包括基于文本的字幕信息的存储介质的再现设备和方法

专利名称：包括基于文本的字幕信息的存储介质的再现设备和方法
技术领域：
本发明涉及存储介质上的数据的再现，更具体地说，涉及一种包含与数 字多功能盘(DVD)的子画面方法和蓝光盘的放映方法兼容的基于文本的字幕 信息的存储介质，及其再现设备和再现方法。
背景技术：
在传统的字幕技术中，存在主要在个人计算机(PC)中使用的基于文本的 字幕技术和在DVD中使用的基于子画面图形(subpicture-graphic)的字幕技术。
作为主要在PC中使用的传统的基于文本的字幕技术的示例，最初有 Microsoft的同步可访问+某体交换(SAMI)和RealNetworks的Real-text 4支术。 传统的基于文本的字幕技术具有这样的结构，其中，以与记录有视频流数据 的文件或网络上提供的视频流数据有关的同步信息为基础来输出字幕。
图1是示出主要在传统的PC中使用的基于文本的字幕技术中所使用的 字幕文件的结构的示图。
参照图1,存在用于视频流数据的基于文本的字幕文件，并且用于视频 流数据的字幕以包含在字幕文件中的例如〈sync time 00:00>的同步时间信息 为基础来输出。显示了假设连续再现视频流数据而构造的字幕文件的示例。
图2是示出再现传统的基于文本的字幕的设备的结构的示图。
参照图2,从存储介质200读取文本字幕文件，将该文本字幕文件存储 在文本字幕数据和字体数据缓冲器220中，然后通过文本字幕解码器222将 该文本字幕文件转换为位像图形数据。根据图形控制器224的控制，转 换的图形数据与来自视频帧缓冲器214的已经在视频解码器212中解码的视 频帧数据叠加而输出在屏幕232上。然而，如图2所示，传统的基于文本的字幕文件结构仅考虑根据其在屏
幕上显示字幕的同步时间(〈sync time OO:OO)以及当在屏幕上输出字幕时字体 的类型、大小和颜色，而不考虑在通过对文本字幕数据解码而产生位图之后 位像在緩冲器内保持多长时间。因此，存在这样的问题，即，在使用低 速处理器的再现设备中，字幕不能随着传统的DVD再现设备再现数据而实时 地在屏幕上^皮输出。
同时，现在将解释在传统的DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术。
对于字幕，DVD使用位像。位像的字幕数据被无损地编码并被 记录在DVD上。最大32的无损编码的位像被记录在DVD上。
图3是示出解释在传统DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术中所 4吏用的字幕文件的结构的传统DVD的数据结构的示图。
参照图3，在DVD中，盘区分成视频管理器(VMG)区和多个视频标题集 (VTS)区。标题信息和关于标题菜单的信息存储在VMG区中，关于标题的信 息存储在多个VTS区中。VMG区形成有2到3个文件，每个VTS区形成有 3到12个文件。VMG区包括VMGI区，存储关于VMG的附加信息；视频 对象集(VOBS)区，存储关于菜单的运动信息(视频对象)；和VMGI的备份区 (BUP)。这些区作为一个文件被存储，并且在这些区中，VOBS区的存在是可 选的。
在VTS区中，存储有关于作为再现单元的标题的信息和具有运动画面数 据的VOBS。在一个VTS中，记录有至少一个标题。VTS区包括视频标题 集信息(VTSI)、具有用于菜单屏幕的运动画面数据的VOBS、具有视频标题 集的运动画面数据的VOBS、和VTSI的备份数据。用于显示菜单屏幕的VOBS 的存在是可选的。每个VOBS又被分成作为记录单元的VOB记录单元和Cell 记录单元。 一个VOB形成有多个Cell。本发明中提及的最小的记录单元是 Cell。
图4是示出在图3所示的传统的DVD的数据结构中具有运动画面数据 的VOBS的详细结构的示图。
参照图4, 一个VOBS形成有多个VOB, —个VOB形成有多个Cell。 一个Cell又形成有多个视频对象单元(VOBU)。 VOBU是通过运动图像专家 组(MPEG)方法编码的数据，所述MPEG方法是DVD中使用的运动图像编码 方法。根据MPEG,因为通过时空压缩来对图像编码，所以需要先前的或随后的图像以对预定的图像解码。因此，为了支持通过其再现从任意位置开始 的随机存取功能，不需要先前的或随后的图像的帧内编码以每一预定的间隔
被执行。在MPEG中，这称为帧内图像或I图像，并且这一I图像和下一I 图像之间的图像称为图像组(GOP)。通常，GOP形成有12到15个图像。
同时，MPEG定义了用于将视频数据和音频数据组合成一个比特流的系 统编码(ISO/IEC 13818-1)。系统编码定义了两种复用方法用于最优化的节 目流(PS)复用方法，用于产生一个节目并将其存储在信息存储介质中；和传 输流(TS)复用方法，适合于产生用于传输的多个节目。传统的DVD使用PS 编码方法。
根据PS编码方法，；现频数据或音频数据被分成称为包(PCK)的单元并且 通过时分方法被复用。除了根据MPEG定义的视频数据和音频数据以外的数 据称为私用流(private stream),并且也包含在PCK中，以1更所述私用流可以 和音频数据及视频数据一起被复用。
VOBU形成有多个包(PCK)。所述多个包(PCK)中的第一个包(PCK)是导 航包(NV一PCK),其余的包包括视频包(V—PCK)、音频包(A一PCK)、和子画面 包(SP一PCK)。包含在视频包中的视频数据形成有多个GOP。
子画面包(SP一PCK)用于2维图形数据和字幕数据。也就是说，在DVD
中，通过与用于2维图形数据的方法相同的方法与视频图像叠加而显示的字
幕数据编码。在DVD的情况下，没有使用支持多种语言的单独的编码方法，
并且每个字幕数据通过一种编码方法被转换成图形数据，随后被处理和记录。
用于字幕的图形数据称为子画面。子画面形成有子画面单元(SPU)。子画面单 元对应于一块图形凌之据。
图5是示出在图4所示的具有运动画面数据的VOBS的结构中的子画面 包(SP一PCK)和子画面单元(SPU)的相互关系的示图。
参照图5, —个子画面单元(SPU)包括子画面单元头(SPUH)、像素数据 (PXD)、和子画面显示控制顺序表(SP一DCSQT)。这些内容被顺序划分并且被 记录在每个具有2048字节大小的子画面包(SP—PCK)中。这时，如果子画面 单元(SPU)的末尾数据不能完全地填满一个子画面包(SP—PCK)，则在最后的 子画面包(SP—PCK)的剩余部分填入填充数据。结果， 一个子画面单元(SPU) 形成有多个子画面包(SP—PCK)。
子画面单元头(SPUH)中记录的是整个子画面单元(SPU)的大小以及画面单元(SPU)中具有显示控制信息的子画面显示控制顺序表(SP一DCSQT)开 始的位置。像素数据(PXD)是通过对子画面进行压缩编码而得到的编码的数 据。形成子画面的像素数据(PXD)可具有四种类型的值，包括背景、图案像 素、加重像素(emphasispixel)-l、和加重〗象素-2。这些值可以由两个比特来表 示，并且分别具有二进制值00、 01、 10和11。因此，子画面可以被视为是 形成有多行并且具有四种类型像素值的 一组数据。对每行执行编码。
法的示图。
参照图6,在游长编码方法中，当连续存在1到3个相同像素数据值时， 连续的像素的数量(NO—P)由2比特来表示，并且在其后记录2比特像素数据 值(PD)。当连续存在4到15个相同像素数据值时，前2比特被记录为0, 4 比特用于记录NO—P，并且2比特用于记录PD。当连续存在16到63个相同 像素数据值时，前4比特被记录为0， 6比特用于记录NO一P,并且2比特用 于记录PD。当连续存在64到255个相同像素数据值时，前6比特被记录为 0, 8比特用于记录NO—P,并且2比特用于记录PD。当一连串相同像素数据 值持续到行末尾时，前14比特被记录为0，并且2比特用于记录PD。当这 样完成一行的编码时，如果没有实现字节单元排列，则记录4比特0。 一行 中编码的数据比特的数量不能超过1440比特。
图7是示出图5所示的具有像素数据(PXD)的输出控制信息的 SP一DCSQT的数据结构的示图。
参照图7, SP—DCSQT包含用于输出上述像素数据(PXD)的输出控制信 息。SP—DCSQT形成有多个子画面显示控制顺序(SP—DCSQ)。 一个SP—DCSQ 是一组同时执行的输出控制命令(SD一DCCMD)，并且形成有指示开始时间的 SP—DCSQ—STM、包含下一SP—DCSQ的位置信息的SP—NXT—DCSQ—SA、和 多个SP—DCCMD。
SP一DCCMD包括关于上迷像素数据(PXD)怎样与视频图像结合并输出 的信息，并且包括像素凝:据的颜色信息、视频数据的透明信息(或对比信息)、 关于输出开始时间的信息、和输出结束时间。
图8是示出根据上迷数据结构的子画面连同运动画面数据的输出结果的 示图
参照图8,像素数据自身被无损地编码，关于具有视频图像区的视频显示区中的具有输出子画面的区的子画面显示区的信息以及关于输出开始时间
和输出结束时间的信息作为输出控制信息被包含在SP一DCSQT中。
在DVD中，用于最大有32种不同语言的字幕凝:据的子画面凝:据可以和 运动画面lt据一起^皮复用并净皮记录。通过由MPEG系统编码方法提供的流id 和由DVD定义的子流id来区分这些语言。因此，如果用户选"f奪了一种语言， 则通过仅获得具有与该种语言相应的流id和子流id的子画面包(SP一PCK)来 提取子画面单元(SPU),随后，通过对该子画面单元(SPU)解码来提取字幕数 据，并且根据输出控制信息来控制输出。
发明公开
技术问题
所述传统的DVD中使用的基于形成有位像的子画面图形的字幕技 术具有以下问题。
第一，如果基于字幕数据的位图与运动画面数据被复用并被记录，则当 运动画面数据被编码时，子画面数据所占用的比特产生量应该预先被考虑。 也就是说，通过将字幕数据转换为图形数据，每种语言中产生的数据量是不 同的并且全部的量是巨大的。通常，除了输出以外，对运动子画面数据的编 码仅执行一次，用于每种语言的子画面数据被再次复用并且适合于每个地区 的DVD被制造。然而，根据语言，发生了子画面数据量巨大的情况，并且当 子画面数据与运动画面数据被复用时，总共产生的比特量超过了最大限制。 另外，因为子画面数据在每个运动画面数据单元之间被复用，所以在每个地 区中每个VOBU的开始位置变得不同。在DVD中，因为VOBU的开始位置 被分别管理，所以每当复用处理开始时，这些信息也就应该被更新。
第二，因为不能了解每个子画面的内容，所以子画面不能用于单独的目 的，诸如同时输出两种语言，或者不输出运动画面数据而仅输出字幕数据以 用于语言学习。
如上所述，因为在PC中使用的基于文本的字幕技术和在DVD中使用的 子画面图形的字幕技术被不同地设计，所以，如果将基于文本的字幕数据信 息没有改变地应用于DVD再现设备，则会出现像保证实时再现或管理子画面 数据緩冲器中的困难一样的问题。技术解决方案
本发明提供了 一种包括基于文本的字幕信息以解决基于文本的字幕技术
和在DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术的这些和/或其他问题的信息
存储介质，及其再现设备和再现方法。
在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述， 部分地将会变得显而易见，或者通过实施本发明可以了解。
有益的效果
如上所述，根据本发明，提供了一种包括基于文本的字幕信息以减少基
于文本的字幕技术和在DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术的所述和/ 或其他问题的信息存储介质，及其再现设备和再现方法。
因此，緩沖器的管理变得方便，可以同时输出多于两种不同语言的字幕， 或者可以仅单独输出字幕而不输出运动画面信息。另外，可以保证由硬件控 制的字幕的实时再现。
此外，因为根据本发明的字幕数据的编码的数据的量相对少于传统的基 于位像的子画面类型字幕数据的编码的数据的量，所以即使当再次执行 编码以处理多种语言时，VOBU的地址管理也更加容易。


通过以下结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和 优点将会变得清楚和更易于理解，其中
图1是示出在传统的个人计算机(PC)中使用的基于文本的字幕技术中所 使用的字幕文件的结构的示图2是示出再现传统的基于文本的字幕的再现设备的结构的示图3是示出解释在传统DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术中所 使用的字幕文件的结构的传统DVD的数据结构的示图4是示出在图3所示的传统DVD的数据结构中具有运动画面数据的 视频对象集(VOBS)的详细结构的示图5是示出在图4所示的具有运动画面凝:据的VOBS的结构中的子画面 包(SP—PCK)和子画面单元(SPU)的关系的示10图6是示出在对图！ 法的示图7是示出图5所示的具有像素数据(PXD)的输出控制信息的 SP_DCSQT的数据结构的示示图9是根据本发明实施例的处理文本字幕的再现设备的方框图； 图10是图9所示的再现设备的详细方框图11A是根据本发明实施例的用于产生像素数据的文本数据的示例； 图1 IB是才艮据本发明实施例的用于控制字幕实时显示的图形控制信息的
示例；
图12是使用DVD的子画面数据结构的根据本发明的字幕数据的实施例 的示图13是使用蓝光盘的放映数据结构的根据本发明的字幕数据的实施例 的示图14是可应用于DVD的文本格式的字幕数据的实施例的示图； 图15是可应用于蓝光盘的文本格式的字幕数据的实施例的示图； 图16是示出根据本发明实施例的字幕数据的输出结杲的示图；和 图17是示出根据本发明实施例的处理文本字幕的方法中执行的操作的 流程图。
最佳方式
根据本发明的一方面，提供了一种存储介质，包括运动画面数据；和 字幕数据，所述字幕数据基于所述运动画面数据而被输出为叠加在图像上的 图形，其中，所述字幕数据包括文本数据，用于产生转换为位像的像 素数据；和控制信息，用于控制像素数据实时输出。
所述文本数据可产生将被转换为位像的像素数据，以便字幕内容被 输出为叠加在图像上的图形。
所述文本数据还可包括用于指定输出为叠加在图像上的图形的字幕的样 式的样式信息，其中，所述样式信息可包括像素数据区、背景颜色、文本的 第一个字母开始的开始点、行距信息、输出方向、字体的类型、字体颜色、和字符编码中的至少一个。
所述控制信息可包括时间信息，指示在緩冲存储器中产生像素数据的 时间和在緩沖存储器中删除像素数据的时间；和位置信息，记录输出像素数 据的位置。
所述字幕数据可包括文本数据，对应于包含在子画面信息中的像素数 据(PXD);和控制信息，对应于显示控制信息(SP一DCSQT)。所述字幕数据可 以是文本格式或者包格式。
所述字幕数据可包括文本数据，对应于包含在放映数据中的放映组成 段(PCS);和控制信息，对应于对象定义段(ODS)。所述字幕数据可以是文本 格式或者包^f各式。
根据本发明的另一方面，提供了一种从包括运动画面数据和字幕数据的 存储介质再现信息的设备，所述字幕数据基于所述运动画面数据而被输出为 叠加在图像上的图形，该设备包括文本字幕解码器，用于对包含在字幕数 据中的文本数据解码并产生转换为位像的像素数据，并且对包含在字幕 数据中的用于控制字幕实时输出的控制信息进行解码和解析；和图形控制器， 用于使用控制信息来控制像素数据实时输出。
所述文本字幕解码器可包括文本字幕解析器，对文本数据和控制信息 进行解码和解析；和字体渲染器，用于将解析的文本数据转换为位像， 以便将解析的文本输出为叠加在图像上的图形。
所述文本字幕解析器可对来自文本数据的样式信息进行解码和解析，并 指定字幕的输出样式，所述字体渲染器可将文本数据转换为反映解析的样式 信息的位像。
所述文本字幕解析器可解析文本数据并将解析的文本数据传送到所述字 体渲染器。所述文本字幕解析器可从控制信息来解析指示在緩冲存储器中产 生像素数据的时间和在缓冲存储器中删除像素数据的时间的时间信息以及记 录输出像素数据的位置的位置信息，并将解析的信息传送到所述图形控制器， 所述图形控制器可通过使用解析的时间信息和位置信息来控制像素数据实时 输出。
所述字幕数据可包括文本数据，对应于包含在通过位像再现方法 形成的DVD的子画面信息中的像素数据；和控制信息，对应于显示控制信息 (SP一DCSQT)。所述文本字幕解析器可将文本数据传送到所述字体渲染器，并将控制信息传送到所述图形控制器，所述图形控制器可通过使用传送的控制 信息来控制像素数据(PXD)实时输出。
所述字幕数据可包括文本数据，对应于包含在通过位像再现方法 形成的蓝光盘的放映数据之中的PCS;和控制信息，对应于ODS。所述文本 字幕解析器可将文本数据传送到所述字体渲染器，并将控制信息传送到所述 图形控制器，所述图形控制器可通过使用传送的控制信息来控制像素数据实 时输出。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种从包括运动画面数据和字幕数据的 存储介质再现信息的方法，所述字幕数据基于所述运动画面数据而被输出为 叠加在图像上的图形，该方法包括从存储介质读取包括文本数据和控制信 息的字幕数据；对文本数据解码，解析字幕内容和输出样式信息，并且基于 解析的样式信息将字幕内容转换为形成为位像的像素数据；对控制信息 解码，解析用于控制像素数据实时输出的时间信息，并解析用于控制输出字 幕的位置的位置信息；和根据解析的时间信息和位置信息来实时输出转换的 像素数据。
本发明的方式
现在将对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中， 相同的标号始终表示相同的部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解 释本发明。
参照图9,根据本发明实施例的处理基于文本的字幕的再现设备包括 緩冲器单元902和906、视频数据处理单元910、文本字幕数据处理单元920、 音频数据处理单元930、以及混合器940。
根据将被存储的数据的类型，緩冲器单元902和906包括AV数据緩沖 器902，存储运动画面数据；文本字幕数据和字体数据緩冲器906，存储基于 文本的字幕数据。从多种存储介质900读取的数据根据数据类型被临时存储 在每个緩冲器中，所述存储介质包括诸如光盘的可移动存储介质、本地存储 器、以及互联网上的存储器。
视频数据处理单元910包括视频解码器914和视频帧緩冲器916。视频 解码器914从AV数据緩冲器902接收压缩编码的运动画面数据并对所述数 据解码。解码的视频数据通过视频帧緩冲器916被输出到屏幕942。文本字幕数据处理单元920包括文本字幕解码器922、子画面解码器 924、和图形控制器926。根据本发明的再现设备具有子画面解码器924,其 用于处理传统的复用的子画面类型的字幕，另外，所述再现设备还具有文本 解码器922，以便可以处理根据本发明实施例的基于文本的字幕数据。文本 字幕解码器922对文本数据解码来产生用于字幕的位像和用于控制字幕 数据中的字幕实时再现的控制信息，并且产生转换为位像的像素数据。 解码的数据中的控制信息被传送到图形控制器926，以便控制产生的像素数 据实时地输出。
音频数据处理单元930具有对音频数据解码的音频解码器，以便音频数 据被解码并通过扬声器932输出。
混合器940将通过渲染(render)字幕数据而获得的位像叠加到通过对 运动画面数据解码而获得的视频数据上，并将数据输出到屏幕942。
图10是图9所示的用于处理基于文本的字幕的再现设备的详细方框图。
参照图IO，详细地显示了图9所示的文本字幕数据处理单元920的结构。
根据本发明实施例的再现设备包括緩冲器单元IOIO、 1020、 1030、和 1040、视频数据处理单元910、文本字幕数据处理单元920、以及混合器1039。 将省略图9中描述的音频处理单元的解释。
緩冲器单元IOIO、 1020、 1030、和1040包括视频数据緩冲器1010、 子画面数据缓冲器1020、文本字幕数据缓冲器1030、和字体数据緩冲器1040。 从多种存储介质IOOO读取运动画面数据和字幕数据，并根据数据类型将它们 临时存储在各个緩冲器中，所述多种存储介质1000包括诸如光盘的可移动存 储介质、本地存储器、以及互联网上的存储器。对运动画面数据(AV数据)进 行解复用，并且临时地将视频数据存储在视频数据缓冲器1010中，将用于字 幕的子画面数据存储在子画面数据緩冲器1020中，将音频数据存储在音频数 据緩冲器(未示出)中。同时，作为用于基于文本的字幕的字幕数据，用于产生 像素数据的文本数据和用于控制字幕实时输出的控制信息被临时存储在文本 字幕数据缓冲器1030中，用于字幕的字体数据被临时存储在字体数据缓冲器 1040中。视频数据处理单元910包括视频解码器1012和视频帧緩冲器1014， 其功能与参照图9进行的解释相同。
文本字幕数据处理单元920包括文本字幕解析器1031、字体渲染器 1034、子画面解码器1033、图形控制器1038、多种緩沖器1032、 1035、和
141036、以及颜色查询表(CLUT)1037。
文本字幕解一斤器1031对包4舌在字幕数据中的文本数据和控制信息进行 解码和解析。另外，文本字幕解析器1031还对包括在文本数据中的指定字幕 的输出样式的样式信息进行解码和解析。解析的文本数据沿着路径2被传送 到字体渲染器1034。
字体渲染器1034产生位像，以便解析的文本数据可作为用于叠加的 图形而输出。此时，通过反映解析的样式信息，产生位像并沿着路径3 将产生的图形数据临时存储在像素数据缓冲器1035中。稍后将解释文本数据 和样式信息的数据结构。
子画面解码器1033对从运动画面数据解复用的用于字幕的子画面数据 解码。提供子画面解码器1033以与传统的DVD子画面方法的字幕数据兼容。 根据本发明另 一实施例，当根据本发明的基于文本的字幕数据被打包并被包 括在运动画面数据中时，文本数据和控制信息被解复用并沿着路径9被传送 到文本字幕解析器1031。
图形控制器1038通过使用控制信息来控制字幕实时输出。在诸如上述 Microsoft的SAMI的传统的基于文本的字幕技术的情况下，仅指定用于将被 输出的字幕的时间，因此，如果在使用低速处理器的硬件装置中再现字幕， 则也许不能保证其中运动画面数据和字幕数据被同步和输出的实时再现。
然而，在根据本发明的再现设备的情况下，关于何时在緩冲存储器中产 生和删除在上述控制信息中被转换为位像的像素数据的时间信息以及关 于像素数据从其输出的位置的位置信息被解析，并且像素数据緩冲器的输出 被控制。通过这样处理，运动画面数据和字幕可以被同步并实时再现。
多种緩冲器1032、 1035、和1036包括图形控制信息緩沖器1032、像 素数据緩冲器1035、和子画面帧緩沖器1036。
图形控制信息緩沖器1032临时存储在文本字幕解析器1031中解析的控 制信息，像素数据緩冲器1035临时存储转换为位像的图形数据。
子画面帧緩冲器1036临时存储像素数据，以便用于字幕的子画面可以通 过图形控制器1038根据包括在控制信息中的时间信息控制像素数据的输出 而朝U命出。
颜色查询表(CLUT)1037通过使用包括在控制信息中的调色板信息来控 制将被输出的字幕的颜色。混合器1039将从文本字幕数据处理单元920输出的字幕的图形图像叠加 到从视频数据处理单元910输出的图像上，并且将叠加的图像输出到屏幕 1041上。
可以将图10所示的和上述的根据本发明实施例的再现设备的每个方框 的才喿作总结如下。
首先，对从存储介质IOOO读取的运动画面数据解复用，在经过视频数据 緩冲器1010之后通过视频解码器1012对视频数据解码。在通过视频帧緩冲 器1014输出之后，解码的视频数据连同从文本字幕处理单元920输出的字幕 的图形数据一起被输出，所述图形数据与所述视频数据叠加。通过音频数据 处理单元930的音频解码器对运动画面数据中的音频lt据解码，并通过扬声 器932输出解码的音频数据。
同时，在经过文本字幕数据緩冲器1030之后，在文本字幕解析器1031 中将根据本发明实施例的从存储介质1000读取的基于文本的字幕数据解析 为文本数据和控制信息。沿着路径2将解析的文本数据传送到字体渲染器 1034。这里，文本数据被转换为其中字幕内容形成为位像的图形数据， 所述图形数据存储在像素数据緩冲器1035中。
同时，控制信息沿着路径1通过图形控制信息緩冲器1032，然后沿着路 径7被传送到图形控制器1038，所述控制信息被解析为用于实时输出字幕的 时间信息和所述字幕的输出位置信息。图形控制器1038通过使用控制信息来 调整存储在像素数据緩冲器1035中的图形数据的输出速度，将图形数据输出 到子画面帧緩冲器1036,并且通过参照颜色查询表1037来反映颜色。图形 控制器1038通过混合器1039将图形数据叠加到运动画面数据上，并将所述 数据输出到屏幕。
同时，作为本发明另一实施例，当基于文本的字幕数据被打包并且与运 动画面数据复用时，字幕数据通过子画面解码器1033被解码并且沿着路径9 被传送到文本字幕解析器1031。其后，字幕凄t据的处理与上述相同。
作为本发明实施例，当字幕数据包括与通过位图数据再现方法形成的 DVD的子画面信息之中的像素数据(PXD)相应的文本数据以及与显示控制信 息(SP一DCSQT)相应的控制信息时，通过子画面解码器1033解码的字幕数据 被传送到文本字幕解析器1031，这里，文本数据被传送到字体渲染器1034, 并且控制信息被传送到图形控制器1038,从而通过使用传送到图形控制器1038的控制信息，控制字幕^f吏其实时输出。
作为本发明另 一实施例，当字幕数据包括与通过位图数据再现方法形成
的蓝光盘的放映数据之中的放映组成段(presentation composition segment, PCS)相应的文本数据以及与对象定义段(ODS)相应的控制信息时，通过子画 面解码器1033解码的字幕数据被传送到图形控制器1038,从而通过使用传 送到图形控制器1038的控制信息，控制字幕使其实时输出。
现在将描述其上记录有根据本发明实施例的基于文本的字幕数据的存储 介质。
根据本发明实施例的存储介质包括运动画面数据和字幕数据，所述字幕 数据基于运动画面数据而被输出为叠加在图像上的图形。字幕数据包括用于 产生像素数据的文本数据和用于控制字幕实时输出的控制信息。
利用文本数据将字幕内容转换为将被输出为用于叠加的图形的位 像。文本数据还包括指定字体的样式的样式信息。优选地，虽然不是必须， 但是样式信息包括像素数据区、背景颜色、文本的第一个字母开始的开始点、 行距信息、输出方向、字体的类型、字体颜色、和字符编码中的至少一个。
同时，控制信息包括关于何时在緩冲存储器中产生和删除通过渲染文本 数据而获得的像素数据的时间信息以及关于像素数据输出的位置的位置信 息。
作为根据本发明的存储介质的实施例，字幕数据可包括与子画面信息之 中的像素数据(PXD)相应的文本数据以及与显示控制信息(SP_DCSQT^S应 的控制信息，以便可包括与通过位图数据再现方法形成的DVD的子画面信息 相似的预定内容。字幕数据可以以文本格式来实现，或者可以实现为包形式 的数据。
此外，作为根据本发明的存储介质的另一实施例，字幕数据可包括与放 映数据之中的PCS相应的文本数据以及与ODS相应的控制信息，以便可包 括与通过位图数据再现方法形成的蓝光盘的放映数据相似的预定内容。字幕 数据可以以文本格式来实现，或者可以实现为包形式的数据。
图11A是根据本发明实施例的用于产生像素数据的文本数据的示例。 参照图11A,在文本数据区中，文本信息包括产生像素数据的位像
所需的字幕内容和样式信息。
也就是说，文本信息包括，例如，将被输出的字幕的内容和指定字幕的输出样式的样式信息。作为样式信息，当输出多行的文本时，包括关于行距 的信息，并且可包括指示文本的输出方向(左—右、右—左、上—下)的信息。 另外，包括关于字体的信息，诸如文本的大小、加粗、斜体、和下划线，还 可包括关于使得文本从下 一行开始的换行的信息和关于文本的颜色的信息。 另外，可包括用于编码的字符编码信息，例如，可包括关于将被使用的字符
编码是8859-1还是UTF-16的信息。
所述文本信息是根据本发明实施例的示例，并且可一皮^修改和实现以符合 本发明应用于其的诸如DVD和蓝光盘的介质的特性。
图11B是^f艮据本发明实施例的用于控制字幕实时显示的图形控制信息的示例。
参照图11B,显示了用于控制转换为位像的像素数据的输出的控制"息。
也就是说，为了指示其中文本数据被转换为位像并被渲染的像素数 据区的大小，可记录关于像素数据区的宽度和高度的信息。另外，可记录关 于像素数据的背景的颜色的信息、关于何时在像素数据緩冲存储器中产生和 删除像素数据的时间信息、以及指示文本字符的第 一行开始的位置的开始位 置信息。这些数据项作为控制信息被包括在字幕数据中，并且起控制字幕实 时输出的作用。
另外，当控制数据应用于蓝光盘时，为了在一屏中收集(collect)并输出多 个像素数据项，还可包括将多个数据区收集到一页中的构造信息。可包括颜 色查询表，所述颜色查询表包括用于在页面中使用的字幕文本的背景颜色和 前景颜色的信息。因为在屏幕上输出像素数据信息之中的指定区域，所以可 包括区域指定信息(像素数据区的(Xs， Ys)、宽度和高度信息，或者关于开始 点(Xs， Ys)和结束点(Xe， Ye)的信息)。另外，还可包括与参照图8解释的子 画面显示区的第一开始点相应的像素数据区中的开始点信息。同时，优选地， 虽然不是必须，但是包括指示何时输出临时存储在緩沖器中的像素数据的时 间以及何时删除所述像素数据的时间的时间信息。
所述控制信息仅仅是根据本发明实施例的一个示例，并且可以被修改和 实现以符合本发明应用于其的诸如DVD和蓝光盘的介质的特性。
图12是使用DVD的子画面数据结构的根据本发明的字幕数据的实施例 的示图。
18参照图12，根据本发明实施例的字幕数据可以以MPEG方法的包格式来 实现，所述MPEG方法是DVD的子画面数据流的构造方法。也就是说，在 打包的基本码流(PES)结构中，除了具有头信息的SPUH以外，根据本发明实 施例的文本字幕数据可以被制作从而被记录在用于像素数据的PXD区中，并 且根据本发明实施例的控制信息可以被制作从而被记录在用于输出控制信息 的SP—DCSQT中。显然，根据本发明实施例的字幕数据可以以包的形式被实 现为二进制数据，并且也可以以包括与上述子画面数据流相似的内容的文本 格式来实现。任何文本格式或二进制格式的数据可以由参照图IO描述的文本 字幕解析器1031来解析。解析的文本数据沿着路径2被传送到字体渲染器 1034,并且控制信息沿着路径1被传送到图形控制器1038,从而基于所述控 制信息，转换为位像的字幕可以被实时输出。
图13是使用蓝光盘的放映数据结构的根据本发明的字幕数据的实施例 的示图。
参照图13,根据本发明实施例的字幕数据可以以MPEG方法的包格式来 实现，所述MPEG方法是蓝光盘的反映数据流的构造方法。也就是说，在PES 结构中，控制信息可以被记录以对应于PCS区，并且文本字幕数据可以被记 录以对应于ODS。另外，还可以包括调色板定义段(PDS)和结束段(END)。显 然，根据本发明实施例的字幕数据可以以包的形式被实现为二进制数据，并 且也可以以包括与上述放映数据流相似的内容的文本格式来实现。
任何文本格式或二进制格式的数据可以由参照图10描述的文本字幕解 析器1031来解析。解析的文本数据沿着路径2被传送到字体渲染器1034， 并且控制信息沿着路径1被传送到图形控制器1038,从而基于所述控制信息， 转换为位像的字幕可以被实时输出。
图14和图15示出了以文本格式实现的字幕数据的实施例的示例。具体 地说，图14示出了可应用于DVD的文本格式的字幕数据的实施例的示例， 所述字幕数据包括文本数据和控制信息。另外，图15示出了可应用于蓝光盘 的文本格式的字幕数据的实施例的示例，所述字幕数据包括文本数据和控制 信息，并且还可包括颜色信息。图14和图15仅仅是根据本发明实施例的存 储介质的数据结构的示例，所述数据结构可以,皮修改并以多种方式来实现。
为了指定上述根据本发明实施例的字幕数据的样式，可使用以下字符串
\cn]\:指定文本中使用的颜色。基值为O。\bn]\:指定用于文本的背景的背景颜色。应该在字符串的前面使用，并 且基值为0。
\f[n]\:指定文本中使用的字体的类型。基值为0。
\s[n]\:指定文本中使用的字体的大小。单位是像素并且基值为O。
\e[n]\:指定用于编码的文本的字符编码。编码方法可以改变。如果为0,
则使用ISO-8859-1,如果为1，则使用UTF-16，并且基值为0。 \o[n]\:指定在像素数据区中文本被渲染的开始点的位置。 \l[n]\:指定当执行文本字符串的换行时的行距。n的单位是像素并且基
值为0。
\d[n]\:指定文本的输出方向。如果n是O,则文本在水平方向上A^左向 右输出。如果n是l，则文本在水平方向上从右向左输出。如果n是2，则文 本在垂直方向上输出，并且如果出现换行，则从右向左执行换行。如果n是 3,则文本在垂直方向上输出，并且如果出现换行，则从左向右执行换行。基 值为0。
\b[n]\:将文本字符的大小选择为加粗或普通。加粗为1，普通为0,并 且基值为0。
\i[n]\:将文本字符的形状选3奪为斜体或普通。斜体为1，普通为0，并且 基值为0。
\u[n]\:指定是否对文本字符加下划线。加下划线为1，无下划线为0， 并且基值为0。
\n\:执行换行。基值为0。 \\:\:输出字符。基值为O。
图16是示出根据本发明实施例的字幕数据的输出结果的示图。
参照图16，例如，当以下字符串用作样式信息时，显示屏幕上的输出结
果。也就是说，当使用样式信息V)200(A \b0\ \cl\ \fD\ \120\Hello, \bl\Subtitle\bO\
\il\\n\World时，显示通过解析所述信息而产生的像素数据的输出结果。
对于关于在文本数据中使用的字体的信息，从盘或网络接收与字幕数据
分开记录的字体信息，并且将相关的字体信息存储在字体緩沖存储器中，以
便可使用所述字体信息。
现在将解释基于上述存储介质和再现设备的结构处理文本字幕的方法。 图17是示出根据本发明实施例的处理文本字幕的方法中执行的操作的流程图。
参照图17,为了再现包括运动画面数据和基于所述运动画面数据而被输
出为叠加在图像上的图形的字幕数据的存储介质上的数据，首先，在操作1502 中，从存储介质读取包括文本数据和控制信息的字幕数据。在操作1504中， 对读取的文本数据解码，解析字幕内容和输出样式信息，并且基于解析的样 式信息将字幕内容转换为像素数据。在操作1506中，对读取的控制信息解码， 并解析控制字幕实时输出的时间信息和位置信息。在操作1508中，根据解析 的时间信息和位置信息，实时输出转换的像素数据。
本发明也可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计 算机可读记录介质是任何可存储其后能由计算机系统读取的数据的数据存储 装置。所述计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取 存储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、和载波(诸如通 过互联网的数据传输)。所述计算机可读记录介质也可以分布于网络连接的计 算机系统上，以便所述计算机可读代码以分布式方式被存储并被执行。
如上所述，才艮据本发明，提供了一种包括基于文本的字幕信息以减少基 于文本的字幕技术和在DVD中使用的基于子画面图形的字幕技术的所述和/ 或其他问题的信息存储介质，及其再现设备和再现方法。
因此，緩冲器的管理变得方便，可以同时输出多于两种不同语言的字幕， 或者可以仅单独输出字幕而不输出运动画面信息。另外，可以保证由硬件控 制的字幕的实时再现。
此外，因为才艮据本发明的字幕数据的编码的数据的量相对少于传统的基 于位像的子画面类型字幕数据的编码的数据的量，所以即使当再次执行 编码以处理多种语言时，VOBU的地址管理也更加容易。
虽然已显示和描迷了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解， 在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发 明的范围由权利要求及其等同物限定。
产业上的可利用性 本发明应用于存储介质上的数据的再现，更具体地说，应用于包含与数 字多功能盘(DVD)的子画面方法和蓝光盘的放映方法兼容的基于文本的字幕 信息的存储介质，及其再现设备和再现方法。
权利要求
1、一种从包括运动画面数据和字幕数据的存储介质再现信息的设备，所述字幕数据基于所述运动画面数据而被输出为叠加在图像上的图形，该设备包括文本字幕解码器，用于对包含在字幕数据中的文本数据解码，产生转换为位像的像素数据，并且对包含在字幕数据中的用于控制字幕实时输出的控制信息进行解码和解析；和图形控制器，用于使用控制信息来控制像素数据实时输出。
2、 如权利要求l所述的设备，其中，所述文本字幕解码器包括 文本字幕解析器，对文本数据和控制信息进行解码和解析；和 字体渲染器，用于将解析的文本数据转换为位像，以便将解析的文本数据输出为叠加在图像上的图形。
3、 如权利要求2所述的设备，其中，所述文本字幕解析器对来自文本数 据的样式信息进行解码和解析，并指定字幕的输出样式，所述字体渲染器将 文本数据转换为反映解析的样式信息的位像。
4、 如权利要求2所述的设备，其中，所述文本字幕解析器解析文本数据， 并将解析的文本数据传送到所述字体渲染器。
5、 如权利要求2所述的设备，其中，所述文本字幕解析器从控制信息来 解析指示在緩冲存储器中产生像素数据的时间和在緩冲存储器中删除像素数 据的时间的时间信息以及记录输出像素数据的位置的位置信息，并将解析的 信息传送到所述图形控制器；和所述图形控制器通过使用解析的时间信息和位置信息来控制像素数据实 时输出。
6、 如权利要求l所述的设备，其中，所述字幕数据包括 文本数据，对应于包含在通过位像再现方法形成的DVD的子画面信息中的像素数据(PXD);和控制信息，对应于显示控制信息(SP—DCSQT)。
7、 如权利要求6所述的设备，其中，所述文本字幕解析器将文本数据传 送到所述字体渲染器，并将控制信息传送到所述图形控制器；和所述图形控制器通过4吏用传送的控制信息来控制4象素凝:据实时输出。
8、 如权利要求l所述的设备，其中，所述字幕数据包括文本数据，对应于包含在通过位像再现方法形成的蓝光盘的放映数 据之中的放映组成段(PCS);和控制信息，对应于对象定义段(ODS)。
9、 如权利要求8所述的设备，其中，所述文本字幕解析器将文本数据传 送到所述字体渲染器，并将控制信息传送到所述图形控制器；和所述图形控制器通过使用传送的控制信息来控制像素数据实时输出。
10、 一种从包括运动画面数据和字幕数据的存储介质再现信息的方法， 所述字幕数据基于所述运动画面数据而被输出为叠加在图像上的图形，该方 法包括从存储介质读取包括文本数据和控制信息的字幕数据；对文本数据解码，解析字幕内容和输出样式信息，并且基于解析的样式 信息将字幕内容转换为形成为位像的像素数据；对控制信息解码，解析用于控制像素数据实时输出的时间信息，并解析 用于控制输出字幕的位置的位置信息；和根据解析的时间信息和位置信息来实时输出转换的像素数据。
11、 一种从具有字幕信息的存储介质再现信息的设备，该设备包括 解码器，用于对来自字幕信息的文本数据解码并产生位像，并且对来自字幕数据的用于控制字幕实时输出的控制信息进行解码和解析。
12、 如权利要求11所述的设备，还包括图形控制器，用于根据控制信 息来控制字幕实时输出。
13、 一种从存储介质再现字幕信息的方法，该方法包括 对来自字幕信息的文本数据和控制信息解码；从文本数据和控制信息解析字幕内容、输出样式信息、时间信息、和用 于控制输出字幕的位置的位置信息；基于输出样式信息将字幕内容转换为字幕；和 根据时间信息和位置信息来实时输出字幕。
14、 一种用于从包括运动画面数据和字幕数据的存储介质再现信息的设 备的文本字幕解码器，所述文本解码器包括文本字幕解析器，对来自字幕数据的文本数据和控制信息进行解码和解析5和字体渲染器，用于将解析的文本数据转换为位像，以便基于所述运 动画面数据将解析的文本数据输出为叠加在图像上的图形。
15、如权利要求14所述的文本字幕解码器，其中，实时输出作为叠加在 图像上的图形的文本数据。
全文摘要
提供了一种包括运动画面数据和基于所述运动画面数据而被输出为叠加在图像上的图形的字幕数据的存储介质，以及使用所述存储介质的再现设备和再现方法，其中，所述字幕数据包括用于产生转换为位像的像素数据的文本数据和用于控制像素数据实时输出的控制信息。
文档编号H04N9/806GK101562033SQ20091014097
公开日2009年10月21日 申请日期2004年10月1日 优先权日2003年10月1日
发明者朴成煜, 郑铉权 申请人:三星电子株式会社