专利名称：图像显示设备的画中画处理装置及其方法
所属领域本发明涉及图像显示设备，尤其涉及图像显示设备的画中画处理装置及其方法。
背景技术：
电视技术随着从模拟方式变为卫星广播和数字方式，将与电视相关的技术在从量和质的方面正在取得急速的发展。
尤其是在量方面，数字方式跟模拟方式相比，能运行在多得多的频道，因此通过数字方式，电视广播的频道将会以几何级数得到增长。
近来，为了适应用户的需求，家庭用电视接收机的最近趋势是体积在变小，变得小型化，而且为了给人以在现场的感觉，屏幕变得愈加大型化；另外除了原本的广播信号之外，还能同时显示个人电脑以及其它的多个输入信号。为了应对这种趋势，并为满足用户的这种需求，有了一种方法，叫做画中画(PIP)的功能。
通常，所谓画中画功能系指在主画面上显示沿水平和垂直方向被压缩的画中画；这时，主画面和副画面可以显示同一个频道的画像，并且可以显示副画面的画像。
下面，参照附图，对传统技术的图像显示设备的画中画处理装置进行说明。
图1为图像显示设备的结构框图；图2为图1中的图像处理部的详细结构框图。
通常，图像显示设备，如图1所示，由以下的几个部分构成。即，设有一个调谐器10，用来选择通过天线的数字或者模拟图像信号；设有一个TS传输流分析器20，用来分离从调谐器10接收信号中的图像信号和伴音信号；设有一个音频解码器30，用来对在传输流分析器20中得到分离的伴音信号进行解码；设有一个D/A(数/模)转换器40，用来把在传输流分析器20中得到分离的伴音信号转换成模拟信号，以便能通过扬声器50进行输出；设有一个视频解码器60，用来对在传输流分析器20中得到分离的图像信号进行解码；设有一个用来接收外部信号的外部信号输入部140；设有一个图像处理部70，它将通过视频解码器60或者外部信号输入部140输入的图像信号，处理成能够在显示部90进行显示的信号；设有一个视频色度处理部80，它将把在通过图像处理部70得到处理的图像信号中，对文字或者图标信号进行处理，以使其能在显像管上进行显示；设有一个显示部90，用来显示在视频色度处理部80中得到处理的图像信号；设有一个用来输入用户要求指令的用户接口100；设有只读存储器120和随机存储器130，用来存储按照画面设定的历史和信息等内容；设有一个微机110，它将根据通过用户接口100输入的要求指令输出相关的控制信号。
显示部90是由CRT(阴极射线管)，CPT(彩色显像管)，LCD(液晶显示器)，PDP(等离子显示器)等的图像显示设备构成。
图像处理部70，如图2所示的那样，由以下的几个部分构成。即，设有输入主图像信号的第1图像输入部71a；设有输入画中画图像信号的第2图像输入部71b；设有用来存储通过第1和第2图像输入部71a、71b输入的图像信号的存储器72；设有第2格式转换器73a，它想显示副画面时，将去转换存储在存储器72中的信号；设有第1格式转换器73b，它想显示主画面时，将去转换存储在存储器72中的信号；设有画质改善部74，它为了提高通过第1格式转换器73b得到转换的信号画质，将去进行前期处理；设有用来混合主画面和副画面的PIP MUX(画中画多路转换器)75；设有将在PIP MUX 75中被混合的图像信号转换成YpbPr(彩色系统)或者RGB彩色信号的CSC(彩色空间转换器)76；为了让通过CSC 76得到转换的彩色信号显示出正确的彩色，如果通过LUT(查找表)77确切地显示出GUI(图形用户界面)的OSD(屏幕視控图)，在图表OSD78中得到覆盖(OverLay)，那么将最后经由D/A转换器79，输出到YPbPr，并向模拟视频色度微处理器(VCP)，或者视频色度偏转线圈传送图像，而被传送的图像将通过显像管输出到画面上。
下面，对具有这种结构的数字电视的工作进行说明。
调谐器10从天线接收VSB(残留边带)，或者QAM(正交调幅)信号，进行检波，校正差错，然后输出传输信号序列；TS传输流分析器20接收传输信号序列之后，进行逆多路转换。
在这里，所谓逆多路转换系指检出PID(包标识符)号码之后，去区分图像信号序列，伴音信号序列，以及附加信息信号序列的过程。其中，伴音信号序列将输出到音频解码器30，图像信号序列输出到视频解码器60，而附加信息信号序列将输出到微机110。
音频解码器30将去解压以AC3(音频编码-3)形式被压缩的音响信号序列，然后输出到D/A转换器40；D/A转换器40将数字音响信号变换成模拟音响信号，并通过左右扬声器50进行输出。
视频解码器60将去解压以MPG-3压缩的图像信号序列，并输出到图像处理部70。
微机110将抽取并处理从TS传输流分析器20输出的信号，然后输出控制信号，以便去应对通过如键盘操作的用户接口100接收的不同用户的要求。
图像处理部70根据微机110的控制信号，去接收视频解码器60的输出，或者通过外部信号输入部140接收的图像信号，然后去输出能在显示部90中进行显示的一种信号。
另外，在图像处理部70得到处理的图像信号，将被输入到视频色度处理部80，然后被处理成一种能得到显示的文字或者图标等。
下面，对具有这种结构的，在传统技术中图像显示设备的画中画处理装置实例进行说明。
图3～图5示出了在传统技术中图像显示设备的画中画处理装置的实例图。
在传统技术中，图像显示设备的画中画处理装置，如图3a和图3b所示的那样，画中画的画面形态为四角形形式；实际上，画中画能够出现的位置或者大小，将根据图像处理部70的处理结果可以做出不同的表现。
实际上，适用画中画的领域多种多样；如图4a所示的那样，在用作频道标识符的编辑时，将所需的广播输出到副画面上，然后如果由用户去选择适合于该广播的标识符，那么就将把它显示在副画面的上方位置上。
另外，如图4b所示，可以用来做频道的编辑工作，还可以如果用户去移动相关的频道，那么就在画中画的画面上将显示出相关频道的广播。
最后，图4c所示的是一个利用画中画来介绍广播节目(E1ectronic Programming Guide)的实例，如图所示的那样，如果用户利用用户接口(遥控器等)移动到相关的广播节目上，那么就将以画中画的形态显示相关频道的广播。
而且，图3a和图3b是在主画面上显示图像的同时，在一部分领域显示画中画的形态；而图4a～图4c是在画中画的画面上套上一个屏幕視控图(OSD)的状态下进行显示，因此在一定程度上可以遮挡实际的图像。
另外，图5中a和b部分将概念性地示出了一个在存储器中与在实际画面上得到显示的画面相对应的存储大小。在芯片上设有一种算法，以便将副画面92置于主画面91之上；为了让副画面92消失，不是采取使副画面92的画面大小变为0的方法，而是采取一种不输入副画面92的信号的方法来不让它出现。
如上所述，在传统技术中图像显示设备的画中画处理装置，总是只能显示一种四角形的画中画，而做不出用户所需形状的画中画来，因而存在着不能满足用户需求的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而开发的。本发明的目的在于提供一种能生成多种形式的图像显示设备的画中画处理装置及其方法。
为了达到上述目的，本发明图像显示设备的画中画处理装置，特征在于具有下述结构即，在备有用来处理主画面和画中画图像信号的画中画处理部和用户接口的图像显示设备中，设有一个主画面存储器，它在备有用户接口的图像显示设备中，用来存储将在主画面上进行显示用的图像数据；设有第1格式转换器，它将存储在主画面存储器中的图像数据，处理成一个能进行显示的信号；设有副画面存储器，用来存储显示副画面的图像数据；设有第2格式转换器，它将存储在副画面存储器中的图像数据，处理成一个能进行显示的信号；还设有一个微机，如果用户通过用户接口去选择想要的画中画形式，那么它将去控制图像处理部的副画面存储器和主画面存储器，以便能去显示相应形式的画中画；还设有显示部，它将根据微机的控制信号去显示从图像处理部输出的图像信号。
所述的通过用户接口来选择的画中画形式有以下的特点，即由心形，星形，三角形，圆形等形式来构成的多种形态的样式。
为了达到上述目的，本发明图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于具有下述的阶段在设有由用户接口、副画面存储器、主画面存储器、第1和第2格式转换器构成的图像处理部的图像显示设备中，设有一个如果用户选择了副画面的形式，那么就去显示选择副画面形式用的菜单的阶段；设有一个从得到显示的菜单中，去选择用户想要的副画面形式的阶段；设有一个根据所选的副画面形式去操作存储在图像处理部的副画面存储器，或者主画面存储器中的图像信号，用来实现相应的画中画的阶段；还设有一个如果去选择屏幕視控图，那么就去显示相应的屏幕視控图，并根据在屏幕視控图中对副画面的驱动与否来显示相应的画中画的阶段。
所述的实现相应的画中画的阶段，具有下述的阶段特征设有操作主画面来实现的阶段；还设有操作画中画来实现的阶段。
所述的操作主画面来实现的阶段具有下述的阶段特征除了用户在主画面上选择的画中画形式的领域之外，对剩下的领域，将读取存储在主画面存储器中的图像数据来进行扫描；而在用户选择的画中画形式的领域中，则将读取存储在副画面存储器中的图像数据来进行扫描的阶段。
所述的操作画中画来实现的阶段具有下述的阶段特征除了用户选择的形式之外，将对剩下领域的图像进行透明化处理，然后以在主画面上叠加的方法来实现。
所述的在屏幕視控图中对画中画的驱动与否来显示相应的画中画的阶段具有下述的阶段特征选择用户想要的画中画形式，在屏幕視控图上所规定的领域中，去形成得到选择的形式，然后在得到形成的所规定领域中去扫描存储在副画面存储器中的图像数据的阶段。
本发明的优点和效果如在上面所说明的那样，在本发明中图像显示设备的画中画处理装置及其方法，将能够显示用户所需的多种形态的画中画，从而去满足用户的需求的同时，还具有将图像显示设备的画面制作成一个更富有感性的效果。
图1为传统技术中图像显示设备的画中画处理装置框图。
图2为图1中图像处理部的详细结构框图。
图3a、图3b为传统技术中图像显示设备的画中画处理画面图。
图4a、图4b、图4c为传统技术中图像显示设备的画中画处理画面的另一实例图。
图5为相应于通常的主画面和画中画画面的存储器图。
图6为本发明中图像显示设备的画中画处理装置框图。
图7为图6中图像处理部的详细结构框图。
图8为本发明中图像显示设备的画中画处理方法的流程图。
图9a、图9b为本发明中图像显示设备的画中画处理画面的实例图。
图10为本发明中图像显示设备的画中画处理画面的另一实例图。
图中10调谐器/链接20传输流分析器
30音频解码器40数/模转换器50扬声器60视频解码器300图像处理部 80色度处理部90显示部100用户接口120只读存储器 130随机存储器140外部信号输入部 200微机具体实施方式
下面，参照附图，对本发明图像显示设备的画中画处理装置进行说明。
图6为本发明图像显示设备的画中画处理装置框图；图7为图6中的图像处理部的框图；图8为本发明图像显示设备的画中画处理方法的流程图。
对与传统技术的构成要素相同的部分将采用相同的标号。
本发明图像显示设备的画中画处理装置，如图6所示，由以下的几个部分构成。即，设有一个调谐器10，用来选择通过天线的数字或者模拟图像信号；设有一个TS传输流分析器20，用来分离从调谐器10接收信号中的图像信号和伴音信号；设有一个视频解码器60，用来对在TP分析器中得到分离的图像信号进行解码；设有一个音频解码器30，用来对在TP分析器中得到分离的伴音信号进行解码；设有一个D/A转换器40，用来把在TP分析器中得到分离的伴音信号转换成模拟信号，以便能通过扬声器50进行输出；设有一个用来接收外部信号的外部信号输入部140；设有一个用来输入用户要求指令的用户接口100；设有一个图像处理部300，它将根据从用户接口100输入的指令，去形成用户想要的画中画形状，并将通过视频解码器60或者外部信号输入部140输入的图像信号，处理成能够在显示部90进行显示的信号；设有一个视频色度处理部80，它将把在通过图像处理部300得到处理的图像信号中，对于文字或者图标信号进行处理，以使其能在显像管上进行显示；设有一个显示部90，用来显示在视频色度处理部80中得到处理的图像信号；设有只读存储器120和随机存储器130，用来存储按照画面设定的历史和信息等内容；设有一个微机200，它将根据通过用户接口100选择的画中画的样式，向图像处理部300输出控制信号，让其能去实现相应的样式，与此同时将根据用户输入的各种要求指令，输出相关的控制信号。
图像处理部300，如图7所示的那样，由以下的几个部分构成。即，设有输入主图像信号的第1图像输入部71a；设有输入画中画图像信号的第2图像输入部71b；设有用来存储通过第1和第2图像输入部71a、71b输入的图像信号的存储器310；设有第2格式转换器312，它想显示副画面时，将去转换存储在存储器310中的信号；设有第1格式转换器311，它想显示主画面时，将去转换存储在存储器310中的信号；设有画质改善部74，它为了提高通过第1格式转换器311得到转换的信号画质，将去进行前期处理；设有用来混合主画面和画中画的PIP MUX(画中画多路转换器)75；设有将在PIP MUX 75中被混合的图像信号转换成YPbPr或者RGB彩色信号的CSC(彩色空间转换器)76；为了让通过CSC 76得到转换的彩色信号显示出正确的色彩，如果通过LUT(查找表)确切地显示出GUI(图形用户界面)的OSD(屏幕視控图)，并在图表OSD中得到覆盖(Over Lay)，那么将最后经由D/A转换器79，输出到YPbPr，并向模拟视频色度微处理器(VCP)，或者视频色度偏转线圈传送图像，而被传送的图像将通过显像管输出到画面上。
显示部90是由CRT(阴极射线管)，CPT(彩色显像管)，LCD(液晶显示器)，PDP(等离子显示器)等的图像显示设备构成。
下面，参照在本发明中具有上述结构的图像显示设备画中画处理装置的附图，对其工作过程进行说明。
用户可以通过用户接口100去选择图像显示设备的导通/关断的操作，以及用户所需的画中画形式。也就是说，随着图像显示设备变成数字电视机，功能增多，相应的菜单也变得复杂，所以在变得复杂的菜单上追加能用来选择画中画形式的菜单就可以。
而且，用户如果通过用户接口100选择了所需的画中画形式，那么微机200将去接收这一指令，并向图像处理部300输出控制信号，以便能够去实现相应的画中画形式。
图像处理部300，如图7所示，接收通过视频解码器60或者外部信号输入部140输入的信号，并将其处理成一个能够进行显示的信号，然后再输出到显示部90进行处理。
另外，图像处理部300将通过第2格式转换器312对要在画中画中显示的信号进行处理并去变换画面，而且通过第1格式转换器311对要在主画面中显示的信号进行处理并去变换画面；通过第1格式转换器311得到变换的信号将被输入到画质改善部74，并通过Y/C(亮度/色度)电路来提高画质。
这时，根据画中画菜单的选择，第2格式转换器312为了显示用户所需形式的画中画，将通过以下的两种方法来实现画中画显示。即，有操作主画面来生成用户所需的画中画的方法，和有操作画中画来生成用户所需的画中画的方法。
另外，为了显示各种节目的信息，在显示屏幕視控图时，也可以在用户所需的位置上构成用户所需形式的画中画。
也就是说，用户如果利用用户接口100来选择用户所需的画中画形式，那么微机200将接收这一选择，向图像处理部300输出控制信号，以便能去显示相应的形式。
于是，图像处理部300在存于主画面存储器310a的图像信号中，将以存于副画面存储器310b中的图像信号，来处理用户所需领域的图像信号，因而画中画将仍然维持四角形状，而进入用户視角的画中画形式将以用户所需的形状来进行显示。
这时，用户所需的画中画形式可能有圆形，心形，三角形，星形等多种形态的样式。
下面，参照附图，对在本发明中图像显示设备的画中画的处理方法进行说明。
在本发明中图像显示设备的画中画的处理方法，如果要参照附图8来进行说明，那么首先要去判断用户是否已选择了副画面的模式(S11)。
接着，判断的结果(S11)，如果用户已经选择副画面的模式，那么将显示各种选择菜单(S12)。
在得到显示的选择菜单中，由用户去选择自己所需的副画面形式(S13)。
然后，为了显示副画面，要去判断是否要操作主画面(S14)。
接着，判断的结果(S14)，如果要想变更主画面，那么在主画面上的一个将要显示由用户选择的副画面形式的领域中，要读取存入在副画面存储器310b中的图像数据，并对其进行处理，借以显示所需的画中画形式(S15)。
然后，如果用户关断副画面的驱动模式，那么将通过主画面显示图像，直到用户关断电源为止(S16～S18)。
另外，判断的结果(S14)，如果不想操作主画面，那么在画中画中，将对用户所需的副画面形式之外的图像进行透明化处理，然后将其叠加到主画面上的方法来显示画中画(S19)。
另外，判断的结果(S14)，如果用户没有选择副画面模式，那么要去判断是否选择了屏幕視控图菜单(S20)。接着，判断结果(S20)，如果用户选择屏幕視控图菜单，那么将通过屏幕視控图来显示相关的引导信息(S21)。
另外，在显示屏幕視控图的状态下，如果用户驱动了副画面，那么在屏幕視控图画面的一个将要显示由用户选择的副画面形式的领域中，读取存入在副画面存储器310b中的图像数据，并对其进行处理；利用这种方法来显示画中画的形式(S22～S23)。
图9a和图9b示出了在本发明中图像显示设备的画中画处理画面的实例图。图9a示出了在主画面301中，用户想要显示的副画面302的领域；由于将读取存入在副画面302存储器中的图像，并对其进行了图像处理，因此用户在视听时，好像是在显示想要的一个画中画形式，然而实际上，副画面302的领域将仍然维持四角形状。
另外，图9b示出了操作副画面302的方法。在存于副画面302的图像信号中，除了留下用户所需要的图像信号之外，将剩下领域的图像信号，处理成透明。因此，在主画面301上叠加副画面302时，也只能显示出副画面302中的用户所需的领域。
另外，除了用户去视听接收的图像信号之外，为了了解各种信息可以去显示屏幕視控图；用所需的屏幕視控图去覆盖画面，来制作另一种形式的不是四角形的屏幕視控图。下面，参照图10对上述的制作方法进行说明。
即，显示屏幕視控图，如在上面说明的那样，将屏幕視控图显示成主画面，然后去操作屏幕視控图画面的所规定领域，以便能够去显示所需形式的副画面。
如上所述，在本发明中图像显示设备的画中画处理装置及其方法，将能够显示用户所需的多种形态的画中画。
权利要求
1.图像显示设备的画中画处理装置，其特征在于它是由下述结构构成在备有用来处理主画面和画中画图像信号的画中画处理部和用户接口的图像显示设备中，设有一个主画面存储器，它在备有用户接口的图像显示设备中，用来存储将在主画面上进行显示用的图像数据；设有第1格式转换器，它将存储在主画面存储器中的图像数据，处理成一个能进行显示的信号；设有副画面存储器，用来存储显示副画面的图像数据；设有第2格式转换器，它将存储在副画面存储器中的图像数据，处理成一个能进行显示的信号；还设有一个微机，如果用户通过用户接口去选择想要的画中画形式，那么它将去控制图像处理部的副画面存储器和主画面存储器，以便能去显示相应形式的画中画；还设有显示部，它将根据微机的控制信号去显示从图像处理部输出的图像信号。
2.根据权利要求1所述的图像显示设备的画中画处理装置，其特征在于所述的通过用户接口选择的画中画形式为心形，星形，三角形，圆形等多种形态的形式。
3.图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于具有下述阶段在设有一个由用户接口，副画面存储器，主画面存储器，第1和第2格式转换器构成的图像处理部的图像显示设备中，设有一个如果用户选择了副画面的形式，那么就去显示选择副画面形式用的菜单的阶段；设有一个从得到显示的菜单中，去选择用户想要的副画面形式的阶段；设有一个根据所选的副画面形式去操作存储在图像处理部的副画面存储器，或者主画面存储器中的图像信号，用来实现相应的画中画的阶段；还设有一个如果去选择屏幕視控图，那么就去显示相应的屏幕視控图，并根据在屏幕視控图中对副画面的驱动与否来显示相应的画中画的阶段。
4.根据权利要求3所述的图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于所述的用来实现画中画的阶段设有操作主画面来实现的阶段；还设有操作画中画来实现的阶段。
5.根据权利要求4所述的图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于所述的操作主画面来实现的阶段除了用户在主画面上选择的画中画形式的领域之外，对剩下的领域，将读取存储在主画面存储器中的图像数据来进行扫描；而在用户选择的画中画形式的领域中，则将读取存储在副画面存储器中的图像数据来进行扫描的阶段。
6.根据权利要求4所述的图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于所述的操作画中画来实现的阶段，具有除了用户选择的形式之外，将对剩下领域的图像进行透明化处理，然后以在主画面上叠加的方法来实现的阶段。
7.根据权利要求3所述的图像显示设备的画中画处理方法，其特征在于所述的在屏幕視控图中对画中画的驱动与否来显示相应的画中画的阶段，具有选择用户想要的画中画形式，在屏幕視控图上所规定的领域中，去形成得到选择的形式，然后在得到形成的所规定领域中去扫描存储在副画面存储器中的图像数据的阶段。
全文摘要
本发明涉及能生成多种画中画(PIP)的图像显示设备的画中画处理装置及其方法。在备有用来处理主画面和画中画图像信号的画中画处理部和用户接口的图像显示设备中，设有一个主画面存储器，它在备有用户接口的图像显示设备中，存储将在主画面上进行显示用的图像数据；设有第1格式转换器，它将存储在主画面存储器中的图像数据，处理成一个能进行显示的信号；设有副画面存储器，用来存储显示画中画的图像数据；设有第2格式转换器，它将存储在副画面存储器中的图像数据处理成一个能进行显示的信号；设有一个微机；设有显示部。由于能显示用户所需的多种形态的画中画，因此能满足用户需求的同时，还具有将图像显示设备的画面制作成一个更富有感性的效果。
文档编号H04N5/45GK1700751SQ20041002057
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月19日 优先权日2004年5月19日
发明者金周源 申请人:乐金电子(沈阳)有限公司