專利名稱：電腦視訊顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型系有關(guān)一種電腦視訊顯示系統(tǒng)CVDS(Computer Video Display System)的組成部件，具體地說，是一種適用于諸如KTV、DTV、RTV……等擁有大量影像輸出裝置之場所，并配合既有之個人電腦，提供一種迅速、多變化文字傳播效果的視訊顯示裝置。
以提供視聽效果為主的娛樂種類及服務(wù)業(yè)，諸如熟知的KTV、DTV、RTV、CLUB……等，顯然為時下最受歡迎的休閑活動之一，亦是現(xiàn)代高科技成就下的資訊化產(chǎn)物，基于實際的需要，此類娛樂服務(wù)業(yè)除了以提供最佳視聽效果為經(jīng)營目標(biāo)外，更需提供一些附加的服務(wù)內(nèi)容，諸如在KTV中以最快的速度提供尋訪客訊息，以及外線電話等。但是，以現(xiàn)在KTV中所使用的硬件設(shè)備而言，都是將所需的文字訊息以手寫出，再借小型攝影機(jī)將其攝入插播于電視的一角，以通知收視者，此種受限于硬件設(shè)備的文字播放方式，在實際使用上顯然具有如下的幾點不便與缺點1.為了不破壞原有或正在進(jìn)行中的影像內(nèi)容，其播出的文字資訊勢必要放在電視熒屏的角落，加上其并非動態(tài)的顯示模式，實過于單調(diào)，而手寫之文字更與影像有一種不協(xié)調(diào)的不美之感。
2.如KTV等場所，字幕的播放時機(jī)必需在兩首歌曲之間的休息片段，才能不損及原有進(jìn)行中的影片內(nèi)容，如此一來，一些具有時效性的資訊將被延誤。
近來，更有使用小型無線電對講機(jī)，作內(nèi)部工作人員之間的溝通工具，此舉雖可便于工作人員之間的聯(lián)系，但是高頻的無線電波卻也容易干擾到正常的影像畫面，是為其衍生的缺點；細(xì)究無線電對講機(jī)的使用模式及時機(jī)，大部分都是以主柜臺用以通知相關(guān)的工作人員作帶路的情形居多，其次則是通知相關(guān)人員(如CLUB的公關(guān)人員)轉(zhuǎn)臺，諸如此類以聲音傳達(dá)的方式，不但可能影響到現(xiàn)場的音樂環(huán)境，亦可能造成消費者的不悅情緒。以上所述的情形，實際上可以借助遍設(shè)的現(xiàn)有影像輸出裝置達(dá)成訊息的傳播，更兼具有無聲的功效。
因此，本實用新型的任務(wù)是克服已有技術(shù)的缺點，提供一種適用于有影像輸出裝置的場合的電腦視訊顯示裝置，使其與個人電腦及影像輸出裝置(電視機(jī))構(gòu)成電腦視訊顯示系統(tǒng)，達(dá)到迅速、多變化文字資訊的傳播效果。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下1.配合個人電腦進(jìn)行播出文字的編輯；2.裝置本身儲存大量的文字字形，或常用的字詞，使個人電腦僅借助RS－232接口總線傳送字幕內(nèi)碼，便可使本實用新型構(gòu)造出正確的文字字形，進(jìn)一步本實用新型技術(shù)方案還有；3.設(shè)置彩色控制板，使可適用于MTSC及PAL兩種電視顯示系統(tǒng)；4.采用模塊可擴(kuò)充組合結(jié)構(gòu)，以適合多路顯示場合；5.設(shè)置電路正常與出錯信號標(biāo)志，便于維護(hù)。由上所述，本實用新型視訊顯示裝置是用于與個人電腦和影像輸入裝置(電視機(jī))構(gòu)成系統(tǒng)，實施將數(shù)字量型文字資訊融入類比影像訊號，并與影像訊號同時顯示于電視屏幕上，其與影像輸出裝置成電路聯(lián)結(jié)，而與個人電腦以RS－232接口總線相連接，該個人電腦具有中／英文系統(tǒng)，編輯并儲存以字幕為單位的文字資訊，與其顯示播出模式，將此文字資訊以及其播出模式以內(nèi)碼訊號輸出，有別于已有技術(shù)的是本實用新型由依次以電路聯(lián)結(jié)的視訊顯示主部件和至少一個視訊顯示接口構(gòu)成。該視訊顯示主部件具有相同于前述中／英文字系統(tǒng)的字形存儲器、微處理器、以及執(zhí)行程序的存儲器，以儲存前述個人電腦輸出之內(nèi)碼，并且獨立執(zhí)行其顯示播出模式暨輸出該內(nèi)碼所含之文字資訊；該視訊顯示接口，儲存自視訊顯示主部件讀入之文字資訊并接收由視訊設(shè)備輸入的影像訊號，將文字資訊之內(nèi)容作字形處理后，依顯式播出模式融入該影像訊號，輸出至影像輸出裝置顯示播出字幕內(nèi)容。
本實用新型的優(yōu)點是1.本實用新型可配合個人電腦作播出文字的編輯，因此可借電腦的強(qiáng)大編輯功能作出許多的文字資訊，如廣告詞或其它消費資訊等，使文字資訊的播出內(nèi)容更富多樣的變化，而不再受限于單一的訪客告知功能。
2.個人電腦是現(xiàn)今各個視聽娛樂業(yè)皆已有之硬件設(shè)備，因此，本實用新型的使用可與現(xiàn)有的硬件匹配，而不需要花費過多的費用。
3.本實用新型之視訊顯示接口系以插卡方式設(shè)于視訊顯示主部件上，并可擴(kuò)充供更多影像輸出設(shè)備之用，因此，使整個系統(tǒng)模塊化的設(shè)計，將有利于以后的維修保養(yǎng)工作。
4.電腦所編輯送出的文字資訊，可由各個連接于包廂電視的視訊顯示接口控制，形成一種可同時或各別顯示在不同的包廂電視之播放模式。
5.本實用新型之視訊顯示主部件內(nèi)儲存有大量的文字字形，或是常用的字詞，因此，個人電腦只需借RS－232傳送字幕內(nèi)碼，即可使顯示主機(jī)造出正確的文字字形，不但降低資料的傳輸量，更可達(dá)到高速、穩(wěn)定以及配線容易的功效。
6.使用兩塊CPU及可編程邏輯陣列IC，將電路濃縮，并提高電路之可修改性。
7.彩色控制板可適用于MTSC及PAL兩種電視系統(tǒng)。
8.顯示接口卡上配設(shè)有雙色LED，各別顯示電路的正常與錯誤，易于目測辨視。
本實用新型由以下附圖加以實施。


圖1是本實用新型的構(gòu)成方塊圖及其與個人電腦、影像輸出裝置組成系統(tǒng)的配置圖。
圖2是本實用新型的視訊顯示主部件的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2－1是本實用新型圖2的RTC時間產(chǎn)生電元27的實施例圖。
圖2－2是本實用新型圖2的外部連線訊號說明圖。
圖2－3是本實用新型圖2的內(nèi)部控制訊號產(chǎn)生單元28的實施例圖。
圖2－4是本實用新型圖2的輸出訊號產(chǎn)生單元24的實施例圖。
圖3是本實用新型的視訊顯示接口的電結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3－1是本實用新型的視訊接口工作狀況判別單元電原理圖。
圖3－2是本實用新型圖3的同步信號分離單元32的實施例圖。
圖3－3是本實用新型圖3的調(diào)整單元33的實施例圖。
圖3－4是本實用新型圖3的點時鐘產(chǎn)生單元35的實施例。
圖3－5是本實用新型圖3的并一串轉(zhuǎn)換單元38、39的實施例圖。
圖3－6是本實用新型圖3的類比混合單元36的實施例圖。
圖4是本實用新型中的輪廓處理時序圖。
圖4－1是本實用新型中的字符之垂同步掃出時序圖。
圖4－2是本實用新型中的字符之水平同步掃出時序圖。
圖5是本實用新型中的供視訊接口插設(shè)的擴(kuò)充槽配置電路示意圖。
圖6是本實用新型中的彩色控制板40的實施例圖。
圖7是配合本實用新型使用的CVDS1程序流程圖。
圖8是配合本實用新型使用的CVDS2程序流程圖。
圖9是配合本實用新型使用的CVDS4程序流程圖。
圖10是配合本實用新型使用的自動功能控制顯示流程圖。
下面根據(jù)圖1－圖6給出本實用新型一個較好實施例，并配合圖7－10的程序流程進(jìn)行運轉(zhuǎn)。我們結(jié)合附圖對實施例加以描述，以便進(jìn)一步提供本實用新型的技術(shù)細(xì)節(jié)。
在圖1之中可見，本實用新型電腦視訊顯示裝置以及其與個人電腦和影像輸出裝置構(gòu)成的電腦視訊顯示系統(tǒng)CVDS(Computer Video Dusplay System)，乃是以RS－232標(biāo)準(zhǔn)接口總線與個人電腦(PC)1連線，使用者在(PC)1上作文字資訊的編輯作業(yè)，而此編輯作業(yè)則完全由一個名為CVDS1的操作軟件執(zhí)行(本實用新型共使用九種操作軟件，以下將只敘述其功能內(nèi)容)，此軟件CVDS1包含有13054個中文字形(16×16矩陣字形)以及100組以上可供使用者定義的片語，使用者可在此程序下執(zhí)行如叫人，叫號或是即時插播等的文字資訊顯示功能，編輯的文字資訊共可編輯256幕，每一幕皆以15個文字為限，因此，使用者可在電腦(PC)1內(nèi)編輯大量的文字資訊(如消費或最新的服務(wù)資訊，作為常駐且循環(huán)播出的文字資訊，至于插播之內(nèi)容更可設(shè)定插播之總時數(shù)(以秒計)，并在插播內(nèi)容執(zhí)行完畢后繼續(xù)常駐之文字資訊播出；此電腦(PC)1以內(nèi)碼之形式將各幕之文字內(nèi)容以及顯示模式串行傳輸至本實用新型的視訊顯示主部件2之后，即可脫離，此時CVDS可完全由視訊顯示主部件2所控制，并依主部件2內(nèi)載之CVDS2目的碼程序執(zhí)行，再經(jīng)視訊顯示接口3，將數(shù)字化的文字資訊融入影像訊號(如VTR、LD等VIDEO訊號)，而與影像訊號一并輸出至對應(yīng)連線的影像輸出裝置如電視機(jī)4，完成此種電腦視訊顯示系統(tǒng)的處理流程。
再請參閱圖2，本實用新型包括有一具視訊顯示主部件，此一主部件2具有一只微處理器20去執(zhí)行的內(nèi)載于只讀存儲器21內(nèi)的程序CVDS2，而與前述電腦(PC)1使用相同內(nèi)碼的文字字形則儲存于另一只字型只讀存儲器22內(nèi)，在此主部件2內(nèi)更配置有一只高記憶容量的隨機(jī)存取器(SRAM)23，用以儲存由電腦(PC)1傳入的文字內(nèi)容；當(dāng)主部件2的電源開啟時(Power On)，微處理器20首先去判斷存儲器(SRAM)23中是否有正確的文字資料，若有，則將文字內(nèi)容經(jīng)輸出訊號產(chǎn)生單元24傳輸至視訊顯示接口3播出；若無，則清除存儲器(SRAM)23，并送出空白字幕至顯示接口3，同時等待新的文字資料由電腦(PC)1輸入，所以微處理器20即依CVDS2程序設(shè)定不斷的自隨機(jī)存取器(SRAM)23中取出每一幕的字幕內(nèi)容，設(shè)定的顯式方式(皆為動態(tài)模式)，消失方式及特殊功能等依序執(zhí)行。
若欲中斷前述微處理器20的運作時，只需恢復(fù)主部件2與電腦(PC)1的連線，此時使用者可在電腦(PC)1作任何的編輯動作，并由電腦1下達(dá)一個中斷訊號，經(jīng)由主部件2內(nèi)的RS－232傳送／接收電路25傳至微處理器20，中止前次程序CVDS2所執(zhí)行的內(nèi)容，而將重新編輯的所有文字內(nèi)容及命令模式，借外部連線訊號I／O口26輸入至主部件2。因此，使用者可隨時以電腦1改變主部件2的運作內(nèi)容，提供插播的功能，而每當(dāng)使用者編輯完新的文字資料，并輸入主部件2之后電腦1即可與主部件2脫離，完全由主部件2獨自的運作，不再需要占用電腦1，以提高現(xiàn)的設(shè)備的有效使用率；有關(guān)前述部件2部分的外部連線訊號I／O口26，其訊號說明請見圖2－2所示CD0－CD7為主部件2與電腦1以及視訊顯示接口3之間的8位數(shù)據(jù)匯流的數(shù)據(jù)總線(Data Bus)。
CRA0－CRA3本實施例之中文字符框系為16×16個點矩陣，而此4位位(地址線ADD BUS)即是用以定義每次輸出之行位置(因24－16行)。
CLAT為前述行位置的輸出鎖定信號。
CCLK為字符的寫出時鐘訊號，本實施例設(shè)每一幕共15個中文字，且每一個中文字皆在一次的高低階脈沖時間內(nèi)寫出，共15×20＝30個脈沖／幕。
再請見圖3，CVDS另包括有一只以插卡方式配置于主部件2上的視訊顯示接口3，此接口3以相同于前述的外部連線訊號I／O口26’與主部件2連線，并可接收來自VTR或LD的影像訊號(Video)，其主要的功能就是將視訊顯示主部件2所送出的文字資料(數(shù)字化者)，融入類比的影像訊號，使得文字資料與正在進(jìn)行的影像訊號同步地播出在影像輸出裝置4(即電視)，以期在不干擾原有影像播出的條件下，將任何文字資訊快速地送達(dá)各個收視場所；而其整個硬件的動作，大致可分為二部分一、將主部件2送來的文字資料寫入2K記憶容量的隨機(jī)存取器(SRAM)30，二、將隨機(jī)存取器(SRAM)30中的文字資料讀出，并顯示在電視熒幕上；惟，在顯示于電視之前仍需經(jīng)過一些字形處理，容后詳述。
此一顯示接口3使用5塊GAL(可編程邏輯陣列GAL1－GAL5)以及二只微處理器(CPU)34、37，使得此一包括類比與數(shù)字電路的接口構(gòu)造，得以簡化是其特色之一，至于其在播出文字內(nèi)容之前的字形處理內(nèi)容，現(xiàn)就配合以下圖式將其內(nèi)部之執(zhí)行程序及各部硬件功有敘述如下如圖4所示，微處理器20每當(dāng)在CLAT的輸出時鐘脈沖201內(nèi)，即將16行×16列字符框內(nèi)之一行(ROW)寫入儲存器(SRAM)30中(共30Byte)，而在每次CLAT時鐘脈沖201的間隔時間202內(nèi)，則以CPU37(PIC16C55)依程序CVDS3之設(shè)定，將前述存儲器30之內(nèi)容讀出作一行(ROW)的上、下、左、右附加輪廓處理，然后再將處理完之輪廓資料寫回存儲器(SRAM)30，而存儲器(SRAM)30的數(shù)據(jù)空間分配以及輪廓產(chǎn)生方式如下表所示1.左輪廓處理，因本實施例的每一字符框乃是16行×16列的矩陣，所以一個字符框便是由16×16＝256個點所組成，每一個點(Dot)可稱為像素，當(dāng)像素為1時代表該點將被掃描顯示出，若為0則不掃描顯示，欲產(chǎn)生左輪廓時便將文字的像素值右移一位，再與正常位置的文字像素值做OR運算(即或閘處理)，即可產(chǎn)生該行的左輪廓像素值，例如01000010 原文字010000100 右移一位
0＊1000＊10 ＊號即為左輪廓2.右輪廓處理時，同上述左輪廓之處理原則，將文字的像素值左移一位后，再與正常位置的文字像素作OR運算，即可產(chǎn)生右輪廓。
3.上面輪廓處理，將文字像素值與置于輪廓區(qū)上一位的文字像素做OR運算即得。
4.下面輪廓處理，將文字像素值與置于輪廓區(qū)的下一位置文字像素值做OR運算即得。
存儲器(SRAM)30的數(shù)據(jù)空間分配
借由前述的文字輪廓處理，將可使文字與影像在電視上被清楚地區(qū)分開，不但有利于收視者的辨視，更不慮因為預(yù)設(shè)一個文字顯示區(qū)塊，而有遮蔽許多影像破壞影像整體美的缺失發(fā)生。
再請參閱圖4－1及圖4－2示，視訊顯示接口3，當(dāng)由VTR或LD所送出的影像(Video)訊號接至視訊顯示接口3，此訊號首先送至Relay(繼電器)31的NC端(見圖3)，亦即此訊號在經(jīng)輸出端送至電視機(jī)4的同時，也送至視訊顯示接口3內(nèi)的同步訊號分離單元32，將影像的水平及垂直同步訊號分離出來；分離出的水平、垂直同步訊號分別將送至水平位置調(diào)整單元33及CPU34(PIC16C54)作垂直掃描位置計算，并檢查此訊號的正確性。如為正確CPU34將啟動整個接口3動作，同時切換繼電器31把前述已處理完成之文字及輪廓，依照圖4－1及圖4－2之時序圖將之掃描顯示于電視機(jī)4上；同時水平及垂直同步訊號亦將送至點時鐘脈沖(DotCK)產(chǎn)生單元35，及位置計算單元GAL3，GAL1，GAL2其間所組成的一個控制回路，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓ぷ鲿r鐘脈沖，避免干擾到正常的影像訊號。
在圖3之中可見，該水平位置調(diào)整單元33更具有一個可變電阻330，使用者可借此調(diào)整字幕的水平位置，亦可借一類比混合單元36調(diào)整文字或是輪廓的亮度，最后要說明的是當(dāng)視訊顯示接口3開啟時其中的雙色發(fā)光二極管38(見圖3－1)，將呈紅色，一旦有影像訊號輸入之際則轉(zhuǎn)為綠色，因此，使用者可借發(fā)光二極管38之燈號顯示，得知其運作是否正常，若是VTR或CD確實接上此一視訊顯示接口3并開始放出影像訊號，而該發(fā)光二極管38仍未顯示出正確的燈號，即表示此接口3有故障，但此時僅是字幕無法播出，原有的影像訊號仍可正常地在電視機(jī)4上播出，而不影響原有影像的運作，是其另一項功能特色。
最后請參閱圖5及圖6，CVDS共包括有17組供顯示接口3插設(shè)的擴(kuò)充槽，致使CVDS只需一具主部件2即可供應(yīng)17組電視機(jī)4之使用，提供電腦視訊的顯示功能；另外，本實施例為使字幕之每個文字皆能與播放中之影片，呈現(xiàn)了一種易于辨視的對比關(guān)系，乃在顯示接口3上配置有一部分的彩色控制電路，借其自動調(diào)整文字的顏色，其顏色在類比訊號中的相位角配設(shè)分別為0°＝藍(lán)色，90°＝紅色，180°＝黃色，270°＝綠色，并且在前述四個主色系之間，每45°相位角另設(shè)有一個介于相鄰兩個主色系間的調(diào)合色，因此，此一彩色控制電路40(見圖6)可自動提供文字8種不同的色彩，更增文字的辨視性。
圖7給出的CVDS1程序流程是存放于個人電腦1中，其中F1、F2、……、F7均為個人電腦1的功能鍵。
圖8所示的CVDS2程序流程被固化于PROM27256中，其作為CPU8031可執(zhí)行之目的碼。
圖9所示的CVDS4程序流程被固化于PIC16C55 CPU中。
權(quán)利要求1.一種電腦視訊顯示裝置(5)，特別用于與個人電腦(1)和影像輸出裝置(4)構(gòu)成電腦視訊顯示系統(tǒng)，達(dá)到將數(shù)據(jù)型文字資訊融入類比影像訊號，不干擾影像訊號而同時顯示于影像輸出裝置(4)上；該個人電腦(1)具有中/英文系統(tǒng)、編輯并儲存以字幕為單位的文字資料、與其顯示播出模式，并將此文字資訊以及其播出模式以內(nèi)碼訊號輸出至裝置(5)，前述裝置(5)包括與個人電腦(1)相聯(lián)結(jié)的RS-232接口總線(26)，其特征在于還有接收個人電腦(1)的輸出內(nèi)碼、具有獨立運作、以及儲存文字資訊字形、并控制文字資訊顯示模式的視訊顯示主部件(2)、和至少有一個寫人該主部件(2)送出的資訊內(nèi)容并進(jìn)行字形處理、以及接收影像訊號進(jìn)行水平、垂直同步訊號分離、并將資訊文字融入影像訊號而饋至影像輸出裝置(4)的視訊顯示接口(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(5)，其特征在于所說的視訊顯示主部件(2)包括儲存相同于個人電腦(1)的中／英文系統(tǒng)之字形的只讀存儲器(22)、寫入個人電腦(1)饋入的信息內(nèi)碼的隨機(jī)存貯器(23)、和由駐留有與個人電腦(1)內(nèi)的源程序相適應(yīng)的目的程序的只讀存儲器(21)、微處理器(20)、RTC時間產(chǎn)生單元(27)、內(nèi)部控制訊號產(chǎn)生單元(28)、及RS－232內(nèi)的傳送／接收口(25)所構(gòu)成的程序獨立執(zhí)行機(jī)構(gòu)、以及輸出訊號產(chǎn)生單元(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(5)，其特征在于所說的視訊顯示接口(3)系與視訊顯示主部件(2)以RS－232接口總線(26′)聯(lián)結(jié)，其具有由接口總線入口的可編程邏輯陣列GAL4、微機(jī)處理器(37)、隨機(jī)存貯器(30)、以及由可編程邏輯陣列GAL2、GAL1和構(gòu)成點產(chǎn)生單元(35)的GAL3組成的控制回路所構(gòu)成的依時序?qū)懭胍曈嵵鞑考?2)饋入的資訊數(shù)據(jù)、并作字形處理的處理構(gòu)件、和具有接收影像輸出訊號的繼電器(31)與影像訊號同步分離單元(32)、和同時與點產(chǎn)生單元(35)相連接并分別接收由分離單元(32)送出的水平同步訊號和垂直同步訊號的水平位置調(diào)整單元(33)和垂直掃描位置計數(shù)的微處理器(34)，以啟動整個視訊顯示接口(3)工作和切換繼電器(31)，使經(jīng)處理的資訊內(nèi)容數(shù)據(jù)經(jīng)并——串轉(zhuǎn)換后送入可編程邏輯陣列GAL5，再與影像訊號由類此混合單元(36)融合后，按時序經(jīng)繼電器(31)饋入影像輸出裝置(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述裝置(5)，其特征在于水平位置調(diào)整單元(33)上還有水平位置調(diào)整電位器(330)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置(5)，其特征在于還有一塊彩色控制板(37)，其分別與類比混合單元(36)、微處理器(34)和影像訊號同步分離單元(32)相連接，以便對資訊文字的顏色控制。
專利摘要一種電腦視訊顯示裝置，其可配合個人電腦和影像輸出裝置構(gòu)成電腦視訊顯示系統(tǒng)，達(dá)到將文字資訊融入影像訊號且不干擾影像的無聲廣播效果，包括視訊顯示主部件和至少一個視訊顯示接口。該視訊顯示主部件具有獨立運作以及儲存文字資訊的功能，并控制文字資訊的顯示模式；該視訊顯示接口接受視訊顯示主部件的數(shù)據(jù)，并配合一塊彩色控制板，將數(shù)據(jù)型文字資訊轉(zhuǎn)換融入影像訊號后顯示于影像輸出裝置上。
文檔編號G06F3/14GK2153091SQ9322580
公開日1994年1月12日 申請日期1993年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月31日
發(fā)明者魏成宗 申請人:魏成宗