專利名稱：屏幕顯示的動態(tài)可調(diào)整單元的制作方法
屏幕顯示的動態(tài)可調(diào)整單元
背景技術：
許多電子設備，特別是具有附接或集成顯示器的那些設備，具有廣
泛的通過使用屏幕顯示(on-screen display， 0SD)而可用的功能性。屏 幕顯示用于各種各樣的原因，諸如美學、效率和用戶舒適。例如，數(shù)字 電視在電視本身上可能只有4個或5個分立按鈕，在相關聯(lián)的遙控器上 可能有附加的20個到30個按鈕。在與音頻和視頻配置、輸入控制、頻 道選擇、數(shù)字視頻記錄器功能性等相關的選項之間，電視可能具有用戶 可與其交互的幾百個分立功能。給遙控器或電視本身上的按鈕提供按鈕 到可用功能的一對一相關不符合審美要求，不是硬件的有效使用，并且 通?？赡車樀阶罱K用戶。
相反，利用多級屏幕顯示。雖然制造商和應用類型不盡相同，但是 屏幕顯示傾向于具有若干共同單元。 一般來說，背景覆蓋在顯示器上顯 示的圖像之上，或代替該圖像。圖形或文本形式的選項顯示在該背景上。 在一些應用中，使用純色背景，例如單純的藍色矩形出現(xiàn)在屏幕中間， 并且文本或圖標顯示在該矩形之上。在其它情況下，使用半透明背景， 使得通過該背景可以看到顯示器上的至少某部分圖像。在大部分應用 中，背景顏色、明亮度和透明度級別的選擇是預先設置的，并且不能改 變。在^艮少的應用中，用戶可以人工選擇OSD的幾個可用方案中的一個， 使他們能夠在設置他們的設備時，從例如3個或4個顏色和透明度選項 中選擇。
然而，OSD對顯示器上顯示的圖像不做出響應。不管屏幕上圖像是 暗的還是亮的，OSD都不改變。這個問題有幾個原因。例如，如果OSD 正在使用較亮的背景，那么當背景圖像也是亮的時，OSD文本將被沖掉， 并且難以閱讀。如果OSD使用較暗的背景，并且所顯示的圖像是暗的， 則圖像細節(jié)可能不顯露，并且被OSD涂沒(block out)。


合并到本說明書中并形成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例， 并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理圖l描繪了示范性計算機系統(tǒng)。 圖2描繪了示范性顯示器。
圖3描繪了根據(jù)實施例的電子顯示器。
圖4描繪了根據(jù)實施例的動態(tài)調(diào)整屏幕顯示的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的幾個實施例。雖然將結合可選實施例描述 本發(fā)明，但要理解，它們不打算將本發(fā)明局限于這些實施例。相反，本 發(fā)明意圖涵蓋可選、修改和等效方案，它們可包含在所附權利要求書的 精神和范圍內(nèi)。而且，在本發(fā)明的以下詳細描述中，闡述了大量具體細 節(jié)，以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，本領域的技術人員要認識到， 在沒有這些具體細節(jié)或其等效物的情況下，也可以實施本發(fā)明。
按照一種方法給出和討論以下描述的各部分。雖然在描述該方法操
作的本文附圖(例如圖4)中公開了其功能和排序，但是這種功能和排序 是示范性的。這些實施例很適合于執(zhí)行各種其它功能或在本文附圖的流 程圖中所述的功能的變體，并且以不同于本文描繪或描述的順序執(zhí)行。
按照程序、步驟、邏輯塊、處理以及可在計算機存儲器上執(zhí)行的對 數(shù)據(jù)位的操作的其它符號表示來給出以下描述的某些部分。這些描述和 表示是數(shù)據(jù)處理領域的技術人員用于最有效地將他們工作的實質(zhì)傳達 給本領域技術人員所用的方式。程序、計算機執(zhí)行的步驟、邏輯塊、過 程等在此通常認為是導致期望結果的獨立序列的步驟或指令。這些步驟 是需要物理操縱物理量的那些步驟。通常，雖然不是必須的，這些量采 取能被存儲、傳輸、組合、比較以及以其他方式在計算機系統(tǒng)中操縱的 光、電或磁信號的形式。主要出于公共使用的原因，有時把這些信號稱 為位、值、單元、符號、字符、項、數(shù)字等已經(jīng)證明是方便的。
然而，應該謹記的是，所有這些及類似術語都與適當?shù)奈锢砹肯嚓P 聯(lián)，并且僅僅是應用于這些量的方便標簽。如從以下論述顯而易見的， 除非另有具體聲明，否則要認識到，通篇利用諸如"訪問"、"寫入"、 "包含"、"測試，，、"使用"、"遍歷(traversing)"、"關聯(lián)"、 "識別"等術語的論述指的是計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備的動作和 過程，其將表示為計算機系統(tǒng)寄存器和存儲器內(nèi)的物理(電子)量的數(shù)據(jù) 操縱和轉換成類似地表示為計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其它這種信
4息存儲、傳輸或顯示設備內(nèi)物理量的其它數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖1,示出了示范性計算機系統(tǒng)112的框圖。要認識到，
本文描述的計算機系統(tǒng)112圖解說明了操作平臺的示范性配置，在該平
臺上可有利地實施實施例。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可使用具有不
同配置的其它計算機系統(tǒng)來代替計算機系統(tǒng)112。也就是說，計算機系 統(tǒng)112可包含不同于結合圖1所述的單元。在幾個實施例中，例如使用 數(shù)字電視或個人視頻記錄器(PVR)代替系統(tǒng)112。在一些實施例中，系統(tǒng) 112連接到網(wǎng)絡附接存儲設備(NAT)。此外，可在能夠配置成實現(xiàn)它的任 何系統(tǒng)上實施這些實施例，而不只是在像計算機系統(tǒng)112的計算機系統(tǒng) 上。要理解，可在許多不同類型的計算機系統(tǒng)112上實施這些實施例。 示例包括但不限于臺式計算機、工作站、服務器、媒體服務器、膝上型 計算機、游戲控制臺、數(shù)字電視、PVR和個人數(shù)字助理(PDA)以及具有計 算和數(shù)據(jù)存儲能力的其它電子設備，諸如無線電話、媒體中心計算機、 數(shù)字視頻記錄器、數(shù)字相機和數(shù)字音頻回放或記錄設備。
計算機系統(tǒng)112包括用于傳送信息的地址/數(shù)據(jù)總線100、與總線 100耦合的用于處理信息和指令的中央處理器101;與總線100耦合的 用于存儲用于中央處理器101的信息和指令的易失性存儲單元102(例 如隨才幾存取存儲器[RAM]、靜態(tài)RAM、動態(tài)RAM等)；以及與總線100耦 合的用于存儲用于處理器101的靜態(tài)信息和指令的非易失性存儲單元 103(例如只讀存儲器[ROM]、可編程ROM、閃存等)。計算機系統(tǒng)112還 可包括耦合到總線100的用于向計算機用戶顯示信息的任選顯示設備 105。而且，計算機系統(tǒng)112還包括用于存儲信息和指令的數(shù)據(jù)存儲設 備104(例如硬盤驅(qū)動器)。
計算機系統(tǒng)112還包括任選的字母數(shù)字輸入設備106、任選的光標 控制或引導(directing)設備107、信號通信接口 (輸入/輸出設備)108 和視頻處理器109。任選的字母數(shù)字輸入設備106可向中央處理器101 傳送信息和命令選擇。任選的光標控制或引導設備107耦合到總線100, 用于向中央處理器101傳送用戶輸入信息和命令選擇。也耦合到總線 100的信號通信接口 (輸入/輸出設備)108可以是串行端口。通信接口 108還可包含無線通信機構。使用通信接口 108，計算機系統(tǒng)112可以 通信地通過諸如因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(例如局域網(wǎng))的通信網(wǎng)絡耦合到其它 計算機系統(tǒng)，或者可以接收數(shù)據(jù)(例如數(shù)字電視信號)。在一些實施例中，視頻處理器109合并到中央處理器101中。在其它實施例中，視頻處理
器109是單獨的分立部件。在其它實施例中，視頻處理器109合并到另 一個部件中。在其它實施例中， 一見頻處理器109以其它方式包含在系統(tǒng) 112中。
在一些實施例中，動態(tài)并自動地調(diào)整OSD的外觀。例如，基于當前 正在顯示器上顯示的圖像，經(jīng)由該設備自動設置OSD的背景透明度，該 透明度經(jīng)由稱為a混合的過程進行調(diào)整。
a混合在圖形學(例如計算機和數(shù)字電視圖形學)中用來產(chǎn)生透明 效果。這通過將半透明的(translucent)前景與背景顏色組合以產(chǎn)生 過渡混合(transitional blend)來實現(xiàn)。具體地說，使用elf值來加 權前景圖^象，而使用該a值的補(complement)來加權背景圖像；然后組 合修改的前景和背景圖像來產(chǎn)生在屏幕上顯示的圖像。這種數(shù)學關系在 下面顯示在表1中。
表1 a混合 I混合二al前景+ ( l一a) I背景
選擇不同的a值將導致不同的混合圖像外觀。a值越高，前景圖像 越不透明，并且混合圖像上前景顏色的權重越大。用較低的a值，混合 圖像從原始背景圖像得到其較多的外觀。
在OSD的常規(guī)方法中，a值是固定的。該設備可能僅支持OSD的單 個a值，或者它可以支持幾個a值，用戶在設置過程期間可以從這幾個 a值中選擇；在這兩種情況下，顯示器所用的a值將是相同的，不管當 前正在顯示什么。
在一些實施例中，具有顯示器的設備動態(tài)地改變a值，以更好地適 合當前的環(huán)境(context )。例如，利用一實施例的數(shù)字電視可動態(tài)地 調(diào)整a值，以便呈現(xiàn)提供更好觀看體驗的屏幕顯示。當背景圖像是亮的 時，可為OSD文本使用稍暗的背景以易于閱讀；當背景圖像較暗時，可 為OSD使用略微亮點的背景來實現(xiàn)更好的對比度，而不會沖掉背景圖像。在這兩種情況下，實現(xiàn)了更好的對比度，這使得能夠更容易地觀看和使 用。
在一些實施例中，才艮據(jù)穿過(pass across )顯示器的每一幀來動 態(tài)調(diào)整a值。這樣，可以根據(jù)當前正在顯示的內(nèi)容來快速改變0SD的背 景。雖然背景顏色幾乎不斷變換，但是背景之上的文本和/或圖標仍將 是純色的。這導致OSD顯示器的幾乎一致的觀看對比度，以及更好的總 體0SD體驗。
而且，由于0SD中的改變是動態(tài)且可編程的，因此對于視覺上受損 的人們，合并了實施例的設備可支持增強觀看，或可配置成例如在緊急 廣播期間引起用戶的注意。
在一些實施例中，通過檢查當前正在顯示的圖像或圖像序列來執(zhí)行 動態(tài)a值確定。例如，在一些數(shù)字電視中，完整圖像在被顯示在屏幕上 之前裝入緩沖器中。通常，屏幕上的幀落后一幀或兩幀；這個緩沖時間 經(jīng)常用于任何圖片預處理，例如畫片增強或圖像穩(wěn)定性。在這些實施例 中，因為整個圖像在存儲器中已經(jīng)可用，所以檢查圖像是簡單明了的。
每一幀都通過這個圖像緩沖器?？蓮倪@些幀中收集信息，例如直方 圖，以使得能夠收集有關正在顯示的圖像或場景的一些數(shù)據(jù)。例如，為 了確定場景是亮的還是暗的，或者是否存在許多運動。已知這個信息， 對于當前場景，可以計算適當?shù)腶值，并且顯示對應的適當0SD。如果 例如OSD顯示在電視節(jié)目之上，并具有靜態(tài)的藍色背景，則可選擇抑制 藍色的a值，以給要顯示的文本或圖標提供更好的對比度。
在其它應用中，可以利用數(shù)據(jù)收集的其它方法。例如，當電子設備 只顯示單個圖像，而不是像電視那樣的視頻數(shù)據(jù)流時，在一些實施例中， 在確定適當?shù)腶值之前，只需檢查現(xiàn)有的圖像。
實施例擴展到具有能夠顯示OSD或菜單系統(tǒng)的顯示單元的任何電子 設備，包括但不限于臺式計算機、膝上型計算機、數(shù)字電視、模擬電視、 LCD顯示器、電話、音樂回放和/或記錄設備、相機、個人數(shù)字助理(PDA)等等。
現(xiàn)在參考圖2,根據(jù)一個實施例，描繪了示范性顯示器200。示范 性顯示器200示為顯示圖像201。應理解示范性顯示器200和圖像201 只是示例。在其它實施例中，可以利用屏幕上信息的不同配置或布局。 圖像201被屏幕顯示(OSD) 210部分遮蔽。OSD 210包括背景區(qū)域211和文本單元212。圖像201還示出為^皮0SD 220部分遮蔽。OSD 220也 包括背景區(qū)域221和若干圖標222。
OSD 210代表由許多實施例(諸如數(shù)字電視)使用的屏幕顯示的類 型。背景區(qū)域211重疊在下面的圖像201之上。文本單元212在背景區(qū) 域211之上。背景區(qū)域211在一些實施例中是半透明的。在一些此類實 施例中，背景區(qū)域211的半透明性質(zhì)通過自動且動態(tài)地調(diào)整a值來控制。 在這些實施例中的一些實施例中，調(diào)整背景區(qū)域211以便向文本單元 212提供對比度，從而使它們更容易閱讀。在這些實施例中的一些實施 例中，調(diào)整背景區(qū)域211以便改善觀看體驗。
OSD 220代表由一些實施例(諸如數(shù)字相機)所用的屏幕顯示的類 型。背景區(qū)域221重疊在下面的圖像201之上。圖標222在背景區(qū)域221 之上。背景區(qū)域221在一些實施例中是半透明的。在一些此類實施例中， 背景區(qū)域221的半透明性質(zhì)通過自動、動態(tài)地調(diào)整a值來控制。在這些 實施例中的一些實施例中，調(diào)整背景區(qū)域221以便向圖標222提供對比 度，從而使它們更容易被看到。在這些實施例中的一些實施例中，調(diào)整 背景區(qū)域221以便改善觀看體驗。
現(xiàn)在參考圖3,根據(jù)一個實施例，描繪了電子顯示器300。雖然電 子顯示器300示為合并了若干分立、列舉的部件，但要理解，在其它實 施例中，可以利用不同的、附加的或4交少的部件。在一些實施例中，一 個部件所#1行的功能可以分割到幾個部件上。在其它實施例中，幾個部 件所執(zhí)行的功能可合并到單個部件中。
電子顯示器300示為具有數(shù)據(jù)流單元310。數(shù)據(jù)流單元310在所描 繪的實施例中是電子顯示器300的輸入。在一些實施例中，數(shù)據(jù)流單元 310是到數(shù)字圖像數(shù)據(jù)源(例如DVD播放器)的連接。在其它實施例中， 數(shù)據(jù)流單元310可由其它部件的組合構成，所述其它部件例如數(shù)字相機 的鏡頭和光圈裝置。電子顯示器300經(jīng)由數(shù)據(jù)流單元310接收圖像數(shù)據(jù)。
電子顯示器300包括圖像緩沖器320。如所示的，圖像緩沖器320 從數(shù)據(jù)流單元310接收圖像數(shù)據(jù)。在一些實施例中，在圖像緩沖器320 中準備圖像數(shù)據(jù)以進行顯示，例如，整個圖像數(shù)據(jù)幀被組裝、處理和存 儲，直到準備好顯示。
電子顯示器300還示為包括累加器(accumulator) 330。在所描繪 的實施例中，累加器330檢查存儲在圖像緩沖器320中的組裝的圖像數(shù)
8據(jù)幀。在一些實施例中，從存儲的圖像中收集數(shù)據(jù)，并將其用于計算a 值。
電子顯示器300包括0SD模塊340。 0SD才莫塊340使用由累加器330 存儲的有關電子顯示器300要顯示的圖像的數(shù)據(jù)，以便計算適當?shù)腶值。 在一些實施例中，OSD模塊340可寫回到圖像緩沖器320，以便將屏幕 顯示插入到要顯示的圖像數(shù)據(jù)幀中。在其它實施例中，OSD模塊340直 接連接到顯示單元390。
電子顯示器300包括顯示單元390。顯示單元390顯示由圖像緩沖 器320組裝的圖像數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖4,根據(jù)一個實施例，描繪了動態(tài)調(diào)整屏幕顯示的方法 的流程圖400。雖然在流程圖400中公開了具體功能，但是這種功能是 示范性的。也就是說，本發(fā)明的實施例很適合于執(zhí)行不同于流程圖400 中闡述的各種其它(附加)功能或變體。要認識到，可以按照不同于所給 出的順序來執(zhí)行流程圖400中的各框，并且不一定執(zhí)行流程圖400中的 所有功能。
現(xiàn)在參考框410,電子顯示器接收圖像數(shù)據(jù)幀。例如，電子顯示器 300、數(shù)字電視可經(jīng)由數(shù)據(jù)流310 (即電纜連接)來接收圖像201 (即單 幀電^L節(jié)目)。
在框420,電子顯示器緩沖所接收的該圖像數(shù)據(jù)幀；在一些實施例 中，這包括執(zhí)行電子顯示器能夠?qū)崿F(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)的任何預處理。繼續(xù)前 一示例，電子顯示器300組裝圖像201,并將其存儲在圖像緩沖器320中。
現(xiàn)在參考框430,電子顯示器累計(accumulate)幀數(shù)據(jù)。在一些 實施例中，這包括對OSD要覆蓋的區(qū)(area)的像素亮度數(shù)據(jù)求平均。 例如，電子設備300和累加器330確定OSD 210要覆蓋的那部分圖像201 的平均像素亮度數(shù)據(jù)。該信息存儲在累加器330中。
在框440,電子顯示器確定OSD的適當參數(shù)。在一些實施例中，為 了確定OSD的適當透明度級別，該確定包括計算適當?shù)腶值以及對應的 補值(complement value)。在幾個此類實施例中，該計算受存儲在累 加器中的幀數(shù)據(jù)的影響。例如，如果圖像201是明亮的沙漠場景，則存 儲在累加器330中的數(shù)據(jù)將指示明亮的場景。因此，OSD模塊340將a 值選擇成使得背景區(qū)域211將為文本單元212提供增強的對比度。在450,電子顯示器顯示該0SD。在一些實施例中，該0SD^皮插入 到幀緩沖器中，例如作為預處理步驟。在其它實施例中，該OSD被直接 顯示在顯示單元上。在另一些實施例中，以其它方式顯示電子顯示器。 繼續(xù)以上示例，OSD模塊340將OSD 210插入到圖像緩沖器320中，并 且圖像201顯示在顯示單元390上，其中OSD 210顯示在其上。
在一些實施例中，包含連續(xù)顯示多個圖像數(shù)據(jù)幀的幾個實施例(例 如電視)，循環(huán)在流程圖400中描述的方法。這樣，不斷地且動態(tài)地調(diào) 整屏幕顯示的背景，以匹配當前顯示的幀。在其它實施例中，間斷地重 復流程圖400所描述的方法，例如每十個圖像數(shù)據(jù)幀重復一次。在其它 實施例中，執(zhí)行該方法的頻率會改變。
權利要求
1.一種用于生成具有半透明背景的屏幕顯示(OSD)的系統(tǒng)(300)，所述系統(tǒng)包括幀緩沖器(320)，用于存儲圖像幀數(shù)據(jù)；累加器(330)，其耦合到所述幀緩沖器(320)，用于存儲有關所述圖像幀數(shù)據(jù)的信息；以及OSD模塊(340)，其耦合到所述累加器(330)，用于根據(jù)所述累加器(330)自動調(diào)整所述半透明背景。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有關所述圖像幀數(shù)據(jù)的信息 包括平均像素亮度數(shù)據(jù)。
3. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述OSD模塊(340)用于根據(jù)所 述累加器(330)動態(tài)地調(diào)整所述半透明背景。
4. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述自動調(diào)整包括計算a值。
5. —種用于動態(tài)地調(diào)整屏幕顯示(OSD)的方法(400),包括 接收(410)第一圖像數(shù)據(jù)幀；從所述第一圖像數(shù)據(jù)幀采集(430)顯示數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所述顯示數(shù)據(jù)確定(440)第一期望OSD。
6. 如權利要求5所述的方法，還包括 生成(450)所述第一期望OSD。
7. 如權利要求5所述的方法，其中所述接收(410)包括將所述第一 圖像數(shù)據(jù)幀放入圖像緩沖器中。
8. 如權利要求5所述的方法，其中所述確定(440)所述第一期望OSD 包括確定半透明背景區(qū)域。
9. 如權利要求8所述的方法，其中所述采集(430)包括計算所述第 一圖像數(shù)據(jù)幀的 一部分的平均像素亮度值。
10. 如權利要求9所述的方法，其中所述計算所述第一圖像數(shù)據(jù)幀 的所述一部分的平均像素亮度數(shù)據(jù)包括計算被所述半透明背景區(qū)域部 分遮蔽的區(qū)域的平均像素亮度值。
全文摘要
描述了一種用于生成屏幕顯示(OSD)的系統(tǒng)(300)。該屏幕顯示其具有半透明背景區(qū)，疊加在圖像之上。構成這個圖像的數(shù)據(jù)存儲在緩沖器(320)中。連接到緩沖器(320)的累加器(330)用于檢查該數(shù)據(jù)并存儲有關它的信息。附接的OSD模塊(340)使用存儲的信息來自動調(diào)整該OSD的半透明背景。
文檔編號G09G5/02GK101529497SQ200780039884
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權日2006年10月27日
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