CN1145952C - 用于解码具有标头信息和页数据的信息页的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于解码以信息页形式提供的副标题数据页的装置和方法，信息页包括各自的标头和将要叠加在视频信号上的页数据(即，副标题字符数据)，每个接收信息页被各自地存贮在环形存储器中，在预读之前检测存贮在存储器中的页的标头，该检测的标头第二次从存储器中读出，并在对应包含在预读标头中的某数据的时间从存储器中读出页数据，该页数据被解码并被传送作为将与视频信号相组合的一个输出。

Description

用于解码具有标头信息和页数据的信息页的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于解码具有标头(header)信息和页(page)数据的信息页(information page)的装置和方法，特别是涉及用于解码从记录介质重现的副标题(subtitle)数据页的装置和方法，该页包括表示将要叠加在视频图象上的副标题的字符数据和尤其包括副标题显示(presentation)时间数据的页标头。
背景技术
图1是存贮压缩(例如由MPEG格式化的)视频、音频和副标题数据在光盘上的数据编码装置和从光盘重现和解码所存贮的视频、音频和副标题数据的解码装置的方框图。例如图1所示的一种编码装置，一般包括图象编码器101、音频编码器102、副标题编码器103、多路复用器104、纠错电路105、解调器106、切换(cutting)装置107。数字图象数据、数字音频数据和数字副标题数据分别提供到编码器101、102和103，这些编码器以现有技术中公知的方法编码各自提供的数据，并在多路复用器104中组合编码的图象、音频和副标题数据并在纠错电路105中将纠错数据加入。在电路106中调制该数据并通过切换装置107将调制的数据存贮在主光盘108。由于图1的编码装置的每个电路101-107的工作在现有技术中已属公知，因此在本说明书中省略对其的描述。
例如图1也示出了一种现有的解码装置，一般包括拾取(pick-up)电路110，波形均衡器/PLL电路111，解调器112、纠错电路113、缓冲器114、多路分配器115、解码器116、117和118、混合电路119，数/模(D/A)变换器120、121和主控制器124。存贮在由主盘108分配复制的光盘109上的数据由拾取电路110“拾取”(即重现)并在电路111中均衡波形。数据时钟定时信号是通过波形均衡器/PLL电路111从重现数据中产生的，重现数据由解调电路112解调，和将重现数据中产生的错误在纠错电路113中进行纠正。经解调的纠错数据暂存在缓冲器114中，该缓冲器114把存贮在其中的数据送到多路分配器115，该多路分配器115把重现数据分离成各自的图象、音频和副标题分量，并把图象、音频和副标题数据分别提供到图象解码器116、音频解码器117和副标题解码器118。解码器116、117和118分别解码所提供的数据，并且，在被提供到D/A变换器120以前，解码的图象和副标题数据在混合器119中组合。解码的音频数据被送到D/A变换器121。D/A变换器120、121把数字视频数据(包括图象和副标题数据)和数字音频数据分别变换为各自的模拟信号，可以由例如图象显示装置122和扬声器123显示和重现。如公知的，主控制器124控制包括解码器116、117和118的解码装置和多路分配器115的各种电路的工作。除了副标题解码器118以外，在图1的方框图中解码装置的电路110-117，119-121和124的工作在现有技术中已属公知，因此，除了对本发明的理解所必需的以外，这里就省略了对它们的描述。
图2A和2B表示存贮在光盘上的副标题数据的格式，其中，叠加在视频图象上的副标题信息称作为“页”(“page”)其中每个页一般包括1到3行字符(character)信息，并与视频图象一起显示几秒的时间周期。参照图2A，每个副标题数据的页包括具有数据量h的页标头后随字符数据。在图2B中详细地表示了每个页标头，它包括用于识别页标头的引导(leading)码，识别表示(即显示)副标题的时间的PTSS(显示时间标记起始)数据、识别副标题的叠加终止时间的PTSE(显示时间标记结束)数据、识别包含在页中的数据量的页数据长度、识别在视频图象中设置副标题的位置(例如，水平和垂直位置、高度、宽度等)的图象显示位置数据，以及其它信息。每个页标头的长度h是固定的。
每个页的字符数据表示在视频图象上显示的副标题，并包括字符和色彩信息二者。该字符数据或是压缩的或是未压缩的数字数据，并且一般在长度(即数据量)上不固定。
图2C表示从光盘重现的视频、音频和副标题数据的如包状的结构，其中每个图象数据(VJ、VJ+1......)包后面是音频数据(AK、AK+1......)包，依次后面是副标题数据(SI、SI+1......)包。每个副标题数据包S一般不包含副标题数据的整个页，而每个副标题页包括多个副标题数据包。图1所示的多路分配器115把图2C中所示的具有数据结构的重现数字数据变换为图2A和2B中所示的具有数据结构的副标题数据，并把变换的数据送到副标题解码器118。
主控制器124利用基准时钟(未示出)同步控制解码器116、117和118，以致于每个副标题在基准时钟时间等于由各自显示起始时间PTSS表示的时间直到由各自的显示结束时间PTSE表示的时间为止的时间被叠加在视频图象上。
图3是从多路分配器115接收副标题信息页的副标题解码器118的方框图。将副标题数据的每个页送到标头检测器电路130，从其中检测和提取到页标头和把提取的页标头送到副标题控制器131，以及把字符数据送到开关133的输入端。开关133把字符数据或以输出端(a)送到第一存储体(bank)132a或经输出端(b)送到第二存储体(bank)132b。存储体132a和132b被包括在编码缓冲存储器132中，并且，每个存储体具有的存储量等于在单个页中能提供的最大的字符数据量。开关133受副标题控制器131控制，它控制该开关把首先送到的页的字符数据提供到第一存储体132a以将字符数据存贮在其中，并把接着送到的页的字符数据提供到存储体132b。
副标题控制器131从标头检测器电路130接收传送的副标题数据页的页标头数据。这种页标头包括显示起始时间数据PTSS和显示结束时间数据PTSE，如前面所讨论的。副标题控制器131将PTSS和PT-SE数据，以及包含在页标头中的其它数据提供到主控制器124，该主控制器124对它们和基准时钟的值作为响应把显示起始指令送到副标题控制器131。响应于显示起始指令，副标题控制器131控制第二开关134，以使其输入转换到包含适当字符数据的存储体132a或132b。同时，控制适当的存储体读出存贮在其中的字符数据，并把读出的字符数据经开关134提供到扩展电路135。如果数据以压缩的形式出现，则将该读出字符数据在电路135中扩展并送到混合器119，使字符数据叠加在视频图象上。从编码缓冲存储器132重复读出字符数据，扩展和送到混合器119，直到到达由显示结束时间数据PT-SE识别的时间为止，在该时间，主控制器124把显示结束指令送到副标题控制器131，如此，它控制编码缓冲存储器132和开关134以终止存贮的字符数据的读出和传送。
当第一页的字符数据正从例如，存储体132a读出和正传送到混合电路119时，副标题数据中连续传送的页的页标头在电路130中被检测和提取，并送到副标题控制器131，连续传送的页的字符数据存贮在另一个存储体中，例如存储体132b中。当到达第二页的显示起始时间PTSS时，副标题解码器118准备读出和传送第二页的字符数据。其时(即，当第二页的字符数据被读出和被传送到混合电路119时)，副标题控制器131控制开关133，以把其输入转换到端a，以致于传送的第三页的字符数据存贮在存储体132a中。
图3所示的具有方框结构的副标题解码器存在一个问题：即它通常无能力在一个时间存贮多于两个页的字符数据和通常无能力使存贮在其缓冲存储器中的数据量达最大。即使包括了第三或甚至第四存储体的缓冲存储器，由于具有少于存储体数据容量的副标题数据的每个页仍然需要使用整个存储体(即存储体132a)所以这样的一个副标题解码器总不会使存储器利用达最大。然而，在三个或更多个存储体之间转换，以提供同时从其读出和对其写入将是复杂的。
图4是另一个副标题解码器118的方框图，其中“环”(“ring”)型编码缓冲器202用于存贮字符数据的页。从多路分配器115输出的副标题数据被送到标头检测电路200，以类似于先前讨论的标头检测器130的方法检测和提取每个页的页标头。一个页的字符数据(没有页标头)在“页的首部”地址被提供和存储在编码缓冲器202中，而“页的首部”地址存储在地址寄存器203中。类似于图3所示的副标题控制器131，副标题控制器201把显示起始时间数据PTSS和显示结束时间数据PTSE送到主控制器124，并且，当主控制器124把显示起始指令送到副标题控制器201(当基准时钟值等于显示起始时间PTSS时)时，副标题控制器201从对应于被显示的特殊副标题的地址寄存器203读出页的首部地址。从编码缓冲器202读出字符数据，如果需要的话，以类似于以前讨论的扩展电路135的方法，在扩展电路204中进行扩展。当主控制器124把显示结束指令送到副标题控制器201时，控制编码控制器去停止重现和传送存贮在其中的字符数据。
其时，标题数据(title data)继续传送的页的页标头已被存储在地址寄存器203中和其字符数据被存贮在编码缓冲器202中。此外，副标题数据的附加页也可存贮在副标题解码器中。副标题控制器201相应于副标题数据的后面页把存贮在寄存器203中的显示起始时间数据PTSS和显示结束时间数据PTSE送到主控制器124。同样地，字符数据的后续页以上述的方法从编码缓冲器202读出。
虽然图4采用环行缓冲存储器的副标题解码器，在理论上，能使副标题数据的可变长度页的存贮容量达最大，由于每个页的页标头被存贮在地址寄存器203中，则必须预定存贮在其中的页标头的最大数目，以便适当地进行上面讨论的工作。换言之，虽然，编码缓冲器202本身不需要能存贮在其中的副标题数据的页的预定最大数目，在地址寄存器203中的页标头的存贮需要被预定将要存贮在其中的页标头的最大数目，依次，对能够存贮在编码缓冲器中的字符数据的页的最大数目加以限制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于解码具有标头信息和页数据的信息页的装置和方法，它克服了上述装置的缺陷。
根据本发明的一个方面，提供一个用于解码具有标头信息和页数据的信息页的装置，包括：用于接收至少一个信息页的设备，其每个页具有标头信息和页数据，所述的页数据表示将与视频图象组合的信息；存储设备，用于把每个接收的信息页作为一页分别存贮在其中，所述的存储设备可控制地读出所选择的存贮数据；检测设备，用于检测存贮在所述存储设备的一页中的标头信息；控制设备，用于控制所述的存储设备去读出第一次检测的标头信息，和用于控制所述的存储设备在根据第一次读出标头信息的时间读出第二次检测的标头信息和对应于所述检测的标头信息存储页数据；和解码设备，用于解码读出的页数据和提供解码的读出页数据作为输出，其中，所述的控制设备包括地址存储器，用于存贮表示在所述存储设备中的位置的第一、第二和第三页地址，其中所述存储设备中分别存贮了第一、第二和第三信息页，所述第一、第二和第三信息页中的每个页都包括各自的标头信息和页数据，和地址控制器，用于控制所述存储设备，以便根据所述的第一、第二和第三页地址之一读出存贮在所述的存储设备中的所述信息页之一。
按照本发明的一个方面，提供一种解码具有标头信息和页数据的信息页的方法，包括：接收至少一个信息页，其每个页具有标头信息和页数据，所述的页数据表示将要与视频图象相组合的信息；将每个接收的信息页存贮在存储器中作为其中的各自的页；检测存贮在存储器中一页的标头信息；存贮第一、第二和第三页地址，所述各页地址分别表示在那里存贮了第一、第二和第三信息页的所述存储设备中的位置，所述的第一、第二和第三信息页中每个页包括各自的标头信息和页数据；从存储器中第一次读出检测的标头信息；从存储器中在根据第一次读出标头信息的时间读出第二次检测的标头信息和相应于检测标头信息的存贮页数据；解码读出的数据；和提供解码的读出页数据作为输出。
本发明的另一个目的是提供一种能够存贮和重现副标题数据的连续页而无需存贮转换的解码装置。
本发明的又一目的是提供一种不预定能被存贮在其中的副标题数据的页的最大数目的解码装置。
本发明的附加的目的是提供用于以实时解码信息页的装置和方法，而不需用高的工作频率。
本发明的又另一个目的是提供用于以相当简单和不复杂的方式解码具有标头信息和页数据的大量信息页的装置和方法。
根据本发明的一个实施例提供的装置和方法，其用于接收至少一个具有标头信息(headerinformation)和页数据(page data)(例如，叠加在视频图象上的副标题)的信息页，把每个接收的信息页存贮在存储器(例如，环行存储器)中作为其中的各自的页，检测存储在一页中的标头信息，从存储器中读出首次检测的标头信息，在根据首次读出的标头信息的时间上从存储器中读出第二次检测的标头信息和相应于所检测的标头信息的存贮页数据，解码读出的页数据以及把解码的读出页数据传送作为输出。
按照本发明的一个方面，在根据包含在首次读出的标头信息中的显示时间数据的时间上从存储器读出页数据。
根据本发明的另一方面，在解码的页数据被组合的视频图象的有效场之外的时间周期，从存储器读出连续存贮页的所检测的标头信息。
根据本发明的其它方面，响应于半复位(half reset)指令，除了当前正从其读出的页数据以外，越过(over)存储在存储器中的每一个页存贮最新接收的信息页。
本发明的各种其它目的、优点和特征将以实施例结合附图进行详细说明，但不试图限制本发明，以使对本发明的理解更加清楚，其中以相同的标号表示相同的部件和单元，
附图说明
图1是可应用本发明将数字视频、音频和副标题数据存贮到光盘和从其重现的编码和解码装置的方框图；
图2A和2B表示副标题数据的结构，和图2C表示存贮在光盘上的音频、视频和副标题数据的包型数据结构；
图3是公知的副标题解码器的方框图；
图4是另一个公知的副标题解码器的方框图；
图5是根据本发明的副标题解码器的方框图；
图6是根据本发明图5所示的副标题控制器301的方框图；
图7A到7C示意性表示本发明副标题解码器中的编码缓冲存储器的位置，其中存贮副标题数据的页。
图8A到8C表示根据本发明在每个图象的有效场和提供副标题数据的时间之间关系的定时图；
图9表示本发明的副标题解码器的工作的状态转移图；
图10A到10D示意地表示根据本发明在编码缓冲存储器中从其读出的副标题数据页的位置；
图11A到11D示意地表示在本发明的副标题解码器的各种操作期间在编码缓冲存储器中从其读出副标题数据页的位置；
图12A到12C是表示在视频场、视频同步信号和副标题解码器的状态之间关系的定时图。
具体实施方式
现参照图5，它表示用于图1解码装置中的根据本发明的副标题解码器的方框图。如图5所示，本发明的副标题解码器包括：编码缓冲器接口300、副标题控制器301、编码缓冲器302、标头检测器303和扩展器304。从多路分配器115(图1)提供的副标题数据页被输入到编码缓冲器接口300，其将副标题数据的每个页传送到编码缓冲器302，以便将这些页连续存贮在其中。存贮在编码缓冲器302的数据被读出并被送到标头检测器303，该标头检测器303检测存贮的副标题数据页中存在的标头(即，页标头)和把包含在所检测的标头中的显示起动时间数据PTSS和显示结束时间数据PTSE提供到副标题控制器301。副标题控制器301以类似于由前面讨论的副标题控制器131和201所进行的方法把PTSS和PTSE数据送到主控制器124。
副标题控制器301提供写指针地址WPA作为输出，该地址WPA表示在编码缓冲器302中的地址，在该处存贮副标题数据页，和提供读指针地址RPA，该地址RPA识别在编码缓冲器302中的地址，由此读出数据。图6是副标题控制器301的详细方框图，其中包括：地址控制器310、存储寄存器311-316、加法电路317、减法电路318、比较器319和主接口320。
在提供页数据到编码缓冲接口300之前，或在复位操作发生之后，存贮“写首部页地址”(WTOPA)的存储寄存器311和存贮写指针地址WPA的存储寄存器312都复位到零，也就是，在编码缓冲器302中的起始存储地址。写首部页地址WTOPA识别编码缓冲器302的起始存储位置，在该处存贮副标题数据页，和写指针地址WPA是在编码缓冲器302中的存储地址，在该处存贮下一个传送的数据(例如，字节)。当编码缓冲接口300将副标题数据页提供到编码缓冲器302时，写指针地址WPA响应从地址控制器310提供的控制信号增加其值，以致所传送页的数据连续存贮在编码缓冲器302中，图7A已对其示意地进行了说明。当将副标题数据的第一页存入编码缓冲器302的操作完成并由编码缓冲器接口300接收下一个传送的副标题数据页时，编码缓冲器接口300把控制信号传送到指示新的页的接收的副标题控制器301，并对其响应，副标题控制器301在存储寄存器311(WTO-PA)中存贮编码缓冲器302的地址，该地址紧接在副标题数据第一页数据中最后所存贮的字节，并且该地址被存贮作为写指针地址WPA(即在寄存器312中)。当副标题数据的第二页送到编码缓冲器302时，写指针地址WPA增加，以致于将第二页连续地存贮在其中，如图7B所示。如所示的，在编码缓冲器302中识别为页“P0”的副标题数据的第一页由副标题数据的第二页P1紧挨着，其中写首部页地址WTOPA(寄存器311)识别第二页P1的首部(即开始)地址，这里也识别为地址A1。
图7C表示当在页P1存入编码缓冲器302期间发生错误时写首部页地址WTOPA和写指针地址WPA的值和编码缓冲器302的内容。当产生估计不可能纠错的这种错误时，或当包含在传送页的标头中的错误标记识别为正被占据的页时，地址控制器310(图6)把控制信号提供到WPA寄存器312，以使写首部页地址WTOPA被存贮作为写指针地址WPA，在紧接页P0的编码缓冲存储器的位置形成页P2的存贮。因此，编码缓冲器302中的页P1由页P2重写。
如现有技术中所公知的，上述错误在任何其它方法中都能产生。此外，在现有技术公知的许多方法中可以实现这种错误的检测，包括但不局限于，包含对副标题数据页传送中的错误标记的检测，接收表示传送的页是不正确的单独错误信号，使用包含在其中的检错和纠错码检测在传送页中的错误等。从而将副标题数据的不正确页自编码缓冲器302中除去，这是很容易的，而对从编码缓冲器302中读出副标题数据没有产生任何不良的影响，如将要进行讨论的。
如上述，页P0的标头从编码缓冲器302读出并由标头检测器303检测，标头检测器303把包含在其中的显示起始和结束的时间PTSS和PTSE传送到副标题控制器301。这些操作，以及从编码缓冲器302读出每个页的字符数据的操作，将参照图8-12和表1-3予以详细地描述。根据本发明，当四个时钟周期的第一个时钟期间数据被写入编码缓冲器302而在其余的三个时钟期间从其读出数据，其中，这种四个时钟称作为“周”。(“cycle”)因而，如现有技术中所公知的，可理解为，对读出和写入操作的这种时间分配是能改变的。
回到图6，副标题控制器301包括：存储寄存器313，它存贮第一页的页起始地址PSA1，存储寄存器314，它存贮第二页的页起始地址PSA2，存储寄存器315，它存贮第三页的页起始地址PSA3和存储寄存器316，它存贮读指针地址RPA，如上所述的，从读出的数据识别在编码缓冲器302中的地址，在从编码缓冲器302读出任何数据以前或者当复位操作发生时，寄存器313-316的值复位到编码缓冲器302的第一地址位置(例如零)。
在从要讨论的副标题控制器301中接收适当的指令时，编码缓冲器302进行读出并把存贮在其中的每个页的页标头和字符数据经标头检测电路303分别传送到副标题控制器301和扩展器304。如果字符数据是被压缩的，则扩展器304以类似于上述扩展电路204(图4)的方法扩展字符数据。扩展器304把扩展的字符数据送到图1所示的混合器119，混合器119组合由图象解码器116所提供的字符数据和解码的图象数据，并把组合的输出传送到D/A变换器120。扩展器304，以及混合器119、图象解码器116和D/A变换器120的工作在现有技术中都属公知的，因此，在这里省略对其说明。
存贮在编码缓冲器302中的页字符数据以“实时”(“real”)读出。换言之，读出的字符数据立即被扩展并与视频图象组合，而在它们之间没有任何延迟。由于以这种实时方式从编码缓冲器302中读出字符数据，所以在编码缓冲器302中连续存贮的页的页标头当字符数据与(即，叠加在)视频图象组合的时间期间不能从其读出。此外，由于副标题能设置在视频图象的“有效”场内的任何位置，根据本发明，在视频图象的有效场的时间期间之外(“outside”)，从编码缓冲器302中“预读”(“pre-read”)连续存贮的页的页标头，以避免影响字符数据的实时读出。
图8A到8C表示在视频信号的垂直同步信号和每个视频帧的每场F1和F2的有效场之间的关系的定时图。如图8A和8B所示的，每帧中第一和第二场内表示的时间T1和T2是无效的。用“X”表示的时间还表示“超出”视频图象的有效场的时间的周期(进一步还要讨论)。
图9表示本发明的副标题解码器的各种状态的状态转移图。在全部的复位操作以后，副标题解码器进入状态S1，在该时间读指针地址RPA、页起始地址PSA1、PSA2和PSA3、写指针地址WPA，以及写首部的页地址WTOPA都复位到零(即，在编码缓冲器302中的第一地址位置)。参照图6，写指针地址WPA和页起始地址PSA3的值都送到减法电路318，其计算它们之间的差，并将差值送到比较器319，该差值与包含在页标头中的数据量h进行比较，于是确定页标头是否完全存贮在编码缓冲器302中。在这里被识别为“到达标记”的比较器319的输出被送到地址控制器310。当到达标记表示所传送的副标题数据页的页标头被存贮在编码缓冲器302中时，副标题解码器进入状态S2。
在状态S2中，副标题解码器等待直到图8A中所示的时间T2为止，到达时间T2副标题解码器进入或状态S3或状态S4，如将要讨论的。换言之，副标题解码器保留状态S2直到视频信号是在图象的有效场之外为止。当到达标记为“1”时进入状态S3(即下一个传送页的页标头全部被存贮在编码缓冲器302中)，但是，页标头(下一个页的)还没有从编码缓冲器302中读出。另一方面，当下一个传送页的页标头已经从编码缓冲器302中读出时，进行从S2到状态S4的转移，如将要讨论的。
在进入状态S3时，页起始地址PSA3(寄存器315)被存贮作为页起始地址PSA2(寄存器314)，并且还存贮了被作为读指针地址的RPA(寄存器316)，然后增加读指针地址RPA直到整个页标头从编码缓冲器302读出，并且从编码缓冲器302中页标头的这种第一次读出在这里识别为“预读”页标头。包括在预读页标头中的显示起始和结束时间PTSS和PTSE都送到主控制器124，并且，当前读出页的长度(即数据量)由主接口320送到加法器317，使这个页数据长度值与存贮在寄存器315中的当前值相加，以便确定副标题数据连续存贮页在编码缓冲器302中的地址位置，其值存贮在寄存器315中。在从编码缓冲器302读出整个页标头时，副标题解码器进入状态S4，在该时间，“下一个页”标头标记置于“1”，以表示页标头已经从编码缓冲器302中预读出。
然后，副标题解码器保留在状态S4直到到达图8A所示的时间T1为止，在该时间，下一个页标头标记复位到“0”，并当副标题被叠加在视频图象上时，从状态S4转移到状态S5。另一方面，当没有副标题被叠加在视频图象上时转移到状态S2(例如，在当前副标题的终止时间)。此外，当从编码缓冲器302读出的副标题首次被显示时，页起始地址PSA2(寄存器314)的值被存贮作为页起始地址PSA1(寄存器313)的值。而且，当从状态S4转移到或状态S2或状态S5时，页起始地址PSA1(寄存器313)的值被存贮作为读指针地址RPA(寄存器316)。
在状态S5中，读指针地址RPA被增加，以致于存贮在编码缓冲器302中的地址PSA1的页标头从其读出。如先前讨论的，包括在页标头中的显示位置信息被送到地址控制器310和进行从状态S5转移到状态S6。在状态S6中，副标题解码器被显示，直到从图象解码器输出的视频信号表示在其上叠加了副标题的视频图象的位置为止，在该时间，进行从状态S6转移到状态S7。
在状态S7中，读指针地址RPA被增加，以致于存贮页的字符数据从编码缓冲器302中读出并送到扩展器304(先前讨论的)，当重现的副标题被解码和被叠加在视频图象上时，进行从状态S7到状态S8的转移。
在状态S8中，副标题解码器确定整个帧(即两个场)是否已经重现，如果重现的话，进行从状态S8转移到状态S2。另一方面，如果仅有两个视频场之一已经重现时，进行从状态S8到状态S6的转移，因此，字符数据再次从编码缓冲器302读出，并被叠加在该帧的第二场上(状态S7)。
由上述讨论显见，转移到状态S2、S4、S5、S6、S7、S8、S6、S7、S8、S2是对于将要叠加副标题页的每个视频帧进行的。此外，当出现新副标题页时，或当执行空指令或半复位指令时(将要讨论的)进行从状态S2到状态S3的转移，这种转移产生从编码缓冲器读出新值标头，(即副标题数据的连续存贮页的页标头)。
参照附图10A到10D和11A和11D，示意性地说明在本发明的副标题解码器的各种操作以后的编码缓冲器302的内容和读指针地址RPA和写指针地址WPA的值。此外，下面所示的表1表示读指针地址RPA和页起始地址PSA1、PSA2和PSA3的地址值，其中h表示每个页标头的固定长度和符号“*”表示在各自寄存器中的值不从先前状态被改变。
                                  表1
                              地址寄存器值
           状态       RPA         PSA1        PSA2        PSA3
           S1          0           0           0           0
           S2          *           *           *           *
           S3          *           *           *           *
                       1           *           *           *
                       2           *           *           *
                       ..          *           *           *    PH0输出的PTSS和PTSE
                       ..          *           *           A1
P0解码指令 S4          h           *           *           *
           S5          0           *           *           *
                       1           *           *           *
                       2           *           *           *
           S6          h           *           *           *
           S7          *           *           *           *    P0解码和显示(F1场)
                       h+1         *           *           *
                       ..          *           *           *
           S8          ..          *           *           *
           S6          ..          *           *           *
           S7          ..          *           *           *    P0解码和显示(F2场)
           S8          A1          *           *           *
           S2          *           *           *           *
           S3          A1          *           A1          *
                       A1+1        *           *           *
                       ..          *           *           *    PH1输出的PTSS和PTSE
                       ..          *           *           A2
           S4          A1+h        *           *           *
           S5          0           *           *           *
           S6          h           *             *      *
           S7          *           *             *      *    P0解码和显示(F1场)
                       ..          *             *      *
           S8          ..          *             *      *
           S6          ..          *             *      *
           S7          ..          *             *      *    P0解码和显示(F2场)
           S8          A1          *             *      *
           S2          *           *             *      *
P1解码指令 S4          *           *             *      *
           S5          *           A1            *      *
                       A1+1        *             *      *
                       A1+2        *             *      *
                       ..          *             *      *
           S6          A1+h        *             *      *
           S7          *           *             *      *     P1解码和显示(F1场)
                       A1+h+1      *             *      *
                       ..          *             *      *
           S8          ..          *             *      *
           S6          ..          *             *      *
           S7          ..          *             *      *    P1解码和显示(F2场)
                       ..          *             *      *
           S8          A2          *             *      *
           S2          *           *             *      *
           S3          A2          *             A2     *
                       A2+1        *             *      *
                       ..          *             *      *    PH2输出的PTSS和PTSE
                       ..          *             *      A3
P2解码指令S4           A2+h        *             *      *
          S5           A2          A2            *      *
                       A2+1        *             *      *
如表1所示，在状态S1、RPA、PSA1、PSA2和PSA3的值复位到0。当写指针地址WPA增值时副标题数据的第一页P0被存贮在编码缓冲器302和当第一页P0的页标头PH0被写入编码缓冲器302中时，在图10A表示其内容，进行从状态S1到状态S2的转移。读指针地址RPA和页起始地址PSA1、PSA2和PSA3的值在状态S2中保持不变，但是，当进行从状态S2到状态S3转移时，读指针地址RPA的值从0增加到h，在该时间，第一页的页标头PH0从编码缓冲器302中读出，例如图10B所示，而且，在状态S3中，包含在页标头PH0中的显示起始和结束的时间PTSS和PTSE都送到主控制器124，并且将还包括在页标头PH0中的第一页P0的页数据长度A1加到页起始地址PSA3的当前值，以产生新的页起始地址PSA3的值，如表1所示，其识别在编码缓冲器中的地址，在该处存贮下一个页P1。
当从编码缓冲器302读出标头PH0时，进行从状态S3到状态S4的转移，在该时间读指针地址RPA等于h，即每个页标头恒定长度，并且，如果显示指令(即，P0解码指令)不是从主控制器124传送时，进行从状态S4到状态S2的转移，如图9所示，另外，如果传送P0解码指令，进行从状态S4到状态S5的转移，同时读指针地址RPA复位到0，然后被增加直到它达到h值，如表1所示。当在状态S5期间RPA的值增加时，页标头PH0从编码缓冲器302第二次读出，并且当页标头PH0完全从编码缓冲器302读出时，参照图9以先前讨论的方法，进行从状态S5到状态S6的转移，然后到状态S7。在状态S7中，读指针地址RPA的值从值h增加1到值A1，以致从其中读出存贮在编码缓冲器302中的页P0的字符数据。然后以先前讨论的方法，转移被进行到状态S8、状态S6、状态S7和返回到状态S8。转移被进行到状态S2，在该时间，读指针地址RPA等于值A1，即在编码缓冲器302中的地址，在该处存贮页P1。
虽然没有表示在图1中，但上述讨论的从状态S2到状态S4到状态S5......到状态S8的转移每当页P0的副标题被叠加在连续的视频帧上时被重复。当页P0的副标题的叠加终止时，本发明的副标题解码器的状态在状态S4和状态S2之间改变，如前面所讨论的，直到当P1的页标头PH1全部存贮在编码缓冲器302中时到达标记识别为“1”为止。其时，进行从状态S2到状态S3的转移，而作为页起始地址PSA3所存贮的值A1被存贮作为读指针地址RPA和页起始地址PSA2，如表1所示的，在状态S3中，读指针地址RPA从A1增加到A1+h，并且页P1的页标头PH1从编码缓冲器302中读出，如10D所示的。
由于直到如图6所示的比较器319的输出指示页标头PH1存贮在编码缓冲器302中为止，不从编码缓冲器302中读出页标头PH1，因此，编码缓冲器302从不空闲。此外，由于标头PH1在超出视频图象的有效场的时间周期中从编码缓冲器302读出，页标头PH1的“预读”对页P0的副标题的实时读出和显示不产生任何不利的影响。况且，由于存贮在编码缓冲器302中的副标题数据的后面页中唯有页标头被“预读”所以编码缓冲器302的“存取”带宽基本上不增加。
当从编码缓冲器302中预读页标头PH1时，进行从状态S3到状态S4的转移，然后到状态S5，其时，标头PH0再次从编码缓冲器302读出。页P0的副标题在状态S7中再次被叠加在视频图象上。
当P1解码指令由主控制器124提供时，在状态5中，地址值A1被存贮作为页起始地址PSA1，如表1所示，并且，如图11A所示，在状态S5和状态S7中分别读出页P1的页标头PH1和字符数据。
表1进一步表示当副标题数据的第三页P2从编码缓冲器302读出时的RPA、PSA1、PSA2和PSA3的值。
图12A到12C表示在视频信号的时间的特殊点处，在视频信号的场F1和F2、视频信号的垂直同步信号、和本发明副标题解码器的状态之间关系的定时图。如图中所示，全复位操作产生一个转移到状态S1，然后到状态S2，并且在时间T2，进行到状态S3的转移，而页标头从编码缓冲器302预读出。如果在状态S4期间，P0解码指令从主控制器124接收，在时间T1，进行到状态S5的转移，然后到状态S6和S7，其时，字符数据从编码缓冲器302读出并被叠加在视频信号的场F1上。在视频信号的场F2的输出期间以相同形式进行从编码缓冲器302读出字符数据。然后，在时间T2，如果页标头PH1已经存贮在编码缓冲器302中，进行到状态S3的转移，并且页标头PH1从编码缓冲器302中预读。于是，在视频信号超出视频图象的有效场的时间上完成接着显示的副标题页的页标头的预读。如图12C所示的，以与副标题页P0的解码和显示相同的方法执行副标题页P1的解码(即读出)和显示。应注意到，在图12中的状态S3和S8已经放大，并且，这种状态一般是相当短的，通常发生在小于视频信号的1个水平行间隔的时间周期。
根据本发明的“空指令”和“半复位”操作将参照附图11B到11D和下面所示的表2和3预以描述。在各种非正常重放操作期间，例如，快进(fastforward)重放，存贮在编码缓冲器302的副标题数据的页不是从其中被连续读出和被叠加在视频图象上。该“空指令”(“skip”)操作产生废弃存贮在编码缓冲器302中的下一个副标题，即被叠加在视频信号上。换言之，“空指令”操作产生非显示存贮在编码缓冲器302中的副标题，如表2所示。
                        表2
                  每个地址寄存器的值
            状态     RPA    PSA1    PSA2    PSA3
            S1       0      0       0       0
            S2       *      *       *       *
            S3       *      *       *       *
                     1      *       *       *
           状态      RPA    PSA1    PSA2    PSA3
                     2      *       *       *
                     ..     *       *       *      PH0输出的PTSS和PTSE
                     ..     *       *       A1
P0解码指令→S4       h      *       *       *
            S5       0      *       *       *
                     1      *       *       *
                     2      *       *       *
                     ..     *       *       *
            S6       h      *       *       *
            S7       ..     *       *       *      P0解码和显示(F1场)
            S8       ..     *       *       *
            S6       ..     *       *       *
            S7       ..     *       *       *      P0解码和显示(F2场)
            S8       A1     *       *       *
            S2       *         *       *      *
            S3       A1        *       A1     *
                     A1+1      *       *      *
                     ..        *       *      *     PH1输出的PTSS和PTSE
                     ..        *       *      A2
P1空指令→  S4       *         *       *      *
            S5       0         *       *      *
                     1         *       *      *
                     2         *       *      *
                     ..        *       *      *
           状态      RPA       PSA1    PSA2   PSA3
            S6       h         *       *      *
            S7       ..        *       *      *     P0解码和显示(F1场)
            S8       ..        *       *      *
            S6       ..        *       *      *
            S7       ..        *       *      *     P0解码和显示(F2场)
            S8       A1        *       *      *
            S2       *         *       *      *
            S3       A2        *       A2     *
                     A2+1      *       *      *
                     ..        *       *      *     PH2输出的PTSS和PTSE
                     ..        *       *      A3
P2解码指令→S4      A2+h       *       *      *
            S5      A2         A2      *      *
                    A2+1       *       *      *
           A2+2        *           *          *
           ..          *           *          *
           ..          *           *          *
     S6    A2+h        *           *          *
     S7    *           *           *          *     P2解码和显示(F1场)
           A2+h+1      *           *          *
           ..          *           *          *
           ..          *           *          *
如表2所示，本发明的副标题解码器的操作与参照图10A到10D先前所讨论的相同，直到在例如状态S4中“P1空白”指令由主控制器124提供为止。在这个例子中，存贮的值A1作为页起始地址PSA2而不是作为页起始地址PSA1存贮的，而从页起始地址PSA2来的值A2在状态S3被存贮作为读指针地址RPA。然后，在状态S3中，从编码缓冲器302预读页标头PH2，并在从主控制器124接收P2解码指令时，在状态S5和S7中分别读出存贮的页P2的页标头PH2和字符数据，如图11B所示。本发明的副标题解码器的下一个操作是以与参照表1的先前已讨论的相同的方法来完成的。于是，副标题页P1响应于来自主控制器的空指令有效地“跳读”(“skiped”)。此外，多个副标题页可以同样方法跳读。
“半复位”操作，如以上所述，包括除了当前正从其读出的副标题页以外存贮在编码缓冲器302中副标题数据的所有的页将废弃和被叠加在视频图象上。参照附图11C和11D和如下所示的表3讨论半复位操作。
                                  表3
                             每个地址寄存器值
               状态      RPA    PSA1     PSA2     PSA3
               S1        0      0        0        0
               S2        *      *        *        *
               S3        *      *        *        *
                         1      *        *        *
                         2      *        *        *
                         ..     *        *        *     PH0输出的PTSS和PTSE
                   ..        *         *        A1
P0解码指令→ S4    h         *         *        *
             S5    0         *         *        *
                   1         *         *        *
                   2         *         *        *
                   ..        *         *        *
             S6    h         *         *        *
             S7    *         *         *        *    P0解码和显示(F1场)
                   h+1       *         *        *
                   ..        *         *        *
             S8    ..        *         *        *
             S6    ..        *         *        *
             S7    ..        *         *        *    P0解码和显示(F2场)
             S8    A1        *         *        *
             S2    *         *         *        *
             S3    A1        *         A1       *
            状态   RPA       PSA1      PSA2     PSA3
                   A1+1      *         *        *
                   ..        *         *        *    PH1输出的PTSS和PTSE
                   ..        *         *        A2
            S4     A1+h      *         *        *
            S5     0         *         *        *
                   ..        *         *        *
            S6     h         *         *        *
            S7     *         *         *        *    P0解码和显示(F1场)
                   ..        *         *        *
            S8     ..        *         *        *
            S6     ..        *         *        *
                S7     ..      *      *       *        P0解码和显示(F2场)
                S8     A1      *      *       *
                S2     *       *      *       *
停止复位→      S4     *       *      *       *
                S5     0       *      *       *
                       1       *      *       *
                       ..      *      *       *
                S6     h       *      *       *
                S7     *       *      *       *        P0解码和显示(F1场)
                       ..      *      *       *
                S8     ..      *      *       *
                S6     ..      *      *       *
                state  RPA     PSA1   PSA2    PSA3
                S7     ..      *      *       *        P0解码和显示(F2场)
                       ..      *      *       *
                S8     A1      *      *       *
                S2     *       *      *       *
                S3     A2      *      A2      *
                       A2+1    *      *       *
                       ..      *      *       *        PH5输出的PTSS和PTSE
                       ..      *      *       A3
P5解码指令→    S4     A2+h    *      *       *
                S5     A2      A2     *       *
                       A2+1    *      *       *
                       ..      *      *       *
                       ..      *      *       *
                S6     A2+h    *      *       *
                S7     *       *      *       *        P5解码和显示(F1场)
                       A2+h+1  *      *       *
如表3所示，本发明的副标题解码器从状态S1直到提供半复位指令为止的操作示于图10A到10D，如前面所讨论的。在接收半复位指令时，页起始地址PSA3的值A2被存贮作为写指针地址WPA，如图11C所示。而且，提供到编码缓冲器302的副标题数据的下一个页P5页被存贮在地址A2，如图11D所示。如表3所示，在状态S3中从编码缓冲器302预读页标头PH5，并且当主控制器124提供P5解码指令时，在状态S5和S7中，分别从编码缓冲器302读出副标题页P5的标头PH5和字符数据。于是，不在编码缓冲器302中读出从地址A1到地址A2存贮的副标题数据。然而，如果当页起始地址PSA3仍然等于A1(即先于变到A2)时接收半复位指令，使写指针地址WPA等于地址值A1和不产生图11D中所示的不读区域。
如上述讨论显见的，副标题数据的最大页数能够存贮在不必预定的编码缓冲器302中，因为存贮在其中的每个页仅当需要时才从其中读出，并且由于紧接被叠加在视频图象上的副标题页的标头从编码缓冲器302读出，包含在其中的各种信息允许副标题解码器去简单地识别，在该时间，连续显示的副标题将被显示。而且，即使当副标题数据的相当大的页数存贮在其中时，副标题数据的存贮页的管理很容易完成。
虽然用有关优选实施例表示和说明了本发明，但本领域的普通技术人员明白，可以进行各种变化和改型，而都不脱离本发明的构思和范围。虽然本发明的副标题解码器已经描述在图8A所示的时间T2和T1之间从存储器中读出作为副标题页的标题，本发明并不局限于这个具体实施例，并可在超出图象的有效场，例如，图8B所示的区域“X”的其它时间进行这种预读。
如另一个实例，虽然本讨论针对副标题解码器，本发明不仅局限于副标题，并可广泛地应用到其它类型的信号的解码，例如，设置在页单元中的图象数据的解码。
因此，以上所述的各种方案都视为等同的。

Claims (22)

1、用于解码具有标头信息和页数据的信息页的装置，包括：
用于接收至少一个信息页的设备，其每个页具有标头信息和页数据，所述的页数据表示将与视频图象组合的信息；
存储设备，用于把每个接收的信息页作为一页分别存贮在其中，所述的存储设备可控制地读出所选择的存贮数据；
检测设备，用于检测存贮在所述存储设备的一页中的标头信息；
控制设备，用于控制所述的存储设备去读出第一次检测的标头信息，和用于控制所述的存储设备在根据第一次读出标头信息的时间读出第二次检测的标头信息和对应于所述检测的标头信息存储页数据；和
解码设备，用于解码读出的页数据和提供解码的读出页数据作为输出，
其中，所述的控制设备包括
地址存储器，用于存贮表示在所述存储设备中的位置的第一、第二和第三页地址，其中所述存储设备中分别存贮了第一、第二和第三信息页，所述第一、第二和第三信息页中的每个页都包括各自的标头信息和页数据，和
地址控制器，用于控制所述存储设备，以便根据所述的第一、第二和第三页地址之一读出存贮在所述的存储设备中的所述信息页之一。
2、根据权利要求1的装置，其中，所述的页数据表示将要叠加在所述视频图象上的副标题，所述的标头信息包括识别所述副标题将要被叠加在视频图象上的时间的显示时间数据，以及识别所述副标题被定位在所述视频图象中的位置数据。
3、根据权利要求2的装置，其中，所述的控制设备可操作，以控制所述的存储设备，在根据包含在第一次读出标头信息中的所述显示时间数据的时间读出页数据。
4、根据权利要求2的装置，其中，所述解码设备提供解码的读出页数据作为将要与在其有效场中的所述视频图象组合的输出；所述检测设备可操作以检测存贮在所述存储设备中连续页的标头信息；和所述的控制设备控制所述的存储设备首先读出检测的标头信息，它是在相应于超出所述视频图象的有效场的时间处存贮在所述存储设备中的检测连续页的标头信息。
5、根据权利要求4的装置，其中，所述的控制设备可操作以控制所述的存储设备，在根据包括在连续页的标头信息中的显示时间数据的时间读出存贮在所述存储设备中的连续页的页数据。
6、根据权利要求5的装置，其中，所述的控制设备可操作以控制所述的存储设备响应于空指令不读出存贮在所述存储设备中的连续页的页数据。
7、根据权利要求1的装置，其中，所述的控制设备可操作以控制所述的存储设备，仅在所述页之一的标头信息的全部存贮在所述存储设备以后，开始第一次读出存贮在所述存储设备中一页上所检测的标头信息。
8、根据权利要求1的装置，其中，包括在所述存储设备的每个页中的数据量是可变的并根据存贮在其中的信息页的数据量建立。
9、根据权利要求1的装置，其中，所述的存储设备是环形存储装置。
10、根据权利要求1的装置，其中，进一步包括检测装置用于检测存贮在所述存储设备中的信息页的错误；和其中所述的控制设备可操作去控制所述的存储设备用由所述的接收设备接收的新的信息页重写存贮在其中具有检测错误的所述的信息页。
11、根据权利要求1的装置，其中，进一步包括用于接收半复位指令的设备；和其中所述的控制设备可响应于半复位指令操作以控制所述的存储设备，以用新接收的信息页重写存贮在其中的每个页，除了当前从存储设备读出和由所述的解码设备解码的页数据的页以外。
12、解码具有标头信息和页数据的信息页的方法，包括：
接收至少一个信息页，其每个页具有标头信息和页数据，所述的页数据表示将要与视频图象相组合的信息；
将每个接收的信息页存贮在存储器中作为其中的各自的页；
检测存贮在存储器中一页的标头信息；
存贮第一、第二和第三页地址，所述各页地址分别表示在那里存贮了第一、第二和第三信息页的所述存储设备中的位置，所述的第一、第二和第三信息页中每个页包括各自的标头信息和页数据；
从存储器中第一次读出检测的标头信息；
从存储器中在根据第一次读出标头信息的时间读出第二次检测的标头信息和相应于检测标头信息的存贮页数据；
解码读出的数据；和
提供解码的读出页数据作为输出。
13、根据权利要求12的方法，其中，页数据表示将要叠加在视频图象上的副标题和该标头信息包括识别所述的副标题被叠加在所述的视频图象上的时间的显示时间数据和识别副标题被定位在视频图象中的位置的位置数据。
14、根据权利要求13的方法，其中，第二读出步骤是在根据包括在第一次读出标头信息中的显示时间数据的时间，通过从存储器中读数来完成的。
15、根据权利要求13的方法，其中，进一步包括将解码的读出页数据与在其有效场中的视频图象组合的步骤；所述的检测步骤是通过检测存贮在存储器中的连续页的标头信息来完成的；和第一读出步骤是在相应于超出视频图象的有效场的时间，通过从存储器读出存贮在其中的连续页所检测的标头信息完成。
16、根据权利要求15的方法，其中，第二读出步骤是在根据包括在连续页的标头信息中的显示时间数据的时间，通过从存储器中读出来完成的。
17、根据权利要求16的方法，其中，进一步包括接收空指令的步骤，并且，其中所述的第二读出步骤当接收空指令时不从存储器中读出存贮在其中的连续页的页数据。
18、根据权利要求12的方法，其中，所述的第一读出步骤是仅在所述的一页之中的所有标头信息存贮在存储器中以后，通过读出存贮在存储器中的一页的检测标头信息来完成的。
19、根据权利要求12的方法，其中，包含在存储器的每个页中的数据量是可变的，并且是根据存贮在其中的信息页的数据量被建立的。
20、根据权利要求12的方法，其中，该存储器是环形的存储装置。
21、根据权利要求12的方法，其中，进一步包括检测正存贮在存储器中的信息页中的错误的步骤；并且，其中所述的存储步骤是通过用由所述的接收步骤接收的新的信息页重写具有检测错误的存储在存储器中的信息页来完成的。
22、根据权利要求12的方法，其中，进一步包括接收半复位指令的步骤；并且，其中所述的存储步骤是当半复位指令被接收时，通过用新接收信息页重写除了在第二读出步骤中正读出的页数据的页以外的存贮在存储器中的每个页来完成的。
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