TWI437883B - 螢幕上顯示器之可動態調整元件 - Google Patents

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Description

螢幕上顯示器之可動態調整元件 發明的技術領域
本發明係有關螢幕上顯示器之可動態調整元件。
 發明的技術背景
許多電子裝置，特別是該等附接有或整合了顯示器的裝置，透過使用螢幕上顯示器(OSD)而具有延伸功能。螢幕上顯示器具有多種用途與目的，例如美學、效率、以及使用者舒適等目的。例如，數位電視本身可能僅具有4個或5個分別的按鈕，而在其相關遙控器上可能具有另外的20至30個按鈕。在有關音訊與視訊組態、輸入控制、頻道選擇、數位錄影機功能等的選項之間，電視可具有數百種不同的功能可供與使用者進行互動。提供一遙控器、或電視本身上的按鈕，以及用於可得功能的一對一相關按鈕，可能不甚美觀、無法有效率地使用硬體，並且經常會嚇得終端使用者不敢使用。
反之，可使用一種多層次的螢幕上顯示器。儘管可能有多個製造商以及應用類型，螢幕上顯示器傾向具有多個共同元件。大致上，背景係置於顯示在顯示器的影像上，或者可取代該影像。呈圖形或文字形式的選擇項目則顯示在該背景上。在某些應用中，將使用一種實色背景，例如出現在螢幕中央的單一藍色矩形，而文字或圖符則顯示在該矩形上方。在其他狀況中，可使用一種半透明背景，因此可在顯示器上透過該背景觀看到該影像的至少某些部分。
在大部分的應用中，背景色彩、亮度與透明度位準是預設的，且無法改變。在鮮少的應用中，使用者可手動地選出用於OSD的多種可得方案中之一，因此在設定裝置時，可使它們能從3或4種顏色與透明度選項中受選。
然而，OSD無法響應於正展示在該顯示器上的影像。不管是否該螢幕上影像為暗或明，OSD無法改變。這將是一項問題。例如，如果OSD正使用較明亮的背景，當背景影像亦為明亮時，OSD文字將會被洗掉且難以讀取。如果OSD使用較暗的背景，且所顯示的影像也是暗的，便無法透過OSD顯示出影像細節且會受到阻擋。
 發明的概要說明
本發明揭露一種用以產生具有半透明背景之一螢幕上顯示器(OSD)的系統，該系統包含：用以儲存影像訊框資料的一訊框緩衝器；耦合至該訊框緩衝器而用以儲存有關該影像訊框資料之資訊的一累加器；以及耦合至該累加器而用以參照該累加器自動地調整該半透明背景的一OSD模組。
圖式的簡要說明
包含並且組成本發明說明部分的下列圖式將展示出符合本發明的實施例，並且結合本發明說明來一同說明本發明的原則，在圖式中：第1圖展示出一種例示電腦系統。
第2圖展示出一種例示顯示器。
第3圖展示出根據本發明實施例的一種電子顯示器。
第4圖展示出根據本發明實施例之一種用以動態地調整螢幕上顯示器的方法流程圖。
 較佳實施例的詳細說明
將詳細參照本發明的數個實施例來提出以下的詳細說明。儘管將結合替代實施例來說明本發明，要了解的是，本發明不受限於該等實施例。反之，本發明意圖涵蓋包括在本發明申請專利範圍之精神以及範圍內的替代方案、修改方案、以及等效方案。再者，在以下的發明詳細說明中，將說明各種不同特定細節，以便能提供本發明的較完整解說。然而，熟知技藝者將可了解的是，不利用該等特定細節或其等效方案，亦能實踐本發明。
係以方法形式來提出以及討論下面發明詳細說明的部分。雖然係以圖式(例如，第4圖)來揭露描述此種方法運作的功能以及其順序，該等功能與順序為例示性的。本發明的實施例相當適於進行除了流程圖中說明之功能以外的多種其他功能，或者該等功能的變化方案，並且可呈所述以及所展示順序以外的順序來進行該等功能。
以下發明詳細說明的某些部分係以可在電腦記憶體上進行之資料位元運作的程序、步驟、邏輯方塊、程序、以及其他符號表述來呈現。該等描述以及表述為熟知資料處 理技藝者使用的方法，以最有效地對熟知技藝者傳達其工作本質。在本文中，一種程序、電腦執行步驟、邏輯方塊、程序等係大致上被視為導致所欲結果之一種自我一致步驟或指令的順序。該等步驟為需要實體數量的實體處置方式。通常來說，然未必如此，該等數量為能受到儲存、傳輸、合併、比較、或者處置的電性或磁性信號形式。目前已證明出以位元、數值、元件、符號、字元、用詞、數字等來表示該等信號有時是便利的，主要是因為通用的緣故。
然而，應該要注意的是，所有該等以及相似用語將與適當實體數量相關聯，且僅為適用於該等數量的方便標示方式。除非在以下發明說明中特別指出以外，要了解的是，例如〝存取〞、〝寫入〞、〝包括〞、〝測試〞、〝使用〞、〝來回移動〞、〝相關聯〞、〝識別〞等用語係表示電腦系統或相似電子運算裝置的動作及/或程序，其處置電腦系統之暫存器與記憶體中的實體(電子)資料並把其轉換為以電腦系統記憶體或暫存器或其他該等資訊儲存體、傳輸裝置、或顯示器裝置中實體數量相似地表示的其他資料。
現在請參照第1圖，其展示出一種例示電腦系統112的方塊圖。要了解的是，本文所述的電腦系統112展示出當中可實行具有優點之實施例之一種運作平台的例示組態。然而，在本發明的範圍內，亦可使用具有不同組態的其他電腦系統來取代電腦系統112。換言之，電腦系統112可包括除了結合第1圖說明以外的元件。例如，在本發明的數個實施例中，可使用數位電視或個人錄影機(PVR)來取代系統 112。在本發明的某些實施例中，系統112係連接於一網路附接儲存裝置(NAT)。再者，可在任何系統上實踐本發明的實施例，該等系統係受組配而致能，非僅為例如電腦系統112的電腦系統。要了解的是，可在多種不同類型的電腦系統112上實踐本發明的實施例。實例包括但不限於：桌上型電腦、工作站、伺服器、媒體伺服器、膝上型電腦、遊戲控制台、數位電視、PVR、個人數位助理(PDA)，以及其他具有運算以及資料儲存性能的電子裝置，例如無線電話、媒體中心電腦、數位錄影機、數位相機、數位音訊播放或錄製裝置。
電腦系統112包含用以傳遞資訊的位址/資料匯流排100，與匯流排100耦合以處理資訊與指令的中央處理器101；與匯流排100耦合以儲存用於中央處理器101之資訊與指令的依電性記憶體單元102(例如，隨機存取記憶體[RAM]、靜態RAM、動態RAM等)；以及與匯流排100耦合以儲存用於處理器101之靜態資訊與指令的非依電性記憶體單元103(例如，唯讀記憶體[ROM]、可編程ROM、快閃記憶體等)。電腦系統112亦可包含耦合至匯流排100以對電腦使用者顯示資訊的選擇性顯示器裝置105。再者，電腦系統112亦包含用以儲存資訊與指令的資料儲存裝置104(例如，硬碟機)。
電腦系統112亦包含選擇性字母數字輸入裝置106、選擇性游標控制器或指向裝置107、信號通訊介面(輸入/輸出裝置)108、以及視訊處理器109。選擇性字母數字輸入裝置 106可把資訊與命令選項傳遞到中央處理器101。選擇性游標控制或指向裝置107係耦合至用以把使用者輸入資訊與命令選項傳遞到中央處理器101的匯流排100。亦耦合至匯流排100的信號通訊介面(輸入/輸出裝置)108可為串列埠。通訊介面108亦可包括無線通訊機構。利用通訊介面108，電腦系統112可通訊地式透過通訊網路(例如網際網路或企業內網路(例如，區域網路))與其他電腦系統耦合，或者可接收資料(例如，數位電視信號)。在本發明的某些實施例中，可把視訊處理器109併入到中央處理器101中。在其他實施例中，視訊處理器109為分別、離散的部件。在其他實施例中，可把視訊處理器109併入到另一個部件中。在其他實施例中，可利用其他方式把視訊處理器109包括在系統112中。
在某些實施例中，可動態地且自動地調整OSD的外觀。例如，透過一種稱為透明混合處理(alpha blending)程序來調整OSD的背景透明度可根據目前正顯示在該顯示器上的影像而透過裝置自動地設定。
透明混合處理可用於例如電腦與數位電視圖形的圖像中，以產生透明度的效果。此係藉由組合透明前景以及背景色彩來完成，以產生一種轉變性混合。特別地，係使用alpha值來衡量前景影像，而利用alpha值補數來衡量背景影像；可隨後合併經修改的前景與背景影像，以產生顯示在螢幕上的影像。此種數學關係展示於下面的圖表1中。
圖表1 AIpha BIendIng(透明混合處理)IbIended ＝αIforground ＋(1－α)Ibackground
選出不同的alpha值會造成不同的混合影像外觀。alpha值越高，前景影像就越不透明，且混合影像上的前景色彩影響就越大。利用較低的alpha值，經混合影像可從原始背景影像中取得其他外觀。
在習知OSD方法中，alpha值是固定的。裝置僅可針對OSD支援單一alpha值，或者它可支援數個alpha值，而使用者可在設定過程中選出該數值；在二種狀況中，不管目前展示在螢幕上的為何，顯示器使用的alpha值都是相同的。
在某些實施例中，具有顯示器的裝置可動態地改變alpha值，以較佳地配合目前的脈絡。例如，利用本發明一實施例的一數位TV動態地調整alpha值，以便呈現出提供較佳觀看經驗的一螢幕上顯示器。當背景影像為明亮時，便針對OSD文字使用稍暗的背景；當背景影像較暗時，便針對OSD使用稍亮的背景，以達成較佳的對比，而不會把背景影像洗掉。在二種狀況中，可達成致能容易觀看及使用的較佳對比。
在某些實施例中，可根據經過顯示器的各個訊框來動態地調整alpha值。於此，根據目前正顯示的東西，用於OSD的背景可快速地改變。儘管背景色彩近乎持續地移動，背景上的文字及/或圖符將維持為完整的。此動作將形成OSD顯示器的近乎一致觀看對比，以及較佳的整體OSD經驗。
再者，因為OSD的變化是動態且可編程的，結合本發明實施例的裝置可提升視障人士的觀看經驗，或者可組配來吸引使用者的注意力，例如在緊急廣播時。
在某些實施例中，動態alpha值判定動作係藉著檢視正受顯示之影像或影像順序來進行。例如，在某些數位電視中，在顯示在螢幕上之前，完整的影像係建構在一緩衝器中。通常，螢幕上的訊框大概落後一或二個訊框；此緩衝時間通常用來進行任何圖像預處理動作，例如圖像增進或影像穩定性。在該等實施例中，因為己可在記憶體中取得整個影像，可直接檢視該影像。
每個訊框將經過此影像緩衝器。可從該等訊框蒐集資訊，例如一長方條統計圖，以便蒐集有關正顯示影像或情景的某些資料。例如，為了判定該情景是否為明亮或暗的，或者是否有很多動作。藉此資訊，可針對目前情景以及所顯示的對應適當OSD來計算出適當alpha值。例如，如果OSD顯示在具有靜態、藍色背景之一電視節目上方，可選出壓抑藍色的一alpha值，以提供欲顯示文字或圖符的較佳對比。
在其他應用中，可使用其他蒐集資料的方法。例如，當電子裝置僅顯示出單一影像時，而不是例如電視的視訊資料流時，在某些實施例中，在判定出一適當alpha值之前，僅需要檢視目前影像。
本發明的實施例可延伸到具有能夠顯示出OSD或選單系統之顯示器單元的任何電子裝置，其包括但不限於：桌上型電腦、膝上型電腦、數位電視、類比電視、LCD顯示器、電話、音樂播放及/或錄製裝置、相機、個人數位助理(PDA)等。
現在請參照第2圖，其中展示出根據本發明一實施例的一種例示顯示器200。例示顯示器200係展示為用以顯示影像201。例示顯示器200與影像201僅為實例。在其他實施例中，可使用呈不同組態或佈置方式的螢幕上資訊。影像201部分地受到螢幕上顯示器(OSD)210的阻擋。OSD 210包含背景區域211以及文字元件212。影像201係展示為正受到OSD 220部分地阻擋。OSD 220亦包含背景區域221以及數個圖符222。
OSD 210代表許多實施例使用的螢幕上顯示器類型，例如數位電視。背景區域211係位於影像201上面。文字元件212位於背景區域211上面。在某些實施例中，背景區域211為半透明的。在某些該等實施例中，背景區域211的半透明性質係藉由自動地、動態地調整alpha值的動作來決定。在某些該等實施例中，將調整背景區域211以提供文字元件212的對比，以使它們容易讀取。在某些該等實施例中，可調整背景區域211以便改進觀看經驗。
OSD 220代表某些實施例使用的螢幕上顯示器類型，例如數位相機。背景區域221係位於影像201上面。圖符222位於背景區域221上面。在某些實施例中，背景區域221為半透明的。在某些該等實施例中，背景區域221的半透明性質係藉由自動地、動態地調整alpha值的動作來決定。在某些該等實施例中，將調整背景區域221以提供圖符222的對比，以使它們容易受觀看。在某些該等實施例中，可調整背景區域221以便改善觀看經驗。
現在請參照第3圖，其中展示出根據本發明一實施例的一種電子顯示器300。儘管電子顯示器300係展示為與多個離散、列舉部件結合，要了解的是，在其他實施例中，可使用不同、額外或較少部件。在某些實施例中，可把一部件進行的功能劃分為由數個部件來進行。在其他實施例中，可把由數個部件進行的功能整合為由單一部件來進行。
電子顯示器300係展示為具有資料流元件310。在展示的實施例中，資料流元件310為針對電子顯示器300的一項輸入。在某些實施例中，資料流元件310為針對數位影像資料來源(例如DVD播放器)的一項連結。在其他實施例中，資料流元件310可由其他部件的組合來構成，例如數位相機的透鏡以及孔徑配置。電子顯示器300透過資料流元件310接收影像資料。
電子顯示器300包含影像緩衝器320。如所展示地，影像緩衝器320接收來自資料流元件310的影像資料。在某些實施例中，將製備該影像資料以供在影像緩衝器320中顯示，例如組合、處理一整個影像資料的訊框，並且把其儲存起來以備妥供顯示。
亦可把電子顯示器300展示為包含累加器330。在所展示的實施例中，累加器330檢視儲存在影像緩衝器320中的組合影像資料訊框。在某些實施例中，將從經儲存影像中蒐集資料，且用來計算出一alpha值。
電子顯示器300包含OSD模組340。OSD模組340使用累加器330儲存而有關欲由電子顯示器300顯示之影像的資料，以便計算適當的alpha值。在某些實施例中，OSD模組340可對影像緩衝器320進行回寫，以便把一螢幕上顯示器插入到欲顯示的影像資料訊框中。在其他實施例中，OSD模組340係直接地與顯示器元件390連接。
電子顯示器300包含顯示器元件390。顯示器元件390顯示出由影像緩衝器320組合的影像資料。
現在請參照第4圖，其展示出根據本發明一實施例之一種用以動態地調整螢幕上顯示器的方法流程圖400。雖然特定功能係揭露於流程圖400中，該等功能為例示性的。換言之，除了流程圖400所述的功能以外，本發明的實施例相當適於進行各種不同的其他(額外)功能或變化方案。要解了的是，可利用與展示順序不同的順序來執行流程圖400中的方塊，且可能不必執行流程圖400中的所有該等功能。
現在請參照方塊410，一電子顯示器接收一影像資料訊框。例如，電子顯示器300(數位電視)可透過資料流310(一纜線連結)接收影像201(電視節目的單一訊框)。
在方塊420中，該電子顯示器緩衝所接收到的影像資料訊框；在某些實施例中，此包含電子顯示器能執行的任何影像資料預處理動作。繼續說明前面的實例，電子顯示器300彙編影像201，且把其儲存在影像緩衝器320中。
現在請參照方塊430，電子顯示器累加訊框資料。在某些實施例中，此包含平均化針對OSD欲涵蓋區域的像素亮度資料。例如，電子裝置300以及累加器330判定OSD 210欲涵蓋之影像201部分的平均像素亮度資料。將把此資訊儲存在累加器330中。
在步驟方塊440中，電子顯示器判定用於OSD的適當參數。在某些實施例中，為了判定該OSD的適當透明度位準，此判定動作包含計算一適當alpha值以及對應補數。在數個該等實施例中，此種計算方式受到儲存在累加器中之訊框資料的影響。例如，如果影像201為明亮的沙漠情景，儲存在累加器330中的資料將指出明亮情景。因此，OSD模組340選出一alpha值，以使背景區域211能提供文字元件212的增進對比。
在步驟450中，電子顯示器顯示該OSD。在某些實施例中，將把OSD插入到該訊框緩衝器中，例如作為一預處理步驟。在其他實施例中，OSD係直接地顯示在該顯示器元件上。在其他實施例中，可利用其他方式來顯示電子顯示器。繼續說明上述的實例，OSD模組340把OSD 210插入到影像緩衝器320中，且影像201係顯示在顯示器元件390上而OSD 210則顯示在其上。
在某些實施例中，包括當中多個影像資料訊框係連續顯示的實例(例如一電視)將循環進行流程圖400所述的方法。於此，可持續並且動態地調整螢幕上顯示器的背景，進行流程圖400所述的方法，例如每10個影像資料訊框。在另一實施例中，執行此方法的頻率可以不同。
100‧‧‧位址/資料匯流排
101‧‧‧中央處理器
102‧‧‧依電性記憶體單元
103‧‧‧非依電性記憶體單元
104‧‧‧資料儲存裝置
105‧‧‧顯示器裝置
106‧‧‧字母數字輸入裝置
107‧‧‧游標控制或指向裝置
108‧‧‧信號通訊介面(輸入/輸出裝置)
109‧‧‧視訊處理器
112‧‧‧電腦系統
200‧‧‧顯示器
201‧‧‧影像
210‧‧‧螢幕上顯示器(OSD)
211‧‧‧背景區域
212‧‧‧文字元件
220‧‧‧螢幕上顯示器(OSD)
221‧‧‧背景區域
222‧‧‧圖符
300‧‧‧電子顯示器
310‧‧‧資料流元件
320‧‧‧影像緩衝器
330‧‧‧累加器
340‧‧‧OSD模組
390‧‧‧顯示器元件
410~450‧‧‧方法步驟
第1圖展示出一種例示電腦系統。
第2圖展示出一種例示顯示器。
第3圖展示出根據本發明實施例的一種電子顯示器。
第4圖展示出根據本發明實施例之一種用以動態地調整螢幕上顯示器的方法流程圖。
300‧‧‧電子顯示器
310‧‧‧資料流元件
320‧‧‧影像緩衝器
330‧‧‧累加器
340‧‧‧OSD模組
390‧‧‧顯示器元件

Claims (11)

  1. 一種用以產生具有在一影像上方之半透明背景且具有圖形元件、文字元件或一圖符在該背景上方的一螢幕上顯示器(OSD)的系統，該系統包含：用以儲存影像訊框資料的一訊框緩衝器；耦合至該訊框緩衝器而用以儲存有關該影像訊框資料之資訊的一累加器；以及耦合至該累加器而用以參照儲存於該累加器中之資訊自動地調整該半透明背景的一OSD模組。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中有關該影像訊框資料的該資訊包含平均像素亮度資料。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該OSD模組係用以參照儲存於該累加器中之資訊動態地調整該半透明背景。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項之系統，其中該自動地調整包含計算一alpha值，該alpha值為該OSD及由該影像訊框資料表示的影像之混和處理的程度。
  5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中該OSD模組可操作來根據各訊框之該訊框資料而改變alpha值。
  6. 一種調整具有一半透明背景在一影像上方且具有圖形元件、文字元件或一圖符在該背景上方之一螢幕上顯示器(OSD)的方法，其包含下列步驟：接收影像訊框資料；累加有關所接收之該影像訊框資料的資訊；以及 參照該累加的資訊自動地調整該半透明背景。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其另包含下列步驟：產生該螢幕上顯示器。
  8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該儲存步驟包含把該影像訊框資料放入一影像緩衝器中。
  9. 如申請專利範圍第6項之方法，包含判定一個半透明背景區域。
  10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項之方法，包含計算該影像訊框資料之一部分的平均像素亮度值。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中計算該影像訊框資料之部分之平均像素亮度值的該步驟包含計算將受該半透明背景區域部份地阻擋之一區域的平均像素亮度值。
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