专利名称：视频图像处理方法
技术领域：
本发明涉及一种视频图像处理方法，包括接收一个携带表示占据一个显示区域的移动图像的输入信息的视频信号，以及处理所接收的输入信息并且生成一个携带表示占据该显示区域的移动图像的输出信息的输出视频信号。
本发明尤其涉及特别适用于实现此方法的视频图像处理系统。
本发明也涉及一种特别适用于实现此方法的显示设备，例如电视机。
本发明也涉及一种计算机程序产品。
上述类型的方法和图像处理系统的例子可以从JP 2002-044590的摘要中获知。该公开涉及一种DVD(数字多功能光盘)视频再现设备，其可以在显示DVD视频的再现视频图像的情况下、在一个小尺寸的显示设备上显示字幕。在DVD视频的再现之前，用户设定字幕的放大倍数和字幕的颜色以将其存储到用户字幕设定存储器中。当一条子画面显示指令被接收到时，从盘上读取的一个子画面显示区域按存储于该用户字幕设定存储器中的放大倍数而被放大。该子画面视频图像按存储于该用户字幕设定存储器中的颜色而被生成，并且被发送至一个合成器(compositor)。该合成器将接收自视频解码器的一个主视频图像和接收自子视频图像解码器的一个子视频图像进行合成，并且提供一个输出。
上述已知设备的一个问题在于其依赖于字幕信息，所述字幕信息可以作为从盘上读取的子画面视频图像而单独获得，并且随后由该合成器将其与移动图像组合在一起。
本发明的一个目的在于提供一种可以同其他方法一起使用的替换的图像视频处理方法，以便增加包含于输入信息中的字幕的易读性。
该目标通过根据本发明的方法来实现，其特征在于重新缩放由输入信息表示的、占据显示区域中的一个所选定部分的移动画面的一部分，这是独立于占据该显示区域的剩余部分的移动图像的其他部分而进行的。
这样，增强占据显示区域的选定部分的字幕的易读性是可能的，因而增加了易读性。当然，本发明可以同等的应用于观看不能被轻易辨别的移动画面的其他部分，例如出现在一段一个人行走在街道上的视频中的一个标示牌。
注意到“画面缩放”是一种广泛提供于电视中的特征。然而，其需要放大整个移动画面。与此不同，本发明包括对移动图像的一部分的重新缩放，这是独立于移动图像的剩余部分进行的，所述剩余部分可以保持其原先的尺寸。
一个优选的实施例包括在所述输出信息中包含如表示移动图像的经重新缩放部分的一个局部所需的一样多的信息，其中该信息表示移动图像的经重新缩放部分，而该局部是移动图像的经重新缩放部分的基本符合该显示区域的所选定部分的最大局部。
这样，当该重新缩放是放大时，该经重新缩放的部分不会导致在输出视频信号中携带比输入信号中更多的信息。
优选地，该方法的这一实施例包括生成输出信息，以使得所表示的最大局部可以定位于显示区域的所选定部分上。
这样，一个被放大的部分将不会模糊移动图像的其他部分。因而有可能仅仅放大移动图像中的字幕，同时使移动图像的剩余部分保持原来的尺寸。这样，那些剩余部分将没有失真，而字幕则变得更易读了。
本发明的一个优选的实施例包括分析对应于预定义图像元素的存在的输入信息，以及确定所述所选择部分来包括至少一些发现存在的图像元素。
这样，观众不需要自己定义所选定的区域。相反，预先定义的图像元素确定将被选定用于重新缩放的移动图像区域的尺寸和位置。
在该实施例的一个优选变型中，所述预定义图像元素包括文字，例如闭路字幕文字。
这样，该变型包括自动定义整个显示区域的将被重新缩放的部分，以使其包括那些由于其尺寸而难以辨认的文字。
在一个优选的实施例中，所接收的视频信号为分量视频信号。
这意味着该信号是一种可以由例如电视机中的视频解码器产生的格式。该实施例所拥有的优势在于，其不需要繁复的图形处理并且不需要将数据转换成不同的格式。相反，其可以作为一种功能而被添加到一个位于电视机的视频解码器和视频输出处理器之间的标准数字信号处理级中。
依据本发明的另一方面，依据本发明的视频图像处理系统特别适合实现依据本发明的方法。
依据本发明的另一方面，依据本发明的显示设备(例如一台电视机)特别适合实现依据本发明的方法。
依据本发明的又一方面，当运行于可编程数据处理设备上时，根据本发明的计算机程序产品包括使得该可编程数据处理设备能够实现根据本发明的方法的装置。
下面将参照附图进一步详述本发明，在附图中
图1说明一个适用于本发明的普通视频信号路径；以及图2为本发明已实施于其中的一台电视机的前视图。
提供了一种方法，其被实现在包含于一个视频信号路径中的视频图像处理设备中。这种视频信号路径的一个例子在图1中示出。该视频信号路径是一个抽象示意图。其可以在一个或者多个分立的信号处理设备上实现。在所示实例中有三个部件，即视频解码器1、视频特征处理器2和视频输出处理器3。一种替换方案可以是所谓的芯片上系统。该视频信号路径包含于例如电视机4(见图2)中。本发明可以实现于其中的可选的视频图像处理系统包括视频监视器、录像机、DVD播放器和机顶盒。
回到图1，视频解码器1从IF(中频)级或者如SCART的基带输入端接收到一个合成视频信号5。该视频解码器1将检测如PAL、NTSC之类的信号属性，并且将此信号转换为一个更易管理的分量视频信号6。该信号可以是一系列移动图像的RGB、YPbPr或者YUV表示。下面，假定为YUV表示。
在视频特征处理器2中将对上述分量视频信号6执行进一步的视频特征化。该视频特征化被分为前端特征处理7、基于存储器的特征处理8和后端特征处理9。本发明优选的被实施为其中一个基于存储器的特征处理8。
视频特征处理器2生成一个优选地也是分量视频信号的输出信号10，其优选地具有YUV格式。该输出信号被提供给视频输出处理器3，其将该该视频输出信号10转换为一种用于驱动显示器的格式。例如，视频信号处理器3将生成一个RGB信号11，该RGB信号驱动电视机显像管的电子束以在电视机4的屏幕12的显示区域产生一个可视画面(图2)。
电视机4伴随有一个遥控器13，通过该遥控器，用户命令可以被提供给电视机4，例如用来控制由视频特征处理器2所进行的视频特征处理的类型和范围。在图2的例子中，在显示区域中存在一位新闻播报员14、一个网络标识15和闭路字幕文字16。该闭路字幕文字16可能已经按标准被提供在包含于所述合成和分量视频信号5、6中的信息内。可选的，其可能已经由包含在前端特征处理7或者基于存储器的特征处理8中的一个文字电视广播(teletext)解码器和呈现模块添加。在该情况下，本发明通过该文字电视广播解码器和呈现模块对一个携带信息的信号进行操作，所述信息包括覆盖在表示新闻播报员、网络标识15和移动图像的所有其他部分的其他信息之上的字幕文字16。
本发明提供一种缩放的功能，其在不放大整个显示区域的前提下放大字幕文字16所在的显示区域的部分。原理上，该缩放功能可被用来放大屏幕12的其他部分，比如网络标识15。一旦已经设定了所选定的部分和缩放因数，就通过直接对表示一系列移动图像帧并由一个视频输入信号携带的信息进行操作来在这一系列移动图像帧当中的多个帧上对该已选定部分进行自动重新缩放。
在一种变型中，分析由所述特征对其进行操作的、携带于该视频信号中的信息，以确定其中是否存在预定义的图像元素，例如对应于闭路字幕文字16的特定尺寸和字体的文字。在本发明的一个变型中，一个所选定区域17由执行该分析的视频特征处理器2自动识别。为了实现此变型，可以参考WO 02/093910，其标题为“Detecting subtitles ina video signal(在视频信号中检测字幕)”，该申请由本申请人提交。该公开揭示了数种用于在视频信号中检测闭路字幕文字的存在的技术。通过这些技术，可以确定其中存在字幕的区域。
一旦所选区域17被定义，就根据通过用户输入模块(如遥控器13)所提供的控制信息来对相应于该选定区域17的显示区域的该部分进行缩放。当然，此控制信息也可以通过电视机4上的按键来提供。
在大多数情况下，所述控制信息将包括一个放大因数。视频特征处理器2放大由输入信息表示的移动图像部分，其中该视频特征处理器对所述输入信息进行操作，而该移动图像部分则占据整个显示区域的所选定区域17。对该部分的放大是独立于占据整个显示区域的剩余部分的移动图像的其它部分而实现的。这样，原先被定义为将显示于所选定区域17中的移动图像部分(如闭路字幕文字16及其任何背景)被放大，而剩余部分(包括新闻播报员14和网络标识15)则保持由输入信息定义的尺寸。
在进行放大的情况下，移动图像的已放大的部分被裁切(crop)，以使其能够基本适合整个显示区域的所选定区域17。只有表示该被裁切的放大部分的信息被包括在作为到背景特征处理9的输入而被提供的输出信号中。优选地，表示移动图像的已裁切的放大部分的该信息还被插入到输出信息中，以使得由其所表示的部分基本定位在所选定区域17上。这样，移动图像的剩余部分不会受到重新定尺寸的任何影响。
可选的，所选定区域17的尺寸和位置也可以由用户设定。在这种情况下，遥控器13或者其他类型的用户输入模块被用于将定义所选定区域17的尺寸和位置的信息提供给视频特征处理器2。
也有可能组合对将被重新定尺寸的移动图像部分的自动定义和用户定义。例如，所选定区域17可以基于所识别的闭路字幕文字16而被自动定义，同时一个用户定义的所选定区域18可被用于放大位于屏幕上其他地方的如网络标识15之类的部分。所选定部分可以独立于显示区域的剩余部分而被重新定尺寸。
对于实现所述重新缩放存在多种可能性。第一种技术是基于偏转(deflection)的，并且特别用于在向阴极射线管(CRT)的电子束提供信号的视频输出处理器3中实施。该实现方式具有利用现有画面对准特征的优势。第二种技术利用基于行的视频处理，其使用数字缩放选项和一个行存储器。这样，其作为基于存储器的特征处理8的一部分而被实现。在这种情况下，在移动图像的一系列连续帧当中的每一帧中，对应于所选定区域17的各行被存储并被放大。最精确和最灵活的第三种技术在每一场中利用场视频存储器和数字插值。虽然需要一些额外的计算能力，但是其具有精确度和灵活性的优势。例如，许多不同类型的数字插值可以被使用。在可被使用的所选定区域17、18的尺寸和形状方面，该变型也更灵活。
值得注意的是，前述的实施例阐述而非限制本发明，本领域的技术人员可以在不背离所附权利要求书的范围的情况下设计许多可选的实施例。在权利要求书中，任何圆括号之间的附图标记不应被理解为限制该权利要求。“包括”一词并不排除除列出于权利要求中的那些之外的元件或者步骤的存在。元件之前的“一个”或者“一种”并不排除多个这种元件的存在。在互不相同的从属权利要求中引述特定措施这一事实并不表明这些措施的组合不可以被用来获得优势。例如，不同于基于图形用户界面或者自动字幕文字识别的其他方法可以被用于确定显示区域中的将被重新定尺寸的部分。
权利要求
1.一种视频图像处理方法，包括接收一个携带表示占据一个显示区域(12)的移动图像的输入信息的视频信号(5，6)；处理所接收的输入信息，并且生成一个携带表示占据该显示区域(12)的移动图像的输出信息的输出视频信号(10，11)；其特征在于，重新缩放由所述输入信息表示的、占据该显示区域(12)的所选定部分(17，18)的移动图像部分，这是独立于占据该显示区域(12)的剩余部分的移动图像的其它部分而进行的。
2.根据权利要求1的方法，包括在所述输出信息中包含如表示移动图像的经重新缩放部分的一个局部所需的一样多的信息，其中该信息表示移动图像的经重新缩放部分，而该局部是移动图像的经重新缩放部分的基本符合该显示区域(12)的所选定部分(17，18)的最大局部。
3.根据权利要求2的方法，包括生成所述输出信息，以使得所表示的最大局部可以定位在该显示区域(12)的所选定部分上。
4.根据前述权利要求中的任一项的方法，包括分析所述输入信息以确定是否存在预定义的图像元素，以及定义所选定的部分(17)以包括至少一些被发现存在的图像元素。
5.根据权利要求4的方法，其中所述预定义的图像元素(16)包括文字，例如闭路字幕文字。
6.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中所接收的视频信号(6)为分量视频信号。
7.一种特别适用于实现根据权利要求1-6中的任一项的方法的视频图像处理系统。
8.一种特别适用于实现根据权利要求1-6中的任一项的方法的显示设备，例如电视机(4)。
9.一种计算机程序产品，其包括当运行于可编程数据处理设备(2)上时使该可编程数据处理设备(2)能够实现根据权利要求1-6中的任一项的方法的装置。
全文摘要
一种视频图像处理方法，包括接收一个携带表示占据一个显示区域(12)的移动图像的输入信息的视频信号(5，6)；处理所接收的输入信息，并且生成一个携带表示占据该显示区域(12)的移动图像的输出信息的输出视频信号(10，11)；其特征在于，重新缩放由所述输入信息表示的、占据该显示区域(12)的所选定部分(17，18)的移动图像部分，这是独立于占据该显示区域(12)的剩余部分的移动图像的其它部分而进行的。
文档编号H04N5/445GK1883194SQ200480033825
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月2日 优先权日2003年11月17日
发明者J·A·H·M·斯卢特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司