CN100531340C - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置,包括:视频提示单元(10),输入多个单媒体数据和记述了上述各单媒体数据的帧的提示样式的提示样式数据,生成用于合成上述各单媒体数据的缩放/合成控制信息(111),合成各单媒体数据,从而生成合成视频帧(103);高画质化单元(20),基于缩放/合成控制信息(111),求出合成视频帧(103)中规定的单媒体数据的修正对象区域,并求出该修正对象区域中的帧间差分,从而生成修正数据,并利用所生成的修正数据对修正对象区域进行高画质化处理,从而生成显示用视频帧(104);以及视频显示单元(30),显示上述显示用视频帧(104)。
Description
技术领域
本发明涉及用于显示合成了运动图像、文字/图形、静止图像等单媒体的合成视频的显示装置。
背景技术
在现有的用于显示合成了运动图像、文字/图形、静止图像等单媒体的合成视频的显示装置中,例如如特开2001-175239号公报所示,为了减少眼球疲劳等,通过降低非注视窗口的亮度或频速率、或者缩小窗口尺寸等,改变非注视窗口的显示属性,从而向视听者提供容易看的合成视频显示。
现有的显示装置如上构成,通过降低亮度或频速率、或者缩小窗口尺寸等,改变非注视窗口的显示属性,因此存在的问题是,进行了低画质显示,违背了对整个画面进行了窗口提示指示的内容制作者或个人计算机用户的意图。
本发明为解决上述课题而作出,其目的在于获得一种显示装置,该装置将存在帧间差分的区域作为注视窗口,通过对该注视窗口实施高画质化处理,实现遵照对整个画面进行了窗口提示指示的人的意图的高画质显示。
发明内容
本发明的显示装置包括:视频提示单元,输入多个单媒体数据和记述了上述各单媒体数据的帧的提示样式的提示样式数据,生成用于合成上述各单媒体数据的缩放/合成控制信息,合成上述各单媒体数据,从而生成合成视频帧;高画质化单元,基于上述缩放/合成控制信息,求出上述合成视频帧中规定的单媒体数据的修正对象区域,求出该修正对象区域中的帧间差分,从而生成修正数据,并且根据所生成的修正数据,对上述修正对象区域进行高画质化处理,从而生成显示用视频帧;以及视频显示单元,显示所生成的上述显示用视频帧。
根据本发明,可以获得的效果是,能够实现遵照对整个画面进行了窗口提示指示的人的意图的高画质显示。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的显示装置的结构的方框图。
图2是表示本发明实施方式1的显示装置的视频提示单元的内部结构的方框图。
图3是表示本发明实施方式1的显示装置的高画质化单元的内部结构的方框图。
图4是表示由本发明实施方式1的显示装置的视频提示单元合成的合成视频帧的例子的图。
图5是表示从本发明实施方式1的显示装置的视频提示单元输出的帧的例子的图。
具体实施方式
下面,为了更详细地说明本发明,按照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的显示装置的结构的方框图。该显示装置1具有视频提示单元10、高画质化单元20以及视频显示单元30。
在图1中,视频提示单元10通过输入来自数字广播服务中心的视频数据101和数据广播服务数据102,输入记述了运动图像数据、文字/图形数据、静止图像数据等多个单媒体数据和各单媒体数据的帧的提示样式的提示样式数据,生成用于合成各单媒体数据的缩放/合成控制信息111,并合成各单媒体数据,从而生成合成视频帧103。高画质化单元20基于缩放/合成控制信息111,求出合成视频帧103中规定的单媒体数据的修正对象区域,求出该修正对象区域中的帧间差分,从而生成修正数据,并根据所生成的修正数据,对修正对象区域进行高画质化处理,从而生成显示用视频帧104。视频显示单元30利用视频显示面板等显示来自高画质化单元20的显示用视频帧104。
图2是表示视频提示单元10的内部结构的方框图。该视频提示单元10包括数据广播浏览器11、运动图像平面缓冲器14、文字/图形平面缓冲器15、静止图像平面缓冲器16以及缩放/合成单元17。并且,数据广播浏览器11具有图形再现单元12以及样式解析单元13。
在图2中,数据广播浏览器11将包含在所输入的数据广播服务数据102中的文字/图形数据、静止图像数据等单媒体与记述了帧的提示样式的提示样式数据分离,再现分离出的单媒体,并且解析分离出的提示样式数据,从而生成表示各个运动图像数据、文字/图形数据、静止图像数据等单媒体数据的缩放/合成方法的缩放/合成控制信息111。图形再现单元12内置于数据广播浏览器11内,再现包含于数据广播服务数据102中的文字/图形数据、静止图像数据等单媒体数据。样式解析单元13内置于数据广播浏览器11内,对包含于数据广播服务数据102中的、记述了帧的提示样式的提示样式数据进行解析,生成表示各个运动图像数据、文字/图形数据、静止图像数据等单媒体数据的缩放/合成方法的缩放/合成控制信息111。运动图像平面缓冲器14存储作为所输入的运动图像数据的视频数据101,直至由缩放/合成单元17进行缩放/合成处理。文字/图形平面缓冲器15存储从图形再现单元12输出的文字/图形数据,直至由缩放/合成单元17进行缩放/合成处理。静止图像平面缓冲器16存储从图形再现单元12输出的静止图像数据,直至由缩放/合成单元17进行缩放/合成处理。缩放/合成单元17基于来自样式解析单元13的缩放/合成控制信息111,缩放并合成分别存储在运动图像平面缓冲器14、文字/图形平面缓冲器15、静止图像平面缓冲器16中的运动图像数据、文字/图形数据、静止图像数据,生成合成视频帧103。
图3是表示高画质化单元20的内部结构的方框图。该高画质化单元20具有修正区域管理单元21、编码单元22、延迟用帧缓冲器23、前帧解码单元24、当前帧解码单元25、修正数据生成单元26以及视频修正单元27。
在图3中,修正区域管理单元21输入来自视频提示单元10的各单媒体的缩放/合成控制信息111,求出合成视频帧103中规定的单媒体数据的修正对象区域,并且求出该修正对象区域中的必要最低限度的压缩率,从而生成修正对象区域/压缩率信息112。编码单元22输入合成视频帧103,以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率对所指示的修正对象区域进行编码。延迟用帧缓冲器23存储来自编码单元22的编码数据,使其延迟一帧大小。延迟用帧缓冲器23的存储容量小于等于合成视频帧103的一帧,例如仅具有合成视频帧103的1/4帧大小的容量。这是由于合成视频帧103的一帧的数据量非常大,如果要存储一帧,需要庞大的存储容量。前帧解码单元24以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率,对存储在延迟用帧缓冲器23中的延迟了一帧的编码数据进行解码。当前帧解码单元25以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率,对来自编码单元22的编码数据进行解码。修正数据生成单元26针对来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的修正对象区域,比较来自前帧解码单元24的解码数据和来自当前帧解码单元25的解码数据,求出帧间差分,生成与所求出的帧间差分相对应的修正数据。视频修正单元27利用来自修正数据生成单元26的修正数据,对来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的合成视频帧103中的修正对象区域进行修正,进行高画质化处理,生成显示用视频帧104并输出到视频显示单元30。在此,前帧解码单元24和当前帧解码单元25安装有同等的处理功能。
下面对动作进行说明。
首先对视频提示单元10的动作进行说明。
从数字广播服务中心发送的1帧大小的视频数据101被存储在视频提示单元10的运动图像平面缓冲器14中。并且,视频提示单元10的数据广播浏览器11输入数字广播服务中心发送的数据广播服务数据102,将文字/图形数据以及静止图像数据等单媒体数据与记述了帧的提示样式的提示样式数据分离。在此,在提示样式数据中以文本格式记述有用于在帧上提示各单媒体数据的缩放信息、配置信息、文字颜色或字体等文本信息、静止图像的重叠信息等。
图形再现单元12再现分离后的文字/图形数据以及静止图像数据的单媒体数据,分别存储在文字/图形平面缓冲器15以及静止图像平面缓冲器16中。样式解析单元13对数据广播服务数据102内的提示样式数据进行解析,生成表示运动图像数据、文字/图形数据、静止图像数据等各单媒体的缩放/合成方法的各单媒体数据的缩放/合成控制信息111。缩放/合成控制信息111中,以显示装置1的数据构造记述有用于提示各单媒体数据的缩放信息、配置信息、合成信息等。
缩放/合成单元17基于来自样式解析单元13的缩放/合成控制信息111,对分别存储在运动图像平面缓冲器14、文字/图形平面缓冲器15以及静止图像平面缓冲器16中的运动图像数据、文字/图形数据以及静止图像数据进行缩放合成,生成合成视频帧103。
图4是表示由视频提示单元10的缩放/合成单元17合成的合成视频帧103的例子的图。
视频提示单元10对所输入的视频数据101的每一帧重复实施以上的处理,生成合成视频帧103。
下面,对高画质化单元20的动作进行说明。
修正区域管理单元21预先设定将输入到高画质化单元20中的合成视频帧103中的哪个单媒体数据的区域作为修正对象。例如,将作为可以在所有帧间存在帧间差分的单媒体数据的运动图像数据等的区域设定为修正对象。然后,修正区域管理单元21从视频提示单元10输入每个单媒体的缩放/合成控制信息111,当输入了被设定为修正对象的单媒体数据的缩放/合成控制信息111时,求出所设定的修正对象的修正对象区域,并且根据所求出的修正对象区域和延迟用帧缓冲器23的存储容量计算必需的最低限度的压缩率,生成修正对象区域/压缩率信息112,并通知编码单元22、前帧解码单元24、当前帧解码单元25、修正数据生成单元26以及视频修正单元27。
在此,关于压缩率的计算,以延迟用帧缓冲器23的存储容量具有合成视频帧103的一帧大小的1/4的容量的情况为例,具体地进行说明。这种情况下,如果修正对象区域是一帧的全部,则与此相对应的压缩率为1/4,例如将纵2像素×横2像素(以下记载为2×2像素等)的区域压缩编码至1×1像素大小的容量。另外,如果修正对象区域是一帧的1/4的区域,则与此相对应的压缩率为1,即可作为非压缩进行处理。
下面,对输入了来自视频提示单元10的、作为第一帧的第1合成视频帧103的情况进行说明。
高画质化单元20的编码单元22输入来自视频提示单元10的第1合成视频帧103,例如按每8×8比特切出,以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率对所指示的修正对象区域进行固定长度编码,并将第1编码数据存储在延迟用帧缓冲器23中。编码单元22重复执行例如每8×8比特的固定长度编码,将第1合成视频帧103的一帧大小的修正对象区域中的第1编码数据存储在延迟用帧缓冲器23中。
并且,来自视频提示单元10的第1合成视频帧103也被输入视频修正单元27。此时,由于修正数据生成单元26未生成修正数据,因此视频修正单元27将所输入的第1合成视频帧103作为显示用视频帧104原样向视频显示单元30输出,视频显示单元30显示未修正的显示用视频帧104。
接着,对输入了来自视频提示单元10的、作为第2帧的第2合成视频帧的情况进行说明。
首先,前帧解码单元24取出存储在延迟用帧缓冲器23中的例如第1编码数据,以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率进行固定长度解码,并将8×8比特的第1解码数据向修正数据生成单元26输出。
与此同时,编码单元22输入来自视频提示单元10的、作为第2帧的第2合成视频帧103,例如按每8×8比特切出,以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率对所指示的修正对象区域进行固定长度编码,将第2编码数据存储在延迟用帧缓冲器23的空闲区域内,并将第2编码数据输出到当前帧解码单元25。
当前帧解码单元25例如以来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的压缩率,对第2编码数据进行固定长度解码,并将8×8比特的第2解码数据输出到修正数据生成单元26。
修正数据生成单元26对从前帧解码单元24输出的例如8×8比特的第1解码数据和从当前帧解码单元25输出的例如8×8比特的第2解码数据进行比较,求出帧间差分,并根据求出的帧间差分生成最佳的修正数据。此时,在修正数据生成单元26构成为例如通过使灰度特殊化来生成修正数据时,在求出的帧间差分的灰度值变化时,为了使修正对象区域实现高画质化,对应于求出的帧间差分,生成用于使对象像素的灰度值最优化的修正数据。这样,修正数据生成单元26生成与根据修正对象区域的帧间差分得到的灰度或亮度等显示属性的值相关的修正数据。
重复执行由前帧解码单元24进行的对存储在延迟用帧缓冲器23中的第1编码数据的解码处理、由当前帧解码单元25进行的对由编码单元22编码的第2编码数据的解码处理、以及由修正数据生成单元26进行的每8×8比特的修正数据生成处理,修正数据生成单元26生成一帧大小的修正数据,输出到视频修正单元27。
视频修正单元27利用来自修正数据生成单元26的修正数据,对来自修正区域管理单元21的修正对象区域/压缩率信息112所指示的第2合成视频帧中的修正对象区域进行修正,进行高画质化处理,生成显示用视频帧104,并输出到视频显示单元30。
最后,通过由视频显示单元30显示从高画质化单元20输出的修正后的显示用视频帧104,能够实现高画质的视频显示。
在此说明仅将可存在帧间差分的单媒体数据作为修正对象进行处理的理由。
在数字广播的数据广播服务中,例如如图4所示,将运动图像区域、静止图像区域、文字/图形区域等作为数字信息进行广播、接收、再现,由包含数据广播浏览器11的视频提示单元10配置为一个画面并合成,从而改进广播服务。即,数字广播不是象模拟广播那样由广播局合成帧并广播,而是在接收侧个别地对从数字广播服务中心个别地广播的单媒体数据进行解码,并在缩放/合成后构成为一个画面。
因此,在包含数据广播浏览器11的视频提示单元10与视频显示单元30一体化等、使从视频提示到视频显示数字化的机器的情况下,对于象文字/图形数据或静止图像数据那样没有帧间差分的单媒体数据的区域,可以作为画面上的一个像素的误差都没有的不动数据进行处理。因此,例如可以象运动图像数据那样,仅将可存在帧间差分的单媒体数据作为修正对象进行处理。
在该例子中,在修正区域管理单元21中将运动图像数据设定为修正对象,但即使是其他的单媒体数据、例如文字/图形数据,当象动画等那样、可频繁存在帧间差分时,也可将文字/图形数据设定为修正对象。
另外,在上述的例子中,象数字广播的数据广播服务那样,内容内包含有提示样式数据,但当根据个人计算机等的用户的指示来决定帧的提示样式时,也可以在该显示装置1或个人计算机中生成该提示样式数据,并提供给样式解析单元13。
下面对变更了帧的提示样式的情况进行说明。
在提示样式的变更中,从数字广播服务中心发送的提示样式数据中有变更,包括数据广播浏览器11的样式解析单元13变更缩放/合成控制信息111的情况,以及用户通过个人计算机操作等向样式解析单元13发出指示、以变更缩放/合成控制信息111的情况。
当视频提示单元10的样式解析单元13获取了变更后的提示样式数据时,解析该提示样式数据,生成每个单媒体数据的变更后的缩放/合成控制信息111。并且,高画质化单元20的修正区域管理单元21输入变更后的缩放/合成控制信息111,从而生成变更后的修正对象区域/压缩率信息112,高画质化单元20通过与上述同样地对合成视频帧103实施高画质化处理,可实施与提示样式变更时相对应的高画质化处理。
另外,在帧的提示样式的变更中,包括以下情况:从例如图4所示的数据广播显示变为ON的帧开始,用户通过个人计算机操作等向数据广播浏览器11的样式解析单元13发出指示,变更缩放/合成控制信息111,从而向全画面运动图像显示的帧转移。
图5是表示视频提示单元10的缩放合成单元17输出的帧的一例的图,形成数据广播显示OFF/全画面运动图像显示的帧。在这样大幅度地变更显示的情况下,按照上述的高画质化处理的思考方法,则有必要对整个画面实施高画质化处理,但由于注意力被大的变更所吸引,因而人的视觉不能感知到稍微的高画质化等。
因此,当输入了变更后的缩放/合成控制信息111时,修正区域管理单元21重新生成修正对象区域/压缩率信息112,比较与前帧相对应的变更前的修正对象区域/压缩率信息112和与新生成的当前帧相对应的变更后的修正对象区域/压缩率信息112,当存在大幅度的变更时,向高画质化单元20内的各构成要素输出新的修正对象区域/压缩率信息112。然后,当修正数据生成电路26根据变更前的修正对象区域/压缩率信息112和变更后的修正对象区域/压缩率信息112检测出帧的提示样式在大幅度地变更时,对于与变更后的修正对象区域/压缩率信息112相对应的帧,不进行与前帧的帧差分检测处理以及修正数据的生成处理。
在上面的例子中,示出了修正数据生成单元26不执行帧差分检测处理以及修正数据生成处理的情况,然而当帧的提示样式存在较大变更时,只要是不实施高画质化处理的结构,任何结构都可以。例如,当不存在显示开始等的前帧时,由于不能使用存储在延迟用帧缓冲器23中的编码数据,有时需要准备作为第一输入帧的信号,可以利用该信号来通知缩放/合成控制信息111的变更。
如上所述,根据本实施方式1,视频提示单元10输入多个单媒体数据和记述了各单媒体数据的帧的提示样式的提示样式数据,生成用于合成各单媒体数据的缩放/合成控制信息111,合成各单媒体数据,从而生成合成视频帧,高画质化单元20基于缩放/合成控制信息111,求出合成视频帧103中规定的单媒体数据的修正对象区域,求出该修正对象区域中的帧间差分,从而生成修正数据,根据所生成的修正数据,对修正对象区域进行高画质化处理,生成显示用视频帧104,从而可以获得如下效果:可以实现遵照对画面整体进行了窗口提示指示的人的意愿的高画质显示。
并且,根据本实施方式1,高画质化单元20可以仅对存在帧间差分的修正对象区域进行编码/解码处理,从而可以实现处理的高速化,并且可以对应于修正对象区域的大小,在不变更高画质化单元20内的延迟用帧缓冲器23的存储容量的情况下降低压缩率,因而可减少由于编码/解码引起的画质劣化,从而可获得可以在视频显示单元30中进行更高画质的视频显示的效果。
而且,根据本实施方式1,在提示样式变更时,视频提示单元10的样式解析单元13生成变更后的缩放/合成控制信息111,高画质化单元20的修正区域管理单元21生成变更后的修正对象区域/压缩率信息112,从而通过由高画质化单元20实施高画质化处理,即使在提示样式变更时,也可获得可实现对画面整体进行了窗口提示指示的人的意愿的高画质显示的效果。
而且,根据本实施方式1,当提示样式大幅度变更时,通过高画质单元20不实施视觉上效果小的高画质化处理,可获得能够使显示装置1的整体处理高效化的效果。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的显示装置适用于通过对存在帧间差分的修正对象区域进行修正来进行高画质化处理,实现遵照对画面整体进行了窗口提示指示的人的意愿的高画质显示。
Claims (3)
1、一种显示装置,包括:
视频提示单元,输入多个单媒体数据和记述了上述各单媒体数据的帧的提示样式的提示样式数据,生成用于合成上述各单媒体数据的缩放/合成控制信息,合成上述各单媒体数据,从而生成合成视频帧;
高画质化单元,基于上述缩放/合成控制信息,求出上述合成视频帧中规定的单媒体数据的修正对象区域,求出该修正对象区域中的帧间差分,从而生成修正数据,利用所生成的修正数据,对上述修正对象区域进行高画质化处理,从而生成显示用视频帧;以及
视频显示单元,显示所生成的上述显示用视频帧,
上述高画质化单元包括:
修正区域管理单元,基于上述缩放/合成控制信息,求出上述合成视频帧中规定的单媒体数据的修正对象区域和该修正对象区域中的压缩率;
编码单元,以上述压缩率对上述合成视频帧中的上述修正对象区域进行编码;
延迟用帧缓冲器,存储来自上述编码单元的编码数据并使其延迟一帧;
前帧解码单元,以上述压缩率对存储在上述延迟用帧缓冲器中的延迟了一帧的编码数据进行解码;
当前帧解码单元,以上述压缩率对来自上述编码单元的编码数据进行解码;
修正数据生成单元,比较来自上述前帧解码单元和来自上述当前帧解码单元的上述修正对象区域中的解码数据,求出帧间差分,生成与所求出的帧间差分相对应的修正数据;以及
视频修正单元,利用上述修正数据来修正上述合成视频帧中的上述修正对象区域,从而进行高画质化处理,并生成显示用视频帧。
2、根据权利要求1记载的显示装置,其特征在于,
当变更了帧的提示样式时,
视频提示单元生成变更后的缩放/合成控制信息,
高画质化单元基于上述变更后的缩放/合成控制信息,对修正对象区域进行高画质化处理,从而生成显示用视频帧。
3、根据权利要求2记载的显示装置,其特征在于,高画质化单元在根据变更前和变更后的缩放/合成控制信息检测到帧的提示样式大幅度地变更的情况下,不实施高画质化处理。
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