DE60001834T2

DE60001834T2 - Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung von bildschirmanzeige für einen multikolorimetrie-empfänger

Info

Publication number: DE60001834T2
Application number: DE60001834T
Authority: DE
Inventors: Bailey Neal
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2020-06-27
Also published as: CN1361992A; KR100704211B1; AU5889400A; WO2001006797A1; KR20020014830A; JP4977296B2; DE60001834D1; EP1197093B1; CN1183776C; MXPA02000476A; EP1197093A1; JP2003504989A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verarbeitung von Videosignalen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verarbeitung von Bildschirmwiedergabe (OSD = On Screen Display)-Signalen und Videosignalen von verschiedenen Quellen mit unterschiedlichen Farbmetriken oder sogenannten Kolorimetrien.
Moderne Fernsehempfänger sind dafür ausgelegt, Videosignale von verschiedenen Quellen zu empfangen und zu verarbeiten, zum Beispiel analoge Fernsehsignale aus einer National Television Standard Committee (NTSC)-Übertragung oder einem Videoband, sowie digitale Videosignale, die gemäß der ATSC Digital Television- Norm, A/54 (1995) übertragen werden. Verschiedene Signalquellen können entsprechend verschiedenen Kolorimetrien codiert sein. "Kolorimetrie" betrifft die Kombination von Primärfarben, Übertragungseigenschaften und Matrixkoeffizienten für die Erzeugung und die Verarbeitung von eine Farbe darstellenden Signalen. Zum Beispiel erfüllen NTSC-Signale die Kolorimetrie SMPTE 170M, und ATSC-Signale erfüllen die Kolorimetrie ITU-R BT.709 (1990) nicht. Zusätzlich sieht ISO/IEC 13818-2 vor, dass der Sender die Eingangskolorimetrie dem Empfänger bekannt gibt, um andere Kolorimetrie-Kombinationen zu ermöglichen.
In Anbetracht der möglichen Unterschiede in den Kolorimetrien zwischen verschiedenen Signalen ist es erwünscht, eine Fernsehempfängerschaltung mit einer Kolorimetrie-Kombination so auszurüsten, dass die Videowiedergabe der Signale von den verschiedenen Quellen eine gleichmäßige Kolorimetrie aufweist. Eine derartige Schaltung kompensiert die Eingangsvideosignale derart, dass die Farbe von ähnlichen Objekten unabhängig von der jeweiligen Kolorimetrie im wesentlichen ähnlich ist. Zum Beispiel sollte ein Fleischfarbenton oder Hautfarbenton von einer ATSC- Quelle ähnlich zu einem Fleischfarbenton von einer NTSC-Quelle erscheinen.
Fernsehempfänger erzeugen OSD-Graphiken und geben diese wieder, die Informationen liefern und Benutzerschnittstellen-Funktionen ermöglichen. Im allgemeinen werden OSDs aufgrund einer Benutzereingabe erzeugt, um Informationen über ein Programm oder den Empfänger zu liefern und es dem Benutzer zu ermöglichen, Funktionen wie Kanalwahl, Bildqualität und dergleichen zu steuern. Ein OSD-System enthält im allgemeinen eine gemeinsame Quelle von OSD-Signalen, die aufgrund von empfangenen Signalen oder einer Benutzereingabe durch eine Verarbeitungseinheit erzeugt, in einem Speicher gespeichert und dann ausgelesen und mit den empfangenen Videosignalen kombiniert werden. Die Signale werden kombiniert, nachdem die Kolorimetrie-Kompensation auf dem Videosignal stattgefunden hat. Die OSD-Signale werden mit den Videosignalen in einem Mischer kombiniert, der durch einen Mikroprozessor gesteuert wird. Wenn die Zeilen des Bildes auf einer CRT oder einer ähnlichen Wiedergabeeinheit abgetastet werden, wählt der Mikroprozessor entweder das OSD-Signal oder das Videosignal zur Ausgabe aufgrund der Ausgabe eines Zählers, wodurch das OSD-Bild wahlweise in das Bild des Videoprogramms eingefügt wird.
Es kann jedoch erwünscht sein, das OSD-Signal vor der Kolorimetrie-Kompensation mit dem Videosignal zu kombinieren. Die Kombination der Signale vor der Kolorimetrie-Kompensation kann die Speicheranforderungen verringern und die Verzögerungen in der Verarbeitung reduzieren. In dieser Beziehung können sich OSD- Farben ändern, wenn die Kolorimetrie-Kompensation auf ein kombiniertes Signal angewendet wird, das Videoprogramm- und OSD-Signale enthält. Insofern kann sich die Kolorimetrie der OSD-Graphiken von einer Videoquelle zu einer anderen nennenswert ändern. Daher ist es ebenfalls erwünscht, das OSD-Signal vor der Kolorimetrie-Kompensation in einer solchen Weise mit dem Videosignal zu kombinieren, dass unabhängig von der Signalquelle eine gleichmäßige Farbausgabe des OSD- Bildes geliefert wird.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kombination eines OSD-Signals mit einem Videoprogramm-Signal vor der Kolorimetrie- Kompensation. Insbesondere liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kombination eines OSD-Signals mit einem Videoprogramm- Signal vor der Kolorimetrie-Kompensation in einer solchen Weise, dass die wiedergegebenen OSD-Fraben unabhängig von der Signalquelle gleichmäßig sind.
In einem Aspekt enthält die vorliegende Erfindung eine OSD-Einheit mit einer OSD- Farbpalette, wobei die OSD-Einheit mit einem Wiedergabeprozessor verbunden ist.
Der Ausgang des Videoprozessors ist mit einer von mehreren Matrices verbunden, um eine Kolorimetrie-Kompensation zu bewirken. Der Ausgang der gewählten Matrix ist mit einer Wiedergabeeinheit verbunden, zum Beispiel einer CRT, einer Flachschirmwiedergabeeinheit oder dergleichen, um ein Ausgangsbild zu liefern.
In einem anderen Aspekt enthält die vorliegende Erfindung eine OSD-Einheit mit einer OSD-Farbpalette und mehrere OSD-Matrices, wobei jede der mehreren OSD- Matrices dafür vorgesehen ist, eine bestimmte Kolorimetrie-Kompensation zu liefern, und zu einer bestimmten Quelle der mehreren Signalquellen gehört. Die OSD- Farbpalette wird aufgrund der Wahl einer bestimmten Signalquelle mit einer ausgewählten Matrix der OSD-Matrices verbunden. Auf diese Weise wird die Kolorimetrie des OSD-Signals so eingestellt, dass sie mit der Kolorimetrie des Videoprogramm- Signals von der gewählten Signalquelle übereinstimmt. Der Ausgang der gewählten OSD-Matrix ist mit einem Wiedergabeprozessor verbunden, in dem das OSD-Signal mit einem Videoprogrammsignal kombiniert wird. Der Ausgang des Wiedergabeprozessors ist dann über einen Schalter mit einer gewählten Matrix der mehreren Matrices verbunden, um eine Kolorimetrie-Kompensation zu bewirken. Der Ausgang der gewählten Matrix ist mit einer Wiedergabeeinheit verbunden.
Daher ist gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 6 angegeben ist, die Kolorimetrie des OSD-Signals an die Kolorimetrie des Videosignals angepaßt, und das OSD-Signal wird mit dem Videoprogrammsignal vor dem Matrixbetrieb des kombinierten Signals kombiniert, wodurch unabhängig von der Signalquelle gleichmäßige OSD-Farben auf der Wiedergabeeinheit entstehen.
Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben:
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines OSD-Systems, in dem das OSD-Signal mit dem Videosignal vor der Kolorimetrie-Kompensation kombiniert wird,
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines OSD-Systems, in dem das OSD-Signal mit dem Videoprogrammsignal in einer Weise kombiniert wird, dass eine gleichmäßige Kolorimetrie unabhängig von der Signalquelle entsteht, und
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines OSD- Systems, in dem das OSD-Signal mit dem Videprogrammsignal in einer Weise kombiniert wird, dass eine gleichmäßige Kolorimetrie unabhängig von der Signalquelle erreicht wird.
Zur Erleichterung des Verständnisses wurden die gleichen Bezugsziffern zur Bezeichnung der den Figuren gemeinsamen Bauteile verwendet.
Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Videosignal- Verarbeitungsvorrichtung 100. Der Aufbau der Bauteile der Vorrichtung 100 ist dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt und wird hier nicht im Detail beschrieben.
Die Vorrichtung 100 enthält einen NTSC-Chromadecoder 104, der über einen Eingang 150 ein NTSC-Signal empfängt. Das NTSC-Signal wird in bekannter Weise empfangen und demoduliert und dem Chromadecoder 104 zugeführt. Der Chromadecoder 104 liefert ein Luminanzsignal Y und zwei Farbdifferenzsignale I und Q. Die Farbdifferenzsignale 1 und Q enthalten Komponenten R-Y und B-Y mit unterschiedlicher Größe und stellen Signale auf Quadraturachsen dar, die um 33 Grad im Gegenuhrzeigersinn gegenüber den Achsen R-Y und B-Y gedreht sind.
Die analogen Ausgangssignale Y, I und Q werden dem Digitizer 106 zugeführt, der digitale Darstellungen der Signale liefert, bezeichnet mit Y, P1 und PQ. Die digitalen Darstellungen werden einer ersten Anschlußklemme eines Schalters 122 zugeführt. Der Schalter 122 sowie die verschiedenen anderen, in den Figuren dargestellten Schalter, die die verschiedenen Programm- oder OSD-Signale den jeweiligen Prozessoren oder Matrices zuführen, werden durch den Mikroprozessor 165 gesteuert, der den Gesamtbetrieb der Vorrichtung steuert. Der Mikroprozessor 165 kann eine oder mehrere Steuereinheiten, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, zur Steuerung der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung enthalten. Außerdem wird, wenngleich die vorliegende Erfindung an einem einzigen Mikroprozessor beschrieben wurde, der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass der Mikroprozessor 165 mehrere speziell diesem Zweck gewidmete Einheiten zur Steuerung spezifischer Funktionen enthalten kann, d. h. eine Speichersteuereinheit, eine Mikroprozessor-Schnittstelleneinheit und dergleichen.
Digitale Videosignale werden dem digitalen Videodecoder 108 über den Eingang 151 zugeführt. Der digitale Videodecoder liefert Ausgangssignale Y, PR und PB, die einem zweiten Eingang des Schalters 122 zugeführt werden. Die Farbdifferenzsignale PR und PB enthalten Signale R-Y und B-Y, die durch Skalierungsfaktoren modifiziert sind. Der Ausgang des Schalters 122 ist mit dem Wiedergabeprozessor 110 verbunden, der einen Pufferspeicher zur Erhaltung der auszulesenden Videodaten und/oder kombinierten Video- und OSD-Daten enthält. Das Auslesen der in dem Wiedergabeprozessor 110 gespeicherten Videodaten wird durch den Mikroprozessor 165 gesteuert.
Die OSD-Signale werden durch Anwendung der OSD-Farbpalette 102 erzeugt, die Darstellungen der OSD-Signale im Format Y, PR und PB enthält. Die OSD- Farbpalette 102 kann in Form einer Software enthalten sein, wobei eine bestimmte Bitfolge einer bestimmten Farbe zugeordnet ist. Aufgrund der Farbinformationen in der OSD-Palette 102 erzeugt der Mikroprozessor 165 einen Bitstrom und überträgt den erzeugten OSD-Bitstrom zu dem Wiedergabeprozessor 110. Der erzeugte OSD- Bitstrom wird mit dem Videoprogrammsignal auf der Basis der gewünschten Lage des OSD-Bildes auf dem Ausgangsbild kombiniert. Somit enthält der Speicher des Wiedergabeprozessors 110 eine in Bit dargestellte Darstellung des Ausgangssignals, das das Videoprogrammbild kombiniert mit dem OSD-Bild enthält.
Wenn es erwünscht ist, das in Bit dargestellte und in dem Wiedergabeprozessor 110 gespeicherte Bild wiederzugeben, wird der dem Bild entsprechende, gespeicherte Bitstrom über den Schalter 124 zu einer der Matrices 112 oder 114 ausgelesen. Der Mikroprozessor 165 steuert den Schalter 124, um den Ausgang des Wiedergabeprozessors 110 mit dem Eingang der Matrix 114 zu verbinden, wenn das Eingangssignal ein analoges Signal ist, und den Ausgang des Wiedergabeprozessors 110 mit dem Eingang der Matrix 112 zu verbinden, wenn das Eingangssignal ein digitales Signal ist. Die Matrices 112 und 114 arbeiten in bekannter Weise zur Lieferung der RGB-Ausgangssignale aufgrund der Eingangssignale. Durch Wahl der geeigneten Matrix der Matrices 112 und 114 wird die geeignete Kolorimetrie-Verarbeitung auf das gewählte Eingangssignal angewendet, um unabhängig von dem gewählten Eingangssignal eine Wiedergabe mit einer gleichmäßigen Kolorimetrie zu bewirken.
Der Schalter 126 verbindet den Ausgang der gewählten Matrix mit dem Eingang der Wiedergabesteuereinheit 116. Die Wiedergabesteuereinheit 116 enthält im allgemeinen eine Schaltung zur Steuerung des Ausgangsbildes durch die Benutzereingangssteuerungen, wie Helligkeit und Kontrast. Der Ausgang der Wiedergabesteuereinheit 116 ist dann mit einer Wiedergabeeinheit 120 verbunden, die eine CRT, einen flachen Bildschirm oder dergleichen enthalten kann.
In der Vorrichtung 100 wird ein OSD-Signal vor den Matrices 112 und 114 dem Wiedergabeprozessor 110 zugeführt, der die Eingangssignale in ein RGB-Format für die Wiedergabe umsetzt. Das steht im Gegensatz zu bekannten Geräten, wo das OSD- Signal in einem Mischer mit dem Videoprogrammsignal kombiniert wird, der hinter der Wiedergabesteuereinheit 116 liegt.
Jedoch bewirkt die Vorrichtung 100 keine Anpassung der Kolorimetrie der OSD- Signale in Abhängigkeit von der gewählten Signalquelle. Das kann zu unerwünschten Änderungen in den Farben der OSD führen, abhängig von der gewählten Signalquelle. In anderen Worten, die OSD-Farben ändern sich, wenn die Kolorimetrie- Kompensation geändert wird. Um derartige Änderungen zu vermeiden, ist es erwünscht, die OSD-Farben zur Ergänzung der durch das Videoprogrammsignal gebildeten Kompensation zu ändern oder zu modifizieren.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem die OSD-Farben modifiziert werden, um die auf das kombinierte Videosignal angewendete Kolorimetrie-Verarbeitung zu ergänzen. Die Vorrichtung 200 enthält OSD-Farbpaletten 103 und 105, wobei die OSD- Farbpalette 103 Ausgangssignale im Format Y, PR, PB liefert und die OSD- Farbpallette 105 Ausgangssignale im Format Y, P1, PQ liefert. Im Betrieb ist die OSD- Farbpalette 105 mit dem Wiedergabeprozessor 110 verbunden, wenn ein analoges Eingangssignal über die Signalquelle 150 gewählt wird, und die OSD-Farbpalette 103 ist mit dem Wiedergabeprozessor 110 verbunden, wenn ein digitales Eingangssignal über die Signalquelle 151 gewählt wird. Die gewünschte Farbpalette der Farbpaletten 103 und 105 wird durch den Schalter 140 gewählt, der durch den Mikroprozessor 165 gesteuert wird.
Wenn die Vorrichtung 200 über die Quelle 150 ein analoges Signal empfängt, ist der Schalter 122 mit dem Ausgang des Digitizers 106 verbunden, der Schalter 140 ist mit dem Ausgang der OSD-Farbpalette 105 verbunden, der Schalter 124 ist mit der Matrix 114 verbunden, und der Schalter 126 ist mit der Matrix 114 verbunden. Auf diese Weise befinden sich das Eingangssignal und das OSD-Signal beide im Format Y, PI, PQ, und die Kolorimetrien sind einander angepaßt oder stimmen überein.
Auf ähnliche Weise ist, wenn die Vorrichtung 200 ein digitales Signal über die Quelle 151 empfängt, der Schalter 122 mit dem Ausgang des digitalen Videodecoders 108 verbunden, der Schalter 140 ist mit dem Ausgang der OSD-Farbpalette 103 verbunden, der Schalter 124 ist mit der Matrix 112 verbunden, und der Schalter 126 ist mit der Matrix 112 verbunden. Hier befinden sich das Eingangssignal und das OSD- Signal beide im Format Y, PR, PB, und die Kolorimetrien stimmen wieder überein. Als Ergebnis bleiben die Farben der OSD gleichmäßig, unabhängig davon, ob das Eingangssignal von der Signalquelle 150 oder 151 kommt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem die OSD- Farben modifiziert werden, um die auf das Videoprogrammsignal angewendete Kolorimetrie-Kompensation zu ergänzen. In der Vorrichtung 300 ist die OSD-Farbpalette 125 über die Matrix 107 oder die Matrix 109 mit dem Wiedergabeprozessor 110 verbunden. In diesem Fall speichert die OSD-Farbpalette 125 die OSD-Informationen im Format RGB. Die Matrix 107 arbeitet auf den OSD-Signalen von der OSD- Farbpalette 125 zur Lieferung von Y, PR, PB-formatierten Signalen. Die Matrix 109 arbeitet auf den OSD-Signalen zur Lieferung von Y, Pi, PQ-formatierten Signalen. Die Ausgänge der Matrices 107 und 109 sind über den Schalter 140 mit dem Wiedergabeprozessor 110 verbunden, wobei der Schalter 140 durch den Mikroprozessor 165 gesteuert wird.
Wenn die Quelle 150 gewählt wird, wodurch Signale Y, P1, PQ zu dem Wiedergabeprozessor 110 geliefert werden, ist der Schalter 122 mit dem Ausgang des Digitizers 106 verbunden, der Schalter 142 ist mit dem Eingang der Matrix 109 verbunden, der Schalter 140 ist mit dem Ausgang der Matrix 109 verbunden, der Schalter 124 ist mit der Matrix 114 verbunden, und der Schalter 126 ist mit der Matrix 114 verbunden.
Auf diese Weise befinden sich das Eingangssignal und das OSD-Signal beide im Format Y, PI, PQ, und die Kolorimetrien stimmen überein.
Auf ähnliche Weise ist, wenn die Quelle 151 gewählt wird und dadurch Signale Y, PR, PB zu dem Wiedergabeprozessor 110 geliefert werden, der Schalter 122 mit dem Ausgang des digitalen Videodecoders 108 verbunden, der Schalter 142 ist mit der Matrix 107 verbunden, der Schalter 140 ist mit der Matrix 107 verbunden, der Schalter 124 ist mit der Matrix 112 verbunden, und der Schalter 126 ist mit der Matrix 112 verbunden. Hier befinden sich das Videosignal und das OSD-Signal beide im Format Y, PR, PB, und die Kolorimetrien stimmen wieder überein. Wenn die Kolorimetrie des OSD-Signals mit der Kolorimetrie des Eingangsvideosignals übereinstimmt, unabhängig von der Signalquelle, bleiben die Farben der OSD auf dem Ausgangsbild gleichmäßig, unabhängig davon, ob das Eingangssignal ein analoges Signal oder ein digitales Signal ist.
Es ist für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, dass Modifikationen und Änderungen an der beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden können. Zum Beispiel wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass verschiedene Bauteile zur Verarbeitung der Video- oder OSD-Signale sowie die Schalter zur Lieferung der Signale von einem Bauteil zu einem anderen durch Anwendung konventionell bekannter Lösungen in Hardware oder in Software durchgeführt werden können. Es ist daher verständlich, dass die vorliegende Erfindung alle Modifikationen so abdecken soll, dass sie in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

1. Videosignal-Verarbeitungsvorrichtung mit:

einer ersten Videosignalquelle (150) zur Lieferung eines ersten Videosignals mit einem ersten Farbformat,

einer zweiten Videosignalquelle (151) zur Lieferung eines zweiten Videosignals mit einem zweiten Farbformat,

Mitteln zur Erzeugung eines Bildschirmwiedergabe (OSD)-Signals (125, 107, 109, 165), das gemäß dem ersten oder dem zweiten Farbformat formatiert ist, wobei die Erzeugungsmittel folgendes enthalten:

eine Farbpalette (125), die Farbinformationen enthält, die gemäß einem vorbestimmten Farbformat formatiert sind, und

mehreren Farb-Umsetzmatrices (107, 109) zur Umsetzung der Farbinformationen in der Farbpalette zur Lieferung des OSD-Signals, das gemäß einem gewählten Format des ersten oder des zweiten Farbformats formatiert ist, aufgrund der Wahl der ersten oder der zweiten Videosignalquelle, und

Mitteln (110, 140, 122), die in Wirkverbindung stehen mit den OSD- Erzeugungsmitteln und der ersten und der zweiten Videosignalquelle, zur Kombination des durch die OSD-Erzeugungsmittel erzeugten OSD-Signals mit dem aus dem ersten oder dem zweiten Videosignal gewählten Signal.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Farbpalette (125) Farbinformationen enthält, die im Format RGB formatiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Umsetzmatrices (107, 109) eine Umsetzmatrix zur Umsetzung der Farbinformationen in der Farbpalette in das Format Y, PR, PB und eine Umsetzmatrix zur Umsetzung der Farbinformationen in der Farbpalette in das Format Y, PI, PQ enthalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Videosignal ein analoges Fernsehsignal ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Videosignal ein digitales Fernsehsignal ist.

6. Verfahren zur Erzeugung von Graphiken mit einem Farbformat, das mit dem Farbformat eines empfangenen Signals übereinstimmt, mit folgenden Schritten:

Auswahl einer Videosignalquelle aus mehreren Videosignalquellen (150, 151), wobei die ausgewählte Signalquelle Videosignale liefert, die entsprechend einem ersten Farbsignalformat formatiert sind,

Bildung einer Farbpalette (125), die Farbinformationen enthält, die gemäß einem vorbestimmten Farbformat formatiert sind,

Bildung von mehreren Farbumsetzmatrices (107, 109), wobei jede Farbumsetzmatrix dafür vorgesehen ist, die Farbinformationen in der Farbpalette umzusetzen, um ein Graphikensignal zu liefern, das gemäß einem bestimmten Farbformat formatiert ist,

Auswahl einer gewünschten Matrix der mehreren Farbumsetzmatrices, die der ausgewählten Videosignalquelle entsprechen, und Erzeugung eines Graphikensignals (Y, PR, PB; Y, PI, PQ), das gemäß dem ersten Farbsignalformat formatiert ist,

Kombination des Graphikensignals mit dem empfangenen Signal und Verarbeitung des kombinierten Signals zur Erzeugung eines Ausgangssignals (RGB).

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Farbpalette in dem Format RGB formatierte Farbinformationen enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Farbumsetzmatrices die Farbinformationen in der Farbpalette in ein formatiertes Signal Y, PR, PB und ein Y, PI, PQ formatiertes Signal umsetzen.