CN87103473A - 用于把图象信号和伴音信号记录到记录媒体上的方法和设备，和/或重放以此方法获得的记录媒体时采用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

把有限的音频和视频信号经过数字化编码并分别变换成音频和视频字的信息组。为了通过记录媒体(2)，例如小型激光数字音频唱片(CD)来传送这种信息组，把这些字以帧为单位排列起来。每帧具有一个帧标题(8.1)和一个数据区(8.2)。这种数据区包括音频字或视频字格式的信息字。帧标题表明有关数据区包括音频字还是视频字。在记录媒体上至少记录了与视频信号有关的两个音频信号。

Description

本发明涉及把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中，和/或从这种记录媒体上重放这两种信号的方法，这种方法在记录期间把图象信号和音频信号编码，分别形成第一和第二信息信号，这种信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，每帧包括一个帧标题和一个数据区，帧的数据区包括图象信号或音频信号的多个信息字，帧标题表明数据区中的信息字属于哪个信息信号，此后，把各帧记录到记录媒体上;在这种方法中，重放期间把各帧从记录媒体上读出并进行解码，以获得图象信号和伴音信号。本发明还涉及实现这种方法的一种设备，也涉及利用这种方法所获得的记录媒体。对于在开头的句子中确定的这种方法，申请人以前在荷兰专利第8600450号（PHQ    86003）中作过描述。更详细地说，本发明涉及把图象信号和伴音信号以数字信息的形式记录到记录媒体中，和从这种记录媒体把它们重放出来的方法;这种媒体例如象小型激光数字音频唱片（CD）之类。
如所周知，CD是用于存储数字信息的记录媒体，这种记录媒体可以包括特定数量的位。几年以前，在小型激光数字音频唱片系统中CD的第一次申请，已设想把它用作16位PCM（脉码调制）编码的音频信号记录媒体。在上述系统的综合性描述中，参考了《菲利浦技术评论》（Philips′Technical    Review）1982年第40卷第6期，尤其是J.P.J.希姆斯柯克（Heemskerk）等人所写题为“CD系统的特性和调制”（“Compact    disc    system    aspects    and    modulation”）这篇论文的第157-164页。
第二次申请设想把它用为数据处理装置的数据ROM（只读存储器）。现正开发的第三次申请，设想把它用作一种记录媒体，记录具有数字伴音信号的数字化视频图象信号、计算机信号-如果需要的话。
现在设想的这种CD申请是一种交互式的应用，称为“CD-I”。1986年3月3日至5日，在（美国）西雅图召开的微软件会议上已经宣读了有关这种新应用的论文，即D.C.吉斯特（Geest）所写题为“CD-I的标准化”（“Standardization    of    CD-I”）和R.布鲁诺（Bruno）所写题为“光媒体的新发展”（“New    developments    in    optical    media”），后一篇论文已在1986年3月13日的《菲利浦信使报》（Philips    Koerier）第1-2页上刊载。
为了能够把图象记录在CD这种记录媒体上，把图象分成很多行（例如，280行），并把每行分成很多个邻接的象素（例如，384个象素）。假定每个象素具有均匀的亮度和均匀的彩色，则一个象素即可由图象分量的数值完全确定;即亮度分量Y（i，k）和两个色差分量U（i，k）和V（i，k）;或者在原理上是完全相同地利用三个基色分量R（i，k）、G（i，k）、B（i，k）。此处，i是行顺序号，k是在该行上象素的顺序（列）号。
对于象素的每个图象分量进行编码，这样，对于每个象素获得一个信息字，下文称为“视频字”。如果采用PCM编码，则对每个象素的图象分量分开进行编码，即每个象素对其它象素的相应图象分量来说是独立的。但是，如果对图象分量进行DPCM（差分脉码调制）编码，一般说来只对每两个接连象素的相应图象分量之间的差值进行PCM编码。因为对这样的差值进行编码与对每个图象分量分别进行编码相比一般需要较少的位数，所以，在设想中的新CD申请中每个图象分量都采用DPCM编码。这意味着每个象素的特征为12位的视频字。
为了最经济地利用记录媒体的容量，只要一次就传送了整个信息组280×384个视频字。监视器包括一个具有存储单元个数至少等于图象中象素个数的图象存储器。每个存储单元与一个象素为单值关系，这样的存储单元包括有关象素已传送的视频字。为了显示出有关图象，把这种图象存储器以通常的方式反复读出。
应该指出，实际上并未发现必须传送每个象素的亮度分量和两个色差分量。业已发现：传送每个象素的亮度分量，和交替传送接连象素的色差分量U和色差分量V就满意了。这意味着每个象素能够具有的特征是一个8位视频字。更具体地说，这个视频字的前四位表示DPCM格式中象素的亮度分量，其他四位交替地表示两个色差分量中的一个（也是DPCM格式）。下文中，把共同确定出特定图象的、要传送的视频字总体称为“视频信息组”。
在现在设想的CD新申请中，在记录媒体上进行记录以前，把视频信息组以帧为单位排列起来，类似于数字化的信息分量、音频和计算机数据。每帧包括，例如，2352个字节并把每帧粗略地分成两个区，即包括24个字节的帧标题和包括2328个字节的数据区。数据区中最后280个字节，可用为数据区中其它字节的错误保护和错误校正。例如，如果帧内包括计算机数据，就可以这样来利用。
帧标题特别包括用于字节同步和位同步的同步区，帧标题还表明数据区内的数据是图象信息、音频信息还是计算机数据。这些情况分别称为视频帧、音频帧、计算机数据帧。音频帧的数据区包括1164个音频字，每字16位，视频帧的数据区包括2328个视频字，每字8位。
现在设想的CD新应用还提供了在几种不同的音频信号质量中进行选择的可能性。
第一，是从小型激光数字音频唱片系统的原始应用中所了解到的质量。这形成了CD的数字信号满包装，它能提供约72分钟具有周知CD质量（动态范围为90分贝或优于90分贝）的立体声。
第二，是“高保真音乐”状态。它提供彼此可同时重放的两路立体声，或彼此可同时重放的4路单声道。整个CD则提供每路立体声约72分钟的声音。因此，如果在一个CD上只记录一路单声道信号，则整个CD将能存储4×72分钟的音频信号。其质量相应于传统的密纹唱片。
第三，是“中保真音乐”状态。在这种情况下，整个CD包括4个平行的信道，每个信道可容纳一路72分钟长度的立体声信号;或包括8个信道，每个信道包括一路72分钟长度的单声道信号。其质量相应于调频广播传送的质量。
第四种可能性是“语言”状态。在这种状态下，整个CD提供最大长度均为72分钟的8路平行的立体声或16路平行的单声道信号。其质量与调幅广播传送的质量相同。
如所周知，CD数字音频是按照16位PCM码来编码的，CD的整个存储容量必须能够存储72分钟立体声信号的存储量。
利用8位或4位ADPCM（自适应差分脉码调制）码，来实现可以用来把音频信号记录在记录媒体上的其它三种质量。
为了存储一路音频信息，这三种可能性要求50%、25%、12.5%的存储量。所以，其余的存储量可用于存储视频信息、计算机数据或用于其它声音信道。在最后提到的这种情况下，能以相应数量的平行信道来存储不同语种的语言。
第五种可能性是用语音学方式来对语言进行编码，以获得更长的重放时间。对于为所需一个语种或几个语种规定的标准语言学字母进行编码并把编码后的这种字母与所需语种用的一组联音、一个重新合成程序一起记录在CD上，利用这种程序通过把联音彼此连接起来就可以重新合成语言了。在一个信道中的合成信息密度可以很高，对于整个的CD可以形成5000小时以上的重放时间。
在可以得到两个或两个以上平行信道的那些情况下，如前所述，能够把翻译成不同语种的同一语言存储在CD上的这些信道中。当同时重放图象信息和有关语言时，为了提供对于要重放的上述语言所用语种进行选择的可能性，这种平行信道是特别重要的。
本发明的目的是，提供能够把图象信息和一个伴音信号一起从记录媒体上重放出来的步骤，这个伴音信号是从与该图象信息有关的几个不同音频信号中选定的。例如，这个音频信号是用某语种讲话的文本，并与图象信息（即图象）有关。图象信号可以有其它伴音信号，即，内容相同但用另一个语种（或其它几个语种）讲的。为此，本发明的特征在于：为了记录至少与图象信息有关的第二个伴音信号，对第二个音频信号编码以形成第三个信息信号，这个信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字;包括编码音频信号的那些帧的帧标题，表明一帧的数据区中的信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个;另外，把基准信号和附加帧记录在记录媒体上，对于与图象信号有关的两个或两个以上伴音信号中的每一个，这种附加帧包括关于时间间隔的时间信息，该时间间隔指读出以后检出基准信号的瞬间与要在屏幕上显示的读出图象信号的瞬间之间的间隔，在重放期间从记录媒体读出基准信号和附加帧，在第一控制信号的影响下从附加帧得出与几个音频信号中的一个有关的时间信息，接着从这样得出的时间信息并从检出的基准信号得出第二控制信号，以便在屏幕上显示读出的图象信号;以及在第一控制信号影响下，只把所述的那一个音频信号重放出来。
本发明是基于识别以下事实：一个语种比另一个语种具有更高的密集特性;或者对于不同语种在一个句子中字的接连顺序不同;与用某特定语种讲话文本有关的显示图象的瞬间与用另一语种讲出所述文本的情况并不需要相同。因此，对于每个语种，记录媒体应该包括：在用某特定语种讲话的文本期间，必须把接连的图象重放出来的有关各个瞬间的信息。这种信息是由时间间隔构成的，该时间间隔指在从记录媒体上读出的信息中出现基准信号的瞬间与把图象显示出来的瞬间之间的间隔。因此，一般来说，对于不同的音频信号（不同语种），这种时间间隔是不一样的。例如，可以把基准信号插入附加帧的帧标题中（例如，副标题）。另一种可能性是，对于每个音频信号（每个语种），在第一帧的帧标题（例如，副标题）内包括一个有关的基准信号，第一帧跟随在附加帧之后，并且第一帧的数据区中包括有关音频信号的信息字。
可以把时间信息包括在一个附加帧的数据区中。这些附加帧以任意方式出现在记录媒体上，并包括读出设备的微处理器中要读出和存储的程序，以保证设备的正确操作。
为了实现本方法，记录图象信号和伴音信号的设备包括：
一个用来接收图象信号的第一输入端;
一个用来接收音频信号的第二输入端;
一个编码单元，该编码单元具有分别连接到第一输入端和第二输入端的第一输入和第二输入，和具有输出端;该编码单元对图象信号和音频信号进行编码，以接连的信息字形式分别获得第一信息信号和第二信息信号;编码单元把信息字以帧为单位排列起来;编码单元把信号代码插入帧标题中，以表明有关帧的数据区中信息字属于哪个信息信号;编码单元在其输出产生一个帧序列;
一记录单元，该记录单元具有连接到编码单元输出端的输入，这个记录单元把接连的帧记录到记录媒体中，记录单元的特征在于：
编码单元适合于对与图象信号有关的至少第二音频信号进行编码，以形成接连的信息字形式的第三信息信号，该编码单元适合于把所述信息字以帧为单位排列起来;它还适合于把信号代码插入包括编码音频信号的各帧帧标题中，以表明这些帧的数据区中信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个;编码单元包括用来提供基准信号的基准信号发生器;编码单元还适合于产生附加帧，对于与图象信号有关的两个或两个以上音频信号中的每一个，附加帧都包括所述时间信息;编码单元还适合于在其输出端产生这些附加帧。这样的设备其进一步特征在于：
编码单元包括：
用于对音频信号进行编码的音频编码单元，该音频编码单元具有连接到第二输入端的输入并具有一个输出;
用于对图象信号进行编码的视频编码单元，该视频编码单元具有连接到第一输入端的输入并具有一个输出;
信号组合单元，该信号组合单元具有分别连接到音频编码单元输出，视频编码单元输出和基准信号发生器输出的第一输入、第二输入、第三输入，并具有连接到输出端的输出;
编码单元还具有用来接收所述时间信息的第三输入端，把这个第三输入端连接到信号组合单元的第四输入;
信号组合单元适合于把来自音频编码单元和视频编码单元的信息字排列在各帧的数据区中;信号组合单元进一步还适合于把信号代码插入到各帧的帧标题中去;信号组合单元还适合于把时间信息插入到附加帧中去。
为了实现本方法，重放图象信号和伴音信号的设备包括：
用来从记录媒体读出接连的帧和用来把所述帧提供到输出的读出单元;
解码单元，该解码单元具有连接到读出单元输出的输入，并具有第一输出和第二输出，该解码单元把包括第一信息信号信息字的帧与包括第二信息信号信息字的帧分开，解码单元还对第一信息信号和第二信息信号进行解码，分别形成图象信号和音频信号并且解码单元把这些信号分别供到第一输出端和第二输出端，该解码单元的特征在于：解码单元具有用来接收第一控制信号的控制输入;解码单元适合于在第一控制信号的影响下，得出两个或两个以上音频信号中的一个，并把这个音频信号供到其第二输出端;解码单元还适合于从来自记录媒体读出的信息中引出基准信号和附加帧，以在第一控制信号的影响下引出与有关音频信号有关的时间信息，并引出第二控制信号，在所述第二控制信号的影响下把图象信号供到其第一输出端。
这样的设备其进一步特征在于：解码单元包括信号分离单元、音频解码单元、视频解码单元、控制单元和时钟信号发生器;把输入端连接到信号分离单元的输入，该信号分离单元具有分别连接到视频解码单元的输入、音频解码单元的输入、控制单元的第一输入的第一输出、第二输出、第三输出;把视频解码单元的输出和音频解码单元的输出，分别连接到第一输出端和第二输出端;把时钟信号发生器的输出连接到控制单元的第二输入，该控制单元具有连接到视频解码单元的控制输入的输出;把解码单元的控制输入连接到信号分离单元的控制输入和控制单元的控制输入;信号分离单元适合于从来自记录媒体的读出信号引出含有第一信息信号的帧，并把这些帧供到信号分离单元的第一输出，以在加到它的控制输入的第一控制信号的影响下引出包含有关音频信号的帧，并把这些帧供到信号分离单元的第二输出，信号分离单元还适合于从来自记录媒体的读出信号引出基准信号和附加帧，并把这些信号提到信号分离单元的第三输出，控制单元适合于在第一控制信号的影响下从附加帧引出与有关音频信号有关的时间信息，控制单元还适合于利用来自时钟信号发生器的时钟信号和从已经得出的时间信息，在控制单元的输出产生第二控制信号;视频解码单元适合于对第一信息信号进行解码，以形成图象信号，它还适合于在第二控制信号的影响下把这个图象信号供到视频解码单元的输出。
下面将参考附图、通过实例较详细地描述本发明的实施例。附图中：
图1表示具有可以用两个语种讲的有关文本的一种“幻灯片展示”，
图2表示记录媒体，
图3表示信息流中接连帧的号，
图4表示一帧的结构，
图5表示与两个语种有关的时间信息，
图6表示记录用的设备，
图7表示重放图象和伴音用的设备。
图1非常概略地示出一种“幻灯片展示”，其中，语言是用图象来说明的。图1a中，在时间轴t上的直线e1非常概略地以其文本用紧凑语种（例如，英语）来讲的形式示出了音频信号。图1b中，直线f1非常概略地示出同一文本，但是现在是用较为华丽的语种（例如，法语）来讲的。在从t＝0到t＝t4e期内，用英语讲的文本比用法语讲的文本要短。用法语，占用从t＝0到t＝t4f期间，正如从图1显而易见：其中t4f＞t4e。
文本e1、f1可以包括一个句子或多个句子。后面的文本分别在瞬间t5e和t5f开始。为了保证用两个语种讲的文本彼此基本同步，例如，要选定t5e基本上等于t5f。
分别用英语和法语讲的文本e1和f1以三幅图象：B1、B2、B3来说明。由于这两个语种的紧凑性或冗长性不同，所以，对于这两个语种不应该在相同的瞬间把图象加上去。从图1显而易见，用英语文本作伴音的图象与用法语文本作伴音的图象相比应该在更早的瞬间加上去，因为t1e＜t1f、t2e＜t2f、t3e＜t3f。
当把这三幅图象的图象信号、相应于英语和法语文本的两个音频信号记录到记录媒体（CD）上时，为了保证在重放时能以正确的瞬间把图象加上去，必须加入附加的信息，该正确的瞬间与用这两个语种中的一个语种来讲的文本是一致的。
图2概略地示出记录媒体（CD）。声迹在记录媒体2上从圆心沿螺旋线向圆周线扩展，记录和读出都是从圆心向圆周线进行的。a点与b点之间的螺旋线第一部分3为盘头区。盘头区包括关于记录媒体内容的特别信息。b点与c点之间的声迹部分4包括：编码的音频信号帧、编码的图象信号帧、计算机数据帧和附加帧。这些附加帧可能与计算机数据帧相同。c点与d点之间的螺旋线部分是盘尾区。当读出装置（激光光束）到达盘尾区时，则结束重放和使记录媒体转动的电动机断电。
图3概略地示出图2中g点与h点之间声迹的内容。这个部分这样来选择，使它包括（已编码的）图象和音频信息，这种信息是属于图象和图1中用英语和法语所讲文本的。图2中j点与k点之间部分中的第一帧6是附加帧，它包括帧标题6.1和数据区6.2。把帧标题6.1分成第一部分6.h，也称为“标题”，和第二部分6.s，也称为“副标题”。把后继帧7、8……等用同样的方法分成包括“标题”和“副标题”的帧标题、以及数据区。图4较为详细地示出一帧的结构。一帧（例如，帧8）总计包括2352个字节，把它分成包括24个字节的帧标题8.1、以及包括2328个字节的数据区8.2。
把帧标题8.1进一步分成：12个字节的同步区S、4个字节的第一辅助区EH（S和EH一起形成标题8.h）、8个字节的第二辅助区TH（TH构成副标题）。同步区S表示这帧的开始。S包括：1个字节的全“0”、后继10个字节的全“1”、最后一个字节的全“0”。第一辅助EH中的字节表明在声迹中帧的顺序号。第二辅助区TH表明该帧是视频帧、音频帧或计算机数据帧。应该指出，一个CD盘总计包括约324000（＝72×60×75）帧。这是由于一个CD盘能够包括约72分钟音乐，对此，每秒应读出75帧。
把数据区D分成许多数据时间片DS。对于一个音频帧，这样来选择DS，使每个时间片可容纳数字音频信号的一个16位音频字。对于一个视频帧，这样来选择DS，使每个时间片可包括数字视频信号的一个8位视频字。对于计算机数据帧，DS的长度也是一个字节。
如上所述，把每幅图象分成280×384个象素的矩阵A（i，k）。此处，i（＝1，2……280）是行（排）的顺序号，K（＝1，2，……384）是在所述行（列）上象素的顺序号。如果对于每个象素A（i，k）传送一个8位视频字Q（i，k）;则传送整个图象需要约78个视频帧。
如果记录的质量与小型激光数字音频唱片系统的质量一样，用这样记录下来的音频信号信息字来填充一帧的数据区时，则75个音频帧包括约1秒钟音乐的信息。这是由于，如前所述，是以每秒75帧的速率来读出记录媒体的。
如果把音频信号经过时间压缩和编码以后，以较差的声音质量记录在记录媒体上;重放时，经过读出、解码和时间扩张以后，为了获得1秒钟音乐（音频信号）所需的音频帧数则较少。这样，在把一个音频帧读出以后，并且在把该音频帧中的信息变换成音频信号以后，可能发生这样的情况：音频信号在长时间间隔内重放出来，但是，（视频）图象应该显示，例如，是音频信号重放时间间隔一半左右的时间。
因此，在记录媒体上进行记录期间首先就应该留有这样的裕量：使得在读出期间内、在前面提到的时间间隔中、在视频信号应该显示出来的瞬间以前、已经把视频图象所需的全部信息记录媒体上读出来，而且在控制信号出现的瞬间，应该可以得到要在屏幕上显示出来的信息。
第二，在所述时间间隔内，必须具有关于应该把图象显示出来的那个瞬间的信息。在（从音频帧读出的信息的时间扩张以后）出现图象的时间间隔内，仅在有关音频帧的帧标题中插入一个控制信号，那是不够的。这是由于：在所述时间间隔一半左右的后一个瞬间，才读得音频帧中控制信号的瞬间图象信号是不应该显示的。
所以，记录媒体应该包括一个控制信号，下文称为基准信号，和时间信息，该时间信息表明：在读出期间内、在已经把基准信号检出以后、在哪个瞬间将要把图象显示出来。
可以把时间信息插在一个或一个以上的附加帧中。这意味着，对于各语种，这样一个附加帧包括一个表格，这个表格列出在检出基准信号的瞬间与显示出图象的瞬间之间的时间间隔。可以把这个表格插入，例如，一个附加帧的数据区中。
图5表示根据图1中例子的这样一个表格。假定在读出期间，对于两个语种在同一瞬间都检出了基准信号，即在图1例子中的瞬间t＝0。实际并不需要这样，正如可从下文显而易见的那样。
可以把基准信号插在例如，一个附加帧的副标题中。那么，在把有关附加帧已经读完以后，基准信号就被检出了。现在对于全部语种，是在同一瞬间进行检出的。
另一种可能性是把基准信号容纳到第一帧的副标题中，第一帧跟随在附加帧之后，并且在第一帧的数据区中包括有关语种（有关音频信号）的信息字。这意味着，对于每个语种，把有关基准信号插到第一帧的副标题中，在数据流中第一帧出现在附加帧以后，第一帧包括有关语种所固有的信息。在此情况下，对于不同语种的检出是在不同瞬间进行的。
可以把基准信号，例如作为具有特定“1”和“0”结构的代码字插到副标题中。在读出以后，可以利用适当的检出器把这个代码字（这些代码字）检出来。
图6示出用来记录图象信号和伴音信号的设备。该设备包括用来接收图象（或视频）信号的第一输入端11、用来接收音频信号的第二输入端12、用来接收数据的第三输入端13。该设备包括编码单元23，23包括一些部件，即音频编码单元14、视频编码单元15、数据编码单元16和信号组合单元17。
音频编码单元14适合于对至少两路音频信号（与至少两个语种有关）进行编码，并且适合于把这些已编码的信号以帧为单位排列起来。音频编码单元14包括两个并联排列的编码单元14′和14″。把相应于英语文本的音频信号加到编码单元14′的分输入12′上，并在编码单元14′中进行编码。把相应于法语文本的音频信号加到编码单元12″上，并在编码单元14″中进行编码。由编码单元14′和14″加到信号组合单元17的输入18和19上的音频帧由该信号组合单元一个接一个地排列起来，并以串行方式加到输出20上。
编码单元14′和14″把信号代码插到在14′和14″输出端出现的每个音频帧的副标题中去，该信号代码表明各音频帧与两路音频信号（相应于英语文本或法语文本）中的哪一路有关。这意味着：编码单元14′把相应于一路音频信号（英语）的信号代码插入到由该单元14′提供的全部音频帧的副标题中去;以及编码单元14″把相应于另一路音频信号（法语）的另一个信号代码插入到由该单元14″提供的全部音频帧的副标题中去。
音频编码单元14可以只包括一个编码单元，而不是两个并联的编码单元14′和14″。这时，只有一个输入端12而不是有两个分输入端12′和12″。因此，应该把两个语种用的音频信号以时间多路复用形式加到输入端12上。显然，此时音频编码单元14应该能够分离时间多路复用信号，能够把它们分开编码，并能够以帧为单位把它们排列起来。而且，这时音频编码单元14应该能够把两个信号代码中正确的那一个代码插入到帧的副标题中去。现在，音频编码单元14把数据帧组合起来形成串行数据流，通过一条信号线把该数据流加到信号组合单元17上。
视频单元对于加到输入端11上的视频信号进行编码，并且把已编码的信息以视频帧为单位排列起来，继而通过输入21把该信息加到信号组合单元17上。
数据通过输入端13加到数据编码单元16上，该单元16对数据进行编码并以数据帧为单位把数据排列起来，把经过排列的数据加到信号组合单元17的输入22上。
信号组合单元17把音频帧、视频帧、数据帧以正确的顺序相互连接起来。在输出20处得到帧序列，例如，如图3所示，帧6，例如是一个数据帧。帧7和帧8，例如是音频帧，帧7是相应于图1中英语文本（一部分）的音频信号，帧8是相应于图1中法语文本（一部分）的音频信号。帧9，例如可能是一个视频帧。通过输入端13送来的数据特别包括前面提到的时间信息（见图5），编码单元16对于通过13送来的数据进行编码，并且把已编码的数据以数据帧为单位排列起来。这样，时间信息也由编码单元16编码，并容纳于一个或一个以上的数据帧中。把时间信息适当地插在数据帧的数据区中，即，例如插到数据帧6的数据区6.2中。
图6所示的设备包括基准信号发生器25，该发生器25接收通过控制输入27的控制信号并根据此控制信号来提供基准信号;对于这两个语种，都要把基准信号插入到数据帧的副标题中去，在当前的例子里，即插入数据帧6中。
控制信号可以是外部信号或者由设备的中央处理单元（未示出）来提供，中央处理单元控制设备中的各种单元，并对设备中所要执行的各种操作提供定时。
基准信号发生器25通过输入27，向信号组合单元17提供基准信号;该信号组合单元17把基准信号插入到数据帧的副标题中，该数据帧是由数据编码单元16加到信号组合单元17上的。显然，从基准信号发生器25把基准信号加到编码单元16，也是可以的。这时，编码单元16把基准信号插入到数据帧的副标题中去。如该设备把基准信号插入到音频帧的副标题中去，则信号组合单元17适合于把发生器25提供的基准信号，插入到跟随于数据帧之后的每个语种的第一个音频帧的副标题中去。对于英语，则把基准信号插入帧7而对于法语，则插入帧8。
最后，把包括数据帧、音频帧、视频帧，并且出现在信号组合单元17上的输出20上的信息流加到写入单元28上并由写入单元28以通常用于CD的方法，把该信息流记录到记录媒体上。
图7表示重放图象信号和伴音信号的设备。这种设备包括读出单元30，该读出单元30以通常用于CD的方法从记录媒体上读出信息，接着，把读出的信息供到解码单元32的输入端31。解码单元32包括信号分离单元33，33从加到其输入端34上的信息流中引出音频帧，并把音频帧供到其输出35上;35从信息流得出视频帧，并把视频帧加到其输出36;36得出数据帧并把该数据帧供到其输出37。把第一控制信号加到控制输入38。第一控制信号可以是由设备用户加的外部控制信号。这个控制信号使用户能够把他对语种的选择（通过控制输入39）传送到解码单元32，在这种选择中图1的文本将要重放。在这个控制信号的影响下，分离单元33只选出那些包括用所需语种讲的音频信号的音频帧，并把这些音频帧送到其输出35。
把输出35连接到音频解码单元41的输入40，音频解码单元41具有连接到解码单元32的输出端43的输出42。音频解码单元41利用与音频编码单元14（图6）进行编码的方法的逆方法对音频帧进行解码，结果，在输出42上出现相应于图1中用有关语种讲的那一段模拟音频信号。利用连接到输出端43上的扬声器44，把音频信号变为可听见的声音提供给用户。
把输出36连接到视频解码单元46的输入45，视频解码单元46具有连接到解码单元32的输出端48的输出47。视频解码单元46利用与视频编码单元15进行编码的方法的逆方法，对视频帧进行解码。如果视频解码单元46已经把一幅完整的图象（例如，图1中的图象B1）解码出来，就把这幅图象的图象信息存储到解码单元的存储器中。在第二控制信号出现的瞬间，把图象从存储器读出来，并通过输出47把图象提供给连接到输出端48上的显示器50，其中该第二控制信号是被加到视频解码单元46的控制输入49上的。
分离单元33把数据帧通过输出37，加到控制单元52的输入51上。在控制单元52中，把数据帧解码，因此这些数据帧在单元52中可用来控制在设备中的某些程序步骤。控制单元52也适合于从数据帧（例如，图3中的数据帧6）的数据区（例如，图3中的6.2）引出时间信息。而且，把第一控制信号加到控制单元52的控制输入53上。为此，把控制输入53连接到解码单元32的控制输入39上。
第一控制信号表明对于要重放的文本选择所用的语种，在第一控制信号的影响下，控制单元52仅读出与所选择语种有关的时间信息。如果选定为英语，则控制单元52仅读出图5表格中上一行（以“e”标出）的信息。
为了把第二控制信号加到视频信号解码单元46的控制输入49上，控制单元52具有把第二控制信号加于其上的一个输出54。
下文将说明如何得出第二控制信号：首先说明对于基准信号包括在数据帧副标题中的情况;继而说明对于每个语种用的基准信号分别包括在音频帧副标题中的情况。
如果基批信号包括在数据帧的副标题中，则控制单元52适合于从加到其输入51上的数据帧（特别是从诸如图3中数据帧6这样的数据帧的副标题）中得出基准信号，适合于对此基准信号进行检出。而且在把基准信号检出以后，控制单元52适合于根据选定的语种分别测量时间间隔t1e、t2e、t3e和t1f、t2f、t3f（图5）;并在这些时间间隔已经经过的瞬间传送第二控制信号。这意味着，当通过输入49收到这三个第二控制信号时，视频解码单元46就把来自与解码单元46有关的图象存储器的三幅图象B1、B2、B3（未示出）供给到监视器50以根据选定的语种，在t1e（或t1f）t2e（或t2f）、t3e（或t3f）瞬间，在监视器50上把这些图象显示出来。
上文假定，控制单元52在图1中的瞬间t＝0，在数据帧6的副标题中检出基准信号。
时间间隔的测量是由控制单元52利用时钟信号来实现的，该时钟信号是由时钟信号发生器55通过输入56加到控制单元52上的。
但是，如果基准信号包括在音频帧的副标题中，由由控制单元52以不同的方式得出第二控制信号。现在，基准信号的检出应该在信号分离单元33或者在音频解码单元41中进行。最明显的方法是在解码单元41中进行检出，因为解码单元41只接收那些包括用所选定语种讲的音频信号的音频帧。这意味着，有一个从解码单元41中的检出设备、通过输出57、到控制单元52的控制输入58的附加连接，用于在音频帧（对于英语，为帧7而对于法语，为帧8）的副标题中检出基准信号的瞬间，把控制信号加到控制单元52。图7中用虚线表明在解码单元41的输出57与控制单元52的控制输出58之间的连接。在通过输入58收到检出信号以后，控制单元52就根据选定的语种，利用来自发生器55的时钟信号来计算时间间隔t1e（或t1f）、t2e（或t2f）、t3e（或t3f），并在上述各瞬间，控制单元52通过输入49把第二控制信号供到视频解码单元46，因此在这些瞬间，在监视器50上能够显示出图象B1、B2和B3。
读出期间的操作是这样进行的，信息传送由存在于音频信息中的控制信号来控制。音频信息以未受到干扰的、实际上是连续的方式读出。这是由于打算把音频信息组从记录媒体上读出，继而解码以形成音频信号，把音频信号直接加到扬声器44上。但是，把视频信号传送到监视器50上，是由为此目的而插入音频信息中的控制信号来控制的。
而且，能够重复时间信息（图5中的表或其一部分）并把它插入到后继的数据帧（附加帧），例如，插入图3中的附加帧i，该附加帧i是帧6以后信息流中的下一个附加帧。把（一部分）时间信息重新插入后继的附加帧，有如下理由。
例如，可能出现这样的情况，图1那一段的总信息量（包括用两个语种讲的文本以及三幅图象的信息量），大小帧7、帧8到帧（i-1）中所能容纳的信息量。这意味着，帧j、帧k、帧l……也应包括图1中那一段所需的信息。
如果要求随机存取记录媒体上的信息，可以从数据帧6或数据帧i开始读出。假定：当从数据帧i开始读出时，在读出跟随在数据帧i以后的音频帧期间，例如，图1中的图象B3应该显示在监视器上。这意味着，数据帧i至少应包括与图象B3有关的时间信息，即至少应包括图5表格中的右列。
应该指出，本发明的范围并不限于上述实施例。在所附权利要求中所规定的本发明范围内，对于上述实施例进行各种修改是可能的。
另外，还应该指出，有关CD交互式（CD-I）应用的其它特点，在申请人以前申请的荷兰专利申请：NL-TV    86.00.450（PHQ86.003）、NL-TV    86.00980（PHN    11.734）、NL-TV    86.01.005（PHN    11.738）和英国专利申请8609078（PHB    33.255）中作过描述。

Claims (14)

1、把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中，和/或从媒体中重放这两种信号的一种方法；这种方法在记录期间把图象信号和音频信号编码以分别形成第一和第二信息信号，这种信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字，每帧包括一个帧标题和一个数据区，帧的数据区包括图象信号或音频信号的多个信息字，帧标题表明数据区中的信息字属于哪个信息信号，此后，把各帧记录到记录媒体上；在这种方法中，重放期间把各帧从记录媒体上读出并进行解码，以获得图象信号和伴音信号，这种方法的特征在于：为了记录至少是有与图象信号有关的第二个音频信号，把第二个音频信号编码以形成第三个信息信号，该第三个信息信号包括以帧为单位排列起来的信息字；包括编码音频信号的那些帧的帧标题还表明一帧的数据区中的信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个；另外，把基准信号和附加帧记录在记录媒体上，对于两个或两个以上与图象信号有关的音频信号中的每一个，这种附加帧包括关于时间间隔的时间信息，该时间间隔指读出以后检出基准信号的瞬间与要在图象屏幕上显示读出的图象信号的瞬间之间的间隔，在重放期间从记录媒体读出基准信号和附加帧，在第一控制信号的影响下从附加帧得出与几个音频信号中的一个有关的时间信息，接着从这样得出的时间信息并从检出的基准信号得出第二控制信号，以便在屏幕上显示读出的图象信号；以及在第一控制信号影响下，只把所述的那一个音频信号重放出来。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，把基准信号插在附加帧的副标题中。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个音频信号，在第一帧的副标题中包括有关的基准信号，第一帧跟随于附加帧之后，它包括在第一帧的数据区中有关音频信号的信息字。
4、根据上述权利要求中任何一条所述的方法，其特征在于：在附加帧的数据区中包括时间信息。
5、为了实现根据权利要求1至4中任何一条所述的方法，用来把图象信号和伴音信号记录到记录媒体中去的一种设备包括：
接收图象信号的第一输入端;
接收音频信号的第二输入端;
编码单元，该编码单元具有分别连接到第一输入端和第二输入端的第一输入和第二输入，并具有输出端;该编码单元可对图象信号和音频信号进行编码，以接连的信息字形式分别获得第一信息信号和第二信息信号;编码单元把信息字以帧为单位排列起来;该编码单元把信号代码插入帧标题中，以表明有关帧的数据区中的信息字属于哪个信息信号;编码单元在其输出产生一个帧序列;
记录单元，该记录单元具有连接到编码单元输出的输入;记录单元把接连帧记录到记录媒体中，该记录单元的特征在于：编码单元适合于对与图象信号有关的至少第二音频信号进行编码以形成接连的信息字形式的第三信息信号，该编码单元适合于把所述信息字以帧为单位排列起来，该编码单元适合于把信号代码插入包括已编码音频信号的各帧帧标题中，以表明这些帧的数据区中信息字属于两个或两个以上音频信号中的哪一个;编码单元包括用来提供基准信号的基准信号发生器;编码单元还适合于产生附加帧，该附加帧包括与图象信号有关的两个或两个以上音频信号中的每一个的所述时间信息，编码单元还适合于在其输出端产生这些附加帧。
6、根据权利要求5所述的设备，其特征在于编码单元包括：
用于对音频信号进行编码的音频编码单元，该音频编码单元具有连接到第二输入端的输入并具有输出;
用于对图象信号进行编码的视频编码单元，该视频编码单元具有连接到第一输入端的输入并具有输出;
信号组合单元，该信号组合单元具有分别连接到音频编码单元输出、视频编码单元输出、基准信号发生器输出的第一输入、第二输入、第三输入，并具有连接到输出端的输出;其特征在于，编码单元还具有用来接受所述时间信息的第三输入端，把这个第三输入端连接到信号组合单元的第四输入;其特征还在于，信号组合单元适合于把来自音频编码单元和视频编码单元的信息字在各帧的数据区中排列起来，该信号组合单元进一步适合于把信号代码插入到帧的帧标题中去，它还适合于把时间信息插入到附加帧中去。
7、为了实现权利要求2所述的方法，根据权利要求6所述的设备，其特征在于，信号组合单元适合于把基准信号插入到附加帧的副标题中去。
8、为了实现权利要求3所述的方法，根据权利要求6所述的设备，其特征在于，信号组合单元适合于对每个音频信号，把与该音频信号有关的基准信号插入到第一帧的副标题中去，第一帧跟随于附加帧之后，在第一帧的数据区中包括有关音频信号的信息字。
9、为了实现权利要求4所述的方法，根据权利要求6所述的设备，其特征在于，信号组合单元适合于把时间信息插入到附加帧的数据区中去。
10、为了实现权利要求1至4中任何一条所述的方法，为从记录媒体上重放图象信号和伴音信号的设备包括：
用来从记录媒体读出接连的帧和用来把所述帧提供到输出的读出单元;
解码单元，该解码单元具有连接到读出单元输出的输入，并具有第一输出和第二输出，该解码单元把包括第一信息信号信息字的帧与包括第二信息信号信息字的帧分开，解码单元对第一信息信号和第二信息信号进行解码以分别形成图象信号和音频信号，解码单元还把这些信号分别送到第一输出端和第二输出端，该解码单元的特征在于，解码单元具有用来接收第一控制信号的控制输入;解码单元适合于在第一控制信号的影响下，得出两个或两个以上音频信号中的一个，并把这个音频信号送到其第二输出端;解码单元还适合于从来自记录媒体的读出信息中引出基准信号和附加帧，在第一控制信号的影响下引出与有关音频信号有关的时间信息，引出第二控制信号，在所述第二控制信号的影响下把图象信号提供到其第一输出端。
11、根据权利要求10所述的设备，其特征在于，解码单元包括信号分离单元、音频解码单元、视频解码单元、控制单元和时钟信号发生器;把输入端连接到信号分离单元的输入，该信号分离单元具有分别连接到视频解码单元、音频解码单元的输入和控制单元的第一输入的第一输出、第二输出、第三输出;把视频解码单元的输出和音频解码单元的输出，分别连接到第一输出端和第二输出端;把时钟信号发生器的输出连接到控制单元的第二输入，该控制单元具有连接到视频解码单元控制输入的输出;把解码单元的控制输入连接到信号分离单元的控制输入和控制单元的控制输入;信号分离单元适合于从来自记录媒体的读出信号引出具有第一信息信号的帧，并把这些帧送到信号分离单元的第一输出，在第一控制信号（加到信号分离单元的控制输入）的影响下引出包括有关音频信号的帧，并把这些帧供到信号分离单元的第二输出，信号分离单元适合于从来自记录媒体的读出信号引出基准信号和附加帧，并把这些信号送到信号分离单元的第三输出，控制单元适合于在第一控制信号的影响下从附加帧引出与有关音频信号有关的时间信息，控制单元还适合于利用来自时钟信号发生器的时钟信号、从已经得出的时间信息，在控制单元的输出产生第二控制信号;视频解码单元适合于对第一信息信号进行解码以形成图象信号，还适合于在第二控制信号的影响下把这个图象信号加到视频解码单元的输出。
12、为了实现权利要求2所述的方法，根据权利要求中11所述的设备，其特征在于，控制单元适合于从附加帧的副标题引出基准信号。
13、为了实现权利要求4所述的方法，根据权利要求中11所述的设备，其特征在于，控制单元适合于在第一控制信号的影响下，从附加帧的数据区引出与有关音频信号有关的时间信息。
14、利用权利要求1至4中任何一条权利要求所述的方法所获得的记录媒体，其特征在于，在记录媒体上，在数据帧的数据区中包括至少三种信息信号的信息字;在一帧的一个数据区中，只包括那三种或三种以上信息信号中的一种信息字;在记录媒体上还记录了基准信号和附加帧，这种附加帧包括时间信息。
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