JPH10283715A - デジタル・ビデオ・ディスクにおけるサブ・ピクチャ・ユニットの高速再生システム及び方法 - Google Patents
デジタル・ビデオ・ディスクにおけるサブ・ピクチャ・ユニットの高速再生システム及び方法Info
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- JPH10283715A JPH10283715A JP9083808A JP8380897A JPH10283715A JP H10283715 A JPH10283715 A JP H10283715A JP 9083808 A JP9083808 A JP 9083808A JP 8380897 A JP8380897 A JP 8380897A JP H10283715 A JPH10283715 A JP H10283715A
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Abstract
を改善するシステム及び方法を提供すること。 【解決手段】 システム・タイム・クロック(STC)
とサブピクチャ・ユニットの中の表示制御を行う命令セ
ットの実行時間(SP DCSQ STM N)とを比
較して(ステップ20)、サブピクチャ・ユニットの高
速再生時に、高速インクリメント動作をしているシステ
ム・タイム・クロックが、少なくとも1つ先の命令セッ
トの実行時間(SP DCSQ STM N+1)より
も大きな値を有すると比較手段が判断するときには(ス
テップ20のY)、そのサブピクチャ・ユニットに含ま
れるピクセル・データ(PXD)の表示を強制停止して
(ステップ22)、次のサブピクチャ・ユニットにおけ
る命令セットの命令解釈に進む(ステップ24)。
Description
(デジタル・ビデオ・ディスク)プレーヤにおける信号
処理システム及び方法に関する。更に詳しくは、DVD
プレーヤ内部のフロント・エンドにおいて読み出されコ
ピー・プロテクトが外されたデータをデコードして、テ
レビ受像機などに出力するバック・エンドにおいて、副
映像(サブピクチャ)の優れた高速(早送り)再生を実
現するシステム及び方法に関する。
ーパーやカラオケの歌詞などの副映像(サブピクチャ)
に関する情報は、主映像(メインピクチャ)に関する情
報と分離されていない。しかし、1996年9月に決定
されたDVD規格では、主映像は、MPEGのVide
o Streamの階層にエンコードされ、副映像情報
は、主映像情報から切り離されて、独立のサブピクチャ
・ユニット(SPU)という形式で、MPEGのPri
vate Streamの中に格納されることになって
いる。このように、SPUを主映像とは独立のユニット
として構成することにより、DVDでは、従来のTVや
VCRでは実現不可能であった、ユーザが選択可能な複
数言語表示や、インタラクティブ性を有する副映像の重
ね合わせ表示が可能になる。ここで、副映像がインタラ
クティブであるとは、副映像を、ユーザの選択によっ
て、色、コントラスト、表示場所まで含めて制御できる
ことをいう。
に格納することにより、両方の映像データの間、及び、
それぞれの映像データと音声データとの間の同期再生が
必要になる。特に、格納メディア固有の早送り再生やス
ロー再生などの特殊再生時の同期技術が、DVDの副映
像再生の際には重要である。
つの単位ごとに構成される。それぞれのSPUは、ユニ
ットのデコード開始時間を示すPTS(Presentation T
imeStamp)、ユニットの構成を示すSPUH(Sub-Pict
ure Unit Header)、それぞれの実行時間を有する複数
の命令セットから成る制御コードSP DCSQT(Su
b-Picture Display Control Sequence Table)、及びS
P DCSQTの命令セットからの指令により表示され
るビットマップ・データであるPXD(PixelData)か
ら構成される。PTSは、再生出力の時刻管理情報を与
えるタイム・スタンプである。SP DCSQTを構成
する命令セットは、先頭のSP DCSQ0から順に、
SP DCSQ1、SP DCSQ2、・・・、SP
DCSQN、SP DCSQN+1、・・・と表す。
生の際のSPUの表示は、次のように行われる。SPU
デコーダの基準となる同期信号を与えるSTC(System
Time Clock)の値がPTSの値に達すると、SPUデ
コーダは、現在表示しているSPU映像をいったんクリ
アし、SP DCSQTの中の先頭の命令セットSP D
CSQ0を実行する。ここで、N番目の命令セットは、
上述のように、SP DCSQNで表されるものとする
が、このN番目の命令セットSP DCSQNの実行時
間SP DCSQ STM Nは、個別に定義されてお
り、この時間に達すると、命令が実行される。しかし、
先頭のSP DCSQ0のSP DCSQ STM 0
だけはPTSと同一でなければならないので、PTSの
時間に達したら直ちに命令を実行する必要がある。
位置指定、表示位置、表示色、コントラスト、表示開
始、表示終了などが含まれる。DVD規格では、特に、
SP DCSQ0には、SPUデータの表示に最低限必要
な命令を含ませなければならないことになっている。そ
の理由は、DVD規格において、SPUの早送りの際
に、このSP DCSQ0に含まれるデータだけを順に
デコードしていくことが想定されているからである。
定された設定(色、コントラスト、表示位置など)を行
った後で、指定されたPXDの格納位置から、逐次、副
映像データを読み出し、ディスプレイ・モニタ上に表示
する。SP DCSQNの命令を実行すると、デコーダ
は、次のSP DCSQN+1の実行時間(SP DC
SQ STM N+1)にSTCが到達するまで、上記
の命令実行を繰り返す。この命令実行は、垂直同期信号
VSYNに同期して実行されるように、DVD規格で決
められている。
SP DCSQ STMの時間間隔は、最低で1ビデオ
・フレーム以上と定められており、SPU表示開始命令
が1つ実行されるときには必ず、1セットのPXDが実
行される。しかし、高速再生を行う場合には、STC自
体が高速インクリメント動作により早送りされるので、
1ビデオ・フレーム時間の間に、複数のSP DCSQ
T STMが存在することになる。DVDでは、SP
DCSQは、1つ前の実行時間におけるSP DCSQ
の結果からのアップデートという形で内容が定義される
ため、SP DCSQを飛び越して実行することは許さ
れない。従って、STCが先に進んでしまっていても、
1コマンドずつ実行していく必要がある。これも、高速
実行が困難な理由である。
では、高速再生時には、それぞれのSPUの先頭の命令
だけを実行することを想定している。そのために、既に
述べたように、SP DCSQ0には、SPUデータの
表示に最低限必要な命令(色、コントラスト、表示位置
など)を、すべて、含ませなければならないことになっ
ている。しかし、この従来型の高速再生方法、換言すれ
ば、DVD規格が本来想定している高速再生方法では、
表示のアップグレードの間隔は、それぞれのユニットの
時間間隔であるストリームに依存し、この時間間隔は一
定ではなくストリームは可変長であるので、滑らかな再
生は困難であり、表示がギクシャクしてしまう。更に、
アップデートがストリームに左右されるので、アップデ
ートと表示とを正確に同期させることができず、主映像
と副映像との間の表示タイミングが合わなくなる。ま
た、SPUの先頭の命令SP DCSQ0だけを実行し
ているので、次のユニットの先頭までの途中にあるコマ
ンド群が全て無視され捨てられる。その結果として、駒
送りのような映像になり、やはり、滑らかな再生ができ
ない。
再生装置内部において、従来よりも優れたSPUの高速
再生を実現するシステム及び方法を提供することであ
る。
において副映像情報を有するSPUを高速に再生するシ
ステムが提供される。このシステムは、システム・タイ
ム・クロック(STC)と前記サブピクチャ・ユニット
の中の表示制御を行う命令セットの実行時間(SP D
CSQ STM N)とを比較する比較手段と、前記サ
ブピクチャ・ユニットの高速再生時に高速インクリメン
ト動作をしている前記システム・タイム・クロックが少
なくとも1つ先の命令セットの実行時間(SP DCSQ
STM N+1)よりも大きな値を有すると前記比較
手段が判断するときにはそのサブピクチャ・ユニットに
含まれるピクセル・データ(PXD)の表示を強制停止
して次のサブピクチャ・ユニットにおける命令セットの
命令解釈に進む手段と、命令セットの実行時間が前記シ
ステム・タイム・クロックに一致するまで前記命令解釈
を連続的に反復する手段と、を備えている。
ディスク(DVD)再生装置において副映像情報を有す
るサブピクチャ・ユニット(SPU)を高速に再生する
方法が提供される。この方法は、システム・タイム・ク
ロック(STC)と前記サブピクチャ・ユニットの中の
表示制御を行う命令セットの実行時間(SP DCSQ
STM N)とを比較するステップと、前記サブピク
チャ・ユニットの高速再生時に高速インクリメント動作
をしている前記システム・タイム・クロックが少なくと
も1つ先の命令セットの実行時間(SP DCSQ S
TM N+1)よりも大きな値を有すると前記比較手段
が判断するときにはそのサブピクチャ・ユニットに含ま
れるピクセル・データ(PXD)の表示を強制停止して
次のサブピクチャ・ユニットにおける命令セットの命令
解釈に進むステップと、命令セットの実行時間が前記シ
ステム・タイム・クロックに一致するまで前記命令解釈
を連続的に反復するステップと、を含む。
分として、又は、LSIの一部分の機能として実現され
得る。
い通常の態様で、SPUをデコードする際の流れ図が示
されている。ステップ12において垂直同期を確認す
る。これは、DVD規格では、垂直同期(V SYN
C)のタイミングでコマンドを実行するという定義にな
っているからである。STCのチェックも、V SYN
Cに同期してチェックするようになっている。つまり、
フレームの途中で時間がきても、次の先頭まで待つ。す
なわち、1枚のピクチャの途中で、突然、切り換わるこ
とはない。次に、ステップ14において、STCとSP
DCSQ STM Nとを比較する。STCがコマン
ド実行時間であるSP DCSQ STM Nに追いつ
いたときには(ステップ14のYの場合)、そのコマン
ドを内容を実行してPXDを再生し、ビットマップを表
示する(ステップ18)。
クを行うステップを含む、早送り再生時のSPUのデコ
ード処理を示す流れ図が示されている。ただし、図1と
同じステップには、同じ参照番号を付してある。高速再
生では、STCも高速のインクリメント動作をする。つ
まり、例えば、3倍速再生であれば、STCの値も3倍
の速度で増加する。早送りの場合も、ステップ16のコ
マンド解析までは、同じステップが実行される。通常
は、SP DCSQ STMは、STCよりも必ず大き
な値を有している。しかし、早送りの場合には、ステッ
プ16の後で、ステップ20において、STCが1つ以
上のコマンド・セットの実行時間を超えて先に進んでい
るかどうかを判断する。すなわち、STCとSP DC
SQ STM N+1とを比較して、早送りのために高
速インクリメント動作しているSTCの方が先に進んで
いる場合(ステップ20でYの場合)には、PXDの表
示を行わず(ステップ22)、次のSP DCSQの命
令解釈を行う(ステップ24)。また、この際には、V
SYNCへの同期操作も停止し、SP DCSQ ST
MがSTCに追いつくまで、連続的に高速に命令解釈を
繰り返す。この命令解釈は、表示画面上で見ると、VS
YNCから、アクティブ・ビデオ領域までの、垂直ブラ
ンキング・インターバルの間に行われる。SP DCS
Q STMがSTCに追いついたときに、このスキップ
・モードは解除され、ノーマル再生に戻る。
した従来のSPU高速再生の際に生じる問題点は解消さ
れ、高速でありながら、滑らかな再生が可能になる。す
なわち、以下で更に詳しく述べるように、本発明の構成
によれば、第1に、同期特性に関して、第2に、SPU
映像の連続性に関して、従来の方式と比較して著しい改
善が得られる。
の構成によれば、SPUの表示のアップデートは、完全
にSTCに同期して制御されることになる。従って、通
常再生時のアップデート間隔を、例えば1と仮定する
と、N倍速での高速再生時のアップデート間隔はN分の
1に固定され、視聴者から見たSPU映像は、N倍速の
固定速度になり、従来のVTRと同様に滑らかな再生が
可能になる。既に述べたように、一般に、DVD規格が
想定しているSPU再生方式では、可変長であるSPU
のユニットの長さに依存してアップデート間隔も可変に
なる。従って、副映像を早送りすると、同一の画像にし
ばらく静止していた後に、急に連続したアップデートが
なされ、その後に再び同一の画像が静止するというよう
な現象が生じ、再生がギクシャクしがちであった。別言
すれば、従来のSPU高速再生では、副映像は、必ずし
も主映像と同期がとれておらず、これは、実際のずれ以
上に視覚的な悪影響を与えていた。本発明によれば、こ
のような、ギクシャクした再生は生じない。
先頭の副映像だけを再生表示する方式と比較して、映像
の連続性が優れている。例えば、あるSPUの1つのユ
ニットで再生される副映像のビデオ・フレーム数が15
枚であるとすると、通常速度での再生時には、もちろ
ん、従来の方式でも本発明による方式でも、実際に15
フレーム全部の副映像が再生表示される。他方で、例え
ば、3倍速で再生を行う場合には、本発明の方法によれ
ば、均等の間隔で5フレームの副映像を再生することが
できる。しかし、従来の、すなわち、DVD規格が想定
している再生方式では、繰り返し述べているように、先
頭の1フレームだけの再生が行われる。表示される映像
の連続性の観点からは、これでは、非常に粗い間隔のコ
マ送りを見ることになり、本発明によって得られる滑ら
かな映像とは、全く異なっている。
現するためのハードウェアのブロック図が示されてい
る。具体的には、外側の点線の内部がSPUデコーダ3
0であり、内側の点線の内部が、SPUコントローラ・
ユニット38である。STCチェック回路34が、ST
C≧SP DCSQ STM N+1であると判断して
(図2のステップ20)、PXDをスキップする旨の命
令をSPUコントローラ36に対して出力すると、高速
ステートマシン(FSM)であるSPUコントローラ3
6が、同じPXDを反復的に出力するようにという命令
を、すなわち、PXDをアップデートしないようにとい
う命令を、PXDデコーダ42とアドレス・ジェネレー
タ及びFIFOコントローラ44とに与える。
(外側の点線の内部)の制御と、SP DCSQのコマン
ド解析とを行う高速のハードウェア・ステート・マシン
である。FSM36は、デコードの開始に当り、DRA
M40に格納されたSPUストリームの中から、デコー
ド開始のトリガに必要なPTS及びSP DCSQ ST
Mを、DRAMアドレス・ジェネレータ及びFIFOコ
ントローラ44を介して抜き出し、タイマ・チェック回
路34にセットする。タイマ・チェック回路34からS
TCがコマンド実行時間に達したことを示すステータス
が送られてくると、DRAM40のSPUストリームか
ら必要なコマンドを抜き出し、PXDデコーダ42にセ
ットする。この一連の処理は、上述のように、ビデオ・
ディスプレイの垂直ブランキング期間内に終了する必要
がある。その後、SPUコントローラ(FSM)36
は、DRAMアドレス・ジェネレータ及びFIFOコン
トローラ44にPXD読み出しの指示が出した上で、P
XDデコーダ42にデコード開始命令を出す。PXD4
2は、ビデオ・ディスプレイ・コントローラ(図示せ
ず)からの同期信号に従って、リアルタイムにPXDデ
コードを行う。STCチェック回路34から、スキップ
PXDの信号(Skip PXD)が送られてきた場合
には、PXDの読み出しを強制的に停止し、Skip
PXDのステータスが消えるまで、連続してコマンドの
解釈実行のみを行う。その後に、上述のPXDデコーダ
42の制御を続けて行う。
値と、FSM36においてストリームから抜き出された
PTS又はSP DCSQ STM N+1とを比較し
て(図2のステップ20)、STC≧SP DCSQ
STM N+1であれば、FSM36にSkip PX
Dのステータスを発行する。また、STCチェック回路
34は、同時に、STCの値がセットされたPTS及び
SP DCSQ STM Nで示されるコマンド表示時
間に達したかどうかのレポートも行う。
ック回路34の間の情報とコマンドとの受け渡しを行う
ための通信用レジスタである。STCチェック回路34
が用いるPTSやSP DCSQ STM Nなども、
このレジスタ46を介して受け渡しが行われる。
FOコントローラ44は、SPUストリームが格納され
ているDRAM40から、SP DCSQやPXDを適
切なタイミングで読み出すためのリード・アドレスを生
成する。また、PXDリピートに同一のPXD格納アド
レスへの連続的なアクセスを行わせたり、STCチェッ
クのために現在実行中の次の命令やSPUからタイムス
タンプを抜き出したりする複雑なアドレス生成も、この
DRAMアドレス・ジェネレータ及びFIFOコントロ
ーラ44が行う。
・ジェネレータ及びFIFOコントローラ44で生成さ
れたリード・アドレスに基づいてDRAM40から読み
出されたPXDデータをデコードする。SPUストリー
ムの中のPXDは特別なランレングス方法によりエンコ
ードされているが、PXDデコーダ42は、このPXD
を、ビデオの走査線の走査速度と同じ速度でリアルタイ
ムでデコードすることのできる高速のハードウェア・デ
コード・エンジンである。
あるDRAM40に格納されているが、コントローラ4
4が、SPUコントローラ36に対して、PXDを読み
出さないで次のコマンドを読み出すように制御する。本
発明の実施例においては、PXDを表示する際には、D
RAM40の中にあるSPUストリームを、毎フレー
ム、繰り返して読み出し、PXDデコーダ42を通し
て、リアルタイムに表示する。換言すれば、PXDをア
ップデートしないとは、DRAM40から毎フレーム読
み出しを行い、同じものを書くことを意味する。すなわ
ち、PXDの読み出しポインタが固定されていることを
意味する。何らかのフレーム記憶装置を設け、その中
に、例えばデコードを完了した同じSPUを記憶させ、
それを読み出すことも可能であるが、上述のように構成
することによって、安価で単純な構成にすることができ
る。
流れ図である。
示す流れ図である。
ドウェアのブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 デジタル・ビデオ・ディスク(DVD)
再生装置において副映像情報を有するサブピクチャ・ユ
ニット(SPU)を高速に再生するシステムであって、 システム・タイム・クロック(STC)と前記サブピク
チャ・ユニットの中の表示制御を行う命令セットの実行
時間(SP DCSQ STM N)とを比較する比較
手段と、 前記サブピクチャ・ユニットの高速再生時に、高速イン
クリメント動作をしている前記システム・タイム・クロ
ックが、少なくとも1つ先の命令セットの実行時間(S
P DCSQ STM N+1)よりも大きな値を有す
ると前記比較手段が判断するときには、そのサブピクチ
ャ・ユニットに含まれるピクセル・データ(PXD)の
表示を強制停止して、次のサブピクチャ・ユニットにお
ける命令セットの命令解釈に進む手段と、 命令セットの実行時間が前記システム・タイム・クロッ
クに一致するまで、前記命令解釈を連続的に反復する手
段と、 を備えることを特徴とするシステム。 - 【請求項2】 請求項1記載のシステムにおいて、この
システムはLSIの一部分として実現されることを特徴
とするシステム。 - 【請求項3】 デジタル・ビデオ・ディスク(DVD)
再生装置において副映像情報を有するサブピクチャ・ユ
ニット(SPU)を高速に再生する方法であって、 システム・タイム・クロック(STC)と前記サブピク
チャ・ユニットの中の表示制御を行う命令セットの実行
時間(SP DCSQ STM N)とを比較するステ
ップと、 前記サブピクチャ・ユニットの高速再生時に、高速イン
クリメント動作をしている前記システム・タイム・クロ
ックが、少なくとも1つ先の命令セットの実行時間(S
P DCSQ STM N+1)よりも大きな値を有す
ると前記比較手段が判断するときには、そのサブピクチ
ャ・ユニットに含まれるピクセル・データ(PXD)の
表示を強制停止して、次のサブピクチャ・ユニットにお
ける命令セットの命令解釈に進むステップと、 命令セットの実行時間が前記システム・タイム・クロッ
クに一致するまで、前記命令解釈を連続的に反復するス
テップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の方法において、この方法
はLSIの一部分の機能として実現されることを特徴と
する方法。 - 【請求項5】 請求項3記載の方法に含まれるそれぞれ
のステップを実現するソフトウェアを記憶したことを特
徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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JP3966571B2 JP3966571B2 (ja) | 2007-08-29 |
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Family Applications (1)
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