MXPA00006658A - Metodo y aparato de proceso de señal de video - Google Patents

Abstract

El método y aparato proporciona una capacidad que envuelve almacenar una porción de un programa recibido, y accesar a la información almacenada para proporcionar una versión comprimida en tiempo de la porción del programa, durante la reproducción, como siendo una señal de salida. Cuando se ve, la señal comprimida en tiempo proporciona la porción del programa en una fracción de su duración de tiempo original. Cuando la reproducción estácompleta, la señal comprimida en tiempo se reemplaza con la señal de video de entrada original. La señal de reproducción se puede desplegar visualmente como una imagen auxiliar, mientras que la imagen principal despliega visualmente la señal de video de entrada. Durante la reproducción, se puede almacenar nueva información comprimida en tiempo. La reproducción de datos nuevos ocurre a una velocidad más rápida que se velocidad de almacenamiento, y como resultado, habráun tiempo en el cual la señal"pasada"producida durante la reproducción y la señal recibida original, coinciden en tiempo;en este momento la señal de salida se conmuta automáticamente de regreso a la señal de programa recibida.

Description

MÉTODO Y APARATO DE PROCESO DE SEÑAL DE VIDEO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el procesamiento de señales digitales en sistemas de audio-video tales como receptores de televisión (con o sin un dispositivo de despliegue visual) y cajas superiores tales como receptores de satélite digitales.

ANTECEDENTES Es una práctica común la grabación de señales de audio-video, por ejemplo, usando una grabadora de cassettes de video (VCR) . La grabación es útil cuando el espectador desea ver un programa más tarde en un momento conveniente . Cuando se reproduce la grabación, el espectador puede seleccionar las partes del programa que él desea ver, o se puede interrumpir la reproducción en cualquier momento, por ejemplo, para contestar una llamada telefónica. Sin embargo, cuando se ve un programa a medida que se recibe éste, el espectador no puede interrumpir el programa. El hablar con alguien o salir del cuarto puede evitar que el espectador vea parte de un programa que se esté recibiendo en "tiempo real" (es decir, no grabado en una cinta de video) tal como desde un proveedor de señales de satélite digitales, una estación de televisión de difusión, o una fuente de televisión por cable .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Los problemas anteriores se superan por medio de proporcionar un método para procesar una señal de video recibida que representa un programa de video, que comprende los pasos de procesar los datos digitales que representan una porción del programa de video que ocurre durante un primer intervalo para producir un primer componente de la señal; el primer componente de la señal representando la porción de la señal de video comprimida en tiempo; proporcionar una señal de salida que tenga el primer componente de la señal, durante un segundo intervalo; y reemplazar el primer componente de la señal en la señal de salida con un segundo componente de la señal que representa la señal de video de entrada, en respuesta al final del segundo intervalo. De conformidad con un aspecto de la invención, el primer componente de la señal se incluye en la señal de salida durante un modo de operación reproducción, y la nueva información comprimida en tiempo continúa siendo almacenada durante el modo de reproducción. La salida de la información comprimida en tiempo durante el modo de reproducción ocurre a una velocidad más rápida que la velocidad a la cual se almacenan los nuevos datos . Un punto en el tiempo en el cual se está dando salida a los datos es el mismo en el que se detectan los datos que se están almacenando, como indicando el fin del segundo intervalo, y el primer componente de la señal se reemplaza automáticamente por el segundo componente de la señal en la señal de salida, en respuesta a la detección del final del segundo intervalo . La invención se puede implementar en un sistema para producir una señal de salida que represente una imagen de múltiples imágenes durante un modo de operación de despliegue visual de múltiples imágenes. La señal de salida es adecuada para acoplarse a un dispositivo de despliegue visual para desplegar visualmente de manera simultánea la primera y segunda regiones de la imagen. El primer componente de la señal se despliega visualmente en la segunda región de la imagen. a activación del modo de reproducción activa automáticamente el modo de despliegue visual de múltiples imágenes, y el modo de despliegue visual de múltiples imágenes termina automáticamente, en respuesta al final del segundo intervalo. Otro aspecto de la invención envuelve la modificación automática de las características del despliegue visual en respuesta a la activación del modo de operación de reproducción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se puede entender mejor mediante la referencia a la siguiente descripción detallada y los dibujos en los que : La Figura 1 muestra, en forma de diagrama de bloques, un sistema de procesamiento de señal de audio/video que incorpora aspectos de la invención. La Figura 2 muestra, en forma de diagrama de bloques, una modalidad de una sección de procesamiento de señales de video del sistema que se muestra en la Figura 1. Las Figuras 3, 4 y 5 muestran diagramas de cronometraje de señal, útiles para entender la operación del sistema que se muestra en la Figura 2. La Figura 6 muestra, en forma de diagrama de bloques, otra modalidad de la sección de procesamiento de señales de video del sistema que se muestra en la Figura 1. La Figura 7 muestra una modalidad de una sección de procesamiento de señales de video del sistema que se muestra en la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un sistema que incorpora aspectos de la invención, que implementa una capacidad de reproducción, a la que se hace referencia en la presente como "de regreso al presente". En las figuras, las lineas de señal relativamente anchas representan barras colectoras que transportan señales digitales paralelas de múltiples bits, y las lineas de señal relativamente angostas representan conexiones que transportan señales de control o analógicas de un solo bit. En la Figura 1, las señales de entrada de audio y video, "datos de video digitales" y "datos de audio digitales", respectivamente, son señales de datos digitales que se procesan primero en los circuitos de reducción de datos 10 y 11 respectivos. Para aquellos expertos en la técnica son conocidos los métodos de reducción de datos de video y audio, y no se describirán en la presente. Por ejemplo, la codificación MPEG es un planteamiento de reducción (o compresión) de datos bien conocido. Si una o la otra de las señales de entrada ya está comprimida, por ejemplo, se codifica por MPEG una señal de entrada, la función de reducción de datos correspondiente pudiera no ser necesaria. Cada circuito de reducción de datos está seguido por uno respectivo de los circuitos de compresión en tiempo 12 y 13. Los circuitos de compresión en tiempo reducen la velocidad de transmisión de datos, por ejemplo, por medio de desechar parte de los datos. Un factor de compresión en tiempo "F" se define como : F = velocidad de datos de señal de salida/velocidad de datos de señal de entrada, en donde F < 1.

Después de la compresión en tiempo, se almacenan los datos de video y audio en las memorias 14 y 15 respectivas que están organizadas como memorias de primero-en-entrar-primero-en-salir (FIFO) . Aunque en la Figura 1 se muestran dos memorias, es posible usar una memoria para almacenar tanto señales de audio como de video. El tiempo de reproducción depende de la cantidad de datos almacenados y, por lo tanto, del tamaño de la memoria. Dependiendo del tamaño de la memoria, el tiempo de reproducción puede variar de muchos segundos a muchos minutos. La memoria de video 14 tiene suficiente capacidad para almacenar "M" campos de video. Suponiendo los estándares PAL y NTSC, un campo de video corresponde a la velocidad de deflección vertical, es decir, un campo de video ocurre cada 20 ms ó 16.683 ms, respectivamente. En otros sistemas digitales, por ejemplo, MPEG, se puede definir un campo de una manera diferente. Por ejemplo, un campo en una señal codificada por MPEG puede corresponder a un número determinado previamente de paquetes de datos digitales codificados por MPEG. Las salidas de memoria de audio y video están acopladas a la entrada "B" de conmutadores de audio y video 16 y 17 respectivos. La entrada "B" de cada conmutador también está etiquetado "pasado", indicando que la señal acoplada a la misma representa el programa de video o audio en un tiempo pasado, es decir, la señal representa información almacenada. Las señales de entrada de audio y video originales están acopladas a la entrada "A" del conmutador respectivo. Las entradas "A" también están designadas como entrada "presente", indicando que la señal acoplada a las mismas representa el programa de video o audio en el momento presente, es decir, no está almacenada. La señal "seleccionar A/B", que es la señal de salida de un contador de campos, controla ambos conmutadores. Las señales de entrada de este contador son "reproducción" y "cronómetro de velocidad de campo" . Normalmente la señal "seleccionar A/B" está en un primer nivel lógico, por ejemplo, el nivel "0", que selecciona la señal "presente" en la entrada "A". Cuando un usuario desea reproducir el video "pasado", el usuario activa la capacidad "de regreso al presente", por ejemplo, por medio de presionar una tecla "reproducción" en el control remoto. La activación de la característica de reproducción da como resultado que la señal de reproducción en la entrada del contador de campos 18 cambie del primer nivel lógico, por ejemplo, un nivel lógico bajo "0", a un segundo nivel lógico, por ejemplo, un nivel lógico alto "1". Este cambio en el nivel lógico habilita al contador para que empiece a contar a una velocidad igual al cronómetro de velocidad de campo. Al mismo tiempo, la señal de salida "seleccionar A/B" cambia al segundo nivel lógico, por ejemplo, al lógico "1", de tal manera que se seleccione la señal "pasada" en la entrada B. Después del tiempo de reproducción igual a Treproducción, se restablece el contador 18, por medio de lo cual su señal de salida "seleccionar A/B" va de nuevo al primer nivel lógico, por ejemplo, el nivel lógico "0", y se selecciona la señal original recibida en la entrada "A", es decir, la señal "presente". El tiempo de conteo "T^^^" se determina a partir de la siguiente ecuación: M T. reproducción" • T,campo 1-F en donde T,^,, es el período de campo. Para los sistemas PAL, Lcampo = 20 ms, mientras que para los sistemas NTSC, T^camp^o = 16.683 ms . El tiempo de reproducción termina exactamente en el momento cuando la secuencia de reproducción de video "pasada" concuerda con la señal recibida "presente" . La siguiente descripción y un ejemplo que se proporciona posteriormente explica adicionalmente la operación del sistema descrito. La Figura 2 muestra con más detalle una modalidad ejemplar de una porción del sistema que se muestra en la Figura 1. El sistema que se muestra en la Figura 2 comprende una porción de un receptor de televisión que incluye una característica de múltiples imágenes, esto es, el sistema en la Figura 2 puede producir una señal de salida que tenga un primer componente de señal que representa una imagen principal, y un segundo componente de señal que representa una segunda imagen o imagen auxiliar. La modalidad que se muestra en la Figura 2 se relaciona con un sistema imagen-en-imagen, o PIP, en el que la imagen auxiliar es una pequeña imagen insertada dentro de la imagen principal . Son posibles las modalidades que incorporen la invención, aparte de aquella que se muestra en la Figura 2. Por ejemplo, la invención se puede aplicar a sistemas de imagen-fuera-de-imagen, o POP, en los que la imagen auxiliar se despliega visualmente afuera de, por ejemplo, al costado de, la imagen principal. Además, la modalidad en la Figura 2 incluye dos sintonizadores 21 y 22, para implementar la característica de múltiples imágenes. Sin embargo, la invención también se puede aplicar a sistemas de un solo sintonizador, tales como un sistema que se muestra en la Figura 6, o un sistema similar a aquel que se muestra en la Figura 2, en el que se recibe una segunda señal de video desde una fuente diferente al segundo sintonizador incluido en el sistema, por ejemplo, desde un sintonizador en un dispositivo externo tal como una VCR. En la Figura 2, el sintonizador 21 recibe la señal principal, y el sintonizador 22 recibe la segunda señal que se usa para producir el componente de señal que representa la imagen auxiliar, o PIP. De conformidad con un aspecto de la invención, en una modalidad tal como aquella que se muestra en la Figura 2, se usa la salida del segundo sintonizador, es decir, el sintonizador 22, para proporcionar la señal que está almacenada para proporcionar reproducción, y el sintonizador 22 se sintoniza automáticamente al mismo canal que el sintonizador 1, siempre y cuando la ventana PIP no esté desplegada visualmente en la pantalla. Esto asegura que el programa almacenado para reproducción sea el mismo que el programa que esté viendo el usuario en la imagen principal, es decir, la salida del sintonizador 21. Los datos de video PIP desmodulados y convertidos de analógicos-a-digitales se acoplan a un circuito de reducción de datos 23, que ya está incluido en el sistema como parte de la característica PIP. La señal de salida del circuito de reducción de datos 23 está acoplada a la entrada/salida "DO...D7" de datos bidireccional de un módulo 24 DRAM de 32 MB, y a la entrada de una zona de memoria intermedia de tres estados 25, y adicionalmente a la entrada de un cerrojo de tres estados 26. La memoria de 32 MB es un módulo efectivo por el costo, que se usa ampliamente en las computadoras. Este comprende ocho, DRAMs de 4 MB conectadas en paralelo. Una señal de "reproducción" en la entrada del circuito de control 27 normalmente está en un primer nivel lógico, por ejemplo, un nivel bajo o lógico "0", indicando que está inhabilitada la reproducción, mientras que las señales de salida "presente" y "pasada" del circuito de disparo biestable están normalmente a niveles lógicos, por ejemplo, alto "1" y bajo "0", respectivamente, indicando que la salida de la zona de memoria intermedia 25 está habilitada, seleccionando mediante lo mismo la señal "presente", mientras que la salida del cerrojo 26 está inhabilitada, des-seleccionando mediante lo mismo la señal "pasada". Esto es, la zona de memoria intermedia de tres estados es activa, y el cerrojo de tres estados es inactivo en un estado de impedancia alto. De esta manera, los datos de video en el nodo "A", la salida común de la zona de memoria intermedia de tres estados y el cerrojo de tres estados, son la señal PIP "presente" recibida. Sin embargo, la señal de datos de video en el nodo A no se despliega visualmente en la pantalla durante el modo de no reproducción, porque la señal PIP "presente" representa la misma información de programa de video que la señal de imagen principal (excepto por la reducción de datos de la señal PIP) y, por lo tanto, no es necesario el despliegue visual de una imagen PIP que sea sustancialmente la misma que una imagen principal . Si el espectador activa el modo de reproducción, por ejemplo, por medio de presionar la tecla "reproducción" en el control remoto, la señal "reproducción" en la entrada del circuito de control 27 cambia de estado, por ejemplo, a un segundo nivel lógico tal como un nivel alto "1". Como resultado, ambas señales de impulso de activación "habilitar contador de campos" y "establecer" en la salida del circuito de control, activan el contador de campos 28 y el circuito de disparo biestable 29. En respuesta, el contador de campos 28 empieza a contar y se establece el circuito de disparo biestable, por medio de lo cual las señales de salida "presente" y "pasada" del circuito de disparo biestable cambian de estado, por ejemplo, al nivel bajo "0" y alto "1", respectivamente. Esto provoca que la zona de memoria intermedia de tres estados esté inactiva en un estado de impedancia alto, y el cerrojo de tres estados esté activo. En este caso, los datos en la salida común de la zona de memoria intermedia de tres estados y el cerrojo de tres estados, es la señal PIP "pasada" almacenada, que ahora se despliega visualmente de manera automática en la pantalla para reproducción, en la forma de una ventana PIP. La señal de salida de cerrojo es sincrónica con la orilla en elevación del cronómetro de cerrojo, que ocurre durante un ciclo de lectura de memoria. El contador de campos 28 cuenta los intervalos de campo que ocurren en la señal de video de entrada, para determinar la duración del intervalo de reproducción. Cuando el conteo producido por el contador indica que ha ocurrido un número determinado previamente de intervalos de campo correspondiente al tiempo de reproducción de "Trepr^^n" , el contador restablece el circuito de disparo biestable, por medio del cual las señales de control "presente" y "pasada" cambian sus niveles lógicos al nivel alto "1" y a bajo'O", respectivamente, indicando que ha terminado el intervalo de reproducción. La detección del final del intervalo de reproducción, según lo indica el cambio en los niveles de señal "presente" y "pasada", provoca que el sistema cambie automáticamente al modo de no reproducción, y provoca que los datos recibidos "presentes" aparezcan nuevamente en la salida de la zona de memoria intermedia de tres estados. Al mismo tiempo, el despliegue visual PIP se inhabilita automáticamente, y la ventana PIP desaparece automáticamente de la pantalla, para proporcionar un despliegue visual de únicamente la imagen principal . Existen tres contadores de direcciones que se usan para dirigir el módulo DRAM 24. estos contadores son: contador-de-dirección-de-escritura 201 de 22 bits con las salidas (A0...A21) , contador-de-dirección-de-lectura 202 de 22 bits con las salidas (A0...A21)R y contador-de-dirección-de-regeneración 203 de 11 bits con las salidas (AO ...A10) RE. Los 22 bits son necesarios para dirigir 4 MB . Puesto que la DRAM tiene solamente 11 entradas de dirección, se deben multiplexar los contadores de direcciones. El multiplexor de dirección 204 lo controlan las señales "seleccionar A" y "seleccionar B" . En la Figura 2 también se muestran las señales de control DRAM típicas: E, RASO, RAS1, RAS2 , RAS3 , CASO, CASI, CAS2 , CAS3. La frecuencia del cronómetro maestro en la entrada del circuito de control es de 17.7344 MHz, que es cuatro veces la frecuencia subportadora de color PAL (17.7344 Mhz 0 4 x 4.4336 MHz) . Esta frecuencia de cronómetro se usa en procesadores PIP tales como el "Procesador Imagen-En-Imagen PIP2250" fabricado por ITT. El contador-de-dirección-de-lectura 202 es un contador programable, es decir, las salidas se pueden establecer previamente de manera sincrónica a cualquier nivel lógico. Un nivel bajo en la entrada de carga del contador 202 inhabilita el contador y provoca que el contador se salga para convertirse en valores establecidos previamente ("datos de preparación" de señal") después del siguiente impulso de cronómetro. Los valores establecidos previamente en los "datos de preparación" de señal se producen en las salidas del contador-de-dirección-de-escritura 201. Al principio del tiempo de reproducción "Treproducci6n" la señal de control de carga "cargar" en la entrada del contador-de-dirección-de-lectura 202 cambia a un nivel lógico, por ejemplo, un nivel bajo, que habilita la presente operación. Suponiendo que en este momento la dirección actual en la salida del contador-de-dirección-de-escritura es igual a "N", la dirección establecida previamente para el contador-de-dirección-de-lectura tendrá lugar en el siguiente impulso de cronómetro, y será "N+l". Un ciclo de lectura ocurre antes de un ciclo de escritura, de tal manera que los datos leídos de la dirección "N+l" es la información de video "más antigua" que se ha almacenado en la memoria. Estos datos son el inicio de la señal de reproducción. De conformidad con -otro aspecto de la invención, el sistema que se muestra en la Figura 2 también permite el enfoque de la atención del espectador en el despliegue visual de la señal de reproducción durante el modo de reproducción. Específicamente, el sistema que se muestra en la Figura 2 incluye las unidades 290, 291, 292, y 293 para proporcionar la característica de énfasis de despliegue visual de reproducción.

Posteriormente se explican en detalle esta característica y la operación de las unidades 290 a 293. La Figura 3 muestra formas de onda de señal que ilustran cómo se realiza la compresión en tiempo de video. En la modalidad ejemplar, cada segundo campo de video se almacena (escribe) en la memoria, es decir, se ignora uno de los dos campos (F = 1 / 2) . También son posibles otros factores de compresión, por ejemplo, escribir 2 campos de 3 , lo que da como resultado en F = 2 / 3 , o escribir 4 de 6 con F = 4 / 6. En la Figura 3, la señal de habilitación de escritura se activa cada segundo campo, mientras gue la señal de habilitar lectura se activa cada campo (ver también la Figura 2) . Para un factor de compresión de F = 1 / 2 , la señal PIP "almacenada" resultante es dos veces más rápida que la imagen original . De la Figura 3 se puede ver que se almacenan 64 líneas PIP cada dos campos, y que cada línea contiene 128 muestras. Estos números solamente representan los valores posibles, y se pueden usar otros valores. Solamente se almacena la parte activa de la señal de video, es decir, no se almacena ninguna señal de sincronización. La operación de compresión almacena los datos que representan una porción de un programa de video en la señal recibida durante un primer intervalo, que abarca la porción del programa de video. Los datos comprimidos en tiempo se sacan durante un segundo intervalo que es el intervalo de reproducción.

La Figura 4 muestra formas de onda de señal que ilustran el cronómetro de escritura del contador de dirección de escritura. Existen 16 ciclos de dirección por línea de video. Puesto que hay 8 bloques paralelos de DRAMS, se usa la misma dirección para almacenar 8 muestras en 8 bloques diferentes. De esta manera, el número total de muestras por línea es igual a 128 muestras (8 x 16) . El cronómetro de regeneración es independiente del cronómetro de escritura y lectura y, convenientemente, puede ser mucho más rápido. La Figura 5 muestra formas de onda que ilustran 8 ciclos de lectura/escritura. Las señales de control DRAM que se muestran en la Figura 5 son señales de control DRAM típicas familiares para aquellos expertos en la técnica. Se debe notar que, de conformidad con un aspecto de la invención, debe tener lugar un ciclo de lectura de memoria antes de un ciclo de escritura de memoria, es decir, primero se leen los datos pasados antes de sobreescribirlos con los datos presentes . La Figura 6 muestra un diagrama de bloques de una modalidad del aparato, que incorpora la invención, y que no incluye una característica de múltiples imágenes tal como aquella que se muestra en la Figura 2. Las características que se muestran en la Figura 6 son similares a las características con el mismo número en la Figura 2, y no se explicarán nuevamente en detalle aquí . Debido a que el sistema en la Figura 6 no proporciona una "ventana" de imagen auxiliar en la cual desplegar visualmente la reproducción del video "pasado", la imagen "presente" recibida completa desaparece de la pantalla durante la reproducción, y aparece en su lugar el video "pasado" . Después del tiempo de reproducción "Treproducción" aparece nuevamente la imagen de video original . Debido a que solamente hay una imagen principal producida por el sistema que se muestra en la Figura 6, que es la imagen de reproducción durante el modo de reproducción, no es posible ver la imagen asociada con la señal presente durante la reproducción. Por lo tanto, pudiera parecer que un usuario perdería la porción del programa que ocurre en la señal presente durante la reproducción. Sin embargo, un aspecto de la invención, que envuelve continuar almacenando los datos comprimidos en tiempo durante la reproducción, resuelve este problema. Esto es, mientras está ocurriendo la reproducción, se están almacenando nuevos datos comprimidos en tiempo (operación de escritura) en las ubicaciones de la memoria, a partir de las cuales ya se han reproducido los datos (operación de lectura) . La reproducción ocurre a una velocidad mayor que la velocidad a la cual se almacenan los nuevos datos. Esto es, la velocidad de las operaciones de lectura de memoria para producir la señal de reproducción excede la velocidad de las operaciones de escritura de memoria que almacenan nuevos datos durante la reproducción. De esta manera, la reproducción eventualmente se pondrá al día con el almacenamiento de nuevos datos durante la reproducción, hasta que en un punto en el tiempo se reproduzcan inmediatamente los datos que se acaban de grabar. En este punto en el tiempo, la reproducción ha alcanzado el tiempo presente y se "regresa al presente". El sistema detecta este punto en el tiempo usando el contador de campos como se describió anteriormente, cancela automáticamente la operación de reproducción, y reanuda el despliegue visual de la señal presente. El almacenamiento de datos comprimidos ocurre durante un primer intervalo, y la reproducción, o la lectura de los datos comprimidos ocurre durante un segundo intervalo. Este es el final del segundo intervalo, es decir, el final de la reproducción, que indica la condición de "regreso al presente" . El problema descrito no existe en el sistema que se muestra en la Figura 2 , porque la reproducción aparece en la imagen auxiliar y la señal presente se despliega visualmente en la imagen principal . El usuario ve la señal presente durante la reproducción y no se pierde porciones del programa. Por lo tanto, no es necesaria la continuación del almacenamiento de datos durante la reproducción para el sistema que se muestra en la Figura 2. Sin embargo, la continuación de almacenamiento de datos durante la reproducción es conveniente en el sistema de la Figura 2. Por ejemplo, la implementación de esta característica en el sistema de la Figura 2 aseguraría que la imagen PIP sea la misma que la imagen principal en el momento en que termina la reproducción, y la imagen PIP se remueve automáticamente mediante la terminación del modo de reproducción. Adicionalmente, pudiera ser confuso para el espectador ver dos señales de video diferentes, especialmente porque la señal de audio de la señal pasada (imagen pequeña) es activa (siendo sacada) durante el modo de operación de reproducción. Otro aspecto de la invención envuelve enfocar la atención del espectador en la imagen producida, en respuesta a la señal de reproducción durante la reproducción, por ejemplo, la imagen auxiliar producida por el sistema que se muestra en la Figura 2. Esto se puede hacer usando diferentes planteamientos. Por ejemplo, se puede cambiar el color del despliegue visual de la señal presente (por ejemplo, la imagen principal producida por el sistema que se muestra en la Figura 2) , el despliegue visual de la señal presente se puede desplegar en blanco y negro, se puede reducir el contraste y/o la brillantez del despliegue visual de la señal presente, con respecto al despliegue visual de la señal de reproducción, se puede incrementar el contraste y/o la brillantez del despliegue visual de la señal de reproducción, con respecto al despliegue visual de la señal presente, o se puede usar una combinación de estas técnicas. Al final del tiempo de reproducción se restablecen las características de despliegue visual originales . En el sistema que se muestra en la Figura 2 se -2o incluye una modalidad del aspecto del énfasis de la señal de reproducción de la invención. Específicamente, los datos que representan las características de control de imagen (por ejemplo, uno o más de los parámetros de color, contraste, y brillantez) para el despliegue visual presente y para el despliegue visual pasado se almacenan en las unidades 290 y 291, respectivamente. Estas características de control están acopladas a una unidad de control de despliegue visual 293 a través de un selector, o MUX 292. El MUX 292 se controla por medio de la señal "presente" desde el circuito de disparo biestable 29. De esta manera, cuando el modo de reproducción está inactivo (señal presente en el lógico 1) . El MU 292 acopla la salida de la unidad 290 a una entrada de control de la unidad 293. Como resultado, las características de control de imagen normales para el despliegue visual de la imagen presente, o principal, se usan para controlar y producir la imagen principal. De esta manera, la imagen principal exhibirá sus características "normales" tales como color, brillantez y contraste. Si el modo de reproducción está activo (señal "presente" en el lógico 0) , el MUX 292 acopla la salida de la unidad 291 a la entrada de- control de la unidad 293, provocando que el controlador de despliegue visual modifique la señal de imagen presente, de conformidad con los parámetros de despliegue visual del modo "pasado". Por ejemplo, cuando se activa el modo de reproducción, los datos almacenados en la unidad 291 pueden provocar que la unidad de control de despliegue visual 293 cambie el color de la señal principal o presente, cambie la señal a blanco y negro, reduzca el contraste, reduzca la brillantez, o alguna combinación de estas modificaciones. De esta manera, se desenfatiza la señal presente que, en efecto, enfatiza el despliegue visual de reproducción, provocando que la atención del espectador se enfoque en el despliegue visual de reproducción. Cuando termina la reproducción, el despliegue visual de la señal presente regresa a normal. Son posibles diferentes modificaciones de la característica de énfasis de la señal de reproducción. Por ejemplo, aunque la Figura 2 muestra la unidad de control de despliegue visual 293 en la trayectoria del procesamiento de señal de la imagen principal (presente) , para modificar la imagen principal, se puede incluir una característica similar en la trayectoria de video PIP (pasada) para modificar la imagen PIP o pasada. Esto es, cuando el modo de reproducción está activo, se puede mejorar la imagen pasada (por ejemplo, incrementar la brillantez, y/o el contraste) , enfatizando mediante lo mismo el despliegue visual de reproducción. Además, se puede incluir una unidad de control de despliegue visual como la unidad 293, en cualquiera o en ambas trayectorias de señal presente y pasada para controlar independiente o simultáneamente las características de despliegue visual de las imágenes pasada y presente. Además, se pueden usar otros métodos para mejorar la imagen de reproducción. Por ejemplo, en un sistema de despliegue visual de múltiples imágenes tal como aquel que se muestra en la Figura 2, la imagen de reproducción que, como se describió anteriormente, se despliega visualmente en la imagen auxiliar, puede desplegarse visualmente, más bien, en la imagen principal. Esto es, puede ocurrir un "intercambio" de las imágenes principal y auxiliar, en respuesta a la activación de la característica de reproducción. La terminación de la característica de reproducción daría como resultado un intercambio nuevamente para restaurar la señal presente al despliegue visual principal. La Figura 7 muestra una modalidad que proporciona procesamiento de señal de audio de conformidad con la capacidad de "regreso al presente" . El sistema que se muestra en la Figura 7 produce y almacena información de audio comprimida en tiempo que se saca durante el modo de reproducción. Aunque pudiera parecer que la información de audio de compresión haría la información de audio ininteligible, un propósito primario para sacar la información de audio durante la reproducción es proporcionar a un usuario la platica que ocurrió durante el intervalo de reproducción. La platica no es continua, es decir, hay pausas en la platica, y la compresión puede aprovechar las pausas para retener la mayor parte de la información de platica, y mantener sustancialmente la inteligibilidad de la platica. En la Figura 7, se supone que la señal de audio no está disponible en una forma digital. La señal de audio analógica se aplica primero a un filtro de paso bajo 71 que tiene una frecuencia de recorte de 10 kHz. Después se acopla la señal a un amplificador controlado de ganancia automático 72, que mantiene la amplitud de señal de audio dentro de un rango de voltaje útil para la siguiente conversión A/D 73. El cronómetro de muestreo del convertidor A/D se selecciona para que sea de 22 kHz. La señal de salida del convertidor A/D se aplica al circuito de reducción de datos 723, y después se procesa de una manera similar a aquella de la señal de video, usando la memoria 724, el circuito de control 727, las unidades de control de dirección de memoria 7201, 7202, 7203, y 7204 que se muestran en la Figura 7. Como se indica en la Figura 7, el tamaño de la DRAM que se necesita para el procesamiento de audio es de 2 MB . Este tamaño de memoria de audio se calcula como se muestra mediante el ejemplo que se proporciona posteriormente. La información digital de audio de reproducción se convierte a la "señal de audio pasada" de la señal analógica, usando el convertidor de digital a analógico 74. El conmutador analógico 75 da salida selectivamente a la señal analógica de audio presente o pasada, en respuesta a la señal "pasada/presente". La señal pasada/presente en la Figura 7 puede ser la misma señal que la generada en el canal de video. El siguiente ejemplo demuestra la operación del sistema descrito. El ejemplo se refiere a la modalidad que se muestra en la Figura 2, y asume las señales estándares PAL.

Procesamiento de Video: 1. Factor de compresión: F = (número de campos escritos en 1 segundo/número de campos leídos en 1 segundo) = 25/50 = 1/2 Número de campos "M" almacenados en la DRAM de 32 MB : Un campo contiene 64 líneas. Una línea contiene 128 muestras de datos, "bytes". De esta manera, un campo contiene 64 x 128 = 8192 bytes . Número total de celdas de memoria disponibles en bytes = 33554432 bytes. "M" campos almacenados en la DRAM = 33445532 / 8192 = 4096 campos. Este número de campos corresponde a: (4096 x Tczmpo) segundos = 4096 x 20 ms = 81.92 segundos = 1.365 minutos. En la presente se hace referencia a este tiempo como tiempo de almacenamiento T^^^^ . Esto es , Taimacetwmento = 81 . 92 segundos = 1 . 365 minutos . Actualmente, Talmacenamient0 representa {(4096 / F) x segundos de información de video que puede volver a ver el usuario, este tiempo se designa en la presente como tiempo de información T o. Esto es, Tinfo = 4096 x 2 x 20 ms = 163.84 segundos = 2.7307 minutos.

Se puede calcular el tiempo de reproducción Treproducción como sigue : (a) Mientras se leen los 4096 campos almacenados, se deben almacenar 2048 campos nuevos, (4096 x F) . (b) Mientras se leen los 2048 campos almacenados en (a), se deben almacenar 1024 campos nuevos. (c) Mientras se leen los 1024 campos almacenados en (b) , se deben almacenar 512 campos nuevos. (d) Mientras se leen los 512 campos almacenados en (c) , se deben almacenar 256 campos nuevos... y así sucesivamente . La suma de estos campos = 4096+2048+1024+512+ ... +8+4+2+1+0.5+0.25... , que representa el número total de campos que se deben almacenar hasta que coincidan los campos pasado y presente.

Esta suma es una serie matemática conocida como "la serie geométrica", la suma de la cual es igual a: 4096 / (1 - 1/2) = 4096 x 2 = 8192 campos. De esta manera T reproducción = 8192 x 20 ms = 2.7307 minutos . En general , T, reproducción = M/(l - F) x T,campo • Procesamiento de Audio : Tjjjf,, = 163.84 segundos. El número de muestras por segundo = 22000 muestras. Número total de muestras = 22000 x 163.84 = 3604480 Bytes . Factor de compresión F = 1 / 2. Número total de datos almacenados = 3604480 / 2 = 1.802240 Mbytes . De esta manera la DRAM de 2 MB es suficiente para almacenar la señal de audio.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un método de procesamiento de una señal de video recibida que representa un programa de video, que comprende los pasos de : procesar datos digitales que representan una porción del programa de video que ocurre durante un primer intervalo para producir un primer componente de la señal, el primer componente de la señal representando la porción de la señal de video comprimida en tiempo; proporcionar una señal de salida que tenga el primer componente de la señal, durante un segundo intervalo; y reemplazar el primer componente de señal en la señal de salida con un segundo componente de señal que representa una señal de video de entrada al final del segundo intervalo, el primer componente de la señal no incluyendo ninguna información relacionada en tiempo añadida al mismo, el paso de reemplazo incluyendo contar los campos de la información de video que ocurre en la señal de video de entrada, determinando cuándo un conteo de campos de información de video corresponde a un conteo determinado previamente, y desacoplando el primer componente de la señal de la señal de salida, y acoplando el segundo componente de la señal a la señal de salida, cuando el conteo de campos de la información de video corresponde con el conteo determinado previamente.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de procesamiento de los datos digitales comprende los pasos de : recibir datos digitales que representan una pluralidad de campos de información de video incluidos en la porción de los programas de video; escribir una fracción de la pluralidad de campos de información de video en una memoria a una primera velocidad; leer la fracción almacenada de la pluralidad de campos de información de video desde la memoria, a una segunda velocidad; y procesar los campos de información de video leída desde la memoria para producir el primer componente de la señal .

3. El método de la reivindicación 2 , en donde la segunda velocidad es más rápida que la primera velocidad.

4. El método de la reivindicación 3 , en donde el paso de escribir en la memoria ocurre simultáneamente con el paso de leer desde la memoria, y en donde los datos se leen desde una ubicación de la memoria antes de que se escriban los datos en una ubicación de la memoria.

5. El método de la reivindicación 4, en donde la fracción de la pluralidad de campos de la información de vídeo es 1/2.

6. El método de la reivindicación 2, en donde la señal de salida es adecuada para acoplarse a un dispositivo de despliegue visual para producir una imagen que tiene primera y segunda regiones, la primera región desplegando visualmente una imagen, en respuesta al primer componente de la señal, y la segunda región desplegando visualmente una imagen en respuesta al segundo componente de la señal .

7. El método de la reivindicación 6, en donde la segunda región de despliegue visual despliega visualmente una imagen principal, y la primera región de despliegue visual despliega visualmente una imagen auxiliar insertada dentro de la imagen principal o afuera de la imagen principal.

8. Un aparato para procesar una señal de video recibida que representa un programa de video, que comprende: un elemento para procesar datos digitales que representan una porción de un programa de video que ocurre durante un primer intervalo para producir un primer componente de la señal, el primer componente de la señal representando la porción de la señal de video comprimida en tiempo, el primer componente de la señal no incluyendo ninguna información relacionada en tiempo añadida al mismo; un elemento para proporcionar una señal de salida que tenga el primer componente de la señal, durante un segundo intervalo, y para reemplazar el primer componente de la señal en la señal de salida, con un segundo componente de señal que representa una señal de video de entrada al final del segundo intervalo, el elemento de proporción incluyendo; un elemento para contar los campos de la información de video que ocurre en la señal de video de entrada, u n elemento para determinar cuándo un conteo de campos de información de video corresponde a un conteo determinado previamente, y un elemento para desacoplar el primer componente de la señal de la señal de salida, y para acoplar el segundo componente de la señal a la señal de salida, en respuesta al conteo de campos de la información de video correspondiendo con el conteo determinado previamente; y un elemento para detectar el final del segundo intervalo.

9. El aparato de la reivindicación 8, en donde el elemento de procesamiento incluye : un elemento para recibir datos digitales que representan una pluralidad de campos de información de video incluidos en la porción de los programas de video; un elemento para escribir una fracción de la pluralidad de campos de información de video en una memoria a una primera velocidad; un elemento para leer la fracción almacenada de la pluralidad de campos de información de video desde la memoria, a una segunda velocidad; y un elemento para procesar los campos de información de video leída desde la memoria para producir el primer componente de la señal .

10. El aparato de la reivindicación 9, en donde el elemento de proporción proporciona una señal de salida adecuada para acoplarse a un dispositivo de despliegue visual para producir una imagen que tenga primera y segunda regiones, la primera región desplegando una imagen en respuesta al primer componente de señal, y la segunda región desplegando visualmente una imagen en respuesta al segundo componente de la señal .

11. El aparato de la reivindicación 10, en donde la segunda región de despliegue visual despliega visualmente una imagen principal, y la primera región de despliegue visual despliega visualmente una imagen auxiliar insertada dentro de la imagen principal o afuera de la imagen principal .