專利名稱：用于提供引導(dǎo)圖象窗口的抽取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圖形/視頻顯示系統(tǒng)和方法，更特別地，涉及用于優(yōu)化圖形/視頻顯示，例如引導(dǎo)圖象(picture-in-guide“PIG”)窗口和其存儲需求的方法和系統(tǒng)。
傳統(tǒng)地，大多數(shù)電視系統(tǒng)不能夠最優(yōu)地使用可用的資源，例如存儲器空間或者處理器帶寬來有效地通過引導(dǎo)圖象窗口向一個用戶提供信息。所以，就需要一個方法和系統(tǒng)來使用需要最小存儲器的一個較小引導(dǎo)圖象屏幕提供一個實時和高質(zhì)量的視頻。
在一個實施方式中，本發(fā)明的這個系統(tǒng)包括在引導(dǎo)窗口中具有一個圖象的一個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，用于產(chǎn)生一個視頻信號的一個調(diào)諧器，被連接到這個調(diào)諧器來接收這個視頻信號并且根據(jù)所接收的信號來產(chǎn)生點的一個解碼器，被連接到這個解碼器來執(zhí)行一個實時加權(quán)平均以選擇點的一個子集的一個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器；和用于在一個顯示器上的引導(dǎo)圖象窗口中顯示點的這個子集的一個顯示產(chǎn)生器。
本發(fā)明的很多特征將能夠通過參考下面的詳細描述，并且聯(lián)系附圖而得到更容易的理解。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，這個PIG顯示包括在一個插入到較大圖形指南中的小窗口中顯示一個被調(diào)諧電視節(jié)目的一個實時視頻圖象。這個PIG顯示向觀看者提供了很多選項。這個觀看者可以繼續(xù)觀看在她或者他進入這個指南以前在觀看的電視節(jié)目，而同時瀏覽指南中的電視節(jié)目編排信息。替代地，被顯示在這個引導(dǎo)圖象窗口中的節(jié)目可以對這個指南中一個被選擇的頻道作出響應(yīng)而發(fā)生改變，當這個觀看者用光標選擇指南中所列的節(jié)目時。這個觀看者也可以停止(pull up)PIG顯示來發(fā)現(xiàn)關(guān)于她或者他正在觀看的節(jié)目的更多信息，例如開始/停止時間或節(jié)目摘要，同時繼續(xù)觀看在嵌入引導(dǎo)圖象窗口中的節(jié)目。


圖1顯示了包括一個格柵部分22和一個圖象窗口12的一個電子節(jié)目指南(EPG)的一個PIG顯示10。這個圖象窗口12，以后被稱作引導(dǎo)圖象窗口，包括以全屏幕視頻顯示而顯示的電視節(jié)目的一個視頻圖象，但是尺寸減小了，一般在寬度和高度上減少一個因子3，即，為屏幕大小的1/9。但是，其它縮小因子也可以被使用，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在窗口12的下面是面板Ad窗口14和16(“Ad窗口”)。窗口12，14，16中的每一個典型地占據(jù)了大約總屏幕面積的1/9。一個PIG系統(tǒng)中另一個可能的屏幕顯示是一個全屏幕的圖形顯示。這個引導(dǎo)圖象窗口也可以被用于顯示包括物品，服務(wù)，或者電視節(jié)目的文本和視頻預(yù)覽的廣告。
這個PIG顯示10的格柵部分22占據(jù)了這個屏幕的大部分。這個格柵部分一般包括文本，圖標，和幾個不同顏色的背景圖形。這個圖形包括文本或者屏幕部分的高亮部分。在一個電子節(jié)目指南系統(tǒng)中，這個觀看者一般可以瀏覽不同的指南而不需要改變被顯示在引導(dǎo)圖象窗口12中的電視節(jié)目。這個屏幕區(qū)域的剩余部分(從這個屏幕的頂部到底部)典型地被一個動作按鍵條18，一個導(dǎo)航工具條20，和一個信息框24(“詳細信息區(qū)域”)所占據(jù)。
在本發(fā)明的一個實施方式中，當這個觀看者將一個光標放置在被并排放在這個格柵部分中的一個不同頻道指定52或者節(jié)目上時，這個系統(tǒng)自動地將相關(guān)的調(diào)諧器調(diào)諧到被選擇的頻道上，并且在這個引導(dǎo)圖象窗口12中顯示被在這個頻道上所廣播的節(jié)目。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，產(chǎn)生一個PIG顯示10所需要的部件被提供在將嵌入到電視機，PC/TV，VCR，獨立的單元，衛(wèi)星接收器，或者類似的設(shè)備中的一單個芯片中。通過在一單個芯片中提供所有的部件，整個封裝的大小可以被減小，并且這個芯片的整個門數(shù)量和總線接口大小也可以被減小。
圖2是被提供在一單個芯片21上的、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的部件的一個框圖。這些部件包括一個微處理器30，一個存儲器控制器或者直接存儲器訪問(DMA)設(shè)備31，同步再生電路(同步)28和78，VBI限幅器37，NTSC解碼器79，引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器32，點時鐘產(chǎn)生器38，顯示產(chǎn)生器34，顏色空間轉(zhuǎn)換器60，數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換(DAC)36，數(shù)字視頻輸出80。
微處理器30通過雙向通信路徑來配置和協(xié)調(diào)芯片21上所有其它部件的活動，而不需要參與任何數(shù)據(jù)移動操作，例如通過DMA引擎31將EPG數(shù)據(jù)寫入到存儲器中的VBI限幅器37。通過提供地址信息和或者提供數(shù)據(jù)(在一個寫入的情形下)或者接收數(shù)據(jù)(在讀取數(shù)據(jù)的情形下)，使用DMA引擎作為一個代理，這個微處理器30訪問RAM 26。
優(yōu)選地，這里僅有一個RAM，但是本發(fā)明可以有任何數(shù)目的RAM。這個RAM和微處理器30可以是芯片21的一部分，或者也可以是芯片21的外部部分。決定使用內(nèi)部的或者是外部的RAM和/或者微處理器是由經(jīng)濟和技術(shù)等方面的限制因素來決定的。RAM 26可以被四個不同的部件所訪問微處理器30，引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器32，VBI限幅器37，和顯示產(chǎn)生器34。當所有這四個部件同時競爭訪問這個RAM時，這對RAM產(chǎn)生了一個高的訪問負擔。如果不能夠同時滿足所有的訪問請求(或者通過使用每周期可以訪問幾個字節(jié)的一個RAM，或者可以使用幾個RAM，或者使用其周期時間比這個芯片周期時間快幾倍的一個RAM)，就需要一個復(fù)用設(shè)備來解決部件之間的仲裁問題。所以，微處理器30，引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器32，VBI限幅器，和顯示產(chǎn)生器34中的每一個可以通過DMA 31來訪問RAM 26。這個DMA是一個復(fù)用和仲裁電路，它通過依次在這四個部件之間進行訪問切換來實現(xiàn)對RAM 26的共享。這個DMA可以包括緩沖存儲器，來臨時保存在訪問周期之間從順序外部件輸入的數(shù)據(jù)。這個DMA 31將文本和視頻數(shù)據(jù)保存在RAM 26的正確地址，然后當需要時，從這個RAM 26中的一個被選擇地址處檢索合適的數(shù)據(jù)。
在一個實施方式中，這個系統(tǒng)可以接收從兩個獨立的調(diào)諧器50來的兩個獨立的視頻信號。在帶兩個調(diào)諧器的一個單元中，這允許芯片21能夠從一個頻道收集數(shù)據(jù)，而同時，這個用戶可以瀏覽不同頻道中的指南。另外，帶比兩個多的調(diào)諧器，用于接收比兩個多的視頻信號以在多個引導(dǎo)圖象窗口中顯示也是可能的。在帶一個調(diào)諧器的一個單元中，這兩個視頻輸入均可以被連接到這一個調(diào)諧器。
來自一個調(diào)諧器50的圖象視頻輸入76被連接到NTSC解碼器79。這個NTSC解碼器拾取一個模擬輸入，并且以所需PIG圖象質(zhì)量所需要的足夠分辨率，使用R，G，B或者Y，U，V格式輸出數(shù)字點。
為了實現(xiàn)在一個PIG系統(tǒng)中所使用的一個低成本PIG設(shè)備，在這個視頻數(shù)據(jù)被保存在一個存儲器設(shè)備中以前，這個輸入視頻數(shù)據(jù)被進行抽取。這樣，所產(chǎn)生的PIG具有一個有限的分辨率。在一個實施方式中，一個加權(quán)平均算法被用于從9個點中選擇一個點(9取1的抽取)。輸入的數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)被緩沖保存在一個低成本存儲器中，例如一個移位寄存器中，來執(zhí)行平均算法。
例如，對一個緊鄰平均，當前行中一個滑動窗口(9個點)的相鄰點，前兩個行被保存這個緩沖存儲器中(移位寄存器)，并且對它們執(zhí)行所希望的平均算法來獲得每9個點的一個加權(quán)點。然后，所產(chǎn)生的點被轉(zhuǎn)換為視頻信號，以顯示在一個引導(dǎo)圖象窗口中，或者它被保存在將被引導(dǎo)圖象窗口顯示所使用的存儲器中。對一個9點的滑動窗口，僅需要緩存前兩個行的視頻數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖3，滑動窗口130包括9個點。前兩行l(wèi)和m被進行緩存。當新行中的點Pnj+1到達時，就執(zhí)行平均算法，并且實時輸出所產(chǎn)生的(加權(quán))點。當下一個點Pnj+2到達時，它被進行緩存，但是，平均算法不被執(zhí)行直到點Pnj+3和Pnj+4到達了。當點Pnj+4到達時，滑動窗口向右移動3個點，移動到位置131。然后執(zhí)行這個平均算法，并且再實時輸出下一個點(加權(quán))。當?shù)竭_了行的末尾時，滑動窗口向下移動3個點，移動到行Ln+1，Ln+2，Ln+3的開始。不執(zhí)行抽取，直到行Ln+1和Ln+2被緩存了。一旦行Ln+1和Ln+2被緩存了，就如上面所描述的，繼續(xù)執(zhí)行抽取過程。
下面顯示了關(guān)于一個多項式加權(quán)平均算法的一個示例場行點1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 92 1 1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 1 2 3 4 5 6 7 8 92 2 1 2 3 4 5 6 7 8 91 3 1 2 3 4 5 6 7 8 92 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9當接收到場1，行1時，點2和3被進行相加并且被保存下來，類似地，對點4，5，6和7，8和9執(zhí)行類似的過程。對行3執(zhí)行相同的過程。對場1中的每行重復(fù)這個過程。當接收到場2時，場2，行1被添加到場1，行1，和場1和行3。場2，行2和場2，行3被添加到場1，行3等等。
注意點位置被標記(場-行-點)。一個場被假定具有行1到240，包括激活的視頻行。每一行假定具有640個點。
在第一場被接收后的存儲器位置將是存儲器[1]＝(1-1-1)+2*(1-1-2)+(1-1-3)+(1-2-1)+2*(1-2-2)+(1-2-3)存儲器[2]＝(1-1-4)+2*(1-1-5)+(1-1-6)+(1-2-7)+2*(1-2-8)+(1-2-9)存儲器[213]＝(1-1-637)+2*(1-1-638)+(1-1-639)+(1-2-637)+2*(1-2-638)+(1-2-639)存儲器[214]＝2*(1-3-1)+4*(1-3-2)+2*(1-3-3)存儲器[215]＝2*(1-3-4)+4*(1-3-5)+2*(1-3-6…
存儲器[426]＝2*(1-3-637)+4*(1-3-638)+2*(1-3-639)存儲器[33868]＝2*(1-240-1)+4*(1-240-2)+2*(1-240-3)存儲器[34080]＝2*(1-240-637)+4*(1-240-638)+2*(1-240-639)當接收第二場時，就輸出下面的點點[1]＝{存儲器[1]+2*(2-1-1)+4*(2-1-2)+2*(2-1-3)}/16點[2]＝{存儲器[2]+2*(2-1-4)+4*(2-1-5)+2*(2-1-6)}/16點[213]＝{存儲器[213]+2*(2-1-637)+4*(2-1-638)+2*(2-1-639)}/16點[214]＝{存儲器[214]+2*(2-2-1)+(2-2-3)+(2-3-1)+2*(2-3-2)+(2-3-3)}/16…僅使用包括場2的項來更新存儲器。
存儲器[1]＝2*(2-1-1)+4*(2-1-2)+2*(2-1-3)存儲器[2]＝2*(2-1-4)+4*(2-1-5)+2*(2-1-6)存儲器[213]＝2*(2-1-637)+4*(2-1-638)+2*(2-1-639)存儲器[214]＝(2-2-1)+2*(2-2-2)+(2-2-3)+(2-3-1)+2*(2-3-2)+(2-3-3)…當接收到下一場時，所輸出的點是點[1]＝{存儲器[1]+(1-1-1)+2*(1-1-2)+(1-1-3)+(1-2-1)+2*(1-2-2)+(1-2-3)}/16等等…。
這個算法使用二進制系數(shù)的多項式加權(quán)平均來將每9個點轉(zhuǎn)換為一個點，而不需要保存整個幀。結(jié)果，就產(chǎn)生了原始顯示窗口的9分之一大小的一個引導(dǎo)圖象窗口。在進行平均以前，這個圖象被進行去交織，而在完成了平均后，被重新進行交織。
假定這9個點窗口的二進制系數(shù)是a，b，cd，e，fg，h，i在一個實施方式中，這個算法所執(zhí)行的轉(zhuǎn)移函數(shù)是(a+2b+c+2d+4d+2f+g+2h+i)/16。在保存這個視頻數(shù)據(jù)以前，實時執(zhí)行這個平均算法。因為每場中僅前兩行需要被保存，這對執(zhí)行算法是足夠的，所以僅需要最小數(shù)量的存儲器。這個算法也通過給中心點分配較大的權(quán)重(即，4e)，也平衡了運動效果。
該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將認識到，對上面所描述的本發(fā)明的顯示實施方式和其它實施方式進行多種修改，而不會偏離其寬的發(fā)明范圍。所以，應(yīng)理解，本發(fā)明不局限于所公開的特定實施方式或者結(jié)構(gòu)，而是包括了在如后附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的、任何改變，調(diào)節(jié)或者修改。
權(quán)利要求
1.一個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，包括一個引導(dǎo)圖象窗口，包括一個顯示器，具有一個顯示屏幕；一個調(diào)諧器，用于產(chǎn)生一個視頻信號；一個解碼器，被連接到這個調(diào)諧器來接收這個視頻信號并且根據(jù)所接收的信號來產(chǎn)生點；一個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器，被連接到這個解碼器來執(zhí)行一個實時加權(quán)平均以選擇點的一個子集；和用于在這個顯示屏幕上的引導(dǎo)圖象窗口中顯示點的這個子集的一個顯示產(chǎn)生器。
2.如權(quán)利要求1的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中這個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器執(zhí)行這個實時加權(quán)平均來從9個點中選擇一個點。
3.如權(quán)利要求1的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，進一步包括用于緩存被產(chǎn)生的點的一個存儲器。
4.如權(quán)利要求3的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中這個存儲器緩存關(guān)于當前行和前兩行的一個3×3滑動窗口中3個相鄰的點，并且這個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器執(zhí)行這個實時加權(quán)平均來從滑動窗口的9個點中選擇出一個點。
5.如權(quán)利要求1的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中這個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器對二進制系數(shù)執(zhí)行一個實時多項式加權(quán)平均。
6.如權(quán)利要求4的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中這個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器根據(jù)一個轉(zhuǎn)移函數(shù)(a+2b+c+2d+4d+2f+g+2h+i)/16來實時地從9個點中選擇出一個點，其中a，b，c，d，e，f，g，h，i分別是3×3滑動窗口中每個點的二進制系數(shù)。
7.如權(quán)利要求1的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，進一步包括裝置，用于在這個引導(dǎo)圖象窗口中顯示關(guān)于一個電視節(jié)目的信息。
8.如權(quán)利要求1的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，進一步包括裝置，用于顯示列表在這個屏幕的一第一區(qū)域內(nèi)的電視節(jié)目；一個輸入設(shè)備，用于選擇性地標記被顯示節(jié)目列表中的一個；和裝置，對這個輸入設(shè)備作出響應(yīng)，用于控制這個顯示產(chǎn)生器在這個引導(dǎo)圖象窗口中同時顯示被標記節(jié)目的節(jié)目列表視頻剪切片段。
9.如權(quán)利要求8的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中被標記的節(jié)目是一個當前電視廣播的電視節(jié)目，并且這個視頻剪切片段是被標記節(jié)目的一個現(xiàn)場電視廣播。
10.如權(quán)利要求8的這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)，其中被標記的節(jié)目是一個未來電視廣播的電視節(jié)目，并且這個視頻剪切片段是被標記節(jié)目的一個預(yù)覽。
11.一個電視系統(tǒng)，用于接收一個視頻信號，包括一個顯示器，具有一個顯示屏幕；多個調(diào)諧器，用于產(chǎn)生攜帶視頻節(jié)目和與這個視頻節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)的多個視頻信號；一個引導(dǎo)圖象芯片，被連接到這個顯示器和調(diào)諧器來根據(jù)多個調(diào)諧器中一個調(diào)諧器所產(chǎn)生的一個視頻信號，在屏幕上的一個引導(dǎo)圖象窗口中顯示一第一圖象，其中這個引導(dǎo)圖象芯片執(zhí)行一個實時加權(quán)平均，來從視頻信號的9個點中選擇出一個點，以在這個屏幕上的引導(dǎo)圖象窗口中顯示相應(yīng)的節(jié)目；和裝置，用于將與這個節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)連接到這個引導(dǎo)圖象芯片，以在這個引導(dǎo)圖象窗口中顯示節(jié)目的同時，在這個屏幕上的一第二區(qū)域內(nèi)顯示這個數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11的這個電視系統(tǒng)，進一步包括一個存儲器，用于緩存與所產(chǎn)生視頻信號的一個子集相應(yīng)的點。
13.如權(quán)利要求12的這個電視系統(tǒng)，其中這個存儲器緩存關(guān)于當前行和前兩行的一個3×3滑動窗口中3個相鄰的點，并且這個引導(dǎo)圖象芯片執(zhí)行這個實時加權(quán)平均來從滑動窗口的9個點中選擇出一個點。
14.如權(quán)利要求13的這個電視系統(tǒng)，其中這個引導(dǎo)圖象芯片根據(jù)一個轉(zhuǎn)移函數(shù)(a+2b+c+2d+4d+2f+g+2h+i)/16來實時地從9個點中選擇出一個點，其中a，b，c，d，e，f，g，h，i分別是3×3滑動窗口中每個點的二進制系數(shù)。
15.一個方法，用于向被顯示在一個顯示器上的一個引導(dǎo)圖象(PIG)窗口提供視頻數(shù)據(jù)，這個方法包括步驟接收一個視頻信號；根據(jù)所接收的視頻信號產(chǎn)生點；執(zhí)行一個實時加權(quán)平均，來選擇點的一個子集；和將這個點的子集顯示在這個顯示器上的引導(dǎo)圖象窗口內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15的這個方法，進一步包括緩存所產(chǎn)生點的步驟。
17.如權(quán)利要求16的這個方法，其中緩存步驟包括緩存關(guān)于當前行和前兩行的一個3×3滑動窗口中3個相鄰的點，并且執(zhí)行這個實時加權(quán)平均的步驟包括執(zhí)行實時加權(quán)平均來從滑動窗口的9個點中選擇出一個點。
18.如權(quán)利要求17的這個方法，其中執(zhí)行這個實時加權(quán)平均的步驟包括根據(jù)一個轉(zhuǎn)移函數(shù)(a+2b+c+2d+4d+2f+g+2h+i)/16來實時地從9個點中選擇出一個點，其中a，b，c，d，e，f，g，h，i分別是3×3滑動窗口中每個點的二進制系數(shù)。
19.如權(quán)利要求15的這個方法，進一步包括在這個引導(dǎo)圖象窗口中顯示關(guān)于一個電視節(jié)目的信息。
20.如權(quán)利要求15的這個方法，包括在這個屏幕的一第一顯示區(qū)域內(nèi)顯示電視節(jié)目列表；選擇性地標記被顯示節(jié)目列表中的一個；控制這個顯示產(chǎn)生器，來同時在這個引導(dǎo)圖象窗口內(nèi)顯示被標記節(jié)目的節(jié)目列表視頻剪切片段。
21.如權(quán)利要求20的這個方法，其中被標記的節(jié)目是一個當前電視廣播的電視節(jié)目，并且這個視頻剪切片段是被標記節(jié)目的一個現(xiàn)場電視廣播。
22.如權(quán)利要求20的這個方法，其中被標記的節(jié)目是一個未來電視廣播的電視節(jié)目，并且這個視頻剪切片段是被標記節(jié)目的一個預(yù)覽。
全文摘要
一個抽取系統(tǒng)和方法,用于在一個EPG環(huán)境下向一個引導(dǎo)圖象窗口提供視頻數(shù)據(jù)。在一個實施方式中,這個系統(tǒng)包括一個電子節(jié)目指南系統(tǒng),這個電子節(jié)目指南系統(tǒng)包括一個引導(dǎo)圖象窗口,用于產(chǎn)生一個視頻信號的一個調(diào)諧器,被連接到這個調(diào)諧器來接收這個視頻信號并且根據(jù)所接收的信號來產(chǎn)生點的一個解碼器,被連接到這個解碼器來執(zhí)行一個實時加權(quán)平均以選擇點的一個子集的一個引導(dǎo)圖象產(chǎn)生器;和用于在一個顯示器上的引導(dǎo)圖象窗口中顯示點的這個子集的一個顯示產(chǎn)生器。
文檔編號H04N5/445GK1346568SQ00805620
公開日2002年4月24日 申請日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者丹尼爾·C·奧康納, 阿瑟·Y·恩格 申請人:英戴克系統(tǒng)公司