专利名称：地面数字电视信号的实时信号强度显示的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视信号，更具体来说，涉及无线或空中数字电视信号的接收和测量。
2.背景技术说明高清晰度电视(HDTV)和其他数字机顶盒必须能够接收数字信号，例如地面电视信号。地面数字电视信号将主要由电视机接收，电视机还接收其他来源的数字电视信号。这些其他来源，如有线来源和卫星(即数字广播卫星或直播卫星(DBS))，一般提供标准信号强度的电视信号，该强度足以使电视接收机处理和使用收到的数字电视信号。
对于模拟和数字的空中电视信号，有必要对电视机连接天线。如果可获得几个数字频道，则用户可能要手动调节天线以便从所有的可获得频道接收可能的最佳接收效果。众所周知，可以提供频道搜索例程来获得在各种天线输入信号上的所有当前可获得的频道的离散取样或“瞬象”。频道搜索例程然后将搜索期间检测到的频道存储在存储器中(如EEPROM)，同时删除以前存储的而现在不能获得的任何频道。随着机器的通电，EEPROM中的频道成为频道列表。如果用户要调节或重新定位天线，一些数字信号(频道)的信号强度可能太低以至不能调谐出来(或接收)。因此在通电时或如果用户运行频道搜索时，可能删除多个频道。而且，当用户转向另一种广播形式(空中、有线或DBS)时，弱的频道被去除。
可能有用户可获得几个数字电视信号的情况，但是这只有在天线被手动调节到能够获取各种频道的最佳可能接收效果的时候才会如此。为了有效获取最佳的天线位置，用户需要了解各种数字电视频道的信号强度。而且，如果了解了每个数字电视频道的信号强度，则利用旋转器和电子控制，可以获得、存储和利用与各数字电视频道相关的天线的最佳位置。
发明内容
目前在数字广播卫星(DBS)产品中使用碟型天线指示屏幕(屏幕显示(OSD))，它指出了碟型天线的定位而不同时显示和/或再现音频/视频信号或显示空中数字电视频道的信号强度。本发明的一个方面是，可以在背景中显示目前调谐的频道，而且加亮它相应的条目。如果没显示有效的频道，那么列表中的第一个频道会加亮。
按照本发明的一个方面，它提供了一种方法和设备，用于显示空中数字电视信号的实时信号强度。采用了一个天线信息程序/例程来针对任何天线输入而编辑接收到的频道的列表以便实时显示与任何或所有接收到的数字频道相关的信号强度并且播放任何特定频道的音频和视频内容，该天线信息程序/例程最好使用图形用户界面。由于音频和视频内容在实时显示信号强度期间正被播放，这使得用户能够找到提供可接受的音频和视频质量水平的最低信号强度，即截止阈值。找到截止阈值在数字广播来自不同方向时尤其有用，地面天线不能同时指向两个方向。
按照本发明的另一个方面，当使用天线信息例程时，用户可以转换到不同的天线输入方式。这样做将刷新频道列表以在新的天线输入方式下表示可获得的各频道。在一段时间内通过频道搜索获得的所有频道被保存在天线信息列表中供天线信息例程使用。天线信息可以是由频道搜索向频道列表已经添加的各个频道的列表。对于频道列表中的每个频道，天线信息例程将试图使调谐器(或选择器)在各种频道频率上与信号连接。如果调谐器成功地接收到可用的电视信号，该频道被存储在频道列表中。如果该电视信号是数字的，将至少测量并且可能显示该信号的强度。
天线信息的值用于在改变天线位置时查验数字频道的信号强度。天线信息通常仅包括当前天线而不是同时两个天线。
按照本发明的另一个方面，用户能够滚动显示在当前频道列表中的各频道的列表。当选择任何特定频道时，调谐器将播放那一频道的音频和视频内容，同时实时信号强度被在屏更新(仅数字频道)。目前可获得的频道的列表包括模拟和数字频道，以便向用户提供综合的频道屏幕，其中可以容易地看到天线调节对数字和模拟频道的效果。
参照下列附图，本发明会更好理解，其中图1示出了所采用的用以接收和利用数字电视信号的多媒体系统；图2是按照本发明的一个方面在频道搜索期间所调用的搜索例程的程序流程图；图3是按照本发明的一个方面向频道列表和天线信息列表添加一个频道作为离散数字条目的结果的搜索例程的程序流程图；图4是按照本发明的一个方面的通电例程的程序流程图。
图5是按照本发明的一个方面在天线信息搜索期间调用的搜索例程的程序流程图；图6说明了按照本发明的一个方面一个在显示器上可显示的节目屏幕，它具体示出了天线信息结果。
在各图中，相应的参考符号表示相应的部分。
具体实施例方式
参见图1，在此示意了一个多媒体系统10的简化的功能方框图。多媒体系统10可包括电视(TV)或监视器12与DBS和/或机顶盒接收器14，如现有技术中众所周知的，DBS和/或机顶盒接收器14与TV12通过通信线路16通信。如现有技术中众所周知的，DBS接收器14与碟型天线18通过通信线路20通信。碟型卫星天线18接收数字多媒体信号和/或数据信号，如电视、音乐和/或因特网信号(以下合称为“电视信号”)，这些信号被集中到喇叭天线/LNA(低噪音放大器)装置22并被其接收。喇叭天线/LNA装置22主要接收和轻度放大所接收的电视信号并向DBS接收器14发送放大的电视信号供处理。DBS装置14也可通过电缆输入线路24连接到有线电视或有线系统(未示出)。电视12可通过通信线路28连接到天线26。天线26被设计成接收空中或非卫星广播数字或模拟电视信号。同样，天线26一般可手动或自动调节。空中电视信号被供给调谐器30用于识别或调谐各种频道和接收任何数字信号，如本领域所公知的。
调谐器30与微处理器(“μC”)32通信以使得从天线26接收到的数字电视信号被微处理器32接收和处理，如本领域所公知的。除了现有技术中公知的其他功能，按照本发明的各个方面，微处理器32提供对各种软件程序/例程的控制和/或实现并与各种组件通信。微处理器32与附加存储器34和显示器36通信，附加存储器34如EEPROM、RAM和ROM。TV12还可以包括左和右扬声器38a和38b，它们分另通过音频通信线路40a和40b与微处理器32相连接以向用户提供音频输出。
另外，微处理器32还能够产生、处理和在显示器36上显示OSD信息/数据。OSD信息/数据可能是接收到的电视信号的一部分或可以被内部产生。这样的OSD信息可能包括频道编号、时间、信号强度、屏幕电子节目指南(EPG)、因特网数据、弹出窗口、屏幕电子节目菜单，等等。微处理器32也运行各种必要的软件以处理和/或利用收到的数字信号，如本领域所公知的，被补充提供于此。
应该理解，微处理器32本身或与调谐器30和存储器34一同组成能够实现本发明的一个模块。该模块可以是完全独立的(分离的模块)或者与各种组件的现有组成部分相结合(虚拟模块)。以这种方式，该模块可以被并入TV12、DBS/机顶盒接收器14或其他任何能够接收和/或利用数字电视信号的数字组件。
参见图6，在此说明了显示节目屏幕44的显示器36。节目屏幕44是一个示意性的屏幕，指示本发明可能包含于内的典型编程/菜单/信息(“节目”)屏幕。在节目屏幕44中包含的是多个可获得的菜单项目/节目/功能50用于用户可能的选择和由装置进行实现。按照本发明的一个方面，一个这样的菜单项目50是“天线信息”52。
天线信息52是一个菜单选择，用于从主要或辅助屏幕或者通过遥控器上的独立按键调用天线信息程序、功能或例程。在通过按键或菜单选择选择了天线信息后，可能在节目屏幕44的一部分上显示上下文相关的文本帮助以帮助用户。
天线信息处理提供所接收的数字信号(如地面或卫星电视信号)的实时信号强度并帮助用户调节他的地面天线(如图1的天线26)来接收最大数量的、达到最小信号强度阈值的数字电视频道。因此，频道搜索功能/例程执行对于电视或机顶盒当前调谐的能力实际地增加模拟和数字频道并建立一个频道列表来表示它们。天线信息执行的搜索可以是与频道搜索功能相独立的，也可以从另一个节目屏幕调用。当频道搜索例程执行信号或频道扫描时，仅仅那些具有大于某个阈值标准的信号强度的模拟和数字频道被加入到存储在存储器(如EEPROM)中的频道列表中。频道列表因此是当前可获得的模拟和数字电视频道的存储的列表，它将在频道扫描/用户冲浪期间显示。
频道搜索执行的动作可以被归纳为下表，它标识出对频道列表和天线信息列表发生的事情，这些事情被与频道列表独立地存储并被利用于在实现频
道搜索期间的不同目的。参见图2，在此说明了用于频道搜索例程的程序流程图70。在选择后，频道搜索在72被开始，从一个选择的频率开始的下一个频率在74被扫描。如果没有下一个频率，例程在76执行。当有下一个频率时，在78判定是否在该频率/频道上有一个可用的信号。可用性可通过应用一个要达到的输入信号阈值信号强度要求或者其他一个或多个参数来决定。对于每个未达到阈值信号强度要求或其他参数的输入的频率/频道，该频道被从频道列表75中去除并在74判定下一个频率。持续未收到可用频道导致一个循环直到没有更多的下一个频率可获得。对于每个达到阈值信号强度要求或其他参数的输入的频率/频道，在步骤80该频道被添加到频道列表和天线信息列表。该处理重复直到在步骤74判定没有下一个频率。
参照图3，在此说明了一个程序流程图82用于自动将频道添加到频道列表。当在84用户输入分立的数字用于特定的频道时，程序一般从遥控器(未示出)的键盘操作开始。在收到频道编号时，在86判定是否在该频率/频道上有一个可用的信号。如果无可用信号，该程序在88结束。如果有一个可用的信号，该频道被添加到频道列表和天线信息列表90中。
参照图4，在此说明了一个程序流程图92，用于向天线信息列表添加一般不为用户所知的频道。当在步骤94向该装置通电时，在EEPROM中的下一个频道被扫描以在96判定是否存在一个可获得的信号。如果没有，程序在98终止。如果一个可用的信号存在(可获得)，它被添加到天线信息列表100中。此后该程序判定是否可获得另一个频道用于观看。这些例程于是向频道列表和天线信息列表添加可用的频道。
天线信息搜索执行的动作可以被归纳为下表，它标识出在天线信息搜索期间当一个好强度信号被收到(可用)时或一个差强度信号被收到(低或没有)时所发生的事情。
图5是一个天线信息搜索例程104的流程图。在106开始天线信息搜索时，在108扫描天线信息列表中的下一个频率/频道以获得一个信号。如果没有更多的频率/频道并且/或者已到达预订列表的末尾，在110程序停止。如果一个可用的信号在该频道上存在，在112判定这是否是一个模拟或数字信号112。一个模拟信号被添加(发送)到频道列表114。此后，在108该装置准备扫描到下一个频率。如果该信号是数字的，在116信号强度被实时测量并在天线信息列表中被更新，而且该频道被添加到频道列表。此后，在108该装置准备好扫描下一个频率。
同时，各种天线信息屏幕提示用户，频道数据网格54将填入关于频道的信息，在64每行一个，这些信息是从所有地面天线正在收到或已经收到的，即，频道编号，位于列58；台名称(如NBC(如果可能的话)，位于列60)；该频道是数字的还是模拟的，位于列58；那一天线正在接收该频道，位于列60；仅对于数字频道，它们的当前信号强度，位于列62。关于各种频道的其他类型的信息也可能被显示。频道数据网格54包括屏幕名称56(天线信息)并显示了多个行，在此一次为五行64a-e。箭头67和68表示通过上下滚动网格可以看到更多的频道。
天线信息屏幕将保存以前在天线信息测量过程中测量过但没有足够的强度来通过“信号强度阈值标准/水平”以便被从频道搜索添加到频道列表中的那些频道。这是期望的结果，因为用户可能不知道可获得什么当地的频道，但是一旦它们知道可获得什么频道，用户自行决定是否试着调节他们的天线以使某些频道有足够的强度来被添加到频道搜索表内。
一旦完成了信号强度测量，在节目屏幕44所示的天线信息结果屏幕将在显示器36上示出。用户可以通过上下滚动循环/环绕列表来巡视由频道编号和它们的各种属性或特点(行64和列58、60、62)定义的网格以查看利用当前的天线位置可获得何频道。那些带有例如一个“-”而不是一个数的数字频道表示信号强度既不是足够大到可观看该频道又不能从频道搜索向频道列表添加该频道，见64d。所有模拟频道将显示“N/A(不适用)”作为它们的强度以指示对那些频道不能获得信号强度测量(见64c)。那些当前通过频道搜索不能获得的频道可以出现在以前的信号强度测量表内或出现在通过指南获得的信息表中或以其他方式于此显示的。
如果用户选择“天线信息”功能，那么那个频道的信号强度将被测量和/或更新。随着用户滚动通过不同频道，调谐器试图与被加亮的频道连接。如果该频道被检测到，信号强度测量值被取得和/或更新。任何时候频道都不会因为信号强度不足而被自动舍弃，这帮助用户了解可获得什么频道和试着调节天线以使频道具有足够的信号强度来被添加到频道表中。
该表可以从顶部的最低频道编号到底部的最高频道编号排序。对于模拟和数字频道共享同一虚拟频道编号的频道，在表中模拟频道与数字频道相邻。
用户可以仅仅通过在天线信息屏幕中向那个频道移动加亮区而更新针对每个频道的信息(见64b)。另外，天线信息显示区后面的视频将示出当前频道，包括音频，以帮助用户进行天线调节。为了改变天线或天线输入，用户可以在遥控器上按压ANTENNA(天线)或通过菜单选择。每一次执行了一个完整的天线信息搜索时，所有数字频道的信号强度被测量。网格中每个加亮的频道将其信号强度实时更新，同时该频道的音频和视频在显示器36上在节目屏幕44后面播出。在一个替代实施例中每个可获得的频道的信号强度不会自动显示。信号强度将在选择频道后显示。
当完成信号强度测量过程时，一个对话框将显示在显示器36上，主要是以叠加的方式或在当前屏幕内。当用户选择“Continue(继续)”时，天线信息屏幕的加亮区将移向频道数据网格54中的第一频道行(64a)。如果用户中断信号测量过程，一个对话框被显示来通知用户，在频道数据网格54中显示的强度是在处理被中断之前所确定的任何大小。
当列表中的频道被加亮(64b)时，关于频道的信息被继续更新。这在发送程序和系统信息协议(PSIP)(ATSC文件A/65)指南的数字频道改变频道排列以将一个与数字频道有相同主要频道编号(简称为主频道)的模拟频道包括进来的情况下尤其有用。在这种情况下，天线信息列表将扩展以将此新的模拟频道作为在频道数据网格54中的单独条目(行64)包括进来。新的模拟频道将与数字频道具有相同的频道编号，但是将在列58中标记为模拟频道，与标记为数字频道相对。此列表的更新和扩展是完全自动和实时的。
为了对准地面天线来获得给定的一组数字频道的最好的信号强度，很可能有必要对每个接收数字电视信号的地面天线执行几次天线信息搜索。当天线被定位时，各种数字电视频道的信号强度将需要与天线定向相关地被监控。通过多次执行天线信息搜索，可以找到一个最佳的天线位置。在天线已经定位好时，有必要执行频道搜索以将频道添加到频道列表中。
一个示例将解释上述原理。采用来接收空中数字电视信号的新的地面天线(图1中的天线26)被连接到接收装置(图1中的TV 12)。假定在供电后，信号列表和天线信息列表的初始状态均是空的。频道搜索在该装置初始设置期间时由用户运行或因为几个新的频道已经在以前的频道搜索后被添加而被运行。初始频道搜索定位具有高于最低接收的给定阈值电平的信号的两个频道，即频道“10”“20”。此处，频道列表包含频道“10”和“20”，天线信息列表包含频道“10”和“20”。用户于是调节天线26和执行另一个频道搜索。此搜索定位了两个具有高于最低接收的给定阈值电平的信号的附加频道，即频道“30”和“40”，但是由于新的天线定向而未检测到以前的频道“10”和“20”。现在，频道列表包含频道“30”和“40”，而天线信息列表包含频道“10”、“20”、“30”和“40”。因为用户知道现在可获得四个频道，每次天线位置略微改变时天线信息搜索运行以试图确定天线的最佳位置。将按照图5的程序流程图查看频道“10”。假定现在频道“10”有一个大于预定阈值的信号强度。因此，频道“10”被添加到频道列表来使得频道列表的内容为频道“10”、“30”和“40”，而天线信息列单不改变。执行对天线的另一次调节和另一次天线信息搜索。假定现在频道“20”具有大于预定阈值的信号强度。频道“20”被添加到频道列表中以使得频道列表和天线信息列表的内容都是频道“10”、“20”、“30”和“40”。
虽然本发明已经被说明有一个优选的设计，本发明可以在本公开的范围内进一步改进。本申请因此意欲覆盖任何采用本发明的、利用本发明的一般原理的改变、使用。而且本申请意欲覆盖在现有技术的已知的或通常的实践范围中的对本发明的偏离。
权利要求
1.一种视频处理设备，用于接收电视信号和产生适于与显示器连接以产生一个可显示的图像的输出信号，该设备包括用于从多个接收的电视信号中选择一个电视信号的装置；用于控制所述视频处理设备的控制装置；和用于判定所述所选电视信号的信号强度的装置，其中所述控制装置使得所述视频处理设备在以下模式之一下运行，第一运行模式，在此期间所述所选电视信号被包括在所述输出信号以在所述所显示图像中显示；和第二运行模式，在此期间所述信号强度被与所述所选电视信号同时显示在所述显示器上。
2.如权利要求1的视频处理设备，其中用于判定信号强度的所述装置包括用于更新所述所选电视信号的所述信号强度，并且所述第二运行模式包括示出信号强度的更新。
3.如权利要求2所述的视频处理设备，其中所述用于更新的装置包括判定一个电视信号是数字的还是模拟的，并且所述第二运行模式包括用于显示所述电视信号是数字的还是模拟的装置。
4.一种视频处理设备，包括用于接收具有音频和视频信息分量的多个电视信号的装置；用于在与所述视频处理设备相连的显示器上显示所述所选电视信号的视频信息分量的装置；用于判定多个电视信号中的每一个的信号强度的装置；和用于在所选频道的音频和视频是活动的时有选择地显示所选电视信号的信号强度的装置。
5.如权利要求4的视频处理设备，其中用于有选择地显示的所述装置包括用于在所选电视信号的音频和视频是活动的时以网格形式有选择地显示多个电视信号的信号强度的装置。
6.如权利要求4的视频处理设备，其中用于有选择地显示的所述装置包括用于有选择地显示一个电视信号是模拟的还是数字的装置。
7.如权利要求5的视频处理设备，还包括用于实时更新所选电视信号的信号强度的装置。
8.如权利要求4的视频处理设备，还包括用于当信号强度超过预定阈值电平时在存储器存储与电视信号相关的频道编号的装置。
9.一种用于接收数字电视信号的天线定位方法，包括a.选择所述天线的起始位置；b.显示每个接收到的数字信号的信号强度；以及c.基于所测量的至少一个频道的信号强度选择所述天线的最后接收位置。
10.如权利要求9的方法，其中选择起始位置的步骤和显示的步骤被重复直到每个接收到的数字信号的信号强度是最佳的。
11.如权利要求9的方法，其中数字信号在实时显示所选频道的信号强度期间同时可听和可看。
全文摘要
一种与地面天线相连接的高清晰度电视显示地面数字电视信号的实时信号强度。最好用一个图形用户界面以滚动网格形式显示与所有地面电视信号相关的各种数据。该网格在从网格中选取的电视信号的活动视频显示中显示。所选频道的音频也是活动的。调谐或选择的所有频道的列表被保持以帮助搜索。频道列表在搜索某些频道期间被更新。
文档编号H04N5/445GK1355988SQ00808844
公开日2002年6月26日 申请日期2000年6月8日 优先权日1999年6月16日
发明者斯科特·E·克洛普芬斯坦, 阿伦·H·丁威迪, 丹尼尔·R·施奈德温德 申请人:汤姆森特许公司