專利名稱：機頂盒模式選擇器和指示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數字電視解碼器領域。更具體地，本發(fā)明涉及一種設備，它能提供不需把解碼器連接到監(jiān)視器上就可觀看到數字電視解碼器輸出格式的可視指示。
在美國，一種標準，即高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)標準，規(guī)定了高清晰度電視(HDTV)信號的數字編碼。這個標準的一部分基本上與國際標準化組織(ISO)的運動圖象專家組(MPEG)所建議的MPEG-2標準相同。該標準在標題為“信息技術-活動圖象及相關聲頻信號的通用編碼，推薦H.626(Information Technology-Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio,Recommendation H.626)”的國際標準(IS)出版物ISO/IEC 13818-2,IS,11/94中有所描述，該出版物可從ISO購得。在此引用其中關于MPEG-2數字視頻編碼標準的講解作為參考。數字衛(wèi)星廣播和數字電纜網也都采用了MPEG-1和MPEG-2這兩種MPEG編碼。雖然這里將把這些編碼方法作為例子給出，但也可以考慮用任何支持多個顯示格式的視頻編碼方法來實施本發(fā)明。
每種MPEG標準實際上都由幾種不同的標準組成。例如在MPEG-2中，就規(guī)定了幾種不同的文檔(profile)，每種文檔對應于一種不同復雜程度的編碼圖象。對于每種文檔，又規(guī)定了幾個不同的級別，每個級別對應于一個不同的圖象分辨率。在MPEG-2標準中一個被稱為“主文檔、主級別”的標準是為了對符合已有電視標準(如NTSC和PAL)的視頻信號進行編碼而制定的。另一個稱之為“主文檔、高級別”的標準是為了對高清晰度電視圖象進行編碼而制定的。按照主文檔、高級別標準編碼的圖象可以具有多達每圖象幀1152個有效行和每行1920個象素(pixel)的圖象尺寸。
另一方面，主文檔、主級別標準所規(guī)定的最大圖象尺寸為每行720象素和每幀567行。在每秒30幀的幀頻下，按照該標準編碼的信號的數據率為每秒720×567×30即12247200象素。作為對比，按照主文檔、高級別標準編碼的圖象的最大數據率為每秒1152×1920×30即66335200象素。這一數據率是按照主文檔、主級別標準編碼的圖象數據的數據率的五倍多。在美國，用于HDTV編碼的標準是上述標準的一個子集，其中的幀尺寸為每幀多達1080行和每行多達1920象素，并且，對于這種幀尺寸所規(guī)定的最大幀頻為每秒30幀。這個標準下的最大數據率仍然遠大于主文檔、主級別標準的最大數據率。
MPEG標準規(guī)定了一個復合句法，其中包含了數據和控制信息的混合信息。其中一些控制信息被用來使具有幾種不同格式的信號能被該標準所包含。這些格式規(guī)定了一些具有不同的每行象元(picture element)(象素)數目、不同的每幀或每場行數、和不同的每秒幀數或場數的圖象。此外，MPEG主文檔的基本句法還定義了分五個層次代表一個圖象序列的壓縮MPEG比特流，這五個層次分別是序列層、圖象組層、圖象層、切片層和宏塊層。每個層都由控制信息導入。最后，又稱之為副信息的其他信息(如幀類型、宏塊模式、圖象運動矢量、系數曲折形(zig-zag)分布模式、和去量化信息)則散布在整個編碼比特流的各處。
由于以下三個原因，從編碼高分辨率的主文檔高級別圖象到較低分辨率的主文檔高級別圖象、主文檔主級別圖象或者其他較低分辨率的圖象格式的轉換具有日益增大的重要性a)可以提供單個解碼器用于多種現有視頻格式，b)可以在主文檔、高級別信號與個人計算機監(jiān)視器或已有用戶電視接收機之間提供一個接口，以及c)可以減少HDTV的實施成本。例如，這一轉換使得可以用具有能支持諸如主文檔、主級別編碼圖象的較低圖象分辨率的已有廉價監(jiān)視器(如NTSC或525逐行監(jiān)視器)來替代昂貴的用于主文檔、高級別編碼圖象的高清晰度監(jiān)視器。這種轉換的一個特點是下轉換(DC)，它把高清晰度輸入圖象轉換成可以顯示在較低分辨率監(jiān)視器上的較低分辨率圖象。
為了有效地接收數字圖象，解碼器必須快速地處理視頻信號信息。為了能最佳地實現，解碼器系統(tǒng)必須比較價廉但仍有足夠的能力去實時地解碼這些數字信號。因此，一個能支持轉換到多種低分辨率格式的解碼器必須使處理器的存儲器最小化。
在此引用1998年3月11日提交的待審批申請09/180,243中公開的關于數字電視解碼器的講解作為參考。
目前，某些視頻監(jiān)視器或電視接收機不能處理數字電視解碼器的所有各種輸出格式。因此如果向一視頻監(jiān)視器或電視機提供不兼容的信號便可能損壞該監(jiān)視器或電視機。在傳統(tǒng)的數字解碼器中，其輸出信號的類型只能通過由該數字電視解碼器顯示在監(jiān)視器或電視機的屏幕上的指示才能確定。然而當解碼器的輸出不適合于監(jiān)視器時，這樣的在屏顯示(OSD)將出現問題，并且可能在得以改變輸出信號格式之前對監(jiān)視器造成損傷。
為了克服傳統(tǒng)數字電視解碼器的上述缺陷，希望能在把解碼器連接到監(jiān)視器上之前或者在啟動監(jiān)視器之前提供關于數字解碼器輸出模式的指示，從而可避免輸出格式OSD的必要性。
本發(fā)明將體現為一種能接收和解碼用多種不同格式編碼的視頻信號的數字電視解碼器。該數字視頻解碼器含有一個面板，其上有一個選擇器可供觀眾在解碼器的多種輸出格式中進行選擇。面板上還有一個與該選擇器相耦合的顯示器，用于向觀眾顯示關于他(或她)從多種輸出格式選出的那個格式的指示。觀眾在解碼器被連接到監(jiān)視器上之前或監(jiān)視器啟動之前選擇數字視頻解碼器的輸出格式。
根據本發(fā)明的一個方面，選擇器使數字視頻解碼器的各種輸出格式發(fā)生輪流循環(huán)。
根據本發(fā)明的另一個方面，顯示器是多個發(fā)光二極管。
根據本發(fā)明的又一個方面，顯示器是一個文字的或帶圖解的顯示器。
根據本發(fā)明的再一個方面，解碼器的各種輸出格式的每一個分別有各自對應的指示器。
根據本發(fā)明的另一方面，選擇器通過無線連接耦合于解碼器。
根據本發(fā)明的再一個方面，顯示器通過無線連接耦合于解碼器。
通過結合附圖來閱讀下面的詳細說明將是理解本發(fā)明的最好方式。在附圖中

圖1示出根據本發(fā)明第一個示例性實施例的解碼器前面板的外形圖；圖2是圖1所示解碼器的方框圖；圖3示出根據本發(fā)明的第二個示例性實施例的解碼器前面板的外形圖；圖4是根據本發(fā)明第三個示例性實施例的方框圖；以及圖5是根據本發(fā)明一個示例性方法的流程圖。
本發(fā)明的數字電視信號解碼器被設計成能支持多種不同的格式，同時還能在把解碼器連接到電視機之前或啟動電視機之前提供對所選擇格式的指示。
圖1示出根據本發(fā)明第一示例性實施例的一個數字解碼器的面板外形圖100。在圖1中，面板100上含有一個電源控制器102、一個輸出選擇器104和模式顯示器106。輸出指示器106對于數字解碼器的每種不同輸出模式可以含有各個相應的指示器108、110、112、114、116和118。
在圖1的示例性實施例中，數字解碼器能提供自然輸出信號(native output signal)(由指示器108指示)、混合輸出信號(由指示器110指示)、1080行隔行輸出信號(由指示器112指示)、720行逐行輸出信號(由指示器114指示)、480行逐行輸出信號(由指示器116指示)和480行隔行輸出信號(由指示器118指示)。
參見圖5，該圖示出一個略述選擇所需數字編碼器輸出模式的示例性處理的流程圖。在步驟500，數字解碼器例如被電源開關102啟動。在觀眾購買到數字解碼器后，或者當解碼器被復原成初始的廠設參數后，初始啟動解碼器時將有某個顯示指示器點亮，告之觀眾當前工作在哪個輸出模式上。在步驟502，觀眾確定要連接到解碼器上去的監(jiān)視器屬于什么類型。在步驟504，觀眾判斷解碼器的當前輸出模式是否與待接電視機或監(jiān)視器相兼容。如果輸出格式不兼容，則觀眾可在步驟506使用選擇器104改變輸出模式。觸發(fā)(activate)選擇器104將使當前輸出模式按預定順序改變成另一種輸出模式。然后重復步驟504。重復地觸發(fā)選擇器104將使解碼器在其所有各種輸出模式之間循環(huán)。一旦用戶選擇到了與電視機或監(jiān)視器相兼容的輸出模式時，就可以切斷解碼器電源。然后觀眾在步驟508把解碼器連接到電視機或監(jiān)視器上。
在圖5的示例性流程圖中，為了保證監(jiān)視器不會因接收到錯誤頻率下的垂直和水平同步信號而受損，監(jiān)視器的連接是在設定了相兼容的輸出格式之后才進行的。大多數監(jiān)視器都含有能把水平同步信號的頻率調節(jié)得與接收到的輸入信號匹配的鎖相環(huán)。這些水平同步信號也被用來產生電視監(jiān)視器中的高電壓。如果監(jiān)視器接收到了錯誤頻率下的水平同步信號，將可能產生與監(jiān)視器不兼容的高壓信號。雖然幾乎所有現代的監(jiān)視器都含有能防止這種損壞發(fā)生的電路，但一些老式的監(jiān)視器可能需要在設定了輸出模式之后才連接到解碼器上。含有保護電路的監(jiān)視器則可以在與解碼器相連接的情況下選擇輸出模式。
最后選定的輸出模式被存儲在一個非易失性存儲器或電池支持的存儲器中，使得在重新觸發(fā)數字電視解碼器時不再需要重復前述的選擇步驟?；蛘?，如果在輸出模式選擇步驟期間沒有啟動監(jiān)視器，則觀眾可以在選擇相兼容的輸出模式之前把解碼器連接到監(jiān)視器上。
再次參見圖1，還可以考慮以引用的一些作為指示器108、110、112、114、116和118的組成部分的單個選擇器來取代選擇器104。這時，觀眾不再需要通過在各種輸出模式之間的循環(huán)來進行選擇，而可以直接選擇一個希望的輸出模式。
圖2是根據本發(fā)明第一個示例性實施例的數字解碼器的方框圖。在圖2中，輸出選擇器104被連接在一個接口202上。接口202又被連接到一個視頻處理電路204和模式顯示器106上。接口202判斷用戶什么時候觸發(fā)了輸出選擇器104并向視頻處理電路204提供一個信號210，以改變數字電視解碼器的輸出模式。然后由視頻處理電路204按照所選的模式對數字輸入信號206進行處理，產生輸出信號208。接口202還通過向模式顯示器106提供一個信號212來向觀眾顯示關于所選輸出模式的可視指示。
在自然模式下，數字輸入信號206在通過視頻處理電路204時不經下轉換地變成輸出信號208。在混合模式下，對應于低于1080隔行模式(即模式480I、480P和720P)的數字輸入信號在通過視頻處理電路204時也是不經過下轉換地變成輸出信號208。但混合模式下的1080I數字輸入信號將被下轉換成480I、480P或者720P的輸出模式中的一種。在所有其他模式(480P、480I和720P)中，數字輸入信號206都將被下轉換以與所選的模式相匹配。
本發(fā)明在應用于本地模式或混合模式的監(jiān)視器時將具有一些優(yōu)點。例如，當接收到一個480I視頻信號時，這些監(jiān)視器將按缺省以480I格式顯示該信號。但是觀眾可能希望以其他的格式，例如480P，來觀看信號。當本發(fā)明應用于本地或混合模式的監(jiān)視器時，它將允許觀眾指定解碼器所提供的視頻信號輸出格式，同時在解碼器的前面板上顯示出關于該格式的指示。這將使觀眾得知，在解碼器能以新的格式提供視頻信息之前早已完成了格式轉換。
圖3示出根據本發(fā)明的一個數字電視解碼器面板300的第二個示例性實施例。在圖3中，用一個文字或圖象顯示器302取代了模式顯示器106。該顯示器302可以是例如液晶顯示器、電致發(fā)光顯示器、場致發(fā)射顯示器、等離子體顯示器、發(fā)光二極管顯示器、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器、或者能被構形成(configured)以向觀眾顯示文字和/或圖形的其他顯示器。在其他所有方面，第二和第一示例性實施例是完全相同的。可以考慮顯示器302是能向觀眾提供解碼器輸出模式連同其他感興趣信息的單行或多行顯示器。按照觀眾的要求，輸出模式的顯示可以是連續(xù)的、有選擇性的、或者周期性的。
圖4是根據本發(fā)明另一個示例性實施例的數字解碼器400的方框圖。在圖4中，選擇器402通過無線連接418被耦合于接口404。類似于在第一示例性實施例，選擇器402可以是能讓觀眾通過在各種輸出模式之間的循環(huán)來進行選擇的單個選擇器；也可以是一些分別對應于各個輸出模式的專用選擇器，使觀眾能夠“直接”選擇所希望的輸出模式。
輸出模式顯示器可以像第一示例性實施例一樣位于數字電視解碼器的面板上(圖4中的顯示器406)；并且/或者可以與選擇器402一起位于遙控器416上。在后一情形中，模式顯示器414通過無線連接420耦合于接口404。無線連接418和420可以是兩個分開的單向連接，也可以合成為一個雙向連接。可以考慮無線連接是基于紅外(IR)、聲頻(如超聲)、或者射頻(RF)的連接。也可以考慮免去無線連接420。在這樣的實施例中，遙控器416可以向接口404發(fā)送一個指示所選模式的信號并響應于觀眾的選擇去改變模式顯示，而不從接口404接收任何確認信息。這里所述的遙控器416使觀眾能用類似于其他類型音頻-視頻設備的方式容易地改變或設定解碼器的輸出格式。
雖然上面借助于一些特定的實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此。所以應該把所附權利要求書理解為不僅涵括了前面具體說明的那些本發(fā)明形式和實施例，而且還涵括本專業(yè)技術人員在不偏離所附權利要求書定義的范疇的情況下可能作出的各種其他形式和實施例。
權利要求
1.一種與監(jiān)視器結合使用的數字電視信號解碼器，它含有一個面板，該面板上包括一個選擇器，用于在解碼器的多種輸出格式之間進行選擇；以及一個耦合于該選擇器的顯示器，用于響應于使用選擇器所做的選擇，向觀眾顯示一個關于從多種輸出格式中選出的那種格式的指示，其中的顯示器是與監(jiān)視器分開的。
2.根據權利要求1的解碼器，其中的選擇器包含一單個選擇控制，并且響應于對該選擇控制的接連觸發(fā)，其輸出格式在多種輸出格式之間循環(huán)。
3.根據權利要求1的解碼器，其中的選擇器包含一個為接收對多種輸出格式中的一種特定格式的直接選擇而構形成的選擇器。
4.根據權利要求1的解碼器，其中對選擇器的觸發(fā)使解碼器能在一當前輸出格式與所述多種輸出格式中的另一種輸出格式之間轉換。
5.根據權利要求1的解碼器，其中的顯示器包含多個發(fā)光二極管(LED)。
6.根據權利要求1的解碼器，其中的顯示器是一種文字和圖形顯示器。
7.根據權利要求6的解碼器，其中的顯示器是從液晶顯示器、電致發(fā)光顯示器、發(fā)光二極管顯示器、有機發(fā)光二極管顯示器、場致發(fā)射顯示器、和等離子體顯示器中選出的一種顯示器。
8.根據權利要求1的解碼器，其中多種輸出格式中的每種格式都有一個相應的指示器。
9.根據權利要求8的解碼器，其中的選擇器為多個選擇器，該多個選擇器中的每個選擇器分別與各相應的指示器耦合。
10.根據權利要求1的解碼器，其中的顯示器能指示從I)480隔行、ⅱ)490逐行、ⅲ)720逐行、(ⅳ)1080隔行、ⅴ)自然、和ⅵ)混合等這些輸出格式中選出的至少一種輸出格式。
11.一種與監(jiān)視器結合使用的數字電視信號解碼器，該解碼器包括一個鍵盤，用于在解碼器的多種輸出格式中進行選擇；一個耦合于該鍵盤的輸出端的接口，該鍵盤產生一個指示從多種輸出格式中選出的一種格式的輸出信號；一個耦合于該接口的輸出端的顯示器，用于指示從多種輸出格式中選出的那種格式，其中的顯示器是與監(jiān)視器分開的；以及一個耦合于該接口的視頻處理器，用于從該接口接收輸出信號，該視頻處理器通過處理該數字電視信號來產生一個兼容于所選輸出格式的輸出信號，其中，是在解碼器被連接到監(jiān)視器上之前對輸出格式進行選擇的。
12.根據權利要求11的解碼器，其中的鍵盤通過無線連接耦合于該接口。
13.一種用于向監(jiān)視器提供解碼數字電視信號的方法，該方法包括以下步驟a)通過鍵盤在解碼器的多種輸出格式中進行選擇；b)顯示器響應于上述選擇步驟所做的選擇，向觀眾顯示一個關于從多種輸出格式中選出的那種格式的指示；以及c)在觀眾選擇了輸出格式之后，把解碼器連接到監(jiān)視器上。
14.根據權利要求13的方法，它還包括以下步驟d)按照所選的輸出格式對電視信號進行解碼；以及e)在監(jiān)視器上顯示該解碼的電視信號。
15.一種與監(jiān)視器結合使用的數字電視信號解碼器，該解碼器包括一個選擇器，用于在解碼器的多種輸出格式之間進行選擇；及一個耦合于該選擇器并與監(jiān)視器分開的顯示器，用于響應于使用選擇器作出的選擇，向觀眾顯示一個關于從多種輸出格式中選出的那種格式的指示，其中至少是在解碼器被連接到監(jiān)示器上之前或在啟動監(jiān)視器之前，進行對輸出格式的選擇。
16.根據權利要求15的解碼器，其中的選擇器通過無線連接耦合于指示器。
17.根據權利要求16的解碼器，其中的無線連接是光學連接、聲頻連接、和射頻(RF)連接中的一種連接。
18.根據權利要求17的解碼器，其中的光學連接是一種紅外(IR)連接。
19.一種與監(jiān)視器結合使用的數字電視解碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個鍵盤，用于在解碼器的多種輸出格式之間進行選擇；該解碼器包括ⅰ)一個耦合于該鍵盤的接口，該鍵盤產生一個指示從多種輸出格式中選出的一種格式的輸出信號，以及ⅱ)一個耦合于該接口的視頻處理器，用于從該接口接收輸出信號，該視頻處理器通過按照所選的輸出格式處理該數字電視信號來產生一個輸出信號；以及一個與監(jiān)視器分開并耦合于該接口的輸出端的顯示器，用于指示從多種輸出格式中選出的那種格式。
20.根據權利要求19的系統(tǒng)，其中鍵盤和指示器兩者中至少有一個是通過無線連接耦合于接口的。
全文摘要
一種能與多種不同類型的監(jiān)視器結合使用的數字電視信號解碼器含有一個控制面板,其上包含一個能讓觀眾在解碼器的各種輸出格式之間進行選擇的選擇器。解碼器面板上的一個顯示器耦合于該選擇器,用于顯示一個關于所選輸出格式的指示。觀眾在把解碼器連接到監(jiān)視器上之前對解碼器的輸出格式進行選擇?？刂泼姘蹇梢晕挥诮獯a器自身上,或者也可以位于一個遙控器上。
文檔編號H04N5/445GK1318944SQ01109739
公開日2001年10月24日 申請日期2001年3月29日 優(yōu)先權日2000年3月31日
發(fā)明者托德·S·鮑澤, 馬丁·德喬治, 馬克·J·迪塞威, 馬克·C·列萬多夫斯基 申請人:松下電器產業(yè)株式會社