JPH0951489A - データ符号化／復号化方法および装置 - Google Patents

データ符号化／復号化方法および装置

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JPH0951489A
JPH0951489A JP7218239A JP21823995A JPH0951489A JP H0951489 A JPH0951489 A JP H0951489A JP 7218239 A JP7218239 A JP 7218239A JP 21823995 A JP21823995 A JP 21823995A JP H0951489 A JPH0951489 A JP H0951489A
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JP7218239A
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Ikuo Tsukagoshi
郁夫 塚越
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Sony Corp
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】アナログ系を介して供給されたビットマップデ
ータに付加された雑音を除去する。 【解決手段】量子化されたビットマップデータがレベル
４の背景ビデオ透過レベルの時に、アンド回路２１５か
ら”１”が出力され、１ラインメモリ２１０で遅延され
た１ライン前のビットマップデータがレベル４未満の場
合、アンド回路２１８から”１”が出力される。さらに
１ラインメモリ２１１で遅延された２ライン前のビット
マップデータがレベル４の背景ビデオ透過レベルの時
に、アンド回路２２２から”１”が出力される。そし
て、アンド回路２１５、２１８、２２２の論理和をアン
ド回路２２３で取ることにより、垂直方向の相関が取ら
れて雑音が検出され、検出された雑音はアンド回路２２
７，２２９，２３０とオア回路２２８により、強制的に
レベル４として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビットマップデー
タに混在されている雑音を除去することのできるデータ
符号化方法およびその装置、および、ビットマップデー
タに混在されている雑音を除去することのできるデータ
復号化方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】外国の映画をディスプレイに表示して鑑
賞する場合、一般に画面の端部に字幕がスーパインポー
ズされている。また、ビデオディスクや通常のテレビジ
ョン放送等においては、字幕がビデオ画面中に予めスー
パインポーズされた状態とされて、ビデオ信号が記録あ
るいは放送されている。
【０００３】これに対して、CAPTAIN システムにおいて
は、字幕を文字コードあるいはドットパターンとして伝
送することができるようにされている。さらに、ＣＤ−
Ｇ（グラッフィックス）においては、サブコードを利用
してグラフィックスを記録することができるようにされ
ており、これを利用して字幕をＣＤに記録することが可
能とされている。
【０００４】ここで、ＣＤ−Ｇにおけるデータフォ−マ
ットについて説明すると、図２１（ａ）に示すように１
フレーム（Frame ）分のデータは、１バイト（Byte）の
サブコード（Subcode ）と３２バイトのデータとにより
構成されている。この３２バイトのデータのうち、１サ
ンプル（Samples ）当り２バイトとされたＬチャンネル
とＲチャンネルのデータが６サンプルづつで合計２４バ
イト分とされ、その誤り訂正符号（erc ）が８バイト分
とされている。
【０００５】そして、同図（ｂ）に示すようにFrame
０，Frame １，・・・Frame ９６，Frame ９７の９８フ
レーム分のサブコードが集められ、１ブロック（Block
）が構成されている。この１ブロックの詳細を同図
（ｃ）に示す。この図に示すように１バイトとされた各
フレームのサブコードをＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，
Ｗの８チャンネルに展開して示している。そして、Fram
e ０とFrame １のＰ〜Ｗの８チャンネルのサブコードは
Ｓ０，Ｓ１のシンクパターンとされており、残りの９６
フレーム分（Frame ２〜Frame ９７）のサブコードに、
種々のサブコードデータが記録されている。このうち、
ＰチャンネルとＱチャンネルには、トラックをサーチす
るデータが割り当てられている。したがって、残るＲチ
ャンネルないしＷチャンネルの６×９６ビットにグラフ
ィックスデータを割り当てることができるようになる。
【０００６】この場合、１ブロックのデータは繰返し周
波数７５Ｈｚで伝送されるため、１フレーム分のデータ
の伝送量は、７５×９８バイトとなる。すなわち、サブ
コードの伝送ビットレートは、７．３５ｋバイト／ｓと
されている。
【０００７】このように１ブロック中の６×９６ビット
によりグラフィックスデータを伝送する伝送フォ−マッ
トを図１９に示す。この図に示すように、Ｒチャンネル
ないしＷチャンネルの６ビットのデータを１シンボルと
する時、９６シンボル分のデータにより１パケットが構
成されている。そして、１パケットは４つのパックによ
り構成されている。すなわち、各々の１パックは０シン
ボルないし２３シンボルの２４個のシンボルにより構成
されるようになる。
【０００８】これらのパックの各０シンボルのＲ，Ｓ，
Ｔの３ビットにはモード情報が、またＵ，Ｖ，Ｗの３ビ
ットにはアイテム情報がそれぞれ割り当てられている。
このモード情報とアイテム情報との組み合わせにより、
次のようなモードが規定されている。
【０００９】
【表１】
【００１０】そして、シンボル１にはインストラクショ
ンが、またシンボル２ないしシンボル７にはモードおよ
びアイテムとインストラクションに対するパリティや付
加情報が、それぞれ割り当てられている。そして、シン
ボル２０ないしシンボル２３の４個のシンボルには、シ
ンボル０ないしシンボル１９までの２０個のシンボルの
データに対するパリティが割り当てられている。このた
め、実質的にグラフィックスデータを割り当てることが
できる範囲は、シンボル８ないしシンボル１９の１２個
のシンボルとされる。
【００１１】このようにフォ−マットされることによ
り、ＣＤ−Ｇにおいては、各パックの６×１２ピクセル
の範囲にグラフィックスデータを２値データとして割り
当てることができるようにされている。なお、パックの
レートは７５（Ｈｚ）×４（パック）となり、毎秒３０
０パックのレートとされる。従って、この６×１２ピク
セルの範囲に１つの文字を割り当てるとすると、１秒間
に３００文字を伝送することができることになる。
【００１２】また、ＣＤ−Ｇにおいて規定する１画面
は、２８８（水平画素）×１９２（ライン）とされてい
るので、この１画面分の文字を伝送するには、次式で示
すように２．５６秒必要となる。 （２８８／６）×（１９２／１２）÷３００＝２．５６
（ｓｅｃ） この場合、各ピクセルについて１６値表現を行おうとす
ると、各ピクセルに４ビット必要とされるため、１回の
文字パターンにつき４回のパターンを伝送する（１回に
つき１ビット伝送する）必要がある。従って、伝送時間
は前記より４倍の時間である１０．２４秒かかることに
なる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の方法のうち、ビデオディスクや通常のテレビジ
ョン放送における方法のように、字幕をビデオ画像にス
ーパインポーズした状態で伝送する方法は、ユーザが必
要に応じて字幕のパンやスクロールを行うことができな
い。また、映画等で会議室シーン等に代表されるシーン
変化の少ない場面が長く続く場合では、シーン変化が少
ないため所望の台詞場面を的確に検索することができ
ず、従来のようなビデオのシーン検索を用いると、少し
前の場面まで戻して、通常再生により所望の場面に至る
まで待たなければならないと云う欠点があった。
【００１４】また、CAPTAIN システムやＣＤ−Ｇにおけ
る方法においては、再生時に必要に応じて字幕をオンま
たはオフすることは可能であるが、解像度が十分でな
い。なお、CAPTAIN システムにおいては１画面の表示可
能領域は、２４８（水平画素）×１９２（ライン）であ
るが、コンポーネントディジタルＴＶ信号は、７２０
（水平画素）×４８０（ライン）の解像度を有してお
り、この解像度に比べると十分な解像度とは云えない。
【００１５】さらに、ＣＤ−Ｇにおいては１画素につき
１ビットのデータしか対応させることができないため、
データを２値化して表すこととなり、例えば文字の斜線
部分がギザギザとなるエイリアシング現象や、文字がち
らつくフリッカー等の現象が顕著となり、ユーザに不快
感を与えてしまうと云う欠点もある。また、これを改善
するために、例えばフィルタにより２値画像を多値情報
に変換することも考えられるが、そのためには高精度の
フィルタが必要となり、高価となる。さらに、このよう
なフィルタを用いると背景画像を劣化させることとなる
ので、この手段を採用することにメリットはない。
【００１６】さらにまた、ＣＤ−Ｇにおいて１画素を１
６値で表すようにすると、前述したように２値で表す場
合の約４倍の時間を要し、字幕の表示を高速で切り換え
ることが困難になることになる。
【００１７】ところで、文字発生器において生成される
ビットマップデータがアナログ系を経て入力された場
合、アナログ系の周波数特性および帯域幅の関係で、ビ
ットマップデータの立ち上がり／立ち下がりでオーバー
シュート／アンダーシュートが生ずる。特に、文字発生
器からのビットマップデータに対して、このビットマッ
プデータをひとまわり太くする加工を施して文字輪郭の
エッジデータの生成を外部機器で行うようにする場合、
その外部機器の性能により、水平方向にスミアとか、尾
引き現象が生じることがある。これにより、表示された
ビットマップの字幕の品質が悪く見ずらいものになると
云う問題点があった。
【００１８】そこで、本発明は、生成されるビットマッ
プデータがアナログ系を経て入力されても、雑音の混在
していないビットマップデータに符号化することのでき
るデータ符号化方法および装置を提供することを目的と
している。また、本発明は、入力あるいは再生されたデ
ータ中に雑音の混在したビットマップデータがあって
も、表示されるビットマップの品質が良好で見やすくす
るデータ復号化方法および装置を提供することを目的と
している。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のデータ符号化方法は、ディジタルデータと
して供給されるビットマップデータとアナログ信号とし
て供給されるビットマップデータとがあり、供給された
ビットマップデータの垂直方向の相関を検出することに
より、前記アナログ信号として供給されるビットマップ
データに付加された雑音を検出し、該検出された雑音を
除去するように前記ビットマップデータに雑音除去処理
を施すことにより、雑音の混在しない符号化されたビッ
トマップデータが得られるようにしたものであり、さら
に、前記ビットマップデータが量子化された後で前記雑
音除去処理が施されるようにしたものである。
【００２０】また、本発明のデータ符号化装置は、ディ
ジタルデータとしてビットマップデータを供給するディ
ジタルビットマップデータ供給手段と、アナログ信号と
してビットマップデータを供給するアナログビットマッ
プデータ供給手段と、供給されたビットマップデータの
垂直方向の相関を検出することによりアナログ信号とし
て供給されたビットマップデータに付加された雑音を検
出する雑音検出手段と、該検出された雑音を、背景ビデ
オ透過レベルとすることにより、前記アナログ信号とし
て供給されたビットマップデータに付加された雑音を除
去する雑音除去手段とを備えるものであり、さらに、量
子化手段の後に、前記雑音検出手段と前記雑音除去手段
とが設けられているものである。
【００２１】さらにまた、本発明のデータ復号化方法
は、供給されたビットマップデータの垂直方向の相関を
検出することにより雑音を検出し、該検出された雑音を
除去する雑音除去処理を施すことにより、雑音の混在し
ないビットマップデータの復号化処理を行うようにした
ものであり、さらに、量子化された前記ビットマップデ
ータに、前記雑音除去処理が施されるようにしたもので
ある。
【００２２】さらにまた、本発明のデータ復号化装置
は、供給されたビットマップデータの垂直方向の相関を
検出することにより雑音を検出する雑音検出手段と、該
検出された雑音を、背景ビデオ透過レベルとすることに
より雑音を除去する雑音除去手段とを備えるようにした
ものであり、さらに、逆量子化手段の前に、前記雑音検
出手段と前記雑音除去手段とが設けられるようにしたも
のである。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明のデータ復号化方法を具現
化した本発明のデータ復号化装置の実施の一形態の構成
を示すブロック図を図１に示す。この図において、例え
ばディスク等のデータ記録媒体からサーボ系を介して読
み出された再生信号は、データデコーダ＆デマルチプレ
クサ１に入力されて、ＥＣＣ（Error Correcting Code
）が解かれてエラー訂正が行われ、さらに、多重化さ
れているデータがビデオデータ、字幕データ、オーディ
オデータにデマルチプレクサされる。このうち、ビデオ
データはビデオデコーダ３へ供給され、字幕データはサ
ブタイトルデコーダ７へ供給され、オーディオデータは
オーディオデコーダ１１へ供給される。なお、これらの
処理がデータデコーダ＆デマルチプレクサ１において行
われる時にメモリ２がバッファメモリおよびワークエリ
ア等として使用される。
【００２４】ビデオデコーダ３は、メモリ４を使用して
ビデオデータのビットストリームからビデオデータをデ
コードしてレターボックス５へ供給する。レターボック
ス５では、ビデオデコーダ３の出力がスクイーズ（sque
eze ）モードの場合に、縦横比が４対３のモニターにお
いて真円率１００％で鑑賞できるように画面の垂直方向
に３／４に縮めて表示するためのフィルタ処理が行われ
る。この場合、１／４フィールド分に相当するタイミン
グ調整が、タイミング調整用のメモリ６を使用して行わ
れる。なお、レターボックス５はスクイーズモードのビ
デオデータをそのまま出力するスルーパスを有してい
る。
【００２５】オーディオデコーダ１１は、メモリ１２を
バッファメモリ等として使用してオーディオデータをデ
コードする。デコードされたオーディオデータは、オー
ディオ用のディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ
１３によりアナログのオーディオ信号とされて再生出力
される。
【００２６】サブタイトルデコーダ７では、サブタイト
ルデコーダ７に供給されている字幕データのビットスト
リームがデコードされて、レターボックス５から出力さ
れたビデオデータに、このデコードされた字幕データが
スーパインポーズされる。スーパインポーズされたビデ
オ信号は、コンポジットエンコーダ８によりＮＴＳＣ、
ＰＡＬ、あるいはＳＥＣＡＭ方式に変換され、ビデオ用
Ｄ／Ａコンバータ１０においてアナログのビデオ信号に
変換されて出力される。なお、サブタイトルデコーダ７
内にはビットマップの字幕データに混在する雑音を除去
する作用も有している。
【００２７】以上の各部の処理は、システムコントロー
ラ１４により統括的に制御されており、ユーザからのコ
マンドやその他の各種の情報をモニタできるように、モ
ードディスプレイ９が設けられており、モードディスプ
レイ９に備えられた専用のディスプレイに表示させた
り、ビデオ信号に重畳させたりすることができるように
されている。
【００２８】また、サブタイトルデコーダ７は、多重化
された字幕データのビットストリームと、デコードされ
たビデオデータとを受け取り、多重化された字幕データ
のビットストリームをコードバッファに蓄積した後、指
定されたタイミングで該ビットストリームのデコードを
行い、デコードされた字幕データをビデオデータにスー
パインポーズするようにしている。
【００２９】このように動作する、サブタイトルデコー
ダ７の実施の一形態例の構成を示すブロック図を図２に
示す。この図に示す各部の説明を以下に行う。 （１）ワード検出部２０ デマルチプレクサ１から出力された字幕データのビット
ストリームはワード検出部２０に入力され、検出された
ヘッダ情報、検出されたヘッダエラー情報、検出された
データエラー情報がコントローラ３５に転送される。ま
た、ワード検出部２０により検出された字幕表示時刻の
タイムスタンプ（ＰＴＳＳ）、表示位置情報（Position
_data)、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）の更
新データ、およびビットマップ画素データがコードバッ
ファ２２に転送されて蓄積される。
【００３０】（２）スケジューラ２１ このコードバッファ２２の読出／書込のアクセス制御
は、スケジューラ２１により行われている。コードバッ
ファ２２の読出／書込のアクセスのバンド幅は、デマル
チプレクサ１から供給されるデータレートと表示レート
とからメモリアクセスのスケジューリング管理が決まる
ことにより決定されている。たとえば、デマルチプレク
サ１からのデータレートを最大２０Ｍｂｐｓとすると、
コードバッファ２２のＩ／Ｏポートが８ビットの場合
２．５ＭＨｚのレートでコードバッファ２２へ書き込み
を行うようにすれば良い。
【００３１】一方、コードバッファ２２からの読み出し
は、システムコントローラ１４からデコード開始信号を
受け取った後、表示位置情報に応じて、垂直同期信号
（Ｖシンク）並びに水平同期信号（Ｈシンク）から適当
なタイミングをとって行われている。読出レートは１
３．５ＭＨｚの画素サンプリングレートであり、そのサ
ンプリングクロックのクロック幅でコードバッファ２２
の読出／書込を切り替えるとすると、コードバッファ２
２への書き込みは前記したように少なくとも２．５ＭＨ
ｚ以上のレートが必要であるから、この書き込みレート
を満足できる最も遅いレートは１３．５ＭＨｚの１／４
である３．３７５ＭＨｚとなる。
【００３２】すなわち、３．３７５ＭＨｚのタイミング
をコードバッファ２２への書き込みへ割り当てる。そし
て、残りのタイミングをコードバッファ２２からの読み
出しに割り当てるようにする。これにより、１３．５Ｍ
Ｈｚのクロックにおける４つのクロックのうちの１つの
クロックが書き込みに、残る３つのクロックが読み出し
に割り当てられる。ところで、４回のクロックタイミン
グのうちの３回のクロックタイミングで読み出せるビッ
ト数は、Ｉ／Ｏポートが８ビットとされているため、３
×８＝２４ビットとなる。この２４ビットで間断なく４
クロックタイミングのタイミング毎に表示を実行させる
には、１クロックタイミング毎に２４÷４＝６ビットを
割り当てることができるから、１画素のデータが６ビッ
ト以下で構成されていれば、リアルタイムで表示するこ
とができるようになる。
【００３３】（３）コントローラ３５ コントローラ３５はワード検出部２０からの字幕表示時
刻のタイムスタンプ（ＰＴＳＳ）を受け取り、システム
コントローラ１４へ出力する。その後、システムコント
ローラ１４からのデコード開始信号により字幕データの
デコードを開始する。この時、通常再生モードとされて
いる場合は、フレーム単位でバイトアラインされたrepe
at time 分だけコードバッファ２２から繰返し字幕デー
タが読み出されてデコードされる。このrepeat time の
減算は、システムコントローラ１４から供給される減算
パルス（decrement pulse ）よって行われる。この減算
パルスは、通常再生の場合、フレームレートでシステム
コントローラ１４から発せられ、コントローラ３５はこ
れを受けて、表示タイムスタンプに従って正しく同期が
取れるように、スケジューラ２１に対しコードバッファ
２２のアドレス管理を行っている。
【００３４】さらに、コントローラ３５はシステムコン
トローラ１４から送られてきたspecial 信号が”非ノー
マル”とされた場合は特殊再生モードとされたとして、
特殊再生モードを正しく受信したことを示すａｃｋ信号
をシステムコントローラ１４に送り返す。この特殊再生
モードが、ｎ倍速早送り（ＦＦ）あるいはｎ倍速逆早送
り（ＦＲ）の場合は、減算パルスはｎ倍のレートで発せ
られる。また、特殊再生モードが、ポーズの場合は減算
パルスは発せられず、同じフレームを繰返しデコードし
続けるようにされる。
【００３５】また、再生モードにかかわらずコードバッ
ファ２２から読み出された字幕データは、逆ＶＬＣ回路
２３においてＶＬＣ復号処理が行われ、さらに逆ランレ
ングス回路２４においてＥＯＰ（End Of Page ）が検出
されると共に、ランレングス復号処理が行われて字幕デ
ータが復号される。そして、ＥＯＰのカウント値がrepe
at time に達した時点で、逆ランレングス回路２４はコ
ントローラ３５にdisplay end フラグを送出する。これ
により、コントローラ３５はrepeat time に達したと判
断してコードバッファ２２からの読み出しを停止する。
なお、コントローラ３５がdisplay end フラグを受け取
らないうちに、ワード検出器２０が次のページのＥＯＰ
を検出した場合は、コントローラ３５はbufferover flo
w信号をシステムコントローラ１４へ発し、デマルチプ
レクサ１からの転送を停止させる。また、システムコン
トローラ１４から指示があった場合、表示開始位置（di
splay start position）をフレームごとに更新する。
【００３６】（４）コードバッファ２２ コードバッファ２２はＲＡＭ（Random Access Memory）
により構成されるが、ＲＡＭが外付けとされる場合は、
表示用と蓄積用の２枚分のページが確保できる容量を有
し、かつ、ビデオデータの復号化処理の遅延補償分を含
み、さらにスケジューラ２１がアクセスするバンド幅を
満足するＲＡＭを使用するようにする。ビデオデータの
復号化処理の遅延補償を行うために、コントローラ３５
はコードバッファ２２へ字幕データを書き込む際に、表
示時刻のタイムスタンプ（ＰＴＳＳ）をシステムコント
ローラ１４へ送るようにする。
【００３７】システムコントローラ１４はこれを受け
て、自身が持つ同期合わせ用クロックと前記ＰＴＳＳが
一致した時点から、ビデオ復号化処理の遅延分（約１フ
ィールド）に、レターボックス５の処理による遅延分を
加えたタイミングで、サブタイトルデコーダ７内のコン
トローラ３５へデコード開始命令を送るようにする。こ
れら一連のデコード遅延を考慮する理由は、データ符号
化装置においては、ビデオデータ、オーディオデータ、
字幕データの各デコード遅延がゼロであるという前提の
もとで多重化されているからである。
【００３８】（５）逆ＶＬＣ（Inverse Variable Lengt
h Coding）回路２３ コードバッファ２２から読み出された字幕データに、可
変長復号化処理を施して、レベルデータとランデータの
ペアのデータとして出力する。なお、逆ＶＬＣ回路２３
は、場合によりスルーされるものである。
【００３９】（６）逆ランレングス回路２４ ランデータの数だけレベルデータを発生させることによ
りランレングス復号処理を行い、以後、画素データとし
て字幕データを扱うようにする。逆ＶＬＣ回路２３と逆
レングス回路２４により圧縮処理された字幕データが伸
長されるが、場合により、逆レングス回路２４をスルー
することも可能である。
【００４０】（７）３：４フィルタ２５ モニタのアスペクト比が４：３の場合、水平方向にスク
イーズされている字幕データに３：４フィルタ処理を行
い、真円率を１００％にしてからビデオデータにスーパ
インポーズするようにしている。この場合、コントロー
ラ３５はコードバッファ２２からの読み出しをＨシンク
パルスから９０ピクセル分早く読み出すようにする。ま
た、モニタのアスペクト比が１６：９とされている場合
は、３：４フィルタ２５をバイパスするようにする。こ
の３：４フィルタをバイパスするか否かはコントローラ
３５から供給されるxsqueeze信号でセレクトされる。な
お、複数のフォントによる複数の字幕データのビットス
トリームが送られてくる場合は、３：４フィルタ２５は
バイパスされる。
【００４１】（８）ＣＬＵＴ（カラールックアップテー
ブル）回路２６ ルックアップテーブルは、図６にその一例を示すように
輝度データＹ、色差データＣｒ，Ｃｂ、そして背景ビデ
オデータと、このＣＬＵＴ内の選択された輝度データ
Ｙ、色差データＣｒ，Ｃｂとの混合比を表すキーデータ
（Ｋ）が登録されている。これらのデータはフルスケー
ルで８ビットとされているが、図示するように、各４ビ
ット精度のデータとすることが可能である。このＣＬＵ
Ｔはデコードに先立ち、ＣＬＵＴ回路２６に予めダウン
ロードすることが可能とされている。この場合、ＣＬＵ
Ｔデータはコードバッファ２２からＣＬＵＴ回路２６へ
転送される。また、キーデータＫはmixing ratioとし
て、ＣＬＵＴ回路２６からミキサ部３４へ転送される。
さらに、入力アドレスの最上位ビットを使用して、時間
的に変化するカラーワイプを行うことのできる図９に示
すようなＣＬＵＴを持つようにしてもよい。
【００４２】（９）ミキサ部３４ ミキサ部３４は、ｏｎ／ｏｆｆのスーパインポーズ信号
が”ｏｎ”の場合、輝度データＹ、色差データＣｂ，Ｃ
ｒとしてＣＬＵＴ回路２６から読み出された字幕データ
を、輝度データＹ、色差データＣｂ，Ｃｒとして入力さ
れたビデオデータにmixing ratioに従って、スーパイン
ポーズする。その際、スーパインポーズはコントローラ
３５から供給されるposition信号、あるいはu_position
信号で指定されたタイミングに従って、所定の位置へス
ーパインポーズされる。また、モード情報にfade係数が
指定されている場合は、指定された速度でパターンデー
タに対してfade係数を乗算することによって、フェード
イン／フェードアウトを行うことができる。
【００４３】なお、スーパインポーズ信号が”ｏｆｆ”
とされている場合は、ミキサ部３４に入力されているビ
デオデータのみを出力して表示するようにする。このス
ーパインポーズ信号のｏｎ／ｏｆｆは、ユーザが任意に
設定することができる。字幕に関する一連のデコードが
終了し、スーパインポーズされた信号は、サブタイトル
デコーダ７からＤ／Ａコンバータ１０へ転送される。
【００４４】（１０）雑音除去フィルタ４００ 符号化装置側において、字幕発生器から供給されるビッ
トマップデータや、字幕の輪郭データ、あるいは字幕を
スーパーインポーズするビデオとの混合比を表すキーデ
ータがアナログ系により伝送されて、字幕符号化器に入
力された場合、アナログ系の周波数特性、帯域幅の関係
で、ビットマップデータの立ち上がり／立ち下がりでオ
ーバ−シュート／アンダーシュートが生じるようにな
る。このようにオーバ−シュート／アンダーシュートが
生じると、スミアや尾引き状の水平方向の雑音がビット
マップデータに付加されるようになる。スミアや尾引き
状の水平方向の雑音は、ビットマップの字幕が表示され
た時に図２０（Ａ）に示すような低品質の見づらい字幕
となる。
【００４５】そこで、雑音除去フィルタ４００により、
ビットマップの字幕データの雑音を除去するようにして
いる。すなわち、雑音が混在されたビットマップの字幕
データを含む多重化ストリームがデータ復号化装置に入
力され、多重化ストリームがデマルチプレクサ１により
各データに分離されて、分離された字幕データサブタイ
トルデコーダ７内のコードバッファ２２に入力される。
このコードバッファ２２から出力されたビットマップデ
ータに、逆ＶＬＣ回路２３においてＶＬＣ復号処理が行
われ、さらに逆ランレングス回路２４においてランレン
グス復号処理が行われ、さらにまた３：４フィルタ処理
が３：４フィルタ２５において行われた後、雑音除去フ
ィルタ４００に入力される。雑音除去フィルタ４００は
後述する図１９に示すように構成されているが、量子化
されたビットマップデータにおいて尾引き状の水平方向
の雑音を除去するようにしている。ここで、図２におい
てサブタイトルデコーダ７内のコントローラ３５からシ
ステムコントローラ１４へ供給される各種データ、およ
びシステムコントローラ１４からサブタイトルデコーダ
７内のコントローラ３５へ供給される各種データの意味
を図５および図６に示している。
【００４６】次に、字幕の検索について説明すると、本
発明は字幕データを検索してディスクから読み出すため
に、字幕データのディスク上の記録位置等を示す字幕検
索情報が定義されており、この字幕検索情報をディスク
上のＴＯＣ（Table Of Contents)の領域に記録するよう
にしている。ここで、ＴＯＣについて簡単に説明する
と、コンパクトディスク（ＣＤ）におけるＴＯＣは、リ
ードインと呼ばれるディスクの最内周に記録されてお
り、コンパクトディスクに記録されている内容の目次に
相当するものがＴＯＣである。そして、ユーザが特定の
データ（例えば特定の曲）の再生指示を行った場合、Ｃ
ＤプレーヤはこのＴＯＣ内の情報を参照して、どのトラ
ックのデータ（曲）にアクセスすればよいかの命令を発
するようにする。これにより、ピックアップが特定のデ
ータ（曲）が記録されたトラックに移動されて、特定の
データ（曲）が読み出されて再生されるようになる。
【００４７】この場合、コンパクトディスクにおけるＴ
ＯＣ内には図３（Ａ）に示すように、前記したサブコー
ドのフレーム番号（subcode frame ＃）に対し、特定の
データのトラックの開始を示す１バイトのポインタ値
（POINT ）と、タイムコード（PMIN，PSEC，PFRAME）と
が記録されている。次に、本発明のＴＯＣについて説明
すると、図３（Ｂ）に示すように、ストリーム種類（ST
REAM) 、フレーム番号（FRAME ）、開始セクタアドレス
（START_SECTOR_ADDRESS）、および終了セクタアドレス
（END_SECTOR_ADDRESS）によりＴＯＣを構成するように
している。
【００４８】この場合、ストリーム種類はビデオストリ
ームデータ（video ）と、オーディオストリームデータ
（audio ）と、字幕ストリームデータ（subtitle）とさ
れ、これらのそれぞれのストリームデータに対するフレ
ーム番号と、その開始セクタアドレスと終了セクタアド
レスとがＴＯＣに記録されるようになる。すなわち、本
発明においてはＴＯＣ情報をストリーム種類に対応して
複数組持つようにして、複数種類のストリームにおける
各ストリームで検索することができるように拡張してい
る。
【００４９】そして、検索時にはこのＴＯＣの情報は図
１に示すように、システムコントローラ１４により参照
されて、開始セクタアドレスと終了セクタアドレスのセ
クタ情報がドライブコントローラ１５へ転送され、この
セクタ情報に基づいてディスク９１に対しピックアップ
を所定のトラックに移動することにより、検索したスト
リームデータを読み出すようにしている。読み出された
ストリームデータは、図１および図２において説明した
ようにデコードされて出力される。
【００５０】また、他の字幕の検索手段としては、スト
リームの種類や処理単位等を記録するストリームマップ
と呼ばれる場所に、各ストリームのアクセスポイントで
あるセクタアドレスを登録しておくようにしている。ス
トリームマップはそれ自体でパケットとして存在するも
ので、ビデオデータ、オーディオデータ、字幕データ、
ブランキング情報、各ストリームのパケット長、識別
子、ストリームマップ長等を示している。そして、検索
時にはこのストリームマップデータがＴＯＣデータと同
様に、システムコントローラ１４により参照されて、ド
ライブコントローラ１５へアクセスポイントであるセク
タアドレスからなるセクタ情報が転送されるようにな
る。これにより、所定のトラックにピックアップが移動
されて検索されたストリームデータが読み出されるよう
になる。
【００５１】さらに他の字幕の検索手段においては、字
幕ストリームの中に１ページ前の字幕ストリームの存在
するセクタアドレス２４ビットと、１ページ後の字幕ス
トリームの存在するセクタアドレス２４ビットとが表２
に示すようにエンコードされてディスクに記録されてい
る。
【００５２】
【表２】
【００５３】このようなセクタアドレスの含まれる字幕
ストリームは、前記したサブタイトルデコーダ７におい
てデコードされるが、この時ワード検出部２０において
タイムスタンプ（PTSS）等の同期に必要な情報の読み出
しと同様に、前後の字幕ストリームセクタアドレスが読
まれ、データ復号化装置内のコントローラ３５を経てシ
ステムコントローラ１４へ字幕ストリームセクタアドレ
スが転送される。システムコントローラ１４は転送され
たセクタアドレス情報をドライブコントローラ１５へさ
らに転送する。これにより、ピックアップが所定のトラ
ックに移動してディスク９１から転送されたセクタアド
レスのセクタに記録されている字幕データが読み出され
るようになる。
【００５４】このような字幕データの読み出しは、通常
再生モードと特殊再生モードとで異なるようになり、そ
の字幕データの読み出し態様を図４を参照しながら説明
する。通常再生モードの字幕データにおいては、１ペー
ジ分の字幕データが複数に分割されてそれぞれ異なる場
所に多重化されることが前提とされているので、通常再
生モードにおける字幕サーチにおいては読み出されたセ
クタアドレスにより、分割された前後の字幕パケットの
存在場所にアクセスするようになる。すなわち、図４
（Ａ）に示すように分割された字幕パケットＳｐから
は、その前後の分割された字幕パケットＳｐの存在場所
に矢印で示すようにアクセスされるようになる。なお、
この場合における表示は字幕だけとなり、画像は表示さ
れない。
【００５５】一方、特殊再生モード用の字幕データの前
あるいは後は必ずビデオのＩピクチャ（フレーム内符号
化画像）とされており、図４（Ｂ）においてはＩピクチ
ャはＶ＿Ｉとして示されている。このＩピクチャＶ＿Ｉ
の前あるいは後に１ページ分まとめられた字幕ストリー
ムＳｗが位置している。そして、字幕ストリームＳｗが
前後に存在しないＩピクチャＶ＿Ｉは、字幕検索、ある
いは字幕と主体とした特殊再生モードではデコードされ
ず、字幕ストリームＳｗが前後に存在するＶ＿Ｉだけが
ビデオデコーダ３に供給されてデコードされる。次い
で、デコードされたＩピクチャのビデオデータには、そ
の前後に存在した字幕データがデコードされた後、スー
パインポーズされて表示されるようになる。
【００５６】なお、この際にユーザが字幕ＦＦ（Fast F
orward）のキーを操作すると、ジャンプは前方へ進む
（図４（Ｂ）参照）ようになり、ユーザが字幕ＦＲ（Fa
st Revrse ）のキーを操作すると、ジャンプは後方へ戻
る（図４（Ｂ）参照）ようになる。また、この時オーデ
ィオストリームも一緒にディスク９１から読み出すよう
にすると、字幕が表示されている期間は通常再生時と同
様の再生を行うことができる。この場合、字幕サーチの
再生時間中は字幕が表示されていない画像シーンは表示
されずカットされるようになる。すなわち、字幕エディ
ット機能が実現されるようになる。
【００５７】なお、図４においてＶ＿Ｐはフレーム間順
方向予測符号化画像（Ｐピクチャ）のパケットであり、
Ｖ＿Ｂはフレーム間双方向予測符号化画像（Ｂピクチ
ャ）のパケットであり、Ａはオーディオパケットであ
る。
【００５８】次に、本発明のデータ符号化装置におい
て、字幕データを４ビット符号化モードで符号化した場
合の例を図７および図８を参照しながら説明する。字幕
データは、図７（ｂ）に示すようなfill data と、図７
（ｃ）に示すようなキーデータ（key data）とで表され
ている。いま、図７（ａ）に示すように字幕に表示すべ
き１つの文字として「Ａ」があったとする。この場合の
図示する１本の水平ライン（水平走査線）で走査した時
のfill data は、同図（ｂ）に示すようになる。この図
に示すように、fill data は、期間Ｔ３において表示す
べき文字の輝度（Ｙ）に対応するレベルとされている。
そして、その前後の期間Ｔ１，Ｔ２および期間Ｔ４，Ｔ
５の期間において、fill data のレベルは最低のレベ
ル”０Ｈ”とされている。なお、「Ｈ」は１６進数を示
すものである。
【００５９】これに対してキーデータは、文字を表示す
べき期間Ｔ３において、最低のレベル”Ｅ０Ｈ”とされ
ている。期間Ｔ３の前後の離れた期間Ｔ１と期間Ｔ５に
おいては、最高のレベル”０Ｈ”とされている。そし
て、期間Ｔ３に隣接する期間Ｔ２と期間Ｔ４のレベル
は、中間の所定のレベルに設定されている。すなわち、
期間Ｔ２においては、最高のレベル”０Ｈ”から最低の
レベル”Ｅ０Ｈ”に徐々に変化するようにされており、
期間Ｔ４においては最低のレベル”Ｅ０Ｈ”から最高の
レベル”０Ｈ”に徐々に変化するようにされている。
【００６０】これにより、期間Ｔ３においては、背景ビ
デオのレベルは最低レベル”Ｅ０Ｈ”に制御されるよう
になり、実質的に黒レベルにミュートされることにな
る。これに対して、期間Ｔ１および期間Ｔ５において
は、字幕に対応する字幕データのレベルが所定のレベル
（図示する場合は、灰色のレベルであるが、黒レベルと
しても良い。）にミュートされる。そして、期間Ｔ２と
期間Ｔ４においてはキーデータの値に対応する割合で背
景ビデオ画像が減衰される。この図に示す例において
は、キーデータの値が大きいほど、背景ビデオ画像の減
衰の割合が小さくされ、キーデータの値が小さいほど、
背景ビデオ画像の減衰の割合が小さくなるようになされ
ている。このように、文字の近傍においては背景ビデオ
画像が徐々にミュートされるため、字幕（文字）が見に
くくなるようなことが防止される。
【００６１】図８に示すカラールックアップテーブル
（ＣＬＵＴ）は、符号化時に参照される４ビット符号化
モード時のカラールックアップテーブルであり、アドレ
ス（Addr）が０Ｈないし７Ｈの範囲においてはキーデー
タＫが００Ｈ→２０Ｈ→４０Ｈ→８０Ｈ→・・→Ｅ０Ｈ
の８ステップで登録されていると共に、このアドレス範
囲ではfill data （輝度データＹ）は最低レベルである
００Ｈとされている。また、アドレスが８ＨないしＦＨ
の範囲の場合は、キーデータＫが最低レベルのＥ０Ｈと
されており、fill data が００Ｈ→２０Ｈ→４０Ｈ→６
０Ｈ・・・→Ｅ０Ｈの８ステップで登録されている。こ
の場合、色差データＣｒ，Ｃｂは共に７ＦＨに固定され
ているので、字幕の表示色は一色とされている。
【００６２】このカラールックアップテーブルが参照さ
れることにより、符号化時には図７（ｂ）（ｃ）に示す
各サンプリングタイミングのfill data （Ｙ）およびキ
ーデータＫに該当するアドレス（Addr）が符号化データ
として、後述する字幕符号化装置内の量子化回路６４か
ら出力されるようになる。
【００６３】次に、図９に本発明のデータ符号化方法を
具現化した実施の一形態のデータ符号化装置が備えられ
ている符号化装置の構成を示すブロック図を示す。この
符号化装置において、ビデオカメラ５１より出力された
ビデオ信号は、ビデオ符号化装置５２に供給されてアナ
ログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換され、さらに圧縮化・パ
ケット化されてマルチプレクサ５８に供給されている。
なお、ビデオカメラ１に替えて、ビデオディスクプレー
ヤ、ビデオテープレコーダなどを用いて、再生されたビ
デオ信号をビデオ符号化装置５２に供給するようにして
もよい。
【００６４】また、ビデオ符号化装置５２はレートコン
トローラ５２ａを備えており、後述する字幕符号化装置
５７内のサブタイトルバッファリング（Subtitile Buff
er Verifier ：ＳＢＶ）６８において、必要な制御情報
を加えた上で発生データ量が制御されているが、同時に
サブタイトルバッファリング６８が出力するビットレー
ト制御信号に対応して、ビデオデータの圧縮率を制御す
るようになされている。すなわち、字幕符号化装置５７
において符号化されたデータ量が少ない場合には、その
分ビデオデータの符号化量が増大するよう圧縮率を変更
して、ビデオ画像を高品質とし、逆に字幕符号化装置５
７において符号化されたデータ量が多い場合はその分ビ
デオデータの符号化量が増大しないよう圧縮率を変更し
ている。このようにビデオデータの符号化量を変更して
も、全体の符号量は一定とされる。
【００６５】このようにして、ビデオ符号化装置５２に
より圧縮・符号化され、さらにパケット化されたビデオ
データ（例えば、輝度情報Ｙと色差情報Ｃｂ，Ｃｒの３
つの成分の比率が４：２：２とされたコンポーネント信
号等）が、マルチプレクサ５８に供給される。また、字
幕符号化装置５７において、４ビット量子化された字幕
データを１ページ分符号化した結果、サブタイトルバッ
ファリング６８にてコードバッファサイズを上回ってし
まい、オーバーフローになる場合、該当ページに関する
一連の符号化行程において、階調数を４ビットからより
少ない階調数に落として量子化回路６４により再び符号
化される。これにより、データ量が削減され、オーバフ
ローが防止される。
【００６６】一方、マイクロフォン５３により集音され
たオーディオ信号は、オーディオ符号化装置５４に入力
されて、Ａ／Ｄ変換されると共に、圧縮符号化され、さ
らにパケット化されてマルチプレクサ５８に供給され
る。この場合においても、マイクロフォン５３に替え
て、テープレコーダ等を用いて再生されたオーディオ信
号をオーディオ符号化装置５４に供給するようにして、
符号化されたオーディオデータをマルチプレクサ５８に
供給するようにしてもよい。
【００６７】また、文字発生回路（Character Generato
r ）５５により発生されたディジタルのビットマップデ
ータからなる字幕データ、またはフライングスポットス
キャナ５６より出力されたアナログのビットマップデー
タからなる字幕は、字幕符号化装置（Subtitle Encodin
g Unit）５７に供給される。字幕符号化装置５７に入力
された字幕データは、スイッチ６１およびディジタルフ
ィルタ７２を介して量子化回路（Quantization circui
t）６４に供給され、カラールックアップテーブル（Ｃ
ＬＵＴ）７１が参照されて字幕が量子化され、さらにＤ
ＰＣＭ回路６５、ランレングス符号化回路（Run Length
coding circuit ）６６、可変長符号化回路（Variable
length coding circuit）６７により圧縮符号化され、
さらにパケット化された後、マルチプレクサ５８に供給
されている。
【００６８】マルチプレクサ５８は、字幕符号化装置５
７、ビデオデータ符号化装置５２、およびオーディオデ
ータ符号化装置５４からそれぞれ供給されるパケット化
されたデータを、例えば時分割多重化等により多重化を
行う。さらに、マルチプレクサ５８において、多重化さ
れたデータに対し、ＥＣＣなどの誤り訂正のための処
理、およびＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）な
どの変調処理が施された後、例えばディスク９１等の記
録媒体に記録されたり、伝送路（Channel ）を介して受
信側に伝送されたりしている。
【００６９】次に、字幕符号化装置５７についての説明
を行うと、文字発生回路５５は、ビデオ符号化装置５２
により符号化されるビデオ画像に対応する字幕データを
発生し、この字幕データは字幕符号化装置５７に入力さ
れてスイッチ６１の接点ａに供給される。また、スイッ
チ６１の接点ｂには文字発生回路５５から発生されたキ
ーデータＫが供給される。このスイッチ６１は所定のタ
イミングで接点ａまたは接点ｂに切り換えられ、字幕デ
ータまたはキーデータＫが所定のタイミングで選択され
て、ディジタルフィルタ７２およびスイッチ６２を介し
て量子化回路６４に供給される。
【００７０】量子化回路６４に入力された字幕データ
は、量子化回路６４において、カラールックアップテー
ブル７１が参照されて量子化され、さらにＤＰＣＭ回路
６５により差分ＰＣＭ符号化される。次いで、ランレン
グス符号化回路６６および可変長符号化回路６７によ
り、符号の出現頻度の偏りを利用した圧縮符号化が行わ
れている。また、カラオケ等に使用されるカラーワイプ
データや、字幕をスクロールするためのデータはワイプ
レバー（Wipe LEVER）８１により、カラーワイプや字幕
の製作者により入力され、アダプタ（Adapter ）８２を
経てＲＧＢのデータ、あるいは表示位置データとしてワ
イプデータサンプラー（Wipe data Sampler ）７０に入
力される。さらに、スイッチャ８３において文字発生回
路５５からの字幕パターンデータ上にオーバレイされ、
モニタ８４でその様子がチェックされる。
【００７１】ワイプデータサンプラー７０の一構成例を
図１０に示すが、アダプタ８２からのデータがレジスタ
３００にラッチされ、ラッチされた１画素前のデータと
次の画素のデータが比較器３０１で比較され、両者が等
しければカウンタ３０２がカウントアップされる。ここ
で、レジスタ３００は最大１ライン分の容量を持ち、垂
直方向のワイプにも対応できるように構成されている。
水平方向ワイプ時は１ピクセルを１クロック分に相当さ
せるクロックをカウンタ３０２はカウントする。カウン
タ３０２は水平同期信号（Ｈシンク）または垂直同期信
号（Ｖシンク）によりクリアされた後、隣接画素、また
はフィールド単位で上下方向に、隣接するライン間で等
しい間カウントアップし、そのカウント値がレジスタ３
０３においてＶシンクによりラッチされる。このカウン
タ値は、カラーワイプ情報あるいは表示位置情報とし
て、スイッチ６９を介してＤＰＣＭ回路６５、ランンレ
ングス符号化回路６６および可変長符号化回路６７によ
り、圧縮符号化が行われ、さらにパケット化されてマル
チプレクサ５８に供給される。
【００７２】このようにして、字幕のカラーワイプ情報
あるいは字幕等のパターン情報の表示位置情報が、ピク
チャフレーム毎にサンプリングされて符号化されてい
る。また、字幕のカラーワイプ情報あるいは字幕等のパ
ターン情報の表示位置情報は、フレームを単位として符
号化されるが、複数フレーム分まとめて符号化すること
もできる。この場合、字幕データを含む符号化データ量
がバッファをオーバフローさせないようにサブタイトル
バッファリング６８が量子化回路６４の量子化レベル幅
を制御するようにしてもよい。
【００７３】このように隣接する画素間、あるいは隣接
するライン間で不一致となるまでカウンタ３０２がカウ
ントすると、そのカウンタ値はワイプレバー８１で設定
したワイプ情報あるいは位置情報のディジタルデータと
なる。また、字幕符号化装置５７では４ビットの字幕パ
ターンデータにより、図１１に示すようなカラールック
アップテーブル（ＣＬＵＴ）を参照して、フィルデータ
としての輝度値Ｙと、背景との混合比であるキーデータ
Ｋを該当するアドレス（Ａｄｄｒ）として送っている。
そこで、符号化側と復号化側とで同じＣＬＵＴとなるよ
うに、必要な場合ＣＬＵＴを符号化側から復号化側へ伝
送するようにしている。
【００７４】この場合、復号化側に伝送されたＣＬＵＴ
は予め内部のレジスタにダウンロードされ、以後の復号
化データのデコード時に使用される。カラールックアッ
プテーブルの内容は、図１１に示すように輝度Ｙ、色差
Ｃｒ，Ｃｂ、背景との混合比（キーデータ）Ｋが各々最
大８ビットで登録されている。このように、本発明は前
述したデータ符号化装置およびデータ復号化装置からな
るシステムの中で、静的なパターンデータを時間的にカ
ラールックアップテーブルを切り換えることによって、
ダイナミックに字幕の色を変えることを実現している。
【００７５】さらに、字幕符号化装置について説明する
と、字幕パターンを表す字幕ストリームは圧縮符号化さ
れて、復号側におけるコードバッファ２２と同様の振舞
をする字幕符号化装置５７における字幕用のサブタイト
ルバッファリング（SubtitleBuffer Verifier：ＳＢ
Ｖ）６８に入力され、各種の制御情報（Normal／trickP
LAY ，Position information，subtitle encoding info
rmation ，timecode，EOP,upper limit value ，static
／dynamic ，sector address，etc ）が字幕のパターン
データに付加される。同時に、サブタイトルバッファリ
ング６８においてバッファへのデータ蓄積量が検証され
てオーバフローあるいはアンダーフローしないようにビ
ットレートが制御される。この制御は、サブタイトルバ
ッファリング６８がバッファへの蓄積量に応じて量子化
回路６４の量子化レベルを制御して符号量を制御するこ
とにより行われている。
【００７６】ここで、字幕検索情報を含む前記図３
（Ｂ）に示すＴＯＣデータの生成方法について説明する
と、図９に示すデータ符号化装置のマルチプレクサ５８
において、ビデオデータ符号化装置５２からの出力と、
オーディオデータ符号化装置５４の出力と、字幕符号化
装置５７からの字幕データの出力、およびその他のデー
タがパケットデータ化され、このパケットが集められて
１つの多重化ストリームが生成されている。このマルチ
プレクサ５８から出力される多重化ストリームはセクタ
ライズ処理部（Sectarize)１００へ入力され、１つ以上
のパケットにより構成された固定長のセクタが生成され
る。このセクタを最小単位とする多重化ストリームはデ
ィスク９１等の記録媒体に記録されたり、あるいは伝送
路（Channel）に送出される。
【００７７】この時、セクタライズ処理部１００におい
てセクタ情報が生成されて、ＴＯＣ＆ Stream map 生成
部１０１およびサブタイトルバッファリング６８にセク
タ情報が出力される。ＴＯＣ＆ Stream map 生成部１０
１はこのセクタ情報を用いて、ビデオ／オーディオ検索
用情報に加えて、字幕データの各ページの開始セクタア
ドレスと、終了セクタアドレスの検索用情報がＴＯＣデ
ータとして作成され、ディスク９１等に記録されたり、
あるいは伝送路（Channel ）に送出される。
【００７８】また、ストリームマップ情報もＴＯＣ＆ S
tream map 生成部１０１により作成される。この場合も
同様に、セクタライズ処理部１００で生成されたセクタ
情報を用いて、通常再生用の字幕データの各ページの先
頭アドレスと、終了アドレス、および特殊再生用の字幕
データの各ページの先頭アドレスと、終了アドレスとが
作成され、所定のフォ−マットに従ってディスク９１に
記録されたり、あるいは伝送路（Channel ）に送出され
る。
【００７９】さらに、前記表２に示されるセクタ情報が
含まれる字幕ストリームは、セクタライズ処理部１００
により生成されたセクタアドレスがサブタイトルバッフ
ァリング６８に供給されることにより、サブタイトルバ
ッファリング６８において字幕データがフォ−マット化
される際に検索用の前記表２に示すセクタ情報が字幕ス
トリームに挿入されることにより生成される。
【００８０】次に、サブタイトルバッファリング６８の
動作を、同様の振舞をするコードバッファ２２を例に上
げて図１２を参照しながら具体的に示す。図１２におい
て、縦軸はデータサイズを示すと共に、横軸は経過時間
であり、（Ａ），（Ｂ）の２本の線に挟まれた縦軸に平
行な間隔がコードバッファ２２におけるコードバッファ
サイズ（Code Buffer Size）である。そして、（Ａ），
（Ｂ）の傾きがビットレートを表しており、（Ｃ）がコ
ードバッファ２２内部のデータ蓄積量を表している。図
１２に示す場合のように、（Ｃ）のラインは（Ａ）
（Ｂ）のラインを越えないよう制御されるが、（Ａ）の
ラインを越えた場合はコードバッファ２２がアンダーフ
ロー状態となり、（Ｂ）のラインを越えた場合はオーバ
フロー状態となる。
【００８１】（Ａ）または（Ｂ）の傾きのビットレート
で入力されたページデータＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・
・・は各々の表示タイミングＰＴＳ（Ｓ０），ＰＴＳ
（Ｓ１），ＰＴＳ（Ｓ２），ＰＴＳ（Ｓ３），・・・で
表示されるようになる。この表示タイミングの瞬間で、
表示タイミングが到達したページデータはコードバッフ
ァ２２からディスプレイバッファに転送される。転送に
より、データサイズは小さくなるので、転送は図１２に
おけるデータサイズ軸に平行な縦の線で表されるように
なる。これに対して、コードバッファ２２への蓄積は時
間軸に平行な横の線で表される。この図に示す場合は
（Ａ），（Ｂ）の傾きは一定であるが、可変レートとさ
れる場合は、その傾きは時間と共に変化するようにな
る。
【００８２】このように動作するコードバッファ２２は
図１３に示す構成のSubtitle decoder buffer model に
基づいたものである。この図において、コードバッファ
２２−１は字幕データのストリームの蓄積を行い、少な
くとも１ページ分のストリームの蓄積が行われた後、シ
ステムのクロック値ＳＣＲ（System Clock Reference）
と表示時刻（ＰＴＳ：Presentation Time Stamp ）とが
一致した時点で、１ページ分の字幕データがコードバッ
ファ２２−１からディスプレイバッファ（DISPLAY MEMO
RY）２２−２へ転送される。この転送は、１つのＲＡＭ
デバイス内でポインタを更新するだけで実現することが
できるので、転送に伴う遅延は生じることがなく高速に
転送を行うことができる。
【００８３】すなわち、図１に示すコードバッファ２２
内には、コードバッファ２２−１の領域とディスプレイ
バッファ２２−２の領域が少なくとも設定されている。
なお、ディスプレイバッファ２２−２においてはすぐに
表示を行うべく、例えば垂直（Ｖ）ブランキング期間を
利用して、パーザ（PARSER）において各種のヘッダが解
釈され、逆ＶＬＣ（ＩＶＬＣ）２３、逆ランレングスデ
コーダ（ＲＵＮＬＥＮＧＴＨＤＥＣ）２４、フィルタ２
５を介してＣＬＵＴ２６へビットマップデータは転送さ
れる。
【００８４】次に、データ復号化装置において、字幕パ
ターンデータのほかにカラーワイプデータが送られる場
合のコードバッファ２２のデータ読み出しの実行概念を
図１４に、その構成の一実施例を図１５に示す。図１４
（ｂ）に示すように、表示用タイムスタンプ（ＰＴＳ）
毎に字幕のパターンデータとワイプ情報とが別々に送ら
れてきて、コードバッファ２２に蓄積される。その後、
表示タイムスタンプＰＴＳが図１４（ｃ）に示すフレー
ムｎのタイミングと一致する場合、まずフレームｎでは
字幕パターンが復号化され表示される。次に、表示タイ
ムスタンプＰＴＳがフレームｎ＋１と一致すると、フレ
ームｎ＋１の垂直ブランキング期間でワイプ情報ＷＰＡ
がコードバッファ２２から読み出され、図１５に示すレ
ジスタ２０５においてＶシンクによりラッチされる。レ
ジスタ２０５においてラッチされている値はＣＬＵＴ２
６のテーブル値を切り換えるのに使用される。例えば、
カラーワイプが行われるように図１１に示すカラールッ
クアップテーブルの上半分の領域のテーブル値から下半
分の領域のテーブル値に切り換える。
【００８５】ピクセルカウンタ２０８ではレジスタ２０
５に取り込まれているワイプ情報ＷＰＡがセットされ、
Ｈシンク（Ｈｓｙｎｃ）を基準にしてアクティブ期間に
おいてダウンカウントされる。水平方向のワイプ時は、
各ライン同様の処理が行われるようになる。ダウンカウ
ントが行われピクセルカウンタ２０８のカウント値がゼ
ロになると、キャリーフラグあるいはボローフラグが変
化する。このフラグをＣＬＵＴ２６へ入力することで、
ワイプ情報によるカラーワイプが行われる。
【００８６】一方、字幕パターンデータはアクティブ期
間デコードバッファ２２から読み出され、ランレングス
デコーダ２４を経てＣＬＵＴ２６へ入力される。あるフ
レームにおいて、パターンデータに対し、ライン方向
で、ある画素以後はワイプ情報によりＣＬＵＴ２６出力
は変化する。上記ワイプ情報がＷＰＡ，ＷＰＢ，ＷＰＣ
・・・，ＷＰＺとフレーム毎に変化する時、パターンデ
ータが変化しなくても、ＣＬＵＴ２６から読み出される
色差データＣｒ，Ｃｂの変化する箇所は時間と共に移動
するようになる。これにより、字幕データのカラーワイ
プが実現される。ピクセルカウンタ２０８のフラグはＣ
ＬＵＴ２６へＭＳＢとして入力される。このＭＳＢが”
０”の時は、図１１に示すカラールックアップテーブル
の色差データＣｒ，Ｃｂとして７ＦＨが登録されている
上半分の領域のデータが読み出され、ＭＳＢが”１”の
時は、色差データＣｒ，ＣｂとしてＦＦＨが登録されて
いる下半分の領域のデータが読み出されるので、ＭＳＢ
に応じて表示色が変化するようになる。
【００８７】ピクセルデータは４ビット／画素モードの
時、その内の１ビットがカラーワイプのために用いられ
るため、下位３ビットのみを用いて符号化されており、
逆ランレングス回路２４から供給される。また２ビット
／画素モードの時は、ＬＳＢ１ビットのみを用いて符号
化される。あるいは、４ビット／２画素として符号化さ
れるモードにおいては、２画素に１回、ＣＬＵＴ２６の
上記のＭＳＢ制御用ビットを入力し、その他を３ビット
で符号化することも可能である。
【００８８】このようにして、図１４（ａ）に示すよう
にカラーワイプ位置Ａが移動していき、カラーワイプが
行われる。字幕が２行に渡る時は、それぞれの行に対し
てワイプ情報が定義される。そして、前記した方法は、
字幕の表示位置の移動、あるいは時間と共に変化する他
の情報に対しても適用することができる。
【００８９】さらに、字幕の表示位置の移動の実行概念
を図１６に、その構成の一実施例のブロック図を図１７
示す。この場合、水平方向基準点からの画素位置（オフ
セット値）を字幕の表示位置情報としている。この情報
を前記したカラーワイプ時と同様の方法でデコードバッ
ファ２２から読み出すようにする。すると、図１７に示
すブロック図に示すように、読み出された表示位置デー
タはレジスタ２０５においてＶシンクによりラッチさ
れ、ラッチされた表示位置データはピクセルカウンタ２
０８へセットされる。
【００９０】そして、１ピクセルが１クロックに対応す
るクロックでピクセルカウンタ２０８がダウンカウント
され、そのカウント値がゼロになったタイミングでゼロ
フラグがコントローラ３５へ供給される。コントローラ
３５はパターンデータを表示すべきフレームにおいて、
このゼロフラグのタイミングにより、コードバッファ２
２からの読み出しタイミングを変えるようにする。これ
により、フレーム毎に読み出しタイミングを変化させる
ことができ、スムーズな字幕の表示位置移動を実現する
ことができる。
【００９１】なお、字幕のカラーワイプ情報や字幕等の
パターン情報の表示位置情報のように、ピクチャフレー
ム毎に変化する情報はフレームを単位として符号化さ
れ、フレーム間隔あるいはフレーム間隔に準じて、その
パケットがビデオストリーム等のストリームデータに多
重化されている。
【００９２】ところで、字幕符号化装置５７に入力され
る字幕データにおいて、文字発生器５５から供給される
ビットマップデータはディジタルデータとされるが、フ
ライングスポットスキャナー５６およびプロセシング回
路６３から供給されるビットマップデータはアナログデ
ータとされる。そして、字幕発生器から供給されるビッ
トマップデータや、字幕の輪郭データ、あるいは字幕を
スーパーインポーズするビデオとの混合比を表すキーデ
ータがアナログ系により伝送されて、プロセシング回路
６３から字幕符号化器５７に入力された場合、アナログ
系の周波数特性、帯域幅の関係で、ビットマップデータ
の立ち上がり／立ち下がりでオーバ−シュート／アンダ
ーシュートが生じる。これにより、スミアや尾引き状の
水平方向の雑音がビットマップデータに付加されるよう
になる。このようにビットマップデータに雑音が付加さ
れると、字幕を表示した時に図２０（Ａ）に示すように
低品質の見づらい字幕が表示されるようになる。
【００９３】そこで、本発明においては、字幕符号化器
５７内の量子化回路６４に後置して雑音除去フィルタ２
００を設けるようにして、この雑音除去フィルタ２００
によりスミアや尾引き状の水平方向の雑音を除去するよ
うにしている。また、字幕符号化器５７において雑音除
去処理が行われなかった場合は、データ復号化装置にお
いて説明したように、サブタイトルデコーダ７内におい
て、コードバッファ２２から出力されたビットマップデ
ータに、逆ＶＬＣ回路２３においてＶＬＣ復号処理が行
われ、さらに逆ランレングス回路２４においてランレン
グス復号処理が行われ、さらにまた３：４フィルタ処理
が３：４フィルタ２５において行われた後、雑音除去フ
ィルタ４００においてスミアや尾引き状の水平方向の雑
音を除去するようにしている。
【００９４】ここで、雑音除去フィルタ２００，４００
の行う雑音除去処理および雑音除去フィルタ２００，４
００の構成を図１８ないし図２０を参照しながら説明す
る。図１８は、雑音の付加されたビットマップと雑音の
付加されていないビットマップの一例を示し、図１９に
は、雑音除去フィルタ２００，４００の構成の一例を示
し、図２０には雑音除去されなかった字幕と、雑音除去
の行われた字幕が画面に表示された状態で示されてい
る。雑音除去フィルタ２００，４００は量子化されてい
るビットマップデータに対して行われる。そして、各画
素データが４ビットで量子化される場合において、例え
ば図１８（Ｂ）に示すようなビットマップに雑音が付加
されて、同図（Ａ）に示すように水平方向に雑音を含む
ビットマップとされたとする。そして、この図１８
（Ａ）に示すビットマップが字幕符号化器５７に供給さ
れたとする。
【００９５】次に、図１８に示す網目の各々を画素とす
ると、図１８（Ａ）に示すビットマップでは水平方向に
１ライン４画素分の尾引き状雑音が存在していることに
なる。ここで、４ビットの量子化画素データのレベル０
〜１５の１６通りのレベルのうち、レベル４を背景ビデ
オ透過レベルとし、レベル０〜３をエッジ付け用のキー
レベルとし、残るレベル５〜１５をフィル用のレベル
（図７のfill data 参照）とする。この時、図１８
（Ａ）においてキーレベルの尾引き状雑音はレベル４以
下と一般に考えられる。そこで、雑音除去フィルタ２０
０，４００はレベル４以下のレベルを雑音として検出す
るようにする。
【００９６】次に、図１９に示す雑音除去フィルタ２０
０，４００の構成について説明すると、量子化画素デー
タに対して垂直方向と水平方向の相関の検査を行うた
め、１ラインメモリ（１Ｈ）２１０と１ラインメモリ
（１Ｈ）２１１とが設けられている。雑音除去フィルタ
２００，４００に入力された４ビットの量子化画素デー
タは、インバータ（ＮＯＴ）２１２，２１３，２１４に
入力されると共に、１ラインメモリ２１０に入力され
る。また、１ラインメモリ２１０からの１ライン遅延さ
れた出力は、インバータ（ＮＯＴ）２１６，２１７に入
力されると共に、次の１ラインメモリ２１１に入力され
る。さらに、１ラインメモリ２１０の出力は、アンド回
路（ＡＮＤ）２２７，２２９，２３０とオア回路（Ｏ
Ｒ）２２８にも入力される。さらに、１ラインメモリ２
１１からの２ライン遅延された出力はインバータ（ＮＯ
Ｔ）２１９，２２０，２２１に入力される。
【００９７】そして、インバータ２１２，２１３，２１
４とアンド回路（ＡＮＤ）２１５により、雑音除去フィ
ルタ２００，４００に入力された量子化画素データのレ
ベルが４である場合のみが検出され、この時に、アンド
回路２１５から”１”が出力される。また、インバータ
（ＮＯＴ）２１６，２１７とアンド回路（ＡＮＤ）２１
８により、１ラインメモリ２１０から出力される量子化
画素データのレベルが４未満である場合のみが検出さ
れ、この時に、アンド回路２１８から”１”が出力され
る。さらに、インバータ２１９，２２０，２２１とアン
ド回路（ＡＮＤ）２２２により、雑音除去フィルタ２０
０，４００に入力された量子化画素データのレベルが４
である場合のみが検出され、この時に、アンド回路２１
５から”１”が出力される。
【００９８】ところで、アンド回路（ＡＮＤ）２２３
は、アンド回路２１５，２１８，２２２の出力が全て”
１”とされた場合を検出して、”１”を出力している。
すなわち、３ラインの垂直方向の量子化画素レベルにお
いて、レベル４未満の量子化画素を、レベル４の背景ビ
デオ透過レベルの量子化画素が垂直方向に挟んでいる場
合が検出されている。この場合の、挟まれたレベル４未
満の量子化画素データを付加された雑音と見なして、雑
音を検出している。
【００９９】また、インバータ２２４，２２５，２２６
と、アンド回路２２７，２２９，２３０と、オア回路２
２８とにより、１ラインメモリ２１０から出力される量
子化画素データをそのまま出力するか、あるいは強制的
にレベル４として出力するかを実行することにより、雑
音除去処理を行っている。この制御は、アンド回路２２
３の出力信号により行われる。すなわち、アンド回路２
２３の出力信号が”０”の時は、１ラインメモリ２１０
から出力される量子化画素データは雑音と検出されない
ので、１ラインメモリ２１０から出力される量子化画素
データはそのまま出力される。また、アンド回路２２３
の出力信号が”１”の時は、１ラインメモリ２１０から
出力される量子化画素データは雑音と検出されるので、
１ラインメモリ２１０から出力される量子化画素データ
のレベルが背景ビデオ透過レベルであるレベル４に強制
的に固定されて出力される。
【０１００】これにより、雑音は背景ビデオ透過レベル
とされて除去されるようになる。このように雑音除去フ
ィルタ２００，４００により、雑音を除去するようにす
ると、字幕が画面に表示された時に、図２０（Ａ）に示
す尾引き状雑音を含む字幕が、同図（Ｂ）に示すように
雑音が除去された高品質の字幕として表示されるように
なる。なお、アナログのビットマップデータが字幕符号
化器５７に供給されたことを検出した場合に、量子化回
路６４の出力を雑音除去フィルタ２００に供給して雑音
除去するようにし、ディジタルのビットマップデータが
字幕符号化器５７に供給された時には、雑音除去フィル
タ２００をバイパスするようにしてもよい。
【０１０１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、雑音が混
在しているビットマップに対する雑音除去手段を設ける
ようにして、量子化されたビットマップデータの雑音を
除去するようにしたので、雑音が除去されたビットマッ
プデータを含む多重化ストリームとなるよう符号化を行
え、この多重化ストリームを記録媒体へ記録、あるいは
伝送路へ送信することのできるデータ符号化方法および
装置とすることができる。
【０１０２】また、記録媒体から読み出された、あるい
は伝送路を介して受信された多重化ストリーム中に、雑
音の混在されたビットマップデータが存在した場合、デ
コーダ内の雑音除去手段により、入力された量子化され
たビットマップデータの雑音を除去することができる。
そして、雑音除去されたビットマップデータをビデオデ
ータにスーパインポーズして再生することにより、高品
質の字幕を表示することのできるデータ復号化方法およ
び装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ復号化方法を具現化した本発明
のデータ復号化装置の実施の一形態の構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明のデータ復号化装置におけるサブタイト
ルデコーダの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＤにおけるＴＯＣの構成、および本発明のＴ
ＯＣの構成を示す図である。
【図４】通常再生モードと特殊再生用モードにおける字
幕を検索する際の態様を示す図である。
【図５】システムコントローラからサブタイトルデコー
ダ内のコントローラへ送られる情報、およびコントロー
ラからシステムコントローラへ送られる情報の内容を示
す図表である。
【図６】システムコントローラからサブタイトルデコー
ダ内のコントローラへ送られる情報、およびコントロー
ラからシステムコントローラへ送られる情報の内容を示
す図表である。
【図７】本発明のデータ符号化方法を説明するための字
幕データを符号化する説明図である。
【図８】本発明のデータ符号化方法および装置におい
て、字幕データを符号化する場合に参照するカラールッ
クアップテーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明のデータ符号化装置を適用した符号装置
の一構成例を示すブロック図である。
【図１０】ワイプ情報をサンプルするワイプデータサン
プラーの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】カラーワイプを行うことのできるカラールッ
クアップテーブルの一例を示す図である。
【図１２】サブタイトルバッファリング（ＳＢＶ）およ
びコードバッファの動作を説明するための図である。
【図１３】サブタイトルデコーダバッファの構成の一例
を示すブロック図である。
【図１４】カラーワイプの実行概念を示す図である。
【図１５】カラーワイプを実行する構成の一例を示すブ
ロック図である。
【図１６】パターンデータの表示位置変更の実行概念図
である。
【図１７】パターンデータの表示位置変更を実行する構
成の一例を示すブロック図である。
【図１８】雑音の付加されたビットマップと雑音の付加
されていないビットマップの一例を示す図である。
【図１９】雑音除去フィルタの構成の一例を示す図であ
る。
【図２０】表示された雑音の付加されている字幕と、表
示された雑音の除去された字幕とを示す図である。
【図２１】ＣＤ−Ｇにおけるサブコードの構成を示す図
である。
【図２２】ＣＤ−Ｇのサブコードを利用して文字情報を
記録する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ データデコーダ＆デマルチプレクサ ２，４，６，１２ メモリ ３ ビデオデコーダ ５ レターボックス ７ サブタイトルデコーダ ８ コンポジットエンコーダ ９ モードディスプレイ １０，１３ Ｄ／Ａコンバータ １１ オーディオデコーダ １４ システムコントローラ １５ ドライブコントローラ ２０ ワード検出部 ２１ スケジューラ ２２，２２−１ コードバッファ ２２−２ ディスプレイバッファ ２２−３ パーザ ２３ 逆ＶＬＣ ２４ 逆ランレングス ２５ ３：４フィルタ ２６ ＣＬＵＴ ３４ ミキサ部 ３５ コントローラ ５５ 文字発生回路 ５７ 字幕符号化装置 ５８ マルチプレクサ ６４ 量子化回路 ６５ ＤＰＣＭ回路 ６６ ランレングス回路 ６７ 可変長符号化回路 ６８ サブタイトルバッファリング（ＳＢＶ） ７１ ＣＬＵＴ １００ セクタライズ処理部 １０１ ＴＯＣ＆ Stream map 生成部 ２００，４００ 雑音除去フィルタ ２０５，３００，３０３ レジスタ ２０８ ピクセルカウンタ ３０１ コンパレータ ３０２ カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/035 7/24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタルデータとして供給されるビ
    ットマップデータとアナログ信号として供給されるビッ
    トマップデータとのいずれかのビットマップデータが供
    給され、供給されたビットマップデータの垂直方向の相
    関を検出することにより、前記アナログ信号として供給
    されるビットマップデータに付加された雑音を検出し、 該検出された雑音を除去するように前記ビットマップデ
    ータに雑音除去処理を施すことにより、雑音の混在しな
    い符号化されたビットマップデータが得られるようにし
    たことを特徴とするデータ符号化方法。
  2. 【請求項２】 前記雑音除去処理は、検出された雑音を
    背景ビデオ透過レベルとすることにより行われると共
    に、前記ビットマップデータが量子化された後で前記雑
    音除去処理が施されることを特徴とする請求項１記載の
    データ符号化方法。
  3. 【請求項３】 ディジタルデータとしてビットマップ
    データを供給するディジタルビットマップデータ供給手
    段と、 アナログ信号としてビットマップデータを供給するアナ
    ログビットマップデータ供給手段と、 供給された上記いずれかのビットマップデータの垂直方
    向の相関を検出することによりアナログ信号として供給
    されたビットマップデータに付加された雑音を検出する
    雑音検出手段と、 該検出された雑音を、背景ビデオ透過レベルとすること
    により、前記アナログ信号として供給されたビットマッ
    プデータに付加された雑音を除去する雑音除去手段とを
    備えることを特徴とするデータ符号化装置。
  4. 【請求項４】 量子化手段の後に、前記雑音検出手段
    と前記雑音除去手段とが設けられていることを特徴とす
    る請求項３記載のデータ符号化装置。
  5. 【請求項５】 供給されたビットマップデータの垂直
    方向の相関を検出することにより雑音を検出し、 該検出された雑音を除去する雑音除去処理を施すことに
    より、雑音の混在しないビットマップデータの復号化処
    理を行うようにしたことを特徴とするデータ復号化方
    法。
  6. 【請求項６】 前記雑音除去処理は、検出された雑音
    のレベルを背景ビデオ透過レベルとすることにより行わ
    れると共に、量子化された前記ビットマップデータに前
    記雑音除去処理が施されることを特徴とする請求項５記
    載のデータ復号化方法。
  7. 【請求項７】 供給されたビットマップデータの垂直
    方向の相関を検出することにより雑音を検出する雑音検
    出手段と、 該検出された雑音を、背景ビデオ透過レベルとすること
    により雑音を除去する雑音除去手段とを備えることを特
    徴とするデータ復号化装置。
  8. 【請求項８】 逆量子化手段の前に、前記雑音検出手
    段と前記雑音除去手段とが設けられていることを特徴と
    する請求項７記載のデータ復号化装置。
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