專利名稱：通過調(diào)制視頻信號(hào)亮度等級(jí)在視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總得來說涉及一個(gè)音視頻系統(tǒng)，更特別地涉及一種用于通過調(diào)制視頻信號(hào)亮度等級(jí)而在視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
視頻顯示器通常被用來顯示視頻圖像和文本。諸如液晶顯示屏(LCD)監(jiān)控器和電視機(jī)的視頻顯示器通常包括一個(gè)光源、一個(gè)或多個(gè)有源矩陣面板以及一個(gè)顯示屏。光源中產(chǎn)生的光被有源矩陣面板調(diào)制。一個(gè)電子電路控制該有源矩陣面板中的象素，以便調(diào)制由光源輸出的光。在顯示屏上顯示結(jié)果視頻圖像。與顯示屏相關(guān)的顯示控制允許用戶手動(dòng)調(diào)試影響圖像的某些顯示參數(shù)。能夠被用戶手動(dòng)調(diào)試的顯示參數(shù)之一是所顯示圖像的亮度等級(jí)(brightness level)。

發(fā)明內(nèi)容
本領(lǐng)域內(nèi)需要一種能夠通過調(diào)制視頻信號(hào)的顯示參數(shù)在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。特別地，本領(lǐng)域內(nèi)需要一種能夠通過調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠通過調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)。調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)能夠傳輸在視頻信號(hào)的音頻部分和視頻部分中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)。
以高頻執(zhí)行亮度等級(jí)調(diào)制，因此人的視覺察覺不到亮度等級(jí)中的改變。人的眼睛將視頻顯示的亮度等級(jí)視為一個(gè)整體。因此，觀察者僅僅察覺被調(diào)制亮度等級(jí)的平均亮度。但是，高亮度等級(jí)和低亮度等級(jí)之間的高頻轉(zhuǎn)換能夠被光接收器檢測(cè)。
本發(fā)明的一個(gè)視頻顯示單元通過調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)在該視頻信號(hào)中編碼一個(gè)輸入數(shù)據(jù)流。在一個(gè)顯示屏上顯示所得到的亮度調(diào)制視頻圖像。亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元中的一個(gè)光接收器檢測(cè)視頻信號(hào)的亮度等級(jí)中的變化，并輸出一個(gè)表示亮度調(diào)制數(shù)據(jù)的信號(hào)。在一個(gè)亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元中處理亮度調(diào)制數(shù)據(jù)，以便再生被編碼在視頻信號(hào)中的原始數(shù)據(jù)流。編碼在視頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)流可以是一個(gè)表示音頻輸出、文本輸出或視頻輸出的數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的視頻顯示單元包括一個(gè)亮度等級(jí)調(diào)制面板，它能夠接收數(shù)據(jù)流并調(diào)制視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)來將該數(shù)據(jù)流編碼到該視頻信號(hào)的亮度等級(jí)中。在視頻信號(hào)兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中，亮度等級(jí)調(diào)制面板調(diào)制該視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)。
通過在數(shù)據(jù)傳輸周期的第一部分中將視頻信號(hào)的亮度等級(jí)設(shè)置為最高等級(jí)而在數(shù)據(jù)傳輸周期的第二部分中將視頻信號(hào)的亮度的等級(jí)設(shè)置為最低等級(jí)，亮度等級(jí)調(diào)制面板能夠在數(shù)據(jù)傳輸周期中編碼一個(gè)類型的數(shù)據(jù)位(例如位“0”)。通過在數(shù)據(jù)傳輸周期的第一部分中將視頻信號(hào)的亮度等級(jí)設(shè)置為最低等級(jí)并在數(shù)據(jù)傳輸周期的第二部分中將視頻信號(hào)的亮度等級(jí)設(shè)置為最高等級(jí)，亮度等級(jí)調(diào)制面板能夠編碼另一個(gè)類型的數(shù)據(jù)位(例如位”1”)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過在視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制該視頻信號(hào)的亮度等級(jí)而在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種視頻顯示單元，它能夠?qū)?shù)據(jù)流編碼到視頻信號(hào)的亮度等級(jí)中以便產(chǎn)生用于顯示的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖像，所述圖像包括該視頻信號(hào)的亮度等級(jí)中的被編碼數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元，它能夠接收由視頻顯示單元產(chǎn)生的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖像并解碼編碼在該亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖像內(nèi)的數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種系統(tǒng)和方法，其以一種使人的視覺察覺不到視頻信號(hào)的亮度等級(jí)調(diào)制的模式調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)來在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)。
前述相當(dāng)廣泛地概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的以下詳細(xì)闡述。下文將闡述的本發(fā)明的附加特征和優(yōu)勢(shì)形成了本發(fā)明權(quán)利要求的主體。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到他們可以使用作為基礎(chǔ)公布的概念和特定實(shí)施例來修改或設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明相同目的的其它結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到此類等價(jià)結(jié)構(gòu)沒有在本發(fā)明最廣泛的形式中脫離其實(shí)質(zhì)和范疇。
在閱讀本發(fā)明詳細(xì)闡述之前，有利地給出本專利文件中使用的某些詞和慣用語(yǔ)的定義術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”及其派生詞指非限制情況的包含；術(shù)語(yǔ)“或者”是包括在內(nèi)的，含義和/或；慣用語(yǔ)“與......相關(guān)”和“與其相關(guān)”及其派生詞可指包括、被包括在......內(nèi)、與......互連、包含、被包含在......內(nèi)、連接到......或與......相連、耦合到......或與......耦合、可與......通信、與......合作、交叉、并列、與......近似、一定或與......密切聯(lián)系、具有、具有......性等等；且術(shù)語(yǔ)“控制器”、“處理器”或“設(shè)備”指控制至少一個(gè)操作的任何設(shè)備、系統(tǒng)或它們中的一部分，這樣一個(gè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)在硬件、軟硬件結(jié)合體或軟件中或?qū)崿F(xiàn)在至少兩個(gè)類似部件的某種組合中。應(yīng)該注意同任何特定控制器相關(guān)的功能可被本地或遠(yuǎn)程地集中或分布。特別地，一個(gè)控制器可包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器以及相關(guān)的輸入/輸出設(shè)備和存儲(chǔ)器，它們執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序和/或一個(gè)操作系統(tǒng)程序。在這一專利文件中提供了某些詞和慣用語(yǔ)的定義。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，即便不是在大多數(shù)情況下，但是在許多情況下，這樣定義的詞和慣用語(yǔ)的這些定義也適用于在前使用和未來使用。


為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)結(jié)合附圖參考下列闡述，其中相同數(shù)字表示相同對(duì)象，并且其中 圖1是說明根據(jù)本發(fā)明原理的視頻顯示單元和亮度等級(jí)調(diào)制面板的一個(gè)有利實(shí)施例的框圖； 圖2是說明根據(jù)本發(fā)明原理的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元和光接收器的一個(gè)有利實(shí)施例的框圖； 圖3(a)是說明根據(jù)本發(fā)明雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的一個(gè)視頻信號(hào)示例亮度等級(jí)的圖解； 圖3(b)是說明根據(jù)本發(fā)明雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的一個(gè)示例數(shù)據(jù)同步信號(hào)的圖解； 圖3(c)是說明根據(jù)本發(fā)明雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的一個(gè)示例水平同步信號(hào)的圖解； 圖4(a)是說明根據(jù)本發(fā)明非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的視頻信號(hào)第一示例亮度等級(jí)的圖解； 圖4(b)是說明根據(jù)本發(fā)明非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的視頻信號(hào)第二示例亮度等級(jí)的圖解； 圖4(c)是說明根據(jù)本發(fā)明非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的視頻信號(hào)第三示例亮度等級(jí)的圖解； 圖5展示一個(gè)流程圖，它示出本發(fā)明方法的第一部分的一個(gè)有利實(shí)施例的步驟； 圖6展示一個(gè)流程圖，它示出本發(fā)明方法的第二部分的一個(gè)有利實(shí)施例的步驟； 圖7是說明本發(fā)明在耳機(jī)中的使用的圖解，所述耳機(jī)以不同的外語(yǔ)提供多個(gè)音頻節(jié)目；以及 圖8是說明本發(fā)明在耳機(jī)中的使用的圖解，所述耳機(jī)為不帶音頻節(jié)目顯示的視頻節(jié)目提供一個(gè)音頻節(jié)目。
具體實(shí)施例方式下面討論的圖1到圖8以及被用來闡述本專利文獻(xiàn)中發(fā)明原理的多個(gè)實(shí)施例僅僅是為了說明，而不應(yīng)該以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明范疇的限制。本發(fā)明可被用于任何適當(dāng)?shù)囊粢曨l系統(tǒng)。
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明原理的視頻顯示單元100和亮度等級(jí)調(diào)制面板120的一個(gè)有利實(shí)施例的框圖。視頻顯示單元100從視頻信號(hào)源110接收視頻信號(hào)。來自視頻信號(hào)源110的視頻信號(hào)作為第一輸入被提供到亮度等級(jí)調(diào)制面板120。視頻顯示單元100還包括光源150和光源驅(qū)動(dòng)器160。例如，光源150可包括多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。例如，光源驅(qū)動(dòng)器160可包括一個(gè)發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)器。光源150的輸出作為第二輸入被提供到亮度等級(jí)調(diào)制面板120。
來自數(shù)據(jù)源170(標(biāo)記為數(shù)據(jù)輸入)的一個(gè)數(shù)據(jù)流被提供到光源驅(qū)動(dòng)器160。光源驅(qū)動(dòng)器160根據(jù)來自數(shù)據(jù)源170的所述數(shù)據(jù)流調(diào)制光源150。亮度等級(jí)調(diào)制面板120隨后調(diào)制來自視頻信號(hào)源110的視頻信號(hào)的亮度等級(jí)，以便編碼來自數(shù)據(jù)源170的所述數(shù)據(jù)流。亮度調(diào)制視頻圖像隨后被輸出到顯示屏130，并且該視頻圖像被呈現(xiàn)用以觀看。顯示屏130可包括任何傳統(tǒng)類型的顯示屏(例如，電視機(jī)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控器，平板顯示屏)。
亮度等級(jí)調(diào)制面板120將一個(gè)數(shù)據(jù)同步信號(hào)(標(biāo)記為數(shù)據(jù)SYNC)提供到光源驅(qū)動(dòng)器160。此外，耦合到顯示屏130的屏幕控制單元140將一個(gè)手動(dòng)亮度控制信號(hào)(標(biāo)記為手動(dòng)亮度控制(MANUALBRIGHTNESS CONTROL))提供到光源驅(qū)動(dòng)器160。如果顯示屏130的觀看者手動(dòng)改變?cè)陲@示屏130上顯示的圖像的亮度等級(jí)，那么亮度等級(jí)中的改變將被傳送到光源驅(qū)動(dòng)器160。光源驅(qū)動(dòng)器160隨后將相應(yīng)地調(diào)整光源150的亮度等級(jí)。
圖2是說明根據(jù)本發(fā)明原理的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元210和光接收器220的一個(gè)有利實(shí)施例的框圖。來自顯示屏130的亮度調(diào)制視頻圖像200入射到光接收器220上。如前所述，光接收器220檢測(cè)亮度調(diào)制視頻圖像200中的視頻信號(hào)的亮度等級(jí)變化。光接收器220將一個(gè)表示亮度調(diào)制數(shù)據(jù)的信號(hào)輸出到亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230。亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230處理亮度調(diào)制數(shù)據(jù)，以便再生由亮度等級(jí)調(diào)制面板120在視頻信號(hào)中編碼的、來自數(shù)據(jù)源170的原始數(shù)據(jù)流。
亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230解碼來自亮度調(diào)制數(shù)據(jù)的音頻數(shù)據(jù)，并將該音頻數(shù)據(jù)提供到音頻輸出單元240。或者，亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230解碼來自亮度調(diào)制數(shù)據(jù)的文本數(shù)據(jù)，并將該文本數(shù)據(jù)提供到文本輸出單元250?；蛘撸炼日{(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230解碼來自亮度調(diào)制數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)，并將該視頻數(shù)據(jù)提供到視頻輸出單元260。
圖3(a)-3(c)是說明根據(jù)本發(fā)明有利實(shí)施例的視頻信號(hào)、數(shù)據(jù)同步信號(hào)340和水平同步信號(hào)350(標(biāo)記為H SYNC 350)的示例亮度等級(jí)310的圖解。亮度等級(jí)310的振幅和數(shù)據(jù)同步信號(hào)340的振幅以及水平同步信號(hào)350的振幅被示為時(shí)間的函數(shù)。
如圖3(a)-3(c)中所示，本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸周期被設(shè)置在行刷新周期之間。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，行刷新周期之間的時(shí)間內(nèi)是不傳輸數(shù)據(jù)的。在一個(gè)行刷新周期中，顯示器上對(duì)應(yīng)一整行的象素被刷新。本發(fā)明中，示例數(shù)據(jù)傳輸周期320和示例數(shù)據(jù)傳輸周期330被設(shè)置在行刷新周期之間。在數(shù)據(jù)傳輸周期(320、330)中調(diào)制亮度等級(jí)310能夠傳輸一個(gè)或多個(gè)位。
圖3(a)說明本發(fā)明方法的一個(gè)有利實(shí)施例，其中每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期傳輸一個(gè)(1)位。在圖3(a)示出的有利實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)傳輸周期320中傳輸一個(gè)表示位“0”的信號(hào)。位“0”信號(hào)包括傳輸周期320的第一半部分和傳輸周期320的第二半部分，所述第一半部分中亮度等級(jí)310處于最高允許等級(jí)(標(biāo)記為MAX)而所述第二半部分中亮度等級(jí)310處于最低允許等級(jí)(標(biāo)記為MIN)。數(shù)據(jù)傳輸周期320結(jié)束之后，亮度等級(jí)返回到數(shù)據(jù)傳輸周期320開始之前存在的亮度等級(jí)。
圖3(a)示出的有利實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)傳輸周期330中傳輸一個(gè)表示位“1”的信號(hào)。位“1”信號(hào)包括傳輸周期330的第一半部分和傳輸周期330的第二半部分，所述第一半部分中亮度等級(jí)310處于最低允許等級(jí)(標(biāo)記為MIN)而所述第二半部分中亮度等級(jí)310處于最高允許等級(jí)(標(biāo)記為MAX)。數(shù)據(jù)傳輸周期330結(jié)束之后，亮度等級(jí)返回到數(shù)據(jù)傳輸周期330開始之前存在的亮度等級(jí)。
圖3(a)示出的示例中，位“0”的表示對(duì)應(yīng)從最大亮度值到最小亮度值的“高到低”轉(zhuǎn)換。位“1”的表示對(duì)應(yīng)從最小亮度值到最大亮度值的“低到高”轉(zhuǎn)換。最高和最低亮度等級(jí)間的轉(zhuǎn)換有助于光接收器220檢測(cè)到該轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)同步信號(hào)340用信號(hào)通知每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期的開始。類似地，水平同步信號(hào)350用信號(hào)通知每個(gè)行刷新周期的開始。
應(yīng)該理解圖3(a)中示出的位“0”和位“1”的調(diào)制圖形只是示例。其它類型的調(diào)制圖形可被用來在數(shù)據(jù)傳輸周期(320、330)期間表示位“0”和位“1”。此外，應(yīng)該理解每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期傳輸一個(gè)位的示例同樣只是一個(gè)示例。本發(fā)明的其它實(shí)施例中，一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期可傳輸多個(gè)位。
任何亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖形都不應(yīng)該存在觀察者能夠察覺到的亮度變化。這要求位“0”數(shù)據(jù)位傳輸期間的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值等于位“1”數(shù)據(jù)位傳輸期間的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值。排列所述亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖形可指“雙相振幅調(diào)制”，由此調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值對(duì)每個(gè)被傳輸位都相同。
圖4(a)-4(c)是說明根據(jù)本發(fā)明非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制方法的有利實(shí)施例的三個(gè)視頻信號(hào)示例亮度等級(jí)(410、440、470)的圖解。圖4(a)中，一個(gè)行刷新周期中的亮度等級(jí)410具有一個(gè)較高值。即，亮度等級(jí)410相當(dāng)接近最高允許等級(jí)MAX。為了在數(shù)據(jù)傳輸周期420中保持一個(gè)調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值(其近似等于行刷新周期中的亮度等級(jí)410)，數(shù)據(jù)傳輸周期420的第一部分(在此期間亮度等級(jí)410處于一個(gè)最高允許等級(jí)MAX)在持續(xù)時(shí)間上長(zhǎng)于數(shù)據(jù)傳輸周期420的第二部分(在此期間亮度等級(jí)410處于最低允許亮度等級(jí)MIN)。
類似地，為了在數(shù)據(jù)傳輸周期430中保持一個(gè)調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值(其近似等于行刷新周期中的亮度等級(jí)410)，數(shù)據(jù)傳輸周期430的第一部分(在此期間亮度等級(jí)410處于最低允許等級(jí)MIN)在持續(xù)時(shí)間上短于數(shù)據(jù)傳輸周期430的第二部分(在此期間亮度等級(jí)410處于最高允許等級(jí)MAX)。
數(shù)據(jù)傳輸周期的第一部分的時(shí)長(zhǎng)和數(shù)據(jù)傳輸周期的第二部分的時(shí)長(zhǎng)被調(diào)整，由此數(shù)據(jù)傳輸周期中的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值近似等于行刷新周期中的亮度等級(jí)值。對(duì)亮度調(diào)制數(shù)據(jù)圖形的第一和第二部分相對(duì)長(zhǎng)度的調(diào)整可被稱為“非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制”，由此數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值近似等于行刷新周期中的亮度等級(jí)值。
非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制可被用來最小化可能由數(shù)據(jù)傳輸周期中的亮度等級(jí)調(diào)制造成的最大顯示亮度的任何降低。非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制還可被用來最小化可能由數(shù)據(jù)傳輸周期中的亮度等級(jí)調(diào)制造成的最小顯示亮度中的任何提高。
圖4(b)中，行刷新周期中的亮度等級(jí)440具有一個(gè)中間值。即，亮度等級(jí)440近似為最低允許等級(jí)MIN和最高允許等級(jí)MAX的一半。為了在數(shù)據(jù)傳輸周期450中保持一個(gè)近似等于行刷新周期中亮度等級(jí)440的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值，數(shù)據(jù)傳輸周期450的第一部分(在此期間亮度等級(jí)440處于最高允許等級(jí)MAX)在持續(xù)時(shí)間上近似等于數(shù)據(jù)傳輸周期450的第二部分(在此期間亮度等級(jí)440處于最低允許等級(jí)MIN)。
類似地，為了在數(shù)據(jù)傳輸周期460中保持近似等于行刷新周期中亮度等級(jí)440的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值，數(shù)據(jù)傳輸周期460的第一部分(在此期間亮度等級(jí)440處于最低允許等級(jí)MIN)在持續(xù)時(shí)間上近似等于數(shù)據(jù)傳輸周期460的第二部分(在此期間亮度等級(jí)440處于最高允許等級(jí)MAX)。
圖4(c)中，行刷新周期中的亮度等級(jí)470具有一個(gè)較低值。即，亮度等級(jí)470相當(dāng)接近最低允許等級(jí)MIN。為了在數(shù)據(jù)傳輸周期480中保持近似等于行刷新周期亮度等級(jí)470的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值，數(shù)據(jù)傳輸周期480的第一部分(在此期間亮度等級(jí)470處于最高允許等級(jí)MAX)在持續(xù)時(shí)間上短于數(shù)據(jù)傳輸周期480的第二部分(期間亮度等級(jí)470處于最低允許等級(jí)MIN)。
類似地，為了在數(shù)據(jù)傳輸周期490中保持近似等于行刷新周期亮度等級(jí)470的調(diào)制亮度數(shù)據(jù)圖形的平均值，數(shù)據(jù)傳輸周期490的第一部分(在此期間亮度等級(jí)470處于最低允許等級(jí)MIN)在持續(xù)時(shí)間上長(zhǎng)于數(shù)據(jù)傳輸周期490的第二部分(在此期間亮度等級(jí)470處于最高允許等級(jí)MAX)。
圖5展示一個(gè)流程圖，示出本發(fā)明方法的第一部分的一個(gè)有利實(shí)施例的步驟。圖5中示出方法的步驟總體被稱為參考數(shù)字500。圖5示出的第一步驟中，數(shù)據(jù)源170將一個(gè)數(shù)據(jù)流提供到視頻顯示單元100的光源驅(qū)動(dòng)器160(步驟510)。隨后光源驅(qū)動(dòng)器160使用來自數(shù)據(jù)源170的所述數(shù)據(jù)流調(diào)制視頻顯示單元100的光源150(步驟520)。亮度等級(jí)調(diào)制面板530調(diào)制來自視頻信號(hào)源110的視頻信號(hào)的亮度等級(jí)，以便編碼來自數(shù)據(jù)源170的數(shù)據(jù)流(步驟530)。來自亮度等級(jí)調(diào)制面板120的亮度調(diào)制視頻圖像包含來自數(shù)據(jù)源170的所述被編碼數(shù)據(jù)流。隨后，亮度等級(jí)調(diào)制面板120將亮度調(diào)制視頻圖像提供到顯示屏130(步驟540)。亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元210中的光閱讀器220從顯示屏130讀取亮度調(diào)制數(shù)據(jù)，并且亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230再生來自數(shù)據(jù)源170的原始數(shù)據(jù)流(步驟550)。
圖6展示一個(gè)流程圖，示出本發(fā)明方法的第二部分的一個(gè)有利實(shí)施例的步驟。圖6示出方法的步驟總體被標(biāo)記為參考數(shù)字600。圖6示出的第一步驟中，亮度等級(jí)調(diào)制面板120接收一個(gè)視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)310(步驟610)。亮度等級(jí)調(diào)制面板120還接收一個(gè)將在亮度等級(jí)310內(nèi)調(diào)制的數(shù)據(jù)位(步驟620)。亮度等級(jí)調(diào)制面板120在兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制亮度等級(jí)310(步驟630)。亮度等級(jí)調(diào)制面板120確定將被編碼的數(shù)據(jù)位是否為位“0”數(shù)據(jù)位(決定步驟640)。
如果將被編碼的數(shù)據(jù)位為位“0”數(shù)據(jù)位，則亮度等級(jí)調(diào)制面板120在數(shù)據(jù)傳輸周期的第一半部分中將亮度等級(jí)310設(shè)置為最高等級(jí)MAX并在數(shù)據(jù)傳輸周期的第二半部分中將亮度等級(jí)310設(shè)置為最低等級(jí)MIN(步驟650)。數(shù)據(jù)傳輸周期結(jié)束之后，亮度等級(jí)調(diào)制面板120將亮度等級(jí)310設(shè)置為其先前的亮度等級(jí)(步驟670)。
如果將被編碼的數(shù)據(jù)位不是位“0”數(shù)據(jù)位，則它是一個(gè)位“1”數(shù)據(jù)位。這種情況下，亮度等級(jí)調(diào)制面板120在數(shù)據(jù)傳輸周期的第一半部分中將亮度等級(jí)310設(shè)置為最低等級(jí)MIN并在數(shù)據(jù)傳輸周期的第二半部分中將亮度等級(jí)310設(shè)置為最高等級(jí)MAX(步驟660)。數(shù)據(jù)傳輸周期結(jié)束之后，亮度等級(jí)調(diào)制面板120將亮度等級(jí)310設(shè)置為其先前的亮度等級(jí)(步驟670)。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可被用于大量應(yīng)用。例如，圖7展示了一個(gè)有利應(yīng)用，其中本發(fā)明能夠接收和播放表示不同語(yǔ)言的音頻信號(hào)。顯示屏130顯示一個(gè)視頻節(jié)目，其中的音頻部分是英語(yǔ)的。以德語(yǔ)表示音頻部分和以法語(yǔ)表示音頻部分以及以西班牙語(yǔ)表示音頻部分的音頻數(shù)據(jù)流在亮度調(diào)制視頻圖像200中被編碼。本發(fā)明的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器210可聯(lián)合耳機(jī)710接收和解碼在亮度調(diào)制視頻圖像200中的亮度調(diào)制音頻數(shù)據(jù)流。光閱讀器220(圖7中未示出)讀取編碼的音頻數(shù)據(jù)流，而亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230(圖7中未示出)解碼所述編碼的音頻數(shù)據(jù)流以便再現(xiàn)外語(yǔ)音頻部分。
耳機(jī)710中的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元210將德語(yǔ)音頻信號(hào)720和法語(yǔ)音頻信號(hào)730以及西班牙語(yǔ)音頻信號(hào)740提供到耳機(jī)750。用戶使用音頻版本切換器760選擇希望的音頻信號(hào)。本發(fā)明的這個(gè)有利實(shí)施例可被用于由說不同語(yǔ)言的人組成其中聽眾的任何類型的音視頻表示。
圖8展示了一個(gè)有利應(yīng)用，其中本發(fā)明能夠?yàn)椴粠в幸纛l節(jié)目顯示的視頻節(jié)目接收和播放一個(gè)音頻節(jié)目。這類顯示可能發(fā)生在飛機(jī)飛行期間的電影表示中。在現(xiàn)有技術(shù)中，用戶必須將一個(gè)耳機(jī)插入用戶附近的音頻輸出插口中以便收聽與視頻節(jié)目相關(guān)的音頻節(jié)目。本發(fā)明不需要采用音頻輸出插口。本發(fā)明能夠從亮度調(diào)制視頻圖像獲得音頻節(jié)目。
顯示屏130顯示一個(gè)視頻節(jié)目，其相應(yīng)的音頻節(jié)目沒有被可聽傳輸。表示相應(yīng)音頻節(jié)目的一個(gè)音頻數(shù)據(jù)流在亮度調(diào)制視頻圖像200中被編碼。本發(fā)明的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器210可聯(lián)合頭戴耳機(jī)810來接收和解碼亮度調(diào)制視頻圖像200中的亮度調(diào)制音頻數(shù)據(jù)流。光閱讀器220(圖8中未示出)讀取被編碼的音頻數(shù)據(jù)流，而亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元230(圖8中未示出)解碼被編碼的音頻數(shù)據(jù)流以便恢復(fù)相應(yīng)的音頻節(jié)目。
頭戴耳機(jī)810中的亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元210將音頻節(jié)目信號(hào)820提供到用戶的耳機(jī)830。本發(fā)明的這一有利實(shí)施例可被用于其中音頻節(jié)目沒有對(duì)應(yīng)該視頻節(jié)目表示的任何類型的音視頻表示。
盡管只關(guān)于其某些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)闡述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解在本發(fā)明最廣義形式下不背離其概念和范疇時(shí)，他們可以在本發(fā)明中做出多種改變、替換修改、變更以及順應(yīng)變化。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備(100、210)，其通過調(diào)制視頻信號(hào)的亮度等級(jí)(310)來傳輸所述視頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)(320、330)。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100、210)，其中該設(shè)備在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)。
3.權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100、210)，其中所述設(shè)備包括一個(gè)視頻顯示單元，它能夠?qū)⑺鰯?shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中，以便產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)；以及一個(gè)亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)，它能夠接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)并解碼來自所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)(320、330)。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100、210)，其中所述視頻顯示單元包括一個(gè)亮度等級(jí)調(diào)制面板(120)，它能夠調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)用以將所述數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中。
5.權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100、210)，其中所述亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)包括一個(gè)光接收器(220)，它能夠從所述視頻顯示單元(100)接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)并檢測(cè)所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)的改變，這些改變表示被編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中的所述數(shù)據(jù)(320、330)；以及一個(gè)亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元(230)，它能夠解碼來自由所述光接收器(220)檢測(cè)的所述亮度調(diào)制視頻圖像的所述數(shù)據(jù)(320、330)。
6.權(quán)利要求5所述的設(shè)備(100、210)，其中所述亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元(230)解碼來自所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)(320、330)用以再生下列之一一個(gè)音頻輸出、一個(gè)文本輸出以及一個(gè)視頻輸出。
7.權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100、210)，其中所述亮度等級(jí)調(diào)制面板(120)調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)，用以在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中將所述數(shù)據(jù)(320、330)的至少一位(320)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中。
8.權(quán)利要求7所述的設(shè)備(100、210)，其中所述亮度等級(jí)調(diào)制面板(120)使用下列之一來調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)雙相振幅調(diào)制和非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制。
9.權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100、210)，其中被所述視頻顯示單元(100)編碼到所述視頻信號(hào)中的所述亮度等級(jí)(310)中用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目；并且其中被所述亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)從所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)接收和解碼的所述數(shù)據(jù)包括所述的至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目。
10.權(quán)利要求3所述的設(shè)備(100、210)，其中被所述視頻顯示單元(100)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)包括用于一個(gè)視頻節(jié)目的一個(gè)音頻節(jié)目，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目；并且其中被所述亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)從所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)接收和解碼的所述數(shù)據(jù)包括用于所述視頻節(jié)目的所述音頻節(jié)目，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目。
11.一種用于在視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)(320、330)的方法，所述方法包括調(diào)制所述視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)(310)的步驟。
12.權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)。
13.權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟在視頻顯示單元(100)中將所述數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中，用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)；在亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)中接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；以及解碼來自所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)(320、330)。
14.權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟在所述視頻顯示單元(100)的亮度等級(jí)調(diào)制面板(120)中調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)，用以將所述數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中。
15.權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟在光接收器(220)中接收來自所述視頻顯示單元(100)的所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；在所述光接收器(220)中檢測(cè)所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中的改變，這些改變表示被編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中的所述數(shù)據(jù)(320、330)；以及在亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元(230)中解碼來自被所述光接收器(220)檢測(cè)的所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)。
16.權(quán)利要求15所述的方法，還包括步驟解碼來自所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)的所述數(shù)據(jù)(320、330)用以再生下列之一一個(gè)音頻輸出、一個(gè)文本輸出以及一個(gè)視頻輸出。
17.權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)，用以在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中將所述數(shù)據(jù)(320、330)的至少一位(320)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中。
18.權(quán)利要求17所述的方法，還包括步驟使用下列之一調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)雙相振幅調(diào)制和非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制。
19.權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟將包括至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目的數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中，用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)；接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；以及從所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)解碼包括所述至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目的所述數(shù)據(jù)。
20.權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟將數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)，數(shù)據(jù)(320、330)包括用于一個(gè)視頻節(jié)目的一個(gè)音頻節(jié)目，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目；接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；以及從所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)解碼所述數(shù)據(jù)(320、330)，所述數(shù)據(jù)(320、330)包括用于所述視頻節(jié)目的所述音頻節(jié)目，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目。
21.一種被編碼視頻信號(hào)(310)，由一種在視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)(320、330)的方法產(chǎn)生，所述方法包括調(diào)制所述視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)(310)的步驟。
22.權(quán)利要求21所述的被編碼視頻信號(hào)(310)，其中所述方法還包括步驟在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)。
23.權(quán)利要求21所述的被編碼視頻信號(hào)(310)，其中所述方法還包括步驟在視頻顯示單元(100)中將所述數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中，用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像(200)；在亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元(210)中接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；以及從所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)解碼所述數(shù)據(jù)(320、330)。
24.權(quán)利要求23所述的被編碼視頻信號(hào)(310)，其中所述方法還包括步驟在所述視頻顯示單元(100)的亮度等級(jí)調(diào)制面板(120)中調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)，用以將所述數(shù)據(jù)(320、330)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中。
25.權(quán)利要求23所述的被編碼視頻信號(hào)(310)，其中所述方法還包括步驟在光接收器(220)中從所述視頻顯示單元(100)接收所述亮度調(diào)制視頻圖像(200)；在所述光接收器(220)中檢測(cè)表示所述數(shù)據(jù)(320、330)的所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中的變化，所述數(shù)據(jù)(320、330)被編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)(310)中；以及在亮度調(diào)制數(shù)據(jù)處理器單元(230)中從被所述光接收器檢測(cè)的所述亮度調(diào)制圖像解碼所述數(shù)據(jù)(320、330)。
26.權(quán)利要求25所述的被編碼視頻信號(hào)，其中所述方法還包括步驟從所述亮度調(diào)制視頻圖像解碼所述數(shù)據(jù)，用以再生下列之一一個(gè)音頻輸出、一個(gè)文本輸出以及一個(gè)視頻輸出。
27.權(quán)利要求23所述的被編碼視頻信號(hào)，其中所述方法還包括步驟調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)，用以在所述視頻信號(hào)的兩個(gè)行刷新周期之間的數(shù)據(jù)傳輸周期中將所述數(shù)據(jù)的至少一個(gè)位編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)中。
28.權(quán)利要求27所述的被編碼視頻信號(hào)，其中所述方法還包括步驟使用下列之一調(diào)制所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)雙相振幅調(diào)制和非對(duì)稱雙相振幅調(diào)制。
29.權(quán)利要求23所述的被編碼視頻信號(hào)，其中所述方法還包括步驟將包括至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目的數(shù)據(jù)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)中，用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像；接收所述亮度調(diào)制視頻圖像；以及從所述亮度調(diào)制視頻圖像解碼包括所述至少一個(gè)外語(yǔ)音頻節(jié)目的所述數(shù)據(jù)。
30.權(quán)利要求23所述的被編碼視頻信號(hào)，其中所述方法還包括步驟將包括用于一個(gè)視頻節(jié)目的一個(gè)音頻節(jié)目的數(shù)據(jù)編碼到所述視頻信號(hào)的所述亮度等級(jí)中，用以產(chǎn)生亮度調(diào)制視頻圖像，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目；接收所述亮度調(diào)制視頻圖像；以及從所述亮度調(diào)制視頻圖像解碼包括用于所述視頻節(jié)目的所述音頻節(jié)目的所述數(shù)據(jù)，其中沒有對(duì)應(yīng)所述視頻節(jié)目可聽地傳輸所述音頻節(jié)目。
全文摘要
提供了一種系統(tǒng)和方法，其通過調(diào)制視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)在該視頻信號(hào)中傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明包括一個(gè)視頻顯示單元，它能夠?qū)?shù)據(jù)編碼到視頻信號(hào)的一個(gè)亮度等級(jí)中，并產(chǎn)生在顯示屏上顯示的亮度調(diào)制視頻圖像。本發(fā)明還包括一個(gè)亮度調(diào)制數(shù)據(jù)接收器單元，它能夠從顯示屏接收亮度調(diào)制視頻信號(hào)，并解碼那些被編碼到亮度調(diào)制視頻圖像中的數(shù)據(jù)。調(diào)整視頻信號(hào)的亮度等級(jí)的調(diào)制，因此人類視覺不會(huì)察覺視頻信號(hào)的亮度等級(jí)中的變化。
文檔編號(hào)H04N7/04GK1860781SQ200480028098
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者D·吉安諾波洛斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司