CN1784013A - 信息处理设备 - Google Patents

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Abstract

电视应用程序(200)具有MPEG编码器(202)，其根据MPEG2标准编码格式对通过模拟电视调谐器(116)输出的广播节目数据进行压缩和编码。而且，电视应用程序(200)具有预处理器(201)，其通过将显示区域之外的部分的图像数据的亮度调节为零来执行绘制。电视应用程序(200)执行预处理器(200)的绘制以作为MPEG编码器的编码预处理。

Description

信息处理设备
技术领域
本发明涉及适用于具备接收/观看电视广播的电视功能的个人计算机的视频图像编码技术。
背景技术
伴随最近图像处理技术的进步，配备有接收/观看电视广播的电视功能的个人计算机已投入广泛使用。电视功能实时显示广播节目数据，另外，通常具备所谓的记录功能。记录功能把节目数据记录在内置的硬磁盘驱动器(HDD)中，使得用户能在其希望的时间欣赏节目。因此，已提出各种提高节目数据编码质量的建议(举例来说，参考日本专利申请KOKAI公开NO.11-266454和NO.2004-134914)。
这种个人计算机，即接收和显示被广播的节目数据的电子设备不能在显示设备上显示节目数据的整个图像。因此，一般不可避免地在显示区域之外提供外围图像。因此，在未经编码显示的情况下，外围图像实际上对于观看者是不可见的。结果，外围图像被看作噪声数据，其可能降低在显示区域中提供的中心图像的图像质量。
然而，常规技术没有对显示区域之外的图像进行任何处理以在编码时改进显示区域内的图像质量。
发明内容
鉴于上述情况提出了本发明。本发明的目的是提供一种信息处理设备，它可以对显示区域之外的图像数据进行图像处理，以作为编码预处理来改进显示区域内的图像数据的质量。本发明的另一个目的是提供一种视频图像编码方法。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种信息处理设备，其特征在于包括：用于输入视频图像数据的装置；用于对通过输入装置输入的视频图像数据进行编码的编码装置；以及介于输入装置和编码装置之间的预处理装置，用于执行图像处理以针对通过输入装置输入的视频图像数据的显示区域之外的图像部分的图像数据，改进通过编码装置编码的视频图像数据的显示区域内的图像部分的图像数据的质量。
根据本发明的另一个方面，提供一种视频图像编码方法，其特征在于包括：输入视频图像数据；对输入的视频图像数据进行编码；执行作为编码预处理的图像处理，以针对输入的视频图像数据的显示区域之外的图像部分的图像数据，改进编码视频图像数据的显示区域内的图像部分的图像数据的质量。
根据本发明，提供了一种信息处理设备和视频图像编码方法，该设备能够对显示区域之外的图像数据进行图像处理，以作为编码预处理来改进显示区域内的图像数据的质量。
本发明的其它目的和优点将在如下说明中记载，并且将部分地由如下说明而明白，或者可通过本发明的实践来领会。通过下文具体指出的手段和组合，可实现和获得本发明的目的和优点。
附图说明
包含在说明书中并构成其一部分的附图图解说明了本发明的实施例，并且和前面给出的一般性描述和下面给出的实施例的详细说明一起，用于解释本发明的基本原理。
图1是示出基于本发明一个实施例的计算机的外观的示例性透视图；
图2是示出图1所示计算机的系统配置的示例性模块图；
图3是解释图1所示计算机的广播节目数据编码功能的示例性模块图；
图4是示出从图1所示计算机的模拟电视调谐器输出的广播节目数据图像的示例性视图；
图5是示出包含在图1所示计算机中的LCD的实际显示区域的示例性视图；
图6是示出在执行图1所示计算机的预处理之后的图像的示例性视图；
图7是示出被图1所示计算机用以根据MPEG宏块尺寸计算绘制范围的原理的示例性视图；
图8是解释根据图1所示计算机的电视应用程序来编码视频图像的过程的示例性流程图。
具体实施方式
现在将参照附图说明本发明的实施例。
下面将参照图1和图2说明根据本发明一个实施例的信息处理设备的配置。例如，信息处理设备被实现为笔记本型个人计算机。
图1是示出打开笔记本型个人计算机10的显示单元的状态的透视图。计算机10由计算机机身11和显示单元12组成。显示单元12具有包括薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)17的内置显示设备。LCD 17的显示屏位于显示单元12的中央。
显示单元12被连接到计算机机身11，以在打开位置和关闭位置之间的范围自由旋转。计算机机身11具有薄盒形外壳，上表面设置有用于开/关计算机10的电源按钮14，输入控制板15，触摸垫16和扬声器18A；18B。
输入控制板15是用于输入对应于所按下的按钮的事件的输入设备，并且具有用于启动若干功能的若干按钮。按钮组包含电视启动按钮15A。电视启动按钮15A是用于启动再现和记录电视广播节目数据的电视功能的按钮。用户按下按钮15A，从而启动用于执行电视功能的电视应用程序。
除一般的主操作系统之外，在计算机10中安装用于处理AV(音频-视频)数据的专用子操作系统。上述电视应用程序是在子操作系统上操作的程序。
当用户按下电源按钮14时，主操作系统启动。另一方面，当用户按下电视启动按钮15A时，子操作系统启动，而主操作系统不启动。接着，自动地执行电视应用程序。子操作系统只具有用于执行AV功能的最少功能。因此，启动子操作系统所占用的时间显著短于启动主操作系统所占用的时间。因此，用户只按下电视启动按钮以立即进行电视观看/记录。
计算机10能够接收和再现地面模拟电视广播。计算机机身11的右侧设置有用于地面模拟电视广播的天线终端19。
下面将参照图2说明计算机10的系统结构。
如图2所示，计算机10包含CPU 101，北桥(NB)102，系统存储器103，南桥(SB)104，图形控制器105，声音控制器106，视频增强器107和BIOS-ROM 108。计算机10还包含LAN控制器109，硬盘驱动器(HDD)110，和DVD驱动器(DVDD)111，卡控制器112，无线LAN控制器113，IEEE 1394控制器114，嵌入式控制器(EC)115和模拟电视广播调谐器116。
CPU 101是用于控制计算机10的操作的处理器。CPU 101执行例如主操作系统/子操作系统和电视应用程序200的各种应用程序。此外，CPU 101执行BIOS-ROM 108中存储的系统基本输入输出系统(BIOS)。系统BIOS是用于控制硬件的程序。
NB 102充当用于在CPU 101的局部总线和SB 104之间进行连接的桥设备。NB 102具有用于控制对系统存储器103的访问的内置存储器控制器。此外，NB 102具有经由加速图形端口(AGP)总线和可支持PCI Express的串行总线与图形控制器105进行通信的功能。
图形控制器105是用于控制LCD 17的显示控制器，LCD 17被用作计算机10的显示监视器。图形控制器105产生的视频数据被提供给视频增强器107，以使视频数据经过视频处理(质量控制处理)以达到高清晰度。视频增强器107产生的高清晰度视频数据被提供给LCD 17。此外，视频增强器107产生的高清晰度视频数据经由计算机机身11中包含的连接器被发送到外部电视监视器。
SB 104控制低针数(low pin count)(LPC)总线和外围部件互连(PCI)总线上的各种设备。SB 104还具有用于控制HDD 110和DVDD 111的内置集成驱动电子设备(IDE)控制器。此外，SB 104具有与声音控制器106进行通信的功能。
声音控制器106是声音产生器设备。声音控制器106将再现音频数据输出到扬声器18A，18B，和经由连接器连接的外部5.1声道扬声器系统。
卡控制器112控制例如PC卡和安全数字(SD)卡的卡。无线LAN控制器113是无线通信设备，其进行IEEE 802.11标准的无线通信。IEEE 1394控制器114经由IEEE 1394标准的串行总线与外部设备进行通信。EC 115是单芯片微型计算机，其与用于功率管理的嵌入式控制器和用于控制键盘13和触摸垫16的键盘控制器集成。EC 115具有根据用户的电源按钮14的操作开/关计算机10的功能。此外，EC 115根据用户的电视启动按钮15A的操作启动计算机10。
模拟电视调谐器116是调谐器模块，其接收模拟广播节目。模拟电视调谐器116从经由天线终端19输入的电视广播信号接收特定频道广播信号。在电视应用程序200的控制下，模拟电视调谐器116接收的广播节目数据经过以下处理。具体地，数据被提供给视频增强器107以在LCD 17上显示。此外，数据经由PCI总线被传送到系统存储器103以便由电视应用程序编码，并且之后在HDD 110上记录。
换言之，计算机10使用类似软件的电视应用程序200对广播节目数据进行编码。此外，作为一个预处理，计算机10使用电视应用程序200进行图像处理以改进编码广播节目数据的图像质量。图3是说明计算机10中对广播节目数据进行编码的功能的示例性模块图。如图3所示，电视应用程序200包含预处理器201和MPEG编码器202。预处理器201在编码的前置级进行图像处理以改进广播节目数据的图像质量。MPEG编码器202根据MPEG2标准编码格式对广播节目数据进行压缩和编码。以下详细说明预处理器201的用于改进图像质量的图像处理。
图4示出了从模拟电视调谐器116输出的广播节目数据的图像。图5示出了LCD 17的实际显示区域。即，在LCD 17上不显示图像的外围部分。如果在外围部分明显出现图像改变，则MPEG编码器202在编码中对非显示部分付出更多的数据。结果，存在降低应显示在显示区域的图像的质量的可能。因而，如图6所示，预处理器201执行绘制，即使得显示区域之外的部分的图像数据的亮度为零。接着，在MPEG编码器202的编码中，使为上述部分所付出的数据量尽可能得少，即使得分配给显示区域的数据尽可能得多。如此，改进显示区域中图像的质量。
为了实现上述绘制，计算机10的BIOS-ROM 108存储有表示显示区域尺寸的屏幕尺寸信息。预处理器201获得BIOS-ROM 108中存储的屏幕尺寸信息以计算从模拟电视调谐器116输出的广播节目数据图像的绘制范围。此外，BIOS-ROM 108存储有MPEG宏块尺寸信息，它是MPEG编码器202执行编码时的处理单位(以下称为宏块尺寸(macro block size))。当计算绘制范围时，预处理器201考虑到宏块尺寸。下面将参照图7说明基于宏块尺寸计算绘制范围的原理。
在图7中，最外面的实线表示从模拟电视调谐器116输出的广播节目数据的图像末端。另一方面，最里面的虚线表示LCD 17的实际显示区域(如屏幕尺寸信息所示)。提供由虚线示出的显示区域，其具有从实线示出的图像末端到预定位置的范围。预定位置存在于超过2个宏块尺寸(由MPEG宏块尺寸信息表示)的位置之内、相当于3个宏块尺寸的位置之外。
在这种情况下，预处理器201不将虚线示出的显示区域外面的整个部分计算为绘制范围，而是计算通过以下方式计算绘制范围。具体地，考虑MPEG编码器202的处理效率，预处理器201在从实线示出的图像末端到虚线示出的显示区域的范围上以宏块尺寸逐渐扩大绘制范围。如图7所示，预处理器201计算从实线示出的图像末端到向内2个宏块尺寸的点划线示出的位置的范围，以作为绘制范围。
图8的示例性流程图说明了计算机10的电视应用程序200的视频图像编码过程。
预处理器201从BIOS-ROM 108获得屏幕尺寸信息和MPEG宏块尺寸信息(步骤S1，S2)。根据所获得的屏幕尺寸信息和MPEG宏块尺寸信息，预处理器201计算绘制范围(步骤S3)。在这种情况下，预处理器201针对显示区域之外的图像计算绘制范围以改进显示区域中存在的图像该质量。
接着，预处理器201相继输入从模拟电视调谐器116输出的图像数据(步骤S4)。之后，作为编码预处理，预处理器201执行所计算的范围的绘制(步骤S5)。执行预处理器201的预处理，之后MPEG编码器202对图像数据进行编码(步骤S6)。重复步骤S4至S6的过程，只要从模拟电视调谐器116输入的图像数据继续(步骤S7的否)。如果从模拟电视调谐器116输入的图像数据结束(步骤S7的是)，则过程结束。
作为编码预处理，计算机10针对显示区域之外的图像数据执行图像处理。如此，可改进显示区域中图像数据的图像质量。
在上述实施例中，进行使图像数据亮度为零的绘制以作为预处理；然而本发明不局限于上述方法。例如，可容易地进行以下修改；具体地，颜色数据被转换为特定值以统一到预定颜色。此外，即使未考虑到宏块尺寸，也可以充分实现原始的目的，即显示区域中图像质量的改进。另外，可以预先设置而不是计算绘制范围。
本领域技术人员会容易地想到其它优点和修改。因此，发明的范围不局限于在这里示出和描述的特定细节和代表性实施例。因此，在不偏离如所附权利要求及其等同表述所限定的总的发明构思的实质或范围的前提下，可进行各种修改。

Claims (12)

1.一种信息处理设备，其特征在于包括：
用于输入视频图像数据的输入装置；
用于对通过输入装置输入的视频图像数据进行编码的编码装置；以及
介于输入装置和编码装置之间的预处理装置，用于执行图像处理以针对通过输入装置输入的视频图像数据的显示区域之外的图像部分的图像数据，改进通过编码装置编码的视频图像数据的显示区域内的图像部分的图像数据的质量。
2.根据权利要求1的信息处理设备，其特征在于预处理装置将显示区域之外的图像部分的图像数据的亮度信息转换为零“0”。
3.根据权利要求1的信息处理设备，其特征在于预处理装置将显示区域之外的图像部分的图像数据的颜色信息转换为表示特定颜色的值。
4.根据权利要求1的信息处理设备，其特征在于编码装置将包含在视频图像数据中的若干像素设置为一个块，以使用该块作为处理单位来执行编码，并且
预处理装置根据作为编码装置的处理单位的块尺寸来计算图像处理范围。
5.一种信息处理设备，其特征在于包括：
调谐器，其接收模拟电视广播；
编码器，其根据MPEG格式对通过调谐器接收的模拟电视广播的视频图像数据进行编码；以及
预处理装置，其介于调谐器和编码器之间，用于执行图像处理，以针对通过调谐器接收的模拟电视广播的视频图像数据的显示区域之外的图像部分的图像数据，改进通过编码器编码的视频图像数据的显示区域内的图像部分的图像数据的质量。
6.根据权利要求5的信息处理设备，其特征在于预处理装置将显示区域之外的图像部分的图像数据的亮度信息转换为零“0”。
7.根据权利要求5的信息处理设备，其特征在于预处理装置将显示区域之外的图像部分的图像数据的颜色信息转换为表示特定颜色的值。
8.根据权利要求5的信息处理设备，其特征在于编码器将包含在视频图像数据中的若干像素设置为一个块，以使用该块作为处理单位来执行编码，并且
预处理装置根据作为编码器的处理单位的块尺寸来计算图像处理范围。
9.一种视频图像编码方法，其特征在于包括：
输入视频图像数据；
对输入的视频图像数据进行编码；以及
执行作为编码预处理的图像处理，以针对输入的视频图像数据的显示区域之外的图像部分的图像数据，改进编码视频图像数据的显示区域内的图像部分的图像数据的质量。
10.根据权利要求9的视频图像编码方法，其特征在于预处理将显示区域之外的图像部分的图像数据的亮度信息转换为零“0”。
11.根据权利要求9的视频图像编码方法，其特征在于预处理将显示区域之外的图像部分的图像数据的颜色信息转换为表示特定颜色的值。
12.根据权利要求9的视频图像编码方法，其特征在于通过使用包含在视频图像数据中的若干像素作为一个块，并且使用该块作为处理单位，来执行编码，并且
预处理根据作为编码的处理单位的块尺寸来计算图像处理范围。
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