DE69623824T2

DE69623824T2 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von osd nachrichten mit halbbildverdopplung

Info

Publication number: DE69623824T2
Application number: DE69623824T
Authority: DE
Inventors: Hal Dinwiddie; Dwayne Knox
Original assignee: Thomson Multimedia Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JP3935959B2; EP0932977B1; BR9612746A; DE69623824D1; KR20000049171A; HK1024370A1; AU719563B2; MY119562A; ES2183011T3; EP0932977A1; TW388180B; KR100413870B1; WO1998017057A1; AU7433096A; JP2001505376A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bildschirmwiedergabe (OSD = ON-Screen-Display)-Nachrichten unter Anwendung eines Halbbildverdoppelungs-Modus. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, die die Anforderungen an die Speicherbandbreite eines Dekodier/Wiedergabe-Systems durch Wiederholung eines oberen Halbbilds von OSD-Daten in dem unteren Halbbild für einen OSD-Bereich verringern.

Hintergrund der Erfindung

Bildschirmwiedergabe-Nachrichten spielen eine wichtige Rolle bei elektronischen Konsumerprodukten, indem sie den Benutzern interaktive Informationen liefern, wie Menüs, um sie durch die Anwendung und die Konfiguration des Produktes zu führen. Andere wichtige Merkmale einer OSD sind die Fähigkeit für eine Untertitelwiedergabe und die Wiedergabe von sogenannten Kanallogos.
Jedoch stellt der erhöhte Standard der digitalen Videotechnologie ein ständig steigendes Problem bei der Erzeugung und der Wiedergabe von OSD-Nachrichten dar. Zum Beispiel gibt es spezielle Anforderungen an ein hochauflösendes Fernsehen (HDTV = High Definition Television), das ein HDTV bis zu 216 Zeichen in vier (4) "Fenstern" gegenüber den derzeitigen Anforderungen des National Television Systems Committee (NTSC) eines Maximums von 128 Schriftzeichen in einem "Fenster" wiedergeben muß. Diese neuen Anforderungen stellen ernsthafte Anstrengungen bei den Dekodier/Wiedergabe-Systemen dar, die dazu dienen, Fernsehsignale (z. B. HDTV, NTSC, MPEG und dergl.) zu dekodieren und wiederzugeben, die die ankommenden, kodierten Datenströme dekodieren und die dekodierten Daten einem Wiedergabesystem mit minimalen Verzögerungen zuführen müssen. Da OSD- Nachrichten mit den Videodaten dargestellt (überlagert) werden müssen, muß der Mikroprozessor des Dekodier/Wiedergabe-Systems einen Teil der Speicherbandbreite für die Durchführung der OSD-Funktionen einsetzen und erhöht dadurch die Anforderungen an die Speicherbandbreite eines Dekodier/Wiedergabe-Systems und den gesamten Berechungs-Mehraufwand.
Die WO 90/15502 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überlagerung von Informationen auf Videosignalen und dergleichen. Daten, die mit einem zusammengesetzten Videosignal kombiniert werden sollen, werden in einem austauschbaren Speichereinheit gespeichert. Ein zusammengesetztes (z. B. Fernseh)-Signal wird einem Eingang zugeführt. Horizontal- und Vertikalsynchronsignale werden in einer Trennstufe getrennt und dienen dann zur Synchronisierung der Lesefunktionen von dem Speicher. Zusätzlich zu der Informationswiedergabe enthalten die in dem Speicher gespeicherten Daten Informationen über die Bildzählung, Zeilenzählung und Lage, aus denen die Auslösung, die Zeilenlage und die Lage innerhalb einer Zeile der Wiedergabeinformationen ermittelt wird. Die Wiedergabeinformationen können unterschwellige, überschwellige Informationen oder beides sein und können wiederholt wiedergegeben werden. Eine ähnliche Lösung wird angewendet, um Tondaten mit Audiosignalen zu kombinieren.
Es besteht somit ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erzeugung von OSD-Nachrichten ohne Erhöhung der Anforderungen an den Schaltungsaufwand oder die sogenannte Hardware, z. B. an die Speicherbandbreite eines Dekodier/Wiedergabe-Systems.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur Erzeugung von OSD-Nachrichten durch Bildung eines gültigen OSD-Bitstroms mit Anweisungen in dem OSD-Header, ein oberes Halbbild von OSD-Daten in dem unteren Halbbild für einen OSD-Bereich zu wiederholen.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen angegeben.
Insbesondere gewinnt gemäß der Erfindung eine OSD-Einheit einen OSD-Bitstrom aus einer Speichereinheit zurück. Der OSD-Bitstrom enthält einen OSD-Header und OSD-Daten. Der OSD-Header enthält Steuerinformationen, die dazu dienen, eine Farbpalette auf der OSD-Einheit zu programmieren und Anweisungen zu liefern für die Behandlung der OSD-Daten. Die Steuerinformationen werden durch einen Prozessor eines Dekodier/Wiedergabe-Systems programmiert.
Die Steuerinformationen enthalten zwei Zeiger für OSD-Pixeldaten, einen sogenannten "OSD Top Block Pointer" und einen "OSD Bottom Block Pointer". Diese Zeiger (Markierungen) informieren die OSD-Einheit darüber, wo die oberen und unteren OSD-Pixeldaten jeweils in dem Speicher liegen. Durch Setzen beider Zeiger auf denselben Wert wiederholt die OSD-Einheit eine OSD-Zeile von Pixeln in dem anderen Halbbild. Das heißt, das obere und das untere Halbbild haben dieselben OSD- Daten gemeinsam.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Dekodier/Wiedergabe-Systems mit einer OSD- Einheit gemäß einem Aspekt der Erfindung,
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Abtast-OSD-Bitstroms 200 mit Halbbildverdoppelung,
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines Speichers mit verschiedenen OSD-Headern und sogenannten Bitmaps (Blöcken) für ein oberes und ein unteres OSD-Halbbild und ihren Zusammenhang mit einem wiedergegebenen Bild zeigt, und
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm und zeigt das Verfahren zur Bildung eines gültigen OSD-Bitstroms mit Halbbildverdoppelung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Dekodier/Wiedergabe-Systems für Fernsehsignale 100 (im folgenden mit Dekodiersystem bezeichnet). Das Dekodiersystem enthält einen Prozessor 130, ein RAM 140, ein ROM 142, eine OSD-Einheit 150, einen Videodekoder 160 und einen Mischer 170. Der Ausgang des Mischers 170 ist über den Weg 180 mit einer Wiedergabeeinheit 190 verbunden.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der MPEG-Normen, ISO/IEC international Standards 11172 (1991) (im allgemeinen bezeichnet mit MPEG-1 Format) und 13818 (1995) (im allgemeinen bezeichnet mit MPEG-2 Format) beschrieben. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird jedoch erkennen, daß die vorliegende Erfindung bei anderen Dekodiersystemen angewendet ist oder an diese adaptiert werden kann, die andere Kodier/Dekodier-Formate anwenden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform bewirkt das Dekodiersystem 100 eine Audio- und Videodekomprimierung verschiedener Datenströme (Bitströme) 120 in Echtzeit. Die Bitströme 120 können elementare Audio- und Videoströme sein, die entsprechend den Normen MPEG-1 und MPEG-2 kodiert sind. Die kodierten Bitströme 120 werden durch einen (nicht dargestellten) Koder erzeugt und über einen Kommunikationskanal zu dem Dekodiersystem übertragen. Die kodierten Bitströme enthalten eine kodierte Darstellung von mehreren Bildern und können die zu diesen Bildern gehörenden Audioinformationen enthalten, z. B. einen Multimedia-Datenstrom. Die Multimedia-Quelle kann eine HDTV-Station, eine Videoplatte, eine Fernsehkabelstation und dergleichen sein. Danach dekodiert das Dekodiersystem 100 die kodierten Bitströme und erzeugt mehrere dekodierte Bilder für die Darstellung auf der Wiedergabeeinheit 190 synchron mit den zugehörigen Audioinformationen. Jedoch wird für den Zweck dieser Erfindung die Audio-Dekodierfunktion des Dekodiersystems 100 nicht beschrieben.
Im einzelnen empfängt der Prozessor 130 Bitströme 120 und Bitströme 110 als Eingänge. Die Bitströme 110 können verschiedene Steuersignale oder andere Datenströme enthalten, die in den Bitströmen 120 nicht enthalten sind. Zum Beispiel kann eine (nicht dargestellte) Kanaldekoder- oder Transporteinheit zwischen dem Übertragungskanal und dem Dekodiersystem 100 eingesetzt werden, um die Analyse und Weiterleitung der Datenpakete in Datenströme oder Steuerströme zu bewirken.
In der bevorzugten Ausführungsform bewirkt der Prozessor 130 verschiedene Steuerfunktionen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, die Lieferung von Steuerdaten zu dem Videodekoder 160 und der OSD-Einheit 150, eine Zugriffsverwaltung zu dem Speicher und die Steuerung der Wiedergabe der dekodierten Bilder. Wenn gleich die vorliegende Erfindung einen einzigen Prozessor beschreibt, wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, daß der Prozessor 130 verschiedene speziell gewidmete Einheiten enthalten kann, um die speziellen Funktionen zu verwalten, z. B. eine Speicher-Steuereinheit, eine Mikroprozessor-Schnittstelleneinheit und dergleichen.
Der Prozessor 130 empfängt Bitströme 120 und schreibt die Datenpakete über den Videodekoder 160 in den Speicher 140. Die Bitströme können optional über einen (nicht dargestellten) FIFO (First-In-First-Out)-Puffer laufen, bevor sie über einen Speicher-Datenbus zu dem Speicher übertragen werden. Außerdem gibt es im allgemeinen einen weiteren (nicht dargestellten) Speicher, der nur von dem Prozessor 130 benutzt wird.
Der Speicher 140 dient zur Speicherung von mehreren Daten, einschließlich komprimierte Daten, dekodierte Bilder und die sogenannte OSD-Bitmap. Somit wird der Speicher im allgemeinen in verschiedenen Puffern dargestellt, z. B. ein Bit-Puffer zur Speicherung von komprimierten Daten, ein OSD-Puffer zur Speicherung der OSD- Bitmap, verschiedene Bildpuffer zur Speicherung von Vollbildern von Bildern und ein Wiedergabepuffer zur Speicherung dekodierter Bilder.
Entsprechend den MPEG-Normen dekodiert der Videodekoder 160 die komprimierten Daten in dem Speicher 140 und rekonstruiert die kodierten Bilder in dem Speicher. In einigen Fällen ist das dekodierte Bild ein Differenzsignal, das zu einem gespeicherten Referenzbild addiert wird, um entsprechend der zur Kodierung benutzten Komprimierlösung das aktuelle Bild zu erzeugen (zum Beispiel zur Erleichterung der Dekodierung eines bewegungskompensierten Bildes). Wenn ein Bild rekonstruiert worden ist, wird es in dem Wiedergabepuffer für die Wiedergabe über den Mischer 170 gespeichert.
Auf ähnliche Weise verwendet die OSD-Einheit 150 den Speicher 140 zur Speicherung der OSD-Bitmap oder der OSD-Spezifikation. Die OSD-Einheit ermöglicht es einem Benutzer (Hersteller), eine Bitmap für jedes Halbbild zu definieren, die dem dekodierten Bild überlagert werden kann. Die OSD-Bitmap kann Informationen enthalten, die in einer Speichereinheit, z. B. einem ROM, gespeichert sind und die die Konfiguration und die Optionen eines bestimmten elektronischen Konsumerprodukts betreffen. Alternativ kann die OSD-Bitmap Informationen enthalten, die Untertitel und Kanallogos betreffen, die von einem Kabelfernsehen, einer Videoplatte oder dergleichen übertragen werden. Eine OSD-Bitmap ist definiert als ein Satz von Bereichen (im allgemeinen mit rechteckigen Formen) mit programmierbarer Lage und Größe, von denen jeder eine einzige Palette von verfügbaren Farben aufweist.
Die OSD-Bitmap wird in den OSD-Puffer des Speichers 140 geschrieben, der durch den Benutzer diesem Zweck zugeordnet wird. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird jedoch erkennen, daß ein ROM 142 oder andere, äquivalente Speichereinheiten ebenfalls für diese Funktion dienen können.
Wenn die OSD-Funktion für ein bestimmtes Bild oder Vollbild erfolgt, manipuliert der Prozessor 130 die Daten in dem Speicher 140 zur Bildung eines OSD-Bitstroms. Der OSD-Bitstrom enthält einen OSD-Header und OSD-Daten (OSD-Pixel bestimmende Daten).
Im einzelnen programmiert (formatiert und speichert) der Prozessor 130 den OSD- Header in dem Speicher 140. Der OSD-Header enthält Informationen für die Lagen der oberen und unteren OSD-Bild-Bitmaps, Palettendaten, Zeiger zu dem nächsten Header-Block und verschiedene Wiedergabemodi, einschließlich OSD-Auflösung, Farbe und Komprimierung. Wenn der OSD-Header programmiert worden ist, kann der Prozessor 130 die OSD-Daten in dem Speicher 140 entsprechend einer besonderen Durchführung manipulieren. Alternativ kann der Prozessor einfach den OSD- Header mit Zeigern zu den OSD-Daten in dem Speicher programmieren, wo die gespeicherten OSD-Daten ohne Änderung zur Bildung des OSD-Bitstroms zurückgewonnen werden. Eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen OSD-Zeiger wird im folgenden anhand der Fig. 2 geliefert.
Der Prozessor 130 zeigt dann den Freigabezustand, z. B. OSD aktiv, der OSD- Einheit 150 an, die daraufhin den Prozessor 130 für den Zugriff zu dem in dem Speicher 140 gespeicherten OSD-Bitstrom auffordert. Der OSD-Bitstrom wird gebildet und zurückgewonnen, wenn die OSD-Einheit die OSD-Header liest, jeder gefolgt von den ihm zugeordneten OSD-Daten. Nach dem Empfang des OSD-Bitstroms verarbeitet die OSD-Einheit die OSD-Pixeldaten entsprechend den Instruktionen oder gewählten Modi in dem OSD-Header. Die OSD-Einheit wartet dann auf ein Paar von (nicht dargestellten) Wiedergabezählern, um Zählwerte zu gewinnen, die die richtige Lage auf der Wiedergabeeinheit für die Einfügung der OSD-Informationen (Nachrichten) identifizieren. Bei der richtigen Lage gibt die OSD-Einheit ihren Ausgang zu dem Mischer 170 weiter. Der Ausgang der OSD-Einheit 150 ist ein Strom oder eine Folge von digitalen Wörtern, die jeweils Luminanz- und Chrominanz-Komponenten auf dem Bildschirm darstellen. Es werden neue Zugriffsvorgänge zu dem Speicher angefordert, wie sie benötigt werden, um den notwendigen Datenfluß (OSD-Bitstrom) durch die OSD-Einheit aufrechtzuerhalten und eine umfassende OSD-Wiedergabe zu erzeugen. Wenn das letzte Byte der OSD-Pixeldaten für den laufenden OSD- Bereich aus dem Speicher gelesen worden ist, wird der nächste OSD-Header gelesen, und der Vorgang wird wiederholt und enthält den letzten OSD-Bereich für das laufende Vollbild.
Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, daß die Reihenfolge des Aufbaus und der Zurückgewinnung des OSD-Bitstroms, wie oben beschrieben, geändert werden kann. Zum Beispiel kann der OSD-Header aus dem Speicher gelesen werden, wenn der Prozessor die OSD-Daten formatiert, oder die OSD-Daten können durch die OSD-Einheit als OSD-Nachrichten verarbeitet und wiedergegeben werden, ohne daß der gesamte OSD-Bitstrom zurückgewonnen werden muß.
Da die OSD-Pixeldaten dem dekodierten Bild überlagert sind, dient der Mischer 170 zum selektiven Einblenden oder Multiplexen des dekodierten Bildes mit den OSD- Pixeldaten. Der Mischer 170 hat nämlich die Fähigkeit, bei jeder Pixellage ein OSD- Pixel, ein Pixel des dekodierten Bildes oder eine Kombinaiton (eingeblendet) von beiden Pixeltypen wiederzugeben. Diese Fähigkeit ermöglicht die Wiedergabe von Untertiteln (nur OSD-Pixeldaten) oder die Wiedergabe von transparenten Kanallogos (eine Kombination von OSD-Pixeln und dekodierten Bildpixeln) auf einem dekodierten Bild.
Der Videodekoder 160 und die OSD-Einheit 150 bilden beide Ströme oder Folgen von digitalen Wörtern, die Luminanz- bzw. Chrominanz-Komponenten darstellen. Diese Folgen von Videokomponenten darstellenden digitalen Wörtern werden über den Mischer 170 einem Digital/Analog-Konverter (DAC) 185 zugeführt. Die die Luminanz und die Chrominanz darstellenden digitalen Wörter werden durch die jeweiligen Bereiche des DAC in ein analoges Luminanzsignal und ein analoges Chrominanzsignal umgesetzt.
Die OSD-Einheit 150 kann dazu dienen, die von einem Benutzer bestimmte Bitmap über einen beliebigen Teil des Wiedergabeschirms wiederzugeben, unabhängig von der Größe und der Lage des aktiven Bildbereichs. Diese Bitmap kann unabhängig für jedes Bild bestimmt und als eine Sammlung von OSD-Bereichen spezifiziert werden. Ein Bereich ist häufig ein rechteckförmiger Bereich, spezifiziert durch seine Grenzen und seinen eine Bitmap bestimmenden Inhalten. Die Bitmap wird in mehreren OSD-Zeilen wiedergegeben, wobei jede OSD-Zeile eine Zeile von OSD-Pixeln in einem OSD-Bereich darstellt. Jedem Bereich ist eine Palette zugeordnet, die mehrere Farben (z. B. 4 oder 16 Farben) bestimmt, die in diesem Bereich benutzt werden können. Im Bedarfsfall kann eine dieser Farben transparent sein und es ermöglichen, daß der Hintergrund durch sie hindurchscheint, wie oben beschrieben.
Jedoch erhöht die Behandlung der OSD-Funktionen für ein Vollbild den Rechenzusatzaufwand des Prozessors 130 und bildet, was noch wichtiger ist, ernsthafte Einschränkungen für die Speicherbandbreite des Prozessors, weil der Prozessor 130 Speicheranforderungen sowohl von dem Videodekoder 160 als auch von der OSD- Einheit 150 bedienen muß. Insofern verringert die vorliegende Erfindung die Größe des OSD-Bitstroms durch Einsatz des genannten komprimierten Pixelmodus (Compressed Pixel Mode). Durch Wiederholung jeder OSD-Zeile für das obere und untere Halbbild wird der Betrag an OSD-Daten, die in dem Speicher 140 gespeichert und von diesem gelesen werden müssen, um 50% verringert.
Fig. 2 zeigt die Struktur eines Abtast-OSD-Bitstrom 200 mit "Halbbildverdoppelung". Der OSD-Bitstrom enthält mehrere OSD-Header 210, von denen jeder durch OSD- Daten 220 gefolgt ist. In einer Ausführungsform enthält der Header fünf 64-Bit- Wörter, gefolgt von einer beliebigen Anzahl von 64-Bit-OSD-Daten (Bitmap)-Wörtern. Der OSD-Header 210 enthält Informationen für die Koordinaten 214 des OSD- Bereichs, die verschiedenen Eingaben der Palette 216 für einen bestimmten OSD- Bereich und verschiedene Funktionscodes (Bit) 212. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, daß der OSD-Header jede beliebige Länge haben kann. Ein längerer Header kann mehr Informationen und Optionen bieten, z. B. eine Palette mit mehr Eingaben, jedoch auf Kosten eines höheren Rechnerzusatzaufwands, d. h. mehr Lese- und Schreib-Zyklen werden zur Durchführung der OSD-Funktionen benötigt. Tatsächlich ist der Inhalt des OSD-Header bezeichnend für eine bestimmte Ausführungsform und ist nicht auf die in Fig. 2 dargestellte spezielle Anordnung beschränkt.
Die Wahl der Funktionscodes 212 wird durch den Prozessor 130 gesteuert.
Die Koordinaten 214 des OSD-Bereichs enthalten die Lagen der linken und rechten Kante eines OSD-Bereichs, d. h. Reihenbeginn und Stopposition sowie Spaltenbeginn und Stopplagen. Diese Koordinaten bestimmen die Lage, wo ein OSD-Bereich auf einem wiedergegebenen Bild erscheinen wird.
Jedoch verwendet eine bekannte Fernsehwiedergabe eine verschachtelte Wiedergabelösung, eine Form der Unterabtastung, wo zunächst jede zweite Zeile eines Bildes wiedergegeben (abgetastet) wird. Wenn die erste Abtastung beendet ist, erfolgt eine zweite Abtastung des übrigen Satzes von Zeilen, beginnend von der Oberseite des Bildes. Das sind die ungeradzahligen Zeilen (im allgemeinen bezeichnet als "oberes Halbbild" oder "oberer Block") eines zuerst abgetasteten Bildes, gefolgt durch eine darauffolgende Abtastung der geradzahligen Zeilen (allgemein bezeichnet als "unteres Halbbild" oder "unterer Block") zu einer späteren Zeit. Für eine verschachtelte Wiedergabe enthalten die Bereichskoordinaten 214 die Lagen (Zeiger) des oberen 240 und des unteren 242 Halbbildes Pixel-Bitmaps in dem Speicher 140 für den entsprechenden OSD-Bereich. Schließlich enthalten die OSD- Bereichskoordinaten 214 einen sogenannten "next header pointer" (Zeiger zum nächsten Header) 244 zur Bezeichnung des nächsten Headerblocks in dem Speicher 140.
In der bevorzugten Ausführungsform kann der Prozessor 130 wahlweise den Zeiger 240 für den oberen Block auf denselben Wert setzen wie der Zeiger 242 für den unteren Block. Diese Festsetzung bewirkt, daß die OSD-Einheit 150 die Lagen der OSD-Daten für das obere und das untere Halbbild dahingehend interpretiert, daß sie an derselben Speicherstelle liegen. Diese Festsetzung bewirkt, daß die OSD-Einheit 150 dieselben OSD-Daten für das obere und das untere Halbbild in einem OSD- Bereich wiedergibt. Als Folge wiederholt die OSD-Einheit eine OSD-Zeile von Pixeln in dem anderen Halbbild (Halbbildverdoppelung). Insofern wird der Prozessor 130 nur dafür benötigt, die Hälfte der OSD-Daten zu erzeugen. Das heißt, die Größe des OSD-Bitstroms wird um etwa 50% verringert.
Die OSD-Daten 220 enthalten Bitmap-Daten in der Reihenfolge von links nach rechts und von oben nach unten. Die OSD-Daten dienen im allgemeinen dazu, den Farbindex zu der OSD-Palette für jedes Pixel in der Bitmap-Bilddarstellung zu bestimmen. Wenn die Halbbildverdoppelung für eine verschachtelte Wiedergabe erfolgt, definieren die OSD-Daten 220 OSD-Daten nur für ein einziges Halbbild 230. Da die Zeiger zu dem oberen und dem unteren Block auf denselben Wert gesetzt werden, braucht die OSD-Einheit 150 nur ein einziges Halbbild von OSD-Daten zu lesen, im Gegensatz zu zwei Halbbildern. Die Entscheidung darüber, welches Halbbild (oben oder unten) wiederholt werden soll, erfolgt durch den Prozessor 130. Im allgemeinen bewirkt die Wahl eines Halbbildes gegenüber einem anderen keinen erkennbaren Unterschied.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild für die Struktur eines Speichers 340 mit verschiedenen OSD-Headern und OSD-oberen und unteren Halbbild-Bitmaps (Blöcken) 310- 330 und ihren Zusammenhang mit einem wiedergegebenen Bild 350 mit mehreren OSD-Bereichen 352 und 354. Zur Darstellung, für jedes "OSD-aktive" Bild, fordert die OSD-Einheit 150 Zugriff zu dem Speicher, beginnend bei der Speicherstelle, auf die durch das Register 305 hingewiesen wird. Die OSD-Einheit 150 liest den ersten OSD-Header-Block 310, um zu ermitteln, wo die oberen 312 und die unteren 314 OSD-Halbbild-Bitmaps für einen OSD 1-Bereich 352 liegen. Wenn die OSD-Daten durch die OSD-Einheit von beiden Halbbildern gelesen werden, sendet die OSD- Einheit eine neue Header-Adresse zu dem Prozessor 130 unter Anwendung des "Nächsten Header-Zeiger", der in dem ersten OSD-Header 310 gespeichert ist. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der letzte OSD-Bereich für das laufende wiedergegebene verarbeitet und wiedergegeben worden ist.
Fig. 3 zeigt einen OSD 2-Bereich 354, wo die Halbbildverdoppelung durchgeführt wird. Die OSD-Einheit 150 liest den zweiten OSD-Header-Block 320, um zu ermitteln, wo die oberen 326 und die unteren 324 OSD-Halbbild-Bitmaps für einen OSD 2 Bereich 354 liegen. Da die Zeiger für den oberen und unteren Block auf denselben Wert gesetzt sind, liest die OSD-Einheit 150 nur ein einziges Halbbild (oberes Halbbild 326) von OSD-Daten. Das einzige Halbbild von OSD-Daten wird für den OSD 2 Bereich 354 wiederholt. Die untere OSD-Halbbild-Bitmap 324 wird von dem Speicher weder benutzt noch gelesen. Tatsächlich braucht für einen bestimmten Typ von OSD-Daten der Prozessor 130 die untere OSD-Halbbildbitmap 324 überhaupt nicht zu bilden.
Dieser Betriebsmodus macht es möglich, daß der Prozessor 130 einen Gewinn von 2 : 1 für das Komprimierverhältnis gegenüber dem normalen Wiedergabemodus erreicht, wo der OSD-Bitstrom beide Halbbilder von OSD-Daten trägt. Diese Einsparung ist noch wichtiger, wo die OSD-Bereiche besonders groß sind. Wenn die Halbbildverdoppelung durchgeführt wird, wird die OSD-Wiedergabeauflösung vertikal um 50% verringert, da jedes aufeinander folgende Paar von horizontalen OSD-Zeilen dieselben Informationen wiedergibt.
Jedoch ist eine Verringerung in der OSD-Auflösung im Austausch für eine höhere OSD-Nachrichtenwiedergaberate akzeptierbar und für verschiedene OSD- Ausführungen geeignet, z. B. für Untertitel. Untertitel erfordern die schnelle Wiedergabe von OSD-Nachrichten, die im allgemeinen zu gesprochenen Wörtern für eine Reihe von Bildern gehören. Da es erwünscht ist, die Untertitel zu betrachten, wenn die Bilder wiedergegeben werden, ist die Verringerung in der Auflösung ein akzeptabler Kompromiß. Außerdem ist die verringerte Auflösung, da die OSD-Nachrichten in den Untertiteldaten nur kurz wiedergegeben werden, im allgemeinen nicht wahrnehmbar. Somit verringert die Halbbildverdoppelung die Zahl der Speichervorgänge, ohne die Wiedergabemöglichkeiten einer bestimmten OSD-Ausführung zu begrenzen.
Schließlich enthält die OSD-Einheit 150, wenngleich die Halbbildverdoppelung für einen OSD-Header 210 durchgeführt werden kann, mehrere Header-Blöcke, die jede einen anderen Auflösungsmodus haben können. Somit ist die OSD-Einheit in der Lage, verschiedene Typen an Auflösung oder Formaten auf demselben Videoschirm wiederzugeben. Zum Beispiel können verschiedene OSD-Bereiche in unterschiedlichen Auflösungen, abhängig von den wiedergegebenen OSD-Daten wiedergegeben werden.
Die Durchführung der Halbbildverdoppelung wird durch den Benutzer über den Prozessor 130 gesteuert. Diese Steuerung kann durch Anwendung einer Software erfolgen, die die Notwendigkeit ermittelt, den Speicherzugriff durch die OSD-Einheit 150 zu minimieren. Z. B. kann der Videodekoder 160 eine Reihe von komplizierten kodierten Bildern empfangen, die einen zusätzlichen Speicherzugriff benötigen. Um Konflikte bei dem Speicherzugriff zwischen der OSD-Einheit und dem Videodekoder zu minimieren, kann der Prozessor die erhöhte Anforderung des Videodekoders durch Einsatz der Halbbildverdoppelung in dem OSD-Bitstrom verschieben.
Schließlich enthält eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein einziges Bit in dem OSD-Header zur Anzeige, ob der "Halbbildverdoppelungs- Modus" wirksam ist. Wenn dieses Bit für diesen Zweck freigegeben ist, wiederholt die OSD-Einheit die OSD-Daten derart, daß jede OSD-Zeile in dem anderen Halbbild wiederholt wird.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren 400 zur Bildung eines OSD-Bitstroms für die Durchführung der Halbbildverdoppelung. Das Verfahren wird im allgemeinen von einer Speichereinheit abgerufen, z. B. einem Speicher, und durch den Prozessor 130 durchgeführt. Der OSD-Bitstrom wird durch den Prozessor 130 erzeugt und durch die OSD- Einheit 150 verarbeitet. Das Verfahren 400 bildet einen OSD-Bitsrom durch Erzeugung eines OSD-Headers mit mehreren Steuerinformationen mit verschiedenen Zeigern, gefolgt von mehreren Datenbyte.
In Fig. 4 beginnt das Verfahren 400 beim Schritt 405 und geht weiter zum Schritt 410, wo das Verfahren 400 ermittelt, ob die Halbbildverdoppelung für einen OSD- Bereich aktiviert ist. Wenn die Anfrage negativ beantwortet wird, geht das Verfahren 400 weiter zum Schritt 415, wo die OSD-Datenbyte unter Anwendung eines Formats ohne Halbbildverdoppelung erzeugt werden. Das Verfahren 400 geht dann weiter zum Schritt 440.
Wenn die Anfrage beim Schritt 410 zustimmend beantwortet wird, geht das Verfahren 400 weiter zum Schritt 420, wo die Zeiger für das obere und untere Halbbild auf denselben Wert in dem OSD-Header gesetzt werden. Da die Zeiger für das obere und untere Halbbild (Block) auf denselben Wert gesetzt sind, braucht die OSD- Einheit 150 nur ein einziges Halbbild von OSD-Daten zu lesen.
Im Schritt 430 wird ein einziges Halbbild von OSD-Daten in dem OSD-Datenbyte angeordnet. Das heißt, der OSD-Bitstrom trägt nur OSD-Daten für jede zweite OSD- Zeile, wobei jede OSD-Zeile genügend OSD-Pixel für die OSD-Einheit 150 enthält, um eine einzige horizontale Zeile in einem OSD-Bereich wiederzugeben.
Im Schritt 440 ermittelt das Verfahren 400, ob es einen weiteren OSD-Header gibt. Ein neuer OSD-Header kann benötigt werden, wenn die durch die Funktionsbit 212 dargestellten verschiedenen Modi geändert werden. Auf ähnliche Weise wird ein neuer Header für jeden neuen OSD-Bereich auf einem Bild benötigt. Wenn die Anfrage negativ beantwortet wird, geht das Verfahren 400 weiter zum Schritt 450, wo das Verfahren 400 endet. Wenn die Anfrage zustimmend beantwortet wird, geht das Verfahren 400 weiter zum Schritt 410, wo die Schritte von 410-430 für jeden zusätzlichen OSD-Header wiederholt werden. Auf diese Weise kann der OSD-Bitstrom OSD-Datenbyte für eine Halbbildverdoppelung und OSD-Datenbyte für eine Nicht- Halbbildverdoppelung enthalten.
Es wurden somit ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung für die Bildung eines OSD-Bitstroms gezeigt und beschrieben, die die Halbbildverdoppelung durch Anwendung eines einzigen OSD-Pixel-Halbbilds durchführen. Viele Änderungen, Abwandlungen, Variationen und andere Benutzungen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung sind jedoch dem Fachmann auf diesem Gebiet nach der Beachtung dieser Anmeldung und der beigefügten Zeichnung geläufig, die deren Ausführungsformen zeigen. Alle derartigen Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Benutzungen und Anwendungen, die nicht von dem Schutzumfang der Erfindung abweichen, sollen durch die Erfindung abgedeckt sein, die nur durch die folgenden Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

1. Verfahren zur Bildung eines Bitstroms für eine Bildschirmwiedergabe, OSD, mit einem OSD-Header und OSD-Daten mit folgenden Schritten:

Setzen eines ersten Halbbildzeigers und eines zweiten Halbbildzeigers auf einen identischen Wert in dem OSD-Header und

Erzeugung der OSD-Daten, die mehrere OSD-Datenbyte mit einem einzigen Halbbild von OSD-Daten definieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Halbbildzeiger ein Zeiger für ein oberes Halbbild und der zweite Halbbildzeiger ein Zeiger für ein unteres Halbbild ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgendem Schritt: Erzeugung von OSD-Daten, die mehrere OSD-Datenbyte definieren, die nichteinzige Halbbild OSD-Daten aufweisen.

4. Verfahren zur Bildung eines Bitstroms für eine Bildschirmwiedergabe, OSD, mit einem OSD-Header und OSD-Daten mit folgenden Schritten:

Setzen eines Bit in dem OSD-Header, wobei das Bit zur Anzeige eines Halbbildverdoppelungs-Modus dient, in dem die OSD-Daten wiederholt werden, so daß jede OSD-Zeile von einem Halbbild in dem anderen Halbbild wiederholt wird, und

5. Bitstrom für eins Bildschirmwiedergabe, OSD, der in einem Speichermedium gespeichert ist, mit:

einem Header mit einem ersten Halbbildzeiger und einem zweiten Halbbildzeiger, wobei die Halbbildzeiger auf einen identischen Wert gesetzt sind, und

mehreren, mit dem Header verbundenen OSD-Datenbyte, die ein einziges Halbbild von OSD-Daten definieren.

6. OSD-Bitstrom nach Anspruch 5, wobei der erste Halbbildzeiger ein Zeiger für das obere Halbbild und der zweite Halbbildzeiger ein Zeiger für das untere Halbbild ist.

7. OSD-Bitstrom nach Anspruch 5, wobei die mehreren OSD-Datenbyte ein nichteinziges Halbbild von OSD-Daten definieren.

8. Vorrichtung zur Erzeugung eines Bitstroms für eine Bildschirmwiedergabe, OSD, mit einem OSD-Header und OSD-Daten mit:

einem Speichermedium zur Speicherung des OSD-Header und der OSD- Daten und

einem mit dem Speichermedium verbundenen Prozessor zum Setzen eines ersten Halbbildzeigers und eines zweiten Habbildzeigers auf einen identischen Wert und zum Lesen des OSD-Header und der OSD-Daten, die ein einziges Halbbild von OSD-Daten definieren, zur Bildung des OSD-Bitstroms.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Speichermedium ein ROM ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Speichermedium ein RAM ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Halbbildzeiger ein Zeiger für das obere Halbbild und der zweite Halbbildzeiger ein Zeiger für das untere Halbbild ist.

12. Vorrichtung zur Erzeugung einer Bildschirmwiedergabe, OSD, -Nachricht mit:

einem Speichermedium zum Speichern eines OSD-Bitstroms mit einem Header und OSD-Daten,

einem mit dem Speichermedium verbundenen Prozessor zum Setzen eines ersten Halbbildzeigers und eines zweiten Halbbildzeigers auf einen identischen Wert in dem OSD-Header und zur Formatierung der OSD-Daten, die ein einziges Halbbild von OSD-Daten definieren, und

einer mit dem Prozessor verbundenen OSD-Einheit zur Verarbeitung des OSD-Bitstroms zur Bildung der OSD-Nachricht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der erste Halbbildzeiger ein Zeiger für das obere Halbbild und der zweite Halbbildzeiger ein Zeiger für das untere Halbbild ist.