用于在视频系统中显示字符的装置

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本发明涉及用于在视频信号中显示字符的一种装置， 所述字符能够被相对于正常电视图象组成的背景透明地 显示。当对应于背景图象的模拟信号是按照规定色度信 息被调频的一种标准编码时，利用本发明特别有优越性。\n本发明涉及电视技术领域和其外围的应用。\n视频设备(录相机、视频激光光盘重放机、解码器) 日益依靠在显示屏上的文字显示而容易与用户交换信息。 这种文字可以包括：编程的菜单、状态消息、电传等。 为此目的，所述设备包括一个字符发生器，其作用是将 对应于要显示的文字的信息插入到视频信号中。\n文字发生装置作为一个整体，提供或者一种RGB 信号，或者是按某种具体标准(例如PAL、NTSC、 SECAM)编码的信号。例如，文字插入到复合视频 基带信号(从现在开始称为CVBS信号)是以本技术 领域的专业人员所公知的方法，通过CVBS信号与对 应于要显示的字符的亮度平台相复用进行的。因此，在 限定的瞬间上，CVBS信号的视频信息(亮度和色度) 由不同的亮度信息取代。\n亮度平台的引入擦掉原来存在的色信息(色度)。 按照PAL和NTSC标准，色度是调幅的。在亮度平 台期间，由于文字的缘故，色度信号的幅度为0，在显 示屏上的文字并大体上是黑灰色。在SECAM中，色 度是调频的。然而，亮度平台通常引入CVBS信号频 率变化。因此，能在屏幕上看见出现的大量色度疵点， 这些疵点会引起在读出文字和/或涉及视觉舒适方面的 相当大的问题。\n用于减少色度疵点的一种公知解决办法是在插入文 字前，利用调谐到色度信号的中心频率的带通滤波器对 在CVBS信号中的色度信号进行取样。而后这个信息 被插入含有已插入文字的视频信号。这种实践被用于称 为“混合模式”的操作模式中，屏幕的一部分包括文字， 另一部分是图象。而后，文字采取图象的颜色。为了呈 现良好的可视性，文字的亮度水平被选择得高一些。这 种解决办法有一些缺点。实际上，当文字存在时和当一 部分原始CVBS信号存在时色度信息的幅度要变化， 这种变化能引起信号质量的变坏。此外，在多种标准制 式中，仅对于SECAM型标准实施带通滤波器是最可 取的，对于SECAM制式来说，色度信号是调频的。 按照这种思路，在低通滤波器的输出点设置一个开关， 以便在要求的时间，使滤波器起作用。另外需要设置一 个逻辑电路，用来控制这个开关，在没有任何CVBS 信号情况下，或当视频信号仅由文字发生器得到时，该 开关应当开路，防止CVBS信号干扰文字。后者的模 式称为“全负面模式”。另外，低通滤波器包括电容和 线圈，对于集成来说，其元件是困难的。\n因此这种解决办法的成本是不可考虑的。\n在使用通常的字符发生器的装置中，所插入的文字 完全去掉了对应的图象部分。这会出现问题的，特别是 在用于设置图象的菜单由遥控去掉该图象的大部分的情 况下，或在希望保持所显示的文字同时，希望继续正常 的节目的时候。\n本发明的目的是缓解这些缺点。\n本发明提供了一种用于在视频系统中显示字符的装 置，其包括：\n用于接收一输入视频信号的输入端子；\n用于将文字插入该原始视频信号中的装置；以及\n用于生成并输出该插入了所述文字的该视频信号和 所述原始视频信号的加权平均量的装置。\n以至于，在合成的信号中，色度信息未被擦掉，只 是简单地衰减了。不再需要带通滤波器。\n原始图象的亮度也被计入。对应于文字的亮度信息 还被叠加、被衰减。在屏幕上结果是一种透明的文字的 效果，收看者取决于文字的亮度有通过乳白色或黑色滤 波片观看原始图象的印象。因此，在接入所显示的文字 的同时，有可能继续电视节目。\n另外的优点是文字区域的外部，信号相同于原来的 信号。\n另外，按照本发明的装置还能用于对于色度码不利 用调频的标准。因此在这种情况下，也能获得透明效果 的优点。\n根据一个特定的实施例，用户具有在收看合成加权 视频信号或收看已插入文字的视频信号之间选择的权利。 当选择后者信号时，产生的图象出现通常的不透明的文 字。\n按照一个特定实施例，加权信号被用于至少当原来 视频信号是视频基带信号，在该基带信号中色度是调频 的。\n按照一个特定实施例，加权是通过施加文字视频信 号与原来视频信号之间相串联的两个电阻的电压差实现 的，在两个电阻之间的中点存在的信号是所要求的加权 信号。利用电阻能够容易实现该装置的集成。\n本发明的其他优点和特征通过结合各附图以非限制 性的方式说明的一个特定的实施例将会十分明显。\n图1表示按照本发明用于显示字符的一种装置的功 能图；\n图2表示包含同步再插入装置的图1装置的变形实 施例。\n在各图中，相同部件给出相同的参考标号。\n按照所表示的实施例，该装置的输入信号是一个复 合视频基带信号(称为CVBS信号)。\n按照另外一个实施例，该装置的输入信号是一个还 包括同步信号的亮度信号(称为Y信号)。对于SVH S标准黑白电视信号或亮度信号是其例子。\n如图1所示，按照本发明的显示装置包括箝位电路 2，将输入信号(CVBS 0)箝位到一个参考电压。 箝位电路2与箝位电容1一起工作。被箝位的信号以并 联方式被送到起阻抗匹配作用的装置，两个输出放大器 (3和4)。因此形成的第一电路支路还包括在放大器 4的输出端的由一个未示出的电路驱动的“三态”控制 器5，其作用在下文将要描述。当要求得到一个“透明” 的文字时，控制器5正常导通和起到一种闭合的开关的 作用。\n第二电路分支包括在放大器3的后面，由字符发生 器7控制的开关6。该开关将匹配放大器9的输入端连 接到放大器3的输出端，或者连接到线路8上，该线路 8的电压受字符发生器7的控制。放大器9的输出端连 接到电阻10的一端，控制器5的输出端连接到电阻1 1的一端。电阻10和11被连接在一起并形成该电路 的输出端13。\n字符发生器7以公知的方法同步到通过同步提取器 和来自CVBS 0信号的锁相环得到的行、帧和图象 点(象素)频率。字符发生器7尤其是还包括：含有要 显示的文字的RAM，含有字符矩阵的ROM，以及水 和垂直时基电路。所述时基使其可能产生用于读含有要 显示的文字的所需地址(例如以ASCII码形式)。 字符发生器7还包括一个亮度电路，该电路从由所述R OM提供的字符矩阵得到亮度信号。这个信号是随时间 变化的和按照将要插入的类型(例如字符的背景或字符 形状)包括亮度平台。亮度信号出现在线8上。当发生 插入时，发生器7通过一个插入信号(“称为快速空白 信号”)启动开关6，以便将线8连接到放大器9的输 入端。从而，在要求的瞬间，由来自字符发生器7的亮 度信号取代一部分视频信号。\n上述字符发生器7仅给出一种方法的例子。十分明 显，可以使用不同结构的发生器。文字插入到视频信号 问题的本身在别处是公知的，字符发生器本身的操作将 不进一步描述。另外应当注意的是，上述字符发生器仅 提供一个亮度插入信号。具有产生彩色文字的字符发生 器显然将是未来的展望。\n如果出现在连接到放大器9的电阻10的一端的信 号表示为CVBS 1，且出现在连接到控制器5的电 阻11的一端的信号表示为CVBS 2，则在端13上 再生的信号CVBS 3由以下关系给出： $\mathrm{CVBS}3=\frac{R11\times \mathrm{CVBS}1\times R10\times \mathrm{CVBS}2}{R11+R10}$\n其中R10和R11分别代表电阻10和11的值。\n因此，CVBS 3是信号CVBS1和CVBS 2的加权平均。当没有文字插入到CVBS1时，则C VBS1和CVBS2信号将是相等的，和输出信号C VBS3将等于被箝位的输入信号CVBS；没有出现 变化。\n在存在文字的情况下，在一方面，相应于文字的亮 度和原来CVBS信号的亮度与色度之间形成加权平均。 在屏幕上，一方面以透明的文字效果清楚地显示出来， 在另一方面，由于衰减了插入产生的色度疵点，色度信 息没有被消除，但只是简单地衰减了。\n当控制器5被置为高阻抗状态，则仅CVBS1信 号到达点13。这种状态是似乎电阻11为无穷大。结 果，CVBS3和CVBS1将是相等的。所插入的文 字将以下透明的方式出现在屏幕上，所覆盖的图象将被 消除。\n按照一个优选实施例，当输入信号CVBS 0是 一个复合电视信号时，控制器5导通，该复合电视信号 的色度信息是调频的。这是对于SECAM信号的情况。 对于其他类型的信号，诸如PAL和NTSC信号，则 许可用户经按照本发明的包含在该设备中的遥控器在不 透明模式或在透明模式之间进行选择。\n按照一个特定的实施例，电阻10和11是按下式 选择的：\n    R11/R10＝3\n这些值分别对应于不透明文字和原来信号的3/4 和1/4的加权系数。当字符的亮度水平被选为近于白 色和字符背景的亮度水平被选为适于黑色时，这种结构 是文字的清晰度和透明度之间的一种良好的折衷。\n按照一个特定的实施例，电阻的电阻比率可以改进， 特别是取决于编码视频信号的标准。例如，这种改进可 以通过CVBS1信号对一个电阻的抽头来实现，而不 是通过电阻10，但也要连接到点13。\n按照一个特定的实施例，分别对应于不透明文字信 号和原来信号的加权系数3/4和1/4可被用于PA L和NTSC标准的连接。\n按照一个特定的实施例，在连接SECAM标准时， 利用分别对应不透明文学信号和原来信号的2/3和1 /3加权系数。\n在电阻的优选上，将计入对于文字所选择的亮度平 台。\n按照一个特定的实施例，按照本发明的装置包括同 步重新插入电路。这个实施例如图2所示。同步重新插 入电路12位于箝位电路2和放大器3和4之间。这个 电路12从分频器15接收从锁相环14发出的相应于 行同步信号频率的信号。锁相环14接收由提取器16 从输入信号提取的同步信号。\n同步插入电路12起到将来自锁相环14发出的时 钟，同步重新插入已箝位的视频信号中的作用。当输入 信号呈现同步脉冲相位发生变化(“抖动”)时，这个 电路将是有用处的。如未进行重新插入，“抖动”将出 现在控制字符发生器7的同步信号与已箝位的视频信号 的同步信号之间，该将产生扰乱文字的行的垂直对准结 果。\n本发明的基本点在于，连接到放大器3和4的分支 在重新插入以后设置，以便在电阻10和11的输入端， 相应的信号有正确的同相位。\n最后，应当清楚地理解，本发明不限制于各个例子 给出的信号。

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