專利名稱：用于防攝錄像機視頻的高效傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及比特速率的效率，并且更具體地，涉及用于減小經(jīng)過了防攝錄像 機(anti-camcorder)調(diào)制的視頻流的傳輸比特速率的方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，對影片的未經(jīng)授權(quán)的拷貝和分發(fā)已給制片商造成了嚴(yán)重的收益損 失。對新制作出的影片的盜版拷貝通常是通過在影院中利用攝錄像機記錄影片的放映 (presentation)而獲得的。為了遏制盜版拷貝，已開發(fā)出包括高的幀顯示速率的防攝錄像 機措施。然而，高的幀顯示速率導(dǎo)致了視頻放映系統(tǒng)中各個組件之間的高的傳輸比特速率。例如，在高質(zhì)量數(shù)字顯示系統(tǒng)中，在針對每個紅綠藍(lán)分量顯示比特深度通常為 十二比特的情況下，顯示分辨率一般為兩百萬像素或更高。時常，防攝錄像機方案包括了 120Hz或更高的顯示速率。結(jié)果，傳輸比特速率可能高達每秒8或9千兆字節(jié)或者更高。因 此，需要在保持包括防攝錄像機措施的視頻的質(zhì)量和安全的同時減小傳輸比特速率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明各個實施例的方法、系統(tǒng)和裝置通過在保持質(zhì)量和安全的同時提供對 包括防攝錄像機措施的視頻的高效傳輸，來克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。在本發(fā)明一個實施例中，一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比特 速率的方法包括調(diào)制原始幀的一部分以使得由多個幀部分構(gòu)成的顯示組的放映包括這樣 的效果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝中可被感知到但在該放映時不可被 人感知到；將原始幀的該部分分割(segment)為最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)；生 成代表性LSB值；以及發(fā)送多個經(jīng)調(diào)制部分的所述代表性LSB值和MSB,以用于將它們與所 述代表性LSB值相連結(jié)以形成該顯示組并且用于放映該顯示組。在本發(fā)明的替代實施例中，一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比 特速率的系統(tǒng)包括編碼器，被配置為發(fā)送多個經(jīng)調(diào)制部分的代表性最低有效位(LSB)值和 最高有效位(MSB)，該編碼器包括調(diào)制器，被配置為調(diào)制原始幀的一部分以使得由多個幀 部分構(gòu)成的顯示組的放映包括這樣的效果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝 中可被感知到但在該放映中不可被人感知到；分割器，被配置為將原始幀的一部分分割為 MSB和LSB，和生成器模塊，被配置為生成代表性LSB值；該系統(tǒng)還包括具有連結(jié)器的解碼 器，該連結(jié)器被配置為對于所述多個經(jīng)調(diào)制部分中的每個經(jīng)調(diào)制部分的MSB，將經(jīng)調(diào)制部分 的MSB與代表性LSB值相連結(jié)以生成所述顯示組。在本發(fā)明的替代實施例中，一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比 特速率的裝置包括調(diào)制器，被配置為調(diào)制原始幀的一部分以使得由多個幀部分構(gòu)成的顯 示組的放映包括這樣的效果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝中可被感知 到但在該放映時不可被人感知到；處理器，被配置為將原始幀的該部分分割為最高有效位 (MSB)和最低有效位(LSB)，生成代表性LSB值，并且驅(qū)動多個經(jīng)調(diào)制部分的所述代表性LSB值和MSB的發(fā)送，以便與所述代表性LSB值相連結(jié)以形成所述顯示組并且放映所述顯示組； 以及存儲器(522-1)，被配置為存儲各個部分的MSB和LSB。


通過結(jié)合附圖考慮以下的詳細(xì)描述可以容易理解本發(fā)明的教導(dǎo)，在附圖中圖1描繪了用于生成、發(fā)送和放映具有高效傳輸比特速率的包括有防攝錄像機效 果的視頻流的系統(tǒng)的高層框圖；圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的適合用在圖1的系統(tǒng)中的編碼器的高層框圖；圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的適合用在圖1的系統(tǒng)中的解碼器的高層框圖；圖4描繪了隨后將被輸出用于高效比特速率傳輸?shù)陌ㄓ蟹罃z錄像機效果的視 頻流中的像素的再現(xiàn)；圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的適合用在圖1的系統(tǒng)中的編碼器裝置的高層框 圖；圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸 比特速率的方法的高層流程圖；圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于對包括有防攝錄像機調(diào)制的高效比特速率 傳輸流進行解碼的方法的高層流程圖；圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的適合用于系統(tǒng)200或裝置500的調(diào)制器的高層框 圖；以及圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于調(diào)制幀的部分以包括進防攝錄像機效果的 方法的高層流程圖。應(yīng)當(dāng)明白，附圖是用于圖示出本發(fā)明的概念的目的，而不一定是用于圖示出本發(fā) 明的唯一可能的配置。為了輔助理解，在可能的地方，將相同的標(biāo)號用來指示各圖共有的相 同元素。
具體實施例方式本發(fā)明有利地提供了用于提供對包括有防攝錄像機措施的視頻流的比特速率高 效傳輸?shù)姆椒?、裝置和系統(tǒng)。盡管將主要在編碼器/解碼器系統(tǒng)和用于傳輸防攝錄像機視 頻流的編碼設(shè)備的背景中描述本發(fā)明，然而不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明的具體實施例當(dāng)作是對本發(fā)明 范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并且通過本發(fā)明的教導(dǎo)可得知，本發(fā)明的概念可以有 利地應(yīng)用于其它類型的數(shù)據(jù)的傳輸。例如，本發(fā)明的概念可以在在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等中的設(shè) 備之間發(fā)送的數(shù)據(jù)文件中實現(xiàn)?？梢酝ㄟ^使用專用硬件以及與適當(dāng)軟件相關(guān)聯(lián)的能夠執(zhí)行軟件的硬件來提供附 圖所示的各種元件的功能。當(dāng)由處理器提供時，可以由單個專用處理器、單個共享處理器 或多個獨立處理器(其中一些可以是共享的)來提供所述功能。此外，對術(shù)語“處理器”或 “控制器”的明確使用不應(yīng)解釋為排他地指能夠執(zhí)行軟件的硬件，而是可以隱含地包括但不 限于數(shù)字信號處理器(“DSP”)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(“ROM”)、隨機存取存儲 器(“RAM”)以及非易失性存儲裝置。而且，希望在此記載了本發(fā)明的原理、各個方面和實 施例以及本發(fā)明的具體示例的所有陳述涵蓋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能上的等同物。另外，希望
5這些等同物包括當(dāng)前已知的等同物和以后開發(fā)的等同物兩者(即，執(zhí)行相同功能的所開發(fā) 的任何元件，而無論結(jié)構(gòu)如何)。因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會明白，在此呈現(xiàn)的框圖表示實現(xiàn)本發(fā)明的原理 的說明性系統(tǒng)組件和/或電路的概念視圖。類似地，應(yīng)當(dāng)明白，任何流程表、流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn) 移圖、偽代碼等表示各種處理，這些處理基本上可被表示在計算機可讀介質(zhì)中，并且因此由 計算機或處理器執(zhí)行，而無論這種計算機或處理器是否明確地被示出?，F(xiàn)在詳細(xì)參考附圖，在這些圖中相似的標(biāo)號標(biāo)識類似或相同元件，首先參考圖1， 描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于在影劇院放映具有防攝錄像機特征的數(shù)字視頻流的示例 性系統(tǒng)。圖1的系統(tǒng)說明性地包括編碼器200、防攝錄像機模塊104和解碼器300。根據(jù)一 個示例性實施例，例如具有MHz幀顯示速率的原始視頻流可經(jīng)由線路102被輸入編碼器 200。防攝錄像機模塊104可將原始視頻流修改為包括防攝錄像機效果，以阻止對視頻的盜 版拷貝。接下來，經(jīng)修改視頻流在傳輸流中經(jīng)由線路106被發(fā)送給解碼器300，并且經(jīng)由線 路108去往影劇院中的顯示裝置。防攝錄像機效果根據(jù)攝錄像機基于時間采樣來記錄視頻的原理來操作。例如，攝 錄像機設(shè)備以固定頻率操作，例如對于國際電視系統(tǒng)委員會(NTSC)信號為60Hz并且對于 逐行倒相(PAL)信號為50Hz。其它攝錄像機可以以MHz的捕獲速率操作，從而符合原始視 頻流的幀頻。由于人眼不會執(zhí)行時間采樣以處理視圖的事實，因此，可將混疊效果包括進視 頻流中，這些混疊效果在視頻放映的攝錄像機記錄中可被感知到而在人眼直接觀看視頻流 時不可被感知到。例如可以通過將原始視頻流修改為具有高顯示速率并且以人眼不可感知到的頻 率調(diào)制視頻流，來將防攝錄像機效果包括進視頻流中。例如，顯示速率可為120Hz并且調(diào)制 頻率可以為大約^Hz,因為人通常不能感知到以55Hz顯示的效果。相反，攝錄像機記錄將 顯示出防攝錄像機效果，例如該效果可以表現(xiàn)為惱人的閃爍。然而，應(yīng)當(dāng)明白，顯示速率和 調(diào)制頻率可被更改以提供有效的防攝錄像機方案。例如，一種合適的修改可以將顯示速率 配置在IlOHz與125Hz之間。經(jīng)調(diào)制視頻流的直接傳輸可能因其高的幀顯示速率而導(dǎo)致高的傳輸比特速率。根 據(jù)本發(fā)明一個或多個實施例，可以通過對幀的各個部分進行分割來減小傳輸比特速率，例 如，將像素分割為最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)。分割出的部分可以是原始視頻 幀部分或者可以是從原始部分生成的各個部分構(gòu)成的樣本組內(nèi)的部分，以增加顯示速率和 /或生成經(jīng)調(diào)制視頻流。代表性LSB值可以從原始幀部分或者從該樣本組中的各個部分來 生成。代表性LSB值和樣本組的MSB可被發(fā)送給解碼器，以用于將該代表性LSB值與樣本 組的每個MSB相連結(jié)以形成幀的一組顯示部分。有利地，根據(jù)本發(fā)明的實施例，傳輸比特速 率可被減小，因為代表性LSB值可以具有比發(fā)送給解碼器的樣本組中的各個部分的LSB少 的總比特數(shù)。而且，與發(fā)送樣本組中每個個體樣本的LSB不同，代表性LSB值可以被發(fā)送一 次并且可以被包括在多個幀中。此外，可以在保持調(diào)制信息和高的顯示幀頻的同時減小傳 輸比特速率，因為調(diào)制信息可被保留在顯示組的MSB部分內(nèi)，如下面將更全面討論的?，F(xiàn)在參考圖2，圖示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于調(diào)制視頻比特流并且以高效率 的比特速率發(fā)送視頻流的編碼器200的實施例。編碼器200說明性地包括一個或多個調(diào)制 器204、分割器206、生成器模塊208、發(fā)送器214、排序模塊216、加法器218和選擇器220，該生成器模塊208包括加法器210和除法模塊212。在圖2的實施例中，調(diào)制器204例如可以構(gòu)成上述防攝錄像機模塊104。根據(jù)本發(fā) 明一個實施例，編碼器200例如經(jīng)由線路201接收與一幀的一部分，例如12比特的像素相 對應(yīng)的輸入。像素信息可被重復(fù)并由調(diào)制器204倍增，以形成對應(yīng)于與原始像素相同的幀 位置的一組經(jīng)調(diào)制樣本像素。該樣本組可被形成以增加視頻流的顯示速率。例如，樣本組 可以包括五個樣本，然而，應(yīng)當(dāng)明白，樣本的數(shù)目可以變化并且在整個處理期間不必是恒定 的。例如，一個樣本組可以針對一個幀包括三個樣本，并且另一樣本組可以針對另一幀包括 六個樣本。此外，該組中的每個樣本可以對應(yīng)于與被倍增的原始幀中的像素相同的像素位 置。如上面討論的，樣本組可以由調(diào)制器204例如以55Hz的頻率進行調(diào)制。該調(diào)制被 配置為使得由各個幀部分構(gòu)成的顯示組的放映包括這樣的效果，這些效果在利用記錄設(shè)備 記錄的放映的拷貝內(nèi)可被感知到而在該放映中不可被人眼感知到。顯示組是在系統(tǒng)100中 的編碼器和解碼器的處理之后被顯示的樣本的組，將在下面更詳細(xì)討論。由調(diào)制器204執(zhí) 行的調(diào)制例如可被配置為使得顯示組中的樣本的平均亮度是原始像素的亮度。以這種方 式，盡管有該調(diào)制，人眼也將感知到原始像素亮度。還應(yīng)當(dāng)注意，像素僅是幀的部分的一個示例。盡管本原理是相對于像素來描述的， 然而本發(fā)明的實施例還可以應(yīng)用于其它大小的部分。此外，如這里提及的“12比特的像素” 例如可以對應(yīng)于紅信號、綠信號或藍(lán)信號中的一者。現(xiàn)在參考圖8，圖示出了示出根據(jù)本發(fā)明的調(diào)制器204的實施例的更詳細(xì)描述的 框圖。圖8的調(diào)制器204包括最小值電路模塊804、減法器806、加法器808、可選重復(fù)器818 和820、乘法器810、調(diào)制頻率正弦波生成器812以及校正模塊814。最小值電路模塊804可 被配置為選擇兩個輸入，802和807中的最小比特值。輸入802可以包括原始視頻幀的像 素并且輸入807可以從加法器806被接收到。如上面所提到的，輸入802例如可以包括具 有MHz幀頻的12比特像素視頻。減法器806可以適用于從輸入802處的最大值中減去輸 入802。例如，對于12比特像素輸入，輸入802處的最大值可以是4095。乘法器810可被 配置為通過將最小值電路模塊804的輸出805乘以沿著線路811從生成器812接收的調(diào)制 頻率正弦波的樣本來生成由像素值構(gòu)成的樣本組。該樣本組隨后被發(fā)送給加法器808。替代地，該樣本組可以由可選重復(fù)器818生成?？蛇x重復(fù)器818可被配置為重復(fù) 沿著線路817從最小值電路模塊接收的輸入像素信息，以形成由多個值構(gòu)成的樣本組。該 樣本組中的每個樣本可被乘以沿著線路811從生成器812接收的調(diào)制頻率正弦波的樣本。 該樣本組可以沿著線路819被發(fā)送給乘法器810，例如，如果該樣本組中有五個樣本，則該 樣本組可以對應(yīng)于120Hz的顯示速率。該樣本組然后被發(fā)送給加法器808。該樣本組可以沿著線路809被發(fā)送給加法器808，加法器808將原始輸入像素值 802加到沿著線路802接收的樣本組值中。在一個實施例中，例如，如果該樣本組中有五個 樣本，則沿著線路809的幀顯示速率可以為120Hz。原始輸入像素值802可由可選重復(fù)器 820提供給加法器。與重復(fù)器818類似，重復(fù)器820可被配置為重復(fù)輸入像素信息。被重復(fù) 信息可以沿著線路821被發(fā)送，例如，如果該樣本組中有五個樣本，則被重復(fù)信息也可以對 應(yīng)于120Hz的顯示速率。沿著線路813的加法器808的輸出可以是一組原生(raw)的經(jīng)調(diào)制像素。該組原生的經(jīng)調(diào)制像素可被校正模塊814校正，以確保與顯示組的像素相對應(yīng)的樣本組的調(diào)制像 素的平均比特值是原始幀，例如輸入802的像素的比特值。樣本組的經(jīng)校正的調(diào)制樣本可 以沿著線路816輸出。參考圖2并參考圖5，在生成了樣本組中的調(diào)制樣本之后，該樣本組可被存儲在分 割器206中。參考圖5，例如，樣本組可被存儲在鎖存器序列502中。分割器206將樣本組 中的每個12比特的樣本分割為如圖2所示的6MSB和6LSB。例如，樣本組中的每個樣本的 6LSB可分別經(jīng)由線路207-1至207-5被發(fā)送，并且樣本組中的每個樣本的6MSB可分別經(jīng)由 線路209-1至209-5被發(fā)送。如上面所討論的，在此特定示例中，樣本組由用于經(jīng)處理像素 的五個樣本組成。另外，在此特定示例中，6MSB和6LSB分別對應(yīng)于樣本的比特值的整數(shù)和 小數(shù)。分割器206將每個樣本的LSB發(fā)送給生成器模塊208并且將每個樣本的MSB發(fā)送給 排序模塊216。然而，應(yīng)當(dāng)明白，無需對像素進行劃分以形成具有相同數(shù)目的比特的多個部 分。例如，如果調(diào)制在樣本的3MSB內(nèi)被充分地實現(xiàn)，則分割器206可以按照3MSB和9LSB 來分割樣本。此外，還應(yīng)當(dāng)明白，下面討論的排序模塊216可以是可選組件。在接收到樣本組中的樣本的LSB之后，生成器模塊208可以利用加法器210_1至 210-4將樣本的LSB相加以計算它們的和F，和F包括整數(shù)I和小數(shù)f并且在線路211中被 發(fā)送。F可被分離為I和f并且分別沿著線路213和215發(fā)送。出于示例性目的，I可以是 MSB并且f可以是LSB。此外，I可以對應(yīng)于3比特并且f可以對應(yīng)于6比特。此后，除法模 塊212可以將f除以樣本組中的樣本數(shù)，在此情況中為5個，以生成上面提到的代表性LSB 值。然而，應(yīng)當(dāng)明白，代表性LSB值可以由生成器模塊208從原始像素值生成，如下面將相 對于數(shù)字示例更全面討論的。在此示例中，被除以5，因此比特的數(shù)目可以被減少。這樣， 代表性LSB值可以包括可在線路217上被發(fā)送的4個比特。代表性LSB值可以經(jīng)由發(fā)送器 214沿著線路223被發(fā)送給解碼器，而I可沿著線路213被發(fā)送給加法器218。返回排序模塊216，如上面提到的，樣本的MSB可被發(fā)送給排序模塊216，以對樣本 的MSB排序。在此示例性實施例中，排序模塊216可以按大小順序來確定MSB的排位，其中， 最大樣本為排位1并且最小樣本為排位5。排序可被附加到6比特的樣本以形成9比特值。 經(jīng)排序的樣本的MSB被發(fā)送給加法器218。如上面提到的，加法器218接收I，即樣本的LSB之和F的整數(shù)部分，并且可以遞 增MSB值以分配(distribute) I的值。例如，加法器可以將符合下面的條件的每個MSB值 增加1 該MSB值不全是1并且該MSB值具有等于或小于I的排位，在此情況中I是樣本組 中的部分的LSB之和的整數(shù)部分。執(zhí)行遞增以便將I中所包括的信息合并到MSB值中，以 使得其不會丟失并且使視頻質(zhì)量得到維持。盡管描述了遞增1，然而本發(fā)明不限于這樣的 遞增，并且可以以不同方式將I保留在一個或多個MSB值中。例如，如下面將相對于數(shù)字示 例更全面討論的，經(jīng)調(diào)制像素的MSB的最低有效位的最小值的倍數(shù)可被加到經(jīng)調(diào)制像素的 MSB中，只要遞增MSB的結(jié)果不大于全為1的MSB即可。然而，可能希望首先遞增最大的MSB值，以最低限度地影響包括在MSB值中的調(diào)制 信息。應(yīng)當(dāng)明白，如果防攝錄像機效果充分地存在于經(jīng)修改視頻流的顯示中，則遞增不必限 于最大MSB值。此外，還應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的其它實施例可以包括不使用排序模塊的編碼 器。例如，組中的任何MSB值可以被遞增以并入I。盡管在圖2提供的示例中具有最大大小 的MSB值首先被遞增以最低限度地影響調(diào)制，然而也可以以任何順序來遞增組中的MSB值。
遞增之后，樣本的MSB值可被發(fā)送給選擇器220?？梢葬槍械拿總€像素或部分 來重復(fù)處理以生成對應(yīng)的MSB和代表性LSB值。此外，應(yīng)當(dāng)明白，可以以多種方式來實現(xiàn)編 碼器定時。例如，編碼器可被配置有足夠的存儲器，以使得對于每個樣本組上面的計算僅需 執(zhí)行一次并且被存儲。然而，在具有低容量存儲器的編碼器中，可以針對每個輸出圖片重復(fù)計算。返回MSB值的選擇，選擇器220可被配置為在適當(dāng)時間處輸出適當(dāng)MSB樣本。例 如，選擇器220可以是復(fù)用器并且可以經(jīng)由線路219將MSB值發(fā)送給發(fā)送器214，發(fā)送器214 隨后可經(jīng)由線路221在傳輸流中發(fā)送這些值。在此特定示例中，MSB值為6比特。選擇之 后，樣本的MSB在傳輸流中被發(fā)送給解碼器以用于顯示組的連結(jié)和放映。傳輸流可被配置為包括被保留用于進入圖片時鐘的一部分，以指示新圖片的開 始。圖片時鐘之后的一個字節(jié)可以是從一個輸入圖片生成的輸出圖片數(shù)量的指示符。在有 效的圖片時鐘碼之后，進入比特流可以攜帶進入圖片的所有或一些像素的代表性LSB值。 另外，該比特流可以攜帶與所發(fā)送的代表性LSB值的像素相對應(yīng)的一些或所有樣本組中的 樣本的MSB值。接收到傳輸流的解碼器可以編譯像素信息以生成一組幀供顯示。圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的適合于在圖1的系統(tǒng)中使用的解碼器的高層框 圖。例如，圖3的解碼器300例如可以在線路310上接收來自編碼器200的樣本組中的樣本 的代表性LSB值和MSB。在圖3中圖片時鐘在線路308中發(fā)送。解碼器300可以包括存儲和 檢索LSB模塊302、存儲器308-1和308-2、圖片開始碼檢測模塊304以及連結(jié)器306。在一 個實施例中，模塊302-306可被實現(xiàn)為運行軟件的一個或多個處理器。另外，模塊302-306 可被實現(xiàn)為單獨的對應(yīng)的電路。如上所述，傳輸流可以包括被保留用于進入圖片時鐘的一 部分。圖片開始碼檢測模塊304被配置為檢測有效圖片時鐘碼。當(dāng)代表性LSB值被接收到 時，存儲和檢索LSB模塊302可以將代表性LSB值存儲到存儲器308-1中。在一個或多個 幀的一些或所有像素的代表性LSB值被存儲之后，隨后發(fā)送的比特可以攜帶一個或多個幀 的一些或所有樣本組中的樣本的MSB值，如上所述。連結(jié)器306可被配置為存儲進入的MSB 值。盡管代表性LSB值被描述為在樣本的MSB值之前被發(fā)送，然而在本發(fā)明的替代實施例 中，它們可以在樣本的MSB值之后和/或與樣本的MSB值一起被發(fā)送。在上述示例性實施例中，6比特MSB值可以比它們被輸出更快地到達。連結(jié)器306 例如可以引導(dǎo)過多的MSB被存儲在存儲器308-2中。當(dāng)?shù)谝?MSB值可獲得時，連結(jié)器306 可以請求該MSB值的對應(yīng)像素的代表性LSB值。然后連結(jié)器將比特相連結(jié)以形成可顯示像 素。在圖4中提供了連結(jié)的一個示例，該示例對應(yīng)于針對圖2描述的示例，其中，生成了樣 本組中的4比特代表性LSB值和6比特MSB值。即，圖4描繪了隨后將被輸出用于高效比 特速率傳輸?shù)陌ǚ罃z錄像機效果的視頻流中的像素的再現(xiàn)。參考圖4和圖8，6比特MSB 402與像素的4比特代表性LSB值406被組合并且在 其間添加有零406，以形成12比特輸出400。就代表性LSB值可與樣本組中的每個MSB值 相組合而言，代表性LSB值可被“重復(fù)使用”。如上面相對于圖8討論的，樣本組是通過重 復(fù)、倍增和/或調(diào)制原始圖片中的特定像素以包括進防攝錄像機效果而生成的。與發(fā)送樣 本組中的每個樣本的整個比特字相比，可以通過發(fā)送每個樣本的一部分來減小傳輸比特速 率。在此示例中，僅每個樣本的MSB與可被“重復(fù)用于”組中的每個樣本的代表性LSB值一 起被發(fā)送。
9
參考圖4，應(yīng)當(dāng)明白，可顯示像素是顯示組中的一個樣本。顯示組是通過將樣本組 中的每個樣本的MSB與其對應(yīng)的代表性LSB值相連結(jié)而獲得的可顯示像素或值的組。因此， 顯示組中的每個樣本可對應(yīng)于不同輸出幀中的相同像素位置。同樣，代表性LSB值可被包 括在與顯示組相對應(yīng)的多個幀中。應(yīng)當(dāng)注意，顯示組中的樣本通常不是同時顯示的，因為它們被包括在不同幀中。另 外，經(jīng)修改視頻流的顯示中的每個幀可以通過編譯輸出幀中的每個像素的經(jīng)連結(jié)值來生 成。此外，如上面討論的，顯示組中的樣本的平均亮度是原始像素的亮度，該原始像素在與 顯示組相對應(yīng)的不同顯示幀中具有相同的對應(yīng)像素位置。如上面所討論的，由于顯示組中 的像素的平均亮度是原始視頻流的圖片中的像素的亮度，因此人眼將感知到極小的或者感 知不到所顯示像素與原始幀的像素之間的差異。此外，如上面所討論的，顯示組中的經(jīng)調(diào)制 像素的放映包括了可在利用記錄設(shè)備記錄的放映的拷貝中被感知到的效果。因此，本原理 的各個方面使得能夠在維持調(diào)制和高的幀顯示速率的同時減小傳輸比特速率?，F(xiàn)在參考圖5并繼續(xù)參考圖2，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性裝置。 如圖5所示，編碼器是通過采用處理器508來實現(xiàn)的，處理器508通過采用加法器510、觸發(fā) 模塊512和存儲鎖存器522而被配置為運行軟件并且執(zhí)行上面討論的分割器206和生成器 模塊208的功能。此外，處理器508可被配置為驅(qū)動多個經(jīng)調(diào)制像素的代表性LSB值和MSB 的傳輸，以用于將MSB與代表性LSB值相連結(jié)以形成顯示組并且用于顯示組的放映。類似 地，調(diào)制器504、排序電路516和選擇器開關(guān)520可被配置為分別執(zhí)行如上面討論的調(diào)制器 204、排序模塊216和選擇器220的功能。同樣，線路501,507-1至507-5,509-1至509-5、 515、513、521和523可以分別攜帶與上面討論的線路201,207-1至207-5,209-1至209-5、 215、213、221和223相同或類似的信息。此外，編碼器500可與解碼器300 —起實現(xiàn)，如上 面所討論的。圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于減小經(jīng)過了防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳 輸比特速率的方法的高層流程圖。參考圖6并且繼續(xù)參考圖2，圖示出了用于減小經(jīng)過了防 攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比特速率的方法600。方法600可在如上所述的編碼器200 中實現(xiàn)。方法600可在步驟602中開始，在步驟602中，原始幀的一個部分被倍增為由多個 部分構(gòu)成的樣本組，其中，該樣本組中的每個部分對應(yīng)于例如上面針對調(diào)制器204所述的 相同幀位置。然而，替代地，如上面提到的，該樣本組可以由重復(fù)器生成。在替代實現(xiàn)方式 中，該樣本組中的每個樣本可以在步驟602中被乘以對應(yīng)的調(diào)制頻率樣本，例如正弦波樣 本。方法600隨后前進到步驟604。在步驟604，樣本組中的各個部分被調(diào)制為使得由多個幀部分構(gòu)成的顯示組的放 映包括可在利用記錄設(shè)備記錄的放映的拷貝中被感知到但在該放映中不能被感知到的效 果，如上面相對于調(diào)制器204所述的。然而，應(yīng)當(dāng)注意，調(diào)制步驟可以與原始幀部分的倍增 相組合，以形成該樣本組，如將參考圖9更全面討論的。S卩，圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于將幀的部分調(diào)制為包括進防攝錄像機效 果的方法的高層流程圖。參考圖9以及圖6和圖8，示出了用于生成像素值的經(jīng)調(diào)制樣本 組的方法實現(xiàn)方式900的說明性示例。即，方法900可在方法600的步驟604中實現(xiàn)。方 法900開始于步驟902，在該步驟902中，例如在輸入802中接收原始視頻流的幀的像素比 特值。如上面提到的，例如，原始視頻流的幀頻可以為MHz并且視頻流802的幀可以由12比特像素構(gòu)成。方法900隨后前進到步驟904。在步驟904，可在輸入802中接收的原始像素比特值從像素可以具有的最大值中 被減去。例如，如上面提到的，對于12比特的像素，像素的最大值為4095。在調(diào)制器204 中，減法器806可以執(zhí)行步驟904并且結(jié)果可以沿著線路807被發(fā)送。方法900隨后前進 到步驟906。在步驟906，該結(jié)果被與原始像素值相比較以確定兩者中的較小者。例如，最小值 電路模塊804可以執(zhí)行步驟906以獲得輸入802的原始像素值與減法器806的輸出中的較 小者。方法900隨后前進到步驟908。在步驟908，調(diào)制頻率樣本組中的每個樣本可被乘以較小者的值。例如，該調(diào)制頻 率樣本組可以是由生成器812生成的正弦波樣本，并且樣本可被乘法器810乘以該較小者 的值。如下面將相對于說明性數(shù)字示例更全面討論的，每個樣本可被選擇以獲得所希望的 調(diào)制頻率。例如，如上面所討論的，一個這樣的頻率可以對應(yīng)于人眼不可感知到的頻率。此 外，所采用的調(diào)制頻率樣本的數(shù)目可以對應(yīng)于像素值的經(jīng)調(diào)制樣本組中的樣本數(shù)目。如上 面所討論的，像素值的經(jīng)調(diào)制樣本組可由調(diào)制器204生成以增加包括有防攝錄像機特征的 視頻的顯示速率。例如，如果原始視頻流的顯示速率為MHz并且防攝錄像機的所希望幀頻 為大約120Hz，則樣本組中的樣本數(shù)目可以為5個。方法900隨后前進到步驟910。在步驟910，原始像素比特值可被加到經(jīng)相乘的調(diào)制頻率樣本中以形成與原始像 素的幀位置相對應(yīng)的一組原生的經(jīng)調(diào)制樣本像素。例如，原始像素比特值可被加法器808 相加到經(jīng)相乘的調(diào)制頻率樣本中，并且該原生的經(jīng)調(diào)制樣本組可以在線路813中輸出。方 法900隨后前進到步驟912。在步驟912，樣本組可被校正。例如，如下面將更全面討論的，樣本組中的一個或 多個像素可被校正，以使得樣本組中的像素之和等于原始像素值乘以該樣本組中的像素數(shù) 目。等效地，樣本組中的一個或多個像素可被校正，以使得與顯示組相對應(yīng)的樣本組中的像 素的平均比特值為原始像素值。例如校正模塊814可以執(zhí)行步驟912。經(jīng)調(diào)制并經(jīng)校正的 樣本隨后可由調(diào)制器204沿著線路816輸出。應(yīng)當(dāng)注意，替代地，可以選擇被乘以較小者的值的調(diào)制頻率樣本，以使得它們的平 均值為零。以這種方式，樣本組無需被校正，因為經(jīng)調(diào)制樣本的像素值的平均值將為原始像 素值或者接近原始像素值。如上面所討論的，希望被顯示的樣本的平均亮度為原始像素的 亮度，以使得人眼將不會感知到調(diào)制效果。還應(yīng)注意，調(diào)制可被配置為使得可能用于像素的 最小值和最大值不被調(diào)制，在此特定示例中，對于12比特的輸入像素，最小值和最大值分 別為0和4095。如上面所描述的，根據(jù)方法900，如果原始像素值為0或4095，則較小者的 值(例如，最小值電路模塊804的輸出)為0。這樣，樣本組(例如，加法器808的輸出)僅 僅是原始像素比特值。該特征可被包括來確保最小或最大亮度處的像素不被調(diào)制。如果最 小或最大亮度處的像素被調(diào)制，則樣本組的比特值的平均值不能為原始像素值。隨后退出 方法900并且方法600前進到步驟606?，F(xiàn)在參考圖6的方法600，在步驟606，經(jīng)調(diào)制樣本組中的各個部分可被分割為針 對樣本組中的每個部分的MSB和LSB，例如如上面相對于分割器206所述的。然而，應(yīng)當(dāng)明 白，分割步驟可在調(diào)制步驟和/或倍增步驟之前執(zhí)行。類似地，分割步驟可在重復(fù)像素信息 之前執(zhí)行，如參考圖8所討論的。例如，如將在下面相對于數(shù)字示例更全面描述的，原始像
11素值可被分割并且像素值的MSB可在分割之后被倍增/重復(fù)和調(diào)制。因此，應(yīng)當(dāng)明白，術(shù)語 “對原始幀的一部分進行調(diào)制”和“調(diào)制原始幀的一部分”包括在分割之后調(diào)制原始幀的一 部分的MSB。此外，還應(yīng)當(dāng)注意，分割可以在步驟602的倍增之后并且在步驟604的調(diào)制之 前執(zhí)行。因此，“對原始幀的該部分進行分割”和“分割原始幀的該部分”包括分割樣本組中 經(jīng)調(diào)制和/或經(jīng)倍增的部分以及在調(diào)制、倍增和/或重復(fù)原始幀的該部分之前分割原始幀 的該部分。分割器206例如可被配置為執(zhí)行這里描述的各種分割。方法600隨后前進到步 驟 608。在步驟608，可以從樣本組中的每個部分的LSB生成代表性LSB值，例如如相對于 生成器模塊208所述的。例如，生成步驟可以包括將樣本組中的各個部分的LSB之和的至少 一部分除以樣本中的各個部分的數(shù)目，其結(jié)果就是代表性LSB值，如上所述的。此外，樣本 組中的各個部分的LSB之和的該部分可以是和的小數(shù)部分，如上所述。另外，應(yīng)當(dāng)注意，在 替代實現(xiàn)方式中，可在步驟608處從原始像素值生成代表性LSB值，如將在下面相對于數(shù)字 示例討論的。例如，如果原始像素值被分割，則上述和F可以是原始像素值的LSB乘以樣本 組中的樣本數(shù)或者顯示組中的樣本數(shù)。代表性LSB值可以如上面相對于生成器模塊208討 論的那樣被確定。因此，代表性LSB值可以通過將原始幀的部分的LSB與顯示組中的部分的 數(shù)目的積的至少一部分除以顯示組中的部分的數(shù)目來生成，其結(jié)果就是代表性LSB值。還 應(yīng)當(dāng)明白，生成器模塊208可被配置為通過原始像素值的分割來生成代表性LSB值。方法 600隨后前進到步驟610。在步驟610，可以可選地對樣本組中的各個部分的MSB排序，例如上面相對于排序 模塊216所述的。方法600隨后前進到步驟612。在步驟612，經(jīng)調(diào)制部分的MSB的最低有效位的最小值的倍數(shù)可被加到經(jīng)調(diào)制部 分的MSB中，例如，如上面相對于加法器218以及下面相對于數(shù)字示例所述的。方法600隨 后前進到步驟614。在步驟614，一個或多個樣本組的各個部分的MSB可被選擇用于輸出，例如如上面 相對于選擇器220所述的。方法600隨后前進到步驟616。在步驟616，樣本組中的各個部分的MSB和代表性LSB值例如可以在上面所述的傳 輸流中被發(fā)送，以用于將它們相連結(jié)并且用于放映顯示組，如上面所討論的。然后退出方法 600。圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于對包括有防攝錄像機調(diào)制的高效比特速率 傳輸流進行解碼的方法的高層流程圖?，F(xiàn)在參考圖7并且繼續(xù)參考圖3，圖示出了用于對包 括有防攝錄像機調(diào)制的高效比特速率傳輸流進行解碼的方法。方法700可以通過例如接收 上面討論的傳輸流而開始于步驟702。方法700隨后前進到步驟704。在步驟704，圖片碼可以被檢測，例如如上面相對于圖片開始碼檢測模塊304所述 的。方法700隨后前進到步驟706。在步驟706，一個或多個幀的一些或所有部分的代表性LSB值可以被存儲，例如如 上面相對于存儲和檢索LSB模塊302所述的。方法700隨后前進到步驟708。在步驟708，一個或多個幀的一些或所有樣本組的MSB值可被接收，如上面相對于 連結(jié)器306所述的。方法700隨后前進到步驟710。在步驟710，可將MSB值與代表性LSB值相連結(jié)以形成顯示組，如上面相對于連結(jié)
權(quán)利要求
1.一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比特速率的方法，包括調(diào)制(604)原始幀的一部分以使得由多個幀部分構(gòu)成的顯示組的放映包括這樣的效 果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝中能被感知到但在該放映時不能被人感 知到；將原始幀的該部分分割(606)為最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)； 生成(608)代表性LSB值；以及發(fā)送(616)多個經(jīng)調(diào)制部分的所述代表性LSB值和MSB，以便與所述代表性LSB值相連 結(jié)以形成用于放映的顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成步驟(608)包括將樣本組的各個部分的 LSB的和的至少一部分除以所述樣本組中的部分的數(shù)目，其結(jié)果是所述代表性LSB值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成步驟(608)包括將原始幀的該部分的 LSB與所述顯示組中的部分的數(shù)目的積的至少一部分除以所述顯示組中的部分的數(shù)目，其 結(jié)果是所述代表性LSB值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括校正(91 經(jīng)調(diào)制部分，以使得與所述顯示組相對應(yīng)的樣本組的各個經(jīng)調(diào)制部分的平 均比特值是原始幀的該部分的比特值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將經(jīng)調(diào)制部分的MSB的最低有效位的最小值的倍數(shù)加到(612)經(jīng)調(diào)制部分的該MSB中。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟將原始幀的該部分倍增(602)為多個部分的樣本組，其中，該樣本組中的每個部分對 應(yīng)于相同的幀位置。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟對于樣本組中的每個部分的MSB，將該樣本組中的部分的MSB與代表性LSB值相連結(jié) (710)以生成所述顯示組。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述代表性LSB值被包括在與所述顯示組相對應(yīng)的 多個幀中。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述連結(jié)包括在經(jīng)調(diào)制部分的MSB與代表性LSB值 之間添加零。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該調(diào)制被配置為使得由樣本組中的經(jīng)調(diào)制部分的 MSB來確定防攝錄像機效果。
11.一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比特速率的系統(tǒng)，包括 編碼器000)，被配置為發(fā)送多個經(jīng)調(diào)制部分的代表性最低有效位(LSB)值和最高有效位(MSB)，該編碼器包括調(diào)制器004)，被配置為調(diào)制原始幀的一部分以使得由多個幀部分構(gòu)成的顯示組的放 映包括這樣的效果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝中能被感知到但在該放 映中不能被人感知到；分割器O06)，被配置為將原始幀的一部分分割為MSB和LSB，以及 生成器模塊(208)，被配置為生成代表性LSB值；以及解碼器(300)，包括連結(jié)器(306)，該連結(jié)器(306)被配置為對于所述多個經(jīng)調(diào)制部分 中的每個經(jīng)調(diào)制部分的MSB，將經(jīng)調(diào)制部分的MSB與代表性LSB值相連結(jié)以生成所述顯示組。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述生成器模塊(208)還被配置為將樣本組中 各個部分的LSB的和的至少一部分除以所述樣本組中的部分的數(shù)目，其結(jié)果是所述代表性 LSB 值。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述生成器模塊(208)還被配置為將原始幀的該 部分的LSB與所述顯示組中的部分的數(shù)目的積的至少一部分除以所述顯示組中的部分的 數(shù)目，其結(jié)果是所述代表性LSB值。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括校正模塊(814)，被配置為校正經(jīng)調(diào)制部分，以使得與所述顯示組相對應(yīng)的樣本組的各 個經(jīng)調(diào)制部分的平均比特值是原始幀的該部分的比特值。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括加法器(218)，被配置為將經(jīng)調(diào)制部分的MSB的最低有效位的最小值的倍數(shù)加到經(jīng)調(diào) 制部分的該MSB中
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)制器(204)還被配置為將原始幀的該部分 倍增為多個部分的樣本組，其中，該樣本組中的每個部分對應(yīng)于相同的幀位置。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述代表性LSB值被包括在與所述顯示組相對應(yīng) 的多個幀中。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述連結(jié)包括在經(jīng)調(diào)制部分的MSB與代表性LSB 值之間添加零。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，防攝錄像機效果是由樣本組中的經(jīng)調(diào)制部分的 MSB確定的。
20.一種用于減小經(jīng)過防攝錄像機調(diào)制的視頻流的傳輸比特速率的裝置，包括 調(diào)制器(504)，被配置為調(diào)制原始幀的一部分以使得由多個幀部分構(gòu)成的顯示組的放映包括這樣的效果，所述效果在通過記錄設(shè)備記錄的該放映的拷貝中能被感知到但在該放 映時不能被人感知到；處理器(508)，被配置為將原始幀的該部分分割為最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)， 生成代表性LSB值，并且驅(qū)動多個經(jīng)調(diào)制部分的所述代表性LSB值和MSB的發(fā)送，以用于與所述代表性LSB值 相連結(jié)以形成所述顯示組并用于放映所述顯示組；以及 存儲器(522-1)，被配置為存儲各個部分的MSB和LSB。
全文摘要
在本原理的實施例中，可以在減小包括有防攝錄像機措施的視頻流的傳輸比特速率的同時維持防攝錄像機效果和視頻質(zhì)量。在一個實施例中，分割器被包括來將幀的一部分，例如像素，分割為最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)。代表性LSB值可被生成并被用于與樣本組的幀的各個部分的每個MSB值相連結(jié)。取代樣本組的LSB值，使用代表性LSB值實現(xiàn)了高效的傳輸比特速率，因為代表性LSB值可以具有比原始部分的LSB少的比特數(shù)，并且可以被重復(fù)用于樣本組的各個部分的多個MSB值。
文檔編號H04N5/913GK102077583SQ200880130086
公開日2011年5月25日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者唐納德·亨利·威利斯 申請人:湯姆遜許可證公司