CN1318944A - 机顶盒模式选择器和指示器 - Google Patents

机顶盒模式选择器和指示器

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Abstract

一种能与多种不同类型的监视器结合使用的数字电视信号解码器含有一个控制面板,其上包含一个能让观众在解码器的各种输出格式之间进行选择的选择器。解码器面板上的一个显示器耦合于该选择器,用于显示一个关于所选输出格式的指示。观众在把解码器连接到监视器上之前对解码器的输出格式进行选择。控制面板可以位于解码器自身上,或者也可以位于一个遥控器上。

Description

机顶盒模式选择器和指示器
本发明涉及数字电视解码器领域。更具体地，本发明涉及一种设备，它能提供不需把解码器连接到监视器上就可观看到数字电视解码器输出格式的可视指示。
在美国，一种标准，即高级电视系统委员会(ATSC)标准，规定了高清晰度电视(HDTV)信号的数字编码。这个标准的一部分基本上与国际标准化组织(ISO)的运动图象专家组(MPEG)所建议的MPEG-2标准相同。该标准在标题为“信息技术-活动图象及相关声频信号的通用编码，推荐H.626(Information Technology-Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio,Recommendation H.626)”的国际标准(IS)出版物ISO/IEC 13818-2,IS,11/94中有所描述，该出版物可从ISO购得。在此引用其中关于MPEG-2数字视频编码标准的讲解作为参考。数字卫星广播和数字电缆网也都采用了MPEG-1和MPEG-2这两种MPEG编码。虽然这里将把这些编码方法作为例子给出，但也可以考虑用任何支持多个显示格式的视频编码方法来实施本发明。
每种MPEG标准实际上都由几种不同的标准组成。例如在MPEG-2中，就规定了几种不同的文档(profile)，每种文档对应于一种不同复杂程度的编码图象。对于每种文档，又规定了几个不同的级别，每个级别对应于一个不同的图象分辨率。在MPEG-2标准中一个被称为“主文档、主级别”的标准是为了对符合已有电视标准(如NTSC和PAL)的视频信号进行编码而制定的。另一个称之为“主文档、高级别”的标准是为了对高清晰度电视图象进行编码而制定的。按照主文档、高级别标准编码的图象可以具有多达每图象帧1152个有效行和每行1920个象素(pixel)的图象尺寸。
另一方面，主文档、主级别标准所规定的最大图象尺寸为每行720象素和每帧567行。在每秒30帧的帧频下，按照该标准编码的信号的数据率为每秒720×567×30即12247200象素。作为对比，按照主文档、高级别标准编码的图象的最大数据率为每秒1152×1920×30即66335200象素。这一数据率是按照主文档、主级别标准编码的图象数据的数据率的五倍多。在美国，用于HDTV编码的标准是上述标准的一个子集，其中的帧尺寸为每帧多达1080行和每行多达1920象素，并且，对于这种帧尺寸所规定的最大帧频为每秒30帧。这个标准下的最大数据率仍然远大于主文档、主级别标准的最大数据率。
MPEG标准规定了一个复合句法，其中包含了数据和控制信息的混合信息。其中一些控制信息被用来使具有几种不同格式的信号能被该标准所包含。这些格式规定了一些具有不同的每行象元(picture element)(象素)数目、不同的每帧或每场行数、和不同的每秒帧数或场数的图象。此外，MPEG主文档的基本句法还定义了分五个层次代表一个图象序列的压缩MPEG比特流，这五个层次分别是序列层、图象组层、图象层、切片层和宏块层。每个层都由控制信息导入。最后，又称之为副信息的其他信息(如帧类型、宏块模式、图象运动矢量、系数曲折形(zig-zag)分布模式、和去量化信息)则散布在整个编码比特流的各处。
由于以下三个原因，从编码高分辨率的主文档高级别图象到较低分辨率的主文档高级别图象、主文档主级别图象或者其他较低分辨率的图象格式的转换具有日益增大的重要性：a)可以提供单个解码器用于多种现有视频格式，b)可以在主文档、高级别信号与个人计算机监视器或已有用户电视接收机之间提供一个接口，以及c)可以减少HDTV的实施成本。例如，这一转换使得可以用具有能支持诸如主文档、主级别编码图象的较低图象分辨率的已有廉价监视器(如NTSC或525逐行监视器)来替代昂贵的用于主文档、高级别编码图象的高清晰度监视器。这种转换的一个特点是下转换(DC)，它把高清晰度输入图象转换成可以显示在较低分辨率监视器上的较低分辨率图象。
为了有效地接收数字图象，解码器必须快速地处理视频信号信息。为了能最佳地实现，解码器系统必须比较价廉但仍有足够的能力去实时地解码这些数字信号。因此，一个能支持转换到多种低分辨率格式的解码器必须使处理器的存储器最小化。
在此引用1998年3月11日提交的待审批申请09/180,243中公开的关于数字电视解码器的讲解作为参考。
目前，某些视频监视器或电视接收机不能处理数字电视解码器的所有各种输出格式。因此如果向一视频监视器或电视机提供不兼容的信号便可能损坏该监视器或电视机。在传统的数字解码器中，其输出信号的类型只能通过由该数字电视解码器显示在监视器或电视机的屏幕上的指示才能确定。然而当解码器的输出不适合于监视器时，这样的在屏显示(OSD)将出现问题，并且可能在得以改变输出信号格式之前对监视器造成损伤。
为了克服传统数字电视解码器的上述缺陷，希望能在把解码器连接到监视器上之前或者在启动监视器之前提供关于数字解码器输出模式的指示，从而可避免输出格式OSD的必要性。
本发明将体现为一种能接收和解码用多种不同格式编码的视频信号的数字电视解码器。该数字视频解码器含有一个面板，其上有一个选择器可供观众在解码器的多种输出格式中进行选择。面板上还有一个与该选择器相耦合的显示器，用于向观众显示关于他(或她)从多种输出格式选出的那个格式的指示。观众在解码器被连接到监视器上之前或监视器启动之前选择数字视频解码器的输出格式。
根据本发明的一个方面，选择器使数字视频解码器的各种输出格式发生轮流循环。
根据本发明的另一个方面，显示器是多个发光二极管。
根据本发明的又一个方面，显示器是一个文字的或带图解的显示器。
根据本发明的再一个方面，解码器的各种输出格式的每一个分别有各自对应的指示器。
根据本发明的另一方面，选择器通过无线连接耦合于解码器。
根据本发明的再一个方面，显示器通过无线连接耦合于解码器。
通过结合附图来阅读下面的详细说明将是理解本发明的最好方式。在附图中：
图1示出根据本发明第一个示例性实施例的解码器前面板的外形图；
图2是图1所示解码器的方框图；
图3示出根据本发明的第二个示例性实施例的解码器前面板的外形图；
图4是根据本发明第三个示例性实施例的方框图；以及
图5是根据本发明一个示例性方法的流程图。
本发明的数字电视信号解码器被设计成能支持多种不同的格式，同时还能在把解码器连接到电视机之前或启动电视机之前提供对所选择格式的指示。
图1示出根据本发明第一示例性实施例的一个数字解码器的面板外形图100。在图1中，面板100上含有一个电源控制器102、一个输出选择器104和模式显示器106。输出指示器106对于数字解码器的每种不同输出模式可以含有各个相应的指示器108、110、112、114、116和118。
在图1的示例性实施例中，数字解码器能提供自然输出信号(native output signal)(由指示器108指示)、混合输出信号(由指示器110指示)、1080行隔行输出信号(由指示器112指示)、720行逐行输出信号(由指示器114指示)、480行逐行输出信号(由指示器116指示)和480行隔行输出信号(由指示器118指示)。
参见图5，该图示出一个略述选择所需数字编码器输出模式的示例性处理的流程图。在步骤500，数字解码器例如被电源开关102启动。在观众购买到数字解码器后，或者当解码器被复原成初始的厂设参数后，初始启动解码器时将有某个显示指示器点亮，告之观众当前工作在哪个输出模式上。在步骤502，观众确定要连接到解码器上去的监视器属于什么类型。在步骤504，观众判断解码器的当前输出模式是否与待接电视机或监视器相兼容。如果输出格式不兼容，则观众可在步骤506使用选择器104改变输出模式。触发(activate)选择器104将使当前输出模式按预定顺序改变成另一种输出模式。然后重复步骤504。重复地触发选择器104将使解码器在其所有各种输出模式之间循环。一旦用户选择到了与电视机或监视器相兼容的输出模式时，就可以切断解码器电源。然后观众在步骤508把解码器连接到电视机或监视器上。
在图5的示例性流程图中，为了保证监视器不会因接收到错误频率下的垂直和水平同步信号而受损，监视器的连接是在设定了相兼容的输出格式之后才进行的。大多数监视器都含有能把水平同步信号的频率调节得与接收到的输入信号匹配的锁相环。这些水平同步信号也被用来产生电视监视器中的高电压。如果监视器接收到了错误频率下的水平同步信号，将可能产生与监视器不兼容的高压信号。虽然几乎所有现代的监视器都含有能防止这种损坏发生的电路，但一些老式的监视器可能需要在设定了输出模式之后才连接到解码器上。含有保护电路的监视器则可以在与解码器相连接的情况下选择输出模式。
最后选定的输出模式被存储在一个非易失性存储器或电池支持的存储器中，使得在重新触发数字电视解码器时不再需要重复前述的选择步骤。或者，如果在输出模式选择步骤期间没有启动监视器，则观众可以在选择相兼容的输出模式之前把解码器连接到监视器上。
再次参见图1，还可以考虑以引用的一些作为指示器108、110、112、114、116和118的组成部分的单个选择器来取代选择器104。这时，观众不再需要通过在各种输出模式之间的循环来进行选择，而可以直接选择一个希望的输出模式。
图2是根据本发明第一个示例性实施例的数字解码器的方框图。在图2中，输出选择器104被连接在一个接口202上。接口202又被连接到一个视频处理电路204和模式显示器106上。接口202判断用户什么时候触发了输出选择器104并向视频处理电路204提供一个信号210，以改变数字电视解码器的输出模式。然后由视频处理电路204按照所选的模式对数字输入信号206进行处理，产生输出信号208。接口202还通过向模式显示器106提供一个信号212来向观众显示关于所选输出模式的可视指示。
在自然模式下，数字输入信号206在通过视频处理电路204时不经下转换地变成输出信号208。在混合模式下，对应于低于1080隔行模式(即模式480I、480P和720P)的数字输入信号在通过视频处理电路204时也是不经过下转换地变成输出信号208。但混合模式下的1080I数字输入信号将被下转换成480I、480P或者720P的输出模式中的一种。在所有其他模式(480P、480I和720P)中，数字输入信号206都将被下转换以与所选的模式相匹配。
本发明在应用于本地模式或混合模式的监视器时将具有一些优点。例如，当接收到一个480I视频信号时，这些监视器将按缺省以480I格式显示该信号。但是观众可能希望以其他的格式，例如480P，来观看信号。当本发明应用于本地或混合模式的监视器时，它将允许观众指定解码器所提供的视频信号输出格式，同时在解码器的前面板上显示出关于该格式的指示。这将使观众得知，在解码器能以新的格式提供视频信息之前早已完成了格式转换。
图3示出根据本发明的一个数字电视解码器面板300的第二个示例性实施例。在图3中，用一个文字或图象显示器302取代了模式显示器106。该显示器302可以是例如：液晶显示器、电致发光显示器、场致发射显示器、等离子体显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、或者能被构形成(configured)以向观众显示文字和/或图形的其他显示器。在其他所有方面，第二和第一示例性实施例是完全相同的。可以考虑显示器302是能向观众提供解码器输出模式连同其他感兴趣信息的单行或多行显示器。按照观众的要求，输出模式的显示可以是连续的、有选择性的、或者周期性的。
图4是根据本发明另一个示例性实施例的数字解码器400的方框图。在图4中，选择器402通过无线连接418被耦合于接口404。类似于在第一示例性实施例，选择器402可以是能让观众通过在各种输出模式之间的循环来进行选择的单个选择器；也可以是一些分别对应于各个输出模式的专用选择器，使观众能够“直接”选择所希望的输出模式。
输出模式显示器可以像第一示例性实施例一样位于数字电视解码器的面板上(图4中的显示器406)；并且/或者可以与选择器402一起位于遥控器416上。在后一情形中，模式显示器414通过无线连接420耦合于接口404。无线连接418和420可以是两个分开的单向连接，也可以合成为一个双向连接。可以考虑无线连接是基于红外(IR)、声频(如超声)、或者射频(RF)的连接。也可以考虑免去无线连接420。在这样的实施例中，遥控器416可以向接口404发送一个指示所选模式的信号并响应于观众的选择去改变模式显示，而不从接口404接收任何确认信息。这里所述的遥控器416使观众能用类似于其他类型音频-视频设备的方式容易地改变或设定解码器的输出格式。
虽然上面借助于一些特定的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于此。所以应该把所附权利要求书理解为不仅涵括了前面具体说明的那些本发明形式和实施例，而且还涵括本专业技术人员在不偏离所附权利要求书定义的范畴的情况下可能作出的各种其他形式和实施例。

Claims (20)

1、一种与监视器结合使用的数字电视信号解码器，它含有一个面板，该面板上包括：
一个选择器，用于在解码器的多种输出格式之间进行选择；以及
一个耦合于该选择器的显示器，用于响应于使用选择器所做的选择，向观众显示一个关于从多种输出格式中选出的那种格式的指示，其中的显示器是与监视器分开的。
2、根据权利要求1的解码器，其中的选择器包含一单个选择控制，并且响应于对该选择控制的接连触发，其输出格式在多种输出格式之间循环。
3、根据权利要求1的解码器，其中的选择器包含一个为接收对多种输出格式中的一种特定格式的直接选择而构形成的选择器。
4、根据权利要求1的解码器，其中对选择器的触发使解码器能在一当前输出格式与所述多种输出格式中的另一种输出格式之间转换。
5、根据权利要求1的解码器，其中的显示器包含多个发光二极管(LED)。
6、根据权利要求1的解码器，其中的显示器是一种文字和图形显示器。
7、根据权利要求6的解码器，其中的显示器是从液晶显示器、电致发光显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、场致发射显示器、和等离子体显示器中选出的一种显示器。
8、根据权利要求1的解码器，其中多种输出格式中的每种格式都有一个相应的指示器。
9、根据权利要求8的解码器，其中的选择器为多个选择器，该多个选择器中的每个选择器分别与各相应的指示器耦合。
10、根据权利要求1的解码器，其中的显示器能指示从I)480隔行、ⅱ)490逐行、ⅲ)720逐行、(ⅳ)1080隔行、ⅴ)自然、和ⅵ)混合等这些输出格式中选出的至少一种输出格式。
11、一种与监视器结合使用的数字电视信号解码器，该解码器包括：
一个键盘，用于在解码器的多种输出格式中进行选择；
一个耦合于该键盘的输出端的接口，该键盘产生一个指示从多种输出格式中选出的一种格式的输出信号；
一个耦合于该接口的输出端的显示器，用于指示从多种输出格式中选出的那种格式，其中的显示器是与监视器分开的；以及
一个耦合于该接口的视频处理器，用于从该接口接收输出信号，该视频处理器通过处理该数字电视信号来产生一个兼容于所选输出格式的输出信号，
其中，是在解码器被连接到监视器上之前对输出格式进行选择的。
12、根据权利要求11的解码器，其中的键盘通过无线连接耦合于该接口。
13、一种用于向监视器提供解码数字电视信号的方法，该方法包括以下步骤：
a)通过键盘在解码器的多种输出格式中进行选择；
b)显示器响应于上述选择步骤所做的选择，向观众显示一个关于从多种输出格式中选出的那种格式的指示；以及
c)在观众选择了输出格式之后，把解码器连接到监视器上。
14、根据权利要求13的方法，它还包括以下步骤：
d)按照所选的输出格式对电视信号进行解码；以及
e)在监视器上显示该解码的电视信号。
15、一种与监视器结合使用的数字电视信号解码器，该解码器包括：
一个选择器，用于在解码器的多种输出格式之间进行选择；及
一个耦合于该选择器并与监视器分开的显示器，用于响应于使用选择器作出的选择，向观众显示一个关于从多种输出格式中选出的那种格式的指示，
其中至少是在解码器被连接到监示器上之前或在启动监视器之前，进行对输出格式的选择。
16、根据权利要求15的解码器，其中的选择器通过无线连接耦合于指示器。
17、根据权利要求16的解码器，其中的无线连接是光学连接、声频连接、和射频(RF)连接中的一种连接。
18、根据权利要求17的解码器，其中的光学连接是一种红外(IR)连接。
19、一种与监视器结合使用的数字电视解码系统，该系统包括：
一个键盘，用于在解码器的多种输出格式之间进行选择；
该解码器包括：
ⅰ)一个耦合于该键盘的接口，该键盘产生一个指示从多种输出格式中选出的一种格式的输出信号，以及
ⅱ)一个耦合于该接口的视频处理器，用于从该接口接收输出信号，该视频处理器通过按照所选的输出格式处理该数字电视信号来产生一个输出信号；以及
一个与监视器分开并耦合于该接口的输出端的显示器，用于指示从多种输出格式中选出的那种格式。
20、根据权利要求19的系统，其中键盘和指示器两者中至少有一个是通过无线连接耦合于接口的。
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