专利名称：图形图像和视频图像的同时显示的制作方法
技术领域：
本发明涉及到同时显示图形图像和视频图像的方法和装置，图形图像被容纳在一个窗口内。发明还涉及到包含有此装置的电视接收机，视频记录器和多媒体站。
背景技术：
在视频图象的一个窗口内显示图形图像的一个现有技术的方法在UK专利申请GB-A-2 242 594中被公布。为改善图形图象的清晰度，在窗口内，降低了视频图像的对比度。
本发明的目的与概述进一步改善现有技术的装置是本发明的一个目的。
按照本发明，方法的特征在于；对所说窗口产生一个背景彩色信号，并把所说的背景彩色信号和代表所说视频图像的视频信号混合在一起。因而便达到了在窗口内保留视频图像显示的同时，窗口由一种与图形图像颜色成反差的色彩给出。由于给窗口一个背景彩色，图形图像的清晰度得到进一步改善。更为特别的是构成屏幕菜单的原文清晰度也有相当大的提高。此外，屏幕菜单的外貌更佳了。这窗口好像一块彩色的、部分透明的玻璃片放置在图形图像和视频图像之间。
按上面提到的专利申请中的描述，产生背景彩色信号这一步骤是原先就已知的。然而那时视频图像并不显示在窗口中。图形图像可以有非常好的清晰度，但视频图像的一部分没有了，看不到了。从国际专利申请W094/21080可以进一步知道图形图像与视频信号的相加混合，但是不希望视频信号透过图形图像本身，例如透过菜单的字符仍然可见。
为了防止窗口内的混合信号有太大的幅度，视频信号和背景彩色信号可以被给予加权因子，例如分别为α和1-α。α值较大，窗口下的视频信号有较好的能见度，因此，加权因子α亦将可被认为是窗口的“透明度”。
实验已经显示出屏幕上菜单的清晰度明显地受视频图像活度总量的影响。更为特别的是具有高的对比度有精细画面细节的视频图像(例如原文)明显地受图形菜单的干扰。所说干扰特别发生在当视频图像为静态时。在本发明一个优选的实施例中，加权因子因此由响应于窗口内视频图像中活度总量来控制。当视频和图形图像细节间的干扰非常使人麻烦时，图形图像中的活力总量亦可计入以便进行确定。
已经弄清楚对不同种类的电视节目(戏剧，纪录片，体育运动)电视发收机中的菜单有不同的清晰度，在本发明的另一个实施例中，加权因子因此由响应于所说节目种类来控制。
本发明的这些以及另一些方面，参考以后描述的各个实施例将会更清楚。
图的简要说明
图1示出包含有按照本发明可同时显示图形图像和视频图像装置的电视接收机。
图2示出屏幕显示的一个例子。
图3示出按照本发明更进一步的的接收机实施例。
图4示出对图3所示的装置进行活度测量的电路的一个实施例图5示出混合总量与视频图像活度之间关系的一个例子。
图6示出按照本发明的接收机另一个实施例。
实施例的说明图1示出一台电视接收机，它包含有一个按照本发明可以同时显示图形图像和视频图像的装置。按进一步大家熟悉的方式说，接收机包括一个为接收综合视频信号CVBS的输入端1，一个接收综合视频信号后去产生能显示输出信号V的视频处理电路2，一个显示屏3，一个控制接收机工作的微处理器4，一个遥控接收机5和一个遥控发送机6。
接收机还包括一个图形信号发生器7，它由微处理器控制并转而去产生图形图像显示例如一个屏幕上的控制菜单。图形信号发生器7产生图形信号G，快速消隐信号FB，和窗口信号WIN。这种图形信号发生器的一个例子是菲利浦(philips)公司的集成电路SAA5240。当快速消隐信号FB工作时，图形信号通过一种或多种景物颜色确定了屏幕(未出示)上显示的图形图像。当快速消隐信号失效时，图示信号被程控，只有一种背景颜色。窗口信号WIN，确定了图形图像可以被显示在其内的窗口。很明显，窗口可以有任意形状。
接收机还包括为把图形信号G和视频信号V混合在一起的混合部件8。在所示的实施例中，第一乘法器81，第二乘法器82和加法器83形成了一个相加的混合信号M＝αV+(1-α)G。一般情况下，图形信号G和视频信号V包含有三个分量(红，绿，蓝)。对每一分量都提供混合部件8。开关9和10是用来选定或者是图示信号G，或者是视频信号V，或者是相加的混合信号M。更加独特地是，当快速消隐信号FB工作时，开关9在图中所示位置；当窗口信号WIN工作时，开关10处于图中所示位置。因此，当窗口信号失效时，视频信号V被选定在屏幕上显示，当快速消隐信号与窗口信号均工作时，图形信号被选定，当窗口信号工作，快速消隐信号失效时，混合信号M被选定。
图2示出一个屏幕显示例子。窗口21的外面，视频图像22被显示。在窗口内部，图形图像23用一种或多种景物颜色被显示。如上面所述当快速消隐信号失效时，图形信号有一背景颜色。这样，窗口内不被图形图像23所占领的一部分24显示所说背景颜色和视频图像的混合物。如果背景颜色是绿色(作为一个例子)，它好像是一块绿玻璃安置在图形图像和视频图像之间。程控背景颜色，使与景物颜色有足够的对比度，这样就可使视频信号通过窗口保持明显可见的情况下，菜单有良好的清晰度。玻璃的透明度由加权因子α确定。其值可以由实验确定。
必需注意，图1所示的电视接收机并不是必需包括显示屏3。例如，如果接收机组成一台视频纪录器或者一台个人计算机，在这些情况下，显示屏可以外加至接收机。在后一种情况下，视频信号V甚至可以是本地产生的有效的视频信号。
图3示出一个更进一步的接收机实施例。这一接收机还包括电路11，用来测量视频图像中图像活度的总量。指示本地视频图像活度的信号Ak被加到微处理器4，微处理器响应此信号去控制加权因子α和1-α的值。视频图像中占据空间活度的总量可以由使图像(或者至少是那里的亮度分量)经一次画面变换来确定。图4示出活度测量电路11的实施例。一个方框代表的电路111把图像分成很多块，譬如8×8个小图像。这些小图像经112进行画面变换，例如不连续余弦变换(DiscreteCosine Transform)或者较简单的哈达马(Hadamard)变换。在图像编码领域图像变换是众所周知的。小图像的每一块变换成变换系数yij，这里脚标i(i＝0……7)指水平空间频率，脚标j(j＝0……7)指垂直空间频率。每一个变换系数指示小图像块中存在的相应的空间频率达到什么样程度。变换系统yij被加至计算电路113，它计算出那些最烦人的受图形图像干扰的空间频率变换系数的和，也可能是一个加权和。举一例子，如果相应于i≥5和j≥5的那些空间频率为干扰频率，计算电路将按照下面的表示式计算出本块K的本地活度Ak。Ak=Σi=57Σj=57yij]]>在平均电路114中，在窗口(见图2的21)内所有块的平均活度A按照下式计算A=1NΣKAk]]>这里N是窗口内块的数目。为了确定这一数目，电路114从图形信号发生器7接收窗口信号WIN。
活度值A加至微处理器4，它响应后产生加权因子α和1-α加至混合部件8。加权因子和活度之间关系的一个例子示于图5。加权因子α随活力A增加而减小(1-α随之增加)。因此如窗口内的视频图像包含有相当大量的细节，“玻璃的透明度”就降低，使窗口内的图形图像有较好的可见度。
活度测量电路的另外的一些实施例，本专业的技术人员很容易设计完成。例如，变换系数Yij(图4中的电路113)亦可以用微处理器4来估算。当图形图像由微处理器产生时，所说图形图像的空间频率就已知了，微处理器可以安排成只计算图形图像实际干扰系数。微处理器也可以在一块接一块的基础上控制玻璃的透明度。
图6示出接收机的另外一个实施例。现在接收机包括一个电路12，它用来接收并解出节目种类码C。节目种类码的发送在技术上是已知的，它把电视节目分类为多种类别诸如戏剧、运动、纪录片等等中的一种。举一个例，种类码可以是PDC(程序发送控制)数据的一部分，它被夹在复杂电视信号CVBS的垂直消隐间隔中的一个电视文字广播信号内。种类码C被加至微处理器4，该处理器包含一个表，用于规定每个种类的加权因子α。静态的电视节目，如有固定课本的教育课程给出一个较高动态节目如运动过程和动作电影小一些的α值(即透明度低一些)，使对菜单的清晰度的影响小一些。
必需注意，微处理器也可被用来使图形信号发生器按照图像活度或节目种类来改变背景颜色。
总之，揭示了可以同时显示图形图像(例如电视接收机或视频记录器的控制菜单)和视频图像的一种方法和装置。为了达到菜单的最佳清晰度，并且使在其下面的视频信号不完全模糊，图形图像被容纳在一个窗口内，并且窗口由适当的颜色给出，颜色与视频信号叠加混合在一起。这混合因子最好由响应于窗口内视频信号的空间的和/或暂时的活度总量来控制。
权利要求
1.同时显示图形图像(23)和视频图像(22)的一个方法，图形图像被容纳在一个窗口里(21)，其特征是对所说窗口产生一个背景彩色信号，把所说的背景彩色信号与代表所说视频图像的视频信号混合在一起。
2.根据权利要求1的方法，其中背景彩色信号和视频信号分别加加权因子(α，1-α)
3.根据权利要求2的方法，其中加权因子由响应于所说窗口内视频图像中的活度总量(A)进行自适应控制。
4.根据权利要求3的方法，其中加权因子进一步自适应地由响应于图形图像中的活力总量进行控制。
5.根据权利要求2的方法，其中视频图像是给定种类(C)的电视节目，加权因子由响应于所说种类进行控制。
6.显示图形图像和视频图像的装置包含有一个产生容纳在一窗口内的所说图形图像的图形信号发生器(7)，其特征在于通过部件(4，7)对所说窗口产生背景彩色信号和通过部件(8)把所说背景彩色信号与代表视频图像的视频信号相混合。
7.根据权利要求6的装置，其中背景彩色信号的视频信号分别给了加权因子(α，1-α)
8.根据权利要求7的装置，还包括部件(11)，它响应于所说窗口内视频图像中活度总量，自适应地控制加权因子。
9.根据权利要求8的装置，加权因子被进一步响应于图形图像中的活度总量，进行自适应控制。
10.根据权利要求7的装置，其中视频图像是一个给定种类的电视节目，装置中还包括部件(12)，它响应于所说的种类来控制加权因子。
11.权利要求6的装置包括电视接收机。
12.权利要求6的装置包括视频记录器。
13.权利要求6的装置包括多媒体站。
全文摘要
揭示同时显示一个图形图像(23)(例如电视接收机或视频记录器的一个控制菜单)和一个视频图像(22)的方法和装置。为了使菜单有最佳的清晰度,并且仅在其下面的视频信号不完全模糊,该图形图像被容纳在窗口(21)内,窗口由适当的颜色(24)给出,这颜色与视频信号叠加混合。这混合因子最好由响应于窗口内视频信号占据的空间的和/或暂时的活度总量来控制。
文档编号H04N5/445GK1193444SQ97190487
公开日1998年9月16日 申请日期1997年4月30日 优先权日1996年5月6日
发明者J·H·D·M·维斯特林克, M·D·布劳维尔－雅色, T·范格尔德伦, H·K·唐, R·维斯特里克 申请人:菲利浦电子有限公司