JP3560657B2

JP3560657B2 - Graphic data unit for digital television receiver and method of using digital television receiver

Info

Publication number: JP3560657B2
Application number: JP26998094A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．ゴウブロバート; シー．メイヤーリチャード; アール．リーダージョン; ディー．ヘイムブックスコット
Original assignee: テキサスインスツルメンツインコーポレイテツド
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JPH08140063A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、テレビ受像機に関し、より詳細には、テレビディスプレイスクリーン上でグラフィックをディスプレイすることに関する。
【０００２】
【従来技術】
今日のテレビ受像機は、クローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイのような特殊なグラフィック機能を発揮する可能性が大きくなっている。クローズドキャプション用情報は、標準テレビ放送信号の一部、例えばＮＴＳＣ信号のライン２１にあり、オンスクリーンディスプレイ用の情報は、ユーザーが作動パラメータ、例えばチャンネルおよび音量を調節する際に使用するハンドヘルドリモコンユニットによって発生される。リモコンユニットは、赤外線信号を送信し、テレビ受像機はこの信号を検出してディスプレイのスクリーン上にチャンネルおよびその他制御に関連した情報をディスプレイする。
【０００３】
現在のテレビ受像機では、クローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイ情報を検出するための装置が、アナログ出力信号を発生するようになっている。これら装置は、アナログディスプレイ、例えば陰極線管に適している。しかしながら、これらアナログ出力信号は、デジタルディスプレイデータによりアドレス指定されるピクセル素子のアレイを有するデジタルディスプレイ、例えば空間光変調器（ＳＬＭ）には適していない。ＳＬＭに対しては、アナログのクローズドキャプション信号およびオンスクリーンディスプレイ信号をデジタル信号に変換しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＬＭの別の特徴は、ピクセル素子を正方形のグリッドパターンに配置しないで、ピクセルアレイをスタガー状パターンにして使用していることである。これらスタガー状パターンは、画質全体の点で有利である。しかしながら、像に垂直ラインがある場合、ラインがぎざぎざに見えることがあり、この効果はクローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイで使用されている文字で特に顕著である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、スタガー状のピクセルのレイアウトを備えた空間光変調器を有する、デジタルテレビ受像機用グラフィックデータユニットにある。クローズドキャプション検出器は、テレビ信号のうちのクローズドキャプション成分を検出し、これをクローズドキャプションデータに変換する。グラフィックプロセッサはクローズドキャプションデータを受信し、どんな文字を発生すべきかを決定する。グラフィックプロセッサとデータ通信をするようになっているキャラクタ発生器は、これら文字を示すピクセルデータを発生する。キャラクター発生器とデータ通信するキャラクタメモリは、スタガー状のピクセルレイアウトの効果のために垂直ラインを補償するように、前記文字を示すピクセルパターンを記憶する。
【０００６】
本発明のその他の特徴としては、グラフィックデータの垂直ラインおよび受信ビデオ信号における垂直ラインを補償する機能が挙げられる。グラフィックデータに対しては、グラフィックプリミティブメモリは、スタガー状ピクセルのレイアウトの効果を垂直ラインで補償するライン描画用プリミティブを記憶する。グラフィックプロセッサは、ビデオ信号に対してはエッジを検出し、これらエッジを補償すべきかどうかを決定する。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の利点は、付加的なアナログ／デジタルコンバータを不要にするクローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイ用のグラフィックプロセッサを使用することである。
【０００８】
クローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイの外に、テレビ放送ディスプレイ上にその他のグラフィックディスプレイを容易に重ねたり、放送ディスプレイと置換することも可能である。例えばユーザーは、従来の入力装置によってピクチャーインピクチャータイプのグラフィックサブディスプレイを発生できる。
【０００９】
ＳＬＭはグラフィックディスプレイの正確な表示と妥協することなく、スタガー状のピクセル素子のアレイを有することができる。アルファニューメリックキャラクタは、垂直ラインを有する他のタイプのグラフィック像と同様に、視覚的により強いアピール力がある。
【００１０】
【実施例】
図１は、デジタルテレビ受像機１０のある部品を示す。ここでは出力ピクセルデータを得るのに使用される部品しか示さず、同期化およびオーディオ信号処理等の機能に使用される部品については図示されていないと理解すべきである。
【００１１】
本発明は、本発明に係わるグラフィックデータユニット１７を有する受像機１０に関するものである。他の部品およびＳＬＭに基づくデジタルテレビシステムの全体の動作のより完全な説明は、「標準独立デジタル化ビデオシステム」を発明の名称とする米国特許第５，０７９，５４４号、および「デジタルテレビシステム」を発明の名称とする米国特許出願第０８／１４７，２４９号（代理人整理番号第ＴＩ−１７８５５）（いずれもテキサスインスツルメント社に譲渡されている）に記載されている。これら特許および特許出願を本明細書では参考例として引用する。
【００１２】
「パルス幅変調ディスプレイシステムで使用するためのＤＭＤアーキテクチャおよびタイミング」を発明の名称とする米国特許出願第０７／６７８，７６１号は、ＤＭＤに基づくディスプレイシステムと共に使用するためのビデオデータをフォーマット化する方法およびピクセル輝度を可変とするためビット平面を変調する方法について述べている。「白色光増加カラーフィールド順次投射法」を発明の名称とする米国特許出願第０７／８０９，８１６号には、順次カラー像を発生するためにカラーホイールと共にＤＭＤに基づくディスプレイシステムを使用することが記載されている。これら特許出願も、テキサスインスツルメント社に譲渡されたものであり、参考例として引用する。
【００１３】
ビデオ入力信号はいずれのテレビ信号でもよく、本発明を説明するため、入力信号はクローズドキャプション成分を有しているものとする。
【００１４】
受像機１０の概略を述べると、信号インターフェース１１は、従来の信号インターフェース機能、例えばチューニングおよびフィルタリング機能を果たす。このインターフェースは本発明の要旨と関連しない機能、例えば同期信号の除去機能を果たす。
【００１５】
Ａ／ＤコンバータおよびＹ／Ｃ分離器１２は、単一のユニットとして示されている。Ａ／Ｄ変換の後にデジタルＹ／Ｃ分離を行ってもよいし、これとは異なり、アナログＹ／Ｃ分離の後にＡ／Ｄ変換を行ってもよい。いずれの場合でも、分離器１２の出力信号は、輝度データおよびクロミナンスデータのサンプルとなる。
【００１６】
処理メモリ１３は、処理中にピクセルデータを記憶する。一般に、処理メモリ１３は動き検出およびデインターレーシング等の動作を行うように、データのフィールドを記憶するためのフィールドバッファを有する。
【００１７】
主プロセッサ１４は種々のビデオ処理アルゴリズム、例えば色差信号からＲＧＢへのデジタル信号の変換、デインターレーシング化、ガンマー補正を実行する。主プロセッサ１４は、図９〜１１を参照して後に説明するような、垂直エッジ補償を行うようにプログラムすることも可能である。垂直エッジ補償を実行するためのロジックは、これら動作を行うための命令を記憶するためのリードオンリーメモリ１４ａにより、すなわち論理回路として実現できる。
【００１８】
ディスプレイメモリ１５はディスプレイレディーデータを受信し、これをフォーマット化し、ＳＬＭ１６へ送る。ＳＬＭ１６は、同時にオンオフが可能な別々にアドレス指定可能なピクセル素子を可能とする。像フレーム中でターンオンすべきピクセルをアドレス指定し、更に各ピクセル素子がオンとなっている１フレーム当たりの時間長さを制御することによって像が得られる。ＳＬＭの一例としては、テキサスインスツルメンツ社によって製造されたデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）がある。適当なＤＭＤの詳細は、「空間光変調器」を発明の名称とする米国特許第４，９５６，６１９号に記載されている。この米国特許は、テキサスインスツルメンツ社に譲渡されており、本願では参考例として引用する。
【００１９】
このＳＬＭ１６の特徴は、データを「ビット平面」で受信することである。各ビット平面において、１フレームのうちのすべてのピクセルは１ビットのデータで示される。例えば各ピクセルが１フレーム当たり２４ビットで示される場合、フレームごとにＳＬＭ１６に対し２４ビット平面のデータが送られる。１ビット平面の各ピクセル素子に対し、データのそのビットは、そのビット平面に割り当てられている時間中にピクセル素子をオンとするかオフとするかを決定する。
【００２０】
グラフィックデータユニット１７は、ディスプレイメモリ１５にもデータを発生するが、このデータはビデオ像でなくてグラフィックを表示するものである。より詳細に説明すれば、グラフィックデータユニット１７は３つのタイプのグラフィックデータすなわちクローズドキャプション、オンスクリーンディスプレイおよびユーザーが発生したグラフィックを発生する。一般にクローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイは、ディスプレイフレームのうちの所定のサブスペースを占める。ユーザーが描画したグラフィックはサブスペースまたはフレーム全体を占めることができる。グラフィックデータを発生するためのグラフィックデータユニット１７の特殊機能については、図２〜８を参照して、後に説明する。
【００２１】
データ入力インターフェース１９は、このグラフィックデータを受信するためのＩ／Ｏポートを有するグラフィックデータユニット１７とデータ通信するようになっている。電話またはテレビケーブルを介してグラフィックデータを受信するためのモデムを含む、像データをプロセッサに送るためのいかなるタイプの装置も使用することができる。像データはドローイングパッドまたはディスクドライブを用いてユーザーが発生できる。この像「データ」は、ピクセルデータまたは像を発生できるプログラムを含むことができる。データ入力インターフェース１９は、これらタイプのデータを分離し、ピクセルデータはプロセッサメモリ１３に送られ、主データパスに従う。グラフィックデータユニット１７にはグラフィックコードが送られる。
【００２２】
グラフィックデータユニット１７によって発生されたグラフィックデータは、ディスプレイメモリ１５に送られ、ビデオデータの処理が完了した後に、特にビデオデータに対する順次走査処理がすべて完了した後に、ディスプレイレディーデータストリーム内に挿入される。フレームメモリ１５からの出力時には、各ビット平面のデータは、ビデオデータおよび、存在する場合には適当なピクセル位置にあるグラフィックデータを含む。主ディスプレイ内でのピクチャーインピクチャーのサブディスプレイを制御するためのフレームメモリ１５については、「空間光変調器を用いたディスプレイシステム用デジタルメモリ」を発明の名称とする米国特許出願第（代理人整理番号ＴＩ−１７４０４）に記載されている。本願ではこの特許出願も参考例をして引用する。グラフィックサブディスプレイ位置を決めるのに同様な技術を使用することができる。
【００２３】
図２は、グラフィックデータユニット１７をより詳細に示す。図示するように、グラフィックデータユニット１７はプロセッサで制御されるユニットであり、従来のリモコン機能を実行し、デコードされたコマンドデータを実行のため主プロセッサ１４へ送る特殊グラフィックプロセッサ２２を有している。グラフィックプロセッサ２２は、ピクセルデータの発生も容易とするが、ビデオデータでなくてグラフィックデータを取り扱う。主プロセッサ１４およびグラフィックプロセッサ２２は、２つの異なるプロセッサとして示されているが、本明細書に述べた特性を有していることを条件に、双方のプロセッサの代わりに一つのプロセッサを用いることができる。
【００２４】
グラフィックプロセッサ２２は、多数の市販のグラフィック用プロセッサのうちのいずれかでよく、これら市販のプロセッサはプログラム可能であり、グラフィックディスプレイを容易とする機能を特徴としている。例えば、グラフィックプロセッサ２２は、「プリミティブ」を記憶するリードオンリーメモリ２２ａを含む。これらプリミティブは、ラインおよび円のようなグラフィック属性のためのピクセルデータを即座に発生することを可能とする命令のセットである。適当なグラフィックプロセッサ２２の一例としては、テキサスインスツルメンツ社によって製造されているＴＭＳ３４０ファミリーのプロセッサが挙げられる。
【００２５】
クローズドキャプションディスプレイに対しては、クローズドキャプション検出器２１は、クローズドキャプション情報を含むビデオ信号部分を検出する。ＮＴＳＣ信号では、この情報はライン２１上にある。検出器２１は、この信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をグラフィックプロセッサ２２へ送る。グラフィックプロセッサ２２は、どんなアルファニューメリックキャラクタをディスプレイし、これらキャラクタを像フレーム上のどこへ位置させるかを決定する。キャラクタは、これらをキャラクタメモリ２４から検索するキャラクタ発生器２３により発生される。グラフィックプロセッサ２２は、キャラクタパターンをピクセルデータと関連させ、ピクセルデータをフレーム上のメモリ１５へ送る。グラフィックディスプレイ２２は、従来どうりディスプレイスクリーン上にクローズドキャプションが表示されるように、主プロセッサ１４に同期化される。
【００２６】
グラフィックプロセッサ２２は、オンスクリーンディスプレイも発生するが、このディスプレイは必ずしもアルファニューメリックキャラクタに限られるものではない。例えば、オンスクリーンディスプレイとしては音量レベルを示す移動するバーにすることができる。オンスクリーンのための入力信号は、リモコンユニット１８により発生される赤外線信号であり、この信号は赤外線検出器２５によって検出され、デジタルコードに変換される。クローズドキャプション用キャラクタと同じように、オンスクリーンディスプレイ用のキャラクタは、キャラクタメモリ２４からの記憶パターンを用いるキャラクタ発生器２３によって発生される。
【００２７】
グラフィックプロセッサ２２の利点としては、このプロセッサは外部ソースからのグラフィック発生命令を含むグラフィックデータを受信できることが挙げられる。このデータはリモコンユニット１８を介して光学的にまたは入力装置１９を介して電子的に受信できる。
【００２８】
光学データ入力に対し、リモコンユニット１８は、標準的なコンピュータのキーボード入力装置のみならず、受信機の制御入力装置となるように変形できる。また、リモコンユニットは、ディスプレイスクリーン上で直接グラフィックをトレースすることにより、ユーザーがグラフィックを描画できるようにするポインティング装置でもよい。
【００２９】
電子データ入力に対してグラフィックプロセッサ２２は、ダウンロードされた命令およびデータを受信するための入出力ポート２９を有する。これら命令は、キャラクタ発生器２３およびキャラクタメモリ２４を用いてキャラクタ発生を要求できる。更にこれら命令は、リードオンリーメモリ２２ａに記憶されていたグラフィックプリミティブを呼び出すことができる。
【００３０】
図３および図４は、ＳＬＭ１６の一部の平面図であり、２つのタイプのピクセル素子のレイアウトを示している。図３では、ピクセル素子３１はグリッドパターンに配置されており、図４では、ピクセル素子４１はピクセルの行がピクセルの幅の半分だけ交互にずれるようなスタガー状パターンに配置されている。
【００３１】
スタガータイプのピクセルのレイアウトは、全体の画質の点で有利であるが、業界で標準的なアルファニューメリックキャラクタのフォントをディスプレイするのに使用すると、視覚的なひずみを発生することがある。例えば標準キャラクタフォントを使用してアルファベット「Ｔ」を表示すると、「Ｔ」の垂直部分がぎざぎざ状態となる。
【００３２】
スタガー状のピクセルのレイアウトを有するディスプレイでは、影響を受ける文字を補償されたフォーマットに記憶することにより、このようなぎざぎざ状の垂直ラインの発生を防止する。すなわち、視覚的なひずみを少なくするように、垂直ラインを有する文字のすべてを形成する。これらアルファニューメリックキャラクタをディスプレイすると、その結果、文字をより正確に表示できる。
【００３３】
図５は、ぎざぎざエッジ効果を防止するため、どのようにアルファベット「Ｔ」を記憶するかを示している。例として、この文字は７ｘ９個のピクセルの大きさを有するサブアレイ内でピクセルを用いることにより形成されている。ある種の業界標準のフォントは、ノンプロポーションスペース用となっており、各文字は、文字毎に一定のサイズのサブアレイ内で形成されている。また、他の業界標準フォントはプロポーションスペース用であり、この場合、文字はサイズの異なるサブアレイにより形成される。ノンプロポーションスペースに対しては、文字のパターンおよびサイズはキャラクタメモリ２４に記憶され、プロポーションスペースに対しては、パターンが記憶され、寸法はメモリ２２ａに記憶された実行時間プログラムによって決定される。本発明は、いずれのタイプのスペース用の補償フォントセットに対しても適用される。
【００３４】
図５に示すように、「Ｔ」の水平部分は、ピクセルの行のうちの中心ピクセルに対してセンタリングされた業界標準のＴとして形成されるが、「Ｔ」の垂直部分はライン一つおきに追加ピクセルを用いることによって形成されている。水平部分が奇数のライン上にある場合、各奇数ラインは中心ピクセルを有し、各偶数ラインは中心の境界部を有することになる。垂直ラインを形成するには、奇数行のうちの中心ピクセルを使用し、偶数行のうちの中心境界部に隣接する２つピクセルを使用することになる。水平部分が偶数ライン上にある場合、各偶数ラインは中心ピクセルを有し、各奇数ラインは中心境界部を有することになる。この場合、偶数行の中心ピクセルおよび偶数行のうちの中心境界部に隣接する２つのピクセルを使用することになる。
【００３５】
図６は、アルファベット「Ｈ」を形成するための同様な方法を示す。この場合、水平部分は従来のフォントを用いて同じように形成され、垂直部分はピクセルの行とピクセルの対を交互に使用することにより形成する。
【００３６】
垂直ラインを有する各アルファニューメリックキャラクタに対しては、最もアピール力のあるパターンのピクセルを選択する。所定のキャラクタに対しては、２つ以上のパターンが可能となる。例えば図７は、文字「Ｈ」に対する別のパターンを示す。しかしながら補償された文字の共通する特徴は、単一ピクセルの行とピクセル対の行とを交互にすることにより垂直ラインを形成することである。交互に配置された列の一組は、ラインを表示するシングルピクセルを有する。次の行の他の組は、その上下にある単一ピクセルの中心に位置する一対のピクセルを有する。
【００３７】
所望する場合、ピクセル対は単一ピクセルよりも若干強度を弱くすることが可能である。これにより、垂直ラインは、より真っすぐに見え易くなるようにピクセルが平均化される。
【００３８】
一般に図５〜７に示すように、１ピクセル幅のピクセルの単一ラインを用いることにより文字を形成する。しかしながら本願に述べた原理は、より太い垂直ラインにも適用され、この場合、１行おきに追加ピクセルが加えられることになる。
【００３９】
再度図２を参照すると、グラフィックプロセッサ２２は他のグラフィックディスプレイ用に同じような垂直ラインの補償を行うようにプログラムされている。グラフィックプロセッサ２２が垂直ラインの描画を要求するコードを受信すると、このプロセッサは、上記文字の垂直ラインと同じように、ライン一つおきに追加ピクセルを加えて垂直ラインを描くようにプログラムされているグラフィックプリミティブを呼び出す。この垂直ラインプリミティブは種々のタイプの論理回路、例えばプロセッサ２２により実行するよう、メモリ２２ａに記憶されているような論理回路またはプログラムされた論理装置により実行できる。この補償は、ラインを描く際に実行される。
【００４０】
図８は、グラフィックプロセッサ２２により描かれる補償された垂直ラインの一例を示す。各行の第１ピクセルが示すように、ピクセルは右側にスタガー状に配置されている。補償されないラインは、行ｊ〜ｊ＋ｎのうちのｋ番目のピクセルで描かれていたはずである。図示するように、交互に配置されたラインのｋ番目のピクセルは、その上下のｋ番目のピクセルからずれている。このような方法を用いない場合に、行ｊ＋１、ｊ＋３、．．．．ｊ＋ｎに生じるはずのぎざぎざ状のラインを補償するため、ピクセルｋ−１も使用してラインを描いている。これとは異なり、行ｊ、ｊ＋２、．．．．ｊ＋ｎ−１にてピクセルｋ＋１を用いてラインを描くこともできる。キャラクタの場合と同じように、追加ピクセルを有する行上のピクセルを弱い強度にすることも可能である。
【００４１】
再度、図１を参照すると、主プロセッサ１４は、ビデオデータの垂直エッジ補償を行うようにプログラムできる。この補償は、垂直エッジが検出される各フレームの間の「フライ」上で実行される。
【００４２】
垂直ラインの補償に対しては、主プロセッサ１４は最初に、受信ピクセルデータが垂直エッジを表示していることを検出する。これらエッジを検出するには、公知のエッジ検出技術を使用できる。
【００４３】
図９は、ピクセルが補償されていない右側垂直エッジを示している像部分を示している。例えば、この像部分は都市のスカイライン像のうちの高いビルのエッジでよい。ピクセルのレイアウトをスタガー状にした結果、エッジがぎざぎざ状となる。行ｊ〜ｊ＋ｎのうちのｋ番目のピクセルは、ピクセルデータによって示されるような真のエッジを表示している。この真のエッジはプロセッサ１４を用いることにより検出され、値が隣接する列（列ｋ＋１）のピクセルにより、高いコントラストを有する列（列ｋ）内の、同じような値のピクセルのセグメントがあることを判別する。
【００４４】
垂直エッジが検出される場合、主プロセッサ１４はこのエッジを補償すべきかどうかを判断する。図１０〜図１１は、補償されていない垂直ラインの太さによってどのようにぎざぎざエッジ効果が大きくなるかを示している。図１０において、ラインの太さは１ピクセル幅であり、ラインは１／２ピクセル幅である太さｄを有する垂直部分を有している。ぎざぎざ部分は垂直部分の片側における１／２ピクセル幅である太さｅを有している。従って、垂直部分の太さｄに対するぎざぎざ部分の太さｅの比は、１／２〜１／２（１：１）となる。ラインを補償し、１ラインごとに次に隣接するピクセルを加えることにより、この比は１／２〜１（１：２）に変わり、５０％少なくなる。図１１では、ラインの太さは２ピクセル幅である。直線部分の太さ（ｄ）に対するぎざぎざ部分の太さ（ｅ）の比は１／２〜３／２（１：３）であり、ラインを補償することにより、この比は１／２〜４／２（１：４）となり、８．３％少なくなる。従って、ラインが細くなればなるほど、ぎざぎざエッジ効果が大きくなり、更に、補償に対する要求も大きくなる。
【００４５】
従って、主プロセッサ１４はエッジを検出し、これらエッジを補償すべきかどうかを判断する命令を記憶するリードオンリーメモリ１４ａを有する。一例として、デジタルフィルタリング技術を用いてエッジ検出を行う場合、バンドパスは補償を望むラインの幅に従って変えることができる。これと異なり、これら機能はプログラムした論理回路によっても実行できる。
【００４６】
更に、グラフィックデータの場合と同じように、主プロセッサ１４は、補償ラインに対して追加ピクセルを有する行の強度を変えるようにプログラムできる。より太いラインのエッジに対しては、追加ピクセルを加える代わりにスティックアウトするピクセルの強度を変えることにより補償を行うことができる。
【００４７】
図１に示していないが、グラフィックデータユニット１７は、ＳＬＭ１６でなくてＣＲＴディスプレイを有する受像機１０と共に用いることができる。かかる受像機に対しては、ＳＬＭ１６に対してフォーマット化して送る代わりに、アナログ信号に戻し、ＣＲＴへ走査する。
【００４８】
他の実施例
以上で特定の実施例を参照して本発明について説明したが、この説明は限定的に解すべきではない。当業者には開示した実施例の種々の変形のみならず、別の実施例が明らかであろう。従って特許請求の範囲は発明の真の範囲内にあるこれらすべての変形例をカバーすると解される。
【００４９】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
（１）スタガー状ピクセルのレイアウトを備えた空間光変調器を有するデジタルテレビ受像機用グラフィックデータユニットにおいて、
テレビ信号のクローズドキャプション成分を検出し、前記信号をクローズドキャプションデータに変換するためのクローズドキャプション検出器と、
前記クローズドキャプションデータを受信し、どんなキャラクタを発生すべきかを判断するためのグラフィックプロセッサと、
前記グラフィックプロセッサとデータ通信し、前記キャラクタを表示するピクセルデータを発生するためのキャラクタ発生器と、
前記キャラクタ発生器とデータ通信し、前記キャラクタを表示するピクセルパターンを記憶するためのキャラクタメモリとを備え、
前記メモリは、前記スタガー状ピクセルのレイアウトの効果のために垂直ラインを補償するようなフォームに前記キャラクタを記憶する、デジタルテレビ受像機用グラフィックデータユニット。
（２）前記グラフィックプロセッサは、前記スタガー状ピクセルのアレイの効果を補償するよう、垂直ライン描画命令を記憶するよう、メモリとデータ通信するようになっている、第１項記載のグラフィックデータユニット。
（３）リモコンユニットからの赤外線信号を受信し、更にグラフィック像を発生するためのプログラムに前記受信信号をデコードするための赤外線検出器を含み、前記グラフィックプロセッサは前記垂直ライン描画命令を用いて前記プログラムを実行する第２項記載のグラフィックデータユニット。
（４）前記グラフィックプロセッサは、外部ソースからデータを電子的に受信するための入出力ポートを有し、前記リードオンリーメモリは前記像データをデコードし、前記像データと前記垂直ライン描画命令とを関連させるプログラムとを記憶する、第２項記載のグラフィックデータユニット。
【００５０】
（５）スタガー状のピクセル素子を有するテレビディスプレイ上に垂直ラインをディスプレイするようデジタルテレビ受像機を使用する方法において、
垂直ラインにおける前記スタガー状ピクセルのレイアウトの垂直効果が補償されたフォントの組を記憶し、
クローズドキャプション信号を受信し、
前記クローズドキャプション信号をデコードして、どんなキャラクタをディスプレイすべきかを決定し、
前記フォントの組からディスプレイすべき前記キャラクタを評価し、
前記キャラクタを補償されたフォーマットにディスプレイする工程を備えたデジタルテレビ受像機を使用する方法。
（６）前記フォントの組を記憶する前記工程は、前記垂直ラインの交互の行に追加ピクセルを加えることにより実行される、第５項記載の方法。
（７）前記フォントの組を記憶する前記工程は、前記交互の行上の垂直ラインのピクセルの強度を変えることによって更に実行される、第６項記載の方法。
（８）前記スタガー状ピクセルのアレイの効果を補償する命令を含む垂直ライン描画命令を記憶し、
前記垂直ライン描画命令を呼び出すグラフィックコマンドを受け、
少なくとも１本の垂直ラインを補償されたフォーマットでディスプレイする工程を更に含む第５項記載の方法。
（９）前記垂直ライン描画命令を記憶する工程は、前記垂直ラインの交互の行に追加ピクセルを加えるための命令を記憶することにより実行される、第８項記載の方法。
（１０）受信ビデオデータのエッジを検出するための命令の組を記憶し、
前記エッジにおける前記スタガー状のピクセルのアレイの効果を補償するための命令を記憶し、
前記受信ビデオデータにより表示される像の少なくとも１本の垂直ラインを補償されたフォーマットでディスプレイする工程を更に含む、第５項記載の方法。
（１１）エッジを補償する命令を記憶する前記工程は、前記エッジの交互のラインに追加ピクセルを加えるための命令を記憶することにより実行される、第１０項記載の方法。
【００５１】
（１２）スタガー状のピクセルのレイアウトを備えた空間光変調器を有するデジタルテレビ受像機用グラフィックデータユニットにおいて、
リモコンユニットから赤外線信号を受信し、更にグラフィック像を発生するためのプログラムに前記受信信号をデコードするための赤外線検出器と、
グラフィック像を発生するためのプログラムを受信するための入出力ユニットと、
前記スタガー状ピクセルアレイの効果を補償する垂直ライン描画命令を記憶するためのメモリを有する、前記プログラムを実行するためのグラフィックプロセッサとを備えたグラフィックデータユニット。
（１３）前記垂直ライン描画命令は、前記垂直ラインの交互のピクセルに隣接する追加ピクセルを加えるための命令を含む、第１２項記載のグラフィックデータユニット。
【００５２】
（１４）ビデオデータおよびグラフィックデータの双方をディスプレイするためのデジタルテレビ受像機であって、
ビデオデータを処理するための主プロセッサと、
外部ソースからグラフィックプログラムを受信するための入出力ユニット、前記命令を実行するためのグラフィックプロセッサ、およびグラフィックプリミティブを記憶するためのメモリを有するグラフィックデータユニットと、
前記主プロセッサからの処理されたビデオデータ、および前記グラフィックプロセッサ用の処理されたグラフィックデータを受信し、前記処理されたビデオデータおよび前記処理されたグラフィックデータをビット平面データにフォーマット化するためのディスプレイメモリと、
前記ビット平面データを受信し、前記ビデオデータおよび前記グラフィックデータに従って像を発生するための空間光変調器とを備えたデジタルテレビ受像機。
（１５）前記グラフィックデータユニットはリモコンユニットから赤外線信号を受信するための赤外線検出器を有する第１４項記載のデジタルテレビ受像機。
（１６）前記空間光変調器はスタガー状のピクセルのレイアウトを有する第１４項記載のデジタルテレビ受像機。
（１７）前記グラフィックプロセッサとデータ通信し、前記スタガー状のピクセルのレイアウトの効果のために垂直ラインを補償するフォーマットでキャラクタフォントを記憶するためのキャラクタメモリを更に含む第１６項記載のデジタルテレビ受像機。
（１８）前記論理回路は、スタガー状ピクセルのアレイの効果を補償する垂直ライン描画命令を実行する第１６項記載のデジタルテレビ受像機。
（１９）前記主プロセッサは、エッジ検出命令および前記スタガー状ピクセルアレイの効果のためにエッジを補償するための命令を実行する論理回路を有する、第１６項記載のデジタルテレビ受像機。
【００５３】
（２０）空間光変調器（１６）を使用するデジタルテレビ受像機（１０）のためのグラフィックデータユニット（１７）であって、このグラフィックデータユニット（１７）は、主プロセッサ（１４）から、例えばクローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイのためのグラフィック処理タスクをオフロードするグラフィックプロセッサ（２２）を有する。グラフィックデータユニット（１７）はクローズドキャプションおよびオンスクリーンディスプレイキャラクタのためのフォントを記憶するキャラクタメモリ（２４）も有する。リードオンリーメモリ（２２ａ）は、グラフィックプリミティブを記憶しており、キャラクタフォントおよびグラフィックプリミティブは、空間光変調器（１６）のスタガー状ピクセルのレイアウトを補償するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるグラフィックユニットを有するデジタルテレビ受像機のブロック図である。
【図２】図１のグラフィックユニットのブロック図である。
【図３】グリッド状のピクセルのレイアウトを示す図である。
【図４】スタガー状のピクセルのレイアウトを示す図である。
【図５】グラフィックキャラクタにおいてどのようにスタガー状のピクセルのレイアウトを補償するかを示す図である。
【図６】グラフィックキャラクタにおいてどのようにスタガー状のピクセルのレイアウトを補償するかを示す図である。
【図７】グラフィックキャラクタにおいてどのようにスタガー状のピクセルのレイアウトを補償するかを示す図である。
【図８】グラフィック像におけるラインにおいて、スタガー状のピクセルレイアウトをどのように補償するかを示す図である。
【図９】受信ビデオデータによって表示される垂直エッジをどのように検出し、スタガー状のピクセルレイアウトを補償する必要性を判断するためにどのように評価するかを示す図である。
【図１０】受信ビデオデータによって表示される垂直エッジをどのように検出し、スタガー状のピクセルレイアウトを補償する必要性を判断するためにどのように評価するかを示す図である。
【図１１】受信ビデオデータによって表示される垂直エッジをどのように検出し、スタガー状のピクセルレイアウトを補償する必要性を判断するためにどのように評価するかを示す図である。
【符号の説明】
１０デジタルテレビ受像機
１４主プロセッサ
１６空間光変調器
１７グラフィックデータユニット
２２グラフィックプロセッサ
２２ａリードオンリーメモリ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to television receivers, and more particularly, to displaying graphics on a television display screen.
[0002]
[Prior art]
Today's television sets are more likely to perform specialized graphic features such as closed captioning and on-screen displays. The information for closed captions is part of a standard television broadcast signal, for example on line 21 of the NTSC signal, and the information for on-screen display is a handheld remote control unit used by the user to adjust operating parameters such as channel and volume. Generated by The remote control unit transmits an infrared signal and the television receiver detects this signal and displays the channel and other control related information on the display screen.
[0003]
In current television receivers, devices for detecting closed caption and on-screen display information generate analog output signals. These devices are suitable for analog displays, for example cathode ray tubes. However, these analog output signals are not suitable for digital displays having an array of pixel elements addressed by digital display data, such as a spatial light modulator (SLM). For SLMs, analog closed caption signals and on-screen display signals must be converted to digital signals.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Another feature of the SLM is that the pixel elements are not arranged in a square grid pattern, but rather the pixel array is used in a staggered pattern. These staggered patterns are advantageous in terms of overall image quality. However, if there are vertical lines in the image, the lines may look jagged, an effect which is particularly noticeable in closed captioning and characters used in on-screen displays.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention is a graphic data unit for a digital television receiver having a spatial light modulator with a staggered pixel layout. The closed caption detector detects a closed caption component of the television signal and converts the component into closed caption data. The graphics processor receives the closed caption data and determines what characters to generate. A character generator adapted for data communication with a graphics processor generates pixel data representing these characters. A character memory in data communication with the character generator stores a pixel pattern indicative of the character to compensate for vertical lines for the effect of a staggered pixel layout.
[0006]
Another feature of the present invention is the ability to compensate for vertical lines of graphic data and vertical lines in a received video signal. For graphic data, the graphic primitive memory stores a line drawing primitive that compensates for the effect of the layout of staggered pixels with vertical lines. The graphics processor detects edges for the video signal and determines whether to compensate for these edges.
[0007]
【The invention's effect】
An advantage of the present invention is the use of a graphics processor for closed caption and on-screen display, which eliminates the need for an additional analog-to-digital converter.
[0008]
In addition to closed captions and on-screen displays, other graphic displays can be easily superimposed on the television broadcast display or replaced with the broadcast display. For example, a user can generate a picture-in-picture type graphic sub-display with a conventional input device.
[0009]
An SLM can have an array of staggered pixel elements without compromising the exact presentation of the graphic display. Alphanumeric characters, like other types of graphic images with vertical lines, are visually more appealing.
[0010]
【Example】
FIG. 1 shows certain components of a digital television receiver 10. It should be understood that only the components used to obtain the output pixel data are shown here, and that components used for functions such as synchronization and audio signal processing are not shown.
[0011]
The present invention relates to a receiver 10 having a graphic data unit 17 according to the present invention. A more complete description of the overall operation of a digital television system based on other components and the SLM can be found in U.S. Pat. No. 5,079,544, entitled "Standard Independent Digitized Video System," No. 08 / 147,249 (Attorney Docket No. TI-17855), all of which are assigned to Texas Instruments. These patents and patent applications are referred to herein by reference.
[0012]
US patent application Ser. No. 07 / 678,761, entitled "DMD Architecture and Timing for Use in a Pulse Width Modulated Display System," formats video data for use with a display system based on DMD. A method and a method for modulating a bit plane to make pixel brightness variable is described. U.S. patent application Ser. No. 07 / 809,816, entitled "White Light Increasing Color Field Sequential Projection", discloses the use of a DMD-based display system with a color wheel to generate sequential color images. Has been described. These patent applications are also assigned to Texas Instruments and are cited as reference examples.
[0013]
The video input signal may be any television signal, and for purposes of describing the present invention, it is assumed that the input signal has a closed caption component.
[0014]
Briefly describing the receiver 10, the signal interface 11 performs conventional signal interface functions, such as tuning and filtering functions. This interface performs functions not related to the gist of the present invention, for example, a function of removing a synchronization signal.
[0015]
The A / D converter and Y / C separator 12 are shown as a single unit. The digital Y / C separation may be performed after the A / D conversion. Alternatively, the A / D conversion may be performed after the analog Y / C separation. In any case, the output signal of the separator 12 is a sample of the luminance data and the chrominance data.
[0016]
The processing memory 13 stores pixel data during processing. Generally, the processing memory 13 has a field buffer for storing fields of data so as to perform operations such as motion detection and deinterlacing.
[0017]
Main processor 14 performs various video processing algorithms, such as conversion of digital signals from color difference signals to RGB, deinterlacing, and gamma correction. Main processor 14 can also be programmed to perform vertical edge compensation, as described below with reference to FIGS. Logic for performing vertical edge compensation can be realized by a read-only memory 14a for storing instructions for performing these operations, that is, a logic circuit.
[0018]
The display memory 15 receives the display ready data, formats it, and sends it to the SLM 16. The SLM 16 allows for separately addressable pixel elements that can be turned on and off simultaneously. An image is obtained by addressing the pixels to be turned on in the image frame and controlling the amount of time per frame that each pixel element is on. One example of an SLM is a digital mirror device (DMD) manufactured by Texas Instruments. Details of a suitable DMD are described in U.S. Pat. No. 4,956,619 entitled "Spatial Light Modulator". This U.S. patent is assigned to Texas Instruments and is incorporated herein by reference.
[0019]
A feature of this SLM 16 is that data is received in a “bit plane”. In each bit plane, all pixels in one frame are represented by one bit of data. For example, if each pixel is represented by 24 bits per frame, data of a 24-bit plane is sent to the SLM 16 for each frame. For each pixel element in a one-bit plane, that bit of data determines whether the pixel element is turned on or off during the time allotted for that bit plane.
[0020]
The graphic data unit 17 also generates data in the display memory 15, but this data is for displaying a graphic instead of a video image. More specifically, the graphic data unit 17 generates three types of graphic data: closed captions, on-screen displays and user generated graphics. Generally, closed captions and on-screen displays occupy a predetermined sub-space of the display frame. Graphics drawn by the user can occupy subspaces or entire frames. Special functions of the graphic data unit 17 for generating graphic data will be described later with reference to FIGS.
[0021]
The data input interface 19 is adapted to perform data communication with a graphic data unit 17 having an I / O port for receiving the graphic data. Any type of device for sending image data to a processor can be used, including a modem for receiving graphic data over a telephone or television cable. Image data can be generated by the user using a drawing pad or a disk drive. This image "data" can include pixel data or a program capable of generating an image. The data input interface 19 separates these types of data, and the pixel data is sent to the processor memory 13 and follows the main data path. The graphic code is sent to the graphic data unit 17.
[0022]
The graphic data generated by the graphic data unit 17 is sent to the display memory 15 and inserted into the display ready data stream after the processing of the video data is completed, in particular after all the sequential scanning processes for the video data are completed. . Upon output from the frame memory 15, the data for each bit plane includes video data and, if present, graphic data at appropriate pixel locations. Regarding the frame memory 15 for controlling the picture-in-picture sub-display in the main display, US Patent Application No. No. TI-17404). In this application, this patent application is also cited as a reference example. Similar techniques can be used to determine the graphics sub-display position.
[0023]
FIG. 2 shows the graphic data unit 17 in more detail. As shown, the graphics data unit 17 is a processor controlled unit having a special graphics processor 22 that performs conventional remote control functions and sends decoded command data to the main processor 14 for execution. . The graphics processor 22 also facilitates the generation of pixel data, but handles graphic data rather than video data. Although the main processor 14 and the graphics processor 22 are shown as two different processors, it is possible to use one processor instead of both processors, provided that they have the characteristics described herein. it can.
[0024]
Graphics processor 22 may be any of a number of commercially available graphics processors, which are programmable and feature features that facilitate graphic display. For example, the graphic processor 22 includes a read-only memory 22a that stores “primitives”. These primitives are a set of instructions that allow the immediate generation of pixel data for graphic attributes such as lines and circles. One example of a suitable graphics processor 22 is the TMS340 family of processors manufactured by Texas Instruments.
[0025]
For closed caption displays, closed caption detector 21 detects video signal portions that include closed caption information. In the NTSC signal, this information is on line 21. The detector 21 converts this signal into a digital signal, and sends the converted digital signal to the graphic processor 22. Graphics processor 22 determines what alphanumeric characters to display and where to place these characters on the image frame. Characters are generated by a character generator 23 that retrieves them from a character memory 24. The graphics processor 22 associates the character pattern with the pixel data and sends the pixel data to the memory 15 on the frame. The graphic display 22 is synchronized to the main processor 14 such that a closed caption is displayed on the display screen as conventionally.
[0026]
Graphics processor 22 also generates an on-screen display, but this display is not necessarily limited to alphanumeric characters. For example, the on-screen display could be a moving bar indicating the volume level. The input signal for on-screen is an infrared signal generated by the remote control unit 18, and this signal is detected by the infrared detector 25 and converted into a digital code. Like the closed captioning characters, the on-screen display characters are generated by a character generator 23 that uses a stored pattern from a character memory 24.
[0027]
An advantage of graphics processor 22 is that it can receive graphics data including graphics generation instructions from an external source. This data can be received optically via the remote control unit 18 or electronically via the input device 19.
[0028]
For optical data input, the remote control unit 18 can be modified to be a control input device for a receiver as well as a standard computer keyboard input device. Also, the remote control unit may be a pointing device that enables a user to draw a graphic by tracing the graphic directly on the display screen.
[0029]
For electronic data input, the graphics processor 22 has an input / output port 29 for receiving downloaded instructions and data. These commands can request character generation using the character generator 23 and the character memory 24. Further, these instructions can call graphic primitives stored in the read-only memory 22a.
[0030]
3 and 4 are plan views of a portion of the SLM 16, showing the layout of two types of pixel elements. In FIG. 3, the pixel elements 31 are arranged in a grid pattern, and in FIG. 4, the pixel elements 41 are arranged in a staggered pattern such that the rows of pixels are staggered by half the width of the pixels.
[0031]
While staggered pixel layouts are advantageous in terms of overall image quality, they can cause visual distortion when used to display fonts of industry standard alphanumeric characters. For example, if the alphabet "T" is displayed using a standard character font, the vertical portion of "T" will be jagged.
[0032]
In displays having a staggered pixel layout, storing the affected characters in a compensated format prevents such jagged vertical lines from occurring. That is, all of the characters having vertical lines are formed so as to reduce visual distortion. When these alphanumeric characters are displayed, the characters can be displayed more accurately.
[0033]
FIG. 5 shows how the alphabet "T" is stored to prevent jagged edge effects. By way of example, this character is formed by using pixels in a subarray having a size of 7 × 9 pixels. Certain industry standard fonts are for non-proportional spaces, where each character is formed in a fixed size sub-array for each character. Other industry standard fonts are for proportion spaces, where the characters are formed by sub-arrays of different sizes. For non-proportional spaces, the character pattern and size are stored in the character memory 24, and for the proportional space, the pattern is stored and the dimensions are determined by the run-time program stored in the memory 22a. The invention applies to compensated font sets for any type of space.
[0034]
As shown in FIG. 5, the horizontal portion of "T" is formed as an industry standard T centered to the center pixel of the row of pixels, while the vertical portion of "T" is every other line. Are formed by using additional pixels. If the horizontal portion is on an odd line, each odd line will have a center pixel and each even line will have a center border. To form a vertical line, the center pixel of the odd rows will be used and the two pixels adjacent to the center boundary of the even rows will be used. If the horizontal portion is on an even line, each even line will have a center pixel and each odd line will have a center border. In this case, the center pixel of the even-numbered row and two pixels adjacent to the center boundary of the even-numbered row are used.
[0035]
FIG. 6 shows a similar method for forming the alphabet "H". In this case, the horizontal portion is formed in a similar manner using conventional fonts, and the vertical portion is formed by using alternating rows and pairs of pixels.
[0036]
For each alphanumeric character with a vertical line, the pixel with the most appealing pattern is selected. For a given character, two or more patterns are possible. For example, FIG. 7 shows another pattern for the letter "H". However, a common feature of compensated characters is to form vertical lines by alternating rows of single pixels and rows of pixel pairs. One set of alternating columns has a single pixel representing a line. The other set in the next row has a pair of pixels centered on a single pixel above and below it.
[0037]
If desired, pixel pairs can be slightly less intense than a single pixel. This averages the pixels so that the vertical lines are easier to see straight.
[0038]
Characters are typically formed by using a single line of pixels one pixel wide, as shown in FIGS. However, the principles described herein also apply to thicker vertical lines, where additional pixels are added every other row.
[0039]
Referring again to FIG. 2, the graphics processor 22 is programmed to provide similar vertical line compensation for other graphic displays. When the graphics processor 22 receives a code requesting a vertical line to be drawn, it is programmed to draw a vertical line by adding additional pixels every other line, similar to the vertical line of the character. Invoke a graphics primitive. This vertical line primitive can be implemented by various types of logic, for example, logic such as stored in memory 22a or programmed logic, for execution by processor 22. This compensation is performed when drawing the line.
[0040]
FIG. 8 shows an example of a compensated vertical line drawn by the graphics processor 22. The pixels are staggered on the right, as indicated by the first pixel in each row. The uncompensated line would have been drawn at the kth pixel in rows j-j + n. As shown, the k-th pixel of the alternating line is offset from the k-th pixel above and below it. If this method is not used, rows j + 1, j + 3,. . . . To compensate for the jagged line that would occur at j + n, pixel k-1 is also used to draw the line. Alternatively, rows j, j + 2,. . . . A line can also be drawn using pixel k + 1 at j + n-1. As in the case of characters, it is also possible to weaken the pixels on the row with the additional pixels.
[0041]
Referring again to FIG. 1, main processor 14 can be programmed to perform vertical edge compensation on video data. This compensation is performed on the "fly" between each frame where a vertical edge is detected.
[0042]
For vertical line compensation, main processor 14 first detects that the received pixel data indicates a vertical edge. In order to detect these edges, a known edge detection technique can be used.
[0043]
FIG. 9 shows an image portion showing the right vertical edge with uncompensated pixels. For example, this image portion may be the edge of a tall building in a city skyline image. The staggered pixel layout results in jagged edges. The k-th pixel in rows j-j + n represents a true edge as indicated by the pixel data. This true edge is detected by using the processor 14 and there is a segment of pixels of similar value in the column with higher contrast (column k) due to the pixels in the adjacent column (column k + 1). Is determined.
[0044]
If a vertical edge is detected, main processor 14 determines whether to compensate for this edge. Figures 10 to 11 show how the thickness of the uncompensated vertical line increases the jagged edge effect. In FIG. 10, the thickness of the line is one pixel wide, and the line has a vertical portion having a thickness d that is ピクセル pixel wide. The jagged portion has a thickness e that is 1/2 pixel width on one side of the vertical portion. Therefore, the ratio of the thickness e of the jagged portion to the thickness d of the vertical portion is 1/2 to 1/2 (1: 1). By compensating for the lines and adding the next neighboring pixels line by line, this ratio changes from 1/2 to 1 (1: 2), a 50% reduction. In FIG. 11, the thickness of the line is 2 pixels wide. The ratio of the thickness (e) of the jagged portion to the thickness (d) of the straight portion is 1/2 to 3/2 (1: 3), and by compensating for the line, this ratio becomes 1/2 to 4 / 2 (1: 4), and 8. 3% less. Therefore, the thinner the line, the greater the jagged edge effect and the greater the demand for compensation.
[0045]
Accordingly, main processor 14 has a read-only memory 14a that stores instructions that detect edges and determine whether to compensate for these edges. As an example, when performing edge detection using digital filtering techniques, the bandpass can be varied according to the width of the line for which compensation is desired. Alternatively, these functions can also be performed by programmed logic circuits.
[0046]
Further, as with the graphic data, the main processor 14 can be programmed to change the intensity of the row with additional pixels relative to the compensation line. For thicker line edges, compensation can be done by changing the intensity of the stick-out pixels instead of adding additional pixels.
[0047]
Although not shown in FIG. 1, the graphic data unit 17 can be used with the receiver 10 having a CRT display instead of the SLM 16. For such a receiver, instead of formatting and sending it to the SLM 16, the signal is converted back to an analog signal and scanned on a CRT.
[0048]
Other embodiments
Although the invention has been described with reference to specific embodiments, this description is not meant to be construed in a limiting sense. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art, as well as various modifications of the disclosed embodiment. It is therefore contemplated that the appended claims will cover any such modifications that fall within the true scope of the invention.
[0049]
With respect to the above description, the following items are further disclosed.
(1) A graphic data unit for a digital television receiver having a spatial light modulator with a layout of staggered pixels,
A closed caption detector for detecting a closed caption component of the television signal and converting the signal into closed caption data;
A graphics processor for receiving the closed caption data and determining what character to generate;
A character generator in data communication with the graphics processor to generate pixel data representing the character;
A character memory in data communication with the character generator for storing a pixel pattern for displaying the character;
The graphic data unit for a digital television receiver, wherein the memory stores the character in a form that compensates for vertical lines for the effect of the staggered pixel layout.
2. The graphics data unit of claim 1, wherein the graphics processor is in data communication with a memory to store a vertical line drawing instruction to compensate for an effect of the staggered pixel array.
(3) a program for receiving an infrared signal from the remote control unit, and further including an infrared detector for decoding the received signal in a program for generating a graphic image, wherein the graphic processor uses the vertical line drawing command to The graphic data unit according to claim 2, which executes a program.
(4) The graphic processor has an input / output port for electronically receiving data from an external source, the read-only memory decodes the image data, and outputs the image data and the vertical line drawing command. 3. The graphic data unit according to claim 2, which stores an associated program.
[0050]
(5) A method of using a digital television receiver to display vertical lines on a television display having staggered pixel elements,
Storing a set of fonts where the vertical effects of the staggered pixel layout on vertical lines have been compensated;
Receiving a closed caption signal,
Decoding the closed caption signal to determine what character to display,
Evaluating the character to be displayed from the set of fonts,
A method of using a digital television receiver comprising displaying the character in a compensated format.
6. The method of claim 5, wherein storing the set of fonts is performed by adding additional pixels to alternating rows of the vertical lines.
7. The method of claim 6, wherein the step of storing the set of fonts is further performed by changing the intensity of vertical line pixels on the alternating rows.
(8) storing a vertical line drawing instruction including an instruction for compensating the effect of the staggered pixel array;
Receiving a graphic command for calling the vertical line drawing command,
6. The method of claim 5, further comprising displaying at least one vertical line in a compensated format.
9. The method of claim 8, wherein storing the vertical line drawing command is performed by storing a command to add additional pixels to alternating rows of the vertical line.
(10) storing a set of instructions for detecting edges of the received video data;
Storing instructions for compensating for an effect of the staggered array of pixels on the edge;
6. The method of claim 5, further comprising displaying at least one vertical line of the image displayed by the received video data in a compensated format.
11. The method of claim 10, wherein storing instructions to compensate for edges is performed by storing instructions to add additional pixels to alternating lines of the edge.
[0051]
(12) A graphic data unit for a digital television receiver having a spatial light modulator with a staggered pixel layout,
An infrared detector for receiving an infrared signal from the remote control unit and further decoding the received signal into a program for generating a graphic image;
An input / output unit for receiving a program for generating a graphic image,
A graphics data unit comprising: a graphics processor for executing the program, the memory having a memory for storing a vertical line drawing instruction for compensating for the effect of the staggered pixel array.
(13) The graphic data unit according to (12), wherein the vertical line drawing instruction includes an instruction for adding an additional pixel adjacent to an alternating pixel of the vertical line.
[0052]
(14) A digital television receiver for displaying both video data and graphic data,
A main processor for processing video data;
A graphics data unit having an input / output unit for receiving a graphics program from an external source, a graphics processor for executing the instructions, and a memory for storing graphics primitives;
A display for receiving processed video data from the main processor and processed graphics data for the graphics processor, and formatting the processed video data and the processed graphics data into bit-plane data Memory and
A spatial light modulator for receiving the bit plane data and generating an image according to the video data and the graphic data.
(15) The digital television receiver according to (14), wherein the graphic data unit has an infrared detector for receiving an infrared signal from a remote control unit.
(16) The digital television receiver according to (14), wherein the spatial light modulator has a staggered pixel layout.
17. The digital television receiver of claim 16, further comprising a character memory in data communication with the graphics processor for storing a character font in a format that compensates for vertical lines for the effect of the staggered pixel layout. Machine.
(18) The digital television receiver according to (16), wherein the logic circuit executes a vertical line drawing command to compensate for the effect of the staggered pixel array.
(19) The digital television receiver according to (16), wherein the main processor has a logic circuit for executing an edge detection instruction and an instruction for compensating edges for the effect of the staggered pixel array.
[0053]
(20) A graphic data unit (17) for a digital television receiver (10) using a spatial light modulator (16), wherein the graphic data unit (17) is, for example, from a main processor (14). A graphics processor (22) for offloading graphics processing tasks for closed captioning and on-screen display. The graphic data unit (17) also has a character memory (24) for storing fonts for closed captions and on-screen display characters. The read-only memory (22a) stores graphic primitives, and the character fonts and graphic primitives are adapted to compensate for the staggered pixel layout of the spatial light modulator (16).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a digital television receiver having a graphic unit according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the graphic unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a layout of grid-like pixels.
FIG. 4 is a diagram showing a layout of staggered pixels.
FIG. 5 is a diagram showing how to compensate for the layout of staggered pixels in a graphic character.
FIG. 6 is a diagram showing how to compensate for the layout of staggered pixels in a graphic character.
FIG. 7 is a diagram illustrating how to compensate for the layout of staggered pixels in a graphic character.
FIG. 8 illustrates how a staggered pixel layout is compensated for in a line in a graphic image.
FIG. 9 illustrates how vertical edges represented by received video data are detected and evaluated to determine the need to compensate for a staggered pixel layout.
FIG. 10 illustrates how vertical edges represented by received video data are detected and evaluated to determine the need to compensate for a staggered pixel layout.
FIG. 11 illustrates how vertical edges represented by received video data are detected and evaluated to determine the need to compensate for a staggered pixel layout.
[Explanation of symbols]
10 Digital TV receiver
14 Main processor
16 spatial light modulator
17 Graphic data unit
22 Graphic Processor
22a read only memory

Claims

A graphic data unit for a digital television receiver having a spatial light modulator with a staggered pixel layout,
A closed caption detector for detecting a closed caption component of the television signal and converting the signal into closed caption data;
A graphics processor for receiving the closed caption data and determining what character to generate;
A character generator in data communication with the graphics processor to generate pixel data representing the character;
A character memory in data communication with the character generator for storing a pixel pattern for displaying the character;
The graphic data unit for a digital television receiver, wherein the memory stores the character in a form that compensates for vertical lines for the effect of the staggered pixel layout.

A method of using a digital television receiver to display vertical lines on a television display having staggered pixel elements, comprising:
Storing a set of fonts where the vertical effects of the staggered pixel layout on vertical lines have been compensated;
Receiving a closed caption signal,
Decoding the closed caption signal to determine what character to display,
Evaluating the character to be displayed from the set of fonts,
A method of using a digital television receiver comprising displaying the character in a compensated format.