CN1335727A - 用于记录字幕的方法和装置 - Google Patents

Abstract

根据DVD－VR标准的视频记录允许仅仅记录一个子图6。因此,提供一种新的技术,以便于能够按照可以选择地显示不同流的子图像的方式记录至少两个不同的字幕流。第一子图流被直接复制到DVD－VR光盘,而第二或第三子图流被译码为图文电视格式,使得该数据可以包含到要被记录在DVD－VR光盘上的视频流中。因此,在播放DVD－VR光盘时可以采用几种字幕。

Description

用于记录字幕的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种在记录介质上记录数据的方法，其中该数据包括MPEG视频数据和第一字幕数据。另外，本发明涉及一种在记录介质上记录这些数据的设备。

发明背景

根据通常可用的DVD标准，MPEG格式提供多达32个子图流。通常，这种子图流可以在DVD光盘上记录各种字幕，例如不同语言的字幕。因此，当重放DVD光盘时，用户可以选择与视频数据一同显示在显示屏上的特定字幕。

由多个子图流在DVD光盘上记录多个字幕需要复杂的记录技术。因此，已经开发出用录像机，其记录技术不太复杂并且不太昂贵，但是它仅仅能够记录一个子图流。相应的DVD-VR标准已经被确定，其描述记录在DVD光盘上的特定视频。播放存储在DVD-VR盘上的视频信号的用户可以把一个子图流的字幕打开和关闭。但是他不能够像播放DVD盘时那样选择另一个字幕。

另外，根据现有技术、可以把一个字幕“烧”进一个视频流中。但是，这种字幕在回放相应的视频部分时总是可见的。

发明简述

考虑到上述缺点，本发明的一个目的是提供一种用于使得用户在重放DVD-VR盘时可以获得一个以上的字幕的方法和设备。

根据本发明，该目的是通过在一个记录介质上记录数据方法而解决的，其中该数据包括MPEG视频数据和第一字幕数据，其中有把作为基于字符的信息的至少第二种字幕数据存储在MPEG视频数据中的步骤。

在MPEG视频流中存储附加的字幕数据的优点是如果用户具有能够从MPEG视频流中提取这些附加数据的相应解码器，则该附加字幕信息可以被用户所获得。独立使用子图流的字幕数据的特点是不受到在MPEG视频流中存储附加字幕数据的影响。

根据一种增强的DVD-VR标准，可以在一个DVD-VR盘上记录一个以上的附加子图流。因此一个以上的字幕流可以被作为子图流被记录在光盘上。另外，一个以上的字幕流可以被记录在MPEG视频流中。例如，闭合字幕(Closed Caption)提供存储一个以上的字幕这样的特点。

最好，从子图流获得的字幕数据被存储为图文电视、视频文字(Videotext)或者闭合字幕。使用图文电视、视频文字或者闭合字幕格式的具体优点是当前在市场上可获得的大多数电视装置已经具有相应的解码器。因此，具有DVD播放器和带有图文电视解码器的电视机的用户可以方便地启动存储在DVD-VR盘上的子图流中的第一字幕流，另外，他可以通过开启图文电视解码器象普通的图文电视一样启动存储在视频流中的字幕流。

在一个优选实施例中，基于字符的字幕信息被字幕数据内部的一个标记所标识，从而相应的数据可以被自动识别为字幕信息。

另外，如已经在上文中描述，视频和字幕数据可以与作为数字信息的其它数据一同记录在DVD盘上。

MPEG视频流提供用于在图像层或GOP(图像组)层中存储用户数据的空间。该空间最好被用于发送或记录图文电视、视频文字或者闭合字幕数据。

记录字幕数据的方法可以通过分析至少一个输入的子图流而改进。这种分析对于改进从子图流到图文电视、视频文字或者闭合字幕格式的转换是必须的。

如在上文中已经描述的一样，根据本发明使用的DVD-VR提供记录至少两个字幕流的可能性。两个字幕流可以被从DVD盘中输出。第一字幕流可以常规地存储在一个子图流中。第二字幕流可以存储为图文电视格式。但是，其中一个字幕流或者所有字幕流还可以由用户分别输出，例如用键盘输出。因此，用户可以输入作为图文电视或者作为子图数据存储在DVD-VR盘上的各个数据流。例如，用户可以输入个人翻译为另一种语言的字幕，产生用于另一个目标组或者记录信息的字幕流，其被自动产生并且与视频流的内容相关，例如当前日期和时间。

另外，根据本发明，上述方法可以在把数据记录在记录介质上的一个设备上实现，其中该数据包括MPEG视频数据和第一字幕数据，该设备具有把至少第二字幕数据作为基于字符的信息记录在MPEG视频数据中的记录装置。另外可以提供译码装置用于把字幕数据从MPEG子图格式译码为图文电视、视频文字或者闭合字幕格式。

本发明的方法通常表现为计算机程序、从而它可以运行在多个硬件设备上。为了安装，该计算机程序通常可以存储在数据盘这样的记录介质上。

附图说明

下面将具体描述在图中示出的本发明的实施例。

在图中：

图1示出包含字幕信息的子图单元；

图2示出用于子图数据的典型颜色查找表；

图3示出图文电视颜色的典型表格；

图4示出图像识别的原理；

图5示出用于分析根据本发明的子图数据的流程图；

图6示出对应于图1的子图单元的图文电视行0；

图7示出对应于图1的子图单元的图文电视行22；以及

图8示出根据本发明把字幕数据集成到MPEG视频数据中的示意图。

实施例

根据本发明，为了在DVD-VR盘上记录多个字幕，一串MPEG子图单元被译码为图文电视格式，然后集成到一个MPEG视频流中。这种子图单元在图1中示出。一个子图单元(SPU)的一般结构详细说明在DVD标准中，用于只读光盘的DVD规范，部分3，视频规范，版本1.0，1996年8月3日，章节5.4.3子图单元(SPU)中规定。相应地，该子图单元包括子图单元标头(SPUH)、像素数据(PSD)以及显示控制序列表(SP_DCSQT)，其中包括子图显示控制序列(SP_DCSQ)。SP_DCSQ描述对像素数据的显示控制的内容。每个SP_DCSQ被顺序记录，相互附加。

图1示出可能被译码为一个图文电视信号的子图单元的一个例子。如该标准所规定、该例子的具体子图单元也以一个包含控制信息的子图标头(SPUH)为开始。随后部分PXD表示像素数据区域。在当前情况中，像素数据是游长编码的位图数据。在图1中的灰度图形区域表示一个字幕图形，其被作为位图存储在PXD中。

如上文所述，PXD之后跟随着显示控制序列表(SP_DCSQT)。SP_DCSQT可以包括几个显示控制序列(SP_DCSQ)。在图1的情况中，SP_DCSQT包括两个显示控制序列，SP_DCSQ#0和SP_DCSQ#1。显示控制序列的内容的一个例子也在图1中给。相应地，SP_DCSQ#0的开始时间(SP_DCSQ_STM)被设置为0。这意味着控制序列在假想的时间0开始。另外，下一个SP_DCSQ的开始地址(SP_NXT_DCSQT_SA)被设置为在图1的右半部分中所示的SP_DCSQ#1。子图单元的显示以命令STA_DSP为开始。用于像素数据的每一个像素类型的颜色由命令SET_COLOR所设置。在当前情况中，背景像素(bp)的颜色被设置为1，并且图案像素(pp)的颜色被设置为0。

在像素数据与主图像的每个像素之间的对比混合比率由命令SET_CONTR所设置。在当前情况中，该对比度被设置为最大值。

显示字幕的子图必须置于主图像中。因此，用具有命令SET_DAREA的一个矩形设置像素数据的显示区域。该命令可以通过x和y坐标独立地设置显示区域。为了确定被显示为子图的PXD的部分、用于显示的第一像素数据的地址被命令SET_DSPXA所设置。相应的PXD开始地址在图1中的PXD图形中示出。

与每个SP_DCSQ相同，子图显示控制序列SP_DCSQ#0被命令CMD_END所结束。

该示例的SP_DCSQT的第二和最后显示控制序列SP_DCSQ#1在图1的右半部分中示出。相应地，执行停止时间被设置为对应于6秒的527个单位。与下一个子图显示控制序列的开始地址相关的随后命令不在当前情况中产生任何影响，因为SP_DCSQ#1是最后一个SP_DCSQT。命令STP_DSP用于停止子图单元的显示。如上文已经描述，命令CND_END结束该显示控制序列。

上述子图单元是根据DVD标准的一个视频对象单元的一部分。

图2示出一个子图颜色查找表，其代表一个代码号与一个特定颜色之间的关系。在当前情况中，图案像素颜色被设置为颜色“0”(比较图1)。对于颜色“0”的相应颜色坐标可以从图2的子图颜色查找表的第一行获得。另外，背景像素颜色被设置为颜色“1”。相应的颜色坐标在子图颜色查找表的第二行中示出。按照这种方式，图案像素和背景像素被设置为任何颜色。

本发明的原理是把编码为MPEG子图格式的数据转换到编码为图文电视、视频文字或者闭合字幕格式的数据。因此，所有子图显示控制序列必须转换为图文电视格式。下面将根据颜色设置的转换解释该转换过程。

图文电视标准提供少数几种如图3中所示的明确颜色。通常，这些颜色与图2的颜色查找表中的颜色不相同。因此，在译码或转换过程中，子图的颜色必须与图文电视的颜色相比较。最相似于子图颜色的图文电视颜色被指定给该子图颜色。在当前情况中，子图的颜色“0”最接近于图文电视的颜色“红色”。类似地，子图的颜色“1”最接近图文电视的颜色“蓝色”。从而，子图单元的图案像素颜色将被记录为红色图文电视颜色，并且子图单元的背景像素颜色将被记录为蓝色图文电视颜色。在任何情况中，确认图案像素颜色和背景像素颜色在图文电视中也是不同的。

用于把子图显示控制序列转换为图文电视标准的另一个例子通过把字幕的区域设置在主图像中的方法给出。根据图1的子图单元，SET_DAREA被设置为x＝40...679；y＝488...527。译码器必须查找本质上对应于在子图单元中确定的区域的图文电视行。在当前情况中，该区域对应于图文电视行。因此，字幕“Hello World！”将显示在图文电视行22中。

由于如下原因，把DVD子图转换为图文电视字幕格式需要子图的分析。子图单元包括一个游长压缩位图数据单元和附加表示命令。该子图单元的显示命令可以直接转换为相应的图文电视命令。但是，在子图格式中，字幕信息被作为位图数据存储，而在图文电视格式中，字幕信息被作为背景和字符存储。因此，有色文字的图案识别对于从子图格式到图文电视格式的字幕转换是必须的。

对图4中所示的计算机产生文字的图案识别是一种公知技术。在DVD子图的情况下，由于仅仅4个不同的像素类型被用于DVD子图，因此图案识别被简化。另外，对于特殊的使用，即背景、图案、强调1和强调2像素的子图像素的明确分配进一步简化了图案识别。结果，当前情况的子图单元的像素数据位图被图像识别转换为字符序列“HelloWorld！”。

如上文所述，必须分析子图流，以把该数据转换为图文电视格式。这种分析可以根据图5中所示的流程图而执行。图5的分析可以用于大多数类型的具有两个SP_DCSQ的字幕子图。通常，字幕子图单元不包括改变像素数据的颜色和对比度的命令(CHG_COLCON)。因此，在分析过程中执行如下步骤：

步骤1包含到达子图显示控制序列SP_DCSQ#0的命令。在步骤2中，所用的颜色从命令SET_COLOR中获得。在步骤3中，被分配的子图查找表颜色被与图文电视颜色(红、绿、黄...)相比较。另外，图文电视颜色被尽可能明确地分配给子图颜色，其被用于要被分析的子图流中。这种分配在大多数情况保证图文电视颜色类似于子图颜色。在步骤4中，SET_DAREA值被分析，以获得子图的屏幕位置。在此之后，图文电视行被选择，其接近于子图的屏幕位置。在步骤5中，游长编码的PXD位图的图案识别开始。SET_DSPXA数值被用于检测在PXD内部的顶部和底部区域的开始位置的游长编码位图。SET_DAREA数值被用于获得每行的像素数目。在此之后，用图案识别算法分析位图，以检测位图的字符。在步骤6中，与子图颜色相匹配的图文电视颜色被分别分配给字幕的字符和背景。最后，在步骤7中，从包含在最后SP_DCSQ中的STP_DSP命令的SP_DCSQ的SP_DCSQ_STM数值获得子图显示的结束。用于以秒为单位计算持续时间的公式是SP_DCSQ_STM×64/5625。图文电视字幕在显示时间之后被清除，即，一个空白的图文电视页或者下一个图文电视字幕被显示在屏幕上。

在“卡拉OK”的情况下，要在当前唱出的字幕的段落或词语瞬间被强调显示。对于这种情况，步骤2和7必须如下改变：在步骤2中，子图单元的所有SET_COLOR命令和所有CHG_COLCON命令必须被读出。在步骤7中，字幕的显示步骤，即“卡拉OK”强调步骤必须寻找的字幕显示步骤，直到整个子图的显示结束为止。“卡拉OK”强调步骤被每个新的CHG_COLCON命令的SP_DCSQ的SP_DCSQ_STM数值所确定。如上文所述，子图的显示结束由最后的SP_DCSQ的SP_DCSQ_STM数值所确定。用于以秒为单位计算与子图单元开始相关的每个步骤的持续时间的公式与上文相同。在每个显示步骤之后，具有另一个强调字词或者一个空白的图文电视页的新的图文电视字幕必须被显示，或者下一个图文电视字幕必须被发出。

如果子图单元具有多个字幕，则子图数据的分析必须进一步改变。特别地，步骤2和7必须象“卡拉OK”的情况那样改变，另外，由于有多个字幕，子图的显示结束由包含STP_DSP命令的下一个出现的SP_DCSQ的SP_DCSQ_STM数值所确定。另外，如图5中虚线所示，子图单元的多个字幕需要附加的步骤8，具有如下分支条件：如果在SP_DCSQ当前被分析之后存在包含一个STP_DSP命令的一个或多个SP_DCSQ，则到达在包含STP_DSP命令的SP_DCSQ之后的SP_DCSQ，并且继续步骤4。

子图流的分析是用于把子图单元译码为图文电视、视频文字或者闭合字幕的基础。因为子图单元是子图流的一部分，由于子图单元的改变，因此子图单元的各个命令必须被持续分析。效果如下所示：

a)每次出现SET_DAREA命令可能需要对图文电视屏幕上的字

  幕位置的改变。

b)每次出现SET_DSPXA命令可能需要一个新执行的图文识别

  处理。

c)每次出现SET_COLOR命令可能需要文字颜色的改变。

d)每次出现CHG_COLCON命令可能需要一些字符的文字颜色

  的改变。

e)每次出现SET_CONTR命令可能需要关闭或启动图文电视字

  幕。

f)每次出现STP_DSP命令需要关闭图文电视字幕。

g)每次出现STA_DSP命令需要起动图文电视字幕。

通常，上述每个事件a)至g)需要改变当前图文电视字幕页。

译码处理形成由图文电视、视频文字或者闭合字幕标准所需的数据结构。在当前情况中，译码导致由图6和7中所示的图文数据结构，其中示出图文电视的两个代表行。

图6示出从图1的子图单元获得的一个图文电视行0。图文电视信号的一般结构由国际图文电视标准所提供。相应地，用于一页的图文电视信号包括24行。第一行0，类似于一个标头，包含控制信息。该行分别由两个数字的一串16进制数字所形成。因此，每个代码号由8个数位所表示。在该行的开始，表示时钟计数和成帧代码的前3个数字被固定地对给定类型的图文电视设置。随后的杂志号“2”表示图文电视页号的百位数。下一个图文电视号表示该行的号码。接下来的两个号码表示图文电视页号的十位数和个位数。图文电视页的子页的号码被编码在接下来的四个16进制数中。随后是用于字幕的控制码、新的页面等等。

下一行图文电视信号包含由广播机构所提供的特定信息。特别地，字幕信息在最后一行中发送。根据行22，用于这种字幕图文电视行的一个例子在图3中示出。行22还包含一串16进制数。行22的开头与行0相同，即包含时钟计数和成帧代码。下一个16进制数表示杂志和行号。下面的数字是用于背景颜色、字符集颜色和要被显示的字符的代码。

从上文可以看出，图文电视信号是一串在几行中分开的16进制数。每行码字制具有特定的含义，例如页号、字幕或者背景颜色。

上述用于把子图数据译码为图文电视数据的译码处理是把一个字幕流包含到根据本发明的MPEG视频流中的基础。把字幕流包含到视频流中的方法将通过如下例子结合图8而说明。

一个DVD视频光盘包含具有两个字幕流的电影，即一个英文字幕流SP#1数据和一个德文字幕流SP#2数据。该电影将被复制到一个DVD-VR光盘上。第一个字幕流，英文的字幕，被作为子图流存储在DVD视频光盘上，并且将被作为子图流SP#1数据复制到DVD-VR光盘(比较图8)。第二个德文的字幕流将被译码为图文电视字幕数据，并且作为在DVD-VR标准版本1.0中规定的图文电视流而记录。结果，音频和视频流AV数据的数据单元以及DVD视频数据的第二子图流SP#2的数据单元被合并到一个DVD-VR数据的音频视频图文电视流AV和图文电视数据中。另外，DVD视频数据的第一子图流SP#1数据被复制，而不译码为DVD-VR数据的子图流SP#1。

总而言之，与常规的DVD-VR相比，本发明提供如下优点，每个视频对象有两个独立的字幕流可以被记录在DVD-VR光盘上而不只是一个字幕流被记录。另外，根据本发明在图8中示出的数据变换总体上与DVD-VR标准相兼容。最后，可以应用本发明而不需要附加的硬件，其中整个数据变换仅仅用软件执行。

Claims (18)

1.一种在记录介质上记录数据的方法，其中所述数据包括视频数据和一个或多个第一字幕数据，其特征在于：

把一个或多个字幕数据作为基于字符的信息存储在所述视频数据中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括在记录之前分析一个或多个包含所述第二字幕数据的子图流的步骤，以及把所述第二字幕数据转换为基于字符的信息的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述第二字幕数据被译码或者编码为图文电视、视频文字或者闭合字幕数据。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的方法，其特征在于进一步包括用所述字幕数据内的一个标志来标识所述基于字符的字幕信息。

5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的方法，其特征在于所述视频和字幕数据被作为数字信息记录在DVD光盘上。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的方法，其特征在于所述视频数据根据MPEG视频标准编码，并且包括一个图像层或者GOP层的用户数据，其中所述第二字幕数据被存储在所述用户数据中。

7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的方法，其特征在于所述一个或多个第一字幕数据被作为子图流而记录。

8.根据权利要求1至7中的任何一项所述的方法，其特征在于所述字幕数据包含用户定义的字幕信息。

9.一种用于在记录介质上记录数据的设备，其中所述数据包括视频数据和一个或多个第一字幕数据，其特征在于：

记录装置，用于把一个或多个字幕数据作为基于字符的信息存储在所述视频数据中。w

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于进一步包括分析装置，用于在记录之前分析一个或多个包含所述第二字幕数据的子图流；以及转换装置，用于把所述第二字幕数据转换为基于字符的信息。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于所述转换装置包括译码装置或者编码装置，其用于把所述第二字幕数据译码或者编码为图文电视、视频文字或者闭合字幕数据。

12.根据权利要求9或11所述的设备，其特征在于进一步包括标识装置，用于用所述字幕数据内的一个标志来标识所述基于字符的字幕信息。

13.根据权利要求9至12中的任何一项所述的设备，其特征在于所述记录装置包括用于把至少所述视频和字幕数据作为数字信息记录在DVD光盘上的装置。

14.根据权利要求9至13中的任何一项所述的设备，其特征在于进一步包括用于把基于字符的字幕信息插入到所述视频数据的图像层或者GOP层的用户数据中的装置，其中所述视频数据被根据MPEG视频标准而编码。

15.根据权利要求9至14中的任何一项所述的设备，其特征在于进一步包括用于把所述一个或多个第一字幕数据作为子图流而记录的装置。

16.根据权利要求9至15中的任何一项所述的设备，其特征在于进一步包括把用户定义的字幕信息输入到所述字幕数据中的装置。

17.一种根据权利要求1至8中任何一项的步骤编程的计算机程序产品。

18.一种根据权利要求17的计算机程序的记录介质。

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