兩個(gè)示例性實(shí)施例中，第一示例性實(shí)施例將增強(qiáng)層數(shù)據(jù)保存為基本層的用戶數(shù)據(jù)。為此，當(dāng)前的DVD創(chuàng)建工具可被用來(lái)創(chuàng)建混合DVD盤，而不需任何大的改變。
與對(duì)于較低帶寬部分的第一實(shí)施例的用戶數(shù)據(jù)方法結(jié)合，第二示例性實(shí)施例對(duì)高帶寬部分使用交織塊。創(chuàng)建了兩個(gè)視頻對(duì)象(“VOB”)和兩個(gè)節(jié)目鏈(“PGC”)，一個(gè)用于基本層，而另一個(gè)用于增強(qiáng)層。當(dāng)前的創(chuàng)建工具應(yīng)當(dāng)被修改以適應(yīng)這些改變。
對(duì)于第一實(shí)施例，在MPEG-4AVC數(shù)據(jù)被保存為MPEG2圖像用戶數(shù)據(jù)的情況下，增強(qiáng)層數(shù)據(jù)可被保存為GOP用戶數(shù)據(jù)或者圖像用戶數(shù)據(jù)。因?yàn)镚OP用戶數(shù)據(jù)用于DVD中的封閉式字幕(closed captioning)，所以圖像用戶數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的最佳形式。當(dāng)在當(dāng)前的SD DVD播放器上播放盤時(shí)將不對(duì)所述圖像用戶數(shù)據(jù)解碼。
如圖1所示，緩沖器結(jié)構(gòu)100可被用在具有一個(gè)軌道緩沖器110和四個(gè)輔助緩沖器114-120的當(dāng)前DVD播放器上。視頻數(shù)據(jù)被信號(hào)分離器112信號(hào)分離，并且被傳送到MPEG視頻緩沖器114，其中用戶數(shù)據(jù)將被處理或者略過(guò)。新的混合HD DVD播放器包括至少一個(gè)附加緩沖器122，即MPEG-4AVC視頻緩沖器。增強(qiáng)層數(shù)據(jù)被信號(hào)分離并被發(fā)送至該緩沖器122用以解碼。存儲(chǔ)于軌道緩沖器110中的數(shù)據(jù)被逐扇區(qū)111進(jìn)行存儲(chǔ)，從而增強(qiáng)層數(shù)據(jù)是扇區(qū)對(duì)準(zhǔn)的。
轉(zhuǎn)向圖2，通常用附圖標(biāo)記200來(lái)表示兩個(gè)PGC的交織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此處，交織塊210包括對(duì)多個(gè)VOB 212、214進(jìn)行交織，以便能夠無(wú)縫地呈現(xiàn)多條路徑(path)。每個(gè)VOB被分別劃分為相同數(shù)目的交織單元(“ILVU”)213、215。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置交織單元的尺寸，跳躍所需的時(shí)間可被保持在允許值之內(nèi)，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫播放。
如圖3所示，ILVU包括一個(gè)或多個(gè)VOBU。在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)ILVU具有一個(gè)或兩個(gè)VOBU。ILVU的呈現(xiàn)通常用附圖標(biāo)記300來(lái)表示。ILVU310屬于增強(qiáng)層PGC，而另一個(gè)ILVU 312屬于基本層PGC。
在該示例性實(shí)施例中，ILVU的播放時(shí)間大約是1.0秒。示例性最大跳躍距離是660個(gè)扇區(qū)。如果基本層是數(shù)據(jù)的1/3，則它具有220個(gè)扇區(qū)，而增強(qiáng)層ILVU具有440個(gè)扇區(qū)。平均起來(lái)，跳躍距離是440個(gè)扇區(qū)，這保證了無(wú)縫播放。
有助于播放器識(shí)別盤類型的、視頻管理信息(“VMGI”)和視頻首標(biāo)設(shè)置信息(VTSI)中的優(yōu)選標(biāo)識(shí)是VMGI--VMGI_MAT字節(jié)16-27保留為“MPEG2AVC-VMG”VTSI--VTSI_MAT字節(jié)16-27保留為“MPEG2AVC-VTS”現(xiàn)在參考圖4，可以如表400所示組織視頻對(duì)象單元(“VOBU”)中的視頻數(shù)據(jù)。因此，圖像具有三種類型的數(shù)據(jù)，它們中的每一個(gè)都扇區(qū)對(duì)準(zhǔn)1.不包含圖像用戶數(shù)據(jù)的圖像首標(biāo)；2.圖像用戶數(shù)據(jù)；和3.圖像數(shù)據(jù)。
第二示例性實(shí)施例使用交織塊來(lái)交織所述兩層。創(chuàng)建兩條節(jié)目鏈(“PGC”)，一條用于基本層，另一條用于高或增強(qiáng)層。此處，第一VOB用于MPEG2基本層，而另一個(gè)用于MPEG-4AVC增強(qiáng)層?；緦雍驮鰪?qiáng)層不在相同的VOBU中，但是被交織。為了避免播放第二PGC，不為第二PGC分配進(jìn)入點(diǎn)(entry point)。混合HD DVD播放器在它識(shí)別混合HD DVD盤之后合并這兩個(gè)PGC。
如圖5所示，混合交織編碼器通常用附圖標(biāo)記600來(lái)表示。編碼器包括下取樣單元610，用于接收源HD序列并進(jìn)行下取樣以便提供基本層像素。編碼器600還包括第一加法塊611，用于在非反相輸入端接收源HD序列。下取樣單元610與MPEG-2編碼器612耦合進(jìn)行信號(hào)通信，該MPEG-2編碼器612從下取樣單元接收基本層像素并且提供基本層位流輸出。MPEG-2編碼器612耦合到SD幀緩沖器614，并且向緩沖器614提供重構(gòu)的基本像素。緩沖器614與編碼器612耦合進(jìn)行反饋信號(hào)通信，并且還耦合到插入器616。插入器616耦合到第一加法塊611的反相輸入端。插入器616還耦合到第二加法塊618的第一輸入端，該第二加法塊618的輸出端耦合到限幅器620。該限幅器620依次耦合到HD幀緩沖器622，該HD幀緩沖器622耦合到改進(jìn)的MPEG-4AVC編碼器624。編碼器624具有耦合到第一加法塊611的輸出端的輸入端，用于接收增強(qiáng)層像素，并且具有耦合到第二加法塊618的第二輸入端的輸出端，用于向第二加法塊618提供重構(gòu)的增強(qiáng)層像素。編碼器624提供增強(qiáng)層位流輸出。
轉(zhuǎn)向圖6，通常用附圖標(biāo)記700來(lái)表示混合交織解碼器。解碼器700包括用于接收基本層位流的MPEG-2解碼器710。MPEG-2解碼器耦合到用于緩沖標(biāo)準(zhǔn)清晰度幀的SD幀緩沖器712。SD幀緩沖器712提供適于SD顯示的輸出，并且耦合回MPEG-2解碼器710。MPEG-2解碼器還耦合至插入器714，該插入器714依次耦合至兩層合成單元或加法塊718的非反相輸入端。混合交織解碼器700還包括改進(jìn)的JVT解碼器716，用于接收增強(qiáng)層位流。該改進(jìn)的JVT解碼器耦合到加法塊718的第二非反相輸入端。加法塊718的輸出耦合至箝位單元720，該箝位單元720依次耦合至HD幀緩沖器722。HD幀緩沖器722提供適于HD顯示的輸出，并且也耦合回改進(jìn)的JVT解碼器716。在操作中，示例性混合交織方案對(duì)于基本層使用MPEG-2編碼，而對(duì)于增強(qiáng)層使用改進(jìn)MPEG-4AVC編碼。在一個(gè)示例性系統(tǒng)中，HD層的分辨率是1280×720，SD層是704×480。
在操作中，圖5示出了混合交織編碼器的高層方框圖。首先，源HD材料被分解為包含源序列的低頻內(nèi)容的基本層和包含源序列的高頻內(nèi)容的增強(qiáng)層。使用MPEG-2對(duì)基本層編碼，而使用MPEG-4AVC的改進(jìn)版本對(duì)增強(qiáng)層編碼。以交織的方式將基本和增強(qiáng)位流記錄在盤上。通過(guò)內(nèi)插重構(gòu)的基本層像素并且將結(jié)果添加到該重構(gòu)的增強(qiáng)層像素來(lái)獲得重構(gòu)的HD幀。
混合交織解碼器包括MPEG-2解碼器、改進(jìn)MPEG-4AVC解碼器、和用于基本層的插入器。插入器和MPEG-4AVC解碼器的輸出相加，以便產(chǎn)生重構(gòu)的HD幀。
返回參考圖5，對(duì)增強(qiáng)層像素重構(gòu)，并且將其添加到所插入的重構(gòu)基本層像素，以便形成重構(gòu)的HD幀。這些重構(gòu)的HD幀被用作參考幀，以便對(duì)后來(lái)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
可以如下實(shí)現(xiàn)對(duì)盤上的位流的交織。標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)以基本流被存儲(chǔ)，并且高清晰度增強(qiáng)數(shù)據(jù)作為基本流的用戶數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。僅標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)可被預(yù)先存在的DVD播放器播放。當(dāng)前的DVD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)于無(wú)縫分支的限制(例如，最大跳躍扇區(qū)、最大緩沖器扇區(qū))，即如果滿足，則將保證在這種預(yù)先存在的播放器上進(jìn)行無(wú)縫播放。
根據(jù)本發(fā)明的原理，所公開的CODEC在獲得HD版本的同時(shí)，提供對(duì)來(lái)自單個(gè)盤的兩個(gè)位流解碼的能力，或者對(duì)單個(gè)位流解碼以獲得SD版本的能力。新播放器將播放除了交織流之外還具有非交織MPEG-4AVC流的盤。在新HD播放器已經(jīng)達(dá)到安裝數(shù)量之前，所述安裝數(shù)量將證明創(chuàng)建、銷售和購(gòu)買僅HD盤是正當(dāng)?shù)?，本發(fā)明的實(shí)施例可以鼓勵(lì)內(nèi)容創(chuàng)造者、視頻商店和消費(fèi)者建立HD材料的儲(chǔ)備。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例允許從雙層、單面、紅激光DVD盤讀取兩種版本的電影，即標(biāo)準(zhǔn)清晰度(“SD”)和高清晰度(“HD”)，而不需要第二次存儲(chǔ)包含在SD版本中的信息作為HD版本的部分。使用混合MPEG-2和MPEG-4AVC交織來(lái)實(shí)現(xiàn)編碼。對(duì)于基本層使用MPEG-2提供由可以由當(dāng)前SD DVD播放器播放的SD位流。使用MPEG-4AVC方案對(duì)增強(qiáng)層編碼，以便提供需要在單張盤上放置SD和HD內(nèi)容的編碼效率。本發(fā)明也適用于流和/或易失性內(nèi)容，如流因特網(wǎng)視頻和DVD媒體。盡管以其中標(biāo)準(zhǔn)清晰度版本以MPEG-2格式編碼和高清晰度格式以MPEG-4AVC格式編碼的方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員清楚的是，如果使用了這些格式以外的標(biāo)準(zhǔn)格式，本發(fā)明也同樣使用，并且所述權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為也包含MPEG-2和MPEG-4以外的格式。類似地，盡管描述為被編碼在DVD上，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員清楚的是，本發(fā)明同樣應(yīng)用于DVD以外的光盤格式；并且記載數(shù)字視頻盤的組合的所述權(quán)利要求往往包含DVD以外的其他光盤格式。
這一示例性實(shí)施例僅僅圖解了本發(fā)明的原理。因此本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，能夠設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)，盡管所述各種結(jié)構(gòu)在此未被清晰地描述或示出，但是其仍體現(xiàn)本發(fā)明的原理，并且被包含在其精神和范疇之中。而且此處引用的所有示例和條件語(yǔ)言原則上意欲表達(dá)僅教學(xué)目的，以輔助讀者理解本發(fā)明的原理和改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)明者所貢獻(xiàn)的概念，并且不能被理解為對(duì)這些具體引用的示例和條件的限制。而且，此處引用本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例的所有陳述及其具體示例意欲包含其結(jié)構(gòu)性和功能性等效物。另外，這些等效物包括當(dāng)前已知的等效物及將來(lái)所開發(fā)的等效物，即，不管結(jié)構(gòu)如何執(zhí)行相同功能而開發(fā)的任何元件。
因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，此處的方框圖表示體現(xiàn)本發(fā)明原理的圖解性電路的概念圖。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，任何流程圖、流動(dòng)圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖、偽代碼等表示不同的處理，其主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中并由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行，不管是否清晰地示出所述計(jì)算機(jī)或處理器。
通過(guò)使用專用硬件以及能夠與適當(dāng)軟件相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行軟件的硬件，可以提供附圖中所示的各種元件(包括功能塊)的功能。當(dāng)由處理器提供時(shí)，功能可以通過(guò)單個(gè)專用處理器、單個(gè)共享處理器、或者通過(guò)多個(gè)個(gè)人處理器來(lái)提供，所述多個(gè)個(gè)人處理器中的一些可被共享。而且，術(shù)語(yǔ)“處理器”或“控制器”的清晰使用不應(yīng)當(dāng)被曲解為唯一地指向能夠執(zhí)行軟件的硬件，并且可以含糊地包括，但不限于，數(shù)字信號(hào)處理器(“DSP”)硬件、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)、和非易失性存儲(chǔ)器。也可以包含其他硬件、常規(guī)和/或習(xí)慣。類似地，附圖中所示的任何開關(guān)僅僅是概念性的。它們的功能可以通過(guò)編程邏輯的操作、通過(guò)專用邏輯、通過(guò)編程控制和專用邏輯的交互作用、或者甚至手工來(lái)執(zhí)行，其中從上下文更具體地理解由實(shí)施者可選擇的特定技術(shù)。
在本發(fā)明的權(quán)利要求中，被稱作用于執(zhí)行特定功能的部件的任何元件往往包含例如執(zhí)行以下功能的任何一種a)執(zhí)行該功能的電路元件的組合；或者b)任一形式的軟件，因此，固件、微碼等，與用于執(zhí)行所述軟件以執(zhí)行該功能的適當(dāng)電路組合。由權(quán)利要求定義的本發(fā)明表達(dá)的事實(shí)是，由各種所述的部件提供的功能被組合并且以權(quán)利要求所要求的方式集合起來(lái)。因此申請(qǐng)人認(rèn)為能夠提供那些功能的任何部件等效于此處示出的那些部件。
在此處示教的基礎(chǔ)上，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地了解本發(fā)明的這些和其他特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的原理能夠以各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理器、及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
最好是，本發(fā)明的原理可以通過(guò)硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且軟件可被實(shí)現(xiàn)為有形地體現(xiàn)在程序存儲(chǔ)單元上的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序可被上載至包含任意適當(dāng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器并且由其運(yùn)行。該機(jī)器可以在具有硬件的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，所述硬件諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(“CPU”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)、輸入/輸出(“I/O”)接口。該計(jì)算機(jī)平臺(tái)也可以包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。此處所描述的各種處理和功能可以是微指令代碼的一部分或者是應(yīng)用程序的一部分，或者是它們的組合，它們都可以由CPU來(lái)執(zhí)行。另外，諸如附加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和打印單元的各種其他外圍單元可以連接到計(jì)算機(jī)平臺(tái)。
還應(yīng)當(dāng)理解，由于附圖中所描述的一些組成系統(tǒng)成分和方法最好以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)組件之間的實(shí)際連接或者處理功能塊可以根據(jù)本發(fā)明被編程的方式而不同。假設(shè)此處所描述的原理，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠預(yù)期本發(fā)明的這些和類似實(shí)現(xiàn)或配置。
盡管已經(jīng)參考附圖描述了圖解性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些精確的實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行各種變化和修改。所有這些變化和修改往往包含在所附權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種編碼器(600)，用于將信號(hào)數(shù)據(jù)編碼為用于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，所述編碼器包括兩層分解單元(610)，用于將初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列分解為基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器(612)，其耦合到分解單元，并用于將基本層數(shù)據(jù)編碼為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層位流；和高清晰度編碼器(624)，其耦合到分解單元和標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器，并用于僅將高清晰度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)之間的差編碼為體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層圖像用戶數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的編碼器，其中對(duì)于至少一個(gè)部分，所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基本層數(shù)據(jù)交織。
3.如權(quán)利要求2所述的編碼器，其中對(duì)于具有大于大約9.8Mbps的帶寬的每個(gè)部分，所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基本層數(shù)據(jù)交織。
4.如權(quán)利要求1所述的編碼器，其中所述分解單元包括下取樣單元(610)。
5.如權(quán)利要求1所述的編碼器，其中所述信號(hào)數(shù)據(jù)包括視頻像素?cái)?shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的編碼器，其中所述標(biāo)準(zhǔn)清晰度滿足MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。
7.如權(quán)利要求1所述的編碼器，其中所述高清晰度編碼器滿足MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求1所述的編碼器，還包括標(biāo)準(zhǔn)清晰度幀緩沖器，其與用于維持重構(gòu)的基本層數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器進(jìn)行信號(hào)通信。
9.如權(quán)利要求1所述的編碼器，還包括高清晰度幀緩沖器，其與用于維持重構(gòu)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的高清晰度編碼器進(jìn)行信號(hào)通信。
10.如權(quán)利要求1所述的編碼器，還包括插入單元，其耦合于標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器與高清晰度編碼器之間，用于將標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)插入到相應(yīng)于高清晰度數(shù)據(jù)的格式中。
11.一種編碼器，用于將信號(hào)數(shù)據(jù)編碼為對(duì)于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，所述編碼器包括接收部件，用于接收初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列；分解部件，用于將初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列分解為基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)；基本層編碼部件，用于將基本層數(shù)據(jù)編碼為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層位流；和增強(qiáng)層編碼部件，用于僅將高清晰度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)之間的差編碼為體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列的圖像用戶數(shù)據(jù)。
12.一種用于將信號(hào)數(shù)據(jù)編碼為對(duì)于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，所述方法包括接收初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列；將初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列分解為基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)；將基本層數(shù)據(jù)編碼為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層位流；和僅將高清晰度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)之間的差編碼為體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列的圖像用戶數(shù)據(jù)。
13.一種用信號(hào)數(shù)據(jù)編碼的數(shù)字視頻盤，所述信號(hào)數(shù)據(jù)包括用于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，所述系數(shù)共同地表示初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列，所述數(shù)字視頻盤的基本層具有體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的系數(shù)，和所述數(shù)字視頻盤的增強(qiáng)層具有體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列之間的差作為圖像用戶數(shù)據(jù)的系數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的數(shù)字視頻盤，其中所述基本層數(shù)據(jù)是紅激光視頻盤播放器可讀的。
15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)字視頻盤，其中所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)是紅激光視頻盤播放器可讀的。
16.如權(quán)利要求13所述的數(shù)字視頻盤，其中所述基本層數(shù)據(jù)是用MPEG-2編碼器編碼的。
17.如權(quán)利要求16所述的數(shù)字視頻盤，其中所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)是用MPEG-4AVC編碼器編碼的。
18.如權(quán)利要求13所述的數(shù)字視頻盤，其中對(duì)于至少一個(gè)部分，所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基本層數(shù)據(jù)交織。
19.如權(quán)利要求18所述的數(shù)字視頻盤，其中對(duì)于具有大于大約9.8Mbps的帶寬的每個(gè)部分，所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基本層數(shù)據(jù)交織。
全文摘要
公開了一種混合高清晰度編碼器(600)和方法，用于將信號(hào)數(shù)據(jù)處理為對(duì)于基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)中的每一個(gè)的多個(gè)塊變換系數(shù)，其中所述編碼器包括兩層分解單元(610)，用于將初始高清晰度信號(hào)數(shù)據(jù)序列分解為基本層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器(612)，其耦合到分解單元，用于將基本層數(shù)據(jù)編碼為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層位流；和高清晰度編碼器(624)，其耦合到分解單元和標(biāo)準(zhǔn)清晰度編碼器，用于僅將高清晰度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)據(jù)之間的差編碼為體現(xiàn)高清晰度數(shù)據(jù)序列的基本層圖像用戶數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N7/50GK1711777SQ200380103093
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者林書, 瑪麗·L·科默 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司