專利名稱：視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路和方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及視頻信號處理系統(tǒng)(如攝錄機或盒式磁帶錄像機(VCR)中字幕信號的產生，特別地涉及視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路和方法，在該視頻信號處理系統(tǒng)中，提供給使用者的信息，如系統(tǒng)指南、錯誤信息等，能夠作為字幕在字幕電視(TV)的屏幕上顯示。
通常，一字幕電視包括一字幕解碼器，以解碼負載在視頻信號上的字幕信息。來自字幕解碼器的已解碼的字幕信息作為字幕在字幕電視的屏幕上顯示。在這樣的字幕電視有效地與視頻信號處理系統(tǒng)(如VCR或攝錄機)相連的情形下，只有負載在從發(fā)射臺播出的信號上的字幕信息被解碼，并作為字幕在字幕電視的屏幕上顯示。即，視頻信號處理(如VCR或攝錄機)本身不具有產生期望的信息作為字幕信號以方便使用者的功能。由于此原因，字幕功能不能多方面地、方便地利用。
因此，本發(fā)明是針對上述問題而做出的，本發(fā)明的一個目的是提供一種電路和方法，以在視頻信號處理系統(tǒng)(如攝錄機或VCR)中產生字幕信號，在該視頻信號處理系統(tǒng)中所期望的信息作為字幕信號產生，以方便使用者。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了在視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的一電路，包括字幕信息存貯裝置以存貯字幕信息，要作為字幕屏幕上顯示的信息經編碼存入其中;一字幕微處理器用于從所述字幕信息存貯裝置中讀出字幕信息，及產生多個控制信號;字幕代碼編碼裝置用于在所述字幕微處理器的控制下將來自所述字幕微處理器的該讀出的字幕信息編碼成字幕信號，及產生一字幕區(qū)信號，以指定字幕信號負載在其上的視頻信號的一區(qū)域;以及合成裝置，當來自所述字幕代碼編碼裝置的該字幕區(qū)信號是高電平時，將來自所述字幕代碼編碼裝置的該字幕信號負載到視頻信號上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的一方法，包括步驟(a)識別要在屏幕上顯示字幕的內容，并輸出一控制信號給字幕微處理器以在屏幕上顯示相應的信息;(b)從字幕信息存貯裝置讀出與該信息相應的字幕信息，并將所讀的字幕信息傳送給字幕代碼編碼裝置;(c)將所傳送的字幕信息編碼成字幕信號;以及(d)將該字幕信號負載到視頻信號上。
本發(fā)明的上述和其他目的、特征及優(yōu)點，通過下面結合附圖進行詳細描述，將更容易理解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一字幕信號產生電路的方塊圖。
圖2是圖1中的字幕代碼編碼器的詳細的方塊圖。
圖3是圖2中的區(qū)信號輸出單元的詳細的方塊圖。
圖4A-4C是時間圖，描述了字幕信息和控制信號從圖1中的字幕微處理器到字幕代碼編碼器的傳送。
圖5A-5P是圖2中各部件的信號波形圖。
圖6是一波形圖，描述了字幕信號的一標準格式。
圖7是一方塊圖，描述了圖2中時鐘插入/起始位輸出單元中的一移位寄存器。
圖8是圖2中數(shù)據(jù)輸出單元的詳細的方塊圖。
圖9A-9D是波形圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的檢測視頻信號的第一場的第21行的方式。
圖10是方塊圖，描述了本發(fā)明的一實施例，在那里，圖1的字幕信號產生電路用于-VCR。
圖11是流程圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例顯示一錯誤信息的方法。
圖12是流程圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示系統(tǒng)指南信息的方法。
圖13描述了采用圖11的方法進行錯誤信息顯示的一個例子。
參看圖1，該圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一字幕信號產生電路的方塊圖。如該圖所示，字幕信號產生電路包括，一字幕信息存貯單元40，用于在存貯字幕信息，作為字幕而需在字幕電視(未顯示)的屏幕上顯示的信息經編碼后存入其中，以及一字幕微處理器10，用于從該字幕信息存貯單元40讀出字幕信息，將讀出的字幕信息傳送給一字幕代碼編碼器20，并產生一開始信號“START”和一寫允許信號“WE”以控制字幕代碼編碼器20的操作。
該字幕代碼編碼器20響應于來自字幕微處理器10的開始信號“START”和寫允許信號“WE”，而將來自字幕微處理器10的字幕信息編碼成標準格式的字幕信號K，產生一字幕區(qū)信號G，以指定負載字幕信號K的視頻信號CV的一區(qū)域，并在字幕信息的編碼結束時，輸出一結束信號“END”給該字幕微處理器10。
此外，該字幕信號產生電路還包括一合成單元30，在來自字幕代碼編碼器20的字幕區(qū)信號G為低電平時，輸出視頻信號CV，而在來自字幕代碼編碼器20的字幕區(qū)信號G為高電平時，鎖定視頻信號CV的輸入，并響應于來自字幕代碼編碼器20的字幕信號K而進行開關操作以將字幕信號K負載到視頻信號CV上。
根據(jù)本發(fā)明的具有上述結構的字幕信號產生電路的操作將在下面描述。
在想要在字幕電視的屏幕上以字幕顯示期望的信息，以提供給使用者的情形下字幕微處理器10從字幕信息存貯單元40中以兩個字節(jié)為一單元讀出與期望的信息相應的經編碼而成的字幕信息，并將所讀的字幕信息傳送給字幕代碼編碼器20。字幕微處理器10還輸出開始信號“START”和寫允許信號“WE”給字幕代碼編碼器20以控制其操作。圖4A-4C時時間圖，描述了字幕信息，寫允許信號“WE”及開始信號“START”從字幕微處理器10到字幕代碼編碼器20的傳送。如圖所示，當來自微處理器10的寫允許信號“WE”為“低”時，來自微處理器10的兩個字節(jié)的字幕信息載入字幕代碼編碼器20。在來自微處理器10的兩個字節(jié)的字幕信息載入字幕代碼編碼器20以后，來自微處理器10的開始信號“START”變?yōu)椤案摺?，從而導致字幕代碼編碼器20開始將兩個字節(jié)的字幕信息編碼成字幕信號K。
字幕代碼編碼器20用于將來自字幕微處理器10的字幕信息負載到視頻信號CV的第一場(firstfield)的第21行上，下面將參考圖2和圖5A-5P做更詳細的描述。圖2是圖1中的字幕代碼編碼器20的詳細的方塊圖。圖5A是輸入取樣計數(shù)器21的視頻信號CV的波形圖，圖5B是數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22通過對輸入給它們的期望頻率(8.05MHz)的時鐘信號Fclk進行8分頻而得到1006KHz的時鐘信號的波形圖，圖5C是含有時鐘插入(run-in)信號和起始位的負載間隔的一信號的波形圖，圖5D是圖5B和5C所示信號相“與”而得到的一信號的波形圖，圖5E是通過在圖5D所示的信號上負載時鐘插入(run-in)信號和起始位而得到的一信號的波形圖，圖5F是數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22對輸入給它們的期望的頻率(8.05MHz)的時鐘信號Fclk進行16分頻而得到的503KHz的時鐘信號的波形圖，圖5G是含有字幕信息負載間隔的一信號波形圖，圖5H是圖5F和5G所示的信號相“與”而得到的一信號的波形圖，圖5I是將字幕信息負載到圖5H所示信號上而得到的一信號的波形圖，圖5J是結束信號END的波形圖，圖5K是圖5E和圖5I所示的信號相“或”而得到信號的波形圖，圖5L是起始信號START的波形圖，圖5M是通過檢測視頻信號的第一場的第21行而得到的一信號的波形圖，圖5N是字幕區(qū)信號G的波形圖，圖50是字幕信號K的波形圖，圖5P是通過將圖50所示的字幕信號負載到視頻信號CV的第一場的第21行上而得到的視頻信號的波形圖。
在接收到圖5A所示的視頻信號CV以后，取樣計數(shù)器21在接收到的視頻信號CV的下降沿清零，以計數(shù)所期望頻率(8.05MHz)的時鐘信號Fclk，該時鐘信號Fclk還加到數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22上。該數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22通過對時鐘信號Fclk進行8和16分頻，分別產生圖5B和5F所示的1006KHz和503KHz的時鐘信號A和B。
一區(qū)信號輸出單元23用于決定兩個字節(jié)的字幕信息和時鐘插入信號的設置區(qū)域，該時鐘插入信號是指定字幕信息的比特率(bitrafe)的在先信息，下面將參考圖3對此作更詳細的描述，圖3是區(qū)信號輸出單元23的詳細方塊圖。
字幕信號的標準格式從視頻信號的第一場的第20行的下降沿開始，依次包括一色同步信號，時鐘插入信號，起始位及兩個字節(jié)的字幕信息，如圖6所示，該圖是字幕信號的標準格式的波形圖。從視頻信號的第一場的第20行下降沿開始，到色同步信號的間隔S-T(10.50μs)，到起始位的間隔S-U(29.36μs)，以及到字幕信息的間隔S-V(61.13μs)，能夠根據(jù)給取樣計數(shù)器21的時鐘信號轉換成16進制數(shù)，如下10.50μs＝85(10)＝55(16)29.36μs＝237(10)＝ED(16)61.13μs＝492(10)＝1EC(16)這里，10十進制數(shù)，16十六進制數(shù)。
在區(qū)信號輸出單元23中，比較器23A-23C分別接收轉換成十六進制數(shù)的字幕信號的標準值55(16)、ED(16)和1EC(16)，以及來自取樣計數(shù)器21的共同的取樣計數(shù)，并分別對接收到的兩個輸入進行比較。即，比較器23A分別在其輸入端I1和I2接收間隔S-T的十六進制數(shù)55(16)和來自取樣計數(shù)器21的取樣計數(shù)，并且當兩個輸入相同時，提供一高電平的輸出信號，而當兩個輸入不同時，提供一低電平的輸出信號。換句話說，當10.50μs的間隔過去時，比較器23A的輸出信號變高，當29.36μs的間隔過去時，比較器23B的輸出信號變高，而當61.13μs的間隔過去時，比較器23C的輸出信號變高。
比較器23A和23B的輸出信號加到觸發(fā)器23D上，比較器23B的輸出信號還加到觸發(fā)器23E上，該觸發(fā)器23E還接受比較器23C的輸出信號。當觸發(fā)器23D的輸入端S和R保持其低電平狀態(tài)時，該觸發(fā)器23D的輸出信號保持其低電平狀態(tài)。在此條件下，當10.50μs的間隔過去時，送到觸發(fā)器23D的輸入端S和R的比較器23A和23B的輸出信號分別變高和低，從而導致觸發(fā)器23D的輸出信號從低變到高。在觸發(fā)器23D的輸出信號保持高電平狀態(tài)而當29.36μs的間隔過去時，送到觸發(fā)器23D的輸入端S和R的比較器23A和23B的輸出信號分別變低和高，從而導致觸發(fā)器23D的輸出信號從高電平狀態(tài)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)。即，觸發(fā)器23D輸出圖5C所示的信號C，該信號在從時鐘插入信號的起始點到起始位的結束點之間的間隔T-U中，為高電平。
與觸發(fā)器23D的工作方式類似，觸發(fā)器23E輸出圖5G所示的信號D，該信號在字幕信息負載間隔中為高電平。
再看圖2一“與”門AD1用于將來自數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22的圖5B所示的輸出信號A和來自區(qū)信號輸出單元23的圖5C所示的輸出信號C相“與”以產生圖5D所示的信號E，構成時鐘插入信號CRI和起始位。一與門AD2用于將來自數(shù)據(jù)時鐘發(fā)生器22的圖5F所示的輸出信號B和來自區(qū)信號輸出單元23的圖5G所示的輸出信號D相“與”以產生圖5H所示的信號F，以對字幕信息進行編碼。
一時鐘插入/起始位輸出單元25包括一移位寄存器，如圖7所示，以裝入時鐘插入信號和起始位。響應與門AD1的輸出信號E，該移位寄存器的設定值移位，導致時鐘插入信號CRI和起始位的產生，如圖5E所示。
一數(shù)據(jù)輸出單元26包括，如圖8所示，一鎖存器26A和一移位寄存器26B。鎖存器26A用于鎖存來自字幕微處理器10的字幕信息，以作為當對來自字幕微處理器10的寫允許信號WE的響應。移位寄存器26B用于裝入鎖存器26A鎖存的字幕信息。根據(jù)與門AD2的輸出信號F，該裝入字幕信息在移位寄存器26B中移位。由此，移位寄存器26B提供圖5I所示的信號I。當字幕信息的裝入結束時，數(shù)據(jù)輸出單元26輸出圖5J所示的結束信號END給字幕微處理器10，以通知字幕微處理器10字幕信息裝入結束。
一或門OR1用于將來時鐘插入/起始位輸出單元25的輸出信號H和來自數(shù)據(jù)輸出單元26的輸出信號I相“或”，以輸出圖5K所示的信號J。
一字幕區(qū)信號輸出單元24用于檢測載有字幕信息的視頻信號的第一場的第21行。圖9A-9D是波形圖，描述了根據(jù)本發(fā)明檢測視頻信號的第一場的第21行的一方式。如圖所示，視頻信號的第一場的水平和垂直同步信號Hsync1和Vsync1間的時間差t1與視頻信號的第二場的水平和垂直同步信號Hsync2和Vsync2間的時間差t2不同。使用此時間差t1和t2間的不同，字幕區(qū)信號輸出單元24將第一場與第2場區(qū)分開，并根據(jù)垂直同步信號Vsync1計數(shù)第一場的水平同步信號Hsync1，以便檢測第一場的第21行。從而，字幕區(qū)信號輸出單元24輸出圖5M，所示的信號，指定視頻信號的第一場的第21行。一與門AD3用于將來自字幕區(qū)信號輸出單元24的圖5M所示的輸出信號和圖5L所示的起始信號START相“與”，以便產生圖5N所示的字幕區(qū)信號G。
一與門AD4用于將來自與門AD3的輸出信號G和來自或門OR1的輸出信號J相“與”，以產生字幕信號K，如圖50所示，該信號將負載到視頻信號的第一場的第21行上。
再參看圖1，混合單元30包括開關SW1和SW2。當來自字幕代碼編碼器20的字幕區(qū)信號G為低時，開關SW1的一移動端a1連接到其固定端L1，從而導致輸入的視頻信號CV直接通過開關SW2的固定和移動端L2和a2輸出。如果來自字幕代碼編碼器20的字幕區(qū)信號G變?yōu)楦撸鐖D5N所示，開關SW1的移動端a1連接到其固定端H1，從而導致視頻信號CV的輸入被鎖。此外，開關SW2響應于來自字幕代碼編碼器20的圖50所示的字幕信號K而進行轉換以輸出合成的視頻信號CV，如圖5P所示，該合成的視頻信號通過將字幕信號K負載到視頻信號CV的第一場的第21行上而得到。
顯而易見，字幕信號負載到視頻信號的第一場的每個第21行上，使得每秒鐘內最多可以負載30個字幕信號。從而，在每秒鐘內最多可以傳送60個英文字符。
參看圖10，該圖顯示了圖1的字幕信號產生電路用于-VCR的本發(fā)明的一實施例的方塊圖。在此圖中，圖1的字幕信號產生電路和字幕電視分別由參考符號50和80表示。眾多的錯誤檢測器ED1-EDn置于VCR中的期望的位置，以檢測VCR操作錯誤。配備-VCR微處理器70控制VCR的整個操作，以響應來自錯誤檢測器ED1-EDn的錯誤檢測信號和鍵輸入單元60(例如一遙控器)的一鍵輸入信號。字幕電視80用于將來自混合單元30的字幕信號作為字幕和視頻信號一起在其屏幕上顯示。
具有上述結構的本發(fā)明的實施例的操作將在下面參考圖11和12做詳細的描述，圖11和12分別是根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示一錯誤信息和系統(tǒng)指南信息的方法的流程圖。
在應用于VCR的情形下，本發(fā)明的功能通?；譃閮深悺１景l(fā)明的一種功能是當VCR的操作錯誤產生時，根據(jù)流程圖11顯示錯誤信息。本發(fā)明的另一功能是響應使用者的請求，根據(jù)流程圖12顯示系統(tǒng)指南信息。
首先，參考圖11敘述顯示錯誤信息的方法。
在VCR的操作錯誤產生時，錯誤檢測器ED1-EDn檢測產生的錯誤，并輸出錯誤檢測信號給VCR微處理器70。VCR微處理器70根據(jù)來自錯誤檢測器ED1-EDn的錯誤檢測信號識別產生的錯誤的類型，并根據(jù)識別結果輸出一控制信號給字幕微處理器10，以將相應的錯誤信息作為字幕在字幕電視80屏幕上顯示。響應于來自VCR微處理器70的控制信號，字幕微處理器10從字幕信息存貯單元40中讀出兩個字節(jié)的與錯誤信號相應的字幕信息，并將讀出的字幕信息傳送給字幕代碼編碼器20。字幕微處理器10還輸出起始信號START和寫允許信號WE給字幕代碼編碼器20。如前所述，字幕代碼編碼器20輸出圖5N所示字幕區(qū)信號和圖50所示的字幕信號給合成單元30。然后，合成單元30將字幕信號負載到來自VCR的視頻信號的第一場的第21行上，并將合成的視頻信號輸出給字幕電視80。從而，字幕電視80在其屏幕上依次顯示來自合成單元30的字幕信息，以使得使用者可以識別當前產生的錯誤的內容。圖13描述了通過圖11的方法進行的錯誤信息顯示的一個例子。在該圖中，在錄像帶沒有插入VCR的條件下使用者按下放送按鈕的情形下，錯誤信息根據(jù)上述過程顯示。
下面，參考圖12敘述顯示系統(tǒng)指南信息的方法。
當使用者按下鍵輸入單元60的系統(tǒng)指南鍵，以詢問如何操作VCR時，相應的鍵信號加到VCR微處理器70上。響應于來自鍵輸入單元60的系統(tǒng)指南鍵信號，VCR微處理器70指示字幕微處理器10輸出系統(tǒng)指南信息。在收到VCR微處理器70的指令后，字幕微處理器10從字幕信息存貯單元40中讀出相應于系統(tǒng)指南信息的兩個字節(jié)為一單元的字幕信息，并將讀出的字幕信息傳送給字幕代碼編碼器20。字幕微處理器10還輸出起始信號START和寫允許信號WE給字幕代碼編碼器20。如前所述，字幕代碼編碼器20輸出圖5N所示的字幕區(qū)信號和圖50所示的字幕信號給合成單元30。然后，合成單元30將字幕信號負載到來自VCR的視頻信號的第一場的第21行上，并輸出合成的視頻信號給字幕電視80。從而，字幕電視80在其屏幕上依次顯示來自合成單元30的字幕信息，以使得使用者可以識別系統(tǒng)指南信息。
本發(fā)明可以應用于所有可連接到字幕電視的系統(tǒng)(例如，一聲頻/視頻系統(tǒng))，以給使用者提供所期望的信息。
通過上面的描述，顯然，根據(jù)本發(fā)明，由于視頻信號處理系統(tǒng)可以與字幕電視相連，從而所期望的信息(如錯誤信息、系統(tǒng)指南等)能夠作為字幕通過字幕電視顯示。由此，字幕功能能夠更多樣和便利地利用，以方便使用者。
為了描述的目的，雖然公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種修改、增加和替換是可能的，而不脫離所附權利要求所公開的本發(fā)明的范圍和實質。
權利要求
1.視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路，包括字幕信息存貯裝置，作為一字幕顯示的信息經編碼成字幕信息存入其中；一字幕微處理器，用于從所述字幕信息存貯裝置中讀出字幕信息，并產生多個控制信號；字幕代碼編碼裝置，用于在所述字幕微處理器的控制下，將來自所述字幕微處理器的讀出的字幕信息編碼成字幕信號，并產生一字幕區(qū)信號，以指定負載字幕信號的視頻信號的一區(qū)域；合成裝置，當來自所述字幕代碼編碼裝置的字幕區(qū)信號是高電平時，將來自所述字幕代碼編碼裝置的字幕信號負載到視頻信號上。
2.如權利要求1所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路，其特征在于，還包括多個錯誤檢測裝置，置于視頻信號處理系統(tǒng)的期望的位置上，以檢測視頻信號處理系統(tǒng)的操作錯誤;一微處理器，置于視頻信號處理系統(tǒng)中，以根據(jù)來自所述錯誤檢測裝置的錯誤檢測信號識別檢測到的操作錯誤的類型，并根據(jù)識別的結果，輸出一控制信號給所述字幕微處理器，以將相應的錯誤信息作為字幕在屏幕上顯示。
3.如權利要求2所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路，其特征在于所述置于視頻信號處理系統(tǒng)中的微處理器用于識別系統(tǒng)指南鍵信號，并輸出一控制信號給所述字幕微處理器，以將系統(tǒng)指南信息作為字幕在屏幕上顯示。
4.如權利要求3所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路，其特征在于所述字幕信息存貯裝置用于存貯相應于系統(tǒng)指南信息的字幕信息。
5.如權利要求2所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的電路，其特征在于所述字幕信息存貯裝置用于存貯相應于錯誤信息的字幕信息。
6.視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的一種方法，包括以下步驟(a)識別作為字幕在屏幕上顯示的內容，并輸出一控制信號給字幕微處理器，以在屏幕上顯示相應的信息;(b)從字幕信息存貯裝置中讀出與該信息相應的字幕信息，并將所讀的字幕信息傳送給字幕代碼編碼裝置;(c)將所傳送的字幕信息編碼成字幕信號;(d)將字幕信號負載到視頻信號上。
7.如權利要求6所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的方法，其特征在于作為字幕在屏幕上顯示的內容是視頻信號處理系統(tǒng)的操作錯誤。
8.如權利要求6所述的視頻信號處理系統(tǒng)中產生字幕信號的方法，其特征在于作為字幕在屏幕上顯示的內容是系統(tǒng)指南信息。
全文摘要
可與字幕電視相連的視頻信號處理系統(tǒng)(如盒式磁帶錄像機或攝錄機)中產生字幕信號的電路和方法。該電路包括，用于存貯要顯示的編碼字幕的字幕信息存貯單元，用于從該單元讀出字幕信息并產生多個控制信號的字幕微處理器，用于在其控制下將讀出的字幕信息編碼成字幕信號的字幕代碼編碼器，并產生一字幕區(qū)信號以指定負載字幕信號的視頻信號區(qū)域，當字幕區(qū)信號是高電平時，一合成單元將來自字幕代碼編碼器的字幕信號負載到視頻信號上。
文檔編號H04N5/445GK1113633SQ9411599
公開日1995年12月20日 申請日期1994年7月15日 優(yōu)先權日1993年7月15日
發(fā)明者韓錫鎮(zhèn) 申請人:株式會社金星社