CN1728779A - 特技播放时的子画面显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种DVD播放器或具有数字电视接收功能和DVD播放功能的复合设备之类的DVD播放设备运行特技重放(收看现场转播时，做暂停或是倒带等操作)时的子画面显示方法，特别是，运行特技模式的DVD重放时，有选择性地进行解码相当于各子画面重放时间的值，并以此值为依据，显示字幕之类的子画面。用特技模式重放DVD时，以此将给用户提供更多特技播放运行区域的信息。另外，高速播放DVD时，显示字幕信息，因此，用于用户要迅速搜索特定区域时使用。

Description

特技播放时的子画面显示方法

技术领域

本发明涉及一种具有DVD播放或数字电视接收功能或DVD重放功能的复合设备之类的DVD播放设备DVD标题(Title DVD内容最主要的逻辑分类叫做“标题”，一个标题通常代表了一部电影，或者一段视频节目，一张DVD光盘最多可以有99个标题)重放方法，特别涉及一种特技播放过程中的子画面显示方法。

背景技术

被称为数字视频光盘(Digital Video Disc)或数字多功能光盘(Digital Versatile Disc)的DVD规格被10个公司联盟(Consortium)成功开发，自1996年11月，日本首次推出DVD播放器后，正在迅速取代模拟VHS(Video Home System家用视频系统)磁带，给我们的生活带来了巨大变化。

上述DVD视频的特征是除了有一般的重放(playback)功能以外，还支持音频流变更、子画面流变更、摄像机视角变更等功能，还支持快进、快速倒带、慢放、慢速倒放、打开暂停、关闭暂停、关闭静音等特技播放之类的随机存取功能。另外，也提供可以跳到下一个段(chapter)和上一个段的跳段(chapter ship)功能。还有，与其它按钮相关的用户操作(operation)功能，用户操作功能包括可以选择标题、根(root)、子画面、音频、视角(angle)等菜单调用(menu call)功能。另外，也可以限制与parental(父母)management(管理)information(信息)那样的少儿不宜的场面或光盘的播放。

最近，DVD播放器的发展方向，除了普通DVD标题以外，还可以支持CD-R(只能一次写入但可多次读取，在刻录完成后，它可以像一般标准的CD盘片一样使用)、CD-RW(可重写的CD驱动器)、CD-DA(为激光数字音频唱盘制定的规格)，部份播放器甚至支持DVD-Audio(音频)、SACD(超级音频光盘)、VCD、SVCD(超级视频光盘)、DVD-R(可写一次DVD规格)、DVD±RW(可擦写的DVD格式)、HDCD(相兼容性高解析度数码技术)、MP3等的播放功能。

这样的DVD视频最多可支持32种字幕和9个摄影机视角，并拥有可储存8个频道的最多8个数字音频特技。视频的图像压缩方式为MPEG(标准压缩)-2和MPEG-1，图像格式支持与NTSC(美国国家电视系统委员会制式)、PAL(逐行倒相制式)可互换的图像格式。以NTSC为例，其内容是图像大小和播放率(Frame rate)分别为长、宽是720、480和29.97Hz隔行扫描方式的图像。

以PAL为例，可以具有720、576格式的25Hz播放率。音频可支持Linear(线型)PCM(插接兼容存储器)、Dolby(道尔比降噪声系统)AC-3、MPEG audio模式，作为选项，也可以支持DTS(DigitalTheater System数字剧院音效系统)。

上述子画面是指副标题(subTitle字幕)、菜单、标注、卡拉OK、简单的动画，这些各个像素作为编码2位行程长度的位图，以背景像素、模式像素、强调像素-1、强调像素-2组成，分别配00、01、10、11的2进制数据值。上述的背景像素、模式像素、强调像素-1、强调像素-2各自可以取16种调色板中的一种颜色，而且在从表明透明到不透明间透明度值的16个对比值中，可以取一个对比值。上述子画面的传送率为每个流最大3.36Mbps，子画面单位的最大值为53,220字节。上述子画面主要通过OSD显示，并起着把DVD内容相关信息以文字形式提供给用户的作用。因此，与视频一样，是给用户提供视角信息的重要手段。

在上述的DVD播放设备，快进功能是给用户提供一个能把DVD播放速度提高几倍的方法，一般用于用户在短时间内搜索较多量的数据或调到用户要求的画面。但在短时间内从画面获得相关区域正确信息是一个比较困难的事。从结果上来看，发生反复快进或重放相同区域的情况。以音频为例，运行快进功能时，把运行特技播放区域的部份音频信息提供给用户的手段已成功开发。但因听觉缺陷者或其它条件，不能利用音频信息的环境下，相关区域的字幕信息的提供是很必要的因素。因此，在DVD播放设备运行快进功能时，除了视频以外，提供其它信息，让使用户在短时间内获得更概括性信息的手段。

但此前DVD播放设备运行快进功能时，只提供视频数据，对音频或子画面不进行解码。特别是，以子画面为例，快进功能得到充分利用时，子画面解码被强行中止。这时，存在这样一个问题，用户只能依据快速行进的画面，掌握相关区域的信息。因此，获得相关区域正确信息较为困难，有时，发生反复快进或正常播放相同区域的情况发生。

发明内容

本发明是为了解决类似问题而出世，本发明的目的在于，在DVD播放设备或数字电视+DVD复合设备之类的DVD重放设备，以特技播放形式重放DVD标题时，提供一个与字幕类似的子画面显示方法。

本发明为了达到上述目的，特技播放时的子画面显示方法的特点是，运行特技模式的DVD播放时，分解与各个子画面重放时间对应的值，并以此为依据，显示子画面。

为此，本发明的特技播放时，子画面显示方法包括以下阶段：以相当于正常播放的N倍大小的间距，有选择性地读出DVD的视频对象单位(VOBU)内的视频块，并进行视频解码后，显示的阶段；决定上述视频对象单位内的子画面块的解码与否的阶段；对上述阶段决定的子画面块进行子画面解码后，显示利用上述解码子画面的已设置显示时间阶段。

本发明根据N倍速播放命令解码视频块时，读出第一个子画面块，并进行解码后，已设置的相关子画面显示时间内显示。

本发明的特点包括控制子画面块不被解码，这里的子画面块是指上述子画面的显示时间内输入的其它子画面块。

本发明解码上述子画面经过显示时间后输入的下一个子画面块，显示已设置的相关子画面显示时间。

根据本发明特技播放时的子画面显示方法，运行特技模式的DVD重放时，有选择性地解码相当于各子画面的重放时间的值，并以此值为依据，显示与字幕类似的子画面，在用特技模式重放DVD时，对运行特技播放的时间，这种方法存在给用户提供更多信息的效果。

另外，高速重放DVD时，本发明显示字幕信息，若用户将要迅速搜索特定区域时，能够有效利用。

附图说明

图1是在本发明针对子画面显示的DVD播放设备，有关DVD视频信号处理部份的结构整合图；

图2表示，一般VOBS(Video Object Set视频对象体系)的结构；

图3a和图3b是在针对子画面显示的DVD重放设备低速重放时，或运行快进(Fast Forward)功能时，表示视频数据的物理重放位置的移动的概略图；

图4表示一般子画面单位的结构；

图5a和图5b表示，正常播放时和利用本发明的子画面显示方法，运行3倍速快进功能时，显示的子画面与视频画格(frame)间的时间关系的概略图；

图6表示，用本发明的子画面显示方法，运行快进功能时，视频块与子画面块的处理过程的概略图。

*附图主要部分符号说明*

100：信号流分路部       110：视频解码器

120：规格转换部         130：子画面解码器

150：导航数据处理部     160：视频混频器

具体实施方式

本发明的其它目的、特征、长处可以通过附图的具体说明，清楚地理解。

下面，根据附图，说明本发明实例的组成和作用。如图所示，并由此说明的本发明组成和作用至少使用了一个实例，而且因这个说明上述本发明的技术思想和其核心组成、作用将不受限制。

本发明是用快进之类的特技播放方式重放DVD标题时，特技播放时间内提供一定量的子画面或字幕信息，使用户在特技播放时间内，获得更多信息。

图1是为了显示这一特技播放时子画面的DVD重放设备的结构整合图，图1只表示DVD视频信号处理部份。

根据图1，其组成有以下部份：从光盘读出的DVD数据分离视频流、子画面流、导航流的分路部110；解码上述分离视频流的视频解码器120；根据显示设备，转换上述视频解码数据规格的规格转换部130；解码上述分离子画面流的子画面解码器140；处理上述分离的导航数据的导航数据处理部150；上述解码结束后，混频规格转换的视频数据和子画面数据，并传输的混频部160。

在这样组成的本发明DVD光盘，以节目流类型记录了演示(presentation)数据和导航数据，上述演示数据包括重放对象的音频和视频数据以及字幕图像等子画面数据。

因此，流分路部110从光盘读出，并输入的PS(节目流)类型的DVD演示数据分离视频流、音频流、子画面流；从导航数据分离PCI(Presentation Control Information导航控制信息)及DSI(DataSearch Information数据搜索信息)流。

上述视频流从视频解码器120解码为MPEG视频解码运算法则后，传输到规格转换部130。上述规格转换部130根据DVD播放设备的视频设置情况，转换上述视频信号的邮筒(Letterbox)和纵横比(aspectratio)后，通过混频器160显示在画面。

上述子画面流在子画面解码部140进行子画面解码后，通过OSD(是指调节显示器的各种参数时把状态信息在屏幕上显示出来)处理，显示在画面上。

上述PCI和DSI各自传输到导航数据处理部150的PCI部151和DSI部152。这时，为表示上述子画面的调色板信息和重要信息被导航数据处理部150的PCI部151控制。另外，导航数据处理部150的DSI部152在特技播放过程中，提供与光盘数据获得相关的信息。也就是说，上述导航数据处理部150以上述的PCI和DSI数据为基础，控制DVD播放的整个流程。

同时，为了理解本发明DVD视频的特技播放的实际物理控制，应掌握DVD视频的整个结构。

图2表示针对理解DVD视频整个结构的视频对象体系(VOBS)的结构。VOBS是由VOB(视频对象)聚集而成，这个VOB是由视频数据、音频数据、子画面数据、PCI和DSI数据组成。上述VOBS大致分为3个类型，具体是VMG(Video Manager)的针对菜单的VMGM_VOBS(可选的菜单视频对象)、VTS(Video Title Set视频标题集)的针对菜单的VTSM_VOBS(Video Object Set for the VTS Menu)、为VTS标题配给的VTSTT_VOBS(Video Object Set for Title in a VTS)。

实际上，我们将DVD标题放进个人计算机的DVD ROM驱动器后，利用Windows的搜索，查看DVD视频用文件，就可以明确区分VOBS的3种类型。比如，与VMGM_VOBS相应的文件是VIDEO_TS.VOB，与VTSM_VOBS相应的文件是VTS_01_0.VOB，与VTSTT_VOBS相应的文件是VTS_01_1.VOB。

上述VOB是以多个单元组合而成，上述单元是由导航块、音频块、视频块、子画面块组成的VOBU(Video Object Unit视频对象单位)聚集而成。

图3是上述DVD播放设备运行快进功能时，在DVD的视频数据，表示实际物理播放位置移动过程的概念图，若用户选择快进功能，DVD播放设备以适当的间隔读出DVD光盘视频数据储存区依次储存的数据。这时，本发明把间隔定义为步调规格(Step size)，步调规格取决于运行快进的物理倍数。

因此，对图3a和图3b进行比较时，图3b相对比图3a快2倍的速度运行快进功能。这时，步调规格根据间隔有选择性地读出视频数据，上述视频解码器120为快进功能运行所需的随时解码，一般只解码相当于I图片或P图片的视频数据。

图4说明普通子画面单位的结构。普通DVD视频用副标题组成1章节字幕的单位称为SPU(子画面单位)，上述SPU是ES(ElementaryStream基本码流)数据聚集而成。上述的子画面单位如图4所示，由4字节的子画面单位标题、像素数据、子画面显示控制序列台(SP_DCSQT)组成。上述像素数据和子画面显示控制序列台均可达到最高26，610字节。上述子画面单位标题由2字节表示子画面单位规格和2字节表示显示序列台的开始地址组成。

上述像素数据是解码行程长度的位图数据，每像素配给2位。像素数据的种类有4种，分别以背景像素、模式像素、强调像素-1、强调像素-2组成，各自配有00、01、10、11的2进制数据值。各自的像素数据(背景像素、模式像素、强调像素-1、强调像素-2)的颜色像素深度(color pixel depth)为4bpp(bits per pixel)。也就是说，单个像素配给相当于4位颜色值的意思，可以在16种颜色调色板选择一个值。另外，每个像素能拥有16级的对比。这里所指的对比是表示普通的透明度，若其值为0，则表示完全透明，若其值为15，则表示不透明(Full opacity)。

上述子画面显示控制序列台(SP_DCSQT)由n+1个的子画面显示控制序列(SP_DCSQ#0～SP_DCSQ#n)组成。上述各自的子画面显示控制序列是由表示子画面显示控制序列的开始时间的2字节的SP_DCSQ_STM和表示下一个子画面显示控制序列的开始地址的2字节SP_NXT_DCSQ_SA以及n个的显示控制命令(SP_DCCMD#1～SP_DCCMD#n)组成。

上述各自的显示控制命令(SP_DCCMD)是控制子画面显示命令语的集成，共有9个结构要素，具体说明其组成如下：与子画面显示的开/关状态无关，强行开始像素数据显示的1字节的FSTA_DSP(Forcedlyset display start timing of pixel data)；为开始子画面显示的命令语的1字节的STA_DSP(Sets display start timing of pixel data)；为中止子画面显示的命令语的1字节的STP_DSP(Sets display stoptiming of pixel data)；把颜色代码附加给像素的3字节的SET_COLOR(Sets color code of pixel data)；为调整像素数据和主图间对比的3字节的SET_CONTR(Sets contrast between pixel data and mainpicture)；为设置像素数据显示领域的7字节的SET_DAREA(Setsdisplay area of pixel data)；为显示而使用的旨在设置第一个像素数据地址的命令语的5字节的SET_DSPXA(Sets display start addressof pixel data)；视频画格变更时、为调整像素的颜色和对比命令语CHG_COLCON(Sets change of color and contrast for pixel data)；表示显示控制命令语的终端的CMD_END(End of display controlcommand)。

在普通的DVD视频，副标题显示的点如下计算。通过子画面解码器140，把节目流解码为基本码流级别后，解码数据包标题部份，求出演示时间戳的值。通过这一过程求出的演示时间戳值，加上从子画面显示序列SP_DCSQ#0求出的子画面显示控制序列开始时间SP_DCSQ_STM#0的值，就是显示的点。

上述子画面显示关闭的点是这样求出的演示时间戳，加上下一个子画面显示序列(SP_DCSQ#1)解码的SP_DCSQ_STM#1值的值。

一般来说，副标题开启或关闭的点是演示时间戳+SP_DCSQ_STM#m(m＝0～n的整数)的值，但普通DVD用影片的副标题开启点的SP_DCSQ_STM值始终为0，因此，只用演示时间戳，也能知道副标题开启的点。

图5是利用本发明的子画面表示方法，运行3倍速的快进功能时，表示的子画面与视频画格的时间关系概念图，图5a是表示，正常重放DVD时，子画面与视频画格时间轴信息；图5b表示把相同数据以3倍速重放时，子画面与视频画格时间轴信息。

也就是说，假设从1号到3号分摊的子画面(SP1～SP3)表示时间分别为1秒、1.5秒、1.5秒。这时，设置为从1号视频格式运行3倍速快进功能，并使子画面显示的时候，第一个子画面SP1只显示相当于原先显示时间的1秒。这里说的1秒是SP1的SP_DCSQ_STM1明确的值。这时，视频画格是被3倍速重放处于播放到88号的状态。在这一过程中，以正常播放3倍大小的间隔只读DVD的VOBU内视频块，SP1显示在画面的1秒内输入的VOBU其它子画面数据(即SP2)不进行解码。即，视频块根据特技模式的重放倍速，全部跳读，但子画面块只是在子画面显示的时间内跳读。于是，88号画格显示之后，中止对SP1的画面显示，子画面解码器140接收之后输入的VOBU子画面块(即SP3)，并进行解码。实际的子画面块包括在带有与第101个画格相应视频块的VOBU，3倍速重放过程中，第100个画格与第103个画格间发生SP3。于是，SP3在正常播放过程中，与第101个画格保持一致，但在3倍速重放过程，不显示第101个画格，因此，第103个画格显示时，SP3也显示。

即，SP3根据第103个视频画格的演示时间戳显示，其显示结束的时间为第103个视频画格演示时间戳值加上第3个子画面SP3的SP_DCSQ_STM3值的时间。

图6表示，利用本发明的子画面显示设备，运行快进功能时，视频块与子画面块的处理过程的概念图，为了更具体说明上述过程，引入VOBU的视频块和子画面块的概念，说明DVD的特技模式重放过程。一个VOBU必需包括导航块，也包括一系列的视频块和音频块。另外，根据字幕信息的显示状况，以适当间隔，包括子画面块。图6在特技模式重放过程，表示将要运行解码的块，因此，音频块被省略。本图标记的视频块运行解码功能，以点标记的部份表示，在特技模式重放过程中被省略的视频块。于是，在特技模式重放过程中，选择包括可以进行显示的画格的视频数据的视频块，并进行解码。这时，解码包括相应字幕信息的子画面块后，相当于有关子画面显示的时间，来显示字幕。这时，在相应子画面显示时间内输入的其它子画面块不是进行解码，而是被省略。于是，图6表示的第2个子画面块不运行解码功能。用这样的方法，在特技模式重放过程中，根据相应的倍速，有选择性地解码特定视频块，子画面块也根据相应字幕信息的显示时间，运行选择性的解码功能。

如上所述，本发明在DVD播放器或数字电视+DVD复合产品之类的DVD重放设备，运行特技播放时，对相关区域，表示适当的字幕信息，以此给用户提供有效的DVD特技播放功能。

通过以上说明，若您是一位资深同行，就能明白，在不脱离本发明技术思想的前提下，存在多种变更和修正的可能性。

因此，本发明的技术范围不是局限于以实例记载的内容，而是取决于专利申请的范围。

Claims (7)

1、一种特技播放时的子画面显示方法，以N倍速度读出记录在DVD光盘的数据，并进行重放时包括如下阶段：

(a)以正常重放N倍大小的间隔，有选择性地读出DVD视频对象单位内的视频块，进行视频解码后显示的阶段；

(b)决定上述视频对象单位内的子画面块解码与否的阶段；

(c)对上述(b)阶段决定的子画面块，进行子画面解码后，以上述解码子画面已设置的显示时间内显示的阶段。

2、如权利要求1所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述(c)阶段根据(b)阶段的控制，进行N倍速的重放命令视频块解码时，读出第一个子画面块，并进行解码后，以相当于已设置的相应子画面显示时间内显示。

3、如权利要求2所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述(b)阶段控制为上述子画面显示时间内输入的其它子画面块不被解码。

4、如权利要求3所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述(c)阶段根据上述(b)阶段的控制，上述子画面的显示时间经过后，解码输入的下一个子画面块，并将其显示。

5、如权利要求4所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述解码的子画面，在之前的子画面显示时间过后，使上述解码的子画面与进行视频解码的视频块第一个演示时间戳变为同步，并进行显示。

6、如权利要求4所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述解码的子画面，在之前子画面的显示时间过后，直到显示进行视频解码的视频块第一个演示时间戳加上相应的子画面显示控制序列的开始时间之和的值的相同时间。

7、如权利要求1所述的特技播放时的子画面显示方法，其特征为：上述子画面带有字幕信息。

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