CN1893586A - 视频处理设备、辅助信息处理设备及视频处理方法 - Google Patents

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CN1893586A CNA2006100957564A CN200610095756A CN1893586A CN 1893586 A CN1893586 A CN 1893586A CN A2006100957564 A CNA2006100957564 A CN A2006100957564A CN 200610095756 A CN200610095756 A CN 200610095756A CN 1893586 A CN1893586 A CN 1893586A
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Abstract

提供能够通过移除噪声的影响提高辅助信息提取的可靠性的一种视频处理设备、一种辅助信息处理设备和一种视频处理方法。一种视频处理设备，包括：滤波器，用于接收包含视频信息和作为与所述视频信息有关的信息的辅助信息的视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过，其中所述辅助信息具有预定频率；滤波器使得相应于视频信号的频率的分量通过，辅助信息提取器从通滤波器的视频信号提取辅助信息，以及视频处理器处理视频信号以便由辅助信息提取器提取的辅助信息被显示在显示器上。

Description

视频处理设备、辅助信息处理设备及视频处理方法
本申请要求于2005年7月4日在韩国知识产权局提交的第2005-0059928号韩国专利申请的利益，该申请公开于此以资参考。
                        技术领域
本发明涉及一种视频处理设备、一种辅助信息处理设备及一种视频处理方法。更具体地说，本发明涉及一种能够通过移除噪声影响提高辅助信息提取的可靠性的视频处理设备、辅助信息处理设备和视频处理方法。
                        背景技术
诸如TV的视频处理设备从广播站接收包含根据数字TV广播和有线TV广播的预定视频的视频信号，然后执行与接收的视频信号有关的视频处理以输出视频。而且，所述视频处理设备从诸如VCR和DVD的多种视频装置接收视频信号并执行和该视频信号有关的视频处理。
图1中示意性地示出了所述传统视频处理设备的结构。图1的视频处理设备1包括：视频解码器10，用于对多种输入的视频信号进行解码并输出解码的视频信号；去隔行扫描器20，用于将解码的视频信号转换为逐行扫描信号；缩放器30，用于执行视频处理以便适当地显示逐行扫描信号；和显示器40，用于显示视频处理后的信号。
具体地说，视频解码器10包括两个模数转换器(ADC)11和12，用于接收模拟格式的CVBS(复合视频基带信号)信号、Y信号(亮度信号)、C信号(色度信号)、RGB信号等，并将其转换成数字格式信号；梳部分13，用于从CVBS信号分离亮度信号和色度信号；色彩空间转换器14，用于将RGB信号转换成YUV信号等；色彩解码器15，用于从编码的色度信号分离原始色度信号；软混合器16，用于混合CVBS信号和RGB信号；图像增强器17，用于控制信号的大小或偏移量；和格式转换器19，用于将输出的信号转换为系统所需的格式。
在输入到视频解码器10的视频信号中，可包括多种辅助信息和与显示在显示器40上的视频有关的信息。作为辅助信息的例子，使用用于听觉障碍者的字幕数据(以下，称为“隐藏字幕数据”)、图文电视、宽屏幕信号、垂直间隔时间码等。所述辅助信息被包含在视频信号的垂直消隐间隔(VBI)中的特定行中。例如，在NTSC(国家电视系统委员会)电视系统的情况时，隐藏字幕数据被编码在视频信号的第21行和/或第284行中。
传统的视频处理设备1的视频解码器10包括相应于所述辅助信息的VBI切分器18。VBI切分器18接收从ADC 11输出的视频信号，并执行解码以提取辅助信息，并将该辅助信息输出到格式转换器19。图2是示出与CVBS信号中包含隐藏字幕数据的第21行相对应的波形图。与第21行对对应的视频信号包含sync信号51、色彩脉冲信号52、时钟插入信号53和作为辅助信息的字幕数据54。时钟插入信号53是正弦信号，其最大值和最小值被二进制化为逻辑状态“1”和“0”，并具有7个时钟频率近似为503KHz的波形。字幕数据54具有起始位“001”和16比特率据(两个ASCII数据和两个奇偶校验位)。VBI切分器18根据时钟插入信号53的比特率执行与输入的视频信号有关的解码，然后提取字幕数据54。
然而，例如，如果在VCR信号作为视频信号的情况时VCR磁带被破坏，或者在广播信号作为视频信号的情况时在弱电场区域中接收信号，则视频信号中可能存在噪声。因此，如果视频信号中包含噪声，则当VBI切分器18提取辅助信息时会发生错误，从而导致字幕或图文电视字符被间断，或者导致宽屏幕操作不能顺利进行。而且，如果因为噪声的影响，在时钟插入信号的自身提取中发生错误，则提取的辅助信息本身是不可靠的。
为了解决上述问题，存在如下方法：在接收视频信号的步骤中利用滤波器将噪声移除。然而，在该方法中存在如下问题：在滤波处理中，视频信号的视频信息本身可能被损害。
                        发明内容
因此，本发明的一个方面提供了一种视频处理设备、一种辅助信息处理设备及一种视频处理方法，其能够通过移除噪声影响提高辅助信息提取的可靠性。
通过提供一种包括显示器的视频处理设备来实现本发明示例性实施例的上述和/或其它方面，该视频处理设备包括：滤波器，用于接收包含视频信息和作为与所述视频信息有关的信息的辅助信息的视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过，其中所述辅助信息具有预定频率；辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息；和视频处理器，用于对视频信号执行视频处理以便由辅助信息提取器提取的辅助信息被显示在显示器上。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述滤波器包括：低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
通过提供一种包括显示器的视频处理设备来实现本发明的上述和/或其它示例性方面，所述视频处理设备包括：滤波器，用于接收包含视频信息和作为与所述视频信息有关的信息的辅助信息的视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过，其中所述辅助信息具有预定频率；辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息；和视频处理器，用于对视频信号执行视频处理以便基于由辅助信息提取器提取的辅助信息将相应于视频信息的视频显示在显示器上。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述滤波器包括：低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
通过提供一种用于视频处理设备的辅助信息处理设备来实现本发明的上述和/或其它示例性方面，所述视频处理设备包括：显示器；视频处理器，用于对包括视频信息和作为与所述视频信息有关的辅助信息的视频信号执行视频处理以便辅助信息被显示在显示器上，所述辅助信息具有预定频率。所述辅助信息处理设备包括：滤波器，用于接收所述视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过；辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息并将该辅助信息输出到视频处理器。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述滤波器包括：低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
通过提供一种用于视频处理设备的辅助信息处理设备来实现本发明的上述和/或其它示例性方面，所述视频处理设备包括：显示器；视频处理器，用于对包括视频信息和作为与所述视频信息有关的辅助信息的视频信号执行视频处理以便辅助信息被显示在显示器上，所述辅助信息具有预定频率。所述辅助信息处理设备包括：滤波器，用于接收所述视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过；辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息并将该辅助信息输出到视频处理器。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述滤波器包括：低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
通过提供一种视频处理设备的视频处理方法来实现本发明的上述和/或其它示例性方面，该方法包括如下步骤：接收包含视频信息和作为与所述视频信息有关的辅助信息的视频信号，其中所述辅助信息具有预定频率；使相应于视频信号的频率的分量通过；从通过的视频信号提取辅助信息；从视频信号提取视频信息并执行和其相关的视频处理；将提取的辅助信息和相应于视频信息的视频一起显示。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述通过步骤使根据频率信息的视频信号的频率之下的分量通过。
通过提供一种视频处理设备的视频处理方法来实现本发明的上述和/或其它示例性方面，该方法包括如下步骤：接收包含视频信息和辅助信息的视频信号，其中所述辅助信息具有作为与所述视频信息有关的信息的预定频率；使相应于视频信号的频率的分量通过；从通过的视频信号提取辅助信息；从视频信号提取视频信息并基于辅助信息执行和所述视频信号有关的视频处理；基于处理的视频信息显示视频。
根据本发明的示例性方面，视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息。所述通过步骤使根据频率信息的视频信号的频率之下的分量通过。
                        附图说明
通过下面结合附图对本发明示例性实施例的进行的描述，本发明实施例的上述和/或其它示例性方面及优点将会变得清楚和更易于理解，在附图中，相同的标记表示相同的部分、部件和结构，其中：
图1是示意性示出传统视频处理设备的结构的框图；
图2是示出相应于CVBS信号中包含隐藏字幕数据的第21行的一部分的波形图；
图3是示意性示出根据本发明示例性实施例的视频处理设备的结构的框图；
图4是示意性示出根据本发明示例性实施例的视频处理设备的主操作的流程
                      具体实施方式
现在将参照附图对本发明示例性进行详细的描述，其中，本发明的例子表示在附图中，如上所述，附图中相同的标记始终表示相同的部件。
图3是示意性示出了根据本发明示例性实施例的视频处理设备的结构的框图。视频处理设备100从广播站接收包含根据数字TV广播、有线TV广播的预定视频的视频信号，或者从多种视频设备(诸如，VCR、DVD等)接收视频信号，并执行与接收的视频信号有关的视频处理以输出视频。更具体地说，本发明示例性实施例的视频处理设备100移除包含辅助信息(例如隐藏字幕数据)和视频的视频信号的噪声，以便无错误的提取辅助信息，从而提供高质量的视频。
如图3所示，示例性实施例的视频处理设备100包括视频解码器110、去隔行扫描器120、缩放器130和显示器140。视频解码器110接收多种格式的视频信号，然后适当地对接收的视频信号执行解码以获取被编码在视频信号中的视频信息和被辅助信息所表示的与视频有关的辅助信息。
去隔行扫描器120被连接至视频解码器110的输出端，并接收视频解码器110的输出。去隔行扫描器120执行和由视频解码器110解码的视频信号有关的去隔行扫描。也就是说，去隔行扫描器120将隔行扫描的视频转换成非隔行扫描的视频，即逐行扫描视频。如果通过阴极射线管(CRT)等来实现显示器140，在该显示器140中显示隔行扫描的视频。那么因为去隔行扫描器120和显示器140的类型不对应，则可以从视频处理设备100排除去隔行扫描器120。
缩放器130被连接到去隔行扫描器120的输出端，并接收去隔行扫描器120的输出信号。缩放器130执行适当地与接收的从去隔行扫描器120输出的信号有关的视频处理，以便基于视频处理后的信号将视频平稳地显示在显示器140上。显示器140从缩放器130接收视频处理后的信号，并基于该信号显示视频。
如图3所示，根据本发明示例性实施例的视频解码器110包括两个ADC111和112、梳部分113、色彩空间转换器114、色彩解码器115、软混合器116、图像增强器117和格式转换器119。ADC 111和ADC 112中的每个接收具有多种格式的模拟格式视频信号，并将所述模拟格式视频信号转换成数字格式视频信号。
ADC 111接收CVBS(复合视频基带信号)、Y信号和C信号，所述CVBS是在被调制到RF载波上之前的模拟电视信号的格式，所述Y信号是表示模拟电视信号中的亮度的信号，所述C信号是表示色度的信号。然后，ADC 11执行与所述接收的信号有关的模数转换。同时，ADC 112执行与直接从诸如计算机系统的视频设备接收的RGB信号有关的模数转换。
梳部分113被连接到ADC 111的输出端，并接收ADC 111的输出信号。如果输入的信号是CVBS信号，则梳部分113从输入的信号分离亮度信号(Y信号)和色度信号(C信号)。色彩解码器115被连接到梳部分113的输出端，接收作为梳部分113的输出信号的亮度信号(Y信号)和色度信号(C信号)，并执行与接收的色度信号(C信号)有关的解码以分离并输出被编码在色度信号(C信号)中的原始色度信号。作为色度信号的例子，在NTSC(国家电视系统委员会)电视系统中使用“I”信号和“Q”信号，在PAL(逐行倒相)和其它电视系统中使用“U”信号和“V”信号。
色彩空间转换器114被连接到ADC 112的输出端，接收ADC 112的输出信号，并执行与接收的RGB信号有关的色彩空间转换以将其转换成，例如，YUV信号。软混和器116位于色彩解码器115和色彩空间转换器114的输出端。软混合器116被连接到色彩解码器115和色彩空间转换器114的输出端，接收色彩解码器115和色彩空间转换器114的输出信号，并且还接收指示用户的选择的选择信号(FB，快速消隐)。软混合器116根据输入的选择信号，选择性地输出从色彩解码器115和色彩空间转换器114接收的视频信号的任意一个。
图像增强器117被连接到软混合器116的输出端，接收软混合器116的输出信号，并根据预定设置执行接收的视频信号的大小或偏移量的控制。为了提高视频质量，此外，图像增强器117还可以控制接收的视频信号的特性，诸如，对比度、亮度、饱和度、色调等。
格式转换器119被连接到图像增强器117的输出端，接收图像增强器117的输出信号，并适当地转化所接收的信号的格式以将其提供给去隔行扫描器120。例如，格式转换器119转换视频信号并输出转换的视频信号以使得视频信号的比特率(8位、16位和24位)相应于固定的设置，执行对“Y”、“U”和“V”的顺序、信号的电平等的控制。
根据本发明示例性实施例的视频处理设备100包括滤波器150和VBI切分器118。滤波器150接收ADC 111的输出信号中的亮度信号(Y信号)，并使亮度信号(Y信号)中相应于预定频率的分量通过。VBI切分器118从通过的亮度信号(Y信号)提取辅助信息并将提取的辅助信息输出到格式转换器119。
本示例性实施例的亮度信号(Y信号)包含多种辅助信息和与显示在显示器140上的视频相对应的视频信息。本示例性实施例的辅助信息可包括隐藏字幕数据、图文电视、宽屏幕信号、垂直间隔时间码等。所述辅助信息包含在视频信号的垂直消隐间隔(VBI)中。例如，在NTSC电视系统中，隐藏字幕数据被编码在如图2所示的视频信号50的第21行中。这时，VBI切分器118根据视频信号50的同步信号51检测第21行中的隐藏字幕数据。VBI切分器118提取第21行中的隐藏字幕数据并将提取的字幕数据54提供给格式转换器119。根据本发明示例性实施例的VBI切分器118是辅助信息提取器的示例。
格式转换器119根据预定的格式将字幕数据54布置在输出信号的适当位置，并输出它们。输出的字幕数据54被缩放器130处理并通过显示器140与视频一起被显示。同时，缩放器130能够基于诸如宽屏幕信号等的控制信号执行视频处理以便视频被适当地显示在显示器140上。示例性实施例的格式转换器119、去隔行扫描器120和缩放器130是根据本发明示例性实施方式的视频处理器的示例。
根据本发明示例性实施例的辅助信息具有预定的频率。本示例性实施例的视频信号包括表示辅助信息的频率的频率信息。VBI切分器118检测辅助信息的频率信息并基于所述频率信息提取辅助信息。辅助信息的频率信息是时钟插入信号53。这时，VBI切分器118根据时钟插入信号53的比特率执行解码并提取字幕数据54。
在VBI切分器118的前面提供滤波器150，所述滤波器150使相应于视频信号50的辅助信息的频带通过并截止超过视频信号的辅助信息的频带的频带。本示例性实施例的滤波器150包括低通滤波器(LPF)151和滤波器控制单元152。LPF 151使视频信号50的截止频率之下的分量通过并将超过该频率的频率分量截止，将相应于时钟插入信号53的频率设置为截止频率。即，LPF 151使具有相应于时钟插入信号53的频率的辅助信息的信号通过并且将包括噪声的分量截至，所述噪声是高于时钟插入信号的频率的频率分量。
本示例性实施例的LPF 151能够改变截止频率。滤波器控制单元152从接收的视频信号50检测时钟插入信号53并估计时钟插入信号的频率，即，估计时钟插入信号的比特率。然后，滤波器控制单元152控制LPF 151以设置估计的时钟插入信号的比特率。例如，如果辅助信息是隐藏字幕，则LPF 151的截止频率被设置为600KHz(时钟插入信号的频率大约为503KHz)，如果辅助信息是Gemstar2x，则LPF 151的截止频率被设置为1100KHz(时钟插入信号的频率大约为1006KHz)。即，本示例性实施例的滤波器150相应于包含在视频信号50中的辅助信息的类型改变频率，执行用于移除噪声的最佳滤波。
如上所述，在VCR磁带被损坏或在弱电场区域中接收广播的情况时，根据本示例性实施例的图像处理设备100能够根据辅助信息的类型无错误地提取包括噪声的视频信号的辅助信息。
图4是示意性地示出根据本发明示例性实施例的视频处理设备100的主操作的流程图。在操作S110中，视频处理设备100的视频解码器110接收视频信号，在所述视频信号中，包含VCR的输出信号的多种辅助信息被编码。在操作S120，滤波器150的滤波器控制单元152检测VBI数据的频率信息并将由所述频率信息指示的频率设置为LPF 151的截止频率。
在操作S130，LPF 151使输入的视频信号的设置的截止频率之下的分量通过，并将截止频率之上的分量截止。在操作S140，VBI切分器118根据由通过LPF 151的输入信号的特定行中的频率信息所指示的比特率提取VBI数据，并将提取的VBI数据输出到格式转换器119。在操作S150，格式转换器119、去隔行扫描器120和缩放器130执行视频处理以便提取的辅助信息与视频一起被显示在显示器140上，或者基于提取的辅助信息在显示器140上适当地显示视频，并显示所述视频。
而且，本发明的实施例不限于诸如TV系统的视频处理设备，而是可以多种装置，例如，VBI切分器、视频解码器、和包括滤波器150及VBI切分器118的微型计算机。根据本实施例，切分器、视频解码器、微型计算机等是用于本发明示例性实施例的视频处理设备的辅助信息处理设备的示例。
如上所述，本发明的示例性实施例提供一种视频处理设备、辅助信息处理设备以及视频处理方法，其能够通过移除噪声的影响，提高辅助信息的可靠性。
此外，本发明的实施例提供一种视频处理设备、辅助信息处理设备以及视频处理方法，其能够可靠地提取相应于多种辅助信息的辅助信息。
尽管已参照本发明的某些示例性实施例显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和原则的情况下，可以对其进行形式和细节的多种改变。

Claims (12)

1、一种视频处理设备，包括：
显示器；
滤波器，用于接收包含视频信息和所述视频信息有关的具有预定频率信息的辅助信息的视频信号，其中所述滤波器使得相应于视频信号的频率的分量通过；
辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息；和
视频处理器，用于对视频信号执行视频处理以便由辅助信息提取器提取的辅助信息被显示在显示器上。
2、如权利要求1所述的视频处理设备，其中，所述视频信号包括指示辅助信息的频率的频率信息；以及
所述滤波器包括：
低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和
滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
3、一种视频处理设备，包括：
显示器；
滤波器，用于接收包含视频信息和所述视频信息有关的具有预定频率信息的辅助信息的视频信号，其中所述滤波器使得相应于视频信号的频率的分量通过；
辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息；和
视频处理器，用于对视频信号执行视频处理以基于由辅助信息提取器所提取的辅助信息在显示器上显示相应于视频信息的视频。
4、如权利要求3所述的视频处理设备，其中，所述视频信号包括指示辅助信息的频率的频率信息；以及
所述滤波器包括：
低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和
滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
5、一种用于处理包含视频信息和辅助信息的视频信号的辅助信息处理设备，包括：
滤波器，用于接收视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过；和
辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息并输出辅助信息。
其中所述的辅助信息被显示。
6、如权利要求5所述的辅助信息处理设备，其中，所述视频信号包括指示辅助信息的频率的频率信息；以及
所述滤波器包括：
低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和
滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
7、一种用于处理包含视频信息和辅助信息的视频信号的辅助信息处理设备，包括：
滤波器，用于接收视频信号并使相应于视频信号的频率的分量通过；和
辅助信息提取器，用于从通滤波波器的视频信号提取辅助信息并输出辅助信息。
其中所述视频信息被显示。
8、如权利要求7所述的辅助信息处理设备，其中，所述视频信号包括指示辅助信息的频率的频率信息；以及
所述滤波器包括：
低通滤波器，用于使视频信号的频率之下的分量通过；和
滤波器控制单元，用于从视频信号提取频率信息并控制低通滤波器以根据所述频率信息改变截止频率。
9、一种视频处理方法，包括：
接收包含视频信息和与视频信息有关的辅助信息的视频信号，其中所述辅助信息具有预定频率；
使相应于视频信号的频率的分量通过；
从通过的视频信号提取辅助信息；
从视频信号提取视频信息并对其执行视频处理；和
将提取的辅助信息和相应于视频信息的视频一起显示。
10、如权利要求9所述的视频处理方法，其中，所述视频信号包括指示辅助信息的频率的频率信息；和
所述通过的步骤包括使根据频率信息的视频信号的频率之下的分量通过。
11、一种视频处理方法，包括：
接收包含视频信息和与视频信息有关的辅助信息的视频信号，其中所述辅助信息具有预定频率；
使相应于视频信号的频率的分量通过；
从通过的视频信号提取辅助信息；
从视频信号提取视频信息并基于所述辅助信息对视频信息执行视频处理；和
基于处理的视频信息显示视频。
12、如权利要求11所述的视频处理方法，其中，所述视频信号具有指示辅助信息的频率的频率信息；和
所述通过的步骤包括使根据频率信息的视频信号的频率之下的分量通过。
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