專利名稱：用于在視頻系統中顯示字符的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于在視頻信號中顯示字符的一種裝置，所述字符能夠被相對于正常電視圖象組成的背景透明地顯示。當對應于背景圖象的模擬信號是按照規定色度信息被調頻的一種標準編碼時，利用本發明特別有優越性。
本發明涉及電視技術領域和其外圍的應用。
視頻設備(錄相機、視頻激光光盤重放機、解碼器)日益依靠在顯示屏上的文字顯示而容易與用戶交換信息。這種文字可以包括編程的菜單、狀態消息、電傳等。為此目的，所述設備包括一個字符發生器，其作用是將對應于要顯示的文字的信息插入到視頻信號中。
文字發生裝置作為一個整體，提供或者一種RGB信號，或者是按某種具體標準(例如PAL、NTSC、SECAM)編碼的信號。例如，文字插入到復合視頻基帶信號(從現在開始稱為CVBS信號)是以本技術領域的專業人員所公知的方法，通過CVBS信號與對應于要顯示的字符的亮度平臺相復用進行的。因此，在限定的瞬間上，CVBS信號的視頻信息(亮度和色度)由不同的亮度信息取代。
亮度平臺的引入擦掉原來存在的色信息(色度)。按照PAL和NTSC標準，色度是調幅的。在亮度平臺期間，由于文字的緣故，色度信號的幅度為0，在顯示屏上的文字并大體上是黑灰色。在SECAM中，色度是調頻的。然而，亮度平臺通常引入CVBS信號頻率變化。因此，能在屏幕上看見出現的大量色度疵點，這些疵點會引起在讀出文字和/或涉及視覺舒適方面的相當大的問題。
用于減少色度疵點的一種公知解決辦法是在插入文字前，利用調諧到色度信號的中心頻率的帶通濾波器對在CVBS信號中的色度信號進行取樣。而后這個信息被插入含有已插入文字的視頻信號。這種實踐被用于稱為“混合模式”的操作模式中，屏幕的一部分包括文字，另一部分是圖象。而后，文字采取圖象的顏色。為了呈現良好的可視性，文字的亮度水平被選擇得高一些。這種解決辦法有一些缺點。實際上，當文字存在時和當一部分原始CVBS信號存在時色度信息的幅度要變化，這種變化能引起信號質量的變壞。此外，在多種標準制式中，僅對于SECAM型標準實施帶通濾波器是最可取的，對于SECAM制式來說，色度信號是調頻的。按照這種思路，在低通濾波器的輸出點設置一個開關，以便在要求的時間，使濾波器起作用。另外需要設置一個邏輯電路，用來控制這個開關，在沒有任何CVBS信號情況下，或當視頻信號僅由文字發生器得到時，該開關應當開路，防止CVBS信號干擾文字。后者的模式稱為“全負面模式”。另外，低通濾波器包括電容和線圈，對于集成來說，其元件是困難的。
因此這種解決辦法的成本是不可考慮的。
在使用通常的字符發生器的裝置中，所插入的文字完全去掉了對應的圖象部分。這會出現問題的，特別是在用于設置圖象的菜單由遙控去掉該圖象的大部分的情況下，或在希望保持所顯示的文字同時，希望繼續正常的節目的時候。
本發明的目的是緩解這些缺點。
發明的主題是一種在視頻系統中顯示字符的裝置，其特征在于所述裝置將文字插入原始視頻信號中，和在于而后形成由文字和所述原始信號組成的視頻信號的加權平均。
以至于，在合成的信號中，色度信息未被擦掉，只是簡單地衰減了。不再需要帶通濾波器。
原始圖象的亮度也被計入。對應于文字的亮度信息還被疊加、被衰減。在屏幕上結果是一種透明的文字的效果，收看者取決于文字的亮度有通過乳白色或黑色濾波片觀看原始圖象的印象。因此，在接入所顯示的文字的同時，有可能繼續電視節目。
另外的優點是文字區域的外部，信號相同于原來的信號。
另外，按照本發明的裝置還能用于對于色度碼不利用調頻的標準。因此在這種情況下，也能獲得透明效果的優點。
根據一個特定的實施例，用戶具有在收看合成加權視頻信號或收看已插入文字的視頻信號之間選擇的權利。當選擇后者信號時，產生的圖象出現通常的不透明的文字。
按照一個特定實施例，加權信號被用于至少當原來視頻信號是視頻基帶信號，在該基帶信號中色度是調頻的。
按照一個特定實施例，加權是通過施加文字視頻信號與原來視頻信號之間相串聯的兩個電阻的電壓差實現的，在兩個電阻之間的中點存在的信號是所要求的加權信號。利用電阻能夠容易實現該裝置的集成。
本發明的其他優點和特征通過結合各附圖以非限制性的方式說明的一個特定的實施例將會十分明顯。
圖1表示按照本發明用于顯示字符的一種裝置的功能圖;
圖2表示包含同步再插入裝置的圖1裝置的變形實施例。
在各圖中，相同部件給出相同的參考標號。
按照所表示的實施例，該裝置的輸入信號是一個復合視頻基帶信號(稱為CVBS信號)。
按照另外一個實施例，該裝置的輸入信號是一個還包括同步信號的亮度信號(稱為Y信號)。對于SVHS標準黑白電視信號或亮度信號是其例子。
如圖1所示，按照本發明的顯示裝置包括箍位電路2，將輸入信號(CVBS0)箍位到一個參考電壓。箍位電路2與箍位電容1一起工作。被箍位的信號以并聯方式被送到起阻抗匹配作用的裝置，兩個輸出放大器(3和4)。因此形成的第一電路支路還包括在放大器4的輸出端的由一個未示出的電路驅動的“三態”控制器5，其作用在下文將要描述。當要求得到一個“透明”的文字時，控制器5正常導通和起到一種閉合的開關的作用。
第二電路分支包括在放大器3的后面，由字符發生器7控制的開關6。該開關將匹配放大器9的輸入端連接到放大器3的輸出端，或者連接到線路8上，該線路8的電壓受字符發生器7的控制。放大器9的輸出端連接到電阻10的一端，控制器5的輸出端連接到電阻11的一端。電阻10和11被連接在一起并形成該電路的輸出端13。
字符發生器7以公知的方法同步到通過同步提取器和來自CVBS0信號的鎖相環得到的行、幀和圖象點(象素)頻率。字符發生器7尤其是還包括含有要顯示的文字的RAM，含有字符矩陣的ROM，以及水和垂直時基電路。所述時基使其可能產生用于讀含有要顯示的文字的所需地址(例如以ASCII碼形式)。字符發生器7還包括一個亮度電路，該電路從由所述ROM提供的字符矩陣得到亮度信號。這個信號是隨時間變化的和按照將要插入的類型(例如字符的背景或字符形狀)包括亮度平臺。亮度信號出現在線8上。當發生插入時，發生器7通過一個插入信號(“稱為快速空白信號”)啟動開關6，以便將線8連接到放大器9的輸入端。從而，在要求的瞬間，由來自字符發生器7的亮度信號取代一部分視頻信號。
上述字符發生器7僅給出一種方法的例子。十分明顯，可以使用不同結構的發生器。文字插入到視頻信號問題的本身在別處是公知的，字符發生器本身的操作將不進一步描述。另外應當注意的是，上述字符發生器僅提供一個亮度插入信號。具有產生彩色文字的字符發生器顯然將是未來的展望。
如果出現在連接到放大器9的電阻10的一端的信號表示為CVBS 1，且出現在連接到控制器5的電阻11的一端的信號表示為CVBS 2，則在端13上再生的信號CVBS 3由以下關系給出CVBS 3＝ (R11×CVBS1×R10×CVBS2)/(R11+R10)其中R10和R11分別代表電阻10和11的值。
因此，CVBS 3是信號CVBS1和CVBS2的加權平均。當沒有文字插入到CVBS1時，則CVBS1和CVBS2信號將是相等的，和輸出信號CVBS3將等于被箝位的輸入信號CVBS;沒有出現變化。
在存在文字的情況下，在一方面，相應于文字的亮度和原來CVBS信號的亮度與色度之間形成加權平均。在屏幕上，一方面以透明的文字效果清楚地顯示出來，在另一方面，由于衰減了插入產生的色度疵點，色度信息沒有被消除，但只是簡單地衰減了。
當控制器5被置為高阻抗狀態，則僅CVBS1信號到達點13。這種狀態是似乎電阻11為無窮大。結果，CVBS3和CVBS1將是相等的。所插入的文字將以下透明的方式出現在屏幕上，所覆蓋的圖象將被消除。
按照一個優選實施例，當輸入信號CVBS 0是一個復合電視信號時，控制器5導通，該復合電視信號的色度信息是調頻的。這是對于SECAM信號的情況。對于其他類型的信號，諸如PAL和NTSC信號，則許可用戶經按照本發明的包含在該設備中的遙控器在不透明模式或在透明模式之間進行選擇。
按照一個特定的實施例，電阻10和11是按下式選擇的R11/R10＝3這些值分別對應于不透明文字和原來信號的3/4和1/4的加權系數。當字符的亮度水平被選為近于白色和字符背景的亮度水平被選為適于黑色時，這種結構是文字的清晰度和透明度之間的一種良好的折衷。
按照一個特定的實施例，電阻的電阻比率可以改進，特別是取決于編碼視頻信號的標準。例如，這種改進可以通過CVBS1信號對一個電阻的抽頭來實現，而不是通過電阻10，但也要連接到點13。
按照一個特定的實施例，分別對應于不透明文字信號和原來信號的加權系數3/4和1/4可被用于PAL和NTSC標準的連接。
按照一個特定的實施例，在連接SECAM標準時，利用分別對應不透明文學信號和原來信號的2/3和1/3加權系數。
在電阻的優選上，將計入對于文字所選擇的亮度平臺。
按照一個特定的實施例，按照本發明的裝置包括同步重新插入電路。這個實施例如圖2所示。同步重新插入電路12位于箝位電路2和放大器3和4之間。這個電路12從分頻器15接收從鎖相環14發出的相應于行同步信號頻率的信號。鎖相環14接收由提取器16從輸入信號提取的同步信號。
同步插入電路12起到將來自鎖相環14發出的時鐘，同步重新插入已箝位的視頻信號中的作用。當輸入信號呈現同步脈沖相位發生變化(“抖動”)時，這個電路將是有用處的。如未進行重新插入，“抖動”將出現在控制字符發生器7的同步信號與已箝位的視頻信號的同步信號之間，該將產生擾亂文字的行的垂直對準結果。
本發明的基本點在于，連接到放大器3和4的分支在重新插入以后設置，以便在電阻10和11的輸入端，相應的信號有正確的同相位。
最后，應當清楚地理解，本發明不限制于各個例子給出的信號。
權利要求
1.用于在視頻系統中顯示字符的裝置，其特征在于所述裝置將文字插入原來視頻信號中和在于然后該裝置形成一種包括文字和所述原來視頻信號的視頻信號加權平均量。
2.按照權利要求1的裝置，其特征在于所述裝置包括裝置(5)，用于在已加權視頻信號和文字已被插入其中的視頻信號之間進行選擇。
3.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于當該裝置的輸入信號是一個復合視頻基帶信號或一個包含同步信號的亮度信號時，形成所述加權平均量。
4.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于至少當該裝置的輸入視頻信號(CVBS 0)是一個其色度信號是調頻的復合視頻基帶信號時，形成所述加權平均量。
5.按照權利要求4的裝置，其特征在于所述視頻信號是SECAM標準的信號。
6.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于加權平均量是通過在串聯的兩個電阻(10、11)的中點(13)重新獲得的加權信號形成的，電阻(10、11)的自由端分別接收原來的視頻信號和要顯示的文字已被插入的視頻信號。
7.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于該裝置包括一個連接到一個箍位電容(1)上的箍位電路，被箍位的信號饋送到并行的兩個電路分支，這些分支之一包括一個字符發生器(7)，該發生器將要顯示的文字插入到該第一分支的視頻信號中去，其他分支包括一個“三態”控制器(5)。
8.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于文字插入到視頻信號中是由文字發生器對應于要顯示的文字插入亮度平臺實現的。
9.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于該裝置包括一個已知類型的同步再插入電路。
10.按照前述各權利要求之一的裝置，其特征在于對于已被插入文字的視頻信號加權系數是3/4和對于原來的視頻信號是1/4。
11.按照權利要求9的裝置，其特征在于該3/4和1/4的系數用于PAL或NTSC標準的信號。
12.按照權利要求1至8之一的裝置，其特征在于對于已被插入文字的視頻信號加權系數是2/3和對于原來的視頻信號是1/3。
13.按照權利要求12的裝置，其特征在于該2/3和1/3的系數用于SECAM標準的信號。
全文摘要
本發明涉及用于在視頻系統顯示字符的裝置，所述字符能夠相對于由正常圖象組成的背景被透明地顯示，所述裝置將文字插入原來的視頻信號中，而后形成這種包含文字的信號與所述原來視頻信號的加權平均量。本發明應用于電視設備中和外圍設備中。
文檔編號H04N5/445GK1105511SQ9419012
公開日1995年7月19日 申請日期1994年3月4日 優先權日1993年3月12日
發明者奎耐克·奧利維爾 申請人:湯姆森日用電子產品公司