CN1137575C - 屏幕显示处理器 - Google Patents

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Abstract

代表一视频图象的一被编码的视频信号的解码器包括一用于卷动被包括在该被编码的视频信号中的闭合的字幕信息的一屏幕显示的设备，该设备从该被编码的视频信号解码该闭合的字幕数据作为一序列行的屏幕显示数据；一屏幕显示处理器交替地在该存储器的一第二缓冲器和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群，其中各接连的行群相对于最近被更新的行群在该序列行屏幕显示数据中被移位至少一行。一显示处理器与在第二和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群相同步地交替地显示来自该第一缓冲器和第二缓冲器的屏幕显示数据，从而显示最近被更新的行群。

Description

屏幕显示处理器
技术领域
本发明涉及一将一编码的视频信号，例如MPEG-2编码的视频信号转换成一输出视频信号的解码器，且更具体地涉及一种卷动一屏幕显示的该解码器的屏幕显示处理器。
背景技术
在美国，已建议一种用于数字地编码高清晰度电视信号(HDTV)的标准。先进电视系统委员会(ATSC)提出了题为“使用ATSC数字电视标准的指南”Doc.A/54(1995)的使用该标准的指南，结合在此作为参考。该标准的一部分基本上与由国际标准化组织的运动图象专家组(MPEG)建议的MPEG-2标准相同。该MPEG-2标准在国际标准(IS)出版物，题为“信息技术-运动图象及相关的音频的类编码，建议H.626”，ISO/IEC 13818-2，IS，11/94中被描述，该出版物可从ISO得到，就其关于MPEG-2数字视频编码标准的内容，结合在此作为参考。
MPEG-2标准定义了包含数据和控制信息的混合物的一复合语法。该控制信息的一些被使用以使具有几种不同格式的信号能被该标准所覆盖。这些格式定义了具有不同的每行图象元素(象素)数、每帧或场的行数、及每秒帧数或场数的图象。而且，MPEG-2主轮廓的基本语法定义了代表在5层：序列层、图象群层、图象层、片层和宏块层中的一序列图象的压缩的MPEG-2位流。这些层中的各层以控制信息被引导。最后，其他控制信息，也被称为辅助信息(例如，帧类型、和宏块图案、图象运动矢量、系数Z形图案和去量化信息)在该编码的位流的整个过程中被以间隔隔开。
一解码器解码该数据和控制信息的混合物并提供一视频信号用于显示一视频图象。一解码器的屏幕显示(OSD)处理器可被使用以提供与该视频图象组合的一OSD。期望OSD具有卷动的能力。而且，为减少OSD实现成本，期望一OSD处理器提供使用现有系统源而非为实现一OSD专制的源的一OSD。
发明内容
一种用于卷动使用一被包括在代表一视频图象的一被编码的视频信号中的屏幕显示数据的一屏幕显示的设备。该设备包括一接收装置，接收该被编码的视频信号并解码该屏幕显示数据作为一序列行的屏幕显示数据。一存储装置包括一第一缓冲器和一第二缓冲器。一屏幕显示处理装置在该第一缓冲器和该第二缓冲器中存储该序列行屏幕显示数据的一行群并可交替地在该第二缓冲器和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群，其中各接连的行群相对于最近被更新的行群在该序列行屏幕显示数据中被移位至少一行。一显示装置，用于与在第一和第二缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群相同步地自该第一缓冲器和第二缓冲器交替地显示屏幕显示数据，其中显示最近被更新的行群。
根据本发明的一方面，该屏幕显示通过沿该序列行屏幕显示数据，分别地向前或向后移位接连的行群而可被向上卷动或向下卷动。
根据本发明的一方面，该编码的视频信号是一MPEG-2位流且该屏幕显示数据包括在一序列首部、一图象群首部或一图象首部的一用户数据区内被编码的闭合的字幕信息。
附图说明
从以下结合附图进行的详细描述，本发明的以上及其他的目的和特征将变得显然。
图1是根据本发明的一视频解码器的高水平方框图；
图2是用于描述由据本发明的第一示例性实施例的一屏幕显示处理器执行的处理的流程图；
图3示出了在本发明的第一示例性实施例的操作期间的存储内容；
图4是用于描述由据本发明的第二示例性实施例的一屏幕显示处理器执行的处理的流程图；
图5示出了在本发明的第二示例性实施例的操作期间的存储内容；
图6-7为示出存储器如何被使用来存储用于本发明的示例性实施例的屏幕显示数据的存储变换图。
具体实施方式
以下参照MPEG-2视频信号编码标准描述本发明。本发明的讲授并不限于使用MPEG-2视频信号的应用而可应用于其他的用于提供一屏幕显示(OSD)的视频显示系统。该显示的OSD数据可例如是闭合的字幕信息。
MPEG-2主轮廓标准定义了一视频信号编码为5层中的一序列图象，该5层包括：序列层、图象群层、图象层、片层和宏块层。这些层的各层可被认为是一数据流中的一记录，后列出的水平出现作为先前列出的水平中的嵌套的子水平。用于各记录的这些记录包括一包含在解码其子记录中被使用的数据的一首部部分。
该序列水平、图象群水平和图象水平的首部包括一用户数据区。在本发明的一示例性实施例中，被使用来生成一OSD的OSD数据被包括在该序列水平首部、图象群水平首部和图象水平首部中的至少一个的用户数据区中。在另一示例性实施例中，该OSD数据被包括在该MPEG-2位流的一分开的数据程序流中。
图1是具体体现本发明的一示例性解码器110的方框图。解码器110包括一到外部存储器的接口。解码器110包括一图象处理器120、一宏块解码器140、一显示部分150、一存储器子系统160和一屏幕显示(OSD)处理器170。
图象处理器120接收、存储并部分地解码一编码的视频图象的输入位流，例如MPEG-2视频位流。图象处理器120然后提供该被编码的位流、OSD数据和运动矢量，它们可经存储器子系统160被存储在存储器130。存储器子系统160控制将信息存储进存储器130和从存储器130读出信息。存储器子系统160提供图象数据和位流数据给存储器130用于视频解码操作。输入OSD数据被接收作为一序列行的OSD数据并通过存储器子系统160被存储在存储器130的OSD部分中。当该OSD数据被包括在MPEG-2位流的一分开的数据程序流中时，一分开的任选的处理器180可被使用以解码该位流，从该位流中抽取OSD信息并将该OSD信息提供给OSD处理器170。例如从一传送解码器(未示出)接收到图象处理器120和该任选的处理器180的输入。
存储器子系统160和存储器130之间的接口可是一提供500Mps信道的并行RDRAM接口，且三个RAMBUS信道可被使用以支持需要的带宽。具有一图象处理器120、一宏块解码器140和一与外部存储器130一起工作的存储器子系统160的本发明的一实施例可采用如美国专利5，623，311(题为“具有高带宽存储器的MPEG视频解码器”)中所述的一系统，该美国专利被结合在此作为参考。
宏块解码器140接收被编码的位流、运动矢量和存储的运动补偿参考图象数据，如果使用预测编码，并提供编码的视频图象的解码的宏块给存储器子系统160。显示部分150从存储器子系统160检索解码的宏块并将它们格式化成视频图象画面以根据一具体显示格式进行显示。
OSD处理器170检索被存储在存储器130的OSD部分中的输入OSD数据，将该OSD数据重格式化成适于通过显示部分150进行显示的一格式，并将该被重格式化的OSD数据存储进存储器130。重格式化OSD数据通过存储器子系统160被OSD处理器170读取并被提供给显示部分150进行显示。
在第一示例性实施例中，重格式化的OSD数据被存储在存储器130中的第一缓冲器和第二缓冲器中。第一和第二缓冲器的内容被交替地传送给显示部分150进行显示。当一缓冲器的内容被使用来显示该OSD。另一缓冲器被以沿该序列行OSD数据移位的OSD数据进行更新。通过以各种方式交替进行，被显示的OSD数据可沿接收的序列行OSD数据被卷动。
以下参照图2和3描述本发明的第一示例性实施例。图2是用于描述由据本发明的第一示例性实施例的一屏幕显示处理器执行的处理的流程图；图3示出了OSD处理器170如何在存储器130中存储重格式化的OSD数据。
在图2的步骤202和204中，OSD处理器170分别在存储器130中的第一缓冲器和第二缓冲器中存储一行群OSD数据。如果输入OSD数据是采用字符码的形式，如本领域的熟练技术人员所公知的，在存储进缓冲器之前，OSD处理器170可将这些字符码转换成一行群光栅(raster)数据。
在该示例性实施例中，第一和第二缓冲器各自具有存储N+1视频行OSD数据的能力。图3中的图中的在T＝0处，示出了步骤202和204后的第一和第二缓冲器的内容。在步骤202和204被存储在第一和第二缓冲器中的OSD数据由图3中所示的在时间T＝0处的行0数据至行N数据表示。
OSD处理器170在步骤206将第一缓冲器中存储的该行群OSD数据传送给显示部分150进行显示。而且OSD处理器170的工作依据于屏幕显示是被向上卷动还是向下卷动。假定在该例子中，在步骤208中OSD将被向上卷动，操作被引至步骤210。在步骤210，在第二缓冲器中的该行群OSD数据被向上移一行OSD数据。例如可使用一序列块移动操作(其中该源的第一行被定义是在目的地的第一行之下的一视频行)执行该移位操作。第一行OSD数据，行0数据，被移出第二缓冲器的顶部。该序列行OSD数据中的下一行OSD数据，行N+1数据，然后被移进第二存储缓冲器的底部。该新行数据可被写，例如，作为在最后块移动操作之后的一分开操作。如图3中的T＝1处所示，在步骤210后，行1数据至行N+1数据被存储在第二缓冲器中。
在步骤212，第二缓冲器中存储的该行群OSD数据被传送给显示部分150用于显示。然后在步骤214，第一缓冲器的内容被向上移两行OSD数据。行0数据和行1数据被移出第一缓冲器的顶部且接收该序列行中下两行OSD数据，行N+1数据和行N+2数据，被移进第一存储缓冲器的底部，如图3的T＝2处所示。
图3中的箭头302示出第一和第二缓冲器内容传送给显示部分150进行显示的次序。在第一缓冲器和第二缓冲器之间交替，同时OSD数据正被移进和移出一缓冲器，另一缓冲器的内容通过显示部分150被显示。
在步骤216，第一缓冲器中存储的该行群OSD数据被传送给显示部分150进行显示。然后在步骤218，第二缓冲器的内容被向上移两行OSD数据。行1数据和行2数据被移出第二缓冲器的顶部且接收的序列行数据的下两行OSD数据，行N+2数据和行N+1数据，被移进第二存储缓冲器的底部，如在图3中的T＝3处所示。
然后，步骤210至218被重复以继续卷动通过接收的序列行OSD数据。对于在步骤208确定OSD数据将被向下卷动的情况的OSD处理器的操作与向上卷动情况下的OSD处理器的操作相类似。当向下卷动时，步骤220至228被跟随而非步骤210至218。在步骤220至228中，第一和第二缓冲器通过从缓冲器的底部移出若干行OSD数据并将下若干行OSD数据移进缓冲器顶部而被更新。
在第二示例性实施例中，重格式化的OSD数据被存储在存储器130中的一链接的存储器区的表中。该链接的表中的存储器区的内容被传送给显示部分150以生成OSD。根据该OSD被向上或向下卷动，通过向前或向后移位该链接的表来卷动该OSD。例如，当向上卷动时，该链接的表中的第一存储器区掉出该链接的表，第二存储器区变为该链接的表中的新的第一存储器区，且在该链接的表的尾部加上包含该序列OSD数据中的下一行的一存储器区。该加上的存储器区可是与该链接的表中的先前的第一存储器区相同的区。可替换地，该存储器区可是一不同的存储器区且掉出该链接的表中的该存储器区可被返回到对于其他目的或对于以后在链接的表中使用可得到的一存储器源池。
以下参照图4和5描述本发明的第二示例性实施例。图4是用于描述根据本发明的第二示例性实施例的一OSD处理器170的操作的流程图400。图5示出OSD处理器170如何将重格式化的OSD数据存储进存储器130。
在步骤402，OSD处理器170生成多个存储器130区的一链接的表。在步骤404，OSD数据的一单个光栅行通过OSD处理器170被存储进该多个存储器区的各个中。一首部指针包含该链接的表中的第一存储器区的地址，或指向该链接的表中的第一存储器区。在步骤406，一首部指针502(图5)被初始化以指向该链接的表中的第一存储器区的地址以识别该链接的表的开始。在步骤408，在通过首部指针502被指向的存储器区开始，在该链接的表中的存储器区的内容被传送给显示部分150进行显示。
该链接的表的内容和步骤408后的OSD在图5中T＝0处被示出。图5的链接的表包括N+1个存储器区。通过首部指针502被指向的第一存储器区包含行0数据。最后的存储器区包含行N数据。链接各存储器区的箭头示出了各存储器区存储该地址，且从而被链接至该链接的表中的下一接连的存储器区。最后的存储器区存储一码以指示已达到该链接的表的尾部。在T＝0，该链接的表存储行0数据至行N数据。
在步骤410，假定该例的OSD将被向上卷动，操作被引至步骤412。在步骤412，首部指针被设置以指向存储器区的该链接的表中的下一存储器区的地址。如图5中的T＝1处所示，该首部指针现指向行1数据而非行0数据。将该首部指针向前移位一存储器区将该链接的表缩短了一存储器区。在步骤414，一存储器区被加至该链接的表的尾部。在步骤416，该被加上的存储器区存储该序列的接收的OSD数据行中的下一行OSD数据。该被加上的存储器区存储行N+1数据，如图5中的时间T＝1处所示。返回到步骤408，显示部分150显示该链接的表中存储的OSD数据，导致行1数据至行N+1数据的显示。
假定在步骤410，OSD被再确定被向上卷动，返回到步骤412、414和416将导致该链接的表包含行2数据至行N+2数据，如图5中T＝2处所示。在步骤408，显示部分150显示该链接的表中存储的OSD数据，导致行2数据至行N+2数据的显示。
以上针对OSD被向上卷动的情况描述了第二示例性实施例。通过跟随与步骤412、414和416类似的图4中的步骤422、424和426，一OSD可被向下卷动。当向下卷动时，不是调节首部指针到该链接的表中的下一存储器区，该首部指针被设置以指向一加上的存储器区及该表中的倒数第二存储器区变为该链接的表中的最后的存储器区。
以上将第二示例性实施例描述为使用存储器区的一链接的表，其中各存储器区被使用以存储一单光栅行的OSD数据。如本领域的熟练技术人员所知的，本发明的讲授可被用于在各链接的存储器区中存储多于一个光栅行的应用或在各链接的存储器区中存储一字符行而非一光栅行的应用。
图6-7为示出存储器如何被使用来存储用于本发明的示例性实施例的屏幕显示数据的存储变换图。如图6-7所示的存储变换图由Richard Sita等人的题为“提供多个标准输出信号的MPEG解码器”(PCT申请No.PCT/US98/04755，1998年3月11日递交)所讲授，该申请被结合在此作为参考。
图6示出了本发明的一示例性实施例的一存储变换，其中MPEG-2解码器在一全说明书(full spec)模式中工作，其中存储器130的容量是96Mbit。在图6中，输入位流由参考数字630表示且图象数据区由参考数字610、612、614、616、618和620表示。在本发明的一示例性实施例中，重格式化的OSD数据可被存储在存储器区640中。如图6中所示，存储器130在全说明书模式中被接近全部地使用。本发明的第二实施例可在当其使用不是接触的小存储器区时有利地在该存储器构成中被使用。
图7示出了本发明的一示例性实施例的一存储变换，其中MPEG-2解码器在一下变换模式中工作，其中存储器130的容量是48Mbit。在图7中，输入位流由参考数字730表示且图象数据区由参考数字710、712、714、716、718和720表示。在本发明的一示例性实施例中，重格式化的OSD数据可被存储在存储器区740中。当一更大量存储器可得到用于图7中所示的存储器构成时，本发明的第一实施例或本发明的第二实施例可被使用。
尽管在此已示出和描述了本发明的示例性实施例，可理解提供这些实施例仅是举例。不脱离本发明的精神，本领域的熟练技术人员可作出多种变化、改变和替换。因此，期望后附的权利要求覆盖落入本发明的范围内的所有这样的变化。

Claims (8)

1、一种用于卷动使用屏幕显示数据的一屏幕显示的设备，其中该屏幕显示数据被包括在代表一视频图象的一被编码的视频信号中，该设备包括：
接收装置，接收该被编码的视频信号并解码该屏幕显示数据作为一序列行的屏幕显示数据；
存储装置，包括一第一缓冲器和一第二缓冲器；
屏幕显示处理装置，用于在该第一缓冲器和该第二缓冲器中存储该序列行屏幕显示数据的一行群并可交替地在该第二缓冲器和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群，其中各接连的行群相对于最近被更新的行群在该序列行屏幕显示数据中被移位至少一行；
显示装置，用于与在该第一和第二缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群相同步地自该第一缓冲器和第二缓冲器交替地显示屏幕显示数据，从而显示最近被更新的行群。
2、根据权利要求1所述的设备，其中该编码的视频信号是一MPEG-2位流且该屏幕显示数据是在一序列首部、一图象群首部、和一图象首部中的一个的用户数据区内被编码的闭合字幕信息。
3、根据权利要求1所述的设备，其中该屏幕显示通过沿该序列行屏幕显示数据，向前移位接连的行群而可被向上卷动。
4、根据权利要求1所述的设备，其中该屏幕显示通过沿该序列行屏幕显示数据，向后移位接连的行群而可被向下卷动。
5、一种用于卷动使用屏幕显示数据的一屏幕显示的方法，其中该屏幕显示数据被包括在代表一视频图象的一被编码的视频信号中，该方法包括有步骤：
(a)接收该被编码的视频信号并解码该屏幕显示数据作为一序列行的屏幕显示数据；
(b)在一存储器的一第一缓冲器和一第二缓冲器中存储该序列行屏幕显示数据的一行群；
(c)交替地在该存储器的一第二缓冲器和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群，其中各接连的行群相对于最近被更新的行群在该序列行屏幕显示数据中被移位至少一行；
(d)与在该第二和第一缓冲器中更新该序列行屏幕显示数据的接连的行群相同步地交替地显示来自该第一缓冲器和第二缓冲器的屏幕显示数据，从而显示最近被更新的行群。
6、根据权利要求5所述的方法，其中该编码的视频信号是一MPEG-2位流且该屏幕显示数据是在一序列首部、一图象群首部、和一图象首部中的一个的用户数据区内被编码的闭合字幕信息。
7、根据权利要求5所述的方法，其中该屏幕显示通过沿该序列行屏幕显示数据，向前移位各接连的行群而被向上卷动。
8、根据权利要求5所述的方法，其中该屏幕显示通过沿该序列行屏幕显示数据，向后移位各接连的行群而被向下卷动。
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