CN100375509C - 缩放子画面数据呈现大小的方法、视讯处理电路以及数字激光视盘播放系统 - Google Patents

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Abstract

一种缩放子画面数据呈现大小的方法，包含：接收一视讯数据流以及一子画面数据流；预分析该子画面数据流以取得该子画面的线条信息，该子画面数据包含有上图场数据以及下图场数据；利用该扫描线信息计算出该上图场数据以及该下图场数据的线条数目；交错该上图场数据以及该下图场数据；一同对处于交错形式的该上图场数据以及该下图场数据进行呈现比例的调整，并将处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为调整后的上图场数据以及调整后的下图场数据；以及分别将该调整后上图场数据以及该调整后下图场数据储存至一存储器。

Description

缩放子画面数据呈现大小的方法、视讯处理电路以及数字激光视盘播放系统
技术领域
本发明是有关于数字视频信号的处理，尤指一种调整DVD子画面数据呈现比例的方法以及其相关装置。
背景技术
在公知的显示技术中，于显示器上以不同的分辨率显示电视/视讯来源数据的方法已广为熟习此项技术者所知。举例来说，视讯信号如电视广播信号、有线电视信号、卫星电视信号、VCR信号、以及DVD信号(在此请注意，DVD可为多样化数字光盘digital versatile disc或是数字激光视盘digitalvideo disc的缩写)皆可显示于计算机显示器或电视上。此外，电视亦具有不同的规格，譬如全国电视系统委员会(national television system committee，NTSC)规格以及逐行倒相(phase alternation line，PAL)规格，其中NTSC规格具有720×480像素的分辨率，而PAL规格则具有720×576的分辨率，因此，当电视视讯信号在NTSC以及PAL两规格中进行转换，或是从这些规格转换成计算机显示规格时，电视视讯信号必须经过一个缩放(scale)呈现大小的动作。
现今已有许多方法用来对视讯数据的进行呈现大小的缩放，举例来说，当视讯数据的呈现必须放大(upscaling)时(亦即目标显示尺寸大于来源显示尺寸)，许多像素位置必须重复使用相同的像素信息以便将像素信息填入放大显示时多出来的额外像素；或者必须利用一个区域中许多像素其像素信息的结合，来产生这些因放大显示而多出来的额外像素所需的像素信息。此外，当视讯数据的显示比例必须缩小(downscaling)时，一个像素位置的像素信息就必须借由合并来源显示数据中周遭像素的像素信息来加以产生，而合并像素信息的方式也有很多种，譬如混合、平均、直接选择周遭一像素来输出或是经由合并。当视讯数据进行呈现大小的缩放时，同样地，子画面或字幕(subpicture)数据也需要随之调整，对于视讯数据来说，由于只有很小数目的扫描线用来作为显示子画面数据之用，因此，如何适当地对子画面数据进行呈现大小的缩放便成为一个重要的课题。
请参阅图1，图1为公知包含子画面数据的子画面单元10的示意图。如图1所示，子画面单元10包含有一上图场(top field)连串长度(run-length)数据12，一下图场(bottom field)连串长度(run-length)数据14以及一子画面显示控制串行(subpicture display control sequence，SPDCSQ)指令数据16。SPDCSQ指令数据16除了含有别的信息之外，还表示了储存于上图场连串长度数据12与下图场连串长度数据14中所存放的上、下子画面数据的开始以及结束位置，并且，SPDCSQ指令数据16也表示了上、下子画面数据的开始显示时间以及结束显示时间。
请参阅图2，图2为公知缩放子画面呈现大小的程序示意图。如图2所示，尚未缩放的上子画面数据20与下子画面数据22会经过一个缩小过程而转换成调整后的上子画面数据24与下子画面数据26。为了说明起见，图2便显示了一个缩小子画面呈现大小的操作；如图2所示，对于子画面数据而言，每三条线中就有一条线会被移除，换句话说，每一个尚未调整的上子画面数据20以及尚未调整的下子画面数据22中，每三条线之中的第三条会被移除，以产生呈现大小调整后的上子画面数据24以及呈现大小调整后的下子画面数据26。在图2中，尚未调整呈现大小的上子画面数据20中，前五条线分别被标示为T0、T1、T2、T3以及T4，而尚未调整呈现大小的下子画面数据22中，前五条线则分别被标示为B0、B1、B2、B3以及B4。如前所述，每三条线就有一条会被移除，因此，T2以及B2为欲移除的线条，以产生缩小呈现尺寸后的上子画面数据24以及下子画面数据26。
在此请参阅图3，图3说明了子画面呈现大小的缩放于交错(interlaced)显示时造成的影响。当尚未调整呈现大小的上子画面数据20以及下子画面数据22以交错方式来显示时，其结果便如同图3中未调整呈现大小前的交错子画面数据30所示；然而，当已调整呈现大小的上子画面数据24以及下子画面数据26必须以交错形式来显示时，其结果便如图3中呈现大小调整后的交错子画面数据32所示。很明显地，当呈现大小的缩放操作分别运作于调整前的上子画面数据20以及下子画面数据22时，已呈现大小调整后的交错子画面数据32中的两相邻线条T2、B2会同时被移除；由于两相邻线条T2、B2被同时移除，因此会使得子画面的显示品质严重恶化。举例来说，如果子画面数据欲显示一个子母A，并且连续两相邻线条被同时移除时，对于字母A所产生的影响可能相当于移除字母A中间的一杠，最后，缩小后的字母A便会让人误认为符号“^”。
总之，由于公知缩放子画面呈现大小的方法是于上图场数据以及下图场数据中分别进行缩放的操作，这对于子画面呈现后的品质会具有一负面的影响，此外，利用公知的调整方法亦会导致子画面闪烁而造成使用者视觉上的不便。
发明内容
因此本发明的主要目的之一在于提供一种缩放子画面呈现大小的方法与装置，以解决公知技术中的问题。
根据本发明的实施例，揭露一种缩放(scaling)子画面数据呈现大小的方法。该方法包含：接收一视讯数据流以及一子画面数据流；预分析(pre-parse)该子画面数据流以取得该子画面的线条信息，该子画面数据包含一上图场像素数据以及一下图场像素数据；利用该预分析的线条信息，计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目；交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据；一同调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例，以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的线条数目，将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及分别储存该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据至一存储器。
根据本发明的实施例，另揭露一种视讯处理电路。该视讯处理电路包含：一输入单元，用来接收一视讯数据流以及一子画面数据流；一译码模块，用来预分析该子画面数据流以取得子画面数据的线条信息，该子画面数据包含有一上图场像素数据以及一下图场像素数据；一子画面比例调整模块，用来根据该线条信息计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据，一同调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，以及将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及一存储器，用来分别储存该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据。
根据本发明的申请专利范围，另揭露一种数字激光视盘播放系统。该数字激光视盘播放系统包含：一接口逻辑电路，用来接收音讯串流，视讯串流，以及子画面数据流；一音讯/视讯(audio/video，AV)译码电路，用来译码已接收的该音讯串流以及该视讯串流；以及一子画面译码电路，用来译码已接收的该子画面数据流，该子画面译码电路包含：一译码模块，用来预分析该子画面数据流以取得子画面数据的线条信息，该子画面数据包含有一上图场像素数据以及一下图场像素数据；一子画面比例调整模块，用来根据该线条信息计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据，一同调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，并且将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及一存储器，用来分别储存该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据。
附图说明
图1为公知包含子画面数据的子画面单元的示意图。
图2为公知缩放子画面呈现大小的程序示意图。
图3为公知子画面呈现大小的缩放于交错显示时所造成的影响的示意图。
图4为本发明于进行调整之前，利用结合上图场以及下图场数据来缩放子画面呈现大小的示意图。
图5为本发明中呈现大小调整后的上图场数据及下图场数据的示意图。
图6为本发明DVD系统的一实施例的功能方块图。
图7为图6所示的子画面译码电路的一实施例的功能方块图。
符号说明：
10子画面单元             12上图场连串长度数据
14下图场连串长度数据     16子画面显示控制串行指令数据
20、24、40上图场数据     22、26、42下图场数据
30、32、34交错子画面数据 55DVD系统
46接口逻辑电路           48音讯/视讯译码电路
50子画面译码电路         52输入单元
54译码模块               56子画面比例调整模块
58动态随机存取存储器     60静态随机存取存储器
具体实施方式
对于DVD系统而言，一个子画面单元表示一个需要显示于屏幕的子画面影像，该子画面单元包含有一子画面单元标头，像素数据以及一显示指令串行表(display command sequence table，DCSQT)。该子画面单元标头提供了有关该子画面单元大小的信息以及该显示指令串行表的起始地址。像素数据会分成一个上图场(top field)以及一个下图场(bottom field)，其中上图场以及下图场皆包含有多个以2个位来代表的像素值，用来定义该子画面中的像素如何呈现，举例来说，一个像素可能会以像素值“00”而被定义为背景像素(background pixel)，或是以像素值“01”而定义为图案像素(patternpixel)，以像素值“10”而被定义为第一强调像素(emphasis pixel)，以及以像素值“11”而被定义为第二强调像素。在储存或是传输像素数据之前，一般会利用一种可以完整保留像素数据的压缩算法来压缩像素数据，譬如使用连串长度编码(run-length encoding)来压缩像素数据。上述显示指令串行表提供了子画面影像的时间信息以及控制信息，并且具有一个包含显示控制串行的窗体，该窗体中的每个显示控制串行都包含有一显示控制起始时间、下一个显示控制串行的地址以及一连串的显示控制指令。此外，前述的显示控制指令则包含有时间、颜色、对比以及其它的显示特性，用来指出一子画面影像中各形式的像素如何来加以显示。
在此请参阅图4，图4说明了于进行调整之前，利用结合上图场以及下图场数据来缩放子画面呈现大小的方法的实施例。如前面图2与图3所提及的，尚未调整呈现大小的上图场数据20以及下图场数据22会交错地构成一个调整呈现大小之前的交错子画面数据30，为了与前述的例子一致，因此于本实施例中，假设所要进行的调整为一呈现比例缩小操作，此外，同样地，子画面数据中，每三条线便有一条线会被移除，换句话说，在呈现尺寸缩小操作中，调整呈现大小前的交错子画面数据30中，每三条线之中的第三条会被舍弃，而呈现尺寸缩小操作的结果可以由图4中已调整呈现大小的交错子画面数据34来得知。因此，本发明借由对以交错方式排列的上图场数据以及下图场数据一并进行呈现大小的调整而非如公知技术一般地分别调整上图场数据以及下图场数据的呈现大小，所以移除掉的线条彼此分离而非相邻，因此可以提高缩放之后的子画面的显示品质。
当然，在前述的实施例中，每三条线便移除一条的缩小操作仅仅作为本发明的一较佳实施例，而非用来作为本发明的限制；换句话说，其它的呈现尺寸调整(例如将呈现大小予以放大)亦可采用本发明所揭露的方法。不管要进行哪一种调整，上图场数据以及下图场数据会先交错而形成一个尚未调整呈现大小的交错子画面数据30，接着才进行缩放以将交错子画面数据30转换为呈现大小调整后的交错子画面数据34。最后，如图5所示，调整后的交错子画面数据34会再次分离而形成呈现大小调整后的上图场数据40以及下图场数据42，其中上图场数据40选取呈现大小调整后的交错子画面数据34中每一条奇数线(odd line)所形成，而呈现大小调整后的下图场数据42选取呈现大小调整后的交错子画面数据34中每一条偶数线(even line)所形成。
请参阅图6，图6为本发明DVD系统55的一实施例的功能方块图。如图6所示，DVD系统55包含有一接口逻辑电路(interface logic)46、一音讯/视讯译码电路(A/V decoding circuit)48以及一子画面译码电路(subpicture decoding circuit)50。接口逻辑电路46是用来接收音讯数据流、视讯数据流以及子画面数据流；音讯/视讯译码电路48，耦接至接口逻辑电路46，用来译码所接收的音讯数据流以及视讯数据流；另一方面，子画面译码电路50，耦接至接口逻辑电路46，用来译码所接收的子画面数据流。子画面译码电路50的功能与操作将于下详细说明。
请参阅图7，图7为图6所示的子画面译码电路50的一实施例的功能方块图。如图7所示，子画面译码电路50包含有一输入单元52，用来自接口逻辑电路46接收该子画面数据流。此外，子画面译码电路50另包含有一译码模块54，并非将子画面数据完全译码，而是借由仅译码所需的像素数据以及每一子画面单元中的显示指令串行表(DCSQT)，以取得子画面数据的线条信息。译码模块54预分析上图场的连串长度数据12、下图场的连串长度数据14以及子画面显示控制串行(SPDCSQ)指令数据16，以决定该子画面数据所包含的有效线条数目以及上图场与下图场中每一条线的地址偏移量。基于这些结果，子画面比例调整模块56便可以于上、下图场数据处于连串长度编码形式时，交错上、下图场数据并计算交错后的图场数据的线条总数，以及根据欲进行的调整来缩放交错后的图场数据。在调整完交错后的图场数据的呈现比例之后，子画面比例调整模块56会分离交错后的图场数据，以产生如图5所示的已调整呈现大小的上图场数据及下图场数据。换句话说，呈现大小调整后的图场数据中，每一条奇数线会被分离以作为已调整呈现大小的上图场数据，而每一条偶数线则会被分离来作为已调整呈现大小的下图场数据。此外，调整过呈现的后尺寸的上图场数据及下图场数据会储存于动态随机存取存储器58，在此请注意，已调整呈现大小的上图场数据及下图场数据此时仍处于编码形式。
在已调整呈现大小的上图场数据及下图场数据储存于动态随机存取存储器58之后，上、下图场数据便可被译码，而译码后的上、下图场数据会储存于另一存储器之中，譬如图7所示的静态随机存取存储器60。上述译码步骤以及后续显示视讯数据以及子画面数据的种种步骤为业界所公知，故不另赘述于此。
前述用来缩放子画面数据呈现大小的方法可以用来调整一DVD子画面数据流的显示之后的比例，然而，本发明并没有限制呈现大小的缩放方法所应用的领域，换句话说，本发明缩放呈现大小的方法可以应用于所有具有子画面数据的数字视讯数据，让经过本发明呈现比例调整方法处理后的子画面数据能够比公知技术所处理的子画面数据具有更佳的显示品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种缩放子画面数据呈现大小的方法，包含：
接收一视讯数据流以及一子画面数据流；
预分析该子画面数据流以取得该子画面数据的线条信息，该子画面数据包含一上图场像素数据以及一下图场像素数据；
利用该预分析的线条信息来计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目；
交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据；
一起调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例，以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的线条数目；
将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及
分别将该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据储存至一存储器。
2.如权利要求1所述的方法，其中预分析该子画面数据流的步骤包含：
译码该子画面数据所包含的子画面显示控制串行指令数据。
3.如权利要求1所述的方法，其中该上图场像素数据以及该下图场像素数据于编码形式下调整其呈现比例。
4.如权利要求1所述的方法，其中将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离的步骤包含：
自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选出所有的奇数线，以作为该调整后上图场像素数据；以及
自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选出所有的偶数线，以作为该调整后下图场像素数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中该视讯数据流为一数字激光视盘格式的数据流，以及该子画面数据流为一DVD子画面数据流。
6.一种视讯处理电路，包含：
一输入单元，用来接收一视讯数据流以及一子画面数据流；
一译码模块，用来预分析该子画面数据流以取得一子画面数据的线条信息，该子画面数据包含有一上图场像素数据以及一下图场像素数据；
一子画面比例调整模块，用来根据该线条信息计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据，一同调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的线条数目，以及将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及
一存储器，用来分别储存该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据。
7.如权利要求6所述的视讯处理电路，其中该译码模块是对该子画面数据所包含的子画面显示控制串行指令数据进行译码，以取得该子画面数据的线条信息。
8.如权利要求6所述的视讯处理电路，其中该子画面比例调整模块调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的呈现比例是于编码形式下进行。
9.如权利要求6所述的视讯处理电路，其中该子画面比例调整模块是自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选出所有的奇数线，以作为该调整后上图场像素数据；并且自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选出所有的偶数线，以作为该调整后下图场像素数据。
10.如权利要求6所述的视讯处理电路，其中该视讯数据流为一数字激光视盘格式的数据流，以及该子画面数据流为一DVD子画面数据流。
11.一种数字激光视盘播放系统，包含：
一接口逻辑电路，用来接收一音讯数据流，一视讯数据流，以及一子画面信息流；
一音讯/视讯译码电路，用来译码已接收的该音讯数据流以及该视讯数据流；以及
一子画面译码电路，用来译码已接收的该子画面数据流，该子画面译码电路包含：
一译码模块，用来预分析该子画面数据流以取得子画面数据的线条信息，该子画面数据包含有一上图场像素数据以及一下图场像素数据；
一子画面比例调整模块，用来根据该线条信息计算出该上图场像素数据以及该下图场像素数据所包含的线条数目，交错该上图场像素数据以及该下图场像素数据，一同调整处于交错形式的该上图场像素数据以及该下图场像素数据呈现后的比例以调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的线条数目，并且将该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据分离为一调整后上图场像素数据以及一调整后下图场数据；以及
一存储器，用来分别储存该调整后上图场像素数据以及该调整后下图场像素数据。
12.如权利要求11所述的数字激光视盘播放系统，其中该译码模块是对该子画面数据所包含的子画面显示控制串行指令数据进行译码，以取得该子画面数据的线条信息。
13.如权利要求11所述的数字激光视盘播放系统，其中该子画面比例调整模块调整该上图场像素数据以及该下图场像素数据的呈现比例是于编码形式下进行。
14.如权利要求11所述的数字激光视盘播放系统，其中该子画面比例调整模块是自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选所有的奇数线，以作为该调整后上图场像素数据；并且自该处于交错形式的呈现比例调整后的像素数据中挑选所有的偶数线，以作为该调整后下图场像素数据。
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