可变速度的录象画面搜寻装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储存媒体上，以可变速度搜寻录象画面的装置与方法。这个装置包括了一个可以录下画面和信息值信号以及重新播放录象画面的录象重播装置，一个根据信息值信号在快速扫描搜寻（即快速向前或快速向后搜寻）时调整录象重播装置的速度的速度控制器，快速扫描搜索的速度的调整，要使得具有高信息值的录象画面，会以较慢的快速扫描速度来重播，而具有低信息值的前述录象画面，会以较快的快速扫描速度来重播。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一个在储存媒体上以可变速度搜寻录象画面的装置，特别的是，本专利技术涉及基于时间上前后连续的录象画面的相关性，在快速扫描搜寻时用来控制该装置的速度。为了在储存媒体(如录象带)上，识别预先设定的位置，通常的记录(录象)装置，如录象机，其操作者可以在录象带上记录索引码，这使得操作者可以向前快转到带子上的一个特定位置。通常的录象机也可以在向前快速搜寻索引的位置时，边看边找。通常的快速向前搜寻装置，像目前的录象机，它们具有一个固定或使用者可控制的向前快速搜寻速度。一个固定的向前快速搜寻的速度对观看同时具有静态与动态景物的录象视频是不合适的。(“动态与静态”景物定义于后)。同样地，由手工来调整速度也不是一个有效的替代方法。一个完全运动视频序列通常含有静态和动态两种画面。(在此，“画面”这个用语意指帧或场)。静态景物在前后连续的画面之间变化很少，意即画面与画面间的重复性相当高。对动态景物，前后连续的画面之间的差异性就相当大了。连续画面之间的变化可以用运动矢量及非零的预估误差来度量。例如，为了达到很高的数据压缩量，在块匹配运动补偿算法上，移动矢量，可用于去除画面之间的冗余。例如说，一个画面可以切分为许多8×8的2维像素阵列的区块，其运动量可以由整个画面总体来预估，也以在局部的块中来预估。连续画面(或块)间的最佳匹配位置可由求一个如方程式(1)所示的误差函数的最小值来决定E=ΣiΣj|a(i,j)-b(i+mi,j+mj)|q---(1)]]>其中，a(i，j)是当前画面(或块)中的像素值，b(i＋mi，j＋mj)是前一个画面(或块)中的像素值，i是纵座标索引，j是横座标索引，mi，mj表示一位移矢量D＝mi，mj乘方q通常等1或2使误差函数E得到最小值的位移矢量(即mi，mj的数值)就叫做移动矢量。该移动矢量代表自零位移矢量间的最小位移。例如，对完全相同的画面而言，其整体的移动矢量是零，也就是后续画面相对于前一画面的零位移矢量是不动的。矢样地，对完全相同的后续块，其相对于特定块的移动向量也是零。静态场景的信息相当低，因为它们在连续画面之间的变化相当少(也就是相关性很高。)因此，静态景物会有较小的移动矢量或者是较小的非零估计误差。对运动或变化很小的静态场景而言，预估下一个场景会相当的准确。因此，静态场景具有较小的非零估计误差。当然，对于完全静止的图面，其移动矢量及预估误差都是零，这表示下一个场景可正确预估，而且和前一个场景完全相同。相反地，场景之间变化相当大的动态场景其有较高的信息值及较大的移动矢量。下一个场景的预估通常会因为变动的场景，而倾向于有误差。对连续画面之间变化少(即相关性较高)的静态场景，用一个固定的快速向前(或快速向后)的搜寻速度，会看起来像是用一个不合理的慢速度在搜录一样。对于观察者而言，这样的搜寻不象是一快速向前或快速向后的搜寻。对相当静态的场景而言，一般希望以高速向前快转搜寻。相对地，对连续画面之间变化较多(即相关性较低)的动态场景，同样的快速向前搜寻速度会快得在视觉上无法辨知。一个较慢的快速向前搜寻对舒适的观看是所希望的。因此，一个固定的搜寻速度并不能适当地配合场景变化的情形(程度)。向前快速搜寻的速度可以用人工来调整。例如当使用者主观上觉得连续的画面之间时序相关性很低，对动态图像可以减低搜寻的速度；相反地，当使用者觉得连续的画面之间时序相关性很高，对静态图像则可以提高搜寻的速度。快速向前搜寻速度的手段调整并不是一个方便使用的技术，而且需要不断的手动调整，尤其是在使用者评估画面之间的相关性时与手动调整快转向前的速度之间有一个反应的延迟。更进一步说，这个方法受限于当搜寻速度很快时，使用者通常会因查觉不到而忽略被扫描到的短暂动态场景。因此，本专利技术的目的之一就是在利用画面中含有的信息值，自动地改变快速向前(或向后)的搜寻速度来解决先前技术的缺点。通过本专利技术可实现该及其它目的。依照本专利技术的一个实施例，一个以可变速度在储存媒体上搜寻录象画面的装置具备有一个可变速度的录象-重播装置，这个录象-重播装置可记录录象画面及一个信息值信号，然后重播录象的画面。换另一种方式，本专利技术的装置可以不记录信息值，而是在重播或快速扫描搜寻一个预录的储存媒体，像录象带或激光碟片时，由本专利技术的装置来产生信息值信号。画面与(前或后)连续画面间的时序相关性愈高，其信息值愈低。相反地，画面间的时序相关性愈低(即变化程度愈高者)，其信息值愈高。一个对应于信息值信号的速度控制器，可在快速扫描搜寻期间调整录象-重播装置的速度。调整快速扫描搜寻的速度是为了要使具有较高信息值的录象画面以较慢的快速扫描速度来重播，同样地，具有较低信息值的录象画面以较快的快速扫描度来重播。当时序上连续的录象画面之间相关性愈高，其信息值信号的数值愈低。同样地，当这个相关性愈低，其信息值信号的数值愈高。这个相关性取决于连续视频画面之间的时序上的冗余。明白地说，这个时序上连续画面间的相关性是源自于一个代表连续画面中的变化(如空间上移动)的移动矢量、一个非零的预估误差、或连续画面的数据大小。信息值信号可由操作者或节目信息抽取器提供，这个信息值信号亦可由操作者及节目信息抽取器二者共同提供。在本专利技术的另一个实施例中，公开一种对在储存媒体上排队处理的录象画面做可变速度搜寻方法。对视频信号中的每一个画面产生(在记录之前或之中)一个信息值信号，而且和视频信号一同记录在储存媒体上。除了在记录视频信号之前或之中来产生信息值信号为例以外，这个信息值信号出可以在重播录象画面时产生。在快速扫描搜寻的时候，就是利用这个信息值信号来调整储存媒体的搜寻速度。总而言之，提供有一个可变速度搜寻录象画面的装置与方法，其中快速扫描观看的速度与画面之间时序上的变化量成反比。这使得在快速扫描搜寻时，可以用一个适当的速度来观看静态和动态场景。此外，例如对高信息值的画面，前述的排队处理对搜寻有帮助。图一表示连续画面之间的一个块匹配。图二表示本专利技术的第一个实施例的方框图。图三表示本专利技术的第二个实施例的方框图。图四表示本专利技术的第三个实施例的方框图。图五表示本专利技术的第四个实施例的方框图。图六表示本专利技术的第五个实施例的方框图。本专利技术的可变速度搜寻装置，可以用任何的记录/重播标准，如MPEG、NTSC、PAL、MAC、SECAM等标准来施行。在美国NTSC标准是用在地面及有限视频广播及使用非压缩数据的传统录象机上。相对的，MPEG标准是一个新的标准(在美国是用在某些卫星视频直播上)，其中的数据是压缩的，并有移动矢量的产生及连续画面的估计与预测。MPEG采用具有动态补偿及双向预测的时序性DPCM(差分脉冲码调制)。请参阅Elsevier出版公司在1990年出版的信号处理；图像通讯、第二卷、221页到239页所刊载的“以px64 kbits/sec做影音服务的视频编解码器H.261建议案的修改草稿”基本的DPCM技术，是利用一个视频画面其大部分面积在画面到画面之间是不会改变的这个事实，因此，只要传送画面间的差值，如此会比传送整个画面所需的位数少。动态补偿利用数据在画面到画面之间，只有空间上的平移而无其他改变的特性，可以为这个方案增添相当程度的额外效能。画本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个可以在储存媒体上以可变速度搜寻录象画面的装置，包括： 一可变速度的录象重播装置，它会记录下所述的录象画面及一个信息值信号，且重播该录象画面； 一个速度控制器，它在快速扫描搜寻时，依据所述的信息值信号来调整所述的录象重播装置的速度，使得具有高信息值的该录象画面会以较慢的快速扫描速度来重播，而具有低信息值的所述录象画面会以较快的快速扫描速度来重播。

【技术特征摘要】
US 1994-11-22 08/343,6771.一个可以在储存媒体上以可变速度搜寻录象画面的装置，包括一可变速度的录象重播装置，它会记录下所述的录象画面及一个信息值信号，且重播该录象画面；一个速度控制器，它在快速扫描搜寻时，依据所述的信息值信号来调整所述的录象重播装置的速度，使得具有高信息值的该录象画面会以较慢的快速扫描速度来重播，而具有低信息值的所述录象画面会以较快的快速扫描速度来重播。2.根据权利要求1所述的装置，其中，该信息值信号是在录象时产生的。3.根据权利要求1所述的装置，其中该信息值信号会在时序上连续的画面间相关性高时会呈现低的数值，而在相关性低时呈现高数值，而此处的相关性取决于所述连续视频画面之间的时序上的重复程度。4.根据要利要求3所述的装置，其中，该时序上连续的画面间的相关性至少须取决于代表所述连续画面间改变率的移动矢量，或一个非零估计误差，或一个该连续画面的数据大小等三者其中之一。5.根据权利要求1所述的装置，其中，该信息值信号是由操作员提供。6.根据权利要求1所述的装置，其中，该信息值信号是由节目信息抽取器所产生的。7.一个可以在储存媒体上，以可变速度搜寻录象画面的装置，包括一个可变速度的录象重播装置，它可在重播所述的录象画面时产生一个信息值信号；一个速度控制器，它在快速扫描搜寻时，依据所述的信息值信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗晓，陈天任，蔡荣宗，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]