KR100656322B1

KR100656322B1 - 화상 코딩 및 디코딩 방법, 전자 장치를 위한 부-화상데이터 유니트의 구성 방법, 전자 장치, 및 전자 장치에서사용하기 위한 데이터 전달매체

Info

Publication number: KR100656322B1
Application number: KR1019990053103A
Authority: KR
Inventors: 빈테르마르코; 쉴레르하랄트
Original assignee: 도이체 톰손-브란트 게엠베하
Priority date: 1998-11-28
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2006-12-15
Also published as: CN1214350C; DE19855038A1; US6744970B1; EP1004986B1; DE69934764D1; KR20000035734A; EP1004986A2; CN1255693A; DE69934764T2; JP2000209588A; EP1004986A3

Abstract

본 발명의 일반 개념은 화상 코딩 방법에 있고, 또한 화상을 디코딩하는 대응 방법에 있다. 제 1의 화상 코딩 방법의 경우, 디지털 화상은 두 개 이상의 구획으로 분할되는데, 상기 구획은 이후 코딩되기 전에 서로 결합된다. 이 경우, 결합된 픽셀은 결합될 구획에서의 대응하는 픽셀로부터의 각 경우에 생성되는데, 대응하는 픽셀의 N개 픽셀 튜플에서, 결합된 픽셀이 픽셀 값의 분포에 대응하는 명확한 형태(A, B, C, D)로 할당되는 방식으로, 생성된다. 픽셀 코딩을 위한 방법은 또한 화상 시퀀스의 두 개의 연속 화상이 코딩되기 전에 동일한 방법으로 서로 결합되는 방식으로, 설계될 수 있다.

또한 본 발명은, 전자 장치를 위해, 특히 부-화상 데이터가 사용되는 DVD 장치와 같은 가전 제품에 포함되는 장치를 위해 부-화상 데이터 유니트를 구성하는 방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 또한 전자 장치에 관한 것이다.

Description

화상 코딩 및 디코딩 방법, 전자 장치를 위한 부-화상 데이터 유니트의 구성 방법, 전자 장치, 및 전자 장치에서 사용하기 위한 데이터 전달매체{METHOD FOR PICTURE CODING AND DECODING, AND ALSO METHOD FOR CONSTRUCTING A SUB-PICTURE DATA UNIT FOR AN ELECTRONIC APPARATUS, ELECTRONIC APPARATUS, AND DATA CARRIER FOR USE IN AN ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 DVD 재생 장치와, 화면상에 삽입된 부-화상을 디스플레이하는 연결된 텔레비전 세트를 도시하는 도면.

도 2는 부-화상 데이터 유니트의 데이터를 위한 공지된 프레임 포맷의 예를 도시하는 도면.

도 3은 두 개의 화상 구획/화상이 어떻게 서로 결합되는지를 도시하는 도면.

도 4는 도 3에 대응하는 부-화상 데이터 유니트의 단순한 예를 도시하는 도면.

도 5는 도 3 및 도 4에 대응하는 부-화상 데이터 유니트에서 개별적인 화상 구획의 연속 디스플레이를 도시하는 도면.

도 6은 비월 주사 라인을 고려한 픽셀에 대한 도 3 내지 도 5에 따라 디스플레이된 화상 구획의 구조를 도시하는 도면.

도 7은 DVD 재생 장치의 개략적인 블록도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : TV 세트 11 : DVD 재생 장치

20 : 헤더를 위한 데이터 필드 21 : 압축 픽셀을 위한 데이터 필드

41 : 직렬 데이터 입력부 42 : 보정 유니트

43 : 분리 회로 44 : 비디오 디코딩 유니트

45 : 부-화상 디코딩 유니트 46 : 오디오 디코딩 유니트

47 : 멀티플렉싱 유니트(MUX) 48 : TV 신호 엔코딩 장치

49 : 디지털-아날로그 변환 유니트 52 : 적외선 입력부

53 : 인터페이스 회로 54 : 마이크로컨트롤러

58 : 출력부

본 발명은 화상 코딩 방법 및 화상 디코딩 방법에 관한 것이다. 본 발명은 더욱이 전자 장치를 위한 부-화상(SUB-PICTURE) 데이터 유니트를 구성하는 방법, 및 전자 장치에 관한 것이다. 특히 가전 제품에 속한 장치는 전자 장치로 간주된다. 더욱이, 본 발명은 전자 장치에서 사용하기 위한 데이터 전달매체에 관한 것이다.

본 발명은 청구항 1항의 일반적인 형태의 화상 코딩 방법에 기초한다. 다양한 화상 코딩 방법이 비디오 기술로부터 공지되었다. 여기에서 표현되는 화상 코딩 방법은 DVD 장치를 위한 소위 말하는 부-화상 데이터 유니트를 생성하는데 사용되는 화상 코딩 방법을 따른다. 이러한 형태의 DVD 재생 장치는 이미 상업적으로 취득 가능하고, 각각이 상술한 부-화상 데이터 유니트를 처리할 수 있는 부-화상 디코딩 장치("부-화상 디코더")를 포함한다. 사용된 화상 코딩 방법의 설명은 예컨대 DVD 표준 "판독 전용 디스크를 위한 DVD 규격"{제 3편, 비디오 규격, 버전 1.0, 1996년 8월; 제 5.4.3장 부-화상 유니트(SPU)}에서 볼 수 있다. 상기 문헌에는 화상 디코딩 방법 역시 설명되어 있다. 상술한 부-화상 디코딩 장치의 상세한 설명은 유럽특허(제 EP-A-0 725 541호)에서도 찾아 볼 수 있다.

DVD 표준에 따라, 부-화상 데이터 유니트를 위한 주요한 응용은 예컨대 텔레비전 세트화면 상의 부제(subtitles)의 생성을 들 수 있다. 부제는 예컨대 화상의 바닥 에지에 삽입된다. 각 부제를 위한 비트맵 데이터는 부-화상 데이터 유니트 내에 저장된다. 화면 상의 부제의 위치를 한정하기 위하여, 또한 특히 색상, 콘트라스트 등의 다수의 디스플레이 특성을 한정하기 위하여, 단순한 그래픽 제어 명령이 상술한 DVD 표준에서 지정된다. 따라서, 대체로 부-화상 데이터 유니트는, 다른 목적, 따라서 예컨대 조작 지령, 조작자 안내 메뉴, 애니메이션 화상, 중간 화상 등을 위하여 사용될 수도 있다.

DVD 표준에 따른 부-화상 데이터 유니트의 필수 부분은, 디스플레이될 텍스트, 보다 일반적으로는 디스플레이 대상의 비트맵 데이터를 위한 데이터 필드에 존재하고, 또한 디스플레이 위치, 디스플레이 시간 및 저장되는 대상의 디스플레이 특성을 한정하는 소위 말하는 디스플레이 제어 명령 시퀀스가 저장되는 제 2의 부분에도 존재한다. 비트맵 데이터를 위한 데이터 필드에서, 다수의 대상이 차례로 저장되는 것도 매우 완전히 가능한데, 이들은 다른 시간에 각각 검색된다.

본 발명이 부-화상 데이터 유니트 내에서 다수의 대상을 제공하려 한다면, DVD 표준은 각 대상을 위하여 비트맵 데이터 필드 내에서 대응하는 영역을 각각 제공하는 지령을 기술한다.

본 발명의 목적은, 구성의 측면에서 실현 가능성은 손상되지 않으면서도 부-화상 데이터 유니트로 하여금 한 편으로는 단순화되게 하고, 다른 한 편으로는 메모리 공간이 절약되도록 변경되게 하는 화상 코딩 방법 및 화상 디코딩 방법을 상술하는 것이다. 대상 세트는 독립 청구항 제 1항 및 제 2항의 특성을 통해, 또한 독립 청구항 제 7항의 특성을 통해 달성된다.

화상 코딩을 위한 본 발명 방법의 경우에 있어서, 디지털 화상은 두 개 이상의 구획으로 분할된다. 후속적으로 각 다수의 화상 구획은 결합 방법으로 코딩된다. 이 경우 결합된 픽셀은, 엄밀히 말해 상기 결합된 픽셀에 대응하는 픽셀의 N개 튜플(N-tuple) 내에서 픽셀 값의 분포에 대응하는 명백한 형태가 할당되는 방식으로 결합될 구획 내에서 대응하는 픽셀로부터 각 경우에 생성된다.

본 발명에 따른 다른 화상 코딩 방법에 있어서, 두 개 이상의 연속 화상이 대응하는 방법에서 결합 방법으로 코딩된다.

이들 방법은, 필수적으로 오직 두 개의 다른 픽셀 값만이 화상 구획 또는 화상에서 개별 픽셀을 위해 허용될 때마다, 매우 양호하고 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 경우는 예컨대 텍스트가 화상 내에서 디스플레이되려 할 때를 들 수 있다. 그래서 화상은 픽셀 값{"온"(on) 또는 "오프"(off)}로 분할될 수 있다. 그후 대응하는 픽셀의 N개 튜플은 "온" 값 또는 "오프" 값이 요소당 참(true) 값을 유지하도록 나타난다. 그후 명확한 픽셀 형태는 "온"/"오프" 값의 분포를 위해 할당된다. 가장 단순한 경우에 있어서, 두 개의 화상 구획이 서로 결합된다. 결과적으로, N 개 튜플은 한 쌍의 픽셀로 이루어진다. 이 경우는 청구항 3항에서 보다 더 정확하게 한정된다. 다시 두 개의 픽셀 값("온" 및 "오프")만이 허용된다면, 각 픽셀의 쌍에서 픽셀 값의 4 개의 다른 분포에 따른 4개의 다른 픽셀 형태를 한정하는 것이 필요하다.

어느 픽셀 형태가 어느 경우와 연관되는 지는, 4개의 가능한 경우에 대해 청구항 4항에서 보다 더 정확하게 한정된다.

화상 압축의 면에서 유리하지만, 결합될 화상 구획이 100% 겹치도록 서로 결합되는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 결합되려 하는 화상 구획이 부분적으로 겹치는 방식으로만 결합되는 것 또한 완벽하게 허용 가능한데, 이 경우 겹치는 영역 외부에 존재하지 않는 픽셀은 "오프" 값으로 할당된다. 이러한 방법은 청구항 5항에서 설명된다. 이러한 방법에 있어서, 수직 방향 확대를 위해 상당한 메모리 공간을 부가적으로 확보함이 없이도, 화상 구획이 단순한 방법으로 수직 방향으로 확대될 수 있는 장점이 있다.

두 개 이상의 화상 구획의 결합은 개별 화상 구획과 동일한 수의 픽셀을 포함하는 결합된 단일 화상 구획을 초래한다. 그후 이와 같이 얻어진 픽셀 값 또는 픽셀 형태는 추가의 화상 압축을 위하여 또한 런-렝스-코딩(run length coding)을 거칠 수 있다.

본 발명은 또한 코딩된 화상을 디코딩하기 위한 방법에 관한 것이다(청구항 7항 참조). 이러한 디코딩 방법은, 결합된 픽셀 값을 갖는 한 구획이 다수의 경로로 디코딩되는데, 각 경로에서 한 화상 구획은 재구성되며 다른 선택 규칙이 각 경우에 채용되고, 상기 선택 규칙은 어느 값이 대응하는 경로에서의 한 픽셀에 할당되는지를 결정하는 것을 특징으로 한다. 이 방법은, 이전에 결합된 화상 구획이, 엄밀히 말해 이들 모두가 다수의 경로에서 차례로 어떠한 손실 없이 재구성될 수 있고, 동일한 데이터 기록이 각 경로에서 억세스되는 장점을 제공한다. 이미 상술한 바와 같이, 적절하다면 화상 코딩 방법은 디스플레이될 화상을 위한 메모리 공간의 절약을 가능케 한다.

특히, 오직 두 개의 화상 구획 또는 화상만이 결합되고 상기 화상 구획에서 개별 픽셀은 두 개의 가능한 값("온" 및 "오프")만을 간주할 수 있는 특별한 경우에 대해, 장점을 갖는 방법이 청구항 제 8항 및 제 9항에서 언급된다.

본 발명은 또한, 청구항 제 10항에 따른, 전자 장치를 위한 부-화상 데이터 유니트를 구성하는 방법에 관한 것이다. 부-화상 데이터 유니트는 필수적으로 부-화상을 위한 픽셀 값을 갖는 데이터 구획과, 디스플레이 제어 명령 시퀀스를 갖는 명령 구획을 포함한다. 이러한 방법을 위하여, 부-화상 또는 부-화상들을 위한 픽셀 값을 갖는 데이터 구획이 청구항 제 1항 내지 제 6항에서 설명된 결합 방법으로 구획으로 분할되고 또한 코딩되고, 따라서 각 디스플레이 제어 명령 시퀀스는 상기 결합된 화상 구획 중 하나의 픽셀 값 재생을 위해 제공된다면, 유리하다.

이 경우, 화상 구획의 재생을 위한 하나의 디스플레이 제어 명령 시퀀스에서 각 명령이 결합된 픽셀이 평가되는 방법을 한정하기 위해 제공된다면 역시 유리하다. 이러한 목적을 위하여, DVD 부-화상 데이터 유니트의 경우, DVD 표준에서 정의된 명령(SET_CONTR 및 CHG_COLCON)을 사용할 수 있다.

4개의 다른 픽셀 형태를 서로 구별하기 위하여, DVD 부-화상 데이터 유니트의 응용에서, DVD 표준에서 정의된 픽셀 형태("배경 픽셀", "패턴 픽셀", "강조 1 픽셀" 및 "강조 2 픽셀")를 사용할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 부-화상 데이터 유니트를 처리하기 위한 대응 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일반적인 가르침에 따라, 화상 구획/화상의 재생을 위해, 이러한 구획/화상을 위한 결합된 픽셀은 구체적이고 한정된 방법으로 평가된다. 그래서 이러한 경우, 추가로 결합된 화상 구획/화상의 재생을 위하여, 이들 구획을 위한 결합된 픽셀은 그후 다른 방법으로 두 번 이상 연속적으로 평가된다. DVD 부-화상 데이터 유니트의 응용에 있어서, 이미 언급한 바와 같이, DVD 표준에서 정의된 명령(SET_CONTR 및 CHG_COLCON)은 결합된 픽셀이 평가되는 방법을 한정하기 위하여 사용될 수 있다. 4개의 가능한 픽셀 형태를 구별하기 위하여, DVD 표준에서 정의된 픽셀 형태("배경 픽셀", "패턴 픽셀", "강조 1 픽셀" 및 "강조 2 픽셀")를 사용하는 것 역시 가능하다.

본 발명은 또한, 화상 구획 또는 화상을 디스플레이하는 목적을 위하여, 청구항 제 10항 또는 11항의 방법에 따라 구성된 부-화상 데이터 유니트를 구비한 전 자 장치에 관한 것이다.

최종적으로 본 발명은, 부-화상 데이터 유니트를 구성하는 본 발명의 방법에서 설명한 대로 부-화상 데이터 유니트를 포함하고 저장하는 전자 장치에서 사용하기 위한 데이터 전달매체에 관한 것이다.

본 발명의 예증적인 실시예는 도면에 도시되고, 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

본 발명은 DVD 장치의 예를 사용하여 설명된다. 도 1에 있어서, 참조번호(10)는 종래의 TV 세트를 나타낸다. 참조번호(11)는 DVD 재생 장치를 나타낸다. DVD 재생 장치(11)는 예를 들어 동축케이블을 통해 TV 세트(10)에 연결된다. DVD 재생 장치(11)는 예컨대 안테나 소켓을 통해 TV 세트에 공급되는 아날로그 텔레비전 신호를 생성한다. 참조번호(12)는 삽입된 부-화상을 나타낸다. DVD 표준에 따라, 이러한 부-화상은 기본적으로 비디오 영화 도중에 부제를 위해 사용된다. 도시된 경우에 있어서, 부-화상은 단순히 화면상에 번호 "10"을 디스플레이한다. 이는 10에서 1까지 진행하는 카운트다운(countdown)의 첫 번째 숫자이고, 10에서 1까지의 숫자 중 한 숫자를 각 경우에 예컨대 1초의 간격으로 화면상에 삽입한다. 부-화상 데이터 유니트로 이러한 형태의 일부를 실현하기 위하여, DVD 표준은 특히, 다른 삽입을 위해 10개의 다른 부-화상 데이터 유니트를 생성하고 이들이 진행되게 하거나, 또는 10개의 다른 대상을 단일 부-화상 데이터 유니트로 저장하는 가능성을 제공하는데, 이후 이들은 디스플레이 제어 명령 시퀀스에 의해 개별적으로 호출 된다.

도 2는 부-화상 데이터 유니트(SPU)의 공지된 데이터 포맷을 개략적으로 도시한다. 참조번호(20)는 부-화상 데이터 유니트의 헤더(SPUH)를 위한 데이터 필드를 나타낸다. 참조번호(21)는 부-화상의 압축된 픽셀 데이터(PXD)를 위한 데이터 필드를 나타낸다. 참조번호(23)는 디스플레이 제어 명령 시퀀스 테이블(SP_DCSQT)을 위한 다른 데이터 필드를 나타낸다. 소위 말하는 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ)는 데이터 필드(22)에 저장된다. 상술한 용어의 정의와 또한 다양한 디스플레이 명령의 정의는 서두에서 언급한 DVD 표준(버전 1.0)에서 주어지고, 따라서 상세 사항 전체가 본 발명의 개시를 위해 설명될 필요는 없다. 그러므로 본 발명의 개시에 대해, 특별히 상기 문헌을 참조한다.

데이터 필드(21) 내의 픽셀 데이터는 지시된 부-화상의 디스플레이된 패턴을 결정한다. 부-화상 한 라인의 각 픽셀을 위해, 2비트 폭의 데이터 워드는, 픽셀이 배경 픽셀인지 또는 전면(foreground) 픽셀(패턴 픽셀)인지, 또는 픽셀이 제 1의 방법("강조 1 픽셀")으로 또는 제 2 방법("강조 2 픽셀")으로 강조되어야 하는지를 지정한다. 이들 4가지 구별은 두 개의 비트를 사용하여 이루어질 수 있다. 특히, 2진 값은 다음과 같다.

00 = 배경 픽셀

01 = 전면 픽셀

10 = 강조 1로 디스플레이된 픽셀

11 = 강조 2로 디스플레이된 픽셀

개별 픽셀 데이터는 이러한 형태 그대로 메모리에 저장되는 것이 아니고, 압축된 형태로 저장되는 점을 고려하여야만 한다. 압축을 위해 런-렝스-코딩이 수행된다. 런-렝스-코딩 방법 역시 상술한 DVD 표준(버전 1.0)에서 상당히 상세하게 설명된다. 상술한 DVD 표준에서 런-렝스-코딩을 위해 7가지 코딩 규칙이 규정되었다. 이 경우 런-렝스-코딩은, 디스플레이될 부-화상의 한 필드의 각 라인이 런-렝스-코딩을 거치도록 동작한다. 그러나, 개별적인 규칙은 여기에서 더 상세하게는 설명되지 않는데, 이들은 상술한 DVD 표준으로부터 충분히 공지되었기 때문이다. 단순한 화상 내용의 경우에 상대적으로 높은 정도의 압축이 런-렝스-코딩에 의해 얻어진다.

화상 코딩을 위한 본 발명 방법의 한 실시예에 있어서, 화상의 두 개 이상의 구획이 결합된다. 이러한 동작은 도 3에 도시되었다. 이 경우, 전체 화상은 차례로 기록되는 두 개의 문자(H 및 A)로 이루어진다. 결합될 두 개의 화상 구획은 도 3의 왼쪽 부분에 위 아래로 도시되었다. 한 구획은 문자(H)를 재생하고, 다른 화상 구획은 문자(A)를 재생한다. 문자의 픽셀은 각각 *로 표시되었고, 배경 픽셀은 점으로 표시되었다. 이 경우의 기본적인 이해는, 한 픽셀은 실제 두 개의 값만으로, 즉 픽셀이 "온" 상태에 대응하는 것으로 여기되어 발광하는지, 또는 "오프" 상태에 대응하는 것으로 여기되지 않는지로 간주될 수 있다는 점이다. 도시된 두 개의 화상 구획은 각각 9×8 픽셀을 포함한다. 이들 화상 구획이 결합될 때, 제 2의 화상 구획은 제 1 화상 구획 위에 사상적으로 위치하여, 픽셀은 한 픽셀 위에 다른 픽셀이 정확히 놓이게 된다. 이러한 방법으로, 두 화상 세그먼트로부터 동일한 수의 픽셀을 갖는 결합된 화상 세그먼트가 생성된다. 이 경우, 새로운 픽셀은 한 픽셀 위에 다른 픽셀이 놓이는 픽셀로부터 유도된다. 서로에 대해 화상 구획의 이동은 도 3에서 스트로크(strokes)로 표시되었다. 픽셀의 결합은 다음의 규칙에 따라 실행된다.

결합될 픽셀이 모두 "오프" 상태이면, 결합된 화상 세그먼트의 위치에서 결합된 픽셀은 픽셀 유형(A)으로 할당된다.

결합될 픽셀이 모두 "온" 값이면, 이 위치에 대한 결합된 픽셀은 픽셀 유형(B)으로 할당된다.

바닥 픽셀이 "온" 값을 갖고, 그 위에 놓인 픽셀이 "오프" 값을 갖으면, 결합된 화상 세그먼트의 위치에서 결합된 픽셀은 픽셀 유형(C)으로 할당된다.

바닥 픽셀의 값이 "오프"이고, 그 위에 놓인 픽셀 값이 "온"이면, 결합된 픽셀은 픽셀 유형(D)으로 할당된다. 이들 픽셀 결합의 결과는 도 3의 오른쪽 상부에 도시되었다.

도 3의 바닥 부분은, 4개 픽셀 형태(A 내지 D)가 어떻게 DVD 표준에서 정의된 픽셀 형태("배경 픽셀", "패턴 픽셀", "강조 1 픽셀" 및 "강조 2 픽셀")로 할당되는 지를 나타낸다. 유추하여, 픽셀 형태(A)는 "배경 픽셀"이 되고, 픽셀 형태(B)는 "패턴 픽셀"이 되고, 픽셀 형태(C)는 "강조 1 픽셀"이 되고, 픽셀 형태(D)는 "강조 2 픽셀"이 된다. 이들 픽셀 형태는 도 3에서 적절하게 간략화 된다. 이러한 할당은 단지 예로서 간주되어야 한다. 4개 픽셀 형태의 가능한 순열의 범주 내에서, 4! = 24개의 다른 할당이 가능하다. 결합된 화상 세그먼트는 이와 같이 종료되고, 그후 DVD 표준에 따르는 부-화상 유니트(SPU)를 생성하기 위해 역시 런-렝스- 코딩을 거친다.

추가의 방법에 있어서, 본 발명에 따른 방법의 다른 예증적인 실시예가 또한 설명된다. 이 경우, 두 개의 개별 화상 또는 부-화상은 동일한 방법으로 서로 결합된다. 이 경우, 개별 화상을 구획으로 세분할 필요는 없고, 이보다는 화상 시퀀스의 각 화상은 연속하는 화상과 결합된다. 이러한 실시예는 도 4, 도 5 및 도 6과 관련하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

DVD 재생 장치를 위한 부-화상 데이터 유니트의 예는 도 4에 설명되었다. 이러한 부-화상 데이터 유니트는 결합된 화상으로서 도 3에 도시된 두 개의 문자(A 및 H)를 포함한다. 각 경우, 도 4의 오른쪽 부분은 설명을 위한 짧은 주석을 도시한다. 도 4의 왼쪽 부분은 각 경우에 먼저 메모리 어드레스와 두 번째로 지정된 어드레스에 저장되는 데이터 바이트를 16진법으로 도시한다. 참조기호(SPUH)로 시작되는 도 4의 상부는 도 2의 헤더(20)에 대응한다. 참조기호(PXD)로 시작되는 도 4의 중간 부분은 부-화상 데이터 유니트의 비트맵 데이터를 위한 데이터 필드(21)에 대응한다. 참조기호(SP_DCSQT)로 시작되는 도 4의 하부는 명령 코드를 갖는 데이터 필드(22)에 대응한다. 부-화상 데이터 유니트의 헤더에 있어서, 데이터 유니트의 크기는 명령(SPDSZ)으로 지정된다. 이 경우, 상세한 모든 숫자는 도 4의 오른쪽 부분에 10진법으로 도시되었다. 디스플레이 제어 명령을 위한 데이터 영역의 시작은 명령(SP_DCSQTA)으로 지정된다. 디스플레이될 화상 세그먼트를 위한 비트맵 데이터는 PXD 영역에 포함된다. 지정된 데이터 바이트는 도 3의 바닥 부분에 따라 결합된 화상 세그먼트를 위한 런-렝스-코드 워드를 포함한다. 소위 말하는 채움(stuffing) 바이트가 어드레스($001D)로부터 시작하여 이어진다. 상기 채움 바이트는, SP_DCSQT 데이터 영역이 전체 부-화상 데이터 유니트의 절반보다 크지 않아야 한다는, DVD 표준에 정의된 규칙을 지키기 위하여 삽입된다. 시퀀스의 디스플레이 제어 명령은 디스플레이 제어 명령 시퀀스를 위한 데이터 영역에서 각 경우 연속적으로 나열된다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스는 SP_DCSQ0에 의해 지정된다. 명령(SP_DCSQ_STM)은, 디스플레이 제어 명령 시퀀스가 전체 부-화상 데이터 유니트의 개시에 대해 처리되려 하는 순간을 한정한다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0)에서의 자세한 사항은 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스가 부-화상 데이터 유니트의 개시 이후 곧바로 시작됨을 기술한다. 포인터 명령(SP_NXT_DCSQ_SA)은 그 다음 디스플레이 제어 명령 시퀀스의 시작을 지시한다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0)의 경우, 메모리 어드레스($003F)가 지정되는데, 이는 역시 제 2 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ1)의 시작에 정확히 대응한다. 배경, 전면 등을 위한 부-화상 데이터 유니트의 픽셀의 컬러는 명령(SET_COLOR)에 의해 한정된다. 그 다음 명령(SET_CONTR)은 부-화상 데이터 유니트의 픽셀을 위한 콘트라스트를 설정한다. 기술된 값($0F 및 $F0)은 두 개의 결합된 화상 세그먼트 중 어느 것이 본 디스플레이 제어 명령 시퀀스 내에서 재생되려는 지를 선택하게 한다. 특히, 이에 따라, 모든 "강조 2" 및 "배경 픽셀"은 한 픽셀에 대한 "오프"값을 재생하고, 픽셀 유형("강조 1" 및 "패턴")은 "온"값을 생성하는 것으로 규정한다. 따라서, 이러한 명령은 재생되려는 화상 구획을 선택하는데 사용된다. 이 경우, 선택되는 화상 구획은 문자(H)를 포함하는 화상 구획이다.

후속하는 명령(SET_DAREA)은 화상 내에서 디스플레이될 부-화상의 시작 및 종료점(기본 형태는 직사각형 영역)의 X 및 Y 좌표를 지정한다. 후속하는 명령(SET_DSPXA)은 부-화상의 비트맵 데이터를 갖는 데이터 영역의 시작을 지정한다. 이 명령은, 모든 경우에 별도로, 비디오 화상의 제 1 필드를 위한 데이터가 발견될 곳과, 비디오 화상의 제 2 필드의 데이터가 발견될 곳을 지정한다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0)의 도시된 경우는, 양 필드에 대해 동일한 데이터가 평가되어야 함을 지정한다. 그러나 이 경우는 특별한 경우이고, 이러한 경우에 DVD 표준에 따라 다른 필드에 대한 다른 데이터 영역을 선택하는 것도 역시 허용된다. 동일 데이터의 2중 평가는 각 비디오 라인이 실제로 이중화됨을 의미한다. 따라서 재생된 화상은 두 개의 문자(H 및 A)에 대해 도 6에 도시된 형태를 갖는다.

표현될 대상의 디스플레이는 명령(STA_DSP)으로 시작된다. 종료 명령(CMD_END)은 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스의 종료를 나타낸다.

그 뒤, 제 2 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ1)가 뒤따른다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스의 제 1 명령(SP_DCSQ_STM)은, 이러한 디스플레이 제어 명령 시퀀스가 30번째 비디오 프레임 이후에 유효해진다는 사실을 한정한다. 제 1 디스플레이 제어 명령 시퀀스에서 생성된 화상은 따라서 이러한 긴 기간 동안 계속 디스플레이될 것이다. 부-화상 데이터 유니트는 각 경우 초당 30개의 비디오 프레임을 갖는 NTSC 시스템에 대해 설계되기 때문에, 이러한 지정은 다른 식으로 말하면, 문자(H)가 1초 동안 디스플레이된 후 디스플레이 변경이 발생함을 의미한다. 다음의 포인터 명령(SP_NXT_DCSQ_SA)은 다시 후속하는 처리될 디스플레이 제어 명령 시퀀스의 시작을 지정한다. 이 지정은 제 3 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ2)의 시작이 지시되도록 이루어진다. 그 뒤 명령(SET_CONTR)이 다시 뒤따른다. 이 명령으로, 픽셀 유형("강조 1" 및 "배경")은 픽셀값("오프")을 재생하고, 픽셀 유형("강조 2" 및 "패턴")은 "온" 픽셀값을 재생하는 방식으로, 4개의 다른 픽셀 유형에 대한 콘트라스트가 설정된다. 이것은 문자(A)에 대한 제 2 화상 구획을 재생한다. 따라서, 제 2 디스플레이 제어 명령 시퀀스의 개시 이후, 문자(A)가 화면상에 출현할 것이다. 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ1)는 그후 종료 명령(CMD_END)으로 종료된다.

그 후 제 3 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ2)가 뒤따른다. 제 1 명령(SP_DCSQ_STM)은, 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ2)가 60번째 비디오 프레임으로부터 시작하는 방식으로, 상기 디스플레이 제어 명령 시퀀스에 대한 개시 순간을 한정한다. 그후 포인터 명령(SP_NXT_DCSQ_SA)이 다음 명령으로 뒤따른다. 이 명령은 다음 디스플레이 제어 명령 시퀀스가 메모리 어드레스($0047)로부터 시작하는 사실을 한정한다. 따라서, 그 결과, 최종 디스플레이 제어 명령 시퀀스는 새로운 부-화상 데이터 유니트(SPU)가 시작되거나 또는 부-화상 디코더가 정지할 때까지 끝없이 반복된다. 다음의 명령(STP_DSP)은 부-화상의 디스플레이를 해제시킨다. 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ2)는 다시 종료 명령(CMD_END)으로 종료된다. 다른 채움 바이트가 최종 바이트로서 입력되고, 마찬가지로 종료 명령과 동일한 16진수 값을 갖는다. 이러한 채움 바이트는 DVD 표준에서 정해진 규칙을 지키기 위해 삽입되었고, 이에 의해 부-화상 데이터 유니트는 짝수의 메모리 위치를 포함할 수 있다.

표시된 이러한 부-화상 데이터 유니트가 처리될 때, 도 5에 도시된 시퀀스가 화면상에 출현한다. 먼저, 도 5에서 t = x로 지정되는 순간에, 문자(H)는 화상에 1초 동안 삽입되고, 그후 문자(A)는 화상 내에서 이전의 문자(H)와 엄밀히 말해 동일한 위치에 역시 다음의 1초 동안 삽입된다.

보다 더 복잡한 부-화상 데이터 유니트도 동일한 방법으로 생성될 수 있다. 예로서, 부-화상 데이터 유니트는 다음과 같은 방식으로 구성될 수 있다. 즉 각 경우 1 초 동안 10에서 0까지의 숫자를 화면상에 연속적으로 삽입하고, 이 결과 특정 사건의 발생을 알리기 위해 말하자면 화면상에서 카운트다운이 진행된다. 이 경우, 두 개의 연속 숫자가 결합 방법으로 각각 코딩되어, PXD 데이터 필드에 저장된다. 그후 결합된 숫자는 도 4의 부-화상 데이터 유니트에서 설명한 것과 동일한 방법으로 재생된다. 그러나 이 경우, 어느 데이터 영역이 어떤 숫자를 위해 평가될 지를 선택하기 위하여, SET_DSPXA 명령이 각 경우에 사용되어야만 함을 고려하여야 한다. 이 방법에 있어서, 따라서 10개의 다른 숫자에 대한 10개의 종래 부-화상 데이터 유니트가 단지 5개의 다른 결합 대상을 갖는 단일 부-화상 데이터 유니트에 의해 교체되는 것이 가능하다. 이것은 전체 프로그래밍 처리를 단순화시킨다.

도 7은 DVD 재생 장치의 개략적인 블록도를 도시한다. 참조번호(41)는 직렬 데이터 입력부를 나타낸다. 상기 입력부에, 비디오 데이터 및 오디오 데이터와 디스플레이될 부제를 위한 데이터를 포함하는 비트 스트림이 인가된다. 이 경우 데이터는 광 저장 디스크(DVD)로부터 발신된다. 입력되는 데이터는 그후 먼저 보정 유니트(42)에서 에러 검출 및 에러 정정을 거친다. 데이터는 후속적으로 분리 회로(43)에 전달되고, 여기에서 아직 함께 결합된 비디오, 오디오 및 부-화상 데이터는 분리되어 각각 비디오 디코딩 유니트(44), 부-화상 디코딩 유니트(45) 또는 오디오 디코딩 유니트(46)에 적절하게 전달된다. 디코드된 비디오 및 부-화상 데이터는 멀티플렉싱 유니트(MUX)(47)에 전달된다. 멀티플렉싱 유니트(47)는 부-화상 디코딩 유니트(45)에 의해 제어된다. 멀티플렉싱 유니트(47)의 출력에서, 비디오 화상의 개별 픽셀을 위한 데이터는 TV 신호 엔코딩 장치(48)에 연속적으로 입력된다. TV 신호 엔코딩 장치(48)의 출력에서, 표준에 부합한 휘도 및 색차 신호(Y,C)는 디지털 형태로 출력된다. 장치의 설계에 따라, 신호는 PAL, SECAM 또는 NTSC 비디오 표준에 대응할 수 있다. 이들 신호는 후속적으로 디지털-아날로그 변환 유니트(D/A)(49)에서 아날로그 신호로 변환되어, 상응하는 출력(55, 56)에 전달된다. 관련 오디오 신호는 오디오 디코딩 장치(46)에서 표준에 부합하는 방법으로 이미 생성되어, 디지털-아날로그 변환 유니트(D/A)(50)에서 아날로그 오디오 신호로 변환된다. 도시된 경우에는 모노 신호만이 도시되었다. 이러한 오디오 신호는 출력부(58)에서 이용가능하게 된다. 다른 한 편으로, 아날로그 휘도 및 색차 신호와 오디오 신호가 변조 유니트(MOD)(51)에서 다른 반송파상에서 변조되어, 오직 하나의 출력부(57)를 통해 대응하는 TV CVBS 신호로 출력되도록, 실현될 수도 있다.

덧붙여, 적외선 입력부가 참조번호(52)로 지정된다. 이러한 적외선 입력부는 원격 제어 유니트로부터의 적외선 신호를 수신하게 된다. 수신된 적외선 신호를 분석하는 대응 인터페이스 회로는 참조번호(53)로 지정된다. 참조번호(54)는 마이크로컨트롤러를 지정한다. 마이크로컨트롤러는 또한 적외선 인터페이스 회로(53)로부터 조건 명령 워드를 수신한다. 마이크로컨트롤러(54)는 또한 대응하는 제어 버스를 통해 유니트(42 내지 46)를 제어한다. 제어는 예컨대 특정 개시값으로 초기화되는 상술한 유니트에 의해 이루어진다. 부-화상 디코딩 유니트(45)의 상세한 구성에 관해, 유럽특허(EP-A-0 725 541)에 대한 참조가 이루어지는데, 상기 특허 문헌에는 부-화상 데이터 유니트의 생성에 대한 상세 사항도 포함하고 있다. 이러한 관점에서, 특별히 상기 문헌을 참조한다.
제공된 예증적인 실시예는 오직 예일 뿐이고, 다양한 변경에 의해 개조될 수 있다. 특히, 이러한 방법이 DVD 장치를 위한 부-화상 데이터 유니트의 생성 및 처리를 위해 필수적으로 사용되어야 할 필요는 없다. 이러한 방법은 화상 코딩 및/또는 화상 디코딩을 위해 일반적으로 사용될 수 있다. 이 점에 대하여, 재생될 화상은 구획으로 분할되고, 각 경우 두 개 이상의 구획이 코딩되기 전에 서로 결합되며, 그리고 재생 도중에 개별 구획은 각 경우 개별적으로 복구된다.
개별적으로 연속적으로 디스플레이되려는 두 개의 각 화상은 결합 방법으로 코딩되고, 그후 디코딩 도중에 다시 분리되어 설명한 바와 같이 차례로 디스플레이되는 방식으로 하나의 변형이 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 구성의 측면에서 실현 가능성은 손상되지 않으면서도 부-화상 데이터 유니트로 하여금 한 편으로는 단순화되게 하고, 다른 한 편으로는 메모리 공간이 절약되도록 변경되게 하는 화상 코딩 방법 및 화상 디코딩 방법을 제공한다.

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Claims

디지털 화상이 두 개 이상의 구획(section)으로 분할되는, 화상 코딩 방법에 있어서,

각각의 다수의 구획이 결합 방식으로 코딩되되, 각각의 결합된 픽셀이 결합될 상기 구획 내의 대응 픽셀로부터 생성되는데, 상기 대응 픽셀의 N개 튜플(N-tuple) 내에서의 상기 픽셀 값의 분포에 대응하는 명확한 형태(A, B, C, D)가 상기 결합된 픽셀에 할당되는 방식으로 생성되는 것을 특징으로 하는 화상 코딩 방법.
화상 코딩 방법에 있어서,

화상 시퀀스의 두 개 이상의 연속적인 화상이 결합 방식으로 코딩되되, 각각의 결합된 픽셀이 결합될 구획 내의 대응 픽셀로부터 생성되고, 상기 대응 픽셀의 N개 튜플 내에서의 상기 픽셀 값의 분포에 대응하는 명확한 형태(A, B, C, D)가 상기 결합된 픽셀에 할당되는 방식으로, 코딩되는 것을 특징으로 하는 화상 코딩 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 화상 또는 화상 구획의 상기 픽셀은 두개의 값 중 하나, 소위 "온"(on) 또는 "오프"(off) 값만을 취할 수 있는데, 두 개의 화상 구획 또는 화상은 결합 방식으로 코딩되고, 상기 결합된 픽셀은 픽셀의 각 쌍에서 어느 픽셀이 어느 값을 갖는지에 따라 4개의 서로 다른 형태(A, B, C, D)가 될 수 있는, 화상 코딩 방법.
제 3항에 있어서, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "오프"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(A)가 할당되고,

상기 대응하는 픽셀이 모두 "온"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(B)가 할당되며,

상기 제 1 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "오프"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(C)가 할당되고,

제 1 화상 구획의 픽셀이 "오프"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(D)가 할당되는, 4개의 서로 다른 픽셀 형태가 제공되는, 화상 코딩 방법.
제 3항에 있어서, 결합될 상기 화상 구획 또는 화상은 부분적으로 겹치는 방식으로만 결합되고, 겹치는 영역 밖에서 존재하지 않는 픽셀에는 "오프"값이 할당되는, 화상 코딩 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합된 픽셀은 런-렝스-코딩(run length coding)을 거치는, 화상 코딩 방법.
제 1항 또는 제 2항의 방법에 따라 코딩된 화상을 디코딩하는 방법에 있어서,

결합된 픽셀을 갖는 데이터 구획은 다수의 경로로 디코딩되되, 상기 화상 구획 중 하나 또는 화상의 하나는 각 경로에서 재구성되고, 다른 선택 규칙이 채용되며, 상기 선택 규칙은 한 픽셀에 어느 값이 할당되는지 결정하는 것을 특징으로 하는, 화상 디코딩 방법.
제 7항에 있어서, 픽셀은 두 개의 값 중 하나, 소위 "온"(on) 또는 "오프"(off) 값을 취하고, 결합된 픽셀은 네 개의 서로 다른 형태(A, B, C, D) 중 하나이며, 디코딩은 두 개의 경로로 수행되되, 결합된 픽셀의 가능한 4개의 서로 다른 픽셀 형태 중 두 개는 "온" 픽셀 값을 재생하고, 가능한 4개의 서로 다른 픽셀 형태 중 다른 두 개는 "오프" 픽셀 값을 재생하는 선택 규칙이 한 경로에서 참(true)으로 유지되는, 화상 디코딩 방법.
제 8항에 있어서, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "오프"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(A)가 할당되고, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "온"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(B)가 할당되며, 상기 제 1 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "오프"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(C)가 할당되고, 제 1 화상 구획의 픽셀이 "오프"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(D)가 할당되며, 제 1 화상 구획의 재생 또는 제 1 화상의 재생을 위하여, 두 개의 픽셀 형태(B 및 C)는 "온"값을, 두 개의 픽셀 형태(A 및 D)는 "오프"값을 재생하고, 제 2의 화상 구획의 재생 또는 제 2 화상의 재생을 위하여, 두 개의 픽셀 형태(B 및 D)는 "온"값을, 두 개의 픽셀 형태(A 및 C)는 "오프"값을 재생하는, 화상 디코딩 방법.
특히 가전 제품에 속하는 전자 장치를 위한 부-화상 데이터 유니트를 구성하는 방법으로서, 상기 부-화상 데이터 유니트는 하나 이상의 부-화상에 대한 픽셀 값을 갖는 데이터 영역(21)과 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0 - SP_DCSQ2)를 갖는 명령 영역(22)을 포함하는, 부-화상 데이터 유니트를 구성하는 방법에 있어서,

상기 데이터 영역(21)에서 부-화상을 위한 상기 픽셀 값은 제 1항 또는 제 2항의 방법에 따라 코딩되고,

하나 이상의 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0, SP_DCSQ1)는 결합된 화상 구획 중 한 구획의 픽셀 값의 재생, 또는 상기 부-화상 데이터 유니트에서 결합된 화상 중 하나의 화상의 픽셀 값의 재생을 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
제 10항에 있어서, 개개의 디스플레이 제어 명령 시퀀스(SP_DCSQ0, SP_DCSQ1)는 상기 결합된 화상 구획 또는 화상의 각각의 재생을 위하여 각각 제공되는 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
DVD 장치를 위한 DVD 부-화상 데이터 유니트의 구성 방법으로서, 부-화상 데이터 유니트가 제 10항의 방법에 따라 구성되는, 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
제 12항에 있어서, DVD 표준에서 정의된 명령(SET_CONTR 또는 CHG_COLCON)은, 상기 결합된 픽셀이 화상 구획 또는 화상의 재생을 위하여 평가될 방법을 결정하는 선택 규칙을 한정하기 위해 사용되는, 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
제 12항에 있어서, 네 개의 서로 다른 픽셀 형태(A,B,C,D) 각각은, DVD 표준에서 정의된 픽셀 형태("배경 픽셀 1", "패턴 픽셀 1", "강조 1 픽셀" 및 "강조 2 픽셀") 중 하나로, 수학적으로 1 대 1 방식으로 할당되며, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "오프"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(A)가 할당되고, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "온"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(B)가 할당되며, 상기 제 1 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "오프"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(C)가 할당되고, 제 1 화상 구획의 픽셀이 "오프"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(D)이 할당되는, 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
화상 또는 부-화상, 또는 화상 시퀀스 또는 부-화상 시퀀스를 생성하기 위한, DVD 장치 내에서, 부-화상 데이터 유니트의 구성 방법으로서, 부-화상 데이터 유닛이 제 10항에 따라 구성된, 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
제 15항에 있어서, DVD 표준에서 정의된 디스플레이 제어 명령(SET_CONTR 또는 CHG_COLCON)은, 상기 결합된 픽셀이 화상 구획 또는 화상의 재생을 위하여 평가될 방법을 결정하는 선택 규칙을 한정하기 위해 사용되는, 부-화상 데이터 유니트구성 방법.
제 15항에 있어서, 상기 픽셀은 두 개의 값 중 하나, 소위 "온"(on) 또는 "오프"(off) 값만을 취할 수 있으며, 상기 결합된 픽셀값은 4개의 서로 다른 형태(A, B, C, D) 중 하나이고, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "오프"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(A)가 할당되고, 상기 대응하는 픽셀이 모두 "온"값을 가질 때 상기 결합된 픽셀값에 형태(B)가 할당되며, 상기 제 1 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "오프"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(C)가 할당되고, 제 1 화상 구획의 픽셀이 "오프"값을 갖고, 제 2 화상 구획 또는 화상의 픽셀이 "온"값을 가질 때, 상기 결합된 픽셀값에 형태(D)가 할당되며, 상기 형태가 DVD 표준에서 정의된 픽셀 형태("배경 픽셀 1", "패턴 픽셀 1", "강조 1 픽셀" 및 "강조 2 픽셀")로, 수학적으로 1 대 1 방식으로 할당되는, 부-화상 데이터 유니트 구성 방법.
특히 DVD 장치와 같은 전자 장치에 있어서,

화상 구획 또는 화상을 디스플레이하기 위하여, 제 10항의 방법에 따라 구성된 부-화상 데이터 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
전자 장치에서 사용하기 위한, 특히 DVD 디스크와 같은 데이터 전달매체에 있어서,

제 10항의 방법에 의해 구성된 부-화상 데이터 유니트를 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 전달매체.