光ディスクにデータストリームを符号化して記録する方法および記録された光ディスク
【課題】テキスト情報およびグラフィクスデータを含む字幕スーパーの冗長性を除去する。
【解決手段】字幕スーパーのビットマップサイズはビデオフレームのサイズを超えることがあり、その場合にはいちどに一部のみが表示される。前記ビットマップは、複数の透明ピクセルを含む。１フレーム当たり１９２０×１２８０ピクセルのＨＤＴＶに対するビットマップ符号の最新の適応化手段はブルーレイディスクプリレコーデッド規格として定められており、このような字幕スーパーのビットマップに最適な圧縮効果が得られる。方法は４つのステップから成るランレングス符号化方法である。すなわち、所定色（透明）のピクセルの短いシーケンスおよび長いシーケンスに２番目または３番目に短い符号語を用い、個別の色値を有する単一のピクセルに最短の符号語、同じ色値の短いシーケンスおよび長いシーケンスに３番目に短い符号語または４番目に短い符号語を用いる。
【解決手段】字幕スーパーのビットマップサイズはビデオフレームのサイズを超えることがあり、その場合にはいちどに一部のみが表示される。前記ビットマップは、複数の透明ピクセルを含む。１フレーム当たり１９２０×１２８０ピクセルのＨＤＴＶに対するビットマップ符号の最新の適応化手段はブルーレイディスクプリレコーデッド規格として定められており、このような字幕スーパーのビットマップに最適な圧縮効果が得られる。方法は４つのステップから成るランレングス符号化方法である。すなわち、所定色（透明）のピクセルの短いシーケンスおよび長いシーケンスに２番目または３番目に短い符号語を用い、個別の色値を有する単一のピクセルに最短の符号語、同じ色値の短いシーケンスおよび長いシーケンスに３番目に短い符号語または４番目に短い符号語を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータストリームのランレングス符号化方法、特にビットマップ化された字幕スーパーデータの符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオデータを含む放送または読み出し専用媒体はテキスト情報またはグラフィクス情報を含むサブピクチャデータストリームを有することがある。これらの情報は特定の目的（例えばメニューボタン）のための字幕スーパー、シンボルまたはアニメーションを形成するのに必要とされる。こうした情報はその表示をイネーブルまたはディスエーブルするため、関連するビデオ画像の上に付加的なレイヤとして重ねられる。このために構成された１つまたは複数の矩形のエリアをスーパーインポーズ領域と称する。この領域はエリアサイズ、エリア位置または背景色などの属性の集合を有している。この領域はビデオ画像に重ねられるため、ビデオ画像が可視となるように、また多重に重ねられる他のサブピクチャレイヤが可視となるようにするため、背景はしばしば透明に定められる。さらにスーパーインポーズ領域が関連する画像よりも大きくし、その一部のみを可視としたり、可視の部分を例えば右方から左方へ動かして字幕スーパーがあたかもディスプレイを横方向に流れていくような印象を形成したりすることもある。こうしたピクセルベースのスーパーインポーズ処理方法は欧州出願第０２０２５４７４．４号明細書に記載されており、クロッピングと称されている。
【０００３】
字幕スーパーは本来ハンディキャップのある人々を支援したり、映画の内容を異なる言語へ翻訳する費用を抑えたりするために使用されてきたものであり、純粋なスーパーインポーズテキストとはそのデータストリームが例えばＡＳＣＩＩ符号化文字を含んでいれば充分である。ただしこんにちの字幕スーパーは高解像度画像に対応して、他の要素、すなわちシンボルまたはアニメーショングラフィクスなどのオブジェクトを含む。こうした要素の扱いは１つのエリア内のラインおよび１つのライン内のピクセルが連続的に符号化または復号化されるビットマップフォーマットでスーパーインポーズストリームを符号化することにより簡単となる。ただしこのフォーマットは連続するピクセルが同じ色値を有する場合、ひどく冗長的である。
【０００４】
この冗長性は種々の符号化法、例えばランレングス符号化法ＲＬＥにより低減することができる。ランレングス符号化法ＲＬＥはデータシーケンスが同じ値を有する場合にしばしば利用される。その基本的なアイデアはシーケンス長と値とを別個に符号化し、最も頻繁に現れる符号語をできるだけ短く符号化するということにある。
【０００５】
特に１９２０×１２８０ピクセルの高解像度ビデオＨＤＴＶ用のスーパーインポーズレイヤを符号化する場合、必要なデータ量を低減するには、この目的のために最適化された符号化アルゴリズムが必要である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の課題は、ビットマップフォーマット化された領域として表される高解像度ビデオＨＤＴＶ用のスーパーインポーズレイヤまたはサブピクチャレイヤを最適に符号化する手段を提供することである。ここでスーパーインポーズレイヤは可視のビデオフレームより広いこともある。
【０００７】
この課題は請求項１記載の光ディスクにより解決される。つまり本発明によれば、４つのステップから成るランレングス符号化方法ＲＬＥが使用される。すなわち、透明ではない個別の色の単一のピクセルに最短の符号語が用いられ、透明なピクセルの短いシーケンスに２番目に短い符号語が用いられ、透明なピクセルの長いシーケンスおよび透明でない同じ色の短いシーケンスに３番目に短い符号語が用いられ、透明でない同じ色のピクセルの長いシーケンスに４番目に短い符号語が用いられる。
【０００８】
ふつうスーパーインポーズレイヤ内のほとんどのピクセルは透明である。最も頻繁に現れるデータに最短の符号語が用いられる従来のランレングス符号化方法ＲＬＥとは異なり、本発明の方法では最も頻繁に現れる色の短いシーケンスに対して２番目に短い符号語が用いられ、最も頻繁に現れる色の長いシーケンスおよび他の色の短いシーケンスに対して３番目に短い符号語が用いられる。最短の符号語は最も頻繁に現れる色ではない色の単一のピクセルに対して用いられる。このようにすれば、スーパーインポーズレイヤにおける透明なピクセルのように最も頻繁に現れる色のピクセルがシーケンスに常に存在し、そうでない色付きのピクセルは個々に存在するようなとき、特に有利である。
【０００９】
有利には、本発明の方法の符号は僅かな冗長符号語しか要さず、しかもこれらは長い符号語のなかで定義される。例えば透明でない色の単一のピクセルは理想的には最短の符号語により符号化されるが、一定のシーケンス長の３番目に短い符号語により符号化してもよい。後者の手段は通常は用いられないが、符号語のうち使用されない部分または符号語間のギャップを他の情報の伝送に用いることができる。その例として再同期のためのライン終了情報の伝送が挙げられる。本発明によれば最短の冗長符号語はこの情報を符号化するために用いられる。
【００１０】
また有利には、本発明の方法によれば要求されるデータの量が低減され、字幕スーパーのデータストリームがそのコンテンツに依存する圧縮係数で圧縮される。典型的なスーパーインポーズストリームに頻繁に現れるデータの組み合わせに対しては特に高い圧縮係数が得られる。例えば同じ色値を有する６４ピクセルよりも短いシーケンス、透明な種々の長さのピクセルシーケンス、および個々の色値を有する単一のピクセルが存在するものとする。第１のグループはキャラクタまたはシンボルにしばしば用いられ、第２のグループはスーパーインポーズストリームの表示要素の前中後で用いられ、第３のグループはイメージまたはわずかに色の異なる領域に用いられる。透明なピクセルが例えば３ピクセル未満のきわめて短いシーケンスで現れることはほとんどないので、その符号化には最短の符号語で足りなくとも２番目に短い符号語を用いれば充分である。
【００１１】
また本発明の方法では１９２０ピクセルから１６３８３ピクセルまでの長さのシーケンスを効率的に扱うことができ、これによりきわめて広い字幕スーパー領域を形成可能である。
【００１２】
さらに本発明の方法ではライン終了を表す特異な値が形成され、同期の損失が生じた場合にも各ラインの再同期を行うことができる。
【００１３】
有利には、本発明の方法は、スーパーインポーズストリームに典型的な複数の特性の組み合わせを符号化するために最適化されている。
【００１４】
したがってスーパーインポーズストリームに必要なデータ量は低減され、放送の伝送帯域幅が有効に活用される。また１つのピックアップにより複数のデータストリームが読み出されるブルーレイディスク技術などのような記憶媒体でのピックアップジャンプ周波数が低減される。また字幕スーパーのビットマップが良好に圧縮されればそれだけビットレートに関して大きな容量をオーディオおよびビデオのストリームに使用でき、画像品質または音声品質が向上する。
【００１５】
上述した課題を達成するため、データストリームがビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含み、ここで符号語は符号語の長さの表示部によって開始される、ディスプレイでのビデオ表示用のデータストリームのランレングス符号化方法において、所定色（色０）を定義し、所定色のピクセルを２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語へ符号化し、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、所定色でない色のピクセルを１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語へ符号化し、ここで第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあるような、データストリームのランレングス符号化方法としている。
【００１６】
３ｂｙｔｅの符号語は該符号語の長さの表示部内に該符号語が第１の符号語または第２の符号語のどちらに属するかを表す表示部を含むような方法としてもよい。
【００１７】
色値および所定色は色を表示するためのルックアップテーブルにマッピングされているような方法としてもよい。
【００１８】
最短の冗長符号語をラインの同期に用いるような方法としてもよい。
【００１９】
上述した課題を達成するため、ディスプレイでのビデオ表示のための符号化データストリームのランレングス復号化方法において、符号語の第１のｂｙｔｅを求め、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有していない場合には、該第１のｂｙｔｅを第１の色（色０）でない該ｂｙｔｅによって定められた個々の色（Ｃ．．．Ｃ）の単一のピクセルへ復号化し、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有している場合には、次の第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔを求め、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第１の値（００）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを第１の色のピクセルシーケンスへ復号化し、ここで該残りのｂｉｔはシーケンス長を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第２の値（０１）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅとともに第１の色のピクセルシーケンスへ復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅはディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過しうるシーケンス長を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第３の値（１０）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅとともにピクセルシーケンスへ復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔはシーケンス長を定めており、第３のｂｙｔｅはピクセル色を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第４の値（１１）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅおよび第４のｂｙｔｅとともに復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅはディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過しうるシーケンス長を定めており、第４のｂｙｔｅはピクセル色を定めているランレングス復号化方法としている。
【００２０】
第１のｂｙｔｅ、第３のｂｙｔｅまたは第４のｂｙｔｅのピクセル色の定義および第１の値の定義はルックアップテーブルを用いて行うような方法としてもよい。
【００２１】
ビデオ表示用の符号化データストリームはビデオデータの上に重ねて表示される個別のレイヤであり、表示のために個別のレイヤの一部を選択するような方法としてもよい。
【００２２】
上述した課題を達成するため、データストリームがビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含み、ここで符号語は符号語の長さの表示部によって開始される、ディスプレイでのビデオ表示用のデータストリームのランレングス符号化装置において、第１の色（色０）を定義する手段と、第１の色のピクセルを２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語へ符号化する手段と、第１の色でない色のピクセルを１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語へ符号化する手段とを有し、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあるデータストリームのランレングス符号化装置としている。
【００２３】
上述した課題を達成するため、ビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有している、ディスプレイでのビデオ表示用の符号化データストリームのランレングス復号化装置において、符号語の第１のｂｙｔｅを評価して符号語の長さを求め、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有さない場合には符号語の長さを１ｂｙｔｅ長とし、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値を有する場合には次の第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔを評価し、該第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔに依存して各符号語の長さを２ｂｙｔｅ長または３ｂｙｔｅ長または４ｂｙｔｅ長とする手段と、１ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色（色０）とは異なって定められた色かつ単一のピクセルへ復号化する手段と、２ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色かつ第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔによって定められた長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段と、３ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色かつディスプレイ（ＢＴＶ）のビデオ表示の幅を超過しうる第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅによって定められた長さのピクセルシーケンス、または第１の色とは異なる同じ色かつ第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔによって定められる長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段と、４ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色とは異なる同じ色かつディスプレイ（ＢＴＶ）のビデオ表示の幅を超過しうる長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段とを有するランレングス復号化装置としている。
【００２４】
シーケンス長０の２ｂｙｔｅの符号語を同期符号語として復号化する手段と、ライン終了を指示するように該同期符号語を復号化する手段とを有するような装置としてもよい。
【００２５】
第１の色および色値を表示色に対してマッピングしたルックアップテーブル手段を有するような装置としてもよい。
【００２６】
符号化データストリームは複数のトランスポートパケットに分配されるような装置としてもよい。
【００２７】
上述した課題を達成するため、ランレングス符号化データストリームを用いており、該ランレングス符号化データストリームはディスプレイでのビデオ表示のためにビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含む、光ディスクにおいて、ランレングス符号化データストリームは所定色（色０）を定義する第１のデータと、所定色のピクセルを符号化した２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語と、所定色でない色のピクセルを符号化した１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語とを含み、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがある光ディスクとしている。
【００２８】
本発明の他の有利な実施形態は従属請求項に記載されており、また以下の説明や図にも示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の実施例は添付の図に示されている。図１にはビデオフレームでの字幕スーパー領域のクロッピングが示されている。図２には字幕スーパー領域のピクセルシーケンスが示されている。図３にはテキストおよびグラフィクスを含む字幕スーパー用の符号化テーブルが示されている。図４にはブルーレイディスクプリレコーデッド規格用の拡張オブジェクトデータセグメントのシンタクスの例が示されている。
【図１】ビデオフレームでの字幕スーパー領域のクロッピングを示す図である。
【図２】字幕スーパー領域のピクセルシーケンスを示す図である。
【図３】字幕スーパー用の符号化テーブルを示す図である。
【図４】ブルーレイディスクプリレコーデッド規格用の拡張オブジェクトデータセグメントのシンタクスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
放送用または映画用の既製のオーディオヴィジュアル材料（ＡＶ材料）にかけられる字幕スーパーとしてまず単純なスタティックテキスト情報、例えばクローズドキャプション、テレテキストまたはＤＶＢスーパーなどを表現するために最適化が行われてきたが、新たなＨＤＴＶフォーマットに適したテキスト情報およびグラフィクス情報の形成および動画化に対するマルチメディア技術の発展はより進んだビットマップ符号化法の適応化を要求している。図１にはビデオフレームＴＶとテキストおよびグラフィクス要素Ｇを含むスーパーインポーズ領域ＳＵＢとが示されており、スーパーインポーズ領域ＳＵＢはビットマップ符号化されている。スーパーインポーズ領域ＳＵＢの寸法は、例えばブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰでは１次元のみであればビデオフレームの寸法より大きくてもよいと定められているので、ビデオフレームの寸法を超えることがある。その場合ラインは表示の前にクロッピングされる。すなわち相応のフレーム寸法に対応する部分が仮想ラインからカットされ、ビデオ画像に重ねられて表示されるのである。図１では、幅ＢＳＵＢのスーパーインポーズ領域ＳＵＢがクロッピングされ、幅ＢＴＶの部分のみが可視となっている。例えばブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰに使用される標準的なＨＤＴＶでは幅ＢＴＶは１９２０ピクセルであり、ＢＳＵＢはそれよりはるかに大きい。
【００３１】
スーパーインポーズ領域ＳＵＢは矩形であるため、このエリアのピクセルはほとんどが透明である。その拡大図が図２に概略的に示されている。ＨＤＴＶの画面上のラインＳＬ１，ＳＬ２ははっきり可視となるように数ピクセルぶんの幅を有していなければならない。ここでのラインとは水平方向のデータストラクチャであると解されたい。スーパーインポーズデータの各ラインはふつう同じ色の１つまたは複数のピクセルシーケンスを含んでいる。図２ではスーパーインポーズ領域のラインＳＬ１は透明なシーケンスＰＳ１，ＰＳ５、可視の単一のピクセルＰＳ４、可視の短いシーケンスＰＳ２および可視の長いシーケンスＰＳ３を含んでいる。ライン内のほとんどのピクセルが透明であり、透明な箇所はキャラクタ間およびラインの開始部および終了部である。いずれにしろラインの開始部および終了部は透明であるので、各ラインは色つき部分よりも透明部分のほうを多く含む。透明部分ＰＳ１，ＰＳ５は通常、キャラクタに用いられている透明でない色のシーケンスよりも長い。色付きのシーケンスは６４ピクセル未満の長さであることが多い。これは少なくとも２５個のキャラクタが同時に表示され、キャラクタ間のスペースが１キャラクタ幅の約１／４であると仮定して、粗い推定からライン内の１キャラクタは１９２０／２４＊（８／１０）＝６２ピクセルより小さいと求められる。ラインＳＬ２はきわめてわずかな可視のピクセルを含み、大きな長さの透明なシーケンスが幾つか取り出される。
【００３２】
本発明の有利な実施例の符号が図３に示されている。これは１ｂｙｔｅ当たり８ｂｉｔ，１〜４ｂｙｔｅ長の符号語を含むランレングス符号である。これにより異なる２５６色および１つの所定色を符号化することができる。所定色はこの実施例では‘透明’であるが、適切であれば他のどんな色であってもよい。色ルックアップテーブルＣＬＵＴは復号化された色値を実際の表示色へ変換する。さらに同じ色のピクセルシーケンスは２つの範囲、すなわち６３ピクセルまでの短い範囲と１６３８３ピクセルまでの長い範囲とへ分割される。
【００３３】
１ｂｙｔｅの最短の符号語は所定色ではない色（ここでは透明ではない個々の色）の単一のピクセルの符号化に用いられる。色値ＣＣＣＣＣＣＣＣは１〜２５５であり、直接または間接に色を表す。これは例えば実際のカラーコードを含む色ルックアップテーブルＣＬＵＴのエントリである。０のみを含む８ｂｉｔ値００００００００はエスケープシーケンスとして用いられ、次のｂｉｔが同じ符号語の一部であると見なされることを示す。この場合、符号語のツリーは２つずつのｂｉｔでマークされる４つのブランチを有する。
【００３４】
第１のブランチではｂｉｔ００により２ｂｙｔｅの有効符号語が示され、所定色（透明）の６３ピクセルまでの短いシーケンスが符号化される。このブランチの唯一無効な符号語は０しか含まない符号語である。なぜなら０は有効なシーケンス長が存在しないことを表すからである。この符号語“００００００００ ００００００００”は他の目的に使用される。本発明によれば、これは最短の冗長語でありライン終了を示すために用いられる。
【００３５】
第２のブランチではｂｉｔ０１ｂにより付加的な１つのｂｙｔｅを含むことが示され、２の１４乗個のｂｉｔが所定色（ここでは透明）のピクセルシーケンスの長さを符号化するために用いられる。したがってシーケンス長は２１４−１＝１６３８３である。２のべき乗ｂｉｔの値が６４より小さい符号語は冗長符号語であり、他の目的に使用される。
【００３６】
第３のブランチではｂｉｔ１０ｂにより付加的な１つのｂｙｔｅを含むことが示され、第２のｂｙｔｅのうち２の６乗個のｂｉｔが所定色でない色の６３ピクセルまでの短いシーケンスの長さを表す。実際の色は第３のｂｙｔｅの値ＣＣＣＣＣＣＣＣで直接または間接に表される。３より小さいシーケンス長ＬＬＬＬＬＬの符号語は冗長語であり、当該の色の単一のピクセルまたは２つのピクセルのシーケンスは前述したようにピクセル当たり１ｂｙｔｅを用いて容易に符号化され、シーケンス長０は無効である。この符号語は他の目的に使用される。
【００３７】
第４のブランチではｂｉｔ１１ｂにより付加的な２つのｂｙｔｅを含むことが示される。ここで第２のｂｙｔｅの残りの６ｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅにより６４〜１６３８３ピクセルの長いシーケンス長が表され、第４のｂｙｔｅの色値ＣＣＣＣＣＣＣＣにより所定色ではない色が直接または間接に表される。６４より小さいシーケンス長の符号語は冗長語であり、第３のブランチを用いて容易に符号化される。この符号語は他の目的に使用される。
【００３８】
前述の冗長語は例えば内部のチェックサムまたは他の情報を追加するために符号を拡張する際に用いられる。
【００３９】
図３に示されている拡張ランレングス符号化テーブルにより上述した２つの大きな利点が提供される。第１に、透明なエリア、小さなグラフィクスオブジェクトおよび通常のスーパーインポーズテキストを含む典型的なスーパーインポーズストリームがコンパクトに符号化される。小さいカラフルなグラフィクスに使用される色つきの単一のピクセルは１ｂｙｔｅで符号化される。ＢＤＰのスーパーインポーズでの優勢色すなわち透明なピクセルはまとめてランレングス符号化される。ランレングス符号は２つのサイズ範囲または２つのピクセル量範囲で利用される。第１のステップでは６３ピクセルまでのランレングスが優勢色に対する２ｂｙｔｅ符号語および他の色に対する３ｂｙｔｅ符号語として利用される。第２のステップでは１６３８３ピクセルまでのランレングスが優勢色に対する３ｂｙｔｅ符号語および他の色に対する４ｂｙｔｅ符号語として利用される。ピクセルストリング終了符号またはライン終了符号は特異な２ｂｙｔｅ符号語であり、再同期に用いられる。第２に、スーパーインポーズ領域に対する１符号語当たり１６３８３ｂｙｔｅまでの長いシーケンスの利便性が増し、冗長性ひいてはデータ量が低減される。これは１つのチャネルを共有する個別のデータストリーム、例えば同じピックアップを共有する光記憶媒体のマルチデータストリームを用いるアプリケーションに対して、同じデータ量でスーパーインポーズストリームがより多くロードされ、スーパーインポーズストリームへのアクセス頻度を低減することができる。
【００４０】
本発明のさらなる特徴はトランスポートパケットを用いたデータストリームのトランスポート、例えばパケット化されたエレメンタリストリームＰＥＳの伝送をいっそう最適化することである。ビットマップのファイルサイズが大きいので、データのパケット化、例えばデータをオブジェクトデータセグメントＯＤＳにすることが問題となる。オブジェクトデータセグメントＯＤＳの最大サイズは他の要素、例えばＰＥＳパケットサイズによって制限されていることが多い。大きなビットマップをこのようなパケットに調整するには、ビットマップを符号化前に小さなビットマップピースへ切り分け、圧縮率を低減しなければならない。こうしたビットマップ分割を行うために、ＢＤＰまたはその他のアプリケーションに対する新たな拡張オブジェクトデータセグメントＥｘＯＤＳが図４に示されているように提案される。ＥｘＯＤＳは制限されたサイズのセグメントおよびＰＥＳパケットのシーケンスへ切り分けられる各フラグメントを表すデータストラクチャである。ＯＤＳ全体は連続するＥｘＯＤＳの個々のピースのシーケンスを連結することにより再構成される。
【００４１】
ＥｘＯＤＳのシーケンスの開始部および終了部は個々のフラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceにより表される。フラグfirst_in_sequenceが１であれば、新たなシーケンスが開始される。フラグfirst_in_sequenceが１へセットされたＥｘＯＤＳは、寸法object_width，object_heightを表すことにより解凍後のビットマップサイズを示す。ビットマップサイズを示すことの利点は、解凍が開始される前にターゲットメモリの割り当てを支援できることである。他の利点として、示されたビットマップサイズを復号化中にビットマップサイズのクロスチェックにも使用できることが挙げられる。フラグlast_in_sequenceが１であれば、そのＥｘＯＤＳがＯＤＳ全体の最後のＥｘＯＤＳであることが示される。またフラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceのどちらもセットされていないＥｘＯＤＳも存在する。これはシーケンス内部のＥｘＯＤＳピースである。フラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceの双方がセットされているのは、単一のＥｘＯＤＳ内にＯＤＳが含まれる場合である。スーパーインポーズのＰＥＳパケットサイズによる１ＯＤＳのサイズの制限を克服するため、前述のタイプのＥｘＯＤＳはＯＤＳのピースに対するコンテナ、例えばＨＤＴＶアプリケーション用の大きなＯＤＳをパケット化するために導入される。ＯＤＳピースのほか、ＥｘＯＤＳは最初のピース、最後のピース、内部のピースを含むか否か、またはＥｘＯＤＳシーケンスの１つの完全なピースを含むか否かを示すフラグを含む。さらにＥｘＯＤＳのシーケンスの最初のピースが伝送される場合、得られるＯＤＳのサイズすなわち符号化されたビットマップの高さおよび幅もセグメントに含まれる。示されるビットマップサイズはクロスチェックを復号化するために用いることもできる。
【００４２】
本発明の方法は、アニメーション、メニュー、ナビゲーション、ロゴ、広告、メッセージその他のためのテキストデータ、イメージデータまたはグラフィクスデータを含むビットマップデータストリームの圧縮に適している。本発明の方法はブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰまたは一般的な高解像度ビデオＨＤＴＶなどの記録再生または放送のアプリケーションに適している。
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータストリームのランレングス符号化方法、特にビットマップ化された字幕スーパーデータの符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオデータを含む放送または読み出し専用媒体はテキスト情報またはグラフィクス情報を含むサブピクチャデータストリームを有することがある。これらの情報は特定の目的（例えばメニューボタン）のための字幕スーパー、シンボルまたはアニメーションを形成するのに必要とされる。こうした情報はその表示をイネーブルまたはディスエーブルするため、関連するビデオ画像の上に付加的なレイヤとして重ねられる。このために構成された１つまたは複数の矩形のエリアをスーパーインポーズ領域と称する。この領域はエリアサイズ、エリア位置または背景色などの属性の集合を有している。この領域はビデオ画像に重ねられるため、ビデオ画像が可視となるように、また多重に重ねられる他のサブピクチャレイヤが可視となるようにするため、背景はしばしば透明に定められる。さらにスーパーインポーズ領域が関連する画像よりも大きくし、その一部のみを可視としたり、可視の部分を例えば右方から左方へ動かして字幕スーパーがあたかもディスプレイを横方向に流れていくような印象を形成したりすることもある。こうしたピクセルベースのスーパーインポーズ処理方法は欧州出願第０２０２５４７４．４号明細書に記載されており、クロッピングと称されている。
【０００３】
字幕スーパーは本来ハンディキャップのある人々を支援したり、映画の内容を異なる言語へ翻訳する費用を抑えたりするために使用されてきたものであり、純粋なスーパーインポーズテキストとはそのデータストリームが例えばＡＳＣＩＩ符号化文字を含んでいれば充分である。ただしこんにちの字幕スーパーは高解像度画像に対応して、他の要素、すなわちシンボルまたはアニメーショングラフィクスなどのオブジェクトを含む。こうした要素の扱いは１つのエリア内のラインおよび１つのライン内のピクセルが連続的に符号化または復号化されるビットマップフォーマットでスーパーインポーズストリームを符号化することにより簡単となる。ただしこのフォーマットは連続するピクセルが同じ色値を有する場合、ひどく冗長的である。
【０００４】
この冗長性は種々の符号化法、例えばランレングス符号化法ＲＬＥにより低減することができる。ランレングス符号化法ＲＬＥはデータシーケンスが同じ値を有する場合にしばしば利用される。その基本的なアイデアはシーケンス長と値とを別個に符号化し、最も頻繁に現れる符号語をできるだけ短く符号化するということにある。
【０００５】
特に１９２０×１２８０ピクセルの高解像度ビデオＨＤＴＶ用のスーパーインポーズレイヤを符号化する場合、必要なデータ量を低減するには、この目的のために最適化された符号化アルゴリズムが必要である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の課題は、ビットマップフォーマット化された領域として表される高解像度ビデオＨＤＴＶ用のスーパーインポーズレイヤまたはサブピクチャレイヤを最適に符号化する手段を提供することである。ここでスーパーインポーズレイヤは可視のビデオフレームより広いこともある。
【０００７】
この課題は請求項１記載の光ディスクにより解決される。つまり本発明によれば、４つのステップから成るランレングス符号化方法ＲＬＥが使用される。すなわち、透明ではない個別の色の単一のピクセルに最短の符号語が用いられ、透明なピクセルの短いシーケンスに２番目に短い符号語が用いられ、透明なピクセルの長いシーケンスおよび透明でない同じ色の短いシーケンスに３番目に短い符号語が用いられ、透明でない同じ色のピクセルの長いシーケンスに４番目に短い符号語が用いられる。
【０００８】
ふつうスーパーインポーズレイヤ内のほとんどのピクセルは透明である。最も頻繁に現れるデータに最短の符号語が用いられる従来のランレングス符号化方法ＲＬＥとは異なり、本発明の方法では最も頻繁に現れる色の短いシーケンスに対して２番目に短い符号語が用いられ、最も頻繁に現れる色の長いシーケンスおよび他の色の短いシーケンスに対して３番目に短い符号語が用いられる。最短の符号語は最も頻繁に現れる色ではない色の単一のピクセルに対して用いられる。このようにすれば、スーパーインポーズレイヤにおける透明なピクセルのように最も頻繁に現れる色のピクセルがシーケンスに常に存在し、そうでない色付きのピクセルは個々に存在するようなとき、特に有利である。
【０００９】
有利には、本発明の方法の符号は僅かな冗長符号語しか要さず、しかもこれらは長い符号語のなかで定義される。例えば透明でない色の単一のピクセルは理想的には最短の符号語により符号化されるが、一定のシーケンス長の３番目に短い符号語により符号化してもよい。後者の手段は通常は用いられないが、符号語のうち使用されない部分または符号語間のギャップを他の情報の伝送に用いることができる。その例として再同期のためのライン終了情報の伝送が挙げられる。本発明によれば最短の冗長符号語はこの情報を符号化するために用いられる。
【００１０】
また有利には、本発明の方法によれば要求されるデータの量が低減され、字幕スーパーのデータストリームがそのコンテンツに依存する圧縮係数で圧縮される。典型的なスーパーインポーズストリームに頻繁に現れるデータの組み合わせに対しては特に高い圧縮係数が得られる。例えば同じ色値を有する６４ピクセルよりも短いシーケンス、透明な種々の長さのピクセルシーケンス、および個々の色値を有する単一のピクセルが存在するものとする。第１のグループはキャラクタまたはシンボルにしばしば用いられ、第２のグループはスーパーインポーズストリームの表示要素の前中後で用いられ、第３のグループはイメージまたはわずかに色の異なる領域に用いられる。透明なピクセルが例えば３ピクセル未満のきわめて短いシーケンスで現れることはほとんどないので、その符号化には最短の符号語で足りなくとも２番目に短い符号語を用いれば充分である。
【００１１】
また本発明の方法では１９２０ピクセルから１６３８３ピクセルまでの長さのシーケンスを効率的に扱うことができ、これによりきわめて広い字幕スーパー領域を形成可能である。
【００１２】
さらに本発明の方法ではライン終了を表す特異な値が形成され、同期の損失が生じた場合にも各ラインの再同期を行うことができる。
【００１３】
有利には、本発明の方法は、スーパーインポーズストリームに典型的な複数の特性の組み合わせを符号化するために最適化されている。
【００１４】
したがってスーパーインポーズストリームに必要なデータ量は低減され、放送の伝送帯域幅が有効に活用される。また１つのピックアップにより複数のデータストリームが読み出されるブルーレイディスク技術などのような記憶媒体でのピックアップジャンプ周波数が低減される。また字幕スーパーのビットマップが良好に圧縮されればそれだけビットレートに関して大きな容量をオーディオおよびビデオのストリームに使用でき、画像品質または音声品質が向上する。
【００１５】
上述した課題を達成するため、データストリームがビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含み、ここで符号語は符号語の長さの表示部によって開始される、ディスプレイでのビデオ表示用のデータストリームのランレングス符号化方法において、所定色（色０）を定義し、所定色のピクセルを２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語へ符号化し、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、所定色でない色のピクセルを１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語へ符号化し、ここで第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあるような、データストリームのランレングス符号化方法としている。
【００１６】
３ｂｙｔｅの符号語は該符号語の長さの表示部内に該符号語が第１の符号語または第２の符号語のどちらに属するかを表す表示部を含むような方法としてもよい。
【００１７】
色値および所定色は色を表示するためのルックアップテーブルにマッピングされているような方法としてもよい。
【００１８】
最短の冗長符号語をラインの同期に用いるような方法としてもよい。
【００１９】
上述した課題を達成するため、ディスプレイでのビデオ表示のための符号化データストリームのランレングス復号化方法において、符号語の第１のｂｙｔｅを求め、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有していない場合には、該第１のｂｙｔｅを第１の色（色０）でない該ｂｙｔｅによって定められた個々の色（Ｃ．．．Ｃ）の単一のピクセルへ復号化し、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有している場合には、次の第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔを求め、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第１の値（００）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを第１の色のピクセルシーケンスへ復号化し、ここで該残りのｂｉｔはシーケンス長を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第２の値（０１）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅとともに第１の色のピクセルシーケンスへ復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅはディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過しうるシーケンス長を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第３の値（１０）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅとともにピクセルシーケンスへ復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔはシーケンス長を定めており、第３のｂｙｔｅはピクセル色を定めており、第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔが第４の値（１１）を有する場合には、第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔを次の第３のｂｙｔｅおよび第４のｂｙｔｅとともに復号化し、ここで第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅはディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過しうるシーケンス長を定めており、第４のｂｙｔｅはピクセル色を定めているランレングス復号化方法としている。
【００２０】
第１のｂｙｔｅ、第３のｂｙｔｅまたは第４のｂｙｔｅのピクセル色の定義および第１の値の定義はルックアップテーブルを用いて行うような方法としてもよい。
【００２１】
ビデオ表示用の符号化データストリームはビデオデータの上に重ねて表示される個別のレイヤであり、表示のために個別のレイヤの一部を選択するような方法としてもよい。
【００２２】
上述した課題を達成するため、データストリームがビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含み、ここで符号語は符号語の長さの表示部によって開始される、ディスプレイでのビデオ表示用のデータストリームのランレングス符号化装置において、第１の色（色０）を定義する手段と、第１の色のピクセルを２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語へ符号化する手段と、第１の色でない色のピクセルを１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語へ符号化する手段とを有し、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあるデータストリームのランレングス符号化装置としている。
【００２３】
上述した課題を達成するため、ビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有している、ディスプレイでのビデオ表示用の符号化データストリームのランレングス復号化装置において、符号語の第１のｂｙｔｅを評価して符号語の長さを求め、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値（００００００００）を有さない場合には符号語の長さを１ｂｙｔｅ長とし、第１のｂｙｔｅが定義された第１の値を有する場合には次の第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔを評価し、該第２のｂｙｔｅの第１のｂｉｔおよび第２のｂｉｔに依存して各符号語の長さを２ｂｙｔｅ長または３ｂｙｔｅ長または４ｂｙｔｅ長とする手段と、１ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色（色０）とは異なって定められた色かつ単一のピクセルへ復号化する手段と、２ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色かつ第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔによって定められた長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段と、３ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色かつディスプレイ（ＢＴＶ）のビデオ表示の幅を超過しうる第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅによって定められた長さのピクセルシーケンス、または第１の色とは異なる同じ色かつ第２のｂｙｔｅの残りのｂｉｔによって定められる長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段と、４ｂｙｔｅ長の符号語を、第１の色とは異なる同じ色かつディスプレイ（ＢＴＶ）のビデオ表示の幅を超過しうる長さのピクセルシーケンスへ復号化する手段とを有するランレングス復号化装置としている。
【００２４】
シーケンス長０の２ｂｙｔｅの符号語を同期符号語として復号化する手段と、ライン終了を指示するように該同期符号語を復号化する手段とを有するような装置としてもよい。
【００２５】
第１の色および色値を表示色に対してマッピングしたルックアップテーブル手段を有するような装置としてもよい。
【００２６】
符号化データストリームは複数のトランスポートパケットに分配されるような装置としてもよい。
【００２７】
上述した課題を達成するため、ランレングス符号化データストリームを用いており、該ランレングス符号化データストリームはディスプレイでのビデオ表示のためにビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有しており、該字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含む、光ディスクにおいて、ランレングス符号化データストリームは所定色（色０）を定義する第１のデータと、所定色のピクセルを符号化した２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語と、所定色でない色のピクセルを符号化した１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語とを含み、ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがある光ディスクとしている。
【００２８】
本発明の他の有利な実施形態は従属請求項に記載されており、また以下の説明や図にも示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の実施例は添付の図に示されている。図１にはビデオフレームでの字幕スーパー領域のクロッピングが示されている。図２には字幕スーパー領域のピクセルシーケンスが示されている。図３にはテキストおよびグラフィクスを含む字幕スーパー用の符号化テーブルが示されている。図４にはブルーレイディスクプリレコーデッド規格用の拡張オブジェクトデータセグメントのシンタクスの例が示されている。
【図１】ビデオフレームでの字幕スーパー領域のクロッピングを示す図である。
【図２】字幕スーパー領域のピクセルシーケンスを示す図である。
【図３】字幕スーパー用の符号化テーブルを示す図である。
【図４】ブルーレイディスクプリレコーデッド規格用の拡張オブジェクトデータセグメントのシンタクスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
放送用または映画用の既製のオーディオヴィジュアル材料（ＡＶ材料）にかけられる字幕スーパーとしてまず単純なスタティックテキスト情報、例えばクローズドキャプション、テレテキストまたはＤＶＢスーパーなどを表現するために最適化が行われてきたが、新たなＨＤＴＶフォーマットに適したテキスト情報およびグラフィクス情報の形成および動画化に対するマルチメディア技術の発展はより進んだビットマップ符号化法の適応化を要求している。図１にはビデオフレームＴＶとテキストおよびグラフィクス要素Ｇを含むスーパーインポーズ領域ＳＵＢとが示されており、スーパーインポーズ領域ＳＵＢはビットマップ符号化されている。スーパーインポーズ領域ＳＵＢの寸法は、例えばブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰでは１次元のみであればビデオフレームの寸法より大きくてもよいと定められているので、ビデオフレームの寸法を超えることがある。その場合ラインは表示の前にクロッピングされる。すなわち相応のフレーム寸法に対応する部分が仮想ラインからカットされ、ビデオ画像に重ねられて表示されるのである。図１では、幅ＢＳＵＢのスーパーインポーズ領域ＳＵＢがクロッピングされ、幅ＢＴＶの部分のみが可視となっている。例えばブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰに使用される標準的なＨＤＴＶでは幅ＢＴＶは１９２０ピクセルであり、ＢＳＵＢはそれよりはるかに大きい。
【００３１】
スーパーインポーズ領域ＳＵＢは矩形であるため、このエリアのピクセルはほとんどが透明である。その拡大図が図２に概略的に示されている。ＨＤＴＶの画面上のラインＳＬ１，ＳＬ２ははっきり可視となるように数ピクセルぶんの幅を有していなければならない。ここでのラインとは水平方向のデータストラクチャであると解されたい。スーパーインポーズデータの各ラインはふつう同じ色の１つまたは複数のピクセルシーケンスを含んでいる。図２ではスーパーインポーズ領域のラインＳＬ１は透明なシーケンスＰＳ１，ＰＳ５、可視の単一のピクセルＰＳ４、可視の短いシーケンスＰＳ２および可視の長いシーケンスＰＳ３を含んでいる。ライン内のほとんどのピクセルが透明であり、透明な箇所はキャラクタ間およびラインの開始部および終了部である。いずれにしろラインの開始部および終了部は透明であるので、各ラインは色つき部分よりも透明部分のほうを多く含む。透明部分ＰＳ１，ＰＳ５は通常、キャラクタに用いられている透明でない色のシーケンスよりも長い。色付きのシーケンスは６４ピクセル未満の長さであることが多い。これは少なくとも２５個のキャラクタが同時に表示され、キャラクタ間のスペースが１キャラクタ幅の約１／４であると仮定して、粗い推定からライン内の１キャラクタは１９２０／２４＊（８／１０）＝６２ピクセルより小さいと求められる。ラインＳＬ２はきわめてわずかな可視のピクセルを含み、大きな長さの透明なシーケンスが幾つか取り出される。
【００３２】
本発明の有利な実施例の符号が図３に示されている。これは１ｂｙｔｅ当たり８ｂｉｔ，１〜４ｂｙｔｅ長の符号語を含むランレングス符号である。これにより異なる２５６色および１つの所定色を符号化することができる。所定色はこの実施例では‘透明’であるが、適切であれば他のどんな色であってもよい。色ルックアップテーブルＣＬＵＴは復号化された色値を実際の表示色へ変換する。さらに同じ色のピクセルシーケンスは２つの範囲、すなわち６３ピクセルまでの短い範囲と１６３８３ピクセルまでの長い範囲とへ分割される。
【００３３】
１ｂｙｔｅの最短の符号語は所定色ではない色（ここでは透明ではない個々の色）の単一のピクセルの符号化に用いられる。色値ＣＣＣＣＣＣＣＣは１〜２５５であり、直接または間接に色を表す。これは例えば実際のカラーコードを含む色ルックアップテーブルＣＬＵＴのエントリである。０のみを含む８ｂｉｔ値００００００００はエスケープシーケンスとして用いられ、次のｂｉｔが同じ符号語の一部であると見なされることを示す。この場合、符号語のツリーは２つずつのｂｉｔでマークされる４つのブランチを有する。
【００３４】
第１のブランチではｂｉｔ００により２ｂｙｔｅの有効符号語が示され、所定色（透明）の６３ピクセルまでの短いシーケンスが符号化される。このブランチの唯一無効な符号語は０しか含まない符号語である。なぜなら０は有効なシーケンス長が存在しないことを表すからである。この符号語“００００００００ ００００００００”は他の目的に使用される。本発明によれば、これは最短の冗長語でありライン終了を示すために用いられる。
【００３５】
第２のブランチではｂｉｔ０１ｂにより付加的な１つのｂｙｔｅを含むことが示され、２の１４乗個のｂｉｔが所定色（ここでは透明）のピクセルシーケンスの長さを符号化するために用いられる。したがってシーケンス長は２１４−１＝１６３８３である。２のべき乗ｂｉｔの値が６４より小さい符号語は冗長符号語であり、他の目的に使用される。
【００３６】
第３のブランチではｂｉｔ１０ｂにより付加的な１つのｂｙｔｅを含むことが示され、第２のｂｙｔｅのうち２の６乗個のｂｉｔが所定色でない色の６３ピクセルまでの短いシーケンスの長さを表す。実際の色は第３のｂｙｔｅの値ＣＣＣＣＣＣＣＣで直接または間接に表される。３より小さいシーケンス長ＬＬＬＬＬＬの符号語は冗長語であり、当該の色の単一のピクセルまたは２つのピクセルのシーケンスは前述したようにピクセル当たり１ｂｙｔｅを用いて容易に符号化され、シーケンス長０は無効である。この符号語は他の目的に使用される。
【００３７】
第４のブランチではｂｉｔ１１ｂにより付加的な２つのｂｙｔｅを含むことが示される。ここで第２のｂｙｔｅの残りの６ｂｉｔおよび第３のｂｙｔｅにより６４〜１６３８３ピクセルの長いシーケンス長が表され、第４のｂｙｔｅの色値ＣＣＣＣＣＣＣＣにより所定色ではない色が直接または間接に表される。６４より小さいシーケンス長の符号語は冗長語であり、第３のブランチを用いて容易に符号化される。この符号語は他の目的に使用される。
【００３８】
前述の冗長語は例えば内部のチェックサムまたは他の情報を追加するために符号を拡張する際に用いられる。
【００３９】
図３に示されている拡張ランレングス符号化テーブルにより上述した２つの大きな利点が提供される。第１に、透明なエリア、小さなグラフィクスオブジェクトおよび通常のスーパーインポーズテキストを含む典型的なスーパーインポーズストリームがコンパクトに符号化される。小さいカラフルなグラフィクスに使用される色つきの単一のピクセルは１ｂｙｔｅで符号化される。ＢＤＰのスーパーインポーズでの優勢色すなわち透明なピクセルはまとめてランレングス符号化される。ランレングス符号は２つのサイズ範囲または２つのピクセル量範囲で利用される。第１のステップでは６３ピクセルまでのランレングスが優勢色に対する２ｂｙｔｅ符号語および他の色に対する３ｂｙｔｅ符号語として利用される。第２のステップでは１６３８３ピクセルまでのランレングスが優勢色に対する３ｂｙｔｅ符号語および他の色に対する４ｂｙｔｅ符号語として利用される。ピクセルストリング終了符号またはライン終了符号は特異な２ｂｙｔｅ符号語であり、再同期に用いられる。第２に、スーパーインポーズ領域に対する１符号語当たり１６３８３ｂｙｔｅまでの長いシーケンスの利便性が増し、冗長性ひいてはデータ量が低減される。これは１つのチャネルを共有する個別のデータストリーム、例えば同じピックアップを共有する光記憶媒体のマルチデータストリームを用いるアプリケーションに対して、同じデータ量でスーパーインポーズストリームがより多くロードされ、スーパーインポーズストリームへのアクセス頻度を低減することができる。
【００４０】
本発明のさらなる特徴はトランスポートパケットを用いたデータストリームのトランスポート、例えばパケット化されたエレメンタリストリームＰＥＳの伝送をいっそう最適化することである。ビットマップのファイルサイズが大きいので、データのパケット化、例えばデータをオブジェクトデータセグメントＯＤＳにすることが問題となる。オブジェクトデータセグメントＯＤＳの最大サイズは他の要素、例えばＰＥＳパケットサイズによって制限されていることが多い。大きなビットマップをこのようなパケットに調整するには、ビットマップを符号化前に小さなビットマップピースへ切り分け、圧縮率を低減しなければならない。こうしたビットマップ分割を行うために、ＢＤＰまたはその他のアプリケーションに対する新たな拡張オブジェクトデータセグメントＥｘＯＤＳが図４に示されているように提案される。ＥｘＯＤＳは制限されたサイズのセグメントおよびＰＥＳパケットのシーケンスへ切り分けられる各フラグメントを表すデータストラクチャである。ＯＤＳ全体は連続するＥｘＯＤＳの個々のピースのシーケンスを連結することにより再構成される。
【００４１】
ＥｘＯＤＳのシーケンスの開始部および終了部は個々のフラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceにより表される。フラグfirst_in_sequenceが１であれば、新たなシーケンスが開始される。フラグfirst_in_sequenceが１へセットされたＥｘＯＤＳは、寸法object_width，object_heightを表すことにより解凍後のビットマップサイズを示す。ビットマップサイズを示すことの利点は、解凍が開始される前にターゲットメモリの割り当てを支援できることである。他の利点として、示されたビットマップサイズを復号化中にビットマップサイズのクロスチェックにも使用できることが挙げられる。フラグlast_in_sequenceが１であれば、そのＥｘＯＤＳがＯＤＳ全体の最後のＥｘＯＤＳであることが示される。またフラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceのどちらもセットされていないＥｘＯＤＳも存在する。これはシーケンス内部のＥｘＯＤＳピースである。フラグfirst_in_sequence，last_in_sequenceの双方がセットされているのは、単一のＥｘＯＤＳ内にＯＤＳが含まれる場合である。スーパーインポーズのＰＥＳパケットサイズによる１ＯＤＳのサイズの制限を克服するため、前述のタイプのＥｘＯＤＳはＯＤＳのピースに対するコンテナ、例えばＨＤＴＶアプリケーション用の大きなＯＤＳをパケット化するために導入される。ＯＤＳピースのほか、ＥｘＯＤＳは最初のピース、最後のピース、内部のピースを含むか否か、またはＥｘＯＤＳシーケンスの１つの完全なピースを含むか否かを示すフラグを含む。さらにＥｘＯＤＳのシーケンスの最初のピースが伝送される場合、得られるＯＤＳのサイズすなわち符号化されたビットマップの高さおよび幅もセグメントに含まれる。示されるビットマップサイズはクロスチェックを復号化するために用いることもできる。
【００４２】
本発明の方法は、アニメーション、メニュー、ナビゲーション、ロゴ、広告、メッセージその他のためのテキストデータ、イメージデータまたはグラフィクスデータを含むビットマップデータストリームの圧縮に適している。本発明の方法はブルーレイディスクプリレコーデッド規格ＢＤＰまたは一般的な高解像度ビデオＨＤＴＶなどの記録再生または放送のアプリケーションに適している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイでのビデオ表示のためにビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有するデータストリームであって、前記字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含むデータストリーム、を有する光ディスクにおいて、
前記データストームは、ランレングス符号化によりランレングス符号化データストリームとされ、
該ランレングス符号化データストリームは所定色（色０）を定義する第１のデータと、所定色のピクセルを符号化した２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語と、所定色でない色のピクセルを符号化した１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語とを含み、
ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがある、
ことを特徴とする光ディスク。
【請求項１】
ディスプレイでのビデオ表示のためにビットマップフォーマット化された字幕スーパーデータまたはメニューデータを有するデータストリームであって、前記字幕スーパーデータまたはメニューデータはグラフィクス（Ｇ）またはテキスト（ＴＥＸＴ）またはその双方を含むデータストリーム、を有する光ディスクにおいて、
前記データストームは、ランレングス符号化によりランレングス符号化データストリームとされ、
該ランレングス符号化データストリームは所定色（色０）を定義する第１のデータと、所定色のピクセルを符号化した２ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅの第１の符号語と、所定色でない色のピクセルを符号化した１ｂｙｔｅまたは３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語とを含み、
ここで第１の符号語はランレングス値を含み、３ｂｙｔｅの第１の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがあり、第２の符号語は色値（Ｃ．．．Ｃ）を含み、３ｂｙｔｅまたは４ｂｙｔｅの第２の符号語はランレングス値を含み、４ｂｙｔｅの第２の符号語に含まれるランレングス値はディスプレイ（ＢＴＶ）の表示の幅を超過することがある、
ことを特徴とする光ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２５２３４３（Ｐ２０１０−２５２３４３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３６３７（Ｐ２０１０−１０３６３７）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【分割の表示】特願２００６−５１７９８１（Ｐ２００６−５１７９８１）の分割
【原出願日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【分割の表示】特願２００６−５１７９８１（Ｐ２００６−５１７９８１）の分割
【原出願日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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