專利名稱：用于傳送數(shù)字通用盤片信息的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸領域，并且特別是涉及用于可以容易地將存儲在數(shù)字通用盤片(DVD)上的數(shù)字視頻和音頻信息傳送到具有不同傳輸標準的各種裝置中的裝置和方法。
在大容量可記錄/可再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，DVDs不僅存儲音頻信息和視頻信息還存儲諸如副圖像這樣的圖像信息。這個副圖像必須疊加在一個視頻信號上以便于顯示在屏幕上。因此，與DVD系統(tǒng)連接的其它裝置(例如，DVD播放機)也必須接收視頻信息和副圖像信息以便能夠表達該視頻信息和副圖像信息。為了實現(xiàn)這個，在現(xiàn)有技術中，在DVD播放機中重疊分別由視頻解碼器和副圖像解碼器解碼的視頻信息和副圖像信息從而產(chǎn)生混合的圖像信息，并以運動圖像專家組(MPEG)或數(shù)字視頻(DV)格式再次壓縮混合的圖像信息，然后最終將其傳送?？商鎿Q地，可以將來自DVD播放機的壓縮視頻信息和壓縮副圖像信息重疊在一個接收它們的裝置中，然后將其顯示。
在第一種方法中，通過MPEG-2視頻解碼器將存儲在DVD中的視頻信息解碼并將其存儲在圖像幀存儲器中，然后使用諸如MPEG-2或DV這樣的壓縮方案再次壓縮和編碼解碼的視頻信號，并將其作為MPEG-2傳送數(shù)據(jù)流(TS)數(shù)據(jù)包格式傳輸。當用戶希望觀看一個副圖像時，由副圖像解碼器將副圖像信息解碼，然后所獲得的位像重寫其中存儲該解碼視頻信號的圖像幀存儲器的指定部分，隨后再次壓縮和傳送混合圖像。
在第二種方法中，將存儲在DVD中的視頻信息和音頻信息從壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)換為MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包格式，然后將其傳送到其它裝置中。同時，經(jīng)一個特定信道從DVD播放機中傳送處于解碼狀態(tài)或處于其原始狀態(tài)的副圖像信息或在接收其原始狀態(tài)的副圖像信息的裝置中解碼這個副圖像信息。此時，在接收該DVD信息的這個裝置中，混合解碼的副圖像信息和解碼的視頻信號并將其顯示在屏幕上。
但是，在傳送圖像信息的第一種方法中，基于僅對MPEG-2圖像內(nèi)(I)再編碼的壓縮比低于全MPEG-2編碼中的壓縮比，從而大大增加了所需的帶寬。因此，如果信息傳輸信道的帶寬窄或者對于該帶寬以及再編碼所需的位速率而言用于接收信息裝置的信息處理速度不夠，那么就不可能進行MPEG-2的圖像傳輸。同樣，在再編碼過程中，不可避免地降低圖像的質(zhì)量。
第二種方法具有一個優(yōu)點可以保持原始圖像信息的品質(zhì)、原始音頻信息的品質(zhì)以及傳輸帶寬，但是不利之處在于，用于接收DVD信息的DVD播放機或裝置需要用于控制副圖像信息的解碼及顯示的復雜的副圖像處理電路，以便于傳輸和接收副圖像信息。因此，不具有復雜的副圖像處理電路的裝置不能傳送副圖像信息。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一個傳送裝置和方法，借助于該裝置和方法，傳送數(shù)字通用盤片(DVD)信息時可以不考慮用于接收傳送DVD信息的裝置的功能和結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個傳送裝置和方法，借助于該裝置和方法，接收DVD信息的所有裝置都可以觀看DVD信息，并且通過在根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收信息裝置的信息處理能力(例如，位速率以及副圖像處理電路的存在與否)而合適地改變其傳輸格式之后傳送DVD信息，從而給用戶提供DVD信息的最佳的圖像和聲音品質(zhì)。
為了達到上述目的，提供了用于將盤片信息傳送到另一個裝置中的裝置，該裝置包括一個數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器，用于通過將從盤片上讀出的音頻和視頻信息的節(jié)目數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換為傳送數(shù)據(jù)流格式從而提供第一數(shù)據(jù)流；一個再編碼器，用于借助于將從盤片上讀出的視頻信息與從盤片上讀出的副圖像信息重疊并使用用于圖像信息的預定的壓縮編碼方案對重疊信息再編碼從而提供第二數(shù)據(jù)流；以及一個數(shù)據(jù)流選擇器，用于根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收信息的裝置的信息處理能力來選擇第一或第二數(shù)據(jù)流，并經(jīng)傳輸信道將所選擇出的數(shù)據(jù)流傳送到接收信息的裝置中。
為了達到上述目的，提供了一種將盤片信息傳送到另一個裝置中的方法，該方法包括(a)通過將從盤片上讀出的音頻和視頻信息的節(jié)目數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換為傳送數(shù)據(jù)流格式從而提供第一數(shù)據(jù)流；(b)借助于將從盤片上讀出的視頻信息與從盤片上讀出的副圖像信息重疊并使用用于圖像信息的預定的壓縮編碼方案對重疊信息再編碼從而提供第二數(shù)據(jù)流；以及(c)根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收信息裝置的信息處理能力來選擇第一或第二數(shù)據(jù)流，并經(jīng)傳輸信道將所選擇出的數(shù)據(jù)流傳送到接收信息的裝置中。
通過參考附圖詳細描述最佳實施例能夠使本發(fā)明的上述目的和有益效果變得更清楚，其中
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字通用盤片(DVD)信息傳送裝置的框圖；圖2是說明當要被傳送的數(shù)據(jù)流從圖1的視頻編碼器輸出數(shù)據(jù)流切換到圖1的PS/TS轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)流時，經(jīng)TS數(shù)據(jù)包選擇器傳送的幀序列的一個實例圖；以及圖3是說明當要被傳送的數(shù)據(jù)流從圖1的PS/TS轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)流切換到圖1的視頻編碼器輸出數(shù)據(jù)流時，經(jīng)TS數(shù)據(jù)包選擇器傳送的幀序列的一個實例圖。
參考圖1，位于數(shù)字通用盤片(DVD)播放機100中的再現(xiàn)信號處理器104包括用于從盤片102上拾取再現(xiàn)的信號的一個拾取單元，用于放大已經(jīng)被該拾取單元拾取的RF信號的一個射頻(RF)放大器，以及一個數(shù)字信號處理器，用于解調(diào)從RF放大器中提供的調(diào)制信號，借助于鎖相環(huán)(PLL)裝置使用檢測到的同步信號來補償解調(diào)數(shù)據(jù)的相位，并且執(zhí)行解密以及誤差檢測/修正。再現(xiàn)信號處理器104的這些結(jié)構(gòu)和操作都是公知的。
伺服控制器106控制盤片的旋轉(zhuǎn)以及拾取單元的聚焦和跟蹤以便于根據(jù)與伺服控制有關的再現(xiàn)信號準確地讀出位于盤片102上的數(shù)據(jù)，該再現(xiàn)信號是從再現(xiàn)信號處理器104上提供來的。
根據(jù)盤片的目的，來自再現(xiàn)信號處理器104的數(shù)據(jù)可以被加密以防止數(shù)字信號的復制。在這種情況中，由內(nèi)容加密系統(tǒng)(CSS)解碼器108將來自再現(xiàn)信號處理器104的數(shù)據(jù)解密。解密數(shù)據(jù)流是如同在MPEG中所描述的節(jié)目數(shù)據(jù)流。該節(jié)目數(shù)據(jù)流是由這些部分組成的具有MPEG-1或MPEG-2格式的視頻數(shù)據(jù)包、具有MPEG、音頻編碼(AC)-3或線性脈沖代碼調(diào)制(LPCM)格式的音頻數(shù)據(jù)包、副圖像數(shù)據(jù)包以及導航數(shù)據(jù)包。在本發(fā)明中，除非特定說明，視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包以及壓縮編碼方案都被描述為具有MPEG-2格式。
這里，該導航數(shù)據(jù)包包括可以控制位數(shù)據(jù)流的各種信息，例如，菜單按鍵信息、高亮度信息、有關角度選擇的信息、盤片搜索信息以及其它信息。同樣，在副圖像數(shù)據(jù)包中包括小標題、菜單或類似顯示上的圖像信息。參考來自導航數(shù)據(jù)包的屏幕控制信息來顯示菜單，這些信息包括按鍵的位置和顏色、按鍵數(shù)、所選菜單項的顏色以及所執(zhí)行菜單項的顏色。
分析程序110分析從CSS解碼器108中提供的節(jié)目數(shù)據(jù)流(PS)，并將音頻/視頻(A/V)數(shù)據(jù)包提供給PS/TS轉(zhuǎn)換器112，將音頻數(shù)據(jù)包提供給音頻解碼器114，將視頻數(shù)據(jù)包提供給視頻解碼器116，將副圖像數(shù)據(jù)包提供給副圖像解碼器118，并將導航數(shù)據(jù)包提供給導航解碼器120。PS/TS轉(zhuǎn)換器112將來自分析程序110的A/V數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為MPEG-2 TS格式，并將得到的MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包提供給TS數(shù)據(jù)包選擇器130。
此時，音頻解碼器114、視頻解碼器116、副圖像解碼器118以及導航解碼器120分別解碼音頻數(shù)據(jù)包、視頻數(shù)據(jù)包、副圖像數(shù)據(jù)包以及導航數(shù)據(jù)包。這里，音頻解碼器114解碼接收到的音頻數(shù)據(jù)包，將解碼的音頻信號轉(zhuǎn)換為TS格式，并將得到的音頻TS提供給TS數(shù)據(jù)包選擇器130?？商鎿Q地，音頻解碼器114可以將接收到的音頻數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為TS格式而不用解碼接收到的音頻數(shù)據(jù)包，并將得到的音頻TS提供給TS數(shù)據(jù)包選擇器130。
視頻重疊電路122通過重疊來自視頻解碼器116的解碼視頻信號和來自副圖像解碼器118的解碼的副圖像信息來產(chǎn)生以幀為單元要為用戶顯示的一個圖像，并將這個圖像幀提供給視頻編碼器124。該視頻編碼器124使用用于圖像信息的諸如MPEG-2或DV這樣適當?shù)膲嚎s編碼方法來將圖像幀壓縮和編碼，然后產(chǎn)生MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包并將它們提供給TS數(shù)據(jù)包選擇器130。
這里，PS/TS轉(zhuǎn)換器112可以被稱為數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器，可以將視頻解碼器116、副圖像解碼器118、視頻重疊電路122以及視頻編碼器124稱為再編碼器，而將TS數(shù)據(jù)包選擇器130稱為數(shù)據(jù)流選擇器。
副圖像解碼器118根據(jù)來自導航解碼器120的高亮信息和顏色調(diào)色板信息用副圖像數(shù)據(jù)流形成副圖像，并將副圖像上的圖像信息提供給視頻重疊電路122和屏幕顯示(OSD)位像發(fā)生器126。
導航解碼器120解碼位于來自分析程序110的導航數(shù)據(jù)包中的信息，并控制這些操作比如，根據(jù)響應用戶輸入的命令數(shù)據(jù)的菜單導航或數(shù)據(jù)搜索，用戶輸入信號是經(jīng)位于DVD播放機100中用于產(chǎn)生響應于用戶鍵輸入的命令數(shù)據(jù)的用戶接口管理器128提供的，用戶鍵輸入是經(jīng)遠程控制器或DVD播放機100的前面板或經(jīng)DTV 300中的用戶接口管理器314已經(jīng)接收到的。也就是，導航解碼器120給OSD位像發(fā)生器126提供在DVD播放機100中產(chǎn)生一個OSD菜單的指令，或者控制用于控制數(shù)據(jù)搜索的伺服控制器106。
這里，將經(jīng)DTV 300的用戶接口管理器314提供的命令數(shù)據(jù)經(jīng)諸如IEEE1394異步信道這樣的傳輸信道200提供給DVD播放機100的用戶接口管理器128。
同樣，導航解碼器120傳送經(jīng)用戶接口管理器128和314接收到的用戶信息中的高亮度信息和顏色調(diào)色板信息，并因此控制副圖像解碼器118以便于能夠準確地解碼副圖像數(shù)據(jù)包。
OSD位像發(fā)生器126將來自副圖像解碼器118的副圖像轉(zhuǎn)換為OSD位像格式，并經(jīng)諸如IEEE1394同步信道這樣的傳輸信道200傳送所得到的OSD位像信息以及與副圖像屏幕控制有關的信息。同樣，OSD位像發(fā)生器126根據(jù)預定方法通過接收來自導航解碼器120的指令在DVD播放機100中產(chǎn)生OSD菜單從而產(chǎn)生一個將要播放給用戶的合適的OSD位像，并將所產(chǎn)生的OSD位像傳送到傳輸信道200。
與副圖像有關的屏幕控制信息包括其中以像素為單位傳送控制信息的格式，并且該信息是由與在屏幕上何位置處以何顏色來表示被傳送副圖像信息的哪個部分相關的信息所構(gòu)成。同樣，以能夠使其被傳送到另一個裝置中的預定格式(這里為DTV)將關于從OSD位像發(fā)生器126提供來的副圖像的位像信息和屏幕控制信息格式化。
TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇分別來自視頻編碼器124和音頻解碼器114的視頻信息和音頻信息(在下文中，被稱為第一數(shù)據(jù)流)，或者是來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的視頻和音頻信息(在下文中，被稱為第二數(shù)據(jù)流)，并將所選信息傳送到傳輸信道200。
當TS數(shù)據(jù)包選擇器130在任意時間點將來自第一和第二數(shù)據(jù)流中的一個要傳送的數(shù)據(jù)流切換到另一個數(shù)據(jù)流時，在將對應于來自預先選擇數(shù)據(jù)流的視頻和音頻圖像(這里，為一幀)的信息完全傳送之前，先傳送關于新選擇數(shù)據(jù)流的一幀的信息。這樣，就破壞了視頻和音頻信息，并會顯示被破壞的視頻和音頻信息。為了防止上述問題，一旦從兩個數(shù)據(jù)流中的一個切換到另一個時，必須在對應于來自預先選擇數(shù)據(jù)流的一幀視頻和音頻的信息完全傳送之后傳送對應于新選擇數(shù)據(jù)流中新的一幀的信息。這樣，PS/TS轉(zhuǎn)換器112、音頻解碼器114以及視頻編碼器124中的每一個都必須通知TS數(shù)據(jù)包選擇器130對應于新的一幀信息的開始。
也就是，PS/TS轉(zhuǎn)換器112通知TS數(shù)據(jù)包選擇器130何時開始新的視頻幀，何時將MPEG-2數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包。也就是，當由PS/TS轉(zhuǎn)換器112經(jīng)搜索內(nèi)部圖像信息搜索到新的圖像開始代碼而此時正產(chǎn)生MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包時，PS/TS轉(zhuǎn)換器112將代表TS數(shù)據(jù)包輸出的包括新圖像開始代碼的控制信號(第一圖像開始信號)輸出到TS數(shù)據(jù)包選擇器130，這時輸出這個TS數(shù)據(jù)包。同樣，PS/TS轉(zhuǎn)換器112還參考圖像首標信息產(chǎn)生一個控制信號(圖像識別信號)，該控制信號表示哪個幀是對應于圖像組(GOP)中的當前輸出幀，并且這個當前輸出幀是否是內(nèi)幀(I)、預測幀(P)或者是雙向預測幀(B)，然后PS/TS轉(zhuǎn)換器112將所產(chǎn)生的控制信號傳送到TS數(shù)據(jù)包選擇器130。
視頻編碼器124使用用于圖像信息的諸如MPEG-2這樣的壓縮編碼方案將來自視頻重疊電路122的以幀為單位的圖像信息壓縮編碼，并將得到的結(jié)果信息轉(zhuǎn)換為MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包格式然后將其傳送到TS數(shù)據(jù)包選擇器130中。此時，類似于PS/TS轉(zhuǎn)換器112，視頻編碼器124參考圖像首標信息將表示新的一幀的第一數(shù)據(jù)包的輸出的控制信號(第二圖像開始信號)發(fā)送到TS數(shù)據(jù)包選擇器，這時輸出第一數(shù)據(jù)包。
TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇或是從PS/TS轉(zhuǎn)換器112輸出的第一數(shù)據(jù)流或是從音頻解碼器114和視頻編碼器124輸出的第二數(shù)據(jù)流。一旦從一個數(shù)據(jù)流切換到另一個數(shù)據(jù)流，當接收到新選擇數(shù)據(jù)流的新的圖像開始信號時，必須在使用第一和第二圖像開始信號完全完成一幀圖像的幀傳送之后，開始新選擇數(shù)據(jù)流的幀傳送。
例如，當從DVD播放機100的用戶接口管理器128或DTV300的用戶接口管理器314中接收到用于從第一數(shù)據(jù)流切換到第二數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流切換控制命令時，當從PS/TS轉(zhuǎn)換器112中提供了第一圖像開始信號時，TS數(shù)據(jù)包選擇器130停止傳送第一數(shù)據(jù)流，并當從視頻編碼器124中提供顯示新的一幀開始的第二圖像開始信號時開始傳送第二數(shù)據(jù)流。
在PS/TS轉(zhuǎn)換器112和視頻編碼器124中安裝了幀緩沖器，并且可以適當?shù)乜刂圃搸彌_器的存儲容量以便于來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112和視頻編碼器124的第一和第二數(shù)據(jù)流的那些幀可以以接近于相同的時間點輸入到TS數(shù)據(jù)包選擇器130中。如果PS/TS轉(zhuǎn)換器112的輸出超前視頻編碼器124的輸出大約兩個幀，則在PS/TS轉(zhuǎn)換器112中安裝能夠存儲大約兩個幀圖像信息的幀緩沖器，并因此能控制PS/TS轉(zhuǎn)換器112在從視頻編碼器124中輸出一幀信息的同時輸出一幀圖像信息。
當視頻編碼器124使用MPEG-2 I圖像再編碼方法時，如果由TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇并傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流，同時，選擇來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流要被傳送，則會產(chǎn)生有關這些幀的傳送順序問題。同樣，當首先選擇第二數(shù)據(jù)流然后將第二數(shù)據(jù)流的選擇切換到第一數(shù)據(jù)流時，也會產(chǎn)生相同的問題。
首先，將描述當首先傳送來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流然后傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一TS數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)流時會產(chǎn)生問題的理由。
存儲在DVD中的視頻信息包括由MPEG-2技術壓縮的I、P和B幀信息。為了解碼P或B幀信息，需要對前面幀的信息進行運動補償。當傳送來自視頻編碼器124的僅具有I幀的第二數(shù)據(jù)流，然后傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的具有P或B幀的第一數(shù)據(jù)流時，這些幀的順序不與這些幀的原始順序一致。因此，接收方可能不能解碼這些幀。
假設第一幀是I幀，第四幀是P幀，而第二幀和第三幀是B幀，則這些幀是以第一幀、第四幀、第二幀和第三幀的順序被從PS/TS轉(zhuǎn)換器112傳送到TS選擇器130中的。但是，來自視頻編碼器124用于僅再編碼I圖像的這些幀是以原始順序被傳送到TS數(shù)據(jù)包選擇器130中的，即，以第一幀、第二幀、第三幀和第四幀的順序被傳送的。因此，當經(jīng)TS數(shù)據(jù)包選擇器130傳送來自視頻編碼器124的第一和第二幀信息，并傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第二和第三幀信息時，DTV300中的解碼器接收兩次第二幀而沒有接收到第四幀。考慮這些幀的順序，很顯然，可以在P、B和B幀之后進行數(shù)據(jù)流之間的切換。即，如圖2所示，當在諸如第三、第六、第九以及第十二幀這樣的B幀后面進行數(shù)據(jù)流之間的切換時，可以連續(xù)地傳送這些幀而不會發(fā)生重疊傳送或不傳送。
來自視頻編碼器124的一幀可以被一個副圖像所重疊。當傳送被副圖像重疊的這個幀，然后立即傳送PS/TS轉(zhuǎn)換器112的輸出時，由于運動補償，該副圖像可以連續(xù)出現(xiàn)在一些幀中。因此，在這種情況中，必須僅在一個新的GOP開始時進行數(shù)據(jù)流之間的切換從而解決這個問題。即，與現(xiàn)有技術相反，當要被傳送的數(shù)據(jù)流從一種數(shù)據(jù)流切換到另一種數(shù)據(jù)流時，位于一個數(shù)據(jù)流幀上的副圖像對于另外數(shù)據(jù)流幀上副圖像的影響被包括在一個新GOP中的I幀所消除。
即使是考慮到時間的關系，以GOP為單位進行數(shù)據(jù)流之間的切換，當I幀被設置為第零幀，這個I幀的前一個幀(B)以及先于這個I幀兩個幀的這個幀(B)通常都屬于這個I幀所屬于的相同GOP。但是，這些B幀是通過使用先于當前GOP的第零幀(I幀)三個幀的那個幀(P)(這個P幀屬于以前的GOP)以及當前GOP的第零幀(I幀)進行運動補償所產(chǎn)生的。因此，如果在該幀(P)中存在一個副圖像，則這個副圖像也會出現(xiàn)在當前GOP第零幀前面的幀(B)以及兩個幀前面的幀(B)之間。
所以，視頻編碼器124也可以將第零幀(I幀)前面一個幀(B)以及超前其兩個幀的那個幀(B)編碼為I幀，然后將其傳送，PS/TS轉(zhuǎn)換器112排除當前GOP內(nèi)對應于兩個B幀的所有信息然后發(fā)送下個幀。以這種方式，位于以前GOP中的副圖像被刪除，由此可以傳送原始信息。
在圖2中，(a)說明了來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流的幀順序；(b)說明了來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流的幀順序；(c)說明了在要被傳送的數(shù)據(jù)流從第二數(shù)據(jù)流被切換到第一數(shù)據(jù)流時從TS數(shù)據(jù)包選擇器130中輸出的幀順序。在圖2中，以|*…*|形式表示一個GOP。從圖2中可以看出，TS數(shù)據(jù)包選擇器130傳送來自視頻編碼器124并對應于GOP的第二數(shù)據(jù)流的I幀，并另外傳送替代新GOP的第十四和第十五個B幀的另兩個I幀，然后通過跳過由PS/TS轉(zhuǎn)換器112提供的第十四和第十五個B幀來傳送第十六個I幀和第十九P幀。
另一方面，當由TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇和傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流，然后選擇并傳送來自視頻編碼器124的用于再編碼I圖像的第二數(shù)據(jù)流時，不會產(chǎn)生因為運動補償?shù)膯栴}。但是，必須考慮這些幀的順序以便于給用戶提供彼此平滑連接的運動圖像。即，如圖3所示，當傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流，然后傳送來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流時，在第一數(shù)據(jù)流的第一I幀、第三B幀、第六B幀、第九B幀以及第十二B幀之后分別開始傳送來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流的第二、第五、第八、第十一以及第十四幀信息。從這個可以看出根據(jù)這些幀的順序，第一和第二數(shù)據(jù)流的幀彼此相連。
也就是，圖3(a)顯示了來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流幀的順序圖3(b)顯示了來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流幀的順序；并且圖3(c)顯示了在要被傳送的數(shù)據(jù)流從第一數(shù)據(jù)流切換到第二數(shù)據(jù)流時從TS數(shù)據(jù)包選擇器130中輸出的那些幀的順序。圖3顯示了一個例子，其中TS數(shù)據(jù)包選擇器130傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的第一數(shù)據(jù)流的一個GOP，并立即傳送來自視頻編碼器124的第二數(shù)據(jù)流的一個新的GOP。
如圖1所示，在用于接收DVD信息的裝置中，即在能夠?qū)⒅T如MPEG-2TS信息這樣的信息傳送給觀看者的DVD300中，一個MPEG-2 TS多路分解器(DEMUX)302將經(jīng)諸如IEEE1394同步信道這樣的傳輸信道200從TS數(shù)據(jù)包選擇器130提供來的數(shù)據(jù)流多路分解為視頻數(shù)據(jù)流和音頻數(shù)據(jù)流。
音頻解碼器304將來自MPEG-2 TS DEMUX 302的音頻數(shù)據(jù)流解碼并每次根據(jù)MPEG-2音頻格式輸出解碼的音頻數(shù)據(jù)流。音頻數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)306將解碼的音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號，經(jīng)揚聲器308輸出該模擬音頻信號。
視頻解碼器310將來自MPEG-2 TS DEMUX 302的視頻數(shù)據(jù)流解碼并每次根據(jù)MPEG-2視頻格式輸出解碼的視頻數(shù)據(jù)流。
OSD圖像緩沖器和控制器312控制圖形重疊電路316，以便于根據(jù)經(jīng)諸如IEEE1934異步信道這樣的傳輸信道200從OSD位像發(fā)生器126提供來的OSD位像信息和屏幕控制信息在預定時間將一個位像顯示在屏幕的相應區(qū)域上。
圖形重疊電路316執(zhí)行將圖像信息輸出在屏幕上這樣一個簡單的功能，并將經(jīng)傳輸信道200從DVD播放機100中傳送來的副圖像OSD位像信息與由視頻解碼器310解碼的視頻信號重疊，并將副圖像OSD位像信息與解碼的音頻信號同步并根據(jù)經(jīng)傳輸信道200傳送來的屏幕控制信息使它們之間的位置匹配。經(jīng)視頻DAC 318將重疊的視頻信號顯示在顯示器320上。
在現(xiàn)有技術中，用戶接口管理器314僅控制一個相應裝置。但是，在本發(fā)明中，用戶接口管理器314還可以通過從用戶那里接收與區(qū)別于DVD播放機的裝置相關的命令來控制DVD信息并將該命令傳送給DVD播放機。
在本發(fā)明的另一個實施例中，可以略去圖1中所示的OSD位像發(fā)生器126。在這種情況中，在沒有副圖像信息時，經(jīng)PS/TS轉(zhuǎn)換器112傳送視頻和音頻信息，但是在存在副圖像信息時，由視頻重疊電路122將從視頻解碼器116和副圖像解碼器118中獲得的視頻和副圖像信息重疊，由視頻編碼器124將其再編碼，然后將其傳送。此時，當必須顯示副圖像信息時，TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇視頻編碼器124的輸出。在通常情況中，TS數(shù)據(jù)包選擇器130選擇并輸出PS/TS轉(zhuǎn)換器112的輸出從而提供一個具有高圖像品質(zhì)的畫面。
因此，在DVD播放機和用于接收DVD信息的裝置之間，必須事先討論和確定一些事情。即，根據(jù)用戶的需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收DVD信息的裝置的信息處理能力(位速率以及副圖像處理電路的存在與否)，必須確定最佳的傳輸方法。也就是，必須做出關于是傳送來自PS/TS轉(zhuǎn)換器112的輸出還是傳送來自視頻編碼器124的輸出的決定。同樣，必須做出關于視頻編碼器124是執(zhí)行MPEG-2全部再編碼、MPEG-2I圖像再編碼還是DV格式再編碼的決定，以及必須討論和選擇傳輸信道。
但是，如同參考圖1所述，可以僅以GOP為單元獲得符合用戶請求的從一個數(shù)據(jù)流到另一個數(shù)據(jù)流的切換(大約0.5秒)。因此，當每秒改變小標題兩次或更多次而此時是使用副圖像來觀看該小標題時，很難交替地傳送兩個數(shù)據(jù)流。在這種情況中，這種使用是可能的。例如，僅當運行屏幕菜單時選擇來自視頻編碼器124的輸出。即，當用戶打開標題模式時，輸出視頻編碼器124的輸出，但當用戶關閉標題模式時，輸出PS/TS轉(zhuǎn)換器112的輸出。
作為另一個實施例，當視頻編碼器124是支持所有I、P和B幀的MPEG-2全編碼器時，可以以與上述相同的幀順序來傳送信息。
在本發(fā)明的一個實施例中，使用根據(jù)IEEE 1394傳送標準的信息傳送設備作為傳輸信道來將存儲在DVD上的數(shù)字視頻和音頻信息傳送到另一個裝置上，以便于接收DVD中的數(shù)字視頻和音頻信息的這個裝置能夠無損壞地提供高品質(zhì)的圖像和聲音。此時，這個傳輸信道根據(jù)要被傳送的視頻和音頻信息的類型以合適的格式來傳送視頻和音頻信息，因此可以使用它來將各種裝置連接到數(shù)字化形式的DVD裝置上。
當使用當前諸如8殘余邊帶(8-VSB)信道這樣的數(shù)字化TV傳輸信道標準作為傳輸信道時，就限制了傳輸?shù)膸?。另外，當?jīng)過MPEG-2 I圖像再編碼之后傳送信息時，壓縮率變低，并因此增加了帶寬。這樣，就不能經(jīng)8-VSB信道傳送信息。但是，在本發(fā)明中，當僅在其數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)化為TS數(shù)據(jù)包之后傳送原始的DVD信息時，帶寬就幾乎沒有改變。因此，在本發(fā)明中，可以使用8-VSB信道進行信息傳送。經(jīng)8-VSB傳輸信道的信息傳送不需要IEEE 1394接口，從而降低了成本，并且可以連接任何類型的DTV。但是，這種情況限制了副圖像的傳送。
總之，在本發(fā)明中，當傳送MPEG-2 I圖像再編碼DVD信息時，由于較低的壓縮率需要較寬的帶寬和快速的信息處理，并會使圖像品質(zhì)變壞，但是可以完整地表達副圖像。另一方面，當使用MPEG-2 PS/TS轉(zhuǎn)換器傳送DVD信息時，可以保持原始信息的帶寬，從而不需要較寬的帶寬和快速的信息處理。同樣，不會降低圖像品質(zhì)。但是，為了表達副圖像，需要將副圖像轉(zhuǎn)換為OSD位像的電路，并且副圖像的傳送需要一定的帶寬。實際上，當經(jīng)IEEE 1394異步信道傳送副圖像時，不能保證視頻和副圖像之間的同步，因此運對于將副圖像顯示在屏幕上來說是一個限制。
在本發(fā)明中，如果通過根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及接收信息的裝置的信息處理能力進行適當?shù)厍袚Q來使用這兩種方法的話，那么可以一直觀看DVD上的視頻和音頻信息而不用考慮接收DVD信息的裝置的信息處理能力、傳輸信道的帶寬以及類似問題。即，如果接收DVD信息的裝置具有快速的信息處理速度并且傳輸信道具有足夠的帶寬的話，當需要副圖像時，可以傳送用于僅將I圖像再編碼的視頻編碼器124的輸出數(shù)據(jù)流，而另一方面，在通常情況中，可以傳送PS/TS轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)流。同樣，即使不滿足上述情況，通過使用PS/TS轉(zhuǎn)換器，至少可以將視頻和音頻信息顯示給用戶而不會降低圖像品質(zhì)。在這種情況中，可以將副圖像的表達限制在某個范圍內(nèi)。
同樣，在本發(fā)明中，當將高清晰度圖像信息存儲在DVD中時，傳輸信道必須具有較寬的帶寬并且接收信息的裝置必須能夠快速地處理信息以便于傳送使用I圖像再編碼的高清晰度圖像信息。當必須傳送一個副圖像而此時滿足運些條件時，就傳送使用I圖像再編碼的視頻編碼器的輸出數(shù)據(jù)流。當不需要傳送副圖像時，就傳送PS/TS轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)流，以便于可以在不降低圖像品質(zhì)的情況下傳送信息。當不滿足上述條件時，副圖像的表達受到限制，但是可以傳送PS/TS轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)流。這里，在傳送前，考慮到接收DVD信息的裝置的信息處理能力、傳輸信道的帶寬以及其它情況，可以做出關于接收DVD信息的裝置接收哪個數(shù)據(jù)流的決定。
如上所述，在本發(fā)明中，使用根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及接收裝置的信息處理能力所選擇的最佳傳送方法來傳送信息，即，該方法可以是，MPGE-2全部再編碼、MPEG-2 I圖像再編碼、DV格式再編碼、或?qū)⒋鎯υ谠糄VD中的信息轉(zhuǎn)換為MPEG-2 TS數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換方法。因此，即使將DVD信息傳送到任何裝置中，都可以看到它。
權利要求
1.用于將盤片信息傳送到另一個裝置中的一種裝置，包括一個數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器，用于通過將從盤片上讀出的音頻和視頻信息的節(jié)目數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換為傳送數(shù)據(jù)流格式從而提供第一數(shù)據(jù)流；一個再編碼器，用于借助于將從盤片上讀出的視頻信息與從盤片上讀出的副圖像信息重疊并使用用于圖像信息的預定的壓縮編碼方案對重疊信息再編碼從而提供第二數(shù)據(jù)流；以及一個數(shù)據(jù)流選擇器，用于根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收信息裝置的信息處理能力來選擇第一或第二數(shù)據(jù)流，并經(jīng)傳輸信道將所選擇出的數(shù)據(jù)流傳送到接收信息的裝置中。
2.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于用于圖像信息的預定的壓縮編碼方法是運動圖像專家組(MPEG)-2全部再編碼、MPEG-2圖像內(nèi)再編碼、或數(shù)字視頻格式再編碼。
3.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于傳輸信道的傳送標準是IEEE1394接口或8殘余邊帶(8-VSB)。
4.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于該盤片是一個數(shù)字通用盤(DVD)。
5.根據(jù)權利要求4的傳輸裝置，其特征在于事先通過用于傳送DVD信息的DVD裝置和用于接收DVD信息的裝置的交流來確定由數(shù)據(jù)流選擇器選擇的數(shù)據(jù)流、以及由再編碼器使用的圖像信息的最佳壓縮編碼方案。
6.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于僅當用戶希望顯示副圖像時數(shù)據(jù)流選擇器才選擇第二數(shù)據(jù)流，而在其它情況中都選擇第一數(shù)據(jù)流。
7.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器通過分析從盤片上讀出的視頻信息的圖像首標信息將第一圖像開始信號和圖像識別信號提供給選擇器，再編碼器通過分析從盤片上讀出的視頻信息的圖像首標信息將第二圖像開始信號提供給選擇器，并且數(shù)據(jù)流選擇器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)流切換控制命令以至少與第一和第二圖像開始信號同步的一幀信息為單位選擇第一數(shù)據(jù)流或是第二數(shù)據(jù)流。
8.根據(jù)權利要求7的傳輸裝置，其特征在于當數(shù)據(jù)流選擇器接收到用于從第一數(shù)據(jù)流切換到第二數(shù)據(jù)流或從第二數(shù)據(jù)流切換到第一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流控制命令時，數(shù)據(jù)流選擇器通過考慮到幀順序在第一數(shù)據(jù)流的一組P、B和B圖像之后執(zhí)行切換從而提供連續(xù)的、不間斷圖像。
9.根據(jù)權利要求7的傳輸裝置，其特征在于當?shù)诙?shù)據(jù)流被副圖像重疊并且數(shù)據(jù)流選擇器接收從第二數(shù)據(jù)流切換到第一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流切換控制命令時，數(shù)據(jù)流選擇器僅當一組新圖像(GOP)開始時才執(zhí)行切換，并且當?shù)谝粩?shù)據(jù)流的一組新GOP以雙向預測(B)圖像開始時，這些雙向預測圖像被第二數(shù)據(jù)流的前一個GOP內(nèi)的最后一個圖像所影響，進一步傳送第二數(shù)據(jù)流的內(nèi)部圖像，然后在一個新的GOP中，傳送除被前面的GOP內(nèi)的最后圖像所影響的B圖像之外的第一數(shù)據(jù)流。
10.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于每個數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器和再編碼器都有一個圖像緩沖器，以便于當數(shù)據(jù)流選擇器從一個數(shù)據(jù)流切換到另一個數(shù)據(jù)流時，它們可以幾乎同時將第一和第二數(shù)據(jù)流提供到數(shù)據(jù)流選擇器上。
11.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，進一步包括一個屏幕顯示(OSD)位像發(fā)生器，用于將從盤片上讀出的副圖像轉(zhuǎn)換為OSD位像并且將OSD位像信息和副圖像的屏幕控制信息提供給傳輸信道。
12.根據(jù)權利要求1的傳輸裝置，其特征在于用于接收信息的裝置是一個數(shù)字電視，并包括一個多路分解器，用于將經(jīng)傳輸信道從數(shù)據(jù)流選擇器接收到的數(shù)據(jù)流多路分解為一個視頻數(shù)據(jù)流和一個音頻數(shù)據(jù)流。一個音頻解碼器，用于解碼音頻數(shù)據(jù)流并提供解碼的音頻信號；一個視頻解碼器，用于解碼視頻數(shù)據(jù)流并提供解碼的視頻信號；一個ODS圖像控制器，用于在預定時間根據(jù)屏幕控制信息控制經(jīng)傳輸信道接收的OSD位像信息使其顯示在屏幕的相應區(qū)域上；以及一個圖形重疊電路，用于在OSD圖像控制器的控制下，將解碼的視頻信號與OSD位像信息疊加。
13.一種將盤片信息傳輸?shù)搅硪粋€裝置中的方法，包括(a)通過將從盤片上讀出的音頻和視頻信息的節(jié)目數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換為傳送數(shù)據(jù)流格式從而提供第一數(shù)據(jù)流；(b)借助于將從盤片上讀出的視頻信息與從盤片上讀出的副圖像信息重疊并使用用于圖像信息的預定的壓縮編碼方案對重疊信息再編碼從而提供第二數(shù)據(jù)流；以及(c)根據(jù)用戶需要、傳輸信道的帶寬以及用于接收信息裝置的信息處理能力來選擇第一或第二數(shù)據(jù)流，并經(jīng)傳輸信道將所選擇出的數(shù)據(jù)流傳送到接收信息的裝置中。
14.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，其特征在于用于圖像信息的預定的壓縮編碼方法是運動圖像專家組(MPEG)-2全部再編碼、MPEG-2圖像內(nèi)再編碼、或數(shù)字視頻格式再編碼。
15.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，其特征在于傳輸信道的傳送標準是IEEE 1394接口或8殘余邊帶(8-VSB)。
16.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，其特征在于該盤片是一個數(shù)字通用盤(DVD)。
17.根據(jù)權利要求16的傳輸方法，其特征在于事先通過用于傳送DVD信息的DVD裝置和用于接收DVD信息的裝置的交流來確定數(shù)據(jù)流的選擇以及用于圖像信息的預定壓縮編碼方法。
18.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，其特征在于在步驟(c)中，僅當用戶希望顯示副圖像時數(shù)據(jù)流選擇器才選擇第二數(shù)據(jù)流，而在其它情況中都選擇第一數(shù)據(jù)流。
19.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，其特征在于在步驟(c)中，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)流切換控制命令以至少一幀信息為單位選擇第一數(shù)據(jù)流或是第二數(shù)據(jù)流。
20.根據(jù)權利要求19的傳輸方法，其特征在于在步驟(c)中，當接收到用于從第一數(shù)據(jù)流切換到第二數(shù)據(jù)流或從第二數(shù)據(jù)流切換到第一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流切換控制命令時，通過考慮到幀順序在第一數(shù)據(jù)流的一組P、B和B圖像之后執(zhí)行切換從而提供連續(xù)的、不間斷圖像。
21.根據(jù)權利要求19的傳輸方法，其特征在于在步驟(c)中，當?shù)诙?shù)據(jù)流被副圖像重疊并且接收到從第二數(shù)據(jù)流切換到第一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流切換控制命令時，僅當一組新圖像(GOP)開始時才執(zhí)行切換，并且當?shù)谝粩?shù)據(jù)流的一組新GOP以雙向預測(B)圖像開始時，這些雙向預測圖像被第二數(shù)據(jù)流的前一個GOP內(nèi)的最后一個圖像所影響，進一步傳送第二數(shù)據(jù)流的內(nèi)部圖像，然后在一個新的GOP中，傳送除被前面的GOP內(nèi)的最后圖像所影響的B圖像之外的第一數(shù)據(jù)流。
22.根據(jù)權利要求13的傳輸方法，進一步包括(d)將從盤片上讀出的副圖像轉(zhuǎn)換為一個OSD位像，并將這個OSD位像傳送到傳輸信道。
全文摘要
提供了用于傳送數(shù)字通用盤(DVD)信息的一種裝置和方法。該裝置包括一個數(shù)據(jù)流格式轉(zhuǎn)換器,一個再編碼器,一個數(shù)據(jù)流選擇器。因此,可以傳送使用所選擇的最佳傳送方法即MPEG－2全部再編碼、MPEG－2圖像內(nèi)再編碼、或數(shù)字視頻格式再編碼所獲得的信息。所以,即使DVD信息被傳送到任何裝置中,還是可以看到它。
文檔編號H04N5/775GK1266333SQ0010671
公開日2000年9月13日 申請日期2000年3月3日 優(yōu)先權日1999年3月3日
發(fā)明者樸鐘旭, 樸宙河, 宋東一 申請人:三星電子株式會社