CN1893622A - 显示装置及其信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示装置，该显示装置包括：模拟－数字(A/D)转换器，用于根据数字格式将包含附加信息的模拟图像信号转换为数字数据；垂直消隐间隔(VBI)数据处理器，用于从从A/D转换器输入的数字数据提取与附加信息对应的VBI数据；控制器，用于将提取的VBI数据解码为用于显示的附加信息显示数据。

Description

显示装置及其信号处理方法
本申请要求于2005年7月7日在韩国知识产权局提交的第2005-0061388号韩国专利申请的权益，该申请的全部内容包含于此，以资参考。
                         技术领域
本发明涉及一种显示装置及其信号处理方法。更具体地讲，本发明涉及一种能够有效地处理包含在输入的模拟图像信号中的垂直消隐间隔(VBI)数据信号的显示装置及其信号处理方法。
                         背景技术
在如国家电视系统委员会(NTSC)标准、逐行倒相(PAL)制和顺序传送彩色与记忆制(SECAM)的广播标准中，垂直消隐间隔(VBI)数据信号被叠置在图像信号的VBI中。根据各广播标准来定义VBI数据信号被包含在在图像信号中的垂直消隐间隔的位置。
VBI数据信号包含各种附加信息，如隐藏字幕信息、图文电视信息、副本生成管理系统(CGMS)信息和声音复用指数信息。
例如，在具有525条水平线的NTSC标准的一帧图像信号中，奇数场包括：垂直消隐间隔(VBI)，包括21条水平线；图像显示间隔，范围为从第22条水平线至第262条水平线。有效的图像信号包含在图像显示间隔内的每条水平线中。另一方面，垂直消隐间隔被划分成包括9条水平线的三个均衡脉冲间隔(EQI)和包括11条水平线的附加信息间隔(AII)。
至于包含在传统的模拟图像信号中的VBI数据信号，使用传统方法，在所述传统方法中，根据在与其对应的微计算机或模拟解码器中的模拟电路的操作通过将相应的信号电平切片来捕获数据。随后，数据被解码并被显示在屏幕上。
然而，如果输入的模拟图像信号的信号电平微弱或有噪音产生，则包含在其中的VBI数据信号受到破坏并引起差错，使得错误的恢复数据被显示在屏幕上。
                          发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够正确地并有效地执行包含在输入的模拟图像信号中的VBI数据信号的恢复处理的显示装置及其信号处理方法。
本发明的上述和其他目的可通过提供一种显示装置来实现，该显示装置包括：模拟-数字(A/D)转换器，用于根据数字格式将包含附加信息的模拟图像信号转换为数字数据；VBI数据处理器，用于从从A/D转换器输入的数字数据提取与附加信息对应的VBI数据；控制器，用于将提取的VBI数据解码为用于显示的附加信息显示数据。
根据本发明的一方面，显示装置还包括用于存储VBI数据的存储单元。
根据本发明的另一方面，控制器将从包含附加信息的VBI提取的VBI数据映射为二进制值，根据VBI时钟脉冲进入数据来生成数据同步时钟，并基于数据同步时钟生成与映射的二进制值的对应的VBI数据。
根据本发明的另一方面，控制器包括用于将基于数据同步时钟提取的发送的VBI数据解码为附加信息显示数据的VBI数据解码器。
根据本发明的另一方面，显示装置还包括换算器(scaler)，换算器用于将数字数据内的附加信息显示数据和图像信息数据复用并转换它们，以适于外部显示。
根据本发明的另一方面，如果在数字数据中存在除VBI数据之外的图像信息数据，则VBI数据处理器可被构造成将相应的图像信息数据发送到换算器。
通过提供一种显示装置的信号处理方法可实现本发明的上述和其它方面，所述显示装置处理输入的图像信号并包括A/D转换器、VBI数据处理器和控制器。所述方法包括：在A/D转换器中根据数字格式将包含附加信息的模拟图像信号转换为数字数据；在VBI数据处理器中从输入的数字数据提取与附加信息对应的VBI数据；在控制器中将输入的VBI数据解码为用于显示的附加信息显示数据。
根据本发明的一方面，所述方法还包括将VBI数据存储在存储单元中。
根据本发明的另一方面，提取VBI数据的操作包括：在控制器中将从包含附加信息的VBI中的数字数据提取的VBI数据映射为二进制值；根据VBI的时钟脉冲进入数据生成数据同步时钟；基于数据同步时钟生成与映射的二进制值对应的VBI数据。
根据本发明的另一方面，附加信息显示数据的解码操作包括基于数据同步时钟将从设置在控制器中的VBI数据解码器提取并发送的VBI数据解码为附加信息显示数据。
根据本发明的另一方面，所述方法还包括在换算器中将数字数据内的附加信息显示数据和图像信息数据复用并将它们转换，以适于外部显示。
根据本发明的另一方面，如果在数字数据中不存在VBI数据而只有图像信息数据，则所述方法还包括将相应图像信息数据从VBI数据处理器发送到换算器。
应被理解的是，上述的总体描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，且意在提供如权利要求所述的本发明的进一步解释。
                          附图说明
以下通过结合附图对某些示例性实施例进行详细描述，本发明的以上和其它特征及优点将会更加清楚，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的显示装置的示意性框图；
图2是示出在根据本发明示例性实施例的显示装置的VBI中的信号的示图；
图3是示出用于根据本发明示例性实施例的显示装置的VBI数据的构造的示图；
图4是用于根据本发明示例性实施例的显示装置的信号处理的流程图。
贯穿附图，相同的标号应被理解为指相同的元件、零件和结构。
                          具体实施方式
在该描述中举例说明的事项被提供以帮助对参照附图公开的本发明的各种示例性实施例的综合理解。因此，本领域普通技术人员会认识到，在不脱离本发明权利要求的范围和精神的情况下，可对在这里描述的示例性实施例作出各种改变和更改。
图1是根据本发明示例性实施例的用于处理输入的图像信号的显示装置的示意性框图。如在那里所示，根据本发明的示例性实施例，显示装置包括A/D转换器10，所述A/D转换器10用于根据数字格式将包含附加信息的输入的模拟图像信号转换成数字数据。显示装置还包括：VBI数据处理器21，用于从从A/D转换器10输入的数字数据提取与附加信息对应的VBI数据；控制器23，用于将提取的VBI数据解码为用于显示的可显示VBI数据。
显示装置还可包括换算器25，换算器25用于将在控制器23中被解码的VBI数据和从VBI数据处理器21提取图像信息数据混合，并随后将它们显示在显示器40上。VBI数据处理器21、控制器23和换算器25可作为信号处理器20被构造。信号处理器20可将从A/D转换器10输入的数字数据转换并处理为适当格式以被显示在显示器40上。控制器23还可被构造成控制显示装置的每一部分。
在A/D转换器10中，输入的全部模拟信号被转换为数字数据。A/D转换器10将相应的数字数据转换为数据流72(参照图3)并随后使用如国际无线电咨询委员会(CCIR)656格式的数字格式输出数据。在示例性实施例中，A/D转换器10可被具体化为模拟解码器。
此外，至于在本示例性实施例中的模拟图像信号，可使用复合视频基带信号(CVBS)格式来输入根据广播标准的广播信号。此外，可将从各种外部设备如有线电视(CATV)或电缆电视、磁带录像机(VTR)、便携式摄像机或计算机发送的模拟图像信号输入到A/D转换器10。
包含在模拟图像信号中的附加信息可被叠置在垂直消隐间隔(VBI)中，并随后根据如NTSC、PAL和SECAM的广播标准作为VBI数据信号被发送。作为VBI数据信号被发送的附加信息包括隐藏字幕信息、图文电视信息和副本生成管理系统(CGMS)信息和声音复用指数信息等。如果必要，则VBI数据信号可包含各种附加信息，例如通过闭路电视(CCTV)检测所需的简单的记录预约信息、颜色测试图案信息或指数信息。根据各广播标准可确定附加信息和在其中存在数据的线的数据模式。
图2示出了根据具有625条线的PAL广播标准的模拟图像信号的示例。参照图2，奇数场图像信号70和偶数场图像信号80各包括具有25条线的VBI。此外，传输附加信息所需的有效数据线被包括在信号70和信号80的VBI的每个中。在奇数场图像信号70的情况下，例如，在从第6条线至第22条线的范围中存在有效数据线，在第21条线中存在字幕信息。
如果用户通过根据本发明示例性实施例的显示装置需要显示附加信息，则可通过用户输入部分50等使用选择所需的菜单或单独的选择键来显示期望的字幕信息。因此，可通过根据本发明示例性实施例的信号处理的过程将图像信号的VBI内相应的有效数据线中包含的字幕信息显示在显示装置上。如图2中所示，PAL广播标准的VBI的位置与上述NTSC广播标准的VBI的位置不同。
假设按照无线电工程师学会(IRE)定义的规模以从0至100IRE的级别来传输上述CVBS格式的模拟图像信号，0IRE指基准电平，100IRE指最大亮度。包含在有效数据线中的VBI数据信号作为50IRE的平均电平被传输。考虑到传输中的噪音，VBI数据信号作为从40IRE至80IRE的电平被传输。
如果在A/D转换器10中模拟图像信号根据CCIR 656格式例如8位格式被转换为数字数据，则与从0至100IRE的各电平对应的模拟图像信号被转换为从0至255的256个数字值中相应的数字值，并随后作为根据CCIR 656格式的数据流被传输到VBI数据处理器21。在此时，转换的数据作为根据CCIR 656格式的数据流72(参照图3)格式被传输。这种数据流72不仅随着场70和场80的每个的VBI中的数据信号被转换而被发送，而且随着相同方式的图像信息信号被转换而被发送。
参照图3，在数字数据流72中，活动视频的开始(SAV)指能够显示在显示器40上的有效信息数据的开始，活动视频的结束(EAV)指有效信息数据的结束。与数字化的图像信息对应的有效图像信息数据和与附加信息对应的有效VBI数据被包含在SAV和EAV之间的间隔中。图3的数字数据流72示出了数字数据流的示例，其中，根据CCIR 656格式将包含在相应场的VBI中的有效数据线中第21条线中的VBI数据信号转换为所述数字数据流。
与此同时，VBI数据处理器21按照数字格式将与图像信息对应的图像信息数据和与附加信息对应的VBI数据从从A/D转换器10发送的数字数据中分离，并将分离的VBI数据存储在存储器30即存储单元中。
如果仅存在图像信息数据(即，没有VBI数据)，则在确定在发送的数据流格式的数字数据中是否存在VBI数据之后，VBI数据处理器21将相应的图像信息数据发送到换算器25并通过图像处理将数据显示在显示器40上。
如果在发送的数字数据中存在VBI数据，则在控制器23中通过解码程序将从VBI数据处理器21分离的VBI数据恢复为原始数据。控制器23包括VBI数据解码器24，VBI数据解码器24用于将从VBI数据处理器21提取的基于随后的数据同步时钟传输的VBI数据解码为附加信息显示数据。
将参照示出传输数据的图3来描述解码VBI数据的过程。示出传输数据的VBI数据信号位于在具有在相应场内的VBI中的固定位置的水平线中的水平同步信号(H sync)之间。也就是说，VBI数据信号包括具有与时钟脉冲进入数据、帧代码(framing code)和盒行数(magazine row number)对应的数据信号的页头和具有跟随页头的字符信息的有效数据信号或者控制代码信号。如果VBI数据信号被转换成数据流72格式的数字数据，则它被根据固定的格式提取为数据流，在SAV和EAV之间排列时钟脉冲进入数据(A)、帧代码(B)、盒行数(C)和有效数据信号或控制代码信号(D)，并且被传输到控制器23中的VBI数据解码器24。
如上所述，如果输入的模拟图像信号为CVBS格式，则在根据CCIR 656格式的数据流中，亮度信号(Y)和色度信号(Cb、Cr)被以例如为Cb-Y-Cr-Y-Cb-Y…的某种次序以27MHz时钟信号同步，并随后被传输。因此，从VBI数据处理器21提取的被转换为CCIR 656格式的数据流的8位格式的VBI数据具有从0至255的数字值。
在控制器23内的VBI数据解码器24中，执行将传输的数据流的每个数字值映射成二进制值的过程。换句话说，与从0至30IRE对应的从0至76的数字值作为电压值被映射为“0”，不小于77的数字值被映射为“1”。将关于数字值的每个重复相应过程被映射的值存储在存储器30中。
时钟脉冲进入数据(A)每个周期重复“0”或“1”，生成提取VBI数据所需的用于同步的时钟信号。如果被映射为以生成的用于同步的时钟信号同步的二进制值“0”或“1”的VBI数据被解码，则与2字节的时钟脉冲进入数据、1字节的帧代码、2字节的盒行号和剩余40字节的字符信息对应的有效数据被恢复。例如，生成的用于同步的时钟信号代表用于27MHz的同步的上述原始时钟信号。因此，为了更精确地恢复数据，可基于用于同步的时钟信号将先前的数据和下一数据相互对比。也就是说，与用于同步的一个或两个时钟信号周期对应的改变被确定为噪音，使得先前的数据可被维持。
如果从时钟脉冲进入数据生成用于同步的时钟，则从VBI数据处理器21提取的VBI数据通过在VBI数据解码器24中的解码过程被精确地恢复为期望的数据，VBI数据通过换算器25可被显示以适于显示器40的输出标准。
换算器25以能够在显示器40上显示的格式来处理来自信号处理器20的信号，并随后将它输出，用于显示。因此，换算器25可被构造以基于通过控制器23的控制从VBI数据处理器21提供的图像数据、水平/垂直(H/V)同步信号和时钟信号将相应图像显示在显示器40上。
此外，换算器25使从设置在控制器23中的VBI数据解码器24解码被传输的VBI数据能够被显示在显示器40上。此外，如上所述，换算器25在控制器23中将通过VBI数据处理器21分离的图像数据和在VBI数据解码器24中解码的VBI数据混合。换算器25可被构造，用于各种图像处理。
以下将参照图4的流程图来描述用于在根据本发明示例性实施例的显示装置中处理VBI数据的信号处理方法。
参照图4，如果在操作100输入模拟信号，则在操作110A/D转换器10按照数字格式(例如，上述CCIR 656格式)将信号转换为数字数据以生成数据流。包含在原始图像信号中的水平/垂直同步信号和时钟信号一起被转换为数字数据。以这种方式转换的数字数据被发送到VBI数据处理器21，在操作120，VBI数据处理器21确定在相应的数字数据中是否存在与附加信息对应的VBI数据。如上所述，可基于根据每一电平电压值(IRE电平)转换的数字值来确定VBI数据的存在，也可相对于图像信号的VBI内的每条线来确定VBI数据的存在。
如果在转换的数字数据中只存在与图像信息对应的图像信息数据(即，没有VBI数据)，则在操作130，可以通过换算器25以适于在显示器40上显示的格式处理图像信息数据。
此外，如果在转换的数字数据中存在VBI数据，则在操作140，与附加信息对应的VBI数据和图像信息数据被分离，并从VBI数据处理器21被提取。此时，提取的VBI数据可被存储在作为存储单元的存储器30中。提取的VBI数据和图像信息数据分别被发送到控制器23中的数据解码器24和换算器25。
被发送到VBI数据解码器24的VBI数据经过在操作150的如上所述的将数据映射为二进制值的过程和在操作160生成用于恢复原始数据所需的用于数据同步的时钟信号的过程。因此，在操作170，使用如上所述产生的用于数据同步的时钟信号来恢复VBI数据，随后在操作180，完成用于解码VBI数据的过程。
与此同时，上述显示器40可包括图像显示在其上的显示面板和用于驱动显示面板的面板驱动器，以显示从信号处理器20提供的图像信号。根据相应的显示装置的类型，相应的显示面板和面板驱动器的构造可不同。
此外，在根据本发明示例性实施例的显示装置中，可单独地设置模拟图像信号被输入的信号输入(未示出)。通过信号输入可输入包含附加信息和图像信息中的至少一种的信号。可以以包含附加信息的各种形式的输入接收信号和用于根据广播标准接收广播信号的广播信号接收器来构造信号输入，所述各种形式例如用于接收模拟信号如CVBS格式或S-视频信号的CVBS输入或S-视频输入、用于接收分量信号的分量输入或个人计算机(PC)输入。在根据本发明示例性实施例的上述显示装置中，示出了通过信号输入接收的信号是复合视频基带信号(CVBS)，信号输入是CVBS输入。此外，可包括信号放大器(未示出)用于将通过信号输入接收的CVBS信号转换为特定信号电平并随后将它输出。
因此，如果用户选择期望的信道或信号源，则用户输入部分50使相应的广播信号或图像信号能通过信号输入部分被输入。此外，通过用户输入部分50可提供用于观看单独地或与图像信息一起包含在VBI数据中的各种附加信息的观看模式选择或音量调节、图像品质调节等。
如上所述，本发明可提供一种能够正确地并有效地对包含在输入的模拟图像信号中的VBI数据信号执行恢复处理的显示装置及其信号处理方法。
虽然参照本发明的某些实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离如权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可作出各种形式上和细节上的改变。

Claims (12)

1、一种显示装置，包括：
模拟-数字转换器，用于根据数字格式将包含附加信息的模拟图像信号转换为数字数据；
垂直消隐间隔数据处理器，用于从所述数字数据提取与所述附加信息对应的垂直消隐间隔数据；
控制器，用于将提取的垂直消隐间隔数据解码为用于显示在显示装置上的附加信息显示数据。
2、如权利要求1所述的显示装置，还包括用于存储所述垂直消隐间隔数据的存储单元。
3、如权利要求1所述的显示装置，其中，所述控制器被构造，以将所述垂直消隐间隔数据映射为二进制值，根据所述垂直消隐间隔的时钟脉冲进入数据生成数据同步时钟，并基于所述数据同步时钟生成与映射的二进制值对应的垂直消隐间隔数据。
4、如权利要求3所述的显示装置，其中，所述控制器包括用于基于所述数据同步时钟将所述垂直消隐间隔数据解码为所述附加信息显示数据的垂直消隐间隔数据解码器。
5、如权利要求1所述的显示装置，还包括换算器，所述换算器用于将所述数字数据内的附加信息显示数据和图像信息数据复用并转换复用的数据，以适于外部显示。
6、如权利要求5所述的显示装置，其中，如果在所述数字数据中除所述垂直消隐间隔数据之外存在所述图像信息数据，则所述垂直消隐间隔数据处理器将相应图像信息数据发送到所述换算器。
7、一种用于显示装置的信号处理方法，所述方法包括：
根据数字格式，通过模拟-数字转换器将包含附加信息的模拟图像信号转换为数字数据；
通过垂直消隐间隔数据处理器从输入的数字数据提取与所述附加信息对应的垂直消隐间隔数据；
在显示装置控制器中，将所述垂直消隐间隔数据解码为用于显示的附加信息显示数据。
8、如权利要求7所述的方法，还包括将所述垂直消隐间隔数据存储在存储单元中。
9、如权利要求7所述的方法，其中，所述提取垂直消隐间隔数据的操作还包括：
在所述控制器中将从包含所述附加信息的垂直消隐间隔中的数字数据提取的垂直消隐间隔数据映射为二进制值；
根据所述垂直消隐间隔的时钟脉冲进入数据生成数据同步时钟信号；
基于所述数据同步时钟信号生成与映射的二进制值对应的垂直消隐间隔数据。
10、如权利要求9所述的方法，其中，对所述垂直消隐间隔数据解码的操作还包括基于所述数据同步时钟信号通过设置在所述控制器中的垂直消隐间隔数据解码器将所述垂直消隐间隔数据解码成所述附加信息显示数据。
11、如权利要求7所述的方法，还包括在换算器中将所述数字数据内的所述附加信息显示数据和所述图像信息数据复用并转换复用的数据，以适于外部显示。
12、如权利要求11所述的方法，还包括：如果在所述数字数据内存在图像信息数据而不存在垂直消隐间隔数据，则将相应图像信息数据从所述垂直消隐间隔数据处理器发送到所述换算器。
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