专利名称：用于在视频系统中显示字符的装置的制作方法
技术领域：
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。
本发明涉及电视技术领域和其外围的应用。
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。
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。
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。
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。
因此这种解决办法的成本是不可考虑的。
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。
本发明的目的是缓解这些缺点。
发明的主题是一种在视频系统中显示字符的装置，其特征在于所述装置将文字插入原始视频信号中，和在于而后形成由文字和所述原始信号组成的视频信号的加权平均。
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。
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。
另外的优点是文字区域的外部，信号相同于原来的信号。
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。
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。
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。
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。
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。
图1表示按照本发明用于显示字符的一种装置的功能图;
图2表示包含同步再插入装置的图1装置的变形实施例。
在各图中，相同部件给出相同的参考标号。
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)。
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SVHS标准黑白电视信号或亮度信号是其例子。
如图1所示，按照本发明的显示装置包括箍位电路2，将输入信号(CVBS0)箍位到一个参考电压。箍位电路2与箍位电容1一起工作。被箍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。
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11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。
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CVBS0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ROM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。
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。
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CVBS 3＝ (R11×CVBS1×R10×CVBS2)/(R11+R10)其中R10和R11分别代表电阻10和11的值。
因此，CVBS 3是信号CVBS1和CVBS2的加权平均。当没有文字插入到CVBS1时，则CVBS1和CVBS2信号将是相等的，和输出信号CVBS3将等于被箝位的输入信号CVBS;没有出现变化。
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。
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。
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。
按照一个特定的实施例，电阻10和11是按下式选择的R11/R10＝3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。
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。
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PAL和NTSC标准的连接。
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。
在电阻的优选上，将计入对于文字所选择的亮度平台。
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。
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。
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。
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。
权利要求
1.用于在视频系统中显示字符的装置，其特征在于所述装置将文字插入原来视频信号中和在于然后该装置形成一种包括文字和所述原来视频信号的视频信号加权平均量。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于所述装置包括装置(5)，用于在已加权视频信号和文字已被插入其中的视频信号之间进行选择。
3.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于当该装置的输入信号是一个复合视频基带信号或一个包含同步信号的亮度信号时，形成所述加权平均量。
4.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于至少当该装置的输入视频信号(CVBS 0)是一个其色度信号是调频的复合视频基带信号时，形成所述加权平均量。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于所述视频信号是SECAM标准的信号。
6.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于加权平均量是通过在串联的两个电阻(10、11)的中点(13)重新获得的加权信号形成的，电阻(10、11)的自由端分别接收原来的视频信号和要显示的文字已被插入的视频信号。
7.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于该装置包括一个连接到一个箍位电容(1)上的箍位电路，被箍位的信号馈送到并行的两个电路分支，这些分支之一包括一个字符发生器(7)，该发生器将要显示的文字插入到该第一分支的视频信号中去，其他分支包括一个“三态”控制器(5)。
8.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于文字插入到视频信号中是由文字发生器对应于要显示的文字插入亮度平台实现的。
9.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于该装置包括一个已知类型的同步再插入电路。
10.按照前述各权利要求之一的装置，其特征在于对于已被插入文字的视频信号加权系数是3/4和对于原来的视频信号是1/4。
11.按照权利要求9的装置，其特征在于该3/4和1/4的系数用于PAL或NTSC标准的信号。
12.按照权利要求1至8之一的装置，其特征在于对于已被插入文字的视频信号加权系数是2/3和对于原来的视频信号是1/3。
13.按照权利要求12的装置，其特征在于该2/3和1/3的系数用于SECAM标准的信号。
全文摘要
本发明涉及用于在视频系统显示字符的装置，所述字符能够相对于由正常图象组成的背景被透明地显示，所述装置将文字插入原来的视频信号中，而后形成这种包含文字的信号与所述原来视频信号的加权平均量。本发明应用于电视设备中和外围设备中。
文档编号H04N5/445GK1105511SQ9419012
公开日1995年7月19日 申请日期1994年3月4日 优先权日1993年3月12日
发明者奎耐克·奥利维尔 申请人:汤姆森日用电子产品公司