數(shù)字電視字幕與臺時標系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)文獻綜述

1、數(shù)字電視字幕與臺時標系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)文獻綜述郭奕(電子科技大學自動化工程學院 200420705003摘要:近年來我國有線電視數(shù)字化的進程明顯加快,在數(shù)字電視時代逐漸到來的今天,許多數(shù)字電視相關(guān)的技術(shù)卻還顯得不那么成熟,其中數(shù)字電視字幕系統(tǒng)就是一個方面。本文介紹了數(shù)字電視字幕與臺時標技術(shù)的相關(guān)理論、研究現(xiàn)狀以及發(fā)展態(tài)勢,包括數(shù)字電視字幕與臺時標的一些相關(guān)處理方式和相關(guān)標準,擬提出了一套數(shù)字電視字幕與臺時標的處理方法。以上各理論為本學位論文提供了一定的理論及參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:數(shù)字電視、字幕、臺標、字幕機、ETSI EN 300 743一前言1.數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析1.1 數(shù)字電視技術(shù)數(shù)字

2、電視是指在電視信號的產(chǎn)生、處理、發(fā)射、傳輸和接收全過程中使用數(shù)字信號的電視系統(tǒng),它具有雙向互動、抗干擾能力強、頻率資源利用率高等數(shù)字信號的所有優(yōu)點。數(shù)字電視是數(shù)字技術(shù)在電視領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用的必然結(jié)果,它是與模擬電視相對應(yīng)的一個概念,同樣由內(nèi)容(節(jié)目、傳輸和接收三個部分組成。其中,內(nèi)容泛指電視節(jié)目或綜合信息業(yè)務(wù)的采集、制作等;傳輸是指以衛(wèi)星、地面、有線等手段將內(nèi)容從內(nèi)容提供者傳送到受眾;接收泛指由制造業(yè)生產(chǎn)的用戶終端接收產(chǎn)品。當上述三個部分都實現(xiàn)數(shù)字化后,用戶才能獲得真正意義上的由數(shù)字電視革命所帶來的視聽享受與信息服務(wù)。與模擬電視相比,數(shù)字電視在內(nèi)容(節(jié)目、傳輸和接收三個環(huán)節(jié)上所帶來的產(chǎn)業(yè)革命將更

3、加深刻。首先,在內(nèi)容方面,傳統(tǒng)的模擬電視僅向受眾提供電視節(jié)目,廣告收入構(gòu)成電視臺的產(chǎn)業(yè)主體。實現(xiàn)數(shù)字化后,電視臺除向受眾提供電視節(jié)目外,還可提供數(shù)據(jù)廣播、交互信息等多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),產(chǎn)業(yè)幾乎延伸到IT 的各個領(lǐng)域;其次,在傳輸手段上,廣播電視的有線、無線網(wǎng)絡(luò)將與其它通信網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)方面趨于融合,數(shù)字化后所帶來的雙向傳送、移動便攜接收、區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、頻道增容等優(yōu)勢將使有線、無線網(wǎng)絡(luò)在產(chǎn)業(yè)化方面大有可為;第三,在接收終端方面,伴隨數(shù)字電視新業(yè)務(wù)的興起,SDTV接收機、HDTV接收機、多功能機頂盒等一大批新型信息家電產(chǎn)品將應(yīng)運而生,從而為制造業(yè)帶來空前的市場和產(chǎn)業(yè)機遇。數(shù)字電視的應(yīng)用,將為人們提供更加適合人

4、類自然視域的畫面結(jié)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)的電視圖像和更多形式的電視服務(wù),并在相關(guān)的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響,因而發(fā)達國家均把數(shù)字電視看作是對人類社會信息發(fā)展具有極其重要意義的“戰(zhàn)略技術(shù)”。1.2 國內(nèi)外數(shù)字電視發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)字電視的發(fā)展大致分為三個階段,第一階段為個別電視設(shè)備的數(shù)字化階段,第二階段為全功能數(shù)字演播室階段,第三為數(shù)字視頻廣播階段。世界廣播電視已經(jīng)進入數(shù)字化時代,各國數(shù)字電視都有了很大的發(fā)展,美國數(shù)字電視基本覆蓋全國,有線數(shù)字電視用戶超過2000萬,衛(wèi)星數(shù)字電視用戶超過1500萬,地面數(shù)字電視覆蓋率達99%,有線電視已經(jīng)完成光纖化、數(shù)字化改造,數(shù)字平臺不僅可以提供數(shù)字電視節(jié)目,還開展了信息服務(wù)等多

5、種增值服務(wù),美國計劃在2009年關(guān)閉模擬電視。英國衛(wèi)星數(shù)字電視用戶為700萬,有線數(shù)字電視用戶為200萬,地面數(shù)字電視用戶超過200萬,數(shù)字電視用戶占英國2500萬家庭的44%,英國計劃在2010年關(guān)閉模擬電視。其他如加拿大計劃于2007年關(guān)閉模擬電視,日本計劃在2011年關(guān)閉模擬電視,澳大利亞計劃在2008年關(guān)閉模擬電視,韓國計劃在2010年關(guān)閉模擬電視。國內(nèi)數(shù)字電視的發(fā)展自1998年國家有關(guān)部委聯(lián)合成立高清電視小組開始,到1999年10月1號國慶50周年高清晰度數(shù)字電視演示,2001年北京、上海、深圳3個(地面數(shù)字電視試點城市的設(shè)立和國家立項支持,2002年全國的先行者如蘇州、上海、北京、

6、廣東(省有線、深圳等搭建實驗平臺,2003年國家廣電總局發(fā)展數(shù)字電視的新思路的政策調(diào)整以及數(shù)字化、信息化、整體平移等一系列的宏偉發(fā)展戰(zhàn)略的出臺,經(jīng)歷了各種各樣的曲折發(fā)展之路。全國各地有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造方興未艾,產(chǎn)業(yè)初步成型,取得了很大成績,業(yè)內(nèi)同行努力實踐,互相學習借鑒,正尋求數(shù)字化進程中的本質(zhì)突破。但也應(yīng)看到,時至今日,在這偉大變革中,我們?nèi)匀辉谄D難探索,謀求發(fā)展。國家廣播影視科技“十五”計劃和2010年遠景規(guī)劃明確提出:到2005年我國有線數(shù)字電視用戶超過3000萬戶,2010年全面實現(xiàn)數(shù)字廣播電視,2015年停止模擬廣播電視的播出。按照這個要求,國家制定了我國有線電視數(shù)字化過渡時間表

7、。第一階段:到2005年,直轄市、東部地區(qū)地(市以上城市、中部地區(qū)省會市和部分地(市級城市、西部地區(qū)部分省會市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。第二階段:到2008年,東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市級城市和大部分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。第三階段:到2010年,中部地區(qū)縣級城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。第四階段:到2015年,西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。1.3 國內(nèi)數(shù)字電視的發(fā)展前景中國擁有全球最多的電視觀眾和最大的有線電視網(wǎng)絡(luò),具有極其龐大的市場空間。我國現(xiàn)有地面廣播電視臺和有線電視臺

8、總數(shù)超過2000家,彩電總擁有量超過3億臺。從模擬電視廣播向數(shù)字電視廣播的過度,將帶來上萬億元的市場。數(shù)字電視將成為我國經(jīng)濟新的增長點。今年3月21日至23日,由國家廣播電影電視總局主辦的第十四屆中國國際廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)展覽會(CCBN2006在北京舉行,從20052006中國數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)報告信息發(fā)布會上獲悉,數(shù)字電視“整體轉(zhuǎn)換”目前已取得突破性進展,截至去年年底,我國有線數(shù)字電視用戶達到439.3萬,比去年年度增長了332.6萬戶。到今年底,這一數(shù)字將突破1000萬。隨著國內(nèi)國際的廣播電視行業(yè)的發(fā)展的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢。依據(jù)中國廣播電影電視總局的105號文件,明確了中國廣播電影電視的十五規(guī)則

9、和2010年遠景目標,中國的廣播電視的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化已是大勢所趨。數(shù)字電視發(fā)展的方向,就是要將廣播娛樂、網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)結(jié)合起來。只有開展增值服務(wù),才能將數(shù)字電視轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦蛫蕵沸畔⒎?wù),推動數(shù)字電視進入新的發(fā)展階段。2.數(shù)字電視的臺時標與字幕系統(tǒng)當前在我國,廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)已有相當大的規(guī)模,擁有很大的發(fā)展?jié)摿?。我國有線電視正在從模擬到數(shù)字,從窄帶到寬帶,從單向到雙向產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。由于有線電視網(wǎng)絡(luò)頻帶寬,用戶數(shù)量大,數(shù)據(jù)廣播市場的潛力極為巨大。多年來,國內(nèi)許多廠家投入巨大的人力、物力,致力于基于DVB-C 的數(shù)據(jù)廣播技術(shù)的開發(fā),已經(jīng)取得一些的成績,許多廠家相繼開發(fā)出多種實用的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng),分別

10、在不同的地方有線電視網(wǎng)絡(luò)上獲得應(yīng)用。然而,許多技術(shù)都有待成熟和完善。數(shù)字電視的臺時標和字幕系統(tǒng)就是一個還需要做很多研究工作的方面。臺標是電視播出的時候,疊加在節(jié)目內(nèi)容上面的徽標。臺標在業(yè)界受到了越來越多的重視,幾乎所有的電視臺無一例外都設(shè)有各自的標志。電視屏幕上的臺標最重要的作用就是頻道選擇提示和防止非法復(fù)制的作用,也就是讓觀眾在開機或者轉(zhuǎn)換頻道的時候能方便地了解所選擇頻道,同時,臺標還有一個重要的作用就是用來標明節(jié)目的版權(quán),防止非法盜錄。時標是指疊加在節(jié)目內(nèi)容上面的時鐘,是給電視觀眾的時間提示。字幕,即Subtitle或Caption。是我們在電影電視劇和新聞等節(jié)目中經(jīng)常能夠見到的一種播出方

11、法。它除了能夠輔助受眾進一步了解節(jié)目傳達的信息外,還能為非節(jié)目語種或聽力有障礙的觀眾收看起到“圖形化聲音”的作用。各國政府和民間組織對于電視字幕都給予充分的重視。美國國會在1996年就立法要求電視節(jié)目提供商自1998年起分階段為其節(jié)目提供字幕,并在2006年實現(xiàn)所有節(jié)目都含有字幕的目標。制作好的電視節(jié)目至少需要加上臺標才能通過信道傳送出去,數(shù)字電視也不例外。在模擬電視系統(tǒng)中,給電視節(jié)目加上臺時標和字幕,主要是通過字幕機來完成的,在數(shù)字電視日益走進我們生活的今天,研究如何在數(shù)字電視中疊加臺時標和字幕,具有廣泛的市場價值和現(xiàn)實意義。目前常見的給數(shù)字電視加字幕臺標的方法主要有下面幾種:(1利用非編軟

12、件(比如Adobe Premiere,在發(fā)送端將節(jié)目源進行離線的疊加字幕的操作。這種方法將字幕作為一路單獨的視頻來處理,技術(shù)比較成熟。但是這種操作相當?shù)馁M時,開銷很大。而且加過臺標的節(jié)目就不能在另外的臺播出了,節(jié)目的重利用率大大降低。(2在節(jié)目源端對節(jié)目先進行解碼再進行臺標插入,再進行編碼。這不但大大增加了制作時間.而且加過臺標的節(jié)目只能在該頻道用,不能作為素材再利用或用于節(jié)目交換。(3對節(jié)目進行局部宏塊再編碼。即將mpeg2一幀中需要加入臺標的部分宏塊單獨取出來,進行解碼、加入臺標、再編碼的過程。但是這種方法算法復(fù)雜,運算量大,成本高。由此可見,對于數(shù)字電視字幕和臺時標系統(tǒng)的研究是相當有必要

13、的。二字幕和臺時標系統(tǒng)分析1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢模擬電視系統(tǒng)中的臺時標和字幕一般是由臺標機(即臺標發(fā)生器產(chǎn)生的。臺標發(fā)生器是一種在電視播出系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備。它連接在播出切換臺上,或直接串接在最后的節(jié)目輸出上,用于指示電視臺的標識或頻道標識,同時具備時鐘功能,部分還用于角標廣告和字幕的輸出。臺標發(fā)生器同時需要具備行相位、副載波相位和鍵延時的調(diào)整功能,以適應(yīng)播出系統(tǒng)的整體要求。國內(nèi)的大部分播出系統(tǒng)設(shè)備都經(jīng)歷了一個從進口設(shè)備到國產(chǎn)設(shè)備的過渡過程,如播出切換臺、時基校正器等等,但臺標發(fā)生器卻是個例外,國外的臺標發(fā)生器大多只是具備單一的臺標功能,而國內(nèi)的臺標發(fā)生器在這基礎(chǔ)上,還需同時具備時鐘

14、輸出、角標廣告和字幕等功能,加之臺標可能需要不定期進行修改,所以從一開始臺標發(fā)生器就以國產(chǎn)設(shè)備為主,并一直延續(xù)到今天。臺標發(fā)生器出現(xiàn)于70年代,國內(nèi)最早有兩到三家研制成功并投入使用。臺標發(fā)生器將存儲在機器內(nèi)部的標識(先完成制作,并以一定格式存儲在機器內(nèi)部取出,再以系統(tǒng)為主同步信號為基準,生產(chǎn)需要的鍵信號(KEY SIGNAL和填充信號(FULL SIGNAL,再通過不同方式疊加到節(jié)目信號中。一種方式是通過播出切換臺或獨立的鍵控器,如圖一;一種是直接再臺標發(fā)生器內(nèi)部完成疊加,如圖二。 臺標發(fā)生器已經(jīng)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展歷史,90年代末期出現(xiàn)的臺標發(fā)生器在以前的基礎(chǔ)上采用了超大規(guī)模集成電路和全數(shù)字

15、的信號處理方式,功能齊全,功耗低。輸出接口增加了串行數(shù)字接口(SDI,時鐘增加了GPS功能,并可以實現(xiàn)臺標下載和受控功能。即滿足了現(xiàn)時的功能要求,又可方便從模擬復(fù)合信號到數(shù)字分量信號的過渡。數(shù)字節(jié)目的字幕是復(fù)用在TS流里,通過網(wǎng)絡(luò)傳送到STB,STB得到字幕控制信息后,在指定的時候和位置按指定速度顯示字幕或者臺標。目前國內(nèi)外常見的給數(shù)字電視加字幕臺標的產(chǎn)品主要有下面幾種:1、THALES公司采用局部宏塊編碼的方法,將傳統(tǒng)鍵控概念引入ASI系統(tǒng),可直接將臺標服務(wù)器串在視頻服務(wù)器的ASI輸出或復(fù)用器之后,對ASI流中的任意節(jié)目插入臺標或字幕(目前,最多4路 。臺標的做法與傳統(tǒng)播出的方法相同.為一個

16、TGA文件,通過臺標控制工作站加臺標或下臺標。字幕的制作有一定的要求.也是通過臺標控制工作站進行控制。但是這種方法算法復(fù)雜,運算量大,一臺P4電腦也只能處理一路節(jié)目,要處理多路則需要采用高速DSP,這樣又大大增加了成本。THALES公司的這類機器報價是30萬歐元。2、CNX視頻處理系列產(chǎn)品中的數(shù)字電視臺標插入設(shè)備DTVLogoInsertor。它能夠?qū)D標直接插入到MPEG-2視頻中,而不需要將視頻信號從TS流節(jié)碼成SDI信號然后再編碼,插入處理在壓縮域(DCT完成,可以保證視頻質(zhì)量。3、BTG3003-A型TS流圖文字幕機。BTG3003-A是結(jié)合BVCOM公司從事多年的DVB技術(shù)和圖象處理

17、技術(shù)的優(yōu)勢,針對DVB體系而開發(fā)的專用設(shè)備。在基本滿足傳統(tǒng)的圖文字幕機功能的同時,在管理和業(yè)務(wù)形式上都有新的創(chuàng)新和突破,它可以使普通數(shù)字電視機頂盒(STB不用增加接收軟件就可收看疊加圖文字幕后的電視節(jié)目。該產(chǎn)品采用BVCOM公司專用VEDIT板,可實時處理MPTS/SPTS流,在TS流內(nèi)的單節(jié)目視頻畫面可同時插入4個圖文信息,如可實時插入2行飛字,1個臺標,1個動畫等。該產(chǎn)品配置有BVCOM 公司專業(yè)的圖文編播軟件,采用IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程管理,一個圖文編播軟件可管理256臺TS流圖文字幕機。上面的幾種產(chǎn)品,都是采用的硬件方式實現(xiàn)的,價格比較昂貴。2. 技術(shù)層面分析臺時標和字幕采用類似的方式處理,

18、僅以字幕為例說明。2.1 字幕字幕主要有兩種形式:即開放型字幕(Open Caption和關(guān)閉型字幕(Closed Caption。在模擬電視時代,開放型字幕是節(jié)目源在播出前,由字幕機通過鍵(Key的方式刻錄在節(jié)目圖像上,再通過播出前端送到千家萬戶的電視機中。它的優(yōu)點是制作簡單,成本低,接收端(電視機不需要進行任何改造便可接收。但由于加入的字幕已經(jīng)成為圖像的一個組成部分,因此一旦制作完成便不能修改,用戶也只能被動地收看。關(guān)閉型宇幕是將字幕信息進行編碼處理后,嵌入到電視信號的場逆程(VBI中,用戶接收端需通過專用的解碼電路再將字幕還原,并顯示在屏幕上。用戶可以根據(jù)需要自由選擇是否顯示字幕信息。關(guān)

19、閉型字幕給予觀眾較大的自主性,適用于更廣泛的受眾,但是需要電視機具有專門的解碼電路,或添加專業(yè)解碼器才能收看,成本相對較高。但在批量生產(chǎn)的情況下,與普通電視相比,含有附加解碼電路的電視機價格并沒有增加很多。隨著數(shù)字電視標準的制定和推廣,為了進一步充分利用日益緊缺的頻帶資源并增加節(jié)目的收看效果以及互動性,各國都積極開展了基于衛(wèi)星、有線和地面開路等平臺的數(shù)字電視實驗或播出,并取得了積極成果。美國聯(lián)邦通信委員會(FCC已經(jīng)制定了由模擬電視向數(shù)字電視過渡的時間表:在2003年四月數(shù)字電視節(jié)目播出量要與模擬電視持平,而到2005年四月要實現(xiàn)所有電視節(jié)目數(shù)字化。為了適應(yīng)需求,FCC也特別規(guī)定了對數(shù)字字幕的

20、要求。自2002年7月起,所有的數(shù)字電視接收機都要支持數(shù)字字幕。歐洲以及世界上其他一些國家采用的是DVB 數(shù)字電視標準系列。在其標準化文件中也規(guī)定了字幕系統(tǒng)(DVBSubtitling的標準文件(ETSI EN 300 743下面就標準的內(nèi)容(即我研究字幕產(chǎn)品必須遵循的標準作一些分析。2.2 字幕編碼在數(shù)字電視中,視音頻信號都是基于MPEG-2的壓縮規(guī)范,將基帶信號壓縮成為基本碼流ES,并封裝成PES包,再經(jīng)多路復(fù)用并封裝成固定長度(188或204Byte的TS包,最終與其他TS流再復(fù)用或直接調(diào)制輸出。與視音頻信號類似,DVB字幕也被定義為單獨的一個TS流。DVB字幕允許通過兩種方式來進行編碼

21、:一種是字符集的方式。編碼器直接將文字字符壓縮處理后再進行傳輸。這種方式占用傳輸帶寬很小,但除非支持編碼器所采用的字符集,否則解碼器不能保證可以正確解出相應(yīng)的字幕信息。因此兼容性較小;另一種方式是在編碼器中將字符轉(zhuǎn)換成Bitmap圖形格式并進行編碼,解碼器端將圖形解碼還原字幕。雖然相對傳輸碼率較高,但是對解碼器的要求則簡單許多,具有很強的兼容性,尤其是對于傳輸亞洲語言或阿拉伯語言字幕非常方便,下文中介紹的就是基于這種方式。在DVB字幕的標準中,包括以下一些主要定義:object(對象:顯示在電視屏幕上的所有成分,包括臺標、圖片等等。每一個object都是一個圖形單元,擁有獨立的識別號(ID-n

22、umber。region(區(qū)域:屏幕上顯示object的那一個矩形區(qū)域。每一個region獨立占有其所覆蓋的電視線,共享一個電視線以上的object都屬于同一個region。Color Look-Up Table (CLUT:用來將每個region中object的偽色彩轉(zhuǎn)換成正確顯示在屏幕上的顏色。CLUT-family:包括:4條目的CLUT,8條目的CLUT,256條目的CLUT。page composition(頁成份:屏幕顯示的最高一層定義。在屏幕上可能同時顯示很多個region,這些region都列在page composition中,在同一時間只能有一個page compositi

23、on處于顯示狀態(tài),但碼流中可以有多路同時傳送。ancillary page(輔助頁:是一個可選頁。傳送CLUT定義和在整個字幕碼流中共享的object數(shù)據(jù)段。例如:臺標或字符。composition page (元素頁:傳送著頁中的所有page composition。其中也包括圖形。但不能被不同的屏幕版面(screen layout共享。所有共享的資源均由ancillary page傳送。decoder state (解碼器狀態(tài):解碼器中像素與緩存的配置狀況。display (顯示:一個完整的圖形。display set:page composition數(shù)據(jù)段所處理的兩個display之間的

24、數(shù)據(jù)段。display sequence(顯示序列:一個或多個display組成的序列。epoch:在兩個page state (頁狀態(tài)= “mode change”(模式改變的page composition數(shù)據(jù)段之間的時間。(當解碼器收到標有“mode change”的頁數(shù)據(jù)段時會將decoder state頁狀態(tài)重啟,其保留的所有內(nèi)存配置都被清除。為了使解碼器中的顯存能夠得到有效的利用,DVB字幕采用了基于索引色圖形的region,每一個display包括有一個或多個有確定位置的region。每個region 都有垂直和水平尺寸以及像素(pixe1碼長定義,并且有定義的背景顏色和圖形化的

25、object。其中像素碼長為2、4或8bit,分別允許region內(nèi)最多采用4、l6或256個不同的像素碼。每個region都通過一個CLUT表格來定義像素碼的顏色和透明度。而作為字幕的編碼器,應(yīng)該可以判斷設(shè)計成l6或256色的object支持在解碼時可能顯示為較少顏色的情況。字幕發(fā)送者可以通過一種量化算法預(yù)知這種處理的結(jié)果。這個特色可以允許一個字幕碼流兼容不同的解碼器。DVB字幕系統(tǒng)還通過一系列技術(shù)來提高圖形數(shù)據(jù)的傳輸效率:顯示超過一次的位圖像素結(jié)構(gòu)只需傳輸一次,只需調(diào)整在位圖中的位置即可。在超過一個碼流中使用的像素結(jié)構(gòu)只需傳輸一次。像素數(shù)據(jù)通過游程編碼進行壓縮。部分object的色階可以采

26、用與其他部分相比較小的像素位數(shù)和映射表。(例如8bit像素碼長的object可能含有采用4bit或2bit像素碼長的部分,這些像素碼通過映射表轉(zhuǎn)換成256色系中的對應(yīng)值。顏色定義可以采用每CLUT條目16或32位,但是要考慮顏色精度和傳輸帶寬的制約關(guān)系。組成字幕信息的“積木”被稱為subtitling_segment。這些字段由PES包進行封裝,并再封裝成TS包進行傳輸。每個字幕碼流中都有獨立的包識別(PID,并含有對應(yīng)節(jié)目的PCR信息用來與節(jié)目同步。DVB允許多個字幕碼流對應(yīng)于一個節(jié)目。用于節(jié)目的跨區(qū)域播出?；蛘呤秋@示不同的字體效果和寬高比(例如:一個節(jié)目可攜帶多語種的字幕,或者有不同的字體

27、以及4:3或16:9的寬高比下有不同的效果。傳輸流中不同的字幕數(shù)據(jù)段通過頁識別符(Page identifiers進行區(qū)分。在傳輸流的節(jié)目映射表(PMT中,有相應(yīng)的一個或多個字幕描述子(subtitling descriptor來描述節(jié)目中有效的字幕碼流,并通過包識別符(PID以及頁識別符(page id來引導(dǎo)解碼器進行解碼。2.3 字幕解碼字幕解碼是一個將字幕碼流翻譯的處理過程(見圖1字幕解碼操作的輸入信號是MPEG-2的TS流。通過PID的選擇,過濾后的字幕碼流進入一個512 byte的傳輸緩存(Transport buffer,緩存則以192k bit/s 的速度將碼流傳送到下一級的預(yù)處

28、理器(Pre-processor。當緩存中沒有數(shù)據(jù)的時候,傳輸速率為零。預(yù)處理器根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)識別符(data_identifier除去相應(yīng)TS包和PES包的包頭展示時間戳(PTS將被送到字幕處理(Subtitle processing這個環(huán)節(jié)。預(yù)處理器的輸出為基于頁標示(page id過濾的字幕數(shù)據(jù)段。選中的數(shù)據(jù)段進入24kByte的編碼數(shù)據(jù)緩存(Coded data buffer。在緩存中只有數(shù)據(jù)段完整時才能被字幕解碼器(subtitle decoder提取,提取和解碼是瞬間完成的。當數(shù)據(jù)段提出所有的像素數(shù)據(jù).并且所有的像素數(shù)據(jù)都被傳輸?shù)较袼鼐彺?pixel buffer中后,解碼器才從編

29、碼數(shù)據(jù)緩存中清除數(shù)據(jù)段。像素數(shù)據(jù)的傳輸速率為512kbit /s 。 圖三 字幕解碼過程根據(jù)DVB-SUB (字幕臺標ETSI EN 300 743標準,采用軟件的方法實現(xiàn)對數(shù)字電視字幕和臺時標的處理,不僅能滿足數(shù)字電視系統(tǒng)對字幕和臺標的需求,實時處理多路節(jié)目,開銷較小,而且具有很高的性價比,具有很大的市場潛力。三 小 結(jié)我國是一個電視大國,模擬電視達到3億臺以上。按照國家廣播電影電視總局制定的十五規(guī)劃,近年來我國有線電視數(shù)字化的進程明顯加快。數(shù)字電視時代正在到來。在這個過程中給數(shù)字電視業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了很好的機遇,但是對于某些還不太成熟的技術(shù)也帶來了一些挑戰(zhàn),其中字幕和臺時標技術(shù)就是其中之一。

30、本文介紹了數(shù)字電視的發(fā)展情況,著重介紹了數(shù)字電視字幕臺時標系統(tǒng)的現(xiàn)狀,根據(jù)DVB-SUB (字幕臺標ETSI EN 300 743標準,提出了一種處理字幕的方法,在播出前端將字幕、臺標等信息編輯成“SubTitle ”信息,然后進入信道傳輸,在接收端通過標準的STB 在指定的時候和位置按指定速度顯示字幕或者臺標,所有符合DVB 標準的機頂盒均適用。這種方法符合標準,可擴展性良好,資源消耗小,能實時的處理多路節(jié)目,有很高的性價比和很大的市場潛力。參考文獻:【1】 ISO/IEC 13818: MPEG-2標準【2】ETSI EN 300 743 V1.2.1: Digital Video Bro

31、adcasting (DVBSubtitling systems 2002.06【3】 徐道武等. 新一代臺標發(fā)生器的設(shè)計思想. 廣播與電視技術(shù).2003.4【4】 孫金寶. DVB 硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)計. 現(xiàn)代電視技術(shù). 2005.5【5】 安樂. DVB 字幕初探. 現(xiàn)代電視技術(shù). 2003.5【6】 盧官明, 宗昉. 數(shù)字電視原理. 北京:機械工業(yè)出版社, 2004.1.1【7】 劉文開, 劉遠航. 有線廣播數(shù)字電視技術(shù). 北京:人民郵電出版社, 2003.10【8】 楊曉宏, 祁志敏. 國內(nèi)外數(shù)字電視發(fā)展現(xiàn)狀分析. 有線電視技術(shù), 2005, 15: 9-12【9】 中國數(shù)字電視網(wǎng) 【10】 ETSI EN 301 192-v1.2.1. Digital Video Broadcasting (D