CN1283362A - 减少网络应用数据电视显示中的闪烁的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于显示网络应用数据的带有一个隔行扫描显示屏的电视系统(100),代表网络应用数据显示的像素数据元是以非隔行扫描格式接收的,接收到的数据被滤波(480)以减少显示中的突变,经滤波的数据以一种隔行扫描格式被提供(490),以供电视显示屏的显示。通过逐点地选择该隔行扫描图像显示和电视信号显示,这两个显示被结合在一起。由于滤波,在最终的网络应用数据显示中闪烁被大为减少。

Description

减少网络应用数据电视显示中的闪烁的方法与设备
相关申请
本申请与下述一些待审批美国专利申请相关，在此引用它们的全部内容作为参考：
1、专利申请标题“A Method and Apparatus for Enabling a User toAccess Data Network Applications Television System(使用户能借助电视系统访问数据网络应用的方法与设备)”，申请日期：1997年6月2日，流水号08／867，203，代理人档案号：TCRZ-0001(以下称“相关申请1”)；
2、专利申请标题：“A Circuit and Method for Generating a ClockSignal Synchronized with Time Reference Signal Associated withTelevision Signals(产生与电视信号的时间参考信号相同步的时钟信号的电路与方法)”。申请日相同，流水号未指定，代理人档案号：TCRZ-0010(以下称“相关申请2)”；
3、专利申请标题：“Flicker Filter and Interlacer Implemented in aTelevision System Displaying Network Application Data(设置于显示网络应用数据的电视系统中的闪烁滤波器和隔行扫描器)”，申请日期与本申请相同，流水号未指定，代理人档案号：TCRZ-0009(以下称“相关申请3)；以及
4、专利申请标题：“A Method and Apparatus for Refreshing aDisplay Screen of a Television System with Images RepresentingNetwork Application Data(用代表网络应用数据的图像涮新电视系统显示屏的方法与设备)”，申请日期与本申请相同，流水号未指定，代理人档案号：TCRZ-0013(以下称“相关申请4”)。
本发明的背景
本发明的领域
本发明涉及电视系统，较具体地，涉及用于减少电视显示屏上电视信号与网络应用数据的组合显示中的闪烁的方法与设备。
相关技术
自1940年代以来，拥有电视系统的家庭愈来愈多，在工业化国家中尤其如此。电视系统通常用于观看世界各地的电视广播或由盒式放像机(VCP)放送的预录节目。目前很大一部分家庭都至少拥有一台电视机。目前已可得到或预期将可广泛地得到采用模拟技术(例如显示在CRT显示屏上的NTSC模拟信号)和数字技术(例如HDTV)高清晰度电视))的电视显示。
与此并行地，自1980年代中期以来，数据网络应用(下称“网络应用”)也得到了快速的增长。诸如网络浏览和电子邮件等网络应用已对信息交换和传播的方式产生了根本性的影响。这些网络应用是专门为计算机系统设计并需借助计算机系统来实现的，这种计算机系统的例子有个人计算机系统和工作站等。
至少从电视系统已十分普及于家庭的角度来说，也应提供能借助电视系统访问网络应用的能力。但是，为了能借助电视系统访问数据网络应用，可能需要解决几个问题。
例如，可能需要把电视系统设计得能正确处理所接收到的不同形式和格式的网络应用信号和电视信号。公所周知，电视信号可能要以隔行扫描格式(例如NTSC制式中的组合电视信号)接收，而网络应用数据则可能要以非隔行扫描格式接收。
此外，网络应用数据可能具有颜色突变的特性(例如显示中可能含有黑白交替的扫描线条)。通常，电视屏上显示这种突变时会造成闪烁。如本技术领域所周知的，由于电视显示中的闪烁会使人眼十分紧张，所以是不希望有的。
因此，需要有一种方法和设备，使得能在减少或消除网络应用数据显示中的闪烁的同时，还能在电视显示屏上既显示隔行扫描的电视信号，又显示非隔行扫描的数据络网应用数据。
本发明概述
本发明针对用于在电视系统的隔行扫描显示屏上既能显示电视信号中被编码的图像又能显示网络应用数据的方法与设备。利用下面将阐明的对象素数据元的滤波，网络应用数据显示中本来可能出现的闪烁将大为减少。
一个网络接口从一个外部源例如通过网络浏览接收网络应用数据。一个显示控制器产生一些代表该网络应用数据的隔行扫描图像的像素数据元，并将它们存储在一个存储器模块中。
在本发明的一个实施例中，显示控制器包含一个闪烁滤波器和一个隔行扫描器。闪烁滤波器从存储器模块接收像素数据元，并对接收的数据进行滤波，产生代表一个平滑的图像(即不带突的图像)的像素数据元。接收到的那组像素数据元和由闪烁滤波器产生的那组像素数据元都代表了以隔行扫描格式显示的网络应用数据。这里所用的术语“隔行扫描格式”是指一个图像中所有连续的行。反之，非隔行扫描格式只含有一个图像的各个交替的行。
隔行扫描器接收平滑图像的各像素数据元并通过提供代表该平滑化图像的交替行的像素数据元来产生一个隔行扫描图像。一个选择电路接收该隔行扫描图像的各像素数据元和含在电视信号中的隔行扫描显示信号。选择电路逐点地从像素数据元和隔行扫描显示信号中选出其中之一。也就是说，电视信号中编码图像的每一个点都按逻辑被映射到隔行扫描显示屏的一个点上。类似地，每个像素数据元也被映射到隔行扫描显示屏的一个点上。这样的映射使选择电路能够逐点地选择电视信号图像或网络应用数据图像。
在本发明的一个实施例中，选择电路含有一个数据转换器(DAC)，用于把由隔行扫描器所产生的每个像素数据元转换成一个相应的模拟显示信号。一个模拟选接器用于逐点地选择每个模拟显示信号或电视信号。
一个根据本发明的实施例含有一个时标信号发生器，用于控制和协调存储器模块、隔行扫描器、和闪烁滤波器的操作。时标信号发生器产生一个第一时钟信号和一个第二时钟信号，且前者的频率是后者的两倍。第一时钟信号用于驱动本实施例中工作于非隔行扫描模式的部分，即存储器模块、闪烁滤波器，和隔行扫描器的输入部分。第二时钟信号用于驱动本实施例中工作于隔行扫描模式的部分，即隔行扫描器的输出部分和显示屏。
本发明通过对代表网络应用数据显示的像素数据元的滤波减少了网络应用数据显示中的闪烁。通过对数据元的滤波，显示中的突变被减弱，从而消除了闪烁。
本发明在基本上不需要额外存储器的情况下达到了这种闪烁的减少。实现这一点的途径是，从一个存储器访问数据，并用两倍于提供隔行扫描输出所用时钟频率的频率来执行闪烁减少操作。通过以两倍的时钟频率来提供数据，本发明便能在隔行扫描器以显示屏显示所需的行频提供输出数据的同时，让闪烁滤波器对图像的各个相邻行进行闪烁减少操作。
由于网络应用数据的显示被转换成了隔行扫描图像，所以本发明特别适用于容易与电视信号所典型具有的隔行扫描图像相组合的隔行扫描显示。
下面将参考附图详细说明本发明的进一步特征和优点以及本发明各个实施例的结构和操作。在各附图中，类似的参考号一般表示相同的、功能相似的、和／或结构相似的单元。每个单元代号的最左一位数字与它最早出现的附图号相一致。
附图和简单说明
本发明将参考下述这些附图进行说明：
图1是说明根据本发明的一个电视系统实施例的方框图；
图2是说明根据本发明执行的各个步骤的流程图；
图3A是说明网络应用数据在电视显示屏上的一个示例性显示的图；
图3B是说明用于存储代表准备显示在图3A电视显示屏上的网络应用数据的像素数据元的一个示例性方案的存储器模块的图；
图4是说明一个屏上显示(OSD)控制器提供隔行扫描格式滤波数据的方法的一个实施例的方框图；
图5是说明从非隔行扫图像数据产生隔行扫描图像数据的隔行扫描器的一个实施例的方框图；
图6A和6B说明根据本发明一个实施例的各种控制操作流程的信号之间的时序关系；
图7是说明如果没有实现本发明的一个或几个特点时将可能遇到的问题的电视系统方框图。
优选实施例的详细说明
1、本发明的概览与讨论
本发明将按照电视系统中的电路来说明。一般，普通的电视系统接收具有隔行扫描格式的电视信号，并根据接收的信号来产生显示。根据本发明，网络应用数据是从一个外部源接收的(例如它来自网络浏览，并且具有非隔行扫描格式)，但在显示隔行扫描图像的电视屏上显示时没有多少闪烁。
为了减少否则在网络应用数据显示时会发生的闪烁，根据本发明的一个电路将首先接收代表具有非隔行扫描格式的网络应用数据的一些像素数据元。这里，一个图像的非隔行扫描格式是指该图像所有的行，而隔行扫描格式是指该图像的各个交替行。上述电路利用非隔行扫描图像的连续行对接收的像素数据元进行滤波，以去除突变，并通过提供隔行扫描滤波图像的交替行来产生一个隔行扫描图像。然后把网络应用数据的隔行扫描图像与电视信号中的编码隔行扫描图像相结合。这样的结合所产生的最终图像将可按用户的意愿而具有网络应用数据显示部分和电视信号显示部分。
由于代表图像的数据被利用非隔行扫描图像的相邻行进行了滤波，最终图像中已除去了突变。结果基本上消除了闪烁。为了理解本发明，最好先了解在一个不具有本发明的一个或几个特点的实例中会遇到些什么问题。因此将首先说明这样的一个实例，然后再详细说明本发明。
2、一个不具有本发明一个或几个特点的实例
图7是说明不具有本发明一个或几个特点的电视系统700可能会遇到的问题的方框图。电视系统700含有Sync(同步)信号，提取器705、颜色解码器710、时标发生器720、存储器730、存储器控制器740、图形数据路径750、以及选接器760。如下面将说明的，电视系统700与本发明的不同，它的所有部件在把对应于存储于存储器730中的数据的显示与电视信号所代表的图像相结合时都工作于隔行扫描格式。
Sycn提取器705和颜色解码器710接收线路701上的电视信号(例如组合视频信号)。Sync提取器705提取同步信号(例如电视水平同步和垂直同步信号)，并把该信号提供给时标发生器720。颜色解码器710提取代表接收电视信号中的编码图像的显示信号部分。该显示信号部分被提供给选接器760。可以用作Sync提取器705和颜色解码器710的几种产品可在市场上购得。
时标发生器720接收电视同步信号(电视TV水平和垂直同步信号)，并为图形数据路径750产生时标信号(ICDE和1VCLK)。时标信号用于指导图形数据路径750对接收电视信号的操作。具体地说，图形数据路径750利用时标信号使电视信号中编码图像上的每个点与存储器730中数据所代表的图像的每个点相匹配。存储器730存储了要与电视信号组合显示的数据。存储器控制器740根据从图形数据路径750接收到的存储器访问请求，从存储器730提取数据。图形数据路径750的操作将在下面说明。
图形数据路径750从时标发生器720接收时标信号ICDE(隔行扫描组合显示激活信号)和1VCLK。1VCLK信号被图形数据路径750用于操作内部流水线(pipeline)。流水线例如可以执行这样的功能：逐点地确定是显示接收电视信号中的编码图像还是显示由存储器730中的数据所代表的图像。消隐信号765指明了是显示电视信号还是数据。这些流水线还可以执行其他功能。例如，把以存储器730的存储字宽度接收的存储器数据转换成代表图像点的像素元格式。
特别地，图形数据路径750是完全操作于隔行扫描格式的。也就是说，图形数据路径750以隔行扫描格式从存储器730接收数据(即接收一个网络应用数据显示帧的交替行)。这种数据提取还使得，当选接器760同时接收到这样提取的数据和电视信号图像时，提取的数据将对应于电视信号图像的点。图形数据路径750将产生一个消隐信号作为输出，指明是显示电视信号图像还是显示数据图像。如果要显示数据图像，则图形数据路径750将产生由对接收数据处理所得到的像素数据元作为其输出。
数模转换器(DAC)770从图表数据路径750接收像素数据元并据此产生模拟信号(例如RGB格式的)。这种由存储器730的存储数据所产生的模拟信号被提供给选接器760。选接器760根据消隐信号765的值选择从DAC770接收到的模拟信号或从颜色解码器710接收到的电视显示信号。选接器760的输出被用于产生电视屏的显示信号。
上述系统的一个问题是，如果在数据显示部分中存在突变，则该显示部分中将会有大量的闪烁。为了避免这种不希望有的闪烁，可以选择存储器730中的数据设计(例如字体比特图或调色板)，使得不存在突变。但不幸的是，当数据是从例如网络浏览等外部源接收时，由于数据可能带有一些突变，所以这样的系统可能是不合适的。况且，由于数据是以隔行扫描格式提取的，相邻行的数据可能不能得到有效的滤波，从而减弱了滤波效果。
如下面将说明的，本发明首先通过以非隔行扫描格式提取数据使得可以对相邻行进行有效的滤波，从而克服了上述问题。在对数据滤波之后，再使得到的滤波数据具有适合于电视屏显示的隔行扫描格式。
3、本发明
本发明将参考图2所示的流程图予以说明，该图示出了执行在电视屏上显示网络应用数据和电视信号的各个步骤。在步骤210中，网络应用数据被存入一个存储器。该数据可以用任何格式存储，例如，但不局限于，文本、比特图、HTML、VRML等格式。
在步骤220中，接收代表非隔行扫描格式的网络应用数据的像素数据元。网络应用数据向像素数据元的转换既可在存入存储器之前进行，也可在从存储器提出之后进行。各个像素数据元的总体代表了一个对应于网络应用数据的显示图像。
在步骤230中，对代表网络应用数据的像素数据元进行滤波。滤波的总体效果是使对应于网络应数据的图像平滑化(通过消除或减弱突变)。平滑化的结果是可以减少网络应用数据显示中的闪烁。应该注意，在滤波阶段网络应用数据是非隔行扫描格式的。也就是说，滤波是基于代表网络应用数据的完整图像进行的。
在步骤240中，为后续处理提供滤波图像的交替图像行的像素数据元。每组交替行代表一个隔行扫描帧。奇数行和偶数行是交替提供的。这样，滤波图像便以隔行扫描格式提供，可供后续处理。
在步骤250中，隔行扫描图像的每个像素数据元都被转换成一个相应的模拟信号。在步骤260中，接收电视显示信号和代表隔行扫描格式的像素数据元的模拟信号。选择这两个信号中的一个显示在隔行扫描电视显示屏上。该选择可以是逐个像素地进行的。也就是说，每个显示实体的图像都可以按逻辑被映射到电视显示屏的一个点上，并且可以选择两个显示实体中一个实体的像素数据元。
这样，通过把网络应用数据的非隔行扫描图像转换成隔行扫描的帧，本发明便能够逐点地选择显示。此外，由于网络应用数据得到了滤波，所以其显示中可以避免闪烁。还有，由于网络应用数据是以非隔行扫描格式(逐行扫描格式)提取的，所以在利用几个相邻行进行滤波处理时可以不用大容量的存储器。
现在将参考一个或几个实施例进一步详细说明本发明。
4、举例说明
从广义意义上说，本发明可以实现于任何电视系统。为了说明的目的，本发明将按采用模拟技术(即使用了CRT)实现的电视系统来进行说明。不过，对于熟悉本技术领域的人们来说，在阅读了本说明书之后将可明显地了解如何在不偏离本发明范畴和精神的情况下用数字技术(例如支持隔行扫描格式的HDTV)来实现本发明。
图1是一个可在其中实现本发明的示例性电视系统(TV)100的方框图。这里将说明电视系统100中与本发明有关的操作、结构、和使用。在相关申请1中对电视系统100的一个实施例有更详细的说明。
电视系统100包括：Sync提取器120、颜色解码器130、选接器140、显示接口145、显示屏150、外设接口160、屏上显示(OSD)控制器170、数模转换器(DAC)175、存储器控制器185、存储器模块180、以及微控制器190。微控制器190产生控制信号和时钟信号来协调和控制电视系统100其余部件的操作。为了简洁，图1中仅示出了对微控制器190的某些连接。下面将对TV100的每个部件作更详细的说明。
网络接口110从一外部源接收网络应用数据。网络接口110可以是被设计成能配合外部源操作的电话调制解调器、电缆调制解调器或任何其他接口。外部源例如可以是一个拨号呼叫连接(点对点)或是一个采用某种通信协议来实现的网络连接。虽然这里只用一个方框来代表网络接口110，但应理解，根据各个电视系统的特定要求，它可以含有多于一个的单元。
网络接口110以已知的方法接收对应于诸如网络浏览、电子邮件等网络应用的数据。接收到的数据的格式可以是被编码成电信号的某种已知格式，例如ASCII、HTML、VRML等。网络接口110将这些代表网络应用数据的信号传送给OSD控制器170。
OSD控制器170从网络接口110接收网络应用数据，并在存储器控制器185的控制下把接收到的数据存储在存储器模块180中。存储器模块180根据TV100的特定设计要求可以含有一个或多个物理存储器单元。存储器控制器185与OSD控制器170相连接，使OSD控制器170能对存储器模块180存／取数据。存储器控制器185的实现取决于存储器模块180所选用的特定技术，它可以被集成在一个存储器单元中。相关申请4中说明了存储器控制器185的一个实施例的一些特点。
OSD控制器180把网络应用数据变成的适合于对存储器模块180存取的形式。存储方案中可以包含关于代表网络应数据准备显示的区域的约定。在一个实施例中，OSD控制器180把网络应用数据变换成以RGB格式编码的“比特图”，存储在存储器模块180中，如图3A和3B所示，对此下面将有进一步说明。
OSD控制器170可以设计成也能存储其他的显示实体。这些显示实体可以提供另外一些功能或改善使用电视系统100的容易程度。不过由于这些另外的显示实体对理解本发明可能没有直接关系，所以这里不予说明。为了说明本发明，这里将假定OSD控制器170只在存储器模块180中存储网络应用数据。若需了解可以存储在存储器模块中的其他显示实体以及它们的利用方法的细节，请参见相关申请1。
OSD控制器180还从存储器控制器185提取非隔行扫描格式的网络应用数据图像的像素元，并提供对应于一个隔行扫描格式图像的像素元。这一转换简化了电视信号显示与网络应用数据显示的叠加处理。此外，OSD控制器180还对接收到的像素数据元滤波，使网络应用数据图像平滑化。这些代表平滑化图像(即没有突变的图像)的像素数据元是以隔行扫描格式提供的。下面在下一个实施例中将详细说明执行滤波和隔行扫描化的方法，在相关申请3中对此也有说明。
数据转换器(DAC)175从OSD控制器170接收代表平滑化图像的像素数据元，并据此在线路174上产生模拟显示信号。典型地，当线路141指示要显示网络应用数据时，每个像素数据元典型地代表显示屏150上一个点的颜色。
Sync提取取器120和颜色解码器130从诸如有线服务提供商、电视(中继)站、数字视盘机等信息源接收电视(TV)信号。接收到的TV信号通常具有某种已知的格式，例如NTSC组合视频格式。不过TV信号也可以是任何含有隔行扫描显示信号和相应同步信号的其他信号。解码器130提取编码在TV信号中的隔行扫描显示信号，并通过信号线路134将它提供给选接器140。
Sync提取器120以已知方法提取(或产生)TV信号中的同步信号。同步信号被提供给微控制器190和OSD控制器170，以使网络应用数据流能与TV信号的接收相协调。在一个实例中(相关申请2中有说明)，驱动OSD控制器170的时钟信号被强制锁定(genlock)在同步信号上。
选接器140分别在线路134和174上接收作为输入的隔行扫描电视信号和模拟显示信号，并在选择线141的控制之下从这两个输入中选择一个提供给显示接口145。在一个实施例中选择线141由OSD控制器170控制。由于在线路134和174上接收到的两个信号对应着显示屏上的同一个点，所以选择是逐点地执行的。该选择将造成叠加。所以电视信号显示和网络应用数据显示在向显示屏150提供统一的显示信号之前就被叠加了。根据这里的说明，选接器140和OSD控制器170显然是构成了一个选择电路，它能叠合电视100所显示的显示实体。在一个实施例中，选择线141由OSD控制器170控制，并且选接器的每个输入都对应于显示屏150上的单个像素。
选接器140和选择线141的组合操作以便在电视信号与线路174上接收到的像素数据之间作出了选择。虽然这里对电视信号和网络应用数据的处理是参照RGB数据解释的，但应该理解，也可以在不偏离本发明范畴和精神的情况下使用其他的数据格式来实现本发明。
在上述说明中，选接器140和DAC175作为一个选择电路工作。从选接器140的输入具有模拟信号形式的意义上来说，该选择电路工作于模拟域。然而应该理解，在不偏离本发明范畴和精神的情况下选择也能在数字域中进行。相关申请1中说明了这种数字操作。
显示接口145从选接器140接收显示信号，并提供显示屏150的显示所需的任何控制信号接口。如果显示屏150以CRT屏的形式实现，则显示接口145将产生一些信号来控制CRT屏通常采用的扫描电路。显示接口145的具体设计取决于显示屏150所用的特定技术。对于熟本技术领域的人们来说显示接口145的实现方法是显然的。可想而知，本发明可以对例如下述这些技术实现：数字电视系统(例如HDTV)，以及基于DMD(数字镜像显示)技术的平面显示电视和投影电视等。
微控制器190接收线路129上的这些同步信号并根据这些信号来控制其余的部件。例如，微控制器190使得能生成对应于接收到的网络应用数据的比特图。此外，微控制器190保证在线路134上接收到的像素数据元(电视信号的)和在线路178上接收到的像素数据元(存储在存储器模块180中的显示实体的叠合图像)能对应于显示屏150上的同一个点或像素。
外设接口160可以包括一个或多个周边设备的接口。在一个实施例中，提供了对按钮和红外遥控器的接口。按钮可以在普通的电视机上找到，它们的功能通常是开关电视机、音量控制等。红外遥控器接口与遥控器组合工作，可以有几个功能，例如调谐、声音控制、遥控等电视控制功能以及激活网络应用的功能等。可以用红外接口连接到如易于输入ASCII数据的键盘等装置。根据这里公开的内容，熟悉有关技术的人们容易看到如何实现这些接口。
于是，在一个实施例中，本发明的OSD控制器170以非隔行扫描格式从存储器模块180提取网络应用数据，对接收到的数据滤波以平滑由应用数据代表的图像，并提供代表隔行扫描格式下的平滑图像的数据。该数据被转换成模拟显示信号。选接器140对显示屏上的每个点选择网络应用数据或电视显示信号的模拟显示信号。选出的信号被显示在相应的点上。
5、一个实施例的存储器模块中的存储
在一个实施例中，网络应用数据根据准备在显示屏150上显示的情况被存储在存储器模块180中。典型地，由用户来规定显示屏150上将显示网络应用数据的部分和将显示电视信号的部分。微控制器190产生按对应于用户规定的方式把网络应用数据存储在存储器模块中的命令。数据即按照这些命令被存储在存储器模块中。OSD控制器170的设计使它能接收这些数据并把它们显示在用户规定的区域中。图3A示出对应于图3B所示希望显示情况的数据存储格式。其后将参考图4说明利用该数据格式的OSD控制器170的结构和操作。
在图3B中，示出了显示屏150上的一个网络应用数据显示部分360。如果用户规定网络数据显示360应占显示屏150的全部面积，则也能按此实现。如果网络应用数据显示360不占用显示屏150的全部面积，则电视信号显示部分350可以占用余下的面积。图3B示出的显示情况仅是示例性的。例如，电视信号显示与网络应用数据显示可以按用户的规定以各种方式组合。相关申请1中更详细地说明了显示组合的一些可能方式。
图3B中含有A、B、C、D这些点，它们与图3A一起说明了一种约定，网络应用数据即是按此约定存储在存储器模块180中的。存储的数据定义了网络应用数据与电视信号组合显示的方式。图3A示出，存储器模块180存储了一个比特图，其中每个比特位置对应于显示屏150上的一个点。比特图可以作为一个面积存储，其中每个比特都有一个坐标位置。电视信号的每一个帧也可以看成是一个面积，对于该表面中相同的相对位置具有相同的坐标位置。显示屏150左上角的X、Y坐标为(O，0)。
存储在显示存储器中的每个比特／点／像素一般具有一个代表准备产生的显示信号的值。在一个实施例中，每个显示点的格式是每像素8比特的调色板值。也就是说，这8个比特以后将被映射成一个颜色(该映射最好在图1的OSD控制器170中进行)。
继续说明图3A和3B，存储在存储器180中的点值A、B、C、D对应于图3B中的点A、B、C、D。存储在存储器180中的每个值(像素数据元)都被设定在一个代表将在相应点处显示的颜色的值上。不过，如果在该相应点处将显示电视信号，则这个值将被设定为一个称作透明色的特定值。于是，对应于图3B中的点C和D(这里将显示电视信号)的值被设定为透明色。这些值可以根据用户希望显示网络应用数据的区域来设定。
下面将详细说明OSD控制器170利用上述约定来组合网络应用数据显示与电视信号显示的实现方法，该方法在相关申请1中也有说明。下面还将说明在本发明的一个实施例中OSD控制器170产生滤波隔行扫描显示的方法。
6、OSID控制器的实施例
图4是说明OSD控制器170的一个实施例的方框图，其中包括：存储器接口410、透明色寄存器460、网络应用数据路径450、消隐信号发生器470、闪烁滤波器480、隔行扫描器490、以及时标发生器499。如果在存储器模块180中有其他的显示实体，则OSD控制器170可以含有其他的部件来处理这些其他显示实体。相关申请1中说明了处理这种显示实体的一个实施例。
存储器接口410被设计得具有能与存储器控制器185交互的电功能或其他协议功能，并能向数据路径450提供像素数据元。存储器接口410的输出被耦合到各应用数据路径450的输入端。消隐发生器470和闪烁滤波器480被耦合到网络应用数据路径450的输出端。消隐发生器470被耦合到透明色寄存器460上。隔行扫描器490被耦合到闪烁滤波器480的输出端。时标发生器499被耦合到OSD控制器170的所有其他部件上，不过为了简洁，图中只示出了某些连接。
通过粗略地了解OSD控制器170各个部件的操作速度便可了解这些部件的操作。粗略地说，网络应用数据路径450和闪烁滤波器480以高钟频高速工作，以便能产生代表一个非隔行扫描图像的所有像素数据元。隔行扫描器490以高速接收像素数据元，但其输出提供代表一个隔行扫描图像的较小的一组像素数据元。也就是说，在一帧电视信号时期内，提供代表所有奇数行的像素数据元，在紧接着的一个帧时期内，提供代表所有偶数行的像素数据元。于是，较高速的时钟信号2VCLK被连接到网络应用数据路径450、闪烁滤波器480、和隔行扫描器490上。而较低速的时钟1VCLK则仅被连接到隔行扫描器490上。
现在将分别详细说明OSD控制器170的每个部件。
典型地，在响应于微控制器190发给存储器控制器185的命令时，网络应用数据路径450接收数据。这命令包括向／从存储器模块180存储／提取数据的操作。存储器控制器185可以执行由因执行命令而提取到的数据所定义的程序。某些提取命令将使数据转移给数据路径450，这些转移的数据可能对应着存储在各个数据路径中的相应调色板数据。调色板数据可以存储在另一个ROM(只读存储器，未示出)中。
存储命令将使数据存储到存储器模块180中。存储这种数据的目的典型地是为了修改(或定义)相应的面积。例如，如果电视系统100从一个外部源接收到了另外的网络数据，则这些数据最好以比特图的形式存储在存储器模块180中。继续参考图4说明存储器接口410，该接口在接收到来自数据路径450的命令时，将提取像素数据元。每个提取的像素数据元都对应着显示屏150上的一个特定像素位置。网络应用数据路径450从存储器接口410接收每个字中的多个像素数据元。然后数据路径450例如执行串行化等步骤，以从接收到的字中提取每个像素数据元。例如，如果网络应用数据按8bpp(每像素8比特)的格式编码，并且每个接收到的字含有16比特的像素数据，则网络应用数据路径440将把这些16个比特串行化成为两个像素数据元。
网络应用数据路径440还可含有一个调色板表，以已知的方法把8比特的像素数据转换成有更多比特的颜色数据。例如，每个像素数据元可以被映射成5∶6∶5或6∶6∶6的RGB数据。调色板表自身也可以在响应于来自微控制器190的命令时用适当的数据(来自一个外部ROM，未示出)进行装载。
图中示出网络应用数据路径440用两种时钟信号工作：2VCLK和NICDE(非隔行扫描组合显示激活)。2VCLK信号表示它能以相对于连接到隔行扫描器490的1VCLK两倍的频率运行，借助于这种高速(频率)，2VCLK能使数据路径440操作代表非隔行扫描格式图像的像素数据元。NICDE信号指明数据路径450开始串行化和继续处理像素数据元的恰当时间。这种处理所得到的像素数据元被提供给隔行扫描器490。数据路径450中进行的流水线使得有适当的数据流流向隔行扫描器490。
消隐信号发生器470产生消隐信号。在一个实施例中，消隐信号发生器470包括一个比较器，它把数据路径450的输出与存储在可编程寄存器460中的透明色相比较。比较器的输出通过线路141被提供给选接器140。这样，如果探测到比较器的两个输入值相等，则将出现消隐信号，使选接器140选取由OSD控制器在线路174上提供的数据。否则选接器140将选取从编码器130接收到的电视信号数据。
在一个实施例中，消隐发生器470通过线路478向闪烁滤波器480提供消隐信号。然后闪烁滤波器480存储和／或转移代表这些与从数据路径450接收到的像素数据相关联的信号的数据比特。这种关联使OSD控制器170能正确地处理从另一条路径接收到的电视信号的相应部分(点)。在另一个实施例中，消隐信号可以被直接提供给选择电路。
闪烁滤波器480可以用几种方法中的一种来对接收到的像素数据元滤波。下面将把接收到的像素数据元称作“原始像素数据元”，把滤波操作所产生的像素数据元称作“滤波像素数据元”。在相关申请3中说明了闪烁滤波器480的一个实施例。滤波的作用通常是使最终显示的图像平滑化。图像平滑化的一个效果是可以使显示屏150上网络应用数据显示中的闪烁减少。在一个实施例中，闪烁滤波器480含有一个缓存器，用于存储两行或更多行的数据。不过，通过阅读这里的说明，熟悉相关领域技术的人们将容易看到，在滤波时也可以存储和利用不同数目的行数。
滤波可以相对于前面的一些行和／或后面的一些行进行。总的说来，对存储在缓存器中的数据(对应于一些相邻行)进行数据处理的目的是消除(减少)突变。例如，可以通过用相邻的像素数据元对像素数据元进行内插来产生滤波像素数据元。如下面将说明的，这些滤波像素数据元将用来产生显示信号。此外，为了能处理非隔行扫描图像中的大量像素数据元，闪烁滤波器480也利用2VCLK信号工作。应该指出，典型地，新像素数据值是通过闪烁滤波器480的操作而产生的。于是，在像素数据元被闪烁滤波器480处理之前，先产生消隐信号。隔行扫描器490从闪烁滤波器480接收代表非隔行扫描图像的像素数据元，并提供作为输出的代表隔行扫描图像的交替行。一般可以交替地提供奇数行和偶数行。每一组这样的交替行可以称作一个隔行扫描帧。当显示屏150被设计成显示隔行扫描图像时就能进行这种转换。相关申请3中更详细地说明了隔行扫描器490的一个实施例，其中该隔行扫描器被集成在闪烁滤波器480的结构中。
隔行扫描器490的操作可以由时标信号发生器499控制。特别地，在图4中示出了从时标信号发生器499到隔行扫描器490的ICDE(隔行扫描组合显示激活)信号和2VCLK、1VCLK信号。2VCLK信号的频率是1VCLK信号的两倍。2VCLK信号使隔行扫描器490能接收代表非隔行扫描格式图像的像素数据元。1VCLK信号使隔行扫描器490能产生代表隔行扫描格式的同一图像的像素数据元。ICDE信号的时序使得隔行扫描器490能产生对应于一个由在选接器140处接收到的电视显示信号部分所代表的点的每个像素数据元。如前所述，选接器140能从两个信号中选择一个信号，得到电视信号图像和网络应用数据图像的组合图像。通过阅读这里的说明，熟悉本技术领域的人们将可看到隔行扫描器490的几种实现方法。
隔行扫描器490的输出通过线路174被提供给选接器140的一个输入端。如上所述，隔行扫描器490的输出代表了隔行扫描格式的网络应用数据图像。此外，由消隐信号发生器470产生的消隐信号被提供给信号线路141。消隐信号的一个值将使选接器140选择从解码器130接收到的电视信号像素数据元，而消隐信号的另一个值将使选接器140选择从隔行扫描器490接收到的像素数据元。所以，消隐信号逐个像素地确定了要显示的是电视信号图像还是网络应用数据图像。
时标信号发生器499为OSD控制器170的各个不同部件产生时钟信号和控制信号。时标信号发生器499接收电视信号中的HSYNC(水平同步)和VSYNC(垂直同步)信号作为其输入，生成这里所述的1VCLK信号和显示激活信号。1VCLK信号和显示激活信号被“强制锁定(genlock)”“于电视信号的同步信号。强制锁定是指一个信号被同步于另一个信号。通常，重要的是需使1VCLK和显示激活信号能精确地锁定在HSYN和VSYNC信号上。若没有这种锁定，则将会看到网络应用数据显示会相对于电视信号显示运动。这种运动(称作颤动)会引起人眼紧张，所以是不希望的。当信号被强制锁定时，颤动将最小化(或被消隐)。相关申请2说明了实现这种强制锁定的一个实施例。
这样，时标信号发生器499产生被强制锁定于接收电视信号中的同步信号的时标信号。这些信号被用来产生非隔行扫描格式的网络应用数据。提取的信号被滤波以使网络应用数据图像平滑化(消除突变)。然后，对应于平滑化图像的数据被转换成适合于显示在隔行扫描电视信号显示屏上的隔行扫描格式。下面将详细说明隔行扫描器490的一个实施例和有关的时序图。
7、隔行扫描器的实施例
图5是根据本发明一个实施例的隔行扫描器490的方框图。隔行扫描器490包括：分接器510、决择器520、写缓存器530、写缓存器控制器540、行缓存器550、读缓存器560、读缓存器控制器570、选接器580、和三态缓存器590。如下面将说明的，隔行扫描器490(从闪烁滤波器480)接收代表非隔行扫描图像的滤波像素数据元，并产生代表隔行扫描图像的像素数据元。
在一实施例中，行缓存器550是一个足以存储两个水平行的像素数据元的随机访问存储器(RAM)。行缓存器550的字宽(即每个字的比特数)可选择为能存储两个像素数据元的数据。从下面的讨论将可看到，这样的存储容量和字宽可以让隔行扫描器490以希望的速率提供数据，同时能有效地解决行缓存器550的读写冲突问题。隔行扫描器490的其余逻辑处理是为操作行缓存器550而实现的。
由于隔行扫描器490在提供隔行扫描输出时的数据输出速率仅为输入速率的一半，所以读操作的频率可以为写操作频率的一半。于是写缓存器控制器540和读缓存器控制器570分别连接在2VCLK和1VCLK上。在一个实施例中，2VCLK和1VCLK的频率分别是25MHz和12．5MHz。
此外，NICDE(非隔行扫描组合显示激活)信号提供关于时钟周期的指示，在该周期内必须接收到代表一个非隔行扫描图像的有效像素数据元。于是，写缓存器控制器540在线路543上产生这样的信号，以激活写缓存器530从分接器510接收数据，对此下面将有更详细的说明，写缓存器控制器540通过线路524向决择器520发送一个写请求信号，以确保不会与行缓存器550的读操作发生冲突。
为了对行缓存器550的写入操作，写缓存器530包括两个部分531和532，每个部分能存储一个像素数据元。一旦存储了两个像素数据元，它们将被传送给行缓存器550。在另一个实施例中，对行缓存器550的数据存取是以5个像素数据元作为一个单位进行的。所以写缓存器530(以及读缓存器560)可以包括5个部分(而不是图示的2个部分)。分接器510在写缓存器控制器540提供的选接器线路的控制之下，把从闪烁滤波器480接收到的像素数据元选接到两个部分531和532中。写缓存器控制器540向写缓存器530和分接器510提供控制信号，以协调和控制各自的操作。当从行缓存器550读出数据时，写缓存器控制器540还把三态缓存器590驱动到一个高阻抗的状态。
为了读出操作，读缓存器560可以含有两个部分561和562，每一部分用于存储一个像素数据元。当写缓存器530中已存储了一个行的最初两个像素数据元时，它们将被直接转移给读缓存器560。这样做的目的是预先充填读缓存器560以使这最初两个数据像素准备好显示。其后转移给读缓存器560的像素均来自行缓存器550。读缓存器控制器570产生协调和控制读出操作的控制信号。
由读缓存器控制器570产生的信号还用来使存储在561和562部分中的像素数据元串行化。也就是说，读缓存器控制器570在信号线578上产生适当的值，以把存储在读缓存器560中的两个像素数据元中的一个提供给线路174作为输出。加入信号线578的作用是让具有较早扫描次序的像素数据元能首先被选出。
决择器520在读请求与写请求之间作出决择。由于行缓存器550可以是一个单端口RAM，为避免出现竞争情况作出上述决择可能是需要的。通常，如果发生了冲突，决择器520可以给写请求以较大的优先权，这是因为在提供隔行扫描格式数据时是以较低的频率来接收读出数据的。于是，在出现冲突的情况下可以在紧接着的一个时钟周期内进行读操作。通过在读缓存器570中提供两个部分可以避免出现供不应求。也就是说，可以在产生显示时连续不断地提供数据。
各个部件的操作都由时标信号发生器499提供的信号进行控制和协调(同步化)。一个实施例中的各时标信号之间的关系将在下面参考时序图说明。
8．时序图
图6A和6B示出在本发明一个实施例中的控制操作流程的各种信号之间的时序关系。具体地说，图6A和6B分别示出了水平方向和垂直方向的时序关系。下将详细说明这两个图中的各个信号。
参考图6A，HSYNC信号代表从接收组合电视信号中提取出的水平同步信号。SYNC PULSE(同步脉冲)是以某种已知方法产生的，用于使IVCLK和2VCLK等信号强制锁定在HSYCN的后沿处。IHDE(隔行扫描水平显示激活)信号控制每个水平行在电视显示屏150上的显示时间。NIHDE(非隔行扫描水平显示激活)信号控制一个水平行中各个像素数据元的流动时间。典型地，水平显示激活信号指明了已存在可供后续处理的有效信号的时间。NIHDE信号必须超前IHDE信号足够数目的VCLK时钟周期，以保证IHDE开始时隔行扫描器缓存器中已有足够的数据。被强制锁定于HSYNC的VCLK信号用于产生这两个波表。
参见图6B，如前所述，NICDE信号控制着网络应用数据路径340、闪烁滤波器480、和隔行扫描器490中数据的流动。当该信号处于逻辑高电平时，将在每个周期中处理每一帧的各个水平行(1号到6号)。为了说明，这些水平行用代号1-6表示。在处理奇数和偶数帧时，ICDE信号分别用odd_ICDE和even_ICDE信号表示。可以看出，由于滤波操作，由隔行扫描器490产生的像素数据元将与作为输入提供给闪烁滤波器480的像素数据元有不同的值。所以，对应于NICDE的行在图中不加撇(’)，而对应于滤波数据的行加上了撇。还有，CDE(组合显示激活)信号的产生使得能保证由像素数据元得到的显示信号在对应于电视显示信号相应部分的时间上被选接器140接收。
这样，便利用这些信号产生了网络应数据和电视信号的组合显示。由于网络应数据图像的全部水平行都被用于滤波，所以减少了突变。结果，在电视显示屏150上的最终网络应用数据显示中，可以明显地减少闪烁。而且，由于滤波数据是以隔行扫描格式提供的，所以十分适合于隔行扫描显示屏150的显示。
9、结论
虽然上面说明了本发明的各个实施例，但应该理解，它们只是作为例子给出的，没有限制的意义。本发明的广度和范畴应不受上述任何一个实施例的限制，而是应该仅由下述的各权利要求项及其等价叙述所定义。

Claims (12)

1、一种用于显示对应于网络应用数据和电视信号中的编码图像的图像的电视系统，上述电视信号包含一个隔行扫描的显示信号和多个同步信号，上述电视系统包括：
一个同步信号提取器，用于从上述电视信号提取上述多个同步信号：
一个颜色解码器，用于从上述电视信号提取上述隔行扫描的显示信号；
一个网络接口，用于接收上述网络应用数据；
一个存储器模块，用于存储代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元；
一个隔行扫描显示屏，用于显示上述电视信号中的编码图像和上述对应于网络应用数据的图像；
一个与上述存储器模块相耦合的显示控制器，上述显示控制器用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元，上述显示控制器用于提供代表上述网络应用数据的一个隔行扫描图像的多个像素数据元，上述显示控制器包括：
一个闪烁滤波器，用于接收代表上述非隔行扫描图像的上述多个像素数据元，上述闪烁滤波器对上述多个像素数据元滤波，以产生代表一个平滑化非隔行扫描图像的多个像素数据元；以及
一个隔行扫描器，用于接收代表上述平滑化图像的多个像素数据元，并产生代表一个隔行扫描图像的另外多个像素数据元，上述隔行扫描图像包含上述平滑化非隔行扫描图像的各个交替行；
一个数模转换器(DAC)，用于把每个上述多个像素数据元转换成一个模拟信号；
一个与上述DAC和上述颜色解码器相耦合的选接器；上述选接器接收每个上述模拟信号和上述隔行扫描显示信号，上述选接器逐点地选出每个上述模拟信号或上述隔行扫描显示信号，作为其一个输出，其中由上述选接器接收的每个上述模拟信号和上述隔行扫描显示信号的一个相应部分对应着上述隔行扫描显示屏上的同一个点；以及
一个显示接口，用于根据上述选接器的上述输出为上述隔行扫描显示屏产生显示信号，以产生上述电视信号中的上述编码图像与上述对应于上述网络应用数据的图像的一个组合图像，
其中由于上述闪烁滤波器的滤波操作而基本上消除了上述组合图像中的闪烁。
2、根据权利要求1的电视系统，其中上述隔行扫描器使用一个第一时钟信号来接收上述代表一个平滑化非隔行扫描图像的多个像素数据元，并使用一个第二时钟信号来产生代表上述隔行扫描图像的另外多个像素数据元，其中上述第一时钟信号的频率是第二时钟信号频率的两倍。
3、根据权利要求2的电视系统，其中上述显示控制器从上述网络接口接收上述网络应用数据并产生代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元，上述显示控制器把上述多个像素数据元存储在上述存储器模块中。
4、一种设置在一个电视系统中的显示电路，上述电视系统包含一个能显示隔行扫描图像的显示屏，上述显示电路使得能显示一个对应于网络应用数据与一个电视信号中的一个编码图像的组合的图像，上述电视信号包含一隔行扫描显示信号和多个同步信号，上述显示电路包括：
一个存储器接口，用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元，其中上述多个像素数据元被存储在一个存储器模块中；
一个闪烁滤波器，用于接收代表上述非隔行扫描图像的多个像素数据元，上述闪烁滤波器对上述多个像素数据元滤波以产生代表一个平滑化的非隔行扫描图像的多个像素数据元；
一个隔行扫描图器，用于接收上述代表一个平滑化图像的多个像素数据元，并产生代表一个隔行扫描图像的另外多个像素数据元，上述隔行扫描图像包括上述平滑化非隔行扫描图像的各个交替行；
其中上述隔行扫描图像能够被提供给一个选择电路，
上述选择电路也接收上述隔行扫描显示信号和代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的多个像素数据元，上述选择电路产生代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像与上述电视显示信号中的上述编码信号的一个组合图像的多个显示信号；
其中上述选择电路通过逐点地选择上述隔行扫描显示信号或每个代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的每个像素数据元产生代表上述组合图像的多个显示信号，并且
其中上述多个显示信号可以用来在上述隔行扫描显示屏上产生上述组合图像。
5、根据权利要求4的显示电路，其中上述选择电路包括：
一个数模转换器(DAC)，用于把每个上述多个像素数据元转换成一个模拟信号；
一个与上述DAC和上述颜色解码器相耦合的选接器，上述选接器接收每个上述模拟信号和上述隔行扫描显示信号，上述选接器逐点地选择每个上述模拟信号或上述隔行扫描显示信号作为其一个输出，以产生代表上述组合图像的多个显示信号。
6、根据权利要求4的显示电路，其中对应于上述网络应用的数据以一个包括了上述非隔行扫描图像的多个像素数据元的比特图的形式被存储，其中每个像素数据元对应于上述显示屏上的一个点。
7、根据权利要求4的显示电路，其中上述隔行扫描器使用一个第一时钟信信号来接收上述代表一个平滑化非隔行扫描图像的多个像素数据元，并使用一个第二时钟信号来产生代表上述隔行扫描图像的另外多个像素数据元，其中上述第一时钟信号的频率是第二时钟信号频率的两倍。
8、根据权利要求5的显示电路，其中上述电视信号包括组合视频信号。
9、一种设置在一个电视系统中的显示电路，上述电视系统包含一个隔行扫描显示屏，上述显示电路使得能显示一个对应于网络应用数据与一个电视信号中的一个编码图像的组合的图像，上述电视信号包含一个隔行扫描显示信号和多个同步信号，上述显示电路包括：
一个存储器接口，用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元，其中上述多个像素数据元被存储在
一个存储器模块中；
一个与上述存储接口相耦合的隔行扫描器，上述显示控制器接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元，上述显示控制器提供代表上述网络应用数据的一个隔行扫描图像的多个像素数据元；
一个选择电路，用于接收上述隔行扫描显示信号和代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的多个像素数据元，上述选择电路产生代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像与上述电视显示信号中的上述编码图像的一个组合图像的多个显示信号；
其中上述选择电路通过逐点地选出上述隔行扫描显示信号或代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的每个上述多个像素数据元来产生代表上述组合图像的多个显示信号。
10、一种设置在一个电视系统中的显示电路，上述电视系统包含一个隔行扫描显示屏，上述显示电路使得能显示一个对应于网络应用数据与一个电视信号中的一个编码图像的组合的图像，上述电视信号包含一个隔行扫描显示信号和多个同步信号，上述显示电路包括：
用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元的装置；
用于对上述多个像素数据元滤波以产生代表一个平滑化非隔行扫描图像的多个像素数据元的装置；
用于产生代表一个隔行扫描图像的另外多个像素数据元的装置，上述隔行扫描图像包含上述平滑化非隔行扫描图像的各个交替行；
用于逐点地选择上述隔行扫描显示信号或代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的每个上述多个像素数据元以产生代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像与上述电视显示信号中的上述编码图像的一个组合图像的多个显示信号的装置；以及
用于根据代表上述组合图像的多个显示信号在上述隔行扫描显示屏上产生上述组合图像的装置。
11、一种产生由网络应用数据所代表的图像与一个电视系统的电视显示信号中的编码图像的组合显示的方法，上述组合显示是在一个隔行扫描显示屏上产生的，上述电视信号包含一个隔行扫描显示信号和多个同步信号，上述方法包括以下步骤：
接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个像素数据元；
对上述多个像素数据元滤波以产生代表一个平滑化非隔行扫描图像的多个像素数据元；
产生代表一个隔行扫描图像的另外多个像素数据元，上述隔行扫描图像包含上述平滑化非隔行扫描图像的各个交替行；
逐点地选择上述隔行扫描显示信号或代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像的每个上述多个像素数据元，以产生代表上述网络应用数据的上述隔行扫描图像与上述电视显示信号中的上述编码图像的一个组合图像的多个显示信号；以及
根据代表上述组合图像的多个显示信号在上述隔行扫描显示屏上产生上述组合图像。
12、根据权利要求11的方法，其中上述的选择步骤包括以下步骤：
利用一个数模转换器(DAC)把每个上述多个像素数据元转换成一个模拟信号；
逐点地选择每个上述模拟信号或上述隔行扫描显示信号作为输出，以产生代表上述组合图像的多个显示信号。
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