專利名稱：跟蹤電視節(jié)目傳送情況的設(shè)備及其使用的方法
本申請(qǐng)是在一九九四年一月六日向國(guó)際局遞交的中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?4190933.6、發(fā)明名稱為視象設(shè)備管理系統(tǒng)的發(fā)明專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)上提交的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及電視設(shè)備的管理，特別是涉及關(guān)于下述目的的管理跟蹤以預(yù)先記錄的形式存儲(chǔ)并正在設(shè)備中發(fā)送的電視節(jié)目，以及跟蹤由設(shè)備正在接收和發(fā)射的節(jié)目。
電視節(jié)目在對(duì)外廣播或在一個(gè)有線系統(tǒng)上發(fā)送之前，可以被導(dǎo)向一個(gè)設(shè)備內(nèi)的或多個(gè)設(shè)備之間的許多通道上。到目前為止，還沒(méi)有任何系統(tǒng)或手續(xù)可以可靠地實(shí)時(shí)監(jiān)視這些節(jié)目的傳送情況。其后果是，這種設(shè)備的管理一般必須依賴于這樣的假定即所有操作人員都以所需的方式采取了跟蹤節(jié)目傳送路徑的必要步驟。目前，確定實(shí)際上究竟已經(jīng)對(duì)外廣播或給有線系統(tǒng)配給了什么節(jié)目的最現(xiàn)實(shí)的手續(xù)之一是，在停播后記錄已經(jīng)廣播或分配給用戶的所有節(jié)目。換言之，該手續(xù)只能離線地作出必要的決定，因此不是實(shí)時(shí)的。
電視工業(yè)界已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了幾種不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)的軟件，它們是為實(shí)現(xiàn)某些特定目的而設(shè)計(jì)的，例如為了制作準(zhǔn)備廣播或配給的節(jié)目的工作日志。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些記帳程序，其中需要用到從計(jì)劃廣播的節(jié)目的日志中得到的人工輸入數(shù)據(jù)，以及值班操作員在廣播時(shí)和閱讀停播后記錄時(shí)所作出的不準(zhǔn)確的報(bào)告。此外，已在試圖實(shí)現(xiàn)對(duì)正在播放的節(jié)目的有限的自動(dòng)化。然而，這種系統(tǒng)的能力是有限的，這是因?yàn)橐话愕卣f(shuō)，這些系統(tǒng)不能夠自動(dòng)地識(shí)別正在通過(guò)一個(gè)設(shè)備或被存儲(chǔ)到該設(shè)備內(nèi)的節(jié)目。這樣，不論是通過(guò)廣播還是通過(guò)向有線電視網(wǎng)按時(shí)地向用戶提供電視節(jié)目，在極大程度上(如果不是全部地)取決于負(fù)責(zé)的操作人員，而且在極大多數(shù)情形下也只能由他們來(lái)確認(rèn)。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是，自動(dòng)地監(jiān)視電視節(jié)目或其元素在一個(gè)設(shè)備內(nèi)或多個(gè)設(shè)備之間的傳送路徑，以便能夠自動(dòng)地作出關(guān)于每個(gè)電視節(jié)目或元素所傳送的路徑的記錄和關(guān)于每個(gè)節(jié)目或元素沿著其路徑到達(dá)各個(gè)分配對(duì)象點(diǎn)的時(shí)間的記錄。
本發(fā)明的一個(gè)較為具體的目的是，向每個(gè)節(jié)目的視象信號(hào)提供能夠識(shí)別該節(jié)目的并能按可以輸送給計(jì)算機(jī)的方式解碼的信息，由此可以實(shí)現(xiàn)電視設(shè)備的實(shí)時(shí)管理。
本發(fā)明的另一個(gè)具體的目的是，在視象信號(hào)中含有圖象信息的，但又不會(huì)干擾在家用接收機(jī)上觀看節(jié)目的區(qū)域內(nèi)提供這種節(jié)目識(shí)別信息。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的和其他目的通過(guò)提供下述設(shè)備來(lái)達(dá)到，該設(shè)備用來(lái)跟蹤電視節(jié)目在節(jié)目配給系統(tǒng)中的傳送，每個(gè)節(jié)目都包含了一個(gè)帶有能產(chǎn)生電視圖象的視象信號(hào)，配給系統(tǒng)包含了多個(gè)電視節(jié)目在其中傳送的單元，上述設(shè)備包括第一信號(hào)處理裝置，它連接在系統(tǒng)之內(nèi)，用來(lái)在節(jié)目的視象信號(hào)中添加一些信號(hào)元素，其目的是在電視圖象上添加一些符號(hào)圖案(以下稱作圖標(biāo))，使這些符號(hào)位在電視圖象的預(yù)定位置處，并且多個(gè)相繼的圖案組成一個(gè)可以唯一地識(shí)別該節(jié)目的代碼；以及第二信號(hào)處理裝置，它連接在系統(tǒng)之內(nèi)，用來(lái)探測(cè)原先添加在視象信號(hào)中的信號(hào)元素，并在對(duì)該探測(cè)作出響應(yīng)時(shí)用來(lái)產(chǎn)生含在視象信號(hào)內(nèi)的節(jié)目識(shí)別標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的還通過(guò)下述方法來(lái)達(dá)到，該方法用來(lái)跟蹤電視節(jié)目在節(jié)目分配系統(tǒng)中的傳送，每個(gè)節(jié)目都包含了一個(gè)帶有能產(chǎn)生電視圖象的視象信號(hào)，配給系統(tǒng)包含了多個(gè)電視節(jié)目在其中傳送的單元，上述方法包括在連接在系統(tǒng)內(nèi)的第一信號(hào)處理裝置中向一個(gè)節(jié)目的視象信號(hào)添加一些信號(hào)元素，其目的是在電視圖象上添加一些符號(hào)圖案(以下稱作圖標(biāo))，使這些符號(hào)位在電視圖象的預(yù)定位置處，并且多個(gè)相繼的圖案組成一個(gè)可以唯一地識(shí)別該節(jié)目的代碼；以及，在連接在系統(tǒng)內(nèi)的第二信號(hào)處理裝置中探測(cè)原先添加在視象信號(hào)中的信號(hào)元素，并且在對(duì)該探測(cè)作出響應(yīng)時(shí)用來(lái)產(chǎn)生含在視象信號(hào)內(nèi)的節(jié)目識(shí)別標(biāo)記。
由于電視節(jié)目在廣播或分配給用戶有線系統(tǒng)之前，其各個(gè)元素要經(jīng)過(guò)多個(gè)信號(hào)處理設(shè)備，所以這些元素將出現(xiàn)原始節(jié)目?jī)?nèi)容中不存在的各種缺陷和失真。當(dāng)然，在廣播或分配給用戶有線系統(tǒng)的過(guò)程中，在電視信號(hào)內(nèi)也會(huì)引入更多的缺陷和失真。位在有效圖象窗口之外的含有圖象信息的區(qū)域(也稱作漫散圖象區(qū))中的視象信號(hào)的所有部分在某些地點(diǎn)實(shí)際上要發(fā)生形狀變化、時(shí)間變化和/或被替換，這使得任何利用這些區(qū)域的信息添加方案常常不是最可靠的。因此，任何形式的識(shí)別標(biāo)記方案的最可靠的插入位置是有效圖象區(qū)。
利用有效圖象區(qū)所涉及的一個(gè)最大的問(wèn)題是標(biāo)記信息可能被插入到影響觀看者觀看的位置上。
本發(fā)明通過(guò)下述裝置排除或至少改善這些問(wèn)題中的第一個(gè)問(wèn)題，也即利用與整體圖象相比很小的一些圖標(biāo)，并把這些圖標(biāo)插入到視象信號(hào)之中，使得它們?cè)谶m當(dāng)調(diào)節(jié)后的家用電視接收機(jī)上位在由視象信號(hào)所產(chǎn)生的圖象中的看不到的區(qū)域內(nèi)。下面將把這個(gè)區(qū)域稱為圖標(biāo)區(qū)。圖標(biāo)區(qū)的外部邊界與上述漫散圖象區(qū)的邊界相重合；圖標(biāo)區(qū)的內(nèi)部邊界最好與本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)稱之為安全標(biāo)題區(qū)的邊界相重合，更好的情況是與本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)稱之為安全作用區(qū)的邊界相重合，后者稍大于安全標(biāo)題區(qū)。后面將說(shuō)明這些區(qū)域的形狀和大小。在經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)后的家用電視接收機(jī)中，圖象寬度和高度的調(diào)整使得電子束的掃描對(duì)應(yīng)一個(gè)稍大于顯象管可用區(qū)的區(qū)域。理想地說(shuō)，該調(diào)整使得圖象的安全有效區(qū)對(duì)應(yīng)于顯象管的可用區(qū)。
第二個(gè)問(wèn)題是用戶在觀看節(jié)目時(shí)存在的失真和缺陷。雖然這些失真可能不至于影響到用戶，但它們?cè)跀?shù)字系統(tǒng)中仍然可能引起不可靠性。
例如，由于目前用于處理視象信號(hào)的設(shè)備的固有特性，要想把信息精確地放置到圖象區(qū)域中的確定的位置上存在著一些障礙。關(guān)于在垂直方向上的精確定位，需利用垂直同步信號(hào)作為參考信號(hào)對(duì)圖象的行進(jìn)行計(jì)數(shù)，并用數(shù)字圖象處理器和錄象帶的記錄時(shí)間基準(zhǔn)校正器來(lái)代替垂直和水平同步脈沖。因此，確定某一特定的圖象行的精度取決于處理時(shí)所使用的各個(gè)個(gè)別的設(shè)備。在某些較為常見(jiàn)的磁帶錄象機(jī)中，一個(gè)共有的問(wèn)題是它們能夠滯后一行地鎖定在視象信號(hào)上。這樣時(shí)間基準(zhǔn)校正器將加上使圖象在垂直方向移動(dòng)一行的同步信息。由于丟失的那行在正常觀看的家用電視機(jī)上位在圖象區(qū)域的外面，所以觀看者不會(huì)注意到這種移動(dòng)。
關(guān)于圖象元素在水平方向上的位置，沿著實(shí)際視象信號(hào)的一行內(nèi)的任意象素的位置是由該行水平同步脈沖的前沿決定的。上面提到的各類視象處理設(shè)備和甚至于較老的模擬式處理放大器都會(huì)有改變這個(gè)關(guān)系的作用。由于觀看者沒(méi)有圖象邊緣的實(shí)際位置作參考，所以他們同樣不會(huì)受到這種改變的影響。在實(shí)際中，由于較大量的相位誤差會(huì)使得水平消隱信號(hào)擴(kuò)展到可容忍的限度之外，所以這個(gè)誤差被保持在大約次載波的半個(gè)周期之內(nèi)。
現(xiàn)有的設(shè)備還存在有模擬亮度大小和信號(hào)放大的線性問(wèn)題。即使是電視處理系統(tǒng)中所使用的最簡(jiǎn)單的分配放大器，也會(huì)給它們所處理的信號(hào)引入明顯的模擬誤差。這些誤差包括差分增益、信號(hào)壓縮、高或低亮度等級(jí)、非線性傳遞函數(shù)等等方面的誤差。較復(fù)雜的設(shè)備會(huì)引入更大的誤差。因此，當(dāng)對(duì)通過(guò)任一個(gè)這些設(shè)備的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，就可能產(chǎn)生量化誤差。
根據(jù)本發(fā)明所使用的用來(lái)提供信息的元素或圖標(biāo)具有這樣的能力，即使當(dāng)包含它們的視象信號(hào)出現(xiàn)了上述各種移動(dòng)和失真時(shí)，它們也能保持它們的信息內(nèi)容。這些圖標(biāo)由一些簡(jiǎn)單的圖案組成，它們具有足夠的冗余度來(lái)保證即使在受到了上述的垂直和水平移動(dòng)影響時(shí)，也能可靠地被探測(cè)。為了保證即使當(dāng)圖標(biāo)出現(xiàn)了模擬亮度的量化誤差時(shí)也能被可靠地解碼，在每幀圖象的確定區(qū)域內(nèi)包含了一個(gè)特定的參考圖標(biāo)，它具有代表圖象的黑色、白色和灰色亮度等級(jí)的區(qū)域。這些亮度等級(jí)的已知值與讀出該參考圖標(biāo)時(shí)得到的象素值之間的差值給出了表明增益大小和在編碼之后所出現(xiàn)的非線性誤差。這個(gè)信息可以在從圖象幀的另三個(gè)圖標(biāo)區(qū)中讀出圖標(biāo)時(shí)用作補(bǔ)償量。
較具體地說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)利用具有下述性質(zhì)的圖標(biāo)圖形克服了圖象元素位置移動(dòng)和模擬信號(hào)失真的問(wèn)題，即使在出現(xiàn)了大的噪聲或失真的情形下，這些圖標(biāo)圖形也能借助于目前已有的技術(shù)，利用模糊邏輯被可靠地探測(cè)和識(shí)別。在經(jīng)典的布爾代數(shù)邏輯探測(cè)技術(shù)中，每個(gè)信號(hào)元素只能具有0或1兩個(gè)值，模糊邏輯與此不同，它能夠把每個(gè)信號(hào)元素和基本上連續(xù)地位在0和1區(qū)間內(nèi)的一個(gè)值相聯(lián)系起來(lái)。因此，模糊邏輯圖案恢復(fù)并不依賴于完全的匹配。它給出一個(gè)關(guān)于匹配準(zhǔn)確程度的值。只要組成圖標(biāo)的圖案參數(shù)滿足本發(fā)明的要求范圍，合理大小的噪聲或失真不會(huì)阻礙符號(hào)的恢復(fù)，從而給系統(tǒng)賦予了基于布爾代數(shù)的信息系統(tǒng)所沒(méi)有的魯棒性(robustness，抗干擾性)。
圖1是一個(gè)方框圖，示出裝備有實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的元部件的普通電視設(shè)備；圖2是一個(gè)方框圖，示出圖1系統(tǒng)中根據(jù)本發(fā)明的部件之一；圖3.0是圖2部件的一個(gè)單元的方框圖；圖3.1是一個(gè)方框圖，示出圖3單元中那些用來(lái)把圖標(biāo)插入到視象信號(hào)中去的部分；圖3.2是一個(gè)方框圖，示出圖3單元中那些用來(lái)從視象信號(hào)中讀出圖標(biāo)的部分；圖3.3是一個(gè)方框圖，示出圖3單元中那些用來(lái)識(shí)別從視象信號(hào)中讀出的圖標(biāo)的部分；圖4是電視圖象屏幕的示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別元素的位置；圖5.1和5.2是本發(fā)明在實(shí)際中可以使用的多種識(shí)別圖案的各部分的示意圖。
圖6.1至6.3是時(shí)序圖，說(shuō)明圖3裝置的工作過(guò)程。
圖1是一個(gè)典型的電視配給系統(tǒng)的方框圖，它可以根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)筑。該示例性系統(tǒng)的形式是任意選取的，其目的只是用來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。需要理解，不論一個(gè)電視節(jié)目配給系統(tǒng)的復(fù)雜程度和/或分布范圍大小如何，任何系統(tǒng)都可以作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基礎(chǔ)。再有，雖然所示的實(shí)施例是結(jié)合NTSC制式來(lái)說(shuō)明的，但必須看到本發(fā)明適用于所有的電視制式，不論是目前正在使用的制式還是將來(lái)要開(kāi)發(fā)的制式。
圖1所示的系統(tǒng)包含一些電視信號(hào)處理部件，例如一個(gè)衛(wèi)星接收機(jī)102，一個(gè)磁帶錄象機(jī)104，和一個(gè)在電視工業(yè)中稱為分配播放室(break studio)的電視信號(hào)處理和控制區(qū)106。衛(wèi)星接收機(jī)102與一個(gè)接收天線112相連，用來(lái)接收衛(wèi)星向下傳送的節(jié)目，到達(dá)接收機(jī)102的節(jié)目通過(guò)一個(gè)路徑器114被導(dǎo)向系統(tǒng)的其他部件，例如部件104和106。這樣，通過(guò)向下聯(lián)系而到達(dá)接收機(jī)102的節(jié)目可以由錄象機(jī)104記錄或者直接通過(guò)控制單元106向空中送出。另外，預(yù)先記錄在磁帶上的節(jié)目也可以通過(guò)路徑器114從VTR(磁帶錄象機(jī))104傳導(dǎo)到控制單元106中。
迄今所說(shuō)明的系統(tǒng)雖然簡(jiǎn)單，但它是一個(gè)可工作的電視站。根據(jù)本發(fā)明，專門設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)器(node)120連接在電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)入、離開(kāi)電視站或電視站內(nèi)部路徑的各個(gè)交接點(diǎn)上。如后面將更詳細(xì)地說(shuō)明的那樣，每一個(gè)這種節(jié)點(diǎn)器120可以被控制得用來(lái)識(shí)別經(jīng)過(guò)其內(nèi)的各個(gè)電視節(jié)目，或者用來(lái)發(fā)送經(jīng)過(guò)其內(nèi)的電視節(jié)目，以及/或者在每個(gè)這種發(fā)送中插入識(shí)別標(biāo)記。
最后，圖1所示的系統(tǒng)還包含這樣一些單元，它們的作用是使用根據(jù)本發(fā)明在視象信號(hào)中所提供的信息，而且它們通過(guò)電纜122與節(jié)點(diǎn)器120相連接。這些附加的單元含有一個(gè)監(jiān)視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它由例如下述一些單元所組成單元130，用來(lái)保存電視站所執(zhí)行的日常工作的計(jì)劃；單元132，用來(lái)提供將由電視站廣播的節(jié)目記錄日志；單元134，用來(lái)執(zhí)行記帳功能；以及一個(gè)或多個(gè)單元136，用來(lái)執(zhí)行需要利用根據(jù)本發(fā)明所提供的信息的雜務(wù)工作。該監(jiān)視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也還可以存儲(chǔ)關(guān)于識(shí)別某個(gè)節(jié)目計(jì)劃廣播的時(shí)間的信息，并利用該信息和表明節(jié)目在錄象機(jī)中所存儲(chǔ)的位置的信息發(fā)出控制信號(hào)，以起動(dòng)錄象機(jī)的放象和把記錄的信號(hào)輸出給電視站發(fā)送器。
電視站還包含一個(gè)由下述一些單元組成的工程網(wǎng)絡(luò)單元140，用來(lái)存儲(chǔ)該電視站所處理的每個(gè)節(jié)目的識(shí)別標(biāo)記；單元142，用來(lái)存儲(chǔ)關(guān)于所接收和所發(fā)送的節(jié)目的圖象和聲音內(nèi)容的技術(shù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)；單元144，它可以執(zhí)行雜務(wù)工作；單元146，它構(gòu)成了一個(gè)文件服務(wù)器，用來(lái)保存關(guān)于該電視站接收或廣播的節(jié)目的數(shù)據(jù)的最新記錄；以及單元148，用來(lái)使單元130-136與單元140-146之間的信息交換成為可能。
圖1標(biāo)注中多次出現(xiàn)的以及本文中其它地方出現(xiàn)的的術(shù)語(yǔ)“節(jié)目”用來(lái)代表一個(gè)可識(shí)別的電視節(jié)目元素，也就是已經(jīng)為向空中廣播或通過(guò)有線系統(tǒng)播放而剪輯好的一個(gè)完整的電視演出或電視作品，其中還包括商業(yè)廣告或大眾服務(wù)公告。當(dāng)然，這個(gè)“節(jié)目”也可以是現(xiàn)場(chǎng)直播，例如新聞故事或體育比賽。關(guān)于普通廣播設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安排，在最新版NAB(國(guó)家廣播協(xié)會(huì))工程手冊(cè)中有所說(shuō)明。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)器120的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。該節(jié)點(diǎn)器含有一個(gè)使節(jié)點(diǎn)器與電纜122相連的接口202。接口202可以是一個(gè)局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制器，例如由Standard Microsystems Corp.以型號(hào)COM 20020推向市場(chǎng)的接口。接口202通過(guò)控制總線204和地址/數(shù)據(jù)總線206連接到CPU(中央處理單元)210、系統(tǒng)存儲(chǔ)器212和實(shí)際時(shí)間時(shí)鐘214上。CPU210通過(guò)主從控制總線220和模塊222、224、226和228中的一個(gè)或多個(gè)相連。
模塊222的結(jié)構(gòu)和控制使它可用來(lái)在視象信號(hào)中插入識(shí)別標(biāo)記，例如“圖標(biāo)”；或者可用來(lái)讀出原先插入在視象信號(hào)中的圖標(biāo)。模塊222含有一個(gè)模擬部分和一個(gè)數(shù)字部分，后者能夠給出代表在模擬部分內(nèi)處理的視象信號(hào)中的圖標(biāo)的數(shù)字信號(hào)。一組圖標(biāo)通過(guò)某個(gè)特定節(jié)點(diǎn)器的時(shí)間可以從時(shí)鐘214讀出，并和關(guān)于識(shí)別該節(jié)目以及所通過(guò)的節(jié)點(diǎn)器的數(shù)據(jù)一起被存儲(chǔ)起來(lái)。
模塊224是一個(gè)機(jī)器控制模塊，它可以設(shè)計(jì)成用來(lái)在響應(yīng)于由模塊222從視象信號(hào)中得到的信息時(shí)，控制電視配給系統(tǒng)的一個(gè)部件的工作。適用于機(jī)器控制的部件的例子有，字符發(fā)生器、路徑器、諸如Ampex VPR-2B和Ampex VPR-250那樣的磁帶錄象機(jī)、以及其他可尋址的部件。
模塊226是一個(gè)數(shù)字聲音圖標(biāo)接口，它可以在響應(yīng)于添加在電視節(jié)目的視象信號(hào)中并已被模塊222解碼的信息時(shí)，修改電視節(jié)目的聲音部分。模塊228是一個(gè)電視站時(shí)間讀出器，它可以接收代表當(dāng)前時(shí)間的輸入，并使由模塊222得到的每一組數(shù)據(jù)都帶上時(shí)間標(biāo)記或印記。
機(jī)器控制模塊224和接口226都是可以根據(jù)需要而提供的任選部件。在說(shuō)明了關(guān)于在視象信號(hào)中插入信息的裝置和步驟，以及如何讀出這些信息之后，將說(shuō)明在裝備了這些部件后可以產(chǎn)生的某些功能。
圖3是圖標(biāo)編碼/解碼模塊222的原理方框圖。圖3.1-3.3根據(jù)所執(zhí)行的功能畫(huà)出了模塊222的各個(gè)部分。圖6.1-圖6.3是幾個(gè)時(shí)序圖，它們分別說(shuō)明圖3.1-3.3電路中某些點(diǎn)處的信號(hào)波形。圖3.1-3.3電路中出現(xiàn)圖6.1-6.3所示信號(hào)的各個(gè)地點(diǎn)和圖6.1-6.3中的各個(gè)相應(yīng)的波形用相同的字母標(biāo)明。
首先轉(zhuǎn)向圖3.1，那里畫(huà)出了模塊222中為了在視象信號(hào)中插入信息而與該信號(hào)互相作用的那個(gè)部分的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖3.1所示的電路包含一個(gè)視象緩存放大器302和一個(gè)開(kāi)關(guān)放大器(Key amplifier)304，它們相串聯(lián)地連接在相關(guān)的電視信號(hào)通道上。施加在放大器302輸入端的視象信號(hào)具有圖6.1中的波形a和a’，它不加改動(dòng)地被傳送到放大器304的第一信號(hào)輸入端。開(kāi)關(guān)放大器304是一個(gè)電視信號(hào)處理系統(tǒng)中所使用的普通器件。它基本上是一個(gè)高速視象開(kāi)關(guān)，在本情形中它或者讓未改動(dòng)的視象信號(hào)通過(guò)，或者讓已插入了經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換處理的識(shí)別信息的視象信號(hào)通過(guò)。在所示的實(shí)施例中，這個(gè)識(shí)別信息最好具有圖形符號(hào)或“圖標(biāo)”的形式，如后面所述。對(duì)放大器304的輸入信號(hào)的選擇由“插入”信號(hào)來(lái)控制，該信號(hào)的波形如圖6.1中的s所示，由一個(gè)同步分離/時(shí)鐘發(fā)生器電路306產(chǎn)生。
離開(kāi)緩存放大器302的視象信號(hào)被傳送到同步分離/時(shí)鐘發(fā)生器306，后者具有一個(gè)基本的計(jì)時(shí)元件。電路306含有一個(gè)由National Semiconductor推向市場(chǎng)的LM1881型視頻同步分離器芯片，它的輸出(標(biāo)作“插入”)被連接到一個(gè)輔助時(shí)鐘發(fā)生器310和開(kāi)關(guān)放大器304上。放大器304還有一個(gè)第二視象輸入端，用以接收可以添加到視象信號(hào)中的一個(gè)或幾個(gè)圖標(biāo)。圖標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)包括一個(gè)FIFO(先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器320和一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器322的電路提供給放大器304的第二視象輸入端。代表所需圖標(biāo)圖形的信號(hào)從存儲(chǔ)器320讀出，在轉(zhuǎn)換器322中轉(zhuǎn)換成模擬形式，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)上被添加到視象信號(hào)中。
器件306和320由一個(gè)帶有存儲(chǔ)器332的微處理器330控制。微處理器330通過(guò)控制總線340與時(shí)鐘發(fā)生器306相連。微處理器330通過(guò)數(shù)據(jù)總線342和地址總線與存儲(chǔ)器332和存儲(chǔ)器320相連。
微處理器插入激活信號(hào)(圖6.1中的波形r)在器件306中產(chǎn)生，并通過(guò)控制總線340提供給微處理器330。該信號(hào)提示微處理器用存儲(chǔ)在與它相連的存儲(chǔ)器332內(nèi)的適當(dāng)?shù)膱D標(biāo)圖案去裝載FIFO存儲(chǔ)器320。由于FIFO存儲(chǔ)器320可以被同時(shí)地讀出和寫(xiě)入，所以微處理器330不必要一次性地把所有準(zhǔn)備插入到一個(gè)圖象幀中的圖標(biāo)都裝載給存儲(chǔ)器320。在所示的實(shí)施例中，每一次只把準(zhǔn)備插入到一幀中去的各圖標(biāo)的第一行的數(shù)據(jù)裝載到FIFO存儲(chǔ)器內(nèi)。
在視象信號(hào)幀的一場(chǎng)或幾場(chǎng)中的所希望的位置上，時(shí)鐘發(fā)生器306在微處理器330的控制之下產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)，它使得時(shí)鐘發(fā)生器310向FIFO存儲(chǔ)器320和數(shù)模轉(zhuǎn)換器322發(fā)出一串快速的時(shí)鐘脈沖。FIFO存儲(chǔ)器在對(duì)這些時(shí)鐘脈沖作出響應(yīng)時(shí)，每次一個(gè)象素地輸出原先已存儲(chǔ)的圖標(biāo)信息，后者被轉(zhuǎn)換器322轉(zhuǎn)換成模擬形式，然后被開(kāi)關(guān)放大器304插入到視象信號(hào)之中。
通過(guò)這種方式，識(shí)別節(jié)目的信息就可以被添加到節(jié)目的視象信號(hào)中。該信息的形式是一些信號(hào)成分，它們?cè)谧罱K的電視圖象中將以圖標(biāo)或圖形符號(hào)的形式出現(xiàn)在選定的地點(diǎn)上。這些圖標(biāo)可以表現(xiàn)成各種圖案的形式；每種圖案代表一個(gè)特定的信息單元，或基準(zhǔn)；并且一組這種圖案提供了所需的信息。
在所示的實(shí)施例中，例如圖5.1所示，第一組象素被插入到一個(gè)圖象幀的第一場(chǎng)中的相繼行上。為了使圖標(biāo)完整，在同一幀的第二場(chǎng)中的各相關(guān)相繼行中又插入了第二組象素。
為了讀出圖標(biāo)，位在預(yù)先選定的圖標(biāo)保留區(qū)內(nèi)的視象信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字象素信號(hào)，然后被存儲(chǔ)到圖3.2的存儲(chǔ)器314中，存儲(chǔ)的地點(diǎn)使得一個(gè)給定圖標(biāo)的第一場(chǎng)和第二場(chǎng)中的所有象素能夠以選定的次序一起被讀出。圖4示出一個(gè)視象幀的4個(gè)這樣的圖標(biāo)區(qū)404a-404d的例子。需要認(rèn)識(shí)到，圖標(biāo)也可以放置在圖象幀的其他區(qū)域中。
圖標(biāo)區(qū)404的垂直位置和大小是這樣確定的從每一場(chǎng)的開(kāi)始起對(duì)水平同步脈沖計(jì)數(shù)，并對(duì)應(yīng)于選定的水平同步脈沖產(chǎn)生垂直門控脈沖。在所示的實(shí)施例中，在每一幀內(nèi)有兩個(gè)圖標(biāo)插入在行22-27中，兩個(gè)圖標(biāo)插入在行257-262中，每幀總共4個(gè)圖標(biāo)，如圖4所示。由于每一幀含有兩個(gè)交織的場(chǎng)所以每個(gè)圖標(biāo)的垂直高度為12行，如圖5.1所示。當(dāng)然，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在一個(gè)特定的幀中可以插入不同數(shù)目的圖標(biāo)。例如，可以在一個(gè)幀的每個(gè)角上的同一水平位置上堆放三個(gè)圖標(biāo)，造成每幀總共有12個(gè)圖標(biāo)。
圖標(biāo)區(qū)404的水平位置和大小是這樣確定的，產(chǎn)生一串象素時(shí)鐘脈沖，把每個(gè)掃描行分割成多個(gè)象素位置，對(duì)這些象素時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，并對(duì)應(yīng)于已選定的象素時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生水平門控脈沖。垂直和水平門控信號(hào)相重合的部分對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖標(biāo)區(qū)。
圖6.2含有一些時(shí)序圖，示出圖3.2電路中某些點(diǎn)上的信號(hào)波形。在圖6.2中，波形a和a’示出一個(gè)彩色電視信號(hào)的一場(chǎng)的兩個(gè)相繼部分，從垂直消隱信號(hào)開(kāi)始，到圖6.2中波形a的左端，在該時(shí)期內(nèi)提供平衡脈沖和同步脈沖，接著是不出現(xiàn)在電視屏幕上的11行圖象行(圖象行10-20)。垂直消隱區(qū)間的后面是由242.5個(gè)圖象行組成的有效圖象時(shí)期。眾所周知，每個(gè)圖象行含有一個(gè)水平同步脈沖610、一個(gè)顏色同步脈沖串612和一個(gè)圖象信息區(qū)614。含有圖象信息的區(qū)614只在圖象行21上畫(huà)成了一個(gè)脈沖，在其他圖象行上都沒(méi)有畫(huà)出。
圖6.2中的波形g示出了由圖3.2的器件306從每個(gè)場(chǎng)信號(hào)中提取出來(lái)的奇—偶場(chǎng)識(shí)別脈沖。該奇—偶信號(hào)被送給計(jì)數(shù)器309的復(fù)原輸入端RST，該計(jì)數(shù)器的輸出是一個(gè)代表該幀內(nèi)的象素地址的10比特并行數(shù)字信號(hào)。這樣，當(dāng)從奇數(shù)場(chǎng)變成偶數(shù)場(chǎng)或由偶數(shù)場(chǎng)變成奇數(shù)場(chǎng)時(shí)，計(jì)數(shù)器309被復(fù)原并產(chǎn)生相繼的10比特象素地址。將可看到，每個(gè)圖標(biāo)象素的象素幀地址在各行之間是不相鄰的。于是，由計(jì)數(shù)器309產(chǎn)生的10比特象素地址被傳送給一個(gè)PROM(可編程只讀存儲(chǔ)器)器件312，在那里把象素的幀地址重新安排成存儲(chǔ)器314的相鄰的存儲(chǔ)器地址。其結(jié)果是，每一個(gè)讀出的圖標(biāo)的象素在進(jìn)入存儲(chǔ)器314時(shí)是存儲(chǔ)在相鄰的存儲(chǔ)器位置上的。
圖6.2中的波形b示出從具有波形a和a’的視象信號(hào)中提取出來(lái)的水平同步脈沖(分離的水平同步脈沖)。該信號(hào)是在圖3.2的器件306中產(chǎn)生的。通過(guò)對(duì)圖6.2中波形b所示的分離的水平同步脈沖的計(jì)數(shù)，產(chǎn)生了如圖6.2波形C所示的行門控信號(hào)，該信號(hào)提供同步于圖象幀頂部處的圖象行22-27的第一門控脈沖，以及同步于圖象幀底部處的圖象行257-262的第二門控脈沖。該信號(hào)也是在圖3.2的器件306中產(chǎn)生的。
在每個(gè)行門控脈沖期間，發(fā)生器306產(chǎn)生一系列被標(biāo)為象素門控信號(hào)的脈沖，如圖6.2的波形d所示。每個(gè)象素門控脈沖在時(shí)間上都與一個(gè)相應(yīng)的圖標(biāo)區(qū)中的一個(gè)水平行相重合。如前所述，所示實(shí)施例的幀含有4個(gè)圖標(biāo)區(qū)，分別位在幀的四角。由于在所示實(shí)施例中通過(guò)一個(gè)圖標(biāo)區(qū)的每一圖象行都要通過(guò)兩個(gè)圖標(biāo)區(qū)，所以這些象素門控脈沖將在時(shí)間上交替地分別與每一圖象行中的一個(gè)確定的起始部分和一個(gè)確定的結(jié)尾部分相重合。每個(gè)這樣的門控脈沖用來(lái)對(duì)由發(fā)生器306產(chǎn)生的兩串門控象素時(shí)鐘進(jìn)行門控，如圖6.2的波形e和f所示。門控象素時(shí)鐘e(第一相)作為一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器308的時(shí)鐘，使得只有對(duì)應(yīng)于預(yù)先選定的圖標(biāo)區(qū)的那部分視象信號(hào)才被轉(zhuǎn)換成數(shù)字象素?cái)?shù)據(jù)。門控象素時(shí)鐘f(第二相)作為計(jì)數(shù)器309的時(shí)鐘，使它產(chǎn)生上述要被PROM312重新安排成相鄰存儲(chǔ)器地址的象素幀地址。每個(gè)被寫(xiě)入到存儲(chǔ)器314中的象素由一個(gè)8比特的字組成，它被并行地寫(xiě)入到存儲(chǔ)器314中。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖3.3和6.3，圖標(biāo)的識(shí)別是通過(guò)把在前一次圖標(biāo)讀出操作時(shí)存儲(chǔ)到可尋址數(shù)字存儲(chǔ)器314中的圖標(biāo)象素?cái)?shù)據(jù)與存儲(chǔ)在圖形RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)318中的圖標(biāo)象素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為此，在每個(gè)圖象幀的結(jié)束處，把從圖象幀中讀出并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器314中的象素?cái)?shù)據(jù)輸出給一個(gè)移位寄存器315，它把象素?cái)?shù)據(jù)每次一比特地輸送給一個(gè)圖形識(shí)別單元。在本實(shí)施例中，該圖形識(shí)別單元用一個(gè)模糊圖形比較器316和圖形RAM318實(shí)現(xiàn)。比較器316的一個(gè)合適的具體例子是由佛羅里達(dá)州Sanford市的American Neuralogix公司所推出的型號(hào)為NLX110的器件。該器件有8個(gè)圖形數(shù)據(jù)輸入端，所以可以給RAM318提供8個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，以便能夠同時(shí)地向比較器316提供多達(dá)8個(gè)所選出的圖形。
NLX110集成電路可以同時(shí)把多達(dá)8個(gè)已知的圖形與一個(gè)未知圖形進(jìn)行比較。為了最大限度地利用這個(gè)性能，本發(fā)明所示的實(shí)施例使用了8種不同的圖標(biāo)圖形。一個(gè)圖標(biāo)圖形被指定為參考圖標(biāo)圖形，位在有效圖象窗口的左上角，如圖4的404a所示。該參考圖標(biāo)圖形被控制微處理器330用來(lái)設(shè)定NLX110圖形比較器316對(duì)下三個(gè)圖標(biāo)(位在區(qū)域404b、c、d中)的誤差閥值，由此排除了輸入圖標(biāo)中的噪聲或失真影響。
其它7個(gè)所選圖標(biāo)圖形構(gòu)成一個(gè)圖標(biāo)原組，利用關(guān)于從N個(gè)(N＝7)圖形中每次取R個(gè)(R＝3)圖形的排列數(shù)目公式，可以得出結(jié)論每個(gè)圖象幀可以有210種可能的不同圖形排列。前128種排列可以指定用來(lái)對(duì)應(yīng)于普通主題發(fā)送的7比特ASCII碼。其余的可以指定用作特殊目的。當(dāng)采用這種方案提供節(jié)目識(shí)別信息時(shí)，在一個(gè)幀上將呈現(xiàn)三個(gè)不同的圖標(biāo)圖形和一個(gè)參考圖標(biāo)圖形。這樣，每一圖象幀都可以提供一個(gè)字母或數(shù)字識(shí)別符號(hào)。由于普通的電視幀速率為每秒30幀，所以只需要在幾秒鐘的電視節(jié)目信號(hào)中呈現(xiàn)圖標(biāo)就可以提供全部所需的識(shí)別信息。
通過(guò)增加不同圖標(biāo)圖形的數(shù)目將可增加每一幀所含的信息量。然而可以預(yù)料，當(dāng)不同圖標(biāo)圖象的數(shù)目增大時(shí)將可能增大電路和控制程序的復(fù)雜性。而且，不同圖標(biāo)圖形數(shù)目的增大將使電視站工作人員的目視讀出更為困難。
在所示的本發(fā)明實(shí)施例中所使用的圖標(biāo)圖形的類型具有下述特性即使當(dāng)視象信號(hào)含有噪聲或失真時(shí)，或者當(dāng)視象信號(hào)中的定時(shí)誤差使圖標(biāo)象素中的一行(列)或兩行(列)不能到達(dá)比較器316時(shí)，也能夠用模糊邏輯比較器以高度的可靠性識(shí)別它們或?qū)λ鼈兘獯a。在所示的實(shí)施例中，這些圖標(biāo)圖形的特性包括只有8種不同的圖標(biāo)圖形需要識(shí)別，其中每個(gè)圖形由144個(gè)象素構(gòu)成；每個(gè)圖形由只能取兩、三個(gè)相差比較大的不同灰度值的象素構(gòu)成；每個(gè)圖形在水平方向和垂直方向上的灰度值改變次數(shù)都不大于4次；以及，除了每個(gè)三角形圖形的兩個(gè)角為例外情形之外，在水平方向上和垂直方向上任一給定的灰度值至少出現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)象素位置上。因此，可以把這8個(gè)不同的圖形做成為一些比較簡(jiǎn)單的幾何圖形，使這些圖形互相之間的差別足夠地大，從而可以用設(shè)定了較低識(shí)別閥值的比較器316來(lái)可靠地識(shí)別每個(gè)圖形。
在所示的實(shí)施例中，存儲(chǔ)在某一特定幀內(nèi)的圖標(biāo)信息在18.2MHz的移位脈沖作用下可以在相當(dāng)于12個(gè)圖象行的時(shí)期內(nèi)被識(shí)別或被解碼。如圖6.3所示，波形g是在器件306中產(chǎn)生的用來(lái)識(shí)別每一幀的當(dāng)前場(chǎng)的奇—偶信號(hào)。該信號(hào)的狀態(tài)被每個(gè)垂直同步脈沖的前沿反轉(zhuǎn)(圖6.1)。在奇—偶信號(hào)的每一個(gè)向上跳變的時(shí)刻，也即對(duì)應(yīng)于垂直消隱時(shí)期中各個(gè)奇數(shù)場(chǎng)的開(kāi)始時(shí)刻，器件306將產(chǎn)生一個(gè)比較激活脈沖信號(hào)，其周期為12個(gè)圖象行，如波形h所示。
在每個(gè)比較激活脈沖期間，器件306產(chǎn)生一列4個(gè)互相分開(kāi)的讀出勝者脈沖，如波形i所示；還產(chǎn)生一列4個(gè)互相分開(kāi)的比較門控脈沖，如波形j所示。每個(gè)比較門控脈沖緊接在對(duì)應(yīng)的讀出勝者脈沖的前面。在每個(gè)比較門控脈沖期間，器件306產(chǎn)生一列144個(gè)門控時(shí)鐘脈沖，波形k示出了其一般的形狀。
如波形l和m所示，每個(gè)門控時(shí)鐘脈沖由每列為8個(gè)時(shí)鐘脈沖的兩列脈沖組成，每列中的時(shí)鐘脈沖頻率都是18.2MHz。再有，器件306還對(duì)每個(gè)門控時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生一個(gè)如波形m所示的存儲(chǔ)器讀出脈沖。圖3.3的計(jì)數(shù)器319在每一幀開(kāi)始時(shí)被奇—偶脈沖(波形g)復(fù)原。存儲(chǔ)器讀出脈沖被提供給計(jì)數(shù)器319的輸入端，它通過(guò)圖3.3的轉(zhuǎn)接器311向存儲(chǔ)器314提供10比特的象素讀出地址。
一個(gè)標(biāo)記為波形l(第一相)的含有8個(gè)時(shí)鐘脈沖的脈沖列被傳送給移位寄存器315，以使象素比特移位，串行地進(jìn)入比較器316；另一個(gè)標(biāo)記為波形m(第二相)的8時(shí)鐘脈沖列被提供給比較器316，以觸發(fā)比較操作。每個(gè)第一相的脈沖移動(dòng)一個(gè)象素比特位，每個(gè)第二相的脈沖觸發(fā)與前一次移位的比特位的比較。第二相中的各脈沖是由第一相中的相應(yīng)脈沖移相180°而得到的。
每個(gè)從移位寄存器315來(lái)到的比特與由RAM318提供的8個(gè)圖形中的每個(gè)圖形的相應(yīng)比特進(jìn)行比較。當(dāng)一個(gè)圖標(biāo)的所有比特位都被比較過(guò)之后，相應(yīng)的讀出勝者脈沖被送給微處理器330，后者在對(duì)此脈沖作出響應(yīng)時(shí)，從比較器316讀出比較的結(jié)果。該比較結(jié)果的形式是一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)確定了最接近地匹配于由寄存器315提供的各個(gè)比特位所代表的圖形的參考圖形。這個(gè)信號(hào)和有效圖象窗口中的相應(yīng)圖標(biāo)位置的識(shí)別信號(hào)一起被提供給存儲(chǔ)器332。
微處理器330在比較激活脈沖的尾端產(chǎn)生一個(gè)完成信號(hào)，該信號(hào)表明一幀中的所有4個(gè)圖標(biāo)都已經(jīng)在圖形方面和位置方面被分別識(shí)別出來(lái)了。它們所代表的信息，即字符，可以借助于例如存儲(chǔ)器332內(nèi)的一個(gè)查找表被識(shí)別出來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特色，在發(fā)送器輸入方設(shè)置了一個(gè)節(jié)點(diǎn)器，用來(lái)讀出存儲(chǔ)在電視信號(hào)中的識(shí)別信息，以向設(shè)備的中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的和可靠的指示，表明所識(shí)別的節(jié)目已經(jīng)開(kāi)始播放。這個(gè)信息將和播放開(kāi)始的時(shí)間信息一起被存儲(chǔ)起來(lái)。
此外，在讀出之后，可以在發(fā)送電視信號(hào)之前從中刪除掉已存的信息。然而，為了確定在各個(gè)電視接收機(jī)上的收看情況，例如為了統(tǒng)計(jì)節(jié)目的收視率，也可以在廣播或發(fā)送電視信號(hào)的時(shí)期內(nèi)保留上述識(shí)別信息即圖標(biāo)。為此，每個(gè)準(zhǔn)備要監(jiān)視的電視接收機(jī)都需要裝備一個(gè)連接在電視機(jī)調(diào)諧器輸出端上或外部調(diào)諧器的組成部分上的含有圖2中節(jié)點(diǎn)器的適當(dāng)部分的解調(diào)器。這樣，電視機(jī)所調(diào)諧的各個(gè)節(jié)目所含的識(shí)別數(shù)據(jù)就可以和時(shí)間信息一起被存儲(chǔ)起來(lái)，或者還有可能通過(guò)電話線路立即發(fā)送給一個(gè)控制數(shù)據(jù)收集點(diǎn)。其結(jié)果是，有可能基本上實(shí)時(shí)地確定節(jié)目的收視率。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別數(shù)據(jù)用來(lái)確定收看情況時(shí)，有可能希望在每個(gè)節(jié)目期間以固定的時(shí)間間隔，例如5分鐘，發(fā)送這些數(shù)據(jù)，以及在每個(gè)廣告的開(kāi)始時(shí)和結(jié)束后發(fā)送這些數(shù)據(jù)，以便在節(jié)目進(jìn)行過(guò)程中監(jiān)視頻道轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。這種監(jiān)視收看情況的技術(shù)可以排除由于節(jié)目觀看者的不正確報(bào)告而造成的收視率誤差。
圖4示出一個(gè)具有一個(gè)外部邊界402的有效圖象窗口，邊界402劃出了包含在一個(gè)視象信號(hào)中的所有圖象信息所形成的圖象區(qū)域，也就是視象信號(hào)中除了水平消隱和垂直消隱部分之外的全部區(qū)域。有效圖象窗口之內(nèi)有一個(gè)被外部邊界406所包圍的安全作用區(qū)，安全作用區(qū)之內(nèi)有一個(gè)被外部邊界408所包圍的安全標(biāo)題區(qū)。
根據(jù)電影電視工程師學(xué)會(huì)(Society of Motion Picture and TelevisionEngineering)所出版的規(guī)范RP27.3-1989，安全作用區(qū)應(yīng)包含希望顯示給觀看者的圖象部分，也即電視節(jié)目中所有有意義的部分；安全標(biāo)題區(qū)應(yīng)包含所有更為重要的信息，例如標(biāo)題，以保證該信息在大多數(shù)家用電視接收機(jī)上都能夠看到。
這些規(guī)范還進(jìn)一步規(guī)定了以被邊界402包圍的有效圖象窗口的垂直高度作為基準(zhǔn)的由百分比所表示的下述與各個(gè)圖象區(qū)有關(guān)的尺寸。
有效圖象窗口的水平寬度-133％；安全作用區(qū)的垂直高度-90％；安全作用區(qū)的水平寬度-120％；安全作用區(qū)底邊與有效圖象窗口底邊的垂直間距-5％；安全作用區(qū)右邊與有效圖象窗口右邊的水平間距-6.67％；安全作用區(qū)每個(gè)角的半徑-24％；安全標(biāo)題區(qū)的垂直高度-80％；安全標(biāo)題區(qū)的水平寬度-106％；安全標(biāo)題區(qū)底邊與有效圖象窗口底邊的垂直間距-10％；安全標(biāo)題區(qū)右邊與有效圖象窗口右邊的水平間距-13。33％；安全標(biāo)題區(qū)每個(gè)角的半徑21％。
圖4還示出4個(gè)位在有效圖象窗口的四個(gè)角上、并在被邊界406包圍的安全作用區(qū)之外的小矩形圖標(biāo)區(qū)404。最好把各個(gè)圖標(biāo)區(qū)404分別限制在由從各個(gè)角的曲率中心出發(fā)的水平半徑線和垂直半徑線410所限定的角區(qū)之內(nèi)。這些角區(qū)既為圖標(biāo)提供了適當(dāng)?shù)目臻g又可保證圖標(biāo)不會(huì)被家庭觀看者看到。不過(guò)，，如果需要，圖標(biāo)區(qū)404也可以全部地或部分地位在邊界406之內(nèi)，但最好是位在邊界408之外。在此情形下，區(qū)域404內(nèi)的圖標(biāo)最多只會(huì)對(duì)觀看者造成最低程度的干擾，這特別是因?yàn)橥ǔD標(biāo)只會(huì)在幾秒鐘的時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)在節(jié)目元素之中，對(duì)此下面將有說(shuō)明。另一方面，由于圖標(biāo)區(qū)404位在有效圖象窗口之內(nèi)，所以它們可以被電視站的工作人員看到，并且如果以足夠慢的速度重放錄象帶，它們還可以用目視識(shí)別。
一個(gè)例如位在區(qū)域402的左上角處的圖標(biāo)區(qū)404a可以保留給參考圖標(biāo)，它可以具有特殊的形狀，并且出現(xiàn)在每個(gè)含有識(shí)別信息的電視圖象幀中。圖象幀中所含的信息可以用其他三個(gè)位置上的圖標(biāo)是否出現(xiàn)來(lái)表示，以及/或者用其他三個(gè)位置上的一個(gè)或幾個(gè)圖標(biāo)的形狀來(lái)表示。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的圖標(biāo)方案的一個(gè)簡(jiǎn)單例子，其中所有的圖標(biāo)都具有方形或矩形的輪廓。這種輪廓可以用上述門控電路以比較容易的方式來(lái)產(chǎn)生。在所示的實(shí)施例中參考圖標(biāo)區(qū)404a位在左上角，其形狀是一個(gè)空心的黑方框圍著一個(gè)空心的灰方框，而中央是一個(gè)白的方塊。其他三個(gè)圖標(biāo)404b-d都是方形，并被其對(duì)角線分成一個(gè)黑三角形和一個(gè)白三角形；為了形成差別，區(qū)域404b和c圖標(biāo)中的黑三角形位在右下方；而區(qū)域404d圖標(biāo)中的黑三角形位在左上方。
圖5.1-5.2示出一些本發(fā)明在實(shí)際中可以使用的可能的圖標(biāo)圖形。圖5.1-5.2的圖標(biāo)場(chǎng)圖案5a-5h示出8種特定圖標(biāo)在一幀電視圖象幀的第一場(chǎng)中呈現(xiàn)的圖標(biāo)象素，而圖標(biāo)場(chǎng)圖案5i-5p示出該8種圖標(biāo)在同一電視圖象幀的第二場(chǎng)中呈現(xiàn)的相應(yīng)圖標(biāo)象素。當(dāng)顯示在電視屏幕上時(shí)，兩個(gè)相應(yīng)的圖標(biāo)場(chǎng)圖案中的各行交替地排列，示出一個(gè)完整的圖標(biāo)圖形。這樣，場(chǎng)圖案5a和5i結(jié)合起來(lái)形成圖4的404a區(qū)域中的參考圖標(biāo)圖形；而圖標(biāo)場(chǎng)圖案5b和5j形成圖4的404d區(qū)域中的圖標(biāo)圖形，圖標(biāo)場(chǎng)圖案5c和5k形成圖4的404b和404c區(qū)域中的圖標(biāo)圖形。圖標(biāo)場(chǎng)圖案5d和5l，5e和5m，5f和5n，5g和5o，以及5h和5p可以分別相結(jié)合，形成另外5種可以采用的圖標(biāo)圖形。在所示的實(shí)施例中，白色象素未加陰影線，灰色象素加上了稀疏的陰影線，黑色象素加上了較密的陰影線。
當(dāng)然，不難看出，也可以采用其他的圖標(biāo)圖形。然而，在本優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)圖標(biāo)含有多個(gè)具有不同灰度值或顏色的象素。還有，每個(gè)圖標(biāo)圖形都比較簡(jiǎn)單，并且具有比較多的象素，所以可以提供高度的冗余度和抵抗信號(hào)降質(zhì)的能力。
根據(jù)本發(fā)明提供的節(jié)目信息還可以有許多有益的用途。舉例來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的圖標(biāo)所提供的信息可以用來(lái)幫助對(duì)被編輯的節(jié)目素材的分析。由于錄象帶節(jié)目編輯的分層次性質(zhì)，有時(shí)難以確定原始材料的來(lái)源，也即難以確定原始的視象信息存儲(chǔ)在哪盤磁帶上。通過(guò)利用圖標(biāo)以一個(gè)或一組特定的符號(hào)在一盤給定的磁帶上標(biāo)志每一幀，便可方便于對(duì)這種節(jié)目的重新編輯。當(dāng)事后通過(guò)一個(gè)圖標(biāo)解碼器重放完成后的節(jié)目時(shí)，便可以得到一個(gè)準(zhǔn)確的拍攝清單。
也可以容易地提供機(jī)器可讀的廣告位置信息。在例如體育比賽等現(xiàn)場(chǎng)直播的情形中，廣告不是在某些確定的時(shí)間上播送的，而是在整個(gè)節(jié)目?jī)?nèi)機(jī)動(dòng)地播送的?？梢栽诠?jié)目的起源地點(diǎn)插入圖標(biāo)，以觸發(fā)使用該節(jié)目的所有電視站中的自動(dòng)廣告插入設(shè)備。利用這樣的方法，所有當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)或有線公司機(jī)構(gòu)都能夠保持和現(xiàn)場(chǎng)節(jié)目的同步。
圖標(biāo)可以用來(lái)把識(shí)別標(biāo)記植入節(jié)目和/或廣告中。通過(guò)在結(jié)束后的節(jié)目或廣告中植入圖標(biāo)，播放后的接收機(jī)就能夠監(jiān)視到這些節(jié)目或廣告，以制作實(shí)際的和計(jì)劃的節(jié)目材料播放情況的對(duì)照日志記錄。此外，還可以自動(dòng)地制備出給廣告商的帳單。
選出的一些圖標(biāo)圖形可以保留作為靈巧測(cè)試信號(hào)或測(cè)試信號(hào)識(shí)別圖形，它們能使電視設(shè)備中的測(cè)量設(shè)備在測(cè)試信號(hào)于其中通過(guò)時(shí)自動(dòng)地對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)量。用這種方法得到的信息可以傳遞到一個(gè)節(jié)點(diǎn)器，然后再傳遞到電視站的控制計(jì)算機(jī)，用來(lái)控制電視站中的各種處理和產(chǎn)生工作清單及數(shù)據(jù)庫(kù)。
在現(xiàn)場(chǎng)制作中，圖標(biāo)可以用作磁帶盤和拍攝的標(biāo)記。上述圖標(biāo)編碼電路可作為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，或者作為攝象機(jī)的一個(gè)部件，與便攜式磁帶錄象機(jī)一起使用。利用例如手持式計(jì)算機(jī)等便攜式數(shù)據(jù)輸入裝置，導(dǎo)演就可以在即將拍攝景物之前向攝錄象設(shè)備輸入關(guān)于磁帶盤、景物和拍攝的代號(hào)。這些信息將被傳遞到設(shè)置在錄象機(jī)或攝象機(jī)內(nèi)的一個(gè)圖標(biāo)編碼器中，使得所有被記錄的幀都用適當(dāng)?shù)男畔⑦M(jìn)行了標(biāo)記。這些信息在節(jié)目的后期制中將有很大的價(jià)值，并有可能構(gòu)成機(jī)器可讀的等效于目前使用的場(chǎng)景說(shuō)明板的場(chǎng)景板。
圖標(biāo)還可以用于提供全國(guó)傳送路徑的信息，在一個(gè)節(jié)目或廣告的前端信息中可以用根據(jù)本發(fā)明的圖標(biāo)形式來(lái)編碼專門的說(shuō)明。其后，該信息就可以被位在該國(guó)家各不同地區(qū)的自動(dòng)轉(zhuǎn)播設(shè)備實(shí)時(shí)地利用，以把電視信號(hào)送到它的目的地去，而不再需要在各個(gè)轉(zhuǎn)播點(diǎn)安置具有關(guān)于指定路徑的事先知識(shí)的工作人員。
盡管上面的說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行的，但應(yīng)該理解，在不偏離這些精神的情況下可以做出許多修改。所附的權(quán)利要求試圖能把這種修改涵括到本發(fā)明實(shí)際的范疇和精神范圍之內(nèi)。
因此，從所有角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該認(rèn)為這里所公開(kāi)的實(shí)施例只是示例性的，而不具有限制性；本發(fā)明的范疇?wèi)?yīng)由所附的權(quán)利要求而不是由前面的說(shuō)明來(lái)確定，從而期望把所有可歸屬于與權(quán)利要求相等效的含義和范圍之內(nèi)的修改全部包含在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.跟蹤電視節(jié)目在一個(gè)節(jié)目配給系統(tǒng)內(nèi)的傳送情況的設(shè)備，每個(gè)節(jié)目都包含一個(gè)含有能產(chǎn)生由連續(xù)電視圖象幀組成的電視圖象的信息的視象信號(hào)，節(jié)目配給系統(tǒng)包含多個(gè)電視節(jié)目在其中經(jīng)過(guò)的單元，上述設(shè)備包括連接在系統(tǒng)內(nèi)的第一信號(hào)處理手段，用來(lái)在一個(gè)節(jié)目的視象信號(hào)中添加信號(hào)元素，其目的是向電視圖象的多個(gè)幀添加多個(gè)非二進(jìn)制的圖形符號(hào)圖案，使得各個(gè)非二進(jìn)制圖形符號(hào)位在電視圖象的各個(gè)幀多個(gè)預(yù)定位置的各個(gè)位置處，其中這些預(yù)定的位置由一基準(zhǔn)位置及多個(gè)信息位置組成，在一圖象幀中的信息位置上的圖案構(gòu)成一信息元素，且在多個(gè)幀中的信息位置上的多個(gè)連續(xù)圖案構(gòu)成一完整信息；及連接在系統(tǒng)內(nèi)的第二信息處理手段，用來(lái)當(dāng)所給的非二進(jìn)制圖形符號(hào)現(xiàn)正位于該幀的基準(zhǔn)位置時(shí)，探測(cè)原先添加在各個(gè)幀的信息位置上的視象信號(hào)中的信號(hào)元素，并用來(lái)在對(duì)該探測(cè)作出響應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生包含視象信號(hào)的節(jié)目識(shí)別標(biāo)記。
2.一種跟蹤電視節(jié)目在一個(gè)節(jié)目配給系統(tǒng)內(nèi)的傳送情況的方法，每個(gè)節(jié)目都包含一個(gè)含有能產(chǎn)生由連續(xù)電視圖象幀組成的電視圖象的信息的視象信號(hào)，節(jié)目配給系統(tǒng)包含多個(gè)電視節(jié)目在其中經(jīng)過(guò)的單元，上述方法包括在連接在系統(tǒng)內(nèi)的第一信號(hào)處理手段中，把信號(hào)元素添加到一個(gè)節(jié)目的視象信號(hào)中，其目的是向電視圖象的一些幀添加多個(gè)非二進(jìn)制的圖形符號(hào)圖案，使得各個(gè)非二進(jìn)制圖形符號(hào)位在電視圖象的各個(gè)幀多個(gè)預(yù)定位置的各個(gè)位置處，其中這些預(yù)定的位置由一基準(zhǔn)位置及多個(gè)信息位置組成，在一圖象幀中的信息位置上的圖案構(gòu)成一信息元素，且在多個(gè)幀中的信息位置上的多個(gè)連續(xù)圖案構(gòu)成一完整信息；及在連接在系統(tǒng)內(nèi)的第二信息處理手段中，當(dāng)所給的非二進(jìn)制圖形符號(hào)現(xiàn)正位于該幀的基準(zhǔn)位置時(shí)，探測(cè)原先添加在各個(gè)幀的信息位置上的視象信號(hào)中的信號(hào)元素，并在對(duì)該探測(cè)作出響應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生包含視象信號(hào)的節(jié)目識(shí)別標(biāo)記。
全文摘要
在一個(gè)節(jié)目配給系統(tǒng)中跟蹤電視節(jié)目流的設(shè)備和方法,各節(jié)目都包含含有能產(chǎn)生電視圖象的信息的視象信號(hào),節(jié)目配給系統(tǒng)包含多個(gè)電視節(jié)目在其中經(jīng)過(guò)的單元,該設(shè)備包括連接在系統(tǒng)內(nèi)的第一處理裝置,用來(lái)向視象信號(hào)中添加信號(hào)元素以向電視圖象中添加符號(hào)圖形,使符號(hào)位于電視圖象的預(yù)定位置處,且多個(gè)相繼的圖形構(gòu)成可唯一地識(shí)別該節(jié)目的識(shí)別碼;以及用來(lái)探測(cè)添加在視象信號(hào)中的信號(hào)元素及識(shí)別包含該視象信號(hào)的節(jié)目的第二信息處理裝置。
文檔編號(hào)H04N17/00GK1258994SQ9911930
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1999年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月12日
發(fā)明者金·R·萊蓋特 申請(qǐng)人:視象自動(dòng)系統(tǒng)股份有限公司