[发明专利]辅助电视数据限幅器

说明书

本发明涉及在垂直消隐或过扫描期间对于可能存在于电视信号中的信息进行检测的技术。一般来说，一个视频信号包括一些垂直显示时间间隔或场，这些间隔或场中具有许多水平行时间间隔，例如，在NTSC电视制式中每场为262.5行。每个垂直和水平时间间隔的始端分别由含在复合电视信号中的垂直和水平同步脉冲来识别。在每个垂直时间间隔的一部分期间在电视信号中的信息并不打算予以显示。例如，在每一场中占有约头20个水平行期间的垂直消隐期间。此外，几个与垂直消隐期间相邻的行期间，例如第21行可能落入电视显示的过扫描范围并将不予显示。

在消隐和过扫描间隔期间没有被显示的图象信息，就有可能在这些时间间隔中插入诸如可视数据或闭路字幕数据之类的辅助信息分量。诸如联邦通信委员会(FCC)规定的一些标准规定了包括在一个垂直时间间隔中信息定位在内的对于各种类型辅助信息的格式。例如，当前的闭路传送字幕标准(见例如和73.682)规定了闭路传送字幕对于相当于ASCII字符的数字数据必须在第1场的第21行。

在提取辅助电视信息的第一步是定位辅助信息。取决于所包括的信息的类型可以使用各种方法。例如，一种定位可视数据的方法是识别诸如成帧编码图形的可视数据的字符。在第21行的闭路字幕信息可以通过对电视行进行计数，例如对水平同步脉冲进行计数来定位。

辅助电视信息被定位以后，该信息必定被提取。在数字数据的情况下，可以利用“数据限幅器”(data slicer)将电视信号变换为二进制数据。一般来说，数据限幅器是通过将电视信号电平与已知限幅电平的基准电平进行比较来操作的。对于超过该限幅电平的视频电平而言，这种比较产生一个逻辑1。而低于该限幅电平的视频信号电平产生一个逻辑0。作为一个例子，在电视信号的第21行的闭路字幕数据呈现0IRE至50IRE范围的信号幅度范围。对于一个0IRE至50IRE信号范围来说限幅电平为25IRE将是合适的。

对于所有的电视信号而言，一个恒定的限幅电平可能是不适合的。取决于电视信号的源电视信号的电平可以改变。将恒定的限幅电平用于变化的电视信号电平的场合可以导致产生数据提取差错的不合乎要求的所提取数据的逻辑0或逻辑1。例如，一个典型的1V峰—峰值的NTSC电视信号相当于-40IRE(同步脉冲顶部)到100IRE(电视信号峰值)。在这些条件下，与辅助电视信号相关的限幅电平的峰值50IRE和25IRE分别相当于350mV和175mV。然而，如果电视信号是低于1V的0.5V峰—峰值，辅助电视信号的50IRE峰值将相当于约175mV，而不是350mV，如果对于1V峰—峰值信号被限幅电平固定在175mV，则与0.5V峰—峰值信号有关的50IRE辅助电视信号将未超过该限幅电平。在该辅助电视数据中的逻辑1将永远不能提取。因此希望有一个对于输入电视信号幅度适应的限幅电平。

一般，NTSC电视信号有一个0IRE的黑色电平，一个峰值在-40IRE的负跳变的同步脉冲，和一个100IRE的峰值图象电平。虽然典型的电视信号的绝对峰—峰幅度范围可以不是恒定的，但是典型信号峰值同步信号(-40IRE)与峰值图象信号(100IRE)之间IRE单位比率是恒定的，如果电视信号是典型的，确定同步脉冲的幅度应当提供一个40IRE的基准脉冲，该脉冲可以用于建立对于一个具体信号的IRE与绝对信号幅度之间的关系。而后将有可能相当于25IRE限幅电平的电压。但是，诸如盒式录像机(VCR)之类的某些电视信号源可能不产生呈现40∶100NTSC同步信号对图象信号比的电视信号。因此，对于所有电视信号源而言，基于利用同步脉冲幅度去建立限幅电平的方法是不可靠的。

诸如闭路字幕数据的辅助信息分量的格式包括容易自适应限幅电平功能的构造。按照在FCC标准所规定。在第21行的闭路字幕信号是在电视信号的“后背区‘(back porch)间隔之后，从指定为“插入时钟‘(run-in-clock)(RIC)的7个503KHz周期的正弦基准波形中开始的。

在辅助电视数据信号的RIC基准分量的后边是代表实际闭路字幕数据的数据信号分量的21行时间间隔的后一半。该闭路字幕数据标准建立了识别数据信号幅度的RIC信号的幅度。因此，平均RIC信号的幅度对于后边的数据信号而言是一个适合的限幅电平。