[发明专利]数字电视隐藏字幕显示方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字电视领域，尤其涉及一种数字电视隐藏字幕显示方法及系统。

背景技术

数字电视隐藏字幕也叫Closed Caption(简称CC)，是一种为了方便有听力障碍的残障人士提供的服务，这种字幕不仅能描述电视中人物对白，还能对电视场景进行描述或解释。只有使用者激活Closed Caption，隐藏字幕才能显示出来，否则默认是不显示。

数字电视系统中的Closed Caption是把文字加入NTSC或ATSC电视信号的一种标准化编码方法，在NTSC电视系统中采用隔行扫描，一帧图像由奇偶两场组成，Closed Caption数据被编码第21行的回程扫描(即VBI，Vertical Blanking Interval场消隐期)间隙中，电视机或者机顶盒的内置解码器或独立解码器能处理并显示CC文字，显示在OSD(用户显示界面)上，呈现给用户。CC的显示原理是把整个电视屏幕分成N行M列，CC字幕就按照码流里面的定义的位置显示到屏幕上。码流里的CC数据分成两种，一种是控制命令，一种是待显示字符。码流里面CC数据传输时一般先传送控制命令，再传送待显示字符。控制命令可以定义每个待显示字符在屏幕上的位置，也就是所属的行列数，当然也有些控制命令是用来指定待显示字符的字体大小、颜色等属性，还有控制换行以及显示模式；待显示字符就是最终用户看到的OSD上的字幕内容。CC字幕有三种显示模式(1)Paint on模式：字幕从左到右逐字显示，每搜到一个待显示字符就立刻显示到OSD上，这行所有字符都显示完后该行即被擦除。(2)Pop on模式：把搜到的字符数据先保存起来，当收到开始显示控制命令后，把所有字符同时全部显示到OSD上。(3)Roll up模式：屏幕上最多同时显示2-4行，每收到新的要显示字符就立刻画到OSD上，从左到右逐字显示，当收到换行命令后就把首行字幕内容从OSD上擦除，余下各行分别往上滚动一行。

目前机顶盒(或者电视机)上CC功能模块一般包含三个子模块：数据搜集模块、数据解析模块和显示处理模块。数据搜集模块由机顶盒(或者电视机)主芯片提供的SDK来负责。数据解析模块按照标准对搜集到的数据进行解析，过滤出控制命令和待显示字符。对于控制命令用来控制字幕的显示模式和显示效果，发送给显示模块。对于待显示字符也发送给显示模块。显示处理模块包含不同样式点阵字库，字库里定义了不同的显示样式，包括粗体、斜体等字型。显示处理模块初始化时首先会分配N×M字节的内存缓冲区，对应屏幕OSD的显示区域。目前机顶盒(或者电视机)芯片集成了图形处理引擎(GPU，图形处理单元)，它会提供给用户创建指定宽高图层(surface)的功能，可以在surface上进行位块传送(blit)和填充(fill)矩形区域等画图操作，不同surface之间也可以blit操作进行混合，混合后的图形就有一定图层叠加显示效果，使用blit或fill操作可以快速的完成图形处理任务。对于CC字幕，显示系统会创建一个720×576像素宽高的字幕层(字幕surface，CC surface)，所有要显示的隐藏字幕都是先画到字幕层对应位置坐标上，最后和系统菜单层在显存(framebuffer)混合后呈现给用户的。当收到数据解析模块发送过来的显示模式控制命令时，就记录当前流里面定义的显示模式，后面需要显示时就按照这种模式定义的效果来显示。当收到显示样式(如显示字符的字体，颜色等)控制命令时就自动标记紧随其后的待显示字符的属性信息，并把这个待显示字符保存到对应位置的内存缓冲区中，根据传输流里定义好的显示模式，作进一步处理并显示到OSD上。对于Paint on模式：每接收一个待显示字符后，根据标记的字符属性信息立刻从字库中找到对应属性的字形形成位图(bitmap)，拷贝到字幕层对应位置坐标上，并调用系统刷新屏幕接口(osg_updatescreen)和菜单层混合显示到OSD上。对于Pop on模式:每收到一个待显示字符，保存到对应位置的内存缓冲区中等待显示，等到所有待显示字符都收到并保存到内存缓冲区完成后，在收到显示命令后，逐行扫描内存缓冲区，如果发现某行中存在待显示字符就把该行中所有字符逐个从字库中找到对应字形形成位图(bitmap)并拷贝到字幕层对应坐标位置上，最后调用osg_updatescreen和菜单层混合显示到屏幕上。对于Roll up模式:每收到一个待显示字符，保存到对应位置的内存缓冲区中，根据标记的字符属性信息立刻从字库中找到对应属性的字形形成位图bitmap，拷贝到字幕层对应位置坐标上，并调用系统刷新屏幕接口(osg_updatescreen)和菜单层混合显示到OSD上，达到用户看到的逐字显示出来的效果。在收到换行命令时，首先清除字幕层上的全部字幕内容，同时清除内存缓冲区第一行含有的字符数据，余下各行由内存拷贝各提前一行，然后从内存缓冲区第一行扫描如果发现某行有可显示字符就从字库中找到对应字形形成一个位图，同时计算出这个字符在字幕层上的位置，然后拷贝到字幕层上，待全部行都扫描完成后，这时字幕层上已经画出了所有行的字幕内容，继续调用osg_updatescreen把字幕层和菜单层混合，最终显示到OSD屏幕上。