TW404130B

TW404130B - Communication of VBI data in digital television data streams

Info

Publication number: TW404130B
Application number: TW087100437A
Authority: TW
Inventors: Kent G Walker; Ray Nuber
Original assignee: Nextlevel Systems Inc
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2000-09-01
Also published as: CA2226587C; DE69837502T2; KR19980070567A; EP0854654B1; EP0854654A3; MX9800512A; CA2226587A1; EP0854654A2; JPH10224751A; DE69837502D1; US5844615A; US6400767B1; ATE359674T1

Description

經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 —> 4^130 : 五、發明説明（ΐ~~ΐ ' ~一~ -- 發明背景本發明t發明領域係有關於數位電視信號之傳輪，尤其疋有關於致動數位電視資料流的頻寬效率方法以攜帶大部份類型的資料，此資料習用上由類比電視信號之垂直空白區間（VBI)所攜帶。此資料（下文中稱爲"使用者資料的例子包括封閉字幕資料（CC)，垂直區間時間碼（VITC),非即時視訊資料（如垂直區間測試信號-VITS )，取樣視訊資料’北美基礎Teletext規格（NABTS)，世界系統Tdetext (WST) ’歐洲廣播聯盟（EBU)資料及Nielsen自動，量測，線對齊（AMOL)資料。數位電視信號傳輸可傳輸比類比技術具有更高品質的視訊及聲訊服務。數位傳輸方法尤適用在經有線電視網路或衛星向有線電視系統商及/或直接向家用衛星電視接收器廣播的信號。預期數位電視發射機及接收機系統可取代現存在類比系統，正如數位光碟取代聲訊工業中的類比光記錄一般。此後傳輸壓縮視訊資料至接收機的方法爲以包含在一包封化之資料流中的包封型式傳輸。基本上，應用其他的包封多工攜帶有壓縮視訊資料的包封，如播帶重建一電視信號所需要的對應聲訊資料及控制信號。此方式之輸送數位電視信號的一項標準爲MPEG-2標準，其“節可參見國際標準協會ISO/IEC 13813-1，1994年12月13號的國際標準，其標題爲"移動圖像及相關聲訊的衍生編碼：系統"，在H 222.0中’該爲文章在此列爲本文之參考文件。用於mpeg_ -4- 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） (請先聞讀背面之注意畜冉填寫本頁)

----4ϋ413ϋ__β]___ 五、發明説明（2 ) 2之視訊法則及意象上更進一步的細節可參見國際標準協會ISO/IEC 13818-2，1995年國際標準Η.262中的"移動圖像及 (請先閱讀背面之注意事"*·填寫本頁} 相關聲訊的衍生編碼：視訊"，該篇文章在此列爲本文之參考文件。在包封流中另一輸送教位電視信號資料的標準爲進步電視系統協會（ATSC)數位電視標準Α/53，1995年8月1 2日及 9月15號發佈的數位電視標準八/53，該篇文章在此列爲本文之參考文件。ATSC電視標準係基於ISO/IEC MPEG-2視訊標準’數位聲訊壓縮（AC-3)標準，及ISO/IEC MPEG-2系統標準》經濟部中央標準局員工消費合作社印製在ATSC'及MPEG-2系統中（及類似的DigiCipher® II系統，適於一般的儀器公司），由一部份的組成一輸送流或輸送多工。使用一階級層式結構輸送視訊序列，其中序列表頭之後接著不同的延伸，使用者資料，一群圖像（"GOP")表頭’最適使用者資料，一圖像表頭等。序列表頭提供用於序列圖像的資訊，一般此資訊包含多於的GOP。此資訊包括如一水平及垂直的尺寸値，方位比，時框及位元傳輸速率，及用於視訊資料的量化參數。另外使用者資料致動可包含提供爲解碼器所使用的其中資料。 DigiClipher® II標準提供在序列表頭後其他使用者資料的輸送’以辨識DigiCipher® II信號且使用在一序列内任何特殊的視訊壓縮技術，包括DigiCipher®特殊預測及方塊移動估計。在MPEG-2及DigiCipher® II法則中，除了序列延伸及#用本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

4UJ13C A7 B7 五、發明説明（經濟部中央標準局員工消費合作社印策者資料外，提供包含可視訊格式及色彩説明資訊之—串列的顯示延伸。除了其他資訊外，圖像表頭的下一群提供一時間碼。此後，提供圖像表頭，其包含多種資訊，這些資訊與一連串將顯示之圖像中的對應圖像有關。最後，提供 —圖像延伸及將解碼及複製以觀看的供應圖像資料。須了解，因爲MPEG需要在序列延伸後及G〇p表頭（如果提供的話）或圖像表頭前，所以MPEG不指定多種延伸（如序列顯不延伸）或使用者資料。MPEG不需要傳輸的表頭，且此表 .頭可在特定的配置中旁通。在實際的傳輸系統中，有必要包含甩於牯宏目的之不同時間中的'其他資料，如提供封閉的字幕，VITS，輔助即時視訊：、Tdetext，& AM0L資料。此其他資料可在類比電視信號的垂直空白區間（VBI)部份中攜帶，且在文中稱爲 "VBI使用者資訊》，"使用者資料"，、或,,患^者資訊"。已發展出許多標準，以經由攜帶在類比及合成視訊的 VBI線中的波形提供服務。數位視訊壓縮系統傾向於使用最適於二維移動視訊之特徵的演算法。這些演算法一般並不適於使用在類比視訊之VB〖線中出現的視訊波形之壓縮。與主動視訊比較之下，VBI波形的特徵極不相同。不對這些線進行壓，如傳輸？〇4或72〇照度及彩度像素的接收或10位元同步。例如，在8位元解析度及30HZ下的720照度及彩度値需要345 6〇〇bps，而由這些線所傳輸的資訊只表示封閉字幕下48〇bps，而在北美基 -6- 本紙張尺度適财ϋϋ家縣（CNS)从規格（2丨Qx297公楚 I- 1 - 1 - - I -

• I — m I t------IT * ί ♦ (請先閲讀背面之注意事，'·填寫本頁) 線經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 404130 五、發明説明（4 )

Teletext規格中爲672〇i£S。t連續傳輸數位視訊時，連續需要VBI服務_的攜帶及重建。預期數位視訊分配系統可重建 VBI及主動視訊，甚至當使用數位視訊壓縮技術時可達到此目的。因此，有必要有一種演算法，法則及意象，其適用於VBI視訊線的壓縮，而允許有效及韌性的改變，以發展出VBI波形之特定使用者資料法則（symax)及意象 (semantics)。

較好的方法爲對數位電視資料提供一衍生性輸送法則及意象，其適用於不同型式的VBI使用者資訊而可在任何時間使用或不使用。此方法能有效地管理頻寬，而對於VBI 資訊的傳輸提供韌性《本發明提供一種具有上述優點的傳輸方法及裝置。發明概沭本發明提供一種在數位電視資料流中傳輸使用者資訊的方法，琢系統的型式習用上係爲一類比電視信號的垂直空白區間（VBI)波形中的不返回〇(NRZ)資料所攜帶。因此之故，項目’’ NRZ資料"指包含任何型式的資料，其可表示成 NRZ資料者，可Manchester編碼資料。數位電視資料流依據包含一使用者資料的協定傳輸資料。此協定包含（回應限制）MPEG-2，ATSC及DigiCipher II數位電視標準。依據此方法，增補一線指示器値於習用的使用者資、料法則，該指示値尤其是及/或與一基礎VBI時框線有關的水平電視線，在此時框線中使用者資訊搞帶如副本類比電視信號中的Nrz 資料。使用者資料也增補至少一時計參考値，此値定義 -7- 本紙張尺度用中國國家標準（CNS ) A4規格(2丨0X297公楚^ --- ------'---种衣------'玎------0 * - V - (讀先閱讀背面之注意畜冉填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 404130 at __ B7 五、發明説明（5 ) -- NRZ資料之符號傳輸率及數位電視資料流之參考時脈之間的關係。更對使用者資料增補至少—計數値，此値指示數位電視資料流中使用者資訊的數量。增補至少一使用者資訊爛於該使用者資料法則中’此一資訊欄攜帶由該至少一計數値指示的使用者資訊量。增補一開始樣本値於該使用者資料法則中，該樣本値指示一樣本點，在此點上，從該數位電視資料流中重建的副本電視仏號開始向第一 iuma NRZ符號遷移。增補該指示振幅的第一振幅値於該使用者資料法則中，在此從該數位電視資料流中重建的副本電視信號顯現該 luma NRZ符號。增補指示脈波形狀之脈波形狀値於該使用者資料法則中’其中在k 數位電視資料流中重建的副本電視信號中對该luma NRZ符號提供該脈波形狀。増補指示電視攔的欄値於該使用者資料中，其中從該數位電視資料流中重建的副本電視信號插入對應的VBI資料中。該使用者資料法則可運送多個luma NRZ結構，各結構摘帶相關的使用者資訊。在此實施例中，在該luma NRZ計數値之後’將指示該luma NRZ結構數目的luma NRZ計數値增補該使用者資料法則。增補一資料型式欄於該使用者資料法則中，該資料型式欄指定其後一 luma NRZ資料》增補該結構振幅値於該使用者資料法則中，該振幅値指示該luma NRZ符號的第二振幅準位。増補一優先順序値於該使用者資料法則中，該優先順序値指定該luma NRZ結構本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公t ) 扣衣ΐτ^---^----^ - - - -(#先閲讀背面之注意本.再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製示 404130 」_ 五、發明説明（6 ) 的優先順序’以使用於重建該來自數位電視資料流中的副本電視信號。增補一時計參考値於使用者資料中。該時計參考値包含一 luma NRZ符號時脈增量及_ luina NRZ模數値，該符號時脈增量及模數値與該NRZ符號傳輸率及該參考時脈具相關性，其關係如下：增量/模數値=符號傳輸率/參考時脈。計數値包含一字元計數，此計數指示luma NRZ字元後的整數數目，及一剩餘字元之計數，此計數指示luma NRZ位元數目，總數少於其後之全部luma NRZ字元。因此該法則，經由使得少於全部將傳輸的NRZ字元的其餘字元動作而提供頻寬的有效使用。在一特定的實施例中，如MPEG-2或ATSC配置中，各該NRZ字元長度均爲22位元，該方法包含下列步骤：在各luma NRZ字元之後插入一標示位元。依據該使用者資料法則攜帶該使用者資訊如一 luma NRZ 字元及luma NRZ位元。各luma NRZ字元包含一 _ luma NRZ 符號，符號中含對應第一 luma NRZ符號的位元，此luma NRZ符號將在一視訊線上重建’以從左向右顯示。各luma NRZ位元表示一將在該視訊線上重建的luiha NRZ符號。提供該luma NRZ位元，其順序爲上該視訊線上重建的符號在從任何luma NRZ字元上重建的符號之後；以從左向右顯本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）装------iT:------0 - - < - -(請先閱讀背面之注意寧丹填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 40413C A7 —__________B7 五' 發明説Μ (7 ) --- 提供—種接收機裝置，此裝置從一數位電視資料流上解碼使用者資訊，此使用者資訊的型式係習用上攜帶如一在類比電視信號之垂直空白區間（VBI)波形中的NRZ資料，該數位電視資料流依據包含一使用者資料法則的協定輸送資料，此裝置包含：一法則處理器，用於偵測依據該使用者資料法則攜帶的資訊，該資訊包含：辨識水平電視線的第一値’此電視線與一基本VBI時框線有關，其中在副本電視仏號中攜帶特定的使用者資訊a _第二値，辨識該副本電視信號之NRZ符號傳輸率及一數位電視資料參考時脈之間的關係。一第三値，指示在該數位電視資料流中攜帶的使用者資k量。依據使用者資料攜帶的資訊也包含將傳輸之實際上的使用者資訊。一可對該第_，第二及第三値產生回應的重建處理器，以將使用者資訊格式化爲vbinrz 資料。一 VBI插入器，將該VBI NRZ資料插入從該數位電視資料流中重建的電視信號中。另外，可由如一錄像器或數位電視直接記錄或複製一數位電視信號。在所示的實施例，該法則處理器偵測一開始樣本儘，此數値指不一樣本點’在此點上在該重建的電視信號處開始傳輸一第一 NRZ符號。VBI插入器回應於此開始樣本値而將 NRZ資料插進重建之電視信號中。法則處理器偵測到代表 NRZ符號要出現於重建電視信號中—高度之—第—高产値。重建處理器回應於第一南度値而於第—高度値所指示之高度提供VBI NRZ。圖示實施例之法則處理器#測其欲提供给重建電視信號本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意審4填寫本頁} -裝』

、1T 五、發明説明（8 A7 B7 -4M130 經濟部中央標準局員工消費合作社印製符號而代表一脈衝形狀之—脈衝形狀値。重建處理器回應於脈衝形狀値以提供具有指示脈衝形狀之νβΙ NRz 資料。該法則處理器更進一步偵測指示—電視欄的欄數，在該電視欄中對應的VBI資料插入重建的電視信號中。VBI插入器回應欄數，以將對應的VBI資料插入適當的欄中。而且法則處理器可偵測NRZ之計數値，此値指示將處理之NRZ 結構數。爲了沒有nrz計數値，處理下一NRZ結構。法則處理器更進一步偵測一資料型式欄，以定位數位電視資料流中的NRZ資料。而且，提供資料長度櫚以致動未支援的資料型式，而經由跳過由資料長度欄指定的資料量而不理會該未支援的資料型式。該法則處理器偵測且指示一第二振幅的第二振幅値，指不在此値處，NRZ符號將在該重建的電視信號上顯現；以及第一及第二振幅値的目的在於控制"〇"及"丨"符號的照度準位。在此一實施例中，重建處理器回應第一及第二振幅値以提供在第一及第二振幅處的VBI NRZ資料。法則處理器也偵測一優先順序値，此値指定NRZ結構的優先順序。由優先順序値建立的優先順序可使得具有不同功能的解碼器可適用，其中各個解碼器決定當無法重建支援圖像之所有線時，應重建那一線。重建處理器對優先順序値產生回應以重建選擇線。 1式之簡簞説明圖1爲本發明之數位視訊编碼器的方塊圖； -11 - t ( CNS ) A4^#7210X 297^1 ) t------iT^---^----m * w * - (請先閱讀背面之注意畜冉填寫本頁) 404130 A7 B7 五、發明説明（9 ) "~~ 圖2爲本發明之視訊解壓縮處理器之方塊圖；圖3爲像素產生器之第一實施例的方塊圖，該像素產生器用於產生來自使用者資料的數位VBI波形，該使用者資料爲本發明的數位電視資料流所攜帶；圖4爲像素產生器的第二實施例的方塊圖，該像素產生器用於產生來自使用者資料的數位VBI波形，該使用者資料係當VBI傳輸標準的脈衝響聲時間大於一符號時間時爲數位電視資料流所攜帶：以及圖5示圖4之内插器的頻率響應。發明之詳細韻.明本發明供一種具有頻寬效率的方法及裝置，以使用數位％視:貝料流輸送習用上在類比電視信號的VBI部份中攜帶的數量可變動之不同類型的資訊。所考量的資訊爲稱爲圖像使用者資料"之使用者資料的子集，以從mpeg , ATSC或DigiCipher® II輸送流中的"序列使用者資料"中辨識孩圖像使用者資料此子集在文中稱爲VBI使用者資訊，包含如封閉字幕資料之資訊，取樣樣本的視訊資料， NABTS，WST，EBU資料及Nielsen AMOL資料。各圖像中更新圖像使用者資料中這些分類中的各類。在對應vbi線之連續視訊時框的某些部份中輸送圖像使用者資料。在本發明的處理之前由72 0個接收位元照度樣本及7 2 〇個接收位元彩度樣本表示各VBI線。大部份的標準VBI波形可表示成不返回〇値（Nrz)資料，菽資料可調變成一視訊信號中照度部份，而完成本發明。 -12- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) M規格（21〇X 297公趁）私衣------π:------m I r * - · (請先閲讀背面之注意本 '再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 i〇413C五、發明説明（ι〇 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製此波形可由波形的脈波形狀，各符號的像素數目，符號與上升時間比，在視訊線内波形的開始時間，且可應用的視訊系統（即視訊標準）而將此波形分類。因爲沒有任何一項柃準可充分地指定資料之線與線或時框與時框之間的相關性，各處理各VBI線，而與任何其他的VBI線無關。而且，脈波形狀規則容許不同的VBI波形可分類成其他波形，此波形所需要的脈波形狀以時間長小於—符號時間 (如非電報符號）且分類成另一其他波形，此波形所需要的脈波形狀之長度多於一符號時間（如電報波形）。本發明中應用上述之事實及多種不同的Vbi波形格式以在數位電視資料流中提供用於VBI資料通#的法則。本發明中更應用上述事實以提供單一狀態之機器，而重建大部份的不同VBI波形。這些狀態機器容許可程式設定下列參數：特定VBI線的欄數目，特定VBI線的線數目，由特定 VBI波形標準所使用的符號傳輸率，標準的CCIR_6〇i開始樣本數目，標準的上升時間（符號對傳輸期間比率），用於 NRZ 0及1符號的標準CCIR-601數値，在標準波形中的符號數目，及在特定VBI線波形中的符號値向量。如熟習本技術者所熟知者’ "CCIR-601"爲國際無限電協會對數位组件編碼及濾波所公佈的標準。 ^ 表1中總結已知之VBI波形標準的主要貢(獻。所列出的標準作用在525線（NTSC及PAL/Μ)或625線（PAL/Μ外的PAL)的視訊系統。各項標準提供波形中的某些部份作爲時計參考爲符號同步之目的所用的Sync圖樣。而且，各標準對於各 • 13- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X ：297公釐） (請先聞讀背面之注意芩再填寫本頁) -裝. ,11 線 404130 A7 7 Β 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製五、發明説明（11 ) 視訊線提供爲數固定的資料位元，其中的某些位元作用錯誤偵測之用。每次將資料位元經由某一調變技術調變成視訊線，且使用不同的振幅以表示不同的資料位元値。最後，各波形使用一額定的符號傳輸率（稱爲視訊線速率 [fh])，及脈波形狀（符號形狀）（通常特定的上升時間[tr]或具有特定α値的上升餘弦脈波形狀）。特定標準的唯一貢獻以粗體字中加高亮度標示。表1 : VBI波形標準之總結標準系統時計參考圖樣數據位元調變振幅符號傳輸率脈波形狀 CC 525 7sinc cycles 3位元 16 NRZ 0&70IRE 32 ft tF=240nsec AMOLI 525 syncii 元 7位元 41 NR2 0&55IRE 1Mbps ti=250nsec AMOLE 525 sync^i 元紹:元 88 NRZ 0&55IRE 2Mbps tr=125nsec NABTS 525 synoii 元贩元 272 NRZ 0&70IRE 364 ft a^)ha=1.0 WST 525 synoii 元 2Φίΐ 元 272 NRZ 0&66IRE 364& a^rfia=0.45 WST 625 synoii 元 2银元 336 NRZ 0&70IRE 444 ft a^ia=0.45 VTTC 525 sync位元好子分佈位元 72 NRZ 0&570mV 455/4 fli ti=200nsec VTTC 625 synofi 元 91 十分佈位元 72 NRZ 0&550mV ti=200nsec EBU3217 625 syncii 元組元(16符號） i2(Ki 元(240符號）雙相 0&500mV2.5^bs 可經由比較表1中不同VBI波形標準而得到不同的結論，包含： 1.所有的波形可表示成調變成視訊信號之照度的NRZ資料，甚至是EBU 3217雙相位調變符號也可以，但是表示 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐）私衣------1Τ^---^----^ • - - - - (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) __40413C五、發明説明（12 ) A7 B7 NRZ"0"及"Γ符號的額定照度値在各波形中不盡相同。 2. 脈波形狀指定將波形極化成不同的波形，此波形所需要的脈波形狀長度少於非Tleltext波形中的一符號時間，且 Teletext波形的倒轉（converse)。 3. 沒有任何一項標準充份地指定資料中線與線或時框與時框之間的相關性；因此不管其他VBI線而獨立處理各 VBI線有其一項優點。 4. VITC同步位元範圍簡單地處理成資料位元。 5. 每個符號中CCIR-601樣本的數目在所有的波形中可由一 13之因素而決定其範圍。 6. 在所^非Teletext波形中符號上升時間比範圍從i 5至 8.5。 7·波形之付號傳輸率的範園由一 21的因素決定。 8.對應第一 CCIR-601樣本，樣本所需要的開始樣本其符號從CCIR-601樣本〇之前的27個樣本至樣本〇之後的8〇個樣本，在樣本0之後其額定値爲26個樣本。由上述的結論可決；t :可產生單一狀態機胃，如果該狀經濟部中央標準局負工消費合作社印繁態機器中可程式設定下列參數則可重建所有這些vm波形，該參數爲： 1. 特定VBI線的欄數目， 2. 特定VBI線的線數目， < 3·標準符號傳輸率， 4. 標準CCIR-601開始樣本數目， 5. 標準的上升時間（符號遷移期間）， -15- 本紙張尺度適财國國家標準（CNS ) A4規格（21()χ297公楚） 404130 A7 B7 五、發明説明（13 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 6. 對NRZ”0"及"1"符號標準的CCIR-6〇1數値， 7. 在標準波形中的數目， 8. 在特定vbi線波形中符號値向量。圖3中説明一狀態機器，可提供上述參數的可程式能力以重建各個不同的VBI波形。在説明狀態機器、〜别，應用一編碼器及解碼器結構的實施例説明本發明中嶄新的法則。、、圖1中以方塊圖的型式説明一編碼器，此編碼器可將原始數位視訊資料處理成一使用者資料法則，在此稱爲"luma NRZ" ’其中可在數位電視資料流中通訊不同型式之v冚使用者資訊'中不同的數量，如與移動圖像及電視工程（smpte) 標準協會一致的視訊之原始數位視訊經由終端1〇中輸入串列接收機12中。串列接收機將以平行方式輸入的資料串列起來。在緩衝器14中緩衝串列資料，該緩衝器可包含一習用的先進先出（FIFO)暫存器。視訊剖析器16解譯串列資料的法則，且除去不同資訊，如辨識新線的開始，新時框的開始，且原始的照度及彩度資料。照度及彩度資料輸入解多工器1 8，在此分成對應連續視訊時框之垂直空白區間的資料部份（如副NTSC類比電視信號的線丨_21)，及這些時框的主動視訊部份。解多工器18也決定是否所得到之資料流的同步不存在，且如果是的話，輸出一、，，沒有sync"信號予視訊壓縮處理器22，此處理器也接收將壓縮的動作視訊。視訊壓縮處理器的型式爲習知技術中所熟知者，可參見美國專利案 5,376,968 ; 5 235 419 ; 5 〇91 782 ;或 (請先聞讀背面之注意_再填寫本頁) -裝.

訂-I 線 -16- Μ氏張尺度剌悄_蘇7^^4· ( 2Ι()χ29^· - - ( - I · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404130 a? B7 五、發明説明（14 ) 5,068,724。須了解歸類爲VBI資料之某些型式的使用者資料並沒有内駐在實際的VBI中。例如爲A. C. Nielsen公司所使用而用於市場研究且稱爲''線對齊的自動量測"（AMOL)之程式化線對齊資訊插入國家電視系統協會（NTSC)廣播標準中各電視時框之欄2的線22。線22爲一主動視訊線，且因此解碼器可應用線23開始處理主動視訊，而非用於NTSC信號的線 22。在一 30時框的序列中，基本上出現用於各時框的 AMOL·線，但是一般用於大部份時框的資料貝|J空間。爲了適應AMOL資料，假設VBI延伸至線22，而非線21。包含在數位視訊輸入信號之VBI部份的資料從解多工器 18中向隨機存取記憶體（RAM)20輸出，此記憶體包含一照 .度RAM及一彩度RAM。RAM儲存資料直到由一法則處理器 24需要爲止，該處理器24取出VBI使用者資訊，且架構一法則，此法則可致動將在數位電視資料流之VBI部份中有效地向對應解碼器傳輸的資訊，該解碼器如在一終端使用者位置。爲法則處理器提供的法則儲存在表頭FIFO 28中，表頭 FIFO已組裝輸送表頭，如數位電視資料流中的MPEG或Digi Cipher® II配置。表頭FIFO提供法則資訊予障壁暫存器30，其暫存器結合來自視訊编碼器26的壓縮主(動視訊與表頭。視訊編碼器26應用一熟知的方式編碼來自視訊壓縮處理器 22的視訊，以提供編碼字元（CW)，編碼字元長度（CL)及辨識編碼資訊的資料標示，其中該方式如Huffman編碼。來 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------种衣------11^---^----.^ - - > (請先閱讀背面之注意4 再填寫本頁) ---K,___ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404130 at ______B7 五、發明説明（15 ) 自障壁暫存器3〇的輸出爲一資料流，此資料流包含需要解碼主動視訊的資訊。此資料流儲存在視訊緩衝器32中，而此緩衝器感測需要的基礎提供資料予包封架構器34 ^包封架構器34爲依據如ATSC，MPEG-2，或DigiCipher® II數位電視標準之輸送流標準的習用組件，其將資料組裝成輸送包封。在下文中使用爲ATSC及MTEG輸送標準使用的正式文法説明與本發明相關的法則處理器24之功能。文法爲類似c 語言的法則，且爲一種説明連續及可能之型式速率的位元序列，而非指定一程序程式，且其功能如同在C語言中者。法則^第一行包含一法則元素。第二行爲以位元表示之法則元素的長度，且第三行辨識法則型式。這些型式爲 bslbf(位元串列左位元第一），及uimsbf(未指定整數最大位元第一）。表頭"user—data〇{〜}"指示在括號内的法則元素爲一名稱组，且經由簡單地使用指定的，，user_data()"而在法則中找出。一位元結構的狀態之發生指示通過的"if，，測試。在C语s之熟知的客户關係操作也可以使用。可能具有迴路結構’且使用標準C迴路表頭法則。由一組意象 (semantics)冗成法則表，提供先前未定義之法則欄的定義，且對其使用加上限制。下列的圖像使用者資料位元流法則（其中陰影區域表示標準的ATSC使用(者資料法則，且非陰影區域表示本發明的法則），且位元流意象説明本發明的較佳實施例。 -1S - 本紙張尺度適用中CNSy^· ι〇χ297公釐) ----- t------ir^---^----.^ *" (請先閱讀背面之注意^-再填寫本頁) A7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 404130 B7 五、發明説明（I6 ) iM〇- of bii< Mceznomc* osef__data( } { . 32 fas;fc: 32 bsih: 麵球___ process- cc dsta fiag ( bs：c: l . bsib; 議議繼刪:::聽^ S uiinsbi sm_csi3 s far ( i-O ; ϊ < cc_counr; t + - 1 { marker bits 5 yim r I 2 s cc d3ta 2 8 marker bit^ a additional data type 8 wrr,sbi additional data length ]〇 uinisof if (additional data type -- ΌχΟΓ) { luma nrz count 5 | uimsbf for (i-0 ; i<iuma nrz count ; i + 令} { 1 ' luma na priority 2 | ui.T.sbr field number 2 | uimsbf linBjjffset 5 | ui.Tisbf start sampfa 9 I mmsb/ nrz incrament 5 | u msoi nrz modulus 10 | u r^sbi 0 amplitude 8 | u rr.sof 1 amplitude 8 1 uinsbf pulse shape 2 | uimsbf if (pulss shape - - rectangular") { 1 symbol to transition ratio a uimsbf } if (pulss shape - - 'rassad cosins*)( reserved 3 . nrz alpha 5 uimsbf } •19- -------Γ_丨裝--'--^--訂------線 /( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） 404130 五、發明説明（17 ) if Ipuke shape - - Vese/νβίΠ ί reserved 8 bslbf } word count 5 uimsbf for (j-0 ; j<word count ; j + +| { marker bit 1 bslbf luma nrz word 22 bslbf ) marker bit 1 bslbf remainddr count 5 uimsbf for (i-0 ; i< remainder count ; i++) { luma nrz bit 1 bslbf . } markar bit 1 bslbf . } additiona» user tiaU , 繼__讎繼 J } ϊ -------.----- (請先閱讀背面之注意事r苒填寫本頁) it 圖像使用者資斜黃象延伸： additional_data_type : — 8位元整數（數値範圍[1:255])，指示在欄後其他資料結構的型式。此欄需要有16位元之數値〇1爲指示其他資料爲一 luma NRZ資料。 additional—data—length : —編碼位元未指定整數（數値範圍 [0:6553 5.])’以位元組指示在糊後其他資料結構的長 .度，此長度不包括additional_data_length棚本身，但包括在給定 additional—data_type 之 additional—data 後面，至任何其他 additional_data_type 之下一 additional_data (但不包括）。 luma —nrz_count : — 5位元整數（數値範圍[〇:31]),指示在 -20- ·； .. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公楚）線經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 _ 404130 b7 五、發明説明（18 ) 〜欄後之luma NRZ結構的數目。所有此類結構需要在所需要的線上及欄所顯示的順序上產生。# luma _nrz_priority :介於0及3之間的一數字，指示在圖像重建中結構之優先順序’在此存在不同準位的硬體能力。對於luma NRZ結構，每個顯示襴中固定之線數可標示成優先順序0。 field_number在顯示順序的欄數目，由此開始VBI資料，在表2中加以説明。 (請先閲讀背面之注意本：再填寫本頁〕 •裝· 表2·用於圖像使用者資料的欄教數値意義 00 禁止 01 第一顯示欄 10 第二顯示欄 11 第三顯示欄（在膜模式中的重複欄）

，5T 線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 line_offset : — 5位元整數（數値範圍[1:31])，給予線中的補償，由此與基本VBI時框線有關的Luma NRZ資料發出 (該時框線爲525時框{NTSC及PAL/Μ}櫊1之線9，525線欄2的線272，625線{除PAL/Μ外的所有PAL}欄1的線 5 ’及6 25線欄2的線318)，如在CCIR報624-4中所指定者。 start一sample : — 9位元未指定整數（數値範圍[0:511])，其指示未結構之照度線的樣本，在此開始將資料移轉入第 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公楚） 404130 ^ B7 五、發明説明（19 ) 一 luma NRZ符號。start sample需要與CCIR 601樣本具有相同的單元，且需要與CCIR610重建時框的第一樣本相關。 nrz一increment : — 6位元未指定整數（數値範圍[1:63 ])其指示Luma NRZ符號時鐘增加値且採用，伴以nrz_modulus，描述Luma NRZ符號時鐘對27 MHz參考値關係之値。詳情請閲nrz__modulus之語意0

nrz_modulus : — 10位元未指定整數（數値範圍[2:1023])，其指示luma NRZ時脈模數値，且取出數値，此數値及 nrz_increment説明luma NRZ符號時脈對一 27MHz參考的關係。尤其是，nrz_increment 及 nrz_modulus 與 luma NRZ 符號傳輸率有關，爲： nrz_increment/nrz—modulus=Luma NRZ 符號傳輸率 / system_clock_frequency 在此在 ISO/IEC 13818-1 中指定 system_clock_frequency 爲 27MHz ± 30ppm，且nrz_increment的數値需要不超過 nrz_modulus-l 。經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意1、'再填寫本頁) 0_amplitude : — 8位元未指定整數（數値範園[1:254])，其指示在數値0之luma NRZ符號的振幅應以CCIR 601重建時框之振幅單元重建。 1 l_amplitude : — 8位元未指定整數（數値範圍[1:254])，其指示在數値1之luma NRZ符號的振幅應以CCIR 601重建時框之振幅單元重建。 -22- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404130 a? B7 五、發明説明（2Q ) pulse_shape : — 2位元未指定整數，其指示脈波形狀，此脈波形狀應用於重建luma NRZ中此一線在表3中定義 pulse_shape的意義 ° 表3脈波形狀 pulse_shape Luma NRZ脈波形狀 00 矩型 01 上升餘弦 10 反轉 11 反轉 symbol_to_transition_ratio ：一 8位元未指定整數（數値範圍 [16:255])，其指示各luma NRZ符號期間對於爲0_amplitude 及l_amplitude所指定之振幅之間的各符號遷移期間的比率，且具有2—4(0.0625)單元。此欄説明符號之遷移比範圍從1.0至15.9375之間的符號。 nrz—alpha : — 5位元未指定整數（數値範圍[Ο:3 1])，其指示對於上升餘弦濾波器的π値，其脈波形狀説明具有 2_5(0.03125)單元的上升餘弦。此欄説明範圍從0.03125至 1 · 0之間的π値。表4中定義nrz_alpha的意義。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ^农，1T^---^----0 I - 1 - (請先閲讀背面之注意本':.再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁

__4041SQ 五、發明説明（21 ) 表 4 NRZ Alpha nrz_alpha α.値 00000 1.0 00001-11111 nrz_alpha x 0.03125 word_count : — 5位元未指定整數（數値範圍[0:31])其指示在此欄後marker_bit及luma _nrz_word對數目。 luma _nrz_word : — 22位元之luma NRZ符號串，使得最先接收位元爲在視訊線上重建之第一 luma NRZ數値，如同從左向右所顯示者。應接收luma _nrz_words以使得其符號可在視訊線重建，如同從左向右顯示者。 remainder_coun t : — 5位元未指定整數（數値範圍[0:21])，其指示在此欄後luma _nrz_bits的數目。 luma _nrz_bit : —單一位元，表示將在視訊線上重建的luma NRZ符號。應接收luma _nrz_bits在從任何的luma _nrz_words中重建的符號之後，以使得可在視訊線上重建其符號，如同從左向右顯示者。上述的法則由一圖1中的法則處理器24組合。在較佳實施例中，以韌體配置法則處理器。該法則加入數位視訊資料後，所得到的資料流架構成包封，且從包封架構器34中輸出以提供最後的傳輸流，因此可與多個解碼器相通訊。圖2爲視訊解壓縮處理器（即解碼器）的方塊圖，以提供較佳實施例上述詳細説明之VBI使用者資料法則的接收資料流。視訊解壓縮處理器（VDP)含一記憶體管理器130，以 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐）钟衣，1τ---；----0 - * > - (請先閲讀背面之注意束再填寫本頁) I- ____

經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 s理器130對—DRAM 122定址以儲存且取得在接收機端重建電視節目卢斤需要的0讓122。該處理器（―般以12〇表不）局—管線處理器，設計上用於解碼傳輸層（即控制及目的的非視訊資訊）即經由終端UG輸人之壓縮位元流之視訊層’有時候稱爲"視訊處j里器,,的傳輸包封介面。使用者處理杏介面可包含如在終端114中提供的匯流排 15〇以控制視訊資料處理器。如習知技術—般在處理器12〇中於此介面上配置多種暫存器。紅由位址線124及資料線126提供至DRAM 的介面。在圖2説明的例子中，DRAM 122具有一 9位元的位址埠及一 32位元的資料埠。提供一視訊輸出介面138進行視訊的解壓縮及重建，例如可輸出作爲一標準的CCIR 656，8位元，27MHz#工照度 (Y)及彩度（Cr，Cb)信號。可經由終端162提供一測試介面予習用的JTAG(結合測試動作群）控制器160。JTAG爲一用於板準位測試之標準邊界掃描方法，以偵測在包封及板連結及内部電路中的錯誤。視訊解壓縮處理器120經由終端〗12接收時脈信號。該時脈提供時計資訊，此資訊使用在如致動一輸送法則剖析器 1 以恢復經終端11 〇而來自輸送包封中的時計資訊及視訊資訊，其中該包封包含於包封化的資料流，内。一確定及錯誤管理電路Π4使用一程式時脈參考（PCR)及由視訊法則剖析器140偵測的解碼時間標示（DTS)以使其可與圖像解碼的相關同步。此電路設定垂直同步及提供全域同步予所有的 -25- {請先閱讀背面之注意戈‘4填寫本頁) -裝：----^---------

.ί · I I- I I- I · I - . · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公楚） A7 404130 ____Β7 五、發明説明（23 ) 視訊解碼及顯示功能。在輸入緩衝器（FIFO)中緩衝視訊層，而該緩衝器由記憶體管理器130配置的DRAM 122中《視訊法則剖析器140接收經由記憶體管理器130而從DRAM FIFO中的輸出的壓縮之視訊資料，且從説明視訊資訊的係數中，分開移動向量資訊。由Huffman解碼器152，反量化器154及離散餘弦反轉換 (IDCT)處理器156處理該係數。回復移動向量，且用於定址先前解碼的視訊時框，此時框爲重建現在視訊時框所需要者。尤其是，移動向量解碼器142解碼從視訊法則剖析器140中接收的移動向量且再向預測位址'產生器144傳輸。預測位址產生器經由記憶體管理器130位址資訊，此資訊爲重建需要的描定（anchor)時框 .(即時框間際（I)或預測（P)時框）資料以致動預測計算器 146，而提供需要重建現在時框方塊的預測信號。差動解碼器148結合預測資料與解碼的係數資料以提供解壓縮視訊資料。解壓縮視訊儲存經由記憶體管理器130儲存在 DRAM 122中適當之緩衝器中。須了解由移動向量解碼器 142，預測位址產生器144，預測計算器146，差動解碼器 148，Huffman解碼器152，反量化器154及IDCT 156執行之視訊解壓縮處理一般以習用上使用且爲熟習本技術者所可了解者。記憶體管理器130规劃在DRAM位址及資料匯流排124， 126且有效地定址DRAM 122。記憶體管理器確保DRAM 122 之輸入FIFO部位，視訊法則剖析器140及視訊重建電路136 -26- 本紙張尺度適用中國國家檩準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） I------1T:---^----.^ *** (請先閲讀背面之注意tf,再填寫本頁) _—----- -V. ..______ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404130 A7 B7 五、發明説明（24 ) 中資料傳輸的要求（及預測計算器146和差動解碼器148)均符合。視訊重建電路136計算電流圖像且處理VBI使用者資料以插入現在的任何使用者資料，因此可在視訊輸出線 138中輸出。視訊輸出138包含所有的傳輸VBI使用者資訊及解壓縮的動作視訊，其格式爲原來呈現予圖1之串列接收機12的格式。所示的DRAM 122爲一外部記憶體。須了解在未來的配置及記憶體技術的發展中，可提供DRAM 122作爲視訊解壓縮處理器内的内部記憶體。可對映（map)DRAM以提供多種解碼及輸出視訊緩衝器及循環FIFO緩衝器以用於壓縮的輸入視k位元流。DRAM也可以使用提供測試圖樣緩衝器，VITS缓衝器及一封閉的字幕顯示重排序緩衝器，以儲 .存多種圖像結構資料，此資料爲適當地顯示解碼視訊時框所需要者。可經由記憶體管理器130再啓動DRAM ，使得當變數修改成PAL或NTSC視訊，8或1 6百萬位元記憶體配置，需要時可提供不同的記憶體對映，且由B -時框出現與否無關。如上所述，記憶體管理器130規劃在DRAM匯流排上所有的動作，包含輸入FIF◦中資料傳輸的要求，視訊剖析器及視訊重建電路。記憶體管理器也應用習用的方法執行所需要的DRAM更新。例如，可即時更新二(或四個DRAM中的數列。當一已包封而包含壓縮視訊資料的位元串輸入視訊解壓縮處理器120的終端110中時，一次重建一由壓縮資料表示 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

私衣------1T;---^----m • * >1 (請先閲讀背面之注意京再填寫本頁) I --- ; ,^y> >___II A7 B7 4〇4l30 五、發明説明（25 ) 的視訊時框。開始時，視訊資料的 n β有時框需要加以接收且儲存在DRAM 122中。用於下— 視訊時框的資訊可包含全視訊時框的次集，當從前一禎 j視讯時框（儲存在DRAM 122 中）加入預測資料時，該導致所有時框重建。圖3爲像素的方塊圖，以依撼卜、、+ 及口乂依猓上述法則從使用者資料中產生-數位观波形，其中該使用者資料由數位視訊資料流所捣帶。波形產生器爲圖2之視訊重建電路136中的—部份’且可適應用於上述表ltAM〇L，VITC^EBu vbi標準的所有參數。這些VBI服務的各項具有—每符號之對應像素數。封閉字幕，AMOL，VITC及EBU服務具有脈波，此脈波的脈衝響聲時間小於一符號時間，在此稱爲單符號脈衝喜聲。電報服務具有多符號脈衝響聲，其中脈衝響聲時間爲數符號期間。圖4中説明一波形產生器，此波形產生器用於具有多符號脈衝響聲的服務。具有單符號脈衝響聲的服務均具有一對應的上升時間，總傳輸時間，及各表示的像素數目。在表5中用於各服務的類型加以歸纳。請先聞讀背面之注 •I. 再 4 ' I裝頁訂線經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 404130 A7 —~ --B7 五、發明説明（26 ) ~~- -----^ 5 VBI服務特徵標準像數/符號像數/符號 10%-90% 總遷移像瓣移 (比例）上升時間 Closed Cations 429/16 26.81 240 nsec 406.78 nsec 5.4915 AMOLI — 27/2 _13.5 250 nsec 423.73 nsec 5.7204 AMOLU _ 27/4 6.75 125 nsec 211.86 2.8601 NABTS 33/14 2.36 N/A N/A N/A WST(525) 33/14 2.36 N/A N/A N/A WST(625) 72/37 1.95 N/A N/A N/A VUC (525) 264/35 7.54 200 nsec 338.98 nsec 4.5762 VITC(625) 216/29 7.45 200 nsec 338.98 nsec 4.5762 EBU3217 27/5 5.4 250 nsec 423.73 5.7204 裝-- m* (請先閲讀背面之注意，：.'再填寫本頁) 訂服務I單符號脈衝響應分類之特徵爲在每符號CCIR 601 的取樣速率下具有四或多個像素。如表5中所示者，封閉的字幕具有每符號最大的像素數目27。對於單符號脈衝響聲服務’一符號與下一符號之間沒有任何重疊。由傳輸及全振幅部份決定符號之時間響應特徵。付號的遷移郅位可載下作爲服務的一邵份，或者内駐於遷移記憶體（ROM或RAM)中，如圖3中的遷移產生器218。使用ROM雖増加硬體的複雜度，但確更有效率，且增加頻道效率° —正弦平方遷移將會爲所有不同之VBI服務而運作。將在一解碼器中插入VBI波形的資料經由符號輸入2〇〇插 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）線經濟部中央標準局員工消費合作枉印製 404130 at B7 五、發明説明（27 ) 入，且在FIFO 202中列隊。資料經由一像素產生器回播符號而插入VBI中•。像素產生器提供高及低準位經終端201 插入（0_amplitude及l_amplitude)，當終端203插入該資料 (從field_number及line_offset)的時框線數目經終端207插入 (從word-count及remainder_count)的符號數目，經終端205的遷移型式（從p u 1 s e_ s h ap e中得到），對應的終端209及211 插人的 nrz_modulus 及 nrz_increment ， ·經、終端 213 的 symbol_to_transition_ratio ，及經終端 215 的第一符號 (start_sample)的開始時間。所有這些資訊均指定予將插入之VBI資料的特定型式，且由上述的法則提供。VBI資料將插入的視訊資料經終端217輸入波形產生。如以習用的CCIR 656格式提供視訊資料且耦合一多工器 254。此多工器也接收一來自插入窗口產生器248的閘信號，此使得多工器在時間窗口期間輸出VBI資料，該窗口的長度如像素。經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 (請先閔讀背面之注意再填寫本頁) 爲了將VBI資料在適當的位置處插入視訊中。維持視訊資料的線計數且與所需要的插入線相比較。由自視訊資料經由終端217而接收目前線情報之線偵測器244及線時間產生器246提供此功能。當由線偵測器偵測將插入VBI資料的線時，由線偵測器244致動線時間產生器246。然後線時間產生器維持該視訊線之像素軌跡，且提供(視訊電視像素計數予插入窗口產生器248，以提供如動作像素的適當插入窗口。當達到正確線中0資料時，線標準產生器246也發出一開 -30- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） 404130 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製五、發明説明（28 ) 一始時間偵測器（計數器）214，此偵測器開始對該開始像素時間進行反向計數，其中該像素時間由從法則中得到的 start一sample所指示。開始像素負向計數器214使得符號時脈產生器210可清除符號計數器212。符號時脈產生器210接收來自法則的nrz_m〇dulus及 nrz_increament。一當開始符號時脈產生器以回應偵測器 214後，經由隨著像素時間之分部符號時間的增加計數器而得到符號時間。計數器的模數爲分數的分母。如果需要的話，分子及分母可乘上一常數以簡化硬體配置。符號時脈產生器210輸出符號時脈以致動FIF〇，使其可對從FIFO 202中輸出的VBI資料計時。而且也提供符號時間的分數，其中一現在的樣本表示遷移時間量電路216，此將於下文中加以説明。符號時脈持續動作，直到符號計數器212由word_count及來自法則之remainder-C〇unt所特定的付號數目，此時產生一停止信號。停止信號也清除在vbi 資料路徑中的移位暫存器206。經由遷移符號偵測電路208監視經由暫存器206移位的 VBI資料。疋否有遷移由比較前一傳輸符號與現在將傳輸的符號而得知。如果需要的話兩符號不同，則產生不同的數値且加以傳輸。如果在兩符號之間存在不同處，則選擇遷移產生器218，其可包含如唯讀記憶體戊〇M)或隨機存取記憶體（RAM)。遷移產生器儲存用於產生多個斜坡信號（ramp)的資料，對於支援的各個遷移型式均具有一資料。斜坡信號表示用 -31 - (請先聞讀背面之注意未' 再填寫本頁) -裝-

，1T 本紙張尺度朝中gjgj家標準（CNS ) A4規格（21QX297公楚）

• I- -- —^1 - - I 111 I 五 404130、發明説明（29 A7 B7 於不同VBI標準之VBj資料脈波的遷移。由法則之 pulse—value所指定的遷移型式決定對現在VBI資料所選擇的特定斜坡信號，經由終端2〇5輸入遷移產生器218中。由從遷移時間量電路216輸入遷移產生器的位址指示遷移的開始及結束，依據來自终端213的符號對遷移期間速率及來自终端209的nrz_m〇dulus符號時間之分數大小。決定大小的捋號時間分數表示在VBI資料脈波之上升時間内時間的樣本仅置。重複遷移通過直到偵測電路22〇決定當符號已達到其最後數値之1〇0%時，位址超過遷移產生器R〇M或 ram的範圍。然後輸出解多工器（選擇器）242選擇現在及其餘符號像素的最後數値。選擇邏輯222基於由遷移偵測電路224進行的遷移之初始偵測及電路22〇決定的遷移適當而控制多工器242。查對表（LUT)幻6 (儲存在如R〇M中）將從移位暫存器輸出的各資料位元轉換成接收位元準位，此接收位元準位最後量化爲適當的照度準位，以用於將處理的，類型。例如，⑽236可凡子兀00001111 ’且將二位元"丨"轉換成8位元字元。此對映爲隨意者，且可選擇任何其他所需要的接收位元準位作爲二位元，及，，〇"。從LUT 236輸出的接收位兀準位提供多工器242,此多工器選擇此举用，除非如選擇邏輯222所指示者，正在進到，在此例子中輸出來自遷移產生器218的遷移。然後從多工器242中輸出的資料流量化成所需要的輸出 _ -32- 本紙張尺度適用¥國國家標準（CNS77¾ ( 210X29?公f ) ~~~— .;-裝丨-^ ^--訂*---^----線 (諳先閲讀背面之注意戈再填寫本頁) 404130五、發明説明（3〇 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製準位，以回應經終端201而由程式法則所傳輸的〇_amplitude 及l_amPlitude之數値。對於由產生器248提供的插入窗口輸出多工器254將所得到的VBI資料插入來自終端217的視訊流上。該插入窗口對應動作的視訊長度。可將圖3中的產生器插入多個VBI服務中。需要其他的電路以依據一線接著一線的方式載入需要執行該產生器的變數。在同一 F I F◦排列此資料。如所示之配置，除有指示者外，所有的時脈均爲13.5MHz。此爲標準MPEG，ATSC及 DigiCipher系統時脈速率之半。與EBU 3217—相符的資料具有—性質，即遷移時間微長於符號時Μ 3經由選擇遷移時間使其比整個遷移低1 〇至9〇 %而克服此一問題。用於波塑形EBU 3217資料的特定濾波器爲南斯遷移者。窗口高斯遷移所提供的性能比sine平方還要優良。應用與圖3説明之V B I服務類似的方式支援電報服務。爲了支援電報服務，波形產生器需要處理一脈衝響聲，此脈衝響聲大於一符號。圖4中説明配置此一 VBI波形產生器的例子。 .圖4中的VBI資料FIFO 310，移位暫存器312，符號計數器 316，符號計數器320，開始時間偵測電路322，量化及補償电路306，多工器（選擇器）308，偵測窗口差_生器332，線偵測電路330及線時間產生器328架構對等於圖3中名稱相同的組件。爲了處理電報服務之多符號脈衝響聲，（其範圍從13.5河沿取樣下每符號1.89至2.36樣本），提供傳輸（丁?{) (請先閲讀背面之注意本再填寫本頁) • !^i . 1 t^n -裝·

、1T 線 _ -33- 本紙張尺度適用中國國家標孪（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 404130 五、發明説明（31 ) ~~~---：—— 濾波器ROM 302及内插濾波器314。須 Θ J鮮如果需要的話濾波器302也可以配置在RAM中。尤其是如果具有所需要之格式的脈衝響聲將載下，而非局部儲存在難中。任何此下載需要在各符號傳輸率固定的樣本數目下進行。使用内插以產生U.5MHZ速率的像素。該速率差爲内插器的增量。經由終端303將插入的資料在FIF〇31〇中排列。應用像素產生器回播符號而將資料計算乂抝中。經由终端315對像素產生器提供第一符號像素的開始時間，經由終端311及3〇9 提供各符號的像素數（增量/模數），經終端3〇〇插入高及低準位（（(LampUtude及l_ampHtude)，經終端3〇1而提供信號系統（遷移型）之脈衝回應，經由終端3〇7提供符號數，及經由終端305提供插入資料之時框及線數。以CCIR 656格式提供輸入終端317的視訊資料。得到線計數，且比較電路330 , 328 ,及322中所説明的插入線。當達到正確線0資料時，在電.路322中開始用於開始像素時間的負向計數，此在適當的時間中可致動符號傳輸率時脈產生器320。由線標準產生器328致動7〇4像素窗口產生器332。如同圖3的波形產生器，經由分數，，符號時間/像素時間" 的分子增加一計數器的計數而得到符號時間，在此增量 "INCR"爲分子，且計數的模數爲分數的分、母，除了經由終端309及3 11接收模數及增量外，符號時脈產生器32〇經由終端313接收系統時脈（如27MHz)。經由在如27MHz(而非 13.5MHz )進行符號時脈產生器，產生雙符號符號傳輸率的 •34- 本紙¥尺度顧中關家縣（iNS ) A4· ( 2IGx297公着） " --- 裝------訂>---；----線 (請先閱讀背面之注意/再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製經濟部中央標準局員工消費合作社印製 404130 at B7 五、發明説明（32 ) 時脈。致動FIFO 310的輸入以接收來自分割器318的符號時脈，此为割器將時脈產生器320的輸出分爲二。因爲符號時脈產生器在雙倍的符號傳輸率下提供時脈，因爲有必要執行此一動作。一當從該FIFO中特定數目的符號後，對於現在的電視線停止符號時脈。所有隨後的資料符號強迫至低（〇) 狀起。這些符號不是資料，而是應用低狀態資料充填704 像素窗口使其可平衡。傳輸/慮波器ROM 3 02對每符號產生兩樣本。當作爲開始時間時，在該符號傳輸率下，傳輸移相暫存器載入傳輸符號。當元成各項插入動作之後，啓動暫存器至低準位狀態。在脈衝響聲期間作用傳輸資料以從移相暫存器312中傳輸ROM。R〇 μ儲存有限脈衝響聲（FIR)的查核表，依據已熟知的技術事先加以計算。經由在R〇M中儲存FIR計算的結果，沒有必要儲存FIR係數以計算該結果。當經由終相301而傳輸型式而定址R〇M時，從LUT中輸出適當的 FIR ’此FIR用於在VBI波形中將提供的特定傳輸型式。經由終端304對於一内插濾波器314提供傳輸濾波器的輸出。内插遽波器將每符號傳輸率資料的兩樣本轉換爲135 MHz樣本。下列的F 1 R係數説明一適當的内插濾波器： Α〇= α μ 2- α μ ' A,=-« μ 2-^(α+\)μ A2=-a U2+{〇( -\) μ +\ A3= a u2- a μ 35- ---------疼------tr<--------^ *· (请先閱讀背面之注意< 再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國国宏掩:令/ ，，,___ ___... 个 Ο π 滞 s 公 97 2 經濟部中央標準局負工消费合作社印¾ 40413G A7 ___ _ B7 五、發明説明（33 ) 疋義爲0.5。"爲將内插樣本的時間。圖5中説明此内插器(Paralntr)的頻率響應400,及不同電報標準的傳輸脈衝響聲402，4〇4，406，及408本發明之初始受讓人的vide Cipher標準。可看到内插器清楚地影響傳輸之頻率響應。可在傳輸濾波器3 0 2中更正此頻率響應的誤差（預失眞）而使得其衝擊可能最小。在内插之前有必要嚴格地控制傳輸頻譜及其影像。此爲上述資料信號型式的例子。如果各符號之像素傳輸速率小於每符號3個樣本，則需要各符號中各大的傳輸樣本數目。供應内插器314的資料其符號傳輸率爲兩倍。實際上所讀取的資料傳輸爲27 MHz。而内插器輸出以13」MHz讀取。在13.5 MHz的速率下將時間内插變數供應濾波器。時間產生器324及量化電路326以允許"的數値表示法與濾波器硬體的數値系統一致，且與現在的模數値無關。將資料流量化成所需要的輸出準位。此作業的完成方式如經由量化及補償電路306提供各像素的_乘法及加法運算而達成。輸出多工器308將來自量化及補償電路3〇6的 VBI資料插入來自终端317之（：(：111視訊流中，以用於7〇4像素窗口。有夕種方式可配置圖3，4之波形產生電路所提供的功能，且特定的實施例並非用於限制本發明。例如，可在比説明的程序更早期執行量化及補償作業。在圖4的實施例中，可使用多種已知内插器中任何一種内插器。而且，在 [_____* 36 - ψ®cns ) A^m (21^^297^7 ---------¥-- * ► (請先閲讀背面之注意气再填寫本頁) 訂----------線------ - -------

I. I I I

J 404130 A7 ------------B7__ 五、發明説明（34 ) 多符號實施例中，可經由每符號更多的樣本之脈衝響聲，而支撑較低的資料傳輸速率。所有現行的電報標準由每符號兩樣本所支援。另外，可使用圖4的波形產生電路支援Μ準位多準位脈波振幅調變（P AM)。在此配置中，每符號中μ位元以2爲對數之底，而非供應傳輸濾波器ROM者。須了解本發明提供一種方法及裝置以在數位電視資料流中使得使用者系統可相通訊。使用者系統的型式以習用的攜帶方式傳輸，如在類比電視信號之垂直空白區間中的 NRZ資料。在使用者資料法則中輸送使用者資料。這些包括一額外,的資料型式欄，一 luma NRZ計數及優先順序，欄數目，線補償，開始樣本，NRZ增量及模數，振幅數値，脈波形狀資訊，使用者資料相關的字元及其餘計數資訊，其以luma字元及luma NRZ位元的型式攜帶。雖然文中已應較佳實施例説明本發明，但嫺熟本技術者需了解可對上述實施例加以更改及變更，而不偏離本發明的精神及觀點。奸衣1τ*---；----^ $ r β * (請先閲讀背面之：泛意次再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims

ABCD 404130 、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意f'再填寫本買) ι 一種在數位電視資料流中傳輸某一類型之資訊的方法’此類型的資訊習用上以在類比電視信號之垂直空白區間（VBI)波形中的NRZ資料之型式加以攜帶，該數位電視資料流依據一協定輸送資料，該協定包括—使用者資料法則，該方法包含下列步驟：增補指定水平電視有關的線指示器數値於該使用者資料法則上，其中該電視線與一基本VBI時框線相關，在孩時推線中於一副本電視信號中以NRZ資料的型式攜帶該使、用者二資訊；増補至少一時計來考値於該使用者資料法則中，該參考値定義NRZ資料之符號傳輸率與該數位電視資料流之參考時脈之間的關係；增補至少一計數値於該使用者資料法則中，該計數値指tf在數位電視資料流中所攜帶的使用者資激1 量；以及増補至少一使用者資訊欄於該使用者資料法則中，此一資訊襴攜帶由該至少一計數値指示的使用者資訊輕濟部中夬襟準局員工消t合作衽印製量0 •根據申碕專利範圍第1項之方法，尚包含下列步樣：增補一開始樣本値於該使用者資料法則中，該樣本値指7F —樣本點，在此點上，從該數位電視資料流中重建的副本電視信號開始向第一 luma NRZ符號遷移。 Λ ’根據申請專利範圍第2項之方法，更包含下列步驟：増補該指、尹’振幅的第一振幅値於該使用者資料法則 • 38 - 本紙張尺度適數297公慶 AS BS C8 D8 40413C 六、申請專利範圍中’在此從該數位電視資料流中重建的副本電視信號顯現該luma NRZ符號。 4·根據申請專利範圍第3項之方法，更包含下列步驟：増補指示脈波形狀之脈波形狀値於該使用者資料法則中’其中在從該數位電視資料流中重建的副本電視信號中對該luma NRZ符號提供該脈波形狀/ 5·根據申請專利範圍第4項之方法，更包含下列步骤增補指示電視欄的欄値於該使用者資料中，其中從該數位電視資料流中重建的副本電視信號插入對應的 VBI資料中。、 6.根據申請專利範圍第5項之方法，其中該使用者資•料法則可運送多個luma NRZ結構，各結構攜帶相_關的使用者資訊，該方法更包含下列步骤：在該luma NRZ計數値之後，將指示該luma NRZ結構數目的luma NRZ計數値增補該使用者資料法則。 7_根據申請專利範圍第6項之方法，更包含下列步驟增補一資料型式欄於該使用者資料法則中，該資料型式欄指定其後一 luma NRZ資料。 8·根據申請專利範園第7項之方法，更包含下列步驟増補該結構振幅値於該使用者資料法則中，該振幅値指示該luma NRZ符號的第二振幅準位。 9-根據申請專利範圍第8項之方法，更包含下列步驟增補一優先順序値於該使用者資料法則中，該優先順序値指定該luma NRZ結構的優先順序，以使用於重 -39· 本紙張尺化用t關家辟（CNS )八4祕（21QX297公董—)—-- 裝 11^ ;-:?T-------線 -" (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) 1: ,__ ... 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 AS B8 C8 D8 404iac ----- 六、申請專利範圍建該來自數位電視資料流中的副本電视信號。 1〇根據申請專利範圍第9項之方法，其中該時計參考値包^-UnnaNRZ符號時脈增量及—丨職脈模數値，孩符號時脈增量及模數値與該N RZ符號傳输淳及—該一參考時脈具相關性，其關係如下： ’ 増量/模數値=符號傳輸率/參考時脈。 11. 根據申請專利範圍第9項之方法，其中該計數値包含孚元计數，此計數指示luma NRZ字元後的整數數目，及一剩餘字元之計數，此計數指示luma NRZ位元數目’總數少於其後之全部lunia NRZ字元；因此1¾法則，經由使得少於全部將傳輸的NRZ字元的其餘字元動作而提供頻寬的有效使用。 12. 根據申請專利範圍第丨丨項之方法，其中各該N R z字元長度均爲22位元，該方法包会下列步媒：在各luma NRZ字元之後插入一標示位元。 13. 根據申請專利範園第9項之·方法，其中：依據該使用者資料法則攜帶該使用者資訊如 — luma NRZ字元及luma NRZ位元；各luma NRZ字元包含一串iuma NRZ符號，符號中含對應第一luma NRZ符號的位元，此luma NRZ符號將在一視訊線上重建，以從左向右顯示；以及各luma NRZ位元表示一將在該視訊線上重建的iUIna NRZ符號；提供該luma NRZ位元，其順序爲上該視訊線上重建 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） ------^---^裝----^f_^、1T------線 (請先閲讀背面之注意方：再填寫本頁) 經濟部中央榇準局貝工消费合作社印策 404130 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製六、申請專利範圍的符號在從任何luma NRZ字元上重建的符號之後；以從左向右顯示。 14.根據申請專利範圍第1項之方法，其中：在茲VBI波形的照度（luma )部位攜帶該NRZ資料；以及該時計參考値包含一直增量數値’該符號時脈增量及模數値與孩NRZ符號傳輸率及該參考時脈具相關性，其關係如下：增量/模數値=符號傳輸率/參考時脈。 15_根據申'請專利範圍第1項之方法，其中：在該VBI波形的照度（luma )部位攜猙該NRZ資料；以及 ' 该计數値包含一字元計數，此計數指示luma NRZ字元後的整數數目，及一剩餘字元之計數，此計數指示 luma NRZ位元數目，總數少於其後之全部luma nrz字元；因此孩法則，經由使得少於全部將傳輸的NRZ字元 ’的其餘字元動作而提供頻寬的有效使用。 • 16·根據申請專利範圍第1項之方法，其中：在孩 VBI波形的責料；依據該使用者資料法則攜帶該使用者資訊如一丨uma NRZ字元及luma NRZ位元；各luma NRZ字元包含一串luma nrz符號，符號中含 ---------^— - * (請先閲讀背面之注意*，再填寫本頁) -訂

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍對應第一 luma NRZ符號的位元，此luma NRZ符號將在一視訊線上重建，以從左向右顯示；以及各luma NRZ位元表示一將在該視訊線上重建的luma NRZ符號；提供該luma NRZ位元，其順序爲上該視訊線上重建的符號在從任何luma NRZ字元上重建的符號之後；以從左向右顯示。 17. —種接收機裝置，此裝置從一數位電視資料流上解碼使用者資訊，此使用者資訊的型式i系習用上攜帶如一在類比電視信號之垂直空白區間（VBI)波形中的NRZ資料，該'數位電視資料流依據包含一使用者資料法則的協定輸送資糖矣屋·· 一法則處理器，用於偵測依據該使用者資料法則攜帶的資訊，該資訊包含：辨識水平電視學的第一値，此電視線與一基本 VBI時框線有關，其中在副本電視信號中攜帶特定的使用者資訊，一第二値，辨識該副本電視信號之NRZ符號傳輸率及一數位電視資料參考時脈之間的關係，一第三値，指示在該數位電視資料流_中攜帶的使用者資訊量，以及該使用者資訊；一可對該第一，第二及第三値產生回應的重建處理器，以將使用者資訊格式化爲VBI NRZ資料；以及 -42- 40413C ---------裝----Ί[ --------線 ~ - (請先閲讀背面之注意(.再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 40413C 'bS8 cs _____D8 六、申請專利範圍一 VBI插^_，將該VBI NRZ資料插入從該數位電視資料流中重建的電視信號中。 18.根據申請專利範圍第17項之琢法則處理器偵測一開始樣本値，此數値指示_樣本點’在此點上在該重建的電視信號處開始傳輸_第 ~ N R Z符號；以及这VBI插入器可對該開始樣本値產生回應，以將該 NRZ資料插入該重建的電視信號中。 ί9_根據申請專利範圍第18項乏f置，其_^一,一該法則處理器偵測一第—振幅値，此値指示nRZ符號在該'重建電視信號中顯現的振幅値；以及該重建處理||可對該第一振幅値產生回應以提供在該振幅處的VBI NRZ資料。 20. 根據申請專 #jjp, m ^ ^ ψ ^ , ± ^ ：該法則處理器偵測一脈波形狀値，此値指示將提供予在該重建電視信號上中NRZ符號之脈波形狀；以及绔重建處理器可對該脈波形狀產生回應以提供該脈波形狀予該VBI NRZ資料。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 21. 根據申請專利範園第2〇項之裝置，甚^ ：. 該法則處理1器偵測一指示電視信號欄的欄數，其中將對應的VBI資料插入該重建電視信號中；以及該VBI插入器對該欄數產生回應，以將該對應的V B I 資料插入適當的欄中。 22. 根據申請專利範園第21項之裝置，其中： -43- 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS) (210)<297公瘦） 40413C

、申請專利範圍該法則處理器偵測且回應一 NRZ計數値，此値指示將處理之NRZ結構數目。 ' 23·根據申請專利範圍第22項之裝置，其中：該法則處理器偵測且回應一資料型式欄，以將該 NRZ定位在該數位電視資料流中 24. 根據申請專利範圍第23項之裝置，其中：该法則處理器偵測且指示一第二振幅的第二振幅値’指不在此値處’ NRZ符號將在該重建的電視信號上顯現；以及該重建處理器身該第一及第二振幅値產生回應以提供在該第一及第二振幅處的VBI NRZ資料。 25. 根據申請專利範園第24項丄，該法則處理器偵）則一優先順序値，此値指示該NRZ 結構的優先順序；以及貧!建處理器回應該優先順序値，以使用於該使用者資訊的格式化作業上。 (請先閲讀背面之注意再填寫本頁) 裝· • 丁線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -44- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4说格（210X297公釐）