[发明专利]通过补充附加50i格式数据项来创作24p音频/视频数据流的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法和设备，用于通过给24p(24Hz)音频/视频数据流补充附加的50i格式数据项来创作24p音频/视频数据流，从而允许对该数据流进行24p和50i格式的重放。

背景技术

电影是以24Hz帧频和逐行扫描格式(表示为24p)产生的，以在电影院中投影，遵循35mm胶片的世界标准。几十年来，投影速度固定为每秒24个完整画面。以相同的速度重放典型地以相同材料上的光学轨道形式存在的伴音信号。可在世界上的任何现有电影院中执行这种重放。当通过电视系统，例如通过广播设备来重放这种电影时，情况变得不同。世界上大部分电视系统使用隔行扫描及50Hz场频(表示为50i，例如在使用PAL和SECAM的欧洲、中国和澳大利亚)或60Hz场频(表示为60i，例如在使用NSTC的美国和日本)。在60i国家中，电视系统构造成每秒显示30个完整视频帧。通过使用3:2下拉(pull-down)，交替地在两个或三个视频场中呈现一个胶片帧，以基本正确的整体速度执行电影重放。应该注意，在NTSC彩色电视系统中，实际的场速率是59.94Hz，这意味着，实际上以每秒23.976帧的速度广播电影，即比原始速度慢1000/1001的因子。电视观众通常不会注意到这种情况。

在50Hz的国家中，情况更加困难。最简单的解决方案是以每秒25帧的速度播放电源，即快4.2％。尽管通过这种方式，声音音高变高4.2％(近似高一个半音调)，但是通常消费者不会对此抱怨。如果电影记录在AN介质(例如VCR视频、CDI和DVD)上，并且使用电视接收机作为呈现设备来回放这种介质，则通常相同的原理适用。如果介质上存在的伴音具有数字形式(例如线性PCM或AC-3编码的或DTS编码的)，则或者重放设备必须以高4.2％的速度来解码和呈现音频信息，这通常并不造成问题；或者在50Hz国家销售的DVD视频或CDI盘必须包含已经编码的音频数据流，从而在以高4.2％的速度来输出视频信号同时，播放器的音频解码器自动地输出音频信号的正确速度和音高。

总而言之，对于AV流(音频视频流)，当前存在三种已建立的重放速度：用在电影院的每秒24个逐行帧(24p)；每秒50个隔行场(50i)和每秒60个隔行场(60i)。

可选地，可以在播放器中执行音频解码、音高转换和音频重新编码。然而，由于需要附加的音频编码，这将需要非常昂贵的播放器硬件和更高的许可成本。因此，必须在创作期间执行音频重新编码，因为需要大量的处理器能力(即昂贵的硬件)和特别许可及用于对各种压缩音频流进行重新编码的软件。因此，所需的音频重新编码是为相同电影生产两个母版(master)的实际原因。

如果盘片制造商生产多于两个不同速度的记录，则从一个速度至另一个速度之一的转换将是第一选择。由于再次以新速度产生电影消耗太多的时间和金钱，所以将再次使用原始电影，即原始记录将被代码转换为新速度。通常，电影制作人将24p电影代码转换为60i的DVD视频以及50i的DVD视频。

现代电视接收机可在保持相同的彩色系统PAL、NTSC或SECAM的同时处理不同的重放速度。例如，当前在欧洲销售的多数电视机可呈现重放的60i记录。但是，许多旧的电视机不能够处理具有这种速度偏移的视频输入信号。甚至一些现代的100Hz电视机在接收60i输入数据时也会发生故障。一些旧的设备没有色彩地重放彩色的60i内容，而其它设备甚至不能够回放稳定的画面。为此，例如，DVD视频格式区分50i和60i国家，以获得具有优选的/支持的速度的盘。

注意，(模拟)彩色系统并没有问题，因为它不是所记录的(MPEG)比特流的一部分。在压缩视频内容之后，可应用或编码适当的彩色系统。

如上所述，将3:2下拉用于从24p代码转换为60i。60i国家的消费者知道并广泛地接受所产生的缺陷，例如由于场重复而产生的轻微抖动的视频重放。快4.2％的重放速度被用于从24p代码转换为50i。50i国家的多数消费者接受所产生的缺陷，例如50i闪烁和增高的音高。已经减小或甚至消除了一些缺陷，例如通过使用具有复杂的运动补偿的100Hz电视机。然而，整体的播放时间比电影院短4.2％。这种加速的优点在于视频重放并不具有任何抖动，但是音频流必须被代码转换以执行更快的重放。因此，相同电影的音频流在50i盘和60i盘之间有所不同，但是(M PEG)视频流非常类似。视频流的主要差异在于60i视频流包含附加的3:2下拉标志和不同的时间戳。例如，MPEG表示MPEG-2视频、MPEG-4视频或MPEG-4AVC。