CN103210657A - 显示设备、显示控制方法、蜂窝电话和半导体器件 - Google Patents

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Abstract

显示设备100判定面部检测状况。当面部检测状况处于从未检测到面对LCD显示屏202的面部的未检测到面部至检测到一半面部的范围中时，显示速率确定单元104将显示速率设置在低速率。当面部检测状况处于从检测到一半面部至检测到3/4面部的范围中时，显示速率确定单元104将显示速率设置在中等速率。当面部检测状况处于从检测到3/4面部至检测到整个面部的范围中时，显示速率确定单元104将显示速率设置在正常速率。显示设备100利用显示单元108，读出并以所设置的显示速率来显示图像存储器105中存储的图像数据。因此，可以根据观看者的状况改变显示速率，并可以高效地实现电力节约，而不使观看者感到奇怪。

Description

显示设备、显示控制方法、蜂窝电话和半导体器件
技术领域
本发明涉及用于改变显示速率和显示图像的显示设备、显示控制方法、蜂窝电话和半导体器件。
背景技术
近年来，在如蜂窝电话或智能电话的移动终端中，能够观看或重现的移动图像的视角的大小不断增大。例如，在目前以“One Seg”为名提供服务的移动终端的数字TV中，可以在多数移动终端上观看具有QVGA(320x240)的视角大小的移动图像广播。此外，在YouTube(注册商标)等的因特网移动图像中，移动终端能够处理的视角大小在当前环境下约为VGA(640x360)，但是预期未来实现对全高清(1920x1080)的处理。此外，对于作为数字TV的视角大小的全高清(1920x1080)，预期能够由移动终端来处理。
另一方面，目前移动终端中的LCD等的显示分辨率最大约QHD(960x540)。然而，如上所述，预期未来在移动终端中的移动图像中能够处理的视角大小增大。随着视角大小增大，显示分辨率也逐渐增大，预期不久将达到全高清(1920x1080)。然而，当随着移动图像中能够处理的视角大小增大，显示分辨率也增大时，功耗增大。具体地，重要的是通过降低移动终端中的功耗增加而实现电力节约。作为实现电力节约的方法，专利文献1中描述了一种转换帧率的技术。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：JP-A-2007-318193
发明内容
<本发明要解决的问题>
在专利文献1描述的技术中，基于关于节目流派等的图像信号或图像的移动的信息来转换帧率。通过如此根据图像信息或移动图像信息来控制帧率，实现电力节约。然而，未考虑观看者的状况，使得观看者可能具有奇怪的感觉，此外，电力节约的效率不佳。此外，在帧率转换的情况下，仅使用图像信息，因此未利用与图像同步的字幕信号或声音信号，电力节约的效率不佳。
本发明的目的是提供一种显示设备，能够根据观看者的状况，或者使用不同于图像信息的信息来降低显示速率，并高效地实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉，并提供一种显示控制方法、蜂窝电话和半导体器件。
<解决问题的手段>
本发明提供了一种显示设备，被配置为显示图像，包括：图像存储单元，被配置为存储以预定帧率输入的图像信号；检测单元，被配置为检测在判定观看者的状况的情况中使用的数据；观看者状况判定单元，被配置为根据所述检测单元检测的数据来判定观看者的状况；显示速率确定单元，被配置为基于所述观看者状况判定单元判定的观看者的状况和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及显示单元，被配置为读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定单元确定的显示速率来显示图像。
根据本发明，基于观看者的状况和输入图像信号的预定帧率来确定显示速率，使得可以根据观看者的状况来降低显示速率，并且可以高效地实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
在上述显示设备中，所述检测单元包括：成像单元，被配置为对显示单元的前方进行成像。
因此，可以根据成像单元所成像的图像来判定观看者的状况。
在上述显示设备中，所述观看者状况判定单元判定在所述成像单元所成像的图像中是否存在观看者的面部。
因此，可以估计观看者是否注视。
在上述显示设备中，当所述观看者状况判定单元判定不存在所述观看者的面部时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
因此，在估计观看者未注视的情况下，降低显示速率以实现电力节约。
在上述显示设备中，当所述观看者状况判定单元判定存在观看者的面部时，所述显示速率确定单元根据所述面部的表情来确定所述显示速率。
因此，可以更精细地判定观看者的状况。
在上述显示设备中，当所述观看者状况判定单元判定所述观看者正在发笑、睡眠或哭泣时，所述显示速率被确定为低于所述预定帧率。
因此，在估计观看者未认真看显示设备的情况下，可以降低显示速率。
在上述显示设备中，所述检测单元包括用于检测所述设备的状态的传感器。
因此，可以根据传感器检测的显示设备的状态来判定观看者的状况。
在上述显示设备中，所述传感器包括距离传感器，用于检测与面对所述显示单元的前方的物体的距离。
因此，可以根据与前方存在的物体的距离来检测显示设备的状态。
在上述显示设备中，所述观看者状况判定单元判定所述距离传感器检测的距离是否在特定范围内。
因此，可以判定该距离是否是估计观看者注视的距离。
在上述显示设备中，当所述距离传感器检测的距离不在特定范围内时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
因此，当该距离不在特定范围内时，估计观看者未注视，可以降低显示速率，并可以实现高效电力节约。
在上述显示设备中，所述传感器是方向传感器，用于检测向左、向右、向上和向下方向以及向前和向后方向作为所述显示设备的姿态。
因此，掌握显示设备的姿态。
在上述显示设备中，所述观看者状况判定单元判定所述方向传感器是否检测到向上方向和向前方向。
因此，可以判定姿态是否是估计观看者注视的显示设备的姿态。
在上述显示设备中，当所述观看者状况判定单元判定检测到不同于向上方向和向前方向的方向时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
在非估计观看者注视的姿态的情况下，降低显示速率，使得可以实现高效的电力节约。
在上述显示设备中，所述传感器包括振动传感器，用于检测所述显示设备的摆动。
因此，可以检测显示设备的摆动。
在上述显示设备中，所述观看者状况判定单元利用所述振动传感器来判定所述显示设备的摆动是否是预定值或更大。
因此，可以判定该摆动是否是估计观看者注视的显示设备的摆动。
在上述显示设备中，当所述观看者状况判定单元判定所述显示设备的摆动是预定值或更大时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
当显示设备的摆动较大时，显示速率降低，使得可以实现高效的电力节约。
上述显示设备包括：图像处理单元，对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行图像处理。
因此，可以与显示速率的改变无关地执行图像处理。
上述显示设备包括：帧内插单元，对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行帧内插。
因此，可以使显示速率加倍。
本发明提供了一种显示设备，用于显示图像，包括：图像存储单元，被配置为存储以预定帧率输入的图像信号；同步数据存储单元，被配置为存储与所述图像信号同步的数据；数据分析单元，被配置为分析所述同步数据存储单元中存储的数据；显示速率确定单元，被配置为基于所述数据分析单元对所述数据的分析结果和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及显示单元，被配置为读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定单元确定的显示速率来显示图像。
根据本发明，使用不同于图像信息的信息，可以改变显示速率，并可以实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
在上述显示设备中，所述同步数据存储单元中存储的数据是字幕数据。
因此，使用与移动图像同步的字幕数据的更新定时，可以改变显示速率，并可以实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
在上述显示设备中，所述数据分析单元分析所述同步数据存储单元中存储的字幕数据的更新定时。
因此，判定字幕数据的更新定时。
在上述显示设备中，所述显示速率确定单元根据所述数据分析单元分析的字幕数据的更新定时来确定显示速率。
因此，根据字幕数据的更新定时来改变显示速率。
在上述显示设备中，所述同步数据存储单元中存储的数据是声音数据。
因此，可以分析与移动图像同步的声音数据。
在上述显示设备中，所述数据分析单元根据所述同步数据存储单元中存储的声音数据来判定火爆场景。
因此，可以判定火爆场景，并可以使用该判定结果来改变显示速率。
在上述显示设备中，当所述数据分析单元未判定其为火爆场景时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
因此，除了火爆场景之外，可以降低显示速率，并可以实现电力节约。
上述显示设备包括：图像处理单元，对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行图像处理。
因此，可以与显示速率的改变无关地执行图像处理。
上述显示设备包括：帧内插单元，对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行帧内插。
因此，可以使显示速率加倍。
本发明提供了一种显示设备的显示控制方法，所述显示设备包括被配置为存储以预定帧率输入的图像信号的图像存储单元，并基于所述图像存储单元中存储的图像信号来显示图像，所述方法包括：检测步骤，检测在判定观看者的状况的情况中使用的数据；观看者状况判定步骤，根据所述检测步骤中检测的数据来判定观看者的状况；显示速率确定步骤，基于所述观看者状况判定步骤中判定的观看者的状况和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及显示步骤，读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定步骤中确定的显示速率来显示图像。
根据本发明，可以根据观看者的状况来降低显示速率，并可以高效地实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
本发明提供了一种显示设备的显示控制方法，所述显示设备包括用于存储以预定帧率输入的图像信号的图像存储单元，并基于所述图像存储单元中存储的图像信号来显示图像，所述方法包括：数据分析步骤，分析同步数据存储单元中存储的数据；显示速率确定步骤，基于所述数据分析步骤中对所述数据的分析结果和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及显示步骤，读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定步骤中确定的显示速率来显示图像。
根据本发明，使用不同于图像信息的信息，可以改变显示速率，并可以实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
本发明提供了一种蜂窝电话，包括：上述显示设备；以及能够进行电话呼叫的电话呼叫单元。
因此，通过在显示处理所需的功耗占便携式终端的功耗的一半或更多的情况下降低显示速率，可以进一步节约电力，未来便携式终端的显示分辨率将进一步增大。
本发明提供了一种安装在显示设备中的半导体器件，包括：观看者状况判定单元，根据传感器检测的数据来判定观看者的状况；以及显示速率确定单元，基于所述观看者状况判定单元判定的观看者的状况和输入所述图像信号的预定帧率，来确定在基于图像信号来显示图像的情况下的显示速率。
因此，实现了至各种显示设备的并入。
本发明提供了一种安装在显示设备中的半导体器件，包括：数据分析单元，被配置为分析与图像信号同步的数据；以及显示速率确定单元，基于所述数据分析单元对所述数据的分析结果和输入所述图像信号的预定帧率，来确定在基于图像信号来显示图像的情况下的显示速率。
因此，实现了至各种显示设备的并入。
<本发明的优点>
根据本发明，基于观看者的状况和输入图像信号的预定帧率来确定显示速率，使得可以根据观看者的状况来降低显示速率，并且可以高效地实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。此外，使用不同于图像信息的信息，可以改变显示速率，并可以实现电力节约，而不使观看者具有奇怪的感觉。
附图说明
图1是示出了第一实施例的显示设备100的配置的图。
图2(A)和2(B)是示出了显示设备100的外观的图。
图3是示出了与面部检测状况相对应的显示速率的改变的图。
图4是示出了显示设备100的显示操作过程的流程图。
图5(A)至5(C)是示出了观看者状况判定单元102能够检测的面部表情的图。
图6是示出了与面部表情检测状况相对应的显示速率的改变的图。
图7(A)和7(B)是示出了具有红外传感器作为观看者传感器的显示设备的外观的图。
图8是示出了与距离状况相对应的显示速率的改变的图。
图9是示出了第二实施例的显示设备300的配置的图。
图10是示出了指示显示图像数据的帧的图。
图11是示出了显示设备300的显示操作过程的流程图。
图12是示出了第三实施例的显示设备400的配置的图。
图13是示出了与声音数据分析结果相对应的显示速率的改变的图。
图14是示出了显示设备400的显示操作过程的流程图。
图15是示出了其中安装有第四实施例的显示设备的蜂窝电话500的配置的图。
图16是示出了其中安装有第五实施例的显示设备的蜂窝电话600的配置的图。
图17是示出了第六实施例的半导体芯片700的配置的图。
图18是示出了第七实施例的半导体芯片800的配置的图。
具体实施方式
以下参照附图来描述根据本发明的显示设备、显示控制方法、蜂窝电话和半导体器件的实施例。以下描述的实施例的显示设备安装在如移动便携式终端的电子设备中。
(第一实施例)
图1是示出了第一实施例的显示设备100的配置的图。图2(A)和2(B)是示出了显示设备的外观的图，图2(A)示出了显示设备的正面，图2(B)示出了显示设备的侧面。
第一实施例的显示设备100具有：观看者传感器101、观看者状况判定单元102、解码单元103、显示速率确定单元104、图像存储器105、图像处理单元106、帧内插单元107、显示单元108和操作单元109。
例如，解码单元103对数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。此外，解码单元103根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码(解码)，并将作为解码结果的图像数据(图像信号)存储在图像存储器105(图像存储单元)中。在第一实施例中，移动图像数据的解码速度为60fps(帧每秒)。在开始解码的同时，解码单元103向显示速率确定单元104、图像处理单元106、帧内插单元107通知帧率信息(60fps)。
观看者传感器101由具有成像单元的摄像机构成。观看者传感器101与在显示设备100的壳体201的正面形成的显示单元108的LCD显示屏202垂直地安装。
观看者状况判定单元102基于从该摄像机输入的成像数据，判定可以以何种程度检测面部，例如不能检测面部，可以检测到面部的一半，可以检测到面部的3/4，或可以检测到整个面部。然后，观看者状况判定单元102周期性地向显示速率确定单元104通知面部检测状况的判定结果。
显示速率确定单元104基于从解码单元103通知的帧率信息(60fps)和从观看者状况判定单元102周期性通知的面部检测状况的判定结果来确定显示速率，并向图像处理单元106、帧内插单元107、显示单元108通知所确定的显示速率。
例如，显示速率确定单元104基于图3所示的面部检测状况的判定结果，确定是通过将显示速率设置在低速率(10fps)或中等速率(30fps)来降低显示速率，还是将显示速率保持在从解码单元103通知的帧率信息(60fps)。图3是示出了与面部检测状况相对应的显示速率的改变的图。在图3中，基于面部检测状况的判定结果，将显示速率设置在3个级别。即，在从未检测到面部至检测到一半面部的范围中，将显示速率设置在低速率(10fps)。此外，在从检测到一半面部至检测到3/4面部的范围中，将显示速率设置在中等速率(30fps)。此外，在从检测到3/4面部至检测到整个面部的范围中，将显示速率设置在正常速率(60fps)。
显示单元108以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并根据从显示速率确定单元104通知的显示速率来显示图像数据。
观看者操作操作单元109，并向显示速率确定单元104、图像处理单元106和帧内插单元107通知关于例如是否处理的信息。此外，例如，操作单元109具有粘贴在显示单元108上的触摸板，通过手指表示的姿势来输入操作指令。
观看者可以设置是否要分别执行图像处理单元106的处理和帧内插单元107的处理。仅当观看者设置执行处理时，图像处理单元106和帧内插单元107分别操作并执行处理。
当观看者设置执行处理时，图像处理单元106不执行对图像存储器105中存在的所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元104通知的显示速率，以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并执行图像处理，然后再次将图像数据写回图像存储器105。
当观看者设置执行处理时，仅当从显示速率确定单元104通知的显示速率等于从解码单元103通知的帧率信息(60fps)时，帧内插单元107执行帧内插处理，并将显示速率加倍(120fps)的图像数据写回图像存储器105。
在第一实施例中，显示设备100利用观看者传感器101检测面对LCD显示屏202的面部，并估计观看者是否注视，当观看者未注视时，可以通过降低显示速率来实现进一步电力节约。
图4是示出了显示设备100的显示操作过程的流程图。在显示设备100中，执行以下显示操作。显示设备100利用观看者传感器101检测面对LCD显示屏202的面部的状况(步骤S1)。然后，显示设备100利用观看者状况判定单元102来判定面部检测状况(步骤S2)。当面部检测状况处于从未检测到面对LCD显示屏202的面部的未检测到面部至检测到一半面部的范围中时，显示设备100利用显示速率确定单元104将显示速率设置在低速率(10fps)(步骤S3)。然后，显示设备100利用显示单元108，读出并以设置在“低”速率的显示速率来显示图像存储器105中存储的图像数据(步骤S8)。然后，显示设备100结束当前操作。
此外，当在步骤S2中判定面部检测状况处于从检测到一半面部至检测到3/4面部的范围中时，显示设备100利用显示速率确定单元104将显示速率设置在中等速率(30fps)(步骤S4)。然后，显示设备100利用显示单元108，在步骤S8中读出并以设置在该“中等”速率的显示速率来显示图像存储器105中存储的图像数据。然后，显示设备100结束当前操作。
此外，当在步骤S2中判定面部检测状况处于从检测到3/4面部至检测到整个面部的范围中时，显示设备100利用显示速率确定单元104将显示速率设置在正常速率(60fps)(步骤S5)。
然后，显示设备100确定是否通过操作单元109利用观看者操作指令设置了执行帧内插处理(步骤S6)。当设置了执行帧内插处理时，显示设备100从图像存储器105读出图像数据，并利用帧内插单元107执行帧内插处理，并将显示速率加倍(120fps)的图像数据写回图像存储器105(步骤S7)。然后，显示设备100在步骤S8中，利用显示单元108从图像存储器105读出并以设置在“正常”速率的显示速率来显示显示速率加倍的图像数据。
另一方面，当在步骤S6未设置执行帧内插处理时，显示设备100在步骤S8中，利用显示单元108读出并以设置在“正常”速率的显示速率来显示图像存储器105中存储的图像数据。然后，显示设备100结束当前操作。
因此，根据第一实施例的显示设备，通过使用面部检测来判定观看者的状况，可以改变显示速率，并可以实现进一步电力节约，而不使观看者感到奇怪。即，通过检测面对LCD显示屏的面部来估计观看者是否注视，当观看者未注视时，可以通过降低显示速率来高效地实现电力节约，并可以实现进一步电力节约。
此外，在上述实施例中，观看者状况判定单元102仅仅检测面部，但是除了面部检测之外，还可以在检测面部之后进一步检测面部表情。检测面部表情的技术已经是公知的，在本实施例中，例如，当由于哭泣而泪水聚集或者当由于发笑而眼睛变窄时，观看者状况判定单元102使用移动图像的平滑度的识别能力的降低来降低显示速率。
图5(A)至5(C)是示出了观看者状况判定单元102能够检测的面部表情的图。图5(A)示出了哭泣面部，图5(B)示出了发笑面部，图5(C)示出了睡眠面部。观看者状况判定单元102判定面部表情的检测状况，如哭泣面部、发笑面部或睡眠面部，并向显示速率确定单元104通知该面部表情检测状况作为判定结果。显示速率确定单元104基于所通知的表情检测状况来改变显示速率。
图6是示出了与面部表情检测状况相对应的显示速率的改变的图。在图6的示例中，显示速率确定单元104在哭泣面部、发笑面部或睡眠面部的情况下，将显示速率设置在低于正常情况(还包括愤怒的情况)的中等速率(30fps)。与面部表情检测状况相对应的显示速率的改变自然不限于图6的示例。
因此，根据面部表情估计观看者是否注视，当估计观看者未注视时，可以通过降低显示速率来实现进一步电力节约。
此外，在上述实施例中，在观看者传感器中使用摄像机，但是观看者传感器可以是能够检测与面对LCD显示屏前方的物体的距离的红外传感器(距离传感器)。图7(A)和7(B)是示出了具有红外传感器作为观看者传感器的显示设备的外观的图，图7(A)示出了显示设备的正面，图7(B)示出了显示设备的侧面。观看者传感器151与附着至显示设备100的壳体201的LCD显示屏202垂直地安装。
观看者传感器151作为红外传感器，检测与物体(包括观看者)的距离，并通知观看者状况判定单元102。观看者状况判定单元102通过判定是否在特定范围内来判定红外传感器检测的距离是否是过短距离、最优距离或过长距离，并向显示速率确定单元104周期性地通知距离状况。显示速率确定单元104可以基于该信息来确定显示速率。
图8是示出了与距离状况相对应的显示速率的改变的图。在图8的示例中，当与物体的距离过短或过长时，显示速率确定单元104将显示速率设置在低速率。具体地，当距离在从0cm至5cm的范围中时，将显示速率设置在从低速率(10fps)或更小的值至中等速率(30fps)、与距离成比例增长的值。此外，当距离在从5cm至50cm的范围中时，将显示速率固定在正常值(60fps)。此外，当距离在从50cm至1m的范围中时，将显示速率设置在从中等速率(30fps)至低速率(10fps)、与距离成比例减小的值。当距离是1m或更大时，将显示速率设置在更低值。
该设置基于以下估计：当与物体(观看者)的距离不是最优距离时，移动图像的平滑度的识别能力降低，或者观看者未注视。因此，估计观看者是否未注视，当估计观看者未注视时，可以通过降低显示速率来实现进一步电力节约。
此外，观看者传感器可以是能够检测向前和向后方向的摄像机和能够检测向左、向右、向上和向下方向作为显示设备的姿态的陀螺传感器的组合(方向传感器)。在这种情况下，除了当显示设备处于向前方向和向上方向时，即当检测到不同于向上方向和向前方向的方向时，可以进行设置以降低显示速率。相应地，可以估计观看者是否注视，并可以实现进一步电力节约。
此外，观看者传感器可以是能够检测显示设备的摆动的陀螺传感器(振动传感器)，并可以检测摆动强度。这里，当摆动较强并且具有预定值或更大时，可以进行设置以降低显示速率。相应地，可以估计观看者是否注视，并可以实现进一步电力节约。
(第二实施例)
图9是示出了第二实施例的显示设备300的配置的图。相同的标号表示与第一实施例相同的组件。
第二实施例的显示设备300具有解码单元103、同步数据存储器171、同步数据分析单元172、显示速率确定单元174、图像存储器105、图像处理单元106、显示单元108和操作单元109。
例如，解码单元103对数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。此外，解码单元103根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码，并将解码结果与显示时间信息一起存储在图像存储器105中。
同步数据存储器171存储与图像存储器105中存储的图像数据同步的字幕数据。
同步数据分析单元172分析同步数据存储器171中存储的字幕数据，并向显示速率确定单元174通知字幕显示的开定时和关定时，作为同步数据分析结果。
显示速率确定单元174基于从同步数据分析单元172通知的作为字幕显示的开/关定时的同步数据分析结果来确定具有与如图10所示的字幕显示的开定时相同显示时间的图像数据。图10是示出了指示显示图像数据的帧的图。此外，当如图10所示图像数据未更新达3秒或更多时，显示速率确定单元174确定要显示的图像数据以强制更新显示。然后，显示速率确定单元174向图像处理单元106和显示单元108通知所确定的要显示的图像数据。
显示单元108以一帧为单位从图像存储器105中读出从显示速率确定单元174通知要显示的图像数据，并显示图像数据。
观看者操作操作单元109，并向显示速率确定单元174和图像处理单元106通知关于例如是否处理的信息。
观看者可以设置是否要执行图像处理单元106的处理。仅当观看者设置执行处理时，图像处理单元106操作。当观看者设置执行处理时，图像处理单元106不执行对图像存储器105中存在的所有图像数据的图像处理，而以一帧为单位从图像存储器105中读出从显示速率确定单元174通知要显示的图像数据，并执行图像处理，然后再次将图像数据写回图像存储器105。
图11是示出了显示设备300的显示操作过程的流程图。显示设备300读出同步数据存储器171中存储的字幕数据(步骤S11)，并利用同步数据分析单元172来分析字幕显示的开/关定时(步骤S12)。
显示设备300利用显示速率确定单元174以字幕开定时(更新定时)之间的间隔，确定是否存在已经过去3秒或更多的帧(步骤S13)。当不存在已经过去3秒或更多的帧时，显示设备300利用显示速率确定单元174确定字幕显示开定时的帧作为要显示的图像数据(步骤S14)。另一方面，当存在已经过去3秒或更多的帧时，显示设备300利用显示速率确定单元174确定字幕显示开定时的帧和由于过去3秒或更多而要强制显示的帧作为要显示的图像数据(步骤S15)。
然后，显示设备300从图像存储器105读出要显示的图像数据，并利用显示单元108来显示图像数据(步骤S16)。然后，显示设备300结束当前操作。
因此，根据第二实施例的显示设备，通过使用字幕显示的开/关定时来更新显示，可以将显示速率显著降低至不错过观看内容的理解的程度，并可以实现进一步电力节约。
(第三实施例)
图12是示出了第三实施例的显示设备400的配置的图。相同的标号表示与第一和第二实施例相同的组件。
第三实施例的显示设备400具有解码单元103、同步数据存储器181、同步数据分析单元182、显示速率确定单元184、图像存储器105、图像处理单元106、显示单元108和操作单元109。
例如，解码单元103对数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。此外，解码单元103根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码，并将解码结果存储在图像存储器105中。在第三实施例中，移动图像数据的解码速度为60fps。在开始解码的同时，解码单元103向显示速率确定单元184、图像处理单元106、帧内插单元107通知帧率信息(60fps)。
同步数据存储器181存储与图像存储器105中存储的图像数据同步的声音数据。
同步数据分析单元182分析同步数据存储器181中存储的声音数据，判定移动图像是否是火爆场景，并向显示速率确定单元184周期性地通知同步数据分析结果。这里，通过检测各种信息来判定是否是火爆场景，例如音量的突然增大或低音范围和高音范围的平衡的较大改变。
显示速率确定单元184基于从解码单元103通知的帧率信息(60fps)和从同步数据分析单元182周期性通知的同步数据分析结果来确定显示速率，并向图像处理单元106、帧内插单元107和显示单元108通知所确定的显示速率。
显示速率确定单元184确定是在静默场景的情况下将显示速率降低至中等速率(30fps)，还是在火爆场景的情况下将显示速率保持在作为从解码单元103通知的帧率信息的正常速率(60fps)，如图13所示。图13是示出了与声音数据分析结果相对应的显示速率的改变的图。图13示出了在静默场景情况下显示速率为中等速率(30fps)，在作为声音数据分析结果的火爆场景情况下显示速率为正常速率(60fps)。
显示单元108以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并根据从显示速率确定单元184通知的显示速率来显示图像数据。
观看者可以设置是否要分别执行图像处理单元106的处理和帧内插单元107的处理。仅当观看者设置执行处理时，图像处理单元106和帧内插单元107操作。
当观看者设置执行处理时，图像处理单元106不执行对图像存储器105中存在的所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元184通知的显示速率，以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并执行图像处理，然后再次将图像数据写回图像存储器105。
当观看者设置执行处理时，仅当从显示速率确定单元184通知的显示速率等于从解码单元103通知的帧率信息(60fps)时，帧内插单元107执行帧内插，并将显示速率加倍(120fps)的图像数据写回图像存储器105。
图14是示出了显示设备400的显示操作过程的流程图。显示设备400从同步数据存储器181读出声音数据(步骤21)。显示设备400利用同步数据分析单元182分析读出的声音数据，并确定声音数据是静默场景还是火爆场景(步骤S22)。
在静默场景的情况下，显示设备400利用显示速率确定单元184将显示速率设置在中等速率(30fps)(步骤S23)。另一方面，在火爆场景的情况下，显示设备400利用显示速率确定单元184将显示速率设置在正常速率(60fps)(步骤S24)。
在步骤S23和S24的处理之后，显示设备400从图像存储器105读出图像数据，并利用显示单元108显示图像数据(步骤S25)。然后，显示设备300结束当前操作。
因此，第三实施例的显示设备根据声音数据来判定移动图像是否是火爆场景，从而可以根据观看内容来改变显示速率，并可以实现进一步电力节约。
(第四实施例)
第四实施例的显示设备安装在作为移动便携式终端的蜂窝电话中。图15是示出了其中安装有第四实施例的显示设备的蜂窝电话500的配置的图。
第四实施例的蜂窝电话500包括：显示单元510和电话呼叫单元520。与第一实施例类似，显示单元510具有：观看者传感器101、观看者状况判定单元102、解码单元103、显示速率确定单元104、图像存储器105、图像处理单元106、帧内插单元107、显示单元108和操作单元109。
此外，电话呼叫单元520具有合成处理单元119、电源单元190、声音处理单元191，无线通信单元192和蜂窝电话屏幕存储器单元193。
在显示单元510中，解码单元103对例如数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。解码单元103根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码(解码)，并将解码结果存储在图像存储器105中，如下所述。在开始解码的同时，向显示速率确定单元104、图像处理单元106、帧内插单元107通知帧率信息。
观看者传感器101由具有成像单元的摄像机构成，并与在蜂窝电话500的显示单元108的LCD显示屏垂直地安装。
观看者状况判定单元102基于从该摄像机输入的成像数据，判定可以以何种程度检测面部，即面部检测状况，例如不能检测面部，可以检测到面部的一半，可以检测到面部的3/4，或可以检测到整个面部。然后，观看者状况判定单元102周期性地向显示速率确定单元104通知面部检测状况的判定结果。
显示速率确定单元104基于从解码单元103通知的帧率信息和从观看者状况判定单元102周期性通知的面部检测状况的判定结果来确定显示速率，并向图像处理单元106、帧内插单元107、显示单元108和合成处理单元119通知所确定的显示速率。
显示单元108以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并根据从显示速率确定单元104通知的显示速率来显示图像数据。
观看者可以设置是否要分别执行图像处理单元106的处理和帧内插单元107的处理。仅当观看者设置执行处理时，图像处理单元106和帧内插单元107操作。
当观看者设置执行处理时，图像处理单元106不执行对图像存储器105中存在的所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元104通知的显示速率，以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并执行图像处理，然后再次将图像数据写回图像存储器105。
当观看者设置执行处理时，仅当从显示速率确定单元104通知的显示速率等于从解码单元103通知的帧率信息时，帧内插单元107执行帧内插，并将显示速率加倍的图像数据写回图像存储器105。
在电话呼叫单元520中，电源单元190检测蜂窝电话500的剩余电池量，并向蜂窝电话屏幕存储器单元193通知剩余电池量。
声音处理单元191包括麦克风和扬声器，对在声音电话呼叫时从无线通信单元接收的声音编码数据进行解码，从扬声器输出数据，并对从麦克风输入的声音数据进行编码，将声音数据发送至无线通信单元192。此外，在移动图像重现或数字TV观看时，声音处理单元191与移动图像同步地解码声音数据，并从扬声器发声声音数据。
无线通信单元192对从声音处理单元191接收的声音编码数据进行加密处理等，并向基站发送数据，还对从基站接收的数据执行解密处理等，并向声音处理单元191发送声音编码数据。此外，无线通信单元192向蜂窝电话屏幕存储器单元193通知无线接收状态的强度。
蜂窝电话屏幕存储器单元193产生显示屏幕，其中蜂窝电话的用户可以理解所通知的剩余电池量和无线接收状态的强度，将显示屏幕存储在蜂窝电话屏幕存储器单元193的内部存储器中。
合成处理单元119根据所通知的显示速率，对蜂窝电话屏幕存储器单元193中存储的显示屏幕和图像存储器105中存储的图像数据进行合成，并再次将显示屏幕和图像数据写回图像存储器105。
此外，蜂窝电话500的显示操作与第一实施例中图4所示的操作实质上类似。在第四实施例中，当在图4的步骤S8中显示图像时，对蜂窝电话屏幕存储器单元193中存储的显示屏幕和图像存储器105中存储的图像数据进行合成和显示。
因此，在第四实施例的蜂窝电话中，与第一实施例类似，通过检测面对蜂窝电话的LCD显示屏的面部来估计观看者是否注视，当观看者未注视时，可以通过降低显示速率来实现进一步电力节约。
(第五实施例)
第五实施例的显示设备安装在作为移动便携式终端的蜂窝电话中。图16是示出了其中安装有第五实施例的显示设备的蜂窝电话600的配置的图。
第五实施例的蜂窝电话600包括：显示单元610和电话呼叫单元620。相同的标号表示与第三和第四实施例相同的组件。
显示单元610具有解码单元103、同步数据存储器181、同步数据分析单元182、显示速率确定单元184、图像存储器105、图像处理单元106、帧内插单元107、显示单元108和操作单元109。此外，电话呼叫单元620具有合成处理单元119、电源单元190、声音处理单元191、无线通信单元192和蜂窝电话屏幕存储器单元193。
在显示单元610中，解码单元103对例如数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。此外，解码单元103根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码，并将解码结果存储在图像存储器105中。在开始解码的同时，解码单元103向显示速率确定单元184、图像处理单元106、帧内插单元107通知帧率信息(60fps)。
同步数据存储器181存储与图像存储器105中存储的图像数据同步的声音数据。此外，同步数据分析单元182分析同步数据存储器181中存储的声音数据，判定移动图像是否是火爆场景，并向显示速率确定单元184周期性地通知同步数据分析结果。
显示速率确定单元184基于从解码单元103通知的帧率信息和从同步数据分析单元182周期性通知的同步数据分析结果来确定显示速率，并向图像处理单元106、帧内插单元107和显示单元108通知所确定的显示速率。
显示速率确定单元184确定是在静默场景的情况下将显示速率降低至中等速率(30fps)，还是在火爆场景的情况下将显示速率保持在作为从解码单元103通知的帧率信息的正常速率(60fps)，如第三实施例的图13所示。
显示单元108以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并根据从显示速率确定单元184通知的显示速率来显示图像数据。
观看者可以设置是否要分别执行图像处理单元106的处理和帧内插单元107的处理。仅当观看者设置执行处理时，图像处理单元106和帧内插单元107操作。
当观看者设置执行处理时，图像处理单元106不执行对图像存储器105中存在的所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元184通知的显示速率，以一帧为单位从图像存储器105中读出图像数据，并执行图像处理，然后再次将图像数据写回图像存储器105。
当观看者设置执行处理时，仅当从显示速率确定单元184通知的显示速率等于从解码单元103通知的帧率信息(60fps)时，帧内插单元107执行帧内插，并将显示速率加倍(120fps)的图像数据写回图像存储器105。
在电话呼叫单元620中，电源单元190检测蜂窝电话600的剩余电池量，并向蜂窝电话屏幕存储器单元193通知剩余电池量。
声音处理单元191包括麦克风和扬声器，对在声音电话呼叫时从无线通信单元192接收的声音编码数据进行解码，从扬声器输出数据，并对从麦克风输入的声音数据进行编码，将声音数据发送至无线通信单元192。此外，在移动图像重现或数字TV观看时，声音处理单元191与移动图像同步地解码声音数据，并从扬声器发声声音数据。
无线通信单元192对从声音处理单元191接收的声音编码数据进行加密处理等，并向基站发送数据，还对从基站接收的数据执行解密处理等，并向声音处理单元191发送声音编码数据。此外，无线通信单元192向蜂窝电话屏幕存储器单元193通知无线接收状态的强度。
蜂窝电话屏幕存储器单元193产生显示屏幕，其中蜂窝电话的用户可以理解所通知的剩余电池量和无线接收状态的强度，将显示屏幕存储在蜂窝电话屏幕存储器单元193的内部存储器中。
合成处理单元119根据所通知的显示速率，对蜂窝电话屏幕存储器单元193中存储的显示屏幕和图像存储器105中存储的图像数据进行合成，并再次将显示屏幕和图像数据写回图像存储器105。
此外，蜂窝电话600的显示操作与第三实施例中图14所示的操作实质上类似。在第五实施例中，当在图14的步骤S25中显示图像时，对蜂窝电话屏幕存储器单元193中存储的显示屏幕和图像存储器105中存储的图像数据进行合成和显示。
因此，在第五实施例的蜂窝电话中，根据声音数据来判定移动图像是否是火爆场景，从而可以根据观看内容来改变显示速率，可以实现进一步电力节约。
(第六实施例)
第一实施例的显示设备的主要单元的功能还可以实现为半导体芯片(半导体器件)。图17是示出了第六实施例的半导体芯片700的配置的图。半导体芯片700具有：解码单元131、观看者状况判定单元132、显示速率确定单元134、图像处理单元136和帧内插单元137。
解码单元131、观看者状况判定单元132、显示速率确定单元134、图像处理单元136和帧内插单元137的功能分别与第一实施例的解码单元103、观看者状况判定单元102、显示速率确定单元104、图像处理单元106和帧内插单元107的功能类似。
即，解码单元131对例如数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。在开始解码的同时，解码单元131向显示速率确定单元134、图像处理单元136、帧内插单元137通知帧率信息。
观看者状况判定单元132基于从摄像机输入的成像数据，判定可以以何种程度检测面部，即面部检测状况，例如不能检测面部，可以检测到面部的一半，可以检测到面部的3/4，或可以检测到整个面部。然后，观看者状况判定单元132周期性地向显示速率确定单元134通知面部检测状况的判定结果。
显示速率确定单元134基于从解码单元131通知的帧率信息和从观看者状况判定单元132周期性通知的面部检测状况的判定结果来确定显示速率，并向图像处理单元136和帧内插单元137通知所确定的显示速率。
图像处理单元136不执行对所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元134通知的显示速率来执行图像处理。
仅当从显示速率确定单元134通知的显示速率等于从解码单元131通知的帧率信息时，帧内插单元137执行帧内插，并产生显示速率加倍的图像数据。
因此，通过在如显示设备的电子设备中安装第六实施例的半导体芯片，通过检测面部来估计观看者是否注视，可以降低显示速率，并可以实现进一步电力节约。
(第七实施例)
第三实施例的显示设备的主要单元的功能还可以实现为半导体芯片。图18是示出了第七实施例的半导体芯片800的配置的图。半导体芯片800具有：解码单元141、同步数据分析单元142、显示速率确定单元143、图像处理单元144和帧内插单元145。
解码单元141、同步数据分析单元142、显示速率确定单元143、图像处理单元144和帧内插单元145的功能分别与第三示例实施例的解码单元103、同步数据分析单元182、显示速率确定单元184、图像处理单元106和帧内插单元107的功能类似。
即，解码单元141对例如数字TV广播的移动图像数据进行解码(解码)。此外，解码单元141根据移动图像数据，以一定速度对移动图像数据进行解码。在开始解码的同时，解码单元141向显示速率确定单元143、图像处理单元144、帧内插单元145通知帧率信息(60fps)。
同步数据分析单元142分析声音数据，判定是否是火爆场景，并向显示速率确定单元143周期性地通知同步数据分析结果。
显示速率确定单元143基于从解码单元141通知的帧率信息和从同步数据分析单元142周期性通知的同步数据分析结果来确定显示速率，并向图像处理单元144和帧内插单元145通知所确定的显示速率。
图像处理单元144不执行对所有图像数据的图像处理，而根据从显示速率确定单元143通知的显示速率来执行图像处理。
仅当从显示速率确定单元143通知的显示速率等于从解码单元141通知的帧率信息时，帧内插单元145执行帧内插，并产生显示速率加倍的图像数据。
因此，通过在如显示设备的电子设备中安装第七实施例的半导体芯片，根据声音数据来判定移动图像是否是火爆场景，从而可以根据观看内容来改变显示速率，并可以实现进一步电力节约。
此外，本发明不限于上述实施例的配置，可以应用任何配置，只要本发明具有能够实现权利要求所示的功能或这些实施例的配置所具有的功能的配置。
例如，可以将观看者的面部检测状况与字幕数据或声音数据的分析结果组合来改变显示速率。作为一个示例，当在检测到面部的3/4或更多的状况下声音数据是火爆场景时，可以将显示速率设置在接近正常速率的显示速率，否则可以降低显示速率。
因此，本发明通过在显示处理所需的功耗占当前便携式终端的功耗的一半或更多的情况下降低显示速率，可以实现进一步节约电力，未来便携式终端的显示分辨率将进一步增大，因此本发明是有用的。
已经参照具体实施例详细描述了本发明，但是对本领域技术人员显而易见地，可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下，做出各种改变或修改。
本发明基于2010年11月17日提交的日本专利申请(专利申请No.2010-257196)，该专利申请的内容通过引用并入此处。
<工业实用性>
根据本发明的显示设备可用作例如用于改变显示速率和显示图像的显示设备。
<参考标号和符号的描述>
Figure BDA00003199751000231

Claims (32)

1.一种显示设备，用于显示图像，包括：
图像存储单元，被配置为存储以预定帧率输入的图像信号；
检测单元，被配置为检测在判定观看者的状况的情况中使用的数据；
观看者状况判定单元，被配置为根据所述检测单元检测的数据来判定观看者的状况；
显示速率确定单元，被配置为基于所述观看者状况判定单元判定的观看者的状况和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及
显示单元，被配置为读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定单元确定的显示速率来显示图像。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述检测单元包括：成像单元，被配置为对所述显示单元的前方进行成像。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述观看者状况判定单元判定在所述成像单元所成像的图像中是否存在观看者的面部。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，当所述观看者状况判定单元判定不存在观看者的面部时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
5.根据权利要求3所述的显示设备，其中，当所述观看者状况判定单元判定存在观看者的面部时，所述显示速率确定单元根据所述面部的表情来确定所述显示速率。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，当所述观看者状况判定单元判定所述观看者正在发笑、睡眠或哭泣时，所述显示速率被确定为低于所述预定帧率。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述检测单元包括用于检测所述显示设备的状态的传感器。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述传感器包括距离传感器，用于检测与面对所述显示单元的前方的物体的距离。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述观看者状况判定单元判定所述距离传感器检测的距离是否在特定范围内。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中，当所述距离传感器检测的距离不在特定范围内时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
11.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述传感器包括方向传感器，用于检测向左、向右、向上和向下方向以及向前和向后方向，作为所述显示设备的姿态。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述观看者状况判定单元判定所述方向传感器是否检测到向上方向和向前方向。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中，当所述观看者状况判定单元判定检测到不同于向上方向和向前方向的方向时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
14.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述传感器包括振动传感器，用于检测所述显示设备的摆动。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述观看者状况判定单元利用所述振动传感器来判定所述显示设备的摆动是否是预定值或更大。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中，当所述观看者状况判定单元判定所述显示设备的摆动是预定值或更大时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的显示设备，包括：图像处理单元，被配置为对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行图像处理。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的显示设备，包括：帧内插单元，被配置为对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行帧内插。
19.一种显示设备，用于显示图像，包括：
图像存储单元，被配置为存储以预定帧率输入的图像信号；
同步数据存储单元，被配置为存储与所述图像信号同步的数据；
数据分析单元，被配置为分析所述同步数据存储单元中存储的数据；
显示速率确定单元，被配置为基于所述数据分析单元对所述数据的分析结果和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及
显示单元，被配置为读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定单元确定的显示速率来显示图像。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中，所述同步数据存储单元中存储的数据包括字幕数据。
21.根据权利要求20所述的显示设备，其中，所述数据分析单元分析所述同步数据存储单元中存储的字幕数据的更新定时。
22.根据权利要求21所述的显示设备，其中，所述显示速率确定单元根据所述数据分析单元分析的字幕数据的更新定时来确定显示速率。
23.根据权利要求19所述的显示设备，其中，所述同步数据存储单元中存储的数据包括声音数据。
24.根据权利要求23所述的显示设备，其中，所述数据分析单元根据所述同步数据存储单元中存储的声音数据来判定火爆场景。
25.根据权利要求24所述的显示设备，其中，当所述数据分析单元未判定其为火爆场景时，所述显示速率确定单元将所述显示速率确定为低于所述预定帧率。
26.根据权利要求19-25中任一项所述的显示设备，包括：图像处理单元，被配置为对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行图像处理。
27.根据权利要求19-26中任一项所述的显示设备，包括：帧内插单元，被配置为对以所述显示速率确定单元确定的显示速率显示的图像数据执行帧内插。
28.一种显示设备的显示控制方法，所述显示设备包括被配置为存储以预定帧率输入的图像信号的图像存储单元，并基于所述图像存储单元中存储的图像信号来显示图像，所述显示控制方法包括：
检测步骤，检测在判定观看者的状况的情况中使用的数据；
观看者状况判定步骤，根据所述检测步骤中检测的数据来判定观看者的状况；
显示速率确定步骤，基于所述观看者状况判定步骤中判定的观看者的状况和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及
显示步骤，读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定步骤中确定的显示速率来显示图像。
29.一种显示设备的显示控制方法，所述显示设备包括被配置为存储以预定帧率输入的图像信号的图像存储单元，并基于所述图像存储单元中存储的图像信号来显示图像，所述显示控制方法包括：
数据分析步骤，分析同步数据存储单元中存储的数据；
显示速率确定步骤，基于所述数据分析步骤中对所述数据的分析结果和输入所述图像信号的所述预定帧率来确定显示速率；以及
显示步骤，读出所述图像存储单元中存储的图像数据，并以所述显示速率确定步骤中确定的显示速率来显示图像。
30.一种蜂窝电话，包括：根据权利要求1-27中任一项所述的显示设备；以及被配置为进行电话呼叫的电话呼叫单元。
31.一种安装在显示设备中的半导体器件，包括：
观看者状况判定单元，被配置为根据传感器检测的数据来判定观看者的状况；以及
显示速率确定单元，被配置为基于所述观看者状况判定单元判定的观看者的状况和输入图像信号的预定帧率，确定在基于所述图像信号来显示图像的情况下的显示速率。
32.一种安装在显示设备中的半导体器件，包括：
数据分析单元，被配置为分析与图像信号同步的数据；以及
显示速率确定单元，被配置为基于所述数据分析单元对所述数据的分析结果和输入图像信号的预定帧率，确定在基于所述图像信号来显示图像的情况下的显示速率。
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