在数字电视中实现可寻址播出滚动/静止字幕的方法和装置 【技术领域】
本发明涉及数字电视系统，特别涉及一种符合数字电视规范的能够充分发挥数字电视特点的一种可寻址播出滚动/静止字幕的方法。
背景技术
在目前的电视节目中，屏幕下端出现的滚动字幕信息已经是非常常见的一种信息传递方式。它不但有及时快捷的特点，而且能够最小限度的减少对用户收看主要音视频节目的干扰。
如今的模拟电视中常见的屏幕下方的滚动字幕是原有视频节目通过叠加字幕机产生的字幕来产生的。当前在数字电视中产生同样效果的方法也是要将滚动字幕地信息加入到视频编码中去，再通过复用器，调制器将信号发送出来。但是这种传统的滚动字幕具有以下的一些缺点：
字幕一旦产生，所有正在收看该叠加了字幕的节目的观众都会收看到滚动字幕的内容；
用户只有被动收看，没有选择的权利；
如果同样的字幕信息要出现在多个服务中的时候，就要将同样的字幕信息叠加到多个服务的视频编码中，增加了大量的冗余工作，且节目制作端要添加多个昂贵的数字字幕仪器及编码设备。
今后当用户使用数字电视节目记录设备的时候，如果在节目视频中出现了滚动字幕信息，该信息也会被记录到用户的记录设备中，使得以后每次使用和重放该节目时都会出现滚动字幕信息。
综合以上的不足可以看出，这种传统滚动字幕的产生方法不适合当前数字电视可以传输灵活多样的数字信息的特点。
【发明内容】
本发明的目的就是要提供一种在数字电视中实现可寻址播出滚动/静止字幕的方法，其利用数字电视的特点，充分开发滚动字幕这种形式可以带来的多种功能。
本发明的另一个目的在于提供一种在数字电视系统，其通过传输专用的字幕信息，并由用户接收设备控制显示来实现在电视屏幕下方出现滚动字幕的方法。
为实现本发明的目的，我们提供一种在数字电视中实现可寻址播出滚动/静止字幕的方法，一种在数字电视系统中实现可寻址播出滚动/静止字幕的方法，其包括下列步骤：产生包括滚动/静止字幕的文字内容和相关控制显示信息的字幕信息，并将该字幕信息发送和混合到传输流中；从传输流中接收该字幕信息；比较该字幕信息中的相关控制显示信息和接收机内具有的相应信息，如果相同，则根据其相关控制显示信息来显示该滚动/静止字幕的内容。
优选地，所述相关控制显示信息包括字幕的显示属性、字幕的接收属性、字幕的版本号信息。
优选地，所述滚动/静止字幕的内容和相关控制显示信息的字幕信息是通过发送端的字幕信息产生器的，并通过传输流复用器传输到传输流中的。
优选地，进一步包括实时对收到的字幕信息进行显示处理，如用分层的OSD来显示该滚动/静止字幕。
优选地，进一步包括根据用户的设置来决定是否立即显示所接收到的字幕信息、还是只出现提醒标志的步骤。
优选地，所述字幕信息中的显示属性至少包含：字体颜色，背景颜色，背景透明度，滚动条起始位置，滚动条宽度及滚动速度和滚动次数中的一个。
优选地，所述字幕信息中的接收属性至少包含：接收用户ID或带有掩码的用户ID，原始网络ID、传输流ID和服务ID。
优选地，进一步包括当所述字幕信息中的接收属性至少包括指定的用户ID，或是带有掩码的用户ID时，只有指定的用户才能收看到该滚动字幕的信息的步骤。
优选地，进一步包括当所述字幕信息中的接收属性只包括原始网络ID、传输流ID和服务ID时，只有正在观看该节目的用户才能收看到该滚动字幕信息的步骤。
优选地，进一步包括所述数据有效性检测步骤，其从本机或从用户身份识别卡中提取用户ID，并与字幕信息中的用户ID或经过用户ID掩码过滤后相对应数据位上的数据进行对比，以决定是否显示该字幕信息。
优选地，进一步包括所述数据有效性检测步骤，其将当前收看节目的原始网络ID、传输流ID和服务ID与收到的滚动字幕数据中的相关数据进行对比，以决定是否显示该字幕信息。
根据本发明的另一方面，我们提供一种在数字电视系统中实现可寻址播出滚动/静止字幕的发送设备，其包括视频节目服务器、服务信息服务器和用户信息管理服务器，其中还包括：字幕产生服务器，其产生所需的字幕信息，该字幕信息包括字幕的显示属性、字幕的接收属性、字幕的版本号信息；接口模块1，其位于滚动字幕产生服务器与服务信息服务器之间，用于将字幕信息的显示属性信息加入到服务信息中，以便接收端能够正确地找到并产生所需要的字幕信息；接口模块2，其位于滚动字幕产生服务器与用户管理服务器之间，用于将字幕信息的接收属性传输到用户管理服务器；以及接口模块3，其位于滚动字幕产生服务器与数据传输流混合器之间，用于将字幕信息的数据包混入到传输流数据包中，并按一定速率插入到传输流合路器中。
根据本发明的另一方面，我们提供一种在数字电视系统中实现可寻址播出滚动/静止字幕的客户接收设备，该接收设备包括服务信息解码装置、音频信息解码装置，其中还包括如下装置：字幕数据提取装置，字幕信息处理装置，数据有效性检测装置和滚动字幕显示处理装置，其中：字幕数据提取装置：其在服务信息的导引下从复合传输流中提取出所需要的字幕信息数据包，并将包内的字幕信息传送到字幕信息处理装置；字幕信息处理装置：将分拆在多个传输流数据包中的字幕信息组合成完整的包含一条字幕所需的全部信息的字幕信息，并将该字幕信息发送到数据有效性检测装置；数据有效性检测装置：其检查字幕信息的有效性，并选择是否立即显示已收到的滚动字幕信息，还是只显示提示图标，是否观看滚动字幕信息；滚动字幕显示处理装置：其将滚动字幕信息按照其显示属性的描述来通过屏幕显示在电视机相应的位置上。
优选地，进一步包括存储设备，用于接收数据有效性检测装置的通知，将最近的若干条字幕信息存储下来，以备用户查询。
本发明就是将这种表达方法同数字电视不单能够传输基本的音视频还能传输大量的信息的特点结合。不但扩大了该表达方法的功能，还充分利用了数字电视的特点。
本发明的其他优点、目的和特征将在以下实施例中进行描述，其对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，且也可从本发明的实践中学习。本发明的目标和优点可以通过以下权利要求所特别指出的内容来获得和实现。
【附图说明】
图1本发明所描述的总体系统框架；
图2用户端设备应用该滚动字幕方法的步骤。
【具体实施方式】
下面结合附图来说明本发明的具体实施例。
本发明主要是在数字电视系统中通过专用数据的传输来实现在电视屏幕下方出现滚动字幕的方法，以及包括在用户端实现字幕显示的方法。
本发明的基本思想是利用数字电视能够接收指定格式的数据的特性，设计了一种适合于在数字电视中实现滚动字幕的方法。
本发明利用了数字电视数据传输机制及数字电视OSD(屏幕显示)技术。在此，我们说明数据传输机制和数字电视OSD技术。
所述数据传输机制就是：DVB定义了一系列将数据包装到MPEG-2传送流中去的方法。如多协议包装方式(Multiprotocol encapsulation method)，用在两个有不同协议网络的连接，提供多个接收机的编址能力和有效的任意大小包的分段和还原能力；以及数据循环方式(Data carousel method)，用于任意结构文件的有效的下载等。
DVB对数据广播定义了如下协议：
1.数据管道(Data piping)
2.非同部数据报(Asynchronous Datagram)
3.同步数据流(Synchronous Streaming Data)
4.被同步的数据流(Synchronized Streaming Data)
5.多协议包装(Multi-protocol Encapsulation)
6.循环数据(Data Carousel)
7.循环对象(Object Carousel)
本发明中字幕数据的获得就是以此项技术为基础的。
本发明还采用了OSD(屏幕显示)技术：OSD是一层单色或伪彩色字幕，主要用于用户操作提示。
根据本发明的设计思想，通过本方法而产生的字幕信息从接收对象来分可以有如下几种分类：
1)全网络所有用户都可以接收到的信息：
此信息将被插入到当前网络的各个传输流中，且不设置用户ID及原始网络ID，传输流ID和服务ID，使得所有使用当前数字电视网络的用户都可以观看到此滚动信息。
2)全网络个别用户或一部分用户可以接收到的信息：
此信息将被插入到当前网络的各个传输流中，不设置原始网络、传输流和服务ID，但却加入了指定的用户ID，或是带有掩码的用户ID，使得只有指定的用户才能收看到滚动字幕的信息。
3)正在收看指定节目的用户可以收到的信息。
此信息将被插入到包含有指定节目的传输流中，不设置用户ID信息，但却加入了原始网络ID、传输流ID和服务ID三个参数，由于这三个参数能唯一确定一路节目，所以只有正在观看该节目的用户才能收看得到该滚动字幕信息。
为了能够实现这种可寻址播出滚动字幕的方法所述的相关功能，本发明对数据产生端和用户端的设备做了以下的一些要求。
实现本发明方法的系统包括节目发送端的滚动字幕信息产生设备以及用户接收端的滚动字幕信息接收显示设备，具体结构如图1所示。
从图1可以看出，实现本发明的发送端的设备包括：视频节目服务器，服务信息服务器，用户管理服务器以及字幕产生服务器，其中滚动字幕信息产生服务器应该与服务信息产生服务器、用户信息管理服务器及传输流混合器建立通讯接口模块(接口1，2，3)，以便获得相应的用户ID和节目信息ID。并能够通过该接口将用于识别滚动字幕数据的相关描述加入到服务信息中。
在此要说明的是，本发明描述的视频节目服务器，服务信息服务器，用户管理服务器以及字幕产生服务器仅是示例性的，其他的具有相同功能的视频节目设备，服务信息设备，用户管理设备以及字幕产生设备也是可以使用的。
如图1所示，该滚动字幕产生服务器能够按不同内容需求来产生符合本系统要求的字幕信息，并将该字幕信息送入传输流混合器。下面结合字幕产生服务器和接口模块1、接口模块2和接口模块3来具体描述其字幕信息的传输。
接口模块1，其位于滚动字幕产生服务器与服务信息服务器之间，用于将插入的字幕信息的显示属性信息加入到服务信息中，以便接收端能够正确地找到并产生所需要的字幕数据。
接口模块2，其位于滚动字幕产生服务器与用户管理服务器之间，用于将字幕信息数据中的接收属性信息传输到用户管理服务器。
接口模块3，其位于滚动字幕产生服务器与数据传输流混合器之间，用于将字幕信息数据封装在传输流数据包中，并按一定速率插入到传输流合路器中。
其中，字幕产生服务器的数据端所产生的字幕信息应包含以下的内容：
字幕的文字内容；
滚动字幕的显示属性，包括滚动字幕字体颜色，背景颜色，背景透明度，滚动条起始位置，滚动条宽度及滚动速度和滚动次数的描述；
滚动字幕的接收属性，包括滚动字幕的接收用户ID及相关掩码，由网络ID、传输流ID和服务ID所组成的指定节目接收信息；
滚动字幕的版本号信息，防止用户重复收到该信息。
如上所述，通过使用本发明的上述装置和方法，在数字电视系统中传输具有专用信息的数据的来实现在电视接收端的滚动/静止字幕的寻址播出。
下面结合图2来对本发明的客户接收端进行说明。
客户接收端没有特殊的硬件装置要求，只要是符合当前数字电视标准如DVB(数字视频广播)的接收端添加一个相应的应用软件即可。客户接收端应该包含以下模块或装置，从图中可以看出，根据本发明的客户接收端除了服务信息解码装置、音频信息解码装置等外，还需包括如下的装置：字幕数据提取装置，字幕信息处理装置，数据有效性检测装置和滚动字幕显示处理装置，其各装置的主要操作如下。
字幕数据提取装置：该模块的主要功能是在服务信息的导引下从复合传输流中提取出所需要的字幕信息数据包，并将包内的字幕信息传送到字幕信息处理装置。
字幕信息处理装置：将分拆在多个传输流数据包中的字幕信息组合成完整的包含一条滚动字幕所需的全部信息的字幕信息。并将该字幕信息发送到数据有效性检测装置。
数据有效性检测装置：其检查字幕信息的有效性，该检查包括以下步骤：
用户识别过程：(该过程满足字幕信息分类1、2的要求)客户端接收机从本机或从用户身份识别卡中提取用户ID，并与滚动字幕信息中的用户ID或经过用户ID掩码过滤后相对应数据位上的数据进行对比，如果任何一项不一致则丢弃数据。
当前节目识别过程：(该过程满足字幕信息分类3的要求)客户端接收机将当前收看节目的原始网络ID、传输流ID和服务ID与收到的滚动字幕数据中的相关数据进行对比来决定该字幕数据是否符合字幕信息分类3的要求，不符合则丢弃。
客户端接收机应具备选择过程，让用户选择是否立即显示已收到的滚动字幕信息，还是只显示提示图标，是否观看滚动字幕信息由用户进一步选择决定。
滚动字幕显示处理装置：该模块负责将滚动字幕信息按照其字幕信息的描述来通过OSD(屏幕显示)显示在电视机相应的位置上，显示能力可以根据硬件条件的不同而有所舍取。
如图2所示，本发明进一步包括存储设备，其与数据有效性检测装置连接，用于接收数据有效性检测装置的通知，将最近的若干条字幕信息存储下来，以备用户查询。
实现本系统描述的滚动字幕则对OSD(屏幕显示)有以下要求：
多层图形显示功能，通常需要支持3层图形显示功能，如Image层、视频层和OSD层，可以用于不同的服务中分层显示。
在OSD层，按数据中描述的规格来绘制字幕信息，并刷新形成滚动效果。
如上所述，在符合上述要求的数字电视系统中，用户端设备在接收到了一条节目制作端发出的滚动字幕信息后，通过接收设置属性来判断是否接收并显示该信息，如果符合接收显示的条件，则按滚动字幕的属性来在OSD层上绘制滚动字幕信息(如图2所示)。
由此可以看出，本发明利用数字电视网络的特点，通过对用户ID或当前网络中正在使用的网络节目参数的设定，不仅能够实现现有模拟电视屏幕下端滚动/静止字幕的所有功能，还拥有以下特点：
节目发送端广播的滚动/静止字幕数据中含有指定用户ID或通过掩码设置的用户群ID，这样只有特定用户或特定用户群才能接收并显示该信息，非指定用户无法显示该信息。
节目发送端广播的滚动/静止字幕数据中含有按“原始网络ID＞传输流ID＞服务ID”这个顺序来唯一标识当前物理频道复合传输流内某一路服务ID的信息，这样只有正在收看特定服务节目的用户群才能接收并显示该信息。
接收端可以存储若干条接收到的信息，以备用户查询；
发送端可以方便地通过简单的操作最小的网络带宽占用来实现控制滚动/静止字幕的背景色，字体颜色，字体，背景透明度，滚动条宽度，滚动方向等等。
本发明充分利用了数字电视的特点和现有单向数字传输的特点，避免了因要产生图象下方的滚动字幕而需要复杂的数字视频字幕仪器。本发明还避免了因要在同一个传输流的不同节目中显示相同的滚动字幕信息而重复地将相同的字幕信息编码进不同的服务中去。本发明还可以将滚动字幕的信息置只显示到部分或个别用户的屏幕上，使得滚动字幕的功能具备了多种增值功能，如：收费信息提醒，个人短信接收，及各种信息提醒功能。
以上所述实施例和优点仅是解释性的，不会构成为对本发明的限制。本发明的教导能够容易地应用于其它类型的装置。本发明的描述将是解释性的，不会限制权利要求的范围。对本领域普通技术人员来说，本发明的许多替代、修改和变化是显而易见的。