专利名称：用于分时数据处理的方法以及实现这种方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种用于分时-管理数据流中检测数据的利用的方法以及实现这种方法的装置。
本发明发现用于分时-管理字幕显示的特别有利的应用，特别是这些字幕是从根据MPEG2系统传输标准而非专用的传输数据流中检测的数字数据获得的。
在大多数情况下，一个根据MPEG2系统传输标准传输的数据流包括一个暂时参考信号一般表示为PCR(缩写PCR表示“编程时钟参考”)。该参考信号PCR为包含在数据流中的数据建立一个时间标尺。此外，该数据流还包含一个同步信号一般表示为PTS(缩写PTS表示“显示时间标记”)。同步信号PST是一个能够在由数据流传输的一些数据上实现一个操作的信号。对于相应字幕的数据，例如它可能包括在与图象的外观同步中显示字幕的操作。与字幕有关的显示PST信号在字幕的字头中传输。其数值给出要显示字幕的时刻。
这些字幕一般由编码的数据组成。因此必须在显示之前解码它们。例如，应该明白这种编码数据的表达意味着压缩的数据在显示之前必须解压缩。
在这种情况下，例如，要显示字幕的时刻是非常接近在数据流中检测的这个字幕的时刻，字幕的显示可能有一些缺陷。应该明白这种“在时间非常接近”的表达意味着分离字幕检测时刻的持续时间具有相同的数量级或者小于代表该字幕的数据解码所需的持续时间。在这些条件下，字幕显示持续时间可以非常短，而在极端情况下，该字幕可能丢失。
此外，在其它的情况下，根据MPEG2系统传输标准传输的数据流不包含任何字幕显示PTS信号。例如，这些情况对应于在已经检测和解码后期望尽可能显示字幕的同时发生的字幕。在这些情况下，当一个较短的字幕跟随一个长的字幕时，这个长字幕的显示持续时间可能比短字幕的显示时间少。因此，显示的可能持续时间ΔST1等于ΔST1=ΔT+DST2-DST1，其中ΔT是分开第一个字幕ST1与跟随其后的第二个字幕ST2之间时间间隔，DST1是字幕ST1的解码持续时间，以及DST2是字幕ST2的解码持续时间。
对于各自的长和短的字幕ST1与ST2，持续时间DST2和DST1分别是短的和长的。于是在字幕ST2是一个短字幕而字幕ST1是一个长字幕时长字幕ST1的显示持续时间是更短的。
本发明没有这些缺陷。
因此，本发明涉及到一种用于分时-管理数据流中检测数据的利用以及至少构成一个数据集合的装置，该装置包括一个用于处理检测数据的电路，包括一个用于存储检测数据的存储器，该数据是当前被处理的，该处理的数据打算利用并且该处理的数据经受利用，处理数据的利用必须在一个给定的理论时刻启动。该装置包括一个用于计算数据利用最小持续时间d的电路，该持续时间比例于包含在数据集合中的数据量。
本发明还涉及到一种用于分时-管理数据流中检测数据的利用和构成至少一个数据集合的方法，该方法包括一个存储检测数据的步骤，包括一个处理该存储数据的步骤，包括一个存储从处理步骤发出的数据的步骤和包括一个利用所存储的来自处理步骤的数据的步骤，该处理数据的利用必须在一个给定的理论时刻启动。该方法包括一个计算数据利用最小持续时间d的步骤，该持续时间比例于包含在数据集合中的数据量。
本发明发现一种特殊的有利应用情况，在这种情况下数据流中检测的数据集合表示一个由编码数据组成的字幕，解码该数据之后这些字幕要显示在屏幕上。然后数据的解码构成数据处理而数据的显示构成数据利用。
因此，本发明还涉及到一种装置如上面根据本发明提到过的，其特征在于检测的数据集合表示一个由根据MPEG2系统传输标准传输的数据流中检测的编码数据组成的字幕，非专用的，以及该处理电路是一种用于解码该编码数据的的电路，该数据的利用是屏幕上数据的显示。
本发明还涉及到一种根据MPEG2视频类型标准压缩工作的解码器，其特征在于它包括一个如上面根据本发明提到过的装置。
同样的，本发明涉及到一种如上所述的方法，其特征在于数据流中的检测数据表示一个由根据MPEG2系统传输标准传输的数据流中检测的编码数据组成的字幕，在于数据处理是编码数据的解码以及数据的利用是屏幕上数据的显示。
本发明的目的是要保证一个数据集合利用的最小持续时间，该持续时间比例于这个集合包含的数据量。
一旦计算完，这个最小的持续时间d就加到一个用于控制利用持续时间的电路以致于该数据利用的持续时间不会小于d。
在本发明对于字幕显示的特殊应用框架之内，字幕的最小显示持续时间可以由数据项D(ST)给出，如D(ST)=KST×L,L是字幕的长度而KST是正实数。
长度L可以是一个与包含在数据流中的字幕长度相关的提示。该长度L还可以等于以实数形式描述的解码字幕的全部线的数量。与字幕有关的其他数据还可以用于计算数据项D(ST)。例如，这可以是一个依靠要显示字幕语言的复杂性的参数m。在这种情况下，包含在一个表格(没有描述)中的一组语言使其能够改变作为语言函数的参数m的加权系数有关。则数据项D(ST)写成D(ST)=KST×L×m因此，本发明发现一种关于同一个节目在使用各种语言的区域内广播方面特别重要的应用。
根据本发明的一种改进，数据利用的最小持续时间与同步的限制条件兼容，与数据利用之前的处理持续时间一致以及与可用于存储数据的随机存取存储器兼容。
附图
描绘一种可以实施本发明改进的装置。作为非限制的例子，这种改进描述在字幕显示的特殊应用的结构中。
该装置包括两个存储器区域Z1和Z2，一个计数器CNT和一个微处理器MP。
存储器区域Z1和Z2是RAM-类型的随机存取存储器区域。存储器区域Z1被分成几个存储器空间BR1,BR2...,BRm，这些在下面被称做接收缓存器。同样地，存储器区域Z2被分成几个存储器空间BR1,BR2…,BRn，这些在下面被称做显示缓存器。如对已有技术熟知的人所知，显示缓存器是一种能够允许包含在屏幕上显示数据的存储器空间。
表示这些字幕的数据组成一个传送给存储器区域Z1的信号ST。根据本发明，表示一幅字幕的数据存储在一个第一接收缓存器BR1中。如果在存储器区域Z2中实现的数据处理没有终止，则表示下一副字幕的数据存储在另一个接收缓存器BR2中。存储在存储器区域Z1中的字幕被一个接一个地传送到存储器区域Z2，以致于传送到区域Z2的一个字幕在区域Z1中存储的总是最旧的一个。
根据本发明的所提实施例，区域Z2的每个缓存器或者是解码包含数据的一种状态，或者是没有任何数据，或者是等待显示的状态，或者是显示的状态。表示在一种“等待显示状态”的缓存器应该理解为包含在该缓存器中的数据为了显示而打算读取。表示在一种“显示状态”的缓存器应该理解为包含在该缓存器中的数据被读取以致于显示在屏幕上。
根据本发明的另一个实施例，数据的解码不在区域Z2的显示缓存器中完成，而在区域Z1的接收缓存器中完成。然后能够在数据被接收时完成解码数据的操作。
更可取的是，存储器区域Z2被分成5个显示缓存器，每个都可以或者是解码的状态，或者是没有数据，或者是等待显示状态，或者是显示状态。根据本发明所提实施例，一个显示缓存器是永久处于解码状态而另一个是显示状态。随后的其他3个缓存器或者是没有数据，或者是处于等待显示状态。一般来讲，如果n是区域Z2包含的缓存器数量，则n-2个缓存器或者是没有数据，或者是等待显示。
每次一个缓存器切换到等待显示状态时，一个提示被从存储器区域Z2传送给微处理器MP。依次，微处理器MP传送一个数据项D到计数器CNT，使其能够增加一个单位。然后计数器CNT就传送数据项E给存储器区域Z2使其能够标记刚好切换到等待显示状态的缓存器。在显示的时刻，显示状态中的缓存器则确定为它们的标记信号是最旧的。
一般来讲，由微处理器MP在一个瞬时时刻t计算的显示持续时间d可以写为d=D(ST)×X(t)，其中-D(ST)比例于字幕长度L的数据项，如上所述，以及-X(t)一个存储器Z2或Z1+Z2没有数据的区域大小的增量函数。
更有利地，一幅字幕的最小显示持续时间在没有数据存储器区域尺寸增加时可以减少而在没有数据存储器区域尺寸减小时可以增加。
根据本发明改进的一个特殊实施例，计算数据项X(t)以致于趋近不可以超过的数据项X0。则更有利地可以避免在显示字幕中延时的累加。
根据本发明所提实施例，数据项X(t)根据实现PID类型(比例/积分/微分的标准)计算的算法来计算。
控制比例方式的方程式由下面的公式给出Xp(t+Δt)=Kp×EM(t+Δt)，其中-Kp是正实数，以及-EM(t+Δt)是表示在t+Δt时刻没有数据存储器区域的大小，时间间隔Δt是表示该数据流中两个连续字幕检测的持续时间。作为非限制的例子，Δt可以等于两个连续字幕分开检测的持续时间的平均值，这是根据先前检测的n个字幕计算的，n是一个整数，例如等于10。
数据项EM(t+Δt)可以或者等于显示或接收在时刻t+Δt完全没有数据的缓存器数量n,或者等于在时刻t+Δt完全没有数据的显示或接收缓存器数量N，加上在同一时刻，在解码状态中显示或接收缓存器的没有数据存储空间。
控制比例方式的方程式由下面的公式给出Xi(t+Δt)=Ki×I(t+Δt)，其中I(t+Δt)=I(t)-R，关于I(t+Δt)具有-I1＜I(t+Δt)＜I2(I1和I2是正的)而R=TA-TR。
数值I1和I2被选中以致于限制整数项Xi(t+Δt)。TA在字幕实际开始的显示是不变的而在要显示的字幕TR是理论常数。因此量R表示代数地计算在字幕实际开始显示时刻与字幕要显示的理论时刻之间的延时。
在数据流内存在一个与字幕显示有关的PTS信号的情况下，时刻TR是PTS的值。在数据流内没有PTS信号的情况下，时刻TR是一个时间参考值，例如，量TA-TF等于字幕解码持续时间的y％,TF是在数据流中检测到字幕的时刻。作为非限制的例子，y可以等于120。
如果R是负的字幕显示的最小持续时间d根据R增长，而如果R是正的它根据量R减小，因此整数项Xi(t+Δt)允许连续的延时r的有利管理。
控制比例方式的方程式由下面的公式给出Xd(t+Δt)=-Kd×(EM(t+Δt)-EM(t))/Δt其中Kd是一个正实数。
对于函数X(t)的不同项的影响使其能够有利于考虑在没有数据存储器区域尺寸的速率改变。
根据上述所提实施例，一幅字幕的显示持续时间是依据实现几个PID类型计算的算法计算的。因此在(t+Δt)时刻持续时间d比例于量Xp,i,d(t+Δt)如下Xp,i,d(t+Δt)=Xp(t+Δt)+Xi(t+Δt)+Xd(t+Δt)具有Xmin＜Xp,i,d(t+Δt)＜Xo，其中Xmin是一个实际等于350ms持续时间d的持续时间，低于人眼睛的持续时间在屏幕上字幕的闪烁不再被觉察到。
本发明还涉及到一些用于计算持续时间d的其它算法。在它们之间，这些可以是一种比例-类型计算算法(只有上述计算的比例项包括在表达式X(t+Δt)内)，或者是一种替代的比例/积分-类型计算算法(只有上述计算的比例项和积分项包括在表达式X(t+Δt)内)。通常，如上所述，用于计算字幕显示的最小持续时间d是一个随机存取存储器区域的增量函数。根据本发明的计算算法可以是一种实现模糊逻辑的算法。
一旦计算完成，字幕显示的最小持续时间d就加到一个电路(图中没有表示)，该电路控制在显示状态从显示缓存器传出的字幕数据Dst的显示。则保证该字幕的显示持续时间不小于d。
当然，本发明对所描述的实施例没有限制。
权利要求
1．一种用于分时-管理数据流中检测数据利用并且至少构造一个数据集合的装置，该装置包括一个用于处理检测数据的电路，包括一个使其能够存储检测数据的存储器(Z1,Z2)，该数据是当前处理的数据，处理的数据期望被使用并且该处理的数据经历利用，处理数据的利用必须在给定的理论时刻(TR)触发，其特征在于它包括一个用于计算数据利用最小持续时间(d)的电路(MP)，最小持续时间比例于包含在数据集合中的数据量(L)。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述最小持续时间(d)是一个没有数据的存储器(Z1,Z2)区域大小的增量函数。
3．根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述最小持续时间(d)，在t+Δt时刻，比例于量Xp(t+Δt)如Xp(t+Δt)=Kp×EM(t+Δt)，其中Kp是正实数而EM(t+Δt)是表示在t+Δt时刻没有数据存储器(Z1,Z2)区域大小的数据项，Δt表示两个连续数据集合分开检测的持续时间。
4．根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述最小持续时间(d)，在t+Δt时刻，比例于量Xp,i(t+Δt)如Xp,i(t+Δt)=Xp(t+Δt)+Ki×I(t+Δt)，其中Ki是一个正实数，并且I(t+Δt)=I(t)-R具有-I1＜I(t+Δt)＜I2而R=TA-TR,TA是数据开始使用的时刻而TR是数据使用要触发的理论时刻。
5．根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述最小持续时间(d)，在t+Δt时刻，比例于量Xp,i,d(t+Δt)如Xp,i,d(t+Δt)=Xp,i(t+Δt)-Kd×(EM(t+Δt)-(t)/Δt)，其中Kd是一个正实数。
6．根据权利要求1到5任何一个所述的装置，其特征在于用于存储期望使用数据的存储器区域被分为不同的存储器空间每个空间包含一个数据集合，并且它还包括一个用于标记存储器空间被添满时的计数器(CNT)以致于这些使用的数据包含在第一个标记的存储器空间。
7．根据权利要求1到6任何一个所述的装置，其特征在于检测的数据集合表示一个根据MPEG2系统传输标准传输的数据流中检测的编码数据的字幕，以及处理电路是一个用于解码该编码数据的电路，该数据的利用是在屏幕上解码数据的显示。
8．解码器的工作根据权利要求所述的MPEG2视频标准，其特征在于它包括一个如权利要求7所述的装置。
9．一种用于分时-管理数据流中检测数据利用并且构造至少一个数据集合的方法，该方法包括一个存储检测的数据的步骤，包括一个处理存储的数据的步骤，包括一个存储从处理步骤发出的数据的步骤以及包括一个利用从处理步骤发出的存储数据的步骤，该处理数据的利用必须在给定理论时刻(TR)启动，其特征在于它包括一个计算数据利用最小持续时间(d)的步骤，持续时间比例于包含在数据集合中的数据量(L)。
10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于最小持续时间(d)是一个没有数据数据存储区域的大小的增量函数。
11．根据权利要求10之一所述的方法，其特征在于该增量函数比例于量Xp(t+Δt)如下Xp(t+Δt)=Kp×EM(t+Δt)，其中Kp是正实数而EM(t+Δt)是表示在t+Δt时刻没有数据存储器区域的大小，Δt是表示该数据流中两个连续字幕检测的持续时间。
12．根据权利要求11所述的方法，其特征在于该增量函数比例于量Xp,i(t+Δt)如下Xp,i(t+Δt)=Xp(t+Δt)+Ki×I(t+Δt)，其中Ki是一个正实数，以及I(t+Δt)=I(t)-R，其中-I1＜I(t+Δt)＜I2，以及R=T-TR,TA是数据利用开始的时刻而TR是要启动数据利用的理论时刻。
13．根据权利要求12所述的方法，其特征在于该增量函数比例于量Xp,i,d(t+Δt)如Xp,i,d(t+Δt)=Xp,i(t+Δt)-Kd×(EM(t+Δt)-EM(t)/Δt)，其中Kd是一个正实数。
14．根据权利要求9到13所述任何一个的方法，其特征在于其包括一个计算使其能够利用数据的步骤，该数据来自已经存储最长时间的处理步骤。
15．根据权利要求9到14所述的方法，其特征在于检测的数据集合表示一个根据MPEG2系统传输标准传输的数据流中检测的编码数据的字幕，而数据处理是该编码数据的解码以及该数据的利用是在屏幕上解码数据的显示。
16．根据权利要求15所述的方法，其特征在于解码数据显示的最小持续时间(d)比例于一个依靠与要显示字幕语言有关的加权方法的参数(m)。
全文摘要
本发明涉及到一种用于分时管理数据流中检测数据并且构造一个数据集合的方法和装置。该装置包括一个用于计算检测数据处理的最小持续时间的电路(MP),该最小持续时间与在数据集合中包含的数据量(L)成比例。本发明应用于较特殊的情况,在这种情况下检测的数据是一些表示在根据MPEG2系统传输标准传送的数据流中检测的字幕的数字数据。该数据的处理对应于这些字幕的显示。
文档编号H04N7/24GK1315117SQ99808759
公开日2001年9月26日 申请日期1999年7月16日 优先权日1998年7月17日
发明者菲利普·马塞 申请人:汤姆森多媒体公司