记录和/或重放图象和伴音信号的方法,设备及其媒体技术

把有限的音频和视频信号经过数字化编码并分别变换成音频和视频字的信息组．为了通过记录媒体（２），例如小型激光数字音频唱片（ＣＤ）来传送这种信息组，把这些字以帧为单位排列起来．每帧具有一个帧标题（８．１）和一数据区（８．２）．这种数据区包括音频字或视频字格式的信息字．帧标题表明有关数据区包括音频字还是视频字．在记录媒体上至少记录了与视频信号有关的两个音频信号．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中，和/或从这种记录媒体上重放这两种信号的方法，这种方法在记录期间把图象信号和音频信号编码，分别形成第一和第二信息信号，这种信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，每帧包括一个帧标题和一个数据区，帧的数据区包括图象信号或音频信号的多个信息字，帧标题表明数据区中的信息字属于哪个信息信号，此后，把各帧记录到记录媒体上;在这种方法中，重放期间把各帧从记录媒体上读出并进行解码，以获得图象信号和伴音信号。本专利技术还涉及实现这种方法的一种设备，也涉及利用这种方法所获得的记录媒体。对于在开头的句子中确定的这种方法，申请人以前在荷兰专利第8600450号(PHQ 86003)中作过描述。更详细地说，本专利技术涉及把图象信号和伴音信号以数字信息的形式记录到记录媒体中，和从这种记录媒体把它们重放出来的方法;这种媒体例如象小型激光数字音频唱片(CD)之类。如所周知，CD是用于存储数字信息的记录媒体，这种记录媒体可以包括特定数量的位。几年以前，在小型激光数字音频唱片系统中CD的第一次申请，已设想把它用作16位PCM(脉码调制)编码的音频信号记录媒体。在上述系统的综合性描述中，参考了《菲利浦技术评论》(Philips′Technical Review)1982年第40卷第6期，尤其是J.P.J.希姆斯柯克(Heemskerk)等人所写题为“CD系统的特性和调制”(“Compact disc system aspects and modulation”)这篇论文的第157-164页。第二次申请设想把它用为数据处理装置的数据ROM(只读存储器)。现正开发的第三次申请，设想把它用作一种记录媒体，记录具有数字伴音信号的数字化视频图象信号、计算机信号-如果需要的话。现在设想的这种CD申请是一种交互式的应用，称为“CD-I”。1986年3月3日至5日，在(美国)西雅图召开的微软件会议上已经宣读了有关这种新应用的论文，即D.C.吉斯特(Geest)所写题为“CD-I的标准化”(“Standardization of CD-I”)和R.布鲁诺(Bruno)所写题为“光媒体的新发展”(“New developments in optical media”)，后一篇论文已在1986年3月13日的《菲利浦信使报》(Philips Koerier)第1-2页上刊载。为了能够把图象记录在CD这种记录媒体上，把图象分成很多行(例如，280行)，并把每行分成很多个邻接的象素(例如，384个象素)。假定每个象素具有均匀的亮度和均匀的彩色，则一个象素即可由图象分量的数值完全确定;即亮度分量Y(i，k)和两个色差分量U(i，k)和V(i，k);或者在原理上是完全相同地利用三个基色分量R(i，k)、G(i，k)、B(i，k)。此处，i是行顺序号，k是在该行上象素的顺序(列)号。对于象素的每个图象分量进行编码，这样，对于每个象素获得一个信息字，下文称为“视频字”。如果采用PCM编码，则对每个象素的图象分量分开进行编码，即每个象素对其它象素的相应图象分量来说是独立的。但是，如果对图象分量进行DPCM(差分脉码调制)编码，一般说来只对每两个接连象素的相应图象分量之间的差值进行PCM编码。因为对这样的差值进行编码与对每个图象分量分别进行编码相比一般需要较少的位数，所以，在设想中的新CD申请中每个图象分量都采用DPCM编码。这意味着每个象素的特征为12位的视频字。为了最经济地利用记录媒体的容量，只要一次就传送了整个信息组280×384个视频字。监视器包括一个具有存储单元个数至少等于图象中象素个数的图象存储器。每个存储单元与一个象素为单值关系，这样的存储单元包括有关象素已传送的视频字。为了显示出有关图象，把这种图象存储器以通常的方式反复读出。应该指出，实际上并未发现必须传送每个象素的亮度分量和两个色差分量。业已发现传送每个象素的亮度分量，和交替传送接连象素的色差分量U和色差分量V就满意了。这意味着每个象素能够具有的特征是一个8位视频字。更具体地说，这个视频字的前四位表示DPCM格式中象素的亮度分量，其他四位交替地表示两个色差分量中的一个(也是DPCM格式)。下文中，把共同确定出特定图象的、要传送的视频字总体称为“视频信息组”。在现在设想的CD新申请中，在记录媒体上进行记录以前，把视频信息组以帧为单位排列起来，类似于数字化的信息分量、音频和计算机数据。每帧包括，例如，2352个字节并把每帧粗略地分成两个区，即包括24个字节的帧标题和包括2328个字节的数据区。数据区中最后280个字节，可用为数据区中其它字节的错误保护和错误校正。例如，如果帧内包括计算机数据，就可以这样来利用。帧标题特别包括用于字节同步和位同步的同步区，帧标题还表明数据区内的数据是图象信息、音频信息还是计算机数据。这些情况分别称为视频帧、音频帧、计算机数据帧。音频帧的数据区包括1164个音频字，每字16位，视频帧的数据区包括2328个视频字，每字8位。现在设想的CD新应用还提供了在几种不同的音频信号质量中进行选择的可能性。第一，是从小型激光数字音频唱片系统的原始应用中所了解到的质量。这形成了CD的数字信号满包装，它能提供约72分钟具有周知CD质量(动态范围为90分贝或优于90分贝)的立体声。第二，是“高保真音乐”状态。它提供彼此可同时重放的两路立体声，或彼此可同时重放的4路单声道。整个CD则提供每路立体声约72分钟的声音。因此，如果在一个CD上只记录一路单声道信号，则整个CD将能存储4×72分钟的音频信号。其质量相应于传统的密纹唱片。第三，是“中保真音乐”状态。在这种情况下，整个CD包括4个平行的信道，每个信道可容纳一路72分钟长度的立体声信号;或包括8个信道，每个信道包括一路72分钟长度的单声道信号。其质量相应于调频广播传送的质量。第四种可能性是“语言”状态。在这种状态下，整个CD提供最大长度均为72分钟的8路平行的立体声或16路平行的单声道信号。其质量与调幅广播传送的质量相同。如所周知，CD数字音频是按照16位PCM码来编码的，CD的整个存储容量必须能够存储72分钟立体声信号的存储量。利用8位或4位ADPCM(自适应差分脉码调制)码，来实现可以用来把音频信号记录在记录媒体上的其它三种质量。为了存储一路音频信息，这三种可能性要求50%、25%、12.5%的存储量。所以，其余的存储量可用于存储视频信息、计算机数据或用于其它声音信道。在最后提到的这种情况下，能以相应数量的平行信道来存储不同语种的语言。第五种可能性是用语音学方式来对语言进行编码，以获得更长的重放时间。对于为所需一个语种或几个语种规定的标准语言学字母进行编码并把编码后的这种字母与所需语种用的一组联音、一个重新合成程序一起记录在CD上，利用这种程序通过把联音彼此连接起来就可以重新合成语言了。在一个信道中的合成信息密度可以很高，对于整个的CD可以形成5000小时以上的重放时间。在可以得到两个或两个以上平行信道的那些情况下，如前所述，能够把翻译成不同语种的同一语言存储在CD上的这些信道中。当同时重放图象信息和有关语言时，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中，和／或从媒体中重放这两种信号的一种方法，这种方法在记录期间把图象信号和音频信号编码以分别形成第一和第二信息信号，这种信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，每帧包括一个帧标题和一个数据区，帧的数据区包括图象信号或音频信号的多个信息字，帧标题表明数据区中的信息字属于哪个信息信号，此后，把各帧记录到记录媒体上，在这种方法中，重放期间把各帧从记录媒体上读出并进行解码，以获得图象信号和伴音信号，这种方法的特征在于：为了记录至少是有与图象信号有关的第二个音频信号，把第二个音频信号编码以形成第三个信息信号，该第三个信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，包括编码音频信号的那些帧的帧标题还表明一帧的数据区中的信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个，另外，把基准信号和附加帧记录在记录媒体上，对于两个或两个以上与图象信号有关的音频信号中的每一个，这种附加帧包括关于时间间隔的时间信息，该时间间隔指读出以后检出基准信号的瞬间与要在图象屏幕上显示读出的图象信号的瞬间之间的间隔，在重放期间从记录媒体读出基准信号和附加帧，在第一控制信号的影响下从附加帧得出与几个音频信号中的一个有关的时间信息，接着从这样得出的时间信息并从检出的基准信号得出第二控制信号，以便在屏幕上显示读出的图象信号；以及在第一控制信号影响下，只把所述的那一个音频信号重放出来。...

【技术特征摘要】
NL 1986-5-12 8601182中所规定的本发明范围内，对于上述实施例进行各种修改是可能的。另外，还应该指出，有关CD交互式(CD-I)应用的其它特点，在申请人以前申请的荷兰专利申请NL-TV 86.00.450(PHQ86.003)、NL-TV 86.00980(PHN 11.734)、NL-TV 86.01.005(PHN 11.738)和英国专利申请8609078(PHB 33.255)中作过描述。权利要求1.把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中，和/或从媒体中重放这两种信号的一种方法；这种方法在记录期间把图象信号和音频信号编码以分别形成第一和第二信息信号，这种信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，每帧包括一个帧标题和一个数据区，帧的数据区包括图象信号或音频信号的多个信息字，帧标题表明数据区中的信息字属于哪个信息信号，此后，把各帧记录到记录媒体上；在这种方法中，重放期间把各帧从记录媒体上读出并进行解码，以获得图象信号和伴音信号，这种方法的特征在于为了记录至少是有与图象信号有关的第二个音频信号，把第二个音频信号编码以形成第三个信息信号，该第三个信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字；包括编码音频信号的那些帧的帧标题还表明一帧的数据区中的信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个；另外，把基准信号和附加帧记录在记录媒体上，对于两个或两个以上与图象信号有关的音频信号中的每一个，这种附加帧包括关于时间间隔的时间信息，该时间间隔指读出以后检出基准信号的瞬间与要在图象屏幕上显示读出的图象信号的瞬间之间的间隔，在重放期间从记录媒体读出基准信号和附加帧，在第一控制信号的影响下从附加帧得出与几个音频信号中的一个有关的时间信息，接着从这样得出的时间信息并从检出的基准信号得出第二控制信号，以便在屏幕上显示读出的图象信号；以及在第一控制信号影响下，只把所述的那一个音频信号重放出来。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，把基准信号插在附加帧的副标题中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个音频信号，在第一帧的副标题中包括有关的基准信号，第一帧跟随于附加帧之后，它包括在第一帧的数据区中有关音频信号的信息字。4.根据上述权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于在附加帧的数据区中包括时间信息。5.为了实现根据权利要求1至4中任何一条所述的方法，用来把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中去的一种设备包括接收图象信号的第一输入端;接收音频信号的第二输入端;编码单元，该编码单元具有分别连接到第一输入端和第二输入端的第一输入和第二输入，并具有输出端;该编码单元可对图象信号和音频信号进行编码，以接连的信息字形式分别获得第一信息信号和第二信息信号;编码单元把信息字以帧为单位排列起来;该编码单元把信号代码插入帧标题中，以表明有关帧的数据区中的信息字属于哪个信息信号;编码单元在其输出产生一个帧序列;记录单元，该记录单元具有连接到编码单元输出的输入;记录单元把接连帧记录到记录媒体中，该记录单元的特征在于编码单元适合于对与图象信号有关的至少第二音频信号进行编码以形成接连的信息字形式的第三信息信号，该编码单元适合于把所述信息字以帧为单位排列起来，该编码单元适合于把信号代码插入包括已编码音频信号的各帧帧标题中，以表明这些帧的数据区中信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个;编码单元包括用来提供基准信号的基准信号发生器;编码单元还适合于产生附加帧，该附加帧包括与图象信号有关的两个或两个以上音频信号中的每一个的所述时间信息，编码单元还适合于在其输出端产生这些附加帧。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于编码单元包括用于对音频信号进行编码的音频编码单元，该音频编码单元具有连接到第二输入端的输入并具有输出;用于对图象信号进行编码的视频编码单元，该视频编码单元具有连接到第一输入端的输入并具有输出;信号组合单元，该信号组合单元具有分别连接到音频编码单元输出、视频编码单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴尔撒泽安东尼厄斯杰拉达斯，理查德布鲁诺，雅克塔亚德，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]