專利名稱：多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)采集方法及儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)的采集方法和儀器。
現(xiàn)有的視頻數(shù)據(jù)限幅器有能力數(shù)字化接收到的不同視頻系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)的信號(hào)。它們?yōu)橥綌?shù)據(jù)傳輸提供串行數(shù)字化數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。為了一個(gè)指定的服務(wù)或并行的幾個(gè)服務(wù)的有效起始碼，這些數(shù)據(jù)必須被查詢。
常規(guī)的視頻數(shù)據(jù)采集電路僅能為單一服務(wù)指定的起始碼產(chǎn)生查詢串行數(shù)據(jù)流。對(duì)于多于一個(gè)服務(wù)“集成視頻輸入處理器”(SAA5281由菲利普公司制造)被限于指定的視頻系統(tǒng)(625線)而且并行地使用不同的單一標(biāo)準(zhǔn)采集電路。
本發(fā)明的目的在于公開一種多路標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)的采集方法。此目的將由權(quán)利要求1所公開的方法加以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于開發(fā)一種利用本發(fā)明的方法的儀器。這個(gè)目的將由權(quán)利要求8公開的儀器加以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的方法和儀器的最佳輔助實(shí)施例將分別公開于各個(gè)獨(dú)立的權(quán)利要求中。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)實(shí)際的視頻行的服務(wù)未被確定而尋求的起始碼可通過安排來加以改變時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)流被輸入進(jìn)第一個(gè)存儲(chǔ)器，而對(duì)于包含于不同成幀碼的不同服務(wù)在相同數(shù)據(jù)中的不同起始碼，一個(gè)并行的查詢被執(zhí)行。
解碼器可被微處理器控制。其優(yōu)點(diǎn)是通過起動(dòng)，信號(hào)微處理器可使解碼器接受通信或中斷通信。
解碼器的時(shí)鐘頻率適用于不同起始碼的頻率。
另外，基于給定輸入信號(hào)的行號(hào)、此輸入信號(hào)所使用的標(biāo)準(zhǔn)和此輸入信號(hào)規(guī)定的行的一定的碼的有效性，服務(wù)選擇部件可決定尋求何種成幀碼。
在從水平同步信號(hào)由查詢脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的服務(wù)指定定時(shí)信號(hào)的激活期間內(nèi)，多達(dá)3個(gè)字節(jié)被用于掃描以查找適合的成幀碼。
原則上3字節(jié)被用于包含第一個(gè)WSS信號(hào)行的成幀碼，而WSS信號(hào)基于5MHz包含有24個(gè)單元。在包含第二個(gè)VPS信號(hào)的行的情況下，僅有2個(gè)字節(jié)被用于與基于5MHz由兩個(gè)字節(jié)組成的起始碼進(jìn)行比較。在包含第三個(gè)信號(hào)(如像閉路字幕)的線路的情況，僅一個(gè)字節(jié)目同時(shí)與基于1007KHz的兩個(gè)起始碼進(jìn)行比較。在包含第四個(gè)WST信號(hào)行的情況下，僅一個(gè)字節(jié)必須與基于6.9375MHz成幀碼進(jìn)行比較。而且在激活查詢脈沖期間當(dāng)起始碼被檢測(cè)時(shí)，激活的信號(hào)就起動(dòng)對(duì)緩沖器的數(shù)據(jù)傳輸，而緩沖器是受輸出控制部件管理的。
在包含第二個(gè)VPS信號(hào)的線路的情形，除了激活信號(hào)外，另一個(gè)信號(hào)是被輸出到微處理器的寄存器，以指明在一定線路中的數(shù)據(jù)的接收。
在包含第四個(gè)WST信號(hào)的線路的情況下，跟隨此第四個(gè)WST信號(hào)的成幀碼的二個(gè)字節(jié)在其查詢期間被解碼，然后其結(jié)果并行地被輸入第二個(gè)存儲(chǔ)器。當(dāng)此第四個(gè)WST信號(hào)的成幀碼被檢測(cè)時(shí)，其數(shù)據(jù)則通過此存儲(chǔ)器傳送至緩沖器。
原則上多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)采集所發(fā)明的儀器包括提供起始碼的裝置；儲(chǔ)存接收到的數(shù)據(jù)流的裝置；比較所述起始碼與所述接收數(shù)據(jù)流的裝置。
此外儀器也可能包括附加的用于解碼和存儲(chǔ)所述接收數(shù)據(jù)流的裝置。
在此實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化采集應(yīng)用當(dāng)然不僅限于視頻信號(hào)數(shù)據(jù)服務(wù)的采集，它也可用于任何其它數(shù)字化信號(hào)傳輸和處理的產(chǎn)品。此處，不同的數(shù)據(jù)服務(wù)在分享的傳輸信道上占有不同的時(shí)間區(qū)間，而其發(fā)生可能是確定的或非確定的。
本發(fā)明的實(shí)施例可參照如下附圖加以描述

圖1為數(shù)字采集集成電路方框圖；圖2為解碼器方框圖；圖3為服務(wù)選擇塊解碼器；圖4為查詢脈沖發(fā)生器；
圖5為查詢脈沖信號(hào)時(shí)序；圖6為輸出控制塊；圖7為加權(quán)平均(8/4)解碼器。
圖1示出了數(shù)字采集集成電路的方框圖。集成電路包括一個(gè)時(shí)序電路。垂直和水平同步脈沖VSYNC和HSYNC被饋送入此時(shí)序電路，同時(shí)，時(shí)序電路則產(chǎn)生信號(hào)CLAMP和LINE_NO。此集成電路還包括I2C總線接口101、存儲(chǔ)器接口102、VBI地址發(fā)生器VBI_AG、限幅器、解碼器和VBI緩沖器。
數(shù)字采集提供傳遞在視頻信號(hào)的VBI到微處理器的數(shù)據(jù)。如果使用一個(gè)內(nèi)部數(shù)字限幅器，該限幅器將掃描進(jìn)入的CVBS或Y信號(hào)作為多路復(fù)用進(jìn)入的視頻數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)。這個(gè)內(nèi)部限幅器傳送錄取的數(shù)據(jù)在格式上類似于它用作為外部電視文字廣播限幅器時(shí)的情形。因此微處理器容易從數(shù)據(jù)被取得的那個(gè)數(shù)據(jù)源選取。但是已經(jīng)數(shù)字化格式的數(shù)據(jù)也包含在限幅的視頻數(shù)據(jù)中。所以解碼器方塊被用來檢測(cè)根據(jù)實(shí)際期望的數(shù)據(jù)服務(wù)(例如WST或VPS)的數(shù)據(jù)。然后此數(shù)據(jù)將被存進(jìn)VBI的緩沖器內(nèi)，而VBI緩沖器則被安排分配進(jìn)微處理器的存儲(chǔ)器內(nèi)。此存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)能力要足夠大以便能存儲(chǔ)一個(gè)完全的VBI數(shù)據(jù)。因此在此緩沖器被再存儲(chǔ)之前，微處理器大約有19毫秒的時(shí)間來處理VBI數(shù)據(jù)。在VBI中的每一條視頻線有一條專用的VBI緩沖行。另外，每一行有兩個(gè)寄存器位，其表明該行的接收質(zhì)量。VBI地址發(fā)器控制著緩沖器和寄存器的正確地址。
圖2顯示的是解碼器的方框圖。解碼器的主要部件是一個(gè)有24個(gè)單元能存儲(chǔ)器3×8位數(shù)據(jù)的寄存器201。為了與給定起始碼比較單元內(nèi)容，三個(gè)字節(jié)中的每一個(gè)被連接至邏輯器件，如圖所示。寄存器以字節(jié)3開始，跟隨是字節(jié)2和字節(jié)1。另外，第二8位寄存器202并聯(lián)至寄存器201。字節(jié)3的內(nèi)容也被饋送至加權(quán)平均(8/4)解碼器203，字節(jié)2的內(nèi)容饋送至加權(quán)平均(8/4)解碼器204。每個(gè)解碼器的4位輸出分別被饋送至指定的寄存器202的4個(gè)位。
解碼器部件接收到內(nèi)部的或外部的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。解碼器通過信號(hào)DA_ENABLE可以被微處理器所啟動(dòng)或禁止。為了成幀碼的發(fā)生此部件的任務(wù)是在輸入的TTD_ACT流中通過掃描這個(gè)數(shù)據(jù)流檢測(cè)有效的數(shù)據(jù)。TTD_ACT信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)TTC_NORM一起進(jìn)行處理，而線路在18MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘CLK下運(yùn)動(dòng)。時(shí)鐘頻率指定給服務(wù)，6.9375MHz指定給世界系統(tǒng)電視文字廣播WST，5.0MHz給視頻節(jié)目系統(tǒng)VPS和寬屏幕信號(hào)WSS，而1.007MHz給閉路字幕CC和Gemstar。TTC_NORM可直接從TTC_ACT導(dǎo)出，而TTC_ACT可從外部連接的低效運(yùn)行解決方案的限幅器轉(zhuǎn)換得到。按照信號(hào)LINE_NO、NORM625和L16VPS，服務(wù)選擇塊決定查找何種成幀碼。在服務(wù)指定的由查詢脈沖發(fā)生器從HSYNC信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間信號(hào)SW的有效時(shí)間間隔內(nèi)，為了合適的成幀碼直到3字節(jié)被用來掃描。
這3字節(jié)被專用于WSS行的起始碼，而WSS基于行5MHz包含有24個(gè)單元，在此情形下5MHz是數(shù)據(jù)時(shí)鐘TTC_NORM頻率。在有效查詢脈沖期間當(dāng)起始碼被檢測(cè)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)VSD(Valid Service Detected-檢測(cè)的有效服務(wù))起動(dòng)了向VBI緩沖器的數(shù)據(jù)傳輸，而VBI緩沖器是輸出控制時(shí)鐘運(yùn)動(dòng)的。
在VPS線的情況下，只有2字節(jié)被用于與基于5MHz的兩個(gè)字節(jié)VPSSC1和VPSS2組成的起始碼進(jìn)行比較。這些字節(jié)必須是能夠傳送后續(xù)數(shù)據(jù)字節(jié)到VBI緩沖器中的字節(jié)2和字節(jié)3。除了VSD信號(hào)外，為了指出在第16條VBI線上VPS數(shù)據(jù)的接收，另一個(gè)信號(hào)VPSD(VSD Detected-檢測(cè)的VPS)被輸出到微處理器的寄存器。
在閉路字幕或行的情形，僅1個(gè)字節(jié)同時(shí)與基于1007KHz的兩個(gè)起始碼進(jìn)行比較。這個(gè)字節(jié)必須是能夠傳送后續(xù)數(shù)據(jù)字節(jié)到VBI緩沖器的字節(jié)3。
在WST的情形，取僅一個(gè)字節(jié)必須與基于6.9375MHz的成幀碼進(jìn)行比較。跟隨成幀碼的每一個(gè)SWT行的前兩個(gè)字節(jié)被加權(quán)平均(8/4)編碼。由于這一事實(shí)，成幀碼比較是在字節(jié)1內(nèi)執(zhí)行。字節(jié)2和字節(jié)3則是編碼字節(jié)。為了執(zhí)行上的原因，然后這些字節(jié)在硬件上被解碼而其結(jié)果被并行寄存到一個(gè)8位的FIFO(先進(jìn)先出隊(duì)列)中。當(dāng)此成幀碼被檢測(cè)時(shí)，WST數(shù)據(jù)通過FIFO被傳送到VBI緩沖器。
成幀和起始碼解碼器部件對(duì)于VPS和WSS數(shù)據(jù)不趨向于執(zhí)行雙相檢測(cè)。數(shù)據(jù)位的所有單元均被傳送到VBI緩沖器。由于增大了誤差修正的可能性，雙相檢測(cè)將用軟件來實(shí)現(xiàn)。
圖3顯示的是一服務(wù)選擇部件解碼器。按照使用標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)選擇部件接收信號(hào)DA_ENABLE、NORM 625、行號(hào)LINE_NO和信號(hào)L16VPS。作為輸出信號(hào)、服務(wù)選擇部件至多對(duì)WST、VPS、WSS和CC的一個(gè)信號(hào)保持準(zhǔn)備狀態(tài)。
通過服務(wù)選擇部件，微處理器能夠控制對(duì)于指定視頻行的限幅類型。在正常運(yùn)動(dòng)期間，由微處理器DA_ENABLE產(chǎn)生的信號(hào)NORM 625保持不變。僅僅由于在行16錯(cuò)誤地限幅，L16VPS可能改變。在集成電路電路內(nèi)，根據(jù)區(qū)分的不同情況控制信號(hào)LINE_NO將被發(fā)生。在一個(gè)VBI期間，至多WST、VPS、WSS和CC中的一個(gè)信號(hào)是激活的，這取決于特定行和集成電路處理的視頻標(biāo)準(zhǔn)。
圖4是查詢脈沖發(fā)生器。它的輸入被連接到服務(wù)選擇部件的輸出。查詢脈沖發(fā)生器由HSYNC信號(hào)觸發(fā)然后為實(shí)際選擇的服務(wù)WST、VPS、WSS和CC提供一查詢脈沖。
圖5顯示的是產(chǎn)生的查詢脈沖的同步時(shí)間，如果既不是WST又不是VPS而是WSS或CC被選擇，則信號(hào)SW保持無效。有效的幀或起始碼僅留在查詢脈沖的激活期間才可被檢測(cè)。查詢脈沖的啟動(dòng)分別取決于內(nèi)部或外部連接的限幅器的信號(hào)延遲。由于信號(hào)源選擇狀況不同，故存在差別。由于實(shí)際的平衡器的狀況不同，由指定數(shù)據(jù)起動(dòng)時(shí)間的改變和信號(hào)延遲的改變的總和可得查詢脈沖的持續(xù)時(shí)間。最佳查詢脈沖位置依靠試驗(yàn)，脈沖位置td和所有服務(wù)的周期tsw可以通過I2C總線寄存器SW’xx’和SWD’xx’來構(gòu)成，此處‘xx’代表不同的服務(wù)。如果一幅有效幀或起始碼在激活查詢脈沖期間被檢測(cè)，脈沖將隨下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘TTC_NORM轉(zhuǎn)移而復(fù)位。
圖6顯示的是一輸出控制部件，其控制著對(duì)VBI緩沖器的輸出信號(hào)。
這個(gè)部件的性能由下表詳細(xì)說明
<p>在TTC_OUT列的數(shù)據(jù)意味著信號(hào)或者處于邏輯的“低”水平，或者如果OC是激活的則允許TTC_NORM所指定的數(shù)字傳送到TTC_OUT去。如果OC無效，系統(tǒng)時(shí)鐘(18MHz)所指定的數(shù)字被允許傳送到TTC_OUT。在每一傳送循環(huán)內(nèi)，為了分別傳送有效數(shù)據(jù)或“0”，一個(gè)完全VBI緩沖行被寫入(328位)。當(dāng)這一傳送正在發(fā)生時(shí)，對(duì)任何輸入信號(hào)的改變，輸出控制都是不靈敏的。
由于閉路字幕和Gemstar的頻率關(guān)系，每個(gè)閉路字幕行的數(shù)據(jù)位在VBI緩沖器內(nèi)可由一系列的2位來表示(例如“0”導(dǎo)致“00”)。每個(gè)Gemstar行的位可由1個(gè)位表示。由于在每個(gè)Gemstar行的位可由1個(gè)位表示。由于在WST行的數(shù)據(jù)量，VBI緩沖器行的持續(xù)時(shí)間不必為此而增加。這種“位擴(kuò)大”可被用來軟件進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。
圖7是一加權(quán)平均(8/4)解碼器部件，其它只包括組合邏輯線路。
這個(gè)部件的性能由下述真值表詳細(xì)說明
除了四個(gè)數(shù)據(jù)輸出位之外，它提供了一個(gè)接收信號(hào)ACC和信號(hào)QUAL，后者是傳輸質(zhì)量指標(biāo)。
VBI地址發(fā)生器確定了視頻行的限幅數(shù)據(jù)所存儲(chǔ)的位置。從第6行到第23行和從第318行到第335行的每一視頻行在緩沖器內(nèi)有專有41字節(jié)的區(qū)域。另外，對(duì)于每一VBI緩沖器行，實(shí)際的接收行的狀態(tài)(對(duì)WST行的接收和質(zhì)量)將被存儲(chǔ)。根據(jù)LINE_NO的輸入，信號(hào)LINE_SELECT其取值在0和17之間。相對(duì)輸入改變的輸出的躍變將會(huì)有所延遲。原因是數(shù)據(jù)處理在視頻行的未尾還可能完全完成。對(duì)于下一個(gè)激活的查詢脈沖實(shí)際上輸出已有所變化。另外發(fā)生器執(zhí)行中斷處理。
權(quán)利要求
1.用于多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)采集的方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)際的視頻行的服務(wù)未被確定而查詢的起始碼可以通過配置進(jìn)行改變時(shí)，接收的數(shù)據(jù)流(TTD_ACT)被輸入進(jìn)第一個(gè)存儲(chǔ)器(201)，而對(duì)于包含于不同成幀碼的不同服務(wù)的相同數(shù)據(jù)中并行檢索不同起始碼(SCVPS1、SCVPS2、SCWSS1、SCWSS2、SCWSS3、SCCC、SCGEM)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過起動(dòng)信號(hào)(DA_ENABLE)微處理器可使解碼器接受通信或中斷通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，解碼器時(shí)鐘頻率適用于不同起始碼的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)給定輸入信號(hào)的行號(hào)(LINE-NO)、該輸入信號(hào)所使用的標(biāo)準(zhǔn)(NORM 625)和該輸入信號(hào)的指定行的特定代碼(L16VPS)的有效性，服務(wù)選擇部件可決定所查找的成幀碼的類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在由查詢脈沖發(fā)生器在從水平同步信號(hào)(HSYNC)中產(chǎn)生的服務(wù)指定定時(shí)信號(hào)(SW)的激活期間內(nèi)，搜索合適的成幀碼，直到找到3字節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，3字被用于包含第一個(gè)信號(hào)(WSS)的成幀碼，而該WSS信號(hào)包含有基于5MHz的24個(gè)單元，在包含第二個(gè)信號(hào)(VPS)的行的情況下，僅有2個(gè)字節(jié)被用與基于5MHz由2個(gè)字節(jié)(VPSSC1、VPSSC2)組成的起始碼進(jìn)行比較，在包含第三個(gè)信號(hào)(CC、GEM)行的情況下，僅1個(gè)字節(jié)同時(shí)與基于1007MHz的兩個(gè)起始碼(SCCC、SCGEM)進(jìn)行比較，在包含第四個(gè)信號(hào)(WST)行的情況下，再僅1個(gè)字節(jié)與基于6.9375MHz的成幀碼進(jìn)行比較，而且當(dāng)在激活查詢脈沖(SW)期間檢測(cè)起始碼時(shí)，激活信號(hào)(VSD)就起動(dòng)對(duì)由輸出控制部件管理的緩沖器(VBI)的數(shù)據(jù)傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，在包含第二個(gè)信號(hào)(VPS)行的情況下，除了激活信號(hào)(VSD)外，另一個(gè)信號(hào)(VPSD)是被輸出到表示在一定行的數(shù)據(jù)接收的微處理器的寄存器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，在包含第四個(gè)信號(hào)(WST)的情形下，跟隨此第四個(gè)信號(hào)(WST)的成幀碼的二個(gè)字節(jié)在查詢期間被解碼，然后其結(jié)果并行地輸入第二個(gè)存儲(chǔ)器(202)，并且當(dāng)該第四個(gè)信號(hào)(WST)的成幀碼被檢測(cè)時(shí)，其數(shù)據(jù)則通過該存儲(chǔ)器(202)傳送至緩沖器(VBI)。
9.多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)采取儀器包括提供起始碼的裝置(206、202、208)；存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)流的裝置(201)；比較所述起始碼與所述接收數(shù)據(jù)流的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的所述儀器，其特征在于，還包括用于解碼(203、204)和存儲(chǔ)(202)所述接收的數(shù)據(jù)流的附加裝置。
全文摘要
對(duì)于多標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)采集,采用具有用以存儲(chǔ)3×8位的數(shù)據(jù)的24個(gè)單元的寄存器201的解碼器。為了把單元的內(nèi)容與給定起始碼相比較,3字節(jié)的第一個(gè)字節(jié)還連接至邏輯器件。寄存器的開頭是字節(jié)3,隨后是字節(jié)2和字節(jié)1。另外,第二個(gè)8位寄存器202被并行連接到寄存器201。字節(jié)3的內(nèi)容也被饋送至加權(quán)平均(8/4)解碼器234而字節(jié)2則至加權(quán)平均(8/4)解碼器204。每個(gè)解碼器的4位輸出被分別饋送至寄存器202指定的4位上。
文檔編號(hào)H04N7/00GK1241091SQ9910775
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1999年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月26日
發(fā)明者馬克西米利安·埃貝爾, 林紀(jì)南 申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆森-布蘭特有限公司