专利名称：图象序列编码方法、电子设备副图象单元及存储媒介的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种编码图象序列的方法，而且涉及到一种在电子设备中使用的副-图象数据单元。此外，本发明涉及到一种数据存储媒介，在该媒介上存储根据本发明的副-图象数据单元。
各种图象编码方法都可以从视频技术中了解到。在此提出的图象序列编码方法是一种基于用来为DVD(数字化视频光盘)设备产生称为副-图象数据单元的图象编码方法。这样的DVD设备已经达到商用化，并且每个都包含一个能够处理所述副-图象数据单元的副-图象的解码装置(或者副-图象解码器)。例如，一种使用这种图象编码方法的描述可以在1996年8月1.0版本的DVD标准“只读光盘的DVD详细规范”的第三部分，视频规范，第5.4.3节副-图象单元(SPU)中找到。例如，所述副-图象解码器装置的详细描述可以在EP-A-0 725 541中找到。
根据DVD标准，副-图象数据单元主要应用于例如电视屏幕上的叠加字幕的产生。这些字幕可以叠加在图象中的任何地方，而它们通常叠加在图象的下边缘。在每种情况下一个字幕的位图数据则存储在该副-图象数据单元中。为了确定屏幕上字幕的位置，以及确定显示字符的数量，尤其是色彩，透明度等，简单的画面控制指令都在所述DVD标准中说明。因此利用熟练的编程，副-图象数据单元在原理上还可以用于其它目的，例如控制指令，操作员指导菜单，动画图象和屏幕保护等等。
在通常情况下，根据DVD标准的副-图象数据单元的基本部分包括一个要显示文字的位图数据的数据段或要显示的目标，以及在其中存储有称作显示控制指令序列的第二部分，它确定所存储目标的显示的位置、显示时间和显示字符。此外，许多目标还可以连续地存储在位图数据的数据段，并且每个可以在不同的时间调用。如果许多目标期望在一个副-图象数据单元中提供，则DVD标准规定，必须为每个目标在位图数据段提供一个对应的区域。该位图数据还要进行行程编码以便获得图象的压缩和节省存储空间。虽然预防措施已经在DVD标准中采取时，关于文字如何利用现有的显示控制指令集贯穿在叠加副-图象窗口上的垂直方向运行，没有信息说到它如何能够允许文字贯穿在叠加副-图象窗口上的水平方向运行。在水平方向贯穿文字还经常被认为滚动字幕，并且能够在一些电视节目上经常看到。大家可以注意到的一个例子是电视节目提供者如NTV连续贯穿移动的股票市场数字的方法。
技术上熟练的人们将很快就有能力使用这种在DVD设备中的滚动字幕，利用特殊的副-图象数据单元，所以无论是为这样一个滚动字幕的每帧存储一个分开的副-图象数据单元，还是必须为许多滚动字幕阶段提供的一个副-图象数据单元，它包含对移动的各个步中有相当大数量的位图，然后它们被单独地调用。正如我们所看到的，这些解决方案中存储器是非常紧张的。在任何情况下，由于副-图象数据单元被限制在53220字节的大小，对于相对较短的滚动字幕只有第二种解决方案是切实可行的。
本发明的一个目的详细说明一种用于编码图象序列的方法，其根据已经在DVD标准中确定的显示控制指令，以及根据构造副-图象数据单元的规则，在有效地利用存储器的同时允许在副-图象显示窗口上提供目标水平运动。所述目标是依据独立权利要求1的特征来完成。对应副-图象数据单元的结构在独立权利要求8中说明。
在根据本发明用于编码一图象序列的方法中，目标图象通过垂直分割方式被分解为许多大小相等的图象部分。然后利用在每一情况下从将被组合的部分中的相应象素中产生的一个组合象素，组合两个各自邻近图象部分的象素数据，以这样一种方式，组合的象素被指定为唯一的类型，该类型对应于在相对应的象素对中的象素数值分布。此外，这样组合的图象部分一部分接一部分地进行行程编码。这是以这样一种方法进行的，即在滚动字幕/目标部分中对组合的象素的每种情况下执行分开的行程编码。在这种情况下的详图的大小对应于在水平方向所期望在每个移动阶段移动目标通过的象素数量。这就是说，例如，如果在每个移动阶段打算从右到左移动8个象素点，在每种情况下必须对所有目标详图行中每8个象素执行一个单独的行程编码。通过在各个目标详图上合适地安排一个指针，那么在图象序列的解码期间，当在显示窗口中输出时，给观察者留下目标相对于该窗口水平移动的印象是一个简单的问题。这个目标图象的相邻图象部分组合编码的特殊类型，以及行程编码的特殊类型，允许用于合成副-图象数据单元的存储器需求相当大的减少。尤其是，这不再需要为运动的每个阶段提供专用的位图，但是仅仅是相当小的数量，利用近似与垂直切割产生图象部分的数量一样多的位图。虽然这可能导致在组合的目标图象部分中稍微多的行程编码字，然而所需要的位图区域的减少是相当可观的，以致在任何情况下需要相当小的存储器空间。
在从属权利要求中说明的方法使得权利要求1中所描述方法进一步发展和改进。
根据该方法，通过将图象部分数量限制到一个较小的量的方式，目标图象部分的大小对应于将被显示的目标详图的尺寸的方法是一个优化的过程。
根据该方法，在两个图像部分组合之前，要组合的两个图象部分最初是彼此相对在垂直方向上错开两个象素，以保证正确的象素总是无缝地组合在一起，在对于一行中的行程解码的开始移动指针后，两个组合图象部分的上和下部分中的象素一个跟着一个。因此图象的质量被优化最好。
根据该方法，一个组合图象部分是相对于前一个和下一个组合图象部分移动经过在水平方向上每一步中目标移动通过的象素数量，这就带来所需存储器进一步减少的优点。具体地说，这归功于事实上在这种方法中删除了各个位图区域中的多余位置。
根据本发明在电子设备中使用的一种副-图象数据单元，所述电子设备包含已经依照本发明的方法对图象序列编码进行编码的一个编码图象序列，所述副-图象数据单元具有这样的基本结构，它包含一个用于该图象序列中各幅图象的象素数值的区域，并且包含一个用于显示控制指令序列的指令区域。于是本发明提供产生目标水平移动的显示控制指令序列并且每个都包含一个指令，通过这种方式，对于一个图像的行程解码的开始在每一情况下被移动通过对应所要求目标移动的象素数量。为此目的可以有利地使用在DVD标准中规定的显示控制指令SET_DSPXA。在用于图像再现的每一显示控制指令序列中，同样提供定义将对组合象素求值的方法的指令。
对于DVD副-图象数据单元，在DVD标准规定的指令SET_CONTR和CHG_COLCON能够用于这个目的。
最后，本发明涉及到包含根据本发明存储的副-图象数据单元的数据存储媒介，尤其是DVD光盘。
本发明典型的实施例将在下面的描述中更加详细地解释，并且利用图解进行说明，附图如下
图1显示一个DVD播放器和与其连接并且显示一个叠加的滚动字幕的电视机；图2显示一个在副-图象数据单元中数据帧格式的例子；图3显示一个描述两个目标图象彼此如何组合的图解说明；图4显示一个目标图象详图的行程编码行；图5显示一个显示控制指令序列中的指令SET_DSPXA如何指向不同详图的第一行程编码字的图解说明；图6显示如图7所示副-图象数据单元例子的两幅图象详图的组合；图7显示一个根据本发明的副-图象数据单元的简单例子；图8显示根据第一实施例滚动字幕的图象部分的组合；图9显示根据第二实施例滚动字幕的图象部分的组合；图10显示说明图8和9中所示组合类型所需要的不同存储器大小的视图；以及图11示出说明通过滚动字幕最后行的巧妙编码如何节约附加的存储器空间的示图。
本发明将利用DVD设备的例子来描述。在图1中，参考编号10表示一台常规的电视机。一台DVD播放机用参考编号11表示。这台DVD播放机通过一条Scart电缆连接到电视机10。该DVD播放机产生模拟的电视信号，它被馈送到电视机。参考编号12表示显示窗口，在这个窗口中叠加一个滚动字幕。该滚动字幕能够从左向右在显示窗口中移动，或者反过来，从右向左移动。图解的虚线表示该滚动字幕在各种情况下只能一段接一段地显示在窗口12中。假如这样显示整个滚动字幕，实际上它太长不能完全地在屏幕上显示出。根据DVD标准，说明字幕主要叠加在显示窗口12中的电视画面上。为此目的，一个副-图象数据单元(SPU)用于各种情况下的每个说明字幕。
图2粗略地显示一个图象数据单元的已知数据格式。参考编号20表示一个副-图象数据单元的字头部分(SPUH)的数据段。参考编号21表示一个副-图象的压缩象素数据(PXD)的数据段。参考编号22表示一个显示控制指令序列表(SP_DCSQT)的数据段。被称为显示控制指令的序列(SP_DCSQ)存储在数据段22中。已经提到的一些条项如各种各样的显示控制指令在开始提到的DVD标准中说明，所以这些数据在本发明的公开中不再需要描述。然而涉及到本发明公开内容的参照文献将给出。
数据段21中的象素数据给出了显示副-图象的显示模式。对于一行副-图象中的象素，一个2比特长的数据字用来表示它是否是一个背景象素，还是一个前景象素(图案象素)或者该象素是否必须以第一种方法(加重-1象素)还是以第二种方法(加重-2象素)增强。这四种差别可以通过两个比特来定义。在这种情况下，详细地二进制数值意思如下00＝背景象素01＝前景象素10＝按加重1显示的象素11＝按加重2显示的象素必须记住在这种情况下各个象素数据项不是以这种行的形式存储在存储器中的，而是以压缩的形式存储的。行程编码是为这个目的而执行的。该行程编码方法如同在所述DVD标准(1.0)中非常详细描述的一样。所述DVD标准为行程编码规定了7个编码规则。在这种情况下，行程编码工作是这样一种形式，即要显示的副-图象字段的一行在每种情况下进行行程编码。然而，这里不再对各个规则进行任何详细地描述，因为这些从所述的DVD标准中知道的已经足够多了。
根据本发明用于编码一个图象序列的方法将在下文中通过一个滚动字幕的例子来描述。当然，根据本发明的方法可以使用，不仅仅去产生一个滚动字幕，还可以代替这个在窗口上一部分接一部分地显示任何其它的目标，所以它能够确定一个在窗口中水平方向上目标与窗口的相对运动。首先，该目标，就是说本例子中的整个滚动字幕被通过垂直切割而被切断。在这种情况下每个部分选为相同的大小。一部分的大小还对应于显示窗口的尺寸，在显示窗口中滚动字幕被叠加。尤其是应用到水平方向上每部分的长度。一旦滚动字幕已经被分割为一些图象部分，那么在每一情况下两个相邻的图象部分彼此组合。这个过程在图10中还有更详细的描述。在图10的上面可以看到一个滚动字幕已经被分割为九个图象部分，第九图象部分不再象前几个图象部分一样的大小，由于这个原因，通过用背景象素填充来人为地增大以致于再产生一个相同尺寸的部分。于是第一组两个图象部分彼此组合。这导致组合的图象部分k1。接下来，第二和第三图象部分彼此组合，产生组合图象部分k2。再者，第三和第四图象部分彼此组合。结果产生组合象部分k3等，直到最后，滚动字幕的第八和第九图象部分彼此组合作为最后的组合图象部分k8。
两个目标图象部分是如图3所示组合的。在图3中，一个图象部分包含字母H，而另一个图象部分包含字母A。这些字母于是打算要一个在另一个后面地写在滚动字幕中。要组合的两个图象部分在图3的左手边一个显示在另一个的上面。每个字母的象素用*号标记，而各自图象部分的背景象素用单个的点标记。因此在这种情况下，假设一个象素只呈现两个数值，即简单地说象素是否处于对应于“开”状态的被激励发亮状态，或者是对应于“关”状态的不发亮情况。两幅图解说明的图象部分每个包括9×8个象素。当这些图象部分组合时，可以想象为一部分在另一个之上，所以图象元素是叠加的。在描述的例子中，这两个图象部分没有一个放在另一个的顶部，但是它们匹配彼此相对在垂直方向偏移两个象素。这必须保证当组合的图象部分连续地解码时，在正确的行上输出，但是这将在下文中更详细地描述。图象部分一个在另一个上面移位由图3中的虚线表示。已经放在另一个顶部的一些象素依据下面规则被组合
如果被组合的象素两者都是在“关”状态，则在这个位置组合的象素在组合的图象部分中指定为象素类型A。如果要组合的象素两者具有值“开”，对这个位置组合的象素被指定为象素类型D。
如果较低的象素具有数值“开”而位于上面的象素具有数值“关”，则在这个地方组合的图象部分中的象素被称作象素类型C。如果较低的象素具有数值“关”而位于上面的象素具有数值“开”，则在这个地方组合的象素部分被称作象素类型D。这个象素组合的结果显示在图3的右边。
图3中较低部分显示四个象素类型A-D被指定为DVD标准定义的象素类型“背景”b，“图案”p，“加重1”和“加重2”。象素类型A变成“背景象素”，象素类型B变成“图案象素”，象素类型C变成“加重-1象素”以及象素类型D变成“加重-2象素”。对应的象素类型显示在图3的底部。这种分配过程仅仅是为本发明的目的而当作一个例子。4！＝24个不同的分布是能够根据四种象素类型排列的。
因此完成了以这种方法组合的图象部分，然后进行行程编码，以便产生一个符合DVD标准的副-图象数据单元。然而，根据本发明，对于组合图象部分的一完整行，没有执行该行程编码以便优化存储器的需求，但是利用行程编码的特殊类型进行了处理，这将参考图4更详细地描述。
图4显示一个组合图象部分的一行的例子。图4的较低部分示出了在为了存储器的需求优化行程编码的情形中，图解的行中的行程编码字。如所能看到的，在各种情况下每一定相同类型(B或P)数量的象素形成一个行程编码字。然而根据本发明，单体它的是，对8个连续的象素实现单独的行程编码。图4中上部的每条虚线形成了8个连续象素部分之间的分界。第一部分显示仅包含b类型象素。十六进制数20H因此形成该行程编码字。接下来的第二部分中有6个p类型象素跟随在2个b类型象素后面。因此这里形成两个行程编码字。首先是2个b类型象素44H，然后是6个连续的p类型象素19H。接下来第三部分有4个p类型象素和4个b类型象素。相关的行程编码字是11H和10H。因此，根据本发明基于这种方法，单独的行程编码用特殊数量的象素来实现。在图解的例子中，单独的行程编码用每8个数量的象素来实现，因为由滚动字幕构成的该例子期望在水平方向一步接一步按8个象素向前移动。如果另一个例子需要平滑较好的移动分辨率，每步就只有4个象素，所以在每行中就必须分开对4个象素计算每个行程编码字。在这种情况下对每个新的视频帧一步就可以实现，或者仅对每隔N个帧实现，其中N＝1，2，3，4，…。
已经在前面提到的DVD标准规定一个显示控制指令，其能够确定期望显示副-图象的启动行程编码的存储器地址。这个指令是SET_DSPXA指令。这是一个用来产生水平移动的指令，例如在根据本发明的副-图象数据单元中的滚动字幕。即，为根据本发明副-图象数据单元的每步移动提供一个特殊的显示控制指令序列SP_DCSQ。这些显示控制指令序列的每个都利用SET_DSPXA指令来移动行程编码开始的PXD指针，在这样一种方式中行程编码开始于位图中右边更远的k个象素，其中K是滚动字幕期望水平移动每步经过的象素数量。这在图5中用箭头表现。图5中所示的例子，k等于数8。在第一个显示控制指令序列中，SET_DSPXA指令指向行程编码字20H。下一个显示控制指令序列中，该指令指向行程编码字44H，而再下一个显示控制指令序列中，它指向行程编码字11H，等等。因此该行程编码总是开始在离显示行更远的右边。于是和滚动字幕不同的象素总是连续地显示。
图6和图7显示一个对于DVD播放机的根据本发明的副-图象数据单元的例子。字母A，B，C，D，E，F作为单个组合图象部分是以图7所示副-图象数据单元的位图形式存储的。这种情况下的组合类型显示在图6中。图6的左手边部分显示用于显示字母A，B，C的象素模式。背景象素是由单个的点来标明，而产生字母图案的象素用一条垂直线来标明。在相应的方法中，图6的中心部分显示字母D，E，F的象素模式。这种情况下的背景象素同样是由单个的点来标明，而产生字母图案的象素用一条水平线来标明。大家可以看到两部分在垂直方向彼此对应移动了两个象素。如果这两个图象部分一个放在另一个的上面，结果这个象素图案如图6中右手边所示。单个点标明象素类型，在此两个相应的象素都是背景象素类型。垂直线标明象素类型，在此下部象素接通而上部象素断开。此外，星号标明在上部和下部象素都是接通时的象素类型。
对于这个组合的图象部分的行程编码字存储在副-图象数据单元的PXD数据段。在这个例子中，行程编码字已经分开为两个连续的象素而确定。当这个副-图象数据单元被解码时，导致文字从右到左每两个象素一步的缓慢移动。大家必须记住对于视频帧的第一和第二半帧，不同的位图区域存储在图7所示的副-图象数据单元的PXD字段中。对行1，3，5，7，9和11的行程编码字存储在第一半帧中，而偶数行的行程编码字存储在对于第二半帧的位图中。用于第一半帧的组合图象部分的行程编码字位于存储器起始的地址0004H。图7显示没有附加字母H的十六进制的地址。用于第二半帧的组合图象部分的行程编码字位于存储器起始的地址0033H。用0字节填充PXD区域的入口是从地址0060H开始，为了满足DVD标准中描述的规则，PXD区域，包括具有4个字节大小的SPU字头区域，它不能小于整个SPU大小的一半。PXD区域后面跟随的是显示控制指令序列的区域。这个区域还被认为是显示控制指令序列表SP_DCSQT。下面的过程发生在第一显示控制指令序列SP_DCSQ0处SP_DCSQ_STM指令用来表示在副-图象数据单元SPU被调用时，图象的显示期望直接启动。下一个显示控制指令SP_NXT_DCSQ_SA指出下一个显示控制指令序列SP_DCSQ1存储的地方。下一个显示控制指令SP_DSPXA规定对于第一半帧的行程编码期望在地址004FH处开始，以及对于第二半帧的解码期望在地址0033H处开始。这之后显示控制指令SET_COLOR规定b类型和p类型的所有象素确定为背景象素，并且期望用不同的颜色显示。此外，这个指令还规定1类型和2类型的所有象素确定为前景象素，并且期望用相应不同的颜色显示。下一个指令SET_CONTR使得所有类型象素b，p，1，2的对比度为100％可见，这就是说对副-图象数据单元所有显示窗口中的象素设置为完全可见的。下一个指令SET_DAREA指定可视窗口的尺寸并且确定窗口在屏幕上出现的位置。在描述的例子中，可视窗口左上角位于图象坐标(100，150)处，而右下角位于象素坐标(117，159)处。下一个指令SET_DSP启动第一帧的显示。下一个指令CMD_END指示第一个显示控制指令序列SET_DCSQ0的结束。
然后处理第二个显示控制指令序列。SP_DCSQ_STM指令现在规定输出新帧的过程被期望在副-图象数据单元启动后依照第30帧的显示控制指令序列来显示。下一个SP_NXT_DCSQ_SA指令再一次指出存储在存储器中的下一个显示控制指令序列SP_DCSQ2起始的存储器地址。紧跟着的是下一个指令CHG_COLCON。这个指令，在可视窗口中，用来规定哪些象素是作为组合图象部分中下面图象部分的象素，以及那些象素是作为组合图象部分中上面图象部分的象素。指令CHG_COLCON还有3个连续的小部分。这些都是用缩写LN_CTLI，PX_CTLI和LN_CTLI终止编码来表示。对于CHG_COLCON指令的编码字仅仅是由一个字节组成，即07H。下面紧跟的一个语句是关于CHG_COLCON指令扩展到如何程度。显示控制指令序列SP_DCSQ1指出还有与CHG_COLCON指令相关的16个字节。CHG_COLCON指令可以用来为期望显示副-图象的显示窗口中的特殊区域改变颜色和对比度等级。语句LN_CTLI提供期望通过该指令设置的颜色和对比度等级有多少变化的信息，而在例子中显示的语句N＝1意思是只有一个变化。这还指出这些变化期望应用屏幕上的哪个区域。在所举的例子中，语句clsn＝2意思是期望的变化从第2视频行开始应用。语句ctln＝200规定事实上这些变化应用到直到第200视频行。然而实际上，该变化仅仅应用在副-图象数据单元的显示窗口区域上。事实上这是在第一显示控制指令序列SPU_DCSQ0中规定的，以这样一种方式它从视频150行中的象素点100扩展到视频159行中的象素点117。下一个信息项PX_CTLI0目前表示先前确定视频行区域中的列，从对颜色与/或对比度级别的一个变化期望开始。语句cspn＝116定义一个期望的变化从第116个象素位置开始。下一个语句col＝0101定义颜色等级0是目前打算为象素类型b选择的，颜色等级1是目前打算应用到象素类型p，颜色类型0是打算应用到象素类型1，颜色类型1打算应用到象素类型2。这不同于第一显示控制指令序列中的规定。语句CNTR＝FFFF定义为如以前为所有象素类型那样设置对比度，所以这些象素类型全部可见。关于对比度等级，从第一显示控制指令序列中的语句看没有变化。最后，跟随的是指令CHG_COLCON的一个结束编码。这个指令用来描述从那时起没有设置的变化。于是CHG_COLCON指令意指在先前定义的显示窗口中的组合图象部分的求值达到并且包括列115是如在第一显示控制指令序列SP_DCSQ0中所描述的那样被实现的。从116列开始，这些象素打算进行不同的求值。就是说，从116列开始，代替组合图象部分中图象部分的下部分，求值位图数据以致再产生图象的上部分。在第二显示控制指令序列SP_DCSQ1中的最后指令SET_DSPXA设置指针到PXD区域内行程编码的开始，以致对于第一半帧的求值期望从地址0005H开始，对于第二半帧的求值从地址0034H开始。因此解码不再如第一显示控制指令序列中那样从相同的地址开始执行，但是事实上，每种情况落后一个字节。这等效于在显示窗口上输出的字母序列向左移动两个象素，事实上，因为行程编码字已经分别为两个连续的象素形成。PXD区域的数据显示PXD指针如何移动。即，在地址0004H的第一个字节不再求值。接下来是具有值44H的8个字节数据。这些是各种情况下两个连续背景象素的编码字。所以，解码期间，在第一行中16个背景象素输出。那么随后的是数据字节46H。然而，该数据字节事实上对应第三视频行的第一数据字节，当解码从地址0004H开始执行时，于是在下面图象部分背景象素和前景象素一个跟着一个。在行程解码之后，一个b类型象素和一个p类型象素必须在此输出。因为，按照CHG_COLCON指令，这两类象素应该被认为是背景象素，这两种背景象素在列116和117中的两个象素位置输出。必须记住这最后的两个象素对应于组合图象部分中上部图象部分的头两个象素。这是因为事实上两个图象部分已经在垂直方向上彼此相对移动过两个象素。这个移动保证这些正确的象素总是彼此无缝地组合在一起。这个分析同样可以应用到对于第二半帧的输出。
在随后的显示控制指令序列中，采取适当的方法进一步移动滚动字幕。需要不同求值的象素的开始区域被连续地选择有时更大。在第三显示控制指令序列SP_DCSQ2中，不同的求值从114列开始。对于每个显示控制指令序列通过每两个象素，该区域一步进一步移向左边。在第九个显示控制指令序列SP_DCSQ8附近，这个区域是大的以致不同求值实际开始于象素102列。因此，PXD指针还是以每个显示控制指令序列移动一个地址。在第九个显示控制指令序列SP_DCSQ8中，对于第一半帧这个指针在地址000CH，并且在第一视频行的最后一个数据字节44H。
在最后的显示控制指令序列SP_DCSQ9中，PXD指针不再移动。这里同样没有具有CHG_COLCON指令的象素求值的移动。该显示控制指令序列只用来结束副-图象数据单元的显示。STP_DSP指令是用于这个目的。要使得下部图象部分完全可见，必须提供一个附加的显示控制指令序列与指针结合移动到下一个数据入口，以致求值的执行从象素列100开始。所描述的副-图象数据单元产生一个具有字母A，B，C，D，E，F，和具有实质上每秒两个象素向前移动的缓慢移动滚动字幕。这是由于事实上移动在30视频帧中仅仅发生一次。当然，如果变化要在较短的间隔显示，这种移动可以加速。
滚动字幕的移动方向能够同样地非常容易地反过来。在这种情况下，PXD指针必须在相反的方向移动，由于适合地采用CHG_COLCON指令，所以期望要实现不同的求值的区域连续地从左到右增大。在所描述的例子中，为了简单的缘故，仅产生一个非常短的滚动字幕。对于较长的滚动字幕，请看下面的陈述。
为了这个目的，参看图8。它显示一个较长的滚动字幕，从字母a延伸到字母o。这些滚动字幕的字母在各种情况下总是期望显示在相应选定的显示窗口。然后整个滚动字幕必须通过垂直分割再分为大小相等的区域，每个区域包括三个字母。然后两个连续的部分彼此组合并且存储在存储器中相关的位图中。这由图8中的大括号指示。结果第一组合图象部分具有一个对应的第一位图。字母a，b，c和d，e，f组合地存储在第一位图中。字母d，e，f和g，h，I已经组合在第二组合图象部分中，等等。该组合的图象部分能够连续地进入存储器中的PXD区域。一旦具有第一位图的第一组合图象部分已经完全处理，如上所述，所以就只有第二图象部分内的象素在从右向左移动期间是可见的，于是下一个组合图象部分的显示过程开始。因此第二位图在随后的显示控制指令序列中调用。从这点看，其过程与头两个图象部分是相同的。用于保持组合图象部分的过程是类似的，直到最后的组合图象部分处理完。通过适当地改编的行程编码，所述方法同样还能够以简单的方式中的一种变化的方式(例如用方向的变化，改变移动的速度等)水平地进行。
在所描述例子中已经假设组合的图象部分是分开地存储在PXD区域的两个字段，并且通过SET_DSPXA指令分别编址。这种方法恰好适合于产生水平移动，在这个移动中SET_DSPXA指令在PXD区域设置相同的存储器地址。这种方法也被使用，并被称作术语“段复制”。
所述用于编码图象序列的编码方法甚至能够进一步提高。例如，组合图象部分的安排还可以优化。尤其是，在图8中所示的例子，当移动发生在从右到左时，基于组合图象部分k1输出的具有一直移动到左边的位置的图象与基于组合图象部分k2输出的完全移动到右边的位置的图象匹配，并且这是以一种冗余形式存在的。如果从一个组合图象部分过渡到下一个期间的目的是为了图象同样从右到左移动过所确定的象素数量，那么能够做到的是第二组合图象部分相对先前的图象部分向右移动过相应数量的象素。这是在图9中所示出的。如图象部分k2和k3，以及k3和k4相同的方法，组合的图象部分k1和k2与图8中描述比较每个又附加移过8个象素。这个附加具有其优点，或者整体需要较少的组合图象部分，因此对于PXD区域需要少量的存储器，或者最后组合的图象部分包含较少的前景象素，依次允许以减少存储器需求的方式实现行程编码。这显示在图10中。
在图10中的上边，图象部分是如图8所示一样组合的。对所有滚动字幕需要8个组合的图象部分，对应图中实线部分。在图10中的下边，如图9所示的组合过程已经实现。如所看到的，只有7个组合图象部分需要存储。如上面已经描述过的，如果最后的图象部分与前面的图象部分尺寸不一样，这个图解说明同样显示最后的图象部分就用背景象素来填充，以致任何组合形式都是完全可能的。这个区域用虚线来表示。结果导致没有使用的图象部分在最后组合的图象部分K7中的上边图象部分。因此对于这个没有使用的区域不再需要任何特殊的行程编码，这就是说没有使用的区域的行程编码能够以一种完全正常的方式来编码，这就是说完全地减小了需要的存储器数量。唯一的一个限制是不能使用特殊行程编码“Till-end-of-line”，由于这将导致一个缺省的编码因为PXD指针事实上继续地再移动，于是结束行不断地改变。
如果一个目标(例如滚动字幕)的最后行是以简单的方式进行行程编码，则可以取得存储器需求的进一步减小。这显示在图11中。如果目标图象的下面行中仅包含一种象素类型(例如只是背景象素)，则这个区域的行程编码可以大大地简化。在每个半帧中仅有一种象素类型的所有最后行都使用行程编码字“Till-end-of-line”进行唯一的编码。此外，“Till-end-of-line”编码字还附加在每个半帧上。先前描述的行程编码示意地显示在图11的上面部分。在这个基础上，所有的行都以同样的方法处理，并且分别对所有的数据产生相关的行程编码字。这也适用最后一行，即使它们只包含背景象素。现在可以看到图11中的下面部分的最后一行，用大括号和参考符号TEOL标志，是利用编码字“Till-end-of-line”来编码的。在这些行中没有出现更多的前景象素。
因此，根据本发明用于编码一个图象序列的方法和根据本发明的副-图象数据单元可以使用在所有这些设备中，这些设备包含所述按照DVD标准作为一个组成部分的副-图象解码器。具体地说，那些设备包括DVD-RAM和可记录-DVD设备，并且可能还包括电视接收设备如机顶盒，或者便携式摄象机。
权利要求
1.一种图象序列的编码方法，在图像序列中的每个情况中一副图象表示一个目标的详图，在这种情况下，当该图象序列显示在一个屏幕的显示窗口上时，就给观察者该目标相对窗口水平移动的印象，其特征在于该目标图象通过垂直分割方式被分解为多个大小相等的图象部分(30)，其中利用在每一情况下从将被组合的图象部分中的相应象素将生成的一个组合的象素，组合两个各自邻近图象部分(30)的象素数据，在这样一种方式中，组合的象素被指定为唯一的类型(b，p，1，2)，所述类型对应于相对应象素对中的象素数值分布，并且根据在水平方向每个移动阶段目标图像移动的对应于象素数量的组合的象素的规定数量，对目标图象的每一行中的规定数量的组合象素单独地进行行程编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于图象部分(30)的大小对应于要被显示的目标详图的大小。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于两个分别的图象部分在它们被组合之前彼此在水平方向上错开两个象素。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于两个分别的图象部分在它们组合之前彼此在水平方向上错开一个象素。
5.根据权利要求1到4之一所述的方法，其特征在于一个组合图象部分相对前一个和下一个图象部分在水平方向上移动每一图像目标移动过的象素数量。
6.根据权利要求1到5之一所述的方法，其特征在于设定图象的象素只有在下文中称作“开”和“关”的两个值。
7.根据权利要求1到6之一所述的方法，其特征在于提供下面四个不同的象素类型如果相应的两个象素都有值“关”，则组合的象素值指定为类型A；如果相应的两个象素都有值“开”，则组合的象素值指定为类型B；如果第一个图象部分的象素具有值“开”而要组合的第二个图象部分的象素具有值“关”，则组合的象素值指定为类型C；如果第一个图象部分的象素具有值“关”而要组合的第二个图象部分的象素具有值“开”，则组合的象素值指定为类型D。
8.根据权利要求1到7之一所述的方法，其特征在于要组合的那些图象部分被组合以致它们只是部分重叠，并且在重叠区域外部的象素指定为值“关”。
9.一种在电子设备中使用的副-图象数据单元，尤其是在用户电子设备中使用的，其中副-图象数据单元包含一个已经采用根据权利要求1到7之一所述的方法编码的图象序列，具有一个用于图象序列中图象的象素值的数据区(21)以及具有一个用于显示控制指令序列(SP_DCSQ)的指令区，其特征在于显示控制指令序列(SP_DCSQ)包含一个指令，该指令用于为每一情况中行程编码的起始地址设置指针，以致于行程编码在目标图象不同象素处开始，在这样一种方式中，与先前的行程编码比较，行程编码的起始向右或者向左移动通过目标图象根据所要求的移动打算移动的象素数量，其中显示控制指令序列包含一个指令，该指令确定在其中将对相关区域中组合图象部分的组合象素求值的方法。
10.根据权利要求9所述的副-图象数据单元，其特征在于该副-图象数据单元被指定使用在DVD设备中。
11.根据权利要求10所述的副-图象数据单元，其特征在于显示控制指令序列(SP_DCSQ)包含在DVD标准中规定的显示控制指令SET_ DSPXA以便移动行程编码指针。
12.根据权利要求10或11所述的副-图象数据单元，其特征在于权利要求6定义的象素类A，B，C，D的每一个都以数学唯一方式指定象素类型(在DVD标准中规定)“背景象素”，“图案象素”，“重要-1象素”，“重要-2象素”中的一个。
13.根据权利要求10到12之一所述的副-图象数据单元，其特征在于显示控制指令SET_COLOR和CHG_COLCON使用在显示控制指令序列(SP_DCSQT)中以便确定在相关区域中组合图象部分的组合象素将被求值的方法。
14.一种数据存储媒介，尤其是DVD光盘，其中具有根据权利要求9到13之一的副-图象数据单元。
全文摘要
DVD标准详细说明字幕如何以简单方法叠加在视频图象上。在每一情况下副－图象数据单元必须提供在每个覆盖的DVD光盘上。DVD标准不包含如何水平移动用副－图象数据单元在显示窗口上显示的目标信息,例如提供滚动字幕。本发明使它能够产生水平移动的目标如滚动字幕,利用DVD标准中规定的规则和指令,同时优化存储器需求。本发明利用行程编码与组合目标图象部分的方法,涉及编码图象序列的方法,以及相应副－图象数据单元及数据存储媒体。
文档编号H04N5/445GK1308459SQ00129848
公开日2001年8月15日 申请日期2000年10月20日 优先权日1999年10月20日
发明者马尔科·温特, 哈拉尔德·席勒 申请人:德国汤姆森-布兰特有限公司