(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から印加されるＭＰＥＧストリームからビデオストリームを生成し、さらにそのビデオストリームから画面にキャプション文字をディスプレイするためのキャプション情報を生成するＭＰＥＧデコーダにおいて、
前記ビデオストリームをデコーディングし、前記ビデオストリームのヘッダ情報に含まれた使用者データを抽出するビデオデコーダと、
前記抽出された使用者データを貯蔵するためのヘッダメモリと、
前記使用者データをデコーディングしてキャプションデータを生成し、このキャプションデータをＯＳＤ目標データに変換し、このＯＳＤ目標データの開始ビットを利用してＯＳＤディスプレイイネーブル信号を生成する中央処理装置と、
前記ＯＳＤ目標データを前記ＯＳＤディスプレイイネーブル信号に応答してピクセルデータに変換し、この変換されたピクセルデータを出力するＯＳＤ制御手段と、
前記変換されたピクセルデータ及びデコーディングされたビデオデータをミキシングして出力するビデオミキシング手段と
を具備することを特徴とするＭＰＥＧデコーダ。
【請求項２】
前記ＯＳＤ制御手段は、
前記中央処理装置から出力される前記ＯＳＤ目標データを貯蔵するためのＯＳＤバッファと、
前記貯蔵されたＯＳＤ目標データを読出し、前記ＯＳＤ目標データを画素データに変換するＯＳＤ処理部と
からなることを特徴とする請求項１に記載のＭＰＥＧデコーダ。
【請求項３】
前記ＯＳＤ目標データは、キャプション機能が行われる時にはキャプション情報から変換されたデータとして定義され、一般機能が行われる時には一般のＯＳＤ文字をディスプレイするためのデータとして定義されることを特徴とする請求項１に記載のＭＰＥＧデコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）デコーダに係り、特に、キャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーダ及びそのデコーディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧビデオデコーダでデコーディングされるビデオストリームは、ビデオシーケンスの開始を示すシーケンスヘッダと、多数個のピクチャよりなるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）が複数個連続してなる構造を有する。ここで各ＧＯＰは、ＧＯＰヘッダ及び多数個のピクチャ、例えば、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャなどのピクチャよりなる。
【０００３】
一般に、キャプション機能は、映画またはテレビの視聴時にハングル又は英文字幕を画面にディスプレイする機能を言う。従来は、キャプション機能を行うため、ビデオストリームのヘッダ情報に含まれた使用者データを抽出した。抽出された使用者データは、キャプションデータとしてビデオエンコーダに印加され、内部キャプション信号として生成される。
【０００４】
前述のように、ＧＯＰヘッダには、使用者データ領域が存在する。すなわち、ビデオストリームでは、第２１番目の水平ラインが使用者データ領域として使用できる。かかる使用者データ領域は、主としてキャプション情報を貯蔵するのに用いられる。
【０００５】
図１は、従来のＭＰＥＧデコーダを説明するための概略ブロック図であって、ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ１００、オーディオデコーダ１０５、オーディオＤ／Ａ変換器１１０、ビデオデコーダ１２０、ヘッダＦＩＦＯメモリ１３０、中央処理装置（ＣＰＵ）１４０及びビデオミキサ１５０を含む。図１には、説明の便宜のため、ビデオエンコーダ１６０が共に示してある。
【０００６】
ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ１００は、入力端子ＭＩＮから印加されるＭＰＥＧストリームをオーディオストリームとビデオストリームとにそれぞれ分離する。オーディオデコーダ１０５は、ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ１００で分離されたデジタル形態のオーディオストリームをデコーディングする。オーディオＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）１１０は、デコーディングされたオーディオストリームをアナログ信号に変換してオーディオ出力端子Ａ_ＯＵＴを通じて出力する。
【０００７】
ビデオデコーダ１２０は、ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ１００で分離されたビデオストリームをデコーディングし、前記ビデオストリームのＧＯＰヘッダに含まれた使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡを抽出する。
ヘッダＦＩＦＯメモリ１３０は、ＧＯＰヘッダから抽出された使用者データを貯蔵する。
ＣＰＵ  １４０は、ヘッダＦＩＦＯメモリ１３０に貯蔵されている使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡが入力され、使用者データがキャプション情報であるということを確認すると、前記使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡをキャプション情報として出力する。
【０００８】
ビデオミキサ１５０は、ビデオデコーダ１２０でデコーディングされたビデオ信号とＯＳＤ制御部（図示せず）から印加されるＯＳＤデータとをミキシングしてビデオエンコーダ１６０に出力する。
ビデオエンコーダ１６０は、ビデオミキサ１５０の出力及びＣＰＵ  １４０から出力される使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡ、すなわち、キャプションデータをエンコーディングし、エンコーディングされた結果をビデオ出力端子Ｖ_ＯＵＴを通じて出力する。
【０００９】
【発明が解決しようとす課題】
すなわち、図１に示された従来のＭＰＥＧデコーダでは、キャプション機能を行うため、ＭＰＥＧビデオストリームのヘッダから抽出された使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡをビデオエンコーダ１６０に直接出力する。したがって、キャプション機能が含まれるように特別に製作された高価のエンコーダやテレビによってのみ前記キャプション機能を行うことができた。これにより、通常のテレビではキャプション機能が行えない問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、ＭＰＥＧビデオストリームのヘッダに含まれた使用者データをデコーディングしてキャプションデータを生成し、オンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）モジュールを用いて前記キャプションデータを出力することにより、通常のテレビでもキャプション機能が行えるような、キャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーダを提供することにある。
本発明の他の目的は、前記ＭＰＥＧデコーダで行われるデコーディング方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部から印加されるＭＰＥＧストリームをオーディオストリームとビデオストリームとに分離し、前記分離されたビデオストリームをデコーディングして画面にディスプレイするためのＭＰＥＧデコーダを提供する。ＭＰＥＧデコーダはビデオストリームをデコーディングし、ビデオストリームのヘッダ情報に含まれた使用者データを抽出するビデオデコーダを含む。ヘッダメモリは、抽出された使用者データを貯蔵する。中央処理装置は、メモリされた使用者データをデコーディングしてキャプションデータを生成し、このキャプションデータをＯＳＤ目標データに変換する。ＯＳＤ制御手段は、ＯＳＤ目標データを所定のイネーブル信号に応答してピクセルデータに変換し、変換されたピクセルデータを出力する。ビデオミキシング手段は、変換されたピクセルデータとデコーディングされたビデオデータとをミキシングして出力する。
【００１２】
本発明は、ＭＰＥＧデコーディング方法を提供する。そのＭＰＥＧデコーディング方法においては、ＭＰＥＧビデオストリームがデコーディングされ、使用者データがＭＰＥＧビデオストリームのヘッダから抽出される。キャプションデータは、使用者データをデコーディングして生成される。キャプションデータはＯＳＤ目標データに変換されてバッファに貯蔵される。ＯＳＤ目標データは、ＯＳＤディスプレイイネーブル信号が印加されるとピクセルデータに変換される。ピクセルデータはビデオデータとミキシングされ、その結果は出力として導出される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、下記の実施の形態は単なる例示的なものに過ぎない。本発明は、本技術分野の通常の知識を有した者にとって特許請求の範囲により定まった本発明の思想及び範囲を免脱しない範囲内で種々なる変形及び均等な他の実施形態が可能なことは言うまでもない。
【００１４】
図２は、本発明によるキャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーダを説明するための好適な実施形態のブロック図である。このＭＰＥＧデコーダは、ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ２００、オーディオデコーダ２０５、オーディオＤ／Ａ変換器２１０、入力バッファ２２０、ビデオデコーダ２３０、ヘッダＦＩＦＯメモリ２６０、ＣＰＵ  ２７０、ＯＳＤ制御部２８０、及びビデオミキサ２５０を含む。また、図２には、ビデオエンコーダ２９０が共に示してある。
【００１５】
ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ２００は、入力端子ＭＩＮを通じて外部から印加されるＭＰＥＧストリームが入力され、入力されたＭＰＥＧストリームをオーディオストリームとビデオストリームとに分離する。ここで、ＭＰＥＧストリームは、外部のコンパクトディスク（ＣＤＰ）、デジタル多機能ディスクプレーヤ（ＤＶＤＰ）などの装置の内部データプロセッサから印加できる。また、ＭＰＥＧストリームは、コンピュータに適用される場合にはハードディスク又はコンパクトディスク等から印加できる信号として定義される。
【００１６】
オーディオデコーダ２０５は、ＭＰＥＧ  Ａ／Ｖデマルチプレクサ２００で分離されたデジタル形態のオーディオストリームをデコーディングする。オーディオＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２１０は、デコーディングされたオーディオストリームをアナログオーディオ信号に変換し、変換されたアナログオーディオ信号をオーディオ出力端子Ａ_ＯＵＴを通じて出力する。
【００１７】
入力バッファ２２０は分離されたビデオストリームをバッファリングし、バッファリングされた結果をビデオデコーダ２３０に出力する。
ビデオデコーダ２３０は入力バッファ２２０でバッファリングされたビデオストリームをデコーディングし、デコーディングされた結果をビデオミキサ２５０に出力する。このビデオデコーダ２３０は、ＭＰＥＧストリームデコーダ２３２、逆量子化器２３４、逆ＤＣＴ部２３６、フレームメモリ２３７、動き補償部２３８及び加算器２３９を含む。このビデオデコーダ２３０はビデオビットストリームをデコーディングして逆量子化及び逆ＤＣＴ変換を行い、前記ビデオビットストリームの動きを補償してビデオミキサ２５０に出力する。また、ビデオデコーダ２３０は、ビデオストリームのＧＯＰヘッダ情報から使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡを抽出する。
【００１８】
ヘッダＦＩＦＯメモリ２６０は、ビデオデコーダ２３０から抽出された使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡを貯蔵する。
ＣＰＵ  ２７０は、ヘッダＦＩＦＯメモリ２６０から出力された使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡを内部でデコーディングしてキャプションデータを生成する。このとき、生成されたキャプションデータはＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪに変換されてＯＳＤ制御部２８０のＯＳＤバッファ２８２に貯蔵される。ここで、ＯＳＤ目標データは、画面にディスプレイされるＯＳＤ文字の位置、寸法及びカラーに対する情報を含むデータとして定義される。
また、ＣＰＵ  ２７０は、キャプションデータを画面にディスプレイするためのイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮを生成する。ここで、ＯＳＤディスプレイイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮはＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪの開始ビットを利用することもでき、別のイネーブル信号を生成してＯＳＤ処理部２８４に出力することもできる。ＣＰＵ  ２７０は、ＲＩＳＣプロセッサにて実現可能である。
【００１９】
ＯＳＤ制御部２８０は、ＯＳＤディスプレイイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮに応答してＣＰＵ  ２７０から出力されたＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪをピクセルデータに変換し、変換されたピクセルデータをビデオミキサ２５０に出力する。ＯＳＤ制御部２８０は、ＯＳＤバッファ２８２及びＯＳＤ処理部２８４を含む。
【００２０】
ビデオミキサ２５０は、ビデオデコーダ２３０でデコーディングされたビデオ信号とＯＳＤ制御部２８０から出力されるピクセルデータとをミキシングして出力する。
ビデオエンコーダ２９０は、ビデオミキサ２５０から出力されるデータをエンコーディングしてビデオ出力端子Ｖ_ＯＵＴを通じて出力する。オーディオ出力端子Ａ_ＯＵＴを通じて出力される信号、及びビデオ出力端子Ｖ_ＯＵＴを通じて出力される信号はＴＶモニタを通じて再生される。
【００２１】
図２に示されたＭＰＥＧデコーダのビデオデコーダ２３０の詳細が説明される。
ＭＰＥＧストリームデコーダ２３２は、入力バッファ２２０を通じて印加されたビデオストリームをデコーディングしてＤＣＴ係数ＤＣＴ_ＣＯ及び動き情報ＭＯＴ_ＩＮＦを出力する。
ここで、動き情報ＭＯＴ_ＩＮＦは、ビデオ信号の動きを補償するための動きベクトル値を含めうる情報である。ＤＣＴ係数は逆量子化器２３４で逆量子化され、逆量子化された結果は逆ＤＣＴ部２３６で逆ＤＣＴ変換される。
また、動き補償部２３８は、ＭＰＥＧストリームデコーダ２３２から出力された動き情報ＭＯＴ_ＩＮＦによりフレームメモリ２３７に貯蔵されている過去ピクチャと現在ピクチャとの動きを補償する。加算器２３９は、動き補償部２３８で補償された結果に逆ＤＣＴ部２３６から出力された結果を加算して、デコーディングされたビデオ信号を生成する。また、加算器２３９から出力されたビデオ信号は、過去ピクチャとしてフレームメモリ２３７に貯蔵される。フレームメモリ２３７に貯蔵された信号は、以降に印加されるピクチャの動き補償のために用いられる。
【００２２】
このように、図２に示されたＭＰＥＧデコーダは、ＭＰＥＧストリームのＧＯＰヘッダ内に存する使用者データを抽出してデコーディングする。このとき、デコーディングされたキャプションデータはＯＳＤデータに変換され、ＯＳＤモジュールを通じて出力されることによりキャプション機能が容易に行われる。
【００２３】
図３は、図２に示されたＭＰＥＧデコーダのＯＳＤ制御部２８０を説明するための実施例のブロック図である。ＯＳＤ制御部２８０は、ＯＳＤバッファ２８２及びＯＳＤ処理部２８４を含む。
【００２４】
一般に、ＯＳＤバッファ２８２はＤＲＡＭなどのメモリの内部に実現され、ＣＰＵ  ２７０から印加されるＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪを貯蔵する。すなわち、ＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪは、キャプション機能が行われる時にはキャプション情報により変換されたデータと言える。しかし、ＯＳＤ目標データは、一般のＯＳＤ文字をディスプレイするためのデータになる。
【００２５】
ＯＳＤ処理部２８４はＯＳＤバッファ２８２からＯＳＤ目標データを読出し、読出されたＯＳＤ目標データを画素データに変換する。ＯＳＤ処理部３００は、バッファインタフェース部３２、テキストＯＳＤモジュールＴ_ＯＳＤ  ３４、ビットマップＯＳＤモジュールＢ_ＯＳＤ  ３６、テキストカラールックアップテーブルＴ_ＣＬＵＴ  ３５、ビットマップカラールックアップテーブルＢ_ＣＬＵＴ  ３９及びＯＳＤミキサ３７を含む。また、ＯＳＤ処理部２８４は、テキストＯＳＤモジュールＴ_ＯＳＤ  ３４又はビットマップＯＳＤモジュールＢ_ＯＳＤ  ３６の内いずれかのＯＳＤモジュールを用いて実現可能である。この場合、ＯＳＤミキサ３７は用いず、テキストカラールックアップテーブルＴ_ＣＬＵＴ３５とビットマップカラールックアップテーブルＢ_ＣＬＵＴ３９の内いずれかのルックアップテーブルのみを用いる。
【００２６】
以下、ＯＳＤ処理部２８４について具体的に説明する。バッファインタフェース部３２は、ＯＳＤバッファ２８２に貯蔵されたＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪを入力してＯＳＤ処理部２８４の内部ブロックに伝達する。
Ｔ_ＯＳＤモジュール３４は、テキスト情報をディスプレイするためのブロックである。すなわち、Ｔ_ＯＳＤモジュール３４はＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪをテキストＯＳＤ情報として入力し、このテキストＯＳＤ情報をピクセルデータに変換する。また、Ｔ_ＯＳＤモジュール３４は、ビットマップフォントをローディングするためのフォントルックアップテーブルを内部に具備する。
Ｂ_ＯＳＤモジュール３６は、ＯＳＤバッファ２８２に貯蔵されたＯＳＤデータをビットマップＯＳＤ情報として入力し、このビットマップＯＳＤ情報をピクセルデータに変換する。
Ｔ_ＣＬＵＴ  ３５はテキストＯＳＤ情報を出力するためのカラー情報を貯蔵し、Ｂ_ＣＬＵＴ  ３９はビットマップＯＳＤ情報を出力するためのカラー情報を貯蔵する。
ＯＳＤミキサ３７は、Ｔ_ＯＳＤモジュール３４から出力されたテキストピクセルデータ及びＢ_ＯＳＤモジュール３６から出力されたビットマップピクセルデータを入力してミキシングし、ミキシングされた結果を出力端子ＯＳＤ_ＯＵＴを通じてビデオミキサ２５０に出力する。前述のように、キャプションデータから変換されたＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪは、Ｔ_ＯＳＤモジュール３４によりピクセルデータに変換される。
【００２７】
図４は、本発明によるキャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーディング方法の一実施形態を示すフローチャートである。これを参照すると、キャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーディング方法は、ＭＰＥＧビデオストリームをデコーディングし、ビデオストリームのヘッダから使用者データを抽出するステップ（４００〜４１０）、使用者データをデコーディングしてキャプションデータを生成し、生成されたキャプションデータをＯＳＤ目標データに変換するステップ（４２０〜４３０）、及びＯＳＤイネーブル信号が印加されたかを判断し、印加されたなら、ＯＳＤデータを画素データに変換した後にビデオデータとミキシングして出力するステップ（４４０〜４７０）を含む。
【００２８】
以下、図４に示されたＭＰＥＧデコーディング方法を詳細に説明する。ＭＰＥＧデコーダのビデオデコーダ２３０は、ＭＰＥＧビデオストリームをデコーディングする（４００）。ステップ４００で、ＭＰＥＧストリームデコーダ２３２においてはビットストリームをデコーディングしてＤＣＴ係数及び動き情報ＭＯＴ_ＩＮＦを生成する。前記ＤＣＴ係数は逆量子化処理及び逆ＤＣＴ変換処理され動き補償されたビデオデータと加算され、加算された結果はビデオミキサ２５０に印加される。ステップ４００で、ビットストリームがデコーディングされたなら、ＭＰＥＧストリームデコーダ２３２はビデオストリームのヘッダから使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡを抽出する（４１０）。ステップ４１０で、使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡが抽出されたなら、前記使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡはヘッダＦＩＦＯメモリ２６０を通じてＣＰＵ  ２７０に送られる。ここで、ＣＰＵ  ２７０は、使用者データＵＳＥＲ_ＤＡＴＡをデコーディングしてキャプションデータを生成する（４２０）。
【００２９】
また、ＣＰＵ  ２７０は、入力されたキャプションデータをＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪに変換し、変換されたＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪをＯＳＤバッファ２８２に貯蔵する（４３０）。このとき、ＣＰＵ  ２７０からＯＳＤデータをディスプレイすることを指示するディスプレイイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮが印加されたかが判断される（４４０）。
すなわち、ステップ４４０においてＯＳＤディスプレイイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮが印加されたなら、ＯＳＤ処理部２８４はＯＳＤバッファ２８２からＯＳＤ目標データを読出し、読出されたＯＳＤ目標データをピクセルデータに変換する（４６０）。すなわち、ＯＳＤ処理部２８４のＴ_ＯＳＤモジュール３４はＯＳＤバッファ２８２に貯蔵されたＯＳＤ目標データＯＳＤ_ＯＢＪに相応するピクセルデータを求めてＯＳＤミキサ３７に出力する。もし、ＯＳＤディスプレイイネーブル信号ＯＳＤ_ＥＮが印加されなかったなら、ＭＰＥＧデコーダはステップ４４０で待ち状態に維持される。
【００３０】
一方、ステップ４６０でＯＳＤデータがピクセルデータに変換されたなら、ＯＳＤ処理部２８４は前記ピクセルデータをビデオミキサ２５０に出力する。ビデオミキサ２５０は、ＭＰＥＧビデオデコーダ２３０でデコーディングされたビデオデータと前記ピクセルデータとをミキシングして出力する（４７０）。ビデオミキサ２５０から出力されたデータはビデオエンコーダ２９０でエンコーディングされてテレビ画面にディスプレイできる。
【００３１】
前述の過程を通じてＭＰＥＧストリームをデコーディングすることにより、一般のテレビでもキャプション機能が行えるようになる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によると、ＭＰＥＧビデオストリームのヘッダから使用者データを抽出した後、これをデコーディングしてキャプションデータを生成し、生成されたキャプションデータをＯＳＤモジュールを用いてＯＳＤデータに変換した後に出力することから、キャプション機能の無い一般のテレビでもキャプション機能が行えるようになる。さらに、ＭＰＥＧデコーダを用いる各種のシステムに適用可能なことから、安価でキャプション機能付きシステムを実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＭＰＥＧデコーダを説明するための概略ブロック図である。
【図２】本発明によるキャプションディスプレイのためのＭＰＥＧデコーダを説明するための一実施形態のブロック図である。
【図３】図２に示されたＭＰＥＧデコーダのＯＳＤ制御部を説明するための詳細ブロック図である。
【図４】図２に示されたＭＰＥＧデコーダで行われるＭＰＥＧデコーディング方法を説明するための一実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
２３０  ビデオデコーダ
２５０  ビデオミキサ
２６０  ヘッダＦＩＦＯメモリ
２７０  ＣＰＵ
２８０  ＯＳＤ制御部
２８２  ＯＳＤバッファ
２８４  ＯＳＤ処理部
【図１】
0004695240.tif 000002
【図２】
0004695240.tif 000003
【図３】
0004695240.tif 000004
【図４】
0004695240.tif 000005