用于将屏上显示信息添加到视频信号中的系统和方法

专利名称：用于将屏上显示信息添加到视频信号中的系统和方法
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
6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13.5 MHz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12x18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13.5 MHz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。


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l是根据本发明示范性实施例的数字视频系统的框图2是根据本发明示范性实施例的OSD字符生成器的框图3是示出使用字符映射表(character map )来提供OSD信息
的图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、反相数椐 元素和相关联的数据信号的图8是根据本发明的示范性实施例示出使用判定点(decision
point)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。 贯穿几个视图，对应的参考字符指示对应的部分。这里给出的例
证示出了本发明的一种形式的优选实施例，并且这些例证不应被解释
为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施例方式
这部分旨在向读者介绍可能与在下面被描述和/或要求保护的本 发明的各个方面相关的技术的各个方面。相信这种讨论有助于给读者
提供背景信息，以便帮助更好的理解本发明的各个方面。因此，应该 理解，这些陈述要被以这种角度阅读，而非作为现有技术引入。本发明涉及用于将OSD信息高效地插入数字视频流以进行显示 的系统和方法。本发明的示范性实施例采用字符存储器，所迷字符存 储器使用大致和模拟视频系统的典型值相同的分辨率存储每一个字符 的粗二进制图像(或者位图)。因此，所需的字符存储器并不明显大 于模拟系统所需的字符存储器。此外，少量预先定义的对应于显示行 的"标准"数据信号被以高分辨率格式存储。如这里所使用的，术语"标 准数椐信号(standard data signal)"或"标准数据行"被用来指示可被 用来生成大得多的字符集合的相对较小的一组数据信号或数据行其中 之一。自身不表示任何特定字符的标准数据行被与存储的字符数据结 合使用，以生成字符集合中的任何字符。因此，字符存储器上的唯一 增加是以高分辨率数字格式存储少量(例如4个)标准数据行所需要 的额外存储器。这些标准数据行被用平滑转变定义，减少了当OSD字 符被插入数字视频数据流时生成不期望的赝像。
本发明的示范性实施例消除了为每一个字符存储实际的最小、居 间和最大像素电平数据的需要。相反，在存储器中为每一个字符存储 的信息提供了判定点集合(collection of decision point)，例如OSD 字符生成器之类的自适应地址生成器借助所述判定点集合，选择少且 有限数量的标准数据行其中之一来构建期望的字符。自适应地址生成 器采用适当的上升/下降边沿和最大/最小电平值。通过插入通用上升/ 下降边沿和预先确定的最大/最小电平值生成OSD字符。以这种方式，
可以生成任何字母数字字符或图标而无需相对于常规系统显著地增加 存储器要求。
图l是根据本发明示范性实施例的数字视频系统的框图。由参考 数字100 —般性地指示该视频系统。视频系统100包含处理器110, 处理器110从例如DVD播放器等(未示出)的源获得数字视频数据。 处理器110产生数字视频数据流112，并将其传递到OSD字符生成器 114供进一步处理。OSD字符生成器114通过存储器接口 116连接到 存储器118。存储器118存储用于变换为OSD字符信息的各种字母数 字和图标数据的位图表示。这些OSD信息被OSD字符生成器ll4插入数字视频数据流112以产生包括OSD信息的数字视频数据流。该数 据流在这里被称为OSD数字视频数据流120。使用OSD数字视频数 据流120在显示器122上生成图像，供系统的用户观看。
图2是根据本发明的示范性实施例的OSD字符生成器电路的框 图。图2中所示OSD字符生成器电路是OSD字符生成器114 (图1) 的部件，它由参考数字200 —般性地指示。OSD字符生成器电路200 包括微控制器204，微控制器204总地控制电路的工作。微控制器204 进行操作，以便把OSD字符插入数字视频数据流112 (图1)，从而 产生数字视频输出w/OSD信号120。第一开关电路206选择性地接收 OSD数据(位置a)或者从数字视频数据流112接收数字视频数据(位 置b)。本领域普通技术人员将理解，在图2中仅为了功能说明目的 被示出为机械开关的第一开关电路206可以包含多路复用器和/或其他 合适的电路。而且，第一开关电路206的具体部件和构造细节并非本 发明的必要特征。
第二开关电路208在多个标准数据行其中之一选择，以便生成用 于插入数字视频数据流112的OSD字符。在图2中仅为了功能说明目 的被示出为机械开关的第二开关电路208可以包含多路复用器或者其 他电路。而且，第二开关电路208的具体部件和构造细节并非本发明 的必要特征。被第二开关电路208选择的单独的标准数据行被存储在 存储器118中，作为同相数据212、全高数据214、反相数据216和全 低数据218。下面更详细地讨论这些数据行的具体组成。存储在存储 器118中的数据行212 - 218被与存储在字符存储器210中的相对较低 分辨率字符数据组合，以便生成字母数字和/或图形OSD字符，供由 第二开关电路208插入数字视频数据流112，从而形成数字视频输出 w/OSD信号120。
下面的例子说明了由OSD字符生成器200将OSD字符插入数字 视频数据流112。微控制器204接收旨在生成屏上显示的输入，例如 用户输入。这种输入的例子是通过按压DVD播放器上与OSD字符生 成器电路200相关联的"PLAY"按钮生成的信号。指示对OSD数据需
10求的外部激励导致微控制器204把第一开关电路206置于位置a。在 本发明的示范性实施例中，按"播放(PLAY)"按钮目的在于使单词 "PLAY"被显示在与系统相关联的视频屏幕上。微控制器204从字符 存储器210选择字母数字字符"P"、 "L"、 "A"、 "Y"。使用来自字符 存储器210的信息，微控制器从同相数据212、全高数据214、反相数 据216和全低数据218适当地(如下所述)选择数据来把适当的字符 插入数字视频数据流112。所得的OSD数字视频数据流120既包含原 始视频数据也包含被添加的OSD字符数据。在插入OSD字符数据之 后，将第一开关电路206返回位置b。
图3是示出用来定义要被作为OSD信息插入数字视频数据流112 (图1)的数据的字符映射表的图。该图由参考数字300 —般性地指 示。字符映射表栅格302提供了用于定义字符映射表中的字母数字字 符和图标的框架。字符映射表栅格302包含12x18的元素阵列(被示 为方格，但未被引用)，所述元素阵列表示存储在字符存储器，例如 字符存储器210(图2)中的字符。每一个元素包含预先确定数量的显 示像素。为了说明的目的，图3在字符映射表栅格302中示出了数字 字符4。
各个元素内的每一个像素均具有与其相关联的单独的相应像素 数据值。在图4中所示的例子中，字符映射表栅格302的每一个元素 表示3个像素的数据，如像素数据集合304所示。在不同的数字视频 系统中，由字符映射表的每一个元素表示的像素的数量有变化，但是 典型的是每个元素3个或4个像素。而且，字符映射表栅格302的每 一个元素表示的像素的数量并非本发明的必要特征。每一个像素数据 值可以包含例如8位数字数据字。如上面所给出的那样，数字视频系 统典型的增加的时钟速率导致对于字符映射表栅格302的每一个元素 需要3个或4个像素的数据，以及字符存储器大小上对应的增加。
示范性像素转变数据306集合示出了急剧的数据转变产生的赝像 生成问题。在转变数据306中，前三个像素的像素数椐值是FEh。在 典型的8位数字视频系统中，这个值表示最大像素数据值。在图3中所示的例子中，值FEh与黑色对应。在图3中所示的例子中，右面三 个数据位置306的像素数据值(02h )表示白色，这相对于最大像素数 据值FEh提供了最可能的对比。在转变数据306中可以看出，值的最 大转变发生在像素三和四之间，即从一个像素(第三值)到下一个像 素(第四值)发生从可能的最高像素数据值(FEh)到可能的最低像 素值(02h)的转变。当在视频显示器上显示时，像素数据值的这种急 剧转变有可能生成不期望的赝像。如下面所给出的那样，本发明的示 范性实施例产生无急剧转变及作为结果的不期望的视频赝像的OSD 数据，并且不要求因使用高分辨率字符映射表所必需的增加的系统存 储器。
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 波形的图。该图由参考数字400 —般性地指示。图4有助于说明可由 本发明的示范性实施例实现的存储器节省。应该注意，可以针对每一 个字符把平滑转变数据编程到字符存储器中，但是这么做招致3到4 倍的存储器增加。但是，本发明的实施例可以实现平滑转变，却只要
求字符存储器要求方面相对较小的增加。
图4示出了多个急剧转变数据值402，每一个数椐值均与一个像 素值对应。前四个急剧转变数据值402具有值FEh，它是典型的8位 数字视频系统中的最大值。具有值02h的四个字节紧跟着那些字节， 02h是典型系统中的最小允许值。当对应的数据被施加到例如数字视 频数据流112(图1)的数字视频数据流时，结果是急剧转变波形404。
图4还示出了多个平滑转变数据值406。不是釆用四个最大值数 椐元素，平滑转变数据元素只采用两个最大值(FEh)数据元素，跟 着是两个接连的取值较小的数据元素。在图4中所示的例子中，这两 个接连较小的数据元素中的第一个具有值56h，并且接连较小的数据 元素中的第二个具有值28h。剩余四个平滑转变数据值406具有最小 值02h。当被施加到例如数字视频数据流112 (图1 )的数字视频数据 流时，相对于突然转变数据值，不期望的视频赝像的生成可以大为减 少。 一个挑战是生成平滑转变而不显著增加在常规数字视频系统中字符映射通常所需的存储器容量。下面参考图5说明这种挑战的进一步
图5是示出在字符ROM系统中用来生成OSD信息的数据信号 的图。说明字符映射表操作的图由参考数字500 —般性地指示。字符 映射表栅格502具有18行数据。和字符映射表栅格302 (图3 ) —样， 字符映射表栅格502的每一个元素(方格)对应于显示屏幕上的多个 像素。字符映射表栅格502包含两个字符，数字8和数字9的表示。
在图5中示出了两个数据信号，所述两个数据信号示出了字符映 射表栅格502中对应数据行中的两个的生成。字符数据信号504示出 了用来产生字符映射表栅格502的第11行的数据。字符数据信号506 示出了用来生成字符映射表栅格502的第12行的数据。对于字符映射 表栅格502的其中在第11行中出现最大像素数据值(FEh)的对应元 素，字符数据信号504为高，否则为低(02h)。具有值FEh的元素 (它们被示为黑色的或实心元素)是实际上形成被显示的字符(图5 中的数字8和数字9)的一部分的元素，而具有值02h的元素(被示 为空白或未着色元素)不形成字符的一部分(或者形成所显示字符的 空白空间)。类似地，字符数据信号506在其中数据值是第12行中最 大像素数据值(FEh)的对应栅格元素中为高，否则是最小像素数据 值(02h )。
对构成字符映射表栅格502上的数字8和数字9的字符段的检查 表明第1、 2、 17和18行是相同的。那些行总是最小值(02h)。第6、 7和13行也是相同的，因为它们在那些行的所有元素中，具有相同的 最大(FEh)和最小(02h)值位置。类似地，第3和16行也是相同 的。在字符映射表栅格502的18个行中，有10个不同的变化或独特 的行样式。因此，只使用10行数据而非18行(字符映射表栅格502 中行的总数)，能够完成图5中所示的显示的生成。通过在字符存储 器中把被重复的行只存储一次，并对于那些样式的接连出现再次访问 所存储的行，节省了系统存储器。但是，所获得的存储器节省实际用 途有限，因为节省仅源自能够利用IO行数据生成的那些字符。但是，本发明的示范性实施例通过使用标准数据信号来生成具有平滑转变的
OSD字符，相对于常规数字视频系统实现了相当大的存储器节省，此 后将更具体地描迷使用标准数据信号。
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生成 OSD字符信息的图。该图由参考数字600 —般性地指示。示出了图示 数字8和数字9的显示的字符映射表栅格602。和字符映射表栅格302 (图3 )和字符映射表栅格502 (图5 ) —样，字符映射表栅格602的 每一个元素(方格)对应于显示屏幕上的多个像素。
本发明的示范性实施例采用四个不同的标准数据行，从所述标准 数据行可以生成期望插入数字视频比特流的任何字符。在这个示范性 实施例中，整个字符集合(例如128或256个字符)被以例如位图的 粗格式存储。这个粗格式只是以完整数字视频像素速率生成字符所需 分辨率的大约三分之一或者四分之一。换句话说，存储字符集合的存 储器要求将和典型的模拟系统大致相同。
除了字符集合的粗表示以外，以完整分辨率(即足够以完整数字 视频像素速率显示)存储额外的四行数据。这四行构成了标准数据行， 它们被选择性地访问以便生成字符集合的所有字符，同时产生平滑、 相对无赝像的转变。
在图6中所示的示范性实施例中，被以完整分辨率格式存储的四 个标准数据行包括同相数据行604、全高数据行606、反相数据行608 和全低数据行610。反相数据行608是同相数据行604的反相，即反 相数据行608与同相数据行604相位差一百八十(180 )度。相对于常 规模拟系统所需的唯一额外存储器是用来以高分辨率格式存储四个标 准数据行604、 606、 608和610的存储器量。因此，在本发明的示范 性实施例中，相对于以高分辨率格式存储128或256个字符的整个字 符集合所需的存储器大小，可实现可观的存储器大小节省。
举例来说，下面是根据本发明的示范性实施例对图6中第n行如 何生成并插入数字视频数椐流的说明。第n行和图5中所示第11行相 同。为了引用，图6包括和第n行中的每一个元素对应的顺序参考数字(在第n行正下方或下面示出)。第n行自己包括O或者1，取决 于用于字符显示的该元素的像素的对应的像素数据值。1 (像素数据值 FEh)对应于字符栅格映射表602的形成实际字符自身所需的元素， 而0对应于字符栅格映射表602的所有其他元素。第n行的元素1和 2是0，它们通过由微控制器204 (图2)选择全低数据行610形成。 通过参考存储在字符存储器中的粗图像数据中的数字8的第n行对应 元素的数据，选择全低数据行610。
在图6中所示的例子中，第n行的元素3是l，因为在字符映射 表602中形成数字8需要该元素。因为先前状态是O，所以对于元素3 需要上升沿。因此，微控制器204 (图2 )选择反相数据行608施加于 元素3。因为元素4和5也为高，所以微控制器204 (图2)选择全高 数据行606以提供那些元素。元素6是0，这意味着微控制器204 (图 2)选择了下降沿。在该点，反相数椐行608提供下降沿，所以微控制 器204 (图2)选择反相数据行608。此后，用于元素6、 7、 8和9的 数据由全低数据行610提供，并且对于第n行的剩余元素10-24也是 如此。如上面所给出的那样，本发明的示范性实施例由此形成存储在 粗分辨率字符映射表中的任何字符而不会显著增加系统存储器要求。
图7是根据本发明的示范性实施例示出同相数据、反相数据和相 关联的数据信号的图。该图由参考数字700 —般性地指示。图7示出 如何采用本发明的示范性实施例在具有显著不同大小(例如FEh和 02h)的像素数据值的像素之间提供平滑而非急剧的转变，从而避免作 为结果产生的不期望的图像赝像。由于同相数据信号604 (图6)和反 相数据信号608 (图6)是表示改变状态的像素数据值的数据信号，它 们被以高分辨率格式存储(和相关联的字符存储器不同)。作为高分 辨率数据信号，同相和反相数据信号604、 608被用当显示时导致平滑 转变的像素数据值编程，或者包括所述像素数据值，如图7中所示。 多个同相像素数据值702a、 702b、 702c…702n与平滑同相信号604 的段704对应。同相像素数据值702a、 702b、 702c…702n中的每一个 均被存储在相应存储器位置(未示出)。前两个同相像素数据值702a、"702b是高或最大像素数据值，例如FEh。在像素数据值702c,开始高 到低转变。在图7中所示的示范性实施例中，第三个像素数据值702c 具有过渡值56h，并且下面的像素数据值702d被编程为接连较低的过 渡值，例如28h。接下来两个像素数据值(702e和702f)具有最小值， 例如02h，跟着是下面两个像素数据值702g、 702h和702i中的低到 高转变。通过给像素数据值702g、 702h和702i编程接连较大的值， 例如28h、 56h和FEh，来完成低到高转变，如图7中所示。
类似地，平滑反相数据信号608 (图6)的段706被与对应的反 相像素数据值708a、 708b、 708c…一起示出。反相像素数据值708a、 708b、 708c中的每一个均被存储在相应的存储器位置中(未示出)。 前两个反相像素数据值708a、 708b是低或最小值，例如02h。后面的 低到高转变包括像素数据值708c和708d，它们被分配接连较高的过 渡值，即像素数据值708c为28h，并且像素数据值708d为56h。使 用过渡数据值而非像素数据值上的极端差别或突然相反，类似地实现 后续的平滑转变。以这种方式，粗略存储的字符数据和标准数据行 604、 606、 608和610的组合允许以与典型的模拟视频系统相比最小 的存储器增加，以平滑的转变生成任何期望的字符并将其插入数字视 频比特流中。
图8是根据本发明的示范性实施例示出使用判定点来确定多个标 准数据行中的哪一个被访问以便将其对应的像素数据值分配给显示器 的实际像素元素的图。该图由参考数字800 —般性地指示。在本发明 的示范性实施例中，以四字节的组提供OSD字符数据，所述四个字节 中的每一个均对应于一个像素数据值。这意味着对于每四个像素数据 值，必须做出关于哪个标准数据行包含从当前显示的字符映射表602
生成字符的显示所需的下一个连续像素数据值的判定。例如，如果当 前选择来自同相数据行604 (图6)的同相数据802用于显示，则在多 个判定点804中的每一个处，发生关于是否切换到对应于另一个标准 数据行(例如反相数据806 )的像素数椐值的判定，判定点804和每 个第四像素数据值对应。换句话说，每四个像素数据值进行一次判定，以便连续显示和四个标准数据行中的当前一个对应的像素数据值，或
者从标准数据行中不同的一个切换到像素数据值。下面参考图9描述 在本发明示范性实施例中的判定过程的细节。
图9是有助于说明本发明的示范性实施例的操作的状态图。该状 态图由参考数字900 —般性地指示。状态图900描述了釆用12位存储 器寻址方案的本发明示范性实施例的操作。两个最高地址位(MSB) A10和A 可被用来选择四个存储的高分辨率标准数据行中的特定一 个。两个MSB地址位可以被视作行地址，四个标准数据行中的每一 个均包含该行。在这个例子中，10个最低位(LSB) A。到A9为由两 个MSB选择的每一个标准数据行提供各个数据值的地址。因此，10 个LSB地址线可以被视作列地址。在这个例子中，IO个LSB数据线 可以由和视频线同步的IO位升计数器产生。MSB地址线可以由例如 微控制器204 (图2 )的自适应地址生成器根据状态图900选择。如果 需要，则如上面参考图8讨论的那样，在周期性判定点处发生地址切 换。
由状态图900表示的操作利用了以下事实标准同相数据行604 (图6)的某些像素数据值已被故意选择成与用来访问保留该特定同 相像素数据值的存储器位置的地址线其中之一的值对应。具体来说， 在本发明的示范性实施例中，标准同相数据行的数据值("0"或者"1") 被选择为与地址线A2的值相同。换句话说，与同相数据行604 (图6) 对应的最大和最小像素数据值被故意存储在所选择的存储器位置，以 便允许那些像素数据值的状态和针对那些存储器位置的A2地址线的 值相同。以这种方式，用于同相数据行的像素数据值可以由地址线A2 的状态确定而无需检查实际数据值自身。
在本发明的示范性实施例中，选择A2的值以与标准数据行中的 特定一个行的像素数据值对应，因为根据定义，OSD字符数据被组织 成四个像素值的组。对于四个像素数据值中的每一个，需要单独的地 址位置。因此，两个最低地址线(A。和Aj不能绝对地定义成与数据 对应，因为它们必须在每一个四像素数据组内改变以访问数据。换句
17话说，选择地址线A2以与数据的值对应，因为地址线A2是最低地址
线，保证所述最低地址线对于任一组四数据值是不变的。
通过采用这个方案，只通过知道用于标准同相数据行604 (图6) 的地址线A2的值，在任何给定点，全部四个标准数据行的数据值是已 知的。具体来说，同相数据行604 (图6)的数据值和A2的值相同(根 据定义)。标准反相数据行608 (图6)的对应值是标准同相数据行 604 (图6)的值的反相。标准全高数据行604 (图6)和全低数据行 610 (图6)的值是不变的。这意味着在每一个转变点必须测试A2的 值，以便确定应该选择哪个标准数据行来贡献像素数据值的下一个四 像素组。
应该注意，四像素组OSD字符数据的每一个成员的像素数据值 不必相同。事实上，如上所述，定义四个值(如每个集合的第二和第 三值)的组的元素具有接连增大或者减小的居间值实现了平滑转变， 并减少了赝像的生成。在这个例子中，每一个四像素值的组或者包含 上升沿，或者包含下降沿。
状态图900示出同相数据状态902、反相数据状态904、全高数 据状态906和全低数据状态908。这些数据状态中的每一个均对应于 这里所描述的四个标准数据行其中之一。而且，本领域普通技术人员 将理解，状态图900对于生成管理微控制器204 (图2)在其在标准数 据行中进行选择以产生OSD字符数据时的操作的程序是有用的。如果 微控制器204已经从同相数据行212 (图2)选择了像素数据值，则这 里称微控制器204"处于同相数据状态902"。类似地，当微控制器204 已经选择了全高数据行214 (图2)时，这里称微控制器204"处于全 高数据状态906"，等等。
如果微控制器204处于同相数据状态902，则如果在判定点，地 址线A2的当前状态和要显示的下一个字符比特(来自存储在字符存 储器210 (图2)中的粗略存储的字符表示)不相等，那么它将保持在 那里。如果在判定点，微控制器204处于同相数据状态902,来自字 符存储器210 (图2)的下一个字符比特是1，并且地址线A2的当前状态是1，则微控制器204将转变到全高数据状态906。如果在判定点， 微控制器204处于同相数据状态，来自字符存储器210(图2)的下一 个字符比特是O，并且地址线A2的当前状态是0，则微控制器204将 转变到全低数据状态908。
如果微控制器204处于全高数据状态906，则只要来自字符存储 器210 (图2)的下一个字符比特是l，它将保持在该状态。如果在判 定点，微控制器204处于全高数据状态906，则如果来自字符存储器 210 (图2)的下一个字符比特是O,并且地址线A2的当前状态也是0， 微控制器204将转变到反相数据状态904。如果在判定点，微控制器 204处于全高数据状态906，则如果来自字符存储器210 (图2)的下 一个字符比特是O，并且地址线A2的当前状态是l，微控制器204将 转变到同相数据状态902。
如果微控制器204处于全低数据状态908,则只要来自字符存储 器210 (图2)的下一个字符比特是O,它将保持在那里。如果在判定 点，微控制器204处于全低数据状态908，则如果来自字符存储器210 (图2)的下一个字符比特是1,并且地址线A2的当前状态也是1， 微控制器204将转变到反相数据状态卯4。如果在判定点，微控制器 204处于全低数据状态908，则如果来自字符存储器210 (图2)的下 一个字符比特是l,并且地址线A2的当前状态是0，微控制器204将 转变到同相数据状态902。
如果微控制器204处于反相数据状态904，则只要地址线A2的当 前状态和来自字符存储器210 (图2 )的下一个字符比特相等，它将保 持在那里。如果在判定点，微控制器204处于反相数据状态卯4,则 如果来自字符存储器210 (图2)的下一个字符比特是l，并且地址线 A2的当前状态是0，微控制器204将转变到全高数据状态906。如果 在判定点，微控制器204处于反相数据状态904,则如果来自字符存 储器210 (图2)的下一个字符比特是0,并且地址线A2的当前状态 是l,微控制器204将转变到全低数据状态908。
根据本发明的示范性实施例，针对减少用于字符存储器的存储器要求，如果同相和反相数据行以一个或更多个字符块的整数倍重复，
则可以实现更多的存储器节省。例如，如果使用8x12字符映射表， 假设跨过给定行32个字节被重复，则只需要32个字节。在这种情况 下，可以使用5位计数器而非先前讨论的IO位计数器对整个行中的每 一个像素进行计数。16x24字符映射表将需要64个字节和6位计数器 来对其进行寻址，等等。
虽然本发明可有各种修改和替换形式，通过附图中的例子，具体 实施例已被示出，并且将在这里详细描述。但是，应该理解，本发明 并非意图局限于所公开的具体形式。相反，本发明要覆盖所有落入由 下面所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的修改、等同物和替换。
权利要求
1. 一种适于处理数字视频数据的系统(100)，包含处理器(110)，它产生数字视频数据流(112)；和字符生成器(200)，它适于基于存储在与字符生成器(200)相关联的存储器(210)中的字符的表示，从多个标准数据行(604、606、608、610)之一选择像素数据值插入数字视频数据流(112)。
2. 如权利要求l所述的系统(100)，其中，所述多个标准数据 行(604、 606、 608、 610)以比字符的表示更高的分辨率存储在存储 器(210)中。
3. 如权利要求2所述的系统(100)，其中，所述更高的分辨率 比字符的表示的分辨率高3到4倍。
4. 如权利要求l所述的系统(100)，其中，所述多个标准数据 行(604、 606、 608、 610)包含同相数据行(604 )。
5. 如权利要求4所述的系统(100)，其中，所述多个标准数据 行(604、 606、 608、 610)包含反相数据行(608 )。
6. 如权利要求l所述的系统(100)，其中，所述多个标准数据 行(604、 606、 608、 610)包含全高数据行(606)。
7. 如权利要求l所述的系统(100)，其中，所述多个标准数椐 行(604、 606、 608、 610)包含全低数据4亍(610)。
8. 如权利要求l所述的系统(100),其中，所述字符包含屏上 显示(OSD)字符。
9. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述系统(100) 包含DVD播放器。
10. 如权利要求l所述的系统(100)，其中，所述系统(100) 包含适于显示字符的图像的显示器(122)。
11. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)中的至少一个包含从低电平(O)到高(1) 电平的转变数据。
12. 如权利要求ll所述的系统(100)，其中，所述转变数据包 含至少一对接连增大的像素数据值。
13. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)中的至少一个包含从高电平(l)到低(O) 电平的转变数据。
14. 如权利要求13所述的系统(100)，其中，所述转变数据包 含至少 一对接连减小的像素数据值。
15. —种处理数字视频数据的方法，包含 产生数字视频数据流(112);基于存储在存储器(210)中的字符的表示，从多个标准数据行 (604、 606、 608、 610)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(112)。
16. 如权利要求15所述的方法，包含以比字符的表示更高的分 辨率将所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610 )存储在存储器(210 ) 中。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，所述更高的分辨率比字 符的表示的分辨率高3到4倍。
18. 如权利要求15所述的方法，其中，所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610)包含同相数据行(604)。
19. 如权利要求18所述的方法，其中，所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610)包含反相数据行(608 )。
20. 如权利要求15所述的方法，其中，所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610)包含全高数据行(606 )。
21. 如权利要求15所述的方法，其中，所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610)包含全低数据行(610)。
22. 如权利要求15所述的方法，其中，所述字符包含屏上显示 (OSD)字符。
23. 如权利要求15所述的方法，包含显示字符的图像。
24. 如权利要求15所述的方法，包含存储所述多个标准数据行(604、 606、 608、 610)中的至少 一个标准数据行的像素数据值，所 述至少一个标准数据行包括从低电平(0)到高(1)电平的转变数椐。
25. 如权利要求24所述的方法，其中，转变数据包含至少一对 接连增大的像素数据值。
26. 如权利要求15所述的方法，包含存储所述多个标准数据行 (604、 606、 608、 610)中的至少一个标准数据行的像素数据值，所述至少一个标准数据行包括从高电平(1)到低(O)电平的转变数据。
27. 如权利要求26所述的方法，其中，转变数据包含至少一对 接连减小的像素数据值。
28. —种用于处理数字视频数据的系统(100)，包含 用于产生数字视频数据流(112)的装置(110); 用于基于存储在存储器(210)中的字符的表示，从多个标准数据行(604、 606、 608、 610)之一选择像素数据值的装置(2(H);和 用于把像素数椐值插入数字视频数据流(112 )的装置(206、 208 )。
29. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610 )被以比字符的表示更高的分辨率存储在 存储器(210)中。
30. 如权利要求29所述的系统(100),其中，所述更高的分辨 率比字符的表示的分辨率高3到4倍。
31. 如权利要求28所述的系统(100),其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)包含同相数据行(604)。
32. 如权利要求31所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)包含反相数据行(608)。
33. 如权利要求28所述的系统(100),其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)包含全高数据行(606)。
34. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)包含全低数据行(610)。
35. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，所述字符包含屏 上显示(OSD)字符。
36. 如权利要求28所述的系统(100)，包含适于显示字符的图 像的显示器(122)。
37. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)中的至少一个包含从低电平(0)到高(1 ) 电平的转变数据。
38. 如权利要求37所述的系统(100)，其中，所述转变数据包 含至少一对接连增大的像素数据值。
39. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，所述多个标准数 据行(604、 606、 608、 610)中的至少一个包含从高电平(l)到低(O) 电平的转变数据。
40. 如权利要求28所述的系统(100)，其中，转变数据包含至 少一对接连减小的像素数据值。
全文摘要
本发明涉及用于将屏上显示信息添加到视频信号中的系统和方法。所公开的实施例涉及适于处理数字视频数据的系统(100)。系统(100)的示范性实施例包含处理器(110)，它产生数字视频数据流(112)；和，字符生成器(200)，它适于基于存储在与字符生成器(200)相关联的存储器(210)中的字符的表示，从多个标准数据行(604、606、608、610)之一选择像素数据值插入数字视频数据流(112)。
文档编号G09G5/00GK101432795SQ200680054481
公开日2009年5月13日 申请日期2006年5月5日 优先权日2006年5月5日
发明者B·E·凯尔凯梅耶尔, D·D·希斯科尔森 申请人:松下北美公司美国分部松下汽车系统公司