CN1103102C - 在数字视盘系统中的子图复原方法和装置 - Google Patents

在数字视盘系统中的子图复原方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种数字视盘系统的子图复原方法和装置，它包括：位流缓冲器，用于存储压缩编码位流的子图数据和颜色查询表；行程解码器，用于解码子图数据中的象素数据和输出表示象素类型的预定位数据；索引发生器，用于输出颜色索引和对比度值；颜色控制器，用于输出由从颜色查询表输入的颜色索引指明的位置处的颜色；和控制器，用于装载颜色查询表，分析显示控制顺序表中的各种命令，和输出有关每个象素的颜色索引和对比度信息给索引发生器。

Description

在数字视盘系统中的子图复原方法和装置
本发明涉及数字视盘(DVD)系统，特别涉及复原以DVD标准定义的字符或图形及显示复原结果的DVD系统中的子图复原方法和装置。
近来DVD已经得到开发，它比致密盘(CD)提供更高的图象质量。DVD使用方便并且如CD那样操作以及能应用于影片的只再现介质计算机媒本等多方面。而且结合DVD标准提出了各种建议，其中一个是子图数据的使用。子图数据是一种图形数据，它能在屏幕上以插图形式显示，图1定义了基本单元的形式。
图1所示是以DVD标准定义的子图数据的结构。子图数据包括：具有关于子图一般信息的标题，通过压缩实际子图而产生的象素数据，和显示控制顺序表(DCSQT)。该DCSQT包括以表的形式列出的帧单元的显示控制顺序(DCSQ0，DCSQ1，…)，其中每个帧单元具有关于子图的显示控制命令和与执行这些命令有关的时间信息。这里，象素数据包括用于区分4类模式的2位数据。因此，当2位数据是“00”时，每个象素变成字符周围的背景象素；当2位数据是“01”时，是字符模式象素；当其为“10”时，是字符边缘的第1加重象素；当其为“11”时，是第2加重象素。上述象素数据是通过压缩多个重复的同类模式得到的一种模式和经由行程编码操作的一种象素模式。DCSQT含有关于为将压缩编码的位流的子图数据解码所必须的在屏幕上的尺寸、水平和垂直显示区域位置的信息。更详细说，构成DCSQT的帧单元的DCSQ包含关于子图的显示时间、不涉及显示时间的强制显示、子图显示结束时间、关于每个象素的颜色设定和用于确定与特定其它图象数据的混合比的象素对比度值等信息。该DCSQ还包含子图数据的显示区域信息、与压缩象素数据相关的位置信息、和能改变属于特定范围的象素的颜色和对比度的信息。以下将参照图2描述能改变属于特定范围的象素的颜色和对比度的信息。图2示出用于改变子图象素的颜色和对比度的命令CHG-COLCON的模式。命令内容基本划分为有关一行单元的特定范围的行控制信息LCINF和有关象素单元的特定范围的象素控制信息PCINF。有关单个行控制信息LCINF最多可有8类象素控制信息PCINF，而有关单个命令CHG-COLCON可有各种类型的行控制信息LCINF。该LCINF包含有开始行数，结束行数和象素控制信息PCINF数，其中PCINF存在于颜色和对比度等同改变的范围中。该PCINF包含有表示在颜色和对比度等同改变的范围内存在的水平开始位置的开始象素数，和有关在下一个象素控制信息的开始象素数被输入之前每个象素被改变的颜色和对比度值。
本发明的一个目的是提供一种方法，用于复原以DVD标准定义的子图。
本发明的另一个目的是提供一种装置，用于实现DVD子图复原方法。
为实现本发明的以上目的，提供了一种数字视盘系统(DVD)的子图复原方法，该子图复原方法包括步骤：(a)存储输入的子图数据和颜色查询表；(b)分析在步骤(a)的子图数据中包含的显示控制顺序表；(c)根据步骤(b)的分析结果对在步骤(a)中存储的子图数据的象素数据进行解码；(d)根据步骤(b)的分析结果对应通过在步骤(c)解码的象素数据表示的单个象素来确定对比度值；和(e)利用由步骤(b)的分析结果得到的颜色索引，在步骤(a)的颜色查询表中确定对应于步骤(d)的象素的颜色值。
还提供了一种数字视盘(DVD)系统的子图复原装置，该子图复原装置包括：存储装置，用于存储输入的子图数据和颜色查询表；控制装置，用于分析在存储装置中存储的子图数据中包含的显示控制顺序表并得到在屏幕上的子图显示区域以及用于在子图显示区域中显示一象素的颜色索引信息和对比度信息；解码装置，用于将在存储装置中存储的子图数据中的象素数据解码；和确定装置，用于通过利用控制装置获得的对比度信息确定对应于由解码装置中解码的象素数据所表示的单个象素的对比度值，以及用于通过利用控制装置获得的颜色索引信息确定对应于存储装置中存储的颜色查询表中的象素的颜色值。
以下将参照附图描述各实施例：
图1是以DVD标准定义的子图数据的结构配置的概念图示；
图2是用于改变子图象素的颜色和对比度的命令CHG-COLCON模式的概念图示；
图3是根据本发明的DVD系统的子图复原装置的方框图；
图4是用于解释图3装置每次开始处理每帧的操作的流程图；
图5A、5B是用于解释涉及图3装置每一场的操作的流程图。
将参照附图详细描述本发明的具体实施例。
根据本发明的图3的子图复原装置包括：接口31，用于连接用作DVD系统主控制器的中央处理单元(CPU)(未示出)；位流缓冲器33，用于将经接口31接收到的位流形式的子图数据和象素颜色存储为查询表形式；位流缓冲控制器32连接在控制接口31和位流缓冲器33之间用于控制位流缓冲器33。该子图复原装置还包括控制器34，用于控制各个单元的每一操作，和经位流控制器32读取在位流缓冲器33中存储的颜色查询表和子图数据；行程解码器35接收在控制器34中读取的子图数据中包含的象素数据并解码该接收的数据；索引发生器36接收在控制器34中读取的子图数据中包含的显示控制顺序表的颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx，并输出颜色索引和对比度值以表示在行程解码器35中解码的数据。该子图复原装置还包括颜色控制器37，它接收在控制器34中读取的颜色查询表，并根据从索引发生器36输出的颜色索引输出该颜色值。
在图3中，位流缓冲控制器32响应位流缓冲器33的数据请求，经接口31向CPU请求子图数据。因此，该CPU将该压缩的编码位流子图数据经接口31传输给复原装置。该位流控制器32将经接口31输入的位流子图数据存储在位流缓冲器33中。另外，该CPU提供一颜色调色板，用于与子图数据一起的查询表形式的子图数据的象素数据。位流缓冲器33存储与子图数据一起的颜色查询表。控制器34执行参照图4将描述的每一帧每次开始时的操作。
图4是用于解释图3装置每次开始处理每一帧的操作的流程图。
控制器34经位流缓冲控制器32可以获得在位流缓冲器33中存储的颜色查询表Color-LUT和子图数据。在步骤401，控制器34将获取的颜色查询表Color-LUT装载到颜色控制器37。然后，控制器34对在获取的子图数据中定义的DCSQT命令进行分析。首先，该控制器34从DCSQT中读取关于子图数据实际被显示在屏幕上的区域的信息，从而在步骤402中获得关于显示区域的长度和宽度的尺寸。在步骤402中获得的数据被用于控制该行程解码器35的解码操作的执行和停止，以及去控制解码后的子图数据的输出定时。控制器34在步骤403读取DCSQT中的颜色索引信息Color-Idx，然后在步骤404读取对比度信息Const-Idx，以便输出读取的数据给索引发生器36。颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx被用于得到有关象素模式的要被显示的颜色值和对比度值。将参照图5描述控制器34在完成上述操作之后执行每个奇或偶场的操作。
图5是用于解释图3装置的每操作的流程图。
在步骤501中，控制器34检验在DCSQT中是否存在子图象素的颜色和用于改变对比度的命令(CHG-COLCON)。如果命令(CHG-COLCON)不存在，则控制器34使用当前颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx去解码该子图数据。因此，控制器34执行步骤507。但是，如果命令(CHG-COLCON)是存在的，这意味着将提供给索引发生器36的颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx在部分区域被改变。根据属于一帧的图2的行控制信息LCINF和象素控制信息PCINF的量，信息的幅值是可改变的。当改变了更多信息量时，信息的幅值被放大。因此，在属于行控制信息LCINF和位置控制信息LCINF的象素控制信息PCINF的最小单元基础上处理该子图数据。如果命令CHG-COLCON存在，在步骤502，该控制器34从在最小单元基础上的命令CHG-COLCON中提取行控制信息LCINF和象素控制信息PCINF。在步骤503，控制器34检验当前行位置是否与提取的行控制信息LCINF指明的范围(开始行数和结束行数之间)相一致。如果当前行位置与由行控制信息LCINF指明的范围相一致，则控制器34判断该提取的象素控制信息PCINF是有效的，并在步骤504，将象素控制信息PCINF中包含的新的颜色索引和对比度信息提供给索引发生器36。即，控制器34将提供给索引发生器36的颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx改变成为新的颜色索引和对比度信息。但是，如果当前行位置与由行控制信息LCINF指明的范围不一致时，则该控制器34在步骤505检验新行控制信息LCINF与当前行位置信息一致是否是必要的。如果当前行位置是提取的行控制信息LCINF指明的范围，则控制器34判断该新的行控制信息LCINF不是必须的。在此情况下，控制器34执行507的步骤，并维持提取的象素控制信息PCINF，直到当前行位置与行控制信息LCINF指明的范围相一致。但是，如果当前行位置滞后于由提取的行控制信息LCINF指明的范围，则控制器34判断该提取的象素控制信息PCINF总是无效的。在此情况，在步骤506中，控制器34读取与当前行一致的新的行控制信息LCINF和象素控制信息PCINF。在步骤504，该控制器34将颜色和对比度改变成为在新提取的象素控制信息PCINF中包含的新的颜色索引和对比度信息。即，属于由关于每个象素的象素控制信息PCINF指明的区域的颜色和对比度被改变成相应的颜色索引和对比度信息。然后，在步骤507中，该控制器34读取子图数据中的象素数据Pixel-Data并输出该数据到行程解码器35。控制器34控制行程解码器35并将从步骤507读取的对应于经DCSQT中的命令分析获得的在屏幕上显示的宽度和长度显示尺寸和位置的象素数据解码(步骤508)。在步骤509中，控制器34检验关于整行的象素数据是否完全被解码。如果象素数据没有完全被解码，控制器34执行步骤507，如果象素数据被完全解码，则在步骤510，前者判断当前行是否是一场的结束。如果当前行不是其中的结束行，的在步骤511中，该控制器34检验用于改变子图象素的颜色和对比度的命令CHG-COLCON是否存在。如果命令CHG-COLCON存在，则控制器34执行步骤503；否则执行步骤507。
返回到图3，行程解码器35经控制器34接收以行程方式被压缩和编码的象素数据Pixel-Data，并且行程解码该接收的象素数据。行程解码器35输出表示象素类型的2位数据作为解码数据。为控制行程解码器35，如果当前象素位置是子图不被显示的区域，则该控制器34停止行程解码器35的解码操作；如果前者达到显示区域，则继续其解码操作。索引发生器36接收由控制器34经执行图5所示操作计算的颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx，以及从行程解码器35输出的象素类型数据。索引发生器36在接收的颜色索引信息Color-Idx和对比度信息Const-Idx中根据接收的象素类型数据输出颜色索引和对比度值。颜色索引被输入到颜色控制器37。颜色控制器37选择经控制器34装载的颜色查询表Color-LUT上的颜色索引指明的位置的颜色值，并输出该选择的结果。由颜色值和对比度值表示在屏幕上子图显示区域中的相应象素。其结果为：子图被显示在屏幕上的预定位置。
如上所述，本发明复原按照DVD标准被压缩和编码的子图数据并能够在屏幕上期望的区域显示例如字符或图形这样的子图。
这里仅特别描述了本发明的某个实施例，很明显，无须脱离本发明的精神和范围就可做出各种修改。

Claims (18)

1.一种数字视盘(DVD)系统的子图复原方法，该子图复原方法包括步骤：
(a)存储输入的子图数据和颜色查询表；
(b)分析步骤(a)中子图数据包含的显示控制顺序表；
(c)根据步骤(b)的分析结果，将步骤(a)中存储的子图数据中的象素数据进行解码；
(d)根据步骤(b)的分析结果，确定由步骤(c)解码的象素数据表示的对应于单个象素的对比度值；和
(e)利用步骤(b)的分析结果获得的颜色索引在步骤(a)的颜色查询表中确定对应于步骤(d)的象素的颜色值。
2.根据权利要求1的子图复原方法，其中所述分析步骤(b)分析显示控制顺序表的每个命令以获得在屏幕上的子图显示区域，和获得表示在子图显示区域中的一象素的颜色索引信息和对比度信息。
3.根据权利要求1的子图复原方法，其中所述分析步骤(b)在每次每一帧开始时都被执行。
4.根据权利要求2的子图复原方法，其中所述分析步骤(b)包含子步骤：
(b1)检验在显示控制顺序表中是否存在用于改变象素的颜色和对比度的命令；
(b2)如果该命令存在，在最小单元基础上从显示控制顺序表中读取相应的行控制信息和象素信息，并将当前行位置与在行控制信息中确定的范围进行比较；
(b3)如果当前行位置与行控制信息的确定范围相一致时，那么根据象素控制信息改变颜色索引信息和对比度信息；
(b4)如果当前行位置与行控制信息确定的范围不一致，并且新的行控制信息是必要的，则读取行控制信息和象素控制信息，并根据该象素控制信息改变颜色索引信息和对比度信息；和
(b5)如果当前行位置与行控制信息的确定范围不一致，并且新的行控制信息是不必要的，则维持颜色索引信息和对比度信息。
5.根据权利要求4的子图复原方法，其中每场以一行为单元执行所述分析步骤(b)。
6.根据权利要求2的子图复原方法，其中所述步骤(c)对满足由所述步骤(b)的分析所获得的在屏幕上的显示区域的象素数据和表示多个象素类型的预定位数的输出数据进行解码和输出。
7.根据权利要求6的子图复原方法，其中所述步骤(d)根据所述步骤(b)分析获得的对比度信息输出对应于象素类型数据的对比度值。
8.根据权利要求6的子图复原方法，其中所述步骤(e)根据所述步骤(b)分析获得的颜色索引信息提取对应于象素类型数据的用于颜色指示的颜色索引并在由颜色查询表中的颜色索引指明位置处输出颜色值。
9.一种实施权利要求1所述方法的数字视盘系统的子图复原装置，该子图复原装置包括：
存储装置，用于存储输入的子图数据和颜色查询表；
控制装置，用于分析在存储装置中存储的子图数据中包含的显示控制顺序表，并获得在屏幕上的子图显示区域，以及在该子图显示区域中用于显示一象素的颜色索引信息和对比度信息；
解码装置，用于将存储装置中存储的子图数据中的象素数据解码；和
确定装置，用于通过利用由控制装置获得的对比度信息确定对应于由解码装置中解码的象素数据表示的单个象素对比度值，和用于通过利用由控制装置获得的颜色索引信息确定在存储装置中存储的颜色查询表中相应象素的颜色值。
10.根据权利要求9的子图复原装置，其中所述存储装置包括一位流缓冲器，用于存储压缩编码位流的子图数据和颜色查询表。
11.根据权利要求9的子图复原装置，其中所述控制装置在每帧每次开始时分析显示控制顺序表的各种命令。
12.根据权利要求9的子图复原装置，其中所述控制装置控制所述解码装置去解码满足在屏幕上子图显示区域的象素数据。
13.根据权利要求9的子图复原装置，其中如果在每场子图数据的显示控制顺序表中存在用于改变象素的颜色和对比度的命令，则所述控制装置从最小单元基础上的命令中提取行控制信息和象素控制信息，并且每次当当前行位置属于提取的行控制信息中确定的范围时，根据该提取的象素控制信息改变当前颜色索引信息和对比度信息。
14.根据权利要求13的子图复原装置，其中如果当前行位置不属于提取的行控制信息确定的范围，所述控制装置维持当前颜色索引信息和对比度信息。
15.根据权利要求13的子图复原装置，其中所述控制装置在行控制信息和属于行控制信息的象素控制信息的最小单元基础上进行操作。
16.根据权利要求15的子图复原装置，其中当有关一行的象素数据在所述解码装置中被解码时，所述控制装置检验用于改变象素的颜色和对比度的命令是否存在。
17.根据权利要求9的子图复原装置，其中所述解码装置包括一行程译码器，用于以行程方式对输入的象素数据进行解码并输出表示多种象素类型的预定位数的数据。
18.根据权利要求17的子图复原装置，其中所述确定装置包括：
一索引发生器，用于根据由所述控制装置获得的颜色索引信息和对比度信息输出对应象素类型数据的用于颜色指示的颜色索引和对应于象素类型数据的对比度值；和
一颜色控制器，用于输出来自颜色查询表的所述索引发生器的颜色索引所指明的位置处的位置的颜色值。
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