專利名稱：數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)的屏幕顯示裝置的制作方法
本申請相關(guān)于流水號為RCA87，686，發(fā)明名稱為“數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)的屏幕顯示裝置”，申請人為B.W.Beyers，Jr的美國專利申請，兩件申請在同一天提交，并且轉(zhuǎn)讓給同一受讓人。
本發(fā)明涉及字視頻信號處理系統(tǒng)的“屏幕顯示”(OSD)裝置。
在視頻處理系統(tǒng)中采用的屏幕顯示(OSD)裝置包括一個開關(guān)(或“多路復(fù)用”)網(wǎng)絡(luò)，用于在圖形圖像表示信號和常規(guī)視頻信號之間進行切換，以便圖形圖像或者在由視頻信號表示的圖像的位置或者與圖像一起(插入圖像之中)顯示在圖片復(fù)制器的屏幕上。圖形圖像可以是字母數(shù)字符號形式，也可以是圖畫圖形，并且可以用于指示狀態(tài)信息，如頻道號或時間，或操作指令。
在用于模擬視頻信號處理系統(tǒng)的OSD裝置中，多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)通常在要顯示圖形圖像部分的時候在相應(yīng)于圖形圖像的相應(yīng)部分的要求強度的電平下進行切換。在這種裝置中，圖形圖像表示信號具有定時脈沖的形式，它在要顯示圖形圖像部分時發(fā)生，并且被用于控制多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)。這種模擬OSD裝置也可以用于數(shù)字視頻處理系統(tǒng)，但要求首先將視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬形式。由于數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)通常包括一個數(shù)-模轉(zhuǎn)換器部分，在其中將數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬形式，因此將OSD裝置與數(shù)字視頻處理部分合為一體會更加經(jīng)濟。
本發(fā)明的目的是提供一種用于數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)中的數(shù)字OSD裝置，特別是用于數(shù)字視頻處理系統(tǒng)中的數(shù)字視頻信號代表壓縮形式的圖像信息的數(shù)字OSD裝置。
更詳細地說本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻處理系統(tǒng)的OSD裝置，該系統(tǒng)包括一個代表視頻圖像各分量的數(shù)字字序列的發(fā)生源。視頻圖像分量表示數(shù)字字是以對應(yīng)于一個以上的像素的壓縮形式的組構(gòu)成的。例如，所述組可對應(yīng)于兩個像素，并可包括對應(yīng)于兩個像素中相應(yīng)一個的第一和第二亮度分量，和對應(yīng)于兩個像素中的每個的兩個色差信號。一個存儲器存儲代表圖形圖像各分量的數(shù)字字。圖形圖像分量表示數(shù)字字以對應(yīng)于各像素的未壓縮形式的組構(gòu)成的。例如，所述組可包括亮度和對應(yīng)于各像素的一對色差分量。一個轉(zhuǎn)換器將存儲在存儲器中的圖形表示圖像組轉(zhuǎn)換為新的圖形圖像表示組，其具有與視頻圖像表示組相同的形式，使得多路傳輸視頻圖像表示組和圖形圖像表示組成為可能。例如，轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生新的圖形表示組，它包括對應(yīng)于兩個像素中的各個的第一和第二亮度分量，和對應(yīng)于兩個像素中的每一個的一對色差信號。一個多路復(fù)用器選擇視頻圖像表示組中的若干個或圖形圖像表示組中的若干個以產(chǎn)生一系列合成圖像表示組。
本發(fā)明的上述以及其它方面將結(jié)合附圖來進行描述。附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一方面的一個數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)的方框圖，該系統(tǒng)包括一個數(shù)字信號處理部分，其中有作為一個整體的一個數(shù)字OSD裝置；圖2的方框圖公開了圖1所示的數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)的數(shù)字視頻信號處理部分--數(shù)字OSD裝置的詳細結(jié)構(gòu)；圖3是用于圖2所示的OSD裝置中的一個轉(zhuǎn)換器的方框圖。
在圖1所示的衛(wèi)星電視系統(tǒng)中，發(fā)射機1加上相關(guān)的發(fā)射天線3將包括視頻和音頻分量的電視信號發(fā)射到在與地球同步的軌道上運行的衛(wèi)星5上。衛(wèi)星5接收由發(fā)射機1發(fā)射的電視信號并將它們向地球再發(fā)射。由衛(wèi)星5發(fā)射的電視信號由天線設(shè)備或“戶外單元”7接收。天線設(shè)備7包括一個拋物面形天線9和一個頻率轉(zhuǎn)換器11。天線9將由衛(wèi)星5發(fā)射的電視信號引導(dǎo)到頻率轉(zhuǎn)換器11，將收到的所有電視信號的頻率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的較低頻率。頻率轉(zhuǎn)換器11常常被稱為“分塊轉(zhuǎn)換器”，因為它將收到的所有電視信號的頻帶作為一塊來轉(zhuǎn)換。
由分塊轉(zhuǎn)換器11產(chǎn)生的電視信號經(jīng)由一條同軸電纜13耦合到衛(wèi)星接收機15。衛(wèi)星接收機15有時被稱為“戶內(nèi)單元”，因為它是置于室內(nèi)的。衛(wèi)星接收機15調(diào)諧、解調(diào)以及處理收到的電視信號(對此下面將作詳細的描述)，以產(chǎn)生具有某種適合由與之相連的常規(guī)電視接收機17進行處理的格式(NTSC、PAL或SECAM)的視頻和音頻信號。電視接收機17響應(yīng)視頻信號在顯示屏19上產(chǎn)生一個圖像，響應(yīng)音頻信號由揚聲器21a和21b產(chǎn)生一個聲音響應(yīng)。
圖1所示的衛(wèi)星電視系統(tǒng)是一個數(shù)字電視衛(wèi)星系統(tǒng)，其中電視信息是根據(jù)預(yù)定的數(shù)字壓縮標準如MPEG以壓縮形式發(fā)射的。MPEG是由“運動圖像專家組”為電影及其相關(guān)的音頻信息的編碼表示制定的一個國際標準。
更詳細地說，在發(fā)射機1中，模擬視頻信號和模擬音頻信號被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。該數(shù)字視頻和音頻信號根據(jù)MPEG壓縮和編碼標準進行壓縮和編碼。產(chǎn)生的編碼數(shù)字信號具有相應(yīng)于各個視頻和音頻分量的包序列或包流形式。包的類型由標題碼識別。相應(yīng)于控制和其它數(shù)據(jù)的包也可以被加上數(shù)據(jù)流。
在MPEG標準下，視頻信息以亮度(Y)分量和兩個色差(U和V)分量的形式發(fā)射。例如，第一色差分量可以表示紅色圖像信息和亮度圖像信息之間的差(R－Y)，第二色差分量可以表示藍色圖像信息和亮度圖像信息之間的差(B－Y)。另外，由于兩個色差分量相應(yīng)于不止一個像素，因此色彩信息被予以壓縮。使用色差分量并在像素之間共享色差分量會減小發(fā)射帶寬。
將前向糾錯(FEC)數(shù)據(jù)加到包中，以便在可能的發(fā)射通路中校正由噪聲產(chǎn)生的誤差。公知的Viterbi和Reed-Solomon類型的前向糾錯編碼都可以采用，而且很有用。由壓縮、編碼和糾錯操作產(chǎn)生的數(shù)字信息以數(shù)字傳輸領(lǐng)域中稱為QPSK(四相相移鍵控)調(diào)制的方式在一個載波上進行調(diào)制。
衛(wèi)星接收機15包括一個調(diào)諧器1501，帶有一個本地振蕩器和混頻器(沒有示出)，用于從由天線設(shè)備7收到的若干信號中選擇適當?shù)妮d波信號，并將選定載波的頻率轉(zhuǎn)換為較低頻率，以產(chǎn)生一個中頻(IF)信號。該IF信號由QPSK解調(diào)器1503解調(diào)，產(chǎn)生一個解調(diào)數(shù)字信號。一個FEC譯碼器1505將包含在解調(diào)數(shù)字信號中的糾錯數(shù)據(jù)進行譯碼，并根據(jù)糾錯數(shù)據(jù)校正代表視頻、音頻和其它信息的解調(diào)包。例如，當Viterbi和Reed-Solomon糾錯編碼被用于發(fā)射機1時，F(xiàn)EC譯碼器1505可以根據(jù)Vitebi和Reed-Solomon糾錯算法來操作。調(diào)諧器1501、QPSK解調(diào)器1503和FEC譯碼器1505可以包括在一個單元中，該單元可以從馬里蘭洲Germantown的Hughes網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司或從加利福尼亞洲圣地亞哥的Comstream公司得到。
傳送單元1507是一個多路分解器，它根據(jù)包含在包中的標題信息，經(jīng)由一條數(shù)據(jù)總線將進行過糾錯的信號的視頻包傳送到視頻譯碼器1509，并將音頻包傳送到音頻譯碼器1511。
視頻譯碼器1509與隨機存取存儲器(RAM)1513(例如具有動態(tài)RAM(DRAM)的形式)配合，對視頻包譯碼和解壓縮，形成代表相應(yīng)的亮度(Y)和色差(U和V)分量的數(shù)字字流或序列。代表數(shù)字字的視頻分量序列被耦合到電視編碼器1515，后者根據(jù)常規(guī)電視標準，如NTSC、PAL或SECAM的行和場光柵掃描格式，將代表數(shù)字字的分量轉(zhuǎn)換為代表亮度(Y)信息的數(shù)字字序列和代表色度(C)信息的數(shù)字字序列。電視信號編碼器1515產(chǎn)生行(H)和場(V)速率信號和圖像元素(像素)時鐘信號(P)，這些信號被耦合到視頻譯碼器1509，來同步數(shù)字字的分量表示序列。亮度和色度表示數(shù)字字由數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)1517的相應(yīng)部分轉(zhuǎn)換為模擬亮度和色度信號。
音頻譯碼器1511對音頻包進行譯碼和解壓縮，產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號由DAC1519轉(zhuǎn)換為基帶模擬音頻信號。盡管在圖1中只標出了一個音頻通道，但在實際應(yīng)用中，例如立體聲再現(xiàn)，可以提供一個或多個另外的音頻通道，如由揚聲器21a和21b所示的那樣。
基帶模擬視頻和音頻信號經(jīng)由相應(yīng)的基帶連接線耦合到電視接收機17。基帶模擬視頻和音頻信號也被耦合到調(diào)制器1521，該調(diào)制器根據(jù)常規(guī)的電視標準，如NTSC、PAL或SECAM，將模擬信號調(diào)制到一個射頻(RF)載波上，從而將其耦合到?jīng)]有基帶輸入端的電視接收機的天線輸入端。
微處理器1523向調(diào)諧器1501提供頻率選擇控制數(shù)據(jù)，用于控制調(diào)諧器1501的操作，以調(diào)到用戶選定的頻道。微處理器1523也與傳送單元1507交互操作，以改變數(shù)據(jù)包的路由選擇。微處理器1523另外還經(jīng)由一條控制總線向視頻譯碼器1509和音頻譯碼器1511提供控制數(shù)據(jù)。
此外，微處理器1523還產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)，使例如代表狀態(tài)信息和操作指令的圖形圖像，如字母數(shù)字字符和/或圖像圖形，顯示在電視接收機17的屏幕19上。圖形數(shù)據(jù)指明將要顯示的圖形的每個圖像元素(像素)的顏色和位置。這個圖形數(shù)據(jù)代表了圖形圖像的像素到像素的映像或“位映像”。
有利的是，屏幕顯示(OSD)裝置的其余部分是與視頻譯碼器1509和相關(guān)的視頻RAM1513整體結(jié)合在一起的，視頻譯碼器1509和相關(guān)的視頻RAM1513主要用于對視頻數(shù)據(jù)包譯碼和解壓縮。圖形數(shù)據(jù)經(jīng)由控制總線耦合到視頻譯碼器1509。由于共享視頻譯碼器1509和相關(guān)的視頻RAM1513的結(jié)果，因而不再需要單獨的OSD裝置。OSD裝置的細節(jié)將結(jié)合圖2來進行描述。
視頻譯碼器1509被合并在一個單片集成電路(IC)中。類似的視頻譯碼和解壓縮集成電路除下面要描述的OSD裝置外，可以在市面上購得。例如，部件號為ST3240的MPEG譯碼和解壓縮集成電路可以從法國的SGS湯姆森公司得到。盡管與視頻數(shù)據(jù)包的譯碼和解壓縮相關(guān)的視頻譯碼器1509的部分的細節(jié)對理解OSD裝置不是必要的，但下面對這些部分所作的簡要描述還是很有用的。
視頻譯碼器1509包括一個FIFO(先進先出)緩沖存儲器1509-1，它根據(jù)需要以相對較小的區(qū)段從傳送單元1507接收視頻數(shù)據(jù)包，并以相對較大的區(qū)段經(jīng)由存儲控制器1509-3將它們耦合到為譯碼和解壓縮保留的RAM1513的區(qū)域1513-1。視頻RAM1513在存儲控制器1509-3的控制下尋址。RAM1513的譯碼和解壓縮區(qū)域1513-1包括一個用于存儲收到的視頻數(shù)據(jù)包的速率緩沖區(qū)1513-1-3，和一個在譯碼和解壓縮操作時存儲視頻信息的幀的幀存儲區(qū)1513-1-2。視頻圖像顯示單元1509-5對存儲的視頻數(shù)據(jù)包進行譯碼和解壓縮，形成代表數(shù)字字的視頻圖像分量序列(Y，U，V)。為此，視頻顯示單元1509-5根據(jù)需要經(jīng)由存儲控制器1509-3從視頻RAM1513的譯碼和解壓縮區(qū)1513-1請求數(shù)據(jù)。分量表示數(shù)字字的發(fā)生與由電視信號編碼器1515產(chǎn)生的場(V)、行(H)和像素(PC)速率信號同步。由微處理器1523產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)由微處理器接口單元1509-7接收，并經(jīng)由一條內(nèi)部控制總線耦合到視頻譯碼器1509的各個部分。
視頻圖像分量表示數(shù)字字中包含的位數(shù)確定可能的電平數(shù)以及相應(yīng)分量的分辨率。對n位字來說，相應(yīng)于2n個可能的二進制狀態(tài)，有2n個可能的電平數(shù)。例如，在本實施例，視頻圖像分量表示字包括8位，因此每個分量可以有28或256個可能的電平。視頻圖像分量表示數(shù)字字的序列是以分量組的方式安排的，其中每組相應(yīng)于若干被二次抽樣或壓縮形式的像素。更詳細地說，在本實施例中，視頻圖像表示組相應(yīng)于兩個像素，每個包括相應(yīng)于第一像素的第一亮度表示數(shù)字字(Y1)、相應(yīng)于第二像素的第二亮度表示數(shù)字字(Y2)、及相應(yīng)于第一和第二像素的每一個的單獨一對色差表示數(shù)字字(U1，2和V1，2)。這在數(shù)字視頻信號處理領(lǐng)域中被稱之為“4∶2∶2”格式。色差信號的二次抽樣或壓縮相關(guān)于在發(fā)射機1中為減小發(fā)射帶寬而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)壓縮。更詳細地說，發(fā)射的圖像數(shù)據(jù)以稱之為4∶2∶0的格式進行組織，其中圖像表示字相應(yīng)于四個像素，相應(yīng)于四個像素中各個像素有四個亮度表示字，還有一個相應(yīng)于四個像素中的每一個的單獨一對色差表示字。通過在視頻顯示單元1509-5中插值，可以將4∶2∶0圖像表示組轉(zhuǎn)換為4∶2∶2的圖像表示組。通過在電視信號編碼器1515中進行插值，對每個像素產(chǎn)生一組完整的(4∶4∶4)分量。
視頻譯碼器1509的OSD部分包括一個OSD控制器1509-9，它與視頻RAM1513的OSD部分1513-3配合。由微處理器1523產(chǎn)生的圖形表示位映像經(jīng)由微處理器接口單元1509-7和存儲控制器1509-3耦合到RAM1513的OSD部分1513-3進行存儲。對圖形圖像的每個像素，有一個表示該像素色彩的數(shù)字字。在色彩表示數(shù)字字中包含的位數(shù)確定每個像素能有多少種不同的顏色。如果色彩表示字包括n位，那么每個像素可以有相應(yīng)于n位色彩字的2n種可能二進制狀態(tài)的2n個顏色中的任何一種。例如，在本實施例中，色彩表示字包括兩位。因此，每個圖形像素可以有四種顏色的其中一種，這四種顏色相應(yīng)于兩位色彩字的四種可能的二進制狀態(tài)(00，01，10和11)。像素色彩信息以分量形式進行組織，其中每種色彩字有唯一的一組分量表示數(shù)字字。所選擇的分量與傳送視頻圖像信息時使用的分量是一樣的，即亮度(Y)和一對色差信號(U和V)。對視頻圖像和圖形圖像選擇相同的分量簡化了OSD裝置，因為避免了從一組分量向另一組分量轉(zhuǎn)換的需要。例如，在采用二位色彩字的本實施例中，在色彩表示數(shù)字字和分量表示數(shù)字字組之間存在以下關(guān)系色彩分量組00 YA，UA，VA01 YB，UB，VB10 YC，UC，VC11 YD，UD，VD圖形像素的實際色彩(由表中的下角標A、B、C、D表示)取決于由相應(yīng)組的分量表示數(shù)字字表示的值。例如，在本實施例中，圖形圖像分量表示字各包含四位。四位分量表示字為每個分量提供16種可能的電平。這四位代表最后由OSD顯示單元1509-9形成的一個8位字的最高有效位，對此下面將作描述。
圖形圖像分量表示字以分量組的形式從微處理器1523發(fā)送到RAM1513的OSD區(qū)1513-3，并存儲在其中，該分量組如表中以位映像的標題形式表示的那樣。在本實施例中，每個圖形圖像分量表示數(shù)字字包含四位，每組包括12位。圖形圖像的色彩可以通過改變標題的一個分量表示字的四位來予以改變，這取決于要顯示的圖形圖像的特性。
OSD顯示單元1509-9使位映像從RAM1513的OSD區(qū)域1513-3中讀出，并將每個像素的色彩表示字轉(zhuǎn)換為標題中相應(yīng)的分量表示組。為此，OSD顯示單元1509-9按要求經(jīng)由存儲控制器1509-3從OSD區(qū)域1513-3請求數(shù)據(jù)。由于在本實施例中，圖形圖像分量表示字只包括4位，而視頻圖像表示字包括8位，OSD顯示單元1509-9只需要簡單地在該4位字中加上4個二進制“0”作為最低四個有效位，就可以將4位圖形圖像分量表示字轉(zhuǎn)換為8位字。由OSD顯示單元1509-9產(chǎn)生的圖形圖像分量表示數(shù)字字也與由電視信號編碼器1515產(chǎn)生的場(V)、行(H)和像素(PC)速率信號同步。
前面已經(jīng)提到，由視頻圖像顯示單元1509-5產(chǎn)生的視頻圖像分量表示組代表壓縮形式的視頻圖像信息，其中對每二個像素而言，有兩個相應(yīng)的亮度表示字和一對具有所謂4∶2∶2格式的色差表示字。另一方面，由OSD顯示單元1509-9產(chǎn)生并存儲在RAM1513的OSD區(qū)域1513-3中的圖形圖像分量表示組代表具有未壓縮形式的圖形圖像信息，其中，對每個像素有一個亮度表示字和一對色差表示字(或?qū)γ績蓚€像素有兩個相應(yīng)的亮度表示字和兩對相應(yīng)的色差表示字)。所述的未壓縮格式是數(shù)字視頻信號處理領(lǐng)域稱為“4∶4∶4”的格式。需要4∶4∶4圖形圖像序列是因為它允許用給定的位數(shù)來定義盡可能多的色彩，因為它為圖形的每個像素提供一個唯一的亮度分量和兩個唯一的色差分量。然而，4∶4∶4圖形圖像序列與4∶2∶2視頻圖像序列不兼容，因此不能馬上進行多路轉(zhuǎn)換，將圖形圖像插入視頻圖像。
為了解決這個問題，視頻譯碼器1509包括一個OSD轉(zhuǎn)換器1509-11，將用于圖形圖像分量中的4∶4∶4序列轉(zhuǎn)換為用于視頻圖像分量中的4∶2∶2序列。如圖2中所示，對每兩個圖形像素，轉(zhuǎn)換器1509-11選擇第一像素的色差分量對而刪除第二像素的色差分量對。如圖3所示，OSD轉(zhuǎn)換器1509-11可以包括一個鎖存器1509-11-1，用于存儲兩組圖形圖像分量表示字，一個多路復(fù)用器1509-11-3，用于以輸出速率從存儲在鎖存器1509-11-1中的內(nèi)容按順序選擇適當?shù)姆至勘硎咀帧Ｓ捎谠嫉?∶4∶4圖形圖像組中的兩個被用于產(chǎn)生4∶2∶2圖形圖像組中的每一新圖像組，因此要求每行的4∶4∶4圖形圖像表示分量組的數(shù)目是偶數(shù)的。
盡管輸出序列如圖所示按次序分別為與兩個像素中的第一像素相關(guān)的第一亮度(Y)分量、與兩個像素中的每一個相關(guān)的第一色差分量(U)和與兩個像素中的每一個相關(guān)的第二色差分量，以及與兩個像素中的第二像素相關(guān)的第二亮度分量，但也可以采用其它輸出序列。例如，該輸出序列按次序可分別是與兩個像素中的每一個相關(guān)的第一色差分量(U)、與兩個像素中的第一像素相關(guān)的第一亮度(Y)分量、與兩個像素中的每一個相關(guān)的第二個色差分量(V)、與兩個像素中的第二個相關(guān)的第二亮度分量。
輸出多路復(fù)用器1509-13在OSD顯示單元1509-9的控制下，或者選擇由視頻顯示單元1509-5提供的視頻圖像分量表示字組，或者選擇由OSD轉(zhuǎn)換器1509-11提供的圖形圖像分量表示字組。在只有視頻圖像的操作模式下，輸出多路復(fù)用器1509-13只選擇視頻圖像組。在只有圖形圖像的操作模式下，輸出多路復(fù)用器1509-13只選擇圖形圖像組。在“疊加”操作模式(即圖形圖像被插入視頻圖像之中)下，輸出多路復(fù)用器1509-13在逐個像素的基礎(chǔ)上選擇視頻圖像組或圖形圖像組。由輸出多路復(fù)用器1509-13產(chǎn)生的4∶2∶2分量表示字輸出序列被耦合到電視信號編碼器1515。
權(quán)利要求
1.一種裝置包含一個代表壓縮形式的模擬視頻信號的數(shù)字包源(1)；一個解碼器(1509)，用于產(chǎn)生代表對應(yīng)于所述模擬視頻信號的相應(yīng)視頻圖像分量并響應(yīng)所述數(shù)字包以重復(fù)視頻圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列；每個所述視頻圖像組對應(yīng)于兩個像素并包括對應(yīng)于所述兩個像素中的第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述兩個像素中的第二像素的第二亮度分量(Y2)，以及對應(yīng)于所述兩個像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)；一個存儲器(1513)，用于存儲代表相應(yīng)圖形圖像分量并以重復(fù)圖形圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列；每個所述圖形圖像組對應(yīng)于一個像素并包括一個亮度分量(Y)和對應(yīng)于所述像素的兩個色差分量(U，V)；一個耦合到所述存儲器(1513)的轉(zhuǎn)換器(1509-11)，用于將存儲在所述存儲器(1513)中的各對順序圖形圖像組轉(zhuǎn)換為新圖形圖像組；每個所述新圖形圖像組對應(yīng)于兩個像素并包括對應(yīng)于所述兩個像素中的第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述兩個像素中的第二像素的第二亮度分量(Y2)，以及對應(yīng)于所述像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)；以及一個多路復(fù)用器(1509-13)，響應(yīng)所述視頻圖像組和所述新圖形圖像組，用于選擇所述視頻圖像組或所述圖形圖像組，以產(chǎn)生一個合成圖像組序列；每個所述合成圖像組對應(yīng)于2個像素并包括對應(yīng)于所述2個像素中第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述2個像素中第二像素的第二亮度分量(Y2)，和對應(yīng)于所述2個像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個響應(yīng)所述合成圖像組序列的第二轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生輸出圖像組序列，其中各個所述合成圖像組已轉(zhuǎn)換為相應(yīng)對的輸出圖像組；每對所述輸出圖像組對應(yīng)于一個像素；所述輸出圖像組中的第一個包括所述第一亮度分量和所述合成圖像組中相應(yīng)一個的所述兩個色差分量；所述輸出圖像組中的第二個包括所述第二亮度分量和所述合成圖像組中的所述相應(yīng)一個的所述兩個色差分量。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1517)，用于將所述輸出信號組序列轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬視頻信號分量。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述兩個色差分量(U1，V1)中的第一個表示相應(yīng)亮度分量(Y1)與第一基色之間的差；所述兩個色差分量(U2，V2)中的第二個表示相應(yīng)亮度分量(Y2)與第二基色之間的差。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述存儲器(1513)包括與所述解碼器(1509)可操作耦合的部分(1513-1)。
6.一種裝置包含一個表示視頻圖像的各個分量(Y，U，V)并以重復(fù)視頻圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列的源；每個所述視頻圖像組對應(yīng)于兩個像素并包括對應(yīng)于所述兩個像素中的第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述兩個像素中的第二像素的第二亮度分量(Y2)，以及對應(yīng)于所述兩個像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)；一個存儲器(1513)，用于存儲代表相應(yīng)圖形圖像分量(Y，U，V)并以重復(fù)圖形圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列；每個所述圖形圖像組對應(yīng)于一個像素并包括一個亮度分量(Y)和對應(yīng)于所述像素的兩個色差分量；一個耦合到所述存儲器(1513)的轉(zhuǎn)換器(1509-11)，用于將存儲在所述存儲器中的各對順序圖形圖像組轉(zhuǎn)換為新圖形圖像組；每個所述新圖形圖像組對應(yīng)于兩個像素并包括對應(yīng)于所述兩個像素中的第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述兩個像素中的第二像素的第二亮度分量(Y2)，以及對應(yīng)于所述兩個像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)；以及一個多路復(fù)用器(1509-13)，響應(yīng)所述視頻圖像組和所述新圖形圖像組，用于選擇所述視頻圖像組或所述圖形圖像組，以產(chǎn)生一個合成圖像組序列；每個所述合成圖像組對應(yīng)于2個像素并包括對應(yīng)于所述2個像素中第一像素的第一亮度分量(Y1)，對應(yīng)于所述兩個像素中的第二像素的第二亮度分量(Y2)，以及對應(yīng)于所述兩個像素中的每一個的兩個色差分量(U1，V1，U2，V2)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括一個響應(yīng)所述合成圖像組序列的第二轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生輸出圖像組序列，其中各個所述合成圖像組已轉(zhuǎn)換為相應(yīng)對的輸出圖像組；每對所述輸出圖像組對應(yīng)于一個像素；所述輸出圖像組中的第一個包括所述第一亮度分量(Y1)和所述合成圖像組中相應(yīng)一個的所述兩個色差分量(U1，V1)；所述輸出圖像組中的第二個包括所述第二亮度分量(Y2)和所述合成圖像組中的所述相應(yīng)一個的所述兩個色差分量(U2，V2)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1517)，用于將所述輸出信號組序列(Y，C)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬視頻信號分量。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述兩個色差分量(U1，V1)中的第一個表示相應(yīng)亮度分量(Y1)與第一基色之間的差；所述兩個色差分量(U2，V2)中的第二個表示相應(yīng)亮度分量(Y2)與第二基色之間的差。
10.一種裝置包含一個表示視頻圖像的各個分量并以重復(fù)視頻圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列的源(1)；每個所述視頻圖像組對應(yīng)于數(shù)值N大于1的N個像素并包括對應(yīng)于所述N個像素中的各個的N個數(shù)量的亮度分量(Y)以及對應(yīng)于所述N個像素中的每一個的兩個色差分量(U，V)；一個存儲器(1513)，用于存儲代表相應(yīng)圖形圖像分量并以相應(yīng)圖形圖像組構(gòu)成的數(shù)字字序列；每個所述圖形圖像組對應(yīng)于一個像素并包括一個亮度分量和對應(yīng)于所述像素的兩個色差分量；一個耦合到所述存儲器的轉(zhuǎn)換器(1509-11)，用于將存儲在所述存儲器中的各個所述圖形圖像組轉(zhuǎn)換為新圖形圖像組；每個所述新圖形圖像組對應(yīng)于N個像素并包括對應(yīng)于所述N個像素中的各個的N個亮度分量(Y)，以及對應(yīng)于所述N個像素中的每一個的兩個色差分量(U，V)；以及一個多路復(fù)用器(1509-13)，響應(yīng)所述視頻圖像組和所述新圖形圖像組，用于選擇所述視頻圖像組或所述圖形圖像組，以產(chǎn)生一個合成圖像組序列；每個所述合成圖像組對應(yīng)于N個像素并包括對應(yīng)于所述N個像素中的各個的N個亮度分量(Y)和對應(yīng)于所述N個像素中的每一個的兩個色差分量(U，V)。
全文摘要
一種數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)接收代表壓縮形式的視頻圖像信息的編碼數(shù)據(jù)包。采用一個視頻譯碼器(1509)和一個相關(guān)的視頻RAM(1513)來譯碼和解壓縮該視頻數(shù)據(jù)包，形成視頻圖像表示數(shù)字字組。視頻圖像組以被壓縮分量的格式(例如在比值4∶2∶2下的Y，U，V)構(gòu)成，該壓縮分量格式與其中色彩相關(guān)分量對(U，V)對應(yīng)于一個以上像素的視頻圖像壓縮格式有關(guān)。視頻譯碼器(1509)也包括一個屏幕顯示(OSD)單元(1509-9)，它將存儲在視頻RAM(1513)的一部分(1513-3)中的圖形位映像轉(zhuǎn)換為圖形圖像表示的數(shù)字字組。圖形圖像組以未壓縮分量的格式(在比值4∶4∶4下的Y，U，V)構(gòu)成。未壓縮圖形圖像組的色彩相關(guān)分量(U，V)用一轉(zhuǎn)換器刪除以形成與視頻圖像組具有相同格式的新圖形圖像組，其可以立即與視頻圖像組一起被多路傳輸，將圖形圖像插在視頻圖像內(nèi)。
文檔編號H04N9/64GK1153586SQ95194221
公開日1997年7月2日 申請日期1995年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月17日
發(fā)明者杰弗里·A·庫珀, 哈羅德·布拉特 申請人:湯姆森消費電子有限公司