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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der digitalen Informationsübertragung
und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren für das einfache Übertragen
digitaler Video- und Audioinformation, die auf einer digitalen Bildplatte
(DVD) gespeichert ist, zu einer Vielzahl von Vorrichtungen, die
unterschiedliche Übertragungsnormen
aufweisen.
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Unter
den beschreibbaren und abspielbaren Aufzeichnungsmedien großer Kapazität speichert
die DVD nicht nur Audioinformation und Videoinformation sondern
auch Bildinformation, wie ein Subpicture. Das Subpicture muß einem
Videosignal, das auf einem Schirm dargestellt werden soll, überlagert
werden. Somit müssen
andere Geräte,
die mit einem DVD-System (beispielsweise einem DVD-Abspielgerät) verbunden
sind, ebenso sowohl die Videoinformation als auch die Subpicture-Information
empfangen, um sowohl das Videobild als auch das Subpicture darstellen
zu können.
Um dies zu erreichen, werden im Stand der Technik Videoinformation
und Subpictureinformation, die durch einen Videodekodierer beziehungsweise
einen Subpicture-Dekodierer dekodiert werden, in einem DVD-Abspielgerät überlagert, um
eine gemischte Bildinformation zu erzeugen, wobei die gemischte
Bildinformation wiederum in einem MPEG-Format (Moving Picture Expert
Group) oder einem DV-(Digital
Video)-Format komprimiert und schließlich übertragen wird. Alternativ
werden komprimierte Videoinformation und komprimierte Subpicture-Information
vom DVD-Abspielgerät
in einem Gerät,
das diese empfängt, überlagert
und dann dargestellt.
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Im
ersten Verfahren wird Videoinformation, die in einer DVD gespeichert
ist, durch einen MPEG-2 Videodekodierer dekodiert und in einem Videobildspeicher
gespeichert, und das dekodierte Videosignal wird unter Verwendung
eines Kompressionsschemas, wie MPEG-2 oder DVD, erneut komprimiert
und kodiert, und dann in Form eines MPEG-2 Transportstrom-(TS)-Paketformats übertragen. Wenn
ein Nutzer ein Subpicture anzusehen wünscht, so wird Subpicture-Information
durch einen Subpicture-Dekodierer dekodiert, dann überschreibt
das erhaltene Bitmap-Bild einen bezeichneten Teil eines Videobildspeichers,
in dem das Videosignal gespeichert ist, und dann wird das gemischte
Bild nochmals komprimiert und übertragen.
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Beim
zweiten Verfahren werden Videoinformation und Audioinformation,
die in der DVD gespeichert sind, von einem komprimierten Zustand
in ein MPEG-2 TS-Paketformat umgewandelt und dann zu anderen Geräten übertragen.
Währenddessen
wird Subpicture-Information in einem dekodierten Zustand oder im
ursprünglichen
Zustand vom DVD-Abspielgerät über einen
speziellen Kanal übertragen, oder
sie wird in einem Gerät,
das die Subpicture-Information in ihrem ursprünglichen Zustand empfängt, dekodiert.
Gleichzeitig werden im Gerät,
das die DVD-Information empfängt,
die dekodierte Subpicture-Information und ein dekodiertes Videosignal
gemischt und auf einem Schirm angezeigt.
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Im
ersten Verfahren für
das Übertragen
der Bildinformation ist jedoch das Komprimierverhältnis nach
dem nochmaligen Kodieren auf nur ein MPEG-2 Intra-Bild (I-Bild)
geringer als bei einer vollen MPEG-2 Kodierung, so daß die benötigte Bandbreite stark
ansteigt. Somit ist, wenn die Bandbreite eines Informationsübertragungskanals
schmal ist oder wenn die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit einer
Vorrichtung für
die Bandbreite und die Bitrate, die beim nochmaligen Kodieren erforderlich
ist, nicht ausreichend ist, die MPEG-2 I-Bild Übertragung unmöglich. Die
Bildqualität
wird auch während
des nochmaligen Kodierens unvermeidlich verschlechtert.
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Das
zweite Verfahren hat den Vorteil, daß die Qualität der ursprünglichen
Bildinformation, die Qualität
der ursprünglichen
Audioinformation und eine Übertragungsbandbreite
aufrecht erhalten werden können,
aber es hat den Nachteil, daß ein
DVD-Abspielgerät
oder ein Gerät
für das
Empfangen von DVD-Information eine komplizierte Subpicture-Verarbeitungsschaltung
für das
Steuern der Dekodierung und das Anzeigen der Subpicture-Information,
um die Subpicture-Information zu übertragen und zu empfangen,
erfordert. Somit können
Geräte,
die die komplizierten Subpicture-Verarbeitungsschaltungen nicht
aufweisen, die Subpicture-Information nicht übertragen.
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EP 0 833 514 A2 offenbart
eine Vorrichtung zum Codieren, Übertragen
und Empfangen von Daten und betrifft ferner DVD und MPEG. Es wird
ein Subpicture-Decodierer erwähnt,
der ein decodiertes Signal an einen Überlagerungsschaltkreis ausgibt. Der Überlagerungsschaltkreis überlagert
ein Videobild und ein Subpicture. Es ist offenbart, dass Subpicture-Informationen eliminiert
werden. Ferner wird offenbart, dass Subpicture-Informationen in
einem Puffer gespeichert werden können.
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R.
Hedtke u. a., „Zukünftige Anwendungen der
MPEG-2-Codierung",
Fernseh- und Kino-Technik,
Nr. 10/1998, Seiten 576 bis 582 ist ein Artikel, der zukünftige Anwendungen
der MPEG-2-Codierung diskutiert. Es wird das als „Splicing" bezeichnete Aneinanderfügen auf
der Transportstromebene beschrieben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungsvorrichtung und
ein Übertragungsverfahren
bereitzustellen, mit denen (DVD-) Bildplatten-Informationen unabhängig von
der Funktion und der Konfiguration eines Geräts, das die übertragenen DVD-Informationen empfangen
soll, übertragen
werden können.
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Die
Erfindung ermöglicht
in vorteilhafter Weise allen Geräten
zum Empfangen von DVD-Informationen
die Betrachtung der DVD-Informationen durch das Übertragen von DVD-Informationen, nachdem ihr Übertragungsformat
gemäß den Anforderungen eines
Nutzers, der Bandbreite eines Übertragungskanals
und der Informationsverarbeitungsfähigkeit eines Geräts zum Empfangen
von Informationen (beispielsweise in Abhängigkeit von der Bitrate und
dem Vorhandensein, oder dem Fehlen einer Subpicture-Verarbeitungsschaltung)
entsprechend geändert wurde,
um dem Nutzer die beste Qualität
des Bildes und des Tons der DVD-Information zu liefern.
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Erfindungsgemäß wird eine
Vorrichtung für das Übertragen
von Platteninformation zu einer anderen Vorrichtung bereitgestellt,
wobei diese Vorrichtung folgendes umfaßt: einen Datenstromformatumsetzer
für das
Bereitstellen eines ersten Datenstroms durch das Umsetzen des Programmdatenstromformats
der Audio- und Videoinformation, die von der Platte gelesen wird,
in einen Transportdatenstromformat; einen Nochmals-Kodierer für das Bereitstellen eines
zweiten Datenstroms durch das Überlagern
der Videoinformation, die von der Platte gelesen wird, mit Subpicture-Information,
die von der Platte gelesen wird, und dem nochmaligen Kodieren der überlagerten
Information unter Verwendung eines vorbestimmten Komprimierkodierschemas
für die
Bildinformation; und eine Datenstromauswahlvorrichtung für das Auswählen entweder
des ersten oder zweiten Datenstroms gemäß den Anforderungen eines Nutzers,
der Bandbreite eines Übertragungskanals
und der Informationsverarbeitungsfähigkeit eines Geräts für das Empfangen
der Information, und das Übertragen
eines ausgewählten
Datenstroms an das Gerät
für das Empfangen
der Information über
einen Übertragungskanal.
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Ferner
wird ein Verfahren für
das Übertragen von
Platteninformation zu einer anderen Vorrichtung bereitgestellt,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: (a) Bereitstellen eines
ersten Datenstroms durch das Vornehmen einer Umwandlung von einem Programmdatenstromformat
der Audio- und Videoinformation, die von einer Platte gelesen wird,
in ein Transportdatenstromformat; (b) Bereitstellen eines zweiten
Datenstroms durch das Überlagern
der Videoinformation, die von der Platte gelesen wird, mit der Subpicture-Information, die
von der Platte gelesen wird, und nochmaliges Kodieren der überlagerten
Information unter Verwendung eines vorbestimmten Komprimierkodierschemas
für die
Bildinformation; und (c) Auswählen
entweder des ersten oder zweiten Datenstroms gemäß den Anforderungen eines Nutzers,
der Bandbreite eines Übertragungskanals
und der Informationsverarbeitungsfähigkeit eines Gerätes für das Empfangen
der Information, und das Übertragen
eines ausgewählten
Datenstroms zum Gerät
für das
Empfangen der Information über
einen Übertragungskanal.
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Die
Erfindung wird durch eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
unter Bezug auf die angefügten
Zeichnungen deutlicher.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Übertragungsvorrichtung
für Bildplatten-(DVD)-Information
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Darstellung, die ein Beispiel der Sequenz der Bilder (sequence
of frames), die über
eine TS-Paketauswahlvorrichtung übertragen werden,
darstellt, wenn ein zu übertragender
Datenstrom vom Ausgangsdatenstrom des Videokodierers der 1 zum
Ausgangsdatenstrom des PS/TS-Konverters der 1 umgeschaltet
wird; und
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3 ist
eine Darstellung, die ein Beispiel der Sequenz der Bilder, die über eine
TS-Paketauswahlvorrichtung übertragen
werden, darstellt, wenn ein zu übertragender
Datenstrom vom Ausgangsdatenstrom des PS/TS-Konverters der 1 zum
Ausgangsdatenstrom des Videokodierers der 1 umgeschaltet
wird.
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Betrachtet
man 1, so umfaßt
ein Wiedergabesignalprozessor 104 in einem Bildplatten-(DVD)-Abspielgerät 100 eine
Aufnahmeeinheit für
das Aufnehmen eines Signals, das von einer Platte 102 wiedergegeben
wird, einen Radiofrequenz-(RF)-Verstärker für das Verstärken eines RF-Signals, das
von der Aufnahmeeinheit aufgenommen wurde, und einen digitalen Signal prozessor
für das
Demodulieren eines modulierten Signals, das vom RF-Verstärker geliefert
wird, das Kompensieren der Phase der demodulierten Daten mittels
eines Phasenregelkreises (PLL) unter Verwendung eines detektierten
Synchonisiersignals und das Durchführen eines Entwürfelns (descrambling)
und einer Fehlererkennung/Fehlerkorrektur. Die Konfiguration und die
Funktion des Wiedergabesignalprozessors 104 sind wohl bekannt.
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Eine
Servosteuerung 106 steuert die Drehung einer Platte und
das Fokusieren und die Spurnachführung
der Aufnahmeeinheit, damit die Daten auf der Platte 102 gemäß dem Wiedergabesignal, das
mit einer Servosteuerung verbunden und das vom Wiedergabesignalprozessor 104 geliefert
wird, genau gelesen werden.
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Daten,
die vom Wiedergabesignalprozessor 104 geliefert werden,
können
je nach Zweck der Platte verwürfelt
sein, um ein digitales Kopieren zu verhindern. In diesem Fall werden
die Daten, die vom Wiedergabesignalprozessor 104 geliefert
werden, durch einen Content-Scramble-System-(CSS)-Dekodierer 108 entwürfelt. Ein
entwürfelter
Datenstrom ist ein Programmstrom, der im MPEG vorgeschrieben ist.
Der Programmstrom besteht aus einem Videopaket, das ein MPEG-1 oder
MPEG-2 Format aufweist, einem Audiopaket, das ein MPEG-Format, ein
Audiokodier-(AC)-3 Format oder das Format einer linearen Pulskodemodulation
(LPCM) aufweist, einem Subpicture-Paket und einem Navigations-Paket.
In der vorliegenden Erfindung werden, wenn nichts anderes angegeben
ist, ein Videopaket, ein Audiopaket und ein Komprimierkodierschema
in Form eines MPEG-2 Formats beschrieben.
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Hier
umfaßt
das Navigationspaket ein Vielzahl von Informationen, die einen Bitstrom
steuern kann, beispielsweise Menü-Schaltflächen-Information,
hervorgehobene Information, Information einer Winkelauswahl, Plattensuchinformation
und andere Information. Die Bildinformation für die Anzeige von Untertiteln,
Menüs und
dergleichen ist ebenfalls im Subpicture-Paket enthalten. Ein Menü wird unter
Bezug auf die Bildschirmsteuerinformation vom Navigations-Paket
angezeigt, wobei sie die Position und die Farbe einer Schaltfläche (Button),
die Zahl der Schaltflächen,
die Farbe eines ausgewählten
Menüpunktes
und die Farbe eines Menüpunktes,
der ausgeführt
wird, einschließt.
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Ein
Parser 110 analysiert einen Programmdatenstrom (PS), der
vom CSS-Dekodierer 108 geliefert wird und liefert Audio/Video-(A/V)-Pakete
an einen PS/TS-Dekodierer 112, ein Audiopaket an einen
Audio-Dekodierer 114, ein Videopaket an einen Videodekodierer 116,
ein Subpicture-Paket an einen Subpicture-Dekodierer 118 und
ein Navigations-Paket an einen Navigationsdekodierer 120.
Der PS/TS-Konverter 112 wandelt die A/V-Pakete vom Parser 110 in
ein MPEG-2 TS-Format um und liefert das sich ergebende MPEG-2 TS-Paket
an eine TS-Paketauswahlvorrichtung 130.
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Währenddenen
dekodieren der Audio-Dekodierer 114, der Video-Dekodierer 116,
der Subpicture-Dekodierer 118 und der Navigationsdekodierer 120 das
Audio-Paket, das Video-Paket, das Subpicture-Paket beziehungsweise
das Navigations-Paket. Hier dekodiert der Audio-Dekodierer 114 das
empfangene Audio-Paket, wandelt ein dekodiertes Audiosignal in ein
TS-Format um und liefert den sich ergebenden Audio-TS an die TS-Paketauswahlvorrichtung 130.
Alternativ wandelt der Audio-Dekodierer 114 das empfangen
Audio-Paket in ein TS-Format ohne einer Dekodierung des empfangenen
Audiopakets um und liefert den sich ergebenden Audio-TS an die TS-Paketauswahlvorrichtung 130.
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Eine
Videoüberlagerungsvorrichtung 122 erzeugt
ein Bild in Einheiten von Bildrahmen (image frames), damit dieses
Anwendern angezeigt werden kann, durch das Überlagern des dekodierten Videosignals
vom Videodekodierer 116 und der dekodierten Subpicture-Bildinformation
vom Subpicture-Dekodierer 118 und liefert die Bilderrahmen
an einen Videokodierer 124. Der Videokodierer 124 komprimiert
und kodiert die Bildrahmen unter Verwendung eines passenden Komprimierkodierschemas
für die
Bildinformation, wie MPEG-2 oder DV und erzeugt dann MPEG-2 TS-Pakete
und liefert sie an die TS-Paketauswahlvorrichtung 130.
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Hier
kann auf den PS/TS-Konverter 112 als ein Datenstromformatkonverter
Bezug genommen werden, der Video-Dekodierer 116, der Subpicture-Dekodierer 118,
die Video-Überlagerungsvorrichtung 122 und
der Video-Kodierer 124 können als Nochmals-Kodierer bezeichnet
werden, und auf die TS-Paketauswahlvorrichtung 130 kann
als Stromauswahlvorrichtung Bezug genommen werden.
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Der
Subpicture-Dekodierer 118 bildet ein Subpicture-Bild mit
einem Subpicture-Paket gemäß der Highlight-Information
und der Farbpaletteninformation vom Navigations-Dekodierer 120 und
liefert die Bildinformation auf dem Subpicture an die Video-Überlagerungsvorrichtung 122 und
einen Generator 126 für
das Erzeugen eines Bitmap-Bildes für eine On-Screen-Anzeige (OSD).
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Der
Navigationsdekodierer 120 dekodiert Information im Navigationspaket,
das vom Parser 110 geliefert wird, und steuert Operationen,
wie die Menü-Navigation
oder die Datensuche gemäß den Befehlsdaten,
die einer Benutzereingabe entsprechen, die über einen Benutzerschnittstellenmanager 128 im
DVD-Abspielgerät 100 für das Erzeugen
von Befehlsdaten, die einer Benutzertasteneingabe entsprechen, die über einen
Fernbedienung oder ein Frontbedienfeld des DVD-Abspielgerätes 100 oder über einen
Nutzerschnittstellenmanager 314 in einem DTV 300 empfangen
wurden, bereitgestellt werden. Das heißt, der Navigations-Dekodierer 120 liefert
einen Befehl, um ein OSD-Menü im
DVD-Abspielgerät 100 zu
erzeugen, an den OSD-Bitmap-Bildgenerator 126 oder steuert
die Servosteuerung 106 für das Steuern der Datensuche.
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Hier
werden Befehlsdaten, die über
den Nutzerschnittstellenmanager 314 des DTV 300 bereitgestellt
werden, an den Nutzerschnittstellenmanager 128 des DVD-Abspielgeräts 100 über ei nen Übertragungskanal 200,
wie einen asynchronen IEEE 1394 Kanal geliefert.
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Der
Navigations-Dekodierer 120 überträgt auch Highlight-Information
und Farbpaletteninformation unter der Nutzerinformation, die über die
Nutzerschnittstellenmanager 128 und 314 empfangen
wird, um somit den Subpicture-Dekodierer 118 zu steuern, so
daß das
Subpicture-Paket exakt dekodiert wird.
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Der
OSD-Bitmap-Bildgenerator 126 wandelt das Subpicture-Bild,
das vom Subpicture-Dekodierer 118 geliefert wird, in ein
OSD-Bitmap-Bildformat
um und überträgt die sich
ergebende OSD-Bitmap-Bildinformation
zusammen mit Information, die die Steuerung des Schirms eines Subpictures
betrifft, über den Übertragungskanal 200,
wie einem asynchronen IEEE 1394 Kanal. Auch der OSD-Bitmap-Bildgenerator 126 kann
ein passendes OSD-Bitmap-Bild,
das den Nutzern angezeigt werden soll, gemäß einem vorbestimmten Verfahren
durch das Empfangen des Befehls, das OSD-Menü im DVD-Abspielgerät zu erzeugen,
vom Navigationsdekodierer 120 erzeugen.
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Die
Bildschirmsteuerinformation bezüglich eines
Subpictures umfaßt
das Format, in dem die Steuerinformation in Einheiten eines Pixels übertragen
wird, und besteht aus Information, die die Angabe betrifft, welcher
Teil der übertragenen
Subpicture-Information in welcher Farbe an welchem Ort auf einem
Bildschirm dargestellt werden soll. Es werden auch die Bitmap-Bildinformation
und die Bildschirmsteuerinformation in Bezug auf ein Subpicture,
die vom OSD-Bitmap-Bildgenerator 126 geliefert wird, in einem
vorbestimmten Format formatiert, was es gestattet, daß sie zu
einem anderen Gerät
(hier dem DTV) übertragen
werden können.
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Die
TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 wählt sowohl Videoinformation
als auch Audioinformation (nachfolgend als erster Datenstrom bezeichnet),
die vom Videokodierer 124 beziehungsweise Audiodekodierer 114 geliefert
werden, oder Video- und Audioinformation (nachfolgend als zweiter
Datenstrom bezeich net), die vom PS/TS-Konverter 112 geliefert wird,
aus und überträgt die ausgewählte Information zum Übertragungskanal 200.
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Wenn
die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 von einen zu übertragenden
Datenstrom der ersten und zweiten Ströme zum anderen Strom zu einem beliebigen
Zeitpunkt umschaltet, so wird Information auf einem Bild des neu
ausgewählten
Stroms übertragen,
bevor Information, die einem Bild (hier einem Rahmen) der Videoinformation
und der Audioinformation vom vorher ausgewählten Datenstrom entspricht,
vollständig übertragen
wurde. Somit wird die Video- und Audioinformation beschädigt, und
die beschädigte
Video- und Audioinformation wird angezeigt. Um das obige Problem
beim Umschalten von einem Datenstrom auf den anderen Datenstrom
bei zwei Datenströmen
zu vermeiden, muß Information, die
einem neuen Bild im neu ausgewählten
Datenstrom entspricht, übertragen
werden, nachdem Information, die einem Bild der Video- und Audioinformation
im vorher ausgewählten
Strom entspricht, komplett übertragen
wurde. Somit müssen
der PS/TS-Konverter 112, der Audio-Dekodierer 114 und der
Video-Kodierer 124 die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 über den
Beginn einer Information, die einem neuen Bild entspricht, informieren.
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Das
heißt,
der PS/TS-Konverter 112 informiert die TS-Paketauswahlvorrichtung 130 darüber, wann
ein neues Videobild startet, wenn MPEG-2 PS-Pakete in MPEG-2 TS-Pakete
umgewandelt werden. Das heißt,
wenn ein neuer Bild-Start-Kode durch das Suchen der internen Bildinformation
durch den PS/TS-Konverter 112 gesucht wird, während das MPEG-2
TS-Paket erzeugt wird, so überträgt der PS/TS-Konverter 112 ein
Steuersignal (ein erstes Bildstartsignal), das die Ausgabe eines
TS-Pakets darstellt, das den neuen Bild-Start-Kode einschließt, an die
TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130, wenn das TS-Paket ausgegeben
wird. Der PS/TS-Konverter 112 erzeugt auch ein Steuersignal
(Bildunterscheidungssignal), das angibt, welches Bild eines aktuellen
Ausgabebildes einer Bildergruppe (GOP) entspricht und ob das aktuell
ausgegebene Bild ein Infra-(I)-Bild, ein Prädiktiv-(P)-Bild oder ein bidirektionales
Prädiktiv-(B)-Bild ist, in Bezug
auf die Bildkopfinformation, und überträgt dann das erzeugte Steuersignal
an die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130.
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Der
Video-Kodierer 124 komprimiert und kodiert Bildinformation
in Einheiten eines Bildes aus der Videoüberlagerungsvorrichtung 122 unter
Verwendung eines Komprimierkodierschemas für Bildinformation, wie dem
MPEG-2, und wandelt die sich ergebende Information in ein MPEG-2
TS-Paketformat um und überträgt dieselbe
an die TS-Paketauswahlvorrichtung 130. Zu dieser Zeit überträgt ähnlich wie beim
PS/TS-Konverter 112 der Video-Kodierer 124 ein
Steuersignal (ein zweites Bildstartsignal), das die Ausgabe des
ersten Pakets eines neuen Bildes an die TS-Paketauswahlvorrichtung 130 darstellt,
unter Bezug auf die Bildkopfinformation, wenn das erste Paket ausgegeben
wird.
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Die
TS-Paketauswahlvorrichtung 130 wählt entweder den ersten Datenstrom,
der vom PS/TS-Konverter 112 ausgegeben wird, oder der zweiten
Datenstrom, der vom Audio-Dekodierer 114 und dem Video-Kodierer 124 ausgegeben
wird, aus. Nach dem Umschalten von einem Strom zum anderen Strom
muß unter
Verwendung der ersten und zweiten Bildstartsignale die Bildübertragung
für den neu
ausgewählten
Strom beginnen, wenn ein neues Bildstartsignal des neu ausgewählten Stroms
empfangen wird, nachdem die Bildübertragung
eines Bildes vollständig
beendet ist.
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Wenn
beispielsweise ein Stromumschaltsteuerbefehl für das Umschalten vom ersten
Strom auf den zweiten Strom vom Nutzerschnittstellenmanager 128 für das DVD-Abspielgerät 100 oder
dem Nutzerschnittstellenmanager 314 für den DTV 300 empfangen
wird, so stoppt die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 das Übertragen
des ersten Stroms, wenn das erste Bildstartsignal vom PS/TS-Konverter 112 geliefert
wird, und beginnt das Übertragen
des zweiten Stroms, wenn das zweite Bildstartsignal, das den Beginn
eines neuen Bilds anzeigt, vom Video-Kodierer 124 geliefert
wird.
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Ein
Bildpufferspeicher ist im PS/TS-Konverter 112 und im Video-Kodierer 124 installiert,
und die Speichergröße des Bildpufferspeichers
kann passend gesteuert werden, so daß die Bilder der ersten und
zweiten Ströme,
die vom PS/TS-Konverter 112 und vom Video-Kodierer 124 geliefert
werden, nahezu zum gleichen Zeitpunkt in die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 eingegeben
werden. Wenn das Ausgangssignal des PS/TS-Konverters 112 gegenüber dem
Ausgangssignal des Video-Kodierers 124 um ungefähr zwei
Bilder voreilt, so wird ein Bildpufferspeicher, der die Bildinformation
von ungefähr
zwei Bildern speichern kann, im PS/TS-Wandler 112 installiert,
und dieser steuert somit den PS/TS-Wandler 112 so, daß er ein
Bild zur gleichen Zeit ausgibt, wenn das Bild vom Video-Kodierer 124 ausgegeben wird.
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Wenn
der Video-Kodierer 124 ein Verfahren zur ausschließlichen
erneuten Kodierung eines MPEG-2 I-Bildes verwendet, wenn der erste
Strom vom PS/TS-Konverter 112 ausgewählt und durch die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 übertragen
wird, und in der Zwischenzeit der zweite Strom vom Video-Kodierer 124 dann
für eine Übertragung
ausgewählt
wird, so tritt ein Problem bezüglich
der Reihenfolge der Bilder auf. Auch wenn der zweite Strom zuerst
ausgewählt
wird und dann von der Auswahl des zweiten Stroms auf den ersten
Strom umgeschaltet wird, so tritt dasselbe Problem auf.
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Zuerst
werden die Gründe
für das
Auftreten des Problems, wenn der zweite Strom vom Video-Kodierer 124 zuerst übertragen
wird, und dann der erste TS-Paketstrom vom PS/TS-Konverter 112 übertragen
wird, beschrieben.
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Videoinformation,
die auf einer DVD gespeichert ist, umfaßt I, P und B-Bilder, die durch
die MPEG-2 Technik komprimiert sind. Um P- oder B-Bilder zu dekodieren,
ist die Information eines vorherigen Bildes für eine Bewegungskompensation
erforderlich. Wenn der zweite Strom vom Video-Kodierer 124,
der nur I-Bilder aufweist, übertragen
wird, und wenn dann der er ste Strom vom PS/TS-Konverter 112,
der P- oder B-Bilder aufweist, übertragen
wird, so ist die Reihenfolge der Bilder mit der ursprünglichen
Reihenfolge der Bilder nicht konsistent. Somit kann es sein, daß eine Empfangsseite
die Bilder nicht dekodieren kann.
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Wenn
man annimmt, daß das
erste Bild ein I-Bild ist, so ist das vierte Bild ein P-Bild, und
die zweiten und dritten Bilder sind B-Bilder, wobei die Bilder vom
PS/TS-Konverter 112 zur TS-Paketauswahlvorrichtung 130 in
der Reihenfolge erstes Bild, viertes Bild, zweites Bild und drittes
Bild übertragen
werden. Bei den Bildern vom Video-Kodierer 124 für ein erneutes
Kodieren werden jedoch nur I-Bilder zur TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 in
ihrer ursprünglichen
Reihenfolge übertragen,
das heißt
in der Reihenfolge, erstes Bild, zweites Bild, drittes Bild und viertes
Bild. Somit empfangen, wenn Information der ersten und zweiten Bilder
vom Video-Kodierer 124 über
die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 übertragen wird, und die zweiten
und dritten Bilder vom PS/TS-Konverter 112 übertragen
werden, die Dekodierer im DTV 300 das zweite Bild zweimal
und das vierte Bild gar nicht. Betrachtet man die Reihenfolge der
Bilder, wird es offensichtlich, daß das Umschalten zwischen zwei
Strömen
nach jeder Gruppe von P-, Bund B-Bildern erfolgen kann. Das heißt, es werden, wie
das in 2 gezeigt ist, wenn das Umschalten zwischen den
Strömen
nach einem B-Bild, wie dem dritten, sechsten, neunten und zwölften Bild
erfolgt, Bilder ohne eine überlappende Übertragung
oder eine fehlende Übertragung
kontinuierlich übertragen.
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Ein
Bild, das vom Video-Kodierer 124 geliefert wird, wird durch
ein Subpicture überlagert.
Wenn das durch das Subpicture überlagerte
Bild übertragen
wird, und dann das Ausgangssignal des PS/TS-Konverters 112 sofort übertragen
wird, so erscheint durch die Bewegungskompensation das Subpicture
kontinuierlich über
mehrere Rahmen. Somit darf in diesem Fall, um das Problem zu lösen, das Umschalten
zwischen den Strömen
nur dann stattfinden, wenn eine neue GOP beginnt. Das heißt, der Einfluß eines
Subpictures auf Bilder eines Stromes auf die Bilder des anderen
Stroms, wenn ein zu übertragender
Strom von einem Strom auf den anderen Strom umgeschaltet wird, wird
im Gegensatz zum Stand der Technik durch ein I-Bild, das in einer neuen GOP enthalten
ist, weggenommen.
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Sogar
obwohl das Umschalten zwischen den Strömen in Einheiten einer GOP
durchgeführt
wird, das heißt
in der Zeit, wenn ein I-Bild auf ein nulltes Bild gesetzt wird,
so gehören
das Bild (B) direkt vor dem I-Bild und das Bild (B), das zwei Bilder
vor dem I-Bild liegt, gewöhnlicherweise
zur selben GOP, zu der das I-Bild gehört. Diese B-Bilder werden jedoch durch
eine Bewegungskompensation unter Verwendung des Bildes (P), das
drei Bilder vor dem nullten Bild (I-Bild) der aktuellen GOP (dieses
P-Bild betrifft die vorherige GOP) liegt und des nullten Bildes (I-Bild)
des aktuellen GOP, erzeugt. Somit erscheint, wenn ein Subpicture
im Bild (P) vorhanden ist, dieses Subpicture auch über dem
Bild (B), das zwei Bilder vorher liegt und dem Bild (B), das direkt
vor dem nullten Bild der aktuellen GOP liegt.
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Somit
kodiert der Video-Kodierer 124 auch das Bild (B) das zwei
Bilder vorher liegt, und das Bild (B), das direkt vor dem nullten
Bild (I-Bild) liegt, in I-Bilder und überträgt dann die I-Bilder, und der PS/TS-Konverter 112 schließt alle
Information, die den beiden B-Bildern innerhalb des aktuellen GOP entspricht,
aus und überträgt dann
die nächsten
Bilder. Auf diese Weise wird das Subpicture in der vorherigen GOP
entfernt, und so kann die ursprüngliche Information übertragen
werden.
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In 2 zeigt
(a) die Reihenfolge der Bilder des zweiten Stroms vom Video-Kodierer 124,
(b) zeigt die Reihenfolge der Bilder des ersten Stroms vom PS/TS-Konverter 112,
und (c) zeigt die Reihenfolge der Bilder, die von der TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 ausgegeben
werden, wenn ein zu übertragender
Strom vom ersten Strom auf den zweiten Strom umgeschaltet wird.
In 2 ist ein GOP in Form von |*--*| ge zeigt. Man
kann aus 2 sehen, daß die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 I-Bilder des
zweiten Stroms, die einer GOP entsprechen, vom Video-Kodierer 124 überträgt, und
weiter zwei andere I-Bilder statt den vierzehnten und fünfzehnten B-Bildern einer GOP überträgt, und
dann das sechzehnte I-Bild und das neunzehnte P-Bild durch das Verwerfen
des vierzehnten und fünfzehnten
B-Bildes, die vom PS/TS-Konverter 112 geliefert werden, überträgt.
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Wenn
andererseits der erste Strom vom PS/TS-Wandler 112 durch
die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 ausgewählt und übertragen
wird, und dann der zweite Strom vom Video-Kodierer 124 für ein erneutes
Kodieren von I-Bildern ausgewählt
und übertragen
wird, so werden durch die Bewegungskompensation keine Probleme erzeugt.
Die Reihenfolge der Bilder muß jedoch
beachtet werden, um den Nutzern bewegte Bilder zu liefern, die sanft
miteinander verbunden sind. Das heißt, wenn der erste Strom vom
PS/TS-Konverter 112 übertragen
wird, und dann der zweite Strom vom Video-Kodierer 124 übertragen wird,
so werden, wie das in 3 gezeigt ist, die zweite, fünfte, achte,
elfte und vierzehnte Bildinformation des zweiten Stroms vom Videokodierer 124 nach
dem ersten I-Bild, dritten B-Bild, sechsten B-Bild, neunten B-Bild
beziehungsweise dem zwölften
B-Bild des ersten Stroms übertragen.
Daraus sieht man, daß die
Bilder der ersten und zweiten Ströme in der Reihenfolge der Bilder
miteinander verbunden sind.
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Das
heißt, 3(a) zeigt die Reihenfolge der Bilder
des ersten Stroms vom PS/TS-Konverter 112, 3(b) zeigt
die Reihenfolge der Bilder des zweiten Stroms vom Videokodierer 124,
und 3(c) zeigt die Reihenfolge der
Bilder, die von der TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 ausgegeben
werden, wenn ein zu übertragender
Strom vom ersten Strom auf den zweiten Strom umgeschaltet wird. 3 zeigt
ein Beispiel, in welchem die TS-Auswahlvorrichtung 130 eine
GOP des ersten Stroms vom PS/TS-Konverter 112 überträgt und direkt
danach eine neue GOP des zweiten Stroms vom Video-Kodierer 124 überträgt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, demultiplext in einem Gerät für das Empfangen
von DVD-Information, das heißt,
im DTV 300, das Information, wie eine MPEG-2 TS-Information
an Betrachter liefern kann, ein MPEG-2 TS Demultiplexer (DEMUX) 302 einen Strom,
der von der TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 über den Übertragungskanal 200,
wie einem isochronen IEEE 1394 Kanal geliefert wird, in einen Audiostrom
und einen Videostrom.
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Ein
Audio-Dekodierer 304 dekodiert den Audiostrom vom MPEG-2
TS DEMUX 302 und gibt den dekodierten Audiostrom zu einer
Zeit aus, die vom MPEG-2 Audioformat abhängt. Ein Audio-Digital-Analog-Wandler
(DAC) 306 wandelt das dekodierte Audiosignal in ein analoges
Audiosignal um, und das analoge Audiosignal wird über einen
Lautsprecher 308 ausgegeben.
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Ein
Video-Dekodierer 310 dekodiert den Videostrom vom MPEG-2
TS DEMUX 302 und gibt den dekodierten Videostrom zu einer
Zeit aus, die vom MPEG-2 Videoformat abhängt.
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Eine
OSD Bildpufferspeicher- und Steuervorrichtung 312 steuert
eine graphische Überlagerungsvorrichtung 316,
so daß ein
Bitmap-Bild auf einem entsprechenden Gebiet eines Bildschirms zu
einer vorbestimmten Zeit gemäß der OSD-Bitmap-Bildinformation
und einer Bildschirmsteuerinformation, die vom OSD Bitmap-Bildgenerator 126 über den Übertragungskanal 200,
wie einem asynchronen IEEE 1394 Kanal, geliefert wird, dargestellt
wird.
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Die
graphische Überlagerungsvorrichtung 316 führt eine
einfache Funktion für
das Ausgeben von graphischer Information auf einem Bildschirm durch
und überlappt
auch die Subpicture-OSD-Bitmap-Bildinformation,
die vom DVD-Abspielgerät 100 über den Übertragungskanal 200 übertragen
wird, mit einem Videosignal, das vom Video-Dekodierer 310 dekodiert
wird, während
sie die Subpicture-OSD-Bitmap-Bildinformation mit dem dekodierten
Videosignal synchronisiert und die Position dazwischen gemäß dem Schirmsteuerinformation, die über den Übertragungskanal 200 übertragen wird,
anpaßt.
Das überlagerte
Videosignal wird auf einer Anzeige 320 über einen Video-DAC 318 angezeigt.
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Im
Stand der Technik steuert der Nutzerschnittstellenmanager 314 nur
ein entsprechendes Gerät.
In der vorliegenden Erfindung kann der Nutzerschnittstellenmanager 314 auch
DVD-Information durch das Empfangen eines Befehls, der einem anderen
Gerät,
wie einem DVD-Abspielgerät
zugehört, von
einem Nutzer steuern und den Befehl zum DVD-Abspielgerät übertragen.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der in 1 gezeigte OSD-Bitmap-Bildgenerator 126 weggelassen
werden. In diesem Fall gibt es keine Subpicture-Information, Video- und Audio-Information
werden über
den PS/TS-Konverter 112 übertragen, wohingegen wenn Subpicture-Information vorhanden
ist, die Video- und die Subpicture-Bildinformation, die man vom Video-Dekodierer 116 und
dem Subpicture-Dekodierer 118 erhält, durch die Videoüberlagerungsvorrichtung 122 überlagert
werden, durch den Video-Kodierer 124 erneut kodiert werden,
und dann übertragen
werden. Zu dieser Zeit wählt,
wenn Subpicture-Information angezeigt werden muß, die TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 das
Ausgangssignal des Video-Kodierers 124 aus. In normalen
Fällen
wählt die
TS-Paket-Auswahlvorrichtung 130 das Ausgangssignal des PS/TS-Konverters 112 aus
und gibt dieses aus, um ein Bild zu liefern, das eine hohe Bildqualität aufweist.
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Folglich
müssen
zwischen dem DVD-Abspielgerät
und einem Gerät
für das
Empfangen der DVD-Information einige Dinge vorher diskutiert und festgelegt
werden. Das heißt,
es muß gemäß den Befehlen
eines Nutzers, der Bandbreite eines Übertragungskanals und der Informationsverarbeitungsfähigkeit
(die Bitrate und das Vorhandensein oder das Fehlen einer Subpicture-Verarbeitungsschaltung) des
Gerätes
für das
Empfangen der DVD-Information, ein optimales Übertragungsverfahren bestimmt werden.
Das heißt,
es muß eine
Bestimmung erfolgen, ob das Ausgangssignal vom PS/TS-Konverter 112 oder
das Ausgangssignal vom Videokodierer 124 übertragen
werden soll. Es muß auch
ei ne Bestimmung erfolgen, ob der Video-Kodierer 124 entweder eine
erneute volle MPEG-2 Kodierung, eine erneute MPEG-2 I-Bild Kodierung oder
eine erneute DV-Format Kodierung durchführen muß, und es muß ein Übertragungskanal
diskutiert und ausgewählt
werden.
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Das
Umschalten von einem Strom zu einem anderen Strom gemäß der Anforderung
eines Benutzers kann jedoch, wie das oben unter Bezug auf 1 beschrieben
wurde, nur in Einheiten einer GOP (ungefähr 0,5 Sekunden) durchgeführt werden. Somit
ist es, wenn Untertitel zweimal in der Sekunde oder noch öfter geändert werden,
während
der Untertitel unter Verwendung eines Subpictures betrachtet wird,
schwierig, die Übertragung
der beiden Ströme zu
wechseln. In diesem Fall ist eine andere Anwendung möglich. Es
wird beispielsweise das Ausgangssignal vom Video-Kodierer 124 nur
dann ausgewählt, wenn
ein Menüschirm
betrieben wird. Das heißt, wenn
ein Benutzer eine Insertbetriebsart anschaltet, so wird das Ausgangssignal
des Video-Kodierers 124 ausgegeben, wohingegen aber wenn
der Nutzer die Insertbetriebsart abschaltet, das Ausgangssignal
des PS/TS-Konverters 112 ausgegeben wird.
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Bei
einer nochmals anderen Ausführungsform,
also wenn der Video-Kodierer 124 ein voller MPEG-2 Kodierer
für das
Unterstützen
aller I-, P- und B-Bilder ist, kann die Information in derselben
Bildreihenfolge, wie sie oben beschrieben wurde, übertragen
werden.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Informationsübertragungsvorrichtung,
die auf einer IEEE 1394 Norm basiert, als ein Übertragungskanal verwendet,
um digitale Video- und Audioinformation, die auf einer DVD gespeichert ist,
zu einem anderen Gerät
zu übertragen,
so daß das
Gerät,
das die digitale Video- und Audioinformation der DVD empfängt, ein
hohe Bildqualität
und eine hohe Tonqualität
ohne eine Beeinträchtigung
liefern kann. Zu dieser Zeit überträgt der Übertragungskanal
Video- und Audioinformation in einem geeigneten Format, das vom
Typ der zu übertragenden
Video- und Audioinformation
abhängt,
so daß er
verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Geräten mit einem DVD-Gerät in digitaler
Weise zu verbinden.
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Wenn
eine aktuelle Norm eines digitalen TV-Übertragungskanals, wie ein
8-Restseitenband-(8-VSB) Kanal als Übertragungskanal verwendet
wird, so ist die Bandbreite für
die Übertragung
begrenzt. Weiterhin wird, wenn die Information unter Durchführung einer
erneuten MPEG-2 I-Bild Kodierung übertragen wird, die Komprimierrate
erniedrigt und somit die Bandbreite erhöht. Somit kann die Information
nicht über
einen 8-VSB Kanal übertragen werden.
In der vorliegenden Erfindung wird jedoch, wenn die ursprüngliche
DVD-Information übertragen wird,
nachdem nur ihr Stromformat in ein TS-Paket umgewandelt wurde, die
Bandbreite kaum geändert. Somit
kann in der vorliegenden Erfindung der 8-VSB-Kanal für eine Übertragung
verwendet werden. Die Übertragung über den
8-VSB-Kanal erfordert keine IEEE 1394 Schnittstelle, so daß die Kosten vermindert
werden, und jeder Typ eines DTV verbunden werden kann. Dieser Fall
begrenzt jedoch die Übertragung
von Subpictures.
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Insgesamt
sind in der vorliegenden Erfindung, wenn eine erneute MPEG-2 I-Bild
Kodierung der DVD-Information, die übertragen werden soll, durchgeführt wird,
eine große
Bandbreite und eine schnelle Informationsverarbeitung durch ein
niedriges Komprimierverhältnis
notwendig, und die Bildqualität
wird verschlechtert, wobei aber ein Subpicture vollständig ausgedrückt werden
kann. Wenn andererseits die DVD-Information unter Verwendung eines
MPEG-2 PS/TS-Konverters übertragen
wird, so kann die Bandbreite der ursprünglichen Information beibehalten
werden, so daß eine
große
Bandbreite und eine schnelle Informationsverarbeitung nicht notwendig
sind. Auch die Qualität
des Bildes verschlechtert sich nicht. Um jedoch Subpictures auszudrücken, ist
eine Schaltung notwendig, um Subpictures in OSD-Bitmap-Bilder umzuwandeln,
und es wird eine gewisse Bandbreite für die Übertragung der Subpictures
benötigt.
Insbesondere wenn die Subpictures über einen asynchro nen IEEE
1394 Kanal übertragen
werden, so kann die Synchronisation zwischen einem Video und einem
Subpicture nicht garantiert werden, so daß es eine Grenze bei der Anzeige
eines Subpictures auf einem Schirm geben mag.
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In
der vorliegenden Erfindung können,
wenn die beiden Verfahren durch ein passendes Umschalten gemäß den Anforderungen
eines Nutzers, der Bandbreite eines Übertragunskanals und der Informationsverarbeitungsfähigkeit
eines Geräts
für das Empfangen
von Information verwendet werden, die Video- und die Audioinformation
in einer DVD unabhängig
von der Informationsverarbeitungsfähigkeit eines Gerätes für das Empfangen
der DVD-Information, der Bandbreite eines Übertragungskanals oder dergleichen
immer betrachtet werden. Das heißt, wenn ein Gerät für das Empfangen
von DVD-Information eine schnelle Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit
aufweist und ein Übertragungskanal ausreichend
Bandbreite besitzt, so wird, wenn ein Subpicture notwendig ist,
der Ausgangsstrom des Video-Kodierers 124 für das erneute
ausschließliche Kodieren
von I-Bildern übertragen,
und anderseits kann in den normalen Fällen der Ausgangsstrom eines
PS/TS-Konverters übertragen
werden. Auch wenn die obigen Bedingungen nicht befriedigt werden,
so können
Video- und Audioinformationen den Nutzern ohne eine Verschlechterung
der Bildqualität unter
Verwendung des PS/TS-Konverters angezeigt werden. In diesem Fall
kann das Ausdrücken
von Subpictures bis zu einem gewissen Grad eingeschränkt sein.
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In
der vorliegenden Erfindung muß,
wenn Bildinformation hoher Güte
in einer DVD gespeichert ist, der Übertragungskanal auch eine
große
Bandbreite aufweisen, und ein Gerät für das Empfangen von Information
muß die
Information schnell verarbeiten, um die Bildinformation hoher Güte unter
Verwendung einer erneuten I-Bild Kodierung zu übertragen. Wenn ein Subpicture
unter diesen Umständen übertragen
werden muß,
so wird der Ausgangsstrom eines Video-Kodierers, der eine erneute
I-Bild Kodierung verwendet, übertragen.
Wenn kein Subpicture übertragen
werden muß,
so wird der Ausgangsstrom eines PS/TS-Kon vertes übertragen, so daß die Information
ohne eine Verschlechterung der Bildqualität übertragen werden kann. Wenn
die obigen Bedingungen nicht erfüllt
sind, ist der Ausdruck von Subpictures begrenzt, aber der Ausgangsstrom
des PS/TS-Konverters
kann übertragen
werden. Hier kann eine Bestimmung, welchen Strom ein Gerät für das Empfangen
von DVD-Information empfangen soll, im Hinblick auf die Informationsverarbeitungsfähigkeit
des Gerätes
für das
Empfangen der DVD-Information, der Bandbreite eines Übertragungskanals und
anderen Gesichtspunkten vor der Übertragung erfolgen.
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Wie
oben beschrieben ist, wird in der vorliegenden Erfindung Information
unter Verwendung eines optimalen Übertragungsverfahrens, das
gemäß den Anforderungen
eines Nutzers, der Bandbreite eines Übertragungskanals und der Informationsverarbeitungsfähigkeit
eines Information empfangenden Gerätes ausgewählt wird, das heißt ein erneutes
volles MPEG-2 Kodierverfahren, ein erneutes MPEG-2 I-Bild Kodierverfahren,
ein DV-Format Kodierverfahren
oder die Umwandlung von Information, die auf einer ursprünglichen
DVD gespeichert ist, in ein MPEG-2 TS Paket, übertragen. Somit kann die Information
betrachtet werden, unabhängig
davon, zu welchem Gerät
sie übertragen
wird.