专利名称：数字电视数据流及其产生和处理方法与数字电视广播系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字接收器，尤其是，一种数字电视(DTV)数据流，一种DTV广播系统，以及产生和处理DTV数据流的方法。
背景技术：
通常，如数字电视(DTV)的数字广播接收器向用户提供与传统模拟电视相比高质量的图形视频和高质量的音频。数字电视具有一个优点在于可以从比模拟电视更宽范围的信道中接收多个节目，并且可以向用户提供接收到的节目。
上述的数字电视具有多种附加的服务。其中一个最典型的服务是副标题(subtible)功能。副标题表示一个服务，用于向用户或电视观众提供标题(caption)数据、图形字母(也被称作图片字母)以及图标等，并且与模拟电视的标题功能类似。副标题和标题数据可以并称为标题。
图1表示了一个从广播站传输到数字广播接收器的副标题，以及副标题显示的一个实例。
根据图1，广播站形成一个副标题流，使将要显示的广播信号(即，视频信号和音频信号)多路转换，并且传输多路转换的广播信号。副标题相关信息通过服务信息(SI)的节目映射表(Map)(PMT)来传输。更详细地，副标题信息的有无经过PMT来传输。
通常，数字广播向用户或观众提供频道相关信息以及单独频道的节目信息。
SI包括了节目关联表(PAT)以及PMT。上述表格包括基础单元，将一个或多个部分相互组合，并且形成一个单一的表格。
PAT为每个节目编号描述了各个组成部分，并且为传输PMT指示传送包的PID。PMT包括节目识别(ID)编号、传送包PID信息以及其他包识别(PID)信息(音频/视频/节目时钟参考包识别(A/V/PCR PID))，其中，经过上述传送包PID信息传输节目中包含的音频和视频的单独比特流，PCR信息经上述的其他包识别(PID)信息传输。
数字广播接收器从与视频和音频信号多路转换的传输流中分离出副标题流，对副标题流进行解码，并显示解码的副标题流。换句话说，数字广播接收器仅将传输流中的副标题流筛选，解码副标题流，并以屏幕显示(OSD)的形式在屏幕的预定位置显示解码的副标题流(即，副标题图像)。
图2表示了用于传输副标题信息出现与否的PMT语法的实例。根据图2，PMT语法包括表示副标题出现的副标题描述符(subtitling_descriptor())。
副标题描述符(subtitling_descriptor())表示了第二描述符循环，并且是表示副标题类型信息等的描述符。
图3表示了一个副标题描述符(subtitling_descriptor())示范性的语法。参考图3，第一字段(ISO_639_language_code)，第二字段(subtitling_type)，第三字段(composition_page_id)，以及第四字段(ancillary_page_id)被赋予由“For”循环组成的重复语句。
第一字段(ISO_639_language_code)包括在副标题语言中的三种语言代码。第二字段(subtitling_type)表示了副标题的内容信息。
数字广播接收器分析SI(服务信息)的PMT语法。在这种情况下，如果副标题和副标题的描述符(subtitling_descriptor())包括在经分析的PMT语法中，数字广播接收器便使用基本流信息(ESinfo)字段的分析结果值(即，基本流PID(ES_PID))对副标题执行打包的基本流(PES)筛选(filter)作用。筛选后的副标题的PES由副标题解码器解码，并且解码后的结果在预定的屏幕位置上显示。
然而，传统副标题信息的尺寸是仅固定于一个尺寸的，因而传输固定尺寸的副标题信息。因此，即使在显示的副标题(如，一个字符)具有非常大或非常小的尺寸时，用户也不能改变副标题的尺寸。从而，用户必须不改变地副标题尺寸地来观看原始的副标题，进而给用户带来了很大的不便。
发明内容
因此，本发明涉及数字电视(DTV)数据流、DTV广播系统以及产生和处理DTV数据流的方法，其明显地消除了由于相关技术引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种可以改变将要显示的副标题的尺寸的数字电视(DTV)数据流、DTV广播系统以及产生和处理DTV数据流的方法。
本发明其他的益处、目的以及特征的一部分将会在下面的描述中一一阐述，并且部分将会对于本领域的普通技术人员在检验下面的内容时显而易见或者在实践本发明的过程中得知。本发明的各个目的以及其他益处可以从文字描述和权利要求及附图中特别指示的结构中理解和得出。
为了达到这些目的和其他的益处并且依照本发明的目的，根据在此实例性和宽泛的描述，一种数字电视(DTV)数据流包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及与副标题流相关的节目映射表(PMT)，其中PMT包括副标题比例(scale)信息描述符，其包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。在此，每个副标题比例信息描述符可包括识别相应副标题流的语言的语言代码，以及表示了相应的副标题流尺寸相对于参考副标题尺寸的比率的比例信息。比例信息可包括表示尺寸比率的分子和分母值。
本发明的另一方面在于，一种数字广播系统，包括产生数字电视(DTV)数据流的广播发送器以及分析副标题比例信息并显示表示在副标题比例信息描述符中指定的副标题尺寸的菜单的DTV接收器，其中数字电视(DTV)数据流包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及与副标题流相关的节目映射表(PMT)，其中PMT包括副标题比例信息描述符，其包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
本发明的另一方面在于，一种产生数字电视(DTV)数据流的方法，包括产生多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及产生与副标题流相关的节目映射表(PMT)，其中PMT包括副标题比例信息描述符，其包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
本发明的再一方面在于，一种在DTV接收器中处理数字电视(DTV)数据流的方法，包括接收多个具有不同副标题尺寸的副标题流和与副标题流相关的节目映射表(PMT)的DTV数据流，以及分析DTV数据流中的PMT，经分析的PMT包括多个指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
可以理解对本发明先前的概述和接下来的详细阐述是示范性的和说明性的，旨在为权利要求所述的本发明提供详细的解释。
下面包括的附图，用于提供对本发明进一步的理解，并被包括和组成了本发明的一部分，示出了本发明的实施例，并且连同说明书一起来解释本发明的原理。在附图中图1为表示用于副标题的传统数字广播发送器/接收器的概念性示意图；图2表示一个包括普通副标题描述符(subtitling_descriptor())的传统PMT语法结构的实例；图3表示了一个图2所示的副标题描述符(subtitling_descriptor())的传统语法结构实例；图4表示了一个根据本发明的副标题描述符(subtitling_descriptor())的语法结构实例。
图5表示了一个根据本发明的、包括语言信息和尺寸信息的副标题的实施例；以及图6为表示根据本发明一个实施例的副标题解码装置的方框图。
具体实施例方式
下面将详细参考在附图中示出的本发明实施例和示例。遍及各附图使用的相同附图标记表示相同或相似的部分。
应该指示，本发明旨在通过扩展PMT语法来使数字广播接收器转换或改变显示副标题的尺寸。
特别地，本发明产生了具有多种尺寸的副标题流，多路转换实际广播信号与产生的副标题流，并且发送多路转换的结果。本发明重新定义了一个描述符(subtitle_scaleinfo)，并且经过描述符(subtitle_scaleinfo)来传输上述多尺寸的副标题相关信息。
为了描述的简明以及对本发明更好的理解，包括在PMT第二描述符循环中的上述描述符(subtitle_scaleinfo)将作为本发明的一个示例给出。
图4表示了根据本发明的描述符(subtitle_scaleinfo)的实例。更详细地讲，在图4中仅示出与副标题尺寸相关部分。
换句话说，描述符(subtitle_scaleinfo) 包括一个ISO_639_language_code字段，一个max_scaleinfo_numerator字段，和一个max_scaleinfo_denominator字段。
ISO_639_language_code字段被赋为24比特，并识别相应副标题流的一种语言。在这种情况下，ISO_639_language_code字段适于建立(或定义)描述符(subtitling_descriptor())之间的链接。
max_scaleinfo_numerator字段指定了副标题的最大分子的尺寸并被赋予8比特。max_scaleinfo_denominator字段指示副标题的最大分母的尺寸并被赋予8比特。比例信息表示了相应的副标题流的副标题尺寸相对于参考副标题尺寸的比率。在此，比例信息包括表示尺寸比率的分子和分母值。例如，假如一个英文副标题流以参考尺寸(或普通尺寸)的0.5或1.5倍生成，然后被发送到预定的目标，如果ISO_639_language_code包括在表示英文的描述符(subtitle_scaleinfo descriptor())中的话，max_scaleinfo_numerator字段和max_scaleinfo_denominator字段指示0x01/0x01、0x01/0x10以及0x11/0x10。在这种情况下，各个字段的值可以由标准设计者或系统设计者改变，从而使得它们可以不限制于上述较佳实施例并可以按要求修改。
换句话说，描述符(subtitle_scaleinfo)可以用以下的形式来提供。例如，如果描述符(subtitle_scaleinfo)与由副标题描述符(subtitling_descriptor())定义的ISO_639_language_code具有相同的语言，副标题描述符(subtitle_scaleinfo)可在对应的副标题中可选地提供。
副标题的尺寸基本上由查阅描述符信息(subtitle_scaleinfo)的用户发送，并被确定为1.5倍参考尺寸(即，Max_scaleinfo_numerator＝0x11且Max_scaleinfo_denominator＝0x10)，或被确定为0.5倍参考尺寸(即，Max_scaleinfo_numerator＝0x01且Max_scaleinfo_denominator＝0x10)，并且多尺寸的副标题经由基本流PID(ES_PID)相应的PID发送。
上述的实例在图5中示出。与英文(eng)相关联，将三个副标题尺寸信息组(即，参考尺寸、1.5倍参考尺寸以及0.5倍参考尺寸)定义在副标题描述符(subtitle_scaleinfo descriptor())中。与法文(fra)相关联将三个副标题尺寸信息组(即，参考尺寸，1.5倍参考尺寸，以及0.5倍参考尺寸)定义在副标题描述符(subtitle_scaleinfo descriptor())中。
数字广播接收器包括多个与特定语言相关可以选择不同副标题尺寸的菜单。例如，假设与特定语言相关的参考尺寸、1.5倍参考尺寸以及0.5倍参考尺寸被定义在PMT语法中包含的副标题描述符(subtitle_scaleinfo)中。
因此，数字广播接收器必须显示与相应于相同的语言的副标题相关联的指示参考尺寸的第一菜单、指示1.5倍参考尺寸的第二菜单以及指示0.5倍参考尺寸的第三菜单，并且必须使用户能选择第一到第三菜单中的一个。例如，假设广播站生成如图5所示的副标题流，并通过包括在PMT语法中的副标题描述符(subtitle_scaleinfo descriptor)发送与副标题流相应的信息，也可以生成数字广播接收器的菜单屏幕，如图5所示。
这种情况下，若参考尺寸的副标题设置为缺省副标题，并且没有用户选择信号出现，根据本发明的优选实施例，则分析并显示用作为缺省副标题的参考尺寸副标题。这样，菜单选项的数目和各个菜单选项的标题可由标准设计者或系统设计者来决定，从而它们不受限于上述的本发明优选实施例。
例如，根据上述的数字广播接收器，如果用户通过菜单屏幕选择英文作为预定的节目副标题，并将副标题的尺寸选择为1.5倍参考尺寸的特定菜单，副标题解码器分析包括在相应节目的PMT语法中的副标题描述符(subtitle_scaleinfo)，并获取其中ISO_639_language_code字段指示英文的副标题PID，指定预定值0x11的max_scaleinfo_numerator字段，以及指定预定值0x10的max_scaleinfo_denominator字段。在这种情况下，广播站必须确定相应的节目语言为英文，并且必须通过ES_PID的相应PID发送具有相当于1.5倍参考尺寸的预定尺寸的副标题。
数字广播接收器仅从发送的副标题流中筛选副标题PID指定的子流，并在屏幕的预定位置上显示筛选的子流。因此，在屏幕上以英文显示副标题且尺寸等于1.5倍参考尺寸。
图6为表示根据本发明的用于接收/解码副标题的数字广播接收器的方框图。参考图6，数字广播接收器包括PID筛选器610、传输(TS)缓冲器620、副标题解码器630以及像素缓冲器640。例如，假设用户将语言设置为英文且将副标题的尺寸设置为1.5倍参考尺寸。
换句话说，如果在图6所示的数字广播接收器中接收到一个MPEG-2传送包，PID筛选器610仅筛选对应于基于通过分析在PMT中的描述符(subtitle_scaleinfo)得来的副标题PID的用户选择的特定语言和用户选择的特定尺寸的副标题流包，从而筛选结果暂时储存在TS缓冲器620中。例如，Ts缓冲器620具有512字节的尺寸，并且以192千字节为单位向副标题解码器630输出副标题流包数据。副标题解码器630包括预处理器631、编码数据缓冲器632、副标题处理器633以及组合缓冲器634。
预处理器631删除副标题流包中的首标以及副标题PES包中的首标，仅从副标题流中接收选择的副标题服务所要求的段(segment)，对接收到的段筛选，并且将筛选后的结果经具有预定的24千字节尺寸的数据缓冲器632输出到副标题处理器633。换句话说，利用包括在PMT中的副标题描述符(subtitling_descriptor())的字段值筛选副标题段流。在这种情况下，表示时间标记(stamp)(PTS)值经数据缓冲器632分流到副标题处理器633。假设一个单个段表示像素数据，直到所有的像素均被传输到像素缓冲器640之前，副标题处理器633不会从数据缓冲器632中取回一个段。传输到像素缓冲器640的像素数据的传输率被确定为512千比特/秒。将存储在像素缓冲器640的副标题数据与实际广播信号多路转换，从而使多路转换的结果在电视屏幕上显示。
换句话说，如果执行了上述操作，具有用户选择的语言和用户选择的尺寸的副标题数据就会在显示屏上显示。
副标题描述符(subtitle_scaleinfo descriptor())为一个预定信息组，其指示要在电视屏幕上显示的副标题的最大尺寸。
假设广播站生成了例如英语的特定语言的副标题，并且将英语(eng)副标题发送到目标，生成预定尺寸等于1.5倍英语(eng)副标题的第一副标题和预定尺寸等于0.5倍英语(eng)副标题的第二副标题并发送到目标。在这种情况下，数字广播接收器控制副标题解码器来同时根据用户选择的数据(即，偏好)以及通过预定的菜单屏幕确定的副标题-尺寸显示设置数据来选择性地筛选副标题。
因此，假设一个副标题具有与一个单个节目相关的非常大的尺寸，以致于它覆盖了想要的屏幕图像，对大尺寸副标题不满的用户可以根据需要减小副标题的尺寸，从而用户可以在屏幕上观看小尺寸的副标题。听觉受损或视觉受损的用户为了容易地辨别副标题内容，可以增大副标题内容的尺寸。
这样，本发明允许单独的用户自由地选择将要显示的副标题尺寸。
应该注意本发明公开的术语是考虑到本发明的功能而定义的，并可以根据本领域技术人员的意图或一般实践而另外地确定。因此，上述术语最好基于本发明公开的所有内容来理解。
本发明已在上述优选实施例中公开，从而本领域的技术人员可以容易地根据本发明的技术范围和难度来修改上述优选实施例。因此，可以理解基于本发明的技术内容的其他优选实施例和修改均属于本发明后附的权利要求的范围。
根据上述描述很明显，根据本发明的一种数字电视(DTV)数据流、一种DTV广播系统以及产生和处理DTV数据流的方法扩展了SI信息来改变将要显示的副标题的尺寸，从而单独的用户可以能由相同语言组成的副标题以不同的尺寸显示，从而便于用户的观看。尤其是，如果广播站生成了多尺寸的副标题(即，一个基本尺寸的副标题、一个小尺寸的副标题以及一个大尺寸的副标题)并且将多尺寸的副标题连同副标题尺寸信息发送到目标，接收端的用户选择上述多尺寸副标题中的一个，通过屏幕观看选择的副标题。因此，单独用户(例如，普通观众或残疾观众)的多种要求可以可到有效的满足。
对于本领域的技术人员，在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明可以做出的多种修改和变化是显而易见的。因此，本发明意在覆盖了由在其后附的权利要求以及其等价物的范围内得出的修改和变化。
权利要求
1.一种数字电视(DTV)数据流，包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及与副标题流相关的节目映射表(PMT)，其中PMT包括副标题比例信息描述符，该副标题比例信息描述符包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
2.如权利要求1所述的DTV数据流，其中副标题比例信息描述符包括在PMT第二描述符循环中。
3.如权利要求1所述的DTV流，其中PMT进一步包括副标题描述符，其包括多个副标题信息组，每个副标题信息组指定一种语言代码和一个副标题类型。
4.如权利要求3所述的DTV数据流，其中副标题描述符包括在PMT第二描述符循环中。
5.如权利要求1所述的DTV数据流，其中每个副标题比例信息描述符包括识别相应副标题流的语言的语言代码；以及表示了相应的副标题流的副标题尺寸相对于参考副标题尺寸的比率的比例信息。
6.如权利要求5所述的DTV数据流，其中比例信息可包括表示尺寸比率的分子和分母值。
7.如权利要求5所述的DTV数据流，其中尺寸比率为0.5、1和1.5中的任意一个。
8.一种数字广播系统，包括产生数字电视(DTV)数据流的广播发送器，数字电视(DTV)数据流包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及与副标题流相关的节目映射表(PMT)，PMT包括副标题比例信息描述符，该副标题比例信息描述符包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组，以及DTV接收器，分析副标题比例信息描述符并显示表示副标题比例信息描述符中指定的副标题尺寸的菜单。
9.如权利要求8所述的数字广播系统，其中菜单中指示的多个副标题尺寸是可由用户选择的。
10.如权利要求8所述的数字广播系统，其中副标题比例信息描述符包括在PMT第二描述符循环中。
11.如权利要求8所述的数字广播系统，其中PMT进一步包括副标题描述符，该副标题描述符包括多个副标题信息组，每个副标题信息组指定一种语言代码和一个副标题类型。
12.如权利要求11所述的数字广播系统，其中副标题描述符包括在PMT第二描述符循环中。
13.如权利要求8所述的数字广播系统，其中每个副标题比例信息描述符包括识别相应副标题流的语言的语言代码；以及表示了相应的副标题流的副标题尺寸相对于参考副标题尺寸的比率的比例信息。
14.如权利要求13所述的数字广播系统，其中比例信息可包括表示尺寸比率的分子和分母值。
15.如权利要求13所述的数字广播系统，其中尺寸比率为0.5、1和1.5中的任意一个。
16.如权利要求8所述的数字广播系统，其中DTV接收器根据用户从菜单中选择的副标题尺寸来筛选其中一个副标题流并对其进行解码。
17.如权利要求8所述的数字广播系统，其中DTV接收器包括筛选器，根据用户从菜单中选择的副标题尺寸来筛选其中一个副标题流；储存筛选器筛选的副标题流的缓冲器；以及对缓冲器中储存的副标题流进行解码的解码器。
18.一种产生数字电视(DTV)数据流的方法，方法包括产生多个具有不同副标题尺寸的副标题流；以及产生与副标题流相关的节目映射表(PMT)，其中PMT包括副标题比例信息描述符，该副标题比例信息描述符包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
19.如权利要求18所述的方法，其中副标题比例信息描述符包括在PMT第二描述符循环中。
20.如权利要求18所述的方法，其中PMT进一步包括副标题描述符，该副标题描述符包括多个副标题信息组，每个副标题信息组指定一种语言代码和一个副标题类型。
21.如权利要求18所述的方法，其中每个副标题比例信息描述符包括识别相应副标题流的语言的语言代码；以及表示了相应的副标题流的副标题尺寸相对于参考副标题尺寸的比率的比例信息。
22.如权利要求21所述的方法，其中比例信息可包括表示尺寸比率的分子和分母值。
23.一种在DTV接收器中处理数字电视(DTV)数据流的方法，方法包括接收包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流和与副标题流相关的节目映射表(PMT)的DTV数据流；以及分析DTV数据流中的PMT，经分析的PMT包括副标题比例信息描述符，副标题比例信息描述符包括多个指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括显示可由用户选择的指示副标题尺寸的菜单。
25.如权利要求24所述的方法，进一步包括根据用户从菜单中选择的副标题尺寸来筛选其中一个副标题流并对其进行解码。
全文摘要
一种数字电视(DTV)数据流，包含多个具有不同副标题尺寸的副标题流以及与副标题流相关的节目映射表(PMT)。PMT包括副标题比例信息描述符，该副标题比例信息描述符包括多个分别指定副标题流的副标题尺寸的副标题比例信息组。副标题比例信息描述符包括在PMT第二描述符循环中，并且每个副标题比例信息描述符包括识别相应副标题流的语言的语言代码，以及表示了相应的副标题流的副标题尺寸相对于参考副标题尺寸的比率的比例信息。
文档编号H04N5/44GK1738405SQ20051010670
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月15日 优先权日2004年8月13日
发明者安奎泰, 琴正絃 申请人:Lg电子株式会社