用于多显示格式的公共在屏显示大小 【技术领域】
本发明一般涉及显示设备，尤其涉及一种具有用于支持多显示格式的公共在屏图形显示(OSD)大小的显示设备。
【发明背景】
许多显示设备，例如那些用于模拟和数字电视的显示设备适合于以多显示格式显示诸如电视节目、图形、和文本之类的视频数据。通常，最好将由视频数据组成的视频节目以一种预期的显示格式来呈现。当以与预期显示格式不同的显示格式来显示视频信号中的视频节目时，所显示的节目可能会遭受降质和人为噪声(artifacts)的问题，这是由把视频节目转换到新显示格式的过程造成的。
在高级电视系统委员会(ATSC)视频标准的情况下，用于显示设备的视频数据接收机可以在一个频道上接收480p显示格式的480线逐行扫描(480progressive)视频信号(480p)而在另一频道上接收1080i显示格式的1080线隔行扫描(1080 interlaced)视频信号(1080i)。如果连接到接收机的显示设备以其原来的显示格式显示这两个视频信号，类似于显示与显示的视频信号一起再现(render)的菜单或文本，分离的在屏显示(OSD)被用来显示它们。这是必要的，因为每一OSD只能够以一种显示格式再现数据，因此在每一视频信号对应一种不同的显示格式时，多个OSD对于多显示格式是必要的。否则，在用一种OSD并不直接支持地显示格式显示OSD生成的菜单或图形区域时，OSD必须利用诸如变换窗口大小和缩放(scaling)文本的技术。
一种用于为不同显示格式提供OSD生成的数据的方法，该方法包含对视频信号执行格式转换以便把该信号变为新的显示格式。因此可以将一种单一类型的OSD用于生成文本和图形信息，该OSD对应新的显示格式。因此，任何不对应该该新显示格式的视频信号受到格式转换以便可以使用该单一类型的OSD。该方法的不利处在于，显示的视频信号也许因格式转换而降质。
一种用于为不同显示格式提供OSD生成的数据的第二方法，该方法需要显示设备维护不同的OSD，每一个对应一种不同的显示格式。因此，无论何时以一特定的视频分辨率格式显示视频，显示设备将使用相应的OSD。这种解决方案需要显示设备维护非常大的存储器以便为对应特定显示格式的每一OSD存储数据。此外，存取该存储的OSD信息的软件可能会很复杂，因为与多个OSD一起使用的图形驱动器必须了解当前显示格式以及对应该显示格式的相应OSD信息是否可用。
因此，期望有这样一种方法和设备，它为多种显示格式维护单个公共在屏图形显示，从而克服了现有技术的问题。
发明概述
为支持几种显示格式的在屏图形显示提供一种系统和设备，其中该OSD将公共图形平面用于每一显示格式。该OSD生成包含预定数线的图形平面，其中将显示图形。该OSD把图形平面分成两个区域，其中将一个区域用于第一显示格式显示而将两个区域用于第二显示格式显示。
附图简述
图1是一框图，该框图示出了根据本发明的一个说明性实施例540线的OSD为显示设备以480p的显示格式生成图形平面；
图2是一框图，该框图示出了根据本发明的一个说明性实施例540线的OSD在显示器上以1080i的显示格式生成图形平面；
图3是一流程图，该流程图图示了根据本发明的一个说明性实施例用于为多种显示格式维护公共OSD的方法；以及
图4是一流程图，该流程图说明一种以对特定显示格式规定的字体大小来显示格式化数据的方法。
发明详述
本发明集中于一种用于多显示格式的公共在屏图形显示。应该理解，可以将本发明可以以各种形式的硬件，软件，固件，专用处理器，或其组合来实现。优选地，可以将本发明实现为硬件和软件的组合。而且，优选将软件实现为确实地包含在程序存储设备上的应用程序。
该应用程序可以上载到包含任何适当结构的机器中并由其来执行。优选地，将该机器实现在包含诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，随机存取存储器(RAM)，和(多个)输入/输出(I/O)接口之类硬件的计算机平台上。该计算机平台还包含操作系统和微指令码。在此描述的各种处理(processes)和功能可以是通过操作系统执行的部分微指令码或者部分应用程序(或其组合)。该应用程序可选择地识别视频信号的属性，例如查看下表I，并通过使用OSD和显示处理器来再现要显示的视频信号。可选地，该OSD和显示处理器可以组合在同一装置中，或者都作为处理器执行的软件程序存在。
该应用程序也可以控制本申请所描述的OSD实施例的操作。该应用程序也可以与通信程序(用来控制用于接收通信数据的通信接口)和视频再现程序(用来控制显示处理器或操作视频驱动器)一起操作。可替换地，所有这些控制功能可以集成到一CPU或任一类型的处理器中，用于为本发明描述的实施例的操作。
还应该认识到，由于一些在附图中所描绘的构成系统组件和方法步骤优选地以软件来实现，所以该在系统组件(或处理步骤)之间的实际连接可能会根据对本发明编制程序的方式而有所不同。根据在此所给的教导，相关技术中的普通技术人员将能预期本发明的这些和类似实现或结构。
优选地，本发明对诸如菜单或文本信息之类OSD显示数据的操作与以不同显示格式再现诸如视频节目之类视频信号的显示处理器一起操作。该显示处理器从OSD接收数据信息并使用该信息显示菜单或文本信息。如上所述，该应用程序能处理该显示处理器和该OSD之间的信息控制和协调。
该显示处理器处理从例如陆地天线发射器，电缆，DSL，卫星，互联网，或任何其它能够接收视频信号的装置之类的信源接收的视频信号。优选地，该视频信号适合公知的视频标准，例如ATSC，数字视频广播(DVB)，移动图像专家组-2(MPEG-2)，国家传输标准委员会(NTSC)或其它视频标准。
可选地，将诸如调制解调器或宽带连接之类通信接口与本发明一起使用以便通过诸如互联网之类通信网络从信源获得通信数据。该通信数据代表性地表示数据如e-mail或网页。该信息也可以以一种如超文本标记语言(HTML)之类的格式化语言来格式化，或者是用样式表(style sheet)表示的格式化信息。如上所述，将通信接口的控制通过控制处理器处理。
一旦该控制处理器从通信接口接收到通信信息，通过使用称为格式分析程序的应用程序，显示处理器和/或OSD被用来再现该接收的通信信息。通用的格式分析程序是一称为web浏览器的诸如OPREATM或MOZILLATM的程序，该网页浏览器将接收的通信数据再现为表示为网页的格式化文本，尤其是当通信数据是以如超文本传输格式化语言(HTML)的格式语言形式存在时。格式分析程序在该HTML里读取指令并且通过该OSD和显示处理器相应地再现传递的数据。格式化语言也可以包含结合该OSD显示的文本或菜单再现的辅助数据对象，如图形文件，视频文件，和音频文件。
本发明提供用于在多个显示格式上维护公共OSD大小的方法和设备。通过在多个显示格式上维护单个OSD大小，消除了现有技术的不利。例如，消除了大容量存储器的需求，并且使视频数据能以其原来的显示格式显示，从而提供了更优的图像质量。
使用通过表1所示的ATSC电视标准A/53可用的显示格式来讲解本发明的实施例。可以将本发明的原理与对应其它视频标准的本领域已知的其它显示格式一起使用。对于ATSC模式的标识，可以使传输的关于特定格式的信息位于视频基本流内的序列报头内，该视频基本流使用在MPEG-2和视频数据的各类型中。垂直大小限制 (线)水平大小限制 (线)外观比率信息 帧频(Hz)逐行扫 描 1080 1920正方形采样，16∶9 23.976，24，29.97，30 是 23.976，24 否 720 1280正方形采样，16∶9 23.976，24，29.97，30，59.94，60 是 480 7044∶3，16∶9 23.976，24，29.97，30，59.94，60 是 29.97，30 否 640正方形采样，4∶3 23.976，24，29.97，30，59.94，60 是 29.97，30 否
表1
尽管可以使用其它显示格式，但本发明的所述的实施例使用基于ATSC的480p和1080i显示格式。
在本发明的一个实施例中，OSD生成在显示设备的屏幕上占据540线区域的图形平面。将该图形平面被定义为位于特定固定(anchor)位置的预选数目的线。这些位置相对于显示设备所呈现的屏幕来限定图形平面的区域。例如，显示设备在1080i显示格式下能够生成1080线，并且540线的图形平面将包含由从所再现的屏幕底60线开始的锚定位置，尽管线可以进行选择。可替换地，可以将与坐标系相关的点用来描述表示显示设备屏幕的区域。因此，锚定位置可以占据(0，0)点，在此可以使图形平面相对于显示设备的屏幕定位，尽管可以选取锚定位置的其它点。
一旦限定了锚定位置，就将OSD生成的图形平面分成至少两个区域，同时用锚定位置标记该分隔区域。该图形平面总是由该OSD显示的一个区域是再现区域，而由锚定位置分隔的第二区域是可选择显示的临时再现区域。根据显示格式，该OSD可以在图形平面的不同区域显示信息，再现为透明的，或显示各种色彩。
例如，能够生成540线的图形平面的OSD使用锚定位置(再现区域)之上的上480线来显示用户界面。锚定位置之下是以1080i显示格式模式呈现的60线(临时再现区域)。在该实例中，然后将那60线再现成透明的或与上部区域的最后几线相同的色彩。如果显示格式不能够象在480p的情况下显示540线，那么锚定位置下的该60线将不会再现，因为该显示设备将只显示属于占据480线区域的OSD信息。这一技术将给出对两种显示格式具有“相同”OSD的外观。
1080i模式中的这一技术，描述了当540线填充在480p模式中正好由480线占据的空间时，该OSD与480p模式相比显得轻微压缩，但为两种显示格式使用了相同的OSD信息，因为锚定位置下的线在480p模式下不会显示。
图1是一框图，该框图图示了根据本发明的一个说明性实施例由OSD在显示设备上以480p生成的540线的图形平面100。下面60线作为临时再现区域150，不会显示，而该图形平面的上面480线作为再现区域125填充显示设备屏幕。应该理解，为了说明的目的放大了屏幕上显示出来的视频量。将锚定位置175作为再现区域125和临时再现区域150之间的分隔而显示，从而将图形平面100分成显示区和非-显示区。
相反地，如果显示设备运行在1080i的显示格式下，将图形平面200的整个540线的区域由OSD显示在屏幕上。图2是图示根据本发明的一个说明性实施例对于在1080i显示格式下的显示设备由图1的OSD使用的540线区域的图，其中，将临时再现区域250和再现区域225都在显示设备上显现。
如图1和2所示，OSD只是通过再现给临时再现区域250的底部60线与包含再现区域225的顶部480线的较低部分相同的色彩而维持了从显示格式到显示格式的一致性。锚定位置275显现两个再现区域边界，如所示的在本实施例用以说明的目的。优选地，不将锚定位置275再现在视频显示器上，尽管可以再现典型的边界。
一种用来再现图形平面200的可替换技术是在该OSD的顶部和底部再现透明线以便使其看起来“浮动”(float)。将临时再现区域250的最终60线也再现为透明的，再次使OSD生成的图形平面200起来从一种显示格式到另一显示格式实质上一致。
图3是一流程图300，该流程图图示了根据本发明的一个说明性的实施例为多种显示格式维护公共在屏图形显示(OSD)的方法。
提供一包含预定数目线的图形平面以用来显示图形(步骤305)。将该图形平面分成两个区域(也称作范围)用于一OSD，其中将预定数目线的第一子集作为再现区域125持续显示，同时将预定数目线的第二子集作为临时再现区域150而再现，这取决于所选择的显示格式。
优选地，但是不必要地，将第一或第二区域固定在0，0的锚定位置或显示屏幕或图形平面100上的指定屏幕线。应该理解，可以将再现区域或临时再现区域的预定数目线的第一子集(和/或多于两个子集的情况下任何其它子集)设置在图形平面内的任何位置。例如，可以将第一临时再现区域置于图形平面的上部，图形平面的中央或偏离中央部分，或图形平面的较低部。优选地，但不是必要地，将该第一子集作为再现区域125置于图形平面的上部。
在本发明的一个优选实施例里，限定图形平面100的线的预定数目等于540线，第一原显示格式是1080i显示格式(在540线里再现1080i)，第二原显示格式是480p显示格式，以480线再现。应该理解，本发明不限于480p和1080i显示格式，因此可以根据本发明的原理将其它显示格式和其它数目和子集的线应用在OSD中。
一旦确定了该OSD的显示格式，将不包含在再现区域125中的预定数目的线再现成透明的，那些线成为占据第二区域的临时再现区域150(步骤310)。应该理解，可以将显示屏幕上不属于图形平面1100部分的线以与再现区域125或临时再现区域150相同的色彩再现。如果图形平面没有完全覆盖显示设备显示区域就可以这样。也可以依照本发明的原理将其它的再现方法应用在OSD中。
如上所记，可以利用多个再现和临时再现区域将图形平面与多个锚定位置一起构造。例如，将图形平面分成三个区域，一个再现区域和两个临时再现区域。这些区域之间的分隔是锚定位置。当显示一显示格式时，包含大量显示线如1080p，将再现所有的区域。如果选择720p的显示格式，再现两个区域(一个再现区域和一个临时再现区域)。当选择480p作为显示格式时，只显示再现区域。优选地，当再现多区域时，用户不会察觉该区域是分隔的。
图4说明了本发明的一个附加实施例的方法流程图400，该方法包含通过保持不同的显示格式之间的字符大小和类别的一致性，由OSD生成菜单或网页数据。在该实施例中，OSD与格式分析程序共同工作以考虑生成代表网页或e-mail的通信数据所必需的数据类型和当前显示格式。
通信数据，优选地以HTML编码，具有用来生成网页或e-mail表现形式的格式指令。当由格式分析程序再现时，该格式指令确定通信数据的布局。格式指令的一个实例是用于HTML中的FONT指令，其限定了显示文本的特性，例如字体外观，大小，色彩，深浅度(weight)，和磅值，这些都是本领域中所熟知的术语。将其它类型的格式指令用来确定文本在何处显示，和/或将什么类型的web对象(图像，视频数据，音频数据)显示在生成的网页上。包含格式分析程序的OSD使用这些格式指令生成和显示网页或e-mail的元素。
当为显示设备选择不同的显示格式时，将以原字体大小或HTML编码中规定的大小生成再现的网页文本。因此，网页的文本可以在一种显示格式里显得较大，而在使用更多显示线的第二显示格式里较小，因为这种字体大小指令并不根据不同的显示格式缩放。本发明目前的实施例使用HTML指令中的信息以便为OSD生成的字符再现适合的字体大小，因此生成的OSD视频数据在不同的显示格式之间看起来一致，因为文本大小在显示格式之间相对保持相同的大小。
在步骤405，把格式分析程序(例如网络浏览器)用来例如从一个网站读入通信数据，适合用来产生类似于网站的显示信息的格式化命令(如HEML)。在本实例中，读取的通信数据是具有相关web对象(图像，图形等)的HTML码。
在步骤410，格式分析程序通过读取格式指令按照接收到的数据中的格式指令确定字符大小(磅值)以再现一网页。FONT SIZE是一种可以由格式分析程序处理的格式指令。将OSD与格式分析程序一起使用以确定显示设备的当前显示格式。在本实施例中，当前显示格式是480p并且该OSD通过与再现视频图像信息的显示处理器联合操作来获得该显示信息。该OSD然后把在格式指令中为文本规定的字符大小相对于用于480p显示格式的规定的字符大小比较；图形字符信息存储成OSD中的图形数据。可以使用存储在处理器中如表2所示的查找表来实现这种相关联结，或者通过使用缩放技术经由该OSD来将来自基本字符集的字符缩放成较大或较小的大小。在执行该比较后，该OSD为要再现的文本选择适合的字体大小。
表2列出了如在原始的FONT SIZE格式指令中，例如在HTML文本中，规定的字符(磅值)的字体大小，将其与为一显示格式规定的字体大小匹配。可选择地，该字体大小也可以对应字体类型(例如，Arial，New York Times，Universal等)，其中每一字体类型可以使用不同于表II中所给的数值。字体大小 480i 480p 720p 1080i 1080p 12 12 12 18 14 28 24 24 24 36 28 56 36 36 36 52 40 72
表II
步骤415，根据规定的显示格式让该OSD与格式分析程序一起生成页数据(如显示的格式数据)，该页数据具有适合字体大小的字符，如表2中所指定的。越多的线用于显示格式，就有越大的字体大小用于显示格式。然后仅仅要求该OSD将几种不同大小的字体存储在一个OSD中，而不是为每一显示格式存储几种不同大小的字体。而且，该OSD也以预定的字体大小生成网页数据，同时为显示的网页保持该预定的远景(perspective)。
作为本发明的一个可替换的实施例，该OSD为包含更少线的显示格式选择更大字体大小。这样的好处与上面所列的相同，其中OSD只须存储几个不同大小的字体集，而不存储每一个对应不同显示格式的多个字体大小集。
可选择地，使用上述原理将表示通信数据的格式化文本再现在图形平面中。因此，既将图形平面又将通信数据与表示视频节目的视频信号的显示格式联合再现。这一过程也将对第二显示格式的视频信号重复。例如，对于适合480p显示格式的视频信号，嵌入HTML码中的格式指令规定以12磅(point)字体大小再现文本。因此，将图形平面再现成480线并且文本由该OSD以12磅显示。如果将对应视频信号的显示格式变为显示格式1080i，那么就要再现540线的图形平面并且使用14磅字体大小重新格式化通信文本的显示。可以根据本发明的原理使用其它显示格式，格式指令，和图形平面的大小。
尽管在此已经参照附图描述了说明性的实施例，但应该认识到，本发明不限于那些明确的实施例，相关技术领域的普通技术人员可以进行各种其它改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。所有的改变和修改都期望包括在所附权利要求所限定的本发明的范围内。