CN1113633A

CN1113633A - 视频信号处理系统中产生字幕信号的电路和方法

Info

Publication number: CN1113633A
Application number: CN94115997A
Authority: CN
Inventors: 韩锡镇
Original assignee: Gold Star Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2014-07-15
Also published as: KR970004188B1; CN1042486C; US5510849A; KR950004937A; JPH07154691A

Abstract

可与字幕电视相连的视频信号处理系统(如盒式磁带录像机或摄录机)中产生字幕信号的电路和方法。该电路包括，用于存贮要显示的编码字幕的字幕信息存贮单元，用于从该单元读出字幕信息并产生多个控制信号的字幕微处理器，用于在其控制下将读出的字幕信息编码成字幕信号的字幕代码编码器，并产生一字幕区信号以指定负载字幕信号的视频信号区域，当字幕区信号是高电平时，一合成单元将来自字幕代码编码器的字幕信号负载到视频信号上。

Description

本发明一般地涉及视频信号处理系统（如摄录机或盒式磁带录像机（VCR）中字幕信号的产生，特别地涉及视频信号处理系统中产生字幕信号的电路和方法，在该视频信号处理系统中，提供给使用者的信息，如系统指南、错误信息等，能够作为字幕在字幕电视（TV）的屏幕上显示。

通常，一字幕电视包括一字幕解码器，以解码负载在视频信号上的字幕信息。来自字幕解码器的已解码的字幕信息作为字幕在字幕电视的屏幕上显示。在这样的字幕电视有效地与视频信号处理系统（如VCR或摄录机）相连的情形下，只有负载在从发射台播出的信号上的字幕信息被解码，并作为字幕在字幕电视的屏幕上显示。即，视频信号处理（如VCR或摄录机）本身不具有产生期望的信息作为字幕信号以方便使用者的功能。由于此原因，字幕功能不能多方面地、方便地利用。

因此，本发明是针对上述问题而做出的，本发明的一个目的是提供一种电路和方法，以在视频信号处理系统（如摄录机或VCR）中产生字幕信号，在该视频信号处理系统中所期望的信息作为字幕信号产生，以方便使用者。

根据本发明的一个方面，提供了在视频信号处理系统中产生字幕信号的一电路，包括字幕信息存贮装置以存贮字幕信息，要作为字幕屏幕上显示的信息经编码存入其中;一字幕微处理器用于从所述字幕信息存贮装置中读出字幕信息，及产生多个控制信号;字幕代码编码装置用于在所述字幕微处理器的控制下将来自所述字幕微处理器的该读出的字幕信息编码成字幕信号，及产生一字幕区信号，以指定字幕信号负载在其上的视频信号的一区域;以及合成装置，当来自所述字幕代码编码装置的该字幕区信号是高电平时，将来自所述字幕代码编码装置的该字幕信号负载到视频信号上。

根据本发明的另一个方面，提供了在视频信号处理系统中产生字幕信号的一方法，包括步骤（a）识别要在屏幕上显示字幕的内容，并输出一控制信号给字幕微处理器以在屏幕上显示相应的信息;（b）从字幕信息存贮装置读出与该信息相应的字幕信息，并将所读的字幕信息传送给字幕代码编码装置;（c）将所传送的字幕信息编码成字幕信号;以及（d）将该字幕信号负载到视频信号上。

本发明的上述和其他目的、特征及优点，通过下面结合附图进行详细描述，将更容易理解。

图1是根据本发明的一字幕信号产生电路的方块图。

图2是图1中的字幕代码编码器的详细的方块图。

图3是图2中的区信号输出单元的详细的方块图。

图4A-4C是时间图，描述了字幕信息和控制信号从图1中的字幕微处理器到字幕代码编码器的传送。

图5A-5P是图2中各部件的信号波形图。

图6是一波形图，描述了字幕信号的一标准格式。

图7是一方块图，描述了图2中时钟插入/起始位输出单元中的一移位寄存器。

图8是图2中数据输出单元的详细的方块图。

图9A-9D是波形图，描述了根据本发明的检测视频信号的第一场的第21行的方式。

图10是方块图，描述了本发明的一实施例，在那里，图1的字幕信号产生电路用于-VCR。

图11是流程图，描述了根据本发明的实施例显示一错误信息的方法。

图12是流程图，描述了根据本发明的实施例的显示系统指南信息的方法。

图13描述了采用图11的方法进行错误信息显示的一个例子。

参看图1，该图显示了根据本发明的一字幕信号产生电路的方块图。如该图所示，字幕信号产生电路包括，一字幕信息存贮单元40，用于在存贮字幕信息，作为字幕而需在字幕电视（未显示）的屏幕上显示的信息经编码后存入其中，以及一字幕微处理器10，用于从该字幕信息存贮单元40读出字幕信息，将读出的字幕信息传送给一字幕代码编码器20，并产生一开始信号“START”和一写允许信号“WE”以控制字幕代码编码器20的操作。

该字幕代码编码器20响应于来自字幕微处理器10的开始信号“START”和写允许信号“WE”，而将来自字幕微处理器10的字幕信息编码成标准格式的字幕信号K，产生一字幕区信号G，以指定负载字幕信号K的视频信号CV的一区域，并在字幕信息的编码结束时，输出一结束信号“END”给该字幕微处理器10。

此外，该字幕信号产生电路还包括一合成单元30，在来自字幕代码编码器20的字幕区信号G为低电平时，输出视频信号CV，而在来自字幕代码编码器20的字幕区信号G为高电平时，锁定视频信号CV的输入，并响应于来自字幕代码编码器20的字幕信号K而进行开关操作以将字幕信号K负载到视频信号CV上。

根据本发明的具有上述结构的字幕信号产生电路的操作将在下面描述。

在想要在字幕电视的屏幕上以字幕显示期望的信息，以提供给使用者的情形下字幕微处理器10从字幕信息存贮单元40中以两个字节为一单元读出与期望的信息相应的经编码而成的字幕信息，并将所读的字幕信息传送给字幕代码编码器20。字幕微处理器10还输出开始信号“START”和写允许信号“WE”给字幕代码编码器20以控制其操作。图4A-4C时时间图，描述了字幕信息，写允许信号“WE”及开始信号“START”从字幕微处理器10到字幕代码编码器20的传送。如图所示，当来自微处理器10的写允许信号“WE”为“低”时，来自微处理器10的两个字节的字幕信息载入字幕代码编码器20。在来自微处理器10的两个字节的字幕信息载入字幕代码编码器20以后，来自微处理器10的开始信号“START”变为“高”，从而导致字幕代码编码器20开始将两个字节的字幕信息编码成字幕信号K。

字幕代码编码器20用于将来自字幕微处理器10的字幕信息负载到视频信号CV的第一场（first field）的第21行上，下面将参考图2和图5A-5P做更详细的描述。图2是图1中的字幕代码编码器20的详细的方块图。图5A是输入取样计数器21的视频信号CV的波形图，图5B是数据时钟发生器22通过对输入给它们的期望频率（8.05MHz）的时钟信号Fclk进行8分频而得到1006KHz的时钟信号的波形图，图5C是含有时钟插入（run-in）信号和起始位的负载间隔的一信号的波形图，图5D是图5B和5C所示信号相“与”而得到的一信号的波形图，图5E是通过在图5D所示的信号上负载时钟插入（run-in）信号和起始位而得到的一信号的波形图，图5F是数据时钟发生器22对输入给它们的期望的频率（8.05MHz）的时钟信号Fclk进行16分频而得到的503KHz的时钟信号的波形图，图5G是含有字幕信息负载间隔的一信号波形图，图5H是图5F和5G所示的信号相“与”而得到的一信号的波形图，图5I是将字幕信息负载到图5H所示信号上而得到的一信号的波形图，图5J是结束信号END的波形图，图5K是图5E和图5I所示的信号相“或”而得到信号的波形图，图5L是起始信号START的波形图，图5M是通过检测视频信号的第一场的第21行而得到的一信号的波形图，图5N是字幕区信号G的波形图，图50是字幕信号K的波形图，图5P是通过将图50所示的字幕信号负载到视频信号CV的第一场的第21行上而得到的视频信号的波形图。

在接收到图5A所示的视频信号CV以后，取样计数器21在接收到的视频信号CV的下降沿清零，以计数所期望频率（8.05MHz）的时钟信号Fclk，该时钟信号Fclk还加到数据时钟发生器22上。该数据时钟发生器22通过对时钟信号Fclk进行8和16分频，分别产生图5B和5F所示的1006KHz和503KHz的时钟信号A和B。

一区信号输出单元23用于决定两个字节的字幕信息和时钟插入信号的设置区域，该时钟插入信号是指定字幕信息的比特率（bit rafe）的在先信息，下面将参考图3对此作更详细的描述，图3是区信号输出单元23的详细方块图。

字幕信号的标准格式从视频信号的第一场的第20行的下降沿开始，依次包括一色同步信号，时钟插入信号，起始位及两个字节的字幕信息，如图6所示，该图是字幕信号的标准格式的波形图。从视频信号的第一场的第20行下降沿开始，到色同步信号的间隔S-T（10.50μs），到起始位的间隔S-U（29.36μs），以及到字幕信息的间隔S-V（61.13μs），能够根据给取样计数器21的时钟信号转换成16进制数，如下：

10.50μs＝85（10）＝55（16）

29.36μs＝237（10）＝ED（16）

61.13μs＝492（10）＝1EC（16）

这里，10：十进制数，16：十六进制数。

在区信号输出单元23中，比较器23A-23C分别接收转换成十六进制数的字幕信号的标准值55（16）、ED（16）和1EC（16），以及来自取样计数器21的共同的取样计数，并分别对接收到的两个输入进行比较。即，比较器23A分别在其输入端I₁和I₂接收间隔S-T的十六进制数55（16）和来自取样计数器21的取样计数，并且当两个输入相同时，提供一高电平的输出信号，而当两个输入不同时，提供一低电平的输出信号。换句话说，当10.50μs的间隔过去时，比较器23A的输出信号变高，当29.36μs的间隔过去时，比较器23B的输出信号变高，而当61.13μs的间隔过去时，比较器23C的输出信号变高。

比较器23A和23B的输出信号加到触发器23D上，比较器23B的输出信号还加到触发器23E上，该触发器23E还接受比较器23C的输出信号。当触发器23D的输入端S和R保持其低电平状态时，该触发器23D的输出信号保持其低电平状态。在此条件下，当10.50μs的间隔过去时，送到触发器23D的输入端S和R的比较器23A和23B的输出信号分别变高和低，从而导致触发器23D的输出信号从低变到高。在触发器23D的输出信号保持高电平状态而当29.36μs的间隔过去时，送到触发器23D的输入端S和R的比较器23A和23B的输出信号分别变低和高，从而导致触发器23D的输出信号从高电平状态变为低电平状态。即，触发器23D输出图5C所示的信号C，该信号在从时钟插入信号的起始点到起始位的结束点之间的间隔T-U中，为高电平。

与触发器23D的工作方式类似，触发器23E输出图5G所示的信号D，该信号在字幕信息负载间隔中为高电平。

再看图2一“与”门AD1用于将来自数据时钟发生器22的图5B所示的输出信号A和来自区信号输出单元23的图5C所示的输出信号C相“与”以产生图5D所示的信号E，构成时钟插入信号CRI和起始位。一与门AD2用于将来自数据时钟发生器22的图5F所示的输出信号B和来自区信号输出单元23的图5G所示的输出信号D相“与”以产生图5H所示的信号F，以对字幕信息进行编码。

一时钟插入/起始位输出单元25包括一移位寄存器，如图7所示，以装入时钟插入信号和起始位。响应与门AD1的输出信号E，该移位寄存器的设定值移位，导致时钟插入信号CRI和起始位的产生，如图5E所示。

一数据输出单元26包括，如图8所示，一锁存器26A和一移位寄存器26B。锁存器26A用于锁存来自字幕微处理器10的字幕信息，以作为当对来自字幕微处理器10的写允许信号WE的响应。移位寄存器26B用于装入锁存器26A锁存的字幕信息。根据与门AD2的输出信号F，该装入字幕信息在移位寄存器26B中移位。由此，移位寄存器26B提供图5I所示的信号I。当字幕信息的装入结束时，数据输出单元26输出图5J所示的结束信号END给字幕微处理器10，以通知字幕微处理器10字幕信息装入结束。

一或门OR1用于将来时钟插入/起始位输出单元25的输出信号H和来自数据输出单元26的输出信号I相“或”，以输出图5K所示的信号J。

一字幕区信号输出单元24用于检测载有字幕信息的视频信号的第一场的第21行。图9A-9D是波形图，描述了根据本发明检测视频信号的第一场的第21行的一方式。如图所示，视频信号的第一场的水平和垂直同步信号Hsync1和Vsync1间的时间差t1与视频信号的第二场的水平和垂直同步信号Hsync2和Vsync2间的时间差t2不同。使用此时间差t1和t2间的不同，字幕区信号输出单元24将第一场与第2场区分开，并根据垂直同步信号Vsync1计数第一场的水平同步信号Hsync1，以便检测第一场的第21行。从而，字幕区信号输出单元24输出图5M，所示的信号，指定视频信号的第一场的第21行。一与门AD3用于将来自字幕区信号输出单元24的图5M所示的输出信号和图5L所示的起始信号START相“与”，以便产生图5N所示的字幕区信号G。

一与门AD4用于将来自与门AD3的输出信号G和来自或门OR1的输出信号J相“与”，以产生字幕信号K，如图50所示，该信号将负载到视频信号的第一场的第21行上。

再参看图1，混合单元30包括开关SW1和SW2。当来自字幕代码编码器20的字幕区信号G为低时，开关SW1的一移动端a1连接到其固定端L1，从而导致输入的视频信号CV直接通过开关SW2的固定和移动端L2和a2输出。如果来自字幕代码编码器20的字幕区信号G变为高，如图5N所示，开关SW1的移动端a1连接到其固定端H1，从而导致视频信号CV的输入被锁。此外，开关SW2响应于来自字幕代码编码器20的图50所示的字幕信号K而进行转换以输出合成的视频信号CV，如图5P所示，该合成的视频信号通过将字幕信号K负载到视频信号CV的第一场的第21行上而得到。

显而易见，字幕信号负载到视频信号的第一场的每个第21行上，使得每秒钟内最多可以负载30个字幕信号。从而，在每秒钟内最多可以传送60个英文字符。

参看图10，该图显示了图1的字幕信号产生电路用于-VCR的本发明的一实施例的方块图。在此图中，图1的字幕信号产生电路和字幕电视分别由参考符号50和80表示。众多的错误检测器ED1-ED_n置于VCR中的期望的位置，以检测VCR操作错误。配备-VCR微处理器70控制VCR的整个操作，以响应来自错误检测器ED1-ED_n的错误检测信号和键输入单元60（例如一遥控器）的一键输入信号。字幕电视80用于将来自混合单元30的字幕信号作为字幕和视频信号一起在其屏幕上显示。

具有上述结构的本发明的实施例的操作将在下面参考图11和12做详细的描述，图11和12分别是根据本发明的实施例的显示一错误信息和系统指南信息的方法的流程图。

在应用于VCR的情形下，本发明的功能通常化分为两类。本发明的一种功能是当VCR的操作错误产生时，根据流程图11显示错误信息。本发明的另一功能是响应使用者的请求，根据流程图12显示系统指南信息。

首先，参考图11叙述显示错误信息的方法。

在VCR的操作错误产生时，错误检测器ED1-ED_n检测产生的错误，并输出错误检测信号给VCR微处理器70。VCR微处理器70根据来自错误检测器ED1-ED_n的错误检测信号识别产生的错误的类型，并根据识别结果输出一控制信号给字幕微处理器10，以将相应的错误信息作为字幕在字幕电视80屏幕上显示。响应于来自VCR微处理器70的控制信号，字幕微处理器10从字幕信息存贮单元40中读出两个字节的与错误信号相应的字幕信息，并将读出的字幕信息传送给字幕代码编码器20。字幕微处理器10还输出起始信号START和写允许信号WE给字幕代码编码器20。如前所述，字幕代码编码器20输出图5N所示字幕区信号和图50所示的字幕信号给合成单元30。然后，合成单元30将字幕信号负载到来自VCR的视频信号的第一场的第21行上，并将合成的视频信号输出给字幕电视80。从而，字幕电视80在其屏幕上依次显示来自合成单元30的字幕信息，以使得使用者可以识别当前产生的错误的内容。图13描述了通过图11的方法进行的错误信息显示的一个例子。在该图中，在录像带没有插入VCR的条件下使用者按下放送按钮的情形下，错误信息根据上述过程显示。

下面，参考图12叙述显示系统指南信息的方法。

当使用者按下键输入单元60的系统指南键，以询问如何操作VCR时，相应的键信号加到VCR微处理器70上。响应于来自键输入单元60的系统指南键信号，VCR微处理器70指示字幕微处理器10输出系统指南信息。在收到VCR微处理器70的指令后，字幕微处理器10从字幕信息存贮单元40中读出相应于系统指南信息的两个字节为一单元的字幕信息，并将读出的字幕信息传送给字幕代码编码器20。字幕微处理器10还输出起始信号START和写允许信号WE给字幕代码编码器20。如前所述，字幕代码编码器20输出图5N所示的字幕区信号和图50所示的字幕信号给合成单元30。然后，合成单元30将字幕信号负载到来自VCR的视频信号的第一场的第21行上，并输出合成的视频信号给字幕电视80。从而，字幕电视80在其屏幕上依次显示来自合成单元30的字幕信息，以使得使用者可以识别系统指南信息。

本发明可以应用于所有可连接到字幕电视的系统（例如，一声频/视频系统），以给使用者提供所期望的信息。

通过上面的描述，显然，根据本发明，由于视频信号处理系统可以与字幕电视相连，从而所期望的信息（如错误信息、系统指南等）能够作为字幕通过字幕电视显示。由此，字幕功能能够更多样和便利地利用，以方便使用者。

为了描述的目的，虽然公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种修改、增加和替换是可能的，而不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和实质。

Claims

1、视频信号处理系统中产生字幕信号的电路，包括：

字幕信息存贮装置，作为一字幕显示的信息经编码成字幕信息存入其中；

一字幕微处理器，用于从所述字幕信息存贮装置中读出字幕信息，并产生多个控制信号；

字幕代码编码装置，用于在所述字幕微处理器的控制下，将来自所述字幕微处理器的读出的字幕信息编码成字幕信号，并产生一字幕区信号，以指定负载字幕信号的视频信号的一区域；

合成装置，当来自所述字幕代码编码装置的字幕区信号是高电平时，将来自所述字幕代码编码装置的字幕信号负载到视频信号上。

2、如权利要求1所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的电路，其特征在于，还包括：

多个错误检测装置，置于视频信号处理系统的期望的位置上，以检测视频信号处理系统的操作错误;

一微处理器，置于视频信号处理系统中，以根据来自所述错误检测装置的错误检测信号识别检测到的操作错误的类型，并根据识别的结果，输出一控制信号给所述字幕微处理器，以将相应的错误信息作为字幕在屏幕上显示。

3、如权利要求2所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的电路，其特征在于所述置于视频信号处理系统中的微处理器用于识别系统指南键信号，并输出一控制信号给所述字幕微处理器，以将系统指南信息作为字幕在屏幕上显示。

4、如权利要求3所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的电路，其特征在于所述字幕信息存贮装置用于存贮相应于系统指南信息的字幕信息。

5、如权利要求2所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的电路，其特征在于所述字幕信息存贮装置用于存贮相应于错误信息的字幕信息。

6、视频信号处理系统中产生字幕信号的一种方法，包括以下步骤：

（a）识别作为字幕在屏幕上显示的内容，并输出一控制信号给字幕微处理器，以在屏幕上显示相应的信息;

（b）从字幕信息存贮装置中读出与该信息相应的字幕信息，并将所读的字幕信息传送给字幕代码编码装置;

（c）将所传送的字幕信息编码成字幕信号;

（d）将字幕信号负载到视频信号上。

7、如权利要求6所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的方法，其特征在于作为字幕在屏幕上显示的内容是视频信号处理系统的操作错误。

8、如权利要求6所述的视频信号处理系统中产生字幕信号的方法，其特征在于作为字幕在屏幕上显示的内容是系统指南信息。