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KR100666285B1 - 데이터복호화장치및데이터복호화방법 - Google Patents

데이터복호화장치및데이터복호화방법 Download PDF

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KR100666285B1
KR100666285B1 KR1019970709319A KR19970709319A KR100666285B1 KR 100666285 B1 KR100666285 B1 KR 100666285B1 KR 1019970709319 A KR1019970709319 A KR 1019970709319A KR 19970709319 A KR19970709319 A KR 19970709319A KR 100666285 B1 KR100666285 B1 KR 100666285B1
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이쿠오 쓰카고시
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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Publication date
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Abstract

복호화 장치에 대하여, 디지털 영상 신호와 문자 데이터를 포함하는 비트 스트림 데이터가 입력된다. 비트 맵 형식의 문자 데이터는, 디멀티플렉서(1)에서 추출되어, 데이터 디코더(7)로 공급된다. 데이터 디코더(7)의 워드 검출부(20)는 에러 데이터를 포함하는 라인을 검출한다. 라인프로세서(40)에 있어서, 에러가 존재하는 라인을 검출하며, 동시에 해당 라인 전후의 라인 단락의 어드레스를 레지스터에 기억한다. 그것에 의하여, 버퍼 메모리(22)로부터 판독하면서 계속 복호화하면서 표시를 행할 때, 버퍼 메모리(22)상을 랜덤으로 점프함으로써 임의의 라인을 복수회 표시하거나, 특정한 라인을 건너 뛰어가며 읽는 것이 가능하게 된다. 그리고, 에러가 있는 라인의 데이터를 판독하는 대신에, 메모리상의 전후의 라인을 액세스함으로써, 라인 단위의 문자 데이터의 보간을 행할 수 있다.

Description

데이터 복호화 장치 및 데이터 복호화 방법
본 발명은 비디오, 오디오, 자막 등의 데이터에 에러가 생긴 경우, 이것을 다른 데이터로 보간하여 출력하는 기능과, 사용자로부터의 명령에 대하여, 상호 대화형으로 표시 영역을 변화시키는 기능을 가지는 데이터 복호화 장치 및 데이터 복호화 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 외국제의 영화 소프트 등을 자국에서 감상하는 경우, 화면의 하측면이나 우측란의 측부에 자막이 중첩되는 경우가 많지만, 비디오 디스크와 텔레비젼 방송 등에 있어서는, 이러한 자막은 비디오 화상 중에 미리 중첩된 상태에서 비디오 신호가 전송되고 있는 경우가 일반적이다.
이것에 대해서, 예를 들면 캡틴 시스템(CAPTAIN; Character and Pattern Telephone Access Information Network System)에 있어서는, 이러한 자막을 문자 코드 혹은 도트 패턴으로서 전송할 수 있도록 형성되어 있다. 그리고 또한, CD-G (그래픽)에 있어서는, 서브코드를 이용하여, 그래픽들을 기록할 수 있도록 형성되어 있고, 이것을 이용하여 자막을 CD에 기록하는 것이 가능케 되어 있다.
여기서, CD-G에 있어서의 데이터 포맷에 대하여 설명하면, 도 17의 A에 도시한 바와 같이, 1 프레임 분의 데이터는 1바이트의 서브 코드와 32바이트의 데이터로 구성되어 있다.
이 32바이트 데이터는, 1개의 샘플마다 2바이트의 데이터가 L 채널과 R 채널에 각각 6 샘플씩 합계 24바이트로 분할되어 있다. 그리고, 이 24 바이트의 오디오 데이터에 대하여, 8바이트의 에러 정정 코드가 부가되어, 합계 32바이트의 데이터로 되어 있다.
한편, 도 17의 B에 도시하는 바와 같이, 98 프레임분의 서브코드가 모여서, 1블럭을 구성하도록 형성되어 있다. 1블럭의 상세는 도 17의 C에 도시된다. 이 도면에 도시하는 바와 같이 1바이트로 된 각 프레임의 서브 코드는 P, Q, R, S, T, U, V, W의 8채널로 전개하여 도시되어 있다. 98 프레임의 서브 코드 중, 최초의 2 프레임의 서브 코드는, S0, S1의 동기 패턴으로 되어 있다. 그리고, 나머지의 96 프레임의 서브 코드에, 여러 가지 서브 코드 데이터를 기록할 수 있도록 형성되어 있다.
단, 1바이트의 서브 코드(각 비트가 P 내지 W로 도시됨) 중, P채널과 Q채널의 데이터는, 트랙을 검색하는 데이터가 이미 할당되어 있다. 그래서, 나머지의 R채널 내지 W채널의 6×96 비트로, 그래픽 데이터를 할당할 수 있다.
1블럭의 데이터는, 75Hz의 주파수로 전송되기 때문에, 1프레임 분의 데이터 전송량은 75× 98바이트가 된다. 따라서, 서브 코드의 비트 전송율은 7.35K바이트/sec가 된다.
도 18은 이러한 그래픽 데이터의 전송 포맷을 도시한다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, R채널 내지 W채널의 6비트의 데이터를 1심벌로서 96심벌 분의 데이터에 의해, 1 패킷이 구성되며, 각 패킷은 4 개의 팩에 의해 구성되어 있다. 각 팩은, 심벌(0) 내지 심벌(23)의 24개의 심벌에 의해 구성되어 있다. 심벌(0)의 R, S, T의 3비트에는 모드 정보가, 또한, U, V, W의 3비트에는 아이템 정보가, 각각 할당되어 있다. 이 모드와 아이템의 조합에 의해, 표 1에 나타내는 바와 같은 모드가 규정되어 있다.
그리고, 심벌(1)에는 인스트럭션이, 또한, 심벌(2)과 심벌(3)에는 모드 및 아이템과 인스트럭션에 대한 패리티가, 각각 할당되기 때문에, 실질적으로 그래픽 데이터를 할당할 수 있는 범위는, 심벌(4) 내지 심벌(19)의 12심벌이 된다. 그리고, 심벌(20) 내지 심벌(23)의 4심벌에는, 심벌(0) 내지 심벌(19)까지의 20심벌에 대한 패리티가 할당되어 있다.
이렇게 하여, CD-G에 있어서는, 각 팩의 6× 12피크 셀의 범위에, 그래픽 데이터를 2진 데이터로 할당할 수 있다. 팩의 비율 75(Hz)× 4=300팩/sec이 되며, 이 6× 12피크 셀의 범위에 1개의 문자를 할당한다고 하면, 1초간에 300문자를 전송할 수 있게 된다.
CD-G에 있어서 규정하는 1화면은 288 수평화소× 192라인이 되므로, 이 1 화면의 문자를 전송하기 위해서는, 다음 식에서 나타내는 바와 같이, 2.56초 필요하게 된다.
[(288/6) × (192/12) /300=2.56]
이 경우, 16진법 표현을 행하기 위해서는 각 피크 셀에 대하여 4비트 필요하게 되기 때문에, 1회의 문자 패턴에 대하여, 4회의 다른 패턴을 전송할 필요가 있다. 따라서, 전송 시간은 4배의 시간의 10.24초의 시간이 걸리게 된다.
그러나, 에러가 혼입된 데이터가 공급되는 경우, 예를 들어, 비디오 데이터, 그래픽 데이터, 또는 자막 데이터 등의 화소 데이터에서, 런-렝스(run-length) 또는 DPCM 등으로 대표되는 압축 부호화된 데이터로서 1도(度)의 에러가 발생하면, 라인의 그 후의 데이터는 정확하게 표시될 수 없게 되어, 육안으로 볼 수 없는 화면이 되는 문제가 있다.
이것을 피하기 위해서, 에러가 있는 프레임/필드의 데이터를 출력하지 않거나, 혹은 뮤트(mute)하는 것이 고려되지만, 단지 하나의 에러 때문에 에러가 있는 데이터를 전혀 출력하지 않는 것은 사용자 입장에서는, 반드시 편리한 방법이라고 볼 수는 없다. 예를 들면, 에러의 정도가 작은 경우는 에러 부분을 보간하여 출력하며, 에러의 정도가 많은 경우는 출력을 멈추는 등의 사용자측에 이르는 배려를 실현하는 기능이 요구된다.
도 1은 본 발명의 자막/그래픽·데이터 복호화 장치를 포함하는 플레이어 시스템의 전체를 나타내는 블럭도.
도 2는 자막 스트림의 실현 방법을 포함하는 데이터 부호화 장치의 전체적인 블럭도.
도 3은 자막 데이터 부호화 장치에 입력되는 자막 데이터를 설명하는 개략도.
도 4는 컬러 룩업 테이블의 일 예를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 자막/그래픽· 데이터를 복호하는 데이터 디코더의 블럭도.
도 6은 시스템 컨트롤러로부터 데이터 디코더 내의 컨트롤러로 이송되는 정보 및 컨트롤러로부터 시스템 컨트롤러로 이송되는 정보의 내용을 나타내는 개략도.
도 7은 시스템 컨트롤러로부터 데이터 디코더내의 컨트롤러로 이송되는 정보, 및 컨트롤러로부터 시스템 컨트롤러로 이송되는 정보의 내용을 나타내는 개략도.
도 8은 자막 스트림의 축적/표시에 따르는 버퍼의 관리법을 설명하기 위한 개략도.
도 9는 버퍼 관리법의 설명을 위한 버퍼의 모델을 나타내는 블럭도.
도 10은 일반 재생/특수 재생의 각각 스트림 다중화 상태를 나타내는 개략도.
도 11은 라인프로세서의 상세한 기능을 나타내는 블럭도.
도 12는 라인 종단 식별 코드 검출기의 일 예의 블럭도.
도 13은 FIFO 레지스터로 기억하는 데이터와 버퍼 메모리 판독 시의 액세스를 나타내는 개략도.
도 14는 라인프로세서에 의한 처리 결과의 개념도.
도 15는 라인 프로세서에 의한 처리 결과의 개념도.
도 16은 디지털 텔레비젼 방송의 수신기에 대하여 본 발명을 적용한 경우의 전체적인 구성을 나타내는 블럭도.
도 17은 그래픽 데이터를 취급하는 종래의 CD의 서브 코드의 개략도.
도 18은 그래픽 데이터를 취급하는 종래의 CD에 있어서의 데이터 구성도.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 예를들면, 에러가 포함된 자막 정보 등이 공급되었을 때에, 이 정보를 입력하고 있는 버퍼 메모리를 랜덤하게 액세스할 수 있는 정보를 사용하여 에러가 있는 라인을 다른 라인의 데이터로 치환하여 표시시키도록 한다. 또는, 빈번히 에러가 출력되는 경우는 에러가 있는 라인을 표시시키지 않는 선택도 가능하도록 하는 것이다.
에러를 검출하는 방법은 데이터를 버퍼 메모리로 기록할 때에 에러 검출하는 방법과, 버퍼 메모리로부터 판독할 때에 검출하는 방법의 2가지가 있지만, 기록할 때의 검출은, 표시하기 전에 에러가 있는 곳을 알지만, 라인의 단락이 되는 신호를 검출하는 회로가 필요하게 된다.
한편, 버퍼 판독 시의 에러 검출은, 데이터 외에 에러 플래그를 버퍼 메모리에 축적시킬 필요가 있으며, 에러를 검출한 시점에서는, 실시간으로 표시하고 있으므로, 에러의 데이터가 그대로 출력되어 버리는 문제가 있다. 그래서, 본 발명에서는, 에러 검출 방식은 버퍼 메모리 기록 시에 행하는 방법을 채용하는 것이다.
또한, 에러 검출법은 라인 종단 식별 코드를 검출함으로써 실현한다. 화소 데이터는 런렝스 부호화 등에 의해 압축되어 있는 경우가 많지만, 그 경우 1 라인의 단락을 나타내는 라인 종단자(End_Of_Line)는 유니크 코드로 형성되어 있으며, 이것을 검출함으로써, 기록 중의 데이터가 몇 라인 째에 해당하는지를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 에러가 존재하는 라인을 다른 라인의 데이터로 바꿔 놓고 표시시키거나, 에러의 라인을 표시시키지 않는 것이 가능하게 되며, 또한, 본 발명에 의하면, 일반 재생/특수 재생 시의 어떠한 경우에도 이용할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 양호한 형태
자막 복호화 장치의 입력으로서는 다중화된 그래픽/자막 비트 스트림과 디코드 후의 비디오 데이터를 받아들인다. 다중화된 자막 데이터의 비트 스트림을 코드 버퍼에 모은 후, 지정된 타이밍에서 복호화를 행하며, 디코드 후의 그래픽/자막 데이터를 비디오 데이터에 중첩한다.
이러한 복호화 장치의 개요를, 도 1의 플레이어 내 디코더 시스템을 예로서 설명한다. 예를 들면, 정보 기록 매체인 디지털 비디오 디스크(15)로부터 재생된 신호는 데이터 디코더/디멀티플렉서(1)로 전송된다. 디스크(15)에 기록되어 있는 디지털 데이터는 도시하지 않지만 광픽업에 의해 판독된다. 또한, 디스크(15)로부터 신호를 재생할 때에, 스핀들 모드, 포커스, 트래킹을 제어하기 위한 서보계(16)가 설치되어 있다.
들어간 데이터는 메모리(2)를 사용하여 채널 복호화되어, 에러 정정을 행하며, 비디오, 자막, 오디오의 각 데이터를 각각 비디오 디코더(3), 데이터 디코더(7), 오디오 디코더(11)로 전송한다. 비디오 디코더(3)에서는, 메모리(4)를 사용하여 비디오의 비트 스트림으로부터 비디오 데이터를 복호한다.
레터 박스 회로(5)에서는, 비디오 디코더(3)의 출력이 압축 모드(squeeze mode)인 경우, 종횡비(aspect ratio) 4:3 모니터로 진원율(perfect circle ratio) 100%로 감상할 수 있도록 화면의 수직 방향을 3/4으로 줄여서 표시하기 위한 필터 처리를 행한다. 그 경우, 1/4 필드에 상당하는 타이밍 조정용의 메모리(6)를 사용한다. 또한, 스퀴즈 모드에서 비디오 데이터를 직접 출력하기 위해서 비디오 디코더(3)의 출력 데이터는 레터 박스 회로(5)를 통하지 않고 전송될 수도 있다.
오디오 디코더(11)에서는, 메모리(12)를 사용하여 오디오 데이터의 비트 스트림으로부터 오디오 데이터를 복호한다. 복호화된 오디오 데이터는 오디오용의 D/A 컨버터(13)를 통해서 아날로그 오디오 신호로 변환되어 음성 출력으로서 음성 회로로 공급된다.
데이터 디코더(7)는 디멀티플렉서(1)로부터 공급되고 있는 비트 스트림 데이터를 디코드한 후, 레터 박스(5)의 출력 비디오 데이터와의 사이에, 데이터 예를 들어 자막 등의 그래픽의 중첩(superimpose)을 행한다. 중첩된 비디오 데이터는 복합 인코더(composite encoder)(8)에 의해 NTSC, PAL, 혹은 SECAM 방식의 영상 신호로 변환되고, 비디오용 D/A 컨버터(10)로 제공되며, 데이터 신호로서 출력된다.
또한, 이상 동작을 일괄해서 제어하기 위한 시스템 컨트롤러(14)가 설치되어 있고, 사용자로부터의 명령 및 그 밖의 각종 정보를 모니터할 수 있도록 하며, 모드 디스플레이(9)로 전용 디스플레이에 표시시키거나, 비디오에 중첩시킨다.
본 발명은 상술한 바와 같은 디지털 비디오 디스크 플레이어에 있어서, 재생된 비디오 데이터에 대하여 자막 등의 그래픽을 중첩하는 기능을 가지는 데이터 디코더(7)에 있어서의 처리에 특징을 가지는 것이다. 본 발명의 이해의 돕기 위해, 그래픽/자막의 데이터를 부호화하는 부호화 시스템을 도 2를 참조하여 개략적으로 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 비디오 카메라(51)로부터 출력된 영상 신호가 공급되는 비디오 부호화 장치(52)는, 비율 컨트롤러(52a)를 내장하고 있다. 서브 타이틀 버퍼 배리파이어(68, 이하, SBV(Subtitle Buffer Verifier) 회로라고 함)에 있어서, 필요한 제어 정보를 가지고 발생되는 데이터의 양을 제어한다. 동시에 비디오 데이터의 압축율은 SBV 회로(68)에서 출력되는 비트율 제어 신호에 대응하여 제어된다.
즉, 후술하는 바와 같이, 점선으로 나타낸 자막 부호화 장치(57)에 있어서 자막 데이터가 부호화되는 것이지만, 그 부호화된 데이터 양이 적은 경우에는, 그만큼 비디오 데이터의 부호화 양을 증대시키더라도, 전체적인 데이터 양이 증가하지 않는다. 즉, 그 분만큼 비디오 화상을 보다 고품질로 할 수 있다. 반대로, 자막 데이터가 많은 경우에는, 비디오 데이터에 할당되는 데이터 양이 감소된다.
1 화소가 4 비트 양자화된 데이터를, 1화면과 대응하는 1 페이지 분을 부호화하는 경우, 결과적으로 발생하는 데이터의 양이 SBV 회로(68)의 코드 버퍼 사이즈를 초과하게 되면, 오버플로가 발생한다. 이러한 경우, 페이지에 대한 부호화 처리에 있어서, 단계화(gradation)는 4 비트로부터 감소된다. 그 다음, 결과적으로 발생하는 데이터는 양자화 회로(64)에 의해 다시 양자화된다.
이렇게 하여, 비디오 부호화 장치(52)에 의해 압축, 부호화되며, 또한 패킷화된 비디오 데이터(예를들면, 4 : 2 : 2의 컴포넌트 신호 등)가, 멀티플렉서(58)로 공급된다.
마찬가지로, 마이크로폰(53)에 의하여 수신된 오디오 신호는, 오디오 부호화 장치(54)로 공급되어, 디지털 신호로의 변환 등의 신호 처리가 이루어진다. 그리고, 압축, 부호화되며, 또한 패킷화된다. 이 경우에 있어서도, 마이크로폰(53)을 대신하여, 예를들면 테이프 레코드 등을 사용하여, 그곳에서 재생된 오디오 신호를 오디오 부호화 장치(54)로 공급하도록 할 수도 있다. 오디오 부호화 장치(54)에 의해 부호화된 오디오 데이터는 멀티플렉서(58)로 공급된다.
한편, 문자 발생 회로(문자 발생기; 55)에 의해 발생된 자막 데이터, 또는 플라잉 스폿 스캐너(flying spot scanner; 56)로부터 출력된 자막 데이터는, 자막 부호화 장치(57)로 공급되며, 압축, 부호화되어, 또한 패킷화된 후, 멀티플렉서(58)로 공급되도록 이루어져 있다.
멀티플렉서(58)는, 자막 부호화 장치(57), 비디오 부호화 장치(52), 오디오 부호화 장치(54) 각각으로부터 출력된 패킷화된 데이터를, 다중화(예를들면, 시분할 다중화)한다. 또한, 멀티플렉서(58)는 데이터에 대하여, 에러 정정을 위한 신호 처리, EFM (8→ 14변조), QPSK, QAM 등의 변조 처리를 행한 후, 예를들면 디스크(91) 등의 기록 매체에 기록하거나, 채널(channe1)를 통해 수신측에 전송된다. 디스크(91) 등의 기록 매체에 기록된 데이터를 바탕으로 하여 디지털 비디오 디스크(15)가 제조된다. 디지털 텔레비젼 방송의 경우에는, 필요한 처리를 행하여, 통신(또는 방송) 위성에 대하여 송신된다.
다음에, 자막 부호화 장치(57)에 대하여 또한 설명한다. 문자 발생 회로(55)는, 비디오 부호화 장치(52)에 의해 부호화된 비디오 화상에 대응하는 자막 데이터를 발생하여, 자막 부호화 장치(57)의 스위치(61)의 접점(a)으로 공급된다. 또한, 스위치(61)의 접점(b)측에는, 문자 발생 회로(55)로부터 키 데이터가 공급된다. 스위치(61)는, 소정의 타이밍에서 접점(a) 또는 접점(b)측으로 전환되고, 자막 데이터 또는 키 데이터를 필요에 따라서 선택하여, 디지털 필터 회로(72) 및 스위치(62)의 접점(b)을 통해 양자화 회로(64)로 공급된다.
자막 부호화 장치(57)에는, 그 밖에 DPCM 회로(65), 런렝스 부호화 회로(66), 가변길이 부호화 회로(67), 및 상기한 SBV 회로(68)가 설치되고, 자막 문자 데이터를 부호화한다. 또, 부호(81, 82, 83, 84)는 칼라 룩업 테이블(71)에 대하여 삭제 기능(wipe function)이라든지, 페이드인/페이드아웃, 색 등의 제어 데이터를 형성하여, 여러가지 형의 자막 데이터를 구축하기 위한 회로 및 유닛을 나타낸다.
상술한 바와 같이 부호화된 데이터(즉, 멀티플렉서(58)의 출력)는, 도 1 중의 데이터 디코더/데이터 디멀티플렉서(1)로 공급되는 재생 신호와 대응하고 있다.
여기에서, 자막 데이터(서브타이틀 또는 캡션(자막) 데이터)에 대하여 설명한다. 자막 데이터는, 표시되었을 때에 명료하게 보이도록, 자막의 문자 배경을 소정의 밝기로 하도록 형성된다. 그 때문에, 자막 데이터는, 키 데이터와 필 데이터로 구성된다. 이들 데이터에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 또, 도 3에 도시하는 신호 레벨은 칼라 룩업 테이블 중의 레벨에 대응하고 있다.
예를 들어, 도 3의 A에 도시하는 바와 같이, 자막에 표시하여야 할 1개의 문자로서, 문자(A)가 존재한다고 한다. 그리고, 상기 도면에 1개의 수평선으로 나타내는 라인(수평주사선)의 필 데이터(fill data)를 도 3의 B에 도시한다. 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 필 데이터는, 기간(T3)에 있어서, 표시하여야 할 문자의 휘도에 대응하는 레벨을 가지고 있다. 그리고, 그 전후의 기간(Tl, T2)과 기간(T4, T5)에 있어서, 필 데이터의 레벨은, 최저의 레벨로 되어 있다. 이와 같이, 필 데이터는, 표시하여야 할 문자의 패턴 및 그 패턴 내의 휘도 레벨(자막의 패턴에 관한 패턴 정보)로 구성된다.
이것에 대하여, 도 3의 C에 도시하는 바와 같이, 키 데이터는, 문자를 표시하여야 할 기간(T3)에 있어서, 최저의 레벨로 되어 있고, 기간(T3)보다 약간 전후로 떨어진 기간(T1과 T5)에 있어서, 최고의 레벨로 되어 있다. 그리고, 기간(Tl과 T3)의 사이의 기간(T2) 및 기간(T3과 T5)의 사이의 기간(T4)의 레벨이, 상술한 최저의 레벨과 최고의 레벨의 중간의 소정의 레벨로 설정되어 있다. 기간(T2)에 있어서는, 최고의 레벨로부터 최저의 레벨로 서서히 변화하도록 이루어져 있고, 기간(T4)에 있어서는, 최저의 레벨로부터 최고의 레벨로 서서히 변화하도록 이루어져 있다.
즉, 기간(T3)에 있어서는, 배경 비디오 화상의 비디오 신호의 레벨이, 실질적으로 블랙 레벨(black level)로 뮤트(감쇠)된다. 이것에 대하여, 기간(T1과 T5)에 있어서는, 자막에 대응하는 필 신호의 레벨이, 소정의 레벨로 뮤트된다. 그리고, 기간(T2)과 기간(T4) 에 있어서는, 키 데이터의 값에 대응하는 비율로 배경 비디오 화상이 감쇠된다. 이 실시예에서는, 키 데이터의 값이 클수록, 배경 비디오 화상의 감쇠 비율이 작게되며(필 데이터(fill data)의 감쇠율이 커지며), 키 데이터의 값이 작을수록, 배경 비디오 화상의 감쇠의 비율이 크게(필 데이터의 감쇠율이 작게) 되도록 이루어져 있다.
이와 같이, 문자를 표시하는 기간에 있어서는, 배경 비디오 화상이 실질적으로 완전히 뮤트되며, 문자의 부근에 있어서는, 배경 비디오 화상이 서서히 뮤트되기 때문에, 자막(문자)이 보기 어렵게 되는 것이 방지된다.
자막 데이터의 단계화를 도 3에 도시하는 바와 같이 도시하는 경우, 도 2에 도시하는 부호화 장치에서는, 칼라 룩업 테이블(71)에 의해 파일 데이터로서의 필 데이터의 휘도치와 키 데이터로서의 혼합비(K)를 발생하여, 복호화 장치으로 보낸다. 부호화 장치와 복호화 장치에서 같은 테이블이 되도록, 필요한 경우 칼라 룩업 테이블 데이터를 전송한다. 복호화 장치에서는, 필요에 따라, 다중화되어 있는 칼라 룩업 테이블을 복호화 장치 내의 레지스터로 미리 다운로드해 두고, 이후의 복호화 데이터를 입력한다.
칼라 룩업 테이블의 일 예를 도 4에 도시한다. 휘도(Y), 색차(Cr, Cb), 배경과의 혼합비를 나타내는 키 데이터(K)가 각각 최대 8비트로 등록되어 있다. 도 3은 휘도 신호 및 키 데이터에 대한 레벨을 나타내는 것으로, 도 3에 도시하는 레벨의 값은, 도 4의 칼라 룩업 테이블 중 이들 신호의 레벨에 대응하고 있다.
도 2에 도시하는 부호화 장치 내의 자막 부호화 장치(57)에 대응하는 복호화 장치는, 도 1에 도시하는 플레이어의 재생 신호를 처리하는 데이터 디코더(7)이다. 이 그래픽/자막 복호화 처리를 행하는 데이터 디코더(7)의 상세를 도 5에 도시한다.
먼저, 워드 검출부(20)에서는, 디멀티플렉서(1)로부터의 데이터 비트 스트림을 스트로브 신호(strobe signals)로 받아들이고, 타임스탬프정보, 헤더 에러, 데이터 에러를 검출하여, 그것을 컨트롤러(35)로 보낸다. 컨트롤러(35)는 표시 위치 정보, 칼라 룩업 테이블의 갱신 데이터와 동시에, 비트 맵 화소 데이터를 나중에 서술하는 라인프로세서(40)를 통해 버퍼 메모리(22)로 넣는다.
컨트롤러(35)는 워드 검출부(20)로부터의 PTS(데이터 표시용 타임 스탬프)를 받아들이며, 도 1에서 도시한 시스템 컨트롤러(14)로 출력한다. 그 후, 시스템 컨트롤러(14)로부터의 디코드 개시 신호에 의해 디코드를 개시한다.
통상의 재생의 경우, 프레임 단위로 바이트 정렬된(byte-aligned) 지속시간(duration) 분만큼 버퍼 메모리(22)로부터 그래픽/자막 데이터를 반복하여 판독한다. 지속시간의 감산은 시스템 동기용 클럭이라도 좋고, 시스템 컨트롤러(14)로부터 수신되는 감소 펄스(decrement pulse)에 의해서 행해지더라도 좋다. 컨트롤러(35)는 표시 타임 스탬프에 따라서 정확하게 동기가 잡혀지도록, 버퍼 메모리(22)로의 어드레스 관리와 액세스 제어를 행한다. 도 1의 디멀티플렉서(1)로부터의 데이터율과 표시율로부터 메모리 액세스의 스케쥴 관리, 즉, 액세스의 밴드폭이 정해진다.
예를 들면, 디멀티플렉서(1)로부터의 데이터 공급율을 최대 20Mbps로 하면, 메모리의 I/O 포트가 8비트인 경우, 2.5MHz에서 버퍼 메모리(22)로의 기록이 행해진다. 한편, 버퍼 메모리(22)로부터의 판독은 시스템 컨트롤러(14)로부터 디코드개시 신호를 받아들인 후, 비트 스트림의 헤더부에 다중화되어 있는 표시 위치 신호에 의해, Vsync(수직 동기 신호), 및 Hsync(수평 동기 신호)로부터 적당한 타이밍을 잡아 행해진다. 판독율은 13.5MHz의 화소 샘플링율이며, 클럭의 폭으로 메모리의 리드/라이트를 바꾼다고 하면, 버퍼 메모리(22)로의 기록은 2.5MHz이므로, 이것을 커버할 수 있는 가장 느린 비율은, 13.5× 1/4=3.375가 된다.
3.375MHz를 코드 버퍼로의 기록용으로 할당하지만, 나머지의 시간에서 버퍼 메모리(22)로부터의 판독을 행한다. 즉, 나머지의 시간은 13.5 - 3.375=10.125이고, 이 10.125MHz는 13.5MHz 클럭으로 4사이클에 3회, 판독을 행하는 것을 의미한다. 8비트의 메모리 데이터 버스를 사용하는 경우, 이 4사이클에 3회의 메모리 리드로 표시를 끊임없이 실행시키기 위해서는, 판독 데이터 길이가 8비트× 3/4=6비트이며, 1화소의 데이터가 6비트 이하로 구성되어 있으면, 실시간으로 표시할 수 있다.
또한, 시스템 컨트롤러(14)로부터 컨트롤러(35)에 주어지는 신호(Special)가 ″non-normal″인 경우는, 특수 재생 모드를 나타내며, 특수 재생 모드를 정확하게 수신한 것을 나타내는 "SPECIAL ACK" 신호를 컨트롤러(35)가 시스템 컨트롤러(14)로 출력한다.
특수 재생 모드에서, n 배속의 빨리 감기(FF) /역되감기(FR)의 경우는, 감소 펄스는 n 배의 비율로 발생되고, 포즈의 경우, 감소 펄스는 발생되지 않으므로, 동일 프레임을 반복 디코드하기를 계속한다. 후술하는 가변 길이 복호화 회로(Inverse Variable Length Coding; IVLC)(23)로부터의 EOP (페이지의 앤드)를 검출하여, 런렝스 복호화 회로(Inverse Run Length Coding Circuit; 24)에서 데이터를 복호하여, EOP의 카운트가 지속 시간에 상당하는 시각에 도달한 시점에서 컨트롤러(35)는 런렝스 복호화 회로(24)로부터 "display end" 플래그를 받아들인다.
"display end" 플래그가 설정되지 않은 경우, 워드 검출부(20)가 바이트 정렬된 다음 페이지의 EOP를 검출하면, 컨트롤러(35)는 시스템 컨트롤러(14)에 대하여 "buffer overflow" 신호를 내며, 디멀티플렉서(1)로부터의 데이터의 전송을 멈춘다. 또한, 시스템 컨트롤러(14)로부터 지시가 있으면, 표시 개시 위치(display Start Position)를 프레임마다 갱신한다.
상기한 버퍼 메모리(22)는, 후에 상술하는 바와 같이, 외부 RAM을 사용하는 경우, 표시용과 축적용의 적어도 2페이지분이 되는 용량을 가지며, 또한, 비디오의 복호화 처리의 지연 보상분을 포함하며, 상기한 액세스 밴드폭이 만족되는 RAM을 사용한다.
컨트롤러(35)는, 비디오 지연 보상을 행하기 위해서, 버퍼 메모리(22)로 데이터를 기록할 때에, 표시용 타임스탬프(presentation time stamp; PTS)를 시스템 컨트롤러(14)로 보낸다. 상기 시스템 컨트롤러(14)의 동기 클럭이 PTS와 일치하는 시점에서, 비디오 복호화 처리의 지연분(약 1 필드)과 레터 박스 처리에 의한 지연분을 가하는 타이밍으로, 데이터 디코드(7) 내의 컨트롤러(35)에 디코드 시작 명령을 전송한다.
이들 일련의 디코드 지연을 고려할 필요는, 부호화 장치의 멀티플렉서(58)(도 2참조)에 있어서, 비디오, 오디오, 데이터의 각 디코드 지연이 제로라는 전제를 기초로 하여 다중화되기 때문이다.
또한, 데이터 디코더(7)내에 시스템 동기용의 클럭이 공급되는 경우는, 표시용 타임스탬프(PTS)를 시스템 컨트롤러(14)로 보낼 필요는 없고, 데이터 디코더(7)내에서 PTS와 시스템 시각이 일치한 타이밍에서 버퍼 메모리(22)로부터 판독을 개시하여, 복호화 처리로 진행한다.
가변 길이 복호화 회로(inverse variable-length coding circuit; 23)는, 버퍼 메모리(22)로부터 판독된 데이터에 대하여 가변 길이 복호화를 행하여, 레벨과 런의 쌍을 출력한다. 또, 경우에 따라 데이터는 가변 길이 복호화 회로(23)를 통하지 않고 전송될 수도 있다.
런렝스 복호화 회로(inverse run-length coding circuit; 24)는 런의 수만큼 레벨을 발생시킨다. 런렝스 복호화 회로(24)도 경우에 따라 통과되는 것도 가능하다.
3:4 보간 필터 회로(25)는 모니터의 화면 종횡비가 4:3 인 경우, 수평 방향으로 압축되어 표시할 수 있는 데이터로 3:4 필터를 걸어서 진원율 100%로 하여 비디오에 중첩시킨다. 그 경우, 컨트롤러(35)는 버퍼 메모리(22)로부터의 판독을 H(수평) 동기 펄스로부터 90 화소분 빠르게 판독한다. 모니터가 16:9인 경우는, 필터를 바이패스한다. 필터를 바이패스했는지는 시스템 컨트롤러(14)로부터 컨트롤러(35)에 주어지는 XSqueeze 신호에서 선택된다. 복수의 폰트에 의한 복수의 스트림이 전송되는 경우는, 이 3:4 보간 필터(25)는 바이패스된다.
칼라 룩업 테이블 회로(color lookup table circuit; CLUT)(26)는, 칼라 룩업 테이블(CLUT)에 등록되어 있는 휘도 신호(Y), 색차 신호(U, V)의 레벨, 그리고 배경 비디오와 칼라 룩업 테이블내의 Y, U, V 신호와의 혼합비를 나타내는 키 데이터(K)를 전화면(full scale)의 경우에 각각 8비트로 출력한다. 이 칼라 룩업 테이블의 데이터가 갖는 방법으로, 각 4비트 정밀도의 출력 데이터로 하는 것도 가능하다.
또, 칼라 룩업 테이블은 다운로드가 가능하다. 키 데이터(K)는 혼합비로서 혼합기(34)로 전송된다. 또한, CLUT를 복수개 가지며, 제어 신호에 의해 그것들을 바꿀 수 있다. 또한, 1개의 CLUT를 가지며, 그 입력 비트의 하나, 예를 들어, 최상위 비트를 사용하며, 시간적으로 변화하는 칼라 삭제 동작(color wiping operation)이 실현될 수도 있다.
혼합기(34)(중첩이라고도 함)는 중첩 on/off 신호가 "on"인 경우, 자막 등의 그래픽 데이터와 비디오 데이터를 혼합비에 따라서 중첩한다. 그 때, 중첩은 Position 신호, 또는, U_Position 신호에서 지정된 타이밍에 따른다. 또한, 모드 정보에 페이드 계수(fade coefficient)가 지정되어 있는 경우, 지정된 속도로 패턴 데이터에 대하여 페이드 계수를 승산하는 것에 의해 페이드인/페이드아웃을 행한다. 중첩 on/off 신호가 "off"인 경우, 비디오 데이터만을 출력한다. 일련의 디코드가 종료하여, 중첩된 신호는, 이 데이터 디코더(7)로부터 복합 인코더(8)를 통해 D/A 컨버터(10)로 전송된다.
또, 도 5에 도시되는 각 신호의 비트수 및 그 규정을 도 6 및 도 7에 도시한다.
이상 설명한 부호화 측의 자막 부호화 장치(도 2)와 복호화측(플레이어)의 데이터 디코더(7)(도 5)에 있어서 형성되는 자막 버퍼 관리 방법에 대하여 설명한다.
우선, 일반 재생용의 자막 스트림은, 부호화 장치 내에서, 복호화 장치에 존재하는 수신용의 버퍼 메모리(22)와 동등한 작용을 행하는 자막용의 SBV 회로(68)에 있어서, 각종 제어 정보(보통/특수 재생, 위치 정보, 자막 복호화 정보, 시간 코드, EOP, 상한 값, 등등)를 비트 맵 형식의 패턴 데이터에 부가하여, 원하는 자막 버퍼 관리 방법을 만족하도록 부호화된다.
특수 재생용의 자막 스트림은, 복호화측의 코드 버퍼로 들어간 후, 즉시 표시되어야 하는 것으로, 그 의미에서 디코드까지 요하는 지연을 고려할 필요는 없고, 이하에 서술하는 바와 같은 일반 재생용의 자막 버퍼 관리 방법은, 그대로 적용되지 않는다.
도 8 및 도 9는, 자막 버퍼 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 있어서, 종축은 수신 데이터 사이즈를 나타내며 (A)와 (B)의 간격이 코드 버퍼 사이즈가 된다. 횡축은 시각(T)을 나타낸다. 또한, 도 9는, 버퍼 관리 방법을 설명하기 위한 자막 복호 버퍼의 모델이고, 버퍼 메모리(220)는, 코드 버퍼(221) 및 디스플레이 메모리(222)로 구성되어 있다.
또한, 경사진 선(A) 및 (B)의 기울기는 동시에 자막 데이터의 비트 스트림의 비트율을 나타내며, 또한 (A)와 (B)에 끼워진 영역에서, 버퍼 메모리 내부의 데이터의 축적 상태를 나타낸다. 고정 비율의 부호화인 경우는 (A) (B)의 기울기는 일정하지만, 가변 비율이 되면, 기울기는 시간과 동시에 변화한다.
또한, 계단상의 선(C)이 (B)를 넘어서 우측으로 밀려 나오는 것은, 버퍼 메모리의 오버플로 상태를 나타내고, (C)가 (A)를 넘어서 좌측으로 밀려 나오는 것은, 버퍼 메모리의 언더플로의 상태를 나타낸다. 이들 오버플로 및 언더플로가 생기지 않도록 제어하는 것이 자막 버퍼 관리의 역할이다.
기울기(B)의 데이터 비율에서 입력된 각 페이지 데이터(S0, S1, S2, S3, S4)는 각각 표시 타이밍의 PTS (S0), PTS (S1), PTS (S2), PTS (S3) ···로 코드 버퍼(221)로부터 디스플레이 버퍼(222)로 자막 데이터가 전송되어, 자막의 표시가 개시된다. 데이터의 전송을 도 8에서는, 계단 파형의 상승 에지 나타낸다. 또한 코드 버퍼(221)로의 축적 단계를 그 횡선으로 나타낸다. 도 8중의 "duration"은, 자막 특유의 파라미터에 의해 지시되는 표시 지속 시간을 나타낸다. 자막의 표시 지속 시간은, 비디오 데이터와 같이, 일정 시간(프레임의 단락)으로는 되지 않는다.
도 8의 버퍼 관리는 도 9의 디코더 버퍼 모델에 근거하고 있다. 221로 나타내는 버퍼 메모리는, 자막 데이터 스트림의 축적을 행하며, 최저라도 1 페이지분의 축적이 행해진 후, 시스템의 클럭치(SCR: System Clock Reference)가 표시 시각(PTS: Presentation Time Stamp)과 일치한 시점에서, 1페이지분의 데이터가 축적용의 코드 버퍼(221)로부터 표시용의 디스플레이 버퍼 메모리(222)로 전송된다. 실제 이 부분은, 1개의 디바이스 내에서 포인터를 갱신하는 것만으로 실현할 수 있으므로, 전송에 따르는 지연 등은 없는 것으로 고려된다.
디스플레이 버퍼(222)에서는 즉각 표시가 행해지며, 예를들면 V 블랭킹(blanking) 기간을 이용하여 퍼서(227)에서 각종의 헤더를 해석하며, 이후의 가변 길이 복호화 회로(223) 또는 런렝스 복호화 회로(224)에서 복호된 후에, CLUT 회로(226)(혹은 필터(225)를 거쳐서 CLUT 회로(226))로 비트 맵 데이터는 전송된다.
또, 도 9에 도시하는 버퍼 메모리(220), 가변 길이 복호화 회로(223), 런렝스 복호화 회로(224), CLUT 회로(226), 필터225는, 도 5에 도시하는 비디오 디코더(7)에서는, 가변 길이 복호화 회로(23), 런렝스 복호화 회로(24), CLUT 회로(26), 필터(25)에 상당한다.
특수 재생 시의 비디오 디코더(7)에 있어서의 처리에 대하여 설명한다. 도 10은 상기 방법으로 부호화된 일반 재생용의 자막 스트림과 특수 재생용의 자막 스트림을 도시한다. 패킷으로 분할되고, 또한, 시분할되어 이송되는 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)의 데이터가 1페이지의 일반 재생용의 자막 데이터를 나타낸다. 또한, 엔트리 포인트의 직후에 특수 재생용에 1페이지분 정리하여 부호화되어 있다. 디지털 비디오 디스크 플레이어인 경우에는, 빨리 감기 재생, 되감기 재생시에, 픽업이 점프하기 전의 어드레스가 엔트리 포인트이다. 실제로는, 엔트리 포인트의 직후에는 비디오 데이터가 존재하는 경우가 많지만, 그 때는 부호화 장치에서, 엔트리 포인트로 표시하는 비디오의 전후의 섹터에 붙여서, 특수 재생용의 자막 스트림을 다중화해 둔다.
자막 복호화 장치에서는, 워드 검출부(20)에 있어서, 시스템 컨트롤러(14)로부터의 Stream-Se1ect 정보에 근거하여, 특수 재생용 스트림이, 일반 재생용 스트림의 어느 것인가를 버퍼 메모리(20) 내의 코드 버퍼로 넣는다.
동일하게 하여, Stream-Select 정보가 복수의 폰트에 의한 복수의 자막스트림의 속에서, 1개의 자막 스트림을 지시하는 경우, 워드 검출부(20)에 있어서, 특정한 폰트 자막만이 선택된다. 이것은 예를 들어, 영상을 4 : 3모니터로 감상하는 경우, 비디오는 4 : 3, 자막도 4 : 3으로 표시될 수 있는 것이 바람직하다. 한편, 16 : 9모니터로 감상하는 경우, 비디오는 4 : 3 압축 모드에서 모니터로 입력되어, 모니터가 16 : 9로 확대된다. 마찬가지로, 자막도 비디오의 4 : 3 압축 모드와 동일한 화소 종횡비로 존재하면, 모니터에서 4 : 3으로부터 16 : 9로 확대되었을 때의 돋보임이 비디오와 같게 된다. 이 때, 복수의 스트림으로부터 적당한 폰트 자막을 선택하는 것이 효과를 발휘한다.
본 발명에서는, 데이터 디코더(7)에 있어서, 디멀티플렉서(1)로부터 공급되는 스트림을 버퍼 메모리(22)에 기록할 때에, 워드 검출부(20)에서 헤더 에러가 검출된 경우는, 해당하는 비트 맵 데이터의 버퍼 메모리(22)로의 기록은 행하지 않지만, 워드 검출부(20)에서 데이터 에러가 검출된 경우, 에러 데이터를 포함하는 라인을 검출하여, 이것을 다른 라인의 데이터로 보간하고자 하는 것이다.
즉, 도 5 중의 라인프로세서(40)에 있어서, 에러가 존재하는 라인을 검출하며, 동시에 해당 라인의 전후의 라인의 단락의 어드레스를 레지스터에 기억해둠으로써, 버퍼 메모리(22)로부터 판독하면서 계속 복호화하면서 표시를 행할 때, 버퍼 메모리(22)상을 랜덤하게 점프함으로써 임의의 라인을 복수회 표시하거나, 특정한 라인을 건너뛰고 읽는 것을 가능하게 한다. 부호화되어 있는 데이터가, 자막 데이터인 경우, 에러가 있는 라인의 데이터를 판독하는 대신에, 메모리상의 전후의 라인을 액세스하면, 라인 단위의 보간을 행하게 된다.
복호화 장치의 디멀티플렉서(58)로부터는, 스트림 데이터와 동시에 에러 플래그가 공급된다. 본 발명은 에러가 있는 데이터를 이 에러 플래그를 체크함으로써, 버퍼 메모리(22)에 기록할 때에 에러가 있는지의 여부를 판별하는 것이지만, 그 때, 부호화되어 있는 화소 데이터는 라인 단위로 종단에는 라인 종단 식별 코드(EOL)로서 독특한 워드가 부가되어 있는 것을 이용한다.
도 11에 도 5에서 도시한 라인프로세서(40)의 상세한 구성의 블럭도를 도시한다. 워드 검출부(20)에서 타이밍 정보, 헤더 에러/데이터 에러가 검출된 후, 데이터 스트림과 에러 플래그는 라인프로세서(40)로 공급된다. 라인프로세서(40)를 구성하는 라인 종단자 검출기(End Of Line detector; EOL detector; 401)는, 라인 종단 식별 코드(EOL)를 이용하여 라인의 단락을 검출한다.
또, 라인 종단자 검출기(401)는 예를들면 도 12와 같은 회로 구성을 가지며, 디멀티플렉서로부터 공급된 1 라인분의 데이터(A)와, 세트 코드(B)를 순서대로 비교기(CMP)에 의해 비교하여, A=B로 되었을 때에 검출 플래그를 출력하여, 검출한 시점에서 후단의 카운터(402)로 검출 플래그를 전송한다. 1라인분의 데이터를 기록할 때마다 검출 플래그가 카운터(402)로 이송되므로, 카운터(402)는 라인 카운터로서 작용한다. 카운터(402)의 값은 후단의 FIFO 레지스터 LN(403)으로 입력된다.
디멀티플렉서(1)로부터 공급되는 에러 플래그는, 지연 및 뉴라인(Newline) 회로(404)에 있어서, 라인 종단자 검출기(401)와 카운터(402)에서 지연되는 분만큼 지연시키며, 이미 FIFO 레지스터 LN(403)에 기억된 라인 번호와 같지 않는 경우만, FIFO 레지스터 LN(403)의 기록 인에이블 단자의 신호 상태가 활성화되도록 한다.
동일 라인에 복수의 에러가 있더라도, FIFO 레지스터 LN(403)에는 1번만 라인 번호가 기억된다. 따라서, 보간될 라인의 수는 FIFO 레지스터 LN(403)의 단(stage)의 수에 의존한다.
한편, 라인의 단락을 나타내는 EOL의 버퍼 메모리(22)상의 기록 어드레스를 기억시키기 위해서, 라인 종단자 검출기(401)의 출력인 검출 플래그를 컨트롤러(35)로부터 출력되는 어드레스 기억용의 FIFO 레지스터P(411)와 FIFO 레지스터C(412)의 기록 인에이블 단자로, 후술하는 ERR_LN 회로(413)를 통해 공급한다. 이렇게 함으로써, EOL의 코드가 존재하는 버퍼 메모리(22)내의 어드레스가 FIFO 레지스터P(411), FIFO 레지스터C(412)에 기억된다.
FIFO 레지스터P(411)와 FIFO 레지스터C(412) 각각에 기억되는 데이터의 차이는, EOL 코드의 라인 번호가 다른 것이다. 예를들면, 도 14에 도시하는 바와 같이, 라인(N)에서 에러가 발생하여, 이 라인 대신에, 1개 앞의 라인(N-1)을 반복하여 표시시키는 경우, 2라인 앞의 라인(N-2)의 EOL의 어드레스를 기억시킬 필요가 있다. 라인(N-2)의 어드레스를 기억시키는 것이 FIFO 레지스터P(411)이며, 버퍼 메모리(22)에 기록중의 라인(N)에 대하여, 에러가 검출된 경우는 라인(N-2)의 EOL의 어드레스를 기억시키기 위해서는, 3단의 레지스터(410)를 거친 뒤에, FIFO 레지스터P(411)로 공급한다.
레지스터(410)는 예를 들어, 2라인 앞의 EOL 어드레스를 FIFO 레지스터(411)로 공급하기 위해서 3스텝의 레지스터를 순회시키게 되어 있으며, 구체적으로는 EOL을 검출하면, 그 시점의 어드레스가 항상 기억되도록, 라인 종단자 검출기(401)의 출력으로 인에이블시킨다. 한편, FIFO 레지스터C(412)는 에러가 생긴 라인의 EOL의 어드레스를 기억하기 위한 것이므로, 현재 라인의 EOL 검출의 타이밍에서 어드레스를 기록한다.
ERR_LN 회로(413)에서는 지연 및 뉴라인(Newline) 회로(404)의 기록 인에이블 신호(WE)의 출력과 라인 종단자 검출기(401)로부터의 검출 플래그에서, 에러를 포함하는 라인의 EOL의 타이밍에서 FIFO 레지스터P(411)와 FIFO 레지스터C(412)로의 기록 인에이블을 활성화한다.
도 14의 예에서는, 라인(N-2)의 데이터에 시작되고, 라인(N+4)의 데이터에 이를 때까지의 버퍼 메모리(22)로의 기록 시에 기억되는 라인 종단 코드의 어드레스는, FIFO 레지스터P(411)에는 어드레스(ADR(EOL_N-2))와 (ADR(EOL_N+1))이 기억되며, FIFO 레지스터C(412)에는 어드레스(ADR(EOL_N))와 (ADR(EOL_N+3))이 기억된다.
계속해서, 버퍼 메모리(22)로부터의 데이터 판독 시의 동작으로서는, 판독한 데이터를 파서(parsor; 405)에 걸어, 표시 개시 라인을 레지스터(406)로 세트한다. 레지스터(406)의 출력과 FIFO 레지스터(403)에 기억시키고 있었던 에러의 라인 번호를 가산기(407)에서 가산하여, 오프세트를 첨가한 라인 번호가 얻어진다. 이 라인 번호를 실제의 표시 라인보다도 빨리 알 필요가 있다. 그 때문에 타이밍 발생기(400)에서는 표시계의 Vsync, Hsync와, 각각을 앞당긴 신호 Vsync-, Hsync-를 발생시키도록 한다.
앞당겨진 동기 펄스 Vsync-, Hsync-를 사용하여 비교기(409)에 있어서 가산기(407)의 출력인 에러 라인 번호가 일치하였을 때, FIFO 레지스터P(411), FIFO 레지스터C(412), 그리고, 라인 번호를 판독하기 위해서 FIFO 레지스터LN(403)의 판독 인에이블 단자로 공급된다. FIFO 레지스터P(411)로부터는 2라인 앞의 종단 어드레스(ADR(EOL_N-2))가 판독되며, FIFO레지스터C로부터는 현재 라인의 라인 종단 어드레스(ADR(EOL_N))를 판독할 수 있다.
컨트롤러(35)에서는, 판독된 2개의 어드레스를 참조하여, 에러를 포함하는 현 라인의 데이터의 판독을 하는 대신에, FIFO 레지스터P(411)로부터의 어드레스(ADR(EOL_N-2))를 참조하여, 그것을 표시계의 Hsync의 타이밍에서, 액세스로 진행한다. 또한, 1개 앞의 라인의 판독이 종료하면, FIFO 레지스터C(412)로부터의 어드레스(ADR(EOL_N))를 참조하여, 표시계의 Hsync의 타이밍에서, 액세스로 진행한다. 이 상태를 도 13의 판독 프로세스의 타이밍차트에 도시한다. 결과로서, 도 14에 도시하는 바와 같이 에러가 없는 자막의 문자(1)에 대하여 에러가 생긴 라인이 보간된 화상(2)이 표시된다.
또한, FIFO레지스터LN(403), FIFO레지스터P(411), FIFO 레지스터C(412) 모두, N단의 깊이를 가진다고 하면, 본 발명의 구성에 의해, 표시하는 프레임과, 미표시로 버퍼 메모리에 축적되어 있는 프레임/필드의 분을 합쳐서 N 라인까지의 에러을 보간하는 것이 가능하다. 이것을 초과하는 에러가 발생한 경우, 에러 라인 전라인의 보간은 불가능하게 되며, 예를 들어, 이와 같이 에러 빈도가 많은 경우는, 그 프레임/필드의 표시는 행하지 않는 등의 대책이 필요하게 된다. 결국 하나의 프레임/필드, 혹은, 복수의 프레임/필드에서, 어떤 라인까지의 라인을 보간할 것인가의 계획에 의해, FIFO 단수(the number of stages)가 결정되는 것이다.
또한, FIFO의 단수(N)가 충분히 크게 잡혀 있는 경우, 도 11의 스위치(415)의 입력을 B로 하면, 에러가 있고 없음에 관계없이, 모든 라인에 대하여 라인 번호와 라인 종단 식별 코드의 어드레스가 FIFO 레지스터LN(403), FIFO 레지스터P(411), FIFO 레지스터C(412)에 축적된다. 표시라인의 어느 것도 액세스 가능하게 되며, 사용자로부터 시스템 컨트롤러(14)를 거쳐서 컨트롤러(35)로 표시 영역의 상하를 이동하는 명령이 공급되면, 컨트롤러(35)는 DSP_카운터(408)로 카운트를 표시하기 전에 Hsync에 의한 카운트를 시작으로 하여, 스킵하여야 할 FIFO 레지스터LN(403), FIFO 레지스터P(411), FIFO 레지스터C(412)의 여분인 정보를 미리 제거함과 동시에, 감산기(416)의 감산 포트로 스킵분의 값을 공급한다. 이것에 의해, 버퍼 메모리(22)에 존재하는 표시 데이터가 원하는 라인분만 스킵되어 표시된다. 또한, 이것을 컨트롤러(35)가 프레임마다 변화시키면, 상하 방향으로 스크롤이 실현된다.
이 상태를 도 15에서 설명하면, 버퍼 메모리(22)내에는 도 15의 A의 데이터가 저장되어 있을 때, 이것을 도 15의 B와 같이 표시시키거나), 도 15의 C와 같이 도중의 라인으로부터 표시시키기는 것이 가능하다.
이상의 예는, 본 발명을 디지털 비디오 디스크 플레이어에 적용한 것이지만, 이것 이외의 복호화 장치에 대하여 본 발명을 적용할 수 있다. 도 16은 본 발명을 디지털 텔레비젼 방송의 수신기에 대하여 적용한 구성을 도시한다.
수신 안테나(300)로부터의 RF 신호가 프런트앤드(301)의 튜너(302)로 공급된다. 튜너(302)에 대하여, QPSK 복조기(303), 에러 정정 회로(304)가 접속된다. 이 에러 정정 회로(304)로부터는, MPEG2의 트랜스 포트 스트림이 출력되어, 디멀티플렉서(1)에 있어서, 비디오 패킷, 오디오 패킷, 데이터 패킷으로 분리된다.
디멀티플렉서(1)와 접속된 메모리(2)는, 폰트 데이터인 EPG(Electrical Program Guide)를 기억하기 위한 영역(2a)을 가진다. 또한, 자막 데이터는, 데이터 패킷중에 삽입되어 있다. 디멀티플렉서(1)로부터의 비디오 데이터가 비디오 디코더(3)에 있어서, MPEG 비디오의 복호 처리를 받아, 비디오 데이터가 비디오 디코더(3)로부터 출력된다. 디멀티플렉서(1)로부터의 오디오 데이터가 오디오 디코더(11)에 있어서, MPEG 오디오의 복호 처리를 받아, 오디오 데이터가 오디오 디코더(3)로부터 출력된다.
디멀티플렉서(1)로부터의 비트 맵 데이터(EPG 데이터 또는 자막 데이터)가 데이터 디코더(7)로 공급된다. 자막 데이터는, 상술한 1실시예와 같은 도 5에 도시하는 바와 같은 데이터 디코더(7)에 있어서 처리된다. EPG 데이터의 경우는, 타임스탬프(PTS)가 없기 때문에, 사용자의 지시 등에 의해서 코드 버퍼를 통과하여 디스플레이 버퍼에 기억되어, 즉시 표시된다. 또한, EPG 데이터의 경우에는, 데이터 디코더(7)내의 가변 길이 복호화 회로(23), 런렝스 복호화 회로(24), 필터(25)를 통과하지 않고서, 이들을 바이패스해도 된다.
또, 도 16에서는, CA (Conditional Access)를 위한 보안 모듈(security module)(IC 카드 리더를 포함한다), 사용자로부터의 지령을 입력하기 위한 인터페이스, 고객 정보를 송신하기 위한 전화회선으로의 접속 부분 등은, 간단하기 때문에 생략되어 있다.
그리고, 디지털 텔레비젼 방송의 수신기의 경우라도, 데이터 디코더(7)에 있어서, 자막, EPG의 데이터를 버퍼 메모리에 기록할 때에 에러의 라인을 특정하여, 표시 전에 모든 에러의 존재를 인식하고 나서 버퍼 메모리로 액세스함에 의하여, 에러가 존재하더라도 전후의 라인을 사용하여, 보간하여 표시시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, CD-G 에 의한 그래픽 데이터를 표시하는 경우에 대해서도 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 에러에 대하여 FIFO 단수까지의 에러 라인이 발생하더라도, 표시하기 전에 에러라인을 인식할 수 있기 때문에, 1개 앞의 라인, 혹은 1개 뒤의 라인의 데이터를 표시하거나, 에러를 포함하는 라인의 표시를 행하지 않고, 블랭크인 채로 할지의 어느 기능을 실현할 수 있다. 따라서, 에러의 빈도가 적은 프레임/필드이면, 본 발명의 기능을 가지고 라인 보간되어 표시시키는 것이 가능하게 된다. 이 결과, 에러가 존재하는 데이터라도 가능한 한 표시될 수 있으며, 정보 공급의 점, 엔터테인먼트성의 점에서 사용자에게 편의를 줄 수 있다.
또한, 라인을 랜덤 액세스할 수 있기 때문에, 반복 라인을 표시시키는데, 여분의 메모리를 필요로 하지 않기 때문에, 이 복호화 장치는, 비용이 적은 이점이 있다.
덧붙여, 본 발명에 의한 기구를 이용하여, 사용자로부터의 상호 대화형 명령에 대하여, 그래픽 등이 표시되는 영역을 한정/선택시키거나, 스크롤시키는 것이 가능하게 되고, 다양한 애플리케이션이 구축할 수 있다.

Claims (18)

  1. 적어도 디지털 영상 신호와 문자 데이터를 포함하는 비트 스트림 데이터를 입력하여, 디지털 영상 신호와 문자 데이터를 복호하는 데이터 복호화 장치에 있어서:
    상기 입력한 비트 스트림 데이터로부터 상기 문자 데이터를 추출하는 추출 수단과;
    상기 추출된 문자 데이터의 에러를 검출하는 에러 검출 수단과;
    상기 에러가 검출된 문자 데이터를 에러가 없는 문자 데이터로 치환하는 치환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 비트 맵 형식의 데이터이고,
    상기 에러 검출 수단은 에러를 포함하는 라인을 검출하며,
    상기 치환 수단은 에러가 없는 라인으로 치환하도록 한 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 치환 수단은,
    상기 문자 데이터를 기억하는 버퍼 메모리를 구비하며,
    에러를 포함하는 라인을 판독하는 대신에, 상기 버퍼 메모리를 랜덤 액세스하여 에러를 포함하는 라인의 부근 라인의 데이터를 판독하도록 한 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에러 검출 수단은:
    상기 문자 데이터에 포함되어 있는 라인 종단 식별 코드를 검출할 때마다 카운트를 증가하는 카운터 수단과;
    에러가 검출되었을 때의 상기 카운터 수단의 카운트 값을 라인 번호로서 기억하는 레지스터를 포함하고,
    상기 치환 수단은:
    실제로 문자 데이터를 표시하기 위해서 상기 버퍼 메모리로부터 판독되는 라인의 라인 번호보다도 선행하는 라인 번호를 발생하는 수단과;
    상기 발생된 라인 번호와 상기 레지스터에 기억된 에러를 포함하는 라인 번호를 비교하는 수단과;
    상기 비교의 결과, 라인 번호가 일치하였을 때에, 1 라인 앞, 또는 1 라인 뒤의 데이터를 상기 버퍼 메모리로부터 판독하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    기록 매체에 기억되어 있는 정보를 재생하여, 상기 비트 스트림 데이터를 출력하는 재생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 문자를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    디지털 텔레비젼 방송 신호를 수신하여 복조 처리함으로써 상기 비트 스트림 데이터를 출력하는 수신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 문자를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 프로그램 가이드를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 장치.
  10. 적어도 디지털 영상 신호와 문자 데이터를 포함하는 비트 스트림 데이터를 입력하여, 디지털 영상 신호와 문자 데이터를 복호하는 데이터 복호화 방법에 있어서:
    상기 입력한 비트 스트림 데이터로부터 상기 문자 데이터를 추출하고;
    상기 추출된 문자 데이터의 에러를 검출하고;
    상기 에러가 검출된 문자 데이터를 에러가 없는 문자 데이터로 치환하도록 하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 비트 맵 형식의 데이터이고,
    상기 에러 검출은 에러를 포함하는 라인을 검출하고,
    상기 치환은 에러가 없는 라인으로 치환하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 치환은,
    상기 문자 데이터를 버퍼 메모리에 기억하고,
    에러를 포함하는 라인을 판독하는 대신에, 상기 버퍼 메모리를 랜덤 액세스하여 에러를 포함하는 라인의 부근 라인의 데이터를 판독하도록 한 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에러 검출은:
    상기 문자 데이터에 포함되어 있는 라인 종단 식별 코드를 검출할 때마다 카운터의 카운트를 증가하고;
    에러가 검출되었을 때의 상기 카운터의 카운트 값을 라인 번호로서 레지스터에 기억하며,
    상기 치환은:
    실제로 문자 데이터를 표시하기 위해서 상기 버퍼 메모리로부터 판독되는 라인의 라인 번호보다도 선행하는 라인 번호를 발생하고;
    상기 발생된 라인 번호와 상기 레지스터에 기억된 에러를 포함하는 라인 번호를 비교하고;
    상기 비교의 결과, 라인 번호가 일치하였을 때에, 1 라인 앞, 또는 1 라인 뒤의 데이터를 상기 버퍼 메모리로부터 판독하는 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비트 스트림 테이터는 상기 기록 매체에 기억되어 있는 정보를 재생하는 것에 의해 출력된 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복화화 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 문자를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 비트 스트림 데이터는, 디지털 텔레비젼 방송 신호를 수신하고 복조 처리하는 것에 의해 출력된 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 문자를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 프로그램 가이드를 표시하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는, 데이터 복호화 방법.
KR1019970709319A 1996-04-12 1997-04-10 데이터복호화장치및데이터복호화방법 Expired - Lifetime KR100666285B1 (ko)

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JP11443896 1996-04-12
JP96-114438 1996-04-12

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