CN1493159A

CN1493159A - 作为诊断辅助的屏上显示

Info

Publication number: CN1493159A
Application number: CNA018228364A
Authority: CN
Inventors: K��E��ŵ��³��; K·E·诺特鲁普
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: Thomson Licensing SAS; RCA Licensing Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2004-04-28
Also published as: BR0116577A; US20040051108A1; KR20040012702A; EP1364537A1; MXPA03005930A; EP1364537A4; JP2004531108A; WO2002054783A1; US7345700B2

Abstract

一种用于显示在具有屏上消息显示功能的视频显示器中的数据的方法。该方法包括步骤：访问显示器中的数据，显示数据的每一位，作为形成表示数字数据的屏上消息显示的一部分的字符。

Description

作为诊断辅助的屏上显示

本发明涉及视频图象显示的领域，并且尤其涉及将屏上消息显示能力作为诊断辅助的应用。

背景技术

在美国使用的屏幕尺寸为13英寸或更大的电视显示装置需要进行解码并显示封闭字幕消息。这就需要规定一组通用的基于字符的显示能力，包括一定数目的行、列、彩色和一个基本字符集，以提供一种屏上显示或OSD能力。而且这种屏上显示能力有利于用户控制的显示，例如，频道选择、音频和视频设置以及维护调整。屏上消息是由微控制器通过所存储的字符集而产生的，并被插入到与显示器耦合的R、G、B视频信号中。

有时，电视或视频显示装置中所存在的问题的诊断或维护必须利用示波器或逻辑分析器来确定某些波形是否存在，并确定其定性特征。例如，源自手持遥控单元的红外或IR遥控信号在显示装置中通常是由对该信号的特定特征如光波长、调制频率等敏感的电路来检测的。该检测信号，通常也称作包络信号，作为串行数字信号耦合到该显示装置内的其它功能系统中。其它这些系统通常将信号解码并重建所要的遥控指令，该指令随即被执行，从而产生所期望的响应。然而，遥控单元可能会产生该显示装置所未知的编码控制信号，尤其是当第三方的机顶盒从与其相连的显示装置接收检测到的IR信号时，则将该信号解码并且自己开始适当的动作。在这两种配置的任意一种配置中，当预期的指令未被执行时，它可通过响应遥控器上的按钮被按下的操作来监视中间或解码信号，以评价它是否表示所期望的通用信号模式。这样就可以在该信号监视点之前或之后的点查出问题来。

另外，在显示装置中，各种功能决通过串行通信总线以周期性的间隔在它们之间彼此进行通信，并且许多这种功能块均采用内部反馈信号作为控制环路的一部分。显然，需要一种简单有效的监视装置来指示出接收的控制信号序列，或者诊断该视频显示装置通常的电子良好状态。

发明概要

为了简化视频显示装置的维护或者诊断，并避免使用昂贵庞大的测试设备，一种有创造性的方案可利用一种屏上消息显示能力而在显示器上显示数据。该方法包括以下步骤：存取该显示器中的数字数据；并将数据的每个位显示为形成该数字数据的屏上消息显示表示的一部分的一个字符。

在一种示例性的IR遥控信号中，其中感兴趣的状态只是被调信号的存在或不存在，中间信号可以利用数字输入信号进行取样，其中每个取样值映射为两种可能的显示字符之一。通常，调制的包络信号出现在为遥控指令的正常解码的数字接口连接处。接收的IR发送的普遍格式可以是可视表示的，从而允许对显示的信号格式和一种已知或预期的格式进行比较。这样就可以验证显示装置是否已经或者没有接收和检测到该遥控传输信号，而不必考虑该显示装置或者第三方装置如机顶盒是否成功地解码并执行了适当的响应。

应当指出，这种对于显示字符的创造性的应用同样也可应用到存在于该显示器中的可以被表示为可视比较和识别的其它各种数字信号中。

另外，这种创造性的方案还能够为一般的比较和识别提供各种模拟信号的可视描述。例如，这类信号的取样值可以通过产生两种或者更多状态的量化值的模数变换来获得，这些状态被映射到两个或更多个显示符号上，以表示这些量化状态。

附图说明

图1示出了一种具有创造性屏上显示方案的视频图象显示器；

图2A和2B示出了根据图1所示本发明方案而产生的屏上显示符号的阵列；

图3示出了用于图1的本发明方案的示例性的控制顺序。

详细描述

图1是描述具有屏上显示能力的视频显示装置200的方框图。示例性显示器200包括输入信号源选择器230，该选择器包括一个能够接收来自诸如电缆，卫星或地面广播这样的信号源的射频被调信号的调谐装置。另外，信号源选择器230允许从诸如VCR、DVD、视频游戏机或计算机信号源中选择基带输入信号。来自选择器230的所选信号耦合到处理装置235，该装置能够提供多种功能，包括同步分离和偏转处理、音频解调和编码信号输入的解码，以产生显示驱动信号，如图中所示耦合到显示屏201的信号RGB。另外，视频处理器230包括一个由方框OsdSw示出的电路装置，它允许来自控制器240的屏上显示(OSD)消息字符被插入到所选的视频显示信号中。这些消息字符是由所存储的字符集产生的，并通过响应控制器240产生的控制信号Fsw被控制插入到视频显示信号中。这些显示消息字符可转换为显示信号，以取代原有信号，或者可进行混合以便透明地叠加到背景图像上。屏上显示字符产生及插入的方法及操作是公知的，这里不再赘述。

在视频显示器200中，红外传感器210接收被调载波发送的控制数据，例如遥控装置100发射的IR信号101。传感器210耦合到红外接收机220上，它将该传感器信号放大并且形成表示IR信号101的包络的输出信号221。显然，也可以使用其它控制通信的方法，例如，可以采用射频载波来从远端位置发送控制数据。

该遥控信号包络，即信号221表示在该示例性IR载波上调制的数据，其中包络脉冲代表逻辑″0″状态，而无包络或者低幅值表示逻辑1状态。包络信号221耦合到微控制器240上，在此它被采样用于数据识别、控制解码以及控制命令的确认。有利地是，信号221还耦合到连接器250，该连接器便于显示器在生产，校准及安装时的外部控制。连接器250，即通常所述的智能插件，允许使用有线遥控单元。连接器250连接到双向串行通信总线241上，总线241通过接口电路242提供与微控制器240的通信。另外，一个所谓的克隆盒(clone box)可以被耦合到下文将描述的连接器250上，该连接器允许显示器设置参数在多个显示装置之间进行拷贝和复制。

在第一发明方案中，来自遥控单元100的IR遥控信号101产生一个典型的控制包络信号221，它可由微控制器240方便地进行处理，并且导致从现有的字符集当中选择作为包络信号201所表示的逻辑状态的可视指示符的字符，而不必考虑微控制器240是否可以解码和识别信号221中编码的消息。这样，通过利用一种现有的屏上消息能力就可以在屏幕上观看信号221中的数据模式。显示器的这种OSD字符集的选择使用还允许存在于该显示器中的各种信号的可视表示或描述，从而允许诊断评估。

为了提供数字波形的准实时波形显示，可以考虑使用用以表示逻辑状态的字符集中的字符。由于在更新基于字符的显示时的延迟，可以考虑准实时操作本发明的诊断显示器。然而，此方案提供了一个廉价、一级的故障查找帮助，其中该可视的屏上显示能够提供重要的诊断指示符。例如，通常遥控数据被调制在一个红外信号上，它被接收并且解调，从而形成表示被编码为具有各种持续时间和脉冲间隔的脉冲的脉冲模式的包络信号的该数字指令消息。因而，由特定类型的遥控单元产生的控制信号格式和协议，当被显示在屏幕上时，可以由特征脉冲和间隔来识别。这样，即使接收信号格式或协议未产生可由电视显示器执行的控制数据，也可以验证遥控发射器和电视显示器及检测器的正确操作。

这种方便的屏上数据表示显示的操作如下。在正常显示操作期间，微型计算机240接收从IR遥控信号中提取的包络信号221。微型计算机240对信号221取样，以用于数据识别，控制命令解码和控制确认。然而，微型计算机240可以被方便地编程和选择控制，例如通过服务模式选择开关Ssw，或者通过来自用户的IR指令控制，以便忽略或执行由取样的包络221所表示的任何可执行的代码。当该服务模式被启动时，来自该显示字符集的预定字符被选择，以表示源于包络信号221的逻辑状态。微控制器240存储该取样信号包络，并通过所存储的数字取样形成一个表示所存数字信号值的字符串。例如，如果所存样值是逻辑1，则选择第一预定字符代码来表示逻辑1状态。类似地，如果所存样值是逻辑0，则选择第二预定字符代码来表示逻辑0状态。遥控数据因此被变换为用于屏上显示的可视表示的字符串。通过微控制器240附加的人工编程可以触发或同步该屏上数据表示，以确定特定控制命令的位置，从而识别出存在于该控制数据流中的特定数字字。这种触发字可以通过诸如开关Ssw这样的硬连线开关，或者由非用户或服务技术专家的IR指令来输入。

先前描述的本发明的数据取样和表示显示字符串的产生还可以由显示器之外的微控制器来执行，如图1中的方框400所示。如上所述，通信端口(250)存在于许多电视和视频显示装置中，以在制造和安装时使用，或者例如用于商业环境中，如旅馆、医院和学校等，而这需要机顶盒或类似装置具有完全相同的参数设置或者协调操作。可用于此端口(250)的信号包括IR遥控包络信号(221/251)，和允许通过接口242与显示微型计算机240双向串行通信的数据总线(241/451)。通信端口(250)允许机顶盒监视和管理或控制显示器的操作，另外，端口(250)还允许使用有线遥控单元和手持测试设备。这种测试设备的一个例子是Thomson Clone Pro，它可以访问显示器200内的存储位置，以便上传或下载非易失存储器，从而允许多个装置之间的设置和控制能力的复制。这种显示存储复制被称作存储克隆。因此，如上所述的存在于设备(400)中的微处理器(450)可以执行类似于用于控制器240的功能，以利于本发明的从接收机(210)耦合的遥控信号包络221/251的取样。而且，在所示测试设备400上的输入小键盘可以很容易地输入所述特定的数据触发字，以允许校验特定的产品代码或者评估控制命令。微控制器450构成源自信号251的所储存样值的逻辑值状态的ASCII编码的基于字符的表示。数据表示字符串作为一个串行数据流(451/241)被耦合到显示器200的端口250上，并由方框242连接，用于由控制器240进行随后的格式化和显示作为屏上字符显示。

用于可视描述逻辑状态的这种另选的屏上显示(OSD)可以具有如图2A所示的34个字符作为一行的所示形式。例如，IR调制的周期可由白色或彩色实心块表示，而在介入(intervening)期间，例如，无调制的周期则由虚线或字符下划线来表示。类似地，无数据或者间歇数据可由星形、感叹号或者闪光字符表示。显然，从现有闭合字幕字符集当中进行选择可以为屏上数据表示提供一种成本最低的解决方案。然而，表示大于或小于符号的其它某些屏上字符，如问号、箭头可被看作是提供信号条件或出现的有用描述。

尽管图1的装置示出了有创造性的遥控代码的屏上表示，但显然，这种方便的信号可视方法可用在使用常驻显示微控制器和显示字符集的显示器内的信号中。此外，由于许多显示特征或控制调整不能通过诸如把手和开关这样的硬件接口达到而只能通过遥控单元来执行，因此视频显示装置需要包括一个遥控单元。

在有创造性的第二方案中，可以监视所示显示数据总线的正常或者异常活动。例如，在一个I²C总线装置中，一个主设备轮询附属设备的连续性，这些附属设备被预期通过拉SCL线低电平来确认该轮询。通过监视这种轮询和确认，标准总线以及因此的标准系统操作可由特定的OSD显示来推断和表示。例如，可选择由相邻的白色或绿色方框所形成的实心条来表示正常系统操作。附属设备不承认该轮询的情况可被推断为表示显示器故障的非标准总线活动，这可通过诸如显示感叹号、问号或另选的字符OHOH，或闪亮的彩色条来表示。类似地，通过方便地使用可视表示的OSD消息字符，则可以监视来自开关模式的电源、调谐器或锁相环中的典型控制回路的反馈信号的正常或未预期的活动。

本发明可扩展到感兴趣的任意数目的数字信号和限定分辨率的模准信号。但是，在前面的示例性应用中，通过对在连接器(250)处的外部双向串行接口的评估可以获得另外的益处，其中输出能力在IR信号包络的取样期间被利用，而输入能力则由返回至显示器以用于屏上显示的表示34 ASCII字符串行串信号所利用。本发明的基本概念可以扩展到感兴趣的任意数目的信号。最简单并且可能是成本最低的方案需要选择和使用一些在OSD中已经存在的字符，以表示数字信号的“高”和“低”状态。但是，其它某些屏上字符，如箭头可被看作是提供信号转换的屏上显示。如果在微控制器内可以进行模-数(A/D)转换，则所选字符可表示模准信号的简单数字化。而且，其它处理也有利于取样序列内的特定数据模式的识别，如I²C总线上的轮询确认，或者取样序列之间的时间变化，其中每个都是由另外所选的字符表示。具有基于图形的屏上显示能力的更为高级的显示装置可在确定和简化信号和状态的OSD表示时提供更大的灵活性。

为了表示信号波形而对屏上显示能力的创造性使用可以很容易地应用到除了电视接收机之外的其它显示设备中，以利用该设备的任何内在显示能力来提供内部信号的表示作为第一级服务功能。

图3所示为典型的控制顺序，它接收来自包络信号221或端口250的数据并选择特定字符以表示存在于该数据中的逻辑状态。该数据表示序列开始于方框300，在方框310选择服务模式，以允许数据信号由显示字符表示。当遥控数据要被显示时，该服务模式可以有选择地允许或禁止执行合法的控制命令。在方框315，在测试端320确定控制数据的接收之前，用于汇集一行或多行数据表示字符的存储位置被清空。

如果数据没有被接收，则在测试端320出现NO，并且形成一个循环，它等待源于遥控按钮按动操作或者内务处理数据事件的数据。当方框320测试为YES时，所接收的数据在方框330被取样和量化。

在方框330之内对取样过程的积分是将该信号量化转换为离散状态。例如，一个数字信号可以被有效地量化为具有逻辑状态″0″和″1 ″的两个状态，该状态由放置到在与该接收信号中出现的位对应的列或者水平位置的屏上显示行中的两个可能字符之一来表示，正如图2A中所示。

但是，一些信号(特别是模拟信号)可能具有两个以上的感兴趣的离散状态，并且可以由任意数目的已知装置之一来量化或数字化。例如，方框330的量化功能可以由微控制器240或者450执行，因此，非数字信号可被表示为具有多个位的数字值。这种数字化的模准信号可以通过使用图2B中所列出的封闭字幕字符来方便地表示。图2B示出了具有四行最大列高的34个字符的显示宽度。例如，该列高可通过模拟信号的数字表示而被可变地确定。例如，表示最低有效位的数字值可由黑色方框表示，其中数值2¹、2²、2³和2⁴由构成一列的白色或黄色方框表示。另外，这种信号可以通过在一组显示字符当中进行选择来方便地表示，其中每个字符表示该信号的一个离散状态，每次取样的一个字符被置于单个一行字符中。在许多可能的变化和推断之间进行字符表示的选择是一种基于所产生的可视表示有用性的实施方案的决定。

在步骤335，检验取样或量化的遥控信号数据，以判断是否已经输入了一个数字地址字或者位模式，以用于在步骤340执行测试。如果在步骤335检测为NO，则如下所述，来自步骤330的取样数据被传送，以用于指定表示的OSD字符。在步骤340，检测是否存在一个特定数字地址字或者位模式，并可识别目标装置的制造商、要被控制的装置的类型、TV、VCR、机顶盒、个人录像机等、或者是特定的控制命令。如果在步骤340中的测试结果是NO，则形成一个循环，它继续监视在步骤330的取样值，并且等待取样值和用户确定的数据集、数据字或者位模式之间的匹配或相等。这样就能够将显示字符与取样信号中出现的具体值同步。当检测到地址字或者控制位模式时，在步骤345到360，分析该位序列以便识别逻辑值0和1，并指定用以表示每个位的逻辑值的预定字符。

如上所述，模拟信号可由数字字来表示。例如，如果用一个4位范围的值来量化信号，则类似于步骤345到360但具有更多级的方案可以识别在封闭字幕显示阵列中的特定字符或者特定字符位置。图2B示出了一个屏上显示，其中数字值(表示准瞬间模准信号幅度)由不同高度的列来直观表示。

在步骤345，分析来自步骤335的位序列，或者响应在步骤340的地址检测而选择的位，以便识别是否存在逻辑1值，如果一个“YES”使在步骤350选择第一预定字符，以提供逻辑1的可视屏上显示。如果步骤345测试结果是“NO”，则在步骤355进行第二次测试，以识别逻辑0是否存在，并且导致在步骤360选择表示逻辑0的第二预定字符。然而，如果步骤355测试结果是“NO”，则形成一个循环，以返回到步骤345，以等待具有逻辑值0和1的数据出现。

在步骤365，按照检测顺序将来自步骤350和360的所选预定字符代码汇编在一起以形成一行，并在步骤370检测行满度，即34个字符。如果该行没有完全充满，则形成一个循环返回到步骤345，这一过程反复进行，直到在步骤370由YES指示该行被完全充满。然而，虽然可被显示的最大字符数为34，但也可以人工输入较少的显示数目作为步骤370测试的目标值。在步骤375确定选择多行显示。图2B描述了这种显示的一个例子，它示出了4行，并且每行都有34个字符。这样，在步骤375的YES则会使步骤345至375被反复执行，直到已经汇编了每行34个字符的4行的阵列并且步骤375测试为“NO”。

完整的单行或行阵列被输出到发生器，以便在步骤380进行屏上显示。在步骤382检测以确定具有OSD字符表示的服务条件是否由于一个YES接合到终止诊断显示条件的步骤395而终止。如果步骤382检测结果是NO，则取样数据的字符描述被显示一个预定的时间周期d，该周期在步骤385中被测量。显然，数据位显示的时间长度部分是由于这种数据显示方法的准实时特性决定的。在另一种观点看来，这种方便的显示方案被认为是有点象存储示波器所起的作用，其中瞬态或间歇出现的信号被周期性的捕获，如在步骤330，并且在步骤385显示的时间周期为d。另外，如果时间周期d被配置来表示具有诸如0.5或1秒的周期的循环定时功能的周期，则具有循环或周期性特征的信号可利用这种屏上显示方法来表示。

当步骤385检测结果为YES时，显示周期结束，并在步骤390执行另一个检测以判断当检测结果为YES将使先前汇集的单行或多行数据在步骤315被清除时是否接收到其它数据，以准备新数据的接收和描述。如果步骤390还未检测到其它数据，则检测结果为NO，从而在步骤395导致终止服务模式并在步骤399结束屏上数据显示模式。

对现有屏上消息能力的这种创造性的应用将在显示器内提供模准或数字信号的可视表示，并且便于现场服务人员进行简单经济的诊断评估。

Claims

1.一种用于在具有屏上消息显示能力的视频显示器中显示数据的方法，包括如下步骤：

a)存取所述显示器内的数字数据；以及

b)显示所述数据的每个位，作为形成所述数字数据的屏上消息显示表示的一部分的字符。

2.如权利要求1的方法，进一步包括步骤：

选择所述视频显示器的操作模式。

3.如权利要求2的方法，其中由所述的选择步骤选择的所述操作模式是一种服务模式。

4.如权利要求1的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

从一个字符集中选择第一字符，以表示具有逻辑值零的每个所述位。

5.如权利要求4的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

从所述字符集中选择第二字符，以表示具有逻辑值一的每个所述位。

6.如权利要求5的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

将表示每个所述位的所述第一和第二字符形成一行。

7.如权利要求6的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

将所述第一和第二符号的所述行接合，以用于屏上消息显示。

8.一种具有屏上显示能力的视频显示器，它使用一种方法显示视频显示器之内的信号，包括如下步骤：

a)存取所述显示器内的模拟信号；

b)将所述模拟信号量化，以形成数字字；以及

b)显示作为形成所述模拟信号的屏上显示的一部分的字符的所述数字字。

9.如权利要求8的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

从屏上消息字符集中选择一个预定字符，以表示所述数字字的第一数字值。

10.如权利要求9的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

形成一列所述的预定字符，其列高表示所述数字字的数字值。

11.如权利要求8的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

从来自屏上消息字符集的一个预定字符组中选择不同的字符来表示每个所述数字字的相应值。

12.一种用于显示在具有屏上消息显示能力的视频显示器中的遥控数据的方法，包括如下步骤：

a)选择所述视频显示器的操作模式；

b)接收一个遥控命令；以及

c)显示来自所述遥控命令的数据。

13.如权利要求12的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

d)把来自所述遥控命令的逻辑零数据位表示为来自为由所述视频显示器的显示而存储的字符集中的第一字符。

14.如权利要求13的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

e)把来自所述遥控命令的逻辑一数据位表示为来自为由所述视频显示器的显示而存储的字符集中的第二字符。

15.如权利要求12的方法，其中所述显示步骤进一步包括步骤：

f)选择为显示而存储的字符来表示来自所述遥控命令的所述数据。

16.如权利要求15的方法，其中所述选择步骤进一步包括步骤：

g)利用每个逻辑状态特有的字符表示来自所述遥控命令的数据的逻辑状态。

17.一种具有屏上消息显示和遥控能力的视频显示装置，包括：

一个遥控消息接收器，用于接收遥控命令并通过其形成数据，

一个接收所述数据的控制器，和

一个屏幕显示发生器，它接合到所述控制器上并且通过响应由所述遥控命令形成的所述数据产生显示符号。

18.如权利要求17的视频显示，其中所述视频显示装置在一个特定的操作模式操作，并且所述控制器处理所述数据，以便接合到所述屏上显示发生器上，从而根据所述数据中现有的逻辑状态产生特定字符。

19.如权利要求18的视频显示器，其中所述特定操作方式是一种服务模式。

20.如权利要求17的视频显示器，其中所述符号来自一个封闭字幕字符集。

21.一种与视频显示器相关的电子装置的诊断方法，该视频显示器具有一个微处理器和一个可显示字符的存储装置，包括如下步骤：

a)在所述装置中启动测试模式；

b)测试所述装置的工作参数；以及

c)使用来自所述字符集的字符显示所述测试步骤的结果。