[发明专利]直播卫星叠加字幕的方法及系统

摘要

一种直播卫星叠加字幕系统，主要是在卫星电视节目发射端，技巧地将字幕资料安插至电视信号的垂直消隐期，与电视节目一起发射至卫星；而接收端再由垂直消隐期将字幕资料取回，并精确地将之转换成电视字幕信号。而采用的叠加字幕方式在发射端安插字幕资料及接收端解出字幕资料都以该影片节目带的时间码作为同步依据，故能非常精确地处理字幕显示的工作。

主权项

一种直播卫星叠加字幕系统，主要包括一专业录放影机、一时间码处理器、一字幕档案磁盘、一字幕处理软件电脑、一字幕插入器、一字幕叠加器、一与一直播卫星系统配合的电视机调谐器，于卫星发射系统前置的装置设备由一专业录放影机将视频信号及音频信号分别送至时间码处理器、字幕插入器，将专业录放影机所输出的时间码信号的格式及电气特性转为字幕处理软件电脑能够接收的数字资料信号，而该字幕处理软件电脑将该字幕档案磁盘在影片过带时，将影片字幕显示的时间与字幕内容，以时间码为参考指标，整理成一个文字档案存于磁盘片中以供该字幕处理软件电脑与时间码对比，并加以重组成字幕插入器所要的数字字幕资料，将字幕资料准确地安插至图像框的垂直消隐期任何尚未使用的空白扫描线上，将字幕资料安插在垂直消隐期的第19、20两条扫描线上；再藉由前述直播卫星系统发射与接收，经由该字幕叠加器将字幕资料从影像框的垂直消隐期取出并将此字幕资料所对应的中文字体叠加至影像框资料中，再经该电视机调谐器将基频状态的字幕及音频信号调谐至某一特定的高频电视频道载波，以与其它频道载波混合后传送出去；该字幕叠加器由卫星接收器取得的视频信号中含有中文字幕资料及叠加字幕的控制码，该字幕叠加器对比其中的中文字幕资料找到对应的中文字型，同时根据控制码作字幕叠加或控制其他设备的工作；其中，该微处理器经由同步分离电路的垂直同步信号计算现在的图场，又配合同步分离电路的水平同步信号得知现在的水平扫描线，再依此取得19、20条水平扫描线上的字幕资料，将视频信号存贮器(VRAM)交由图像重叠电路来控制，该视频信号存贮器除提供微处理器在运算执行时所需使用的存贮器外，另外在当电路转换成显示模式时，提供其内部资料给图像重叠电路决定字幕显示于TV荧幕的情形，包含前景资料及背景资料；该字型存贮器提供以Big-5码编码的中文字型资料，每一中文字型的解析度为24×24点，共存放13405字；该地址产生器当本电路转换成显示模式时，因视频信号存贮器需将其内部资料送往图像重叠电路与图像重叠，故配合同步分离电路的影像同步信号及时序产生器的显示点时钟脉冲，自动产生一个15bit的地址资料提供视频信号存贮器将适当的前、背景资料送出；该地址选择器利用此电路将视频信号存贮器的地址控制权作适当的分配，因视频信号存贮器可供微处理器及图像重叠电路使用，所以可通过一资料选择器，来决定视频信号存贮器的使用权，若于显示模式时，则选择器切换至地址产生器的地址，否则就切换至微处理器的地址；而另一资料选择器决定由视频信号存贮器的资料是否供微处理器读写；而该资料选择器决定视频信号存贮器的资料是否送至图像重叠电路；又，该时序产生器决定视频信号存贮器的资料是否送至图像重叠电路；且该时序产生器除提供地址产生器所需的时序外，最主要的是提供移位寄存器以10MHz的速度将来自视频信号存贮器中的资料以串行的方式送出，使其对应到电视的水平扫描线上；再者，该背景移位寄存器将来自微处理器的背景资料，由并行的方式依时序产生器的频率，转换成串行的方式，送至彩色选择器中，而前景移位寄存器将来自微处理器的前景资料，由并行的方式依时序产生器的频率，转换成串行的方式，送至颜色选择器中；而该背景资料扩展器将每一点的背景资料，由水平方向自动向两边分别扩展两点，以加强字型在显示时，其字边的效果；又，该彩色选择器由此电路可分别决定前景及背景资料的彩色，前景或背景的彩色都分别以三个二进制位的RGB资料来决定，除了决定彩色外，并将需要重叠的点资料送至下一级的图像重叠电路中，该图像重叠电路除具有将来自彩色选择器的RGB信号做适当处理外，并配合重叠的点资料依据外部图像信号(L520)，适当地重叠在其扫描线上，然后输出一图像重叠信号；该同步分离电路由来自外部的图像信号，分离出水平及垂直同步信号，提供微处理器、地址产生器、移位寄存器、以及图像重叠电路使用；该外部资料输出入控制提供八个二进制位的输出及输入控制信号供外界使用；该视频信号资料解码电路配合水平同步信号及图像信号，将放置于第19、20两条水平同步信号上的资料，经地址解码电路解出后，送往微处理器电路处理，该微处理器到电路中的各单元读/写资料时，均通过此一地址解码器，来控制资料的传送；而视频信号资料解码电路乃对应于发射端字幕插入器中的调谐编码电路，将视频信号资料中的字幕资料读出，并以12MHz的取样频率去判别1μs周期的数字字幕资料，解码后的资料经过串行转并行电路送至微处理器，该字幕叠加电路的核心是微处理器，它依照视频信号资料解码电路收到的字幕资料到字型存贮器取出中文字型，并将之存到视频信号存贮器；此外，微处理器也经由地址解码器对各存贮器电路做存取的动作；以下依照视频信号在此电路的处理流程，说明此电路的工作原理；内含字幕资料的视频信号由卫星接收系统输入至视频信号阻抗匹配器，然后被送到各不同电路；同步分离电路自视频信号中取出水平同步及垂直同步信号，此视频信号也被用作图像重叠电路的一个输入视频信号来源；此外，视频信号资料解码电路也由此视频信号将字幕资料解出，并由微处理器根据水平同步信号时序将字幕资料由资料总线读入。