专利名称：改进电视显示器的过扫描区域中可播放性的方法和装置的制作方法
技术领域：
本公开文件涉及视频和电视，更具体地讲，涉及视频/电视显示器，诸如
TV (电视)机和监视器。
背景技术：
本公开文件涉及TV信号的非有效(non-active)(过扫描(overscan)) 视频部分的显示。TV显示器有时提供H (水平)和/或V (垂直)扫描延迟 功能，所述功能允许用户观看通常看不到的特定TV信号(因为它们在TV屏 幕的过扫描区域中)。这些信号可以包括测试信号、定时信号、时间码信号、 图文电视信号、CGMS信号、和/或闭合字幕信号。在一些情况下，所添加的 脉冲将使得TV显示器(如TV监视器或电视机)中的水平扫描电路，包括锁 相环路，产生时基误差(time-base error),该时基误差导致在过扫描区域中显 示VBI ( vertical blanking interval,垂直消隐间隔)中的或VBI附近的信号出 现失真。
这样的添加脉冲可以包括特定的负向脉沖，所述负向脉沖使来自水平定 时电路的正常为周期性的输出在VBI中或在过扫描区域中产生非周期性的脉 沖或者相位误差和/或频率误差。
过去，认为前均衡同步脉冲或后均衡同步脉冲使TV显示器水平振荡器 电路保持同相。但是，当利用为快速AFC (自动频率控制)响应设定的水平 定时电路仔细检验时，在TV (视频)扫描行中间添加的脉沖实际上导致水平 锁相环路在VBI期间出现小的定时误差。而且，前均衡脉沖或后均衡脉沖的 宽度较窄(与水平同步脉冲相比)，这种较窄的宽度能够导致水平频率锁相环 路在VBI期间出现鉴相器误差。再看垂直同步脉冲，这些脉冲比水平同步脉 冲宽，但它们是锯齿形的，试图与水平频率锁相环保持同步。但在实践中， 较宽的垂直同步脉冲也会导致水平振荡器电路的AFC回路在VBI期间出现定 时误差。为了说明这个技术问题，在Wijnen的美国专利5,481,608中，出于版权 保护目的在VBI (在过扫描区域中)附近插入了特定的负脉冲，从而使VBI 具有非标准的脉冲宽度或位置。结果，在过扫描区域中播放这种信号的TV 显示器的水平振荡器电路可能被带离其标称相位(nominalphase),这会导致 在水平和/或垂直延迟扫描显示中出现不合需要的移位现象(shifted look)。在 对视频信号的另 一种修改中，在VBI附近或VBI中的HBI中添加的负向脉冲 也会导致在水平频率锁相环的过扫描间隔中产生错误的相移。而且，出于版 权保护的目的添加到TV信号中的特定"伪同步"脉冲可能导致TV显示器中 的这种水平定时电路中的筌相器在VBI区域的一部分中产生失真的扫描，但 是，当在传统显示器(例如，没有H或V延迟功能的显示器，如消费类电视 机)上正常观看时，这些存在于过扫描区域中的伪同步脉冲或负向脉冲(或 者过扫描区域中的正向脉冲)不会产生失真。
发明内容
这里的一个目的在于在TV显示器上提供视频信号的消隐间隔或过扫描 部分的更好的可观看性，例如，提供特定的或所选择的TV扫描行中H同步 和/或彩色脉冲串(color burst)包络的更好的可观看性。并且，如果在HBI 部分中的所选择的TV扫描行中存在信号，则一个目的是通过修改视频信号 来增加所述TV扫描行中的信号的可观看性。所述更好的可观看性可以包括 减少电3见显示器的过扫描部分的暗化效应(darkening effect )，和/或减少或消 除显示器在过扫描区域中的HBI部分和/或VBI部分中和/或HBI和/或VBI 附近出现的几何或位置误差。这里的"电视显示器"包括能够显示过扫描区 域的电视接收机、电视监视器、视频监视器、交叉脉冲(cross pulse )监视器、 以及计算机显示器，如具有H和/或V延迟的显示器。当正常观看标准TV显 示器或电视机时(例如，不具有H和/或V延迟功能)，过扫描间隔或区域不 会被看到或显示。因此，在标准显示器中，少量有效视频行通常会存在于过 扫描区域或间隔中；视频信号有效部分的这些小间隔或小区域会被标准显示 器裁剪掉，或者换句话说，不会被用户看到。
另一个目的是减少TV消隐间隔中在TV显示器水平定时电路中的相位 误差。这个消隐间隔可以包括HBI,例如，通过修改在过扫描区域中的、在 HBI和/或VBI中或在HBI和/或VBI附近的AGC (添加的正向)脉冲来观看HBI中的彩色脉冲串。在工业标准视频版权保护信号的特定测试条件下，从
一个视频扫描行到另一个视频扫描行，伪同步脉冲的数量发生变化。而且，
伪同步脉沖可以被位置和/或脉宽调制。像这样的脉冲可以;陂插入或添加到过 扫描区域中的VBI中或VBI附近，从而使具有快速响应AFC水平锁相环振 荡器的显示器在过扫描区域中的VBI中或VBI附近显示几何失真。
美国专利6,836,549描述了用于调制伪同步(或正常同步)脉冲和/或调 制AGC脉冲的各种方法和装置。所述调制可以包括位置调制和/或脉宽调制 和/或幅度调制。所述调制(可以包括幅度或位置或脉冲持续时间)可以每次 应用于一个或多个脉沖。通过对过扫描区域中的VBI位置内和/或VBI附近 的负向脉冲的位置和/或持续时间进行调制，鉴相器或锁相环可能在过扫描间 隔中为水平压控振荡器产生动态或时变误差信号。本公开文件的另 一个目的 在于，至少减少过扫描间隔中的时变效应对锁相环路的鉴相器或振荡器稳定 性的影响。
而且，在申请号为11/123,826的未决美国专利申请"Method and Apparatus for Modifying a Subsequently Generated Control Command in a Content Control System(在内容控制系统中用于修改随后生成的控制命令的方法和装置)"(通 过引用全文结合于此)中，可以在VBI区域中重新安排特定的内容控制或复 制保护信号，这会在进行显示时导致过扫描区域中额外的几何失真。本公开 文件的一个目的在于，当操纵内容控制或版权保护信号以改变内容控制系统 中的命令时，减少在过扫描区域中这种几何失真的显示。
在另一个实施例中，当在过扫描区域中进行观看时，对所选择的TV行 (TV lines)的彩色脉沖串相位调制可以被用来识别彩色处理系统的特定类 型。可以使用现有技术的彩条(colorstripe)信号或新的彩条信号来识别所述 彩色处理系统。并且，具有添加到TV行的不正确相位周期的至少一部分的 新的彩条信号可以增加有效性，如上所述这可以用于版权保护和/或用于识别 目的。
框图
图IB示出了在TV显示器中使用的典型现有技术的箝位电路(clampcircuit)的4匡图。
图1C示出了水平频率锁相环对在正常水平同步信号之后添加的非标准 水平同步脉冲的响应的波形。
图ID示出了位置和/或持续时间发生改变的所添加的负脉冲的波形的例 子(例如，可以在TV行内发生改变，或从一个TV行到另一个TV行发生改 变)。
图1E示出了说明添加到部分视频信号的多于一个脉冲的效果的波形。
图2示出了具有延迟的垂直和水平扫描的视频显示的图例。
图3示出了具有延迟的垂直和水平扫描的视频显示的图例，在该显示中 出现了过扫描区域中的几何失真。
图4A示出了系统框图，利用该系统，视频信号在至少一部分VBI中和/ 或至少在视频信号的过扫描间隔中具有添加的波形或信号。
图4B示出了具有H-V (水平-垂直)延迟的TV显示器的画面，该画面 显示了响应于与图4A类似信号的水平和垂直间隔。
图5A示出了本装置的一般实施例；
图5B1到图5B6示出了该装置的各种变形。
图6A和6B示出了存在至少一个相位切换点(switch point)的彩色脉沖 串信号的变化。
图7A、 7C和7D示出了版权保护或内容控制波形，其中图7C和/或图 7D示出了受带通滤波和/或梳状滤波影响较多的波形。图7B示出了正常的彩 色脉冲串波形。
图8示出了 HBI修改器(modifier)的框图。
图9示出了用于向一部分视频信号插入或添加或4是供彩色副载波信号的 装置的框图。
图IOA、 10B示出了显示器上在至少一个垂直消隐间隔中进行的相位修 改，所述相位修改允许识别电视机的彩色处理电路的类型。
具体实施例方式
图1A示出了 TV显示器中传统类型的水平频率锁相环路10(现有技术) 的框图，该水平频率锁相环路10从TV显示器的同步分离器12接收视频信 号脉冲，并将该视频信号脉冲耦合到电路10的鉴相器11的第一输入端。鉴相器11的输出信号被耦合到滤波器和/或放大器13,然后被提供给可变频率
振荡器(或压控振荡器)15。然后，振荡器15的输出信号被耦合到鉴相器 11的第二输入端。传统技术中，滤波器13净皮设置为长时间固定不变，和/或 可变频率振荡器15具有非常有限的频偏范围。原因在于，在家用VCR (盒 式磁带录像机)流行之前，耦合到TV显示器水平锁相环路10的信号在时基 方面非常稳定，并且频偏不大。但是，家用盒式磁带录像机的引入使得TV 水平锁相环路的制造者重新设计了滤波器13和/或可变频率振荡器15的频偏 范围。因此，同步分离器12分离或感测的所添加的负向脉沖会导致这种新型 水平锁相环在过扫描区域中产生比旧的水平锁相环路更明显的扫描误差。图 1A的水平锁相环路10可用于TV显示器中以生成用于水平扫描电路的波形。 图1B示出了传统的(现有技术的)箝位电路31的框图，该箝位电路31 用于在TV显示器中建立用于所显示画面的消隐电平或黑电平幅度参考电平。 箝位电路31通常从同步分离器或水平锁相环路得到采样信号，以生成与HBI 的后沿(back porch)重合(coincident)的脉冲。箝位电路31反应有多快决 定了在给定时间间隔内引导(reference)消隐或黑电平的能力。通常，箝位 电路31以稍微慢些的方式进行反应，以便不对TV信号后沿区域中的噪声(跟 随H同步脉冲)做出反应。在过扫描区域的后沿区域中存在一些添加脉冲的 情况下，当观看过扫描区域时(例如，在具有H或V延迟功能的电视机中)， 箝位电路能够产生亮度误差，但对于正常观看的标准电视机则不出现显示错 误。
图1C示出了一系列波形，这些波形例示了在传统水平同步脉冲之后的 额外的或添加的(例如，伪同步)负向脉冲的效果。波形41表示水平扫描波 形，如在水平偏转电路中使用的具有正区域和负区域的锯齿信号。该锯齿波 形的正区域和负区域用阴影表示。波形41可以来源于如上所述的水平频率锁 相环路(PLL)，或者来源于压控振荡器。波形42表示来自同步分离器电路 的输出信号(例如，同步分离器在比消隐电平低的电平对视频信号进行限幅 (slice )，同时在同步分离器的输出提供极性反转)。如波形42中所示，出现 了水平同步脉冲(H同步)47和额外同步脉冲(E同步)48。波形43表示典 型鉴相器的输出信号，该鉴相器具有来自同步分离器的输入和来自水平频率 压控振荡器的输入。脉冲51表示当同步分离器的输出与负电压区域中的压控 振荡器的波形重合时的正向脉冲，而脉沖52是当同步分离器输出信号与正电压区域中的波形41重合时的负向脉冲。
由于PLL是反馈电路，因此当脉冲51和52的区域平均为零时建立平衡。 如在图1C的时间段1和2中所见，回扫(retrace)开始时间是水平同步脉冲 47之前的1时间单位，并且脉沖51和52的平均值为零。在时段3和4中， 诸如伪同步脉冲的额外负向脉冲48跟随在(正常的)水平同步脉冲之后。鉴 相器波形43表示了额外负向脉冲53 (例如，由于脉冲48)。这个负脉冲53 使得来自鉴相器的输出具有净值为负的平均值，并且压控振荡器将不得不改 变其相位，以建立平均值为零的鉴相器输出。当PLL最终锁定或达到平衡时， 如图时间段5中所示，在鉴相器的输出中，脉冲51加宽为新的脉沖51，，脉 冲52缩短为新的脉沖52，，同时脉冲53保持相同。
如在时间段5中所看到的，波形43具有通过相加脉冲51，、 52，和53的 区域而得到的平均值零。在时间段5中，波形41显示，锯齿信号提前了单位 正方形(unit square)的一半以建立鉴相器的平衡条件。因此，如图1C所示 的额外负向脉冲示出扫描波形在相位上发生了移动(例如，移动到提前的位 置或相位)。
图1D示出了在过扫描区域中出现在垂直消隐间隔中或垂直消隐间隔附 近的 一个或多个TV行中的添加的负向脉沖。所述添加的负向脉冲可以包括 伪同步脉冲，诸如在一个TV行内或一系列TV行内宽度和/或位置可能发生 变化的伪同步脉冲。这些添加的负向脉沖中的任何一个都可能导致具有延迟 H或V功能的电视监视器中对过扫描区域的错误显示或失真显示。如在图1C 中看到的，仅仅添加诸如E同步48的一个脉冲将使水平锁相环振荡器具有错 误的回扫开始点。而且，多个添加的脉冲(诸如图1D中例示的那些)通常 将导致过扫描区域中回扫开始时间更大的移动(例如，与E同步脉冲48中所 例示的仅仅添加一个脉冲相反)。
图1E示出了关于如何补偿(或至少部分地抵消)具有延迟的H或V功 能的电视显示器的扫描误差或(几何)失真的例子。在一个例子中，图1E示 出了两个脉冲(例如，JBH ( Just Before Horizontal sync,紧邻水平同步之前) 和RAH (Right After Horizontal sync，紧邻水平同步之后)如何能够平衡或基 本上减小水平振荡器的定时斜移(skewing),这种定时斜移会导致显示器在 过扫描区域中出现(显著的)画面移动。
如图IE中所示，在部分1和2中，示出了耦合到水平锁相环振荡器的鉴相器的锯齿波形41"。在中间部分，从同步分离器电路(未示出)得到的 "正常，，水平同步(H同步)用正向脉冲47表示。在底部部分中，如图所示， 鉴相器输出具有正向和负向脉冲、水平脉沖的宽度的总持续时间。在图1E的 部分1和2中，鉴相器输出的一半在正向方向51上，并且鉴相器输出的另一 半在负向方向52上。顶部的波形(锯齿信号)确定鉴相器的极性。例如，如 果H同步与矩齿波形的正周期(正区域)重合，则鉴相器将输出负向脉冲52。 如果H同步脉冲在锯齿波形的负周期(负区域)与锯齿波形重合，则鉴相器 将输出正脉冲51。
因为图1E的部分1和2中的H同步脉沖与锯齿波形在正和负周期中重 合，因此鉴相器输出正向脉冲51和负向脉冲52，它们平均为零。在这个例 子中，平均为零产生了 "居中的"画面。在图1E的部分3中示出了这样一种 方式将额外信号(例如，JBH和RAH42")添加到视频信号，以便基本上 产生"居中的"画面，或者使鉴相器平均输出为零(例如，在波形43"中， 由JBH得到的脉冲54、由H同步47得到的脉冲51和52、以及由RAH得到 的脉沖55的组合区域应当大约平均为零)，同时使扫描偏移大约为零或可忽 略。所以，例如如果紧邻水平同步脉冲JBH之前添加额外同步脉冲，则必须 在紧邻水平同步脉冲RAH之后添加另一个脉冲(反之亦然)，以l更减少或消 除斜移。例如，优选地，为了使振荡器中的偏移可忽略，JBH和RAH的脉宽 本质上/基本上相同。而且，之前和之后的脉冲数量最好具有大约相同的总的 或累积的持续时间，以便将鉴相器输出平衡为零，具有减少的或可忽略的扫 描偏移。例如，只要在H同步之前的一个或多个脉冲的总持续时间基本上等 于在H同步之后的一个或多个脉冲的总持续时间，那么就会出现扫描偏移或 斜移的减少。脉冲(例如，JBH和/或RAH)的相对位置可以来回移动，只要 每个都不移出它们各自的负区域和正区域(如在波形41"中所看到的)即可。
图2 (现有技术)示出了具有传统H-V (例如，交叉脉冲)延迟特征的 TV显示器(如专业型TV监视器)，因此消隐间隔显示在屏幕的中间。这里， 正常视频信号的垂直和/或水平消隐间隔(过扫描区域)被完全显示。(注意 一般的消费类电视机根本不显示垂直和/或水平消隐间隔。)图3示出了显示 过扫描区域的TV的示例，例如具有H-V延迟特征的TV监视器，其具有在 至少一部分过扫描区域中或者在至少一部分垂直消隐间隔(VBI)中添加了 负脉冲的视频信号。这里，如图所示，与图2相比，不是VBI中的直边显示，而是在过扫描区域中的不希望的非线性的或看上去杂乱的或几何失真的显 示。因此，通过在至少一个水平脉冲之前和/或之后添加/插入一个或多个负向 信号(或脉沖)来修改视频信号(可以包括至少一个版权保护信号)，减少了 在过扫描区域中显示的(如在消隐间隔中显示的)(例如，几何的)失真。这 种修改可以抵消或减少锁相环路或定时电路在过扫描间隔中的相位误差，或 者所述修改可以减少来自鉴相器的在VBI或过扫描区域中的相位误差信号。
应当注意，当使用标准显示器(例如，使用不使用或不具有H和/或V延迟
功能的消费类电视机)正常观看时，过扫描区域中的负向脉沖和/或正向脉沖 并不会导致显示器上的失真。
图4A示出了在端61 (例如，节目视频源)施加的视频信号与来自源63 的信号(例如，在过扫描间隔或区域中提供的版权保护信号)通过组合电路 62组合或相加或插入以提供显示器的过扫描区域的一部分中的波形。然后， 电路62的输出信号被耦合到录像机(例如VCR) 64。录像机64的输出信号 "OUT"回放该视频信号与过扫描波形。由于录像机64可能引入一些时基误 差(例如在VCR中通常出现的那些时基误差)，所以被连接以播放来自录像 机64的输出信号的TV显示器通常具有水平扫描电路，该水平扫描电路对这 种时基误差(例如，诸如录像机64的回放设备的速度变化)反应迅速，当正 常观看时或当没有H和/或V延迟功能而观看时，在标准TV显示器上不会显 示失真。因此，可以将所添加的波形解释为时基误差，因为至少一个负向脉 冲不符合水平同步脉冲。因此，具有这样的H-V延迟的TV显示器65将在过 扫描区域中表现出几何失真或图像撕裂，如图4B中所示。具体来讲，如果所 添加的波形在过扫描区域中的VBI区域中和/或VBI区域附近，则在VBI中 通常会显示几何失真。但是，如果录像机64的输出信号耦合到改变视频信号 和/或波形的修改器电路66，则TV显示器67还会具有H-V延迟，并且由此 将在过扫描区域中表现出减少的几何失真。再如图4A中的虚线所示，在消 隐间隔或过扫描间隔中包含信号(如版权保护信号)的视频源可以被耦合到 修改器66。然后修改器66的输出可以被连接到TV显示器67， TV显示器67 在过扫描区域中示出或显示的失真被减少或消除。
关于图4A,由源63产生的波形可能导致TV显示器65在VBI中或在过 扫描区域中展现出亮度误差和/或色度误差和/或几何失真的任意组合。亮度误 差和/或色度误差会表现为，例如，在TV显示器65所显示的过扫描区域中的一个或多个消隐间隔的至少一部分中的暗化或变亮。因此，修改器电路66可 以减少在显示一部分过扫描区域或消隐间隔的监视器上的亮度和/或色度和/
或几何误差/失真的任意组合。请注意，诸如电路或装置66的》务改器可以耦 合在在VBI或过扫描区域的一部分中提供信号的视频源(例如，信号61+63, 或者在过扫描区域或间隔中可能包含版权保护信号的视频源)与记录设备或 视频设备的输入端之间。
图5A示出了视频信号的修改器装置71的一般示例，修改器装置71用 于改善TV显示器的过扫描区域中TV信号的可播放性(payability)。修改器 装置71可以在数字域和/或模拟域修改输入的视频信号。模拟电路、数字电 路或软件的任意组合可以实现修改器装置71的至少一部分。修改器装置71 可以以以下方式中的任何一种或它们的组合来修改#见频信号
a) 添加信号以抵消在过扫描区域中的锁相环误差(例如，抵消过扫描显示 上的几何误差)。这可以包括向一部分视频信号添加至少一个负向脉冲。
b) 修改在至少一部分VBI和/或至少一部分HBI中、在过扫描区域中、和/ 或在VBI中的至少一个所选择的负向脉冲的至少一部分的位置、脉宽、 电平、和/或幅度。例如，这个修改将在过扫描间隔或区域中改善过扫描 区域或消隐区域中的观看、几何误差、锁相环振荡器误差、鉴相器偏移 误差、振荡器相位/频率变化、和/或扫描的任意组合。
c) 修改在一部分VBI和/或一部分HBI中、在过扫描区域中、和/或在VBI 中的至少一个所选择的正向脉冲的一部分的位置、脉宽、电平和/或幅度。 例如，这种修改将改善过扫描区域中的观看。
d) 修改在消隐间隔中和/或在过扫描区域内的电平以改善显示设备在过扫 描区域中的可播放性。
图5B1到5B6示出了根据本公开使用各种方法和相关装置来修 文视频信 号的修改器装置71的变形。衰减器72可以衰减过扫描区域内的至少一个负 向脉冲或正向脉沖。这样的负脉沖可以包括均衡脉冲和/或任何添加的负向脉 冲，如伪同步脉冲。例如，正向脉沖可以是AGC(自动增益控制-添加的正向) 脉冲。例如，在均衡脉冲的情况下，可以衰减过扫描区域中在TV扫描行中 间出现的一个或多个均衡脉冲，以改善在过扫描部分中的可播;改性。例如， 在添加负向(伪同步)脉冲的情况下，可以衰减或修改一个或多个伪同步脉 冲的至少一部分，以改善过扫描区域中的可播放性(例如，对于示出消隐间隔或过扫描部分的显示器)。
类似地，对于上述衰减的例子，也可以使用衰减装置72、电平移动装置
73、削波(clipping)装置74、位置移动装置75、去除装置76、和/或替换或 添加装置77的任意组合来改善过扫描区域中的可播放性。上面提到的这些方 法和/或装置可以包括在图5A的修改器71中，并且这些方法和/或装置可以 以静态和/或动态(例如，时变的)方式进行修改。修改器77示出了 Vsignal， 其可以是插入和/或添加到一部分视频信号或一个或多个添加的脉冲的至少 一部分中的波形或信号。Vsignal是添加或插入的信号，用以减少在视频信号 的所选择的消隐间隔或过扫描间隔中的(显示)观看影响。例如，Vsignal可 以是添加和/或插入的(例如，在水平同步脉冲之前)负向脉冲，用以减少或 消除由图1C中的脉沖E同步造成的偏移误差。作为例子，请参见图1E,信 号RAH(例如，类似于图1C的E同步脉冲)的扫描偏移效应被信号JBH至 少部分地消除，其中，信号RAH是在水平同步脉冲之后的负脉冲，信号JBH 是在水平同步脉冲之前的负脉沖。或者，例如，Vsignal可以降低VBI和/或 其邻近区域的一部分，以减少由正向脉沖造成的过扫描区域中的暗化。这些 效应可以包括显示的VBI和/或HBI的暗化和/或几何失真。
图6A (现有技术)示出了修改后的视频彩色脉冲串81的例子的波形， 传统上视频彩色脉冲串81用于以单个相位切换点83进行版权保护或内容控 制，而图6B (现有技术)示出了类似的修改后的彩色脉冲串82,其具有相位 切换点84和85。图6A和/或6B所示的^f'务改后的彩色脉沖串可以被用于识别 显示器的特定类型的彩色处理系统。
图7A到7D示出了各种彩色脉沖串波形。彩色脉冲串101表示具有正常 相位^的正常(现有技术)彩色脉沖串。波形102示出了传统的彩色脉冲串， 其具有划分出一系列相位A和^的周期的切换点。波形103示出了彩色脉冲 串的例子，其中切换点划分出两个相位^和A (例如，A可以是基本上正常的 相位^ )。波形102或103可以被用作所选择的TV行上的版权保护信号，或 者可以被用于识别显示器中的彩色处理系统。
通常，在每多条TV扫描行(如8、 9、 IO等)中的特定数量的TV扫描 行(如1、 2、 3或4行的彩色脉沖串修改)的组中提供诸如波形103 (或者 彩条波形)的版权保护信号，以形成一种版本的彩条信号，所述多条TV扫 描行应当具有如波形101那样的正常相位彩色脉沖串。例如，在一组12条TV扫描行中，2条或4条TV扫描行可以包括如图7A的波形102那样的包 含相位修改的波形，所述组中剩余的10到8条TV行具有如图7B的101所 示的"正常，，信号(例如，没有对彩色脉冲串的相位修改)。为了增加版权保 护信号的效力和/或提供新的版权保护信号，以少量非正常彩色脉冲串副载波 相位信号(例如，1到3个周期或所选择的数量的周期)来修改如波形101 那样的彩色脉冲串中的至少一条TV扫描行。在波形104中，用相位^修改所 选择的波形101的扫描行。当另一组TV扫描行包含彩条信号/波形(如波形 103或所生成的彩条波形)时，将^信号插入或提供或添加到(先前)包含基 本正常相位的一个或多个TV扫描行的修改提供了版权保护信号。请注意， 所提到的彩色脉冲串信号修改(如波形102、 103和/或104)中的任何一个都 可以包括在有效区域和/或过扫描区域中的任意TV行中，以用于提供版权保 护信号。
一个例子是，向许多(例如，大量)具有彩色脉冲串101的TV扫描行 填充或提供波形104等，和/或包括具有诸如103的脉冲串相位修改的另一组 行，或者其中有比具有波形104的一组行更多周期的非正常相位的脉冲串相 位修改。
图8示出了用于修改(所选择的TV行的)至少一部分HBI和/或其邻近 部分的的示例装置120。端125上的视频输入信号被耦合到定时电路121，定 时电路121生成耦合到修改器电路122的定时信号HBIl(线123 )和/或HBI2
(线124)。修改器电路122接收端125上的视频信号，并修改至少一部分 HBI和/或其邻近部分，以便例如在端126上的至少一个TV扫描行(例如， 具有基本正常(相位)脉沖串)添加或插入或提供非正常相位彩色脉冲串。 图9示出了示例的修改器装置111，其中副载波信号^C添加或插入到至少一个 HBI区域中的视频输入信号的所选择的部分中。例如，电路lll可以在(提 供)正常(相位)彩色脉沖串包络之前添加或提供或插入至少一个周期的非 正常相位副载波。请注意，可以合成这样的版权保护信号，其中，所选择的 数量的行具有如图6A或6B中或波形103中所见的分相(split phase )脉冲串
(其中，与标准彩色脉冲串相比，该彩色脉冲串包络可以包含额外的周期)， 然后将至少一部分非正常相位添加或提供到至少一条不包含如图7D中的^ 的分相彩色脉冲串(或者彩条信号)的行。虽然示例102、 103和104示出了 两个区段(zone)的相位，但是可以提供多于两个区段来合成版权保护信号。新的彩条(例如，版权保护)信号(其可以与另一个视频版权保护信号
组合，所述另一个视频版权保护信号可以包括伪同步、AGC脉沖、修改的前 沿电平和/或后沿电平、过扫描区域中添加的脉冲的任意组合，所述过扫描区 域可以包括有效视频行的一部分)可以在一组所选择的行的水平消隐间隔中、 以及在包含至少 一部分非正常相位副载波周期以及许多正常相位副载波周期 的另一组所选择的行中，包括多个周期的正常和非正常相位副载波周期。例 如，在版权保护信号中， 一组TV行可以在HBI中产生1到3个周期的非正 常相位副载波，其后跟随6到12个周期的正常相位副载波，同时，另一组 TV行可以在HBI中产生4到7个周期的非正常相位，其后跟随4到7个周 期的正常相位副载波。当然其它数量也可以用于正常和/或非正常相位副载波 的周期。在另一个例子中，存在两组(或更多组)包含彩色脉沖串(相位) 修改的TV行。 一组TV行在后沿区域或HBI中具有的非正常相位副载波的 周期比另一组TV行少。当然，任何这些脉冲串修改都可以包括任何添加的 脉沖，和/或在前沿区域和/或后沿区域中的HBI修改。
还应当注意到，通过为(例如，至少一些或全部)行提供用于新的彩条 信号的一些相位修改，(例如，比另一组TV行具有更多周期的相位修改的一 组TV行)，增强了彩条处理的效果。例如，使用梳状滤波器等的TV系统(例 如，录傳4几)平均连续TV行之间的彩色信号。已经得出，例如，利用具有 特定梳状滤波器的一些录像机，四行彩条处理与两行彩条处理相比更有效。 部分原因在于，采用逐行平均的梳状滤波器使两个彩条信号模糊(smear)或 者对两个彩条信号进行平均。例如，在具有信号101的TV行与具有信号103 的另一 TV行之间的平均将导致信号103的头一个或两个01周期衰减，因为 在101中，脉冲串周期并不像信号103的脉冲串周期那样立即开始。紧随水 平同步脉冲的第一周期的信号101到103的平均幅度为大约50%。因此，向 通常不修改的彩色脉冲串信号101 (的一个或多个TV行)提供104,或者用 104替代101,将使得波形104到103的通过梳状滤波器的(版权保护效果) 衰减减少(或因此具有更强的版权保护效果)(例如，从而得到或提供用于l 或2或3或4行版权保护信号的更有效的彩条信号)。这个新的彩条(版—又保 护)信号对利用了梳状滤波器的录像机或设备更有效，还可以用于识别TV 显示器中使用的信号处理的特定类型(例如，见下文)。
一个实施例提供了一种用于识别TV显示器结合了梳状滤波器还是传统模拟滤波器的方法。梳状滤波器通常使用延迟行来减去或添加一个TV扫描 行到另一个(连续的)扫描行。这样做时，利用测试信号或特定节目视频信 号，梳状滤波器的指示是在有效画面区域(从一个扫描行到另一行)中观察
到的、称为"悬挂点(hanging dots)"的伪像(artifact)。传统模拟滤波器不 会导致这些悬挂点。当正常观看标准电视机时，这些悬挂点并不会容易地与 视频节目 一起被注意到，因为视频信号倾向于从一个场景变为另 一个场景， 并不是每个场景都会具有充足的彩色信息来允许观看者观察到悬挂点。
因此，可以提供一种在HBI (水平消隐间隔)中的至少一个扫描行中添 加彩条信号的新用法，该彩条信号可以包括至少一个周期的不同于基本正常 相位的彩色脉冲串信号的副载波。该彩色脉冲串修改可以代替至少一个周期 的基本正常相位彩色脉冲串，和/或可以提供在输入彩色脉冲串不存在于其中 的HBI中的另一个区域中。例如，对于跟随有至少一行基本正常彩色脉冲串 信号的2到4条扫描行，修正具有分相彩色脉冲串包络的视频信号，将容易 地在HBI或过扫描区域中显示出悬挂点(例如，如在具有H和/或H-V延迟 功能的监视器上所显示的那样)，这将识别出具有梳状滤波器的TV显示器。 如果在HBI或过扫描区域中没有显示出悬挂点，则TV显示器^皮识别为具有 模拟滤波器。因此，彩条版权保护信号的新用法是，允许(例如，通过观看 过扫描区域)识别在显示器中用于视频信号的彩色处理的滤波器的具体类型 的方法和装置。当然，修改彩条信号的相位和/或幅度将降低在具有水平和/ 或垂直延迟显示特征的TV显示器中识别彩色处理系统的类型W危状滤波器 或传统的模拟色度滤波器)的能力。参见图IOA，图IOA描绘了在具有梳状 滤波器的TV监视器中的过扫描区域中的悬桂点(例如，通过具有H-V延迟 功能或特征的显示器)。水平(实际显示器上的蓝色)条是由过扫描区域中传 统彩条脉冲串修改造成的。紧邻所述条右侧的部分(实际显示器中为绿色) 表现了正常彩色脉冲串相位。请注意，在图10A中，彩条信号本来是两条扫 描行，但是通过梳状滤波器，在过扫描区域中仅仅清楚显示了一条(蓝色) 彩条扫描行。具有模拟滤波器的电视机在过扫描区域中会显示两条扫描行彩 条信号，从而会清楚地看到两条(蓝色)水平彩条扫描行，并且不会显示出 悬挂点，如图10B中所示。
在另一个实施例中，在一部分视频信号中使用添加的脉冲或信号可用于 在显示消隐间隔或过扫描部分时生成失真。例如， 一个或多个伪同步脉冲可以被用来在显示过扫描区域的电视机中造成显示错误。在另一个例子中，正 向脉冲/信号可以用来暗化所显示的过扫描区域。或者，修改的后沿电平可以 暗化(例如，导致上升的后沿间隔)或亮化(例如，降低的后沿间隔)显示 时的消隐间隔或过扫描区域。
应当注意，这里所描述的任何装置或方法可以包括4企测器或读取器的4壬 意组合，所述检测器或读取器的任意组合提供指示任何版权保护信号(例如， 伪同步脉冲、同步幅度、同步脉宽、和/或同步位置修改、后沿和/或前沿修改、 添加的正向脉冲、彩色脉沖串相位、频率、和/或幅度修该)和/或版权保护信
息信号(例如，APS比特、模拟版权保护系统、CGMS、 CGMS-A、 CGMS-D、 HDCP、控制比特和/或数据信号)的存在的信号。
而且，这里描述的任何方法和装置可以在模拟、数字或软件域中、以及 它们的组合中实施。在本公开中任何部分中提到的视频信号可以是任何标准 (例如，模拟和/或数字)电视或视频显示信号。所描述的任何装置和/或方法 都可以包括缩放(scaling )，如时间和/或频率缩放或变换。
本公开是示例性的而不是限定性的；根据本公开，进一步的修改对本领 域技术人员将是显而易见的，并且应当落在所附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种方法，包括步骤将视频信号提供给视频显示设备，该视频显示设备显示与该视频信号相关联的视频图像的过扫描部分和有效部分；以及修改在视频信号的消隐间隔中的视频信号部分；其中，作为修改的结果，所显示的过扫描部分表现出改进的可观看性。
2. 如权利要求l所述的方法，其中，在消隐间隔中的视频信号部分包括 均衡脉冲，并且所述^f奮改包括^修改至少一个均衡脉冲。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述修改包括下述中的至少一个 去除至少一个均衡脉冲，改变至少一个均衡脉冲的持续时间，改变至少一个 均衡脉沖的位置，或者改变至少一个均衡脉冲的幅度。
4. 如权利要求l所述的方法，其中，在垂直消隐间隔中的视频信号部分 包括在标准电视信号中不存在的至少一个添加的脉冲，并且所述修改包括修 改所述添加的脉冲。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，所述添加的脉冲相对于所述一见频信 号是正向的或负向的。
6. 如权利要求4所述的方法，其中，所述修改包括下述中的至少一个 去除至少一个添加的脉冲，改变至少一个添加的脉冲的持续时间，改变至少 一个添加的脉冲的位置，或者改变至少一个添加的脉冲的幅度。
7. 如权利要求4所述的方法，其中，所述添加的脉冲存在于所述垂直消 隐间隔中水平扫描行的后沿区域中。
8. 如权利要求l所述的方法，其中，在没有所述修改的情况下，所显示 的过扫描部分表现出失真。
9. 如权利要求5所述的方法，其中，在没有所述修改的情况下，所述添 加的脉冲的存在导致所显示的过扫描部分中的电压箝位误差，并且其中，对 所述添加的脉冲的修改减少所述电压箝位误差，从而改进所显示的过扫描部 分的可观看性。
10. 如权利要求l所述的方法，其中，所述视频显示设备是电视接收机、 电视监视器、视频监视器、交叉脉冲监视器或计算机显示器之一。
11. 如权利要求l所述的方法，其中，所述修改包括在一个或多个水平同步脉沖之前或之后添加或插入至少一个负向脉沖。
12. 如权利要求l所述的方法，其中，所述视频信号包括在所述过扫描部分中所选择的水平扫描行中的后沿区域中的正电平或负电平，这导致在所 述过扫描部分中显示视频信号时的亮度箝位误差，并且其中，所述视频信号 被修改，以便减少在过扫描部分中的亮度箝位误差。
13. —种用于修改视频信号的装置，适配为耦接到视频显示设备，以便 向视频显示设备提供修改的视频信号，该视频显示设备显示与所述视频信号 相关联的视频图像的过扫描部分和有效部分，所述装置包括输入端口，用于接收所述视频信号；输出端口，适配为耦接到所述视频显示设备；以及耦接在所述输入端口和输出端口之间的电路，该电路修改在所述视频信 号的消隐间隔中的视频信号；其中，作为所述修改的结果，当在所述视频显示设备上显示时，所述视 频信号的过扫描部分表现出在该过扫描部分中的改进的可观看性。
14. 如权利要求13所述的装置，其中，在消隐间隔中的视频信号部分包 括均4軒脉冲，并且所述修改包括修改至少一个均衡脉冲。
15. 如权利要求14所述的装置，其中，所述修改包括下述中的至少一个 去除至少一个均衡脉沖，改变至少一个均衡脉冲的持续时间，改变至少一个 均衡脉冲的位置，或者改变至少一个均衡脉冲的幅度。
16. 如权利要求13所述的装置，其中，在垂直消隐间隔中的视频信号部 分包括在标准电视信号中不存在的至少一个添加的脉冲，并且所述修改包括 修改所述添加的脉冲。
17. 如权利要求16所述的装置，其中，所述添加的脉冲相对于所述视频 信号是正向的或负向的。
18. 如权利要求16所述的装置，其中，所述修改包括下述中的至少一个 去除至少一个添加的脉冲，改变至少一个添加的脉沖的持续时间，改变至少 一个添加的脉冲的位置，或者改变至少 一个添加的脉沖的幅度。
19. 如权利要求16所述的装置，其中，所述添加的脉冲存在于垂直消隐 间隔中或过扫描区域中水平扫描行的后沿区域中。
20. 如权利要求13所述的装置，其中，在没有所述修改的情况下，所显 示的过扫描部分表现出失真。
21. 如权利要求17所述的装置，其中，在没有所述修改的情况下，所述 添加的脉冲的存在导致在所显示的过扫描部分中的电压箝位误差，并且其中， 对添加的脉冲的修改减少了电压箝位误差，从而改进了所显示的过扫描部分 的可观看性。
22. 如权利要求13所述的装置，其中，所述视频显示设备是电视接收机、 电视监视器、视频监视器、交叉脉冲监视器或计算机显示器之一。
23. 如权利要求13所述的装置，其中，所述修改包括在一个或多个水平 同步脉冲之前或之后添加或插入至少一个负向脉冲。
24. —种合成视频版权保护信号的方法，包括步骤 提供视频信号，该视频信号具有一组扫描行，所述一组扫描行在水平消隐间隔中具有非正常相位的彩色脉冲串周期；以及提供所述视频信号中的另 一组扫描行，所述另 一组扫描行在水平消隐间 隔中包含比第一组少的非正常相位的周期，其中，所述视频版权保护信号的 合成提供了更有效的彩条视频版权保护信号。
25. —种识别电视或视频显示器中彩色处理系统的类型的方法，包括步骤向所述显示器提供视频信号，该视频信号在视频信号的一个或多个扫描 行的彩色脉冲串部分中具有至少一个周期的不正确相位；以及当显示所述视频信号时观察所述显示器的过扫描区域的彩色脉冲串部 分，其中，所观察到的彩色脉冲串部分中的衰减或悬挂点表示梳状滤波器彩 色处理系统。
26. —种修改视频信号以便在其中具有修改的彩色脉冲串的方法，该方 法包括步骤在所述视频信号中提供彩色脉冲串，该彩色脉冲串包括用于所述视频信 号的所选择的一组扫描行的至少 一个周期的不正确的相位；以及其中，当在电视或视频显示器上显示至少一部分彩色脉冲串区域时，所 述修改的彩色脉沖串使得能够对电视或视频显示器的彩色处理系统进行识 别。
全文摘要
提供了改进电视显示器的过扫描区域中可播放性的方法和装置。电视监视器或接收器通常只显示视频信号的有效部分，一般不显示HBI(水平消隐间隔)和/或VBI(垂直消隐间隔)。但在一些电视显示器中，提供对至少一部分消隐间隔(过扫描区域)的显示。在一些显示器中(如专业用途的监视器)，显示VBI是允许用户监控测试、命令和/或参考信号的一种方式。如果存在造成水平(或垂直)定时或恢复电路出现错误定时的添加的脉冲，如熟知的在视频信号的消隐间隔中的版权保护信号，则对于电视显示器来说，对至少一个消隐间隔的观看会受到影响。例如，如果在VBI区域中添加的版权保护脉冲使得电视显示器中的水平锁相环路出现错误定时，则对VBI(过扫描区域)中的信号的观看将被削弱。这样的信号可以包括测试信号和/或同步信号。这里所公开的方法和装置改进或校正了电视显示器电路中的定时，以允许更好地观看消隐间隔。一种这样的方法是改变VBI和/或HBI中至少一个添加的或其它脉冲的位置，和/或去除或修改VBI和/或HBI中至少一个添加的或其它脉冲。
文档编号H04N17/00GK101569208SQ200780048195
公开日2009年10月28日 申请日期2007年10月21日 优先权日2006年10月25日
发明者罗纳德·匡 申请人:麦克罗维西恩公司