[发明专利]在传送数据流中插入辅助数据的方法和设备

说明书

本发明涉及用来处理数字磁带录像机数据流的方法。具体地说，本发明涉及在重现的数字数据流中插入辅助数据。

高清晰度电视(HDTV)信号通常不与现行的NTSC等等广播标准兼容。适合与HDTV兼容信号一起使用的优选的信号编码标准是Grand Alliance在美国使用的MPEG-2(运动图像专家组，“信息技术-运动图像和相关音频信息：视频，”ISO/IEC 13818-2,1996年5月15日)。这种公知的标准为编码和压缩的视频、音频以及辅助数据提供了格式化的准则。数字MPEG-2兼容电视信号可以采用地面广播、通过卫星线路进行传送，或是通过有线系统来发送。无论是哪一种传输方式，相关的传送数据流都是被一种或是另一种类型的数据完全占有。

当信号到达用户一方时，现有的模拟电视/VTR配置允许用户在磁带录像机(VTR)上记录一个节目，并同时观看另一个节目。观众还可以设定VTR记录一个接收的节目，而不需要打开电视接收机。在任何情况下，观众都可以在此后重放记录的节目。

磁带录像机通常要在重放的视频数据流中插入数据和信息，用来为观众指示VTR的状态。诸如PLAY或是FF(快进)信息等等屏幕显示(OSD)信息，或者一个完整的位映像显示被显示在电视屏幕上显示的可视图像内部。用这种信息来为观众指示从遥控器或是VTR面板上执行的相应的控制功能，VTR相应地作出响应。

在一个模拟VTR系统中，在重放过程中将OSD信息插入视频信号的一种方法是将OSD信号，例如DC电压电平切换为视频信号。切换出现在校正行和显示所需时间量的行位置上。在消除OSD时，切换不会造成视频信号的中断。

对于包含需要记录的指定节目的MPEG-2兼容输入数字数据流来说，数据流是经过调制后对用户进行广播的。数字VTR(DVTR)接收调制的信号，对其进行解调，调谐到特定的频道，并且将恢复的数据流/频道记录在磁带上。由于多方面的原因，在记录之前或是重放过程中都不希望对MPEG-2兼容编码的数据流进行译码。这些原因包括会增加DVTR中的译码和格式化硬件的费用，并且在数据流包括多个节目时有可能丢失首先指定的节目以外的所有节目。由于在传输MPEG-2兼容数据流时需要精确的定时，在满容量的数据流内通过在选定的分组中重写数据的方式来插入辅助数据就需要译码和编码硬件，并且重新计算传送数据流的图象和显示时间标记。由于相关的费用以及观众可看到的数据损失，不希望采用这种方式。然而，数字电视接收机通常能够在显示之前将OSD信息混合在视频信号中。由于这一原因，以及由于并非所有辅助数据都是OSD数据，最好是在不影响原有的传送数据流的情况下将辅助数据插入数字数据流中，而不要试图在视频信号中混合适当的数据。

这样就需要简单而有效的手段在MPEG-2兼容数据流中插入诸如OSD数据一类的辅助数据。本发明就提供了这样一种手段。

一种数字设备接收包括时间标记的数字节目数据，并插入在传输通道上传输的辅助信息。该数字设备在传输之前对节目数据和辅助信息进行调制，而不改变时间标记。

图1表示先进电视标准委员会规定的一种8 VSB链路的一部分。

图2表示本发明的优选实施例。

图3表示按照本发明原理的一种重放的数据流。

图3A表示辅助数据在传送数据流分组中的安排。

图4表示用来在重放数据流中插入辅助数据分组的装置。

图5表示按照MPEG-2标准的一个分组。

图6表示按照本发明原理的一种变更的分组的一个实施例。

图7表示用来从重放数据流中消除辅助分组的设备的实施例。

图8表示用来在重放数据流中插入辅助分组的设备的实施例。

数字VTR(DVTR)应该能够记录从已经解调成基带的传送数据流中恢复的整个通道。传送数据流经过压缩并且应该是满容量的，额定的数据速率是每秒19.4兆比特。对包括多级音频、视频和辅助信息的每个通道的这种数据速率是由MPEG标准所规定的。按照本发明的原理，为重放记录数据，对记录的数据流再次进行调制(再调制)，并通过同轴电缆传送给电视机中的显示解调器。再调制提供了足够的带宽，从而能够插入DVTR所产生的辅助数据。采用残留边带(VSB)调制的调制技术基于为美国的Grand Alliance广播高清晰度电视(HDTV)系统提出的VSB调制。如果记录的信号不是基带信号，在重放的时候就需要在执行下述实施例之前将信号变成基带信号。