专利名称：伴随发音显示字幕的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种伴随发音显示字幕的方法及其装置，特别是一种适用于对字幕显示操作的技术领域中，依据每个单字中字符的发音长度，加以计算每个单字的显示速度，再对每个单字以各自的显示速度进行显示操作的方法。
目前，在一些娱乐或学习的光盘或软件产品中，经常需要一种让使用者一边伴随图像、声音等媒体的播放，一边对字幕进行跟读、跟录的功能。在跟读、跟录的同时需要对字幕进行变色扫描，以引导使用者读出正确的语速。
而在一些多媒体教学光盘产品(如BBC英语)中，所使用的方法是对每一字幕进行等速扫描，即按字幕中每个单字的显示长度(或字母个数)来平均分配扫描时间，比如扫描字幕“This is abook”假设整句发音即扫描时间是1秒，因此句共有11个字母，若按上述扫描方法，则每个字母分配的扫描时间是1/11秒，因此“This”这个单字的扫描时间是1/11×4＝4/11秒，同理，“is”、“a”、“book”的扫描速度分别是2/11秒、1/11秒、4/11秒，由此可看出“This”与“a”的扫描时间之比为4∶1，很明显地，这两个单字的实际发音时间长度并没有如此大的差距，按这种速度跟读会觉得“This”太长，而“a”太短。
因此这种方法的缺点是扫描速度与自然语速(实际发音速度)不一致，导致使用者不能按正确语速跟读字幕。
为了改善上述的缺点，已知需使用人工编辑方式，亦即由人工听着字幕发音逐句进行控制并记录变色的扫描速度，并且每一句字幕都要经过反复调整，才能使扫描进度与自然语速相同，但很明显地，此种工作非常繁杂且工作量大。
因此，本发明的主要目的在于提供一种可以伴随发音显示字幕的方法，本发明所揭露的方法可以自动调整扫描速度与节奏(亦即是前述的显示操作速度)，同时也可以引导使用者跟随字幕的扫描速度而以自然语速进行跟读或跟唱，可以改善公知的使用人工编辑的变色扫描方式，需花费相当多的时间在调整扫描速度的不便。
根据本发明的技术，其中揭露了一种可根据每一字幕中的字符，如可为英文、中文或其它语言的字符的发音长度来决定显示的操作内容，如变色或跳现，以达到自动调整显示操作的速度与节奏的技术。本发明所提供的伴随发音显示字幕的方法包含(1)存储一字幕库、一字典库以及一字符的发音长度表至一存储单元中；(2)判断当前的时间是否大于等于某一该字幕段落的起始播放时间，若为是，进行下一步骤，若为否，则继续执行此步骤；(3)显示该字幕段落于一显示单元；(4)依照该字幕段落中每个单字所含的字符从该字符发音长度表中查出相应的发音长度，再配合其它字幕段落的相关数据，计算出字幕段落中每个单字的显示操作速度；(5)通过一显示单元对该字幕段落中的每个单字依其各自的发音速度进行显示操作；以及(6)判断该字幕段落是否为最后的字幕段落，若为是，则结束作业，若为否，则返回至步骤(2)。而本发明所揭露的装置，包括有提供一存储单元，其中存储有字幕的相关数据(包括有每一字幕段落中的句子、单字、及其相应的发音符号、每一字幕段落的起始播放时间以及结束播放时间值)以及一字符的发音长度表，例如英文字母发音长度表，提供一逻辑处理单元，用以在未进行扫描之前，依照该字幕段落中每个单字(是由一个以上的字符所组成)从一字符的发音长度表中查出相应的发音长度单位数，再配合其它字幕的相关数据，而计算出字幕中每个单字的显示操作速度，通过控制一显示单元对字幕中的每个单字依其各自的发音速度进行显示操作，如变色或跳现处理。
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1，为本发明的伴随发音显示字幕的装置的第一实施例方块图。
图2，为本发明的伴随发音显示字幕的装置第一实施例增加单元后的方块图。
图3，为本发明的伴随发音显示字幕的方法的运作流程图。
图4，显示尚未对“This is a book”此字幕段落进行变色扫描。
图5，显示正在对“book”这个单字进行扫描。
图6，显示已对“This is a book”此字幕段落进行完变色扫描。
对有关下文说明中的名词意义说明如下像素点为荧光屏中构成图像的最小单位；单字的显示长度是指单字在荧光屏上的显示长度，其以像素点(pixel)为单位；扫描速度其单位为毫秒/像素点(毫秒/pixel)，是指每扫描一个像素点所花费的时间。
参照图1，其中揭露实现本发明方法的装置，其包括有一存储单元10，用以存储字幕的相关数据，其中字幕可为英文、中文或是其它语言的字幕，而在本发明所揭露的实施例中则以英文字幕为例说明，至于其它语言字幕的实施手段则与英文相类似，在此不另外多加详谈，在本实施例中将英文字幕的相关数据分别存储成三个数据库，分别是一字幕库，如表1所示，其中包含字幕段落中的英文句以及每一字幕段落的起始播放时间、结束播放时间；一字典库，如表2所示，其中包含字幕段落中的英文单字及相对应的音标；以及一英文母音发音长度表，如表3所示，其中包括所有英文母音的发音长度单位数，而关于英文母音的发音长度单位数制定规则是以母音[I]的发音长度为对比标准，将其定为1个发音长度单位(也可定为其它数值)，再对其它母音的发音长度进行测量并与[I]的发音长度进行比较，则可以得到其它母音的发音长度数，当然在此并不限于一定要以母音[I]为对比标准，也可以其它母音为对比标准，至于是那一个母音，则视使用者而定。
表1
表2
表3
一逻辑处理单元30，用以从该存储单元10中提取数据并依本发明所揭露的方法计算每个单字(是由一个以上的英文字母所组成者)的显示操作速度；一显示单元40，可为荧光屏，液晶荧光屏，触控式荧光屏或是其他功能类似之一者，用以对各个单字以各自的发音速度进行显示操作(可为变色或跳现处理)。
当然在上述的装置中还可增加一些单元，以提升本发明的优点，例如可设置一输出单元50，用以在显示单元40对字幕进行显示操作的同时，输出相对应的读音，以教导使用者读出正确的读音；或是设置一内存存储单元60，用以储存显示单元40已进行显示操作的字幕段落的相关数据，以更增加逻辑处理单元30提取数据的速度，如图2所示。
另外，若是为了要增加视觉或听觉效果，可在存储单元10中存储一MPEG(Movie Picture Expert Group，一种图像压缩格式标准)图像媒体，由显示单元40或输出单元50显示或输出相对应的图像或声音，以当成导引画面或背景音乐。
现以图1的装置，再结合图3的流程图来说明其中整个装置的运作情形步骤1程序开始步骤2将一字幕库、一字典库以及一字符的发音长度表(如英文母音的发音长度表)存储至一存储单元中，将当前字幕段落号N设为1，其中若是在存储单元中有存储MPEG图像媒体时，可以在此开始播放媒体；步骤3逻辑处理单元会开始不停地将当前的时间与存储单元中每一字幕段落的起始播放时间相对比，若是当前时间大于等于(＞＝)某一字幕段落的起始播放时间，则进行下一步骤，反之，则继续执行步骤3；其中在此若有播放MPEG图像媒体时，逻辑处理单元会依照当前的播放时间与存储单元中每一字幕段落的起始时间相对比，以判断媒体播放时间是否大于等于(＞＝)其中一字幕段落的起始时间，若为是，进行下一步骤，若为否，则继续执行此步骤3；步骤4显示单元会显示该字幕段落中所有的字符；步骤5逻辑处理单元会依照该字幕段落中每个单字(由一个以上的字符所组成)从一字符的发音长度表中查出相应的发音长度，再配合其它字幕段落的相关数据(例如字幕库、字典库的数据)，从而计算出字幕段落中每个单字的显示操作速度；步骤6显示单元会对该字幕段落中每个单字以各自的发音速度进行显示操作，此时如果有输出单元，则此输出单元会在显示单元进行显示操作的同时播出相对应的读音或音乐；步骤7逻辑处理单元会判断该字幕段落是否为最后的字幕段落，若为是，则执行步骤9，若为否，则继续下一步骤；步骤8将字幕段落号N+1＝2，回到步骤3；步骤9结束。
其中关于步骤5从一字符的发音长度表计算每个单字的显示操作速度的详细步骤流程如下所述其中为了便于了解下述公式的解释，现将有关的符号作一解释说明C字幕段落的播放时间B字幕段落的起始播放时间S字幕段落的播放长度E字幕段落播放的结束播放时间A该字幕段落中所有单字的发音长度单位个数之和A1第1个单字的发音长度单位数A2第2个单字的发音长度单位数A3第3个单字的发音长度单位数An第n个单字的发音长度单位数t该字幕段落中一个字符发音长度单位的时间长度t1第1个单字的显示操作时间t2第2个单字的显示操作时间t3第3个单字的显示操作时间tn第n个单字的显示操作时间
l1第1个单字的显示长度l2第2个单字的显示长度l3第3个单字的显示长度ln第n个单字的显示长度V1第1个单字的显示操作速度V2第2个单字的显示操作速度V3第3个单字的显示操作速度Vn第n个单字的显示操作速度步骤1计算该字幕段落的播放长度(S)，其计算公式为S＝E-B步骤2依照字符的发音长度表计算该字幕段落所有单字的发音长度单位个数之和(A)，此系由字典库中找到每个单字的发音符号，统计其包含的发音符号种类、数量，然后通过查找字符的发音长度表计算其所包含的单字发音长度单位个数，其计算公式为A＝A1+A2+A3+……+An；步骤3计算该字幕段落中一个字符发音长度单位的时间长度(t)，其计算公式为t＝S/A；步骤4计算该字幕段落中每个单字的显示操作时间；其计算公式为t1＝A1×tt2＝A2×tt3＝A3×ttn＝An×t步骤5计算该字幕段落中每个单字的显示操作速度，其计算公式为V1＝l1/t1V2＝l2/t2V3＝l3/t3Vn＝ln/tn。
其中每个单字显示长度(11、12、13…1n)是与显示单元的解析度有关，因此可直接由显示单元的内部设定得知。
为了要更清楚说明上述的计算过程，现以一实施例来加以说明，假设逻辑处理单元判断当前的时间＞＝“This is a book”这一字幕段落的起始时间，则代表要对“This is a book”这一字幕段落进行显示操作(在此是变色扫描)，首先逻辑处理单元会从表1中找寻此字幕段落的起始播放时间与结束播放时间，如表1所示，此字幕段落预定开始播出的时间为第15秒(其中前15秒可能为播放另一字幕段落，或是背景音乐等引导画面)，结束时间为第16.5秒，此时在第15秒时，显示单元会先在荧光屏上显示此字幕段落中的所有单字，其中为了要让后续的变色扫描过程能更明显，在此是以较暗的颜色来显示该字幕段落，如图4所示，而开始扫描之前，需先计算每一单字的扫描速度，依照上述的计算方法，其演算步骤如下1、此字幕段落的播放长度(S)＝16.5-15＝1.5秒；2、在“This is a book”此字幕段落中共有4个单字，由表2中查到它们所含的发音符号(在此则以母音为主)分别为IIu，由表3可找出相对应的发音长度单位个数分别是1、1、1、1.5，因此该字幕段落所有单字母音长度单位个数之和(A)＝1+1+1+1.5＝4.5；3、此字幕段落中一个母音长度单位的时间长度(t)＝S/A＝1.5/4.5＝0.33秒；4、该字幕段落中每个单字的扫描时间This扫描时间(t1)＝1×0.33＝0.33秒；is扫描时间(t2)＝1×0.33＝0.33秒；a扫描时间(t3)＝1×0.33＝0.33秒；book扫描时间(t4)＝1.5×0.33＝0.5秒；5、每个单字的显示长度分别为This11＝20个像素点；is12＝10个像素点；a13＝5个像素点；book14＝20个像素点；因此每个单字的扫描速度分别为ThisV1＝20/0.33＝像素点/16.5毫秒；isV2＝10/0.33＝像素点/33毫秒；aV3＝5/0.33＝像素点/66毫秒；以及bookV4＝20/0.5＝像素点/25毫秒。
根据计算得到的扫描速度，显示单元会分别以每16.5、33、66、25毫秒扫描一个像素点的速度对每个单字进行逐点扫描，其扫描过程如图4、5、6所示，其中尚未进行变色扫描之时，显示单元会以暗色显示将“This isa book”此字幕段落显示，如图4所示，而进行变色扫描时会以较亮的颜色依续对每个单字扫描一次，如图5所示，显示单元已分别以每16.5、33、66毫秒扫描一个像素点的速度对“This”、“is”、“a”这三个单字进行变色扫描完毕，现正以25毫秒扫描一个像素点的速度扫描“book”这个单字，图6则表示“book”这个单字已变色扫描完毕，亦即这一字幕段落的变色扫描过程已完全进行完毕。
其中在上述扫描过程中，若是有设置一输出单元时，可由此输出单元在显示单元依序扫描“This”、“is”、“a”、“book”的同时输出相对应的读音。
其中若在“This is a book”此字幕段落后尚还有“That is a pencil”这一字幕段落，如表1所示时，系统会根据此字幕段落的数据，再重复以上的记算方式与扫描方式，直到最后一个字幕段落为止。
当然上述的变色扫描方式只是其中一种显示操作方式，使用者端可视其需求，而改以其它的显示操作方式代替，例如跳线或是其它的操作方式。
依照本发明的计算扫描速度的方法，可以自动调整字符字幕的扫描速度与节奏，以达到与自然语音一致的效果，可以省掉大量的编辑工作与时间。
同时，依照本发明的变色扫描方式，可以引导使用者跟随字幕的扫描速度而以自然语速进行跟读或跟唱。
虽然本发明所揭露的实施例是对英文字幕进行显示操作，但这并不代表本发明的技术只能针对英文字幕，其它例如中文、日文或是其它的语言也都是可以实施，只要依照本发明所揭露的技术，再针对所选用的字幕种类，例如中文或日文，在实施方法上做些小修改，都可以实施，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种伴随发音显示字幕的方法，用以将当前显示于显示单元的字幕，按其中所含字符的发音速度控制其显示的操作内容，包含(1)存储一字幕库、一字典库以及一字符的发音长度表至一存储单元中；(2)判断当前的时间是否大于等于某一该字幕段落的起始播放时间，若为是，进行下一步骤，若为否，则继续执行此步骤；(3)显示该字幕段落于一显示单元；(4)依照该字幕段落中每个单字所含的字符从该字符发音长度表中查出相应的发音长度，再配合其它字幕段落的相关数据，计算出字幕段落中每个单字的显示操作速度；(5)通过一显示单元对该字幕段落中的每个单字依其各自的发音速度进行显示操作；以及(6)判断该字幕段落是否为最后的字幕段落，若为是，则结束作业，若为否，则返回至步骤(2)。
2.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该显示单元的显示操作为对该字幕进行变色或跳现处理。
3.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符可为英文字符。
4.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表可为一英文母音发音长度表。
5.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中取得该显示速度的计算方法包括有a.取得该字幕段落的播放长度；b.取得该字幕段落所有该字符的发音长度单位个数之和；c.取得该字幕段落中一个字符发音长度单位的时间长度；d.取得该字幕段落中每个单字的显示时间；以及e.取得该字幕段落中每个单字的该显示操作速度。
6.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字幕库包含每一字幕段落中的句子以及每一字幕段落的起始播放时间与结束播放时间值。
7.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字典库包含每一字幕段落中的所有单字及相对应的发音符号。
8.如权利要求1所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表中包括所有字符的发音长度单位数。
9.如权利要求8所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表是由下列方法完成的，包括有A、选择其中一个字符的发音长度设定为一标准值；以及B、对其它字符的发音长度进行测量并与该标准值的发音长度进行比较，并记录其它字符的发音长度值。
10.一种伴随发音显示字幕的方法，用以将当前显示于显示单元的字幕，按其中所含字符的发音速度控制其显示的操作内容，该方法包括(1)依照该字幕段落中每个单字所含的字符从一字符的发音长度表中查出相应的发音长度单位数，再配合其它字幕的相关数据，从而计算出字幕中每个单字的显示操作速度；以及(2)通过一显示单元对该字幕段落中的每个单字依其各自的发音速度进行该显示操作。
11.如权利要求10所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符可为英文字符。
12.如权利要求10所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表可为一英文母音发音长度表。
13.如权利要求10所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该显示单元的显示操作可为对该字幕进行变色或跳现处理。
14.如权利要求10所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表中包括所有字符的发音长度单位数。
15.如权利要求14所述的伴随发音显示字幕的方法，其中该字符的发音长度表是由下列方法完成的，包括有A、选择其中一个字符的发音长度设定为一标准值；以及B、对其它字符的发音长度进行测量并与该标准值的发音长度进行比较，并记录其它字符的发音长度值。
16.如权利要求10所述的伴随发音显示字幕的方法，其中取得该显示速度的计算方法包括有a、取得该字幕段落的播放长度；b、取得该字幕段落所有该字符的发音长度单位个数之和；c、取得该字幕段落中一个字符发音长度单位的时间长度；d、取得该字幕段落中每个单字的显示操作时间；以及e、取得该字幕段落中每个单字的该显示操作速度。
17.一种伴随发音显示字幕的装置，用以将当前显示于显示单元的字幕，按其中包含字符的发音速度控制其显示的操作内容，其中该装置包括有一存储单元，用以存储该字幕的相关数据，其中至少包括一字幕库、一字典库以及一字符的发音长度表；一逻辑处理单元，用以计算该字幕段落中每个单字的显示操作速度，以及一显示单元，用以对该字幕段落中的每个单字依其各自的发音速度进行显示操作。
18.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字符可为英文字符。
19.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字符的发音长度表可为一英文母音发音长度表。
20.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字幕库包含每一字幕段落中的句子以及每一字幕段落的起始播放时间与结束播放时间。
21.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字典库包含每一字幕段落中的所有单字及其相应的发音符号。
22.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字符的发音长度表中包括所有字符的发音长度单位数。
23.如权利要求22所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该字符的发音长度表系藉由下列步骤完成的，包括有A、选择其中一个字符的发音长度设定为一标准值；以及B、对其它字符的发音长度进行测量并与该标准值的发音长度进行比较，并记录其它字符的发音长度值。
24.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该装置还可包含一输出单元，用以在该显示单元对字幕进行显示操作的同时，输出相对应的读音。
25.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该装置还可包括一内存存储单元，用以存储已显示的该字幕字幕段落的相关数据。
26.如权利要求17所述的伴随发音显示字幕的装置，其中该显示单元可为荧光屏，液晶荧光屏，触控式荧光屏或是其他功能类似者。
全文摘要
一种伴随发音显示字幕的方法及其装置,可根据每一字幕段落中字符发音长度决定字符显示操作内容,以达到自动调整显示操作的速度与节奏;该装置包括:存储单元,存储有字幕的相关数据及字符发音长度表,逻辑处理单元,用以在未进行扫描前,相应于每一字符发音长度表中查出相应于目前显示字符发音长度,配合其它字幕的相关数据,计算字幕中每个单字的显示操作速度,通过显示单元对字幕中的每个单字依其发音速度进行显示操作。
文档编号G09B19/00GK1274141SQ9910660
公开日2000年11月22日 申请日期1999年5月14日 优先权日1999年5月14日
发明者段剑雄, 宋建福, 林光信 申请人:英业达股份有限公司