[发明专利]用于将屏上显示信息添加到视频信号中的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及改善通信系统中视频信号的处理。更具体地，本发明涉及用于将屏上显示(OSD)信息添加到数字视频信号中的系统和方法。

背景技术

在显示视频节目的系统中，有时候期望把字母数字字符覆盖在所显示的图像之上。这些字符一般被称为屏上显示(OSD)信息。使用OSD信息的例子包括视频节目的隐藏字幕(closed captioning)和对白文字。另一个例子是当视频显示系统上的命令按钮被按下时显示命令名称，例如“PLAY”或者“暂停”。

在典型的模拟视频系统中，一种已知的把OSD信息应用于视频显示的方法涉及在字符只读存储器(ROM)中存储字母数字字符和/或图标集合。典型的字符ROM可以包含128或256个单独的字符(或者甚至更多)，既有字母数字的也有图形的。在这样的系统中，存储在字符ROM中的字符一般具有严格定义的边界。这意味着字符自身和其背景之间的对比非常显著。在很多情况下，这种对比在一个图像元素或者像素的空间上从最小像素值到最大像素值变化。在某些应用中，急剧的转变会生成令人不悦的赝像(artifact)，因为它们在显示器上可见，或者因为它们生成对系统的其他部分有干扰的射频能量。

虽然字符ROM在模拟视频系统中有效，但是它们在数字视频系统中带来了问题。一个问题是模拟系统中的OSD生成器一般采用具有相对较低的3MHz到12MHz范围内的时钟速度的像素时钟。但是，数字视频系统要求快得多的像素时钟。例如，在数字OSD生成器系统中的像素时钟一般可以运行得比模拟OSD生成器系统中的像素时钟快3到4倍。一些数字系统运行于大约13.5MHz的像素时钟速度，这是典型的3MHz最小模拟像素时钟的4.5倍。因为字符ROM大小要求和像素时钟速率直接成比例，时钟速度增加3或4倍(或更多)使得字符ROM大小必须按比例增加。例如，当采用12×18字符显示器的系统的像素时钟被提高4倍时，字符ROM必须也被提高4倍。因此，对于数字系统，当像素时钟速度增加到13.5MHz的典型最小像素时钟速度时，要求处于3MHz的典型最小模拟像素时钟速度的216字节字符ROM的单个字符需要至少864字节的字符ROM。在128字符集合中，在较高数字像素时钟速度下的总字符ROM要求是110,592字节。在数字视频系统中，额外的存储器要求使得使用典型的字符ROM方案成为一种不受欢迎的昂贵解决办法。

已知的对数字系统中使用字符ROM的替换方案类似地昂贵和/或产生不期望的结果。一个这样的替换方案是双重转换方案，藉此，在字符插入数字视频流之前，数字视频数据和OSD字符自身被转换为模拟格式。然后，在插入前使用模拟滤波器技术来平滑OSD字符。不幸的是，这个过程要求额外的转换回数字格式，这引入了其自己的赝像。和这样的双重转换方案相关联的成本是显著的。减少转变赝像的将OSD信息插入数字视频流的有效系统和方法令人期望。

发明内容

所公开的实施例涉及适于处理数字视频数据的系统。该系统的示范性实施例包含：处理器，产生数字视频数据流；和字符生成器，适于基于存储在与字符生成器相关联的存储器中的字符的表示，从多个标准数据行之一选择像素数据值插入数字视频数据流。

示范性方法涉及处理数字视频数据。示范性方法包含以下动作：产生数字视频数据流；基于存储在存储器中的字符的表示，从多个标准数据行之一选择像素数据值；和，把像素数据值插入数字视频数据流。

附图说明

通过结合附图来参考下面对本发明一个实施例的描述，本发明的上述以及其他特征和益处，以及实现它们的方式将变得显见并且更好理解，在附图中：

图1是根据本发明示范性实施例的数字视频系统的框图；

图2是根据本发明示范性实施例的OSD字符生成器的框图；

图3是示出使用字符映射表(character map)来提供OSD信息的图；

图4是示出平滑转变数据和急剧转变数据以及相关联的数据信号的图；

图5是示出在模拟视频系统中用来生成OSD信息的数据信号的图；

图6是根据本发明的示范性实施例示出使用标准数据信号来生成OSD字符信息的图；

图7是根据本发明的示范性实施例示出同相数据元素、反相数据元素和相关联的数据信号的图；

图8是根据本发明的示范性实施例示出使用判定点(decisionpoint)来指示多个标准数据信号之一的图；和

图9是状态图，该图在说明本发明示范性实施例的操作时有用。