电视图形和字幕的卸载.pdf

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摘要
申请专利号:

CN95195146.7

申请日:

1995.09.19

公开号:

CN1168754A

公开日:

1997.12.24

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

H04N5/445; H04N7/10; H04N9/74; G09G5/24; G09G5/36; G09G5/40

主分类号:

H04N5/445; H04N7/10; H04N9/74; G09G5/24; G09G5/36; G09G5/40

申请人:

亚特兰大科技公司;

发明人:

格伦·L·阿金斯三世; 罗伯特·O·班克; 戴维·B·莱特

地址:

美国佐治亚

优先权:

1994.09.19 US 08/306,442

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

酆迅

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内容摘要

一种向用于显示的电视终端卸载屏幕图形和字幕的方法,包括一系统管理计算机(22)和用于将程序码、立方体定义数据和可装载显示命令卸载到终端(14)的数据传输装置。系统操作人员扫描(2)一图形图象(1)以生成位图并将位图编码成为立方体定义数据(4)。系统管理器产生向终端卸载的显示控制命令。通过同带视频、同带音频或异带数据传输,程序代码、立方体定义数据和可卸载的显示命令可作全局的或者被寻址的装载。

权利要求书

1.一种将图形显示生成数据和程序代码卸载到一多服务分配系统的
终端以便在相应的电视显示器上显示的方法,包括步骤:
生成用于显示的图形的位图;
将此位图编码成为立方体定义数据;
将立方体定义数据由系统的起头部分传送到至少一个终端;和
按照立方体定义数据输出显示数据供在相应的电视机上显示。
2.按照权利要求1的方法,其特征是所述位图生成步骤包括有扫描
一被选择的图形图象以生成位图数据的步骤。
3.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据编码步骤
包括有生成具有预定长、宽和高的数据的立方体的步骤。
4.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据传送步骤
包括经由耦合到一系统管理器的分层/文本通道编码器传送所述数据。
5.按照权利要求1的方法,其特征是还包括经由一可卸载的代码编
码器传送代码的步骤。
6.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据传送步骤
包括有步骤:发送第一作业以擦抹终端存储器,发送第二作业以代码加
载终端存储器和形成至少一被擦抹的存储器间隙,和第三作业为传送立
方体定义数据填充至少一间隙的至少一部分。
7.用于执行权利要求1的方法的计算机程序。
8.按照权利要求1的方法,其特征是还包括在终端闪速存储器中存
储被卸载的代码和接着在终端闪速存储器中存储立方体定义数据的步
骤。
9.按照权利要求1的方法,其特征是还包括生成和发送可卸载显示
命令存储进终端存储器的步骤。
10.按照权利要求9的方法,其中所述终端存储器包括动态随机存
取存储器。
11.按照权利要求9的方法,其特征是还包括存储一基本字符集和可
卸载代码在终端闪速存储器中和存储立方体定义数据和显示控制命令在
终端的动态随机存取存储器中的步骤。
12.用于控制权利要求1的方法的装置,其特征是包括一系统管理
器,终端,和用于将数据传送到终端作显示的数据传送装置。
13.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据传送步
骤包括传送第一立方体定义数据至第一组终端和第二立方体定义数据至
第二组终端的步骤。
14.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据传送步
骤包括以同带音频、同带视频或异带发送装置传送所述立方体定义数据
的步骤。
15.按照权利要求1的方法,其特征是所述立方体定义数据包括用
于二维平面图象的背景和前景辉度和色度数据。
16.按照权利要求1的方法,其中显示数据输出的步骤继续一预定
时间周期。
17.按照权利要求16的方法,其中所述预定的时间周期由用户操作
一个键来确定。
18.按照权利要求1的方法,其中输出显示数据伴随有一预定的背
景声音信号。
19.用于接收被卸载的图形数据、被卸载的显示命令和程序代码数据
的终端装置,包括:
用于接收通过电视信号发送的数据的同带数据接收器;
耦合到同带数据接收器,用于存放被卸载的程序代码和字母数字字
符集的第一闪速存储器;和
耦合到同带数据接收器,用于存放被卸载的立方体定义数据和显示
命令的第二动态随机存取存储器。
20.用于卸载图形数据、显示命令和程序代码的系统控制装置,包
括:
用于生成供卸载的图形数据和显示命令的系统管理器,和具有用于
接收可卸载程序代码以卸载的输入装置;
用于通过代码卸载作业卸载可卸载的程序代码的代码卸载发送器;

用于通过所生成图形卸载作业卸载所生成的图形数据和显示命令的
图形数据卸载发送器。
21.按照权利要求20的系统控制装置,其特征是代码卸载作业包括
全局编址作业且所生成的图形卸载作业包括个别编址或成组编址作业之
一。
22.按照权利要求20的系统控制装置,其特征是系统管理器还包括
一计算机,此计算机设备有:应用程序软件,监视器,键盘,和一耦合
到计算用于从扫描得的图形图象来生成图形数据和显示命令的扫描器。
23.按照权利要求20的系统控制装置,其中所述代码卸载发送器或
所述图形卸载发送器之一包括同带视频数据、同带音频数据或异带数据
发送器之一。

说明书

电视图形和字幕的卸载

这是1993年6月7日递交的名称为“具有可编程显示参数的显
示系统”,No.08/072291、1992年12月1日递交的名称为“可
重编程用户终端”,No.07/983909、和1993年6月7日递交的名
称为“用户终端的显示系统”,No.08/073404专利申请的部分继
续申请。

本发明涉及收费电视终端领域,特别涉及用于卸载屏幕图形和
字幕(例如一有线电视系统的标识和系统或商业名称)到电视终端
以便在“打开”该终端后在相应屏幕上显示的方法和装置。

一种在有线电视工业中被称作Scientific-Atlanta 8600 X终端
(Scientific-Atlanta,Inc公司产品,Atlanta,Georgia)的用户通
信终端是可重编程的。这就是,用于控制该终端的运行的新的控制
器软件由有线电视起源部分卸载,如美国专利申请No.07/983909
(Dec 11992)中所介绍的,在此被引用作参考。此终端包括有一
多功能控制电路(MCC),控制由一收费电视系统的起源部分到
该用户终端的数据的输入。此MCC控制多个译码器,用于同带数
据(通常存在于电视信号的水平或垂直消隐期间内)、同带音频数
据、和它缓存在一易失存储器区内的异带数据。此起头部分和用户
终端之间的多种作业中有数种是为从起源部分将程序代码和/或程
序代码参数卸载进入控制微处理器的存储器空间。这样,控制程序
就被加以改变、升级、增加额外的特性、废止陈旧特性等等。

再有,在可重新编程方面,此8600X终端还包括有一屏幕显示
系统,用来产生在一相应电视接收机的屏幕上观看的字符和图形显
示,  如名称为“用于用户终端的显示系统”的美国专利申请
No.08/073404(June 7,1993)中所说明的,在此被引用作为参考。所
描述的显示系统包括一显示处理器和一显示存储器,后者被划分为
符号屏幕定义部分,符号集定义部分和图形屏幕定义部分。显示处
理器能产生文本即符号显示,图形显示或文本和图形组合显示。这
种灵活性使得可能编写与图形例如标记等重叠的文本。所生成的显
示可具有不同的大小并可位于显示区的任何所希望的位置。符号定
义和显示参数可由起源部分编程进用户终端存储器。

8600X终端的显示参数的可编程性在美国专利申请No.08/072
291(June 7,1993)“带有可编程显示参数的显示系统”被加以说明,
这里引用作为参考。在一被描述的实施例中,所存储的显示数据和
显示属性可由起头部分的系统管理器卸载进用户终端的非易失存
储器,例如闪速EPROM或电池后备RAM。对所有用户终端,所
存放的屏幕信息和属性及其他可执行代码和数据被以全局方式卸
载。在另一实施例中,一系列显示作业被用于以此屏幕显示信息和
显示属性建立屏幕显示。在要将通讯作业作全局或寻址发送给用户
终端时运行高级显示语言。这些作业说明屏幕均多半经过压缩,
被压缩的信息由扩展子程序译码成用于显示的普通格式,并被卸载
在与其他显示和显示属性数据相同的区域。然后被卸载的数据由显
示处理器以与其他显示信息和属性同样的方式被加以利用。

另一方面,为取得以彩色显示诸如系统操作员的程式化标记和
名称的用户图形和字幕的能力,标记和字幕必须是在设备生产者地
点由用户设计的,并以含有预存储数据的存储器模块的形式传送到
系统操作人员。粗略地参看图18和19,生产者经由一SRAM提
供程序代码和“立方体”数据(图形立方体断面定义数据),系统
管理者必须将此SRAM插入一为卸载进一终端的卸载编码器中。
而且生产者还通过为插入由一Scientific-Atlanta系统管理器10
计算机构成的个人计算机的磁盘或磁带提供可卸载的一数据库的
显示命令。这样的操作需要在设备生产者(Scientific-Atlanta)
方面花费相当多的时间和努力,包含有步骤:扫描图象、加工图象、
将第一存储器中的图象加以编码和对第二存储器中可卸载的显示
命令加以编码以便传送到系统操作人员。

因此本发明的一个目的是提供一种减轻、甚至取消设备生产者
的参与的卸载图形和字幕的方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种装置,由此使得系统操作人员能
自足,系统操作员用户设计他们自己的图形和字幕卸载到用户终
端。

本发明的再一目的提供一方法和装置,由此使系统操作人员能
将第一图形和字幕数据寻址卸载到第一组用户终端,而将第二图形
和字幕数据寻址卸载到第二组用户终端。

按照本发明的原则,设备生产者必须进行的步骤被按本发明减
轻或消除。按照本发明的第一方法和装置,磁盘上的程序代码由生
产者提供以供系统操作人员插入系统管理器。程序代码含有为控制
用于稍后被卸载的附加立方体数据的空间、即间隙的生成的手段。
然后,标识(新的立方体定义数据)的位图被分开地插入系统管理
器并被卸载来填充代码中所生成的间隙。代码和/或立方体定义数
据经由预先指定的卸载编码器加以卸载,而可卸载的显示命令则由
作业通过预先指定的分层/文本通道编码器加以卸载。

更可取的是,通过系统管理器计算机,本发明的第二实施例使
系统操作人员能设计和编码他们自己的用户标识和字幕及显示控
制命令用于卸载。使得可能实现这样的过程的程序代码由生产者提
供经由系统管理器安装。此实施例中的卸载编码器被用于通过代码
卸载作业传送程序代码。此实施例中的分层/文本通道编码器被用
于传送系统操作人员编码的立方体定义数据和可卸载的显示命令
作业。

图1为按照本发明的收费电视系统的细节方框原理图,包括一
用于控制经由编码器44~52卸载图形和字幕至收费电视终端14
的系统管理器22,异带数据反射器54或其他数据发射器例如将进
一步说明的数据中继器;

图2包括图2A和图2B,图2A、2B为图1的用户终端14之
一的细节方框原理图;

图3~7为图2中所表明的用户终端的屏幕显示系统的不同模
式的图形表示;

图8为显示存储器的符号屏幕定义部分一指针的图形表示;

图9为显示存储器的符号集定义区一通用符号的图形表示;

图10为符号在彩色选择中所用的调色板寄存器的图形表示;

图11为图2所示显示控制器的功能方框图,和被划分为一符号
屏幕定义部分、一符号集定义部分,和一图形屏幕定义部分的显示
存储器的图形显示;

图12为图11中所示的模拟处理器的细节立框图;

图13为图11中所示的数字处理器的细节方框图;

图14为图11中所示的显示控制器中可加以组态的寄存器的细
节图形表示;

图15为显示系统中通信显示作业和显示数据及显示属性变更
的图示过程流程图;

图16为显示作业的图形表示;

图17A、17B为不同终端14上的二显示屏幕的示例,其中每
一屏幕表示不同层次服务的服务名称;

图18A为一在生产者场所由立方体生成和图象生成软件提供
图形和字幕数据的流程图(步骤4);图18B为表示一程式化的形
成12个立方体的彩色字母G;图18C为在被卸载并在相应的电视
接收机上显示时的程式化字母G的打印屏幕;和图18D为终端14
的字符和图形存储器的终端存储器打印输出,其中字母G的立方体
数据被表示为朝向屏幕中心;

图19为由生产者通过系统操作人员向图2的用户终端14提供
图形和字幕数据、代码和可卸载显示命令的方法的第一实施例的流
程图;

图20为图19的方法的经完善的第二实施例的流程图;

图21为表示清除终端存储器、用包含存储器间隙的代码卸载
存储器和随后以被卸载的立方体定义数据填充存储器间隙的作业
的图形;

图22为在生产者仅提供程序代码时卸载图形数据的进一步完
善的方法的流程图;和

图23A为由按照本发明在一相关的电视机上显示的图形立方
体定义数据所组成的屏幕Glentv的打印屏幕的彩色照片,和图23B
为图形Glentv被表示在图23B中心时字母数字字符和图形立方体
定义数据的终端存储器的打印屏幕的彩色照片。

图1为按照本发明的交互式收费电视系统的细节图,图1的系
统是企图被用作一举例而不应看作是对本发明的限制。中央控制中
心10控制收费电视系统的运行。中央控制中心10常常与多服务系
统操作人员的中心办公室相连系而能与多个起头部分、如起头部分
12进行通信并对之加以控制。起头部分12对一局部地区、例如一
城市或一组城市或乡镇提供多种收费和不收费服务,包括电视服
务。其他的服务可包括远程通信、能够管理、家庭购物及其他交互
式或非交互式的服务。

图示一用户终端14可位于用户的家中或工作地点70。用户终
端14通常连接到盒式录相机(VCR)18和电视机20,如图示。
应理解的是用户终端14也可直接连接到电视20(未加图示)。可
借助包括电话网络、卫星传输、光纤、同轴电缆、其他传输线、远
程通讯设备等在内的任何手段、或者任何已知手段的组合,在中央
控制中心10与起头部分12之间进行信息通信。起头部分12可连
接到多个用户终端14,如果通过一收费电视分配系统58,例如同
轴电缆、卫星、光纤、远程通讯设备、或其他公知手段或公知手段
的组合。

中央控制中心10包含一支配中央控制中心10的其他部件的系
统管理器22。系统管理器22为一具有处理器和存储器的基于PC
的计算机系统,提供能由操作人员发起卸载到收费电视服务的用户
终端14的可寻址的控制作业的图形用户接口。此可寻址控制作业
可以针对终端操作、付费图象、和消息。按照本发明此可寻址控制
作业还可包括有菜单屏幕和包含客户图形和字幕的交互式和非交
互式屏幕。系统管理器22最好为一Scientific-Atlanta系统管理器
10网络控制器,最方便的是,一包括键盘和监视器的典型的个人计
算机,带有基于UNIX操作系统和适当的应用程序软件,如下面将
进一步讨论的。

利用系统管理器22的图形接口,操作人员可构成按照本发明
的屏幕或菜单屏幕,并命令以全局、分组或个别地将屏幕卸载到收
费电视服务的用户终端14。在接收到卸载命令后,系统管理器22
生成一含有连同一对用户终端14的屏幕识别符的屏幕数据的作
业。通常,终端被命令显示包括有客户图象的屏幕直至由用户终端
14的遥控器或其他装置输入一第一命令为止。

对于交互式服务,此系统包含有在用户终端14与系统器22间
的一返回通路通信链接。一般如图1中所示,起头部分12包含一
用于接收超过至少一逆通频带的由用户终端14中的RF-IPPV模
块发送的返回通路信息的RF IPPV处理器34,和一将来自RF
IPPV处理器34的返回通路数据通过调制解调器32发送给系统管
理器22的调制解调器36。中央控制中心10还可能另外包含一用
于直接从用户终端14中的电话式IPPV模块接收返回通路信息的
电话处理器30。

系统管理器22经由例如调制解调器26和38与起头部分12的
起头部分控制器(“HEC”)28通信。系统管理器22与HEC28
间的数据传送可遵循RS-232C通信协议但并不限于此。例如可
由系统管理器22向HEC28发送授权数据。HEC28将此授权数据
规格化,并将其或者作同带处理通过编码通道上的编码器48、50
或52、解码通道的数据中继转发器(未加图示),或作异带处理
通过例如108.2MHz的异带数据发送器54传送到用户终端。
HEC28最好为一Scientific-Atlanta Model 8658起端控制器。

中央控制中心10还可对服务提供者提供例如计费服务,包括
为付费图象事项计费。计费计算机24存储计费数据,还能规格化
打印帐单。

电子节目指南(EPG)数据提供者16经由卫星接收机40或者
由其他的公知手段例如、但不限于电缆、光纤、和远程通讯向起头
部分12提供电视编排数据。这一数据包括以时间和频道安排的节
目信息。StarSight Telecast Inc.公司提供这样的服务。Insight服
务提供广泛的电视节目编排。有线电视经营者可购买这种数据并将
其提供给他们的用户。

由卫星接收机40接收的EPG数据被送至信息服务处理器
(“ISP”)42。由卫星接收机40向ISP 42传送EPG数据可按
照RS-232C通信协议,但并不限于这方面。ISP42也可接收用
于向用户传送的文本数据。文本数据可以包括气象信息、运动成
绩、消息等,可以由信息服务提供者提供、或由系统运行人员收集
或生成。ISP42负责接收EPG数据以及其他数据,并将其发送到
用户。ISP 42给编码器44和46提供数据。由ISP42向编码器44
和46传送数据可遵循RS-485通信协议但并不限于此。自然,
ISP对之提供数据的编码器的实际数量可取决于欲加传送的数据
量、欲用于传送数据的通道数量、和希望提供数据给用户终端所用
的频率。图2中的二个编码器44和46仅是用作举例。随着对相关
电视信号的编码,编码器44、46对数据安排以向用户作同带传
输。在一优选实施例中EPG数据和文本数据被安置在垂直消隐期
间,例如,数据可位于除行4、5和6以及垂直同步脉冲外一NTSC
电视信号的6兆赫通道中的任何位置。例如数据可在声音载波(同
带音频)上作振幅调制。而且数据亦能经由异带数据发射器54在
独立的异带通道(未加图示)中发送。虽然在此说明中以NTSC(美
国标准)电视信号为例进行说明,但此信号也可以是PAL、
SECAM、数字视频压缩信号、或具有较宽频带的模拟或数字性质
的高清晰度信号。涉及数据传送方法的附加信息可由美国专利申请
No.07/983766“电视系统的同带/异带数据发送方法和装置”(Deel
1992)中得到,在此引用为参考。

由卫星接收机40接收到的EPG数据常常是非常大范围的,含
有提前达一或二星期的节目数据。如果要将所有这些数据传送给用
户终端14,该终端就必须能将数据存储在其存储器中。为存储这
样多的信息需要相当大容量的存储器,这将极大地增加终端的成
本。因此,ISP42可选择要传送到用户的部分数据。ISP42接收
EPG数据,选择要传送给用户的部分并将该部分传送到一编码器,
例如编码器44和/或46。ISP42不仅可选择EPG数据的部分,而
且它还能增加EPG数据提供者16未覆盖的地区站上的数据。
ISP42还可以更改数据格式以便能使用户更加满意。

EPG数据最适宜以短项或长项并入诸如编码器44、46。编码
器44、46以较之长项数据更频繁的(以较高的重复率)发送较近
的数据,例如下面数小时的EPG数据。为此目的,编码器44和46
设置有用于暂时存放发送数据的例如356K字节、512K字节甚至
1M字节的动态随机存取存储器。

如上面讨论的,ISP42也可以由信息服务提供者得到文本数
据,例如股票行情服务,或者本地生成文本数据。此文本数据可以
来自许多不同的信息服务提供者和通过许多不同的媒介,包括卫
星、拔号调制解调器、直接连接调制解调器、直接连接到系统管理
器10、或者通过其他公知的手段到达ISP42。文本数据可按所接
收的加以发送或者经过ISP42改变格式后再发送到一编码器(44
或46)以便如上述那样传送给用户。

多个节目源,其中之一被表示为节目源60,如图示经由卫星
接收机62将电视信号提供给起头部分12,或者借助其他手段例如
地区广播、微波、同轴电缆、光纤、远程通讯设备等,或者它们的
组合。ISP42将数据传送到控制编码器48、50和52,以及异带
数据发送器54的HEC28。由ISP42至HEC28的数据传送可遵循
RS-232C通信协议,但并不限于此。由HEC28至编码器48、
50和52以及异带数据发送器54的数据传送可遵循RS-485通信
协议,但并不限于此。编码器48、50和52对电视信号编码,还
可能插入同带数据。而且同编码器44和46一样,编码器48、50
和52可以含有用于暂时存放传输数据的动态随机存取存储器。编
码器44、46、48、50和52可以是Scientific-Atlanta Model
8656-SSU/SEV编码器。数据也可经由一数据中继器(未加图示)
例如Scientific-Atlanta Model 8556-100数据转发器在非编码通道
上传送。

异带数据发送器54以独立的载波发送数据,亦即不在6兆赫通
道内,如采用108.2M赫。异带发送器54可以是一用于发送全局、
分组或专门编址的用户作业的Scientific-Atlanra Model 8653-SU
可寻址发送器(ATX)。此ATX能例如通过双向编码频移键控调
制发送高至9600波特的各个输入数据速率中任一种。

被发送数据可以是例如解码信息。在一优选实施例中,在各垂
直消隐期间插入数据指明下一视频场中所采用的编码类型。而且还
可能发送授权数据,这一信息核准通道亦即节目的接收为全局的、
或特定团组的,还是个别用户的。某些被发送的信息将是全局的,
亦即每一个用户均将得到它。例如,解码信息即可以是全局发送(信
息)。应指出,仅仅因为每一用户均接收解码的信息这一点并不是
指每一用户终端能解码所接收的信号。而是只有被授权的用户终端
才实际上能解码所接收到的信号。

另一方面,数据传送可以是编址发送。授权数据正常被编址到
个别用户。就是说,当被发送时,数据将带有与其相关的地址(例
如,用户终端序号,分组识别符或一全局地址)。被编址的用户终
端将接收数据并作出相应的反应。非被编址用户终端将无视该数
据。编码器44、46、48、50、52和异带数据发送器54的输出
被传送到任何需要的处理设备,如信号处理器、调制器和组合器。
这些部件以方框56总括指明,并不构成本发明的部分。分配系统
58通向用户场所70。

在用户场所70存在有终端14。图1中仅为举例表明一用户终
端。通常在一给定地点仅有一个终端。但同一系统中可以采用二个
终端,如下面将更详细讨论的,例如可接纳数台电视20。在用户
地点,用户终端14连接到用户的视频设备,包括例如在一房间内
的VCR18和电视机20。

现在参看图2A和2B来说明用户终端之一的详细方框图。由信
号分配系统58接收可能包括数百电视频道的宽带电视信号(RF
INPUT)并输入到双向变换器即调制器100(图2A)。为提供画
中画即监视/记录特性,可设置多个调谐器100(未作图示)以便
能同时对一个以上的电视频道进行调谐。参看图2B,一异带数据
接收机150也被耦合到宽带输入以便从异带数据发射器54(图1)
接收数据作业。通常,双向变换器100可包含一输入滤波器,例如
一天线分离滤波器,来分离异带信号和宽带电视信号。双向变换器
100可被调谐到一预定的数据运载通道以便在不被用户用于记录和
观看被选择的电视频道时接收同带传送的视频和音频信号。此通道
可由系统管理者22并以这里介绍的数据传送方法之一来加以预先
确定。此预定的数据运载通道的标识可被预先存放即被卸载和存储
在用户终端14内。

应用中,按照用户通过具有红外(IR)接收器124的用户接
口、遥控器126或经由终端键盘122所选择的通道调谐双向变换器
100。双向变换器100利用受调谐控制器102控制的锁相环路将所
选择的或预定的缺省RF通道信号变换到一中频信号,例如45.75
兆赫。一多功能控制电路(MCC)104从一至调谐器控制器102
的双向链路链接到双向变换器100。此MCC104最好为一将许多
用户终端控制和数据处理功能组合成为一单个组件的特定应用集
成电路(ASIC)。自然此ASIC可包括有任何个别控制电路的组
合。另外也可能利用其他的控制电路,例如一微处理机。

此双向链路可包含一用于调谐的通路和一用于调谐过程的反
馈控制的返回通路。用于自动增益控制的反馈信号和用于自动频率
控制的反馈信号各自由视频解调器109通过滤波器101、103被传
送到双向变换器100。

滤波器,例如一SAW滤波器106,对IF通道信号进行滤波以
将该信号分离成独立的视频和音频部分供处理用。视频部分由视频
解调器和解码器、同步/复原电路109在MCC104的解码器控制器
110的控制下被解调和解码。例如视频解调器和解码器109可为同
步压缩编码进行同步复原(视频信号的一种解码形式)。然后此视
频信号通过一带通滤波器130到达屏幕显示控制器132,在此如果
需要而且被编程的话就进行逆视频反演(解码的第二种形式)。视
频部分的解码,不管是同步压缩、同步反演、视频行反演,等等,
均受MCC104的解码器控制器110的控制。解码器控制器110向
屏幕显示控制器132提供所需的定时信号、反演轴电平、和视频信
号是否经过反相,并将所需的定时、复原电平、和欲加复原的识别
同步脉冲送往视频解调器和解码器109。解码器控制器110从作为
同带音频数据的脉冲、或由在垂直消隐期间被在视频上调制的数
据、或通过异带传输装置接收这样的解码信息。

在另一通路中,音频信号被一同步检测器105上IF载波变换
到互调频率,例如4.5兆赫。用于检测器105的自动增益控制的反
馈由带通滤波器161的输出提供。随后,FM解调器119解调音频
信号。振幅调制检测器111进行脉冲检测以恢复被振幅调制到音频
载波上的同带音频数据。接收到的同带脉冲被送至MC104的同带
音频数据译码器117供在由脉冲整形器115整形后进行处理。同带
数据除解码数据外被存入DRAM137加以缓冲。解码器控制器110
为进行视频解码操作直接访问解码数据。

音频信号的音量控制在音量控制器41和微处理器128的控制
下进行,如美国专利No.5054071中所述,在此间作为参考。在音
量控制之后,音频信号通过低通滤波器123和静噪开关125。静噪
开关125的输出被送住调制器142。

MCC104接收解调和解码之后的视频信号并用一VBI检测器
检测来自信号的VBI的同带视频数据。同带视频数据以公知的图
文电视系统等级的频率发送,例如4.0M位/秒。但是不应将本发明
看作仅限于此。一数据时钟按照众所周知的技术提供一高于奈奎斯
特速率的适当采样频率。VBI数据译码器129在由微处理器处理
前将数据存入DRAM137。

屏幕显示控制器132有选择地产生屏幕字符和图形显示取代或
叠加在视频信号之上。例如由VBI数据译码器129存放在
DRAM137中的信息可被读出到屏幕显示控制器以用来生成屏幕字
符和/或图形。调制器142将由屏幕显示控制器132输出的视频信
号与由静噪控制电路125输出的音频信号加以组合并将此组合信
号变换到由微处理器128所选择的通道频率,如NTSC的通道
314。被组合和再调制的信号被作为一RF输出以公知方式送到电
视接收机。

控制微处理机128控制用户终端14的全盘操作。用户终端通
过交互式用户接口利用屏幕显示与微处理器128进行通信并对之
加以控制。用户接口包括用户终端14前面板上的键盘122和产生
用于通道调谐、音量电平控制、特性选择等的用户控制信号的遥控
器126。这些用户命令由MCC104的输入扫描仪和控制器148加
以译码。用户接口的遥控IR接收器124由IR或其它遥控器126接
收这些命令,如本技术领域所公知的,并将命令提供给微处理机
128。用户接口还可另外包括有一显示器120,例如一四位七段的
LED显示器,以显示被调谐的通道号和特征。微处理器128还包
括有一校准的实时时钟,它由起头部分12以全局编址命令作周期
更新,例如按照揭示CATV系统中显示时间技术的美国专利No.4
994908。

当利用键盘122或遥控器126选择一命令时,微处理器128即
运行以执行该命令。用户终端通过提供为数众多的协助终端运行的
屏幕显示来与用户交互。屏幕显示提供信息和提示指引用户终端的
许多复杂的特性。例如,屏幕显示可实现一菜单分页结构以为利用
此用户终端及其特性提供逐个屏幕的导向。

MCC104的解码器控制器110利用被复原的解码数据生成适当
的控制信号,例如反演控制和均衡、解码用的同步复原或再生、或
者复原输入基带电视信号。安全微处理器136通过解释授权和由系
统管理器22(以这里讨论的三种数据传送方案中任一个:异带、
同带或音频或同带视频)卸载进装置的内部非易失存储器
(NVM)的控制数据来确定MCC104的解码控制器110是否执行
对一特定通道的解码,或在一特定时间需要何种形式的解码。安全
微处理器136中的NVM存放安全数据,例如授权数据、被编码的
通道数据、某些终端组态数据和其他所需数据。

控制处理器128通过运行控制程序进行操作,此程序最好部分
地存放在处理器内部的一只该存储器中而部分存放在NVM,例
如闪速EPROM存储器134中。另外微处理器128的控制程序也
可驻存在一扩展卡138的NVM中。微处理器128经由具有数据、
地址和控制线的存储器总线141与NVM134、138进行通信。微
处理器128还借助通过MCC104和控制处理器总线(CMB)131
的命令来控制数据译码器117、129和146、音量控制器41、屏
幕显示控制器132、和调谐器控制器102、解码器控制器110和输
入键扫描仪和控制器148。微处理器128直接控制静噪开关125和
调制器142的输出频率选择。此微处理器128包括有通过一数据端
口140用于辅助装置通信和控制的附加能力。例如,此数据端口可
通过一屏幕菜单接纳VCR控制的IR发射器,双调谐器运行的附加
用户终端,或连接到一数字视频用户终端。

用户终端14可接收可寻址的和全局数据,其他文本数据,和
由起头部分12经由同带垂直消隐期间(VBI)发送的解码器数
据。另外,如果设置有异带接收机的话,可寻址的和全局的数据即
可以独立的异带数据载波发送。存储器控制器112使得来自三个数
据译码器117、129和146的数据被置入易失存储器,例如
DRAM137。在此它可由控制微处理器128通过CMB131访问。其
他细节下面讨论。MCC104还由控制微处理器128向MCC104的
其他部分发布控制指令以使用户终端14的其余部分工作。
MCC104另外还连接到一安全微处理机总线(SMB)143,使安
全微处理器136与用户终端14的其他部分间能进行通信。
SMB143还进一步耦合到扩展卡138以提供可更新的安全措施。

MCC104的存储器控制器112和微处理器接口为控制微处理器
128和安全微处理器136的中央通讯设备。存储器控制器112由微
处理器128、136和其他控制器及数据译码器接收请求以对存储器
写或由存储器读。它仲裁存储器传送的竞争,给出实施应用程序和
微处理机的优先级,并调度数据流。微处理器128、136通过
MCC104的内部寄存器与存储器控制器112和MCC104的其他部
分进行通信。

扩展卡138可以是一含有存储器和/或安全微处理器组成部分
的印刷电路卡,可将其插入一连接器200。此连接器200可被组构
成当其接收到扩展卡138时该扩展卡与顶簧齐平。连接器200将控
制微处理器存储器总线141和安全微处理器总线143电气延伸到扩
展卡138。扩展卡138可提供额外的程序或数据存储器,被更新的
安全措施,或其他微处理器128、136支持的应用程序。另外,与
微处理器126耦合的电路可被用来检测是否设置有扩展卡。这样,
用户终端14即可在被设置有扩展卡138时按照此卡上所包含的信
息加以控制而未设置扩展卡时则按照内部软件进行控制。有关扩展
开138的另外的细节可参看美国专利申请No.07/983910“带有插
入式扩展卡的用户终端”,这里引用作为参考。

VBI数据译码器129执行二主要功能。第一功能为处理所有被
发送到用户终端的被编码的作业。处理一作业可包含数字滤波、差
错检测、差错纠正、数据解码和存储。第二功能为确定视频图象的
行数和场数。此行和场数为用户终端的其他部件利用,例如解码器
控制器110和屏幕显示控制器132。

控制和微处理机接口130提供VBI译码器129的寄存器与控制
微处理器128和安全微处理器136之间的连接。控制微处理机128
与VBI译码器129接口控制其操作。安全微处理器136对VBI译
码器129提供为执行解码和信息识别功能所需的信息。例如,安全
微处理器126可能提供一当前的加密种源,下一加密种源,和用户
终端地址。VBI译码器的另外的细节在美国专利申请No.08/229
805“能同时显示多种服务的收费电视系统和终端”(April
19,1993)中有论述,这里引用作为参考。

参看图3,大致说明屏幕显示。如上面指出的,屏幕显示是由
屏幕显示控制器132实现的。显示屏可包含例如16行,每行45字
符或每行24字符,或者二者的组合。用于显示文本的立方体大小
可改变。在一优选实施例中,立方体的大小最好遵守下列不等式之
一:

(高×宽)/2≤256或

(高n×宽m≤510)对于偶数m和m+1对于奇数m)

在这种情况下,立方体的宽最小有7个象素和最大为31或32
个象素。各立方体的高最小具有6个象素和最大为63或64个象
素。根据每个立方体以立方体的底线启动或释放下划线。背景显示
可取例如4096种不同色彩任一种,包括透明。重叠在有效图象上
的字符或图形可以黑色背景框包围以便能易于与图象区分。屏幕显
示控制的另外的细节可由美国专利申请No.08/073 404“用户终端
的显示系统”(June 7,1993)中得到,在此引用作为参考。

用户终端能利用文本通道、EPG、交互式模板、和作为数据
在例如视频部分的垂直消隐期间中的、在音频载波上调制的、或通
过异带传送的由起头部分12发送到此终端的消息,来访问各种各
样的信息。对数据可由起头部分12传送到用户终端14的技术的进
一步了解可由美国专利申请No.07/983 766“电视系统的同带/异带
数据传送方法和装置”(Decl,1992)获取,在此引用作为参考。
EPG数据由起头部分12传送至用户终端14的其他技术细节可看美
国专利申请No.230 144“付费图象电子节目指南”(April
19,1994),这里用作为参考。

在一单个调谐器的实施例中,用户可选择多数据流用于显示。
在二个或更多的调谐器的实施例中,可显示多个视频通道和数据
流。而且在起头部分可对多个视频通道加以组合发送。关于用户终
端的显示多视频通道、文本通道和消息的功能的另外细节请参看美
国专利申请No.08/229 805“能同时显示多种服务的收费电视系统
和终端”(Aprl 19,1994)。

用户终端14包含有脉冲付费图象(IPPV)模块用于由用户终
端14传送返回通路信息至HEC28和/或至中央控制中心10的系统
管理器22。IPPV模块可以是电话类型252和RF-IPPV类型
154之一或两者。这样的RF-IPPV型返回通路信息可经由同轴
电缆、光链路或其他已知的装置传送。

此返回通路信息可包括有关IPPV服务的计费数据。如上述,
用户终端14通过一电话线路直接将计费数据传送到电话处理器30
或将电缆备份到RF IPPV处理器34。如果数据被送到RF IPPV
处理器34,它即被与RF IPPV处理器34相应的调制解调器36发
送到与系统管理器22相应的调制解调器32。系统管理器22由电
话处理器30和调制解调器32收集数据并将其提供给计费计算机24
以便对用户为他们的节目服务开具帐单。IPPV模块还使得用户能
请求他们的用户终端被核准接收付费内容例如付费图象或新近付
费电视(NVOD),存储与购买事件相关的数据到安全微处理机136
的NVM中,和然后经由电话返回通路或通过信号分配系统经由RF
返回通路将数据传送到系统管理器22。

现在将参照图3~10开始较全面叙述屏幕显示系统。图3中,
各屏幕显示可被生成为一具有高达320垂直列和200水平行的象数
阵列。选择200×320象素的大小是为了产生标准NTSC接收机的
恰当分辨率。当然,其他的视频格式,例如数种PAL制式、高清
晰度电视制式等,也能以增加附加象素和行来支持。另外还可对任
何电视信号格式提供形成其他显示区的不同大小的象素。各屏幕显
示由显示控制器127(图2B)通过对用户电视接收机显示屏的水
平扫描行产生模拟量象素来产生。显示控制器127在控制处理器
128的命令下控制这种显示的时间和在接收机屏幕上产生哪种显
示。例如,一系统经营人员的客户标识和字幕屏幕在终端14被启
动时会出现并维持显示在相应的电视20上直至用户操作键盘122
的键或遥控器126。

屏幕显示处理器127以电视半帧为基础对视频领域进行操作。
一显示屏幕由显示属性和以象素描述的屏幕或半帧的所存储的显
示数据形成。这一场(半帧)对于非视频目的以非隔行扫描形式显
示或者在有效的视频信号时以隔行扫描形式显示。场可作多次显示
来产生静止的显示,或者显示参数和显示数据可加以改变来产生变
化的图象。在此二种情况下屏幕显示由控制处理器128发出的命令
启动并继续显示存储在显示存储器中的屏幕信息直至为控制处理
器中止。这就为在控制处理机128和显示处理机127能在没有完全
专用的控制处理器资源并行操作时得到特别有利的系统。

在这一显示环境中,可产生三种类型的显示方式,包括一文本
或符号屏幕方式,一图形屏幕方式,和一文本和图形屏幕可同时显
示的组合方式。另外,这些方式中的任一种方式可与一边界屏幕方
式组合使用。

在文本或符号屏幕方式中,如图3中看到的,屏幕显示被定义
为多个符号,每一符号均为一大小为m×n的可变象素阵列,其
中m=6,7…16,n=6,7…32和m×n≤512。通过设置可变大小
的符号,就可实现许多不同类型的符号集和大小,例如不同的字
形。另外,还可容易地按这种方法实现不同的外语字符集,例如日
语、阿拉伯语、中文等等。一文本屏幕可包括整个显示阵列或者直
至一个符号的任何大小。各文本屏幕由一垂直起点和停止点
VSTART、VSTOP和一水平起点和停止点HSTART、HSTOP
定义。

英语字符集的优选例为一8×12象素阵列,它生成文本屏幕显
示上最大16个符号行,每行40个字符。另一对中文字符集的优选
例为12×12象素阵列,它产生最大为11个符号行的文本屏幕显
示,每行26个字符。许多这些符号阵列,每一个定义一字符集中
一特定字符,在显示存储器中被加以分组以形成符号集定义,例如
英文、中文、字形A、字形B等等。显然,用户终端40可存放多
个符号集定义。

由一英语字符集得的一字符例,一8×12象素阵列,在图9
中说明。此字符具有一1×8象素的下划线和一象素宽的边框围绕
一7×9象素的字符区。字符由自一特定图案中的字符区选择象素
来定义。一符号定义的各个象素被存储作为二比特象素属性区,它
表明图的表中所示的四种可能性之一。每一象素可以是一前景象
素,背景象素,一黑色象素。或一白色象素。

为建立一文本屏幕显示,多个符号指针(每一个寻址一符号集
定义中被选择的符号)被以该字符欲加显示的顺序存储。例如,如
欲在屏幕上显示单词LIST,则对此英语字符集元件L、I、S、
T的符号指针即被连接起来。此指针还可包含有如图8的示例中所
示的各字符的符号属性。

该图表明一作为16比特字的符号指针,具有一7比特符号属性
区和一9比特符号地址。此7比特属性字段含有一定义字符色彩的
4比特字段。此4比特可选择为此目的所存储的彩色调制板寄存器
的16种色彩中之一。另外3符号属性比特包括一比特用于确定该
字符是否闪烁,另一比特用于确定该字符是否加下划线,和一前景
方式比特用于对该字符的特殊效果。

在图形屏幕方式中,显示系统利用整个300×200显示作为一
象素映象图,如图4中那样。每一象素可被显示为前景或背景彩色
调色板存储器的16种彩色之一。在此图形方式中,色彩由对各象
素存储的4比特来选择。

对于图5那样的组合方式,同时利用符号屏幕方式和图形屏幕
方式。以正常的图形模式定义和显示一小于全屏幕的图形屏幕。然
后此显示被一不在图形窗口区显示的文本方式显示所重叠。也可相
反地一文本屏幕被一图形屏幕覆盖。

此显示处理器还包含一边界屏幕特性,可将一特定色彩的边界
屏幕包围图形或符号屏幕。图6表明此边界特性的典型方式,其中
只要图形屏幕和符号屏幕不活动和边界屏幕被允许时该边界象素
即起作用。

边界屏幕色彩的产生由在一边界屏幕参数寄存器中加载一12
比特的彩色值。边界位置的设定是在屏幕上加载水平起始和结束位
置及垂直起始和结束位置。此边界屏幕可利用存放一超过屏幕上最
大行数的垂直起始数来加以禁用。

显示控制器接收多个加载进入其控制寄存器的显示参数来调
整显示功能的处理。第一组显示参数为屏幕的高和宽,其最大为全
屏幕的320×200象素阵列,如果小于全显示区,显示将为屏幕的
局部。所有将在显示区内作用的那些屏幕将使得为它们存储这些参
数。第二组参数是定义符号定义集之一的符号维数n×m。如将
更全面地讨论的,可以存储和在一屏幕上显示多个符号定义集。

此显示系统为在用户终端14产生屏幕显示提供极其有效的和
灵活的工具。此显示系统可仅仅用于文本,或者仅仅用于全象素映
象图形方式。显示可以是文本与一自身为完全象素映象的大小和位
置均可变化的图形窗口的组合。屏幕可以是整个大小的或任一较小
尺寸的。

对于字符或图形显示,可为一字符或象素编程32种彩色。可
以改变彩色调色板寄存器以从4096种选色调色板中显示16种前景
选择和16种背景选择。可以行为基础来改变字符集。亦可以字符
为基础来选择背景和前景的色彩。而且可以根据选择来确定字符的
边界、下划线、闪烁和加亮特性。

此显示系统提供一接收4096种彩色的调色板,它被定义为具
有4比特辉度成分、4比特B-Y(蓝-辉度)色度成份、和4
比特R-Y(红-辉度)色度成分的12比特的数字字。这些比特
的组合使用能选择各种不同色彩。当然,并不是所有的12比特的
4096种组合将定义有用的色彩,但具有大量可用的色彩和色调。

数字处理器含有大量如图10中所示的调色板寄存器,其中可
存储这些彩色。一次可以存放色彩中的任何32种,因为存在有16
个背景色彩寄存器和16个前景色彩寄存器。系统利用一4比特的
指针依靠使寄存器配对来由前景和背景的各16种色彩中选择一
个。这一特点可用于在一选定的背景彩色上得到一种选定色彩的多
个字母,例如在白色背景上的蓝色字母。这种组态能很容易易地以
针对所有字母的同一彩色指针来加以编程,该指针指定一具有加载
进前景寄存器的蓝色和加载进背景寄存器的白色的一对调色板寄
存器。

图11较完全地说明屏幕显示控制器127的系统时钟图。屏幕
显示控制器127在来自控制微处理机128的命令下操作,使用户终
端以文本屏幕、图形屏幕、或文本与图形屏幕相组合的形式作屏幕
显示。此屏幕显示控制器127由一包含一模拟处理器300和一数字
处理器302的二部分显示处理器构成。

数字处理器302通过总线301由控制微处理器128接收命令和
组态数据,和来自VBI译码器129的视频定时数据303,指明各水
平行的起始和各垂直场的起始。数字处理器302利用来自控制微处
理机128的显示参数访问DRAM137中的用于欲产生的特定屏幕显
示的显示信息。屏幕显示可以仅仅是文本的,而在此时,访问
DRAM137的符号屏幕定义部分305和符号集定义部分307。如果
屏幕显示仅是图形,则访问DRAM137的图形屏幕定义部分309。
如果需要文本和图形的组合屏幕,则访问显示存储器的所有三部分
305、307和309。

数字处理器302以半字节半字节为基础访问显示存储器的这些
部分中的信息。半字节最好存放在DRAM137中最先的最低半字
节。它由其至存储器控制器112的连接通过控制线、地址线和数据
线311从DRAM137中取数据。数字处理器302由提供计算的起始
地址、被访问的存储单元数、和至存储器控制器112的控制命令来
向DRAM137请求数据,而数据则通过数据线311和313返回。数
字处理器302处理这些数据将其变换成为一系列数字字,各自指明
屏幕显示一象素的辉度和色度值。这些代表模拟象素的数字字连同
适当的定时信号同时由数字处理器302通过定时和数字线315送至
模拟处理器300。

如图12中较好说明说明的,模拟处理器300包括有一将数字
象素字变换成模拟象素的变换装置314。模拟处理器300还接收在
解调后的输入视频信号VIDEO IN,并将此信号输入到一模拟多路
转换器316的一部分,后者以象素为基础选择来自VIDEO IN信号
的模拟信号,或者来自模拟处理器300的数/模象素变换器的模拟
象素。模拟处理器300根据一象素选择信号PIXSEL选择哪一个象
素输出。数字处理器302根据显示处理器是否被允许和是否在输出
一有效的彩色定义来生成象素选择信号PIXSEL。

数字处理器302促使象素选择信号PIXSEL选择VIDEO IN信
号,如果这二种情况都不满足的话。然后经多路转换的输出被作为
VIDEO OUT信号输出到调制器142。模拟处理器300还由振荡器
时钟CLK生成象素时钟信号PIXCLK。这是显示处理器的基本排
序信号,以各自接近139纳秒的周期用455象素来划分一水平行。
如果在当用户终端不对任何VIDEO IN信号进行调谐期间需要显
示象素时钟的话,它即直接由振荡器时钟信号CLK来产生。这就
是所谓的内部视频方式。如果象素时钟被用作在存有视频信号时显
示,则其由同步限幅路291和锁相环293以与VIDEO IN信号的水
平同步作相位同步来产生。

数字处理器302由控制处理器128通过读和写图13中所示的寄
存器R1~R12来进行控制。作屏幕显示用的显示属性可加载和读
取数字处理器302中的特定寄存器来加以控制。

能被显示的屏幕类型和它们在电视接收机的显示区上的位置
由边界屏幕参数寄存器R2、符号屏幕参数寄存器R4、和图形屏
幕参数寄存器R5提供。所有屏幕寄存器均具有各自屏幕中每一个
的水平起始点(SH)和中止点(EH)及垂直起始点(SV)和
中止点(EV)。

符号屏幕或图形屏幕也可能具有与其相关的显示信息存储在
DRAM137中的起始存储器地点。此信息被加载进符号屏幕的符号
屏幕基址寄存器R8,和图形屏幕的图形屏幕基址寄存器R9。由
于边界屏幕是在内部生成的而不存进DRAM137,所以寄存器R2
也含有说明边界屏幕的色彩的12比特的数字字。边界屏幕的全部
象素均由这一色彩产生。

为启动符号屏幕、图形屏幕或边界屏幕,屏幕的起始地址必须
在显示区的界限之内。相反,为撤消任何屏幕,各有关屏幕的垂直
起动地址被设定到一显示区之外的行号。在寄存器R2中一控制比
特CONTR被用来允许和禁止屏幕边界功能。

屏幕的被选择象素的彩色可由彩色寄存器R6、R7和R10之一
选取。具有16个前景调色板寄存器和16个背景调色板寄存器R10
一黑色寄存器R6和一白色寄存器R7。这些寄存器的每一个均能存
放12比特彩色,如对调色板部分所说明的,4比特辉度和色度二
相位各4比特。

二组寄存器R11和R12提供对符号行属性的控制。符号屏幕中
各符号行可以为一在显示系统中作为符号集定义所定义的不同字
形或字体。最多有16符号行,其中每一个能具有多个被存储在16
个符号行属性寄存器R11中的行属性。符号行属性寄存器的第一字
段为四个符号集定义寄存器R12中之一的地址。第二字段为对下划
线色彩选择前景或背景彩色的一比特行属性。被选取的特定彩色调
色板寄存器即在一4比特字段调色板寄存器中说明。另外还设置有
一为翻转下划线亮度的特殊效果位ULI,在此如果此比特被清零
此下划线的亮度就正常供给,而如果此比特被置1,下划线亮度的
强度即被倒转。

行属性寄存器R11中的二比特符号行定义选择4个符号集定义
寄存器R12中之一。各符号集定义寄存器R12存放一特定符号集的
大小,m×n,一符号中的半字节数,和符号定义基址。寄存器
R12连同符号行属性寄存器R11使得显示系统中能同时应用最多四
个不同类型的符号集定义。

所设置的最后二寄存器为用于控制和选择显示处理器的不同
功能。第一个为视频参数寄存器R1而另一个为控制参数寄存器
R3。视频参数寄存器R1定义欲由显示处理器产生的特定视频信号
的控制定时。水平同步起如时间SYNCS和结束时间SYNC E与垂
直同步起始时间VSYNC S和结束时间VSYNC E被同时加以存
储。被定义的还有色脉冲中起始时间CBS和结束时间CBE。为规
定垂直消隐间隙的时间,在视频参数寄存器R1中还寄放均衡脉冲
起始时间EP S和结束时间EP E。

控制参数寄存器R3为一2字节寄存器,存放多个为显示处理器
选取方式和特点的控制比特。例如说,符号和下划线的闪烁速率
BR被存储为从0-4秒开始以0.25秒一级增加。例如闪烁的占空
度BD可用二比特来设定,指明占空度为25%、50%或75%和相
反的占空度为75%、50%或25%。空白屏幕比特BK可被用于
使屏幕空白,如果将其置1的话;而为使屏幕作正常显示,则将其
置0。另外,利用一内部/外部选择位INT来确定视频信号由内部
产生(置1)还是与外部视频信号同步(置0)。

如果信号由内部产生而且不与一作隔行扫描的视频信号同
步,则就可将一隔行扫描控制位ILC对非隔行扫描字段置1,否则
对隔行扫描字段清0。另外二字段PALFOR和PAL/NTSC被用于
选择NTSC或PAL制式,而如果为PAL制式就选择PAL制式的
类型。如果其他的或高清晰度格式被采用时也要利用其他字段。比
特GSEL被用来选择图形的彩色调色板为前景调色板还是背景调
色板。控制比特EN被用于允许或禁止屏幕显示控制器。下划线闪
烁位UNB指明符号的下划线是否闪烁。高地址字段UA的4比特
被用于使数字处理器300能扩展DRAM137的大小,它正常是可寻
址的。控制位PR被用于指明是符号屏幕优先于图形屏幕还是相
反。

为显示一屏幕,由控制处理器128从可执行程序代码中调用屏
幕显示子程序。此屏幕显示子程序将其编程来显示的特定屏幕信息
由非易失存储器(ROM或闪速EPROM)移位DRAM137的显示
存储器区。而后此屏幕显示程序即能以清零允许比特EN来中止数
字处理器300,以所希望的显示属性加载处理器寄存器R1~R12
正常情况下,如果仅仅需要重新加载调色板寄存器或行属性寄存器
的话,此屏幕显示子程序将仅通过设置空白位BK来中止数字处理
器1302的显示。

控制处理器128并不需要加载全部处理器寄存器,因为它可以
读取它的来确定是否实际需要作任何改变。例如,一旦视频参数寄
存器R1和大部分控制寄存器R3已经被编程,它们常常是无须加以
改变的。同样,彩色寄存器R6、R7、和R10在它们已由所希望色
彩的调色板设定之后,对于许多显示情况将维持相对不变状态。而
且,因为四个不同的符号集定义即字形可同时应用,所以行属性和
符号集定义寄存器R11不必对每一情景的变化均需加以改变。

多半要改变的寄存器为寄存器R8和R9,以对数字处理器300
指明屏幕应从DRAM137中寻找。其次多半会改变的寄存器是屏幕
参数寄存器R2、R4和R5,它们在显示区指明不同屏幕的位置。

在控制处理器128将寄存器R1~R12中的显示属性设定到所希
望的显示组态之后,它将以设置允许比特EN或将空白比特BL清
零来再行启动数字处理器300来显示所存储的屏幕,直到此后装置
被再次中止,或者显示信息或组态信息被改变。

参看图14,屏幕显示信息和显示属性被存储在用户终端的
ROM或闪速EPROM存储器134、138的数据部分中。显示子程
序322以显示属性加载屏幕显示控制器127,和以实际形成显示的
数据加载DRAM的显示存储器部分305、307和309。

在ROM或快速EPROM134、138中可以多种方法更改显示
数据和显示属性。ROM或闪速EPROM集成电路芯片可以被重新
编程的IC芯片326替代。另一可行方案是,其中存放这种数据的
非易失存储器可以是插入式模块,如图2中所示138那样。

在另一种可行方案中,显示数据和显示属性的改变可以利用其
他可执行代码和数据将它们由起头部分的系统管理器22卸载到非
易失存储器134、138。这是通过卸载程序代码作业来实现的,如
Bacon等的原始美国专利申请No.07/983 909(Dec1,1992)中所
描述的。

另一可行方案是由起头部分的系统管理器提供一指定的显示
作业。此显示作业通过分配系统接收并作为垂直消隐期间的数据的
部分输入到用户终端。VBI数据译码器129由被调谐的视频通道
去除VBI数据并与存储器控制器112通信以暂时将显示作业数据
缓存在DRAM137的区域320中。

VBI数据译码器129识别显示数据作为屏幕显示数据和显示属
性,并将它们缓存在为此所保留的DRAM137的部分320中。控制
处理器128将周期地检测一软件标志以确定DRAM137的显示作业
320区中是否存入任何显示作业。在已存入一显示作业时,则控制
处理器128将调用扩展子程序324,以通过存储器控制器112访问
DRAM137中的显示作业。

扩展子程序324将对该显示作业中的命令进行译码,并以此作
业中所提供的参数数据进行或者改变显示属性数据或者将参数数
据扩展成为屏幕信息。所得数据被存放在快速EPROM134、138
的数据部分328中。控制处理器128然后即可调用一显示子程序322
以与其他屏幕数据和属性同样状态显示这一新的屏幕数据和显示
属性。

扩展子程序324是一组专用子程序,它被改编成满足显示作业
的命令的需求以将作业的高级命令翻译成特定的显示处理器的屏
幕显示语言。这些命令可被看作为用于显示处理器的一定的实用功
能的高级子程序调用。

这样,此屏幕显示作业即传递一种高级屏幕构件语言,它使得
一程序员能由收费电视系统的起头部分来以容易的方法改变用户
终端的屏幕显示。程序员也可以将这些功能压缩进叙述它所希望显
示的屏幕功能的一种高级语言中,而不是必须用显示控制器的特定
显示语言编程。

屏幕显示作业如图16中所示。显示作业与收费电视系统中的
其他通讯作业相类似地产生。图中说明显示作业的基本格式。此作
业具有一标题,字节0~6,对数据译码器描述有关该作业处理的
收费电视系统信息。字节5以一专用作业代码说明作为显示作业的
作业。标题的字节0中,数个比特被设定来标明该作业是全局的还
是编址接收的,和该作业将在音频还是VBI数据通道上发送。字
节1~3为在如果为一编址作业时的目标终端和其他信息的描述
符。显示作业的描述符可将许多显示作业与由一显示子程序利用该
描述符访问的一单个屏幕或一组屏幕相关联,例如显示屏幕#
35。

标题延续到字节6,在此由000000至111111的序列号指明哪
些作业应一同分组。当序列的最终作业已送出时字节6中的最后序
列比特被置1。显示作业的实际的显示数据或显示属性被存放在消
息的字节7~21中。

利用显示作业可将显示属性或显示数据的任意组合由系统管
理器送往所有的用户终端或其中之一。符号集定义可用这一方法加
以更改、删除或增加来生成各种不同屏幕而无需改变屏幕定义。彩
色调色板、行属性、和符号定义寄存器均可加以改变来增大组构这
些显示的灵活性。

虽然可利用显示作业以显示处理器127的格式和语言对显示数
据和显示属性进行传播,但更可取的是由更高级语言来建立屏幕。
这就使得必须由作业所传递的数据较少和能更有效地利用用户终
端的通调资源。而且由于程序员不接触其行动的结果,所以将更可
确定不会发生差错因为此语言是说明显示中执行的功能。这就使得
对屏幕显示系统的编程接口对用户更友好。

在一高级显示作业语言的优选实施例中,描述欲在屏幕上执行
功能的命令伴随有说明该功能的变量的数据参数。在此用作参考的
美国专利申请No.08/072291(June 7,1991)的附件(这里未提供)
列举了多个构成显示屏幕语言的这些命令和参数的组合。

例如,一等于零的命令字节可指明再没有用于建立一特定屏幕
的显示作业。这种作业总是随着一系列已描述一特定屏幕的作业。
这种作业使得扩展子程序在此时能完全说明结束这些作业前的一
特定屏幕。

一命令字节等于1可指明应将一色彩加载进彩色调色板寄存器
之一。该作业识别一特定的寄存器时,并为该对寄存器提供一前景
色彩和一背景色彩。

一命令字节等于2可指明应更改行属性寄存器。此作业指定16
个行属性寄存器中的一个要加以改变和其中应加载信息。各行属性
寄存器均含有一调色板寄存器指针、一控制比特和一符号集定义寄
存器的指针。一特定的寄存器指示(FF)指明所有行属性寄存器
均应被设置到此作业中的参数。

一等于3的命令可指明边界屏幕寄存器应以一特定色彩加载。
欲加载的Y,B-Y和R-Y的彩色组合,由作业的参数数据屏
幕提供。

另外还可能有几个用于整个屏幕的命令,包括命令4、5、6。
一命令字节等于4指明整个屏幕应以特定字符填满。此作业的数据
部分指明应利用哪一字符来填充整个屏幕。一命令字节等于5指明
一特定字符屏幕的所有字符应具有同样的属性。作为符号指针的最
高有效7比特的属性被存放在作业中并被加载用于一特定屏幕的
所有符号指针。

一命令字节等于6指明整个屏幕应以一具有相同属性的特定字
符填满。扩展子程序由作业中取该字符信息并用该字符加载一全屏
幕的符号指针的最低有效9比特,和用存放在此作业中的属性加载
字符指针的最高有效7比特。应很清楚,当利用命令4、5和6时
应以一个或多个这些命令来发送符号集定义(留置属性定义命令)
以定义符号集。

命令字节等于7指明显示处理器应写几个字符到屏幕显示。此
作业的参考数据指明字符起始的行和列,此作业随后的数据指明字
符的数量(n)和一欲显示的字符表。

同样状态,命令字节等于8将使一属性写到显示上n个符号。
存储在此作业中的数据指明属性的起始行和列,写此属性的次数和
哪一属性应被给予符号。

命令字节等于9将使一单个字符被写到屏幕显示n次。存放在
此作业中的数据包括开始写该字符的屏幕显示上的行和列,写此字
符的次数n和应被写哪一字符。

命令字节等于10将使n个字符以共同属性写到屏幕显示上。
此作业的参数数据包含开始写此n个字符的屏幕显示上的行和
列、要写的n个字符数,对每一字符的共同属性,和字符列表。

命令字节等于11将使n个字符以n个不同属性写到屏幕显示。
此作业的参数数据包含开始写此n个字符的屏幕显示的行和列,被
写的n个字符数,和字符与属性对的列表。

命令字节等于12指明应将来自显示存储器的n个字符数置于
屏幕上。此作业的参数数据指明字符起始的行和列的位置和一指定
欲显示的特定参数的参数号。n个字符数然后被包含作为此作业
的最后字节。

命令字节等于13指明DRAM137的交互式缓冲器中的所有字
节均应被设定一特定值,此特定值,和一组识别值。

命令字节等于14指明,屏幕显示在传送信息至DRAM交互式
缓冲器之前暂停一段时间以等待来自用户终端的遥控器的一选择
键的按压。参数数据包括此暂停的期限。

命令字节等于15使屏幕显示的光标将自己置于闪烁中的下划
线上。此命令还使控制处理器到一交互式字符,并设定一字符暂
停。这一作业的参数为此下划线符号的行和列值,一有效字符的高
和低值,暂停的期限和为存放此交互式字符及在一缓冲器中的偏移
数。

命令字节等于16指明控制处理器扩展子程序应将此作业作为
无操作功能处理。这一功能可被用于分隔显示作业和为在一个分支
为非功能性时的逻辑分支提供缺省条件。

现在按照本发明,一系统经营者可能希望在终端14启动后在
键盘122、126的键操作之前使一系统标识出现一段时间。以图
17A作为举例来看,程式化的标识Glentv可被提供到该组定购有
被称之为Glentv的服务的用户进行显示。如美国专利申请
No.07/018932和07/018933(Feb 16,1993)中所述(这里引用作
为参考),计费计算机24(图1)可按照变换器组别选择标准提
供输入到系统管理器22以识别这样一组用户。一个组可被作全局
(用户人群中的每一个)、个别地(以专用的终端地址或序号)或
作为一组来编址。

而另一组用户可能定购要求额外费用的较高层次的服务,这种
层次的服务可能是Glentv Plns。参看图17B,计费计算机24可同
样地对系统管理器22识别这样的一组用户。这样一组用户即可如
上述被控制来显示为这种服务的图17B的标识。

如上面关于三种显示操作方式所说明的,图17A或17B均可能
保含多个立方体。例如此程式化G可以是多种色彩并包括多个的例
如4、6、12或更多个数据立方体。粗略参看图18B,这里表示
一包含12个彩色立方体的程式化G,其中**为前景色彩,··为
背景色彩,--为白色(黑色未加表示),其中各立方体为13×
12个象素而G为4立方体宽和3立方体高(总共为12立方体)。
显示控制命令和代码及立方体数据或分开地或者被提供给系统管
理器,但最好按照本发明完全不由生产者提供。

现在参看图18A,在生产者现场的步骤被表明为生成立方体定
义数据(第一存储器)和可卸载的显示命令(第二存储器)。当然,
所生成的立方体定义和代码数据可被存储在同一磁盘上以便运送
到系统管理器现场(单个存储器。在第一步中,标识的高清晰度彩
色拷贝被系统操作人员提供给生产者。第二步利用一通常的彩色扫
描仪扫描例如图17A或17B的彩色拷贝,以生成数据的位图,通
常被存放在一个人计算机的存储器中。作为此扫描过程的结果一般
产生一粗略地扫描的图象,而可以在一个人机的高清晰度监视器上
观察。在步骤3,可利用一商用润色软件包来获取位图存储器中的
经过完善的图象。可采用的软件包括PHOTOSHOP(TM)软件
或其他能由商店得到的商用软件。

在生产者现场,然后将所完成的图象位图作恰当处理和确定适
于电视显示的大小,并按照步骤4将其编码成为上述那样的立方体
定义数据。此过程的输出,如图18B所示的程式化G标识,为一
单个磁盘或一对磁盘,磁带或其存储器如S-RAM的第一和第二
存储器地点。较具体说,立方体定义数据为被分隔成多个的例如12
个13×12×2象素的立方体(总共例如包括8192字节)的作位
映象的图象。同样,对包括这些立方体的该屏幕的被编码的可卸载
显示命令被产生和分开地存储。这样的显示命令如上述说明图形的
开始和放置,如何安排这些立方体以形成图形,前景,背景,黑(G
例中未采用)和白寄储器数据等等,总共构成约128字节。

由图1可理解,为传送立方体数据、程序代码和命令数据至终
端14或一组终端并不需要和利用图1的所有部件。例如一个编码
器44、46、48、50、52可被指定作为一卸载编码器。其他的
编码器可被指定作为一分层/文本通道编码器或者用一编码器可被
用于此二作业。被编址的命令(全局、分组或个别)可被用来传送
经由异带发送器54的任一形式数据,或者编码器可传送通过同带
视频数据或同带音频数据发送装置的同带编址数据。因而,一
ATX54就可被用于通过一数据转发器的由一解码通道发送的异带
作业或数据。

图18C表示一个本例中的程式化G的彩色显示,是通过终端
14由一相关电视机20上显示的打印屏幕的彩色照片上取得的。屏
幕显示处理器127为生成这一显示对被卸载的程序代码、立方体定
义数据和存储在终端存储器中的显示控制命令作出应答。显示控制
命令例如控制此终端在其接通电源后立即显示此程式化标识一定
的时间期限,最好直至终端用户输入一命令。图18D为终端存储器
的打印屏幕,表示屏幕中央的程式化字母G的立方体定义数据,由
标准的8×12×2字母数字字符立方体定义数据所围绕。

现在参看图19,作为举例说明提供立方体定义数据、代码和
可卸载显示命令代码的第一方法。在图左的生产者现场,表明图18
的过程。代码和立方体定义数据在步骤1~4的输出以例如S-
RAM的形式提供。此S-RAM还包含为重新组构终端程序代码
的程序代码,以便定义例如立方体定义数据的显示。程序代码和立
方体定义数据将结合图21作较全面的说明。可卸载显示命令代码
也以数据库、最好在磁盘或磁带上的形式提供。这些存储器然后被
提供给系统营运人员,以便在系统管理器22和编码器、起头部分
12等的共同现场10加以应用。

含有此立方体定义数据和代码的SRAM被插入卸载编码器的
存储器。而后卸载编码器同时通过卸载作业以单个地、成组地或全
局地将代码/立方体数据经由电缆58发送到用户终端14。同时,
可卸载显示命令的磁盘和磁带被插入系统管理器22,最好一系统
管理器10网络控制器,被检索和存储。系统管理器10然后例如将
数据传送到一指定的分层/文本通道编码器,将此显示命令数据作
业通过电缆58传送到终端14。按照这一方法代码/立方体定义数
据最好存储在ROM或快速EPROM134、138中,而可卸载显示
命令被存放在DRAM137中。

如上述,按照本发明可加以定义和编址成组的用户,或者这些
用户可以全部作全局编址,或者他们可以作个别编址。例如,按
照本发明,二组用户可被定义具有不同层次的服务。当第一组用户
打开他们的终端和他们的电视时这些电视就显示图17A。优质服务
用户,亦即第二组户则看到图17B的显示。在一预定时间之后,或
者在用户启动他的遥控器的按键后,此显示消失而看到电视台。

而且,按照美国专利4911011(这里引用作为参考),显示控
制命令或其他数据除所选择电视频道的声音外还可选择背景声音
频道来配合所卸载图形的显示。例如可以选择系统营运者的主题由
或声音分层通道将其输出到电视20,此声音通道为一由起头部分
预定的相应的背景声音通道。例如,一声音分层通道或信号可对图
17A输出,它可能代表屏幕号35,而一第二声音分层通道可对图
17B输出,它可能代表屏幕号36。

现在按照图20和21说明第二方法,其中用户终端14被以新的
程序代码更新,使代码和立方体定义数据被存放在ROM或快速
EPROM中。生产者现场的动作被降到最少。参看图20,磁盘(或
其他恰当的存储器)上的程序代码由生产者提供来将终端14的软
件更新到一新的水平,使得能仅存储进例如快速EPROM。系统营
运者依靠扫描他们自己的标识和字幕并在需要时润色位图来生成
他们自己的立方体定义数据。而且,系统营运人员还生成他们自己
的显示命令,以使得图17A和17B的屏幕显示能在何时、怎样、
多长等等上面改变在屏幕上的显示。

代码和/或立体定义数据被通过电缆58以作业传送到终端14。
可卸载显示命令则经由分层/文本通道编码器和电缆58传送到终端
14。

参看图21,表示快速存储器134中的代码和立方体定义数据。
第一作业中快速存储器134被擦除。按照此第二方法第二作业是提
供程序代码和快速存储器134中的一段间隔,其后随着更多代码和
代码加被擦抹快速存储器的检验和。按照公知的技术,检验和应匹
配否则数据将不被终端14接收存储。最后,一旦系统营运者准备
好要传送的新的立方体定义数据,随后的作业即将新立方体数据
(字形数据)和在需要时的填充字节传送来填充快速存储器中的间
隔。新作业的检验和仍然应匹配,否则终端14将不执行该作业。

由图20和21看到,系统管理器22最好除生产者提供的用于控
制产生如图18中说明的代码/立方体定义数据和可卸载显示命令数
据的软件外还包含有用于设计标识的扫描器输入配置和润色软
件。另一方面,即使系统营运者未作如此设备,终端14也能在当
新的立方体定义数据由生产者提供之后被更新来接收此新的立方
体定义数据以填充被卸载存储的代码中的间隙。

现在结合图22来说明提供用户设计的图形和字幕的第三方
法。在此实施例中,生产者仅提供程序代码数据在系统管理器22
中安装。代码数被经由代码卸载编码器和电缆58传送到为控制终
端14的更新软件。

系统营运者提供他们自己的立方体定义数据和显示控制命
令,被经由分层/文本通道编码器和电缆58传送到终端14。卸载
编码器不被用来卸载立方体定义数据,如图20和21那样。程序代
码被卸载并存储在终端快速存储器中。基本字符集被存放在快速存
储器中。系统营运者利用它们自己的软件产生的用户标识立方体和
字幕及可卸载显示命令被存放在DRAM137中。立方体数据当显示
处理器被复位时由快速存8储器复制到DRAM137。然后含有此用
户立方体的作业在系统营运人员需要时被发送来改善DRAM137
中的立方体定义数据。

最后,图23A的照片包括一对Glentv的完整的程式化的标识
的打印屏幕。图23B为举例表示字符和立方体用户图形数据,用于
在屏幕中心表示一代表Glentv的立方体的存放。图23A包括一对
Glentv的例如号码35屏幕的打印屏幕,它可如上述那样被显示,
按照确定何时显示,显示多长,和如何显示的可编程特性。

这里虽然表明和描述了本发明的方法和装置的优选实施例,但
对于本技术领域的熟练人员来说,能不背离所附权利要求及其等价
物中所陈述的本发明的基本精神和范畴而对之作出各种变型是显
而易见的。

电视图形和字幕的卸载.pdf_第1页
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电视图形和字幕的卸载.pdf_第2页
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电视图形和字幕的卸载.pdf_第3页
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一种向用于显示的电视终端卸载屏幕图形和字幕的方法,包括一系统管理计算机(22)和用于将程序码、立方体定义数据和可装载显示命令卸载到终端(14)的数据传输装置。系统操作人员扫描(2)一图形图象(1)以生成位图并将位图编码成为立方体定义数据(4)。系统管理器产生向终端卸载的显示控制命令。通过同带视频、同带音频或异带数据传输,程序代码、立方体定义数据和可卸载的显示命令可作全局的或者被寻址的装载。 。

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