專利名稱：作為診斷輔助的屏上顯示的制作方法
技術領域：
本發明涉及視頻圖象顯示的領域，并且尤其涉及將屏上消息顯示能力作為診斷輔助的應用。
背景技術：
在美國使用的屏幕尺寸為13英寸或更大的電視顯示裝置需要進行解碼并顯示封閉字幕消息。這就需要規定一組通用的基于字符的顯示能力，包括一定數目的行、列、彩色和一個基本字符集，以提供一種屏上顯示或OSD能力。而且這種屏上顯示能力有利于用戶控制的顯示，例如，頻道選擇、音頻和視頻設置以及維護調整。屏上消息是由微控制器通過所存儲的字符集而產生的，并被插入到與顯示器耦合的R、G、B視頻信號中。
有時，電視或視頻顯示裝置中所存在的問題的診斷或維護必須利用示波器或邏輯分析器來確定某些波形是否存在，并確定其定性特征。例如，源自手持遙控單元的紅外或IR遙控信號在顯示裝置中通常是由對該信號的特定特征如光波長、調制頻率等敏感的電路來檢測的。該檢測信號，通常也稱作包絡信號，作為串行數字信號耦合到該顯示裝置內的其它功能系統中。其它這些系統通常將信號解碼并重建所要的遙控指令，該指令隨即被執行，從而產生所期望的響應。然而，遙控單元可能會產生該顯示裝置所未知的編碼控制信號，尤其是當第三方的機頂盒從與其相連的顯示裝置接收檢測到的IR信號時，則將該信號解碼并且自己開始適當的動作。在這兩種配置的任意一種配置中，當預期的指令未被執行時，它可通過響應遙控器上的按鈕被按下的操作來監視中間或解碼信號，以評價它是否表示所期望的通用信號模式。這樣就可以在該信號監視點之前或之后的點查出問題來。
另外，在顯示裝置中，各種功能決通過串行通信總線以周期性的間隔在它們之間彼此進行通信，并且許多這種功能塊均采用內部反饋信號作為控制環路的一部分。顯然，需要一種簡單有效的監視裝置來指示出接收的控制信號序列，或者診斷該視頻顯示裝置通常的電子良好狀態。
發明概要為了簡化視頻顯示裝置的維護或者診斷，并避免使用昂貴龐大的測試設備，一種有創造性的方案可利用一種屏上消息顯示能力而在顯示器上顯示數據。該方法包括以下步驟存取該顯示器中的數字數據；并將數據的每個位顯示為形成該數字數據的屏上消息顯示表示的一部分的一個字符。
在一種示例性的IR遙控信號中，其中感興趣的狀態只是被調信號的存在或不存在，中間信號可以利用數字輸入信號進行取樣，其中每個取樣值映射為兩種可能的顯示字符之一。通常，調制的包絡信號出現在為遙控指令的正常解碼的數字接口連接處。接收的IR發送的普遍格式可以是可視表示的，從而允許對顯示的信號格式和一種已知或預期的格式進行比較。這樣就可以驗證顯示裝置是否已經或者沒有接收和檢測到該遙控傳輸信號，而不必考慮該顯示裝置或者第三方裝置如機頂盒是否成功地解碼并執行了適當的響應。
應當指出，這種對于顯示字符的創造性的應用同樣也可應用到存在于該顯示器中的可以被表示為可視比較和識別的其它各種數字信號中。
另外，這種創造性的方案還能夠為一般的比較和識別提供各種模擬信號的可視描述。例如，這類信號的取樣值可以通過產生兩種或者更多狀態的量化值的模數變換來獲得，這些狀態被映射到兩個或更多個顯示符號上，以表示這些量化狀態。
圖1示出了一種具有創造性屏上顯示方案的視頻圖象顯示器；圖2A和2B示出了根據圖1所示本發明方案而產生的屏上顯示符號的陣列；圖3示出了用于圖1的本發明方案的示例性的控制順序。
詳細描述圖1是描述具有屏上顯示能力的視頻顯示裝置200的方框圖。示例性顯示器200包括輸入信號源選擇器230，該選擇器包括一個能夠接收來自諸如電纜，衛星或地面廣播這樣的信號源的射頻被調信號的調諧裝置。另外，信號源選擇器230允許從諸如VCR、DVD、視頻游戲機或計算機信號源中選擇基帶輸入信號。來自選擇器230的所選信號耦合到處理裝置235，該裝置能夠提供多種功能，包括同步分離和偏轉處理、音頻解調和編碼信號輸入的解碼，以產生顯示驅動信號，如圖中所示耦合到顯示屏201的信號RGB。另外，視頻處理器230包括一個由方框OsdSw示出的電路裝置，它允許來自控制器240的屏上顯示(OSD)消息字符被插入到所選的視頻顯示信號中。這些消息字符是由所存儲的字符集產生的，并通過響應控制器240產生的控制信號Fsw被控制插入到視頻顯示信號中。這些顯示消息字符可轉換為顯示信號，以取代原有信號，或者可進行混合以便透明地疊加到背景圖像上。屏上顯示字符產生及插入的方法及操作是公知的，這里不再贅述。
在視頻顯示器200中，紅外傳感器210接收被調載波發送的控制數據，例如遙控裝置100發射的IR信號101。傳感器210耦合到紅外接收機220上，它將該傳感器信號放大并且形成表示IR信號101的包絡的輸出信號221。顯然，也可以使用其它控制通信的方法，例如，可以采用射頻載波來從遠端位置發送控制數據。
該遙控信號包絡，即信號221表示在該示例性IR載波上調制的數據，其中包絡脈沖代表邏輯″0″狀態，而無包絡或者低幅值表示邏輯1狀態。包絡信號221耦合到微控制器240上，在此它被采樣用于數據識別、控制解碼以及控制命令的確認。有利地是，信號221還耦合到連接器250，該連接器便于顯示器在生產，校準及安裝時的外部控制。連接器250，即通常所述的智能插件，允許使用有線遙控單元。連接器250連接到雙向串行通信總線241上，總線241通過接口電路242提供與微控制器240的通信。另外，一個所謂的克隆盒(clone box)可以被耦合到下文將描述的連接器250上，該連接器允許顯示器設置參數在多個顯示裝置之間進行拷貝和復制。
在第一發明方案中，來自遙控單元100的IR遙控信號101產生一個典型的控制包絡信號221，它可由微控制器240方便地進行處理，并且導致從現有的字符集當中選擇作為包絡信號201所表示的邏輯狀態的可視指示符的字符，而不必考慮微控制器240是否可以解碼和識別信號221中編碼的消息。這樣，通過利用一種現有的屏上消息能力就可以在屏幕上觀看信號221中的數據模式。顯示器的這種OSD字符集的選擇使用還允許存在于該顯示器中的各種信號的可視表示或描述，從而允許診斷評估。
為了提供數字波形的準實時波形顯示，可以考慮使用用以表示邏輯狀態的字符集中的字符。由于在更新基于字符的顯示時的延遲，可以考慮準實時操作本發明的診斷顯示器。然而，此方案提供了一個廉價、一級的故障查找幫助，其中該可視的屏上顯示能夠提供重要的診斷指示符。例如，通常遙控數據被調制在一個紅外信號上，它被接收并且解調，從而形成表示被編碼為具有各種持續時間和脈沖間隔的脈沖的脈沖模式的包絡信號的該數字指令消息。因而，由特定類型的遙控單元產生的控制信號格式和協議，當被顯示在屏幕上時，可以由特征脈沖和間隔來識別。這樣，即使接收信號格式或協議未產生可由電視顯示器執行的控制數據，也可以驗證遙控發射器和電視顯示器及檢測器的正確操作。
這種方便的屏上數據表示顯示的操作如下。在正常顯示操作期間，微型計算機240接收從IR遙控信號中提取的包絡信號221。微型計算機240對信號221取樣，以用于數據識別，控制命令解碼和控制確認。然而，微型計算機240可以被方便地編程和選擇控制，例如通過服務模式選擇開關Ssw，或者通過來自用戶的IR指令控制，以便忽略或執行由取樣的包絡221所表示的任何可執行的代碼。當該服務模式被啟動時，來自該顯示字符集的預定字符被選擇，以表示源于包絡信號221的邏輯狀態。微控制器240存儲該取樣信號包絡，并通過所存儲的數字取樣形成一個表示所存數字信號值的字符串。例如，如果所存樣值是邏輯1，則選擇第一預定字符代碼來表示邏輯1狀態。類似地，如果所存樣值是邏輯0，則選擇第二預定字符代碼來表示邏輯0狀態。遙控數據因此被變換為用于屏上顯示的可視表示的字符串。通過微控制器240附加的人工編程可以觸發或同步該屏上數據表示，以確定特定控制命令的位置，從而識別出存在于該控制數據流中的特定數字字。這種觸發字可以通過諸如開關Ssw這樣的硬連線開關，或者由非用戶或服務技術專家的IR指令來輸入。
先前描述的本發明的數據取樣和表示顯示字符串的產生還可以由顯示器之外的微控制器來執行，如圖1中的方框400所示。如上所述，通信端口(250)存在于許多電視和視頻顯示裝置中，以在制造和安裝時使用，或者例如用于商業環境中，如旅館、醫院和學校等，而這需要機頂盒或類似裝置具有完全相同的參數設置或者協調操作。可用于此端口(250)的信號包括IR遙控包絡信號(221/251)，和允許通過接口242與顯示微型計算機240雙向串行通信的數據總線(241/451)。通信端口(250)允許機頂盒監視和管理或控制顯示器的操作，另外，端口(250)還允許使用有線遙控單元和手持測試設備。這種測試設備的一個例子是Thomson Clone Pro，它可以訪問顯示器200內的存儲位置，以便上傳或下載非易失存儲器，從而允許多個裝置之間的設置和控制能力的復制。這種顯示存儲復制被稱作存儲克隆。因此，如上所述的存在于設備(400)中的微處理器(450)可以執行類似于用于控制器240的功能，以利于本發明的從接收機(210)耦合的遙控信號包絡221/251的取樣。而且，在所示測試設備400上的輸入小鍵盤可以很容易地輸入所述特定的數據觸發字，以允許校驗特定的產品代碼或者評估控制命令。微控制器450構成源自信號251的所儲存樣值的邏輯值狀態的ASCII編碼的基于字符的表示。數據表示字符串作為一個串行數據流(451/241)被耦合到顯示器200的端口250上，并由方框242連接，用于由控制器240進行隨后的格式化和顯示作為屏上字符顯示。
用于可視描述邏輯狀態的這種另選的屏上顯示(OSD)可以具有如圖2A所示的34個字符作為一行的所示形式。例如，IR調制的周期可由白色或彩色實心塊表示，而在介入(intervening)期間，例如，無調制的周期則由虛線或字符下劃線來表示。類似地，無數據或者間歇數據可由星形、感嘆號或者閃光字符表示。顯然，從現有閉合字幕字符集當中進行選擇可以為屏上數據表示提供一種成本最低的解決方案。然而，表示大于或小于符號的其它某些屏上字符，如問號、箭頭可被看作是提供信號條件或出現的有用描述。
盡管圖1的裝置示出了有創造性的遙控代碼的屏上表示，但顯然，這種方便的信號可視方法可用在使用常駐顯示微控制器和顯示字符集的顯示器內的信號中。此外，由于許多顯示特征或控制調整不能通過諸如把手和開關這樣的硬件接口達到而只能通過遙控單元來執行，因此視頻顯示裝置需要包括一個遙控單元。
在有創造性的第二方案中，可以監視所示顯示數據總線的正常或者異常活動。例如，在一個I2C總線裝置中，一個主設備輪詢附屬設備的連續性，這些附屬設備被預期通過拉SCL線低電平來確認該輪詢。通過監視這種輪詢和確認，標準總線以及因此的標準系統操作可由特定的OSD顯示來推斷和表示。例如，可選擇由相鄰的白色或綠色方框所形成的實心條來表示正常系統操作。附屬設備不承認該輪詢的情況可被推斷為表示顯示器故障的非標準總線活動，這可通過諸如顯示感嘆號、問號或另選的字符OHOH，或閃亮的彩色條來表示。類似地，通過方便地使用可視表示的OSD消息字符，則可以監視來自開關模式的電源、調諧器或鎖相環中的典型控制回路的反饋信號的正常或未預期的活動。
本發明可擴展到感興趣的任意數目的數字信號和限定分辨率的模準信號。但是，在前面的示例性應用中，通過對在連接器(250)處的外部雙向串行接口的評估可以獲得另外的益處，其中輸出能力在IR信號包絡的取樣期間被利用，而輸入能力則由返回至顯示器以用于屏上顯示的表示34 ASCII字符串行串信號所利用。本發明的基本概念可以擴展到感興趣的任意數目的信號。最簡單并且可能是成本最低的方案需要選擇和使用一些在OSD中已經存在的字符，以表示數字信號的“高”和“低”狀態。但是，其它某些屏上字符，如箭頭可被看作是提供信號轉換的屏上顯示。如果在微控制器內可以進行模-數(A/D)轉換，則所選字符可表示模準信號的簡單數字化。而且，其它處理也有利于取樣序列內的特定數據模式的識別，如I2C總線上的輪詢確認，或者取樣序列之間的時間變化，其中每個都是由另外所選的字符表示。具有基于圖形的屏上顯示能力的更為高級的顯示裝置可在確定和簡化信號和狀態的OSD表示時提供更大的靈活性。
為了表示信號波形而對屏上顯示能力的創造性使用可以很容易地應用到除了電視接收機之外的其它顯示設備中，以利用該設備的任何內在顯示能力來提供內部信號的表示作為第一級服務功能。
圖3所示為典型的控制順序，它接收來自包絡信號221或端口250的數據并選擇特定字符以表示存在于該數據中的邏輯狀態。該數據表示序列開始于方框300，在方框310選擇服務模式，以允許數據信號由顯示字符表示。當遙控數據要被顯示時，該服務模式可以有選擇地允許或禁止執行合法的控制命令。在方框315，在測試端320確定控制數據的接收之前，用于匯集一行或多行數據表示字符的存儲位置被清空。
如果數據沒有被接收，則在測試端320出現NO，并且形成一個循環，它等待源于遙控按鈕按動操作或者內務處理數據事件的數據。當方框320測試為YES時，所接收的數據在方框330被取樣和量化。
在方框330之內對取樣過程的積分是將該信號量化轉換為離散狀態。例如，一個數字信號可以被有效地量化為具有邏輯狀態″0″和″1 ″的兩個狀態，該狀態由放置到在與該接收信號中出現的位對應的列或者水平位置的屏上顯示行中的兩個可能字符之一來表示，正如圖2A中所示。
但是，一些信號(特別是模擬信號)可能具有兩個以上的感興趣的離散狀態，并且可以由任意數目的已知裝置之一來量化或數字化。例如，方框330的量化功能可以由微控制器240或者450執行，因此，非數字信號可被表示為具有多個位的數字值。這種數字化的模準信號可以通過使用圖2B中所列出的封閉字幕字符來方便地表示。圖2B示出了具有四行最大列高的34個字符的顯示寬度。例如，該列高可通過模擬信號的數字表示而被可變地確定。例如，表示最低有效位的數字值可由黑色方框表示，其中數值21、22、23和24由構成一列的白色或黃色方框表示。另外，這種信號可以通過在一組顯示字符當中進行選擇來方便地表示，其中每個字符表示該信號的一個離散狀態，每次取樣的一個字符被置于單個一行字符中。在許多可能的變化和推斷之間進行字符表示的選擇是一種基于所產生的可視表示有用性的實施方案的決定。
在步驟335，檢驗取樣或量化的遙控信號數據，以判斷是否已經輸入了一個數字地址字或者位模式，以用于在步驟340執行測試。如果在步驟335檢測為NO，則如下所述，來自步驟330的取樣數據被傳送，以用于指定表示的OSD字符。在步驟340，檢測是否存在一個特定數字地址字或者位模式，并可識別目標裝置的制造商、要被控制的裝置的類型、TV、VCR、機頂盒、個人錄像機等、或者是特定的控制命令。如果在步驟340中的測試結果是NO，則形成一個循環，它繼續監視在步驟330的取樣值，并且等待取樣值和用戶確定的數據集、數據字或者位模式之間的匹配或相等。這樣就能夠將顯示字符與取樣信號中出現的具體值同步。當檢測到地址字或者控制位模式時，在步驟345到360，分析該位序列以便識別邏輯值0和1，并指定用以表示每個位的邏輯值的預定字符。
如上所述，模擬信號可由數字字來表示。例如，如果用一個4位范圍的值來量化信號，則類似于步驟345到360但具有更多級的方案可以識別在封閉字幕顯示陣列中的特定字符或者特定字符位置。圖2B示出了一個屏上顯示，其中數字值(表示準瞬間模準信號幅度)由不同高度的列來直觀表示。
在步驟345，分析來自步驟335的位序列，或者響應在步驟340的地址檢測而選擇的位，以便識別是否存在邏輯1值，如果一個“YES”使在步驟350選擇第一預定字符，以提供邏輯1的可視屏上顯示。如果步驟345測試結果是“NO”，則在步驟355進行第二次測試，以識別邏輯0是否存在，并且導致在步驟360選擇表示邏輯0的第二預定字符。然而，如果步驟355測試結果是“NO”，則形成一個循環，以返回到步驟345，以等待具有邏輯值0和1的數據出現。
在步驟365，按照檢測順序將來自步驟350和360的所選預定字符代碼匯編在一起以形成一行，并在步驟370檢測行滿度，即34個字符。如果該行沒有完全充滿，則形成一個循環返回到步驟345，這一過程反復進行，直到在步驟370由YES指示該行被完全充滿。然而，雖然可被顯示的最大字符數為34，但也可以人工輸入較少的顯示數目作為步驟370測試的目標值。在步驟375確定選擇多行顯示。圖2B描述了這種顯示的一個例子，它示出了4行，并且每行都有34個字符。這樣，在步驟375的YES則會使步驟345至375被反復執行，直到已經匯編了每行34個字符的4行的陣列并且步驟375測試為“NO”。
完整的單行或行陣列被輸出到發生器，以便在步驟380進行屏上顯示。在步驟382檢測以確定具有OSD字符表示的服務條件是否由于一個YES接合到終止診斷顯示條件的步驟395而終止。如果步驟382檢測結果是NO，則取樣數據的字符描述被顯示一個預定的時間周期d，該周期在步驟385中被測量。顯然，數據位顯示的時間長度部分是由于這種數據顯示方法的準實時特性決定的。在另一種觀點看來，這種方便的顯示方案被認為是有點象存儲示波器所起的作用，其中瞬態或間歇出現的信號被周期性的捕獲，如在步驟330，并且在步驟385顯示的時間周期為d。另外，如果時間周期d被配置來表示具有諸如0.5或1秒的周期的循環定時功能的周期，則具有循環或周期性特征的信號可利用這種屏上顯示方法來表示。
當步驟385檢測結果為YES時，顯示周期結束，并在步驟390執行另一個檢測以判斷當檢測結果為YES將使先前匯集的單行或多行數據在步驟315被清除時是否接收到其它數據，以準備新數據的接收和描述。如果步驟390還未檢測到其它數據，則檢測結果為NO，從而在步驟395導致終止服務模式并在步驟399結束屏上數據顯示模式。
對現有屏上消息能力的這種創造性的應用將在顯示器內提供模準或數字信號的可視表示，并且便于現場服務人員進行簡單經濟的診斷評估。
權利要求
1.一種用于在具有屏上消息顯示能力的視頻顯示器中顯示數據的方法，包括如下步驟a)存取所述顯示器內的數字數據；以及b)顯示所述數據的每個位，作為形成所述數字數據的屏上消息顯示表示的一部分的字符。
2.如權利要求1的方法，進一步包括步驟選擇所述視頻顯示器的操作模式。
3.如權利要求2的方法，其中由所述的選擇步驟選擇的所述操作模式是一種服務模式。
4.如權利要求1的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟從一個字符集中選擇第一字符，以表示具有邏輯值零的每個所述位。
5.如權利要求4的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟從所述字符集中選擇第二字符，以表示具有邏輯值一的每個所述位。
6.如權利要求5的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟將表示每個所述位的所述第一和第二字符形成一行。
7.如權利要求6的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟將所述第一和第二符號的所述行接合，以用于屏上消息顯示。
8.一種具有屏上顯示能力的視頻顯示器，它使用一種方法顯示視頻顯示器之內的信號，包括如下步驟a)存取所述顯示器內的模擬信號；b)將所述模擬信號量化，以形成數字字；以及b)顯示作為形成所述模擬信號的屏上顯示的一部分的字符的所述數字字。
9.如權利要求8的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟從屏上消息字符集中選擇一個預定字符，以表示所述數字字的第一數字值。
10.如權利要求9的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟形成一列所述的預定字符，其列高表示所述數字字的數字值。
11.如權利要求8的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟從來自屏上消息字符集的一個預定字符組中選擇不同的字符來表示每個所述數字字的相應值。
12.一種用于顯示在具有屏上消息顯示能力的視頻顯示器中的遙控數據的方法，包括如下步驟a)選擇所述視頻顯示器的操作模式；b)接收一個遙控命令；以及c)顯示來自所述遙控命令的數據。
13.如權利要求12的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟d)把來自所述遙控命令的邏輯零數據位表示為來自為由所述視頻顯示器的顯示而存儲的字符集中的第一字符。
14.如權利要求13的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟e)把來自所述遙控命令的邏輯一數據位表示為來自為由所述視頻顯示器的顯示而存儲的字符集中的第二字符。
15.如權利要求12的方法，其中所述顯示步驟進一步包括步驟f)選擇為顯示而存儲的字符來表示來自所述遙控命令的所述數據。
16.如權利要求15的方法，其中所述選擇步驟進一步包括步驟g)利用每個邏輯狀態特有的字符表示來自所述遙控命令的數據的邏輯狀態。
17.一種具有屏上消息顯示和遙控能力的視頻顯示裝置，包括一個遙控消息接收器，用于接收遙控命令并通過其形成數據，一個接收所述數據的控制器，和一個屏幕顯示發生器，它接合到所述控制器上并且通過響應由所述遙控命令形成的所述數據產生顯示符號。
18.如權利要求17的視頻顯示，其中所述視頻顯示裝置在一個特定的操作模式操作，并且所述控制器處理所述數據，以便接合到所述屏上顯示發生器上，從而根據所述數據中現有的邏輯狀態產生特定字符。
19.如權利要求18的視頻顯示器，其中所述特定操作方式是一種服務模式。
20.如權利要求17的視頻顯示器，其中所述符號來自一個封閉字幕字符集。
21.一種與視頻顯示器相關的電子裝置的診斷方法，該視頻顯示器具有一個微處理器和一個可顯示字符的存儲裝置，包括如下步驟a)在所述裝置中啟動測試模式；b)測試所述裝置的工作參數；以及c)使用來自所述字符集的字符顯示所述測試步驟的結果。
全文摘要
一種用于顯示在具有屏上消息顯示功能的視頻顯示器中的數據的方法。該方法包括步驟訪問顯示器中的數據，顯示數據的每一位，作為形成表示數字數據的屏上消息顯示的一部分的字符。
文檔編號G09G5/377GK1493159SQ01822836
公開日2004年4月28日 申請日期2001年12月3日 優先權日2000年12月28日
發明者K·E·諾特魯普, K E 諾特魯普 申請人:湯姆森許可公司