DE69728014T2

DE69728014T2 - Gleichzeitige darstellung eines graphikbildes und eines videobildes

Info

Publication number: DE69728014T2
Application number: DE69728014T
Authority: DE
Inventors: Henriette Joanne WESTERINK; Dingena Magdalena BROUWER-JANSE; Tedde Van Gelderen; Kong Hok TANG; Remko Westrik
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2017-05-01
Also published as: JP5839286B2; EP0838117B1; US6359657B1; DE69728014D1; JP2009124752A; WO1997042757A3; KR19990028743A; JP5096389B2; JPH11509710A; ES2216139T3; JP4757965B2; MY126310A; CN100352288C; CN1193444A; JP2012253787A; EP0838117A2; KR100616258B1; WO1997042757A2

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe eines graphischen Bildes und eines Videobildes, wobei das graphische Bild in einem Fenster untergebracht ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Fernsehempfänger, einen Videorecorder und eine Multimediastation mit einer derartigen Anordnung
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
sEin bekanntes Verfahren zum Wiedergeben eines graphischen Bildes innerhalb eines Fensters eines Videobildes ist in UK Patentanmeldung GB-A-2 242 594 beschrieben worden. Zur Verbesserung der Sichtbarkeit des graphischen Bildes wird der Kontrast des Videobildes innerhalb des Fensters reduziert. GB-A-2 078 049 beschreibt eine Wiedergabeschaltung zur Überlagerung von Information, beispielsweise graphischer Symbole auf beispielsweise einem Videobild. Die Schaltungsanordnung überlagert die graphischen Symbole auf dem Hintergrund, und zwar derart, dass sie die Eigenschaft einer wahrnehmenden Transparenz haben. Die graphischen Symbole und das Hintergrundbild werden geändert, wo sie überlappend sind und beide werden nicht geändert, wo sie nicht überlappend sind. Die bekannte Schaltungsanordnung hat den Nachteil, dass das Hintergrundsignal durch die Symbole hindurch sichtbar ist, was deren Äußeres stört und deren Leserlichkeit weitgehend beeinträchtigt. Weiterhin ist das Hintergrundbild in und zwischen den Vordergrundsymbolen ungeändert sichtbar, was die Symbole auch unleserlich machen kann, wenn das Hintergrundbild Farben hat, die den Farben der Symbole ähnlich sind.
AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist nun u.a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die bekannte Anordnung weiter zu verbessern.
Nach der vorliegenden Erfindung sind das Verfahren und die Anordnung gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 6. Dadurch wird erreicht, dass für das Fenster eine Farbe gewählt werden kann, die zu der Farbe des graphischen Bildes kontrastiert, während die Wiedergabe des Videobildes in dem Fenster beibehalten werden kann. Die Sichtbarkeit des graphischen Bildes wird weiterhin dadurch verbessert, dass für das Fenster eine Hintergrundfarbe gewählt wird. Insbesondere wird die Leserlichkeit von Text, der ein Menü-am-Schirm bildet, wesentlich verbessert, während das Äußere von Menü-am-Schirm wesentlich besser wird. Das Fenster sieht aus wie ein farbiges, teilweise transparentes Stück Glas zwischen dem graphischen Bild und dem Videobild.
Wie in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben, ist der Verfahrensschritt der Erzeugung eines Hintergrundfarbsignals an sich bekannt. Das Videobild wird dann aber nicht innerhalb des Fensters wiedergegeben. Das graphische Bild kann eine einwandfreie Sichtbarkeit haben, aber ein Teil des Videobildes geht verloren und kann nicht gesehen werden. Aus der internationalen Patentanmeldung WO 94/21080 ist weiterhin bekannt, zusätzlich ein graphisches Bild mit einem Videosignal zu vermischen. Es ist aber nicht erwünscht, dass das Videosignal durch das graphische Bild selber, beispielsweise durch die Buchstaben eines Menüs hindurch, nach wie vor sichtbar ist.
Um zu vermeiden, dass das mit dem Fenster vermischte Signal eine zu große Amplitude annimmt, können für das Videosignal und das Hintergrundfarbsignal Gewichtungsfaktoren gewählt werden, beispielsweise α bzw. 1-α. Je höher der Wert von α, umso besser das unterliegende Videosignal nach wie vor sichtbar ist. Der Gewichtungsfaktor α wird deswegen auch als die "Transparenz" des Fensters bezeichnet.
Versuche haben gezeigt, dass die Leserlichkeit von am-Schirm-Menüs durch den betrag der Aktivität in dem Videobild wesentlich beeinträchtigt. Insbesondere stören Videobilder mit feinen Bilddetails mit einem hohen Kontrast (beispielsweise Text) graphische Menüs beträchtlich. Die genannte Störung (Interferenz) tritt insbesondere auf, wenn das Videobild statisch ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Gewichtungsfaktoren daher in Reaktion auf den Betrag an Aktivität in dem Videobild innerhalb des Fensters gesteuert. Der Betrag an Aktivität in dem graphischen Bild kann ebenso berücksichtigt werden um zu ermitteln, wann Interferenz zwischen dem Videobild und dem graphischen Bild am meisten stört.
Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass Menüs in Fernsehempfängern für verschiedene Kategorien von Fernsehprogrammen (Drama, Dokumentarfilme, Sport) eine andere Leserlichkeit haben. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung werden daher die Gewichtungsfaktoren in Reaktion auf die genannten Kategorien gesteuert.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUR
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Fernsehempfänger mit einer Anordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe eines graphischen Bildes und eines Videobildes nach der vorliegenden Erfindung,
2 ein Beispiel einer Schirmwiedergabe,
3 eine weitere Ausführungsform des Empfängers nach der vorliegenden Erfindung,
4 eine Ausführungsform einer Aktivitätenmessschaltung aus 4, 5 ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Betrag an Mischung und Videobildaktivität,
6 eine weitere Ausführungsform des Empfängers nach der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFLTHRUNGSFORMEN
1 zeigt einen Fernsehempfänger mit einer Anordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe eines graphischen Bildes und eines Videobildes nach der vorliegenden Erfindung. Der Empfänger umfasst auf eine weitere bekannte Art und Weise einen Eingang 1 zum Empfangen eines zusammengesetzten Videosignals CVBS, wobei eine Videoverarbeitungsschaltung 2 das zusammengesetzte Videosignal empfängt zum Erzeugen eines wiedergebbaren Ausgangssignals V, einen Wiedergabeschirm 3, einen Mikroprozessor 4 zur Steuerung des Betriebs des Empfängers, einen Fernsteuerungsempfänger 5 und einen Fernsteuerungssender 6.
Der Empfänger umfasst weiterhin einen Graphiksignalgenerator 7, der von dem Mikroprozessor gesteuert wird und dazu vorgesehen ist, ein graphisches Bild zu erzeugen, das beispielsweise ein am-Schirm-Menü darstellt. Der Graphiksignalgenerator 7 erzeugt ein graphisches Signal G, ein schnelles Austastsignal FB und ein Fenstersignal WIN. Ein Beispiel eines derartigen graphischen Signalgenerators ist die Philips integrierte Schaltung SAA5240. Wenn das schnelle Austastsignal FB aktiv ist, definiert das graphische Signal ein graphisches Bild, das in Termen einer oder mehrerer Vordergrundfarben an einem (nicht dargestellten) Schirm wiedergegeben werden soll. Wenn das schnelle Austastsignal nicht aktiv ist, ist das graphische Signal derart programmiert, dass es eine Hintergrundfarbe hat. Das Fenstersignal WON definiert ein Fenster, in dem das graphische Bild wiedergegeben werden soll. Offenbar kann das Fenster jede beliebige Form haben.
Der Empfänger umfasst weiterhin Mischmittel 8 zum Mischen des graphischen Signals G mit dem Videosignal V. Bei der dargestellten Ausführungsform bilden ein erster Multiplizierer 81, ein zweiter Multiplizierer 82 und ein Addierer 83 ein additiv gemischtes Signal M = αV + (1–α)G. Im Allgemeinen bestehen das graphische Signal G und das Videosignal V aus drei Komponenten (Rot, Grün, Blau). Die Mischmittel 8 sind dann für jede Komponente vorgesehen. Es sind Schalter 9 und 10 vorgesehen zum Selektieren des graphischen Signals G, des Videosignals V oder des additiv gemischten Signals M. Insbesondere befindet sich der Schalter 9 in dem dargestellten Stand, wenn das schnelle Austastsignal FB aktiv ist, und der Schalter 10 befindet sich in dem dargestellten Stand, wenn das Fenstersignal WIN aktiv ist. Auf diese Weise wird das Videosignal V zur Wiedergabe selektiert, wenn das Fenstersignal nicht aktiv ist, das graphische Signal G wird selektiert, wenn das schnelle Austastsignal und das Fenstersignal beide aktiv sind, und das gemischte Signal M wird selektiert, wenn das Fenstersignal aktiv ist und das schnelle Austastsignal nicht aktiv ist.
2 zeigt ein Beispiel einer Schirmwiedergabe. Außerhalb des Fensters 21 wird ein Videobild 22 wiedergegeben. Innerhalb des Fensters wird ein graphisches Bild 23 wiedergegeben, wobei eine oder mehrere Vordergrundfarben verwendet werden. Wie ober bereits erläutert, hat das graphische Signal eine Hintergrundfarbe, wenn das schnelle Austastsignal nicht aktiv ist. Auf diese Weise gibt der Teil 24 des Fensters, auf dem sich kein graphisches Bild 23 befindet, ein Gemisch der genannten Hintergrundfarbe und des Videobildes wieder. Wenn die Hintergrundfarbe beispielsweise grün ist, ist es, als werde zwischen dem graphischen Bild und dem Videobild eine grüne Glasplatte gehalten. Durch Programmierung einer Hintergrundfarbe mit einem ausreichenden Kontrast gegenüber den Vordergrundfarben, ist die Leserlichkeit des Menüs ausgezeichnet, während das Videosignal nach wie vor durch das Fenster sichtbar ist. Die Transparenz des Glases wird durch den Gewichtungsfaktor α bestimmt.
Es sei bemerkt, dass der Fernsehempfänger aus 1 nicht unbedingt den Wiedergabeschirm 3 zu enthalten braucht. Der Wiedergabeschirm kann separat von dem Empfänger sein, was der Fall ist, wenn der Empfänger beispielsweise einen Videorecorder oder einen PC bildet. In dem letzteren Fall kann das Videosignal V sogar ein örtlich erzeugtes virtuelles Videosignal sein.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Empfängers. Dieser Empfänger umfasst weiterhin eine Schaltungsanordnung 11 zum Messen eines Betrags an Bildaktivität in dem Videobild. Ein Signal A_k. Indikativ für eine örtliche Videobildaktivität, wird dem Mikroprozessor 4 zugeführt, der in Reaktion darauf, den Wert der Gewichtungsfaktoren α und 1–α steuert. Der Betrag an räumlicher Aktivität in einem Videobild kann dadurch ermittelt werden, dass das Bild, oder wenigstens der Leuchtdichteanteil desselben einer Bildtransformation ausgesetzt wird. 4 zeigt eine Ausführungsform der Aktivitätenmessschaltung 11. Eine Blockbildungsschaltung 111 verteilt das Bild in Blöcke von beispielsweise 8*8 Pixeln. Die Blöcke werden einer Bildtransformation 112, wie der diskreten Cosinus-Transformation oder der weniger komplizierten Hadamard-Transformation ausgesetzt. Bildtransformation Informationssignal im Bereich der Bildcodierung durchaus bekannt. Jeder Pixelblock wird in Transformationskoeffizienten y_ij umgewandelt, wobei der Index i (hier ist i = 0.. .7) eine horizontale räumliche Frequenz bezeichnet und wobei der Index j (j = 0. . .7) eine vertikale räumliche Frequenz bezeichnet. Jeder Transformationskoeffizient gibt an, in welchen Ausmaß die entsprechenden räumlichen Frequenzen in dem Pixelblock vorhanden sind. Die Koeffizienten y_ij werden eine Bewertungsschaltung 113 zugeführt, welche die Summe, möglicherweise eine gewichtete Summe von Koeffizienten für diejenigen räumlichen Frequenzen berechnet, die das graphische Bild am stärksten stören. Wenn beispielsweise die räumlichen Frequenzen, die dem Wert i ≥5 und j ≥5 entsprechen, störende Frequenzen sind, berechnet die Rechenschaltung eine örtliche Aktivität A_k des betreffenden Blocks k entsprechend dem nachfolgenden Ausdruck:
In einer den Mittelwert bestimmenden Schaltungsanordnung 114 wird die mittlere Aktivität A aller Blöcke innerhalb des Fensters (21 in 2) entsprechend dem nachfolgenden Ausdruck berechnet:
wobei N die Anzahl Blöcke innerhalb des Fensters ist. Um diese Anzahl zu bestimmen, empfängt die Schaltungsanordnung 114 das Fenstersignal WIN aus dem graphischen Signalgenerator 6.
Der Aktivitätenwert A wird dem Mikroprozessor 4 zugeführt, der in Reaktion darauf die Gewichtungsfaktoren α und 1–α erzeugt, die den Mischmitteln 8 zugeführt werden. Ein Beispiel der Beziehung zwischen den Gewichtungsfaktoren und der Aktivität ist in 5 dargestellt. Der Gewichtungsfaktor α nimmt ab (und 1–α nimmt auf entsprechende Weise ab) je nachdem die Aktivität A zunimmt. Auf diese Weise wird, wenn das Videobild innerhalb des Fensters einen wesentlichen Betrag an Details enthält, die "Glastransparenz" reduziert, damit das graphische Bild innerhalb des Fensters besser sichtbar wird.
Weitere Ausführungsformen der Aktivitätenmessschaltung lassen sich von Fachmann auf einfache Art und weise bedenken. So können beispielsweise die Transformationskoeffizienten y_ij (Schaltungsanordnung 113 in 4) ebenfalls von Mikroprozessor 4 bewertet werden. Da der Mikroprozessor das graphische Bild erzeugt hat und folglich die räumlichen Frequenzen des graphischen Bildes kennt, kann der Prozessor vorgesehen werden zum Bewerten nur derjenigen Koeffizienten, die das graphische Bild tatsächlich stören. Der Prozessor kann auch die Glastransparenz blockweise steuern.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Empfängers. Der Empfänger umfasst nun eine Schaltungsanordnung 12 zum Empfangen und Decodieren einer Prograrnrnkatergorie Code C. Die Übertragung von Programmkategoriecodes, die ein Fernsehprogramm in eine oder mehrere Kategorien klassifiziert, wie Drama, Sport, Dokumentarfilm usw. ist an sich bekannt. So kann beispielsweise der Kategoriecode ein Teil der PDC-Daten ("Program Delivery Control") sein, die in einem Videotext-Signal in dem Vertikal-Austastintervall des zusammengesetzten Videosignals CVBS eingebettet sind. Der Code C wird dem Mikroprozessor 4 zugeführt, der eine Tabelle enthält, die den Gewichtungsfaktor α für jede Kategorie definiert. Ruhige Fernsehprogramme, wie Text-orientierte Lernkurse heben einen geringeren Wert von α (d. h. weniger Transparenz) als sehr dynamische Programme, wie Sport und Aktionsfilme, welche die Leserlichkeit eines Menüs weniger beeinträchtigen.
Es sei bemerkt, dass der Prozessor auch dazu vorgesehen sein kann, dafür zu sorgen, dass der Generator des graphischen Signals die Hintergrundfarbe entsprechend der Bildaktivität oder der Programmkategorie modifiziert.
Zusammenfassend: es wird ein Verfahren und eine Anordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe eines graphischen Bildes (beispielsweise eines Steuermenüs eines Fernsehempfängers oder eines Videorecorders) und eines Videobildes beschrieben. Zum Erzielen einer optimalen Leserlichkeit des Menüs ohne dass dabei das unterliegende Videosignal völlig abgedeckt wird, wird das graphische Bild innerhalb eines Fensters untergebracht und für das Fenster wird eine geeignete Farbe gewählt, die mit dem Videosignal additiv gemischt wird. Der Mischfaktor wird vorzugsweise in Reaktion auf den Betrag an räumlicher und/oder zeitlicher Aktivität des Videosignals innerhalb des Fensters gesteuert.

Claims

Verfahren zur gleichzeitigen Darstellung eines Graphikbildes (23) und eines Videobildes (22), wobei das Graphikbild in einem Fenster (21) liegt, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines Hintergrundfarbsignals für das genannte Fenster und wobei in dem Teil des Fensters, der nicht durch das Graphikbild besetzt ist, ein Gemisch des genannten Hintergrundfarbsignals und des Videosignals, welches das genannte Videobild darstellt, wiedergegeben wird, wobei das Graphikbild eine Vordergrundfarbe hat, die weder mit dem Hintergrundfarbsignal noch mit dem Videosignal, welches das Videobild darstellt, gemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei dem Hintergrundfarbsignal und dem Videosignal bestimmte Gewichtungsfaktoren (α, 1–α) erteilt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Gewichtungsfaktoren in Reaktion auf den Betrag an Aktivität (A) in dem Videobild innerhalb des genannten Fensters adaptiv gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Gewichtungsfaktoren weiterhin in Reaktion auf den betrag an Aktivität in dem Graphikbild adaptiv gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Videobild ein Fernsehprogramm einer bestimmten Kategorie (C) ist, wobei die Gewichtungsfaktoren in Reaktion auf die genannte Kategorie gesteuert werden.
Anordnung zum Wiedergeben eines Graphikbildes und eines Videobildes mit einem Graphikgenerator (7) zum Erzeugen des genannten Graphikbildes in einem Fenster, gekennzeichnet durch Mittel (4, 7) zum Erzeugen eines Hintergrundfarbsignals für das genannte Fenster und durch Mittel (8) zum Mischen des genannten Hintergrundfarbsignals und des Videosignals, welches das genannte Videobild darstellt, wobei das Graphikbild eine Vordergrundfarbe hat, die weder mit dem Hintergrundfarbsignal noch mit dem Videosignal, welches das Videobild darstellt, gemischt wird.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei dem Hintergrundfarbsignal und dem Videosignal bestimmte Gewichtungsfaktoren (α, 1–α) erteilt wird.
Anordnung nach Anspruch 7, weiterhin mit Mitteln (11) zur adaptiven Steuerung der Gewichtungsfaktoren in Reaktion auf den Betrag an Aktivität in dem Videobild innerhalb des genannten Fensters.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Gewichtungsfaktoren weiterhin in Reaktion auf den betrag an Aktivität in dem Graphikbild adaptiv gesteuert werden.
Anordnung nach Anspruch 7, wobei das Videobild ein Fernsehprogramm einer bestimmten Kategorie ist, wobei die Anordnung weiterhin Mittel (12) aufweist zum Steuern der Gewichtungsfaktoren in Reaktion auf die genannte Kategorie.
Fernsehempfänger mit einer Anordnung nach Anspruch 6.
Videorecorder mit einer Anordnung nach Anspruch 6.
Multimediastation mit einer Anordnung nach Anspruch 6.