DE69734496T2 - Datendekodierer und verfahren zur datendekodierung - Google Patents

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    • H04N9/8233—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal the additional signal being a character code signal
    • H04N9/8244—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal the additional signal being a character code signal involving the use of subcodes

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datendecodiervorrichtung und auf ein Datendecodierverfahren, welche erlauben, dass ein Fehler, der beispielsweise bei Videodaten, Audiodaten und Untertiteln auftritt, durch andere Daten interpoliert wird, und einen Anzeigebereich, der interaktiv entsprechend einem Befehl, der durch den Benutzer ausgegeben wird, aktiviert wird.
  • Wenn ein Videoprogramm, welches im Ausland hergestellt wird, reproduziert wird, werden manchmal Untertitel an einem unteren Bereich oder einer rechten Seite des Bildschirms angezeigt. Bei Videoplattenprogrammen und herkömmlichen Fernsehrundfunkprogrammen wurden diese Untertitel den Videobildern überlagert.
  • Dagegen werden bei CAPTAIN (Character and Pattern Telephone Acess Information Network System), welches in Japan bereitgestellt wird, diese Untertitel als Zeichencode oder Punktmuster gesendet. Bei dem CD-G-System können mit einem Hilfscode, der verwendet wird, Graphikdaten aufzuzeichnen, Untertitel aufgezeichnet werden.
  • Anschließend wird das Datenformat des CD-R-Systems beschrieben. Wie in 17A zeigt ist, bestehen Daten eines Rahmens aus einem Subcode eines Bytes und Daten aus 32 Bytes.
  • Die 32-Byte-Daten bestehen aus 24-Byte-Audiodaten und einem 8-Byte-Fehlerkorrekturcode (erc). Die 24-Byte-Audiodaten bestehen aus 8 Abtastungen. 6 Abtastungen werden jeweils dem linken und rechten Kanal(L, R) zugeteilt. Jede Abtastung besteht aus zwei Bytes.
  • Zusätzlich besteht, wie in 17B gezeigt ist, ein Block aus einem Subcode von 98 Rahmen. 17C zeigt den Inhalt eines Blocks. Wie in 17C gezeigt ist, ist der Subcode der individuellen Rahmen mit 8 Kanälen P, Q, R, S, T, U, V und W dargestellt. Der Subcode der ersten beiden der 98 Rahmen sind Synchronisationsmuster S0 und S1. Im Subcode der verbleibenden 96 Rahmen können verschiedene Subcodedaten aufgezeichnet werden.
  • Die Spursuchdaten sind jedoch Daten der P und Q-Kanäle des Subcodes von einem Byte zugeteilt (individuelle Bits sind mit P bis W bezeichnet). Damit können Graphikdaten 6 × 96 Bits der verbleibenden Kanäle R bis W zugeteilt werden.
  • Da Daten eines Blocks auf eine Frequenz von 75 Hz gesetzt sind, wird die Datenrate eines Rahmens zu 75 × 98 Bytes. Damit beträgt die Datenrate des Hilfscodes 7,35 kBytes/s.
  • 18 zeigt ein Übertragungsformat dieser Graphikdaten. Wie in 18 gezeigt ist, besteht ein Paket aus 96 Symbolen. Ein Symbol besteht aus Daten von 6 Bits jeweils der Kanäle R bis W. Außerdem besteht ein Paket aus 4 Stapeln. Jeder Stapel besteht aus einer Gesamtzahl von 24 Symbolen, welche die Symbole 0 bis 23 sind. Die Modusinformation wird 3 Bits R, S und T des Symbols 0 zugeteilt. Posteninformation wird den drei Bits U, V und W des Symbols 0 zugeteilt. Mit einer Kombination der Modusinformation und der Posteninformation werden die Moden, welche in Tabelle 1 gezeigt sind, definiert: Tabelle 1
    Figure 00020001
  • Eine Instruktion wurde dem Symbol 1 zugeteilt. Ein Modus, ein Posten und eine Parität gegen eine Instruktion wurde den Symbolen 2 und 3 zugeteilt. Somit besteht ein Bereich für Graphikdaten im Wesentlichen aus 12 Symbolen im Bereich von Symbol 4 bis zum Symbol 19. Eine Parität der für 20 Symbole im Bereich von dem Symbol 0 bis zum Symbol 19 ist 4 Symbolen im Bereich vom Symbol 20 bis zum Symbol 23 zugeteilt.
  • Auf diese Weise können im CD-G-System Graphikdaten wie Binärdaten einem Bereich von 6 × 6 Pixeln eines jedes Stapels zugeteilt werden. Die Datenrate von Stapeln beträgt 75 (Hz) × 4 = 3 Stapel/s. Unter der Annahme, dass ein Zeichen dem Bereich von 6 × 12 Pixeln zugeteilt ist, können 300 Zeichen pro Sekunde gesendet werden.
  • Da ein Bildschirm, der im CD-G-System definiert ist, aus 288 Horizontalpixeln × 192 Zeilen besteht, wie durch die folgende Gleichung angegeben ist, braucht man 2,56 s, um Zeichen für einen Bildschirm zu senden. [(288/6) × (192/12)/200 = 2,56]
  • In diesem Fall erfordert, um Daten in hexadezimaler Schreibweise darzustellen, jedes Pixel vier Bits. Somit sollten für ein Zeichenmuster vier unterschiedliche Muster gesen det werden. Folglich beträgt die resultierende Übertragungszeit bis 10,24 s, d.h., das Vierfache von 2,56 s.
  • Wenn jedoch ein Fehler in Videodaten, Graphikdaten oder Pixeldaten, beispielsweise Untertiteldaten stattfindet, welche durch beispielsweise das Lauflängen-Codierverfahren oder das DPCM-Codierverfahren komprimiert und codiert wurden, werden die verbleibenden Daten der aktuellen Zeile nicht korrekt angezeigt. Damit kann der Benutzer das resultierende Bild auf der Anzeigeeinrichtung nicht getreu sehen.
  • Um diese Schwierigkeit zu lösen, kann ein Aufbau, um zu veranlassen, dass Daten eines Rahmens/Felds, welche einen Fehler haben, nicht ausgegeben werden, verwendet werden. Alternativ kann ein Aufbau, um zu bewirken, dass diese Daten stumm geschaltet werden, verwendet werden. Vom Standpunkt des Benutzers her ist es jedoch nicht angenehm, zu bewirken, dass Daten, die einen Fehler haben, überhaupt nicht ausgegeben werden. Beispielsweise wünscht man sich, eine Funktion zu erreichen, bei der in dem Fall, wo der Grad eines Fehlers niedrig ist, Daten, die den Fahler haben, durch andere Daten interpoliert werden, und in dem Fall, wo der Grad des Fehlers groß ist, die Daten, die den Fehler haben, nicht ausgegeben werden.
  • Die US-A 4 837 634 offenbart eine Datendecodiervorrichtung zum Empfangen von Daten, welche durch Kompressionscodierung erlangt werden, welche bei Fax oder elektronische Bilddateien verwendet wird. Die Vorrichtung umfasst zwei Zeilenpuffer, wobei jeder ein Schieberegister einer Anzahl von Bits umfasst, die gleich der Anzahl von Pixeln in einer Abtastzeile sind. Decodierte Bildsignale werden über die beiden Zeilenpuffer zugeführt. Dies ermöglicht Korrektur von Decodierfehlern dahingehend, dass, wenn ein Fehler beim Decodieren auftritt, während ein Zeilenpuffer gerade geladen wird, das Drucken von diesem Puffer untersagt wird und anstelle mit Bildsignalen einer vorhergehenden Zeile ausgeführt wird, die in dem anderen Zeilenpuffer gespeichert ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 1 und ein Datendecodierverfahren nach Anspruch 10 bereit.
  • Gemäß der ausführlichen Beschreibung wird, wenn eine Untertitelinformation oder dgl., die einen Fehler hat, geliefert wird, eine Zeile, die einen Fehler hat, durch eine andere Zeile unter Verwendung von Information ersetzt, auf die zufallsmäßig in einem Pufferspeicher zugegriffen wird. Alternativ wird verhindert, dass, wenn ein Fehler häufig ausgegeben wird, eine Zeile, die den Fehler hat, angezeigt wird.
  • Es gibt zwei Verfahren zum Ermitteln eines Fehlers. Beim ersten Verfahren wird, wenn Daten in einen Pufferspeicher geschrieben werden, ein Fehler ermittelt. Beim zweiten Verfahren wird, wenn Daten aus dem Pufferspeicher gelesen werden, ein Fehler ermittelt. Jedoch ist beim ersten Verfahren, obwohl die Position eines Fehlers ermittelt wird, bevor Daten angezeigt werden, eine Schaltung, welche das Ende jeder Zeile ermittelt, erforderlich.
  • Dagegen wird beim zweiten Verfahren es notwendig, ein Fehlerflag in den Pufferspeicher sowie Daten zu speichern. Da zusätzlich ein ermittelter Fehler auf Realzeitbasis angezeigt wird, werden Daten, die den Fehler haben, unmittelbar ausgegeben. Um dieses Problem zu lösen, wird das erste Verfahren verwendet.
  • Außerdem wird das Fehlermittlungsverfahren durch Ermittlung des Zeilenende-Identifikationscodes erreicht. Bilddaten sind häufig durch das Lauflängen-Codierverfahren komprimiert. In diesem Fall ist der Zeilenendecode (Zeilenende =EOL), der das Ende einer Zeile zeigt, ein einmaliger Code. Um diesen Zeilenendecode zu ermitteln, kann bestimmt werden, welche Zeile aktuell gerade geschrieben wird.
  • Folglich kann eine Zeile, die einen Fehler hat, durch eine andere Zeile ersetzt werden. Alternativ kann verhindert werden, dass eine Zeile, die einen Fehler hat, angezeigt wird. Außerdem kann dieses Ersetzen oder Verhindern zu irgendeiner Zeit in einem normalen Wiedergabezustand/Bezahlwiedergabezustand (anschließend als Trick-Wiedergabe) verwendet werden.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft mittels der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, welches einen Gesamtaufbau eines Wiedergabesystems, welches eine Hilfstitel-/Graphikdaten-Decodiervorrichtung hat, zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, welches einen Gesamtaufbau einer Datencodiereinheit zeigt, die eine Einrichtung zum Einrichten eines Hilfstitel-Datenstroms hat;
  • 3A, 3B und 3C schematische Diagramme sind, um Hilfstiteldaten zu erläutern, die einer Hilfstiteldaten-Codiereinheit zugeführt werden;
  • 4 ein Beispiel einer Farbnachschlagetabelle ist;
  • 5 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Datendecoders zeigt, der Hilfstitel-Graphikdaten gemäß der vorliegenden Erfindung decodiert;
  • 6 eine Liste ist, welche den Inhalt an Information zeigt, die von einer Systemsteuerung zu einer Steuerung des Datendecodierers und umgekehrt gesendet wird;
  • 7 eine Liste ist, welche den Inhalt von Information zeigt, welche von der Systemsteuerung zur Steuerung des Datendecoders und umgekehrt gesendet wird;
  • 8 eine graphische Darstellung ist, um ein Pufferverwaltungsverfahren zu erläutern, um einen Hilfstitel-Datenstrom zu speichern/anzuzeigen;
  • 9 ein Blockdiagramm ist, welches ein Modell eines Puffers zeigt, um das Pufferverwaltungsverfahren zu erläutern;
  • 10 ein schematisches Diagramm ist, welches Datenstrommultiplizierzustände in Normalwiedergabezustand und Spezialwiedergabezustand zeigt;
  • 11 ein Blockdiagramm ist, welches Funktionen eines Zeilenprozessors zeigt;
  • 12 ein Blockdiagramm ist, welches ein Beispiel eines Zeilenende-Identifikationscodedetektors zeigt;
  • 13 ein schematisches Diagramm ist, welches Daten zeigt, welche in einem FIFO-Register gespeichert sind und die daraus gelesen werden;
  • 14 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Verarbeitungsergebnis des Zeilenprozessors zeigt;
  • 15A, 15B und 15C schematische Diagramme sind, welche ein Verarbeitungsergebnis des Zeilenprozessors zeigen;
  • 16 ein Blockdiagramm ist, welches einen Gesamtaufbau eines digitalen Fernsehrundfunkempfängers nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 17A, 17B und 17C schematische Diagramme sind, welche den Subcode einer herkömmlichen CD zeigen, der Graphikdaten handhabt; und
  • 18 ein schematisches Diagramm ist, welches eine Datenstruktur einer herkömmlichen CD zeigt, welche Graphikdaten speichert.
  • Eine Untertiteldecodiervorrichtung empfängt einen Graphik-/Untertitelbitstrom, der multiplext wurde, und Videodaten, die decodiert wurden. Nachdem ein Bitstrom der multiplexten Untertiteldaten in einem Codepuffer gespeichert ist, wird der Bitstrom mit einem vorher festgelegten Zeitablauf decodiert. Die decodierten Graphik-/Untertiteldaten werden den Videodaten überlagert.
  • Eine derartige Decodiervorrichtung wird kurz mit Hilfe eines Decodersystems in einem Wiedergabegerät, welches in 1 gezeigt ist, beschrieben. Beispielsweise wird ein Signal, welches von einer digitalen Videoplatte 15 reproduziert wird, die ein Informationsaufzeichnungsmedium ist, zu einem Datendecoder/Demultiplexer 1 gesendet. Digitaldaten, welche auf der Platte 15 aufgezeichnet sind, werden durch eine optische Abtasteinrichtung (nicht gezeigt) gelesen. Wenn ein Signal von der Platte 15 reproduziert wird, steuert ein Servosystem 16 einen Spindelmotor, Fokussierung und Spurnachführungsführung.
  • Die resultierenden Daten werden kanal-decodiert und fehler-korrigiert in Verbindung mit einem Speicher 2. Die resultierenden Videodaten, die Untertiteldaten und die Au diodaten werden zu einem Videodecoder 3, einem Datendecoder 7 bzw. einem Audiodecoder 11 gesendet. Der Videodecoder 3 decodiert den empfangenen Bitstrom in Videodaten in Verbindung mit einem Speicher 4.
  • Eine Letterbox-Schaltung 5 führt einen Filterungsprozess durch, der die Vertikalrichtung des Bildschirms um das 3/4-fache vermindert, so dass ein Bild mit einem perfekten Kreisverhältnis von 100% auf einem Monitor mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 in dem Fall angezeigt wird, dass ein Ausgangssignal des Videodecoders 3 im Verdichtungsmodus ist. In diesem Fall wird ein Speicher 6 zum Einstellen des Zeitablaufs äquivalent einem 1/4 Feld verwendet. Zusätzlich können Ausgangsdaten des Videodecoders 3 nicht über die Letterbox-Schaltung 5 gesendet werden, um so unmittelbar Videodaten im Verdichtungsmodus auszugeben.
  • Der Audiodecoder 11 decodiert den empfangenen Bitstrom in Audiodaten in Verbindung mit einem Speicher 12. Die decodierten Audiodaten werden zu einem D/A-Umsetzer 13 geliefert. Der D/A-Umsetzer 13 setzt die decodierten Audiodaten in ein analoges Audiosignal um. Das resultierende Audiosignal wird zu einer Audioschaltung geliefert.
  • Der Datendecoder 7 decodiert die Bitstromdaten, welche vorn Demultiplexer 1 empfangen werden. Danach überlagert der Datendecoder 7 den decodierten Bitstrom mit den Graphikdaten als Untertitel. Die überlagerten Videodaten werden zu einem Zusammensetzungscodierer 8 geliefert. Der Zusammensetzungscodierer 8 setzt die überlagerten Videodaten in Videosignal entsprechend dem NTSC-System, dem PAL-System oder dem SECAM-System um. Das resultierende Signal wird zu einem Video-D/A-Umsetzer 10 geliefert. Der D/A-Umsetzer 10 setzt das Videosignal, welches vom D/A-Umsetzer empfangen wurde, in ein analoges Videosignal um.
  • Zusätzlich ist eine Systemsteuerung 14, die insgesamt die obigen Operationen steuert, eingerichtet. Die Systemsteuerung 14 bewirkt, dass ein Befehl eines Benutzers und verschiedene Information auf einer Modusanzeige 9 angezeigt werden und dass die diese Befehle und Information darauf überlagert werden.
  • Im oben beschriebenen digitalen Videowiedergabegerät überlagert der Datendecoder 7 die wiedergegebenen Videodaten mit Graphikdaten, beispielsweise Untertiteln. Um die vorliegende Erfindung leichter verstehen zu können, wird mit Hilfe von 2 ein Codiersystem, welches Graphik-/Untertiteldaten codiert, kurz beschrieben.
  • Gemäß 2 wird ein Videosignal, welches von einer Videokamera 51 empfangen wird, einer Videocodiereinheit 52 zugeführt. Videocodiereinheit 52 besitzt eine Ratensteuerung 52a. Ein Untertitelpufferverifizierer 68 (anschließend als SBV-Schaltung be zeichnet) steuert die Datenmenge, die erzeugt wird, mit erforderlicher Steuerinformation. In gleicher Weise wird die Kompressionsrate der Videodaten entsprechend einem Bitraten-Steuersignal gesteuert, welches von der SBV-Schaltung 68 ausgegeben wird.
  • Anders ausgedrückt, wie später beschrieben wird, codiert eine Untertitelcodiereinheit 57, die durch gestrichelte Linien in 2 umgeben ist, Untertiteldaten. Wenn die Menge codierter Daten klein ist, steigt, sogar wenn die Menge codierter Videodaten ansteigt, die Gesamtmenge an Daten nicht an. Somit kann die Qualität der Videobilder gesteigert werden. Wenn dagegen die Menge an Untertiteldaten groß ist, wird die Datenmenge für die Videodaten vermindert.
  • Wenn Daten, von denen jedes Pixel mit vier Bits quantisiert ist, für eine Seite äquivalent einem Bildschirm codiert werden, findet, wenn die resultierende Datenmenge die Größe eines Codepuffers der SBV-Schaltung 68 übersteigt, ein Überlauf statt. In diesem Fall wird im Codierprozess für die Seite die Gradation von vier Bits vermindert. Danach werden die resultierenden Daten durch eine Quantisierungsschaltung 64 requantisiert.
  • Die resultierenden Videodaten werden durch die Videocodiereinheit 52 komprimiert, codiert und paket-segmentiert. Die resultierenden Videodaten (beispielsweise 4:2:2-Komponentensignale) werden zu einem Multiplexer 58 geliefert.
  • In gleicher Weise wird ein Audiosignal, welches von einem Mikrophon 53 empfangen wird, zu einer Audiocodiereinheit 54 geliefert. Die Audiocodiereinheit 54 führt einen Signalprozess durch, beispielsweise Konvertierung des Audiosignals in ein Digitalsignal. Zusätzlich komprimiert, codiert und paket-segmentiert die Audiocodiereinheit 54 das Digitalsignal. In diesem Fall kann bei einem Bandrekorder anstelle des Mikrophons 53 ein Audiosignal, welches vom Bandrekorder reproduziert wird, zur Audiocodiereinheit 54 geliefert werden. Die Audiocodiereinheit 54 codiert das Audiosignal und sendet das codierte Audiosignal zum Multiplexer 58.
  • Dagegen werden Untertiteldaten, welche durch einen Zeichengenerator 55 erzeugt werden, oder Untertiteldaten, die von einem Lichtpunkt-Scanner 56 empfangen werden, zur Untertitelcodiereinheit 57 geliefert. Die Untertitelcodiereinheit 57 komprimiert, codiert und paket-segmentiert die Untertiteldaten, die vom Zeichengenerator 55 oder vom Lichtpunkt-Scanner 56 empfangen werden, und liefert dann die resultierenden Daten zum Multiplexer 58.
  • Der Multiplexer 58 multiplext die paket-segmentierten Daten, welche von der Untertitelcodiereinheit 57, der Videocodiereinheit 52 und der Audiocodiereinheit 54 empfangen werden entsprechend beispielsweise dem Zeitmultiplexverfahren. Zusätzlich führt der Multiplexer 58 einen Signalprozess zur Fehlerkorrektur und einen Modulationsprozess, bei spielsweise EFM (Acht-auf-Vierzehn-Modulation), QPSK oder QAM durch. Danach werden die resultierenden Daten auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einer Platte 91 aufgezeichnet oder über einen Kanal zu einem Empfänger gesendet. Entsprechend den Daten, die auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, beispielsweise der Platte 91, wird die digitale Videoplatte 15 hergestellt. Im Falle des digitalen Fernsehrundfunks werden, nachdem ein vorher festgelegter Prozess für die resultierenden Daten durchgeführt wird, die Daten zu einem Kommunikationssatelliten (Rundfunksatelliten) gesendet.
  • Anschließend wird die Arbeitsweise der Untertitelcodiereinheit 57 beschrieben. Der Zeichengenerator 55 erzeugt Untertiteldaten entsprechend einem Videobild, welches durch die Videocodiereinheit 52 codiert wurde. Die resultierenden Untertiteldaten werden zu einem Kontakt a eines Schalters 61 der Untertitelcodiereinheit 57 geliefert. Schlüsseldaten werden zu einem Kontakt b des Schalters 61 vom Zeichengenerator 55 geliefert. Der Schalter 61 wird auf dem Kontakt a oder den Kontakt b mit einem vorher festgelegten Zeittakt umgeschaltet, um so Untertiteldaten oder Schlüsseldaten auszuwählen. Die ausgewählten Daten werden über eine Digitalfilterschaltung 72 und einen Kontakt b eines Schalters 62 zur Quantisierungsschaltung 64 geliefert.
  • Die Untertitelcodiereinheit 57 besitzt außerdem eine DPCM-Schaltung 65, eine Lauflängen-Codierschaltung 66, eine Variabel-Längen-Codierschaltung 67 und die oben beschriebene SBV-Schaltung 68, welche die Untertiteldaten codieren. In 2 sind die Bezugszeichen 81, 82, 83 und 84 Schaltungen und Einheiten, die verschiedene Arten von Untertiteldaten mit einer Schiebefunktion auf eine Farbnachschlagetabelle 71, einer Einblende-Ablende-Funktion und einer Farbsteuerfunktion erzeugen.
  • Daten, die in der oben beschriebenen Weise codiert wurden (nämlich Ausgangsdaten des Multiplexers 58) entsprechen einem reproduzierten Signal, welches zum Datendecoder und zum Datendemultiplexer 1, der in 1 gezeigt ist, geliefert wird.
  • Anschließend werden die Untertiteldaten (oder Titeldaten) beschrieben. Die Helligkeit des Hintergrunds von Zeichen eines Untertitels wird so festgelegt, dass der Benutzer die Zeichen des Untertitels deutlich sehen kann. Somit bestehen die Untertiteldaten aus Schlüsseldaten und Fülldaten. Anschließend werden diese Daten mit Hilfe von 3A, 3B und 3C beschrieben. Ein Signalpegel, der in 3 gezeigt ist, entspricht einem Pegel in der Farbnachschlagetabelle.
  • Beispielsweise wird, wie in 3A gezeigt ist, angenommen, dass ein Zeichen A als Untertitel dargestellt ist. 3B zeigt Fülldaten einer Horizontalzeile. Wie in 3B gezeigt ist, haben in der Periode T3 die Fülldaten einen Pegel, der der Luminanz des anzuzei genden Zeichens entspricht. In Perioden T1 und T2, die der Periode T3 vorhergehen, und in Perioden T4 und T5, die auf T3 folgen, haben die Fülldaten den Minimalpegel. Auf diese Weise bestehen die Fülldaten aus einem Muster von Zeichen, die anzuzeigen sind, und einem Luminanzpegel des Musters (nämlich Musterinformation des Untertitels).
  • Dagegen haben, wie in 3C gezeigt ist, in der Periode T3, bei der das Zeichen angezeigt wird, die Schlüsseldaten den minimalen Pegel. In Perioden T1 und T5, die etwas vorhergehen und der Periode T3 folgen, haben die Schlüsseldaten den maximalen Pegel. In der Periode T2 zwischen der Periode T1 und der Periode T3 und in der Periode T4 zwischen der Periode T3 und der Periode T5 haben die Schlüsseldaten einen vorher festgelegten Zwischenpegel zwischen dem Maximalpegel und dem Minimalpegel. In der Periode T2 variieren die Schlüsseldaten allmählich von Maximalpegel zum Minimalpegel. Im Gegensatz dazu variieren in der Periode T4 die Schlüsseldaten allmählich vom Minimalpegel zum Maximalpegel.
  • Anders ausgedrückt wird in der Periode T3 das Videosignal des Hintergrundvideobilds im Wesentlichen auf einen Schwarzpegel gedämpft. Im Gegensatz ist in der Periode T1 und der Periode T5 das Füllsignal entsprechend dem Untertitel bei einem vorher festgelegten Pegel stumm. In der Periode T2 und der Periode T4 ist das Hintergrundvideobild mit einem Verhältnis gedämpft, welches dem Wert der Schlüsseldaten entspricht. In diesem Beispiel nimmt, da der Wert der Schlüsseldaten groß ist, das Dämpfungsverhältnis des Hintergrundvideobilds ab (somit steigt das Dämpfungsverhältnis der Fülldaten an). Da der Wert der Schlüsseldaten klein ist, steigt das Dämpfungsverhältnis des Hintergrundvideobilds an (das Dämpfungsverhältnis der Fülldaten nimmt ab).
  • Somit ist in der Periode, in der das Zeichen angezeigt wird, das Hintergrundvideobild im Wesentlichen und vollständig stumm. In der Nachbarschaft des Zeichens kann, da das Hintergrundvideobild allmählich stumm wird, verhindert werden, dass der Untertitel (Zeichen) undeutlich angezeigt wird.
  • Wenn die Gradation der Untertiteldaten wie in 3A, 3B und 3C gezeigt ist dargestellt wird, erzeugt in der Codiereinheit, welche in 2 gezeigt ist, die Farbnachschlagetabelle 71 einen Luminanzwert von Fülldaten und ein Mischverhältnis K als Schlüsseldaten und sendet den Luminanzwert und das Mischverhältnis K zur Decodiervorrichtung. Wenn nötig, wurde die Multiplexfarbnachschlagetabelle in das Register in der Decodiervorrichtung heruntergeladen. Danach werden die zu decodierenden Daten zugeführt.
  • 4 zeigt ein Beispiel der Farbnachschlagetabelle. Gemäß 4 sind die Luminanzdaten (Y), die Farbdifferenzdaten (Cr und Cb) und Schlüsseldaten (K) (die das Misch verhältnis mit dem Hintergrund zeigen) mit bis zu acht Bits jeweils registriert. 3A, 3B und 3C zeigen Pegel des Luminanzsignals und der Schlüsseldaten. Die Werte der Pegel, welche in 3 gezeigt sind, entsprechen den Pegeln denjenigen in der Farbnachschlagetabelle, die in 4 gezeigt sind.
  • Eine Decodiervorrichtung entsprechend der Untertitelcodiereinheit 57 in der Codiereinheit, welche in 2 gezeigt ist, ist ein Datendecoder, der ein Signal, welches durch das Wiedergabegerät, welches in 1 gezeigt ist, verarbeitet wird.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Detailstruktur des Datendecoders 7 zeigt, der den Graphik-/Untertitel-Decodierprozess durchführt.
  • Ein Wortermittlungsbereich 20 empfängt einen Datenbitstrom als Ausblendsignal vom Demultiplexer 1. Der Wortermittlungsbereich 20 ermittelt eine Zeitstempelinformation, einen Datenkopffehler und einen Datenfehler vom Ausblendsignal und sendet die extrahierte Information zu einer Steuerung 35. Die Steuerung 35 sendet Anzeigepositionsinformation, Aktualisierungsdaten der Farbnachschlagetabelle und Bitmap-Pixeldaten zu einem Pufferspeicher 22 über einen Zeilenprozessor 40 (was später beschrieben wird).
  • Die Steuerung 35 empfängt einen PTS (Datenpräsentations-Zeitstempel) vom Wortermittlungsbereich 20 und sendet den PTS zur Systemsteuerung 14, die in 1 gezeigt ist. Danach beginnt der Datendecoder 7 mit dem Decodieren der Graphik-/Untertiteldaten, welche von der Systemsteuerung 14 empfangen werden.
  • Im Normalwiedergabemodus werden die Graphik-/Untertiteldaten, die für jeden Rahmen bit-ausgerichtet sind, vom Pufferspeicher 22 wiederholt eine Zeitdauer lang gelesen. Die Dauer kann mit einem Systemsynchronisationstakt oder mit einem Verminderungsimpuls, der von der Systemsteuerung 14 empfangen wird, vermindert werden. Die Steuerung 35 verwaltet die Adresse des Pufferspeichers 22 und steuert deren Zugriff, um so den Pufferspeicher 22 entsprechend dem Präsentationszeitstempel zu synchronisieren. Die Verzeichnisverwaltung des Speicherzugriffs wird mit der Datenrate und der Anzeigerate durchgeführt, die vom Demultiplexer 1, der in 1 gezeigt ist, empfangen werden. Anders ausgedrückt wird die Bandbreite des Speicherzugriffs mit der Datenrate und der Anzeigerate bestimmt, die vom Demultiplexer 1, der in 1 gezeigt ist, bestimmt werden.
  • Unter der Annahme, dass die Datenrate der Daten, die vom Demultiplexer 1 empfangen werden, bis zu 20 Mbps beträgt, werden, wenn der I/O-Port des Speichers acht Bits hat, Daten in den Puffer 22 mit 2,5 MHz geschrieben. Dagegen werden Daten aus den Pufferspeicher 22 mit einem Anzeigepositionssignal gelesen, welches am Kopfbereich des Bitstroms multiplext ist, mit einem genauen Zeittakt von einem V-Synchron-Signal (Vertikal- Synchron-Signal) und einem H-Synchron-Signal (Horizontal-Synchron-Signal), nachdem ein Decodierstartsignal von der Systemsteuerung 14 empfangen wurde. Unter der Annahme, dass die Pixelabtastrate bei 13,5 MHz liegt und die Speicherlese-/Schreiboperation mit der Taktperiode umgeschaltet werden, beträgt, da Daten in den Pufferspeicher 22 mit 2,5 MHz geschrieben werden, die niedrigste Rate, die diese Zustände erfüllt, 13,5 × 1/4 = 3,375.
  • 3,375 MHz werden als Datenschreibrate des Codepuffers zugeteilt. Daten werden aus dem Pufferspeicher 22 in der verbleibenden Zeitperiode gelesen. Anders ausgedrückt beträgt die verbleibende Zeitperiode gleich 13,5 – 3,375 = 10,125. 10,125 MHz zeigt, dass die Daten drei Mal in vier Zyklen mit einem Takt von 13,5 MHz gelesen werden. Im Fall eines Speicherdatenbusses mit acht Bits können, um Daten aus dem Speicher drei Mal in vier Zyklen erfolgreich zu lesen, wenn die Lesedatenlänge gleich 8 Bits × 3/4 = 6 Bits beträgt und Daten jedes Pixels aus 6 Bits oder weniger bestehen, Daten auf Realzeitbasis angezeigt werden.
  • Wenn ein Signal "Spezial", welches von der Systemsteuerung 14 empfangen wird, "nicht normal" ist, sendet die Systemsteuerung 35 zur Systemsteuerung 14 ein Signal "Spezialquittung", welches zeigt, dass der Spezialwiedergabemodus korrekt empfangen wurde.
  • Im Spezialwiedergabemodus werden, wenn eine n Mal schnelle Vorwärtsoperation bzw. eine schnelle Umkehroperation durchgeführt wird, Abnahmeimpulse mit der n-fachen Rate erzeugt. Im Pausenmodus wird, wenn die Abnahmeimpulse nicht erzeugt werden, die gleiche Rahmen wiederholt decodiert. Nachdem die Steuerung 35 EOP (Seitenende) ermittelt hat, die von der inversen Variabellängen-Codierschaltung 23 empfangen wurde, eine inverse Lauflängenschaltung 24 die Daten decodiert hat, und die EOP für einen Wert gezählt wurde, der äquivalent der Dauer ist, empfängt die Steuerung 35 ein Flag "Anzeigeende" von der inversen Lauflängen-Codierschaltung 24.
  • In dem Fall, wo das Flag "Anzeigeende" nicht gesetzt wurde, sendet, wenn der Wortermittlungsbereich 20 die EOP der nächsten Seite ermittelt, die Steuerung 35 ein Signal "Pufferüberlauf' zur Systemsteuerung 14, um zu bewirken, dass der Demultiplexer 1 das Senden von Daten anhält. Die Steuerung 35 aktualisiert die Anzeigestartposition für jeden Rahmen, wenn die Systemsteuerung 14 der Steuerung 35 befiehlt, so zu verfahren.
  • Wenn der Pufferspeicher 32 aus einem externen RAM besteht, sollte der externe RAM eine Speicherkapazität haben, die zumindest zwei Seiten zur Anzeige und Speicherung äquivalent ist, die sowohl die Anzeigekompensation im Videodecodierprozess als auch die oben beschriebene Zugriffsbandbreite erfüllt.
  • Wenn die Steuerung 35 Daten in den Pufferspeicher 22 schreibt, um die Verzögerung der Videodaten zu kompensieren, sendet die Steuerung 35 den Präsentationszeitstempel (PTS) zur Systemsteuerung 14. Die Systemsteuerung 14 sendet einen Decodierstartbefehl zur Steuerung 35 des Datendecoders 7 mit einem Zeittakt, mit dem die Verzögerung (um ein Feld) des Videodecodierprozesses und die Verzögerung des Letterboxprozesses der Zeit hinzugefügt werden, mit der der Synchronisationstakt der Systemsteuerung 14 mit dem PTS übereinstimmt.
  • Die Decodierverzögerung wird betrachtet, da der Multiplexer 58 (siehe 2) der Codiereinheit, Videodaten, Audiodaten und Zusatzdaten unter der Annahme multiplext, dass die Verzögerung der decodierten Daten null beträgt.
  • Wenn ein Systemsynchronisationstakt zum Datendecoder 7 geliefert wird, ist es nicht notwendig, den Präsentationszeitstempel (PTS) zur Systemsteuerung 14 zu senden. In diesem Fall werden mit einem Zeittakt, mit dem der PTS mit der Systemzeit im Datendecoder 7 übereinstimmt, Daten vom Pufferspeicher 22 gelesen und danach wird der Decodierprozess durchgeführt.
  • Die inverse Variabellängen-Codierschaltung 23 führt einen inversen Variabellängen-Codierprozess für Daten durch, die vom Pufferspeicher 22 gelesen werden, und gibt den Pegel und den Lauf aus. Gelegentlich können Daten nicht über die inverse Variabellängen-Codierschaltung 23 gesendet werden.
  • Die inverse Lauflängen-Codierschaltung 24 erzeugt Pegel, die der Anzahl von Läufen entsprechen. Daten, welche von der inversen Lauflängen-Codierschaltung 24 ausgegeben werden, werden als Pixeldaten behandelt. Gelegentlich können Daten nicht über die inverse Lauflängen-Codierschaltung 24 gesendet werden.
  • Wenn das Bildseitenverhältnis des Monitorbildschirms gleich 4:3 beträgt, filtert eine 3:4-Interpolationsfilterungsschaltung 25 Daten, um horizontal verdichtet zu werden, und zeigt diese mit einem Verdichtungsverhältnis von 3:4 an, um Daten mit einem vollen Kreisverhältnis von 100% zu erlangen. Danach werden die resultierenden Daten den Videodaten überlagert. In diesem Fall liest die Steuerung 35 Daten vom Pufferspeicher 22 schneller als horizontale Synchronisationsimpulse um 90 Pixel. Wenn das Bildseitenverhältnis des Monitors 16:9 beträgt, werden Daten nicht über das Filter gesendet (das Filter wird nämlich umgangen). Der Zustand, ob das Filter umgangen wird oder nicht, wird durch ein Signal "X-Verdichtung", welches von Systemsteuerung 14 zur Steuerung 35 geliefert wird, ausgewählt. Wenn mehrere Datenströme entsprechend mehreren Fonts gesendet werden, wird das 3:4-Interpolationsfilter 25 umgangen.
  • Eine Farbnachschlagetabellenschaltung 26 gibt die Pegel eines Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale U und V aus, die in der Farbnachschlagetabelle (CLUT) registriert sind, und die Schlüsseldaten K, welche ein Mischverhältnis der Hintergrundvideodaten und der Signale Y, U und V zeigen, in der Farbnachschlagetabelle mit 8 Bits jeweils im vollen Maßstab. Abhängig von der Datenstruktur der Farbnachschlagetabelle kann die Farbnachschlage-Tabellenschaltung 26 diese Daten mit jeweils 4 Bits ausgeben.
  • Die Farbnachschlagetabelle ist herunterladbar. Die Schlüsseldaten K werden als Mischverhältnis zu einem Mischbereich 34 gesendet. Mehrere CLUTs können angeordnet sein und entsprechend einem Steuersignal ausgewählt werden. Zusätzlich kann mit einem Eingangsbit (beispielsweise das höchstwertige Bit) einer CLUT ein Farbmischbetrieb, der sich zeitlich ändert, erreicht werden.
  • Wenn ein Signal "Superüberlagerung ein/aus" eingeschaltet wird, überlagert der Mischerbereich 34 (auch als Superlagerer bezeichnet) Graphikdaten, beispielsweise Untertitel, Videodaten entsprechend einem Mischverhältnis. In diesem Zeitpunkt führt der Mischbereich 34 den Überlagerungsprozess mit einem Zeittakt durch, der mit einem Signal "Position" und einem Signal "U Position" bestimmt wird. Wenn ein Schwund-Koeffizient für die Modusinformation bestimmt wurde, wird der Schwund-Koeffizient mit den Musterdaten mit einer vorher festgelegten Geschwindigkeit multipliziert, um Einblende-/Ausblende-Operationen durchzuführen. Wenn das Signal "Superüberlagerung ein/aus" ausgeschaltet wird, werden lediglich die Videodaten ausgegeben. Das resultierende Signal, von dem alle Daten decodiert und überlagert wurden, wird vom Datendecoder zum D/A-Umsetzer 10 über den Zusammensetzungscodierer 8 gesendet.
  • 6 und 7 zeigen die Anzahl von Bits und die Auflösung eines jeden Signals, welches in 5 gezeigt ist.
  • Anschließend wird ein Untertitelpuffer-Verwaltungsbetrieb, der durch die Untertitelcodiereinheit auf der Codierseite durchgeführt wird (siehe 2) und der Datendecoder 7 (Wiedergabegerät) auf der Decodierseite (siehe 5) beschrieben.
  • Ein Untertiteldatenstrom für Normalreproduktion wird in der Codiereinheit codiert, so dass unterschiedliche Steuerinformation (Normal-/Trickwiedergabe, Positionsinformation, Untertitelcodierinformation, Zeitcode, EOP, oberer Grenzwert, usw.) den Bitmapmusterdaten hinzugefügt werden und ein gewünschtes Untertitelpuffer-Verwaltungsverfahren in der SBV-Schaltung 68 für Untertitel erfüllt wird.
  • Wenn ein Untertiteldatenstrom für die Spezialreproduktion zum Codepuffer in der Decodiervorrichtung gesendet wird, wird dieser unmittelbar angezeigt. Das heißt, es ist nicht notwendig, die Verzögerung des Datenstroms zu betrachten, der decodiert wurde. Folglich kann das Verwaltungsverfahren für den Untertitelpuffer beim Normalwiedergabebetrieb nicht angewandt werden, wie es ist.
  • 8 und 9 sind eine graphische Darstellung und ein schematisches Diagramm, um das Verwaltungsverfahren für den Untertitelpuffer zu erläutern. In 8 zeigt die Vertikalachse den Umfang (Größe) von Empfangsdaten. In 8 zeigt der Abstand zwischen (A) und (B) den Umfang des Codepuffers. Die Horizontalachse zeigt die Zeit T. 9 zeigt ein Modell des Untertiteldecodierpuffers, um das Pufferverwaltungsverfahren zu erläutern. Ein Pufferspeicher 220 besteht aus einem Codepuffer 221 und einem Anzeigespeicher 222.
  • Die Steigung der geneigten Linien (A) und (B) zeigt die Bitrate des Bitdatenstroms der Untertiteldaten. Der Bereich zwischen den geneigten Linien (A) und (B) zeigt den Datenspeicherzustand des Pufferspeichers. Wenn Daten mit einer festen Rate codiert werden, sind die Steigungen der Linien (A) und (B) konstant. Wenn jedoch Daten mit einer variablen Rate codiert werden, variieren die Steigungen der Linien (A) und (B) zeitlich.
  • Wenn eine Treppenstufenlinie (C) von der Linie (B) nach rechts ragt, zeigt die Linie (C), dass der Pufferspeicher überläuft. Wenn die Linie (C) von der Linie (A) wegragt, zeigt die Linie (C), dass der Pufferspeicher unterläuft. Somit wird der Untertitelpuffer so verwaltet, dass verhindert wird, dass dieser überläuft und unterläuft.
  • Seitendatenabschnitte S0, S1, S2, S3 und S4, die mit einer Datenrate der Steigung (B) zugeführt werden, werden vom Codepuffer 221 zum Anzeigepuffer 222 mit einem Anzeigezeittakt PTS (S0,), PTS (S1), PTS (S2) bzw. PTS (S3) gesendet. Damit werden die Untertitel angezeigt. In 8 zeigt eine ansteigende Flanke der Treppenstufenlinie den Zustand, dass die Daten gerade gesendet werden. Außerdem zeigt eine horizontale Linie der Treppenstufenlinie (C), dass Daten gerade im Codepuffer 221 gespeichert werden. In 8 zeigt "Dauer" die Anzeigedauer, die entsprechend einem wirklichen Parameter für jeden Untertitel bestimmt wird. Die Anzeigedauer jedes Untertitels ist nicht konstant (Ende jedes Rahmens) im Gegensatz zu Videodaten.
  • Die Pufferverwaltung, welche in 8 gezeigt ist, basiert auf einem Decoderpuffermodell, welches in 9 gezeigt ist. In 8 speichert ein Pufferspeicher 221 einen Untertiteldatenstrom. Nachdem der Pufferspeicher 221 Daten von zumindest einer Seite gespeichert hat, werden, wenn der Wert des Systemtakts (SCR: Systemtaktreferenz) mit der Anzeigezeit (PTS: Präsentationszeitstempel) übereinstimmt, die Daten einer Seite vom Speichercodepuffer 221 zum Anzeigepufferspeicher 222 gesendet. Dieser Bereich kann durch Aktuali sieren eines Zeigers in einer Einrichtung erreicht werden. Das heißt, es wird betrachtet, dass es keine Verzögerung beim Senden von Daten gibt.
  • Mit dem Anzeigepuffer 222 werden Daten unmittelbar angezeigt. Mit einer vertikalen Austastperiode beispielsweise analysiert ein Analysesystem (Parser) 227 verschiedene Datenköpfe. Eine inverse Variabellängen-Codierschaltung 223 oder eine inverse Lauflängen-Codierschaltung 224 decodiert Daten und sendet Bitmapdaten zur CLUT-Schaltung 226 unmittelbar oder über ein Filter 225.
  • Der Pufferspeicher 220, die inverse Variabellängen-Codierschaltung 223, die inverse Lauflängen-Codierschaltung 224, die CLUT-Schaltung 226 und das Filter 225, die in 9 gezeigt sind, sind äquivalent der inversen Variabellängen-Codierschaltung 23, der inversen Lauflängen-Codierschaltung 24, der CLUT-Schaltung 26 und dem Filter 25 des Videodecoders 7, die entsprechend in 5 gezeigt sind.
  • Anschließend wird der Prozess des Videodecoders 7 im Spezialwiedergabezustand beschrieben. 10 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Untertiteldatenstrom für den Normalwiedergabemodus und einen Untertiteldatenstrom für den Spezialwiedergabemodus zeigt. Datenabschnitte (1), (2), (3), (4), (5), (6) und (7), welche paket-segmentiert und zeit-unterteilt sind, zeigen Untertiteldaten einer Seite für den Normalwiedergabemodus. Zusätzlich sind unmittelbar nach einem Eintrittspunkt Daten einer Seite für den Spezialwiedergabemodus codiert. Im Fall eines digitalen Videoplattenspielers ist eine Adresse, zu der der Abtastkopf im schnellen Vorlaufwiedergabemodus und im Rückspulwiedergabemodus springt, ein Eintrittspunkt. In Wirklichkeit sind Videodaten manchmal unmittelbar nach einem Eintrittspunkt vorhanden. In diesem Fall multiplext die Codiereinheit den Untertiteldatenstrom für die Spezialwiedergabe bei Sektoren, welche unmittelbar den Videodaten, welche durch den Eintrittspunkt dargestellt werden, vorhergehen und unmittelbar folgen.
  • In der Untertiteldecodiervorrichtung sendet der Wortermittlungsbereich 20 einen Datenstrom für die Spezialwiedergabe oder einen Datenstrom für die Normalwiedergabe zum Codepuffer des Pufferspeichers 20 entsprechend der "Stromauswahl"-Information, die von der Systemsteuerung 14 empfangen wird.
  • In gleicher Weise wählt, wenn die "Stromauswahl"-Information einen von mehreren Untertiteldatenströmen entsprechend mehreren Fonts zeigt, der Wortermittlungsbereich 20 lediglich einen Untertiteldatenstrom entsprechend einem vorher festgelegten Font aus. Wenn Videodaten auf dem Monitor mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 angezeigt werden, ist es vorteilhaft, sowohl Videodaten als auch Untertiteldaten mit dem gleichen Bildseitenverhältnis anzuzeigen. Wenn dagegen Videodaten auf einem Monitor mit einem Bildseitenver hältnis von 16:9 angezeigt werden, werden Videodaten im Monitor in einem 4:3-Verdichtungsmodus zugeführt und dann auf ein Bildseitenverhältnis von 16:9 durch den Monitor expandiert. In gleicher Weise werden in dem Fall, wo das Bildseitenverhältnis der Untertiteldaten 4:3 beträgt, welches das gleiche ist, wie das Bildseitenverhältnis der Videodaten, wenn das Bildseitenverhältnis der der Untertiteldaten auf 16:9 durch den Monitor expandiert wird, die Untertiteldaten wie mit Videodaten angezeigt. In diesem Zeitpunkt wird bevorzugt, einen geeigneten aus den mehreren Fonts auszuwählen.
  • Gemäß der vorliegenden Vorrichtung werden bei dem Datendecoder 7, wenn ein Datenstrom, der vom Demultiplexer 1 geliefert wird, in den Pufferspeicher 22 geschrieben wird, wenn der Wortermittlungsbereich 2 einen Datenkopf ermittelt, die Bitmapdaten nicht in den Pufferspeicher 22 geschrieben, sondern ausrangiert. Wenn jedoch der Wortermittlungsbereich 2 einen Datenfehler ermittelt, ermittelt er eine Zeile, die einen Fehler hat und interpoliert den Datenfehler durch Daten einer anderen Zeile.
  • Anders ausgedrückt ermittelt der Zeilenprozessor 40, der in 5 gezeigt, eine Zeile, die einen Fehler hat, und speichert die Adressen des Endes der Zeilen, die unmittelbar vorhergehen und die unmittelbar der Zeile folgen, die den Fehler hat, in das Register. Wenn somit der Zeilenprozessor 40 Daten, welche vom Pufferspeicher 22 empfangen werden, liest, decodiert und anzeigt, kann der Zeilenprozessor 40 eine bestimmte Zeile mehrere Male anzeigen oder eine bestimmte Zeile durch Zufallszugriff des Pufferspeichers 22 überspringen. In dem Fall, dass die decodierten Daten Untertiteldaten sind, können, wenn eine Zeile einen Fehler hat, wenn auf Zeilen, die unmittelbar vorhergehen oder die unmittelbar der Zeile folgen, die einen Fehler hat, zugegriffen wird, Daten für jede Zeile interpoliert werden.
  • Der Demultiplexer 58 der Decodiervorrichtung liefert ein Fehlerflag gemeinsam mit Datenstromdaten. Somit wird durch Prüfen des Fehlerflags bestimmt, ob die Daten einen Fehler haben oder nicht, wenn Daten in den Pufferspeicher 22 geschrieben werden. In diesem Zeitpunkt wird einmaliges Wort, welches dem Ende jeder Zeile aus Zeilenende-Identifikationscode EOL hinzugefügt wird, verwendet.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, welches einen ausführlichen Aufbau des Zeilenprozessors 40, der in 5 gezeigt ist, zeigt. Nachdem der Wortermittlungsbereich 20 Zeittaktinformation, einen Datenkopffehler und einen Datenfehler ermittelt hat, werden ein Datenstrom und ein Fehlerflag zum Zeilenprozessor 40 gesendet. Ein Zeilenendedetektor 401 ermittelt das Ende jeder Zeile mit dem Zeilenende-Identifikationscode EOL.
  • Der Zeilenendedetektor 401 besitzt einen Schaltungsaufbau, wie in 12 gezeigt ist. In 12 vergleicht ein Komparator nacheinander Daten A einer Zeile, die vom Demul tiplexer empfangen werden, mit einem Satzcode B. Wenn die Daten A mit dem Satzcode B übereinstimmt, gibt der Komparator ein Ermittlungsflag an einen Zähler 402 aus. Wenn Daten einer Zeile geschrieben werden, wird das Ermittlungsflag zum Zähler 402 gesendet. Somit arbeitet der Zähler 402 als Zeilenzähler. Ein Ausgangssignal des Zählers 402 wird zu einem FIFO-Register LN 403 gesendet.
  • Das Fehlerflag wird vom Demultiplexer 1 zu einer Verzögerungs- und Zeilenwechselschaltung 404 geliefert. In der Verzögerungs- und Zeilenwechsel verursacht das Fehlerflag, dass die Stromdaten um eine Zeitperiode verzögert werden, mit der die Stromdaten durch den Zeilenendedetektor 401 und den Zähler 402 verzögert werden. Lediglich dann, wenn die Zeilennummer des Fehlerflags nicht mit der Zeilennummer einstimmt, welche im FIFO-Register LN 403 gespeichert ist, bewirkt das Fehlerflag, dass der Signalzustand des Schreibfreigabeanschlusses des FIFO-Registers LN 403 aktiv ist.
  • Sogar, wenn die gleiche Zeile mehrere Fehler hat, wird die Zeilennummer im FIFO-Register LN 403 nur einmal gespeichert. Somit hängt die zu interpolierende Zeilenzahl von der Anzahl von Stufen des FIFO-Registers LN 403 ab.
  • Andererseits wird, um eine Adresse einer EOL im Pufferspeicher 22 zu speichern, das Ermittlungsflag, welches vom Zeilenendedetektor 401 empfangen wird, zu den Schreibfreigabeanschlüssen eines FIFO-Registers P 411 und eines FIFO-Registers C 412 geliefert, welche eine Adresse, welche von der Steuerung 35 über eine ERR_LN-Schaltung 413 empfangen wird (was später beschrieben wird), speichern. Somit werden Adressen des EOL-Codes, der im Pufferspeicher 22 gespeichert ist, in den FIFO-Registern P 411 und C 412 gespeichert.
  • Die Zeilennummer von Daten, welche im FIFO-Register P 411 gespeichert ist, ist gegenüber der Zeilennummer von Daten verschieden, die im FIFO-Register C 412 gespeichert ist. Wenn beispielsweise, wie in 14 gezeigt ist, ein Fehler in einer Zeile N vorkommt und Daten einer Zeile (N – 1) wiederholt anstelle von Daten der Zeile N angezeigt werden, sollte die Adresse der EOL einer Zeile (N – 2) gespeichert werden. Das FIFO-Register P 411 speichert die Adresse der Zeile (N – 2). Wenn der Fehler in Daten der Zeile N ermittelt wird, welche gerade in den Pufferspeicher 22 geschrieben wird, wird die Adresse der EOL der Zeile (N – 2) über ein dreistufiges Register 410 zum FIFO-Register P 411 gesendet.
  • Das Register 410 leitet die Stromdaten in drei Stufen des Registers weiter, um somit eine EOL-Adresse von zwei Zeilen vor dem FIFO-Register 411 zu liefern. In Wirklichkeit wird das Register 410 ohne ein Ausgangssignal des Zeilenendedetektors 401 freigegeben, so dass die Adresse der EOL jeder Zeile immer gespeichert wird. Dagegen wird, da das FIFO- Register C 412 die Adresse der EOL einer Zeile, die einen Fehler hat, speichert, die Adresse mit dem Zeitablauf, bei dem die EOL der laufenden Zeile ermittelt wird, geschrieben.
  • Die ERR_LN 413 bewirkt, dass die Signalpegel der Schreibfreigabeanschlüsse des FIFO-Registers P 411 und des FIFO-Registers C 412 mit dem Schreibfreigabesignal WE aktiv werden, welches von der Verzögerungs- und Zeilenwechselschaltung 404 und dem Ermittlungsflag empfangen werden wird, welche von dem Zeilenendedetektor 401 empfangen werden.
  • Im in 14 gezeigten Beispiel werden, wenn Daten einer Zeile (N – 2) bis Daten einer Zeile (N + 4) im Pufferspeicher 22 gespeichert werden, eine Adresse ADR (EOL_N – 2) und eine Adresse ADR (EOL_N + 2) im FIFO-Register P 411 gespeichert. Zusätzlich wird eine Adresse ADR (EOL_N) und eine Adresse ADR (EOL_N + 3) im FIFO-Register C 412 gespeichert.
  • Wenn Daten vom Pufferspeicher 22 gelesen werden, werden die Daten zum Analysesystem 405 gesendet, und die Anzeigestartzeile wird auf ein Register 406 gesetzt. Ausgangsdaten des Registers 406 und die Zeilennummer, die einen Fehler hat, der im FIFO-Register 403 gespeichert wurde, werden durch einen Addierer 407 addiert. Der Addierer 407 gibt eine Zeilennummer aus, zu dem ein Offset hinzugefügt wurde. Die resultierende Zeilennummer sollte leichter als die reale Anzeigezeile erhalten werden. Somit erzeugt der Zeittaktgenerator 400 ein V-Synchronisationssignal, ein H-Synchronisationssignal, ein V-Synchronisationssignal (–) und ein H-Synchronisationssignal (–). Das V-Synchronisationssignal (–) und das H-Synchronisationssignal (–) werden leichter als das V-Synchronisationssignal bzw. das H-Synchronisationssignal erzeugt.
  • Mit den früheren Synchronisationsimpulsen V-Synchronisationsimpuls (–) und H-Synchronisationsimpuls (–) in einem Komparator 409 werden, wenn die Fehlerzeilennummer, welche vom Addierer 407 empfangen wird, zur Fehlerzeilennummer passt, welche vom DSP Zähler 408 empfangen wird, die Signalpegel der Lesefreigabe-Anschlüsse des FIFO-Registers P 41l, des FIFO-Registers C 412 und des FIFO-Registers LN 403 aktiv. Somit werden die Endadresse ADR (EOL_N – 2) von zwei Zeilen vorher und der Zeilenendadresse ADR (EOL_N) der laufenden Zeile vom FIFO-Register P 411 bzw. vom FIFO-Register C gelesen.
  • Die Steuerung 35 verweist auf die beiden Adressen, die sie gelesen hat. Zusätzlich verweist die Steuerung 35 auf die Adresse ADR (EOL_N – 2), welche vom FIFO-Register P 411 empfangen wurde, anstelle zum Lesen von Daten der laufenden Zeile, die einen Fehler hat, und greift auf den Pufferspeicher mit einem Zeittakt eines H-Synchronisationsimpulses des Anzeigesystems zu. Nachdem die Steuerung 35 die unmittelbar vorhergehende Zeile gelesen hat, verweist die Steuerung 35 auf die Adresse ADR (EOL_N), welche vom FIFO-Register C 412 empfangen wurde und greift auf den Pufferspeicher mit einem Zeittakt eines H-Synchronisationsimpulses des Anzeigesystems zu. 13 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches einen derartigen Leseprozess zeigt. Weiter ist, wie in 14 gezeigt ist, im Gegensatz zu einem Bild (1) des Untertitels, welches keinen Fehler hat, eine Zeile, welche einen Fehler hat, durch eine andere Zeile interpoliert, die keinen Fehler hat, wie ein Bild (2).
  • Wenn man annimmt, dass das FIFO-Register LN 403, das FIFO-Register P 411 und das FIFO-Register C 412 den N-Zustand hat, können Fehler in N Zeilen, einschließlich derjenigen in einem Rahmen/Teilbild, welche nicht angezeigt werden und die im Pufferspeicher gespeichert sind, interpoliert werden. Wenn Fehler in mehr als N Zeilen vorkommen, können diese Fehler nicht interpoliert werden. In diesem Fall sind Gegenmaßnahmen, um zu verhindern, dass ein derartiger Rahmen/Teilbild angezeigt wird, erforderlich. Anders ausgedrückt wird in Abhängigkeit von der Strategie, wie viele Zeilen von einem oder mehreren Rahmen/Feldern interpoliert werden, die Anzahl von Stufen jedes FIFO-Registers bestimmt.
  • In dem Fall, dass die Anzahl von Stufen jeder FIFO-Schaltung ausreichend ist, werden, wenn ein Schalter 415 an einem Anschluss B angeordnet ist, unabhängig davon, ob Daten einen Fehler haben oder nicht, die Zeilennummern aller Zeilen und Adressen des Zeilenende-Identifikationscodes im FIFO-Register LN 403, im FIFO-Register P 411 und FIFO-Register C 412 gespeichert. Somit kann auf jede Anzeigezeile zugegriffen werden. Wenn der Benutzer einen vertikalen Rollbefehl an die Steuerung 35 über die Systemsteuerung 14 ausgibt, beginnt die Steuerung 35 mit dem Zählen von H-Synchronisationsimpulsen, bevor bewirkt wird, dass der DSP Zähler 408 zählt, beseitigt Information, welche zu überspringen ist, vom FIFO-Register LN 403, vom FIFO-Register P 411 und FIFO-Register C 412, und liefert Übersprungwerte an den Subtraktions-Port eines Subtrahierers 416. Damit werden Anzeigedaten, welche im Pufferspeicher 22 gespeichert sind, eine bestimmte Anzahl von Zeilen lang übersprungen. Wenn die Steuerung 35 Anzeigedaten für jeden Rahmen variiert, können Daten vertikal gerollt werden.
  • Anschließend wird ein solcher Prozess mit Hilfe von 15 beschrieben. Wenn Daten, die in 15A gezeigt sind, im Pufferspeicher 22 gespeichert sind, können die Daten angezeigt werden, wie in 15B gezeigt ist. Alternativ können Daten von einer bestimmten Zeile davon angezeigt werden, wie in 15C gezeigt ist.
  • Das oben beschriebene Beispiel wird bei einem digitalen Videoplattenspieler angewandt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine andere Decodiervorrichtung ange wandt werden. 16 zeigt den Aufbau eines digitalen Fernsehrundfunkempfängers nach der vorliegenden Erfindung.
  • Ein RF-Signal, welches von einer Empfangsantenne 300 empfangen wird, wird zu einem Tuner 302 eines Eingangsanschlusses 301 geliefert. Der Tuner 302 ist mit einem QPSK-Demodulator 303 und einer Fehlerkorrekturschaltung 304 verbunden. Die Fehlerkorrekturschaltung 304 gibt einen Transportdatenstrom entsprechend dem MPEG2-Standard aus. Ein Demultiplexer 1 trennt den Datenstrom in Videopakete, Audiopakete und Datenpakete.
  • Ein Speicher 2, der mit dem Demultiplexer 1 verbunden ist, besitzt einen Bereich 2a, der einen EPG (elektronischen Programmführer), der Fontdaten hat, speichert. Außerdem sind die Untertiteldaten in Datenpaketen platziert. Videodaten, welche vom Demultiplexer 1 empfangen werden, werden zu einem Videodecoder 3 geliefert. Der Videodecoder 3 decodiert MPEG-Videodaten und gibt Videodaten aus. Audiodaten, welche vom Demultiplexer 1 empfangen werden, werden zu einem Audiodecoder 11 geliefert. Der Audiodecoder 11 decodiert MPEG-Audiodaten und gibt Audiodaten aus.
  • Bitmapdaten (EPG-Daten und Untertiteldaten), welche vom Demultiplexer 1 empfangen werden, werden zu einem Datendecoder 7 geliefert. Die Untertiteldaten werden durch den Datendecoder 7 verarbeitet, der äquivalent zu dem der oben beschriebenen Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist. Im Fall von EPG-Daten werden, da sie keinen Zeitstempel gibt (PTS) mit einem Befehl von einem Benutzer oder dgl. haben, werden die EPG-Daten unmittelbar zu einem Anzeigepuffer (nicht über einen Codepuffer) gesendet und unmittelbar angezeigt. Alternativ können die EPG-Daten nicht über die inverse Variabellängen-Codierschaltung 23, die inverse Lauflängen-Codierschaltung 24 und das Filter 25 (d.h., sie werden umgangen) gesendet werden.
  • In 16 ist aus Einfachheitsgründen auf ein Sicherheitsmodul (einschließlich eines IC-Kartenlesers), welches Bedingungszugriff (CA) erreicht, auf eine Schnittstelle, welche einen Befehl eines Benutzers empfängt und auf eine Telefonleitung, welche einen Bereich verbindet, die Kundeninformation sendet, verzichtet.
  • Im Fall eines digitalen Fernsehrundfunkempfängers bestimmt, wenn Untertiteldaten und EPG-Daten in den Pufferspeicher geschrieben werden, der Datendecoder 7 Zeilen, welche Fehler haben, bestimmt alle Fehler, bevor Daten angezeigt werden, und greift dann auf den Pufferspeicher zu. Somit, sogar wenn eine Zeile einen Fehler hat, kann die Zeile durch benachbarte Zeilen interpoliert werden.
  • Außerdem kann die vorliegende Erfindung bei dem Fall angewandt werden, wo Graphikdaten mit einer CD-G angezeigt werden.
  • Wie oben beschrieben kann, sogar wenn Zeilen, welche der Anzahl von Stufen jedes FIFO-Puffers entsprechen, Fehler haben, bevor Daten angezeigt werden, da die Zeilen, die Fehler haben, bestimmt werden können, eine Zeile, die unmittelbar vorhergeht oder die unmittelbar der Zeile folgt, die einen Fehler hat, angezeigt werden. Alternativ können Zeilen, die Fehler haben, leer bleiben oder nicht angezeigt werden. Somit können, wenn ein Rahmen/Feld nicht viele Fehler hat, Zeilen, die Fehler haben, interpoliert und angezeigt werden. Folglich können Daten, die einen Fehler haben, soviel wie möglich angezeigt werden. Damit wird der Besucher mit einer Annehmlichkeit vom Unterhaltungsgesichtspunkt her versorgt.
  • Da außerdem auf eine Zeile zufallsmäßig zugegriffen werden kann, wenn eine bestimmte Zeile wiederholt angezeigt wird, ist ein extra Speicher nicht erforderlich. Damit steigen die Kosten der Decodiervorrichtung nicht an, was ein Vorteil dafür ist.
  • Außerdem kann entsprechend eines interaktiven Befehls eines Benutzers ein Bereich für Graphikdaten usw. begrenzt/ausgewählt werden. Außerdem können Daten gerollt werden. Somit können verschiedene Anwendungen strukturiert werden.

Claims (18)

  1. Datendecodiervorrichtung zum Empfangen von Bitstromdaten, die zumindest ein digitales Videosignal und Zeichendaten aufweisen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Extrahiereinrichtung (1) zum Extrahieren von Zeichendaten von den empfangenen Bitstromdaten; eine Fehlerermittlungseinrichtung (40) zum Ermitteln – in den extrahieren Zeichendaten – einer Zeile, die einen Fehler hat; eine Zeilenende-Ermittlungseinrichtung (401) zum Ermitteln des Endes jeder Zeile; eine erste Registereinrichtung (411) zum Speichern der Adresse eines Zeilen-EOL-Code-Endes einer Zeile N – 2, die zwei Zeilen vor einer Zeile N auftritt, die einen Fehler hat; eine zweite Registereinrichtung (412) zum Speichern der Adresse eines Zeilencode-Endes der Zeile N, die einen Fehler hat; einen Pufferspeicher (22) zum vorübergehenden Speichern jeder Zeile der extrahierten Zeichendaten; und eine Zeilenverarbeitungseinrichtung (35, 40), die betriebsfähig ist, vom Pufferspeicher (22) anstelle einer Zeile N, die einen Fehler hat, eine Zeile N – 1 zu lesen, die eine Zeile vor der Zeile auftritt, die einen Fehler hat, gemäß der Adresse, welche in der ersten Registereinrichtung (411) gespeichert ist, und dann vom Pufferspeicher (22) eine Zeile N + 1 zu lesen, die eine Zeile nach der Zeile N auftritt, die einen Fehler hat, gemäß der Adresse, welche in der zweiten Registereinrichtung (412) gespeichert ist.
  2. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeichendaten Bitmap-Daten sind.
  3. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 2, wobei – anstelle eine Zeile, die einen Fehler hat, zu lesen – auf den Pufferspeicher (22) wahlfrei zugegriffen wird, um Daten von Zeilen zu lesen, die unmittelbar vorhergehen oder unmittelbar auf die Zeile, die einen Fehler hat, folgen.
  4. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Fehlerermittlungseinrichtung (40) aufweist: eine Zählereinrichtung (402), die zusammenzählt, wenn ein Zeilenende-Identifikationscode, der in den Zeichendaten enthalten ist, ermittelt wird; und ein Zählwertregister (403) zum Speichern des Zählwerts der Zählereinrichtung als eine Zeilennummer, wenn der Fehler ermittelt wird, und wobei die Zeilenverarbeitungseinrichtung (35, 40) aufweist: eine Schaltung (408) zum Erzeugen einer Zeilennummer, die der Zeilennummer von einer Zeile vorhergeht, die vom Speicherpuffer (22) gelesen wird, um so aktuell Zeichendaten anzuzeigen; eine Zeilennummer-Vergleichseinrichtung (409) zum Vergleichen der erzeugten Zeilennummer mit der Zeilennummer einer Zeile, die einen Fehler hat und im Zählwertregister (403) gespeichert ist; und eine Datenleseeinrichtung (35) zum Lesen von Daten einer Zeile, die unmittelbar vorhergeht oder die unmittelbar der erzeugten Zeilennummer folgt, vom Pufferspeicher (22), wenn die Zeilennummern übereinstimmen, als Vergleichsergebnis der Zeilennummer-Vergleichseinrichtung (409).
  5. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 4, welche eine Wiedergabeeinrichtung (16) zum Wiedergeben von Information, welche auf einem Aufzeichnungsträger gespeichert ist, und zum Ausgeben der Bitstromdaten aufweist.
  6. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Zeichendaten Daten eines Untertitels sind.
  7. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 4, welche eine Empfangseinrichtung (301) zum Empfangen eines digitalen Fernseh-Rundfunksignals, zum Demodulieren des empfangenen Signals und zum Ausgeben der Bitstromdaten aufweist.
  8. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Zeichendaten Daten eines Untertitels sind.
  9. Datendecodiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Zeichendaten Daten eines Programmführers sind.
  10. Datendecodierverfahren zum Empfangen von Bitstromdaten, welche zumindest ein digitales Videosignal und Zeichendaten aufweisen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Extrahieren (1) von Zeichendaten von den empfangenen Bitstromdaten; Ermitteln (40) – in den extrahierten Zeichendaten – einer Zeile, die einen Fehler hat; Ermitteln (401) des Endes jeder Zeile; Speichern (411) einer ersten Adresse, welche die Adresse eines Zeilen-EOL-Code-Endes der Zeile N – 2 ist, die zwei Zeilen vor einer Zeile N auftritt, die einen Fehler hat; Speichern (412) einer zweiten Adresse, welche die Adresse eines Zeilencode-Endes der Zeile N ist, die einen Fehler hat; vorübergehendes Speichern jeder Zeile der extrahierten Zeichendaten in einem Pufferspeicher (22); und Lesen vom Pufferspeicher (22) – anstelle einer Zeile N, die einen Fehler hat – einer Zeile N – 1, die eine Zeile vor der Zeile auftritt, die einen Fehler hat, gemäß der gespeicherten ersten Adresse, und dann Lesen – vom Pufferspeicher (22) – einer Zeile N + 1, welche eine Zeile nach der Zeile N auftritt, die einen Fehler hat, gemäß der gespeicherten zweiten Adresse.
  11. Datendecodierverfahren nach Anspruch 10, wobei die Zeichendaten Bitmapdaten sind.
  12. Datendecodierverfahren nach Anspruch 11, wobei – anstelle eine Zeile, die einen Fehler hat, zu lesen – auf den Pufferspeicher (22) wahlfrei zugegriffen wird, um Daten von Zeilen zu lesen, die unmittelbar vorhergehen oder unmittelbar auf die Zeile, die einen Fehler hat, folgen.
  13. Datendecodierverfahren nach Anspruch 12, wobei der Fehlerermittlungsschritt (40) folgende Schritte aufweist: Inkrementieren eines Zählers (402), wenn ein Zeilenende-Identifikationscode, der in den Zeichendaten enthalten ist, ermittelt wird; und Speichern (403) des Zählwerts des Zählerschritts als eine Zeilennummer, wenn der Fehler ermittelt wird; und wobei der Leseschritt folgende Schritte aufweist: Erzeugen (408) einer Zeilennummer, welche der Zeilennummer einer Zeile vorhergeht, welche vom Pufferspeicher (22) gelesen wird, um damit aktuell Zeichendaten anzuzeigen; Vergleichen (409) der erzeugten Zeilennummer mit dem Zählwert, der als eine Zeilennummer gespeichert ist; und Lesen von Daten einer Zeile, die unmittelbar vorhergeht oder die unmittelbar der erzeugten Zeilennummer folgt, vom Pufferspeicher (22), wenn die Zeilennummern übereinstimmen, als Vergleichsergebnis des Zeilennummern-Vergleichsschritts.
  14. Datendecodierverfahren nach Anspruch 13, welches den Schritt zum Reproduzieren (16) von Information, welche auf einem Speicherträger gespeichert ist, und zum Ausgeben der Bitstromdaten aufweist.
  15. Datendecodierverfahren nach Anspruch 14, wobei die Zeichendaten Daten eines Untertitels sind.
  16. Datendecodierverfahren nach Anspruch 13, welches die Schritte aufweist, ein digitales Fernseh-Rundfunksignal zu empfangen (301), das empfangene Signal zu demodulieren und die Bitstromdaten auszugeben.
  17. Datendecodierverfahren nach Anspruch 16, wobei die Zeichendaten Daten eines Untertitels sind.
  18. Datendecodierverfahren nach Anspruch 16, wobei die Zeichendaten Daten eines Programmführers sind.
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