ES2202916T3 - Interoperabilidad de dispositivos que utilizan menus de presentacion en pantalla en forma de mapas de bits. - Google Patents

Interoperabilidad de dispositivos que utilizan menus de presentacion en pantalla en forma de mapas de bits.

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ES2202916T3
ES2202916T3 ES98960282T ES98960282T ES2202916T3 ES 2202916 T3 ES2202916 T3 ES 2202916T3 ES 98960282 T ES98960282 T ES 98960282T ES 98960282 T ES98960282 T ES 98960282T ES 2202916 T3 ES2202916 T3 ES 2202916T3
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Amit Kumar Chatterjee
Izzat Hekmat Izzat
Saban Kurucay
Sanjeev Nagpal
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Abstract

Un aparato digital (14), que comprende: (a) medios (MEMORIA INTERMEDIA DE BITS) para recibir de un dispositivo periférico (12), que está separado del aparato digital y está conectado al aparato digital mediante un bus digital (16), datos (MENe DE MAPA DE BITS) representativos de una presentación en pantalla asociada con dicho dispositivo periférico; (b) medios (DESCODIFICADOR MPEG) para recibir un flujo digital (MPEG) representativo de un hecho programado; y, (c) medios (SUPERPOSICIÓN) para combinar, en dicho aparato digital, dichos datos recibidos de dicho dispositivo periférico y dicho flujo digital, para generar una señal representativa de una imagen combinada presentable, caracterizado porque dichos medios para recibir datos representativos de una presentación en pantalla comprenden medios destinados a recibir de dicho dispositivo periférico, y a través de dicho bus digital, datos en mapa de bits representativos de dicha presentación en pantalla.

Description

Interoperabilidad de dispositivos que utilizan menús de presentación en pantalla en forma de mapas de bits.
Ámbito de la invención
La invención se refiere a un sistema para controlar múltiples dispositivos electrónicos, tales como dispositivos electrónicos de consumo o similares, por medio de interconexiones tales como buses de datos digitales. Más concretamente, esta invención se refiere a una disposición para gestionar la interoperabilidad de los menús de Presentación en Pantalla de tales dispositivos.
Antecedentes de la invención
Un bus de datos puede ser utilizado para interconectar dispositivos electrónicos digitales tales como receptores de televisión, dispositivos de presentación, grabadoras de videocasete (VCR), receptores de emisión directa por satélite (DBS), y dispositivos domésticos de control (por ejemplo, un sistema de seguridad o un dispositivo de control de temperatura). La comunicación que usa un bus de datos se produce de acuerdo con un protocolo de bus. Los ejemplos de protocolos de bus incluyen el Bus de Electrónica de Consumo (CEBus) y el Bus en Serie de Altas Prestaciones IEEE 1394.
Típicamente, un protocolo de bus asegura la comunicación de información de control y de datos. Por ejemplo, la información de control del CEBus es comunicada por medio de un "canal de control" que tiene un protocolo definido en la memoria descriptiva IS-60 de la Asociación de Industrias de Electrónica (EIA). En un bus en serie IEEE 1394, la información de control se hace pasar, generalmente, usando los servicios asíncronos del bus en serie. La información de control para una aplicación particular puede ser definida usando, por ejemplo, Lenguaje Común de Aplicación (CAL) o AV/C.
En el agrupamiento analógico de audio/vídeo (A/V) actual, el control de dispositivos periféricos puede incluir, aunque no es necesario, la activación de un mecanismo de presentación en pantalla (OSD) en un dispositivo de presentación (por ejemplo, un televisor). El menú OSD de tales dispositivos A/V es generado en el dispositivo periférico u objetivo (por ejemplo, un VCR) y es emitido en la salida NTSC de tales dispositivos, del mismo modo que cualquier otra señal de vídeo. Por lo tanto, ni en el periférico ni en el dispositivo de presentación se necesita material ni programación adicional. La figura 1 ilustra un sistema A/V actual 10 que tiene un VCR 12 y un dispositivo de presentación 14 (por ejemplo, un televisor) que emplea una metodología de control de esta clase. Los menús asociados con el control del VCR 12 son generados por el VCR 12, y son transmitidos al dispositivo de presentación 14 a través de la salida NTSC del VCR 12 como señal de vídeo compuesta.
Compendio de la invención
Lamentablemente, el uso del mismo enfoque (véase la figura 2) con un televisor digital (DTV) como dispositivo de presentación 12 no resulta práctico, ya que se necesitaría que los menús fueran transportados como flujos de transporte MPEG-2. La generación de tales flujos necesita integrar un codificador MPEG 15 en todos los dispositivos periféricos, lo que aumentaría en gran medida el coste y la complejidad de tales dispositivos electrónicos de consumo.
La presente invención asegura el intercambio de menús de presentación en pantalla (OSD), y controles asociados, entre dispositivos comunes de electrónica de consumo (CE) interconectados por medio de un bus digital en serie. El bus en serie se usa para las capas físicas y de enlace; un lenguaje de control, para gestionar OSD y controlar la conectividad de los dispositivos conectados mediante el bus. Particularmente, esta invención asegura la transferencia de menús OSD en mapa de bits, que son creados y controlados por el dispositivo objetivo, a un dispositivo de presentación, y la combinación de los OSD de mapa de bits con un flujo de vídeo digital recibido por el dispositivo de presentación. En la realización preferida, la transferencia del menú OSD de mapa de bits es gestionada por mensajes de activación enviados desde el dispositivo objetivo al de presentación.
La presente invención permite seleccionar un dispositivo objetivo o fuente (por ejemplo, un DVCR) como dispositivo de presentación (por ejemplo, un DTV), permitiendo, de ese modo, que el dispositivo objetivo presente un contenido y un OSD en el dispositivo de presentación. Además, el usuario puede seleccionar una fuente para el dispositivo objetivo; esto permite el encadenamiento de dispositivos, de modo que, por ejemplo, un programa que está siendo descodificado por un descodificador (STB) de televisión por cable puede ser visto, simultáneamente, en un DTV y registrado en una grabadora DVHS.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a la navegación a distancia; es decir, el dispositivo que está siendo controlado sigue el curso de la navegación del usuario a través del menú. Por ejemplo, un VCR (es decir, un objetivo) hace sus propios cambios en el menú OSD moviendo el cursor sin la participación del dispositivo de presentación (es decir, un televisor). Esto se logra utilizando bloques de actualización de OSD, como se describirá más adelante.
Breve descripción de los dibujos
La invención puede entenderse mejor haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra, en forma simplificada de diagrama de bloques, la interoperabilidad de un sistema de audio/vídeo de la técnica anterior.
la figura 2 muestra, en forma simplificada de diagrama de bloques, la interoperabilidad de un VCR digital y un televisor digital;
la figura 3 muestra, en forma simplificada y esquemática de diagrama de bloques, la interoperabilidad de dispositivos digitales que emplean la presente invención;
la figura 4 muestra, en forma simplificada y esquemática de diagrama de bloques, un dispositivo de presentación que tiene un menú de presentación en pantalla construido usando la presente invención;
la figura 5 muestra, en forma simplificada y esquemática, la construcción del dispositivo de presentación del menú de presentación en pantalla de la figura 4;
la figura 6 muestra, en forma simplificada y esquemática, la modificación del menú en pantalla de la figura 4; y,
la figura 7 muestra, en forma simplificada y esquemática de diagrama de bloques, el mapa de píxeles para diferentes resoluciones de menús de presentación en pantalla de la presente invención.
En los dibujos, los números de referencia que son idénticos en diferentes figuras indican características que son iguales o similares.
Descripción detallada de los dibujos
El uso del bus en serie IEEE 1394 ha sido propuesto para muchas aplicaciones en un entorno de Red Doméstica. Se está discutiendo en la Asociación de Estándares de Electrónica de Vídeo (VESA) para un uso a modo de "red doméstica integral". Va a ser montado en la próxima generación de ordenadores personales y se usará en muchos periféricos locales, incluyendo unidades de disco. Además, los dispositivos digitales de audio/vídeo de electrónica de consumo, tales como televisores digitales (DTV) y grabadoras digitales de vídeocasete (DVHS), pueden utilizar un bus en serie para interconectar estos dispositivos.
El IEEE-1394 es un bus en serie digital de alta velocidad y bajo coste, desarrollado para uso como periférico o bus de placa madre. Entre los aspectos destacados del bus, se incluyen: asignaciones dinámicas de dirección de nodo, velocidades de datos de 100, 200 y 400 Mbits/s, modos asíncrono e isócrono, arbitraje equitativo de bus y consistencia con el estándar ISO/IEC 13213. Las solicitudes en tramitación con la presente, con números de referencia del Agente 88.761 y 88.823, describen el uso del bus en serie IEEE-1394 para la interoperabilidad de dispositivos de audio/vídeo.
La transferencia de menús de presentación en pantalla (OSD) desde un objetivo (es decir, un dispositivo a controlar) a un dispositivo de presentación (por ejemplo, un DTV), puede lograrse usando uno de varios formatos. Para describir el menú OSD se puede usar, por ejemplo, un subgrupo de HTML sin las características de navegación. Otra posibilidad es transferir una versión del menú con recorrido codificado, usando algo similar al formato de subimagen de DVD. Sin embargo, la realización preferida implica la transferencia de la información actual en un formato OSD de mapa de bits. Por ejemplo, un OSD de 640x480, con 8 bits/píxel, y pantalla completa, puede ser transferido en aproximadamente 100 ms, utilizando el 10% del ancho de banda del bus en serie IEEE 1394 de 200 Mbits/s.
Un formato de mapa de bits para la descripción OSD permite (1) que el fabricante mantenga el "aspecto" y la "percepción" del menú OSD, (2) libertad en la generación del menú OSD y (3) actualizaciones dinámicas (es decir, son posibles actualizaciones parciales de pantalla o incluso de píxeles individuales). En relación con las representaciones comprimidas, la representación de mapa de bits precisa menos tiempo de procesamiento para la presentación porque los requisitos de interpretación y manipulación para la presentación de tales menús OSD de mapa de bits son mínimos. Los enfoques descriptivos, tales como HTML, tienen la desventaja de ser difíciles de especificar y ampliar en productos de consumo típicos.
Para simplificar la transferencia de información OSD de mapa de bits, se utiliza, con preferencia, un método de "Extraer". Con este método, el grueso de los datos de OSD se transfiere desde el dispositivo objetivo o periférico a un dispositivo de presentación, mediante demandas asíncronas de lectura emitidas por el dispositivo de presentación. Es decir, el dispositivo de presentación lee la información OSD en la memoria del dispositivo periférico haciendo uso de, al menos, una transacción de lectura de bloques del IEEE 1394. El dispositivo de presentación es informado de la ubicación y el tamaño de los datos OSD a través de una instrucción de "activación" que es enviada desde el dispositivo periférico al dispositivo de presentación, cuando el dispositivo periférico está listo para empezar a transferir datos.
Otras alternativas para transferir un menú OSD desde un dispositivo periférico a un dispositivo de presentación incluyen: (1) un método asíncrono de empujar, que usa, principalmente, transacciones asíncronas de escritura iniciadas por el dispositivo periférico, para escribir los datos OSD en el dispositivo de presentación, (2) un método de transporte isócrono, para emitir los datos OSD por uno de los canales isócronos proporcionados por el IEEE 1394, (3) un método de flujo asíncrono, para transportar la información OSD y (4) alternativamente, el menú OSD de mapa de bits podría ser transmitido a través de un 8 VSB-T (trellis) o un canal 16 VSB RF remodulado.
La figura 3 define un sistema 10 para facilitar la interoperabilidad entre dispositivos digitales de A/V interconectados por medio de un bus en serie IEEE 1394. En un sistema 10 de este tipo, puede lograrse la interoperabilidad transfiriendo el menú de presentación en pantalla (OSD) directamente desde el dispositivo periférico u objetivo 12 (por ejemplo, un DVCR) al dispositivo de presentación 14 (por ejemplo, un DTV) utilizando el método de "Extraer". El menú no es transferido como flujo compuesto de vídeo, que precisaría, en primer lugar, hacer pasar la información del menú a través de un codificador MPEG contenido en el dispositivo periférico. El menú es transferido como OSD de mapa de bits a través del bus en serie 16 al DTV 14, pudiendo la información del menú sobreponerse en el DTV 14 al flujo MPEG descodificado, antes de ser presentada.
Muchos de los dispositivos pueden usar una tabla de registro, que es construida durante un proceso de descubrimiento que examina la información almacenada en la Tabla Autodescriptiva de Dispositivo (SDDT) de cada instrumento. La SDDT puede contener información tal como una ID única, una dirección de nodo, etc. Las tablas de registro serían usadas por el DTV para construir un menú y permitir al usuario establecer conexiones entre componentes (similar a la selección por el usuario de la entrada compuesta para la fuente de su televisor en la actualidad). En primer lugar, el dispositivo objetivo comprueba el formato de presentación y los mayores campos de bloque disponibles en la Tabla Autodescriptiva de Dispositivo (SDDT), para verificar el tamaño y la resolución de OSD que se puede manipular. Entonces, construye los datos de menú OSD (encabezamiento y mapa de bits) y los almacena en su área de memoria OSD.
Como se muestra en la figura 4, un menú OSD 18 construido en una pantalla de presentación 14 consiste en una Zona OSD 20 y bloques de actualización 24 de OSD (de OSDUB1 a OSDUB2). Los datos que definen una Zona OSD consisten en un simple mapa de colores contenido en el Encabezamiento Principal de OSD. Cada Bloque de Actualización de OSD consiste en un Encabezamiento de Bloque de Actualización de OSD y un mapa de bits. Los bloques de actualización usados para construir el Menú OSD son captados, en el objetivo (por ejemplo, un VCR), por el dispositivo de presentación a usar en la construcción del menú OSD. Los bloques de Actualización de OSD son transferidos desde el objetivo al dispositivo de presentación por el bus en serie.
Una vez que la información OSD está lista para ser transferida, el objetivo envía un mensaje de activación al dispositivo de presentación (véase la figura 5). Estos mismos mensajes de activación son usados tanto para el Encabezamiento Principal de OSD como para los bloques de Actualización 24 de OSD. Se necesita un único mensaje de activación para cada Bloque de Actualización 24 de OSD. El inicio de una transferencia de Bloques de Actualización de OSD puede producirse solamente mediante el uso de un mensaje de activación desde el dispositivo objetivo al de presentación. Puede organizarse una cola en el dispositivo de presentación, de modo que los mensajes de activación sean procesados en el mismo orden en que son recibidos.
Los mensajes de activación 22 serán procesados en el orden en que son enviados, de modo que es importante que el objetivo sepa qué bloque de Actualización de OSD corresponde a la parte inferior y cuál corresponde a la parte superior. Por ejemplo, se envía primero un mensaje de activación para el Bloque 0 de OSD (el Encabezamiento Principal de OSD y la Paleta), seguido por el mensaje de activación para el Bloque 1 de OSD, etc. El primer bloque de actualización acaba, efectivamente, en la parte inferior, y, el último bloque de actualización, en la parte superior. (Es decir, un Menú OSD puede ser construido por pasos, en los que cada paso subsiguiente puede reescribir parte de un paso anterior). Esto permite que los bloques OSD sean construidos sobre la marcha, manteniendo reducidos, de ese modo, los requisitos de memoria.
El mapa de bits sigue inmediatamente al encabezamiento de cada bloque de OSD. Los píxeles de OSD que están almacenados en memoria son una representación 4:4:4 de niveles de crominancia/luminancia establecidos a partir de paletas. Cada entrada de paleta contiene un bit de transparencia (T), un bit de mezcla (B), 6 bits de Y, 4 bits de Cb y 4 bits de Cr. Para cada entrada, el bit de transparencia y el bit de mezcla permiten que el objetivo presente, selectivamente, un píxel de OSD, un píxel de vídeo, o un píxel mezclado por el procedimiento de píxel a píxel.
Después de recibirse un mensaje de activación del objetivo, el módulo de OSD del dispositivo de presentación solicita accesos de memoria (es decir, lecturas asíncronas) que empiecen en la ubicación de memoria especificada en el mensaje de activación. Si el menú OSD es completamente nuevo, el primer mensaje de activación debe hacer referencia al Encabezamiento Principal de OSD y a la Paleta. Una vez que el dispositivo de presentación tiene esta información, solicita, entonces, la información especificada en el segundo mensaje de activación (es decir, el Bloque 1 de Actualización de OSD). El dispositivo de presentación lee toda la información asociada con el Bloque 1 de OSD y empieza a construir la imagen del mapa de bits real. Al mismo tiempo, informa al objetivo que el bloque ha sido leído, de modo que el objetivo pueda liberar la memoria que haya asignado a la transferencia de este bloque de datos. Esta imagen es, entonces, presentada. Si se han recibido mensajes adicionales de activación, esos Bloques de Actualización de OSD son, entonces, procesados de la misma forma. El controlador de OSD (no mostrado) del dispositivo de presentación usa estos datos para construir el menú OSD, y los mezcla con el vídeo MPEG descodificado en el DTV 14. Los Bloques de Actualización de OSD permanecen en la pantalla hasta que son reescritos, borrados o hasta que el usuario seleccione un dispositivo diferente.
Antes de que un componente de color sea presentado, es "justificado a la izquierda" por el Controlador de OSD (es decir, siendo rellenos con ceros los bits menos significativos) para producir 8 bits, cada uno, de Y, Cb y Cr. Las representaciones 4:4:4 serán multiplexadas en forma de salida de vídeo MPEG 4:2:2 por el controlador de presentación incorporado en el dispositivo de presentación.
Después de recibir los datos de píxeles para el bloque 1, el módulo de OSD lee el encabezamiento para el bloque 2, obtiene la información necesaria y, entonces, lee los datos de píxeles asociados con el bloque 2. El módulo de OSD repite este proceso (leer encabezamiento, solicitar datos que usan la dirección, obtener datos de los píxeles, etc.) hasta el punto en que el DTV selecciona una fuente diferente. Estos datos son, entonces, almacenados en el formato apropiado e inherente al dispositivo de presentación. El controlador de OSD del dispositivo de presentación usa estos datos para construir el menú OSD y los mezcla con el vídeo MPEG descodificado.
Las actualizaciones se producen exactamente de la misma manera en la que se construye el menú OSD original, con la excepción de que no hay necesidad de transferir el Encabezamiento Principal de OSD ni la paleta de colores, a menos que haya cambiado la paleta de colores o la resolución espacial. Basándose en la entrada de un mando a distancia (directa o indirectamente), el objetivo construye en su memoria el bloque o los bloques de actualización de OSD deseados. Estos bloques pueden ser muy pequeños, y probablemente se solaparán con el menú OSD que está siendo presentado. Una vez que el bloque o los bloques están preparados, el objetivo envía el mensaje o los mensajes de activación apropiados. Después de recibirse el mensaje o los mensajes de activación desde el objetivo, el módulo de OSD del dispositivo de presentación solicita los accesos de memoria que empiezan en la ubicación de memoria especificada en el mensaje de activación. Estos Bloques de Actualización de OSD son procesados y sobrepuestos en el menú OSD existente en el mismo orden que fueron recibidos los mensajes de activación. El dispositivo de presentación informa de nuevo al objetivo de que ha realizado una lectura con éxito, de modo que el objetivo pueda liberar cualquier memoria interna que haya sido asignada a la transferencia de bloques. Al igual que el menú OSD original, estos bloques permanecen en la presentación hasta que sean reescritos.
Pueden ser construidas diversas imágenes en el objetivo y, a continuación, ser presentadas apropiadamente por el dispositivo de presentación. Cuando se hace un cambio, el objetivo determina cómo le afecta al menú OSD presentado y envía los Bloques de Actualización apropiados al dispositivo de presentación. Este esquema reduce la complejidad y el tráfico del bus con respecto al dispositivo de presentación que se requiere para seguir el curso de las superposiciones.
La cantidad de datos a transferir puede reducirse usando un número limitado de colores y usando duplicación de líneas verticales así como resolución horizontal a la mitad. Por ejemplo un OSD de 320x240 puede ser presentado en 640x480 especificando duplicación de líneas verticales y resolución horizontal a la mitad. Si se usa solamente color de 4 bits, entonces la cantidad de datos que necesita ser transferida es, aproximadamente, 39 Kbytes. Suponiendo una carga útil de información de 512 bytes cada 500 \mus, este OSD podría ser transferido en, aproximadamente, 40 ms. Desde luego, las pequeñas actualizaciones tardarían mucho menos.
Puede lograrse vídeo codificado en tiempo real transfiriendo menús de OSD en mapas de bits. En este caso, una presentación 640x480 que use color de 8 bits podría ser trasferida a 30 cuadros/segundo usando un canal Isócrono de 74 Mbits/s. Probablemente, un canal de esta clase podría ser soportado en el agrupamiento.
Además de la ubicación inicial y el tamaño de los datos actuales de OSD a transferir a un dispositivo de presentación, puede resultar útil un campo que indique el tipo de los datos de OSD. Por ejemplo, un usuario que esté viendo una película puede decidir ignorar los mensajes de estado o error. La diferenciación del tipo de datos de OSD es útil para que el dispositivo de presentación y/o el usuario decidan si el mensaje debe ser presentado.
El mensaje de activación puede ser usado, también, para indicar al dispositivo de presentación que lea el Encabezamiento Principal de OSD y la paleta de colores. Adicionalmente, el mensaje de activación también será capaz de indicar al dispositivo de presentación que borre el menú OSD. El inicio de una lectura de Bloque de Actualización de OSD solamente puede producirse mediante el uso de un mensaje de activación de un objetivo al dispositivo de presentación. El dispositivo de presentación debe procesar los mensajes de activación en el mismo orden en que son recibidos.
La figura 6 ilustra el uso de un mensaje 30 de subzona generado por el dispositivo de presentación 14, para solicitar la actualización de una subzona específica 32 de la Zona OSD existente 20 que está presentada. Este mensaje puede ser útil en varias situaciones, tales como cuando un mensaje de error del dispositivo de presentación o de algún otro dispositivo reescribe una parte del menú OSD existente. El dispositivo de presentación puede solicitar que esta subzona del menú OSD sea retransmitida. Un mensaje de subzona de este tipo puede ser útil cuando hay un cambio en el mapa de colores, pero el dispositivo de presentación no guarda copias de los mapas de bits de Actualización de OSD originales. Todavía otra ventaja de usar un mensaje de subzona sería cuando el usuario seleccionase un dispositivo diferente, y, a continuación, volviese al dispositivo anterior. El dispositivo de presentación puede que necesite solicitar alguna información para reconstruir la presentación. Aunque se demande una subzona como bloque, es posible que la forma del menú OSD que estaba anteriormente en esa subzona no fuera de forma rectangular. Por esta razón, el objetivo puede transferir al dispositivo de presentación la información para esta subzona en Bloques múltiples de Actualización de OSD. Este mensaje incluirá los coordenadas iniciales de la fila/columna y la anchura/altura de la subzona. Debe notarse, sin embargo, que el objetivo no necesita esperar un mensaje de este tipo para presentar un OSD. La mayoría de las veces, iniciará los cambios en su OSD basándose en los mensajes de entrada de un mando a distancia. Los mensajes de activación serán usados, en cualquier caso, para iniciar la transferencia del menú OSDUB.
El menú OSD puede ser presentado apropiadamente en cualquiera de los Formatos ATSC de Vídeo siguientes:
Tamaño de imagen Frecuencia de Cuadro Formato
1920 x 1080 60i - 30p 24p 16:9 -
1280 x 720 - 60p 30p 24p 16:9 -
704 x 480 60i 60p 30p 24p 16:9 4:3
640 x 480 60i 60p 30p 24p - 4:3
i = entrelazado p = progresivo
El formato general de los menús OSD que son transferidos desde un dispositivo objetivo a uno de presentación supone, en primer lugar, transferir un Encabezamiento Principal de OSD, y, en segundo lugar, transferir una paleta de colores. El menú OSD puede ser actualizado parcialmente transfiriendo un Encabezamiento de OSD actualizado y el correspondiente menú en mapa de bits. El Encabezamiento Principal de OSD contiene información de control para el mapa de colores e información de control general, tal como resolución, tamaño de área de OSD requerida, etc. El mapa de colores puede tener uno de cuatro formatos (color de 2 bits, color de 4 bits, color de 8 bits, sin mapa de colores) y, también, incluye medios para mezclar con vídeo de fondo.
Encabezamiento principal de OSD
El Encabezamiento Principal de OSD se usa para establecer el formato del menú OSD que sigue. Por ejemplo el siguiente encabezamiento contiene información (es decir, tamaño de 640 x 480 píxeles) acerca de la Zona OSD completa y acerca de la paleta de colores. Los cambios en el Encabezamiento Principal de OSD son comunicados al dispositivo de presentación mediante el uso de mensajes de activación procedentes del objetivo. La Zona OSD definida solamente es válida si se ha escogido un objetivo como fuente para un dispositivo de presentación.
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Formato de encabezamiento principal de OSD
1
El campo de Encabezamiento de OSD se usa para distinguir el tipo de Bloque de OSD que está siendo transferido desde el objetivo hasta el dispositivo de presentación, por ejemplo, el Encabezamiento Principal de OSD o el Bloque de Mapa de Bits de Actualización.
También existe la posibilidad de especificar que cada línea vertical esté duplicada. En una presentación entrelazada, ésto tiene como resultado especificar que los campos pares e impares sean iguales. Cuando este modo está habilitado, cada línea del menú OSD se repite una vez (es decir, está duplicada). Por ejemplo, ajustando el bit de habilitación vertical al modo verdadero y enviando 5 líneas de datos de OSD al dispositivo de presentación, el menú OSD produciría 10 líneas en la salida de presentación. Es necesario, entonces, que el objetivo ajuste la Altura de Bloque para que se corresponda exactamente con el total de líneas de OSD presentadas (en este caso, 10).
Los bits de ponderación de mezcla indican al OSD la razón de mezcla para OSD y vídeo. Por ejemplo, cada bit puede tener una resolución de 1/16. La razón de mezcla oscila entre 0 (transparente) y 15/16 (píxel de color casi sólido). La misma ponderación de mezcla se usa para todos los píxeles que tienen su respectivo de bit de mezcla con ajuste (B[n] = 1). La ponderación de mezcla es ignorada por las paletas con mezcla inhabilitada, dando lugar a menús OSD de color sólido.
La Altura de Zona OSD y la Anchura de Zona OSD definen la altura y la anchura de la Zona OSD (en número de píxeles) que el objetivo prevé usar. Una zona típica puede ser 640x480. El dispositivo de presentación puede no presentar partes de Bloques de Actualización de OSD que caigan fuera de esta zona. Los bits de Resolución de Color definen la resolución actual del menú OSD, como, por ejemplo, resolución completa, un medio o un tercio. La combinación de la Altura de Zona OSD, Anchura de Zona OSD y Resolución de Color establece de forma efectiva la configuración de OSD.
La paleta de colores sigue inmediatamente al Encabezamiento Principal de OSD. Cada entrada de paleta contiene un bit de transparencia (T), un bit de mezcla (B), 6 bits de Y, 4 bits de Cb y 4 bits de Cr. Debe notarse que cada uno de estos 3 componentes de color se convertirán en un byte antes de mezclarse con el vídeo MPEG. Por lo tanto, los bits asociados con cada campo (por ejemplo, Y) pueden ser considerados como los bits más significativos de ese byte. En el caso de la luminancia (Y), por ejemplo, los 6 bits del mapa de color son los 6 bits más significativos de un byte de luminancia. El bit de transparencia y el bit de mezcla, para cada cada entrada, permiten que el objetivo presente, selectivamente, un píxel de OSD, un píxel de vídeo o un píxel mezclado por el procedimiento de píxel a píxel. Los cambios en la Paleta de Colores son comunicados al dispositivo de presentación por medio de la utilización de mensajes de activación y las operaciones de lectura subsiguientes.
Los mapas de bits de OSD que están almacenados en la memoria son una representación 4:4:4 de niveles de crominancia/luminancia establecidos por la paleta. Los valores en el mapa de bits están, esencialmente, indexados con la paleta. Debe notarse que la resolución de color de cada bloque puede ser menor que la especificada para la paleta. Por ejemplo, si hay 256 entradas en el mapa de color (es decir, 8 bits/píxel), entonces un determinado bloque de OSD puede especificar 2 bits/píxel, 4 bits/píxel u 8 bits/píxel. Si se especifican 2 bits/píxel para el bloque de OSD de este ejemplo, entonces estos 2 bits se indexarían con las primeras 4 entradas del mapa de colores. Si se especifican 4 bits/píxel para el bloque de OSD, entonces estos 4 bits se indexarían con las primeras 16 entradas del mapa de colores.
En el Modo de Color Verdadero, el equipo del menú OSD del dispositivo de presentación puede extraer datos 4:2:2 directamente del menú OSD en régimen FIFO (primero en entrar-primero en salir) (no mostrado), y enviarlos, a través de las salidas, evitando la habitual búsqueda de paleta. Todas las funciones normales del menú OSD, excepto la función de mezclado, son soportadas. Por lo tanto, el usuario puede utilizar este modo de Color Verdadero con resoluciones completa, un medio o un tercio. Cualquier píxel puede ser hecho transparente ajustando su componente Y a "0". Debe notarse que se supone que todos los datos para el bloque de encabezamiento están en formato 4:2:2 según la secuencia siguiente: Y1, Cb1, Cr1, Y2, Y3, Cb3, Cr3, Y4,... Cada componente tiene 8 bits de datos. En este formato, tanto Y1 como Y2 usan los mismos componentes de crominancia (Cb1, Cr1). Es decir, cada píxel está representado por un valor correspondiente de luminancia y por un grupo de información de crominancia que es compartido con un segundo píxel. Por ejemplo, los píxeles 1 y 2 están representados por los valores de luminancia Y1 y Y2 correspondientes y un grupo común de valores de crominancia Cb1 y Cr1. Esto da lugar a un tamaño efectivo de píxel de 16 bits/píxel. Al igual que en el modo basado en la paleta, los Bloques de Actualización de OSD solamente soportan números pares de píxeles. El formato de píxel del bloque de actualización puede estar configurado de modo que el píxel superior izquierdo sea el primero, seguido de manera lógica, primero de izquierda a derecha y luego hacia abajo, hasta el último píxel, situado en la parte inferior derecha de la Zona. Una vez más, el usuario necesita calcular de modo apropiado el número de píxeles por línea requeridos para la resolución y la anchura de línea especificadas.
Formato de mapa de bits de color verdadero
píxel 1 – Y píxel 0\binampersand1 – Cr píxel 0\binampersand1 – Cb píxel 0 – Y
píxel 3 – Y píxel 2\binampersand3 – Cr píxel 2\binampersand3 – Cb píxel 2 – Y
Etc.
Las presentaciones de alta resolución pueden tener una densidad de píxeles de 4 a 6 veces mayor para el mismo tamaño de área de OSD. Para facilitar los requisitos de ajuste y los tiempos de transmisión de OSD, están previstos modos de resolución a un medio y un tercio. Estos modos están disponibles tanto para menú OSD a base de paleta como para menú OSD de color verdadero. La figura 7 ilustra como se puede establecer el mapa de píxeles de salida a partir de píxeles individuales, sobre la base de la resolución seleccionada. Es importante entender que es función del objetivo ajustar apropiadamente la anchura de la Zona OSD tomando como base el modo de resolución. La columna de inicio y la anchura del Encabezamiento del Bloque de Actualización de OSD corresponden directamente a píxeles de salida de presentación del dispositivo de presentación (basándose en el contador interno de píxeles del dispositivo de presentación). Por ejemplo, si la posición de inicio de la columna es 100 y la anchura es 100, entonces, la Actualización de OSD empezará presentando píxeles en el píxel 100 del recuento y terminará en el píxel 199 del recuento. De ese modo, esta función no es dependiente del modo de resolución seleccionado. Si la resolución es un medio y el objetivo quiere presentar este mismo grupo de píxeles, entonces tendrá que ajustar la anchura a 200. El efecto sería ver una versión "extendida" horizontalmente de la imagen original de OSD.
Como mínimo, todos los dispositivos de presentación deberían ser capaces de presentar un OSD de 640x480 con 2 bits/píxel, usando duplicación de líneas verticales y modo de resolución horizontal de 1/2 ó 1/3. Para el modo horizontal de 1/3, ésto daría lugar a una presentación 1920x1080, con la resolución (y el tiempo de transferencia de datos) de una presentación 640x480.
La transferencia de datos (es decir, menús de mapas de bits) a través del bus puede lograrse en un periodo de tiempo razonable. Por ejemplo, todos los datos requeridos para un OSD de 640x480 con 4 bits/píxel requieren 1.228.800 bits. Todos estos datos pueden ser transferidos en aproximadamente 150 ms, suponiendo un bus de 100 Mb/s, una carga útil de paquete de 512 Bytes y suponiendo que se puede transmitir un paquete cada 500 \mus. Este tiempo se reduce incluso más si se tiene en cuenta que ningún OSD ocupa tanto espacio. El uso de sólo una cuarta parte (típico) de la pantalla completa da lugar a un tiempo de transferencia de aproximadamente 40 ms. Las pequeñas actualizaciones pueden tardar del orden de unos pocos milisegundos.
Bloques de actualización de OSD
Una Zona OSD es un área definida en la pantalla de presentación. La zona se rellena usando Bloques de Actualización de OSD (OSDUB) (véase la figura 4). Cada Bloque de Actualización de OSD define una parte rectangular de la pantalla a actualizar. Cada bloque contiene su propia información de encabezamiento y mapa de bits. Cada bloque de actualización permanecerá en la pantalla hasta que se reescriba otro bloque o hasta que se reciba una instrucción de activación "Limpiar Zona". El objetivo tiene flexibilidad plena para el formato de estos bloques (teniendo en cuenta las limitaciones del dispositivo de presentación).
Las dimensiones del Bloque de Actualización de OSD son absolutas (en el sentido de píxeles). Sus coordenadas son absolutas dentro de la Zona OSD. La esquina superior izquierda de la zona OSD es la coordenada (0,0). La altura/anchura del Bloque de OSD presentado dependerá del formato de presentación. Si el formato de transmisión cambia, el aspecto del menú OSD puede cambiar en consecuencia. Si el formato de transmisión cambia, el dispositivo de presentación transmitirá un mensaje al objetivo (véase la descripción que sigue en la Información de la Presentación), haciendo saber al objetivo que el formato ha cambiado, y dejando que el objetivo reespecifique el menú OSD si lo desea. Se anticipa que la mayoría de menús OSD se mezclarán con el formato de presentación y no se verán afectados por un cambio del formato de transmisión. Sin embargo, el objetivo aún podría querer rediseñar el menú OSD, ya que el vídeo puede estar ocupando una parte diferente de la pantalla.
El encabezamiento para un Bloque de Actualización de OSD contiene la posición de inicio dentro de la Zona OSD y el tamaño del bloque. El encabezamiento (véase abajo), contiene dos bits que designan la resolución del color. Esta resolución del color debe ser menor o igual que la especificada en el Encabezamiento Principal de OSD.
Formato de encabezamiento de bloque de actualización de OSD
2
Los indicadores de inicio de fila y de inicio de columna definen la esquina superior izquierda del Bloque de OSD que será presentado. Fuera de este recuadro, no se presentará OSD alguno. Debe notarse que los píxeles están numerados en orden creciente, empezando por el cero.
La altura de bloque y la anchura de bloque definen la altura y anchura del Bloque de OSD (en número de píxeles) que será presentado. Fuera de este recuadro no se presentará OSD alguno.
Se ha previsto un método para enviar un bloque de actualización de color único. Cuando se especifica color único, en el Bloque de Actualización se envía, solamente, un color único (a diferencia de un mapa de bits de la zona especificada). El color es suministrado en el formato implicado por el encabezamiento. El bit de color único (SC), cuando está establecido, especifica que el Bloque de Actualización de OSD completo es un color único. En este caso, la información del mapa de bits contendrá un color en el formato especificado por los bits de Resolución de Color.
Un Bloque de Actualización puede ser usado para desplazar píxeles, en la región especificada, hacia arriba, hacia abajo, a la derecha o a la izquierda. Los datos a desplazar son transmitidos en la zona de mapa de bits del Bloque de Actualización. Por ejemplo, si el Bloque de Actualización especifica una zona de 200x100, y se especifica un desplazamiento a la derecha en 10 píxeles, entonces el mapa de bits suministrado con el Bloque de Actualización sería de 10x100. Un campo de dos bits especifica la dirección de desplazamiento.
Cuando es aplicado, el bit de Desplazamiento especifica que la zona definida por este Bloque de Actualización sea desplazada en esta dirección especificada en el número especificado de píxeles. Los datos que van a ser desplazados están contenidos en la parte de datos de mapa de bits del Bloque de Actualización.
Cuando el bit de desplazamiento está establecido, este campo de valor de desplazamiento de 9 bits especifica el número de píxeles en que se desplazan los datos. El tamaño del mapa de bits incluido en el Bloque de Actualización es función de este campo y de la dimensión perpendicular a la dirección de desplazamiento.
Demanda de subzona
Se ha definido también un mensaje 30 de subzona que permite que el dispositivo de presentación 14 solicite una parte específica 32 de una zona 20 que ha sido enviada previamente (véase la figura 6). Esto sería útil si el menú OSD tuviera que ser reescrito temporalmente con un mensaje de error procedente de un dispositivo diferente, o algo similar. De este modo, el dispositivo de presentación puede solicitar la zona cuando sea necesario (manteniendo reducidos, una vez más, los requisitos de memoria).
Encapsulado de mensaje de demanda de subzona de OSD
3
El campo "demanda_de_subzona_OSD" consiste en la siguiente información:
TABLA 1
Formato de mensaje de activación de OSD
4
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Fila\_SR: \+ Número    de    fila,   
desde la parte superior    (siendo la fila superior
   0    respecto a la parte superior de la\cr  \+
Zona demandada por el objetivo para  utilización OSD).\cr 
Columna\_SR: \+ Número de columna, desde la izquierda   
(siendo la columna izquierda 0 respecto a la parte izquierda\cr  \+
de la Zona solicitada por el objetivo para utilización OSD).\cr 
Altura\_SR: \+ Altura    de    Subzona,
   en número    de filas    (debe ser
menor que el    número de    filas en la Zona
   OSD).\cr  Anchura\_SR: \+ Anchura    de
   Subzona,    en número    de columnas
   (debe ser menor que el    número de   
columnas en la\cr  \+ Zona
OSD).\cr}
Si Altura_SR = Anchura_SR = 0, la demanda será interpretada, entonces, como una demanda para reenviar el Encabezamiento Principal de OSD y el mapa de colores.
Todos los objetivos capaces de generar un menú OSD ejecutarán un Objeto de Subzona de OSD como se define abajo. Los dispositivos de presentación comunican la subzona aplicable, especificando las coordenadas de la fila/columna de la esquina superior izquierda de la zona, así como la anchura y altura. La sintaxis del mensaje, que va en un cuadro FCP según el estándar IEC 61883, se muestra abajo.
Información de la presentación
El siguiente mensaje ha sido definido para permitir que el dispositivo de presentación informe al objetivo que el formato de presentación ha cambiado. El formato de presentación (junto con otra información) estará también disponible para ser leído por el objetivo en cualquier momento. La realimentación proporcionada desde el dispositivo de presentación al objetivo puede consistir en cómo es el plano completo de mapa de bits del menú OSD (generalmente igual que el formato de presentación) y qué parte del plano presenta solapamiento de vídeo. Por ejemplo, el plano de mapa de bits del menú OSD puede ser de 1920x1080, pero si el vídeo de entrada es de 640x480, con un formato 4:3, entonces el vídeo resultante puede ser presentado como 1280x960, con la esquina superior izquierda del vídeo en las coordenadas (319,59).
Información de la presentación
5
6
Resolución/ubicación de mapa de bits y campo de ubicación de vídeo
7
Lenguajes de control de aplicación
A fin de que un dispositivo electrónico de consumo interactúe con otros dispositivos interconectados mediante un bus en serie IEEE 1394, debe definirse un grupo común de instrucciones. Tres enfoques estándar de modelado y control de dispositivo son CAL, AV/C y el enfoque adoptado para el Bus en Serie Universal (USB).
El diseño de lenguajes de control se basa en la hipótesis de que todos los productos electrónicos de consumo tienen una estructura jerárquica de partes o funciones comunes. CAL y AV/C son lenguajes de control que distinguen entre entidades lógicas y físicas. Por ejemplo, un televisor (es decir, una entidad física) puede tener algunos componentes funcionales (es decir, entidades lógicas) tales como un sintonizador, un amplificador de audio, etc. Tales lenguajes de control proporcionan dos funciones principales: Asignación de recursos y Control. La Asignación de recursos se refiere a las demandas, usando y liberando recursos Genéricos de Red. Los mensajes y el control son transportados por el FCP según se define en el estándar IEC-61883 anteriormente expuesto. Por ejemplo, CAL ha adoptado una metodología basada en objetos para su sintaxis de instrucciones. Un objeto contiene un número definido de valores internos conocidos como variables de instancia (IV), y tiene acceso único a ellas. Cada objeto mantiene una lista interna de métodos. Un método es una acción que un objeto lleva a cabo como consecuencia de recibir un mensaje. Cuando se invoca un método, generalmente se actualizan una o más IV. Un mensaje puede consistir en un identificador de método, seguido de cero o más parámetros. Cuando un objeto recibe un método, busca, a través de su lista de métodos, uno que sea igual que el método identificado en el mensaje. Si lo encuentra, el método será ejecutado. Los parámetros transmitidos con el mensaje determinan la exacta ejecución del método.
Todos los dispositivos que son capaces de presentar menús OSD deben ejecutar el objeto OSD que sigue. Este objeto supone EXTRACCIÓN Asíncrona con enfoque de mensaje de activación. Este objeto sería transportado en el mensaje de activación desde el dispositivo objetivo al de presentación. El dispositivo de presentación extraería entonces el menú, leyéndolo en el espacio de memoria representado del bus del objetivo. La respuesta a esta demanda será usada por el dispositivo objetivo como indicación de que el dispositivo de presentación ha leído esos bloques de actualización.
Objeto de activación de actualización de OSD
8
9
Todos los dispositivos capaces de generar el menú OSD deben ejecutar el siguiente Objeto de Demanda de Subzona OSD. Este objeto sería transportado en el mensaje de demanda del dispositivo de presentación al objetivo para solicitar una subzona del menú OSD con las coordenadas, fila y columna, así como anchura y altura.
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Objeto demanda de subzona OSD
10
El siguiente objeto es usado para informar al objetivo acerca de la presentación. Por ejemplo, la resolución y el tamaño del plano de mapa de bits de OSD, y la ubicación y el tamaño del vídeo presentado.
(Tabla pasa a página siguiente)
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Objeto información de la presentación
11
Aunque la invención ha sido descrita con detalle en relación con numerosas realizaciones de la misma, resultará evidente que a partir de la lectura y comprensión de lo que precede, los expertos en la técnica concebirán numerosas modificaciones a las realizaciones descritas, y está previsto incluir tales modificaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

1. Un aparato digital (14), que comprende:
(a) medios (MEMORIA INTERMEDIA DE BITS) para recibir de un dispositivo periférico (12), que está separado del aparato digital y está conectado al aparato digital mediante un bus digital (16), datos (MENÚ DE MAPA DE BITS) representativos de una presentación en pantalla asociada con dicho dispositivo periférico;
(b) medios (DESCODIFICADOR MPEG) para recibir un flujo digital (MPEG) representativo de un hecho programado; y,
(c) medios (SUPERPOSICIÓN) para combinar, en dicho aparato digital, dichos datos recibidos de dicho dispositivo periférico y dicho flujo digital, para generar una señal representativa de una imagen combinada presentable, caracterizado porque
dichos medios para recibir datos representativos de una presentación en pantalla comprenden medios destinados a recibir de dicho dispositivo periférico, y a través de dicho bus digital, datos en mapa de bits representativos de dicha presentación en pantalla.
2. El aparato digital de la reivindicación 1, caracterizado, además, por:
(a) medios destinados a recibir datos subsiguientes en mapa de bits, representativos de una parte actualizada (24) de los datos previamente recibidos; y,
(b) medios para actualizar dicha imagen combinada presentable con dichos subsiguientes datos en mapa de bits recibidos, para producir una imagen combinada, presentable y actualizada (PRESENTACIÓN), estando dicha imagen combinada, presentable y actualizada asociada con dicho dispositivo periférico.
3. El aparato digital de la reivindicación 2, caracterizado porque parte de dicha imagen combinada presentable es reescrita, comprendiendo dicho aparato digital, además:
(a) medios para demandar a dicho dispositivo periférico, dichos datos en mapa de bits correspondientes a dicha parte reescrita de dicha imagen combinada presentable; y,
(b) medios (MEMORIA INTERMEDIA DE BITS) destinados a recibir de dicho dispositivo periférico dichos datos en mapa de bits.
4. El aparato digital de la reivindicación 3, caracterizado, además, por:
medios para seleccionar dicho dispositivo periférico entre una pluralidad de dispositivos periféricos disponibles, interconectados mediante dicho bus digital.
5. El aparato digital de la reivindicación 4, caracterizado, además, por:
medios (APLICACIÓN DE TV CON MAQUINA DE ESTADO) para notificar a dicho dispositivo periférico de un cambio de formato en un dispositivo de presentación asociado con dicho aparato digital, en respuesta a un cambio de formato de dicho flujo digital recibido.
6. El aparato digital de la reivindicación 5, caracterizado, además, por:
medios (SUPERPOSICIÓN) para desplazar dichos datos de píxeles dentro de dicha imagen combinada presentable.
7. El aparato digital de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho bus digital comprende un bus que cumple el estándar IEEE 1394, y porque dichos medios para recibir datos representativos de dicha presentación en pantalla comprenden medios para recibir datos usando un modo de funcionamiento asíncrono.
8. Un método para gestionar un menú de presentación en pantalla (PRESENTACIÓN) de un dispositivo periférico en un dispositivo de presentación (14), estando dicho dispositivo periférico separado del dispositivo de presentación y estando conectado al dispositivo de presentación (14) por medio de un bus digital (16), ejecutando el dispositivo de presentación los pasos de:
(a) recibir de dicho dispositivo periférico (12) un mensaje indicativo de los datos almacenados en un dispositivo de memoria asociado con dicho dispositivo periférico, estando dichos datos asociados con un menú de presentación en pantalla de dicho dispositivo periférico;
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(b) generar instrucciones de demanda de lectura de dicho dispositivo periférico y transmitírselas según un primer modo de transferencia de datos;
(c) recibir dichos datos de dicho dispositivo periférico en respuesta a dicha instrucción de demanda de lectura, según dicho primer modo de transferencia de datos;
(d) recibir un flujo digital representativo de un hecho programado según un segundo modo de transferencia de datos; y,
(e) combinar dichos datos recibidos de dicho dispositivo periférico y dicho flujo digital, para producir una imagen combinada y presentable, siendo dicha imagen combinada representativa de una presentación en pantalla asociada con dicho dispositivo periférico, caracterizado porque dichos datos representativos de dicha presentación en pantalla comprenden un bloque de datos en mapa de bits almacenados en dicho dispositivo de memoria de dicho dispositivo periférico.
9. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque dicho mensaje contiene la ubicación y el tamaño de dicho bloque de datos en mapa de bits almacenado en dicho dispositivo de memoria.
10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque dichos datos comprenden un encabezamiento (ENCABEZAMIENTO PRINCIPAL DE OSD) y un bloque de actualización en mapa de bits (ENCABEZAMIENTO DE OSDUBi), definiendo dicho encabezamiento los parámetros de dicho menú de presentación en pantalla y definiendo dicho bloque de actualización en mapa de bits la ubicación y contenido de dicho menú.
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque dicho bus digital comprende un bus IEEE 1394 y porque dicho primer modo de transferencia de datos incluye un modo asíncrono.
12. Un aparato de televisión digital, que comprende:
(a) medios para recibir de un dispositivo periférico, que está separado del aparato de televisión digital y que está conectado al aparato de televisión digital mediante un bus digital, datos en mapa de bits representativos de una presentación en pantalla asociada con dicho dispositivo periférico; y,
(b) medios para recibir de dicho dispositivo periférico, a través de dicho bus digital, datos en mapa de bits subsiguientes representativos de una parte actualizada de dichos datos en mapa de bits previamente transferidos, estando los datos en mapa de bits subsiguientes indexados con dichos datos en mapa de bits previamente transferidos.
13. El aparato de televisión digital de la reivindicación 12, caracterizado porque dichos medios para recibir datos en mapa de bits comprenden medios para recibir datos en mapa de bits según un primer modo de transferencia y porque dicho aparato de televisión digital comprende. además, medios para recibir de dicho dispositivo periférico un flujo digital representativo de un hecho programado según un segundo modo de trasferencia.
14. El aparato de televisión digital de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho bus digital comprende un bus que cumple el estándar IEEE 1394, y porque dicho primer modo de transferencia incluye un modo asíncrono.
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