專利名稱：使用crt掃描模式的特技播放的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有特技播放模式的視頻顯示器領域。
近來，具有多掃描模式的CRT監視器變得更加普及。通常有至少兩種掃描模式。在美國，一種掃描模式具有60Hz掃描速率，用于每秒顯示30幀(60個隔行掃描場)，另一種模式具有120Hz掃描速率，用于每秒顯示60幀(120個隔行掃描場)。在世界上大多數其它國家，掃描速率是50Hz和100Hz。掃描模式通常可以使用監視器前部的按鈕來選擇，或者可通過訪問菜單來進行選擇。通常，當工作在具有60Hz掃描速率和隔行掃描幀的模式下時，會有一些幾乎察覺不到的閃爍，尤其是在用熒光燈照得很亮的房間里。另一方面，當工作在具有120Hz掃描速率的模式下時，可能會有亮度、對比度或色彩失真，因為在如此高的掃描速率下，CRT的電子槍瞄準很困難。出于這個原因，具有雙60/120模式的監視器通常會工作在60Hz模式下而不是更快的模式。
對于計算任務來說，60和120Hz幀顯示率比較方便，因為計算機硬件通常支持以這兩種頻率提供顯示幀。不過對于視頻顯示器，幀不必要具有這些頻率。
MPEG視頻標準規定了幾種用于正常實時顯示的標準幀速率，并且包括指示用于正常實時顯示的幀速率的幀速率代碼。對于電影而言，幀速率是每秒24幀，而對于美國電視而言，幀速率通常是每秒30幀(世界上其它國家大多數是每秒25幀)。如果諸如CRT之類的顯示裝置具有高于MPEG幀速率的顯示速率，則解碼器可以簡單地丟失一些幀。更加一般地講，如果MPEG幀速率低于顯示器的幀速率，則可以重復顯示這些幀或者可以通過在相繼的幀之間求平均來得出附加幀。
諸如VCR驅動器和DVD驅動器之類的視頻源通常還支持特技播放速度。普通的特技播放速度包括以正常播放速度的各種不同倍數(比如1/2X、2X、4X、8X和16X)正向和反向播放。這些特技播放模式通常是使用同一幀顯示速率并且僅僅丟失一些幀或重復一些幀來提供的。例如，對于4X播放而言，僅僅是每第四幀被顯示，從而所顯示的每兩個連續幀之間丟失了三個幀。
1999年3月30日提交的美國專利申請09/281013(2000年10月5日公開的WO 00/59219)和2000年9月28日公開的WO 00/57241會為本領域技術人員給出指導，它們介紹了特技模式在顯示裝置上的實現方式。而且，2002年6月28日提交的介紹了視頻格式到120Hz 4X隔行格式的轉換的美國專利申請10/185905也會為本領域技術人員給出指導。從而這些引用文獻以引用的方式整體并入本文。
按照本發明，提供了一種顯示裝置，該顯示裝置具有多個固定的預定顯示掃描模式，這些顯示掃描模式具有相應的幀顯示速率，這些顯示模式與平均幀輸入速率無關，并且至少可以在第一模式和顯著不同于第一顯示速率的第二模式之間選擇。按照預定標準平均輸入速率提供視頻節目的視頻幀，所述預定標準平均輸入速率至少可以在較慢的平均輸入速率和顯著不同于該較慢的輸入速率的較快的平均輸入速率之間選擇。對顯示器的顯示掃描模式進行選擇，使得在以較快輸入速率接收幀的時候，選擇第一模式，而在以較慢輸入速率接收幀的時候，選擇第二模式。
第一顯示掃描模式可以具有較高的幀速率，其優點是，當丟失掉較少的幀時，快速特技播放模式有較少的跳動出現。第一模式可以是逐行顯示掃描模式，而第二模式可以是隔行顯示掃描模式，并且該顯示裝置可以具有用于將具有較快速率的逐行幀轉換為具有較低幀速率的隔行幀的轉換器。
參照附圖，通過下面的詳細說明，本發明的其它方面和優點對于本領域技術人員來說將會變得顯而易見。
附
圖1表示本發明的自動提供顯示裝置的掃描模式與輸入幀速率之間的對應的方法。
附圖2表示本發明的用于自動提供輸入幀速率與顯示掃描模式之間的對應的實例視頻系統。
附圖3表示本發明的用于自動提供輸入幀速率與顯示掃描模式之間的對應的備選實例視頻系統。
附圖4表示本發明的用于自動提供輸入幀速率與用于特技模式播放的顯示裝置的顯示速率模式之間的對應的再另一種實例視頻系統。
在下面對附圖的說明中，不同附圖中的相同附圖標記表示類似的裝置。為了簡便，將僅針對最早介紹的出現這些裝置的附圖對這些裝置進行詳細介紹。
附圖1是表示本發明的自動提供輸入幀速率和用于特技模式播放的顯示裝置的顯示速率模式之間的對應的方法100的具體實例的流程圖。在步驟102中，提供顯示裝置，該裝置具有多個固定的預定顯示掃描模式，這些模式具有相應的幀顯示速率，這些模式與平均幀輸入速率無關且至少可以在第一掃描模式和顯著不同于第一掃描模式的第二掃描模式之間進行選擇。
大多數像素化顯示器具有定義幀顯示速率的像素刷新速率。一般來說這些幀顯示速率是預先確定的、取決于硬件的速率。本領域的技術人員能夠將任何這樣的裝置改造成提供可自動選擇的多種不同的幀顯示速率。此外，公知的現有多模式顯示裝置包括多模式CRT、LCD、等離子體顯示器和LCOS投影儀。這些裝置的顯示掃描模式一般是手動選擇的，但是本領域的技術人員能夠將這些裝置改造成根據提供幀的速率的指示來自動選擇模式。例如，顯示裝置能夠自動檢測幀輸入速率或者顯示裝置能夠從視頻源接收指示輸入速率的變化的命令，或者顯示裝置能夠接收用戶輸入的改變輸入速率的命令。
在步驟104中，提供視頻節目的視頻幀。該節目具有預定的標準平均輸入速率，這些標準平均輸入速率至少可以在較慢的平均輸入速率和顯著不同于該較慢的輸入速率的較快的平均輸入速率之間選擇。
這些視頻幀可以由諸如DVD驅動器或數字VCR驅動器或者磁盤驅動器(硬盤驅動器)的視頻源提供。可以提供用戶輸入裝置，用來在預定平均輸入速率之間進行選擇，可以以這些輸入速率將幀提供給顯示器。用戶輸入裝置可以是，例如，鍵盤、遙控器或者視頻源前面板上的按鈕。
在步驟106中，對顯示裝置的模式進行自動控制，從而在以較快的輸入速率接收幀的時候選擇第一模式，而在以較慢的輸入速率接收幀的時候選擇第二模式。
顯示裝置的自動控制可以通過用于確定輸入幀速率的探測器和用于根據輸入幀速率改變顯示掃描模式的處理器來實現。或者，顯示裝置可以從視頻幀的源接收命令以根據選定的輸入幀速率改變顯示掃描模式。另一種可行方式是，可以提供用戶輸入裝置，并且輸入用來選擇顯示掃描模式下的操作的命令也可以控制輸入幀速率的選擇。
這里，可以以不同的方式使用本發明。較慢的幀輸入速率可以構成正常播放模式，較快的輸入速率可以構成快動作模式。或者，較慢的輸入速率可以構成慢動作模式，而較快的輸入速率構成正常實時播放。而且，兩種輸入速率都可以用于不同的慢動作模式，或者兩種輸入速率可以都用于不同的快動作模式。
對于較慢的或較快的幀速率，如果幀輸入速率低于幀顯示速率，則不得不重復顯示至少一些接收到的幀。而且，對于較慢的或較快的幀速率，如果幀輸入速率高于幀顯示速率，則不得不丟失一些幀。
通常用于慢動作特技模式的輸入速率是正常實時幀輸入速率簡單地除以整數得到的結果(對于正向模式是正整數，對于倒退模式是負整數)。這簡化了慢動作的實現，因為每個幀可以重復同樣的次數。類似地，用于快動作特技播放模式的輸入速率是正常實時幀輸入速率簡單地乘以整數的結果。這簡化了快動作特技播放的實現，因為在所顯示的每幀之間可以丟失掉相同數量的幀。
如果較快的輸入速率是較慢的輸入速率的兩倍，會比較方便，因為對于大多數目前的多模式顯示裝置而言，有兩種模式，其中一種模式是另一種模式的兩倍。
如果較慢的顯示速率等于較慢的輸入速率，可以簡化實現方式并使跳動最小化，因為這樣做的話，每一幀將簡單地顯示一次，并且將不會有重復顯示或丟失的幀。類似地，如果較快的顯示速率等于較快的輸入速率，則可以簡化實現方式并且使跳動最小化，因為這樣做的話，每一幀將簡單地顯示一次，并且將不會有重復顯示或丟失的幀。
例如，可以利用第一顯示掃描模式和第二顯示掃描模式以逐行掃描格式提供具有較慢和具有較快輸入速率的輸入幀，其中第一顯示掃描模式是25Hz或30Hz逐行掃描模式，第二顯示掃描模式是50Hz或60Hz逐行掃描模式。
或者，按照第一顯示掃描模式和第二顯示掃描模式，具有較慢和較快輸入速率的輸入幀都可以具有2X隔行掃描格式，其中第一顯示掃描模式是50Hz或60Hz 2X隔行掃描模式，第二顯示掃描模式是100Hz或120Hz 2X隔行掃描模式。
附圖2表示本發明的視頻系統120的示例實施方式，其中顯示裝置的模式自動對應于視頻節目源提供的平均輸入幀速率。在具體實施方式
的這個例子中，在視頻節目源122中，使用用戶輸入裝置126選擇介質驅動器124的平均幀速率。
介質驅動器可以是光學介質驅動器，比如DVD驅動器或視頻CD驅動器，或者該介質驅動器可以是數字VCR磁帶驅動器或包含視頻節目的磁硬盤驅動器。該介質驅動器能夠以節目的正常實時播放速率或者比正常播放速率慢或快的特技播放速率提供視頻幀。
用戶輸入裝置可以是視頻介質驅動器前面板上的按鈕或能夠與視頻介質驅動器進行通信的遙控器，或者用戶輸入裝置可以是通過個人計算機和/或家庭網絡與視頻介質驅動器進行通信的計算機鍵盤。
視頻節目源122向顯示裝置130提供幀。該顯示裝置包括多模式顯示器132，該多模式顯示器通過緩沖器134接收幀。處理器136檢測緩沖器134的輸入幀速率，并且根據輸入幀速率自動選擇該多模式顯示器的顯示掃描模式。
多模式顯示器可以是CRT，它能夠，例如，以每秒30幀或60幀的速率顯示幀。或者，多模式顯示器可以是LCD屏、等離子體顯示屏或顯示投影儀。
在以較快的平均速率接收幀時該顯示裝置以較快的速率顯示幀，并且在以較慢的平均速率接收幀時該顯示裝置以較慢的速率顯示幀。例如，MPEG電影可能具有每秒24幀的正常播放輸入速率，響應于這個幀速率，該顯示器將會以每秒30幀的速率顯示幀。為了顯示比接收到的多的幀，該顯示裝置有時候會將一些幀顯示兩次。緩沖器134對幀進行存儲，從而對于慢特技播放模式，可以將它們顯示多次。當視頻節目源進入快動作特技模式時，比如進入4倍正常速度(稱為4X)(每秒60幀)時，該顯示裝置將會檢測到較快的幀速率，并且將工作模式切換成每秒60幀。該顯示裝置將不得不偶爾丟失一些視頻幀，但永遠不會丟失一行中的兩個幀。對于具有每秒24或30幀的正常顯示速率的節目，在以每秒60幀進行工作的顯示器上進行的4倍速顯示看起來很平滑，而在以每秒30幀進行工作的顯示器上，即使2倍速也看起來有跳動。
或者，當用戶通過用戶輸入裝置126輸入啟動快動作特技播放模式的命令時，視頻介質驅動器124向顯示裝置提供命令以將顯示裝置自動切換成在以較快的速率顯示幀的模式下工作。處理器136接收該命令并且為多模式顯示器132選擇較快速率模式。在這種情況下，不需要處理器136檢測輸入幀速率。
轉換器128根據需要為顯示裝置轉換輸入幀。對于慢動作特技播放模式，轉換器可以對幀進行重復，或者對于快動作特技播放模式，轉換器可以丟失幀或對幀進行組合，從而提供顯示裝置掃描模式所需的幀速率。例如，為了降低幀速率，該轉換器可以將逐行掃描格式的幀轉換成隔行掃描格式的幀。轉換器的轉換也由用戶輸入命令控制。
例如，可以通過將每個幀的一些行組合在一起來組合具有逐行掃描格式的多個幀，以形成具有逐行掃描格式的組合幀。這樣，可以使用n個幀中的每一個的每第n個行組合該n個幀，來形成組合幀，對于每個不同的幀，每第n個行開始于不同的行。例如，一對幀是通過將一個幀的奇數行與另一個幀的偶數行組合在一起進行組合的。
按照另一個實例，可以通過丟失每各個幀的行來對多個具有逐行掃描格式的幀進行組合，以形成具有隔行格式的組合幀。這樣，可以通過丟失除了每個幀的每第n個行之外的所有的行來對該n個幀進行組合，在該n個幀中的每個不同的幀中，每第n個行開始于不同的行位置。
按照再另一種實例，可以通過丟失每個幀的一個或多個場來對多個具有隔行格式的幀進行組合，以形成具有隔行格式的組合幀。例如可以將每個幀中的不同的場組合起來，以形成組合幀。
按照再另一種實例，可以通過丟失每個幀的行來對多個具有隔行掃描格式的幀進行組合，以形成隔行格式的組合幀。這樣，可以通過丟失除了每個場中的每第n個行之外的所有行來對n個幀進行組合，在該n個幀的每個不同幀中，每第n個行開始于不同的行位置。
在附圖3中，顯示裝置142包括與用戶輸入裝置126進行通信的處理器142。當用戶通過用戶輸入裝置126輸入選擇快動作特技播放模式的命令時，處理器142自動選擇具有較高幀顯示速率的顯示掃描模式，并且該處理器向視頻節目源124發送信號以便以較快的幀速率自動提供幀。在這種情況下，將轉換器128設置為顯示裝置的一部分。
在附圖4中，用戶輸入裝置150直接與視頻節目源122、轉換器128和顯示裝置130進行通信。當用戶輸入了使該系統工作在快動作特技播放模式下的命令時，同一個命令自動促使視頻節目源122以較高的輸入速率提供幀并且促使顯示裝置130切換到較高的顯示速率。
上面針對具體的實例實施方式對本發明進行了介紹。本領域技術人員知道如何在本發明的范圍內對這些實例實施方式進行改造。本發明僅由所附的權利要求限定。
權利要求
1.一種方法，包括有時候以較慢的輸入速率提供演播的視頻幀；在其它時候以較快的輸入速率提供演播的視頻幀；當以較慢輸入速率接收幀的時候，將視頻顯示器切換成以第一顯示掃描模式顯示幀；和當以較快輸入速率接收幀的時候，將該視頻顯示器切換成以第二顯示掃描模式顯示幀，該第二顯示掃描模式不同于第一顯示掃描模式。
2.按照權利要求1所述的方法，其中較慢輸入速率等于視頻演播的正常播放速率，并且較快的播放速率用于快動作特技模式。
3.按照權利要求1所述的方法，其中以較慢和較快輸入速率接收的幀都具有逐行掃描格式；第一顯示掃描模式是25Hz或30Hz逐行掃描模式；而第二顯示掃描模式是50Hz或60Hz逐行掃描模式。
4.按照權利要求1所述的方法，其中以較慢和較快輸入速率接收的幀都具有2X隔行掃描格式；第一顯示掃描模式是50Hz或60Hz2X隔行掃描模式；而第二顯示掃描模式是100Hz或120Hz 2X隔行掃描模式。
5.按照權利要求1所述的方法，還包括重復顯示以較慢輸入速率接收到的幀，以提供第一顯示掃描模式所需的幀速率。
6.按照權利要求1所述的方法，還包括丟失以較高輸入速率接收的幀中的一些，以提供第二顯示掃描模式所需的幀速率。
7.按照權利要求1所述的方法，還包括將以較快輸入速率接收到的幀組合成組合幀，以提供第二顯示掃描模式所需的幀速率。
8.按照權利要求1所述的方法，其中該方法還包括檢測輸入速率；和根據所檢測到的輸入速率自動選擇顯示掃描模式。
9.按照權利要求1所述的方法，其中該方法還包括接收用戶輸入的改變輸入速率的命令；和響應于用戶輸入的改變輸入速率的命令來改變輸入速率。
10.按照權利要求1所述的方法，其中該方法還包括接收用戶輸入的改變輸入速率的命令；和響應于用戶輸入的改變輸入速率的命令來改變顯示掃描模式。
11.按照權利要求1所述的方法，其中所接收到的幀是由介質播放器提供的，該介質播放器以可控的平均輸入速率提供視頻幀。
12.按照權利要求11所述的方法，其中介質播放器選自DVD驅動器、數字VCR和磁盤驅動器。
13.按照權利要求11所述的方法，其中介質播放器包括用戶輸入裝置，用于提供改變平均輸入速率的命令。
14.按照權利要求1所述的方法，其中顯示器是CRT，并且不同的顯示掃描模式選自逐行掃描30Hz模式、逐行掃描60Hz模式、2X隔行60Hz模式、2X隔行120Hz模式、4X隔行120Hz模式和4X隔行240Hz模式。
15.按照權利要求1所述的方法，其中顯示器是CRT，并且不同的顯示掃描模式選自逐行掃描25Hz模式、逐行掃描50Hz模式、2X隔行50Hz模式、2X隔行100Hz模式、4X隔行100Hz模式和4X隔行200Hz模式。
16.一種方法，包括有時候以較慢的輸入速率提供視頻幀；顯示以較慢輸入速率接收到的幀；在其它時候以較高的輸入速率提供視頻幀；將以較高輸入速率接收到的幀組合成具有較慢幀速率的組合幀；和顯示該具有較慢幀速率的組合幀。
17.按照權利要求16所述的方法，其中通過將每個幀中的一些行組合到一起來組合多個具有逐行掃描格式的幀，以形成具有逐行掃描格式的組合幀。
18.按照權利要求17所述的方法，其中使用n個幀中的每一個幀的每第n個行來組合該n個幀，以形成組合幀，對于每個不同的幀，每第n個行開始于不同的行。
19.按照權利要求18所述的方法，其中通過將一個幀的奇數行與另一個幀的偶數行組合在一起來組合一對幀。
20.按照權利要求16所述的方法，其中通過丟失每個幀的行來組合多個具有逐行掃描格式的幀，以形成具有隔行格式的組合幀。
21.按照權利要求20所述的方法，其中通過丟失除了每個幀的每第n個行之外的所有行來對n個幀進行組合，在該n個幀的每個不同幀中每第n個行開始于不同的行位置。
22.按照權利要求16所述的方法，其中通過丟失每個幀的一個或多個場來組合多個具有隔行格式的幀，以形成具有隔行格式的組合幀。
23.按照權利要求22所述的方法，其中對每個幀中的不同場進行組合，以形成組合幀。
24.按照權利要求16所述的方法，其中通過丟失每個幀的行來組合多個具有隔行掃描格式的幀，形成隔行格式的組合幀。
25.按照權利要求24所述的方法，其中通過丟失除了每個場的每第n個行之外的所有行來組合n個幀，在該n個幀的每個不同幀中每第n個行開始于不同的行位置。
26.按照權利要求16所述的方法，其中較慢的輸入速率與較慢的幀速率具有相同的幀速率。
27.一種視頻播放器，包括顯示裝置(132)，具有多個固定的預定顯示掃描模式，這些顯示掃描模式具有相應的顯示速率，這些顯示模式與平均幀輸入速率無關并且至少可以在第一顯示掃描模式和顯著不同于第一顯示掃描模式的第二顯示掃描模式之間選擇；用于具有預定標準平均輸入速率的視頻節目的視頻幀的輸入裝置(122)，所述預定標準平均輸入速率至少可以在較慢的平均輸入速率和顯著不同于該較慢的輸入速率的較快的平均輸入速率之間選擇；和用于在以較慢的輸入速率接收幀時選擇第一顯示掃描模式并且在以較快的輸入速率接收幀時選擇第二顯示掃描模式的裝置(136)。
28.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中較慢的輸入速率等于視頻演播的正常播放速率，而較快的播放速率用于快動作特技模式。
29.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中以較慢和較快的輸入速率接收的幀都具有逐行掃描模式；第一顯示掃描模式是25Hz或30Hz逐行掃描模式；而第二顯示掃描模式是50Hz或60Hz逐行掃描模式。
30.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中以較慢和較快的輸入速率接收的幀都具有2X隔行掃描格式；第一顯示掃描模式是50Hz或60Hz 2X隔行掃描模式；而第二顯示掃描模式是100Hz或120Hz 2X隔行掃描模式。
31.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中接收的視頻播放器還包括用于轉換視頻幀的裝置(128)，包括重復顯示以較慢的輸入速率接收的視頻幀，以提供第一顯示掃描模式所需的幀速率。
32.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括用于轉換所接收到的視頻幀的裝置(128)，包括丟失以較高的輸入速率接收的幀中的一些，以提供第二顯示掃描模式所需的幀速率。
33.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括用于轉換所接收到的視頻幀的裝置，包括將以較快的輸入速率接收到的幀組合成組合幀，以提供第二顯示掃描模式所需的幀速率。
34.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括用于檢測輸入速率的裝置(136)；和根據所檢測到的輸入速率選擇顯示掃描模式的選擇裝置。
35.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括用戶輸入(126，150)，用于提供改變輸入速率的命令；和用于響應于用戶輸入的改變輸入速率的命令來改變輸入速率的裝置(142)。
36.按照權利要求18所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括用戶輸入(126)，用于提供改變輸入速率的命令；和用于響應于用戶輸入的改變輸入速率的命令來改變顯示掃描模式的裝置(142)。
37.按照權利要求29所述的視頻播放器，其中該視頻播放器還包括視頻介質讀取器(124)，用于以可控平均輸入速率提供視頻節目的視頻幀。
38.按照權利要求30所述的視頻播放器，其中視頻介質讀取器播放器選自DVD驅動器、數字VCR和磁盤驅動器。
39.按照權利要求30所述的視頻播放器，其中視頻介質播放器包括用戶輸入，用于提供改變平均輸入速率的命令。
40.一種顯示裝置，包括視頻顯示器，用于以多個不同的預定顯示掃描速率中之一來顯示視頻幀；用戶輸入裝置，用于從多個不同的預定顯示掃描模式中選擇視頻裝置的幀速率和相應的顯示掃描模式，該顯示裝置的視頻幀顯示速率取決于顯示掃描模式；和發射器，用于將所選擇的幀速率發送給視頻源，從而以取決于該選擇的平均速率提供幀。
全文摘要
有時以較慢的輸入速率提供演播的視頻幀，而在其它時候，以較快的輸入速率提供演播的視頻幀。當以較慢輸入速率接收幀時，將視頻顯示器自動切換到第一顯示掃描模式，并且當以較快的輸入速率接收幀的時候，將視頻顯示器自動切換到第二顯示掃描模式。第二顯示掃描模式不同于第一顯示掃描模式。例如，這些顯示掃描模式可以具有不同的幀速率，或者第一顯示掃描模式可以是逐行的，而第二顯示掃描模式可以是隔行的。
文檔編號H04N5/44GK1813475SQ200480018487
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月29日 優先權日2003年6月30日
發明者R·C·-T·沈 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司