[发明专利]传送在视频信号的可视部分上的数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频信号上的数据传送，尤其涉及模拟视频信号的可视部分上的数据传送。

背景技术

过去，尝试了一些方法，试图将数据叠加到视频信号上。最普通的方法是在垂直消隐期间(比如在产生闭路字幕信号(closed captioningsignal)时)插入数据。另一种方法是将数据置于视频信号的可视部分上。后一种方法的一个优点在于，它可以用光学方法和用电学方法检测数据。

Broughton等人申请的专利号4,807,031中公开了光学检测方式的一个例子。该专利中所公开的基本技术是，通过提高和降低某一指定视区内连续水平行的亮度来表示数据。由于相邻两行的平均亮度保持相同，因此，眼睛觉察不到这种影响，但通过合适的接收机来感测亮度的交替提高和降低，使得可以检测到该数据。如Broughton等人的专利中所述，这种技术等同于在视频信号上叠加7.867kHz的副载波频率，这种副载波频率可通过适当的滤波来检测。Broughton等人还给出了如何判断哪些区域可以让数据叠加。例如，太白或太黑的段都不适合插入数据。

本发明的总目的在于，通过以相反的方向改变成对的行的亮度，将数据插入到视频信号的可视部分上，要做到这一点，应考虑采用比现有技术所能达到的高得多的数据速率和精确得多的数据检测方法。

本文中，术语“视频信号”适用于视频传输中常用的标准NTSC、PAL或SECAM信号的任一表示方式，包括：模拟形式，直接数字化数值表示方式，基于CCIR 601/656标准的数字表示方式，计算机表示方式(如RGB或YUV)，或其他简单地由标准视频的直接数字化表示方式数值变换得到的数字表示方式。(只要能确定信号是如何被数字化的以及数字化后信息没有丢失，就可以根据任一数字化方式进行编码和解码。)

发明内容

数据以数据比特组(称为码元)的形式进行传输。每个码元都使预定数目个较长的预定“码片”序列(称为PN序列)之一与其关联。为任一码元所发送的PN序列被划分为多个码片行。每一码片行都与其反相行一起成对地被发送，发送时分别将它们插入到视频信号的各对行扫描中。例如，每个代表4个数据比特的码元都可以使16个各有80个码片的PN序列之一与其关联。任一要叠加在视频信号上的这种PN序列被划分成4行，每行20个码片。每一码片行都以其常规形式和以其相反形式被发送，这样，共有8行(每行均有20个码片)，以便可以在视频信号的各自的行扫描中分别加上或减去这些行。

对接收到的成对的行扫描进行处理，就可以提取出它们所表示的20个码片。这可以这样来完成：将这两个行扫描相减，以便最大限度地减小视频的影响，并在每一码片期间将差信号积分。由于在一个行扫描中加上原始PN序列中的每一码片，而在另一个行扫描中减去该码片，因此，当将这两个行扫描相减时，不仅可以使视频影响最小，而且还可以将码片幅度加倍。在以这种方式对所有80个码片对进行处理得到80个“积分码片值”后，将接收到的代码与16个可能的PN序列中的每一个进行相关，以达到最佳匹配。所发送的码元被认为是其PN序列与接收到的代码具有最强相关的那个码元。

附图说明

根据结合附图所作的详述，可以看到本发明进一步的目的、特征和优点，其中：

图1描述了与各个码元关联的典型PN序列被叠加到视频信号的行扫描中的方式；

图2描述了在每一视频场中何处发送数据；

图3描述了在视频信号广播点的示例编码器；

图4A和4B包括了表示编码过程的流程图；

图5描述了电视接收机中的示例解码器；

图6A和6B包括了表示接收机中的处理过程的流程图；

图7说明了如何得到每个“积分码片值”；

图8说明了本发明的相关过程；

图9A说明了行与行之间视频偏移量的影响，而图9B说明了这种偏移量为何会导致解码错误；

图10规定了排除行与行之间偏移量引入的差错所采用的规则，并提供了一个采用这些规则典型例子；和

图11说明了一些优选的参数值。

具体实施方式

本文中，PN(伪噪声)码是一连串1和0，其中，1和0出现的概率均为50％，并且任一比特的值都与前一比特的值无关。伪噪声发生器(其中许多在技术上都是已知的)提供一种类似于掷硬币所得到的正/反面序列那样的序列，但是，任何一种模式都是可重复的，只不过要在同样的状态下起动发生器。本文中，PN序列是所有可能的PN码中的特定的一连串1和0。