CN100413325C - 实现在屏显示半透明的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种实现在屏显示半透明的系统，用于实现OSD信号在视频信号上的半透明。该系统包括：视频信号接收器，用于接收视频信号数据，并输出YUV格式的视频信号；OSD信号接收器，用于接收OSD信号数据，并输出YUV格式的OSD信号；OSD透明标识器，用于接收与当前OSD信号匹配的将被透明的背景颜色的标识数据；比较器，用于根据将被透明的背景颜色的标识数据识别OSD信号中与其相同的背景颜色数据，并根据识别结果输出控制信号；输出控制单元，用于根据比较器输出的控制信号选择输出视频信号UV值或OSD信号UV值；显示器，用于将视频信号Y值与输出控制单元选择输出的UV值混合后显示出来。该系统透过简单的运算方式，高效率的实现了OSD信号在视频信号上的半透明。

Description

实现在屏显示半透明的系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种影像处理系统及方法，尤其涉及一种实现在屏显示(On Screen Display，OSD)半透明的系统及方法。

【背景技术】

目前，在屏显示(On Screen Display，OSD)技术广泛应用于图像处理系统中，比如电视、个人计算机(Personal Computer，PC)以及移动终端。OSD的作用为在屏幕显示中显示各种附加信息。例如，当我们调节电视图像时，按下“菜单”键电视屏幕中便会弹出一OSD用于显示显示器各项调节项目信息。该OSD有助于观察及调节显示器的各项性能指针。

但是，传统的OSD技术，在电视、PC及移动终端的屏幕上显示OSD时通常会出现OSD掩盖原视频图像的情况。参阅图4，图4中(e)部分为原视频图像，(f)部分为OSD图像，如(g)部分所示，首先去除OSD图像的背景颜色，即使背景颜色变成透明，然后再将OSD图像与视频图像混合，便出现如(h)部分显示的图像。OSD图像部分掩盖了其后的视频图像，影响视频图像的观看效果。

如果当OSD图像叠加在视频图像上时，能够实现OSD图像半透明的效果，那么上述的问题将迎刃而解。观看者即可看到OSD图像的附加信息，又可同时看到其后的视频图像。

习知的在屏幕显示上实现OSD半透明的系统及方法，通常采用RGB(Red，Green and Blue，三原色)格式的运算方法实现。将前置OSD信号的RGB值与背景视频信号的RGB值通过混合(AlphaBlending)运算实现OSD图像的半透明。Alpha的取值在0到1的范围内。通过Alpha的取值不同，实现不同程度的半透明效果。可参考如下运算方式：(OSD信号的RGB值分别记为ForegroundRed、ForegroundGreen及ForegroundBlue；视频信号的RGB值分别记为BackgroundRed、BackgroundGreen及BackgroundBlue；Alpha的取值记为α)

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{BlendedRed}=\mathrm{ForegroundRed}*\mathrm{\α}+\mathrm{BackgroundRed}*(1-\mathrm{\α})\\ \mathrm{BlendedGreen}=\mathrm{ForegroundGreen}*\mathrm{\α}+\mathrm{BackgroundGreen}*\\ (1-\mathrm{\α})\\ \mathrm{BlendedBlue}=\mathrm{ForegroundBlue}*\mathrm{\α}+\mathrm{BackgroundBlue}*(1-\mathrm{\α})\end{array}\right.$

上述通过RGB运算方式实现半透明的方法，虽然可以通过改变α值实现各种不同程度的半透明效果，但是，由于其采用RGB格式处理信号，运算过程中需要乘法器，运算复杂。

针对上述不足，需要一种运算简单，效率高的装置、系统及方法来实现OSD在视频显示上的半透明。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种实现OSD半透明的系统，可透过简单的运算，高效率的实现OSD在视频显示上的半透明。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种实现OSD半透明的方法，可透过简单的运算，高效率的实现OSD在视频显示上的半透明。

为解决第一技术问题，本发明的实施方式中提供的实现OSD半透明的系统包括有：一视频信号接收器，用于接收视频信号数据，并输出YUV格式的视频信号；一OSD信号接收器，用于接收OSD信号数据，并输出YUV格式的OSD信号；一OSD透明标识器，用于接收与当前OSD信号匹配的将被透明的背景颜色的标识数据；一比较器，与OSD信号接收器及OSD透明标识器相连，用于接收OSD信号及将被透明的背景颜色的标识数据，根据该标识数据识别OSD信号中与其相同的背景颜色数据，并根据识别结果输出一控制信号；一输出控制单元，与视频信号接收器、OSD信号接收器及比较器相连，用于根据比较器输出的控制信号选择输出视频信号UV值或OSD信号UV值，当OSD信号中的背景颜色数据与标识数据相同时，输出视频信号UV值，反之，输出OSD信号UV值；一显示器，与视频信号接收器及输出控制单元相连，用于将视频信号Y值与输出控制单元选择输出的UV值混合后显示出来。

为解决第二技术问题，本发明的实施方式中提供的实现OSD半透明的方法包括有以下步骤：(a)接收并处理视频信号及OSD信号；(b)接收与当前OSD信号匹配的将被透明的背景颜色的标识数据；(c)根据标识数据在OSD信号中识别与其相同的背景颜色数据；(d)若OSD信号中背景颜色数据与标识数据相同，输出视频信号的UV值，反之，输出OSD信号的UV值；(e)将视频信号的Y值与步骤(d)输出的UV值混合后显示出来。

采用本发明所述的实现OSD半透明的系统及方法，视频信号及OSD信号在YUV格式下经过简单的运算便可实现OSD在视频显示上的半透明。

【附图说明】

图1表示本发明实现在屏显示(On Screen Display，OSD)半透明系统的架构图。

图2表示本发明实现OSD半透明方法的流程图。

图3表示本发明实现OSD半透明的图像显示示例。

图4表示习知的OSD图像显示示例。

【具体实施方式】

图像信号在传输及处理时通常采用YUV格式。YUV(亦称YCrCb)是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL制式)，“Y”表示明亮度即灰阶值，“U”和“V”表示色度，描述图像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。由于人的视觉对明亮度的感觉较灵敏，而对色度感觉较弱。因此在不影响图像显示效果的情况下，压缩YUV格式信号可丢掉部分的色度信号。习知的采用RGB格式的混合(Alpha Blending)运算法则实现在屏显示(On Screen Display，OSD)半透明的方法，不仅运算复杂，还需要将原本YUV格式信号转换为RGB格式。而采用YUV格式运算法实现OSD半透明，不仅运算简单，且省去了将原本YUV格式信号转换为RGB格式的繁杂，并避免了由此造成的图像失真等缺点。

参阅图1，为本发明实现OSD半透明系统的架构图。该系统包括有：视频信号接收器100、OSD信号接收器200、OSD透明标识器300、OSD半透明实现器400及显示器500。其中，OSD半透明实现器400又包括：缓冲器410、寄存器420、比较器430及输出控制单元440。在本实施方式中，缓冲器410进一步包括：第一缓冲器412、第二缓冲器414及第三缓冲器416。

视频信号接收器100用于接收视频信号，并输出YUV格式的视频信号Y1U1V1。其中，视频信号Y1U1V1中的Y1信号被传送至第一缓冲器412，U1V1信号被传送至第二缓冲器414。OSD信号接收器200用于接收OSD信号，并输出YUV格式的OSD信号Y2U2V2。其中，OSD信号Y2U2V2中的U2V2信号被传送至第三缓冲器416。在本实施方式中，视频信号接收器100接收的信号为YUV格式。OSD信号接收器20O接收的信号也为YUV格式。在本发明的其它实施方式中，若OSD信号接收器200接收的OSD信号非YUV格式，例如，一RGB格式的信号，则可利用转换器(未画出)将RGB格式信号转换为YUV格式。提供下述将RGB格式转换为YUV格式的运算方法：

$\left\{\begin{array}{c}V=(0.439*R)-(0.368*G)-(0.071*B)+128\\ U=-(0.148*R)-(0.291*G)+(0.493*B)+128\end{array}\right.$

OSD透明标识器300用于接收与当前OSD信号Y2U2V2相匹配的将被透明的背景颜色的标识数据Y3U3V3。在本实施方式中，每一组OSD信号Y2U2V2均有一将被透明的背景颜色的标识数据Y3U3V3与其相匹配。寄存器420连接于OSD透明标识器300用于存储标识数据Y3U3V3。比较器430与OSD信号接收器200及寄存器420相连，用于从寄存器420接收标识数据Y3U3V3，并根据标识数据Y3U3V3识别OSD信号Y2U2V2中相同的背景颜色数据，并根据识别结果输出一控制信号到输出控制单元440。第一缓冲器412连接于视频信号接收器100与显示器500之间，用于存储视频信号Y1U1V1之Y1值。第二缓冲器414连接于视频信号接收器100与输出控制单元440之间，用于存储视频信号Y1U1V1之U1V1值。第三缓冲器416连接于OSD信号接收器200与输出控制单元440之间，用于存储OSD信号Y2U2V2之U2V2值。输出控制单元440根据比较器430输出的控制信号选择输出视频信号U1V1值或OSD信号U2V2值。在本实施方式中，当OSD信号的背景颜色数据Y2U2V2与标识数据Y3U3V3相同时，输出视频信号U1V1值，反之，输出OSD信号U2V2值。被选择输出的值被称为U4V4。最后，显示器500将视频信号Y1值与U4V4值混合后显示出来。

参阅图2，为本发明实现OSD半透明的方法流程图。步骤S1002，缓冲器410接收视频信号及OSD信号，并输出YUV格式的视频信号及OSD信号。本实施方式中，OSD信号接收器200接收的OSD信号为YUV格式。在本发明的其它实施方式中，若接收到的OSD信号为RGB格式，则OSD信号接收器200中的转换器(未画出)将RGB格式信号转换成YUV格式。步骤S1004，OSD透明标识器300接收与当前OSD信号相匹配的将被透明的背景颜色的标识数据，即接收OSD透明标识数据。步骤S1006，将上述标识数据存储于寄存器420，寄存器420将根据OSD透明标识器300所接收的标识数据更新寄存器值。步骤S1008，比较器430根据寄存器420存储的标识数据识别OSD信号中与其相同的背景颜色数据。步骤S1010，若OSD信号的背景颜色数据与标识数据不相同，输出控制单元440输出OSD信号的UV值。步骤S1012，若OSD信号的背景颜色数据与标识数据相同，输出控制单元440输出视频信号的UV值。最后，在步骤S1014，显示器500将视频信号的Y值与输出控制单元440选择输出的UV值混合后显示出来。

参阅图3，为实现OSD半透明过程中经过各个阶段处理后的图像显示示例。图3(a)部分所示为视频图像，图3(b)部分所示为OSD图像，经过比较器后，如图3(c)部分所示，OSD信号中的Y值被去除，且与标识数据相同的背景颜色变为透明，与标识数据不相同的颜色被保留。最后，显示器显示如图3(d)部分所示的图像。该图像使用视频信号的Y值，且当OSD信号的背景颜色数据与标识数据相同，即(c)部分中透明部分，显示视频信号的UV值，当OSD信号的背景颜色数据与标识数据不相同，显示OSD信号的UV值。

Claims (8)

1. 一种实现在屏显示半透明的系统，包括有：

视频信号接收器，用于接收视频信号数据，并输出YUV格式的视频信号；

在屏显示信号接收器，用于接收在屏显示信号数据，并输出YUV格式的在屏显示信号；

在屏显示透明标识器，用于接收与当前在屏显示信号相匹配的将被透明的背景颜色的标识数据；

其特征在于所述实现在屏显示半透明的系统还包括有：

比较器，与在屏显示信号接收器及在屏显示透明标识器相连，用于接收在屏显示信号及将被透明的背景颜色的标识数据，根据所述标识数据识别在屏显示信号中与其相同的背景颜色数据，并根据识别结果输出控制信号；

输出控制单元，与视频信号接收器、在屏显示信号接收器及比较器相连，用于根据控制信号选择输出视频信号UV值或在屏显示信号UV值，当在屏显示信号中的背景颜色数据与标识数据相同时，输出视频信号UV值，反之，输出在屏显示信号UV值；及

显示器，与视频信号接收器及输出控制单元相连，用于将视频信号Y值与输出控制单元选择输出的UV值混合后显示出来。

2. 如权利要求1所述的实现在屏显示半透明的系统，其特征在于在屏显示信号接收器进一步包括有转换器，用于将接收到的RGB格式信号转换为YUV格式。

3. 如权利要求1所述的实现在屏显示半透明的系统，其特征在于还包括有连接于视频信号接收器与显示器之间的第一缓冲器，用于存储视频信号的Y值。

4. 如权利要求1所述的实现在屏显示半透明的系统，其特征在于还包括有连接于视频信号接收器与输出控制单元之间的第二缓冲器，用于存储视频信号的UV值。

5. 如权利要求1所述的实现在屏显示半透明的系统，其特征在于还包括有连接于在屏显示信号接收器与输出控制单元之间的第三缓冲器，用于存储在屏显示信号的UV值。

6. 如权利要求1所述的实现在屏显示半透明的系统，其特征在于还包括有连接于在屏显示透明标识器与比较器之间的寄存器，用于存储与当前在屏显示信号相匹配的将被透明的背景颜色标识数据。

7. 一种实现在屏显示半透明的方法，包括有如下步骤：

(a)接收并处理视频信号数据及在屏显示信号数据，并输出YUV格式的视频信号及在屏显示信号；

(b)接收与当前在屏显示信号相匹配的将被透明的背景颜色的标识数据；

其特征在于所述的实现在屏显示半透明的方法还包括有如下步骤：

(c)根据标识数据在在屏显示信号中识别与其相同的背景颜色数据；

(d)若在屏显示信号中背景颜色数据与标识数据相同，输出视频信号的UV值，反之，输出在屏显示信号的UV值；及

(e)将视频信号的Y值与步骤(d)输出的UV值混合后输出。

8. 如权利要求7所述的实现在屏显示半透明的方法，其特征在于步骤(a)进一步包括有如下步骤：

(a1)判断在屏显示信号是否为YUV格式，若是则输出；否则

(a2)将非YUV格式的在屏显示信号转换为TUV格式。

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