[发明专利]数据速率变换方法和设备

说明书

                           技术领域

本发明涉及数据速率变换方法和设备，而且特别地、但不是唯一地，涉及视频数据/帧场速率变速。

                           背景技术

有多种压缩视频信息的方法。特别是，有可执行压缩的三个标准：JPEG，MPEG和H.261。这些标准在US 5212742等文件中进行了讨论。

视频信息通常被格式化为一系列的场。欲被变换为以视频格式显示的原始信息不能直接与该信息将被显示的场速率兼容。例如，电影胶片以24帧/秒速率(24Hz)拍摄，而例如NTSC电视制式场速率为大约60Hz。增加电影图象的帧速率以与电视系统电影速率相一致的技术称为下拉(pulldown)变换。

继续以上述例子叙述如何以NTSC标准格式显示电影。可使用“2/3下拉”变换，其中每个电影的帧以视频重复率重复二个或三个连续场周期。重复次数交变，以致第一帧在二个连续场周期中显示两次，第二帧在三个连续场周期中显示三次，以此类推。因此，一秒中在以24Hz为速率的十二个电影帧每帧已被产生两次(即，对于24场周期)，而另外十二个电影帧已被产生三次(即对于36场周期)。总共(24+36)等于在60Hz场速率下的一秒内的60场。

下拉命令可在远程产生并且发信号给与显示设备相关的视频解码器，或者在视频解码器本地产生。在发信号的下拉中，编码器例如使用在MPEG-2视频语法中的“重复第一场”标记执行下拉计算和特别是那些帧被重复的信号。解码器只是遵照所接收的远端产生的命令。

在本地下拉中，编码器编码该电影信息并将它发送到接收设备。在传输信号中没有信息告诉接收设备的解码器如何执行合适的下拉变换(例如上面所提的“2/3下拉”)。因此，解码器必须计算如何执行从发送来的电影速率到显示的场速率的合适变换。

如果只要求从24Hz帧速率下拉变换为60Hz场速率，单个2/3下拉变换是相对容易实现的。但是，实际上还要求其它的下拉方案。例如，对于PAL电视格式，24Hz电影帧速率可能需要被变换为50Hz场速率。

另外NTSC电视制片中额外的复杂性是：实际的场速率不是60Hz，而是60000/1001Hz。因此，正规的交替2/3下拉产生实际上太高的场速率。

                           发明内容

为解决上述问题，根据本发明，提供一种将以较慢速率接收的数据帧的流变换为以较快速率产生的数据场的流的方法，包括下列步骤：确定在一帧周期中场重复的基本整数，该基本整数被确定为该较快速率与较慢速率的比的整数部分；通过将所述帧重复所述基本整数的场数或1加上所述基本整数的场数，来将所述帧流的帧重复到所述场流中；所述帧的重复场数是通过执行一次布雷申汉画线算法来选择，其中线的斜率是所述比的分数部分，并且当所述布雷申汉画线算法的执行不增大Y轴时，将所述帧重复所述基本整数的场数；当所述布雷申汉画线算法的执行增大Y轴时，将所述帧重复1加上所述基本整数的场数。

本发明还提供一种将以较慢速率接收的数据帧的流变换为以较快速率产生的数据场的流的方法，包括下列步骤：确定在一帧周期中场重复的基本整数，该基本整数被确定为1加上该较快速率与较慢速率的比的整数部分；通过将所述帧重复所述基本整数的场数或所述基本整数减去1的场数，来将所述帧流的帧重复到所述场流中；所述帧的重复场数是通过执行一次布雷申汉画线算法来选择，其中线的斜率是所述基本整数和和所述比之间的差，并且当所述布雷申汉画线算法的执行不增大Y轴时，将所述帧重复所述基本整数的场数；当所述布雷申汉画线算法的执行增大Y轴时，将所述帧重复所述基本整数减去1的场数。

使用术语“帧”和“场”是为了方便。二者是指作为一组发送、接收和/或构造的数据的任何帧、场、数据组或其它分离的量的一个集合。本发明允许所选的重复率通过包含或提取重复帧进行改变，因此允许冗余数据实现较快场数据率。最好是，所选的基本整数重复率小于较快的场速率。在这种情况下，本方法将以重复速率另外加上重复帧。重复率可小于场速率的一半。

本方法不必选择较低的基本整的重复率。在替代方案中，它可同样好地选择较快的速率，然后本方法可安排在需要时删除重复的帧。