CN101083110B - 将视频数据记录在信息存储介质上的记录设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在其上视频数据被记录的信息存储介质，包括：多个剪辑，作为在其中视频数据被存储的记录单位；和用于字幕的文本数据，与多个剪辑分开记录并且可与根据视频数据的图像层叠并随后可输出，该文本数据包括用于提供至少一种语言的字幕的数据。

Description

将视频数据记录在信息存储介质上的记录设备和方法
本申请是申请日为2003年10月14日、申请号为200380101471.1、题为“包含使用文本数据和可下载字型的用于多语言的字幕数据的信息存储介质及其设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在其上记录用于使用文本数据和可下载字型来支持多语言的字幕的信息存储介质，及其设备。
背景技术
传统数字多用途光盘(DVD)使用位图图像作为字幕。位图图像的字幕数据被无损地编码并且记录在在其上最多可记录32种字幕的DVD上。
现在，将解释作为传统多媒体信息存储介质的几种类型之一的DVD上的视频数据的数据结构。
图1是DVD的数据结构的示图。
参照图1，作为多媒体存储介质的DVD的盘空间被分为VMG区域和多个VTS区域。标题信息和关于标题菜单的信息被存储在VMG区域中，并且关于标题的信息被存储在多个VTS区域中。VMG区域包括2到3个文件并且每一VTS区域包括3到12个文件。
图2是VMG区域的详细示图。
参照图2，VMG区域包括：存储关于VMG的附加信息的VMGI区域；存储关于菜单的视频信息(视频对象)的VOBS区域；和用于VMGI的备份区域。这些区域作为一个文件存在并且在它们之间VOBS区域的存在为可选。
在VTS区域中，关于作为再现单元的标题的信息和关于作为视频数据的VOBS的信息被存储。在一个VTS中，至少一个标题被记录。
图3是VTS区域的详细示图。
参照图3，VTS区域包括：视频标题组信息(VTSI)、作为菜单屏幕的视频数据的VOBS、作为视频标题组的视频数据的VOBS、和VTSI的备份数据。用于显示菜单屏幕的VOBS的存在为可选。每一VOBS被再次划分为作为记录单位的VOB和单元(cell)。一个VOB包括多个单元。在本发明中提到的最低记录单位为单元。
图4是作为视频数据的VOBS的详细示图。
参照图4，一个VOBS包括多个VOB，并且一个VOB包括多个单元。单元包括多个VOBU。VOBU是按照使用在DVD中的编码运动图像的运动图像专家组(MPEG)方法而编码的数据。根据MPEG方法，由于图像被时空压缩编码，所以为了对图像解码，需要先前或后续图像。因此，为了支持通过其再现可从任意位置开始的随机访问功能，对每个预定图像执行不需要先前或后续图像的帧内编码(intra encoding)。此图像被称为MPEG中的帧内画面或I画面，并且在I画面和下一I画面之间的图像被称为图像组(GOP)。通常，GOP包括12到15个画面。
MPEG定义用于将视频数据和音频数据封装为一个比特流的系统编码(ISO/IEC13818-1)。该系统编码定义两种复用方法，这两种复用方法包括：节目流(PS)复用方法，适用于产生一个节目并将该节目存储在信息存储介质中；和传输流复用方法，其适合用于产生和传输多个节目。在这些方法中，DVD采用PS编码方法。根据PS编码方法，视频数据和音频数据被分别以包(PCK)为单位被分割并且通过包的时间划分(time division)而被复用。除由MPEG定义的视频和音频数据之外的数据被命名为私用数据流(private stream)并且也被包括在PCK中以便该数据可与音频和视频数据一起被复用。
VOBU包括多个PCK。多个PCK中的第一PCK是导航包(NV_PCK)。然后，剩余部分包括视频包(V_PCK)、音频包(A_PCK)、和次画面包(SP_PCK)。包含在视频包中的视频数据包括多个GOP。
SP_PCK用于二维图形数据和字幕数据。即，在DVD中，与视频画面层叠出现的字幕数据通过与用于2维图形数据相同的方法来编码。即，对于DVD，用于支持多语言的单独的编码方法没有被采用并且在将每一字幕数据转换为图形数据之后，图形数据通过一种编码方法被处理并随后被记录。用于字幕的图形数据被称为次画面(sub picture)。次画面包括次画面单位(SPU)。一个次画面单元相应于一个图形数据表。
图5是显示SPU和SP_PCK之间的关系的示图。
参照图5，一个SPU包括次画面单元头(SPUH)、像素数据(PXD)、和次画面显示控制序列表(SP_DCSQT)，其以此顺序被分割并被记录为多个2048字节的SP_PCK。此时，如果SPU的最后的数据项没有完全填充一个SP_PCK，那么最后的SP_PCK的剩余部分被填充以具有与其他SP_PCK相同的大小。因此，一个SPU包括多个SP_PCK。
在SPUH中，记录整个SPU的大小和从其开始SP_DCSQT数据的位置。PXD数据通过对次画面编码而获得。形成次画面的像素数据可具有4个不同类型的值，其是可由2个比特值来表示并且分别具有二进制值00、01、10、和11的背景(background)、图案像素(pattern pixel)、强调像素(emphasispixel)-1、和强调像素-2。因此，次画面可被视为一组具有四个像素值的数据并且被形成有多行。对每行执行编码。如图6所示，SPU被游程长度(run-length)编码。即，如果1到3个预定像素数据项连续，那么连续像素的数目(No_P)用2个比特来表示，其后2-比特像素数据值(PD)被记录。如果4到15个像素数据项连续，那么第一个2比特被记录为0，然后No_P通过使用4个比特来记录，并且PD通过使用2个比特来记录。如果16到63个像素数据项连续，那么第一个4比特被记录为0，然后No_P通过使用8个比特被记录，并且PD通过使用2个比特被记录。如果像素数据项连续到行的结尾，那么第一个14比特被记录为0，然后PD通过使用2个比特被记录。如果当对行的编码完成时以字节为单位的排列没被实现，那么4个比特被记录为0。在一行中编码的数据的长度不能超过1440比特。
图7是SP_DCSQT的数据结构的示图。
参照图7，SP_DCSQT包含用于输出PXD数据的显示控制信息。SP_DCSQT包括多个次画面显示控制序列(SP_DCSQ)。一个SP_DCSQT是一次执行的一组显示控制命令(SP_DCCMD)，并且包括：SP_DCSQ_STM，表示开始时间；SP_NXT_DCSQ_SA，包含关于下一SP_DCSQ的位置的信息；和多个SP_DCCMD。
SP_DCCMD是关于像素数据(PXD)和视频画面如何被组合和输出的控制信息，并且包含像素数据颜色信息、关于与视频数据对比的信息、和关于输出时间和完成时间的信息。
图8是显示考虑次画面数据的输出情况的参照图。
参照图8，像素数据本身被无损地编码为PXD。SP_DCSQT包含关于SP显示区域的信息，该SP显示区域是在作为视频图像区域的视频显示区域中的在其中显示次画面的次画面显示区域；以及关于输出的开始时间和完成时间的信息。
在DVD中，用于最多32种不同语言的字幕数据的次画面数据可与视频数据一起被复用并被记录。这些不同语言的区分由MPEG系统编码提供的流id和在DVD中定义的次流id来执行。因此，如果用户选择一种语言，那么SPU仅从具有相应于被选语言的流id和次流id的SP_PCK提取，随后被解码，并且字幕数据被提取。然后，根据显示控制命令控制输出。
如上所述字幕数据与视频数据一起被复用的事实引起了许多问题。
首先，当视频数据被编码时将为次画面数据而产生的比特的数量应被考虑。即，由于字幕数据被转换为图形数据并且被处理，所以为各个语言而产生的数据的数量彼此不同且数量巨大。通常，在运动图像的编码被执行一次之后，用于每一语言的次画面数据被再次复用以被添加到编码的输出从而适于每一区域的DVD被制作。然而，根据该语言，次画面数据的数量巨大从而当次画面数据被与视频数据一起复用时，产生的比特的总数量超过最大容许量。另外，由于次画面数据在视频数据之间被复用，所以每一VOBU的起始点根据区域而不同。由于VOBU的起始点被单独地管理，所以每当新开始复用处理时，此信息应被更新。
其次，由于每一次画面的内容不能被得知，所以次画面数据不能被用于其他用途，例如同时输出两种语言，由于字幕数据仅输出一种语言。
发明内容
本发明提供一种在其上使用一种数据结构来记录次画面数据的信息存储介质，其中，当视频数据被编码时，不需预先考虑对次画面数据将产生的比特流，以及一种用于其的设备。
本发明还提供一种在其上使用一种数据结构来记录次画面数据的信息存储介质，其中，次画面数据可用于除字幕之外的目的，以及用于其的设备。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
根据本发明的一方面，提供一种在其上记录视频数据的信息存储介质，该信息存储介质包括：多个剪辑，作为在其中存储视频数据的记录单位；和字幕的文本数据，其与多个剪辑分开地存储并且与根据视频数据的图像可层叠并随后可输出，文本数据包括用于提供至少一种语言的字幕的数据。
信息存储介质可包括：字符字型数据，与多个剪辑分开地记录，用于文本数据的图形表示，并且可使用在文本数据中。
当文本数据是多种语言时，对于多种语言的每种文本数据可被记录在单独的空间。
文本数据可包括可被转换为图形数据的字符数据和用于同步图形数据和视频数据的输出同步信息。
文本数据可包括可被转换为图形数据的字符数据和指示当图形数据可与根据视频数据的图像层叠时将显示图形数据的位置的输出位置信息。
文本数据可包括可被转换为图形数据的字符数据和用于表示当图形数据与图像层叠时多种大小的图形数据的输出的信息。
视频数据可被分为可连续再现的单位，并且相应于一个单位的所有的文本数据的大小被限制。
视频数据可被分为多个可连续再现的单位，相应于每一再现单位的文本数据被分为多个语言组，并且形成一种语言组的所有的文本数据的大小被限制。
以Unicode表示和记录形成文本数据的数据以支持多语言字符集。
当字幕的文本数据仅用作为基本英语字符组的ASCII和作为扩展的拉丁语字符组的ISO8859-1之一的字符来形成时，文本数据可通过使用通过其一个字符被编码为多个8位单位的UTF-8来编码和记录。
当文本数据包括具有Unicode的2字节大小的码点值的字符时，文本数据可通过使用通过其一个字符被编码为多个16位单位的UFT-16来编码和记录。
信息存储介质可是可移动类型。
信息存储介质可是可由再现设备的光学设备读取的光盘。
根据本发明的另一方面，提供一种用于从信息存储介质再现数据的再现设备，在该信息存储介质上，视频数据被记录，该视频数据被编码并且分为作为记录单位的剪辑，并且被记录在多个剪辑中，并且在该信息存储介质上，字幕的文本数据用多种语言的数据形成并且可作为图形数据与基于视频数据的图像层叠，文本数据与剪辑分开地记录，该再现设备包括：数据再现单元，用于从信息存储介质读取数据；解码器，用于对编码的视频数据解码；翻译器，用于将文本数据转换为图形数据；混合器，用于将图形数据与视频数据层叠以产生图像；第一缓冲器，用于临时地存储视频数据；和第二缓冲器，用于存储文本数据。
字型数据可被存储在第三缓冲器中并且可使用在文本数据中用于文本数据的图形表示并且与剪辑分开地记录在信息存储介质上，并且翻译器通过使用字型数据将文本数据转换为图形数据。
当文本数据是多种语言的数据时，对于每种语言文本数据可被记录在单独的空间，其中，一种作为由用户选择并且被设置为初始再现语言的一种语言的语言的文本数据被临时地存储在第二缓冲器中，用于将文本数据转换为图形数据的字型数据可被临时地存储在第三缓冲器中，并且，同时地，当再现视频数据时，文本数据可被转换为图形数据并且图形数据可被输出。
该设备可包括：控制器，用于通过使用同步信息控制文本数据的输出起始时间和结束时间，在信息存储介质上可记录文本数据，该文本数据包括：同步信息，通过其文本数据被转换为与基于视频数据的图像层叠的图形数据。
该设备可包括：控制器，用于通过使用输出位置信息来控制文本数据与基于视频数据的图像层叠的位置。在信息存储介质上可记录文本数据，该文本数据包括：字符数据，其可被转换为图形数据；和输出位置信息，指示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时将输出图形数据的位置。
记录在信息存储介质上的视频数据被分为可连续再现的单位，并且在相应于记录单位的所有的文本数据的限制的大小内，文本数据被记录。在再现可连续再现的单位之前，其大小受限的所有的文本数据可被存储在第二缓冲器中，并且当在再现期间发生语言改变时，存储在缓冲器中的相应于语言的字幕数据可被输出。
视频数据可被分为可被连续再现的单位，相应于一个单位的文本数据被分为多个语言组，形成一种语言组的字幕的文本数据被记录从而所有的文本数据被限制。在再现可连续再现的单位之前，相应于包含与视频数据同时输出的字幕数据的语言组的文本数据可被存储在缓冲器中，并且当再现期间发生语言改变时，当该语言的文本数据在缓冲器时，该语言的文本数据被输出，并且当该语言的文本数据不在缓冲器中时，相应于包含该语言的文本数据的语言组的文本数据被存储在缓冲器中并且该语言的文本数据可被输出。
该设备可包括：字幕大小选择器，用于基于用户输入选择字幕数据的大小。文本数据可包括可被转换为图形数据的字符数据，并且指示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时多个图形数据项的输出的信息可被记录在信息存储介质上。
以Unicode来表示并记录形成文本数据的数据以支持多语言集，并且翻译器将Unicode表示的字符转换为图形数据。
在信息存储介质上，当字幕的文本数据仅用作为基本英语字符组的ASCII和作为扩展的拉丁语字符组的ISO8859-1之一的字符来形成时，文本数据可通过使用通过其一个字符被编码为多个8位单位的UTF-8来编码和记录，并且翻译器可将由UFT-8表示的字符转换为图形数据。
在信息存储介质上，当文本数据包括具有Unicode的2字节大小的码点值的字符时，文本数据可通过使用通过其一个字符被编码为多个16位单位的UFT-16来编码并记录，并且翻译器将通过UTF-16表示的字符转换为图形数据。
信息存储介质可是可移动类型，并且再现设备可再现记录在可移动信息存储介质上的数据。
信息存储介质可是由再现设备的光学设备可读的光盘，并且再现设备可再现记录在光盘上的数据。
再现设备可输出图形数据而不再现记录在信息存储介质上的视频数据。
字幕数据可包括一种或多种语言的字幕数据，并且翻译器可将一种或多种语言的文本数据转换为图形数据。
字幕数据可与视频图像同步地层叠并随后输出。
根据本发明的另一方面，提供一种用于将视频数据记录在信息存储介质上的记录设备，包括：数据写入器，用于将数据写在信息存储介质上；编码器，用于对视频数据编码；字幕发生器，用于产生可添加到视频数据的字幕数据；中央处理器(CPU)；固定类型的存储器；和缓冲器。在编码器将视频图像分为作为记录单位的剪辑并对剪辑压缩编码之后，视频数据被存储在固定类型的存储器中。字幕发生器以文本的形式产生多种语言的字幕数据，字幕数据可与基于视频数据的图像一起被再现并被存储在固定类型的存储器中。缓冲器临时地存储存储在固定类型的存储器中的数据。数据写入器将临时存储在缓冲器中的编码的视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上。CPU控制视频数据的编码，将编码的视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上的各个单独的区域中。
该设备可包括：字型数据发生器，产生用于将字幕的文本数据转换为图形数据的字型数据。字型数据发生器可产生用于将字幕数据转换为图形数据所需的字型数据，并且可将字型数据存储在固定类型的存储器中。缓冲器可临时存储存储在固定类型存储器中的字型数据，数据写入器可将临时存储在固定类型的存储器中的字型数据记录在信息存储介质上，并且CPU可以控制字型数据的产生和将字型数据记录在信息存储介质的单独的区域中。
当文本数据是多语言的数据时，CPU可控制字幕数据从而对每种语言字幕数据被记录在单独的空间中。
该设备可包括：字幕发生器，通过包括可被转换为图形数据并随后输出的字符数据和用于与视频图像的再现同步的输出同步信息来产生字幕数据。
字幕发生器可通过包括可被转换为图形数据的字符数据来产生字幕数据并且可以输出指示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时将输出图形数据的位置的输出位置信息。
字幕发生器可通过包括可被转换为图形数据的字符数据和用于表示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时多种大小的图形数据的输出的信息来产生文本数据。
编码的视频数据可被分为可连续再现的记录单位，并且字幕发生器可产生文本数据从而相应于记录单位的所有的字幕数据的大小被限制。
编码的视频数据可被分为可连续再现的记录单位，并且在相应于记录单位的文本数据被分为多个语言组之后，字幕发生器产生文本数据从而形成一个语言组的整个字幕数据的大小被限制。
字幕发生器可产生以Unicode形成文本数据以支持多语言字符集的数据。
当文本数据仅用作为基本英语字符组的ASCII和作为扩展的拉丁语字符组的ISO8859-1之一的字符来形成时，编码器可通过使用通过其一个字符被编码为多个8位单位的UTF-8来编码。
当文本数据包括具有Unicode的2字节大小的码点值的字符时，编码器通过使用通过其一个字符被编码为多个16位单位的UFT-16来编码。
信息存储介质可是可移动类型。
信息存储介质可是光盘。
根据本发明的另一方面，提供一种再现存储在信息存储介质上的数据的方法，包括：读取视听(AV)数据和文本数据；从文本数据翻译字幕图像数据；对AV数据解码并且输出解码的AV数据；和混合字幕图像数据和解码的AV数据。
根据本发明的另一方面，提供一种再现设备，包括：读取部分，用于读取视听(AV)数据、文本数据、和字型数据；解码器部分，用于对AV数据解码并且输出运动图像数据；翻译部分，用于从文本数据翻译字幕图像数据；和混合部分，用于同步运动图像数据和字幕图像数据。
根据本发明的另一方面，提供一种再现设备，包括：读取部分，用于读取文本数据和字型数据；翻译部分，用于从文本数据翻译字幕图像数据；输出部分，用于输出字幕图像数据；和输入接收部分，用于接收下一行的字幕数据的输入以控制字幕数据的输出时间。
根据本发明的另一方面，提供一种数据记录和/或再现设备，包括：存储部分；编码器，用于对视听(AV)数据编码以产生编码的AV数据；字幕发生器，用于产生字幕的可翻译的文本数据；数据写入器，用于将编码的AV数据和可翻译的文本数据写到存储部分；读取部分，用于读取编码的AV数据和可翻译的文本数据；解码器部分，用于对编码的AV数据解码以产生运动图像数据；翻译部分，用于从可翻译文本数据翻译字幕图像数据；和混合部分，用于组合运动图像数据和字幕图像数据以产生混合的运动图像数据。
为了实现以上和/或方面和优点，在根据本发明的多种实施例的信息存储介质上，每一字幕数据项不在AV数据内，不与AV数据一起编码，而以单独的文本数据的形式被记录在单独的记录空间中。另外，在信息存储介质上，用于翻译作为文本数据形式的字幕数据的单独的字型数据被记录。另外，用于互锁字幕数据和完成解码处理的AV运动图像同步信息、和用于屏幕输出的输出信息被记录。字幕数据相应于传统DVD中的次画面数据。即，在根据本发明的多个实施例的信息存储介质上，以下元素被记录：
1)视频信息被压缩编码为的AV数据(剪辑)；
2)多语言字幕的文本数据；和
3)用于翻译文本数据的字型数据。
附图说明
图1是DVD的数据结构的示图；
图2是VMG区域的详细示图；
图3是VTS区域的详细示图；
图4是作为视频数据的VOBS的详细示图；
图5是显示SPU和SP_PCK之间的关系的示图；
图6是当次画面被编码时次画面的数据结构的示图；
图7是SP_DCSQT的数据结构的示图；
图8是显示考虑次画面数据的输出情况的参照图；
图9是根据本发明实施例的再现设备的方框图；
图10是存储在根据本发明实施例的信息存储介质中的文本数据的数据结构的示图；
图11是根据本发明实施例的字幕的文本数据的实施例；
图12是不同于图11的语言的语言的文本数据的数据结构的示图；
图13是使用在本发明的文本文件的例子；
图14是不同字体被应用到其的字幕的例子；
图15是在换行之后显示的字幕的例子；
图16是显示当一种语言的字幕正被再现时用户执行语言改变的情况的例子；
图17是多种语言的字幕数据和字型数据的多个语言组的例子；
图18是显示播放列表、播放项、剪辑信息、和剪辑的相互关系的示图；
图19是根据本发明的目录结构的例子；
图20是显示再现设备仅输出字幕数据的情况的例子；
图21是显示再现设备同时输出多于一种语言的字幕数据的情况的例子；
图22是显示在再现仅字幕数据期间，视频数据的正常再现从相应于字幕行数据的视频数据开始的情况的例子；和
图23是根据本发明实施例的记录设备的方框图。
具体实施方式
现在，将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终表示同一部件。以下通过参考附图描述实施例以解释本发明。
图9是根据本发明实施例的再现设备的方框图。
参照图9，再现设备包括：读取器，用于读取存储在信息存储介质中的AV数据、字幕的文本数据、和下载的字型数据；解码器，用于对AV数据解码；翻译器(renderer)，用于翻译文本文件；和混合器，用于将从解码器输出的运动图像与从翻译器输出的字幕数据组合。
另外，该再现设备还包括用于缓冲读取器和解码器以及翻译器之间的数据并存储确定的字型数据的缓冲器，并且还可包括用于存储作为缺省预先存储的固有字型数据的存储器(未示出)。
如于此所使用，翻译(rendering)包括所有涉及将字幕文本数据转换为图形数据以被显示在显示设备上所需要的动作。即，翻译包括通过重复用于在从信息存储介质或从固有字型数据读取的下载的字型数据中找到与文本数据中的每一字符的字符代码匹配的字型，并且将该字型数据转换为图形数据的处理来产生图形数据以形成字幕图像。翻译还包括选择或转换颜色，选择或转换字符的大小，和产生适合以水平行或垂直行写的图形数据。具体地讲，当正被使用的字型数据是外框字型(outline font)时，字型数据将每一字符的形状定义为曲线方程式。在这种情况下，翻译还包括用于通过处理该曲线方程式来产生图形数据的光栅化处理(rasterizing process)。
图10是存储在根据本发明实施例的信息存储介质中的文本数据(即，字幕数据)的数据结构的示图。
参照图10，文本数据与AV流分开地被记录。文本数据包括同步信息、显示区域信息、和显示字体箱信息。在翻译处理中同步信息可被添加到将与字幕一起输出的数据并且可用于将字幕与从AV流数据解码的视频信息同步。显示区域信息指明翻译的字幕数据被显示在屏幕上的位置。显示字体箱信息包含关于在显示区域中字符的大小、以水平行或垂直行来写翻译的字幕数据、和排列、颜色、对比度等的信息。另外，由于多种语言的每种的文本数据可被写，所以文本数据还包含表示多种语言中的语言的信息。对于各个语言的每一种，这种所谓的多语言数据可被存储在单独的空间，或者可在以输出时间的顺序被复用之后存储在一个空间中。
图11示出根据本发明实施例的字幕的文本数据。
参照图11，在本实施例中标记语言被用作字幕的文本数据。考虑到使用的目的是为了字幕，最小数目的用于字幕的标记语言中的标记(tag)或元素(element)被使用，并且如上所述，用于同步和屏幕显示的标记或属性可被包括。这里，subtitle、head、meta、body、p元素作为例子被显示。在本实施例中，信息与属性一起被显示。使用在该例子中的属性如下：
-start：时间，在其，当应与字幕数据一起再现的运动图像的起始时间被设置为0时，相应于运动图像的字幕数据应被输出。在其字幕被显示的时间以时(HH)：分(MM)：秒(SS)：帧(FF)的形式来表示。时间可以1/1000秒为单位来表示。另外，如果视频数据是MPEG视频，那么时间可具有在其上字幕层叠并被显示的视频图像的显示时间标签(presentation time stamp，PTS)值。通常，PTS值是工作在27MHz或90MHz的计数值。如果PTS值被使用，那么字幕数据可与视频数据准确地匹配并被操作。
-end：时间，在其显示的字幕消失并具有与‘start’相同类型的属性值。
-position：这指示在其中字幕数据将被显示的显示区域中的视频区域中的左上顶点的坐标。
-direction：这指示将被显示的字幕数据的方向。
-size：这指示在其中字幕数据将被显示的显示区域的宽度或高度。如果“direction”的属性值是“horizontal”，那么字幕数据箱的固定的宽度值被指示，并且如果为“vertical”，那么字幕数据箱的固定高度值被指示。
在使用的元素之中，字幕元素被用于指示文本数据的根，并且head元素被使用以包括处理由所有的文本数据需要的信息的meta元素，或者未在图11的例子中显示的style元素。在本实施例中，meta元素被使用以表达相应的文本数据的标题和将被使用的语言。即，当多种语言被选择时，通过使用文本数据中的元信息，期望的语言文本文件可被方便地选择。另外，如果对于每种语言文本文件的不同目录被准备，那么语言可按照文本文件的名称、或按照目录名称来区分。
在视频数据被再现之前，这样存储的字幕数据被加载到再现设备的缓冲器中，并且随着视频数据的再现，通过翻译器字幕数据被转换为图形数据并且被使得层叠视频图像。因此，例如韩国语的字幕数据在精确时间被显示在显示区域中。如上所描述，对于文本数据，除字幕字符数据之外，控制信息还可以格式或语法被写。因此，翻译器具有用于验证将被存储的文本文件是否根据语法而写的分析器功能。另外，为了通过使用包括在文本文件中的同步信息来将字幕数据与由解码器解码的视频图像同步，存在通过其用于发送或确定关于再现时间和解码器的再现状态的信息的事件被与解码器交换的通道。
图12是对于不同于图11的韩国语之外的语言的文本数据的数据结构的示图。
参照图12，当视频数据和文本数据被记录在不同区域中时，对多种语言的支持通过与字幕数据分开地对视频数据编码并随后将各不同语言的文本数据添加到编码的视频数据是可实现的。另外，当未与视频数据一起存储在信息存储介质上的字幕数据和字型数据通过网络被下载或者被从附加信息存储介质加载到再现设备时，因此，字幕数据被容易地使用在其他情况中。
当多种语言被因此支持时，将被用于文本数据的字符代码应被确定。在实施例中，Unicode被使用。Unicode是用于表达具有多于65,000字符的整个世界中的语言。根据Unicode，每一字符由Unicode中的码点(code point)表示。表示各种语言的字符是具有规则的连续值的码点的组。具有码点的连续间隔的字符被称为码表(code chart)。另外，Unicode支持UTF-8、UTF-16、UTF-32作为编码格式实际地存储或传输字符数据，即码点。这些格式将通过分别使用具有8位长度、16位长度、和32位长度的多个数据项来表示一个字符。
用于表示英文字符的ASCII码和用于通过扩展拉丁语而表达欧洲国家的语言的ISO8859-1码具有在Unicode中的从0x00到0xFF的码点值。日本语Hirakana字符具有从0x3040到0x309F的码点值。用于表示现代韩国语的11,172个字符具有从0xAC00到0XD7AF的码点值。这里，0x表示码点值按十六进制数表示。
如果字幕数据仅包括英语字符，那么通过使用UTF-8来执行编码。对于韩国语和日本语字幕数据，如果UTF-8被使用，那么可使用3个字节来表示一个字符。如果UTF-16被使用，那么一个字符可用2个字节表示，而包括在字幕数据中的英语字符的每一个也可用2个字节表示。
每个国家具有与Unicode不同的其自己的字符码。例如，在韩国语字符代码组KSC5601中，韩国语字符具有2字节码点值，英语字符具有1字节码点值。如果通过使用除Unicode之外的代码但不是每一国家的字符组来产生字幕数据，那么每一再现设备明白所有的这些字符组，从而增加实现的负担。
需要字型数据以将字幕数据作为文本数据处理。另外，为了支持多种语言，字型数据支持多种语言。然而，很难生产具有支持多种语言的这些字型的所有的再现设备。因此，在本发明的这个实施例中，仅用于使用在信息存储介质中的字符的字型数据被记录在信息存储介质中作为字幕数据，从而在再现设备中，在再现视频数据之前这种字型数据被加载到缓冲器并随后被使用。即，再现设备将字幕文本数据的每一段与字型数据链接并随后再现该数据。字幕文本数据和字型数据的链接信息被记录在字幕的文本数据中或者记录在单独的区域中。考虑用户在数据的再现期间执行语言改变的情况，在再现之前再现设备加载相应于视频数据并且连续可再现的字幕数据和字型数据，并随后使用该数据。这里，连续再现包括在视频数据的视频和音频输出中没有暂停、中止、或中断再现。通常，再现设备通过将数据量存储在视频或音频缓冲器中来再现数据，如果再现设备的缓冲器中的下溢被防止，那么连续再现是可能的。当在再现期间相应于视频数据的字幕或字型数据由读取器被再次读取以改变字幕时，如果在该时间期间视频和音频数据的下溢没有发生，那么可以不需要预先加载。
图13是使用在本发明此实施例中的文本文件的例子。
参照图13，在本发明此实施例中，style元素被使用在head元素中以使用CSS文件格式作为用于实现文本文件的标记语言中的字体的应用。通过使用CSS，字幕数据可使用具有不同大小和颜色的多种字型。
在一些应用程序中，或对于一些用户，被缺省设置的字幕字体不方便。例如，如果字幕文本的字型的大小很小，那么具有差视力的人可能感觉不方便。因此，期望应用并显示字体以当被应用到相同文本文件时满足普通用户或具有差视力的人。因此，当在第一再现设备中再现信息存储介质时通过允许用户通过菜单确定字体，例如字型的大小，用于根据用户的设定应用字体并且具有可由用户选择的多个选项的字体表可被使用。
在本发明中，现在将解释通过其根据用户字幕字体可设置的用户规则。用户类型是一组CSS属性。在本实施例中，用户类型的详细区别，即差视力的程度不贴切，并因此如下仅两种接下来的情况将被解释：
-小：用于具有普通视力的用户的字体；和
-大：用于具有坏视力的用户的字体；
如图14所示，通过使用用户规则其被预设置或者对具有好视力或具有坏视力的用户不同字体被应用到其的字幕可被显示。
再现设备也可不需使用由字幕数据确定的位置和大小而应用根据用户的喜好通过应用不同位置和大小来输出字幕。
图15是其中在图11中实现的韩国语字幕的文本数据被显示在实际屏幕上的例子。
参照图15，由于在由第二<p>元素表示的屏幕中，字幕数据显示区域的宽度值通过“size”属性被确定为520，在换行之后显示不能在一行内表达的字幕数据。另一方面，字幕数据仅在显示区域中是可输出的并且通过使用换行元素(br)，换行可被强制地选择。
第三<p>元素是其中通过“direction”属性字幕数据的显示被垂直地执行的例子。
图16是示出当用一种语言的字幕正被再现时用户执行语言改变的情况的例子。
参照图16，当需要改变语言时，再现设备改变正被再现的字幕文本数据(例如韩国语的)，链接相应于文本数据的字型数据，翻译改变的语言(例如英语)的数据，并且通过这样做，输出字幕。如果字幕的数据和该数据的字型数据都被加载到缓冲器中，那么视频数据的连续再现可被容易地执行。如果期望被改变的文本数据或字型数据没有被加载到缓冲器中，那么该数据应被加载入缓冲器。此时，在视频数据的再现中可能发生暂停、中止、或中断。
对于无暂停、中止、或中断视频再现的多语言转换，用于字幕的数据和字型数据的大小可被限制于小于各个缓冲器的大小。然而，在这种情况下，被支持的语言的数目被限制。因此，在本发明的本实施例中，这个问题通过创建被称为语言组的单位来解决。
图17是用于多语言的字幕数据和字型数据的多个语言组的例子。
参照图17，添加到一个视频图像的多种语言的字幕数据和字型数据被分为多个语言组。相应于一个语言组的字幕数据和字型数据被限制小于缓冲器的大小的大小。在再现视频数据之前在包含由用户选择或者由再现设备选择作为缺省的语言的字幕数据的语言组被加载入缓冲器之后，再现视频数据开始。当用户执行语言改变时，由于数据已经被加载入缓冲器，所以由于字幕数据包括在这个语言组中，语言字幕改变可被无中止的进行。然而，如果进行对没有包括在这个语言组中的语言的改变，那么再现设备再次加载期望的语言组的字幕数据和字型数据。在这种情况下，现有的语言组的数据都被删除。此时，在再现视频数据中，暂停、中止、或中断可能发生。其后，如果执行语言改变，那么语言改变操作根据该语言和加载入缓冲器中的语言组之间的关系被再次执行。关于语言组的信息可被记录在信息存储介质中或者通过考虑存储在信息存储介质中的数据以及再现设备中的缓冲器的大小，当再现数据时再现设备任意确定关于语言集的信息。
现在将参照实施例解释在再现视频数据需要的信息和字幕数据之间的关系。
如于此所使用，剪辑是视频数据的记录单位，并且播放列表(PlayList)和播放项(PlayItem)将被用于指示再现单位。
在根据本发明实施例的信息存储介质中，AV流被分开并以剪辑为单位被记录。通常，剪辑被记录在连续空间中。为了减小其量，AV被压缩并被记录。因此，为了再现该压缩的AV流，被压缩的视频数据的属性信息应被通知。因此，剪辑信息被记录在每一剪辑中。剪辑信息包含该剪辑的音频视频属性和在其中关于在其中在每一间隔中随机访问是可用的入口点(Entry Point)的位置的信息被记录的入口点映射(Entry Point Map)。在被广泛地用作视频压缩技术的MPEG中，入口点是其中帧内图像被压缩的I图像的位置，并且入口点映射主要用于用于在再现的起始点之后以时间间隔来找到一点的时间查询。
播放列表是再现的基本单位。在根据本实施例的信息存储介质中，多个播放列表被存储。一个播放列表包括一系列的多个播放项。播放列表相应于剪辑的一部分，更具体地讲，其以通过其剪辑中的再现起始时间和结束时间被确定的形式被使用。因此，通过使用剪辑信息，相应于播放项的实际剪辑中的该部分的位置被识别。
图18是显示播放列表、播放项、剪辑信息、和剪辑的相互关系的示图。
参照图18，在本发明的本实施例中，除播放列表、播放项、剪辑信息、和剪辑之外，多个每一剪辑的字幕的文本数据项被记录在与剪辑分开的空间中。字幕的多个数据项被链接到一个剪辑并且此链接信息可被记录在剪辑信息中。对于一些剪辑，用于字幕的多个数据项被链接，而对于另一些剪辑，没有数据项或仅字幕的一个数据项可被链接。当播放列表被再现时，包括在播放列表中的播放项被顺序再现。结果，链接到每一播放项的剪辑中的任何一个和链接到该剪辑的多个字幕被翻译并输出。由于播放列表之间的连续再现通常不被保证，所以在再现播放列表之前所有链接的用于字幕的文本数据可被加载入缓冲器。在图18中，字型数据没有被分开地标记。
通常，对于每一语言产生字型数据。因此，对于每一语言字型数据被记录在单独的空间。
图19是根据本发明实施例的目录结构的例子。
参照图19，在目录中，剪辑、剪辑信息、播放列表、字幕文本数据、和字型数据以文件的形式被存储并根据各自类型被存储在不同的目录空间中。如所示，字幕的文本数据和字型文件可被存储在与视频数据分开的目录空间中。
根据本发明的不同实施例的信息存储介质是可移动的信息存储介质(即不被固定到再现设备，而仅当数据被再现时可被放置并使用的一种信息存储介质)。不象具有高容量的固定的信息存储介质如硬盘，可移动信息存储介质具有有限的容量。另外，用于再现此介质的再现设备常常具有具有有限大小的缓冲器和具有有限性能的低级功能。因此，与记录在可移动信息存储介质上的视频数据一起，仅字幕数据和用于字幕数据的字型数据被记录在信息存储介质中并且通过使用该数据当视频数据被从信息存储介质再现时，应被预先准备的数据量可被最小化。这种可移动的记录介质的代表性例子是光盘。
在根据本发明实施例的信息存储介质上，视频数据被存储在与字幕文本数据分开的空间中。如果这种字幕文本数据用于多种语言并且具有用于输出字幕数据的字型数据，那么再现设备在缓冲器中仅加载字幕数据和字型数据，并随后，当再现视频数据时，字幕数据与视频图像层叠并且输出字幕数据。
图20是显示再现设备仅输出字幕数据的情况的例子。
参照图20，根据本发明实施例的再现设备可仅输出字幕数据。即，根据多个特定再现功能之一，视频数据没被再现，并且仅将被输出以与视频数据层叠的字幕数据被转换为图形数据并随后被输出。在这种情况下，字幕数据可被使用，例如，为了学习外语。这里，视频数据没被层叠并且仅字幕数据被输出。另外，同步信息和位置信息都被忽略或者不被包括，并且再现设备将包括字幕数据的多行数据项输出在整个屏幕上，并且等待用户输入。在观看所有的输出字幕数据之后，用户将用于显示下一行的字幕数据的信号发送到再现设备以控制字幕数据的输出时间。
图21是显示再现设备同时输出多于一种语言的字幕数据的情况的例子。
参照图21，作为实施例，当字幕数据包括多种语言时再现设备可具有同时输出两种或多种语言的字幕数据的功能。此时，通过使用每一语言的字幕数据的同步信息，将被显示在屏幕上的字幕数据被选择。即，字幕数据以输出起始时间的顺序被输出，并且当输出起始时间相同时，字幕数据根据语言被输出。
通过其仅当字幕数据被再现时，可从相应于字幕行数据项的视频数据开始视频数据的正常再现的功能也是可实现的。
图22是显示在仅再现字幕数据期间，从相应于字幕行数据的视频数据开始视频数据的正常再现的情况的例子。
如图22所示，当用于选择一种字幕行数据项时，相应于行数据项的再现时间被再次选择，并且相应于该时间的视频数据被正常地再现。
根据本发明实施例的记录设备将视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上。
图23是根据本发明实施例的记录设备的方框图。
参照图23，记录设备包括中央处理器(CPU)、固定的高容量存储器、编码器、字幕发生器、字型发生器、写入器、和缓冲器。
编码器、字幕发生器、和字型发生器可通过CPU上的软件来实现。
另外，用于实时接收视频数据的视频输入单元也是可包括的。
存储器存储作为编码的对象的视频图像，或者由编码器编码的视频数据。另外，存储器存储附于视频数据的对话和大容量字型数据。字幕发生器从编码器接收关于字幕行数据项的输出时间的信息，从对话数据接收字幕行数据，产生用于字幕的字幕数据，并且将字幕数据存储在固定类型的存储设备中。字型发生器从大容量字型数据产生包含使用在用于字幕的字幕数据中的字符的字型数据并且将该字型数据存储在固定类型的存储设备中。即，存储在信息存储介质中的字型数据是存储在固定类型的存储设备中的大容量字型数据一部分。这种以该形式产生将被存储在信息存储介质中的数据的处理被称作编辑(authoring)。
如果编辑处理完成，那么存储在固定类型的存储设备中的编码的视频数据被分为作为记录单位的剪辑，并且被记录在信息存储介质上。另外，用于添加到包含在剪辑中的视频数据的字幕的字幕数据被记录在单独的区域中。另外，需要将字幕数据转换为图形数据的字型数据被记录在单独的区域中。
视频数据被分为可连续再现的再现单位，并通常，此再现单位包括多个剪辑。作为实施例，可与包括在一个再现单位中的视频图像层叠并且被输出的字幕数据的大小被限制为小于当用于多种语言的数据都被添加到字幕数据中时的大小。另一方面，应被与包括在一个再现单位中的视频图像层叠的字幕数据被分为语言组，使用该语言集当视频数据被再现时语言改变可被连续执行。包括在一个再现单位中的字幕数据包括多个语言组并且包括在一个语言组中的字幕数据、用于多种语言的附加数据的大小被限制为小于一个大小。
字幕数据包括使用Unicode的字符代码并且实际记录的数据格式实际上可按照UTF-8或UTF-16来编码。
记录在固定类型的存储设备中的视频数据、用于字幕的字幕数据、和字型数据被临时存储在缓冲器中并且通过写入器被记录在信息存储介质上。CPU执行控制每一装置的软件程序从而这些功能被顺序执行。
如上所述，根据本发明的上述实施例，用于多语言字幕的文本数据被制作成文本文件并且随后被记录在与AV流分开的空间中，从而更多不同的字幕可被提供给用户并且记录空间安排可方便地执行。
通过收集字幕文本需要的字符，为此的字型数据被生成以具有最小的大小并被单独地存储在信息存储介质中并被使用。
尽管已经显示和描述了本发明的一些实施例，但本发明不限制于公开的实施例。另外，本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求和其等同物限定范围的本发明的原理和精神的情况下，可在这些实施例中进行改变。
产业上的可利用性
本发明可被应用于与运动图像的记录和再现相关的领域中，具体地讲，在在其中当再现运动图像时多种语言的文本数据必须被提供的领域中。

Claims (24)

1.一种用于将数据记录在信息存储介质上的记录设备，包括：
数据写入器，用于将视频数据和字幕数据写在信息存储介质上；
编码器，用于对视频数据编码；
字幕发生器，用于产生可添加到视频数据的字幕数据；
中央处理器(CPU)；
固定类型的存储器；和
缓冲器，
其中，在编码器将视频图像分为作为记录单位的剪辑并对剪辑压缩编码之后，视频数据被存储在固定类型的存储器中，
其中，字幕发生器以文本的形式产生多种语言的字幕数据，字幕数据与基于视频数据的图像一起可被再现并被存储在固定类型的存储器中，
其中，缓冲器临时地存储存储在固定类型的存储器中的数据，
其中，数据写入器将临时存储在缓冲器中的编码的视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上，
其中，CPU控制视频数据的编码，将编码的视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上的各个单独的区域中，
其中，该字幕数据包括：字符数据、同步信息和显示字体信息，通过该同步信息和显示字体信息，字符数据被转换为图形数据并与基于视频数据的图像层叠，显示区域信息指示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时图形数据将被输出的位置。
2.如权利要求1所述的记录设备，还包括：字型数据发生器，产生用于将字幕数据转换为图形数据的字型数据，
其中，字型数据发生器产生用于将字幕数据转换为图形数据所需的字型数据，并且将该字型数据存储在固定类型的存储器中，缓冲器临时存储存储在固定类型的存储器中的字型数据，数据写入器将临时存储在固定类型的存储器中的字型数据记录在信息存储介质上，并且CPU控制字型数据的产生和将字型数据记录在信息存储介质的单独的区域中。
3.如权利要求1所述的记录设备，其中，当字幕数据是多语言的数据时，CPU控制字幕数据从而对每种语言字幕数据被记录在信息存储介质上的单独区域中。
4.如权利要求1所述的记录设备，其中，字幕发生器产生字幕数据以包括可转换为图形数据并随后输出的字符数据和用于与视频图像的再现同步的同步信息。
5.如权利要求1所述的记录设备，其中，字幕发生器产生字幕数据以包括可转换为图形数据的字符数据和用于当图形数据与基于视频数据的图像层叠时用于表示多种大小的图形数据的输出的信息。
6.如权利要求1所述的记录设备，其中，编码的视频数据被分为可连续再现的记录单位，并且字幕发生器产生字幕数据从而相应于记录单位的所有的字幕数据的大小被限制。
7.如权利要求1所述的记录设备，其中，编码的视频数据被分为可连续再现的记录单位，并且在相应于记录单位的字幕数据被分为多个语言组之后，字幕发生器产生字幕数据从而形成一个语言组的整个字幕数据的大小被限制。
8.如权利要求1所述的记录设备，其中，字幕发生器产生以Unicode来形成字幕数据以支持多语言字符集的数据。
9.如权利要求7所述的记录设备，其中，当字幕数据仅用作为基本英语字符组的ASCII和作为扩展的拉丁语字符组的ISO8859-1之一的字符来形成时，执行编码的编码器通过使用通过其一个字符被编码为多个8位单位的UTF-8来编码。
10.如权利要求7所述的记录设备，其中，当字幕数据包括具有Unicode的2字节大小的码点值的字符时，执行编码的编码器通过使用通过其一个字符被编码为多个16位单位的UFT-16来编码。
11.如权利要求1所述的记录设备，其中，信息存储介质是可移动类型。
12.如权利要求11所述的记录设备，其中，信息存储介质是光盘。
13.一种用于将数据记录在信息存储介质上的记录方法，包括：
将视频数据和字幕数据写在信息存储介质上；
其中，视频数据作为记录单位的剪辑被存储，将视频图像分为作为记录单位的剪辑并对剪辑压缩编码；
将视频数据存储在固定类型的存储器中；
以文本的形式产生多种语言的字幕数据，字幕数据与基于视频数据的图像被存储在固定类型的存储器中；
临时地存储存储在固定类型的存储器中的数据；和
将临时存储的编码的视频数据和字幕数据记录在信息存储介质上的各个单独的区域中，
其中，该字幕数据包括：字符数据、同步信息和显示字体信息，通过该同步信息和显示字体信息，字符数据被转换为图形数据并与基于视频数据的图像层叠，显示区域信息指示当图形数据与基于视频数据的图像层叠时图形数据将被输出的位置。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
产生用于将字幕数据转换为图形数据的字型数据；
将该字型数据存储在固定类型的存储器中；
临时存储存储在固定类型的存储器中的字型数据；
将临时存储在固定类型的存储器中的字型数据记录在信息存储介质的单独的区域中。
15.如权利要求13所述的方法，其中，当字幕数据是多语言的数据时，对于每一语言字幕数据被记录在信息存储介质上的单独区域中。
16.如权利要求13所述的方法，其中，产生字幕数据以包括可转换为图形数据并随后输出的字符数据和用于与视频图像的再现同步的同步信息。
17.如权利要求13所述的方法，其中，产生字幕数据以包括可转换为图形数据的字符数据和用于当图形数据与基于视频数据的图像层叠时用于表示多种大小的图形数据的输出的信息。
18.如权利要求13所述的方法，其中，编码的视频数据被分为可连续再现的记录单位，并且产生字幕数据从而相应于记录单位的所有的字幕数据的大小被限制。
19.如权利要求13所述的方法，其中，编码的视频数据被分为可连续再现的记录单位，并且在相应于记录单位的字幕数据被分为多个语言组之后，产生字幕数据从而形成一个语言组的整个字幕数据的大小被限制。
20.如权利要求13所述的方法，还包括：产生以Unicode来形成字幕数据以支持多语言字符集的数据。
21.如权利要求19所述的方法，其中，当字幕数据仅用作为基本英语字符组的ASCII和作为扩展的拉丁语字符组的ISO8859-1之一的字符来形成时，通过使用通过其一个字符被编码为多个8位单位的UTF-8来编码。
22.如权利要求19所述的方法，其中，当字幕数据包括具有Unicode的2字节大小的码点值的字符时，通过使用通过其一个字符被编码为多个16位单位的UFT-16来编码。
23.如权利要求13所述的方法，信息存储介质是可移动类型。
24.如权利要求23所述的方法，其中，信息存储介质是光盘。
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