CN100531332C - 图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

用于显示基于序列(100)的连续输入图像(104-108)的序列(102)的连续输出图像(110-114)的图像显示设备(400)，其中序列(100)的连续输入图像(104-108)包括第一图像(108)和第二图像(106)，图像显示设备(400)被安排成：把序列(100)的连续输入图像(104-108)的图像(104-108)分割成第一部分(128-132)和第二部分(116-120)；以及显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(128-132)的第一图像部分(132)的第一像素块(136)和相应于第二输入图像(106)的第二部分(116-120)的第一图像部分(118)的第二像素块(124)的输出图像(110-114)的第一图像(112)。

Description

图像显示设备
本发明涉及图像显示设备，包括：
-用于接收代表一个连续输入图像序列的视频流的装置；以及
-显示设备，用于显示基于该连续输入图像序列的一个连续输出图像序列；
本发明还涉及显示基于一个连续输入图像序列的一个连续输出图像序列的方法。
本发明还涉及包括这样的图像显示设备的电视机。
在视频广播中，字幕被利用来传送文本信息给观众。字幕伴随音频/视频广播，以及把从广播中不可感知的补充信息提供给观众。通过将记录在音频声轨中的讲话语言作为书写的语言来显示，字幕例如经常被使用来帮助有听觉障碍的观众。另一个例子是其中以与被记录在音频声轨上的所说语言不同的语言来显示字幕。此外，字幕可被利用来传送与相应的音频/视频广播的主题无关的重要的信息。在这种情形下，字幕可代表最新的重大新闻，诸如紧急信息、体育比分、天气预报或股票交易信息。经常，信息藉助于消息条(banner)被提供。文本信息相对于显示设备的显示屏幕移动。典型地，移动的方向是水平或垂直方向。
在电视广播或视频重现(诸如从视频磁带或盘)中，字幕或消息条是在以前被叠加在广播上的，并成为所接收的图像的一部分。所以，字幕或消息条的信息的显示与其他视频内容的显示联系在一起。缺点是在许多情形下，字幕或消息条的所提供的文本信息只在有限的时间段内可见。
美国专利US 5,657,095公开了一种用于将来自独立图像源的图像连接在一起形成一个空间上连续的图像的设备。
本发明的一个目的是提供在开头段落中描述的那种图像显示设备，在该设备上，所接收的输入图像序列的一个空间部分在相对较长的时间段内可见。
本发明的目的之所以能达到，在于图像显示设备被安排成：
-把连续输入图像分割成各个第一部分和各个第二部分；以及
-显示包括相应于第一输入图像的第一部分的第一像素块和相应于第二输入图像的第二部分的第二像素块的输出图像中的第一图像。
-显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(132)的第一像素块(134)和相应于第三输入图像(104)的第二部分(116)的第二像素块(122)的输出图像(110-114)的第二图像(110)。
因为第二输出图像还包括第一输入图像的第一部分中的第一图像部分，则看起来好像显示装置的相应的部分被冻结。显示装置的另一部分被定期地用连续的第二部分来更新。应当指出，冻结整个显示装置是已知的。然而，在这种情形下，只有一部分显示装置被冻结，而另一个部分没有冻结。本发明的优点在于，所接收的输入图像的第一部分相应于消息条的对应部分：看起来好像消息条的运动被停止一样。通过做到这一点，消息条的可读性被增强。本发明的优点还在于，所接收的输入图像的第一部分相应于字幕。通过冻结显示装置的相应的部分，图像显示设备的用户有更多的时间来读或重新读字幕。
按照本发明的图像显示设备的一个实施例包括用户接口装置，它提供第一部分的位置信息来控制对该连续输入图像序列的图像的分割。假设在图像显示设备的缺省的显示模式中，对整个显示装置定期进行更新。然而，如果所接收的输入图像包括不同的部分，则有利地把图像分割成第一部分和第二部分，以及与第二部分无关地控制第一部分的显示。为了分割所接收的输入图像，需要第一部分相对于第二部分的位置信息。第一任选方案是由图像显示设备的用户提供这个信息。例如，通过拉出图形方框，或通过操纵在显示装置上显示的图形线以作为一种覆盖层。确定位置信息的另一个任选方案是输入图像的自动分段。运动估值是用于这种分段的良好的基础。替换地，位置信息可藉助于广播来提供。
按照本发明的图像显示设备的一个实施例包括用于存储位置信息的第一存储器装置。位置信息是相对恒定的。通过存储位置信息，不再需要确定或提供位置信息。任选地，多个位置信息实例作为各个广播频道的预先设置被存储。在这种情形下，图像显示设备的用户可以通过按一次遥控器上的按钮来启动需要的显示模式，即部分冻结显示模式。任选地，图像显示设备从一个其中整个显示装置定期地被更新的缺省显示模式自动切换到部分冻结显示模式。这种切换可以由“消息条事件”触发，即检测到消息条的存在。
按照本发明的图像显示设备的一个实施例包括：
-运动估计单元，用于在第一部分中进行运动估计；
-处理装置，用于计算一个时间段，在该时间段内该消息条的一个特定部分从相对于显示装置的第一预定的位置移动到相对于显示装置的第二预定的位置；以及
-选择器，用于根据该时间段选择另一个输入图像的第一部分中的另一个图像部分。
图像显示设备的这个实施例的一个优点在于，它被安排成用于去除第一部分中的冗余性。连续输入图像的第一部分包括那些也被连续输入图像的其它第一部分所包括的部分。图像显示设备的这个实施例被安排成用于创建输入图像的一组第一部分，其中该组的各单元具有最小的互相重叠部分，但它们合在一起包括由消息条所传送的最大信息。该组的各单元可以自动地或根据用户输入被显示。任选地，这些第一部分被存储在第二存储器装置中。这允许浏览该组第一部分。
按照本发明的图像显示设备的一个实施例包括：
-字符分析器，它被设计成用于搜索第一部分中的文本信息；以及
-比较单元，用于将文本信息的各部分与预定的字符串作比较。
图像显示设备的此实施例被安排成用于搜索由消息条或字幕传送的第一部分中的特定文本信息。当这个文本信息被检测到时，包括这个文本信息的第一部分中的一个图像部分被显示在显示装置上。这样的字符分析器的一个实例是在美国专利US 6,195,459中规定的。
本发明的另一个目的是提供在开头段落中描述的那种方法，通过这种方法，所接收的输入图像序列的一个空间部分在相对较长的时间段内可见。
本发明的目的之所以能达到，在于该方法包括：
-分割步骤，用于把连续输入图像分割成各个第一部分和各个第二部分；以及
-显示步骤，用于显示包括相应于第一输入图像的第一部分的第一像素块和相应于第二输入图像的第二部分的第二像素块的输出图像中的第一图像。
图像显示设备的修正和改变可以相应于所描述的方法的修正和改变。
通过参照附图和下文描述的实施方案和实施例，将明白和阐述按照本发明的图像显示设备、电视和方法的这些和其他方面，其中：
图1示意地显示按照本发明的一个输入图像序列和一个输出图像序列；
图2示意地显示用于控制分割的用户接口的一个实施例；
图3示意地显示在消息条与一个连续输入图像序列之间的关系；
图4示意地显示图像显示设备的一个实施例；
图5A显示数据流图；以及
图5B显示替换的数据流图。
相应的参考数字在所有的图上具有相同的或类似的意义。
图1示意地显示按照本发明的一个序列100的输入图像104-108和一个序列102的输出图像110-114。图像104-114代表体育比赛的一部分。此外，在图像104-114的下部128-138处提供有文本信息。代表体育比赛的部分的图像的部分116-126并不与图像的下部128-138重叠。连续输出图像110-114的第一图像114包括相应于该序列的连续输入图像104-108中的第一图像108的第一连接的像素块132的第一部分138，和相应于该序列的连续输入图像104-108中的第一图像108的第二连接的像素块120的第二部分126。连续输出图像110-114的第二图像112包括也相应于该序列的连续输入图像104-108中的第一图像108的第一连接像素块132的第一部分136，和相应于该序列的连续输入图像104-108中的第二图像106的第二连接的像素块118的第二部分124。连续输出图像110-114中的第三图像110包括也相应于该序列的连续输入图像104-108中的第一图像108的第一连接的像素块132的第一部分134，和相应于该序列的连续输入图像104-108中的第三图像104的第三连接的像素块116的第二部分122。因此，输出图像110-114包括相应于输入图像104-108中的一个图像108的同一个第一部分132的像素块134-138。
图2示意地显示用于控制在输出图像114的第一部分138和第二部分126之间的分割的用户接口的一个实施例。在显示装置406上，画出图形线200作为输出图像114的覆盖层。图像显示设备400的用户可以藉助于按压图像显示设备400的遥控器的加或减按钮来调整该线的位置。显示器的这样的操作可以通过使用显示设备400的OSD(屏幕上显示)功能设施和(或)显示设备400的其他图形功能而达到。线200的位置相应于对于把输入图像序列100的图像104-108分割成为第一部分128-132和第二部分116-120所需要的位置信息。任选地，线200的位置被存储在存储器装置中。优选地，多个实例被存储，例如用于频道1的第一部分、用于频道2的第二部分等等。
图3示意地显示消息条300与一个序列100的连续输入图像104-108之间的关系。消息条300可被看作为相对于显示装置406移动的信息带。在其上显示消息条300的图像显示设备的缺省显示模式下，输出图像包括消息条300的重叠部分。例如，第一图像包括消息条300的第一部分302，第二图像包括消息条300的第一部分304，第三图像包括消息条300的第三部分306等等。这些部分302-320互相部分地重叠。然而，有成对的部分没有互相重叠，例如第一部分302和第五部分310。从图3可以看到，通过组合非重叠的部分，例如302、310、312和320，可以表示整个消息条300。通过选择输入图像序列的适当的图像，可以创建输入图像的一组第一部分，在这组第一部分中，该组的各单元具有最小的互相重叠，但合在一起它们包括由消息条300传送的最大信息。任选地，这些部分被存储在存储器装置506中。见图5B。
寻找这些部分的一个方法是基于对运动进行估计。运动估计可以由一个标准运动估计单元来执行。标准运动估计单元可以是从以下文章中获知的运动估计单元：G.de Haan等人的“True-MotionEstimation with 3-D Recursive Search Block Matching(具有三维递归搜索块匹配的真实运动估计)”，IEEE Transactions oncircuits and systems for video technology，vol.3，No.5，October 1993，pp.368-379。运动估计单元提供运动矢量场。这个运动矢量场必须根据恒定平移的运动模型来进行分析，以确定消息条的速度。消息条的速度确定连续图像的各部分之间的重叠。在知道消息条300的显示区域的尺寸后，可以计算出要跳过的图像数目。结果，只有N个图像中的一个图像的第一部分需要被处理，例如被存储或显示。
图4示意地显示图像显示设备400的一个实施例，包括：
-接收装置402，用于接收代表要被处理的输入图像104-108的信号。该信号可以是通过天线或电缆接收的广播信号，但也可以是来自存储装置(如VCR(盒式磁带录像机)或数字通用盘(DVD))的信号。信号在输入连接头408处被提供。接收装置402被安排成调谐到预定的频段，以从所提供的信号中提取图像104-108。
-处理装置404，用于根据输入图像104-108制作输出图像110-114；处理装置包括存储器装置500和506，
-显示装置，用于显示输出图像110-114。这个显示装置是任选的。也可以通过利用例如机顶盒来配置该功能。在这种情形下，通过电视机实现/显示并藉助机顶盒完成处理的其它部分。
图5A显示数据流图。在图5A上，存储器装置500被显示为被逻辑地分成：第一部分504，在其中写入(508)输入图像104-108的第一部分128-132；和第二部分502，在其中写入(506)第二部分116-120。为了显示输出图像110-114，访问存储器装置，以便读出(512)适当的第一部分134-138和读出(510)第二部分122-126。在图像显示设备400的缺省显示模式下，对于输出图像110-114读出(512)第一部分134-138和读出(510)第二部分122-126的频率等于写入(508)第一部分128-132和写入(506)第二部分116-120的频率。然而，在图像显示设备400的部分冻结的显示模式中，写入(508)第一部分128-132的频率是零，即，用于存储第一部分128-132的存储器装置500的部分504没有更新。因此，所存储的第一部分132被重复读出。应当指出，原则上不需要存储第二部分116-120，因为这些部分被直接显示。所需要的存储器规模只取决于第一部分128-132。
图5B显示替换的数据流图。第二存储器装置516可用于存储相应于消息条300的非重叠部分302、310、312和320的多个第一部分。所述第一部分中的一个图像部分被选择并被写入(514)到另一存储器装置500的第一部分504。该选择可以基于直接的用户控制：下一个第一部分。替换地，该选择是基于由所选择的第一部分所包括的文本信息与一个预定的字符串的匹配。
应当指出，上述的实施例说明不是限制本发明，并且在不背离所附权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计替换的实施例。在权利要求书中，被放置在括号之间的任何参考符号不应当看作为限制权利要求。单字“包括”并不排除权利要求中未列出的元件或步骤的存在。在元件之前的单字“一个”并不排除多个这样的元件的存在。本发明可以藉助于包括几个不同的元件的硬件和藉助于适当地编程的计算机来实施。在枚举几个装置的装置权利要求中几个这些装置可以通过同一个硬件项来实现。

Claims (10)

1.图像显示设备(400)，包括：
-用于接收代表连续输入图像(104-108)序列(100)的视频流的装置(402)，所述连续输入图像序列(100)包括第一图像(108)，第二图像(106)和第三图像(104)；以及
-一个显示装置(406)，用于显示基于该连续输入图像(104-108)序列(100)的连续输出图像(110-114)序列(102)，其特征在于，图像显示设备(400)被安排来：
-把该连续输入图像分割成各个第一部分(128-132)和各个第二部分(116-120)；以及
-显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(132)的第一像素块(136)和相应于第二输入图像(106)的第二部分(118)的第二像素块(124)的输出图像(110-114)中的第一图像(112)；
-显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(132)的第一像素块(134)和相应于第三输入图像(104)的第二部分(116)的第二像素块(122)的输出图像(110-114)的第二图像(110)。
2.如权利要求1中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，第一部分(128-132)相应于消息条(300)的各个对应部分。
3.如权利要求1中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，第一部分相应于字幕。
4.如权利要求1中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，包括用户接口装置(200)，用于提供第一部分(128-132)的位置信息，以便控制连续输入图像(104-108)序列(100)的各图像的分割。
5.如权利要求4中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，包括第一存储器装置，用于存储位置信息。
6.如权利要求2中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，包括：
-一个运动估计单元，用于估计在第一部分(128-132)中的运动；
-处理装置，用于计算一个时间段，在该时间段中，该消息条的一个特定部分从相对于显示装置(406)的第一预定的位置移动到相对于显示装置的第二预定位置；以及
-一个选择器，用于根据该时间段选择另一个输入图像(104)的第一部分(128-132)中的另一个图像部分(128)。
7.如权利要求6中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，包括第二存储器装置(516)，用于存储第一部分(128-132)中的另一个图像部分(128)。
8.如权利要求1中要求的图像显示设备(400)，其特征在于，包括：
-被设计成用于搜索第一部分(128-132)中的文本信息的字符分析器；以及
-用于对文本信息的各部分与一个预定字符串做比较的比较单元。
9.一种显示基于连续输入图像(104-108)序列(100)的连续输出图像(110-114)序列(102)的方法，该连续输入图像(104-108)序列(100)包括第一图像(108)，第二图像(106)和第三图像(104)，其特征在于，该方法包括：
-分割步骤，用于把连续输入图像分割成各个第一部分(128-132)和各个第二部分(116-120)；以及
-显示步骤，用于显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(132)的第一像素块(134)和相应于第二输入图像(106)的第二部分(118)的第二像素块(124)的输出图像(110-114)中的第一图像(112)；
-显示步骤，用于显示包括相应于第一输入图像(108)的第一部分(132)的第一像素块(134)和相应于第三输入图像(104)的第二部分(116)的第二像素块(122)的输出图像(110-114)的第二图像(110)。
10.包括按照权利要求1的图像显示设备(400)的电视机。
CNB03805714XA 2002-03-11 2003-02-12 图像显示设备 Expired - Lifetime CN100531332C (zh)

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EP02076004 2002-03-11
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CN1643904A CN1643904A (zh) 2005-07-20
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US (1) US7319468B2 (zh)
EP (1) EP1486061B1 (zh)
JP (1) JP4456874B2 (zh)
KR (1) KR100956572B1 (zh)
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