KR100381989B1 - 자막인코딩/디코딩방법및장치및자막프로세서 - Google Patents

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Abstract

자막 데이타의 인코딩 및 디코딩은 실시간으로 실행된다. 버퍼는 적절한 자막이 정확한 비디오 화상과 중첩되도록 자막 데이타의 흐름 속도를 조절한다. 인코딩시에, 자막은 비디오 화상에 대응하여 발생된다. 자막은 전송용 비디오 화상으로 별도로 인코드 및 멀티플렉스된다. 디코딩 시에, 대응하는 비디오 화상의 디스플레이에 대응하는 자막이 동시에 선택된다. 자막이 비디오 데이타로부터 별도로 처리되기 때문에, 자막은 우수한 제어로 조작될 수 있으므로, 인코딩 및 디코딩 시에 보다 많은 유연성을 제공한다.

Description

사막 인코딩/디코딩 방법 및 장치 및 자막 프로세서
본 발명은 인코딩 및 디코딩 비디오 테이타에 관한 것이며, 특히 비디오 디스플레이 스크린 상에 중첩된 자막을 인코딩 및 디코딩하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
비디오 방송에서, 자막은 원문 정보(textual information)를 시청자에게 전달하는데 이용된다. 자막은 오디오/비디오 방송을 수반하고 방송을 지각할 수 없는 시청자에게 보충 정보(supplemental information)를 제공한다. 자막은 예를 들어, 오디오 사운드트랙(soundtrack)에 녹음된 구어(spoken language)를 문어(written language)로서 디스플레이함으로써 청각 장애인 시청자에게 도움을 주는데 종종 이용된다. 다른 예로는, 자막이 오디오 사운드트랙에 녹음된 구어와 상이한 얻어로 디스플레이된다는 것이다. 부수적으로, 자막은 대응하는 오디오/비디오 방송의 주제와 무관한 중요한 정보를 전달하는데 이용될 수 있다. 이러한 경우, 자막은 비상 사태 정보; 스포츠 스코어; 기상 예보; 및 그 밖의 다른 중요한 정보와 같은 단락(late-breaking) 뉴스를 나타낼 수 있다.
텔레비전 방송 또는 비디오 재생에서(예를 들어 비디오 디스크에서), 자막은 방송 중에 이미 중첩되어 비디오 화상의 분리할 수 없는 부분으로 된다. 이러한 상황에서, 시청자는 자막을 턴 온 또는 턴 오프하는 것을 제어하지 못한다. 이것은 시청자가 자막 없이 방송을 녹화하고자 할 때 단점으로 나타난다. 예를 들어, 시정자기 방송된 영화를 녹화하고 있다가, 갑자기 뉴스 자막이 방송에 중첩되어, 녹화를 망쳐놓는다.
또한, 이미 중첩된 자막은 다수의 언어가 선택될 수 없기 때문에 부적절하다. 시청자가 자막 언어를 이해하지 못하면, 자막은 불필요한 문구로 성가신 것이된다. 다시 말하면, 시청자가 구어를 이해하지 못하면, 방송은 시청자에게 이해될수 없다.
콤팩트 디스크 그래픽(Compact Disc Graphic : CD-G)은 이 기술이 서브코드를 사용함으로써 콤팩트 디스크(CD) 상에 그래픽을 기록하기 때문에 자막을 디스플레이할 때 보다 많은 유연성을 제공한다. 그러나, CD-G는 이러한 기술이 CD 응용에 제한되기 때문에 심각한 단점을 가지고 있다. CD-G 기술은 그 밖의 다른 녹화 포맷에 도움을 주지 못하므로, 비디오 테이프와 같은 이러한 다른 녹화 포맷을 이용하는 상당히 중요한 오디오/비디오 방송에 도움을 주지 못한다.
제 13a도 내지 제 13c도 및 제 14도는 CD-G 기술이 실시간(real time) 방송중에 방송 자막을 이용하는데 적절하지 않은 것임을 설명한다. 특히, CD-G에 의해 이용된 데이타 포맷의 분석은 이러한 기술이 대부분의 실시간 방송용으로 일반적으로 수용할 수 없는 수 초(10.24 s)의 전송 리드 타임(lead-time)을 필요로 한다는 것을 나타낸다.
제 13a도는 하나의 프레임이 1 바이트의 서브코드 및 32 바이트의 오디오 채널 데이타를 포함하는 CD-G 데이타 포맷을 도시한 것이다. 32 바이트에서, 24 바이트가 L 및 R 오디오 채널 데이타(샘플 당 2 바이트를 가지는 6개 샘플을 가지는 각각의 채널)에 할당되고, 8 바이트는 오류 정정 코드에 할당된다. 프레임은 제 13b도에 도시된 바와 같이 98개 프레임(프레임 0, 프레임 1, .... 프레임 96 및 프레임 97)의 블록으로서 그룹을 이루고 있다. 8개의 블록(P, Q, R, S, T, U, V 및 W)은 제 13c도에 도시된 바와 같이 전송된다. 각 블록 내의 프레임 0 및 1에 대한 서브코드는 동기 패턴(S0, S1)으로서 규정되는 반면, 나머지 96개 프레임은 여러가지 서브코드 데이타를 저장한다. 한 그룹의 8개 블록 중에서, 제 1의 2개 블록(P. Q)은 녹화 트랙을 통해 검색하는데 이용되는 검색 데이타(search data)에 할당되고. 그래픽 데이타는 나머지 6개 블록(R, S, T, U, V 및 W) 내의 서브코드에 할당될 수 있다.
98개 프레임의 각 블록이 75Hz의 중계 주파수로 전송되기 때문에, 1개 블록에 대한 데이타 전송 속도는(75x98 바이트) 7. 35kHz. 또는 7.35Kbytes/s 이다. 블록(R, S. T. U. V' 및 W)에 있는 정보를 전송하기 위한 전송 포맷은 제 14도에 도시된다. 6개 블록(R, S, T, U, V 및 W)(96)의 96개 프레임(2, 3, .... 97) 각각은 채널 당 96개 심벌의 6개 채널(R 내지 W)들 포함하는 패킷(packet)으로서 배열된다. 더욱이, 패킷은 24개 심벌(심벌 0 내지 심벌 23) 각각의 4개 팩(pack)으로 세분되며 각 심벌은 프레임을 나타낸다.
CD-G 문자는 6x12 픽셀로 형성된다. 각각의 팩이 6x24이기 때문에, 6x12 문자는 각각의 팩 내에서 용이하게 수용된다. CD-G 포맷은 6개 채널(R, S, T, U, V 및 W) 및 12개 심벌(8 내지 19)을 문자에 할당한다. 각각의 팩내의 나머지 심벌은 문자에 관한 정보를 저장한다.
모드 정보는 각 팩내의 심벌(0)의 제 1의 3개 채널(R, S, T)내에 저장되고,항목(item) 정보는 심벌(0)의 최종 3개 채널(U, V. W)로 저장된다. 모드 정보 및 항목 정보의 조합은 다음과 같은 대응하는 팩내에 저장된 문자에 대한 모드를 규정한다.
표 1
심벌(1)의 모든 채널 내에 명령어가 저장된다. 명령어에 대한 대응하는 모드, 항목, 패리티 또는 부수적인 정보는 심벌(2 내지 7)의 모든 채널 내에 저장된다. 심벌(0 내지 19)의 채널 내의 모든 데이타에 대한 패리티는 각 팩의 최종 4개 심벌(심벌 20 내지 23)의 모든 채널 내에 저장된다.
상술한 바와 같이, 데이타는 75Hz의 중계 주파수로 전송된다. 그러므로, 4개 팩을 포함하는 패킷은 300팩/sec(75HZx4팩)의 속도로 전송된다. 즉, 1문자가 6x12 픽셀의 범위로 할당됨에 따라, 300개 문자는 1초에 전송될 수 있다.
그러나, CD-G 스크린은 300개 이상의 문자를 필요로 한다. CD-G 스크린은 288개 수평 화소(picture element) x 192개 수직 화소로서 규정되고, 1 초에 전송된 2 배 이상의 300개 문자를 필요로 한다. 그러므로, 288x192 스크린에 대한 총 전송 시간은 다음 식에 의해 나타난 바와 같이 2.56 초(sec)이다.
(288/6) x (192/12) ÷300 = 2.56 sec
이것은 스크린이 0.6 sec 마다 통상적으로 회생된다고 할 때 각각의 스크린을 재발생시키는 매우 오랜 시간이 소요된다. 이러한 문제점은 각각의 16진 표현이 1 픽셀을 나타내는데 4 비트를 필요로 하기 때문에 16진 코드가 문자에 이용될 때 합성된다. 결과적으로, 상술한 데이타의 4배가 전송되어 전송 속도를 10.24 sec(4x2.56 sec)로 증가시킨다. 각각의 스크린이 전송에 느린 10.24 sec를 필요로 하기 때문에, 스크린의 연속 전송은 10.24 sec의 지연 시간이 CD-G 기술을 이용하여 스크린을 전송할 때 경험하게 된다. 그러므로, CD-G 기술은 실시간으로 실행되지 않고 실시간 방송에 이용하는데 허용할 수 없게 느리다.
CD-G 시스템은 또한 자막을 재생하는데 결함을 갖는다. CD-G 시스템은 정규 재생 시에만 자막을 디스플레이하고, 고속 순방향 또는 고속 역방향 재생과 같은 특징 재생 중에는 디스플레이하지 않는다. 또한, CD-G 화상은 이러한 시스템이 각각의 회소에 단 1 비트의 데이타만을 할당하기 때문에 싱(sing) 현상(문자의 경사 부분이 갈라지는) 또한 깜박거리게(flicker)된다. 또한, CD-G 화상의 지연 시간은 자막 디스플레이를 고속으로 스위치 온 또는 스위치 오프하는 것을 방지한다.
한가지 형태의 시스템[CAPTAIN 시스템으로서 공지된]에 있어서, 도트(dot) 패턴뿐만 아니라 문자 코드는 자막을 나타낸다. 그러나, 이러한 시스템은 CD-G 시스템보다 어느 정도 양호하게 나타나지 않고, 소정의 동일한 단점에 직면하게 된다. 양자의 시스템에서, 예를 들어 자막은 이 시스템이 자막을 디스플레이 시에 충분한 해상도(resolution power)를 제공하지 못하기 때문에 정교성이 부족하다.CAPTAIN 시스템은 예를 들어, 248개(수평 화소) x 192개(수직 화소) 디스플레이로 개발되었지만, 720 × 480의 고해상도 비디오 화상용으로 개발되지 않았다.
그러므로, 본 발명의 목적은 고도의 유연성을 가지는 자막을 인코딩 및 디코딩하기 위한 인코딩/디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자막이 독립적으로 조작될 수 있도록 비디오 데이타로부터 별도로 자막을 인코드하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자막이 비디오 화상과 동시에 중첩될 수 있도록 실시간으로 자작을 디코드하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자막 데이타가 대응하는 비디오 데이타와 동시에 조합되도록 버퍼로부터 판독된 자막 데이타의 흐름 속도를 제어하기 위해 자막의 인코딩/디코딩을 제어하기 위한 프로세서를 제공하는 것이다.
본 발명의 인코딩 장치는 디스플레이용 자막을 각각의 비디오 화상으로 발생시키기 위한 자막 발생기를 제공한다. 자막은 인코드된 자막 데이타로 인코드되고, 데이타의 흐름 속도는 비디오 인코더에 의해 인코드된 각각의 비디오 화상과 동시에 버퍼에 의해 조절된다.
본 발명의 디코딩 장치에 있어서, 버퍼는 인코드된 자막 데이타를 비디오 디코더에 의해 디코드된 각각의 비디오 화상으로 동시에 조합하기 위해 인코드된 자막 데이타의 흐름 속도, 즉 비트가 버퍼로부터 판독되는 속도를 조절한다. 인코드된 자막 데이타는 디코드된 자막 데이타로 디코드되고, 혼합기는 디코드된 자막 데이타 및 각각의 비디오 화상을 중첩한다.
또한, 본 발명은 인코딩/디코딩을 제어하기 위한 프로세서를 제공한다. 자막 데이타의 몇 개의 비트 스트림들의 각각의 스트림은 선택적으로 버퍼되고, 시간 디스플레이 스탬프(stamp)는 각각의 비트 스트림이 디코드될 때의 시간을 나타낸다. 각각의 비트 스트림의 디코딩은 시간 디스플레이 스탬프에 의해 나타난 시간 중에 개시된다. 혼합기는 비디오 화상 데이타를 가지는 각각의 디코드된 비트 스트림을 혼합한다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 많은 그 부수적인 이점들은 첨부한 도면들과 관련하여 고찰된 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 용이하게 획득될 것이다.
도면을 참조하면, 동일 참조 번호는 동일하거나 또는 대응하는 부분들을 나타내며 본 발명이 이제 기술될 것이다.
디코딩 장치
본 발명을 포함하는 데이타 디코딩 장치는 제 1도에 도시되어 있고, 자막과 중첩된 비디오 화상을 발생시키기 위한 재생 신호를 디코드한다. 데이타 디코딩 장치의 시스템 제어기(14)는 재생 신호가 처리되어 자막 디코더(7)에 전공된다. 시스템 제어기는 자막을 디코드하고 디코드된 자막을 디코드된 비디오 데이타와 조합하기 위해 자막 디코더의 제어기(35)와 통신한다(제 2도). 이 때, 조합된 자막 및 비디오 데이타는 텔레비전 스크린 상에 디스플레이하도록 준비된다.
데이타 디코더 및 디멀티플렉서(1)는, 예를 들어 VCR로부터 디지탈 재생 신호를 수신한다. 데이타 디코더 및 디멀티플리서(1)는 오류 정전 코드(ErrorCorrecting Code : ECC) 기술을 양호하게 이용하는 재생 신호를 오류 디코드하고, 오류 디코드된 재생 신호를 비디오, 자막 및 오디오 데이타로 디멀티플렉스한다. 메모리(2)는, 예를 들어 버퍼 메모리 및 재생 신호를 오류 디코딩 및 디멀티플렉싱 하기 위해 작업 영역(work area)으로서 이용될 수 있다.
비디오 디코더(3)는 비디오 데이타 스트림으로부터 디멀티플렉스된 비디오 데이타를 디코드한다. 메모리(4)는 데이타 디코더 및 디멀티플렉서(1)에 이용된 메모리(2)의 동작과 유사한 비디오 데이타를 디코딩하는 동작에 이용될 수 있다.
레티 박스(letter box) 회로(5)는 4:3 종횡비[스퀴즈(squeeze) 모드] 대 16:9 레터 박스 비로 비디오 화상을 변환한다. 이러한 변환은 4 대 3 데시메이션 (decimation) 처리를 이용하여 실행되므로, 각각의 4개 수평 라인이 3개의 수평 라인으로 데시메이트되고 비디오 화상을 3/4 화상으로 스퀴즈한다. 레퍼 박스 포맷에 따르면, 수직 해상도 성분은 데시메이트된 비디오 화상의 수직 해상도를 향상시키는데 이용되는 비디오 화상의 나머지 1/4로부터 유도된다. 타이밍 제어 메모리(6)는 레터퍼박스 화상의 1/4이 전송되지 않도록 한다. 비디오 디코더(3)에 의해 발생된 디코드된 비디오 데이타가 이미 16:9 레터박스 포맷으로 될 때, 레더박스 회로는 데시메이션 동작을 바이패스(bypass)하고, 디코드된 비디오 데이타를 자막 디코더(7)로 직접 전송한다.
바꿔 말하면, 데이타 디코더 및 디멀티플렉서(1)에 의해 디멀티플렉스된 디코드된 자막 데이타는 자막 디코더(7)로 직접 전송된다. 적절한 디코더(7)는 시스템 제어기(14)로부터의 명령어에 따라서 자막 데이타를 디코드하고 디코드된 자막데이타를 디코드된 비디오 데이타와 혼합한다.
합성 인코더(8)는 NTSC/PAL과 같은, 혼합된 자막 데이타 및 비디오 데이타를 자막 비디오 화상 포맷으로 인코드한다. 모드 디스플레이(9)는 사용자와 인터페이스하고, 예를 들어 이에 접속된 텔레비전 모니터의 모드를 나타낸다. D/A 변환기 (10)는 NTSC 또는 PAL과 같은, 재현된 모드로 디스플레이하는데 적합한 합성 인코더(8)로부터 수신된 인코드된 신호를 아날로그 신호 자막으로 변환한다.
데이타 디코더 및 디멀티플렉서(1)에 의해 디코드된 오디오/비디오 신호의 오디오 부분은, 예를 들어 메모리(12)를 이용하여 디멀티플렉스된 오디오 데이타를 디코드하는 오디오 디코더(11)에 의해 디코드된다. 오디오 디코더로부터 출력된 디코드된 오디오 데이타는 D/A 변환기(13)에 의해 텔레비전 모니터를 통해 방송에 적절한 아날로그 오디오 신호로 변환된다.
자막 디코더
제 1도의 자막 디코더는 제 2도에 도시된 바와 같은 제어기(35)를 통해 시스템 제어기(14)와 통신한다. 이러한 통신은 자막 디코더에 의해 실행된 자막 디코딩을 제어한다. 시스템 제어기(14)와 제어기(35) 사이의 통신 신호의 규정은 제 3도를 참조하여 기재될 것이다.
시스템 제어기(14)는 자막 디코더(7)를 리세트시키기 위한 리세트 명령을 제어기(35)로 전송하고, 디코더를 초기화하기 위해 자막 디코더의 동작 모드를 나타내는 명령 신호를 전송한다. 특정 명령은 고속 순방향 또는 고속 역방향 재생과 같은, 특정한 재생이 개시되는 모드 디스플레이(9)를 통해 사용자가 나타낼 때(제 1도), 예를 들어 제어기(35)로 전송된다. 또한, 사용자는 모드 디스플레이를 통해 자막을 턴 온 또는 턴 오프시킬 수 있어서, 시스템 제어기가 디스플레이 온/오프 명령을 자막 디코더에 발생시킨다. 또한, 사용자는 텔레비전 모니터 상의 비디오 화상에 관련하여 수직 방향으로 자막 디스플레이 위치를 제어하고, 시스팀 제어기가 U 위치 값을 자막 디코더에 발생시킨다. 자막 디코더용으로 규정된 이 초기 파라메터를 사용하여, 디코딩 동작이 기술될 것이다.
자막 데이타는 비트를 포함하는 데이타 스트림으로 그룹을 이루고 있다. 각각의 비트 스트림은 하나의 화상 프레임에 대한 전제 자막 화상을 형성하는 페이지(page)의 일부분에 대응한다. 제 2도에 도시된 바와 같이, 비트 스트림은 워드 검출기(20)에 인가된다. 워드 검출기가 코드 버퍼(22)로 전송하기 위한 비트를 선택하므로, 상이한 형태의 비트 스트림은 워드 검줄기에 동시에 인가될 수 있다. 양호한 본 발명에 있어서, 예를 들어, 정규 재생(playback) 모드 및 고속 순방향 또는 고속 역방향 모드(특정 재생) 둘 다의 비트 스트림은 워드 검출기에 인가된다.
실제로, 비디오 화상의 몇 가지 방송은 워드 검출기에 동시에 인가될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 상이한 채널이 상이한 비디오 화상에 제공된다. 워드 검출기(20)는 시스템 제어기(14)로부터 전송된 채널-선택 신호에 의해 나타난 채널을 선택하고 적절한 비트 스트림을 수신한다.
또한, 시스템 제어기(14)는 정규 재생 모드 비트 스트림 또는 특정 재생 모드 비트 스트림을 선택할 것을 워드 검출기(20)에 지시하기 위한 스트림-선택 신호를 발생시킨다. 그러므로, 시청자는 정규 재생 모드 및 특정 재생 모드를 지연 없이 전환할 수 있다.
또한, 워드 검출기(20)는 선택된 비트 스트림에서 수신된 헤더(header)와 헤더 오류 정보를 검출하는데 응답할 수 있다. 헤더 및 헤더 오류 정보는 정보 신호, S, 헤더 및 헤더 오류로서 다시 처리하기 위해 시스템 제어기(14)로[제어기(35)를 통해] 전송된다. 이와 마찬가지로, 검출된 오류를 나타내는 오류 데이타는 워드 검출기가 비트 스트림 자막 데이타내의 오류를 검출할 때 시스템 제어기(14)로 데이타 오류 신호로서 전송된다. 데이타가 회복될 수 없는 경우, 버퍼 소거 신호는 시스템 제어기로부터 제어기로 전송되고, 오류 자막 데이타는 버려진다(dump) .
스케쥴러(scheduler : 21)는 디멀티플렉서(1)(제 1도)로부터 수신된 데이타가 코드 버퍼(22)를 오버플로우 하지 않도록 제공된다. 스케쥴러는 워드 검출기에 의해 선택된 비트 스트림을 수신하는 1/0 포트(도시하지 않음)용 대역폭을 결정함으로써 코드 버퍼로의 판독/기록 억세스를 제어한다. 대역폭은 1/0 포트에 동시에 공급된 병렬 비트의 수를 나타내고, 데이타가 코드 버퍼로부터 판독되는 속도는 디멀티플렉서가 데이타를 디멀티플렉스하는 속도로 분할함으로써 계산된다. 예를 들어, 코드 버퍼로부터 판독된 데이타의 2.5Mbps 속도로 분할된 20Mbps의 디멀티플렉서로부터의 데이타 속도는 8 비트와 동일하다. 그러므로, 스케쥴러는 코드 버퍼의 입·출력에 일치하는 데이타의 흐름 속도를 유지하기 위해 8비트를 병렬로 수신하도록 1/0 포트를 전송할 수 있다.
판독 동작은 코드 버퍼가 시스템 제어기(14)로부터 디코드 개시 명령을 수신할 때 실시간으로 개시되고 트리거된다. 판독 타이밍은 워드 검출기(20)에 의해 검출된 자막 데이타의 헤더내에 저장된 수평 및 수직 동기 신호로부터 결정된다. 실시간 디스플레이에 대하여, 판독 속도는 화소 샘플링 속도, 양호하게는 13.5MHz에 대응하여야 한다. 상술한 바와 같이, 자막 데이타는 코드 버퍼 내에 2.5MHz 이상의 속도로 양호하게 기록된다. 그러므로, 13.5MHz의 샘플링 클럭은 3.375MHz의 4개의 클럭 사이클로 각각 분할된다. 이러한 3.375MHz의 클럭 사이클 중 하나의 사이클은 기록에 할당되고(기록이 적어도 2.5MHz를 요구하기 때문에), 나머지 3개의 클럭 사이클은 코드 버퍼로부터 데이타를 판독하는테 할당되므로, 실시간 디스플레이에 대한 요구 조건을 만족시킨다.
상술한 판독/기록 동작은 실시간으로 실행되고, 높은 해상도를 제공한다. 8 비트의 자막 데이타는 각각의 3개 클럭 사이클 또는 샘플링 클럭 당 24 비트로 코드 버퍼(22)로부터 판득된다. 화상의 디스플레이가 텔레비전 모니터에 의해 제 4 클럭 사이클마다 행해질 때, 24 비트의 1/4, 즉(24/4=) 6 비트가 각각의 클럭 사이클로 디스플레이된다. 즉. 각각의 자막 화소는 자막에 대한 양질의 해상도를 달성하기에 보다 더 충분한 6개 비트를 포함할 수 있다.
저속 기간(duration) 신호 및 PTS 신호는 데이타가 코드 버퍼로부터 판독된다고 여겨질 때 제어기(35)에 의해 검색된다. 지속 기간 신호는 자막 데이타가 존속하는 저속 기간을 나타내고, PTS 신호는 자막 데이타가 비디오 데이타와 중첩되는 적절한 시간을 나타낸다. 제어기는 내부 시스템 클럭 기준(System Clock Reference : SCP)을 이용하여 자막의 디스플레이의 시기를 정한다. 자막이 디스플레이될 때, 시스템 제어기(14)는 디스플레이 ON 명령을 제어기(35)로 전송한다. 시트템 제어기는 자막 디스플레이의 종료시 자막 디코드 종료 신호로서 디스플레이 오프 신호를 제어기(35)로 전송한다.
또한, 시스템 제어기는 특정한 명령어를 제어기(35)로 전송함으로써 자막 디코더 내의 특정한 재생 동작을 개시할 수 있다. 제어기는 응답(acknowledge) 신호(특정한-ack)를 전송하여 특정한 재생이 개시되는 것을 응답한다. 특정한 재생 동작을 실행하기 위해, 워드 검출기는 측정한 재생 속도로 비트 스트림을 선택하여야 한다. 더우기. 코드 버퍼는 비트 스트림을 특정한 재생 속도로 판독할 수 있다. 특정한 재생 속도에 따라서 자막 디코더의 동작을 균일하게 가속(또는, 감속)시키기 위해. 시스템 클럭 기준(SCR)은 클럭 펄스를 가산 또는 감산함으로서 변경될 수 있다. 감산 펄스는 고속 순방향 공급 또는 고속 역방향 공급 속도에 대응하여 n배의 속도로 발생된다. 특정한 재생이 개시될 때의 실제 시간에, 실시간 감산은 코드 버퍼로부터 판독된 자막 데이타의 비트 스트림을 n 배의 속도로 실행된다. 또한, 특정한 재생 동작은 휴지(pause) 동작에 대응할 수 있는데, 감산 펄스가 전혀 발생되지 않는 대신에, 동일한 프레임이 코드 버퍼로부터 반복해서 연속적으로 판독된다.
또한, 자막의 디코딩은 비디오 화상의 페이지 종료(end of page : EOP)가 도달되는지를 자막 디코더(7)가 결정할 때 종료한다. 양호한 실시예에 있어서. 시스템 제어기(14)는 페이지의 길이를 나타내는 반복 시간 신호를 제어기(35)로 전송한다. 런 길이(run-length)회로(24)는 카운터를 포함하고, 카운터의 계수치가 반복 시간 신호에 의해 나타난 값에 도달할 때 디스플레이 종료 신호를 제어기(35)로 전송한다. 그러므로, 제어기(35)는 반복 시간에 도달하여 코드 버피로부터의 판독을 정지하는 것을 결정한다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 코드 버퍼는 하나의 페이지가 코드 버퍼 내에 기록된 또 다른 페이지로 판독되기 때문에 자막 데이타의 2개 페이지를 양호하게 저장한다.
제어기(35)는 코드 버퍼의 오버플로우가 발생할 때 버퍼 오버플로우 신호를 시스템 제어기(14)에 발생시킨다. 오디플로우는 워드 검출기(20)가 다음 페이지 상에서 페이지 종료(EOP) 신호를 수신하기 전 런 길이 회로(24)로부더 디스플레이 종료 신호를 제어기가 수신할 때 결정될 수 있다. 이 때, 시스템 제어기(14)는 데이타 디코더 및 디멀티플렉서(1)(제 1도)로부터 자막 데이타를 워드 검출기로 전송하는 것을 코드 버퍼의 오버플로우를 방지한다. 시스템 제어기(14)로부터의 스트림-선택 신호는 자막 데이타의 스트림을 지정하고, 디스플레이 개시 위치는 프레임마다 갱신된다. 그러므로, 오버플로우 상태가 경과된 후, 다음 스트림은 코드 버퍼 내에 기록되고, 정확한 디스플레이 개시 위치에 디스플레이된다.
제 8도는 코드 버퍼(22)의 내·외로 흐르는 데이타를 그래프로 도시한 것이다. t 축(횡좌표)은 시간을 나타내지만, D 축(종좌표)은 각각의 데이타 페이지에 대한 데이타 크기를 나타낸다. 그러므로, 기울기(상승/하강)는 코드 버퍼 내로의 자막의 데이타 흐름 속도를 나타낸다. 그래프(C)는 자막 데이타의 데이타 흐름을 나타낸다. 그래프(C)의 수직 위치는 디스플레이 시간 스템프(PTS)가 자막 디코더(7)에 의해 내부에 발생된 동기 클럭(SCR)과 정렬될 때 코드 버퍼로부터의 자막 데이타의 전송을 나타낸다. 그래프(C)의 수평 부분은 코드 버퍼 내로의 자막데이타의 전송을 나타낸다. 예를 들어, 페이지(SO)에 대한 디스플레이 시간 스템프(PTS)가 코드 버퍼에 의해 수신될 때, 자막 데이타의 이전 페이지는 코드 버퍼로부터 전송되고, 페이지(SO)는 코드 버퍼 내에 기록된다. 다른 디스플레이 시간 스탬프(PTS)가 코드 버퍼에 의해 수신될 때, 페이지(SO)의 자막 데이타는 코드 버퍼 외로 전송되고, 페이지(S1)는 기록된다. 이와 마찬가지로, 나머지 페이지(S2, S3)는 상술한 바와 같이 코드 버퍼로 기록 및 판독된다.
언더플로우(underflow) 조건은 코드 버퍼가 전체 페이지에 대한 자막 데이타의 판독을 완료할 때 존재하고, 다른 데이타는 코드 버퍼 내에 더 이상 존재하지 않는다. 2개 페이지의 용량을 가지는 코드 버퍼는 제 8도에 "코드 버퍼 크기" 라인으로 도시되어 있다. 그래프로, 언더플로우는 코드 버퍼의 하한치 이하로 연장하는 라인(C)의 수직 부분들 중 하나의 부분으로서 제 8도에 나타날 수 있다. 이와 대조적으로, 코드 버퍼 내에서 판독된 자막 데이타가 매우 클 때, 즉 라인(C)의 수평 부분이 라인(B) 이상으로 연장할 때의 오버플로우 조건이 제 8도에 그래프로 도시되어 있다. 또한, 코드 버퍼는 외부 메모리가 비디오 데이타를 디코딩하는데 이용되는 지연 보상용으로 특히 실행되어야 한다. 지연 보상은 시스템 제어기(14)로부터의 디코드 개시 명령에 관한 타이밍을 제어함으로써 달성된다. 자막 디코더(7)의 제어기(25)가 자막 데이타를 코드 버퍼(22)에 기록시 디스플레이 시간 스탬프(PTS)를 시스템 제어기로 전송할 때, 시스템 제어기는 이에 응답하여 디코드 개시 명령어를 제어기(35)로 전송한다. 시스템 제어기(14)는 레터박스 화상(적절하게는 1 필드)의 처리와 동일한 시간만큼 디코드 개시 명령을 지연시키고, 제어기의 동기 클럭(SCR)을 즉시 디코딩하는 비디오에 의해 야기된 지연은 디스플레이 시간 스템프(PTS)와 정렬된다. 지연 보상은 비디오, 오디오 및 자막 데이타 신호의 각각의 디코드 지연이 데이타 인코딩 장치에서 제로(0)로 되는 전제 조건에서 비디오, 오디오 및 자막 데이타가 멀티플렉스되기 때문에 특히 유용하다.
자막 데이타가 코드 버퍼(22)로부터 판독될 때, 역 VLC(가변 길이 코딩 : Variable Length Coding) 회로(23)(제 2도)는 자막 데이타를 가변 길이 디코딩한다. 가변 길이 디코드된 자막 데이타는 레벨 데이타와 런 데이타를 쌍형 데이타(paired data)로서 합성된다. 가변 길이 디코딩이 이용되지 않는 경우에, 역 VLC 회로는 바이패스될 수 있고, 코드 버퍼로부터 판독된 자막 데이타는 역 런 길이 회로(24)로 직접 출력될 수 있다.
역 런 길이 회로(24)는 런 데이타 요소의 수로부터 데이타의 레벨을 발생시킴으로써 런 길이 디코딩을 행한다. 그러므로, VLC 회로(23) 및 런 길이 회로(24)는 코드 버퍼(22)내에 압축된 데이타로서 저장되는 자막 데이타를 감축한다.
이 때, 감축된 자막 데이타는 3:4 필터(25)로 전송된다. 3:4 필터는 대응하는 텔레비전 모니터의 종횡비를 나타내는 시스템 제어기(14)로부터의 x 스퀴즈 신호를 수신한다. 모니터가 4:3 종횡비를 가지는 것을 신호가 나타내는 경우, 3:4 필터는 제 11c 도 및 제 11d도에 도시된 바와 같이 자막의 크기를 (16:9) 비디오 화상의 크기와 정합시키기 위해 자막 데이타에 3:4 여과 처리를 적용한다. 양호한 실시예에 있어서, 제어기(35)는 H 동기 펄스가 발생되기 전 코드 버퍼(21)로부터 자막 데이타의 90개 픽셀의 값을 판독한다. 텔레비전 모니터가 16:9의 종횡비를 이미갖고 있는 경우, 또는 감압된 자막 데이타가 폰트(font)를 나타내는 경우, 3:4 필터는 제 11a도 및 제 11b도에 도시된 바와 같이 바이패스된다.
(Y, Cr 및 Cb, 킬러 성분에 대한 데이타 혼합비를 나타내는 조도 데이타(Y), 색차 데이타(Cr, Cb), 배경 비디오 데이타 및 키(key) 데이타(K)를 저장하는) 컬러조사표(26)(CLUT)는 3:4 필터(25)로부터 자막 데이타를 수신한다. 제 6도에는 성분(Y. Cr. Cb 및 K)이 어드레스(0, ....F)(16진법)에 따라서 배열되는 컬러 조사표의 일 예가 도시되어 있다. 컬러 조사표는 자막 문자의 각 화소에 대한 정확한 컬러를 발생시키는데 이용된다. 즉, 특정 화소의 조도치(Y) 및 색차치(Cr 및 Cb)는 키 데이타(K)에 의해 지정된 비율에 따라서 혼합된다. 혼합기(34)(제 2도)는 비디오 디코더(3)(제 1도)로부터 비디오 데이타와 컬러 조사표(26)로부터의 픽셀을 혼합한다. 최종 혼합된 데이타는 중첩된 자막을 가지는 비디오 화상을 나타내고 텔레비전 모니터로 출력되게 준비된다.
배경 비디오 데이타는 컬러 조사표의 배열 시에 이용된다. 예를 들어, 조사표의 어드레스(0)는 제 5c도에서의 영역(T1 및 T5)으로 도시된 바와 같이, 자막 데이타를 볼 수 없고 배경 비디오 데이타가 명백하게 나타날 수 있는 것을 의미하는 OOH의 값을 가지는 키 데이타(K)를 포함한다. 조사표의 어드레스(1 내지 6)는 이러한 어드레스에 따른 자막 픽셀이 제 5c도의 영역(T2 및 T4)으로 도시된 바와 같이 배경 데이타와 혼합되는 것을 의미하는(20. 40, ....CO 16진법)으로 선형 증가하는 키 데이타(K)의 값을 포함한다. 최종적으로, 조사표의 어드레스(8 내지 F)는 제 5c도에 영역(T3)으로 도시된 바와 같이 성분(Y. Cr 및 Cb)이 소정의 배경 비디오 데이타가 없이도 혼합되는 것을 의미하는 EO의 키 데이타(K)의 값을 포함한다. 조사표 데이타는 시스템 제어기로부터 발생되고, 디코딩 전에 CLUT 회로에 사전 다운로드된다. 컬러 조사표에 있어서, 여과된 자막 데이타는 텔레비전 모니터 상에 디스플레이하기에 적절한 컬러 픽셀로 변형된다.
조사표의 다른 예가 제 12도에 도시되어 있다. 이러한 조사표 내의 성분에 따른 데이타 및 값의 배열은 컬러 와이핑(wiping)득 제공하는 데 이용될 수 있다. 컬러 와이핑은 좌측에서 우측으로의 진행에 따른 오버레이(overlay)를 실행함으로써 자막과 같은, 이미 디스플레이된 요소를 다른 컬러와 통상적으로 "오버레이"하는 디스플레이 기술이다.
본 발명에 있어서, 시청자는 모드 디스플레이(9)를 통해 자막의 디스플레이를 제어한다. 사용자로부터의 명령시 시스템 제어기(14)는 제어 신호를 혼합기(34)로 전송하여(제 2도), 자막을 턴 온 또는 턴 오프시킨다. 본 발명이 자막을 실시간으로 발생시키기 때문에, 사용자는 자막을 턴 온 또는 턴 오프시에 소정의 불쾌한 지연을 경험하지 못한다. 부수적으로, 자막은 사용자에 의해서나 그렇지 않으면 가변 속도로 화면을 점진적으로 선명하게 하거나 흐리게[영상의 점이(漸移):fade-in/fade out]함으로써 제어된다. 이것은 자막을 지정된 속도로 나타내는 패턴 데이타로 영상의 점이 계수를 승산함으로써 달성된다. 또한, 이러한 기능은 자막의 편집기간 장치를 시청자로 하여금 방송 오디오/비디오 화상에 따라서 상이하게 느끼게 할 수 있다. 예를 들어, 새로운 정보는 시청자에게 주의를 끌기 위해 신속하게 "번쩍"일 수 있으므로, 영화의 자막은 영화를 즐기면서 영화의 가치를 떨어뜨리지않기 위해 "부드럽게" 나타날 수 있다.
또한, 혼합기(34)는 비디오 화상 내에 자막을 배치하도록 동작할 수 있다. 이것은 스크린 상에 디스플레이하기 위한 수직 방향을 지정하는 제어기(35)를 통해 제어기(14)에서 혼합기로 전송된 u-위치 신호에 의해 달성된다. u-위치값은 사용자 또는 다른 방법으로 변화될 수 있다는 것을 주지해야 한다. 이것은 자막 위치에 걸쳐 부수적인 제어를 제공하고, 사용자는 수직축을 따라 자막을 어느 곳이든 자유롭게 배치할 수 있다.
본 발명의 디코딩 장치는 제 4도에 도시된 상이한 신호에 대한 파라메터로 실행될 수 있다. 그러나, 본 발명은 제 4도에 설정된 파라메터에 제한되는 것이 아니라, 상이한 비디오 시스템에도 이용될 수 있다.
전체적으로, 자막 디코더(7)는 제 9도의 자막 디코더 버퍼 모델로서 고려될 수 있다. 코드 버퍼(22-1)는 자막 데이타의 최소한의 1 페이지가 코드 버퍼에 축적될 때까지 자막 데이타의 스트림을 축적한다. 1 페이지에 대한 자막 데이타는 디스플레이 시간 스탬프(PTS)가 동기 클럭(SCR)과 정렬될 때 코드 버퍼(22-1)에서 디스플레이 메모리(22-2)(자막 디코더용 버퍼로서 작용한다)로 전송된다. 단일 장치 내의 코드 버퍼 및 디스플레이 메모리를 배치하는 것은 코드 버퍼가 다음 세트의 자막 데이타를 저장하는 디스플레이 메모리(22-2) 내의 현지 어드레스를 가리키는 포인터(pointer) 만을 증가시킬 필요가 있기 때문에 양호하다는 것을 주지해야 한다. 그러므로, 자막 데이타의 고속 전송을 발생시키는 전송으로 인해 지연이 더이상 야기되지 않는다.
1 페이지에 대한 자막 데이타가 디스플레이 메모리(22-2)로 전송될 때 자막은 디코딩하기 위한 1 VLC 또는 런 길이 디코딩부(23 및 24)로 전송된다. 비트 스트림의 헤더는 파서(parser : 22-3)에 의해 분리되어 수직 블랭킹 기간(V) 중에 역가변 길이 코드 또는 런 길이 디코더(23 및 24)로 전송된다. 디코딩 후에, 디코드된 자막 데이타는 필터(25)에 의해 여과되고, 컬러는 컬러 조사표 회로(26)에 따라서 조절된다. 코드 버퍼(22-1)에 인가된 스트림은 고속 순방향 또는 고속 역방향 모드와 간은, 정규 재생과 특정 재생용의 자막을 포함한다. 코드 버퍼는 상술한 바와 같이 정규 재생 또는 특정 재생을 선택하기 위해 시스템 제어기(14)로부터 공급된 스트림-선택 정보에 따라서 스트림을 내부에 선택적으로 기록한다.
제 10도에는 정규 재생과 특정 재생용 스트림의 수순이 도시되어 있다. t 축은 자막 스트림의 프레임이 코드 버퍼(22) 내에 기록되는 시간을 나타낸다. 프레임은 정규 재생(play) 중에 페이지를 형성하는 스트림 및 특정(또는, 트릭:trick) 재생용 페이지를 형성하는 스트림을 포함한다. 예를 들어, 스트림(1 내지 7)은 정규 재생에 적합한 자막 데이타의 1 페이지를 형성한다. 정규 재생 스트림은 "엔트리 점(entry point)"에 대응하는 t 축을 따라 코드 버퍼에 동시에 기록 된다. 모든 스트림(1 내지 7)이 코드 버퍼로 전송될 때, 이러한 스트림으로 구성된 전체 페이지는 디스플레이 메모리로 출력된다. 특정 재생(제 10도에서 "트릭재생" 칭함)용 스트림은 제 10도에 도시된 바와 같이 정규 재생용 스트림 내에-이들 사이에서 동요된다. 코드 버퍼는 시스템 제어기(14)로부터 전송된 스트림-선택 신호에 의존하는 정규 및 특정 플레이의 스트림들 사이에서 선택한다.
이러한 배치는 정규 및 특정 재생용 페이지가 코드 버퍼에 동시에 가해지기 때문에 유리하다. 즉, 자막 디코더(7)의 모드는 저하 없이도 정규 재생에서 특정 재생으로 순간적으로 변화되고, 시청자는 자막이 정규 모드로 디스플레이된 다음 최종 순방향 재생과 같은 특정 모드로 디스플레이될 때 더 이상의 저하를 경험하지 않게 된다.
인코딩 기술
본 발명에 이용된 인코딩 기술은 제 5a도, 제 5b도 및 제 5c도 및 제 6도를 참조하여 보다 상세하게 기재하고자 한다. 일 예로서, 제 5a도의 문자 "A"를 인코딩하기 위한 기술에 대해 설명하고자 한다. 문자 "A"는 연속 수평 라인을 따라 주사되고, 제 5b도의 필(fill) 데이타는 각각의 수평 라인을 따라 문자 "A"로 발생된다. 레벨 "EO"은 제 6도에 도시된 컬러 조사표로부터 컬러 픽셀을 다시 생성하기 위한 최고 레벨을 인지하므로, 레벨 "0"은 자막 데이타의 결핍을 나타낸다는 것을 주지해야 한다.
키 데이타(K)는 필 데이타가 배경 비디오와 혼합되는 정도를 결정한다. 키 데이타의 영역(T1 및 T5)은 필 데이타와 중첩되지 않는 비디오 화상 내의 영역에 대응하므로, 이러한 영역은 제 6도에 어드레스(0)로 나타낸 바와 같이 레벨 0으로 지정된다. 영역(T2및 T4)은 자막이 배경 비디오 화상 내에 속하고 이와 예리하게 대비되지 않도록 배경 비디오 화상과 자막이 점진적으로 혼합되는 혼합된 영역이다. 이러한 영역 내의 소정의 필 데이타는 어드레스(1 내지 6) 내에 저장된다. 문자 "A"의 주요 부분은 배경 정보가 묵음(자)인 T3 영역 내에 디스플레이된다.영역(T3) 내의 자막 정보는 어드레스(7 내지 F) 16진법으로 저장된다. 제 6도의 컬러 조사표는 조도 성분(Y)의 정도를 변화시 배열된다. 영역(T3) 내의 픽셀이, 예를 들어 특정 픽셀이 20(16진법)인 조도 성분(Y)의 레벨로 저장될 때, 어드레스(9)는 이러한 픽셀로 저장된다. 이러한 방식에 있어서, 자막 문자에 대한 나머지 화소는 전송용으로 인코드된다.
인코딩 장치
본 발명의 인코딩 장치는 제 7A도 및 제 7B도에 도시되어 있다. 오디오 및 비디오 정보는 마이크로폰(53) 및 비디오 카메라(51)에 의해 각각 수신되고, 멀티플렉서(58)에 전송된다. 자막 데이타는 문자 발생기(55) 또는 비점(flying spot)스캐너(56)를 동해 공급되어 자막 인코딩 회로(57)에 의해 인코드된다. 인코드된 자막 정보는 멀티플렉서(58)로 전송되어, 녹화 디스크(91) 상의 오디오/비디오 정보 또는 전송, 디스플레이, 녹화 등의 채널과 조합된다.
비디오 카메라(51)는 비디오 신호를 발생시키고, 이 비디오 신호를 아날로그 형태에서 디지탈 형태로 변환하는 비디오 인코딩 장치(52)로 공급한다. 이 때, 숫자화된 비디오 신호는 비디오 전송을 위해 압축되고, 자막이 멀터플렉서로 전송되는 속도로 동기하여 멀티플렉서로 압축된 비디오 데이타를 전송하는 속도를 제어하는 속도 제어기(52a)로 전송된다. 이리한 방식에 있어서, 압축된 비디오 데이타는 자막 데이타와 정확한 시간에 합성된다. 이와 마찬가지로, 오디오 정보는 마이크로폰(53)에 의해 얻어지고, 멀티플렉서로 전송되기 전 오디오 인코딩 장치(54)에 의해 인코드된다. 오디오 인코딩 장치는 오디오 데이타가 상이한 트랙 상에 최종적으로 녹화되거나 비디오 데이타로부터의 상이한 채널로 전송되기 때문에 속도 제어기를 포함할 필요는 없다.
자막은 문자 발생기(55) 또는 비점 스캐너(56)에 의해 발생된다. 문자 발생기는 조작자가 비디오 화상 내에 자막을 수동으로 삽입할 수 있게 하는 키보드 및 모니터를 포함한다. 조작자는 키보드를 통해 자막을 타이핑함으로써 자막을 편집한다. 비점 스캐너(56)는 외부 비디오 화상 내에 자막이 이미 제공되는 상황에 제공된다. 비점 스캐너는 비디오 화상을 주사하고, 자막이 배치되는 것을 결정하여 비디오 화상으로부터 자막을 주출한다. 비점 스캐너로부터의 자막은 문자 발생기에 의해 발생된 자막과 일치시키기 위한 처리 회로(63)에 의해 선처리되어 자막 인코딩 회로를 전송된다.
이 때, 문자 발생기(52) 또는 처리 회로(63)로부터의 자막 데이타는 압축용으로 선택된다. 문자 발생기는 블랭킹 데이타, 자막 데이타 및 키 데이타를 출력시킨다. 자막 데이타 및 키 데이타는 자막 또는 키 데이타를 선택하기 위한 소정 시간에 따라서 전환되는 스위치(61)로 전송된다. 스위치(61)로부터 선택된 데이타는 필터(72)에 의해 필터되어 다른 스위치(62)로 공급된다. 스위치(62)는 블렝킹 데이타, 문자 발생기로부터의 여과된 데이타 및 비점 스캐너로부터 처리된 데이타 사이에서 전환된다. 자막이 전혀 제공되지 않는 것이 결정될 때, 블렝킹 데이타는 스위치(62)에 의해 선택된다. 따라서, 자막이 제공되고, 스위치(62)는 문자 발생기 데이타 또는 비점 스캐너 데이타 사이에서 선택된다. 이 때, 선택된 데이타는 자막 버퍼 검증기(68)로부터 역 공급된 데이타에 기초를 두고 양자화를 이용하여 양자화회로(64)에 의해 양자화된다. 압축된 데이타일 수 있는 양자화 데이타 스위치(69)에 공급되고, 정규 동작 중에, 펄스 부호 변조용의 DPCM 회로(65)로 전송된다. 변조된 데이타는 런 길이 코딩 회로(66)에 의해 런 길이 인코드되고, 가변길이 인코딩 회로(67)에 의해 가변 길이 인코드되며, 멀티플렉시(58)로 전송되기전 최종 처리하기 위한 자막 버퍼 검공기(68)로 전송된다.
자막 버퍼 검공기(68)는 인코트된 자막 데이타를 포함하는 부하 블록을 조립한다. 부하 블록의 프레임은 부하 블록 크리에이터(creator:70)에 의해 발생되고, 데이타를 부하 블록으로 조립시 자막 버퍼 검공기에 의해 조회된다. 자막 버퍼 검공기는 스위치(69)가 양자화 회로(64)의 출력으로부터 부하 블록 크리에이더(70)의 출력으로 전환하게 함으로써 부하 블록을 조회한다. 부하 블록 크리에이터는 컬러 조사표(11) 내의 컬러 조사표와 관련하여 부하 블록을 일부분 생성한다. 디코딩의 목적을 달성하기 위해, 컬러 조사표는 자막 버퍼 검공기로 직접 전송되고, 부하 블록의 일부분으로서 멀티플렉서로 전송된다.
또한, 자막 버퍼 검공기(68)는 데이타가 정규 또는 특정 재생 시에 디코드되는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 자막 데이타의 헤더를 준비한다. 특히, 자막 디스플레이 시간(디스플레이된 지속 기간)은 PTS, 비디오 수직 동기 펄스와 동기된 신호 또는 몇 개의 상부 비트 및 90kHz를 이용하는 신호로서 90 kHz의 정밀도로 이러한 신호로부터 결정된다. 또는, 헤더는 특정 자막에 대한 디스플레이 개시/종료 시간으로부터 결정되는 자막 디스플레이 시간을 나타낸다. 또는 정보량, 디스플레이 위치, 영상의 점이 정보(fade in information and fade out information)는부하 블록으로 전송하기 위해 헤더내에 저장된다. 자막 버퍼 검공기(68)는 정규/트릭 재생 정보; 위치 정보; 자막 인코딩 정보; 시간 코딩 정보; 및 EOP 정보, 및 상한치와 같은 제어 정보를 로드한다.
자막 버퍼 검공기(68)는 오버플로우가 없이도 버퍼를 데이타로 충분히 채울 수 있을지를 검증한다. 이것은 제어 신호(제 7A도에서 필터 신호라 칭함)를 양자화 회로(64)로 역 공급함으로 행해진다. 제어 신호는 양자화 회로의 양자화 레벨을 변화시켜, 특정 자막으로 인코드된 데이타량을 변화시킨다. 양자화 레벨을 증가시켜, 자막 데이타에 필요한 데이타량은 감소되고, 자막 버퍼 검공기로 흐르는 데이타 비트 속도는 필연적으로 감소된다. 자막 버퍼 검공기가 데이타의 언더플로우인 것을 결정할 때, 제어 신호는 양자화 레벨을 감소시키고, 양자화 회로로부터 출력된 데이타의 양이 증가하므로, 자막 버퍼 검공기를 채운다.
또한, 자막은 컬러 와이핑에 의해 제어될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 와이프 레버(81)는 자막의 컬러 와이핑을 제어하도록 레버를 조작하는 조작자에게 제공된다. 어댑터(82)는 와이프 레버의 아날로그 신호를 R, G, B 컬러 데이타로 개작한다. 컬러 데이타는 제 6도의 정규 컬러 조사표 대신에 제 12도의 컬러 와이핑 조사표를 이용하기 위해 부하 블록 크리에이터(70)로 전송된다. 또한, 조작자는 컬러 와이프됨에 따라 스위치(83)에 의해 공급된 자막을 디스플레이하는 모니터(84)에 공급된다.
자막 버퍼 검공기(68)는 코드 버퍼(22)와 대칭된다고 할 수 있다(인코딩 및 디코딩 회로가 동일한 성분을 이용하지만, 역순으로 이용한다는 것을 의미한다)(제8도). 즉, 자막 버퍼 검공기는 자막의 적어도 1 페이지에 대한 자막 데이타의 스트림을 축적하고, 시스템 클럭 기준(SCR)이 자막 디스플레이 시간 스탬프(PTS)와 정렬될 때 디스플레이 버퍼(22-2)로 각각의 페이지를 전송한다. 이러한 방식에 있어서, 자막 데이타의 페이지는 오디오/비디오 데이타로 멀티플렉스하기 위해 멀티플렉서(58)로 전송된다. 이 때, 멀티플렉스된 데이타는 광학 디스크(91) 상에 녹화되거나, 텔레비전 수신기로 송신되거나 다른 적절한 매체 상에 녹화된다.
그러므로, 본 발명은 비디오 화상 상에 실시간으로 중첩되는 자막을 인코드 및 디코드시키는 유연성있는 인코딩/디코딩 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 자막은 인코딩 중에 조작되어 자막의 상이한 현상을 상이한 비디오 화상에 제공한다. 부수적으로, 본 발명은 실제 텍스트 대신에 자막 코드를 발생시키는데 이용되어 수신 디코더가 상이한 언어들 사이에서 변경되게 할 수 있다. 본 발명은 사용자가 특정 메시지를 선발하는 대화형 비디오와 같은 다른 응용에 적용할 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허 청구 범위 내에서 본 발명은 특정하게 상술한 것 이외의 다른 방법을 실행할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제 1도는 본 발명의 데이타 디코딩 장치의 블록도.
제 2로는 제 1도에 도시된 자막 디코더의 블록도.
제 3도는 제 1도의 시스템 제어기와 제2도의 제어기 사이의 통신표.
제 4도는 제 1도 및 제 2도의 구성 요소들 사이의 통신용 파라미터의 표.
제 5a도 내지 제 5c도는 본 발명의 데이타 인코딩을 설명하는 신호도.
제 6도는 자막 데이타를 인코딩할 때 관련된 컬러 조사표.
제 7a도 및 제 7b도는 본 발명의 인코딩 장치의 블록도.
제 8도는 코드 버퍼 동작에 관한 설명을 도시한 그래프.
제 9도는 제 2도의 코드 버퍼의 내부 동작을 설명하는 블록도.
제 10도는 자막 데이타의 스트림의 설명도.
제 11a도 내지 제 11d도는 모니터의 종횡비에 관한 비디오와 자막 데이타 사이의 관계를 도시한 도면.
제 12도는 컬러 와이프 동작을 행할 때를 나타내는 컬러 조사표.
제 13a도 내지 제 13c도는 CD-G 포맷에 따른 데이타의 배열을 도시한 도면.
제 14도는 CO-G 포맷에서 데이타의 전송 포맷을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 데이타 디코더 및 디멀티플렉서 2, 4, 6, 12 : 메모리
3 : 비디오 디코더 5 : 레터박스 회로
7 : 자막 디코더 8 : 합성 인코더
9 : 모드 디스플레이 10, 13 : D/A 변환기
14 : 시스템 제어기 20 : 워드 검출기
22, 22-1 : 코드 버퍼 22-2 : 디스플레이 메모리
23 : VLC 회로 24 : 역 런 길이 회로
26 : 컬러 조사표 회로 51 : 비디오 카메라
52 : 비디오 인코딩 장치 52a : 속도 제어기
53 : 마이크로폰 54 : 오디오 인코딩 장치
55 : 문자 발생기 56 : 비점 스캐너
57 : 자막 인코딩 회로 58 : 멀티플렉서
61, 62, 69, 83 : 스위치 63 : 처리 회로
64 : 양자화 회로
65 : 위상 차분 부호 변호(DPCM) 회로
66 : 런 길이 코딩 회로 67 : 가변 길이 인코딩 회로
68 : 자막 버퍼 검공기 70 : 부하 블록 크리에이터
81 : 와이프 레버 82 : 어댑터
84 : 모니터

Claims (41)

  1. 멀티플렉서에 의해 비디오 화상들로 멀티플렉스될 자막들을 발생시키기는 자막 데이타 인코딩 장치에 있어서,
    상기 비디오 화상들 중에서 선택된 각각의 비디오 화상과의 중첩용 상기 자막들을 별도로 발생시키는 자막 발생 수단과,
    상기 자막들을 인코드된 자막 데이타로 인코드하는 인코딩 수단. 및
    상기 각각의 비디오 화상과 동시에 상기 인코드된 자막 데이타를 멀티플렉서에 전송하기 위해 상기 인코드된 자막 데이타의 흐름 속도를 조절하는 버퍼 수단을 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 인코딩 수단은,
    양자화된 자막 데이타를 발생시키기 위해 상기 자막들을 양자화하는 양자화 수단, 및
    상기 양자화 수단에 의해 양자화된 상기 자막 데이타를 압축하는 코딩 수단을 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 코딩 수단은,
    양자화 수단에 의해 앙자화된 자막 데이타의 펄스 부호 변조(pulse code modulation)를 실행하는 펄스 부호 변조 수단과,
    펄스 부호 변조 수단에 의해 변조된 자막 데이타의 런 길이 코딩을 실행하는 런 길이 코딩 수단, 및
    상기 런 길이로 코딩된 자막 데이타를 가변 길이로 코딩하는 가변 길이 코딩 수단을 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 인코딩 수단은 양자화 레벨을 가지는 양자를 포함하고, 버퍼 수단은 상기 인코딩 수단의 양자화 레벨을 제어함으로써 상기 인코드된 자막 데이타의 상기 흐름 속도를 제어하는 자막 버퍼 검공기 수단을 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 자막 버퍼 검공기 수단에 의해 참조된 부하 블록을 생성하는 부하 블록 크리에이터 수단을 더 포함하며, 상기 자막 버퍼 검공기 수단은 정보의 헤너들을 상기 부하 블록으로 조립하고 각각의 비디오 화상의 상기 데이타와 멀티플렉스하기 위해 멀티플렉서로 전송하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  6. 제 5항에 있어서. 컬러 성분들의 컬러 조사표를 저장하는 컬러 조사표 회로를 더 포함하며 상기 부하 블록 크리에이터 수단은 상기 부하 블록을 생성시 상기 컬러 조사표를 참조하고, 상기 자막 버퍼 검공기 수단은 상기 멀티플렉서로 전송하는 상기 부하 블록 내에 상기 컬러 조사표를 저장하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 자막 발생 수단은 상기 자막들을 키로 입력하기 위한 키보드 및 가시 디스플레이를 포함하는 문자 발생기를 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 인코딩 수단은 외부 비디오 소스로부터 상기 자막들을 자동적으로 추출하는 비점(flying spot) 스캐너를 더 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 자막들의 컬러 와이핑을 실행하기 위한 컬러 와이핑 수단을 더 포함하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 컬러 와이핑 수단은 컬러 와이핑 포맷을 갖는 컬러 조사표로 상기 컬러 조사표를 대체함으로써 컬러 와이핑을 실행하는, 자막 데이타 인코딩 장치.
  11. 디멀티플렉서에 의해 비디오 화상들로부터 디멀티플렉스된 인코드된 자막들을 디코딩하고, 상기 자막들을 상기 비디오 화상들 상에 중첩시키는 자막 데이타 디코딩 장치에 있어서, 상기 장치는,
    상기 비디오 화상들 중에서 선택된 각각의 비디오 화상의 디스플레이와 동시에 상기 인코드된 자막들을 버퍼로부터 판독하기 위해 상기 인코드된 자막들의 흐름 속도를 조절하는 버퍼 수단과,
    상기 인코드된 자막들을 디코드된 자막들로 디코딩하는 디코딩 수단, 및
    상기 디코드된 자막들이 상기 각각의 비디오 화상의 디스플레이상에 중첩되도록 상기 각각의 비디오 화상과 상기 디코드된 자막들을 혼합하는 혼합 수단을 포함하는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 비트 스트림들에 공급된 상기 인코드된 자막들을 검출하고, 상기 자막 데이타 디코딩 장치의 재생 모드에 따라 상기 비트 스트림들을 상기 버퍼 수단에 선택적으로 전송하는 검출기 수단을 더 포함하는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  13. 제 11항에 있어서. 상기 버퍼 수단의 1/0 포트의 대역폭을 설정 함므로써 상기 버퍼 수단으로의 판독/기록 억세스를 제어하는 스케줄 수단을 더 포함하며, 상기 대역폭은 상기 버퍼 수단의 상기 흐름 속도에 의해 상기 디멀티플렉서에 디멀티플렉스된 데이타의 속도를 분할함으로써 결정되는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 디코딩 수단은,
    역 가변 길이 코딩을 이용함으로써 상기 버퍼 수단으로부터 전송된 상기 인코드된 자막들을 디코딩하는 역 가변 길이 코딩 수단, 및
    역 런 길이 코딩을 실행함으로써 상기 역 가변 길이 코딩 수단으로부터 상기자막들을 디코딩하는 역 런 길이 코딩 수단을 포함하는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 역 런 길이 코딩 수단에 의해 디코드된 자막들을 4:3 비디오 화상 포맷으로 변형시키는 3:4 필터를 더 포함하는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 자막들이 픽셀들로 구성되고, 상기 디코트된 자막들에 응답하여 컬러 조사표로부터 컬러 성분들을 발생시키고, 상기 자막들 내의 각 픽셀의 컬러 성분들에 대한 혼합비를 결정하는 컬러 조사표 수단을 더 포함하며, 상기 혼합 수단은 상기 디코드된 자막들에 관한 상기 혼합비에 따라 상기 컬러 성분들을 혼합하는, 자막 데이타 디코딩 장치.
  17. 멀티플렉서에 의해 비디오 화상들과 멀티플렉스될 자막들을 발생시키는 자막 데이타 인코딩 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 비디오 화상들 중에서 선택된 각각의 비디오 화상의 중첩을 위해 별도로 상기 자막들을 발생시키는 단계와,
    상기 자막들을 인코드된 자막 데이타로 인코딩시키는 단계, 및
    상기 각각의 비디오 화상을 갖는 동시에 상기 인코드된 자막 데이타를 멀티플렉서로 전송하기 위해 상기 인코드된 자막 데이타의 흐름 속도를 조절하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 인코딩 단계는,
    양자화된 자막 데이타를 발생시키기 위해 상기 자막들을 양자화하는 단계, 및
    상기 양자화퇸 자막 데이타를 압축하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 압축 단계는,
    양자화된 자막 데이타를 펄스 부호 변조하는 단계와,
    펄스 부호 변조된 자막 데이타를 가변 길이로 코딩하는 단계, 및
    상기 런 길이로 코드된 자막 데이타를 가변 길이로 코딩하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 발생 단계는 상기 자막 데이타가 양자화되는 양자화 레벨을 제어함으로써 상기 인코드된 자막 데이타의 상기 흐름 속도를 제어하는 단계를 포함하는, 자막 테이타 인코딩 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 흐름 속도가 제어될 때 참조되는 부하블록을 생성하는 단계, 및
    상기 부하 블록 내에 정보의 헤더들을 조립하고 상기 각각의 비디오 화상으로 멀티플렉스하기 위해 멀티플렉서에 전송하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 컬러 성분들의 컬러 조사표를 저장하는 단계와.
    상기 부하 블록을 생성시 상기 컬러 조사표를 참조하는 단계, 및
    상기 멀티플렉서에 전송하기 위해 상기 부하 블록 내에 상기 컬러 조사표를 저장하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 자막들을 컬러 와이핑하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 컬러 와이핑 단계는 컬러 와이핑 포맷을 가지는 컬러 조사표로 상기 컬러 조사표를 대체하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 자막들은 키보드로부터 상기 자막들 내에 키를 입력시키고, 상기 키 입력된 자막들을 가시적으로 디스플레이함으로써 발생되는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  26. 제 17 항에 있어서, 상기 자막들이 비점 스캐너를 이용하여 외부 비디오 소스로부터 상기 자막들을 자동적으로 추출함으로써 발생되는, 자막 데이타 인코딩 방법.
  27. 디멀티플렉서에 의해 비디오 화상들로부터 디멀티플렉스된 인코드된 자막들을 디코딩하고, 상기 자막들을 상기 비디오 화상들상에 중첩시키는 자막 데이타 디코딩 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 비디오 화상들 중에서 선택된 각각의 비디오 화상의 디스플레이와 동시에 상기 인코드된 자막들을 버퍼로부터 판독하는 상기 인코드된 자막들의 흐름 속도를 조절하는 단계와,
    상기 인코드된 자막들을 디코드된 자막들로 디코딩시키는 단계와, 및
    디코드된 자막들이 상기 각각의 비디오 화상의 디스플레이상에 중첩되도록 상기 각각의 비디오 화상과 상기 디코드된 자막들을 혼합하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 지정된 재생 모드에 대응하는 상기 버퍼에 공급된 비트 스트림들을 선택적으로 버퍼링하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  29. 제 28항에 있어서 상기 버퍼 수단의 1/0 포트의 대역폭을 설정함으로써 상기 버퍼로의 판독/기록 억세스를 스케쥴하는 단계를 더 포함하고, 상기 대역폭은 상기 비트 스트림들의 상기 흐름 속도에 의해 상기 디멀티플렉서에 의해 디멀티플렉스된데이타의 속도를 분할함으로써 결정되는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  30. 제 27 항에 있어서, 상기 디코딩 단계는,
    상기 버퍼로부터 판독된 상기 자막들을 역 가변 길이 코딩하는 단계, 및
    역 가변 길이로 코드된 자막들을 역 런 길이 코딩하는 단계를 포함하는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 역 런 길이로 코드된 자막들을 4:3 비디오 화상 포맷으로 3:4 여과하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 자막들은 픽셀들로 구성되고,
    상기 디코드된 자막들에 응답하여 컬러 조사표로부터 컬러 성분들을 발생시키는 단계와,
    상기 자막들 내의 각 픽셀의 컬러 성분들에 대한 혼합비를 결정하는 단계, 및
    상기 디코드된 자막들에 관한 상기 혼합비에 따라 상기 컬러 성분들을 혼합하는 단계를 더 포함하는, 자막 데이타 디코딩 방법.
  33. 자막 데이타를 처리하는 자막 프로세서에 있어서,
    자막 데이타의 각각의 비트 스트림을 다수의 공급된 자막 데이타 비트 스트림들 중에서 선택하는 비트 스트림 선택 수단과,
    상기 선택된 비트 스트림이 디코드되어질 때 시간을 나타내는 시간 디스플레이 스탬프 수단과,
    상기 시간 디스플레이 스탬프 수단에 의해 나타난 상기 시간에 상기 선택된 비트 스트림의 디코딩을 개시하는 디코드 개시 수단, 및
    상기 디코드 개시 수단에 의해 디코드된 상기 선택된 비트 스트림을 비디오 화상 데이타와 혼합하는 혼합 수단을 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 자막 프로세서를 재설정하기 위한 시스템 재설정 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 비트 스트림들의 상이한 세트들을 운반하는 채널을 선택하는 채널 선택 수단을 더 포함하며, 상기 각각의 세트는 상이한 비디오 방송을 나타내는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  36. 제 33 항에 있어서, 훼손된 데이타의 검출시 상기 각각의 비트 스트림을 버리는 버퍼 소거 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  37. 제 33 항에 있어서, 상기 비트 스트림 선택 수단이 특정한 재생 비트 스트림들을 상기 비트 스트림들 중에서 선택하게 함으로써 자막 프로세서를 특정 재생 모드로 설정하는 특정 재생 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  38. 제 33 항에 있어서, 상기 선택된 비트 스트림에 의해 선택된 상기 비트 스트림들로 합성된 자막 화상의 4:3 변환을 개시하는 스퀴즈(squeeze) 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  39. 제 33 항에 있어서, 상기 선택된 비트 스트림으로 합성된 자막의 수직 디스플레이 위치를 상기 혼합 수단에 지정하는 수직 위치 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  40. 제 33 항에 있어서, 상기 혼합 수단이 상기 비트 스트림들을 자막 화상으로서 선택적으로 디스플레이하게 하는 온/오프 수단을 더 포함하는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
  41. 제 33항에 있어서, 컬러 조사표를 제공하기 위한 컬러 조사표를 더 포함하고, 상기 혼합 수단이 상기 컬러 조사표를 참조함으로써 자막 화상을 형성하는 상기 자막 데이타로부터 컬러 성분을 발생시키는, 자막 데이타를 처리하기 위한 자막 프로세서.
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