慢视频显示特技模式

摘要

本发明涉及一种对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的方法(200)和系统(100)。本发明包括以下步骤：响应特技模式命令，选择性地重复(216)至少一个原始图像，以便将所述视频信号转换为具有原始图像和至少一个重复原始图像的特技模式视频信号；以及根据预定顺序、选择性地显示(218)至少部分的原始图像和至少部分的重复原始图像以避免振动假象。每一个原始图像和每一个重复原始图像可以包含至少两个画面。

说明书

技术领域

本发明通常涉及视频系统，更具体地，涉及记录或回放数字编码的视频序列的视频系统。

背景技术

许多电视采用隔行扫描技术。在该格式下，典型地将视频信号划分为预定数量的水平行。在每一个画面(field)周期期间，仅对这些线中的一半进行扫描；通常，在第一画面周期期间对奇数行进行扫描，而在下一画面周期期间对偶数行进行扫描。每一次扫描涉及画面，并且当进行组合时，两个画面形成了完整图像或帧。对于NTSC系统，每秒显示六十个画面，产生了每秒三十帧的速率。

当运动物体在隔行扫描电视中穿过屏幕运动时，每一个画面将仅显示该运动物体的一部分。由于画面仅显示整个图像的每一个其他水平行，因此会出现局部显示。例如，对于特定的画面n，仅对奇数水平行进行扫描，并且将在画面n中显示的运动物体的部分是在针对画面n的奇数水平行扫描所扫过的部分。在1/60秒之后创建下一画面(画面n+1)，并且将显示该图像的偶数水平行。因此，在画面n+1中所显示的运动物体的部分是在针对画面n+1的偶数水平行扫描所扫过的部分。尽管每一个画面在时间上是完全不同的，由于对画面进行显示的速度，人眼将画面的顺序显示感知为平滑运动。

如果观察者在观看交错视频的同时激活了特技模式，则该特技模式视频信号可以包含重复非渐进图像。例如，如果观察者启动了慢特技模式，则可以将每一个非渐进图像重复预定次数以创建慢动作效果。然而，每一个重复非渐进图像的显示与非渐进图像的正常显示一致，即，交替地显示构成非渐进图像的画面。作为示例，如果要将非渐进图像重复三次(并且假定首先显示顶部画面)，则对图像的重复显示将符合以下次序：顶部画面、底部画面、顶部画面、底部画面、以及顶部画面、底部画面。

如果运动物体出现在隔行扫描格式下记录的图像中，则每一个画面将在一个特定位置中显示该运动物体。因此，随着在慢运动特技模式期间交替地显示这些画面，显示中的运动物体从显示中的一个位置快速地运动到另一位置；实际上，运动物体表现出振动。由于交错画面在时间上是完全不同的，因此会创建被通称为振动假象的该现象，并且运动物体针对每一个画面出现在不同位置。

本发明还存在于包括解交错器的特定电视中。如在本领域所公知的，解交错器可以根据交错画面来构造完整的帧。因此，解交错器可以从包括重复非渐进帧的画面中构造完整的帧。然而，还将以交替的方式来显示根据交错画面构造的这些完整帧，由此产生了振动假象的可能性。此外，该振动效果不仅出现在慢特技模式下，而且还可以存在于其中对非渐进图像进行重复的任何其他特技模式下，例如冻结特技模式。因此，需要消除该振动假象而不增加系统成本或复杂度。

发明内容

本发明涉及一种对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的方法。所述方法包括以下步骤：响应特技模式命令，选择性地重复至少一个原始图像，以便将所述视频信号转换为具有原始图像和至少一个重复原始图像的特技模式视频信号；以及根据预定顺序、选择性地显示至少部分的原始图像和至少部分的重复原始图像以避免振动假象。在一个配置中，每一个原始图像和每一个重复原始图像可以包含至少两个画面。在另一配置中，所述画面至少包括顶部画面和底部画面，并且预定顺序包括对来自原始图像和重复原始图像的至少一个顶部画面组的连续显示、以及对来自原始图像和重复原始图像的至少一个底部画面组的连续显示。所述特技模式命令可以是慢动作特技模式命令，包括前向或反向慢动作特技模式命令。

在本发明的一个实施例中，所述特技模式命令可以是慢动作特技模式命令，顶部画面组可以包含预定数量的顶部画面，而底部画面组可以包含预定数量的底部画面。每一个预定数量可以等于针对慢动作特技模式命令的回放速率的分母。

在另一配置中，预定顺序还可以包括对顶部画面组的预定次数的连续显示、以及在特技模式命令的剩余部分对底部画面组的连续显示。可选地，预定顺序还可以包括对底部画面组的预定次数的连续显示、以及在特技模式命令的剩余部分对顶部画面组的连续显示。

在另一实施例中，所述画面至少可以包括顶部画面和底部画面，并且预定顺序可以包括对顶部画面组或底部画面组中的仅一个组的连续显示。所述特技模式命令还可以是冻结特技模式命令。

本发明还涉及一种对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的方法。所述方法包括以下步骤：响应特技模式命令，选择性地重复至少一个原始图像，以便将所述视频信号转换为具有原始图像和至少一个重复原始图像的特技模式视频信号；以及选择性地显示重复预定次数的至少部分的原始图像、以及重复预定次数的互补部分的重复原始图像，以避免振动假象。

本发明还涉及一种对包含多个原始图像的视频信号执行特技模式的系统。所述系统可以包括：控制器，用于从存储介质读取数据并输出包含多个原始图像的视频信号；以及处理器，其中对所述处理器进行编程以使其执行以下操作：响应特技模式命令，选择性地重复至少一个原始图像，以便将所述视频信号转换为具有原始图像和至少一个重复原始图像的特技模式视频信号；以及根据预定顺序、选择性地显示至少部分的原始图像和至少部分的重复原始图像以避免振动假象。所述系统还包括适当软件和电路来实现如上所述的方法。

附图说明

图1是根据本发明配置的能够执行慢视频显示特技模式的系统的方框图；

图2是示出了根据本发明配置的能够执行慢视频显示特技模式的操作的方法；

图3A是根据本发明配置的图像组的一部分，包括重复图像；

图3B示出了根据本发明配置的按照显示次序的多个顶部和底部画面；

图3C是根据本发明配置的图像组的另一部分，包括多个重复的底部画面；

图3D是根据本发明配置的图像组的另一部分，包括多个重复的顶部画面；

图3E是根据本发明配置的图像组的另一部分，包括多个重复的顶部画面和多个重复的底部画面。

具体实施方式

在图1中以方框图的形式示出了根据本发明配置的用于实现各种先进操作特征的系统100。然而，本发明并不局限于图1所示的特定系统，由于可以利用能够接收数字编码信号并将该信号传送到显示设备的任意其他系统来实施本发明。此外，系统100并不局限于从任何特定类型的存储介质中读取数据或将数据写入任何特定类型的存储介质，由于可以将能够存储数字编码后的数据的任意存储介质与系统100一起使用。

该系统100可以包括控制器110，用于从存储介质112中读取数据并将数据写入到存储介质112。该系统100还可以具有微型处理器114、解码器116和显示设备118。还可以设置控制和数据接口，以允许微型处理器114控制控制器110和解码器116的操作。可以将适当的软件或固件设置在存储器中，用于由微型处理器114所执行的传统操作。根据本发明的配置，还可以为微型处理器114设置程序例程。

应该理解，微型处理器114和解码器116的全部或部分可以是在本发明构思内的处理器120。另外，控制器110、微型处理器114和解码器116的全部或部分可以是本发明构思内的比特流源122。在一个配置中，解码器116可以处于微型处理器114的直接控制下。然而，应该注意，本发明并不局限于该配置，由于在其他适当的系统中实施本发明。

在操作中，控制器110可以从存储介质112中读取包含多个原始图像的视频信号。在一个实施例中且非限定地，这些原始图像可以是具有至少两个画面的非渐进图像。解码器116可以对这些原始图像进行解码并将其传送到显示设备118，例如，可以是电视。

在一个配置中，如果微型处理器114接收诸如慢动作特技模式命令(向前或反向)等特技模式命令，则微型处理器114可以信号通知解码器116向显示设备118发送原始图像的重复或副本。该处理将视频信号转换为具有原始图像和一个或多个重复原始图像的特技模式视频信号。当然，本发明并不局限于慢动作特技模式，由于其还可以应用于冻结特技模式。

在特技模式命令期间，微型处理器114可以信号通知解码器116根据预定顺序向显示设备118传送包括原始图像和重复原始图像的画面，以避免振动假象。简要地，微型处理器114可以信号通知解码器116，以便按照对原始和重复原始图像的相关画面连续显示的方式来传送这些相关画面。这样的处理可以限制构成正在被重复的特定图像的画面的交替显示。下面将更详细地讨论本发明的整个操作，包括适当的预定序列的示例。

                   慢视频显示特技模式

图2示出了用于说明对视频信号执行特技模式(例如慢动作或冻结特技模式)的一种方式的方法200。在步骤210，该方法200可以开始。在步骤212，可以读取包含多个原始图像的视频信号。在一个配置中，原始图像可以是包含至少两个画面的非渐进图像。例如，一个或多个非渐进图像可以具有顶部画面和底部画面。

如步骤214所示，可以接收特技模式命令。出于本发明的目的，该特技模式命令可以是其中将要对一个或多个原始图像进行重复的任意命令，包括慢动作或冻结特技模式命令。另外，该慢动作特技模式命令可以是前向或反向慢动作特技模式命令。在接收到该特技模式命令之后，可以重复至少一个原始图像，如步骤216所示。对原始图像进行重复可以将视频信号转换为具有原始图像和一个或多个重复原始图像的特技模式视频信号。

在步骤218，可以根据预定顺序来选择性地显示至少部分的原始图像和至少部分的重复原始图像，以避免振动假象。作为示例，如果该原始图像和重复原始图像包含顶部和底部画面，则预定顺序可以包括对至少一组顶部画面的连续显示和对至少一组底部画面的连续显示。在图3A中示出了这样的预定顺序。

参考图3A，该图示出了按照具有顶部和底部画面的显示次序的、包含非渐进图像(原始图像)的典型图像组(GOP)310的一部分。在图像上的下标号表示每一个图像何时将以正常的回放速度显示-相对于GOP中的其他图像。小写字母“t”可以表示顶部画面，而小写字母“b”可以表示底部画面。该GOP 310可以是视频信号中的许多GOP之一。尽管本发明并不局限于该特定的GOP结构，但是GOP 310将用于说明以上所讨论的预定顺序的示例。

在该示例中，将使用1/3X前向慢动作特技模式(1X表示正常回放速度)来解释预定示例。在启动该特技模式之后，可以根据所需的特技模式速度来重复原始图像之一。例如，如果对原始图像P₅启动前向慢动作特技模式，则在特技模式命令期间将显示原始图像P₅和两个重复原始图像P₅-指定为P_5R1和P_5R2，其中大写字母“R”表示重复图像，并且在“R”之后的数字表示重复原始图像的显示次序。该重复原始图像还可以包括顶部和底部画面，其可以分别识别为P_5R1t、P_5R1b、P_5R2t和P_5R2b。

根据本发明的配置，能够以跟随在对这些图像的底部画面的连续或顺序显示之后的连续或顺序显示方式来显示原始图像P₅和重复原始图像P_5R1和P_5R2的顶部画面。因此，该时间显示可以如下所示：P_5t、P_5R1t、P_5R2t、P_5b、P_5R1b和P_5R2b。该显示如图3B所示。按照该方式来显示图像可以有助于消除或极大地减小振动假象效应，因为与根据标准做法交替地显示顶部和底部画面时的物体位置的恒定位移相比，在相对较长的时间段内稳定了运动物体的位置(如果在这些图像中出现了一个这样的物体)。即，可以连续显示可以包含在特定位置处的运动物体的顶部画面，并且当对将显示略微不同位置处的物体的底部画面连续进行显示时，将仅出现运动物体的位置上的单个位移。

再次回到图3A，可以对GOP 310中的其余原始图像继续该处理。因为回放速度是已知的，因此该顶部画面组可以包含预定数量的顶部画面，并且底部画面组可以包含预定数量的底部画面。例如，参考图3A和3B，由于回放速度是1/3X，因此与图像P₅相关的顶部画面组将包含三个顶部画面-原始顶部画面P_5t和两个重复原始顶部画面P_5R1t和P_5R2t。

类似地，与图像P₅相关的底部画面组可以包含三个底部画面-原始底部画面P_5b和两个重复底部画面P_5R1b和P_5R2b。因此，顶部画面或底部画面的预定数量可以等于针对慢动作特技模式的特技模式回放速率的分母。在该示例中，数“3”(回放速率1/3X的分母)等于三个顶部画面和三个底部画面的预定数量。

然而，必须注意，本发明并不局限于该特定示例，由于本发明的配置可以应用于任意其他适当的GOP和任意其他适当的特技模式速度。而且，预定数量绝不仅局限于该特定算法，因为在适当的特技模式命令期间可以连续显示任意适当数量的顶部画面和任意适当数量的底部画面。

另外，本领域的技术人员将会意识到，该示例还可以应用于其中可以对顶部和底部画面的显示次序进行反向的反向慢动作特技模式。即使如此，首先显示哪一画面组是没有关系的，只要至少存在对画面的一部分的连续显示以便有助于限制振动假象。例如，如果参考图像中的第一画面(按显示次序)是底部画面而第二画面(按显示次序)是顶部画面，则可以首先显示底部画面组，随后显示顶部画面组。由此，本发明并不局限于首先显示顶部画面组，因为底部画面可以作为参考图像中的第一画面。

作为另一示例，如果画面包括顶部画面和底部画面，则预定顺序可以包括对顶部画面组或底部画面组中的仅一个组的连续显示。冻结或暂停特技模式将用于解释该特定示例。在冻结特技模式期间，显示原始图像和许多重复原始图像。由于特技模式的长度通常是未知的，因此典型地也并不知道要显示的图像数量。结果，根据本发明的配置，可以仅示出与原始图像和重复原始图像有关的顶部画面或底部画面。

例如，如图3C和3D所示，如果对图像P₅启动冻结特技模式，则可以在该特技模式期间显示底部画面P_5b和对该底部画面的重复P_5R1b、P_5R2b、……、P_5Rnb，其中字母“n”表示重复原始底部画面的最终数量。可选地，可以在该特技模式期间显示顶部画面P_5t和对该顶部画面的重复(未示出)。

尽管按照冻结特技模式进行了描述，但是该预定顺序可以应用于慢动作特技模式。实际上，该示例可以应用于前向运动或反向运动慢动作特技模式。而且，如先前所解释的，在一些示例中，参考图像的底部画面可以是参考图像的第一画面(按显示次序)。

在另一配置中，该预定顺序可以包括对画面组之一的预定次序的连续显示和特技模式下的剩余的其他画面组的连续显示。将使用冻结特技模式来解释该示例，尽管能够以诸如前向或反向慢动作特技模式等其他特技模式来实施该处理。参考图3D，如果对图像P₅启动了冻结特技模式，则可以显示顶部画面P_5t和对该顶部画面的重复P_5R1t、P_5R2t、……、P_5Rnt，其中字母“n”等于在所显示的该组中的重复顶部画面的总数。该数量可以是绝不局限于任意特定值的预定数量。

在显示顶部画面组之后，可以显示底部画面P_5b，并且可以在特技模式的剩余期间显示对该底部画面的重复P_5R1b、P_5R2b、……、P_5Rsb。字母“s”可以表示在特技模式期间所显示的重复底部画面的总数，其可以是预定数量，但是并非限定性的。如果回放速度是已知的，则“s”可以等于完成针对根据其产生重复底部画面的原始底部画面的特技模式显示所需的重复底部画面的数量。

在该示例中，“s”可以等于预定数量，其值根据在特技模式期间所显示的顶部画面数量来确定。例如，如果慢动作特技模式的回放速度为1/5X并且显示三个顶部画面(原始图像的顶部画面和来自重复原始图像的两个顶部画面)，则应该显示七个底部画面，以便根据回放速度来完成对原始图像的重复显示。这些底部画面可以包括原始底部画面和六个重复底部画面。由此，在该示例中，“s”可以等于数量六。然而应该理解，本发明并不局限于该特定示例。

此外，如果回放速度是未知的，则“s”可以等于直到撤消特技模式命令为止所显示的重复底部画面的数量。例如，在冻结特技模式期间可能会出现这样的示例。在任意配置中，图像P₅中的运动物体(如果存在一个这样的物体)位置的位移次数局限于一个，由此减小了振动假象效应。然而，本发明并不局限于该示例，因为其他显示顺序是可用的，包括其中可以将底部画面显示预定次数且在剩余特技模式期间能够显示顶部画面的显示顺序。另外，如果参考图像的第一画面是底部画面而非顶部画面，则以上讨论也是相关的。

再次参考图2的方法200，在确定块220，可以确定是否将继续特技模式。如果是，则该方法200可以在步骤216处恢复。如果否，则方法200可以在步骤222处停止，并且正常回放可以恢复。

尽管已经结合这里所公开的实施例描述了本发明，但是应该理解，前面的描述用于说明而非限定由所附权利要求所定义的发明的范围。