專(zhuān)利名稱(chēng)：畫(huà)面編碼方法和構(gòu)造子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的方法及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及畫(huà)面編碼方法和畫(huà)面解碼方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及為電子裝置構(gòu)造子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的方法，同時(shí)也涉及電子裝置。特別是屬于消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備的裝置，被認(rèn)作電子裝置。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及用在電子裝置中的數(shù)據(jù)載體。
本發(fā)明基于獨(dú)立權(quán)利要求1的通用型畫(huà)面編碼方法。在電視技術(shù)中已知有各種畫(huà)面編碼方法。這里提出的畫(huà)面編碼方法，是用于為DVD裝置產(chǎn)生所謂子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的畫(huà)面編碼方法的延續(xù)。這種類(lèi)型的DVD重放裝置已經(jīng)是商用產(chǎn)品，并含有子畫(huà)面解碼器件(“子畫(huà)面解碼器”)，它能處理前面提到的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。對(duì)所使用的子畫(huà)面編方法的說(shuō)明，可以在例如DVD標(biāo)準(zhǔn)“只讀盤(pán)DVD技術(shù)規(guī)范”第3部分，電視技術(shù)規(guī)范，版本1、0，1996年8月，章節(jié)5、4、3子畫(huà)面單元(SPU)(DVDSpecification for read-only disc”P(pán)art 3，VideoSpecification，Version 1.0，1996，8月Chapter 5.4.3 Sub-pictureUnit(SPU))中找到。其中也解釋了畫(huà)面的解碼方法。前面提到的子畫(huà)面解碼器件的詳細(xì)說(shuō)明，可以在EP-A-0725541中找到。
按照DVD標(biāo)準(zhǔn)，子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的主要應(yīng)用是例如在電視機(jī)屏幕上產(chǎn)生小字幕。小字幕以后則被插在例如畫(huà)面的底邊。各個(gè)小字幕的位圖數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。為了確定小字幕在屏幕上的位置，同時(shí)也為了確定若干顯示特性特別是色度，對(duì)比度等等，在前面提到的DVD標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了簡(jiǎn)單的圖形控制命令。因此，從原則上說(shuō)，子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元也能用于其它目的，例如，對(duì)指令進(jìn)行操作，操作者導(dǎo)引菜單，活動(dòng)畫(huà)面，中斷畫(huà)面等等。
按照DVD標(biāo)準(zhǔn)，子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的基本部分包含一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)用于待顯示文本或者更一般地說(shuō)待顯示對(duì)象的位圖數(shù)據(jù)，同時(shí)也包含第二部分，其中存有所謂顯示控制命令，它們規(guī)定顯示時(shí)間，以及存儲(chǔ)對(duì)象的顯示特性。在位圖數(shù)據(jù)所用的數(shù)據(jù)區(qū)，也有很好的可能性，即將多個(gè)對(duì)象一個(gè)接一個(gè)地存儲(chǔ)起來(lái)，它們每一個(gè)可在不同時(shí)間被檢索。
如果想要在子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元中提供多個(gè)對(duì)象，那么DVD標(biāo)準(zhǔn)為此規(guī)定了在位圖數(shù)據(jù)區(qū)為每個(gè)對(duì)象分別提供相應(yīng)區(qū)域的指令。位圖數(shù)據(jù)要另外地進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼，以便實(shí)現(xiàn)圖像壓縮并節(jié)省存儲(chǔ)空間。
本發(fā)明的目的是提供畫(huà)面編方法和畫(huà)面解碼方法，它們一方面能使子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元簡(jiǎn)化，另一方面使其能被修改，從而節(jié)省存儲(chǔ)空間而且有可能不損害結(jié)構(gòu)。利用獨(dú)立權(quán)利要求1和2的特征，并利用權(quán)利要求7的特征，這些目的可以達(dá)到。
在本發(fā)明的畫(huà)面編碼方法中，一數(shù)字畫(huà)面被劃分為至少兩個(gè)區(qū)域。相應(yīng)數(shù)目的畫(huà)面區(qū)域被用復(fù)合方式依次地編碼。這樣，在每次復(fù)合中，由各個(gè)待復(fù)合的畫(huà)面中的相應(yīng)像素產(chǎn)生復(fù)合像素，這能精確到這種程度，即復(fù)合像素被指定為無(wú)歧義的類(lèi)型，它對(duì)應(yīng)于相應(yīng)像素的N-元組中的像素值的分布。
在根據(jù)本發(fā)明的另外的畫(huà)面編碼方法中，兩個(gè)或更多個(gè)相繼的畫(huà)面，被按相應(yīng)的途徑以復(fù)合方式編碼。
這些方法，在每當(dāng)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面中的單一像素只能有兩個(gè)不同的像素值時(shí)，總能很好地被采用。每當(dāng)例如文本被希望在畫(huà)面上顯示時(shí)，就是這種情況。畫(huà)面因此以像素值“點(diǎn)亮”和“不亮”來(lái)進(jìn)行劃分。相應(yīng)像素的N-元組就表現(xiàn)為每個(gè)像素或者以“點(diǎn)亮”值或者以“不亮”值為真值。由此可以按“點(diǎn)亮”/“不亮”值分布，指定無(wú)歧義的像素類(lèi)型。在最簡(jiǎn)單的情況下，兩個(gè)畫(huà)面區(qū)域被互相復(fù)合。因此，N-元組由一對(duì)像素組成。這種情況在權(quán)利要求3中更準(zhǔn)確地被定義。如果剛好又允許有兩個(gè)像素值“點(diǎn)亮”和“不亮”，就需要按照各對(duì)像素的像素的四種不同分布，定義四種不同的像素類(lèi)型。
關(guān)于四種可能情況，在權(quán)利要求4中，對(duì)哪種類(lèi)型與哪種情況相關(guān)聯(lián)，有更精確的定義。
至于圖像壓縮，雖然有優(yōu)點(diǎn)，但有待復(fù)合的畫(huà)面也不一定需要互相重合到100％。對(duì)于想要復(fù)合的畫(huà)面區(qū)域來(lái)說(shuō)，僅以局部重疊方式復(fù)合也是比較好的，在這種情況下，重疊區(qū)域以外的不在場(chǎng)的像素被指定為“不亮”值。這個(gè)度量方法被規(guī)定在權(quán)利要求5中。這種方法有其優(yōu)點(diǎn)，即用簡(jiǎn)單的手段能使畫(huà)面區(qū)域在豎直方向被放大，而不需要達(dá)此目的不得不另加大量存儲(chǔ)空間。
兩個(gè)或更多個(gè)畫(huà)面區(qū)域的復(fù)合產(chǎn)生單一的復(fù)合畫(huà)面區(qū)域，它含有正好和單個(gè)畫(huà)面區(qū)域同樣多的像素。由此而得到的像素值或像素類(lèi)型，也能被進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼，以達(dá)到進(jìn)一步的圖像壓縮目的。
本發(fā)明同樣涉及對(duì)編碼畫(huà)面進(jìn)行解碼的方法，見(jiàn)權(quán)利要求7。這個(gè)解碼方法的特征在于帶有復(fù)合像素值的區(qū)域被進(jìn)行多遍解碼過(guò)程，在每一遍過(guò)程中，畫(huà)面區(qū)域之一被重構(gòu)，并在每一種情況下采用不同的選擇規(guī)則，這些選擇規(guī)則確定在相應(yīng)的每一遍過(guò)程中為像素指定哪個(gè)數(shù)值。這種方法提供的優(yōu)點(diǎn)是以前復(fù)合的畫(huà)面區(qū)域能被重構(gòu)而毫無(wú)損失，在多遍過(guò)程中，它們的全體都嚴(yán)格地一個(gè)接著另一個(gè)，同樣的數(shù)據(jù)記錄在每一遍過(guò)程中被選取。如上面已經(jīng)解釋過(guò)的那樣，如果適當(dāng)?shù)脑?，?huà)面編碼方法能節(jié)省有待顯示的畫(huà)面所用的存儲(chǔ)空間。
有利的度量方法，特別是在特殊的情況下，即那里只有兩個(gè)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面被復(fù)合，并且畫(huà)面區(qū)域中的各個(gè)像素能假設(shè)只有兩個(gè)可能值“點(diǎn)亮”和“不亮”的情況下的度量方法，在獨(dú)立權(quán)利要求8和9中被敘述。
本發(fā)明進(jìn)一步包括一種方法，即根據(jù)權(quán)利要求10為電子裝置構(gòu)造子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的方法。子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元基本包括具有子畫(huà)面的像素值的數(shù)據(jù)區(qū)域，和具有顯示控制命令序列的命令區(qū)域。就這種方法來(lái)說(shuō)，如果具有子畫(huà)面或畫(huà)面的像素值的數(shù)據(jù)區(qū)域被劃分為多個(gè)區(qū)域并以復(fù)合方式按權(quán)利要求1至6所規(guī)定的方法編碼，并且，提供一個(gè)相關(guān)的顯示控制命令序列，用以重現(xiàn)復(fù)合畫(huà)面區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域的像素值，是有利的。
在這種情況下，如果在用于重現(xiàn)一個(gè)畫(huà)面區(qū)域的顯示控制命令序列中提供一個(gè)有關(guān)的命令，用來(lái)規(guī)定計(jì)算復(fù)合像素的途徑，也是有利的。為此目的，在DVD子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的情況下，有可能利用DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的命令SET_CONTR和CHG_COLCON。
為了互相區(qū)別四種不同的像素類(lèi)型，在DVD子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的應(yīng)用中，能夠利用DVD標(biāo)準(zhǔn)定義的“背景像素”，“圖案像素”，“加強(qiáng)1像素”和“加強(qiáng)2像素”。
更進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明包括用于處理子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的相應(yīng)方法。按照本發(fā)明的一般敘述，為了重現(xiàn)一個(gè)畫(huà)面區(qū)域/畫(huà)面，這個(gè)畫(huà)面區(qū)域/畫(huà)面所用的像素要以一種專(zhuān)門(mén)定義的方法來(lái)計(jì)算。這樣，為了重現(xiàn)更多的畫(huà)面區(qū)域/畫(huà)面，這些區(qū)域的復(fù)合像素就要按不同的方式相繼計(jì)算兩次或更多次。在DVD子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的應(yīng)用中，如前面提到的，DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的命令SET_CONTR和CHG_COLCON被用來(lái)確定計(jì)算復(fù)合像素的方式。為了區(qū)別四個(gè)像素類(lèi)型之間的區(qū)別，也可能使用DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的像素類(lèi)型“背景像素”，“圖案像素”，“加強(qiáng)1像素”和“加強(qiáng)2像素”。
本發(fā)明還包括電子裝置，它具有根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法構(gòu)成的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元，目的是用來(lái)顯示畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面。
最后，本發(fā)明包括用在電子裝置中的數(shù)據(jù)載體，它能容納本發(fā)明構(gòu)造子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的方法所特定的存儲(chǔ)于其中的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。
本發(fā)明的實(shí)施例以


，并在下面作更詳細(xì)的解釋。這些圖中圖1表示DVD重放裝置和相連接的電視機(jī)，它在屏幕上顯示插入的子畫(huà)面；圖2表示子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)所用的已知幀格式的一個(gè)例子；圖3表示一個(gè)圖例，說(shuō)明兩個(gè)畫(huà)面區(qū)域/畫(huà)面如何互相復(fù)合；圖4表示與圖3相應(yīng)的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的一個(gè)簡(jiǎn)單例子；圖5表示與圖3和4相應(yīng)的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元中的單個(gè)畫(huà)面區(qū)域的相繼顯示；圖6表示根據(jù)圖3-5而被顯示的畫(huà)面區(qū)域的結(jié)構(gòu)的圖形說(shuō)明，其中的像素考慮了行交錯(cuò)方法；和圖7表示的是DVD重放裝置的粗略方塊圖。
以DVD裝置為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋。在圖1中，參考標(biāo)號(hào)10指示常用的電視機(jī)。參考標(biāo)號(hào)11指示DVD重放裝置。后者經(jīng)過(guò)例如同軸導(dǎo)線被連接至電視機(jī)10。DVD重放裝置11產(chǎn)生模擬電視信號(hào)，這個(gè)信號(hào)通過(guò)例如天線插座被送入電視機(jī)。參考標(biāo)號(hào)12指示被插入的子畫(huà)面。按照DVD標(biāo)準(zhǔn)，這種子畫(huà)面主要用于電視影片中的小字幕。在圖例所示的情況下，子畫(huà)面只簡(jiǎn)單地在屏幕上顯示數(shù)字10。這是從10到1遞減計(jì)數(shù)的第一個(gè)數(shù)字，并且在所有情況下，以例如1秒的時(shí)間間隔在屏幕上插入從10到1的數(shù)字中的一個(gè)數(shù)字。為了以子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元實(shí)現(xiàn)這種類(lèi)型的某些功能，DVD標(biāo)準(zhǔn)特別給予這樣的可能性，即，既可以為不同的插入產(chǎn)生10個(gè)不同的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元并使它們能繼續(xù)進(jìn)行下去，也可以在單個(gè)子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元中儲(chǔ)存10個(gè)不同的對(duì)象，通過(guò)顯示控制命令序列，將它們單個(gè)地調(diào)出。
圖2給出已知的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元(SPU)數(shù)據(jù)格式的粗略圖示。參考標(biāo)號(hào)20指示子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的題頭(SPUH)的數(shù)據(jù)區(qū)。參考標(biāo)號(hào)21指示子畫(huà)面的壓縮像素?cái)?shù)據(jù)(PXD)的數(shù)據(jù)區(qū)。參考標(biāo)號(hào)23指示顯示控制命令序列表(SP_DCSQT)的另一數(shù)據(jù)區(qū)。所謂的顯示控制命令序列(SP_DCSQ)被儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)區(qū)22。上述術(shù)語(yǔ)以及各種顯示控制命令的定義，在介紹中提到的DVD標(biāo)準(zhǔn)(版本1.0)給出，在本發(fā)明的揭示中并不都需要詳細(xì)解釋。因此，本發(fā)明的揭示明顯地參考了這個(gè)版本。
數(shù)據(jù)區(qū)21中的像素?cái)?shù)據(jù)決定被指示的子畫(huà)面所顯示的圖案。對(duì)于畫(huà)面的一行的每個(gè)像素來(lái)說(shuō)，兩比特寬的數(shù)據(jù)字確定像素是背景像素或是前景像素(圖案像素)，或者，像素是以第一方式被加強(qiáng)(加強(qiáng)1像素)或以第二方式被加強(qiáng)(加強(qiáng)2像素)。使用兩比特便可形成這四種區(qū)別。具體地說(shuō)，二進(jìn)制值表示0 0＝背景像素0 1＝前景像素1 0＝以加強(qiáng)1顯示的像素1 1＝以加強(qiáng)2顯示的像素必須注意，單一的像素?cái)?shù)據(jù)并不是以這種原始形式而是以壓縮形式被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。為此目的，進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼。行程長(zhǎng)度編碼方法也以前面提到的DVD標(biāo)準(zhǔn)(版本1.0)中的高精確度來(lái)解釋。在所提到的DVD標(biāo)準(zhǔn)中，為行程長(zhǎng)度編碼約定了七條編碼規(guī)則。既是這樣，行程長(zhǎng)度編碼的操作，是對(duì)待顯示的子畫(huà)面區(qū)域的有關(guān)行進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼。但是，各個(gè)規(guī)則在這里將不會(huì)有任何更精確的解釋?zhuān)驗(yàn)閺那懊嫣岬降腄VD標(biāo)準(zhǔn)中，它們是充分已知的。在簡(jiǎn)單畫(huà)面內(nèi)容的情況下，通過(guò)行程長(zhǎng)度編碼，可獲得一種相對(duì)高度的壓縮。
在本發(fā)明的畫(huà)面編碼方法的一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)或更多個(gè)畫(huà)面區(qū)域被復(fù)合。這種操作如在圖3中所示。在那里，全部畫(huà)面由兩個(gè)字母H和A組成，它們一個(gè)接著另一個(gè)被寫(xiě)出。這兩個(gè)有待復(fù)合的畫(huà)面區(qū)域如圖3的左側(cè)所示，一個(gè)在另一個(gè)的上面。一個(gè)畫(huà)面區(qū)域顯現(xiàn)字母H，另一個(gè)畫(huà)面區(qū)域顯現(xiàn)字母A。字母的像素以*標(biāo)示，背景的像素以圓點(diǎn)標(biāo)示。對(duì)這種情況的基本理解是一像素可在實(shí)際上假設(shè)只有兩個(gè)值，即像素受激而發(fā)光，這相應(yīng)于“點(diǎn)亮(On)”狀態(tài)，或者，像素不受激發(fā)光，這相應(yīng)于“不亮(Off)”狀態(tài)。圖示的兩個(gè)畫(huà)面區(qū)域每個(gè)包含9×8個(gè)像素。當(dāng)這些畫(huà)面區(qū)域被復(fù)合時(shí)，第二個(gè)畫(huà)面區(qū)域被想象為放置在第一個(gè)畫(huà)面之上，使像素精確地一個(gè)置于另一個(gè)之上。用這種方法，可以由兩個(gè)畫(huà)面部分產(chǎn)生一個(gè)具有相同像素?cái)?shù)目的復(fù)合畫(huà)面部分。這樣，可以由一個(gè)置于另一個(gè)之上的像素，衍生出新的像素。畫(huà)面區(qū)域互相疊合的轉(zhuǎn)變由圖3中的行程指示。像素的復(fù)合按照以下的規(guī)則進(jìn)行如果被復(fù)合的像素都是在“不亮”狀態(tài)，則在復(fù)合畫(huà)面部分的這個(gè)位置上的復(fù)合像素被指定為像素類(lèi)型A。
如果被復(fù)合的像素都具有“點(diǎn)亮”值，則在這個(gè)位置上復(fù)合的像素被指定為像素類(lèi)型B。
如果底部像素具有“點(diǎn)亮”值，而在它上面的像素具有“不亮”值，則在復(fù)合畫(huà)面部分的這個(gè)位置上的像素以像素類(lèi)型C表示。
如果底面像素是“不亮”，而在它上面的像素是“點(diǎn)亮”，則復(fù)合的像素被指定為像素類(lèi)型D。這些像素復(fù)合的結(jié)果被再現(xiàn)在圖3右上部。
圖3的底部規(guī)定如何將四種像素類(lèi)型A-D指定為DVD標(biāo)準(zhǔn)定義的像素類(lèi)型“背景”，“圖案”，“加強(qiáng)1”，“加強(qiáng)2”。同理，像素類(lèi)型A變成“背景像素”，像素類(lèi)型B變成“圖案像素”，像素類(lèi)型C變成“加強(qiáng)1像素”，像素類(lèi)型D變成“加強(qiáng)2像素”。這些像素類(lèi)型相應(yīng)地被縮寫(xiě)在圖3。這樣的指定應(yīng)當(dāng)僅考慮作為一個(gè)例子。在四種像素類(lèi)型可能的排列范圍內(nèi)，可能有4！＝24不同的指定。復(fù)合畫(huà)面部分因此被完成，然后也被進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼，以產(chǎn)生符合DVD標(biāo)準(zhǔn)的子畫(huà)面單元(SPU)。
在補(bǔ)充方式中，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明方法的又一個(gè)典型的實(shí)施例進(jìn)行解釋。在這種情況下，兩個(gè)單一的畫(huà)面或者子畫(huà)面，以相同的方法相互進(jìn)行復(fù)合。在這里，不必將單一的畫(huà)面細(xì)分為區(qū)域，而寧可使畫(huà)面序列中的每個(gè)畫(huà)面與接續(xù)的畫(huà)面復(fù)合。下面，將結(jié)合圖4，5和6對(duì)這個(gè)實(shí)施例進(jìn)行較詳細(xì)的說(shuō)明。
一個(gè)DVD重放裝置的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元例子表示在圖4中，這個(gè)作為復(fù)合畫(huà)面的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元包括兩個(gè)字A和H。圖4的右面部分，表示的是在所有的情況下為了解釋而作的簡(jiǎn)短注釋。圖4的左面部分，在所有的情況下，首先表示存儲(chǔ)器地址，然后表示在所示地址存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)字節(jié)，以十六進(jìn)制符號(hào)表示。圖4的上部，以SPUH起頭，對(duì)應(yīng)于圖2的題頭。圖4的中部，以PXD起頭，對(duì)應(yīng)于子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元位流數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)域21。圖4的下部，以參考符號(hào)SP_DCSQT起頭，對(duì)應(yīng)于具有命令編碼的數(shù)據(jù)域22。在子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的題頭，數(shù)據(jù)單元的大小用命令SPDSZ表示。所有的數(shù)字內(nèi)容以十進(jìn)制符號(hào)表示在圖4的右面部分。顯示控制命令的起始數(shù)據(jù)區(qū)由命令SP_DCSQTA規(guī)定。所要顯示的畫(huà)面部分的位流數(shù)據(jù)被包含在PXD區(qū)域中。規(guī)定的數(shù)據(jù)字節(jié)包含行程長(zhǎng)度編碼字，這些字用于圖3底部的復(fù)合畫(huà)面部分。所謂填充字節(jié)跟在后面，從地址$001A開(kāi)始。所述填充字節(jié)被插入，以便滿(mǎn)足DVD標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)則，即SP_DCSQT數(shù)據(jù)區(qū)域必須不大于整個(gè)子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的一半。序列的顯示控制命令在所有的情況下被連續(xù)地列入用于顯示命令序列的數(shù)據(jù)區(qū)域。第一個(gè)顯示控制命令序列用SP_DCSQ0指定。命令SP_DCSQ_STM確定顯示控制命令序列將被處理的瞬時(shí)，相應(yīng)于整個(gè)子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的開(kāi)始。第一個(gè)顯示控制命令序列SP_DCSQ0的內(nèi)容規(guī)定，第一個(gè)顯示控制命令序列在子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元開(kāi)始之后立刻開(kāi)始。指針命令SP_NXT_DCSQ_SA指向下一個(gè)顯示控制器命令序列的開(kāi)始。在第一個(gè)控制命令序列SP_DCSQ0的情況下，存儲(chǔ)地址$003F被指定，它也精確地對(duì)應(yīng)于第二個(gè)顯示控制命令序列SP_DCSQ1的開(kāi)始。子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元用于背景、前景等的像素的色度由命令SET_COLOR確定。下一個(gè)命令SET_CONTR設(shè)置子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元像素的對(duì)比度。特定值$OF和$FO的作用是在兩個(gè)復(fù)合畫(huà)面部分中選擇哪個(gè)畫(huà)面被預(yù)定在這個(gè)顯示控制命令序列中重現(xiàn)。明確地說(shuō)，這里約定對(duì)一個(gè)像素來(lái)說(shuō)，所有的“加強(qiáng)2”和“背景像素”重現(xiàn)“不亮”值，而像素類(lèi)型“加強(qiáng)1”和“圖案”產(chǎn)生“點(diǎn)亮”值。因此，這個(gè)命令被用來(lái)選擇哪個(gè)畫(huà)面區(qū)域是被打算重現(xiàn)的。這里，它是包含字母H的畫(huà)面區(qū)域。
接下來(lái)的命令SET_DAREA規(guī)定被預(yù)定在畫(huà)面中顯示的子畫(huà)面起點(diǎn)和終點(diǎn)的X和Y坐標(biāo)(基本形狀是一個(gè)矩形區(qū)域)。下一個(gè)命令SET_DSPXA規(guī)定有子畫(huà)面位圖數(shù)據(jù)區(qū)域起始點(diǎn)。這個(gè)命令分別在每種情況下，規(guī)定在哪里尋找電視畫(huà)面的第一場(chǎng)用的數(shù)據(jù)，以及在哪里尋找電視畫(huà)面的第二場(chǎng)用的數(shù)據(jù)。在圖示的情況下，第一個(gè)顯示控制命令序列SP_DCSQ0規(guī)定為兩場(chǎng)而計(jì)算同樣的數(shù)據(jù)。但這是一種特殊情況；按照DVD標(biāo)準(zhǔn)，同樣允許為不同的場(chǎng)選擇不同的數(shù)據(jù)區(qū)域。同樣數(shù)據(jù)的雙重計(jì)算意味著每一視頻行實(shí)際上是雙的。因此，重現(xiàn)的畫(huà)面具有如圖6中所示的形式，是兩上字母H和A。
所要表現(xiàn)的對(duì)象的顯示，以命令STA_DSP開(kāi)始。終止命令CMD_END指示第一個(gè)顯示控制命令序列結(jié)束。
按下來(lái)的是第二個(gè)顯示控制命令序列SP_DCSQ1。第一個(gè)顯示控制命令序列的第一個(gè)命令SP_DCSQ_STM確定在第30個(gè)視頻幀以后這個(gè)顯示控制命令序列變成有效。在第一個(gè)顯示控制命令序列中產(chǎn)生的畫(huà)面因而可連續(xù)顯示這樣長(zhǎng)的時(shí)間。由于子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元是為NTSC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，在所有情況下每秒30個(gè)視頻幀，換句話說(shuō)，這種規(guī)范意味著字母H被顯示1秒，然后顯示發(fā)生變化。下一個(gè)指針命令SP_NXT_DCSQ_SA再次規(guī)定要處理的下一個(gè)顯示控制命令序列的起始點(diǎn)。規(guī)范的規(guī)定的是第三個(gè)顯示控制命令序列SP_DCSQ2指向。然后是命令SET_DONTR跟隨而來(lái)。利用這個(gè)命令，這樣來(lái)設(shè)置四種不同的像素類(lèi)型的對(duì)比度，即像素類(lèi)型“加強(qiáng)1”和“背景”重現(xiàn)像素值“不亮”，像素類(lèi)型“加強(qiáng)2”和“圖案”重現(xiàn)像素值“點(diǎn)亮”。這是重現(xiàn)帶字母A的第二個(gè)畫(huà)面區(qū)域。因此，在第二個(gè)控制命令序列開(kāi)始以后，字母A將出現(xiàn)在屏幕上。然后，顯示控制命令序列SP_DCSQ1以終止命令CMD_END結(jié)束。
然后，跟隨而來(lái)的是第三顯示控制命令序列SP_DCSQ2。第一個(gè)命令SP_DCSQ_STM這樣來(lái)確定這個(gè)顯示控制命令序列開(kāi)始的瞬時(shí)，即顯示控制命令序列SP_DCSQ2從第60個(gè)視頻幀開(kāi)始。然后，指針命令SP_NXT_DCSQ_SA隨后作為下一個(gè)命令。這個(gè)命令確定下一個(gè)顯示控制命令從存儲(chǔ)器地址$0047開(kāi)始。因此，結(jié)果是最后顯示控制命令序列不斷地重復(fù)，直到新的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元SPU被起動(dòng)或者子畫(huà)面解碼器被停止工作。下一個(gè)命令STP_DSP取消子畫(huà)面的顯示，顯示控制命令序列SP_DCSQ2再次以終止命令CMD_END而被結(jié)束。另外的填充字節(jié)作為最后的字節(jié)被插入，并具有與終止命令相同的十六進(jìn)制值。這個(gè)填充字節(jié)已經(jīng)被插入，以便滿(mǎn)足DVD標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)則，因而子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元可包含偶數(shù)的存儲(chǔ)單元。
當(dāng)已發(fā)送的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元正在被處理時(shí)，圖5所示的序列就會(huì)在屏幕上顯示，首先，在圖5中t＝X所指明的瞬時(shí)，字母H被插入畫(huà)面1秒種，然后，字母A在下一秒同樣地被插入畫(huà)面，其位置與字母H以前的位置精確地相同。
以同樣的方法也能產(chǎn)生更復(fù)雜的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。例如，子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元可以用這樣的方法構(gòu)成，即相繼地在屏幕上插入數(shù)字10至0，每個(gè)數(shù)字插入1秒種。如果是這樣，在屏幕上就會(huì)進(jìn)行遞減顯示，以便宣告某種狀態(tài)的出現(xiàn)。在那種情況下，兩個(gè)相繼的數(shù)字以復(fù)合的方式被分別地編碼并被存儲(chǔ)在PXD數(shù)據(jù)區(qū)域。復(fù)合的數(shù)字以與圖4中子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元所描述的相同方法在以后重現(xiàn)。但假如那樣的話，也應(yīng)該考慮到SET_DSPXA命令必須在每種情況下被使用，以便為那些數(shù)字選擇哪個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域要被計(jì)算。這樣，就有可能以具有只不過(guò)5個(gè)不同復(fù)合對(duì)象的單一子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元，代替10個(gè)不同數(shù)字所用的10個(gè)一般的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。這樣就簡(jiǎn)化了整個(gè)程序過(guò)程。
圖7表示DVD重放裝置的粗略方塊圖。參考標(biāo)號(hào)41指示串行數(shù)據(jù)輸入。位流在這里出現(xiàn)，它包含視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)以及待顯示的小字幕數(shù)據(jù)。在那種情況下，數(shù)據(jù)源自于光存儲(chǔ)盤(pán)(DVD)。輸入的數(shù)據(jù)首先在校正單元42經(jīng)受誤差檢測(cè)和誤差校正。接著，數(shù)據(jù)進(jìn)入分離電路43，由視頻，音頻和子畫(huà)面數(shù)據(jù)混合在一起的數(shù)據(jù)，在分離電路進(jìn)行分離，并且相應(yīng)地分別轉(zhuǎn)送到視頻解碼單元44，子畫(huà)面解碼單元45，或者音頻解碼單元46。已解碼的視頻和子畫(huà)面數(shù)據(jù)被送到多路復(fù)用單元47。多路復(fù)用單元47由子畫(huà)面解碼單元45控制。從多路復(fù)用單元(MUX)47輸出端，電視畫(huà)面的各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)相繼輸入電視信號(hào)編碼裝置48。在電視信號(hào)編碼裝置的輸出端，符合標(biāo)準(zhǔn)的亮度和色度信號(hào)(Y，C)以數(shù)字形式輸出。根據(jù)裝置的設(shè)計(jì)，該信號(hào)可以對(duì)應(yīng)于PAL，SECAM或NTSC視頻標(biāo)準(zhǔn)。接著，這些信號(hào)在數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元49轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并且向前輸至相應(yīng)的輸出端55和56。連帶的音頻信號(hào)在譯碼裝置46已經(jīng)以符合標(biāo)準(zhǔn)的方式產(chǎn)生，并且在數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元50轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)。在所示情況下，僅對(duì)單一信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。這個(gè)音頻信號(hào)在輸出端58可被利用。另一方面，實(shí)現(xiàn)過(guò)程也可以是這樣的，模擬的亮度和色度信號(hào)以及音頻信號(hào)在調(diào)制單元(MOD)51被調(diào)制為不同的載波，并且只通過(guò)一個(gè)輸出端57輸出，作為相應(yīng)的TV CVBS信號(hào)。標(biāo)號(hào)59和60為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
另外，紅外輸入端以參考標(biāo)號(hào)52指示。這個(gè)紅外輸入端用于接收從遙控單元來(lái)的紅外信號(hào)。用來(lái)分析所接收紅外信號(hào)的相應(yīng)接口電路以參考標(biāo)號(hào)53指示。參考標(biāo)號(hào)54指示微控制器，后者也接收從紅外接口53來(lái)的條件命令字。微控制器54也通過(guò)相應(yīng)控制總線控制單元42至46。例如通過(guò)上述單元被初始化至特定開(kāi)始值，控制可以被實(shí)現(xiàn)。關(guān)于子畫(huà)面譯碼單元45的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，在這一點(diǎn)上已參考了文獻(xiàn)EP-A-0725541，該文獻(xiàn)同樣也包含關(guān)于子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元產(chǎn)生的細(xì)節(jié)。因此，在這方面也參考了該文獻(xiàn)。
已提供的實(shí)施例僅僅是示例性的，并可通過(guò)各種修改而加以變化。特別是，方法并不一定要用于DVD裝置的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的產(chǎn)生和處理。方法能一般地應(yīng)用于畫(huà)面編碼和/或畫(huà)面解碼。在那種連接中，有待重現(xiàn)的畫(huà)面在編碼以前，被劃分為區(qū)域，并在所有情況下兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域被互相復(fù)合，另外，在重現(xiàn)的過(guò)程中，各個(gè)區(qū)域在所有情況下被單獨(dú)地復(fù)原。
一種修改形式也可以用這樣的方法形成，即兩個(gè)打算要單獨(dú)地相繼顯示的相應(yīng)畫(huà)面，以復(fù)合的方式被編碼，然后在解碼的過(guò)程中再被分離，并一個(gè)接著另一個(gè)被顯示，如已敘述過(guò)的那樣。
權(quán)利要求
1.一種畫(huà)面編碼方法，將數(shù)字畫(huà)面被劃分為兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域，其特征在于相應(yīng)數(shù)目的區(qū)域以復(fù)合的方式被編碼，在每一種情況下，由被復(fù)合區(qū)域的相應(yīng)像素以這樣的方法產(chǎn)生復(fù)合像素，即復(fù)合像素被指定為一個(gè)無(wú)歧義的類(lèi)型(A，B，C，D)，它對(duì)應(yīng)于相應(yīng)像素的N-元組中的像素值的分布。
2.一種畫(huà)面編碼方法，其特征在于在每一種情況下，畫(huà)面序列中的兩個(gè)或更多個(gè)相繼畫(huà)面以復(fù)合的方式被編碼，在每一種情況下，由被復(fù)合區(qū)域的相應(yīng)像素以這樣的方法產(chǎn)生復(fù)合像素，即復(fù)合像素被指定為一個(gè)無(wú)歧義的類(lèi)型(A，B，C，D)，它對(duì)應(yīng)于相應(yīng)像素的N-元組中的像素值的分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中畫(huà)面或畫(huà)面區(qū)域的像素，只能假設(shè)有兩個(gè)值，即以下所謂的“點(diǎn)亮”和“不亮”值，在每一種情況下，兩個(gè)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面以復(fù)合的方式被編碼，復(fù)合的像素能夠有取決于在各對(duì)中的像素具有的值的四種不同的類(lèi)型(A，B，C，D)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中下列四種不同的像素類(lèi)型被提供如果相應(yīng)的像素兩者都“不亮”值，那么復(fù)合像素值被指定為類(lèi)型A；如果相應(yīng)的像素兩者都“點(diǎn)亮”值，那么復(fù)合像素值被指定為類(lèi)型B；如果第一個(gè)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面的像素具有“點(diǎn)亮”值，而第二個(gè)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面具有“不亮”值，那么復(fù)合像素值被指定為類(lèi)型C；如果第一個(gè)畫(huà)面區(qū)域的像素具有“不亮”值，而第二個(gè)畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面的像素具有“點(diǎn)亮”值，那么復(fù)合像素值被指定為類(lèi)型D。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，其中待要復(fù)合的畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面僅僅以部分重疊的方式被復(fù)合，重疊部分以外的不在場(chǎng)的像素被指定為“不亮”值。
6.根據(jù)前面的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中復(fù)合像素被進(jìn)行行程長(zhǎng)度編碼。
7.對(duì)于根據(jù)前面的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的已被編碼的畫(huà)面的解碼方法，其特征在于復(fù)合像素的數(shù)據(jù)區(qū)域以多遍過(guò)程被解碼，在每一遍過(guò)程中，畫(huà)面區(qū)域之一或畫(huà)面之一被重新構(gòu)造，在每一種情況下采用不同的選擇規(guī)則，這些選擇規(guī)則決定哪樣的值被指定給一個(gè)像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在如權(quán)利要求3中指出的在一個(gè)畫(huà)面或兩個(gè)相繼的畫(huà)面已被編碼的情況下，以?xún)杀檫^(guò)程進(jìn)行解碼，下列選擇規(guī)則在一遍過(guò)程中成立一個(gè)復(fù)合像素可能的四種不同的像素類(lèi)型中的兩種重現(xiàn)“點(diǎn)亮”像素值，可能的四種不同的像素類(lèi)型中的另外兩種重現(xiàn)“不亮”像素值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在如權(quán)利要求4中指出的在一個(gè)畫(huà)面或兩個(gè)相繼的畫(huà)面已被編碼的情況下，在第一個(gè)畫(huà)面區(qū)域或第一個(gè)畫(huà)面重現(xiàn)時(shí)，兩種像素類(lèi)型B和C重現(xiàn)“點(diǎn)亮”值，兩種像素類(lèi)型A和D重現(xiàn)“不亮”值，并且，在第二個(gè)畫(huà)面區(qū)域或第二個(gè)畫(huà)面重現(xiàn)時(shí)，兩種像素類(lèi)型B和D重現(xiàn)“點(diǎn)亮”值，兩種像素類(lèi)型A和C重現(xiàn)“不亮”值。
10.為電子裝置特別是屬于用戶(hù)電子設(shè)備的電子裝置構(gòu)造子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元的方法，其中，子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元包含具有一個(gè)或多個(gè)子畫(huà)面像素值的數(shù)據(jù)區(qū)域(21)，和具有顯示控制命令序列(SP_DCSQ 0-SP_DCSQ2)的命令區(qū)域(22)，其特征在于在數(shù)據(jù)區(qū)域(21)的子畫(huà)面的像素值是按權(quán)利要求1-6之一被編碼，而且為重現(xiàn)在子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元中的復(fù)合畫(huà)面區(qū)域之一或復(fù)合畫(huà)面之一的像素值，提供至少一個(gè)顯示控制命令序列(SP_DCSQ 0，SP_DCSQ1)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中為每個(gè)復(fù)合畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面的重現(xiàn)，分別提供單獨(dú)的顯示控制命令序列(SP_DCSQ0，SP_DCSQ1)。
12.采用根據(jù)權(quán)利要求10至11兩者之一所述的方法，為DVD裝置構(gòu)造DVD子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。
13.采用根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中在DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的命令SET_CONTR或CHG_COLCON被用來(lái)定義選擇規(guī)則，這個(gè)規(guī)則為畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面確定計(jì)算重復(fù)像素的方法。
14.采用根據(jù)權(quán)利要求12和13兩者之一的方法，其特征在于，以數(shù)學(xué)上一一對(duì)應(yīng)的方式，將在權(quán)利要求4中定義的每種像素類(lèi)型A，B，C，D，指定為DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的像素類(lèi)型“背景像素”，“圖案像素”，“加強(qiáng)1像素”和“加強(qiáng)2像素”之一。
15.采用根據(jù)權(quán)利要求10和11兩者之一的方法構(gòu)成的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元，在DVD裝置中用于產(chǎn)生畫(huà)面，或子畫(huà)面，或畫(huà)面序列，或子畫(huà)面序列。
16.采用根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，在DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的命令SET_CONTR或CHG_COLCON，被用來(lái)定義選擇規(guī)則，這個(gè)規(guī)則為畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面確定計(jì)算重復(fù)像素的方法。
17.采用根據(jù)權(quán)利要求15和16的方法，其特征在于，以數(shù)學(xué)上一一對(duì)應(yīng)的方式，將在權(quán)利要求4中定義的每種像素類(lèi)型A，B，C，D，指定為DVD標(biāo)準(zhǔn)中定義的像素類(lèi)型“背景像素”，“圖案像素”，“加強(qiáng)1像素”和“加強(qiáng)2像素”之一。
18.電子裝置，特別是DVD裝置，其特征在于它具有根據(jù)權(quán)利要求10或11構(gòu)成的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元，用于顯示畫(huà)面區(qū)域或畫(huà)面的目的。
19.在電子裝置中使用的數(shù)據(jù)載體，特別是DVD光盤(pán)，其特征在于它具有存儲(chǔ)在其中的由根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法構(gòu)成的子畫(huà)面數(shù)據(jù)單元。
全文摘要
本發(fā)明包括畫(huà)面編碼方法也包括相應(yīng)的畫(huà)面解碼方法。在第一種畫(huà)面編碼方法中,一個(gè)數(shù)字畫(huà)面被劃分為至少兩個(gè)區(qū)域,然后,這些區(qū)域在被編碼以前互相被復(fù)合。這樣,在所有情況下,復(fù)合像素以如下方法從要被復(fù)合的區(qū)域中的像素產(chǎn)生,即復(fù)合像素被指定為一個(gè)無(wú)歧義的類(lèi)型(A,B,C,D),它對(duì)應(yīng)于相應(yīng)像素的N元組中像素值的分布。這種像素編碼方法也可以這樣來(lái)設(shè)計(jì),即畫(huà)面序列的兩個(gè)相繼畫(huà)面,在編碼以前以同樣的方法被互相復(fù)合。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1255693SQ99125089
公開(kāi)日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1999年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月28日
發(fā)明者馬爾科·溫特, 哈拉爾德·席勒 申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆森-布蘭特有限公司