CN100385930C - 具有辅助信息处理能力的视频信号处理系统 - Google Patents

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CN100385930C CNB021228302A CN02122830A CN100385930C CN 100385930 C CN100385930 C CN 100385930C CN B021228302 A CNB021228302 A CN B021228302A CN 02122830 A CN02122830 A CN 02122830A CN 100385930 C CN100385930 C CN 100385930C
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Abstract

本文所述系统允许用户在观看增强性能电视信号或节目时访问辅助信息。具体地说，电视信号系统实施、配置和/或允许为使用户在观看高清晰度或逐行扫描电视信号时可访问和/或利用辅助信息。简单地说，示例性电视信号系统接收选定隔行标准清晰度输入上的辅助信息/数据(例如隐藏式字幕数据)，处理该辅助数据，并将辅助数据与在不具有自己的嵌入辅助信息/数据的选定输入上接收的电视(视频)信号进行组合或叠加。更具体地说，诸如本文所述的示例性电视信号系统涉及利用来自标准清晰度信号的隐藏式字幕(CC)数据，处理所述CC数据，并以选择用来观看的未携带自己的嵌入隐藏式字幕数据的更高清晰度信号的视频速率叠加所述CC数据。

Description

具有辅助信息处理能力的视频信号处理系统
技术领域
本发明涉及电视信号处理，更具体地说，涉及电视信号的辅助信息的处理。
技术背景
视频信号处理系统可包括接收和处理各种信号的能力。例如，某种电视信号处理装置(它可以是包括例如电视接收机的显示设备的设备，或者可以不包括显示设备，例如机顶盒)可以接收和处理诸如高清晰度电视(HDTV)信号的增强清晰度电视信号或逐行扫描型的信号(总起来说，“增强性能电视信号”)，并且也可以处理复合视频或其它标准清晰度(480线，隔行)电视(SDTV)的信号。通常，能够处理HD/逐行扫描电视信号的视频系统的用户更喜欢观看HD信号的电视节目，从而享受HDTV信号处理可能带来的改进画面质量。
但是，诸如HDTV或逐行扫描信号的增强性能视频信号的应用可能使标准电视所共有的某些特性很难或无法使用。例如，许多电视包括接收和解码可能包括在电视信号中的辅助信息的能力。这种辅助信息的具体示例包括图文电视数据、隐藏式字幕(closed caption)数据、节目指南数据等。大多数模拟电视信号在一部分通常不携带节目信息的信号中包含这样的辅助信息，所述通常不携带节目信息的信号例如为NTSC信号的垂直消隐间隔(VBI)。辅助信息也可以通过例如使特定的数字数据分组流专用于辅助信息数据而被包含在数字电视信号中。
但是，不是所有的增强性能或HDTV信号都包含辅助信息，因此，用户在观看HDTV节目时可能无法象他对NTSC节目一样使用诸如隐藏式字幕的特性。也就是，有些新的视频信号接口，例如逐行扫描和高清晰度电视，没有嵌入诸如隐藏式字幕数据的辅助信息。因此，想得到由新的视频信号接口提供的改进视频性能的用户不能同时拥有改进的视频性能和辅助信息。
发明内容
本文所描述的系统允许用户在观看增强性能电视信号或节目时访问辅助信息。具体地说，电视信号系统实施、配置和/或允许为使用户在观看高清晰或逐行扫描电视信号时可以访问和/或利用辅助信息。
根据本发明，提供了一种用于控制视频信息显示的方法，它包括以下步骤：处理第一格式的第一电视信号，以提供表示包含在所述第一格式的第一电视信号中的电视节目的信号；其特征在于以下步骤：处理第二格式的第二电视信号，以得到与所述电视节目相对应且不能从第一电视信号获得的辅助信息；以及把来自所述第二格式的第二电视信号的所述辅助信息与表示来自所述第一格式的第一电视信号的电视节目的所述信号进行组合，以产生表示包括所述电视节目和所述辅助信息的可显示图像的组合视频信号。
本发明还提供了一种电视信号处理装置，它包括：第一装置，用于处理第一格式的第一电视信号，以提供表示包含在所述第一格式的第一电视信号中的电视节目的信号；其特征在于：第二装置，用于处理第二格式的第二电视信号，以得到与所述电视节目相对应且不能从所述第一电视信号获得的辅助信息；以及组合装置，用于把来自所述第二格式的第二电视信号的所述辅助信息与表示来自所述第一格式的第一电视信号的电视节目的所述信号进行组合，以产生表示包含所述电视节目和所述辅助信息的可显示图像的组合视频信号。
示例性电视信号系统接收选定隔行标准清晰度输入上的辅助信息/数据(例如隐藏式字幕数据)，处理所述辅助数据，并将所述辅助数据与不具有自己的嵌入辅助信息/数据的选定输入上接收的电视(视频)信号进行组合或叠加。更具体地说，诸如本文所述的示例性电视信号系统涉及使用来自标准清晰度信号的隐藏式字幕(CC)数据、处理所述CC数据、以及以选定用来观看的未携带自己的嵌入隐藏式字幕数据的更高清晰度信号的视频速率叠加所述CC数据。
标准清晰度视频信号(例如复合视频)和更高清晰度视频信号(例如数字视频接口-DVI)都从各自的源被连接到电视信号处理装置/监视器。当诸如HD信号的增强性能电视信号被选来显示时，具有隐藏式字幕数据(即辅助数据)的相应标准清晰度(例如复合)视频信号也被选择并被提供给电视信号处理装置/监视器的隐藏式字幕处理器。隐藏式字幕处理器接着解释CC数据并以与HD信号相同的速率产生视频数据信号。之后，所述数据信号根据也是由隐藏式字幕处理器产生的控制信号而被叠加。组合信号被提供给电视信号显示器。
输入信号选择和路由选择的控制可以通过缺省设置来完成，例如，当选择增强性能电视信号输入时，为了辅助数据(例如隐藏式字幕数据)而选择标准清晰度(例如复合)输入1。另一方面，可以提供用户控制的设置菜单，它将允许逐行或高清晰度(增强性能)输入与用于辅助数据的标准清晰度输入配对，接着，对于具有嵌入辅助数据的各个视频输入，系统控制器将辅助数据路由选择到辅助数据处理器。
辅助数据处理器根据辅助数据标准解释辅助数据。但是，在确定了辅助数据的适当文本、颜色和位置信息的数据之后，系统对480线逐行或1080线隔行的数据进行转换。数据转换处理器的一种实现是在屏显示(OSD)发生器，它受选定的外部输入控制。从外部信号析取水平和垂直同步信号，并将其输入到OSD发生器。水平和垂直同步信号迫使OSD发生器的输出符合所述输入。这样一种OSD发生器的一个方面是：对于要显示的辅助数据(例如在隐藏式字幕数据情况下的文本)的大小和空间，该发生器是灵活的。
辅助数据转换处理器知道辅助数据应该被置于屏幕的什么位置，因此，连同图形视频输出，数据转换处理器也产生快速切换控制信号，它迫使叠加开关把辅助数据插到选定的更高清晰度视频上。例如，如果隐藏式字幕(辅助)数据要从标准清晰度图像中的场1上的180-200线和场2上的442-462线被插入，则将需要利用1080线隔行图像中的场1上的378-422线和场2上的940-984线。对于水平位置，将出现相似的转换。
附图说明
参考下面结合附图对本发明实施例的描述，本发明的上述和其它特性和优点、以及实现它们的方式将变得更加清楚，并将更好地理解本发明，附图中：
图1是根据主题发明原理的电视信号处理系统的简化方框图；
图2是根据主题发明原理的示例性电视信号处理系统的方框图；
图3是根据主题发明原理的示例性电视信号处理系统的方框图；
图4是显示具有隐藏式字幕的HDTV信号的电视信号显示的描绘；
图5是根据主题发明原理的示例性电视信号处理系统的方框图；以及
图6是主题发明的一个方面的示例性操作方式的流程图。
在几个视图中，相应的参考符号表示相应的部分。
具体实施方式
现在参考附图，更具体地说，参考图1，它描绘了一般标示为10的示例性电视信号系统。电视信号系统10包括电视信号处理装置或接收机12，以及与电视信号处理装置进行通信的显示器或监视器14。显示器14实施为接收并显示由电视信号处理装置12接收和/或处理的各个电视信号中包含的一个/多个视频信号或视频信息的视频。电视信号处理装置12与包含或具有辅助信息或数据的一个或多个电视信号源16进行通信。具体地说，电视信号处理装置12具有一个或多个用于承载辅助数据的电视信号的输入端。电视信号处理装置12也与未包含或不具有辅助信息或数据的一个或多个电视信号源18进行通信。具体地说，电视信号处理装置12具有一个或多个用于未承载辅助数据的电视信号的输入端。
具有辅助信息或数据的电视信号16一般是标准清晰度电视信号(SDTV)，而不具有辅助信息或数据的电视信号18一般是增强性能电视信号(高清晰度电视信号HDTV，或逐行扫描电视信号)。电视信号系统10因此被配置、实施和/或适合于接收和/或处理标准清晰度和增强性能清晰度(例如高清晰度电视或HDTV、及逐行扫描电视)信号。
在图2中，示出了各种典型的电视信号、信号输入、和/或信号源。具体地说，示出了具有辅助信息或数据的电视信号源或输入16，也示出了不具有辅助信息或数据的电视信号源或输入18。一类不提供辅助信息或数据的电视信号源或输入是数字视频接口(DVI)20。DVI 20包括卫星单元22、有线单元24、和/或由标记为“其它”的单元26表示的其它类型的机顶盒等。基本上，这些设备或者接收没有辅助信息/数据的增强性能电视信号，或者接收具有辅助信息/数据的增强性能电视信号，但没有能力处理和/或利用所述辅助信息/数据。通常，这样的DVI 20不具备处理和/或利用增强性能电视信号(例如HDTV信号和逐行扫描信号)中的辅助信息/数据的能力。
另一类将辅助信息或数据作为电视信号的一部分提供的电视信号源或输入是有线电视28、陆地广播30、以及由标记为“其它”的单元32表示的其它模拟或标准清晰度源/输入。这些标准清晰度电视源或信号输入提供具有辅助信息或数据的电视信号。电视信号处理装置12因此被配置为接受至少一个增强性能或清晰度电视信号(不具有辅助信息/数据)和至少一个标准清晰度电视信号(具有辅助信息/数据)。
在图2中用虚线表示的显示器或监视器14可与电视信号处理装置12结合在一起，也可不与电视信号处理装置12结合在一起。因此，电视信号处理装置12可采取几种形式，诸如电视机(具有构成整体所需要的显示器14)或其它不具有构成整体所需要的显示器14的设备。
电视信号处理装置12实施为使增强性能/清晰度电视信号(输入)与标准清晰度电视信号(输入)进行匹配、配对或关联。电视信号处理装置12最好具有多个电视信号输入端，一些用于高清晰度电视信号，一些用于标准清晰度电视信号。这样，各个高清晰度电视信号或信号输入与标准清晰度电视信号或信号输入相关联。这种关联可经用户控制设置菜单或经诸如包含在电视信号中的节目指南数据(节目指南数据可包括例如有关一个或多个信道中包括的节目安排的信息，其中包括与节目有关的信号格式)的信息、通过电视信号处理装置的缺省设置来完成。在任何情况下，当选择特定DVI输入时，选择复合标准清晰度电视信号或输入以得到辅助信息。
控制标准清晰度输入信号选择(相关)和路由选择可经缺省设置来完成。缺省设置供给电视信号处理装置12以选择要与高清晰度电视信号成对的适当标准清晰度电视信号。因此，当选择高清晰度电视信号、节目或信道用于观看时(一般由用户经未示出的遥控器或其它设备进行)，电视信号处理装置12选择适当的标准清晰度电视信号来从中获得辅助信息/数据。另一方面，可以由电视信号处理装置12提供用户控制设置菜单。用户控制设置菜单可以由遥控装置或控制器(未示出)通过在屏显示菜单进行操作。用户控制设置菜单可以允许各个增强性能/清晰度电视信号(即逐行扫描或高清晰度)输入与用于得到辅助信息/数据(例如隐藏式字幕数据)的标准清晰度输入成对。
一旦设置完成，电视信号处理装置12的系统控制器就将正确的辅助信息/数据路由选择到电视信号处理装置12的适当部分供处理。使高清晰度和标准电视信号/输入成对或相关也可涉及使电视节目、广播电台等相关，因为对于高清晰度电视信号和标准清晰度电视信号，可能不在相同信道提供相同广播节目。
具体地说，一旦高清晰度电视信号和标准清晰度电视信号已成对(或反之亦然)，一旦用户选择了高清晰度电视信道或节目，携带相同广播节目的标准清晰度电视信号的信道必须与该高清晰度信道相关。这为把来自标准清晰度电视信号的辅助信息/数据(例如隐藏式字幕信息/数据)用于高清晰度电视信号提供了必要的相关。在这种情况下，可能需要交叉引用数据库、查找表等，以便在高清晰度电视信号和标准清晰度电视信号之间进行电视信号广播节目相关。这样的相关可以由电视信号处理装置12自动执行或作为用户控制设置菜单的一部分。
另外，提供诸如隐藏式字幕的辅助信息/数据可以是任选的。在这点上，电视信号处理装置12可允许用户控制隐藏式字幕特性、即是否显示隐藏式字幕。如果允许隐藏式字幕并选择高清晰度电视信号源用于观看，则将按照本文详述的那样提供隐藏式字幕。
为了更好地解释主题系统。下面将描述涉及隐藏式字幕数据的示例性系统。在这点上，现在参考图3。图3描绘了一般标示40的示例性电视信号处理系统。电视信号处理系统40最好是电视信号处理装置12的一部分，但并不是必须如此。电视信号处理系统40接受单元42的具有辅助信息或数据的标准清晰度电视信号以及单元44的不具有辅助信息的高清晰度电视信号。由用户来选择某一信道的高清晰度电视信号的电视广播节目。接着由HDTV信号处理器、处理器或处理电路/逻辑等52对该特定高清晰度电视广播节目信号或信道进行处理。高清晰度电视信号处理器52实施为得到表示和/或代表包含在输入或选定高清晰度电视信号中的电视节目的信号。将来自HDTV信号处理器/处理52的电视节目信号提供给叠加处理器、处理器或处理电路/逻辑等50。
标准清晰度电视信号/辅助信息处理器46实施为析取辅助信息/数据，在此为由隐藏式字幕(CC)单元48表示的隐藏式字幕信息/数据。标准清晰度电视信号/辅助信息处理器46还实施为获得、生成和/或产生一个/多个控制信号、和/或控制信息/数据。控制信号最少提供有关隐藏式字幕信息/数据的时间信息。单元46和/或52可包括延迟处理，以将HDTV信号适当对准辅助信息。向叠加处理器50提供隐藏式字幕信息48和控制信号。
叠加处理器50实施为处理从HDTV信号处理器52接收的高清晰度电视信号、从标准清晰度电视信号/辅助信息处理器46接收的控制信号/数据、以及也是从标准清晰度电视信号/辅助信息处理器46接收的隐藏式字幕数据(文本)48。这样的处理包括把隐藏式字幕数据48叠加在高清晰度电视信号或节目上。具体地说，隐藏式字幕数据以高清晰度电视信号的视频速率被叠加在高清晰度电视节目/信号上。这导致由单元54表示的具有隐藏式字幕数据(文本)的高清晰度电视信号(高清晰度电视节目)。接着把具有隐藏式字幕数据的高清晰度电视节目提供给显示器14。
参考图4，显示器14被描绘为示出了HDTV电视节目60，HDTV电视节目60来自没有隐藏式字幕(辅助)信息/数据的HDTV信号。根据主题发明的一个方面，隐藏式字幕(CC)文本62被叠加在HDTV图像60上。这里假设允许隐藏式字幕。从具有隐藏式字幕(辅助)信息/数据的标准清晰度电视信号得到CC文本62。由于高清晰度电视节目60与标准清晰度电视信号提供的相同电视节目相关，因此隐藏式字幕文本62匹配高清晰度电视节目60。
参考图5，它描绘了根据主题发明的原理的示例性电路、逻辑和/或电路系统70。在这个特定实施例中，具有辅助信息的电视信号源16包括NTSC或标准清晰度电视信号。不具有(没有)辅助信息的电视信号源18包括逐行扫描或高清晰度电视信号。
NTSC(480线隔行)输入开关72适用于接受各种类型的标准清晰度NTSC视频信号即复合视频信号、S视频(S-video)(分量)信号、及标准清晰度YPrPb视频信号，其中每一个从相应电视信号处理。逐行扫描或高清晰度输入开关74适合于接受各种类型的高清晰度电视信号即模拟高清晰度YPrPb视频信号及数字高清晰度RGB(或YCrCb)视频信号，其中每一个从相应电视信号处理。
逐行/高清晰度输入开关72实施为传送或输出选定的高清晰度或逐行扫描视频信号(一般是用户选定HD或逐行扫描信道的广播节目、或具有某个电视节目的信道)。把选定HD或逐行扫描信道节目或视频信号作为输入提供给显示视频开关78。
由于NTSC输入开关72被用于提供对NTSC电视信号输入的选择而不管是否需要从所述电视信号得到辅助信息，因此NTSC输入开关72被连接到显示视频开关78。这样，当选择NTSC电视信号或信道用于观看时，由电视信号处理装置12控制显示视频开关78，以允许把选定NTSC电视信号传送到显示器14。当选择高清晰度电视信号或信道用于观看并允许隐藏式字幕特性时，控制显示视频开关78，以允许把选定高清晰度电视信号传送到显示器14。
NTSC输入开关72也实施为向隐藏式字幕处理器76传送或输出相关标准清晰度视频信号。隐藏式字幕处理器76实施为从输入视频信号析取隐藏式字幕信息并提供CC视频文本信号。隐藏式字幕处理器76也可包括OSD生成能力。以与选定高清晰度视频信号速率相同的速率生成视频文本信号。隐藏式字幕处理器76也根据输入视频信号中的定时(视频速率)信息提供叠加控制信号。CC视频文本信号和叠加控制信号都被输入到叠加快速开关80。来自显示视频开关78的选定高清晰度视频信号也被输入到叠加快速开关80。叠加快速开关80根据叠加控制信号把包含隐藏式字幕文本的隐藏式字幕视频文本信号叠加在选定高清晰度视频信号上。组合的视频信号接着被提供给显示驱动器(未示出)，用于在监视器/显示器14上显示。
隐藏式字幕处理器76实施为解释输入视频信号中的隐藏式字幕数据。同样，由隐藏式字幕处理器76确定文本、颜色和位置信息。它必须从480线隔行视频格式转换为诸如480线逐行扫描视频信号或1080线隔行视频信号的选定更高清晰度视频(电视)信号的格式。在一种形式中，它可由作为或包括OSD发生器的隐藏式字幕处理器来完成。OSD发生器将受选定外部输入控制。从外部信号析取水平和垂直同步信号并将其输入OSD发生器。所述信号迫使OSD发生器的输出符合输入。
现在参考图6，它描绘了根据主题原理的主题发明的示例性操作方式的流程图，一般标示为90。在步骤或单元92中，选择与携带电视节目的电视信道相对应的增强清晰度/性能电视信号(例如高或更高清晰度电视信号)。它一般由用户通过遥控器(未示出)等来完成，遥控器的信号由电视信号处理装置12接收并解释。假设需要辅助信息(例如隐藏式字幕信息)。在步骤/单元94中，把标准清晰度电视信号与增强性能电视信号相关联。这可能已经通过缺省设置、用户定义设置或其它方式被完成。该步骤/单元表示在这时这样做的能力、或者两种电视/视频信号之间的引用和直接关联。
在步骤/单元96中，处理增强性能电视信号以得到电视节目信号。在步骤/单元98中，处理标准清晰度电视信号以得到辅助信息/数据(例如隐藏式字幕信息/数据)。之后，在步骤/单元100中，将辅助信息/数据与电视节目信号组合。接着在步骤/单元102中，组合的电视节目被提供给显示器。
本发明允许在辅助信息/数据已经与源中视频组合的情况下所不可能的独特特性。例如，音频静音时显示CC。这个特性通过使音频音量到零并自动显示隐藏式字幕来响应“音频静音”命令(来自遥控按钮按压)。当禁止音频静音时，回到正常音频音量并关闭隐藏式字幕。另一个示例是通过指南信息选择HD视频，该指南信息将HD视频链接到有关NTSC信道的已知节目。
尽管本发明已描述为具有优选设计，但本发明可以在本公开的精神和范围内被进一步修改。因此，本申请用于覆盖利用本发明一般原理对本发明的改编的任何变化、使用。此外，本申请用于覆盖本发明涉及的并且在后附权利要求范围内的本技术领域已知或惯例实践中出现的那些与本公开的不同。

Claims (10)

1.一种用于控制视频信息显示的方法(90)，它包括以下步骤：
处理第一格式的第一电视信号，以提供表示包含在所述第一格式的第一电视信号中的电视节目的信号(96)；以及
其特征在于以下步骤：
处理第二格式的第二电视信号，以得到与所述电视节目相对应且不能从第一电视信号获得的辅助信息(98)；以及
把来自所述第二格式的第二电视信号的所述辅助信息与表示来自所述第一格式的第一电视信号的电视节目的所述信号进行组合，以产生表示包括所述电视节目和所述辅助信息的可显示图像的组合视频信号(100)。
2.如权利要求1所述的方法(90)，其特征还在于：处理所述第二格式的第二电视信号的步骤(98)包括处理标准清晰度格式电视信号的步骤。
3.如权利要求2所述的方法(90)，其特征还在于：处理所述第一格式的第一电视信号的步骤(96)包括处理高清晰度电视信号的步骤。
4.如权利要求3所述的方法(90)，其特征还在于：处理所述高清晰度电视信号的步骤(96)包括对逐行扫描电视信号、数字高清晰度RGB/电视信号和数字高清晰度YCrCb电视信号的其中之一进行处理的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述辅助信息是隐藏式字幕数据。
6.一种电视信号处理装置(12)，它包括：
装置(44)，用于处理第一格式的第一电视信号，以提供表示包含在所述第一格式的第一电视信号中的电视节目的信号；以及
其特征在于：
装置(46)，用于处理第二格式的第二电视信号，以得到与所述电视节目相对应且不能从所述第一电视信号获得的辅助信息；以及
装置(50)，用于把来自所述第二格式的第二电视信号的所述辅助信息与表示来自所述第一格式的第一电视信号的电视节目的所述信号进行组合，以产生表示包含所述电视节目和所述辅助信息的可显示图像的组合视频信号。
7.如权利要求6所述的电视信号处理装置(12)，其特征还在于：用于处理所述第二格式的第二电视信号的所述装置(46)包括用于处理标准清晰度格式电视信号的装置。
8.如权利要求7所述的电视信号处理装置(12)，其特征还在于：用于处理所述第一格式的第一电视信号的所述装置(44)包括用于处理高清晰度电视信号的装置。
9.如权利要求8所述的电视信号处理装置(12)，其特征还在于：用于处理所述高清晰度电视信号的所述装置(44)包括用于对逐行扫描电视信号、数字高清晰度RGB电视信号和数字高清晰度YCrCb电视信号的其中之一进行处理的装置。
10.如权利要求6所述的电视信号处理装置(12)，其特征在于：所述辅助信息是隐藏式字幕数据。
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