專利名稱：記錄靜止畫面和動態(tài)畫面的方法、裝置以及記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用象MPEG2這樣的給動態(tài)畫面編碼的通用標(biāo)準(zhǔn)來記錄動態(tài)畫面和靜止畫面的裝置和方法，以及具有記錄在其上面的動態(tài)畫面和靜止畫面的記錄媒體。
在日本的公開專利出版物第3-34686號中，公開了一種數(shù)字式靜止畫面信號記錄／再現(xiàn)裝置，其中，當(dāng)記錄動態(tài)畫面信號時，從攝象機(jī)輸出信號中選出所需的靜止畫面信號并記錄在象RAM(隨機(jī)存取存儲器)這樣的數(shù)字存儲器中，其中，把從數(shù)字存儲器順序讀出的信號分成多個信道，以便記錄在數(shù)字語音記錄／再現(xiàn)裝置中。
在數(shù)字式靜止畫面信號記錄／再現(xiàn)裝置中，把數(shù)字化記錄的靜止畫面信號與識別信號，該識別信號用于確定數(shù)字化的靜止畫面信號是不同于語音信號的信號，同時將其記錄下來，以便把數(shù)字化記錄的靜止畫面信號與數(shù)字語音信號區(qū)別開來。
在日本公開的專利出版物第5-36205號中，公開了一種磁記錄裝置，其中甚至在定時器工作過程中，在利用定時器使靜止畫面顯象的時候，都能使動態(tài)畫面成像。
在日本公開的專利出版物第5-115053號中，公開了一種磁記錄裝置，其中把從連續(xù)的模擬動態(tài)畫面中指定的一幅畫面作為靜止畫面信號記錄在靜止畫面記錄區(qū)域內(nèi)，而且還把靜止畫面連續(xù)不斷地記錄在動態(tài)畫面記錄區(qū)域內(nèi)，以便能夠在再現(xiàn)動態(tài)畫面的時候，理解記錄的靜止畫面的內(nèi)容。
在日本公開的專利出版物第7-193777號中，公開了一種能同時記錄動態(tài)畫面和靜止畫面的攝象機(jī)，其中，如果是在記錄靜止畫面信號的過程中選擇記錄釋放方式，則要在完全記錄完靜止畫面信號之后執(zhí)行記錄畫面釋放方式，使非完整的靜止畫面不留下。
同時，在既記錄動態(tài)畫面又記錄靜止畫面的常規(guī)裝置中，把動態(tài)畫面作為模擬信號記錄在磁帶上，而把靜止畫面作為脈沖編碼調(diào)制的數(shù)字信號記錄在數(shù)字信號記錄區(qū)域內(nèi)。因此，需要兩個通道的信號處理電路，即用來記錄動態(tài)畫面的模擬信號處理電路和用來記錄靜止畫面的數(shù)字信號處理電路，從而使裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。為了再現(xiàn)所記錄的動態(tài)畫面和靜止畫面，需要與兩個記錄系統(tǒng)相應(yīng)的兩套再現(xiàn)電路。
如果在記錄動態(tài)畫面的過程中使靜止畫面成像，就用模擬和數(shù)字信號雙份記錄同一個場面。如果只記錄靜止畫面時，就不使用用于動態(tài)畫面的模擬信號記錄區(qū)域。在這種情況下，就沒有有效利用象磁帶那樣的記錄媒體的記錄容量。
此外，如果在記錄動態(tài)畫面的過程中使靜止畫面成像，成像的靜止畫面的數(shù)字信號就被記錄在語音信號記錄區(qū)域內(nèi)，以致在記錄靜止畫面的數(shù)字信號過程中，語音記錄被迫中斷。
因此，可以設(shè)想分別利用象MPEG那樣的標(biāo)準(zhǔn)，通過用于動態(tài)畫面的壓縮系統(tǒng)和用于靜止畫面的壓縮系統(tǒng)把動態(tài)畫面和靜止畫面記錄在記錄媒體上，以便共用用來記錄動態(tài)畫面和用來記錄靜止畫面的記錄裝置，使得能夠有效利用記錄媒體的記錄容量，并防止中斷語音記錄。
但是，借助簡單地記錄動態(tài)畫面的壓縮數(shù)據(jù)和靜止畫面的壓縮數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，難以有選擇地只記錄靜止畫面。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個目的就是提供一種靜止／動態(tài)畫面記錄裝置和靜止／動態(tài)畫面記錄方法，以及具有記錄在其上面的動態(tài)畫面以及靜止畫面的供靜止和動態(tài)畫面用的記錄媒體，其中利用共用的硬件結(jié)構(gòu)來記錄動態(tài)畫面和靜止畫面，其中甚至在同時記錄動態(tài)畫面和靜止畫面的情況下，也能有效利用記錄媒體的記錄容量。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一種供動／靜止畫面用的裝置，方法和記錄媒體，使得能夠只選擇和再現(xiàn)靜止畫面數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置包括用來壓縮輸入的畫面信號，使之轉(zhuǎn)換為畫面數(shù)據(jù)的畫面壓縮裝置，用來把畫面壓縮裝置輸出的畫面數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上的記錄裝置，以及用來轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)的畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置，以便在用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮參數(shù)之間轉(zhuǎn)換畫面壓縮裝置的畫面壓縮參數(shù)。借助上述畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置，最好把供靜止畫面記錄用的壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為幀內(nèi)編碼(I-畫面)或正向預(yù)測編碼(P-畫面)。同樣，借助根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，畫面壓縮系統(tǒng)在供動態(tài)畫面記錄用的和供靜止畫面記錄用的畫面壓縮系統(tǒng)之間自動轉(zhuǎn)換，以便把壓縮的畫面數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上。
根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置包括畫面壓縮裝置和記錄裝置，前者為動態(tài)畫面記錄方式產(chǎn)生根據(jù)供動態(tài)畫面記錄用的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以及為靜止畫面記錄方式產(chǎn)生根據(jù)用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)而壓縮的畫面數(shù)據(jù)，而記錄裝置則用來把畫面壓縮裝置產(chǎn)出的畫面數(shù)據(jù)記錄在可互換的記錄媒體上。包括確定畫面是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息的畫面數(shù)據(jù)被記錄在供靜止畫面記錄方式用的記錄媒體上。確定記錄的畫面是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息可能是這樣的信息，其中按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的畫面數(shù)據(jù)的第一宏塊的量化系數(shù)被確定為一個特定值。用于靜止畫面的壓縮參數(shù)被設(shè)置為，例如，滿足運(yùn)動向量或輸入畫面位置的值。
在靜止／動態(tài)畫面記錄方法中，其中畫面壓縮參數(shù)在用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮參數(shù)之間轉(zhuǎn)換，輸入的畫面信號被用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮系統(tǒng)的不同的畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為壓縮的畫面數(shù)據(jù)，而壓縮的畫面數(shù)據(jù)則被記錄在記錄媒體上。借助靜止／動態(tài)畫面記錄方法，在靜止畫面記錄過程中把畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為畫面內(nèi)編碼或正向預(yù)測編碼，以便把輸入的畫面信號轉(zhuǎn)變?yōu)楸挥涗浽谟涗浢襟w上的壓縮的畫面數(shù)據(jù)。
在根據(jù)本發(fā)明的靜止畫面記錄方法中，為動態(tài)畫面記錄方式產(chǎn)生由用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以便記錄在記錄媒體上，并為靜止畫面記錄方式產(chǎn)生由用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以便與確定記錄的畫面是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息一起記錄在記錄媒體上。借助本靜止／動態(tài)畫面記錄方法，在用MPEG作為編碼標(biāo)準(zhǔn)的壓縮編碼中，用于靜止畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定，畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)應(yīng)規(guī)定為預(yù)置的特定值，畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)被規(guī)定為預(yù)置的特定值的信息被用作靜止畫面記錄方式信息。用于靜止畫面的壓縮參數(shù)被設(shè)置成滿足，例如，運(yùn)動向量或輸入畫面位置的值。
根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄媒體具有動態(tài)畫面記錄區(qū)域和靜止畫面記錄區(qū)域，這些區(qū)域具有記錄在其上面的壓縮的畫面數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是通過轉(zhuǎn)換畫面壓縮參數(shù)以便用不同于用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮系統(tǒng)來轉(zhuǎn)換輸入的畫面信號而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄媒體具有動態(tài)畫面記錄區(qū)域和靜止畫面記錄區(qū)域。動態(tài)畫面記錄區(qū)域具有記錄在其上面的，根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，而靜止畫面記錄區(qū)域具有記錄在其上面的，根據(jù)用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以及確定記錄的畫面數(shù)據(jù)是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置的直觀結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置的另一種直觀結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄／再現(xiàn)裝置的特定的直觀結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是說明用來確定由圖3所示的靜止／動態(tài)畫面記錄／再現(xiàn)裝置的控制器提供給畫面壓縮／擴(kuò)充處理器的量化參數(shù)的操作順序的流程圖。
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
在圖1的方框圖中作為例子表示了根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1所示的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置包括語音輸入裝置2；作為語音處理裝置，用來把語音輸入裝置2輸出的輸入語言信號轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音數(shù)據(jù)的語音壓縮裝置3；畫面輸入裝置4；用來壓縮由畫面輸入裝置4輸出的畫面數(shù)據(jù)并使之轉(zhuǎn)換為畫面數(shù)據(jù)的畫面壓縮裝置5；用來暫時存儲由語音壓縮裝置3輸出的語音數(shù)據(jù)以及由畫面壓縮裝置5輸出的畫面數(shù)據(jù)，并把暫時存儲的語音數(shù)據(jù)和畫面數(shù)據(jù)打包，以便生成數(shù)據(jù)包并輸出數(shù)據(jù)包的記錄數(shù)據(jù)生成裝置6；用來把記錄數(shù)據(jù)生成裝置6輸出的數(shù)據(jù)包記錄在可互換的記錄媒體8上面的記錄裝置7；以及用來把用于記錄動態(tài)畫面的，為畫面壓縮裝置5規(guī)定畫面壓縮操作條件的畫面壓縮參數(shù)轉(zhuǎn)換為用于靜止畫面的畫面壓縮參數(shù)的，反之亦然的畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10，以便轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
語音輸入裝置2包括話筒以及用來放大由話筒收集的語音信號的語音信號處理電路。語音壓縮裝置3包括語音編碼電路，用來把輸入的語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并接著壓縮轉(zhuǎn)變成的數(shù)字信號，以便輸出語音數(shù)據(jù)。畫面輸入裝置4包括成像光學(xué)系統(tǒng)，如CCD(電荷耦合器件)，以及用來對成像的畫面信號完成各種模擬信號處理操作的畫面信號處理電路。
畫面壓縮裝置5包括，例如，用于MPEG2的編碼電路。畫面壓縮裝置5用來在從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10傳送的壓縮參數(shù)所指定的畫面壓縮條件下壓縮畫面。
記錄數(shù)據(jù)生成裝置6包括用來暫時存儲語音數(shù)據(jù)和畫面數(shù)據(jù)的存儲器以及用來把暫時存儲的數(shù)據(jù)分成包的數(shù)據(jù)處理電路。
記錄裝置7具有記錄媒體裝入部件，以便裝入象磁帶，磁盤或存儲卡之類的可互換的記錄媒體，以及用來把記錄數(shù)據(jù)包記錄在裝入的記錄媒體上的記錄電路。記錄裝置7把由記錄數(shù)據(jù)生成裝置6提供的數(shù)據(jù)包記錄在可互換的記錄媒體8上面。
畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10包括用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)存儲部件11，它具有存儲在其中的用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)；用于靜止畫面的壓縮參數(shù)存儲部件12，它具有存儲在其中的用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，用來選擇傳送給畫面壓縮裝置5的參數(shù)的參數(shù)選擇開關(guān)13，以及CPU(中央處理器)16，它用來監(jiān)控動態(tài)畫面記錄按鈕14及靜止畫面記錄按鈕15的工作狀態(tài)，以便確定記錄方式并根據(jù)選擇的記錄方式控制參數(shù)選擇開關(guān)13的選擇轉(zhuǎn)換操作，使得在記錄動態(tài)畫面過程中和記錄靜止畫面過程中分別把用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)以及用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置5。
用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定大于用于靜止畫面的壓縮參數(shù)的壓縮比。用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)允許編碼內(nèi)畫面(I-畫面)，正向參測編碼(P畫面)和雙向預(yù)測編碼(B-畫面)所有這三類編碼。在生成用于動態(tài)畫面的畫面壓縮數(shù)據(jù)時，為動態(tài)畫面設(shè)置壓縮參數(shù)，使得初始宏塊的量化系數(shù)將不是1。
用于靜止畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定小于用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)的壓縮比。在一個預(yù)定時間范圍內(nèi)如果連續(xù)要求靜止畫面記錄的條件下，用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)基本上供編碼內(nèi)畫面(I-畫面)用，可用正向預(yù)測編碼進(jìn)行畫面編碼。當(dāng)生成用于靜止畫面的壓縮的畫面數(shù)據(jù)時，用于靜止畫面的壓縮的參數(shù)的第一宏塊的量化系數(shù)被設(shè)置為1。
如果用于記錄的記錄按鈕14被按下時，CPU16斷定是用來記錄動態(tài)畫面的方式并控制參數(shù)選擇開關(guān)13把用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置5。如果動態(tài)畫面記錄按鈕14繼續(xù)被按下時，CPU16就繼續(xù)記錄動態(tài)畫面。
如果靜止畫面記錄按鈕15被按下時，CPU16斷定是記錄靜止畫面的方式并控制參數(shù)選擇開關(guān)13把用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置5。從檢測出按下靜止畫面記錄按鈕15的時刻起，在已經(jīng)記錄好一幀靜止畫面的時候，CPU16使靜止畫面記錄方式終止。可這樣做出安排，使得在按下靜止畫面記錄按鈕15的時間內(nèi)，在與動態(tài)畫面記錄時間相同或小于它的單位時間內(nèi)可記錄幀數(shù)的速度繼續(xù)記錄一定幀數(shù)的靜止畫面。也就是說，在按下靜止畫面記錄按鈕15的時間內(nèi)，以每秒1到30幀的速率繼續(xù)記錄靜止畫面。
在按下動態(tài)畫面記錄按鈕14的時間內(nèi)，以致記錄在動態(tài)畫面記錄方式下繼續(xù)進(jìn)行時，如果按下靜止畫面記錄按鈕15，CPU16把畫面壓縮參數(shù)從用于動態(tài)畫面轉(zhuǎn)換到用于靜止畫面的畫面壓縮參數(shù)來計(jì)一幀的時間?？墒笴PU16具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得在按下靜止畫面記錄按鈕15的時間內(nèi)，將繼續(xù)靜止畫面記錄方式。
畫面壓縮裝置5根據(jù)從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10傳送來的畫面壓縮參數(shù)，壓縮輸入的畫面信號，以便把輸入的畫面信號轉(zhuǎn)變?yōu)楫嬅鏀?shù)據(jù)。在根據(jù)用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)生成用于靜止畫面的畫面壓縮數(shù)據(jù)時，畫面壓縮裝置5把第一宏塊的量化系數(shù)設(shè)置為(1)。在根據(jù)用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)生成用于動態(tài)畫面的畫面壓縮數(shù)據(jù)時，畫面壓縮裝置5把第一宏塊的量化系數(shù)設(shè)置為不是(1)。
根據(jù)記錄媒體是在靜止畫面記錄方式下，還是在動態(tài)畫面記錄方式下進(jìn)行記錄，依據(jù)初始宏塊的量化系數(shù)是否被設(shè)置為1，在再現(xiàn)過程中就能夠自動地只選擇和再現(xiàn)靜止畫面數(shù)據(jù)。
下面將解釋根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置1的操作。在按下動態(tài)畫面記錄按鈕14時，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10中的CPU16判定方式是動態(tài)畫面記錄方式并把用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)提供給畫面壓縮裝置5。根據(jù)用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)，畫面壓縮裝置5壓縮輸入的畫面，以便輸出壓縮了的畫面數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)生成裝置6把語音壓縮裝置3輸出的語音數(shù)據(jù)和畫面壓縮裝置5輸出的畫面數(shù)據(jù)分成包，以便把成包的數(shù)據(jù)傳送給記錄裝置7。記錄裝置7把數(shù)據(jù)包記錄在象磁帶，磁盤或存儲卡之類的可互換記錄媒體8上面。這就實(shí)現(xiàn)動態(tài)畫面的記錄。
如果按下靜止畫面記錄按鈕15，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10中的CPU16判定方式是靜止畫面記錄方式，并把用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)提供給畫面壓縮裝置5。根據(jù)用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，畫面壓縮裝置5壓縮一幀的輸入畫面，以便輸出壓縮了的畫面數(shù)據(jù)。壓縮了的一幀畫面數(shù)據(jù)由記錄數(shù)據(jù)生成裝置6打包并提供給記錄裝置7，以便記錄在可互換的記錄媒體8上面。
如果在記錄動態(tài)畫面過程中按下靜止畫面記錄按鈕15，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10中的CPU16僅僅在一幀期間把傳送給畫面壓縮裝置5的畫面壓縮參數(shù)從用于動態(tài)畫面的畫面壓縮參數(shù)轉(zhuǎn)換為用于靜止畫面的畫面壓縮參數(shù)。這樣，在根據(jù)靜止畫面記錄壓縮參數(shù)在一幀期間壓縮輸入的畫面之后，畫面壓縮裝置5從用于靜止畫面的壓縮狀態(tài)回復(fù)到壓縮動態(tài)畫面的狀態(tài)。由畫面壓縮裝置5順序輸出的畫面數(shù)據(jù)被記錄數(shù)據(jù)生成裝置6分成包，從然后被傳送給記錄裝置7，以便記錄在可互換的記錄媒體8上面。
即使在記錄動態(tài)畫面過程中記錄靜止畫面，由于僅僅在記錄靜止畫面的一幀期間改變壓縮參數(shù)，但是一系列動態(tài)畫面記錄操作并未停止，因此不用中斷動態(tài)畫面的記錄就能記錄靜止畫面。所以，在記錄動態(tài)畫面過程中不會中斷語音記錄。此外，如果同時記錄動態(tài)畫面和靜止畫面，不是把動態(tài)畫面和靜止畫面記錄在分隔的區(qū)域內(nèi)，而僅僅是為了記錄一幀靜止畫面改變用于一幀畫面的壓縮系統(tǒng)，所以能沒有損失地有效利用記錄媒體的記錄容量。還有，由于是按靜止畫面記錄方式以低的畫面壓縮比作為可在象幀內(nèi)編碼畫面(I-畫面)那樣的畫面本身范圍內(nèi)再現(xiàn)的編碼畫面來記錄一幀的輸入畫面，可把靜止畫面記錄成高的畫面質(zhì)量。
此外，由于本靜止畫面記錄裝置1依據(jù)畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)是否被規(guī)定為1，在記錄媒體上記錄表明記錄是用靜止畫面記錄方式還是用動態(tài)畫面記錄方式的數(shù)據(jù)，因此能夠自動地只選擇和再現(xiàn)靜止畫面數(shù)據(jù)。也就是說，具有由上述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置1以混合方式在其上面記錄的靜止和動態(tài)畫面的記錄媒體8是一種具有動態(tài)畫面記錄區(qū)域和靜止／動態(tài)畫面記錄區(qū)域的靜止／動態(tài)畫面記錄媒體，動態(tài)畫面記錄區(qū)域具有根據(jù)用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)壓縮的記錄在其上面的壓縮了的畫面數(shù)據(jù)，而靜止／動態(tài)畫面記錄區(qū)域具有根據(jù)用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)壓縮的記錄在其上面的壓縮3的畫面數(shù)據(jù)以及確定壓縮了的畫面數(shù)據(jù)是用于靜止畫面的畫面數(shù)據(jù)的靜止畫面記錄方式信息。
在圖1的結(jié)構(gòu)中，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10具有用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)以及用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，并且符合記錄方式的壓縮參數(shù)從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10被傳送給畫面壓縮裝置5。但是，也可作出這樣的安排，在畫面壓縮裝置5的旁邊提供用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)以及用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，并把表明記錄方式是用于動態(tài)畫面的記錄方式或者是用于靜止畫面的記錄方式的記錄方式命令從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10傳送給畫面壓縮裝置5，后者然后依據(jù)傳送來的記錄方式命令轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置21可具有如圖2中作為例子所示的結(jié)構(gòu)。
圖2所示的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置21包括語音輸入裝置22；用來把語音輸入裝置22輸出的輸入語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音數(shù)據(jù)的語音壓縮裝置23；畫面輸入裝置24；用來壓縮由畫面輸入裝置24輸出的輸入畫面信號，使之轉(zhuǎn)換為畫面數(shù)據(jù)的畫面壓縮裝置25；用來暫時存儲由語音壓縮裝置23輸出的語音數(shù)據(jù)以及由畫面壓縮裝置25輸出的畫面數(shù)據(jù)，并把暫時存儲的語音和畫面數(shù)據(jù)分成包，以便形成打包的輸出數(shù)據(jù)的記錄數(shù)據(jù)生成裝置26；用來把記錄數(shù)據(jù)生成裝置26提供的數(shù)據(jù)包記錄在可互換的記錄媒體上的記錄裝置27，以及用來在用于記錄動態(tài)畫面的畫面壓縮參數(shù)和用于記錄靜止畫面的畫面壓縮參數(shù)之間轉(zhuǎn)換規(guī)定畫面壓縮裝置25的畫面壓縮操作條件的畫面壓縮參數(shù)，以便轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
語音輸入裝置22包括話筒和用來放大由話筒收集的語音信號的語音信號處理電路。語音壓縮裝置23包括適用于把輸入的語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并接著壓縮數(shù)字信號，以便輸出語音數(shù)據(jù)的語音編碼電路。畫面輸入電路24包括成像光學(xué)系統(tǒng)，象CCD那樣的成像元件，以及用來對成像的畫面信號進(jìn)行各種模擬信號處理操作的畫面信號處理電路。
畫面壓縮裝置25包括，例如，用于MPEG2的編碼電路。這個畫面壓縮裝置25具有這樣的結(jié)構(gòu)，以便在從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30傳送來的壓縮參數(shù)所規(guī)定的畫面壓縮條件下壓縮畫面。
記錄數(shù)據(jù)生成裝置26包括用來暫時存儲語音數(shù)據(jù)和畫面數(shù)據(jù)的存儲器以及用來把暫時存儲的語音和畫面數(shù)據(jù)分成包的數(shù)據(jù)處理電路。
記錄裝置27包括用來裝入象磁帶，磁盤或存儲卡之類的可互換記錄媒體的記錄媒體安裝部件以及用來在裝入的記錄媒體上記錄數(shù)據(jù)包的記錄電路。記錄裝置把從記錄數(shù)據(jù)生成裝置26傳送來的數(shù)據(jù)包記錄在可互換記錄媒體上。
畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30包括用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)判定部件31，以便確定用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)；用于靜止畫面的壓縮參數(shù)判定部件32，以便確定用于靜止畫面的壓縮參數(shù)；被傳送入用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)判定部件31的輸出的動態(tài)畫面標(biāo)志寫入部件33；被傳送入用于靜止畫面的壓縮參數(shù)判定部件32的輸出的靜止畫面標(biāo)志寫入部件34；用來選擇傳送給畫面壓縮裝置25的參數(shù)的參數(shù)選擇電路35；以及用來監(jiān)控動態(tài)畫面記錄按鈕36及靜止畫面記錄按鈕37的操作狀態(tài)以便確定記錄方式，并控制參數(shù)選擇開關(guān)35的選擇轉(zhuǎn)換的CPU38，以便根據(jù)確定的記錄方式，在記錄動態(tài)畫面和靜止畫面的過程中，分別把用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)和用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置25。
根據(jù)從畫面壓縮裝置25送來的生成的編碼數(shù)據(jù)量，并根據(jù)畫面的活動性，用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)判定部件31確定用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)。用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定大于用于靜止畫面的壓縮比。用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)允許所有三種類型的編碼，即編碼內(nèi)畫面(I-畫面)，正向預(yù)測編碼畫面(P-畫面)及反向預(yù)測編碼畫面(B-畫面)。被傳送有用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)判定部件31的輸出的動態(tài)畫面標(biāo)志寫入部件33把用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)強(qiáng)迫改變?yōu)椤?’，使得畫面前面的宏塊的量化系數(shù)將不是1，以便在再現(xiàn)過程中能夠把畫面識別為動態(tài)畫面。
用于靜止畫面的壓縮參數(shù)判定部件32根據(jù)從畫面壓縮裝置25來的數(shù)據(jù)量以及畫面的活動性確定用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)。用于靜止畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定小于用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)的壓縮比。用于靜止畫面的壓縮參數(shù)基本上用于幀內(nèi)編碼畫面(I-畫面)，如果在預(yù)定時間結(jié)束時要求記錄靜止畫面，也可以供用正向預(yù)測編碼畫面(P-畫面)進(jìn)行畫面編碼。被傳送有靜止畫面的壓縮參數(shù)判定部件32的輸出的靜止畫面標(biāo)志寫入部件34把用于靜止畫面的壓縮參數(shù)強(qiáng)迫改變?yōu)椤?’，使得畫面前面的宏塊的量化系數(shù)將是‘1’，以便在再現(xiàn)過程中能把畫面識別為靜止畫面。
如果按下動態(tài)畫面記錄按鈕36，CPU38判定記錄方式是動態(tài)畫面記錄方式并控制參數(shù)選擇電路35，以便把用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置25。只要動態(tài)畫面記錄按鈕36保持在按下狀態(tài)，CPU38將操縱控制，以便繼續(xù)動態(tài)畫面記錄。
如果按下靜止畫面記錄按鈕37，CPU38斷定記錄方式是靜止畫面記錄方式并把用于靜止畫面的壓縮參數(shù)經(jīng)由參數(shù)選擇電路35傳送給畫面壓縮裝置25。CPU38從檢測出按下靜止畫面記錄按鈕37的時刻起，在已經(jīng)記錄好一幀靜止畫面的時刻終止靜止畫面記錄方式?？勺鞒鲞@樣的安排，使得只要按下靜止畫面記錄按鈕37，就將以單位時間內(nèi)等于動態(tài)畫面記錄的幀數(shù)或以單位時間內(nèi)小于動態(tài)畫面記錄的幀數(shù)繼續(xù)進(jìn)行靜止畫面記錄。
如果在按下動態(tài)畫面記錄按鈕36的狀態(tài)下按下靜止畫面記錄按鈕37，而且記錄在以動態(tài)畫面記錄方式進(jìn)行時，CPU38在一幀的時間內(nèi)把壓縮參數(shù)從用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)轉(zhuǎn)換為用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。同時，只要一直按下靜止畫面記錄按鈕37，CPU38可使靜止畫面記錄方式繼續(xù)下去。
根據(jù)從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30傳送來的畫面壓縮參數(shù)，畫面壓縮裝置25壓縮輸入的畫面信號，使之轉(zhuǎn)換為畫面數(shù)據(jù)。在根據(jù)從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30傳送的壓縮參數(shù)生成用于靜止畫面的畫面壓縮數(shù)據(jù)時，畫面壓縮裝置25把第一宏塊的量化系數(shù)設(shè)置為‘1’。在根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)生成動態(tài)畫面的畫面壓縮數(shù)據(jù)時，畫面壓縮裝置25把第一宏塊的量化系數(shù)設(shè)置為不是‘1’。
通過在記錄媒體上不管是以靜止畫面記錄方式，或者是以動態(tài)畫面記錄方式進(jìn)行記錄，依據(jù)第一宏塊的量化系數(shù)是否被設(shè)置為‘1’，在再現(xiàn)過程中就能自動地只選擇和再現(xiàn)靜止畫面數(shù)據(jù)。
下面將說明根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置21的操作。如果按下動態(tài)畫面記錄按鈕36，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30中的CPU38斷定記錄方式是動態(tài)畫面記錄方式，以便把用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)傳送給畫面壓縮裝置25。畫面壓縮裝置25根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮輸入的畫面并輸出壓縮3的畫面數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)生成裝置26把語音壓縮裝置23輸出的語音數(shù)據(jù)和畫面壓縮裝置25輸出的畫面數(shù)據(jù)分成包，以便把由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包傳送給記錄裝置27。記錄裝置27把數(shù)據(jù)包記錄在象磁帶，磁盤或存儲卡之類的可互換記錄媒體28上面。這就實(shí)現(xiàn)動態(tài)畫面的記錄。
如果按下靜止畫面記錄按鈕37，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30中的CPU38斷定方式是靜止畫面記錄方式，并把用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)提供給畫面壓縮裝置25。根據(jù)用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，畫面壓縮裝置25壓縮一幀的輸入畫面，以便輸出壓縮了的畫面數(shù)據(jù)。壓縮了的一幀畫面數(shù)據(jù)由記錄數(shù)據(jù)生成裝置26分成包并被提供給記錄裝置27，以便記錄在可互換記錄媒體28上面。
如果在記錄動態(tài)畫面的過程中按下靜止畫面記錄按鈕37，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30中的CPU38把傳送給畫面壓縮裝置25的畫面壓縮參數(shù)僅僅在一幀期間從用于動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)轉(zhuǎn)換為用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。這樣，畫面壓縮裝置25在從用于動態(tài)畫面的壓縮狀態(tài)下，根據(jù)靜止畫面記錄壓縮參數(shù)壓縮一幀的輸入畫面之后，回復(fù)到壓縮動態(tài)畫面的狀態(tài)。由畫面壓縮裝置順序輸出的畫面數(shù)據(jù)被記錄數(shù)據(jù)生成裝置26分成包并從那里傳送給記錄裝置27，以便記錄在可互換記錄媒體28上面。
即使在記錄動態(tài)畫面的過程中記錄靜止畫面，由于僅僅在記錄靜止畫面的一幀期間改變壓縮參數(shù)，但是一系列的動態(tài)畫面記錄操作并未中止，因此不用中斷動態(tài)畫面的記錄就能記錄靜止畫面。因此，在記錄動態(tài)畫面的過程中沒有中斷語音記錄。此外，如果同時記錄動態(tài)畫面和靜止畫面，并不把動態(tài)畫面和靜止畫面記錄在分離的區(qū)域內(nèi)，而僅僅是在記錄一幀靜止畫面時改變用于一幀畫面的壓縮系統(tǒng)，因此能沒有損耗也有效利用記錄媒體的記錄容量。還有，由于是以靜止畫面記錄方式用低的畫面壓縮比作為象幀內(nèi)編碼畫面(I-畫面)那樣的可在畫面本身范圍內(nèi)再現(xiàn)的編碼畫面來記錄一幀的輸入畫面，因而可把靜止畫面記錄成高的畫面質(zhì)量。
此外，依賴于是否把畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)規(guī)定為1，本靜止／動態(tài)畫面記錄裝置21在記錄媒體上記錄確定記錄是用靜止畫面記錄方式或者是用動態(tài)畫面記錄方式的數(shù)據(jù)，因此能自動地只選擇和再現(xiàn)靜止畫面數(shù)據(jù)。
在圖2的結(jié)構(gòu)中，畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30具有用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)以及用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，并把符合當(dāng)前記錄方式的壓縮參數(shù)從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30傳送給畫面壓縮裝置25。但是，也可作出這樣的安排，以便在畫面壓縮裝置25的旁邊提供用于記錄動態(tài)畫面的壓縮參數(shù)和用于記錄靜止畫面的壓縮參數(shù)，并把表明記錄方式是動態(tài)畫面記錄方式或者是靜止畫面記錄方式的記錄方式命令從畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置30傳送給畫面壓縮裝置25，后者然后依據(jù)傳送來的記錄方式命令轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
下面將參照圖3闡明根據(jù)本發(fā)明的靜止／動態(tài)畫面記錄／再現(xiàn)裝置的一個說明性例子。
圖3所示的靜止／動態(tài)畫面記錄／再現(xiàn)裝置100具有記錄／再現(xiàn)語音和畫面信號的功能，并包括用來輸入／輸出語音信號的語音輸入／輸出部件111；與語音輸入／輸出部件111連接的語音壓縮／擴(kuò)展處理器112；用來輸入／輸出畫面信號的畫面輸入／輸出部件113；與畫面輸入／輸出部件113連接的畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114；與語音壓縮／擴(kuò)展處理器112及畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114連接的緩沖存儲器部件115；與緩沖存儲器部件115連接的記錄／再現(xiàn)部件116以及用來控制上述部件的控制器117。
語音輸入／輸出部件111包括用來把話筒(未表示)收集的語音信號放大到預(yù)定電平的輸入放大器電路和用來把輸出的語音信號放大到預(yù)定電平的輸出放大器電路。
語音壓縮／擴(kuò)展處理器112具有由控制器117轉(zhuǎn)換的操作方式，以便在記錄方式期間把輸入的語音信號數(shù)字化并接著通過數(shù)據(jù)壓縮高效地把數(shù)字化數(shù)據(jù)編碼，而在再現(xiàn)方式期間則擴(kuò)展壓縮了語音數(shù)據(jù)，以便接著把壓縮的語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。語音壓縮／擴(kuò)展處理器112包括AD／DA(模-數(shù)／數(shù)-模)轉(zhuǎn)換器電路121，用于壓縮／擴(kuò)展的編碼／譯碼電路122以及接口電路123。語音壓縮／擴(kuò)展處理器112具有在輸入方式和輸出方式之間由控制器117轉(zhuǎn)換的操作方式，以便在輸入方式期間和輸出方式期間將分別設(shè)置壓縮方式和擴(kuò)展方式。
作為語音壓縮／擴(kuò)展處理器112中的高效編碼壓縮系統(tǒng)，使用了兩種系統(tǒng)，即利用人的聽覺系統(tǒng)的音質(zhì)特性的分波段編碼(聽覺掩蔽效應(yīng)和最小可聽特性)或者自適應(yīng)變換聲編碼(ATRAC)。
在語音壓縮／擴(kuò)展處理器112中，AD／DA轉(zhuǎn)換器電路121在壓縮方式期間把經(jīng)由語音輸入／輸出部件111輸入該處的模擬語音信號數(shù)字化，以便把數(shù)字語音信號傳送給編碼／譯碼電路122供壓縮／擴(kuò)展。AD／DA轉(zhuǎn)換器電路121此外還在擴(kuò)展方式期間把從用于壓縮／擴(kuò)展的編碼／譯碼電路122傳送來的數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以便通過語音輸入／輸出部件111輸出模擬語音信號。在壓縮方式期間，用于壓縮／擴(kuò)展的編碼／譯碼電路122根據(jù)ATRAC2系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)壓縮把從語音輸入／輸出部件111經(jīng)由AD／DA轉(zhuǎn)換器電路121傳送到該處的數(shù)字語音信號編碼，以便把壓縮了的語音數(shù)據(jù)通過接口電路123發(fā)送給緩沖存儲器部件115。此外，在擴(kuò)展方式期間，用于壓縮／擴(kuò)展的編碼／譯碼電路122作為編碼的反向操作，把經(jīng)由接口電路123傳送到該處的壓縮的語音數(shù)據(jù)譯碼，以便把數(shù)字語音信號傳送給AD／DA轉(zhuǎn)換器電路121。
畫面輸入／輸出部件113包括成像部件124，成像信號處理器125及畫面信號輸出處理器126，并具有在輸入方式和輸出方式之間由控制器117轉(zhuǎn)換的操作方式。
畫面輸入／輸出部件113中的成像部件124包括成像光束落在其上的成像透鏡127，用來使目標(biāo)圖像經(jīng)過成像透鏡127成像的CCD圖像傳感器128，用來從CCD圖像傳感器128中取出成像信號，以便把這樣取出的成像信號放大到預(yù)定電平的模擬信號處理電路129，以及用來向模擬信號處理電路129發(fā)送時鐘信號的定時信號發(fā)生器130。CCD圖像傳感器128是一種二維的彩色圖像傳感器，它由，例如，768個水平象素×494個垂直象素組成，并輸出由主要顏色(R，G，B，即紅，綠和蘭)或互補(bǔ)色(Ye，Cy或Mg)的彩色編碼濾波器彩色編碼的成像信號。模擬信號處理電路129從CCD圖像傳感器128中通過相關(guān)復(fù)式抽樣取出沒有復(fù)位干擾的成像信號，并由AGC把成像信號放大到預(yù)定電平，以便把放大了的成像信號傳送給成像信號處理器125。
同時，成像部件124中的定時信號發(fā)生器130利用14．318兆赫(4fsc)的原始振蕩，產(chǎn)生驅(qū)動CCD圖像傳感器128，在模擬信號處理電路129中相關(guān)復(fù)式取樣以及驅(qū)動在以后闡明的成像信號處理器125所需的各種時鐘脈沖。
畫面輸入／輸出部件113中的成像信號處理器125包括從成像器124為之傳送成像信號的A／D(模-數(shù))轉(zhuǎn)換器電路131，從A／D轉(zhuǎn)換器131為之傳送數(shù)字成像信號的數(shù)字信號處理器132，與數(shù)字信號處理器132連接的延遲電路133以及速率轉(zhuǎn)換器電路134。
A／D轉(zhuǎn)換器電路131把來自成像部件124的成像信號數(shù)字化，并把由此產(chǎn)生的成像信號發(fā)送給數(shù)字信號處理器132。數(shù)字信號處理器132與由CCD圖像傳感器128的彩色編碼濾波器進(jìn)行的彩色編碼結(jié)合，把從成像器124經(jīng)由A／D轉(zhuǎn)換器131傳送來的數(shù)字成像信號譯碼，利用延遲電路133，以便再現(xiàn)遵循NTSC制的亮度信號Y和彩色信號Cr。速率轉(zhuǎn)換器電路134實(shí)現(xiàn)速率轉(zhuǎn)換，把由數(shù)字信號處理器132產(chǎn)生的亮度信號Y和彩色信號Cr／Cb板的抽樣頻率從14．318兆赫改變?yōu)?3．5兆赫，以便產(chǎn)生遵循CCIR601的亮度信號Y和彩色號Cr／Cb。
在畫面輸入／輸出部件113中，成像部件124和成像信號處理器125在輸入方式持續(xù)過程中工作。成像信號處理器125從由成像部件124產(chǎn)生的成像信號中生成遵循CCIR601的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb，并把信號Y／Cr／Cb輸出到畫面信號輸出處理器126及畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114。
畫面輸入／輸出部件113的畫面信號輸出處理器126包括混頻器電路136，向它傳送的有由成像信號處理器125產(chǎn)生的，遵循CCIR601的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb，如下面說明的由畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114產(chǎn)生的，遵循CCIR601的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb，以及由管面顯示信號生成電路135產(chǎn)生的管面顯示信號。畫面信號輸出處理器126還包括一與管面顯示信號生成電路135連接的調(diào)色板隨機(jī)存取存儲器(RAM)137，與混頻器電路136連接的NTSC編碼電路138以及與NTSC編碼電路138連接的D／A(數(shù)-模)轉(zhuǎn)換器電路139。
畫面輸入／輸出部件113的混頻器電路136用來把管面顯示信號生成電路135產(chǎn)生的管面顯示信號疊加在遵循CCIR601的，由畫面信號處理器125或畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114產(chǎn)生的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb上面。NTSC編碼電路138把遵循CCIR601的，由畫面信號處理器125或畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114經(jīng)過混頻器電路136傳送來的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb編碼成遵循NTSC的數(shù)字畫面信號，以便把由此產(chǎn)生的數(shù)字畫面信號傳送到D／A轉(zhuǎn)換器電路139。D／A轉(zhuǎn)換器電路139把從NTSC編碼電路138傳送來的數(shù)字畫面信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M畫面信號，后者將輸出到，例如，沒有表示出來的監(jiān)視器裝置。
畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114由控制器117改變其操作方式，使得它通過數(shù)據(jù)壓縮為記錄方式起到高效編碼或壓縮的數(shù)據(jù)壓縮裝置的作用，而在回放方式持續(xù)過程中則起到擴(kuò)展壓縮的畫面數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)擴(kuò)展裝置的作用。畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114由運(yùn)動檢測電路141以及用于壓縮／擴(kuò)展的編碼器／譯碼器電路142組成，并具有由控制器11改變?yōu)檩斎敕绞交蜉敵龇绞交蛘呦喾吹牟僮鞣绞?，以便分別為輸入方式和輸出方式設(shè)置壓縮方式和擴(kuò)展方式。
作為畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114中的高效編碼壓縮系統(tǒng)，使用利用畫面信號的相關(guān)性的MPEG(動態(tài)圖像組)2系統(tǒng)。借助MPEG2系統(tǒng)，抽取畫面信號的幀間差別，以降低沿時間軸的冗余，為了降低沿空間軸的冗余，利用象離散余弦變換那樣的正交變換技術(shù)，以便把視頻信號高效編碼。借助MPEG系統(tǒng)，把由若干動態(tài)畫面組成的一組稱為畫面組(GOP)，并在GOP的基礎(chǔ)上進(jìn)行畫面再現(xiàn)。大致上把GOP中的畫面分成I-畫面，P-畫面和B-畫面，使每幀的畫面信號作為一幅這樣的畫面類型而被編碼。
在畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114中，用于壓縮／擴(kuò)展的編碼器／譯碼器電路142根據(jù)MPEG2系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)壓縮，將為壓縮方式把從畫面輸入/輸出部件113經(jīng)過由運(yùn)動檢測電路141傳送來的，遵循CCIR601的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb進(jìn)行編碼，以便生成壓縮的，然后傳送給緩沖存儲器部件115的畫面數(shù)據(jù)。把生成的數(shù)據(jù)位的總量再從編碼器／譯碼器電路142送回運(yùn)動檢測電路141，以便實(shí)現(xiàn)速率控制。在從控制器117傳送來的壓縮參數(shù)所指定的畫面壓縮條件下壓縮畫面數(shù)據(jù)。作為編碼的對應(yīng)操作，用于壓縮／擴(kuò)展的編碼器／譯碼器電路142把來自緩沖存儲器部件115的壓縮的畫面數(shù)據(jù)譯碼，以便生成遵循CCIR601的數(shù)字畫面信號Y／Cr／Cb，并把生成的畫面信號傳送給畫面輸入／輸出部件113的混頻器電路136。生成的位的總量再從編碼器／譯碼器電路142送回運(yùn)動檢測電路141，以便實(shí)現(xiàn)速率控制。
用來暫時存儲由記錄／再現(xiàn)部件116所記錄／再現(xiàn)的壓縮的語音數(shù)據(jù)和壓縮的畫面數(shù)據(jù)的緩沖存儲器部件115由緩沖控制器151和超高速緩存152組成，并在輸入和輸出方式之間由控制器117進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
如果控制器117設(shè)置一個輸入方式，緩沖存儲器部件115的緩沖控制器151把從語音壓縮／擴(kuò)展處理器112傳送來的壓縮的語音數(shù)據(jù)以及從畫面壓縮／擴(kuò)展處理部件114傳送來的壓縮的畫面數(shù)據(jù)暫時存儲在超高速緩存152中并把壓縮的語音數(shù)據(jù)和壓縮的畫面數(shù)據(jù)分成包，以便形成傳送給記錄／再現(xiàn)部件116的數(shù)據(jù)包。如果控制器117設(shè)置一種輸出方式，緩沖控制器151就把來自記錄／再現(xiàn)部件116的數(shù)據(jù)包暫時存儲在超高速緩存152中，以便相應(yīng)地把壓縮的語音數(shù)據(jù)和壓縮的畫面數(shù)據(jù)分別傳送給語音壓縮／擴(kuò)展處理器112和畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114。
利用在我們同時進(jìn)行中的相關(guān)日本專利申請第8-67880或9-142664號中所推薦的，具有雙螺旋線信道的磁光盤160作為記錄媒體，記錄／再現(xiàn)部件116記錄／再現(xiàn)畫面和語音數(shù)據(jù)。記錄／再現(xiàn)部件116包括經(jīng)由接口電路161與緩沖存儲器部件115連接的記錄部件162和再現(xiàn)部件163，并具有由控制器117改變的操作方式。
在記錄／再現(xiàn)部件116中，記錄部件162包括從緩中存儲器部件115經(jīng)由接口電路161為之傳送數(shù)據(jù)包的記錄編碼器164，由記錄編碼器164的輸出驅(qū)動的記錄驅(qū)動器165以及由記錄驅(qū)動器165激勵的磁頭166。再現(xiàn)部件163包括光頭167，其配置在磁頭166對面，磁光盤160位于其間；與光頭167連接的再現(xiàn)放大器168，由光頭167經(jīng)由再現(xiàn)放大器168向其傳送再現(xiàn)信號的A／D轉(zhuǎn)換器170及ADIP譯碼器169；向其傳送A／D轉(zhuǎn)換器電路170的輸出的viterbi譯碼電路171；以及向其傳送預(yù)制凹槽譯碼器(ADIP譯碼器)169中的地址及viterbi譯碼電路171的輸出的再現(xiàn)編碼器172。
在記錄／再現(xiàn)部件116的記錄器162中，通過由控制器117作為輸入方式設(shè)置的記錄方式，把來自緩沖存儲器部件115的數(shù)據(jù)包經(jīng)由接口電路161傳送到記錄編碼器164。憑借被調(diào)制的數(shù)據(jù)以及由此產(chǎn)生的已調(diào)制輸出驅(qū)動記錄驅(qū)動器165，記錄編碼器164在保持包數(shù)據(jù)的同時激勵磁頭166。在記錄／再現(xiàn)部件116中，因?yàn)槭怯涗浄绞蕉褟拇殴獗P160置于中間，配置在磁頭166對面的再現(xiàn)部件163的光頭167照射在磁光盤160上面的激光轉(zhuǎn)換到記錄光量，以便把磁光盤160的磁光記錄層的溫度升高到居里溫度。在這個條件下，磁頭166即被激勵，以便把數(shù)據(jù)包用磁場調(diào)制記錄在磁光盤160的磁光記錄層上面。
在記錄／再現(xiàn)部件116的再現(xiàn)部件163中，由控制器117確定作為輸出方式設(shè)置的再現(xiàn)方式，把從光頭167照射到磁光盤160上的激光轉(zhuǎn)換到再現(xiàn)光量。光頭167把再現(xiàn)光量的激光照射到磁光盤160的磁光記錄層并檢測出反射光，以便再現(xiàn)再現(xiàn)信號。把由光頭167產(chǎn)生的再現(xiàn)信號經(jīng)由再現(xiàn)放大器168傳送給A／D轉(zhuǎn)換器電路170及ADIP譯碼器169。傳送到A／D轉(zhuǎn)換器電路170的再現(xiàn)信號被數(shù)字化并由viterbi譯碼電路171viterbi譯碼，以便產(chǎn)生再現(xiàn)數(shù)據(jù)。viterbi譯碼電路171把viterbi譯碼的再現(xiàn)數(shù)據(jù)提供給再現(xiàn)編碼器172。ADIP譯碼器169通過，例如，從再現(xiàn)信號中雙相調(diào)制磁光盤160的凹槽擺動，把作為ADIP信號記錄的地址信息譯碼，并把譯碼的地址信息提供給再現(xiàn)編碼器172。再現(xiàn)編碼器172與由記錄／再現(xiàn)部件116的記錄編碼器164所進(jìn)行的編碼結(jié)合，解調(diào)再現(xiàn)數(shù)據(jù)，以便再現(xiàn)經(jīng)由接口電路161傳送給緩沖存儲器部件115的數(shù)據(jù)包。
控制器117由微處理器180組成并起系統(tǒng)控制器的作用，以便轉(zhuǎn)換語音壓縮／擴(kuò)展處理器112，畫面輸入／輸出部件113，畫面壓縮／擴(kuò)展處理部件114，緩沖存儲器部件115以及記錄／再現(xiàn)部件116的操作。
控制器117中的微處理器180接收靜止畫面記錄按鈕181或動態(tài)畫面記錄按鈕182的操作輸入，以便在靜止畫面方式和動態(tài)畫面方式之間轉(zhuǎn)換，并確定按照圖4所示的流程圖傳送給畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114的畫面壓縮參數(shù)，即量化參數(shù)。
也就是說，控制器117的微處理器180按如下方式確定在步驟S1分配給一幀的數(shù)據(jù)量即如果在GOP的基礎(chǔ)上實(shí)行速率控制，從位速率中得出基于GOP的數(shù)據(jù)總數(shù)，從數(shù)據(jù)總數(shù)中減去到現(xiàn)在為止使用的數(shù)據(jù)量，以便得出剩余的數(shù)據(jù)量。然后得出剩余的I-，P-和B-畫面的數(shù)量，以便決定數(shù)據(jù)分配。最后，根據(jù)畫面壓縮方法(I，P和B)確定數(shù)據(jù)量。
在下一步驟S2，判斷操作方式是靜止畫面方式還是動態(tài)畫面方式。如果方式是靜止畫面方式，就把數(shù)據(jù)量增加到在步驟S3所指定的量。然后，處理轉(zhuǎn)移到步驟S4。如果方式是動態(tài)畫面方式，處理即直接轉(zhuǎn)到步驟S4。
在步驟S4，按如下方式?jīng)Q定量化系數(shù)的初始值即把得出的數(shù)據(jù)量除以宏塊的總數(shù)，以便決定數(shù)據(jù)速率作為量化系數(shù)的初始值。
在下一個步驟S5，判斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量的當(dāng)前值是否小于目標(biāo)值。如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)速率小于目標(biāo)值，處理轉(zhuǎn)到步驟S6，以便縮小量化系數(shù)。如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)速率大于目標(biāo)值，處理轉(zhuǎn)到步驟S7，以便增大量化系數(shù)。
在下一個步驟S8，判斷操作方式是靜止畫面方式還是動態(tài)畫面方式。如果方式是動態(tài)畫面方式，處理返回到步驟S5，以便重新判斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量的當(dāng)前值是否小于目標(biāo)值。
在下一個步驟S9，判斷運(yùn)動向量是否大于閾值。如果運(yùn)動向量小于閾值，處理轉(zhuǎn)到步驟S10，以便縮小量化系數(shù)。如果運(yùn)動向量大于閾值，處理轉(zhuǎn)到步驟S11，以便增大量化系數(shù)。
在下一個步驟S12，判斷討論中的塊是否位于屏幕上預(yù)定的中間部分，還是在任何其它的周邊部分。如果塊位于屏幕的中間部分，處理轉(zhuǎn)到步驟S13，以便縮小量化系數(shù)。如果塊位于屏幕的周邊部分，處理轉(zhuǎn)到步驟S14，以便增大量化系數(shù)。然后，處理返回到步驟S5或者重新判斷，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量的當(dāng)前值是否小于目標(biāo)值。
借助本靜止／動態(tài)畫面記錄／再現(xiàn)裝置100，其中適當(dāng)?shù)卮_定了用于記錄動態(tài)畫面和靜止畫面的壓縮參數(shù)，并把符合記錄方式的壓縮參數(shù)從控制器117傳送給畫面壓縮／擴(kuò)展處理器114，以便把信息量規(guī)定到要成像的所需目標(biāo)，從而改進(jìn)靜止畫面的畫面質(zhì)量。
權(quán)利要求
1．一種靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，包括用來壓縮輸入的畫面信號，以便轉(zhuǎn)換成畫面數(shù)據(jù)的畫面壓縮裝置；用來把所述畫面壓縮裝置輸出的畫面數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上的記錄裝置；以及畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置，用來在用于動態(tài)畫面記錄的畫面壓縮參數(shù)和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮參數(shù)之間轉(zhuǎn)換所述畫面壓縮裝置的畫面壓縮參數(shù)，以便轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
2．如權(quán)利要求1中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，其中所述畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置在靜止畫面記錄過程中轉(zhuǎn)換到低于用于動態(tài)畫面記錄的壓縮比。
3．如權(quán)利要求1中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，其中所述畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置在靜止畫面記錄過程中轉(zhuǎn)換到用于編碼內(nèi)畫面的或用于正向預(yù)測編碼畫面的壓縮系統(tǒng)。
4．一種靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，包括畫面壓縮裝置，它為動態(tài)畫面記錄方式根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)產(chǎn)生壓縮的畫面數(shù)據(jù)，并為靜止畫面記錄方式根據(jù)用于靜止畫面的記錄的壓縮參數(shù)產(chǎn)生壓縮的畫面數(shù)據(jù)；以及用來把所述畫面壓縮裝置產(chǎn)生的畫面數(shù)據(jù)記錄在可互換記錄媒體上的記錄裝置；其中為靜止畫面記錄方式把包括確定畫面是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息的畫面數(shù)據(jù)記錄在所述記錄媒體上。
5．如權(quán)利要求4中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，其中所述用于靜止畫面的壓縮參數(shù)在壓縮編碼中按照作為編碼標(biāo)準(zhǔn)的MPEG設(shè)置用于靜止畫面的壓縮參數(shù)，畫面數(shù)據(jù)的第一宏塊的量化系數(shù)應(yīng)被確定為一個預(yù)置的特定值，其中把畫面數(shù)據(jù)的第一宏塊的量化系數(shù)被規(guī)定為特定值的信息用作靜止畫面記錄方式信息。
6．如權(quán)利要求4中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，其中根據(jù)運(yùn)動向量的值來確定所述用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。
7．如權(quán)利要求4中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄裝置，其中根據(jù)輸入畫面的位置來確定所述用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。
8．一種靜止／動態(tài)畫面記錄方法，其中在用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮參數(shù)之間轉(zhuǎn)換畫面壓縮參數(shù)，通過不同于用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮系統(tǒng)的畫面壓縮系統(tǒng)把輸入的畫面信號轉(zhuǎn)變成壓縮的畫面數(shù)據(jù)，其中把壓縮的畫面數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上。
9．如權(quán)利要求8中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄方法，其中為記錄靜止畫面而把畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為低于用于動態(tài)畫面記錄的壓縮比，以便把輸入的畫面信號以壓縮的畫面數(shù)據(jù)的形式記錄在記錄媒體上。
10．如權(quán)利要求8中所申請的靜止／動態(tài)畫面記錄方法，其中為記錄靜止畫面而把畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為編碼內(nèi)畫面或正向預(yù)測編碼畫面，以便把輸入的畫面信號轉(zhuǎn)變成要記錄在記錄媒體上的壓縮的畫面數(shù)據(jù)。
11．一種靜止畫面記錄方法，其中為動態(tài)畫面記錄方式產(chǎn)生根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以便記錄在記錄媒體上，其中為靜止畫面記錄方式產(chǎn)生根據(jù)用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，以便與確定記錄的畫面是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息一起記錄在記錄媒體上。
12．如權(quán)利要求11中所申請的靜止畫面記錄方法，其中用于靜止畫面的壓縮參數(shù)規(guī)定，在用作為編碼標(biāo)準(zhǔn)的MPEG所進(jìn)行的壓縮編碼中，畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)應(yīng)規(guī)定為一個預(yù)置的特定值，其中把畫面數(shù)據(jù)的初始宏塊的量化系數(shù)規(guī)定為預(yù)置特定值的信息用作靜止畫面記錄方式信息。
13．如權(quán)利要求11中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄方法，其中根據(jù)運(yùn)動向量的值來確定所述用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。
14．如權(quán)利要求11中所述的靜止／動態(tài)畫面記錄方法，其中根據(jù)輸入畫面的位置來確定所述用于靜止畫面的壓縮參數(shù)。
15．一種具有動態(tài)畫面記錄區(qū)域和靜止畫面記錄區(qū)域的靜止／動態(tài)畫面記錄媒體，這些記錄區(qū)域具有記錄在其上面的壓縮的畫面數(shù)據(jù)，后者是通過用不同于用于動態(tài)畫面記錄的和用于靜止畫面記錄的畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換畫面壓縮參數(shù)，以便轉(zhuǎn)變輸入的畫面信號而獲得的。
16．一種具有動態(tài)畫面記錄區(qū)域和靜止畫面記錄區(qū)域的靜止／動態(tài)畫面記錄媒體，所述動態(tài)畫面記錄區(qū)域具有記錄在其上面的，根據(jù)用于動態(tài)畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)，而所述靜止畫面記錄區(qū)域具有記錄在其上面的，根據(jù)用于靜止畫面記錄的壓縮參數(shù)壓縮的畫面數(shù)據(jù)以及確定記錄的畫面數(shù)據(jù)是靜止畫面的靜止畫面記錄方式信息。
全文摘要
當(dāng)在利用畫面壓縮裝置5將信號壓縮并轉(zhuǎn)換為畫面數(shù)據(jù)后,利用記錄裝置7將來自畫面輸入裝置4的輸入畫面信號以數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的形式,經(jīng)由記錄數(shù)據(jù)生成裝置6記錄在記錄介質(zhì)8上時,畫面壓縮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換裝置10通過轉(zhuǎn)換用于控制畫面壓縮裝置5的壓縮操作條件的畫面壓縮參數(shù)來在動態(tài)記錄時間和靜止畫面記錄時間之間轉(zhuǎn)換畫面壓縮系統(tǒng)。
文檔編號H04N5/926GK1206532SQ97191467
公開日1999年1月27日 申請日期1997年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月30日
發(fā)明者阿部三樹, 森永英一郎, 今孝安, 細(xì)井隆史 申請人:索尼公司