专利名称：为多色度接收机提供屏上显示的方法和装置的制作方法
发明的领域本发明涉及一种处理视频信号的装置和方法，尤其涉及一种处理来自具有不同色度的各种信号源的屏上显示(OSD)信号和视频信号的装置和方法。
发明的背景现代电视接收机被设计来接收和处理来自各种信号源的视频信号，例如国家电视标准委员会(NTSC)传输或录象带以及按照ATSC数字电视标准A/54(1995)发送的数字视频信号。不同的信号源可能根据不同的色度来编码。“色度”指彩色原色的组合、转移特性和与产生和处理彩色代表信号相关联的矩阵系数。例如遵守SMPTE 170M色度的NTSC信号和默认遵守ITU-R BT.709(1990)色度的ATSC信号。因此，ISO/IEC 13818-2提供发送设备为接收机指定输入色度以允许其他色度组合。
考虑到不同的信号之间色度可能不同，设计带有色度补偿的电视接收机电路以便来自各种信号源的信号的视频显示具有相同的色度是理想的。这样的电路补偿了输入视频信号以便不管精细的色度如何相同物体的颜色基本上相同。例如，来自ATSC信号源的鲜艳的色调应当看起来与来自NTSC源的鲜艳的色调一样。
电视接收机也产生并显示提供信息和使用户能够使用界面功能的OSD图形。典型地，OSD响应于用户输入而产生，来提供关于节目或接收机的信息，并允许用户控制一些功能，比如频道选择、图象质量等。OSD系统通常包括OSD信号的公共源，其中信号由处理单元响应于接收信号或用户输入产生，存储在存储器中，再被读出并与接收到的视频信号合并。信号在色度补偿已经在视频信号上执行之后被合并。OSD信号与视频信号在混频器中合并，混频器由微处理器控制。当图象的行在CRT或类似的显示装置上被绘出时，微处理器响应于计数器的输出选择OSD信号或视频信号输出，从而可选择地把OSD信号插入到视频节目图象中。
然而，先于色度补偿把OSD信号连接到视频信号中可能是不希望的。在色度补偿之前连接信号能够降低存储器需求并减少处理延迟。在该关系中，当色度补偿应用到包括视频节目和OSD信号的合并后的信号中时，OSD颜色可能改变。同样地，OSD图形色度可以充分地从一种视频源转换到另一种视频源。从而，以不管信号源是何种类型提供OSD信号相同的彩色输出的方式，在色度补偿之前把OSD信号与视频信号连接。
发明的简述本发明提供一种在色度补偿之前把OSD信号与视频信号连接的方法和装置。尤其是本发明提供一种以不管信号源是何种类型显示的OSD信号都相同的在色度补偿之前把OSD信号与视频信号连接的方法和装置。
一个方面，本发明包括具有OSD调色板的OSD单元，其中OSD单元与显示处理器相连接。显示处理器的输出连接到多个矩阵中的一个上提供色度补偿。选择后的矩阵的输出连接到显示单元，例如CRT、平板显示器等上提供输出图象。
另一方面，本发明包括具有多个OSD调色板的OSD单元，多个OSD调色板的每一个具有以特定色度格式存储并与多个信号源之一有特定关联的OSD数据。显示处理器响应于特定信号源的选择经开关连接到选定的一个OSD调色板。在该方式中，OSD信号的色度与来自信号源的视频节目信号的色度相匹配。显示处理器的输出连接到多个矩阵之一提供色度补偿。选择的矩阵的输出连接到显示单元。
另一方面，本发明包括具有OSD调色板的OSD单元和多个OSD矩阵，多个OSD矩阵中的每一个适于提供特定的色度补偿并与多个信号源中特定的一个相关联。OSD调色板响应于特定信号源的选择连接到选定的一个OSD矩阵。在该方式中，OSD信号的色度被调整从而与来自选定信号源的视频节目信号的色度相匹配。选定的OSD矩阵的输出连接到显示处理器，在那里OSD信号与视频节目信号合并。显示处理器的输出再经开关连接到选定的多个矩阵之一以提供色度补偿。选定矩阵的输出连接到显示单元。
因此，按照本发明，OSD信号的色度与视频信号的色度相匹配，并且在合并信号的矩阵操作之前OSD信号连接到视频节目信号，从而在不考虑信号源类型的情况下提供显示中相同的OSD彩色。
附图的简要说明本发明的指教参照附图进行说明，其中
图1描述了一种OSD系统的框图，其中OSD信号在色度补偿之前与视频信号连接；图2描述了一种OSD系统的框图，其中OSD信号以不管信号源是何种型号都提供相同的色度的方式与视频节目信号连接；图3描述了OSD系统的另一个实施例，其中OSD信号以不管信号源是何种型号都提供相同的色度的方式与视频节目信号连接。
为了便于理解，相同的附图标记用来表示图中相同的部件。
实施例的详细说明图1描述了按照本发明的视频信号处理装置100的简要的框图。装置100的部件的结构是本领域技术人员所公知的并将不在这里详细论述。
装置100包括NTSC色度解码器104，它经输入端150接收NTSC信号。NTSC信号以传统的公知方式被接收并解调并连接到色度解码器104。色度解码器104提供亮度信号Y和两个色差信号I和Q。两个色差信号I和Q包括不同的不同数量的R-Y和B-Y成分和在从R-Y和B-Y轴逆时针旋转33度的积分轴上的表示信号。
模拟输出信号Y、I和Q应用到数字转换器106，它提供表示为Y、PI和PQ的信号的数字表示。数字表示连接到开关122的第一端口。开关122和图中描述的把各种节目或OSD信号连接到各自的处理器或矩阵的各种其他开关由微处理器165控制，微处理器控制装置的整个操作。而且，尽管本发明描述了单个处理器，但是本领域技术人员将意识到微处理器165可以包括各种专用处理器控制特殊功能，即存储器控制器、微处理器接口单元等。
数字视频信号经输入端151连接到视频解码器108。数字视频解码器提供输出信号Y、PR和PB，它们连接到开关122的第二输入端。色差信号PR和PB包括由比例因子修正的R-Y和B-Y信号。开关122的输出连接到显示处理器110，它包括保持待读出的视频数据和/或合并后的视频和OSD数据的缓冲器存储器。存储在显示处理器110中的视频数据的读出由微处理器165控制。
OSD信号用OSD调色板产生，它包括Y、PR和PB格式的OSD信号的表示。OSD调色板102可以具体化为软件形式，其中特定的比特序列与特定的彩色相关联。基于OSD调色板102中的彩色信息，微处理器165产生OSD比特流并把产生的OSD比特流传送到显示处理器110。产生的OSD比特流基于在输出图象上OSD图象的理想位置与视频节目信号合并。从而，显示处理器110的存储器包括输出信号的比特映射表示，它包括与OSD图象合并的视频节目图象。
当显示存储在显示处理器110中的比特映射图象理想时，对应于图象的存储的存储的比特流经开关124读出到矩阵112或114。如果输入信号是模拟信号，微处理器165控制开关124把显示处理器110的输出连接到矩阵114的输入端，如果输入信号是数字信号把显示处理器110的输出连接到矩阵112的输入端。矩阵112和114以传统的公知方式操作响应于输入信号提供RGB输出信号。通过选择矩阵112和114中适当的一个，适当的色度处理被应用到选定的输入信号以提供不管选定的输入信号为何种类型都具有相同色度的显示。
开关126把选定的矩阵的输出连接到显示控制器116的输入端。显示控制器116通常包括响应于用户输入控制，比如亮度和对比度来控制输出图象的电路。显示控制器116的输出在再连接到显示装置120，显示装置包括CRT、平板显示器等。
在装置100中，OSD信号先于矩阵112和114连接到显示处理器110，矩阵把输入信号转换为RGB格式来显示。这与现有技术的装置相反，现有技术中OSD信号与视频节目信号在放置在显示控制器116下行的混频器中合并。
然而，装置100不与响应于选定信号源的OSD信号的色度相匹配。这可能引起依赖于选定的信号源的OSD信号中不想要的改变。为了避免这样的改变，修正OSD彩色以补充提供给视频节目信号的补偿。
图2说明了本发明的第二实施例，其中OSD彩色被修正以补充应用于合并后的视频信号的色度处理Y、PR、PB。装置200包括OSD调色板103和105，其中OSD调色板103提供格式的输出信号，OSD调色板105提供Y、PI、PQ格式的输出信号。在操作中，当模拟输入信号经信号源150被选择时OSD调色板105连接到显示处理器110，当数字信号经信号源151被选择时OSD调色板103被连接到显示处理器110。调色板103和105中想要的一个由开关140选择，开关由微处理器165控制。
当装置200由信号源150接收模拟信号时，开关122连接到数字转换器106的输出端，开关140连接到OSD调色板105的输出，开关124连接到矩阵114，开关126连接到矩阵114。在这种方式中，输入信号和OSD信号都是Y、PI、PQ格式并色度匹配。
同样，当装置200经信号源151接收数字信号时，开关122连接到数字视频解码器108的输出，开关140连接到OSD调色板的输出，开关124连接到矩阵112，开关126连接到矩阵112。这里，输入信号和OSD信号都是Y、PR、PB格式并也色度匹配。结果，不管输入信号来自信号源150还是151，OSD的彩色都保持相同。
图3描述了本发明的另一个实施例，其中OSD彩色被修正，以补充应用到视频节目信号的色度补偿。在装置300中，OSD调色板125经矩阵107或矩阵109连接到显示处理器110。在这种情况下，OSD调色板125以RGB格式保存OSD信号。矩阵107在来自OSD调色板125的OSD信号上操作，提供Y、PR、PB格式的信号。矩阵109在OSD信号上操作，提供Y、PI、PQ格式的信号。矩阵107和109的输出经开关140连接到显示处理器，开关140由微处理器165控制。
当信号源150被选定从而向显示处理器110提供Y、PI、PQ信号时，开关122连接到数字转换器106的输出，开关142连接到矩阵109的输入端，开关140连接到矩阵109的输入端，开关124连接到矩阵114，开关126连接到矩阵114。在这种方式中，输入信号和OSD信号都是Y、PI、PQ格式并色度匹配。
同样，当信号源151被选定从而向显示处理器110提供Y、PR、PB信号时，开关122连接到数字视频解码器108的输出，开关142连接到矩阵107，开关140连接到矩阵107，开关124连接到矩阵112，开关126连接到矩阵112。这里，视频信号和OSD信号都是Y、PR、PB格式并且也色度匹配。因为不管信号源是何种类型OSD信号的色度都与输入视频信号的色度相匹配，所以不管输入信号是模拟信号还是数字信号输出图象上OSD彩色的保持相同。
尽管本发明已经用各种示范的实施例描述，对本领域技术人员来说很明显在不离开本发明的实质的情况下可以对公开的实施例做出各种修改和变化。例如，本领域技术人员将认识到各种操作在视频或OSD信号上的各种部件和把信号从一个部件连接到另一个部件的开关可以用传统的公知技术用硬件或软件来实现。因此，可以理解到本发明将覆盖所有将落入本发明的范围和宗旨内的修改。
权利要求
1.一种视频信号处理装置，包括提供具有第一彩色格式的第一视频信号的第一视频信号源(150)；提供具有第二彩色格式的第二视频信号的第二视频信号源(151)；产生具有多个彩色格式之一的屏上显示(OSD)信号(103，105，165)的装置，该产生装置具有多个彩色调色板，每个调色板具有特定彩色格式的彩色信息；和合并OSD信号(110，140)和选定的第一或第二视频信号之一的装置，该产生装置提供与选定的第一或第二视频信号之一的彩色格式对应的彩色格式的OSD信号。
2.权利要求1所述的装置，其中多个彩色调色板(103)之一包括Y、PR、PB格式的彩色信息。
3.权利要求1所述的装置，其中多个彩色调色板(105)之一包括Y、PI、PQ格式的彩色信息。
4.权利要求1所述的装置，其中第一信号是模拟电视信号。
5.权利要求1所述的装置，其中第二信号是数字电视信号。
6.权利要求1所述的装置，其中产生装置包括包括第四彩色格式的彩色信息的彩色调色板(125)；以及适于可选择地连接到单个彩色调色板的多个彩色转换矩阵(107，109)。
7.权利要求6所述的装置，其中第一彩色格式是RGB格式。
8.权利要求6所述的装置，其中转换矩阵(107)把第一彩色格式转换为Y、PR、PB格式。
9.权利要求6所述的装置，其中转换矩阵(109)把第一彩色格式转换为Y、PI、PQ格式。
10.一种产生与接收到的信号的彩色格式相匹配的彩色格式的图形的方法，该方法包括以下步骤识别与接收到的信号相关联的信号源类型(150，151)；选择具有与接收到的信号的格式相匹配的彩色格式的彩色调色板(103，105)；响应于选定的彩色调色板产生图形信号(Y、PR、PB；Y、PI、PQ)；合并所述的图形信号和接收到的信号；以及处理合并的信号产生输出信号(RGB)。
11.权利要求10所述的方法，还包括步骤使用多个彩色转换矩阵通过把单一彩色调色板转换为多个彩色调色板来产生选定的彩色调色板。
12.权利要求11所述的方法，其中彩色转换矩阵把RGB格式的信号转换为Y、PR、PB格式的信号。
13.权利要求11所述的方法，其中彩色转换矩阵把RGB格式的信号转换为Y、PI、PQ格式的信号。
全文摘要
用于调整屏上显示图形的颜色从而与OSD图形将与之合并的视频信号的颜色相匹配。一方面,选定的多个OSD彩色调色板(103,105)中的一个用于为选定的多个信号源中的一个产生图形。同样,适当地格式化的调色板用于为相同格式的输入信号产生图形,即模拟信号源将与由具有Y、P
文档编号H04N9/00GK1361992SQ00810406
公开日2002年7月31日 申请日期2000年6月26日 优先权日1999年7月15日
发明者C·B·尼尔 申请人:汤姆森许可公司