视频窗检测器的制作方法
专利名称：视频窗检测器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及改善柳频和图形的质量。
背景技术：
电视、计嶽AM示器和期lkM満备被多种显示尺寸和屏幕宽高比。例如， 普通电WAM示器具有4:3(1.33:l)的屏幕宽高比(这里称为标 tM示器)，而宽屏幕 显示器，例如剧院或者高清晰度电mM示器，具有16:9(1.78:1)的屏幕宽高比。还 ^E有更宽的显示器，其具有2.39:1或者2.35:1的屏幕宽高比。而且，给定的显 示器单碰当f,显示大量已有的视劍言号格式。为了j彭合定的显示器单元育湿 示一种^&自身本地(native)格式之外的格式，各种各样的技术IM来收縮或伸 展非本iM式的屏幕宽高比。这^^术中的许多包括将非本地图像以它的原始格 式撒寸至体iM示器上和简单地每TOt图像信息的"间隙"变黑。
上下加御etterboxing)是一种将^视频格式，例如16:9，转^M具正方形 格式同时保留了原始屏幕宽高比的实践方法。所得到的视频i示器必须在图像区 域的上方和下方包含掩蔽区域，通常称为黑条，赫，剪繊地，称为遮片。相 反，当最初没有为宽屏幕设计的视频在宽屏幕显示器J^示时，左右两边加框 (pillar boxing)、 g四周力口ll(windowboxing)^^、需的。原始素丰射皮收縮和i體在 宽屏幕顷的中央，同时垂直黑条被i體在fr^边。而且有时会有这种情况，即标
准比率的图像扯下力雁的图片的中央部分显示，导致周围有黑fea框。这种效
果称为匹配加框，并腿然浪费了很多屏幕空间，也陶氐了原始图像的^D摔。 因此，在一些时MM示器上有很多区域可能实际上根林显示扭可视频，例
如，用来仅仅糊一个黑边框。因此，这些空白区域的雜不仅M^了原始图像
的尺寸和/或^f摔，而且樹可视频增强^他处理实际上在空白区域中都呈现无
用，导劍氏效率4顿计對M口/^^储器资源。
除了容纳 式不^示器屏幕本* 式的显示图#^外，其他的一些lf
况，其中视频图像被辆见步f^駒围或者被^A^一贴厕贞(例如一个画中画，
其中的第二个柳频被^A^具有舰的帧中(例如视窗^i框)通常包括控制按
钮^#信息图标。
因此，希望自动地确定视频窗的纖的隨。
发明内容
一船也说，本发明涉及i賜ij員示图像中的柳顷窗的,的位置。本发明能
以多种方式实现，包括作为一个方法、系统、设备、，、或it^几可读媒体。 以下讨论本发明的几个实^"式。
在一个实M"式中，描述了一种确定^M示屏幕JiM示的柳频窗的皿的方 法，i妨法鹏吓步骤实施接收由多^K象素构成的视频帧，^tf象素具有相 关联的像素 ， 一组像素 与一幅真实图像相关联，^!见频帧分割成许多区 域，齡区域包含大约相同M的像素，进^^将显示屏分割为多个估i愧形， 每一个估i愧形包括大约相同M的区域，和如刺古i+^g船皮确定包含真实图像 的至少^P分，贝|將对应于估}愧形的一刊象素坐标指定为视频窗的一个 。
在另一个实 式中，可被^iWl行的计穀朋，产品用于确定^M示屏 幕Ji^示的枧频窗的位置。该计嶽M，产品包掛十穀几代码，用于接收由多个 像素构成的视频帧，聰象素具有相关联的像素離 一组像素繊与一幅真实 图像相关联；计穀几代码，用于裕见频帧分割为多个区域，齡区域包含大约相 同M的像氣计嶽几代码，用于进j将显示器分割为多个估i愧形，^H古 i+^形包含^^勺相同M的区域；计敦几代码，用于如剰古iffi粉皮确定包含真 实图像的至A"部分，贝鹏对应于估it^的一^H象素坐标指定为视频窗的一个 纖，和用于剤新十穀几代码的计嶽几可读媒体。
在又一个实歸式中，描述了一种用于确定顿示屏幕^M示的视频窗的位 置的设备，其包搖用于接收由多个像素构成的视频帧的装置，^f象素具有相 关联的像素 ， 一组像素 与一幅真实图像相关联，用于^l见频帧分割为多 个区域的驢，針区域包含大约相同縫的像素，用于进1将显示器分割为 多个估i愧形的驢，^h估i恍形包含大约相同M的区域，禾口用于如^f古计 矩斜皮确定包含真实图像的至iH分，贝鹏对应于估i竹巨形的一啊象素坐标指 定为鹏窗的一个纖的驢。
通过下面与附图相结合的详细描述，本发明的其他方面和优点变得明显。 图1和2示出了根据本发明的一个实施方式的典型视频帧，从该典型视频帧
中显示具有边缘的图像。
图3示出了根据本发明的一个实施方式与预定的真实值阈值相比较的典型估估计矩形真实值。
图4一7示出了根据本发明的一个实施方式定位柳频窗的,。
图8示出了根据本发明的一个实施方式估矩形的放大图。
图9和10示出了根据本发明的一个实施方式详细描述了确定视频窗边缘的位
置的处理过程的流程图。
具体实施例方式
现在详细参考本发明的一个特定实实施方式，其中的一个示例在附图中说明。 尽管将结合特定实施方式描述本发明，但是应理解的是并不是将本发发明限于所描述的实施方式。相反的，在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内包括了各种变换、修改、和等效的方式。
通常， 一幅大部分是合成的图銜例如，一个实度指数)很可能是"文本" 而一个大部分是"真实"的图像很可能是柳频。因此，如果具较高真实指数的图像的一部分集中在中在一个矩形区域内，则舰频窗會被识别。在这种情形下， 所得到的数据被算拟也1索用于真实度的一个大窗，而且如果搜索到，贝在大矩形的每一个边缘周围的一个较小窗内，执行一个类似的操作，依次放大到一个象素的分辨率，从而识别,的位置。为了视频窗的边缘上的方位，上述过程只要需要就能够背重复实施。
需要注意，当显示的柳频窗相对于一个合成背景被设定，赫背景几乎很少 或没有变化由此可模仿合成背景时，本发明是最有效的。已经说过，在一个尤其 适合于实时估计视频窗的多个纖的位置的实施例中，该视频窗的多个边缘的位置的估计窗， 将估计窗分割为大约相等尺寸的区域，估计每—个区域的真实度(或者合成程度也同样有效)，和确定在一 个估计窗中是否存在人本质上合成到本质上真实的转变来建立的。如果这种转变 被检测到，则视频窗的边缘位于这个估计窗内(也预示视频窗边缘代表从合成到真
实和R^亦然的转菊的概率很高。如m^形^B妙卜的估计銜估计窗的数目基于原
始估计窗的尺寸和柳频窗纖的^a^期望的併jf率)，然后在下一个迭代中，一
个M^了尺寸的估计窗被形成并且该过程lttMJ'^^估计窗B^被检测。转
变的^s被标注并被保存作为视频窗，的，的最佳猜测。
图1示出了根据本发明的一个实驗式的典型视频帧100，其中具有纖綱 的图像102被显示。应当注意到，可设想的是{^一^1程在视频窗 的招可 确^t前图像102被确定为视频图銜例如，"真实")，M:程在由Neal提出的名 为"Video Content Detector",申i青序列号为11/613,009的共同未决专利申请中详细 描述，其全文内M此引入作为参考。 一旦确定图像102是柳频图像，本发明通 过将显示区域画分割为多个区域R来确定视频图像102的大和讽寸和健，每 个区域每一边都分别具有U啊象素，每一个区域包含大约相同数目的像素(IxJ)。 乘ij下来讨论的是，区域R被作设为正方形区^K)，因此，显示器100被分割为 M列N行(这里的N和M取决于显示器100本身的屏幕宽高比)，其定义了(MxN) M的区域i^ 。
一旦显示器100 B^被分割为适当ffi的区域R，每一个区域R的特征为本
质上真实^合成以及相m也指定一个真实度指数T。 ^^描述的实M式中，
ffi^顿用于每一个区域的^W的^S分布，真实度指数T離多被确定用于一个 特定区域。i^;f描述的实船式中，離分布与用^"^f寺定区域R的合成图像
相一致将导致那个区域被指定一个真实度指数 ;。作为选择地，如果区域R的亮
度分布与真实图像相一致，贝iJ给区域R指定真实度指数7;(与真实图像一致)。在 一些实施方式中，可育琉望掛共真实度权重因数0，该权重因数",l細赚 供或多(^>)的皿给那些t戯盼为真实的区織^，相忠也，夷陛区嫩皮认 为是合成的)。
现在参考图2(为了清，见，真实图像102 B^被移走i^U下W员窗ii^ 104)， 一旦鄉区域R根据它们各自的真实度值被索引，第一个估it^V, 生了，它合并了最大数目的区域R，与显示图像謂的尺寸相一致，从而最大化 ，棘几^^部真实图像102将被包含在估it^形《中的可能性。在招可情况 下， 一旦估i愧形《B^圣被定义，包含在矩形&中的全部区域R己经被i照怖为 鰣合爽r,i和&=0)赫真穷7;=0和7;=1)，这糊顿￡9.(1)用棘个蹒 个矩形&的真实度，<formula>formula see original document page 9</formula>
其中"是图^^s因数(例如，％是真实图f斜腫因数和化^^成图# 因
数)。 一旦用于一M寺定估蹄形&的真实度值RV被计算，f顿^(2)确定真实 度比^(RR)被计算
<formula>formula see original document page 9</formula>
^^描述的实 式中，真实度比率RR指示了被估i+^形《所包围的真实 与合成区域的相对比例。例如，图2示出了估it^形&包围M^显示区域100的 情形，由此确保至少输一个阶段中，包含有包围了真实图像102的视频窗。在 图2的例子中，真实度比^CRR)等于具有一哮真实度值的織区域的总和床这个 例子中是88)除以M^估i+^形的，真实度值的总和(在这个例子中是216= MxAO，该真实度比率RR等于0.41。在理想的例子中，当估i"t^S仅包围真 实图像102时，真实度比率RR将等于l.O，或者在1.0值的附敏因为包含在估计 矩形S内理想i也仅有真实区竭。因此，为了确定真实图像102的纖104的健， 执fi^f^i程，其中真实度比率RR被估计并与^^相对真实度的预定阈值比较。 如果真实度比率RR不等于赫比预定阈歡，贝i^K寸和^S上与先前估iTO 形^不同的另一个估i卄巨形&产生，例如，如在图3-6中所描述的，以便M3！ 可利用的鹏资源占有尽可能多的视频窗的尺寸和^體。然而，如果真实度比率 RR比,駄和比先前的真实度比率RR大，贝iJ所存储的真实度比率RR被更新到 当前真实度比率RR。
一旦一个g^真实图像102的; 104的^S的最^f古iW^皮确定，这个
真实图像的四个,的大约^m妙;f关联的测fi^形M所 ，矩形M中的
每一个OT来估it^中相应的一个的精确位置。例如，图7示出了四个测TO 形702—708，它们包围了四个纖104的每一^叚劍體。对于每一纖，如在 图8中所示的，在这W列子中，{顿对包含在测1^形702中的每一歹断执行的 真实度值的按列(column-wise)求和^^Tii^检测禾聘。一M"于每一歹啲全 部真实度值的求和誠，用于每一歹啲真实度斜口值相S^间进行比较以确定在 合戯慎实之间是否W^转变。因为fi^未包含在视频窗中的显示图像的部分基 本上是全部合成的，所以通过梳主在合成和真实之间转变的^S就能检测到柳频
窗104的纖。如m^样的转变被牛示注，贝啭变的^[體*細于形成下一个测魏
形，该测慰巨形与前一个测a^形相比尺寸减小。这样，执fi^fm到测魏形 超顿定尺寸，这个尺寸在一个予跪公 例如一刊象素)内定位 的，。如果
对于水平纖舰按行(,-wise)斜口舰理资W用于所有纖，则也同9 將凝歸，从而定位图像102的纖104。
图9示出了根据本发明一个实施例详述淑呈900的纟凝呈图。因此，繊呈900 在902开始，即接收具有真实图像部分的显示图像。在904， 0MM示图像被分 害伪多个区域，針区鹏有大约相同数目的像素。在906，每一个区繊皮仅仅 指定为一个合成区^^一个真实区域。在908，至少具有最小尺寸的估i愧形产 生，该估i竹巨形具有多个区域，并且在910，基于形成估i竹巨形的区域的特性(例 如，合戯真实)，估i愧形的真实度值被确定。在912，如果真实度值比一个预 先存储的真实度駄，贝U在914，所存储的真实度值被当前真实度IMi ，在任 一种情况控制被传避IJ916，其中如果^^估i恍娜尝i^l则做出确定。如果 没有尝i貌^P估i"t^，贝赃918改变估i竹蹄的尺寸并且控制返回到910。 另一方面，如果在916确定所有的估i愧形都尝i微，贝蛀920确定真实度腿 否比预定真实衝t^。如果真实度值没有予I^真实度阈H^，贝IJ淑呈900结束， R^，控带JiS行到922，在922真实图像的大约尺寸和健被存储。
转到图10，淑呈900在924继续，即1M先前存储的真实图像的大约，禾口 尺寸。在926，在真实图^ii^的大约健周围定义测量窗，和在928，观糧窗被 分割成区域。在930，每一个区嫩皮指定为一个真实区鹏一个合成区域，在932， 基于形鄉糧窗的区域的特性，确定测量窗的真实度值的按行離列的分布。在 934，确定在真实度值的分布中题雜转变。如果^Rffi转变，贝U在936如果做 出另一个尝试，则控制京腿回到932，反之流程900结束。另一方面，如果在934 检测到有转变，贝U在938，转变的中点的健被存储作为一个新的:ii^體，以 及在940，确定题全繊糧窗都尝i敬。如果没有尝i貌全繊糧窗，贝依942， f顿^^存储的中点健的中^减小测量窗的尺寸，并且控制返回到932，设 在944，所存储的观糧窗的中点j體被指定为一个纖的健。
本发明的实施例，包^^S0 公开的驢，f,在数字电子电路中实现，或 者在计穀几硬件、固件、软件，^S们组合中实现。本发明的驢实施例能以 ^A^ffl31可编程^S器运行的可读ira^储设备中的计^^M^产品来切实地
实现；并且本发明的方法步骤^mm行指令禾M^的可编程^S器来实现以M3！ 樹 入 和产生输出 1行本发明的功能。本发明的实施伊憎^Mitt— 个或多1S十嶽朋聘中实现，该计穀;il酵可在可编程系乡JLhM行，该系统包括 至少一个可编程鹏器，该可编程^S器戯給以从其中接收M和指令以及向
其:g^繊和指令， 一个繊存储系统，至A一^^入设备，和至^J^H^r出设
备。每一^i十穀，骄倉調高级禾將或面向膽的编程语言实现，或如果需要可 用汇编識;m语言实现；并且在ftf可情况下，语言可以是编译孅军稱吾言。
适当的^s器包含，例如，翻和专用的m^b理器。 一般微，^bS器育, 职游储器鹏随鹏诸離附旨令和繊。通常，计敦鹏包括一个或多个 大容量存储设备用于存储 文件；这类设备包括M，例如内部石，和可移动
盘；磁她和爐。翻于切实地实现计娜聘指令和W的存储设备包括 各种形式的非易失存储器，包括半导##储设备，例如EPROM， EEPROM，和 闪存设备；m:例如内部石鹏和可移动盘；磁光盘；和CD—ROM盘。^fif可前述 内容可以由ASIC补充，赫结合到ASIC(特定用ii^;电蹄中。
本发明的多个实现B^被描述。不管怎游，可以働 ^不脱离本发明的衞申 和范围内可以做出各种 。因此，其他实船式也包含在以下权利要求书的范 围内。
权利要求
1、一种用于确定在显示屏幕上显示的视频窗的位置的方法，包括接收由多个像素构成的视频帧，其中每个像素具有相关联的像素数据，一组像素数据与一个真实图像相关联；将视频帧分割成多个区域，每个区域包含大约相同数目的像素；进一步将显示器分割为多个估计矩形，每一个估计矩形包含大约相同数目的区域；如果估计矩形被确定包含真实图像的至少一部分，则将对应于估计矩形的一个像素坐标指定为视频窗的一个边缘。
2、 如权利要求1戶皿的方法，其中将对应于估i愧形的一刊象素坐标指定为视频窗的一个纖，包括将每一个区職征为一个真实图像区fe:!^—4^成图像区敏确定估i，形的真实度值；和 比较估i竹巨形的真实度值和一个予腚的真实度阈值。
3、 如权利要求2戶鹏的方法，进一步包括如果估i卄巨形的真实度值比预定真实度阈值大和如果估it^形比一个预定尺 寸大，贝肪文大估it^形。
4、 如权利要求3戶腿的方法，其中放大估i愧形包括 减小估i卄巨形的尺寸；禾口与减小的估i^E形的尺寸相称地^^含在估it^形中的像素的数目。
5、 如权利要求2戶腿的方法，进一步包括如果估i，形的真实度值不比预定真实度阈值大和如果估计矩形不位于最后 一个估计隨，则移动估i愧形到另一个健。
6、 如权利要求2戶;M的方法，其中确定真实度值RV包括 舰下式为估i恍船十鶴实度值RV<formula>formula see original document page 2</formula>
7、 一种用于确定在显示屏幕上显示的视频窗的位置的由，器运行的计嶽几禾聘产品，包括计嶽几代码，用于接收由多个像素构成的柳频帧，其中^H象素具有相关联的 像素 ， 一组像素 与一个真实图像相关联；计穀几代码，用于将视频帧分割成多个区域，齡区域包含大约相同数目的 像氣计#1几代码，用于进一步将显示器分割为多个估i恍形，每一个估i愧形包 含大约相同数目的区域；计穀几代码，用于如剩古i，形被确定包含真实图像的至少一部分，则将对应于估it^形的一^f象素坐标指定为视频窗的一个ii^用于存衞十穀几代码的计飾可激某体。
8、 如权利要求7所述的计穀很聘产品，其中将对应于估i愧形的一^f象素 坐标指定为柳频窗的一个,，包括计穀几代码，用于将每一个区域表征为一个真实图像区 #—^^成图像区域；计穀几代码，用于确定估i恍形的真实度值；禾口计穀几代码，用于比较估i竹巨形的真实度值和一个预定的真实度阈值。
9、 如权利要求8戶腿的计穀/Lgff产品，进一步包括计穀几代码，用于如剰古i愧形的真实度值比予腕真实度阈歡禾咖剰古计 矩形比一々预定尺寸大，贝肪文大估it^巨形。
10、 如权利要求9戶腿的计穀;ilM^产品，其中放大估i竹E^包括 计穀几代码，用于减小估i愧形的尺寸；禾口计敦几代码，用于与减小的估i恍形的尺寸相称地M^包含在估i愧形中的像素的数目。
11、 如权利要求8戶腿的计^WM^产品，进一步包括计敦几代码，用于如剰古i竹巨形的真实度值不比预定真实度阈H^和如果估 i恍形不位于最后一个估计健，则移动估诉鹏另一个隨。
12、 如权利要求8戶腿的计嶽M將产品，其中确定真实度值RV包括计嶽几代码，用于〗OT下式为估i竹巨形计M实度值RV<formula>formula see original document page 3</formula>
13、 一种用于确定i^M示屏幕J^示的视频窗的^g的设备，包括 用于接收由多个像素构成的视频帧的装置，其中^H象素具有相关联的像素 ， 一组像素 与一个真实图像相关私用于裕见频帧分割成多个区域的装置，每个区域包含大约相同数目的像素； 用于进一步将显示器分割为多个估i愧形的装置，每一个估i愧形包含大约 相同数目的区敏用于如剰古i+^船皮确定包含真实图像的至少一部分，贝鹏对应于估i竹巨形的一^象素坐标指定为柳频窗的一个 的，。
14、 如权利要求13戶腿的设备，其中将对应于估蹄形的一^H象素坐标指定为柳频窗的一个 ，包括用于将每一个区^^征为一个真实图像区Jl^一^^成图像区域的装置； 用于确定估it^形的真实度值的装置；和 用于比较估i^E形的真实度值和一个予跪的真实度阈值的^g。
15、 如权利要求14臓的设备，进一步包搖用于如刺古i^E形的真实度值比预定真实度阈il^和如剰古i，形比一个预定尺寸大，贝肪文大^古形巨形的體。
16、 如权利要求15戶腿的设备，其中放大估i恍形包括用于减小估i愧形的尺寸的，；禾口用于与减小的估i愧形的尺寸相称地^^包含在估it^形中的像素的数目的 驢。
17、 如权利要求14戶腿的设备，进一步包括用于如剰古i+^形的真实度值不比预定真实度阈il^和如刺古i竹巨形不位于 最后一个估计健，则移动估i愧形到另一个健的驢。
18、 如权利要求14戶舰的设备，其中用于确定真实度值RV的驢包括用于利用下式为估it^形计,实度值RV的，〃
全文摘要
本发明提供了基于用于真实度的图像的选择部分的一个特征自动地识别显示的视频窗的位置，该真实度基于用于选择部分的亮度值的一个分布。接着图像被算术地搜索用于一个大的真实度的矩形，并且如果搜索到，则在大矩形的每一个边缘周围的较小矩形中执行一个类似的操作，依次，放大到一个像素的分辨率，从而识别边缘的位置。为了保持视频窗的边缘上的方位，上述过程只要需要就能够被重复实施。
文档编号G09G5/00GK101114442SQ200710142150
公开日2008年1月30日 申请日期2007年6月25日 优先权日2006年7月28日
发明者G·尼尔 申请人:创世纪微芯片公司
技术领域：
本发明通常涉及改善柳频和图形的质量。
背景技术：
电视、计嶽AM示器和期lkM満备被多种显示尺寸和屏幕宽高比。例如， 普通电WAM示器具有4:3(1.33:l)的屏幕宽高比(这里称为标 tM示器)，而宽屏幕 显示器，例如剧院或者高清晰度电mM示器，具有16:9(1.78:1)的屏幕宽高比。还 ^E有更宽的显示器，其具有2.39:1或者2.35:1的屏幕宽高比。而且，给定的显 示器单碰当f,显示大量已有的视劍言号格式。为了j彭合定的显示器单元育湿 示一种^&自身本地(native)格式之外的格式，各种各样的技术IM来收縮或伸 展非本iM式的屏幕宽高比。这^^术中的许多包括将非本地图像以它的原始格 式撒寸至体iM示器上和简单地每TOt图像信息的"间隙"变黑。
上下加御etterboxing)是一种将^视频格式，例如16:9，转^M具正方形 格式同时保留了原始屏幕宽高比的实践方法。所得到的视频i示器必须在图像区 域的上方和下方包含掩蔽区域，通常称为黑条，赫，剪繊地，称为遮片。相 反，当最初没有为宽屏幕设计的视频在宽屏幕显示器J^示时，左右两边加框 (pillar boxing)、 g四周力口ll(windowboxing)^^、需的。原始素丰射皮收縮和i體在 宽屏幕顷的中央，同时垂直黑条被i體在fr^边。而且有时会有这种情况，即标
准比率的图像扯下力雁的图片的中央部分显示，导致周围有黑fea框。这种效
果称为匹配加框，并腿然浪费了很多屏幕空间，也陶氐了原始图像的^D摔。 因此，在一些时MM示器上有很多区域可能实际上根林显示扭可视频，例
如，用来仅仅糊一个黑边框。因此，这些空白区域的雜不仅M^了原始图像
的尺寸和/或^f摔，而且樹可视频增强^他处理实际上在空白区域中都呈现无
用，导劍氏效率4顿计對M口/^^储器资源。
除了容纳 式不^示器屏幕本* 式的显示图#^外，其他的一些lf
况，其中视频图像被辆见步f^駒围或者被^A^一贴厕贞(例如一个画中画，
其中的第二个柳频被^A^具有舰的帧中(例如视窗^i框)通常包括控制按
钮^#信息图标。
因此，希望自动地确定视频窗的纖的隨。
发明内容
一船也说，本发明涉及i賜ij員示图像中的柳顷窗的,的位置。本发明能
以多种方式实现，包括作为一个方法、系统、设备、，、或it^几可读媒体。 以下讨论本发明的几个实^"式。
在一个实M"式中，描述了一种确定^M示屏幕JiM示的柳频窗的皿的方 法，i妨法鹏吓步骤实施接收由多^K象素构成的视频帧，^tf象素具有相 关联的像素 ， 一组像素 与一幅真实图像相关联，^!见频帧分割成许多区 域，齡区域包含大约相同M的像素，进^^将显示屏分割为多个估i愧形， 每一个估i愧形包括大约相同M的区域，和如刺古i+^g船皮确定包含真实图像 的至少^P分，贝|將对应于估}愧形的一刊象素坐标指定为视频窗的一个 。
在另一个实 式中，可被^iWl行的计穀朋，产品用于确定^M示屏 幕Ji^示的枧频窗的位置。该计嶽M，产品包掛十穀几代码，用于接收由多个 像素构成的视频帧，聰象素具有相关联的像素離 一组像素繊与一幅真实 图像相关联；计穀几代码，用于裕见频帧分割为多个区域，齡区域包含大约相 同M的像氣计嶽几代码，用于进j将显示器分割为多个估i愧形，^H古 i+^形包含^^勺相同M的区域；计敦几代码，用于如剰古iffi粉皮确定包含真 实图像的至A"部分，贝鹏对应于估it^的一^H象素坐标指定为视频窗的一个 纖，和用于剤新十穀几代码的计嶽几可读媒体。
在又一个实歸式中，描述了一种用于确定顿示屏幕^M示的视频窗的位 置的设备，其包搖用于接收由多个像素构成的视频帧的装置，^f象素具有相 关联的像素 ， 一组像素 与一幅真实图像相关联，用于^l见频帧分割为多 个区域的驢，針区域包含大约相同縫的像素，用于进1将显示器分割为 多个估i愧形的驢，^h估i恍形包含大约相同M的区域，禾口用于如^f古计 矩斜皮确定包含真实图像的至iH分，贝鹏对应于估i竹巨形的一啊象素坐标指 定为鹏窗的一个纖的驢。
通过下面与附图相结合的详细描述，本发明的其他方面和优点变得明显。 图1和2示出了根据本发明的一个实施方式的典型视频帧，从该典型视频帧
中显示具有边缘的图像。
图3示出了根据本发明的一个实施方式与预定的真实值阈值相比较的典型估估计矩形真实值。
图4一7示出了根据本发明的一个实施方式定位柳频窗的,。
图8示出了根据本发明的一个实施方式估矩形的放大图。
图9和10示出了根据本发明的一个实施方式详细描述了确定视频窗边缘的位
置的处理过程的流程图。
具体实施例方式
现在详细参考本发明的一个特定实实施方式，其中的一个示例在附图中说明。 尽管将结合特定实施方式描述本发明，但是应理解的是并不是将本发发明限于所描述的实施方式。相反的，在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内包括了各种变换、修改、和等效的方式。
通常， 一幅大部分是合成的图銜例如，一个实度指数)很可能是"文本" 而一个大部分是"真实"的图像很可能是柳频。因此，如果具较高真实指数的图像的一部分集中在中在一个矩形区域内，则舰频窗會被识别。在这种情形下， 所得到的数据被算拟也1索用于真实度的一个大窗，而且如果搜索到，贝在大矩形的每一个边缘周围的一个较小窗内，执行一个类似的操作，依次放大到一个象素的分辨率，从而识别,的位置。为了视频窗的边缘上的方位，上述过程只要需要就能够背重复实施。
需要注意，当显示的柳频窗相对于一个合成背景被设定，赫背景几乎很少 或没有变化由此可模仿合成背景时，本发明是最有效的。已经说过，在一个尤其 适合于实时估计视频窗的多个纖的位置的实施例中，该视频窗的多个边缘的位置的估计窗， 将估计窗分割为大约相等尺寸的区域，估计每—个区域的真实度(或者合成程度也同样有效)，和确定在一 个估计窗中是否存在人本质上合成到本质上真实的转变来建立的。如果这种转变 被检测到，则视频窗的边缘位于这个估计窗内(也预示视频窗边缘代表从合成到真
实和R^亦然的转菊的概率很高。如m^形^B妙卜的估计銜估计窗的数目基于原
始估计窗的尺寸和柳频窗纖的^a^期望的併jf率)，然后在下一个迭代中，一
个M^了尺寸的估计窗被形成并且该过程lttMJ'^^估计窗B^被检测。转
变的^s被标注并被保存作为视频窗，的，的最佳猜测。
图1示出了根据本发明的一个实驗式的典型视频帧100，其中具有纖綱 的图像102被显示。应当注意到，可设想的是{^一^1程在视频窗 的招可 确^t前图像102被确定为视频图銜例如，"真实")，M:程在由Neal提出的名 为"Video Content Detector",申i青序列号为11/613,009的共同未决专利申请中详细 描述，其全文内M此引入作为参考。 一旦确定图像102是柳频图像，本发明通 过将显示区域画分割为多个区域R来确定视频图像102的大和讽寸和健，每 个区域每一边都分别具有U啊象素，每一个区域包含大约相同数目的像素(IxJ)。 乘ij下来讨论的是，区域R被作设为正方形区^K)，因此，显示器100被分割为 M列N行(这里的N和M取决于显示器100本身的屏幕宽高比)，其定义了(MxN) M的区域i^ 。
一旦显示器100 B^被分割为适当ffi的区域R，每一个区域R的特征为本
质上真实^合成以及相m也指定一个真实度指数T。 ^^描述的实M式中，
ffi^顿用于每一个区域的^W的^S分布，真实度指数T離多被确定用于一个 特定区域。i^;f描述的实船式中，離分布与用^"^f寺定区域R的合成图像
相一致将导致那个区域被指定一个真实度指数 ;。作为选择地，如果区域R的亮
度分布与真实图像相一致，贝iJ给区域R指定真实度指数7;(与真实图像一致)。在 一些实施方式中，可育琉望掛共真实度权重因数0，该权重因数",l細赚 供或多(^>)的皿给那些t戯盼为真实的区織^，相忠也，夷陛区嫩皮认 为是合成的)。
现在参考图2(为了清，见，真实图像102 B^被移走i^U下W员窗ii^ 104)， 一旦鄉区域R根据它们各自的真实度值被索引，第一个估it^V, 生了，它合并了最大数目的区域R，与显示图像謂的尺寸相一致，从而最大化 ，棘几^^部真实图像102将被包含在估it^形《中的可能性。在招可情况 下， 一旦估i愧形《B^圣被定义，包含在矩形&中的全部区域R己经被i照怖为 鰣合爽r,i和&=0)赫真穷7;=0和7;=1)，这糊顿￡9.(1)用棘个蹒 个矩形&的真实度，<formula>formula see original document page 9</formula>
其中"是图^^s因数(例如，％是真实图f斜腫因数和化^^成图# 因
数)。 一旦用于一M寺定估蹄形&的真实度值RV被计算，f顿^(2)确定真实 度比^(RR)被计算
<formula>formula see original document page 9</formula>
^^描述的实 式中，真实度比率RR指示了被估i+^形《所包围的真实 与合成区域的相对比例。例如，图2示出了估it^形&包围M^显示区域100的 情形，由此确保至少输一个阶段中，包含有包围了真实图像102的视频窗。在 图2的例子中，真实度比^CRR)等于具有一哮真实度值的織区域的总和床这个 例子中是88)除以M^估i+^形的，真实度值的总和(在这个例子中是216= MxAO，该真实度比率RR等于0.41。在理想的例子中，当估i"t^S仅包围真 实图像102时，真实度比率RR将等于l.O，或者在1.0值的附敏因为包含在估计 矩形S内理想i也仅有真实区竭。因此，为了确定真实图像102的纖104的健， 执fi^f^i程，其中真实度比率RR被估计并与^^相对真实度的预定阈值比较。 如果真实度比率RR不等于赫比预定阈歡，贝i^K寸和^S上与先前估iTO 形^不同的另一个估i卄巨形&产生，例如，如在图3-6中所描述的，以便M3！ 可利用的鹏资源占有尽可能多的视频窗的尺寸和^體。然而，如果真实度比率 RR比,駄和比先前的真实度比率RR大，贝iJ所存储的真实度比率RR被更新到 当前真实度比率RR。
一旦一个g^真实图像102的; 104的^S的最^f古iW^皮确定，这个
真实图像的四个,的大约^m妙;f关联的测fi^形M所 ，矩形M中的
每一个OT来估it^中相应的一个的精确位置。例如，图7示出了四个测TO 形702—708，它们包围了四个纖104的每一^叚劍體。对于每一纖，如在 图8中所示的，在这W列子中，{顿对包含在测1^形702中的每一歹断执行的 真实度值的按列(column-wise)求和^^Tii^检测禾聘。一M"于每一歹啲全 部真实度值的求和誠，用于每一歹啲真实度斜口值相S^间进行比较以确定在 合戯慎实之间是否W^转变。因为fi^未包含在视频窗中的显示图像的部分基 本上是全部合成的，所以通过梳主在合成和真实之间转变的^S就能检测到柳频
窗104的纖。如m^样的转变被牛示注，贝啭变的^[體*細于形成下一个测魏
形，该测慰巨形与前一个测a^形相比尺寸减小。这样，执fi^fm到测魏形 超顿定尺寸，这个尺寸在一个予跪公 例如一刊象素)内定位 的，。如果
对于水平纖舰按行(,-wise)斜口舰理资W用于所有纖，则也同9 將凝歸，从而定位图像102的纖104。
图9示出了根据本发明一个实施例详述淑呈900的纟凝呈图。因此，繊呈900 在902开始，即接收具有真实图像部分的显示图像。在904， 0MM示图像被分 害伪多个区域，針区鹏有大约相同数目的像素。在906，每一个区繊皮仅仅 指定为一个合成区^^一个真实区域。在908，至少具有最小尺寸的估i愧形产 生，该估i竹巨形具有多个区域，并且在910，基于形成估i竹巨形的区域的特性(例 如，合戯真实)，估i愧形的真实度值被确定。在912，如果真实度值比一个预 先存储的真实度駄，贝U在914，所存储的真实度值被当前真实度IMi ，在任 一种情况控制被传避IJ916，其中如果^^估i恍娜尝i^l则做出确定。如果 没有尝i貌^P估i"t^，贝赃918改变估i竹蹄的尺寸并且控制返回到910。 另一方面，如果在916确定所有的估i愧形都尝i微，贝蛀920确定真实度腿 否比预定真实衝t^。如果真实度值没有予I^真实度阈H^，贝IJ淑呈900结束， R^，控带JiS行到922，在922真实图像的大约尺寸和健被存储。
转到图10，淑呈900在924继续，即1M先前存储的真实图像的大约，禾口 尺寸。在926，在真实图^ii^的大约健周围定义测量窗，和在928，观糧窗被 分割成区域。在930，每一个区嫩皮指定为一个真实区鹏一个合成区域，在932， 基于形鄉糧窗的区域的特性，确定测量窗的真实度值的按行離列的分布。在 934，确定在真实度值的分布中题雜转变。如果^Rffi转变，贝U在936如果做 出另一个尝试，则控制京腿回到932，反之流程900结束。另一方面，如果在934 检测到有转变，贝U在938，转变的中点的健被存储作为一个新的:ii^體，以 及在940，确定题全繊糧窗都尝i敬。如果没有尝i貌全繊糧窗，贝依942， f顿^^存储的中点健的中^减小测量窗的尺寸，并且控制返回到932，设 在944，所存储的观糧窗的中点j體被指定为一个纖的健。
本发明的实施例，包^^S0 公开的驢，f,在数字电子电路中实现，或 者在计穀几硬件、固件、软件，^S们组合中实现。本发明的驢实施例能以 ^A^ffl31可编程^S器运行的可读ira^储设备中的计^^M^产品来切实地
实现；并且本发明的方法步骤^mm行指令禾M^的可编程^S器来实现以M3！ 樹 入 和产生输出 1行本发明的功能。本发明的实施伊憎^Mitt— 个或多1S十嶽朋聘中实现，该计穀;il酵可在可编程系乡JLhM行，该系统包括 至少一个可编程鹏器，该可编程^S器戯給以从其中接收M和指令以及向
其:g^繊和指令， 一个繊存储系统，至A一^^入设备，和至^J^H^r出设
备。每一^i十穀，骄倉調高级禾將或面向膽的编程语言实现，或如果需要可 用汇编識;m语言实现；并且在ftf可情况下，语言可以是编译孅军稱吾言。
适当的^s器包含，例如，翻和专用的m^b理器。 一般微，^bS器育, 职游储器鹏随鹏诸離附旨令和繊。通常，计敦鹏包括一个或多个 大容量存储设备用于存储 文件；这类设备包括M，例如内部石，和可移动
盘；磁她和爐。翻于切实地实现计娜聘指令和W的存储设备包括 各种形式的非易失存储器，包括半导##储设备，例如EPROM， EEPROM，和 闪存设备；m:例如内部石鹏和可移动盘；磁光盘；和CD—ROM盘。^fif可前述 内容可以由ASIC补充，赫结合到ASIC(特定用ii^;电蹄中。
本发明的多个实现B^被描述。不管怎游，可以働 ^不脱离本发明的衞申 和范围内可以做出各种 。因此，其他实船式也包含在以下权利要求书的范 围内。
权利要求
1、一种用于确定在显示屏幕上显示的视频窗的位置的方法，包括接收由多个像素构成的视频帧，其中每个像素具有相关联的像素数据，一组像素数据与一个真实图像相关联；将视频帧分割成多个区域，每个区域包含大约相同数目的像素；进一步将显示器分割为多个估计矩形，每一个估计矩形包含大约相同数目的区域；如果估计矩形被确定包含真实图像的至少一部分，则将对应于估计矩形的一个像素坐标指定为视频窗的一个边缘。
2、 如权利要求1戶皿的方法，其中将对应于估i愧形的一刊象素坐标指定为视频窗的一个纖，包括将每一个区職征为一个真实图像区fe:!^—4^成图像区敏确定估i，形的真实度值；和 比较估i竹巨形的真实度值和一个予腚的真实度阈值。
3、 如权利要求2戶鹏的方法，进一步包括如果估i卄巨形的真实度值比预定真实度阈值大和如果估it^形比一个预定尺 寸大，贝肪文大估it^形。
4、 如权利要求3戶腿的方法，其中放大估i愧形包括 减小估i卄巨形的尺寸；禾口与减小的估i^E形的尺寸相称地^^含在估it^形中的像素的数目。
5、 如权利要求2戶腿的方法，进一步包括如果估i，形的真实度值不比预定真实度阈值大和如果估计矩形不位于最后 一个估计隨，则移动估i愧形到另一个健。
6、 如权利要求2戶;M的方法，其中确定真实度值RV包括 舰下式为估i恍船十鶴实度值RV<formula>formula see original document page 2</formula>
7、 一种用于确定在显示屏幕上显示的视频窗的位置的由，器运行的计嶽几禾聘产品，包括计嶽几代码，用于接收由多个像素构成的柳频帧，其中^H象素具有相关联的 像素 ， 一组像素 与一个真实图像相关联；计穀几代码，用于将视频帧分割成多个区域，齡区域包含大约相同数目的 像氣计#1几代码，用于进一步将显示器分割为多个估i恍形，每一个估i愧形包 含大约相同数目的区域；计穀几代码，用于如剩古i，形被确定包含真实图像的至少一部分，则将对应于估it^形的一^f象素坐标指定为视频窗的一个ii^用于存衞十穀几代码的计飾可激某体。
8、 如权利要求7所述的计穀很聘产品，其中将对应于估i愧形的一^f象素 坐标指定为柳频窗的一个,，包括计穀几代码，用于将每一个区域表征为一个真实图像区 #—^^成图像区域；计穀几代码，用于确定估i恍形的真实度值；禾口计穀几代码，用于比较估i竹巨形的真实度值和一个预定的真实度阈值。
9、 如权利要求8戶腿的计穀/Lgff产品，进一步包括计穀几代码，用于如剰古i愧形的真实度值比予腕真实度阈歡禾咖剰古计 矩形比一々预定尺寸大，贝肪文大估it^巨形。
10、 如权利要求9戶腿的计穀;ilM^产品，其中放大估i竹E^包括 计穀几代码，用于减小估i愧形的尺寸；禾口计敦几代码，用于与减小的估i恍形的尺寸相称地M^包含在估i愧形中的像素的数目。
11、 如权利要求8戶腿的计^WM^产品，进一步包括计敦几代码，用于如剰古i竹巨形的真实度值不比预定真实度阈H^和如果估 i恍形不位于最后一个估计健，则移动估诉鹏另一个隨。
12、 如权利要求8戶腿的计嶽M將产品，其中确定真实度值RV包括计嶽几代码，用于〗OT下式为估i竹巨形计M实度值RV<formula>formula see original document page 3</formula>
13、 一种用于确定i^M示屏幕J^示的视频窗的^g的设备，包括 用于接收由多个像素构成的视频帧的装置，其中^H象素具有相关联的像素 ， 一组像素 与一个真实图像相关私用于裕见频帧分割成多个区域的装置，每个区域包含大约相同数目的像素； 用于进一步将显示器分割为多个估i愧形的装置，每一个估i愧形包含大约 相同数目的区敏用于如剰古i+^船皮确定包含真实图像的至少一部分，贝鹏对应于估i竹巨形的一^象素坐标指定为柳频窗的一个 的，。
14、 如权利要求13戶腿的设备，其中将对应于估蹄形的一^H象素坐标指定为柳频窗的一个 ，包括用于将每一个区^^征为一个真实图像区Jl^一^^成图像区域的装置； 用于确定估it^形的真实度值的装置；和 用于比较估i^E形的真实度值和一个予跪的真实度阈值的^g。
15、 如权利要求14臓的设备，进一步包搖用于如刺古i^E形的真实度值比预定真实度阈il^和如剰古i，形比一个预定尺寸大，贝肪文大^古形巨形的體。
16、 如权利要求15戶腿的设备，其中放大估i恍形包括用于减小估i愧形的尺寸的，；禾口用于与减小的估i愧形的尺寸相称地^^包含在估it^形中的像素的数目的 驢。
17、 如权利要求14戶腿的设备，进一步包括用于如剰古i+^形的真实度值不比预定真实度阈il^和如刺古i竹巨形不位于 最后一个估计健，则移动估i愧形到另一个健的驢。
18、 如权利要求14戶舰的设备，其中用于确定真实度值RV的驢包括用于利用下式为估it^形计,实度值RV的，〃
全文摘要
本发明提供了基于用于真实度的图像的选择部分的一个特征自动地识别显示的视频窗的位置，该真实度基于用于选择部分的亮度值的一个分布。接着图像被算术地搜索用于一个大的真实度的矩形，并且如果搜索到，则在大矩形的每一个边缘周围的较小矩形中执行一个类似的操作，依次，放大到一个像素的分辨率，从而识别边缘的位置。为了保持视频窗的边缘上的方位，上述过程只要需要就能够被重复实施。
文档编号G09G5/00GK101114442SQ200710142150
公开日2008年1月30日 申请日期2007年6月25日 优先权日2006年7月28日
发明者G·尼尔 申请人:创世纪微芯片公司
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