CN101383925A - 用于电视显示中的文本和图形的混合 - Google Patents

Abstract

当文本和图形被基于处理器的电视接收机(18)显示的时候，文本和图形元素将通过该方法进行阿尔法混合从而降低闪烁。阿尔法值被用于智能的平滑临近元素的像素，从而产生电视文本和图形。

Description

用于电视显示中的文本和图形的混合

本申请是申请人英特尔公司于2000年10月4日提交的发明名称为“用于电视显示中的文本和图形的混合”的中国专利申请No.00815036.2的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及用于在电视上显示计算机信息的技术。

背景技术

在一些应用场合中，用户可以期望在一个传统的电视机接收机上显示计算机信息。利用一个电视接收机(其为用户已有的)取代计算机监视器可以带来成本的节省。而且，用户也可以期望具有一个能够兼做电视接收机的计算机系统。这样，用户可以利用计算机系统中的调谐卡调谐到期望的节目从而观看传统的电视节目。在已知的例如机顶计算机设备中，一个计算机系统可以被放在传统的电视机之上从而执行电视接收机以及传统的计算机的联合的功能。例如，这样的系统有效的利用了电子节目导引用于电视节目访问的计算机控制。

隔行引起了计算机系统在电视监视器上显示图像的低级质量。隔行是一种将整个的电视图像在电视屏幕上从顶端到底部分为两个通道逐步显示的技术。在隔行中，第一通道显示所有的“奇数行”以及第二通道显示所有的“偶数行”。

当奇数行的图像与偶数行的图像有较大差别时就会发生闪烁现象。由于奇数行与偶数行是交替显示的，人眼可以感知视觉信息的快速呈现与消失。闪烁尤其在观看仅占据一个奇数列或偶数列的较细的水平行时更值得注意。同样讨厌的现象也发生在文本的水平边缘。

可以采用一个闪烁滤波器降低这样的闪烁。通常一个闪烁滤波器是一个3或者5抽头的有限冲击响应滤波器(FIR)。一个N抽头滤波器对于每一个输出像素的每一个彩色成分使用N个乘法器以及N-1个加法器。下面的等式用于表示3抽头滤波器的计算执行情况：

Pout＝T1*P1+T2*P2+T3*P3

T1，T2，T3是抽头的值以及P1，P2，P3是临近像素的值。这样，闪烁滤波器的计算强度较大。

一些闪烁滤波器是通过改变电视图像中的奇数行以及偶数行的信息使得改变的行彼此更为相似来工作的。用这样方法，当在隔行扫描中行的出现与消失的时候，闪烁就不再引人注意。显示的行之间越相似，可见的闪烁就会更少。其他的闪烁滤波器是通过完全消除隔行图像并且连续两场显示剩余的行来降低闪烁的。由于现在隔行的行是相同的，闪烁就不那么轻易的被察觉。在另一方面，垂直分辨率被牺牲了。这是明显的交换，就是闪烁被降低了，但是越来越多的信息被改变或者从原始图像中消失。窄的水平行将会消失。小的文本将会是不可读的。

闪烁滤波器的质量基于设计和成本而有所变化。低级的闪烁滤波器在整个屏幕上不加选择或者盲目的应用它们的技术。当仅有一小部分屏幕需要滤波的时候，这些类型的闪烁滤波器能造成不希望的结果，在不需要滤波的区域也进行了不利的改变。

这样，就持续的需要一种提高基于处理器系统的在电视上进行信息显示的较为经济的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种方法，包括：获得将要显示在电视接收机上的图元；以及通过根据图元的颜色和背景的颜色仅对该图元的水平边缘进行平滑处理，而不对该图元的垂直边缘进行平滑处理，以及根据图元的颜色和背景的颜色对该图元的至少两个水平边缘进行平滑处理，选择性地调整图元部分相对于背景的透明度，以便在该图元显示于电视接收机上时减少闪烁。

根据本发明的另一个方面，一种用于减少闪烁的装置，包括：一个处理器；和一个与所述的处理器相耦合的存储了指令的存储器，所述指令用于使图元能够被获得以便在电视接收机上显示，还用于根据图元的颜色和背景的颜色仅对该图元的水平边缘进行平滑处理，而不对该图元的垂直边缘进行平滑处理，以及根据图元的颜色和背景的颜色对该图元的至少两个水平边缘进行平滑处理而选择性地调整图元部分相对于背景的透明度，从而减少闪烁。

其它的方面将在下面详细的描述中阐明。

附图说明

附图1是根据优选实施例的计算机系统的方框图；

附图2是根据优选实施例的软件显示驱动结构的方框图；

附图3是根据优选实施例的显示字符的像素方框图；以及

附图4是用于执行本发明的一个实施例的软件流程图。

具体实审方式

参见图1，基于处理器的系统10可以利用电视接收机18用于显示信息。尽管系统10被图示为一台个人计算机，本发明也可应用于其他的计算机平台或者结构，例如机顶盒，基于处理器的设备，视频游戏播放器，以及数字视频盘(“DVD”)播放器。

处理器11与主桥网络集线器12相耦合，例如在本发明的一个实施例中采用的是英特尔公司的82810图形与存储控制网络集线器。主桥网络集线器12可以包括一个存储控制器用于访问主存储器14(例如同步动态随机访问存储器(“SDRAM”))，以及一个具有运动补偿视频功能的图形控制器13。图像控制器13还包括一个数字视频输出端口，其与模拟电视接收机18相耦合(通过一个外部视频编码器16)。

下文将作介绍，字体和图形库将用于本发明的一个实施例当中，用于以这样的方式显示字体和图形从而降低闪烁。在一些实施例中，闪烁可以以少于传统闪烁滤波器的处理步骤而被降低。

主桥网络集线器12还可以与一个输入/输出(“I/O”)控制网络集线器20相耦合，例如在本发明的一个实施例中采用的是英特尔公司的82801I/O网络集线器。I/O控制网络集线器20可以是一个集成的多功能的I/O控制网络集线器，其为总线22，多功能I/O控制网络集线器24，以及硬件网络集线器26提供接口，而且还可以集成其他的功能，例如一个增强直接存储访问(“DMA”)控制器，一个中断控制器，一个计时器，一个用于提供IDE端口的集成驱动电子(“IDE”)控制器，以及一个通用串行总线(“USB”)主控制器。四个IDE设备，例如一个硬盘驱动器28，一个紧致盘只读存储器(”CD-ROM“)驱动器30，以及一个DVD驱动器都可以与网络集线器20耦合。电视调谐器/搜索卡49也可以与网络集线器20耦合。

I/O控制网络集线器20可以支持两种编解码器，例如音频编解码器36以及调制解调编解码器38。音频编解码器36可以与扬声器40耦合，以及调制解调编解码器38可以与网络41相耦合，例如无线通信，卫星或者有线电视。

典型的多功能I/O控制器24包括一些设备，例如软盘驱动控制器用于连接软盘驱动器42，键盘控制器用于连接键盘44以及指示设备46，串行通信控制器用于提供至少一个串行端口48，以及并行端口界面用于提供至少一个并行端口50。在本发明的一个实施例中，键盘44以及指示设备46通过用于无线通信的红外传输/接收器52耦合在一起。

参见图2，根据本发明的一个实施例的显示驱动结构70可以包括一个字体库72以及一个图形库74用于在接收机18上显示线条和文本。存在的字体和图形是为显示驱动结构70在接收机18上进行显示而准备的。

尤其是，根据本发明的一个实施例，在显示驱动结构70中，显示驱动器76是一个动态链环库(“DLL”)，它将来自于图形设备界面(“GDI”)78的设备独立命令翻译成图形控制器13可以用于在接收机18上绘制图形的命令和操作。GDI命令可以包括例如位图操作，管理图形目标，管理彩色调色，以及划线，曲线，填充以及文本。设备独立命令源自于软件应用，例如抽取节目，幻灯片节目，电影节目，游戏节目，或者其他应用。显示驱动器76也可以根据显示硬件(例如，接收机18)为操作系统提供信息，例如，彩色分辨率，图形容量，屏幕尺寸以及分辨率，以及其他显示特性。字体和图形被放入帧缓冲器80当中。

为了利用图形控制器13的特性，在本发明的一个实施例中可以提供一个显示迷你驱动器。为了利用字体和图形库显示驱动器76可以包括程序码用于根据嵌入在字体和图形元素中的特定的阿尔法混合值来显示字体和图形。图形元素可以包括文本，字符，线条，形状以及其他图形元。阿尔法混合使用了预定的值，该值被称为阿尔法值用于控制图形信息的显示方法，例如图形元的透明或不透明级。这样，像素色彩可以以不同的比例与取出的图形元进行混合。比例是透明度或者阿尔法值。

代替使用阿尔法值产生视觉效果，阿尔法值可以用于克服闪烁。就是说，通过平滑水平边缘特征，产生的闪烁的量将会降低。这样，通过指派使背景颜色与图形元沿着水平行上进行混合的阿尔法值，在模拟电视接收机上进行显示带来的闪烁将会减少，这样就不需要计算较为复杂的FIR滤波。

通过聚焦引起滤波的水平元素，图形元的垂直元素不需要被影响。这样，与其他的在所有显示特征中不加选择的滤波技术相比较，在本发明的一些实施例中，阿尔法混合技术的使用可以仅调整水平元素的显示。

现在参见图3，根据本发明的一个实施例准备了字母”T”。根据字体和图形库72和74，显示驱动器76可以产生位图，并且从应用软件中输入信号。通常显示的”T”在图中用固态黑体表示。在”T”周围的增强显示是根据嵌入在字体和图像元中的阿尔法值的“阿尔法混合”方法引起的。

字体和图形元至少具有一个相联系的阿尔法值。阿尔法值指示显示驱动器76如何平滑(即执行多少的透明度)图形元从而减少闪烁。逐步的平滑可以应用于一个或者更多的级别。例如，在本发明的一个实施例中字母”T”可以具有两个阿尔法值。在第一级别的第一值(0.5)应用于”T”的水平部分的临近像素(第一次移动)，以及第二级别的第二值(0.25)应用于从水平部分两次移走的像素。

阿尔法混合技术可以考虑背景(Poverlay)以及前景(字体或者图形)(Pin)的颜色而在表面或背景与图元之间消除水平图元边缘：

Pout＝α*Poverlay+(1-α)*Pin

或者可以简化为

Pout＝α(Poverlay-Pin)+Pin

接下来参见图4，根据本发明的一个实施例，用于在图形控制器13中执行阿尔法混合的软件82存储在硬驱28中。流程开始于判断图元是否已经被显示请求，如菱形84所示。如果是，就从库72或者74获得图元，如方框86所示。然后获得背景的彩色值，如方框88所示。同样的，获得用于图元的彩色值，如方框90所示。阿尔法混合等式，如上所述，被用于计算一个新的彩色值或者灰度值，如方框92所示。

视频显示的像素包括三个彩色成分，例如在RGB三色空间中的红，绿，兰。三个彩色成分的彩色值被加在一起用于产生具有彩色值的显示色彩。

使用图3所示的假定例子，可以计算像素P2，9和P2，10的彩色值。像素P2，9具有应用的阿尔法值0.5，像素P2，10具有阿尔法值0.25。这些阿尔法值可以与字体库中的图元”T”相关。例如，图元和它的阿尔法值可以存储在一起作为一个文件。

假设一个在白色背景(灰度级中Poverlay＝0)中的黑色字母(灰度级中的Pin＝1)，P2，9＝0.5*0+0.5*1。将其分解为彩色成分Pout输出：

Pred＝0.5*0h+0.5*FFh＝7Fh

Pgreen＝0.5*0h+0.5*FFh＝7Fh

Pblue＝0.5*0h+0.5*FFh＝7Fh

整体考虑在邻近黑像素P2，8彩色成分输出了一个相对较黑的灰度像素。

对于像素P2，10，彩色成分是

Pred＝0.25*0h+0.75*FFh＝BDh

Pgreen＝0.25*0h+0.75*FFh＝BDh

Pblue＝0.25*0h+0.75*FFh＝BDh

整体考虑彩色成分输出了一个较亮的灰度像素。

这样，在该例中，放置于白色背景中的黑色字符在水平混合边缘被更黑和更白的灰度值平滑了。在水平边缘的混合降低了由于接收机18作为显示而造成的闪烁。

平滑可以通过变换阿尔法混合级的数目从水平边缘向外分布在一些像素中。例如，值0.5可以用于平滑单一的像素列，而值0.75，0.5和0.25可以用于平滑三个像素列。另外，由于阿尔法值可以作为字体或图像元的一部分进行存储，级别的数目以及每一级中的阿尔法值这样的个人元素会有所不同，这样可以进行充分的平滑。例如，作为一个假设，字母”T”利用0.5和0.25的阿尔法值会平滑得更好，字母”R”利用一个阿尔法值0.4就会平滑最好。图形元，例如水平线具有其他的阿尔法值的设定。

由于阿尔法混合可以选择性的应用于本发明的一个实施例中的文本和图形的水平部分，与先前的N抽头闪烁滤波器相比，全部显示闪烁滤波器将会减少。而且，在像素与像素的比较当中，阿尔法混合的使用可以带来少于N抽头方法的计算过程。相较而言，每一个输出像素彩色成分，一个3抽头滤波器使用了三个乘法器和两个加法器，而如上面描述的用于字母”T”的阿尔法混合方法仅利用了一个乘法器，一个加法器以及一个减法操作。因此，利用阿尔法混合的实施例提供了一个更为智能的闪烁降低技术。

在一些实施例中，阿尔法混合要与闪烁滤波器一块使用，例如使用N抽头闪烁滤波器。在一些实施例中，由于阿尔法混合的使用可进行较少的计算复杂的FIR滤波。在另一实施例中，可以省略掉闪烁滤波器。

本发明是根据有限的实施例进行描述的，对于本领域的技术人员可以做出许多的修改和变形。所附的权利要求意于覆盖落在本发明的精神和范围内的所有这样的修改和变形。

Claims (12)

1.一种方法，包括：

获得将要显示在电视接收机上的图元；以及

通过根据图元的颜色和背景的颜色仅对该图元的水平边缘进行平滑处理，而不对该图元的垂直边缘进行平滑处理，以及根据图元的颜色和背景的颜色对该图元的至少两个水平边缘进行平滑处理，选择性地调整图元部分相对于背景的透明度，以便在该图元显示于电视接收机上时减少闪烁。

2.如权利要求1所述的方法，包括从库中获得图元。

3.如权利要求1所述的方法，包括形成用于覆盖于所述背景之上的图元的位图。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括为所述的图元的水平部分选择至少两个阿尔法值，以及在两个级别调整所述的图元的描绘。

5.如权利要求4所述的方法，其中选择性地调整包括修改与元素的水平部分相临近的至少一行像素。

6.如权利要求1所述的方法，其中选择性地调整包括使用阿尔法混合。

7.如权利要求6所述的方法，其中选择性地调整包括从背景颜色的颜色值减去图元的颜色值，并且用所得的差乘以阿尔法值。

8.一种用于减少闪烁的装置，包括：

一个处理器；和

一个与所述的处理器相耦合的存储了指令的存储器，所述指令用于使图元能够被获得以便在电视接收机上显示，还用于根据图元的颜色和背景的颜色仅对该图元的水平边缘进行平滑处理，而不对该图元的垂直边缘进行平滑处理，以及根据图元的颜色和背景的颜色对该图元的至少两个水平边缘进行平滑处理而选择性地调整图元部分相对于背景的透明度，从而减少闪烁。

9.如权利要求8所述的装置，包括与所述的处理器相耦合的调谐卡。

10.如权利要求9所述的装置，包括与所述的处理器相耦合的电视接收机。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述的存储器包括与减少闪烁的阿尔法值相关联的字体数据库。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述的存储器包括用于使阿尔法值乘以背景与图元的颜色值之差，并加上图元的颜色值的指令。

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