用于可视化数据的系统的制作方法
【专利说明】用于可视化数据的系统发明领域
[0001]本发明一般涉及用于运输车辆、机场、火车站等中的乘客信息系统领域。
【背景技术】
[0002]在乘客信息系统领域中，越来越多的高分辨率屏幕被安装在火车、电车和轻轨车辆的车舱上。这些面板正替换较低分辨率的矩阵显示器，例如LED显示器。这些高分辨率平板的增强的稳定性促进了这一趋势。另外，这些可视化设备现在可以不同尺寸提供。这方便了整合在轨道车辆的乘客区域中。这种趋势的另一个促成者是嵌入式处理器已经变得更加强大并且它们现在能够驱动这些高分辨率输出设备的事实。
[0003]主要优势是这些高分辨率显示器(实现为例如等离子或者TFT屏幕)与其他较老的通信装置相比能够以可理解的方式把更多的信息传达给乘客。
[0004]这样一种系统的基本设置在图1中描述。视频源(100)使用视频链路(105)将要被可视化的数据呈现在显示器(200)上。在一个有益的实现中，该视频源是(嵌入式)处理器。其他可能的实现可以在FPGA、视频集成电路、专用集成电路中或通过其他数字视频源。在大多数应用中，视频源(100)通过一个或多个通信信道连接到车载网络(700)。经由这一网络，上下文数据和/或将要被可视化的数据被推送向可视化引擎(100)。将由该视频源履行的任务数量通常是相当大的。一个非详尽列表包括模板的呈现、解码JPEG图像、解码高分辨率电影流、分层、字体呈现以及网络通信的处理。这些任务大量增加了处理器负载。
[0005]将被示出的一些信息将在显示屏的特定区域上滚动。滚动特定数据的主要优势是显示比使用静止数据更大量信息的能力。随着数据移动通过有限空间，可以显示更多的信息并且不停变化的消息被呈现给读者。滚动信息的另一个优势是它比静止数据更抓取注意力。
[0006]所提到的数据不仅限于纯文本(例如通知特定路线上的下一站)，还可以是多种可视数据(例如标识、图片、图标等)。
[0007]另外，一些应用需要数个滚动数据的区域，这类区域在本说明书的剩余部分被称作滚动横幅。
[0008]为了实现平滑的滚动横幅，需要以下过程。首先，视频源需要在横幅区域内呈现将要被滚动的数据。这可包括字体呈现、画图等。只要其被完成，则在第二阶段，该数据被复制或移动到负责滚动的设备的存储器中。这可以是呈现引擎本身或外部设备。在最后的第三阶段，该设备需要正确地开始滚动并确保移动尽可能随时间平滑。
[0009]然而，当要考虑这三个步骤以实现可视化区域上的平滑滚动横幅同时保持处理器负载位于一个可接受的水平时，产生了一些技术困难。在图2中，描绘了要被可视化在屏幕上的不同的帧。在典型的应用中，每个帧被可视化大约16毫秒。该时间间隔被称作显示器的帧速率的周期。在图2中，帧j可以例如可视化某部电影或其他图形(711)。帧j+Ι是完全不同的并且包括一个横幅区域(712)。该横幅不应当在前一帧j中被可视化。该信息滚动直到帧n，并且横幅应当立即消失在帧n+1中。因此，横幅区域的可视化和屏幕的剩余部分之间的同步应当在帧级上处理。图3中箭头(900)示出将要被可视化的数据应当移动的方向。
[0010]此外，为了允许该过程中第二阶段实现平滑滚动，视频源应当具有进入高带宽通信信道(124)的权限以允许把要随时间滚动的区域复制到如图4中描绘的滚动设备的存储装置(800)。然而，提供这样的高带宽通信信道(124)涉及额外的花销并需要额外的处理器能力。
[0011]除了允许透明滚动(即滚动，由此数据内容覆盖在还保持至少部分可视的其他数据内容的顶部)的能力，如图3中所示，绝对需要确保在屏幕上数据随时间的一致的平滑移动。不容许短暂的停顿(即在一个较短或更长时间周期中移动的迟疑)。每帧移动的像素数量必须因此被一直保持恒定。
[0012]在本领域中，用于微处理器中的嵌入式硬件加速的解决方案是已知的。然而，绝对的平滑滚动(被定义为每帧以特定的方向一致的数据移动)使用当前的解决方案是不可行的。这些高端处理器不能应用在需要限制的热量和功率损耗的应用中。
[0013]在W02008/004189中，公开了一种传输包括信息自动收报机的TV信号的方法。自动收报机指的是一种滚动显示器，其中新的数据或信息出现或进入显示屏一端(典型地是右手侧)的一个显示区域并滚动通过显示屏至达另一端(典型地是左手边)，在那里其离开屏幕。自动收报机的示例包括新闻自动收报机、股市行情自动收报机等。所提出的解决方案克服了已知自动收报机不能在处理用户侧的自动收报机数据方面提供任何灵活性的限制。根据W02008/004189的公开，第一自动收报机数据被嵌入到视频流，并且第二自动收报机数据被嵌入到一个分开的数据流。视频流和分开的数据流随后被多路复用并在电视信号中进行广播。所提出的解决方案允许端用户(例如TV观看者)以灵活的方式处理自动收报机数据。
[0014]因此，需要一种解决方案以克服上述问题。
【发明内容】
[0015]本发明实施例的一个目的是提供一种系统，其允许在信息显示器上数据内容的平滑滚动。更具体地，需要一种系统，其中与显示屏的刷新速率同步地执行滚动。本发明的另一个目的是呈现一种系统，其中以具有帧级精确性的确定时刻执行信息横幅中的数据内容出现和消失。
[0016]由根据本发明的解决方案完成上述目标。
[0017]在第一方面，本发明涉及一种用于可视化数据的系统，包括视频源，其被布置用于将在一个或多个横幅区域中可视化的第一数据分成多个块，并且用于输出将要被显示的第一数据的所述多个块并输出将要被可视化作为背景的第二数据，此处第一数据覆盖其上。所述系统包括显示器，用于可视化所述第一和第二数据，所述显示器被适配成使信息在所述显示器的所述一个或多个指定区域中滚动。所述系统进一步包括:
[0018]-存储装置，用于存储多个第一数据的块的至少一部分，以及
[0019]-滚动引擎，被布置用于从所述视频源接收所述第一数据和所述第二数据并被布置用于抓取所述多个块的所述第一数据的块并用于将抓取的块存储在存储装置中，所述滚动引擎包括复用装置，用于将来自所述视频源的所述第二数据与存储在存储装置中的第一数据的块复用，所述滚动引擎被布置用于将复用的第一和第二数据送至显示器，在所述显示器中，第一数据的块被显示为在覆盖第二数据上的指定用于横幅滚动横幅的区域中的一个横幅中滚动。
[0020]通过提供如上描述的滚动引擎，视频源上的负载可以被显著降低。视频源把将要显示在显示器的一个横幅中的数据分成多个块。消除了对视频源和存储器之间附加的高带宽通信信道的需求，因此滚动引擎从视频源输出抓取数据并将其复制在存储装置中。滚动引擎能够将存储在存储器中用于横幅区域的数据块与来自视频源的第二数据进行复用，所述第二数据被可视化在一个或多个横幅区域外作为背景。复用的数据然后送至显示器，此处第一数据的块被显示为在覆盖第二数据上的一个或多个横幅区域中的一个横幅中滚动。
[0021]在一个更优选的实施例中，所述视频源适于向第一数据的块中的至少一个块增加一个标记，其中所述标记至少包括同步信息。
[0022]提供具有标记的多个数据块，例如以标记线的形式，非常有益，因为其允许帧级同步操作。当滚动引擎接收第一数据的一个块并检测到一个标记线，可获取用于获得同步的
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[0023]在一个有益的实施例中，所述标记包含在所述第一数据的块的一组像素中。在一个优选实施例中，像素的颜色指示包含在像素中的信息。
[0024]有益地，所述标记包括头部、负载和校验和。所述负载包括至少一个以下元素:块宽度、块标识、第一数据将被显示其上的所述显示器的一部分的坐标、定时信息。
[0025]在一个优选实施例中，所述滚动弓I擎包括安排用于处理第一数据的块中标记的控制逻辑。所述控制逻辑有益地安排用于对存储装置中存储的第一数据的块执行每帧一个固定数量像素的移位。
[0026]在另一个实施例中，所述滚动引擎包括用于控制从存储装置读取或向存储装置写入的存储器控制器。优选地，所述存储器控制器可被激活用于在检测到标记时写入，以存储第一数据的块。
[0027]优选地，所述复用装置被布置用于在逐个像素的基础上计算复用的数据。
[0028]在一个特定实施例中，所述存储装置被集成在滚动引擎中。
[0029]在一个方面，本发明涉及一种乘客信息系统，其包括如前面描述的用于可视化数据的系统。
[0030]在另一个方面，本发明还涉及一种方法，用于在显示屏的一个横幅中呈现覆盖在第二数据上的第一数据，包括以下步骤:
[0031]-在视频源中呈现将要被可视化的第一数据和第二数据，
[0032]-在所述