[发明专利]视频/音频信号编码系统和编码方法

说明书

本发明涉及一个视频/音频信号编码系统和编码方法，可对视频和音频数据进行多路传输操作以同时传输这些视频和音频数据，或者将这些数据记录于一个记录媒体内。而且它特别适宜于处理依据称为活动图像专家组(MPEG)数据压缩技术所压缩了的活动图像和音频数据。

常规地，已有多种以高效率对一个活动图像信号进行编码的技术。它包括，例如，用于去除视频数据的空间冗余度的帧内编码，用于去除活动图像数据的时间冗余度(在时间方面的冗余)的予测编码和双向予测编码。使用这些技术的高效编码方法之一被称为MPEG标准(ISO/IEC11172-2)。

MPEG标准采用向前予测编码以便在一个图像和其前一个图像之间去除时间冗余度，并采用双向予测编码，以便在一个图像和此刻先前的一个以及此刻之后的一个图像之间，双向地去除时间冗余。在这方面，帧内编码的图像称为“I图像”，予测编码的图像称为“P图像”，而双向予测编码的图像称为“B图像”。

在MPEG标准中还使用许多图像的集合的单元，被称为图象组(GOP)如图3所示。这是考虑到提供存取入口点以便实现随机存取的目的。GOP结构可任意地采用I，P和B图像构成，但通常是将I图像置于GOP的头部，其后以恒定的间隔(例如3个图像)跟随P图像，B图像则周期地插于它们之间。GOP结构的长度也可任意地变化，但通常被置于大约由15个图像至30个图像之间。

MPEG标准通常有MPEG1和MPEG2两种类型，前者主要有一个大约1.5兆比特/秒的限制的传送率，而后者则以一个约5-10兆比特/秒的传输率以实现当今电视目前的水平。

基于MPEG标准的一个现有技术的视频/音频信号编码系统将于下面解释。当此项现有技术的编码系统进行它的多路传输操作时，探测在视频数据中做为处理基准的视频头信息是以下述软件方式进行的。

首先，如图2A中所示，一个处理器读取所有的视频数据，并以一个基准的头模式比较视频数据的一个模式，由此去检测一个包含在视频数据内的标头模式。处理器然后分析跟随头模式的数据并读取视频头信息的内容。

其后，处理器分析跟随视频头信息的数据，产生系统头信息，进行对全部的各自的数据的多路传输操作，然后输出多路传输的“MPEG”系统数据。

换句话说，在现有技术的多路传输操作中，处理器直接读取视频、音频和在一个多路传输器中接收的数据信号，然后将系统头信息加在其上，  然后输出MPEG系统数据。

不过，对应于一显示屏幕的视频数据量，如在MPEG2中，随着编码率的增加而增加。数据量的增加造成被探测的头信息数据量的增加，它意味着头信息的探测所需的时间被不希望地增加了。

同样地，当编码率增加时，在多路传输操作中将被处理的数据量也随之增加了。进一步说，多路传输操作大致可分为(a)数据的读取，(b)视频头信息的探测，(c)产生系统头信息，以及(d)输出“MPEG”系统数据。在这些操作之中，(a)(b)和(d)在编码率增加时，他们的处理时间也增加了。

因此，本发明的一个目的就是提供一个视频/音频信号编码系统和编码方法，它能够解决上述现有技术中存在的问题并在减轻施加于处理器的负荷时，完成它的全部视频和音频数据的多路传输操作。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，这里提供了一个视频/音频信号编码系统，它包含有：视频编码装置，用以将一个视频信号编码为视频数据，将编码信息做为一个视频头附加于视频数据，以产生被编码的视频数据，并输出表示对应于预定的视频单元的编码视频数据的数目的信息，编码信息包括对应于预定视频单元的编码视频数据头的信息指示；音频编码装置用以将一个音频信号编码为音频数据并以编码的音频数据输出音频数据；多路传输装置用以多路传输并输出已编码的视频和音频数据；以及控制装置用以接收来自视频编码装置的视频头和数据数目信息，以及在视频头和数据数目信息的基础上，判断输入至多路传输装置的已编码视频数据对应于预定视频单元的边界，由此，去控制多路传输装置的多路传输工作。

以这样的一种配置，视频编码装置使视频信号编码，并将关于视频数据属性的信号附加和输出至已编码视频数据，做为视频头。更进一步，视频编码装置，根据产生的视频头，查找已编码视频数据的数目信息，例如比特长度，并将其获得的结果输出至控制装置，用以控制多路传输操作。