CN107004285A - 用于管理用户界面的颜色的方法和图形处理器 - Google Patents

用于管理用户界面的颜色的方法和图形处理器 Download PDF

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Abstract

一种用于管理用户界面颜色的自动化方法和图形处理器，用户界面要被显示在由电子设备所提供的至少一个多媒体帧上。用户界面包括具有至少一个预定颜色的至少一个图形项目。该方法包括以下步骤：通过电子设备的图形处理器分析包括至少一个多媒体帧的数字多媒体内容，从所述数字多媒体内容中提取在至少一个多媒体帧的至少一部分中限定主色阵列的数据块，根据管理颜色选择的至少一个预定义准则，过滤至少一个多媒体帧的部分的主色阵列，获取所得的主色阵列，并且通过耦接到图形处理器的用户界面生成器，通过施加来自所得到的主色阵列的至少一个主色到所述至少一个图形项目，来生成至少一个图形项目，所述至少一个主色被选择为在显示至少一个图形项目的至少一个多媒体帧的部分中可见。

Description

用于管理用户界面的颜色的方法和图形处理器
技术领域
本发明涉及一种用于管理和更新用户界面的颜色的自动化方法和图形处理器，该用户界面包括由静止图像、运动图像或视频内容所形成的背景上待显示的图形元素、文本和图像。
背景技术
用户友好的图形用户界面提供有吸引力的图形效果，具有美观的外观以及易于且直观的使用的可能性。用户界面通常显示包括文本字符串、图形图标、图形对象、渐变和图像的项目。显示项目列表的常见方式是将图形用户界面的第一图形层配置为静态背景，并且将第二图形层配置为以滚动方式在背景上显示项目。背景可以具有预定区域，其通过特殊效果(例如高亮、渐变或帧)与周围区域区分开。在预定区域上显示的项目被视为感兴趣的项目。这样的显示不会改变项目在第一图形层上显示的方式。显示项目列表的另一种方式是配置图形用户界面的第一图形层显示项目，并且第二图形层在第一层上以滚动方式显示符号或帧。显示符号的项目被视为感兴趣的项目。这样的显示不会改变项目在第一图形层上显示的方式。
随着诸如计算机、移动设备、与机顶盒相关的电视机等电子设备领域的技术发展，已经开发了各种类型的用户界面，以便于用户使用设备的体验。今天，许多电子设备通过触摸屏提供替换键盘的图形用户界面UI来实现。因此，UI包括各种类型的菜单和图像，例如窗口、滚动条、图标、控制按钮等。
在以视频为中心的设备和视频显示环境中，与相关技术的模拟广播环境相比，内容的量大大增加，并且内容的类型多样化。用户界面(UI)大部分以屏幕显示(OSD)方式进行二维配置。然而，Ul的二维配置存在局限性。由于信息以平面的方式进行显示，所以用户在识别和使用UI时感到不方便。例如，如果提供了包括大量信息的UI或包括以平面形式显示的主菜单和子菜单的UI，则菜单可以叠加在上或者显示在电视主屏幕上的视频内容的背景图像或帧上，如此UI的全部或部分可能是可见的或被隐藏或变得不可读。因此，需要能够以智能的方式管理和更新用户界面中使用的颜色的方法和***，这对于用户来说是自动化且更容易的。
关于视频显示环境，文献US8872969公开了一种在显示之前动态相对调整视频帧的至少一部分的颜色参数和/或与其相关联的字幕的至少一部分的颜色参数的方法。该方法包括以下步骤：将与视频帧相关的数据与视频帧的字幕相关的数据分开存储在数据处理设备的存储器中，并且通过通信地耦接到存储器的处理器比较视频帧有关的数据的颜色参数与字幕有关的数据的颜色参数。该方法还包括基于该比较来动态地调整与该字幕有关的数据的至少一部分的颜色参数和/或与视频帧相关的数据的至少一部分的颜色参数。此外，该方法包括在渲染于显示单元上之前，经过动态调整之后，将与字幕相关的数据叠加在与视频帧相关的数据上。
发明内容
本公开文本的实施例提出了根据权利要求1所述的一种用于管理用户界面颜色的自动化方法和图形处理器，其中的用户界面显示在由电子设备所提供的至少一个多媒体帧上。
本公开文本的另一目的涉及根据权利要求7所述的一种用于自动管理用户界面中的颜色的图形处理器，该用户界面显示在电子设备所提供的至少一个多媒体帧上。
多媒体帧在本公开文本的内容中被限定为多媒体内容所提供的任何静止的或移动的人眼可见的图像。
本发明的方法和图形处理器关于以视频为中心的消费电子设备上所显示的动态用户界面。用户界面包括具有各种颜色、形状、尺寸以及显示屏幕上的位置的一组图像项目。用户将能够根据电子设备的硬件和软件配置从单个或一组图形项目选择对象或功能。对于以视频为中心的设备，目的包括在任何时间在显示器上显示视频内容，而不改变多媒体帧的尺寸或剪切其中的一些部分。为了实现这一目的，使用半透明的用户界面是优选的选择。同时，这种半透明将导致用户界面的颜色与背景多媒体帧颜色冲突，并且提供令人分心的用户体验。
应当注意的是，术语多媒体内容或多媒体帧也包括真实场景通过相机产生其上可以显示用户界面图形项目的多媒体帧的情况。例如，智能眼镜或风挡所看见的场景可以被用作以用户利用的文本和/或图像形式的用户界面项目的背景。
附图说明
通过以下详细描述将会更好地理解本发明，这些详细描述参考作为非限制性示例给出的附图。
图1示出了包括背景图像层的视频多媒体帧的分层结构，其上叠加了包括图形层和文本层的用户界面。
图2示出了用户界面项目颜色在视频图像上的组织的示意图。
图3示出了背景图像的视频数据块，其中主色阵列在分析之后被提取并且用于生成用户界面项目。
图4示出了针对***设备的图形处理器的框图，该***设备用于管理由电子设备所提供的图像上所显示的用户界面中的颜色。
图5示出了根据本发明的方法的实施例的流程图，其使用管理用户界面项目的主色和图像的主色的阵列中的颜色选择的准则。
具体实施方式
通常，以视频为中心的设备的屏幕上所显示的图像是以多个叠加层的形式进行渲染的。每层包含由视频设备中不同源所提供的信息。图1示出了由多媒体内容源提供的分层多媒体帧的示例，其中最底层或背景层BL占据屏幕的整个表面，而用户界面UI的另外层可以被放置在屏幕上的预定义位置而没有必然覆盖屏幕的整个表面。用户界面UI可以包括图形层GL，其包括诸如图形、动画元素、标志、图像框、按钮等的图形项目，以及包括文本、字母数字字符、表意文字、符号、各种形状的帧等的文本层TL。
用户界面层的颜色分量由在显示器上渲染这些图层及其图形项目的应用程序进行设置。应用程序例如以预定义的顺序生成以堆叠的窗口的形式布置在层上的图形项目。第一层中背景图像的颜色是预先设定的，而用户界面窗口的颜色由应用程序来设置。在常规用户界面中，窗口的颜色以静态方式进行定义，使得在重叠的情况下，一些窗口或其中的项目可能被隐藏，或者以不足的对比度显示在下层窗口的颜色上。
图2的示意图示出了具有背景颜色AV的显示器的示例，其上用户界面图形以各自具有特定的一组颜色的窗口W1、W2和W3的形式进行显示。显示顺序AV、W1、W2、W3对应于其中背景图像AV放置在底层且窗口W3放置在顶层的层堆栈。
例如由交互式多媒体内容渲染设备的图形处理器或由多媒体解码器处理的数字多媒体内容包括限定图像组成的压缩形式的数字视频数据块。一种用于视频压缩的已知技术被称为运动图像专家组(MPEG)压缩算法。在该算法中，运动图像视频的每个帧被单独描述或作为与先前显示的帧的改变。因此，视频场景可以由单个独立帧来描述，该帧显示其最初出现时的整个场景，然后是一系列长的变化帧，这些帧描述例如当演员移动时场景中的变化。使用这种技术，通过消除场景的恒定元素的冗余传输，显着增加了传输信道中的视频数据吞吐量。
MPEG算法能够通过称为I帧的单个独立视频帧或者通过初始I帧和一个或多个后续改变帧的组合来描述图像，其中的改变帧包括描述对先前显示的图像的改变的P帧，以及描述当前帧与前一帧和后面帧之间的差异以指定其内容的B帧。通常，将P帧数据写入其内容已被显示的图形处理器的帧缓冲器，导致对所显示图像的修改。
可以是静止或移动的背景图像的颜色组成信息主要包含在根据本发明的方法由图形处理器分析的I帧数据块中。该分析通过提取定义背景图像的主色的集合或阵列的数据块Kn＝(C1，C2，C3，...，Cn)产生，其中C1是最不主要的颜色，Cn是最主要的颜色，如图所示如图3所示。
根据另外的实施例，由图形处理器接收和处理的多媒体内容可以包括通过使用除MPEG之外的其他算法进行编码的视频数据块，例如Google VP8、VP9，RealVideo，MicrosoftASF等。由与眼镜或挡风玻璃相关联的相机所提供的图像通常不被压缩，使得可以分析每个帧以获取主色阵列。模拟视频内容可以转换为被处理以提取主色信息的数字视频数据块。
主色是通过其在光谱中与其他颜色相关的较高强度(intensity)或强度(strength)来定义的。可以使用数学强度分布曲线公式来指定主色强度值。
图形处理器接收由特定应用驱动的用户界面生成器所提供的一个或多个图形项目，该一个或多个图形项目将在由多媒体内容提供的部分或整个背景多媒体帧上进行显示。
用户界面图形项目的主色可以根据背景图像的至少一部分的主色阵列Kn＝(C1,C2,C3,…,Cn)以关于背景图像的被关心部分的颜色可见的方式进行修改。阵列的一个或多个颜色然后被动态地修改，即每次修改背景图像部分的主色时。
背景图像的主色阵列可以根据一个或多个颜色选择准则进行过滤，诸如背景图像的质量、用户偏好、多媒体内容的类型、I帧的阵列中的可用主色等。背景图像的质量可以通过分辨率进行限定，诸如每英寸的像素数量、压缩比、锐度、运动规律等。
特别地，用户界面生成器可以为一些图形项目以及颜色可以根据背景多媒体帧的主色阵列进行动态替换的其他图像项目提供默认颜色。
根据选择，颜色改变可以由用于在预定时间段内改变颜色的颜色渐变器来执行，以防止突然的颜色切换。因此，颜色变化通过引入直至较少主色的渐进转变而被柔化。
在快速改变由多媒体内容源提供的背景多媒体帧的主色的情况下，用户界面项目颜色可以根据多媒体内容类型进行过滤。诸如惊悚片的动作电影可以使图形处理器能够通过鲜艳的色彩(即阵列的最主要的颜色)来代替用户界面项的默认颜色。例如，与儿童故事相关的电影上的用户界面项目颜色可能会变为柔和的浅色。
用户偏好还可以用于过滤背景多媒体帧颜色，例如当用户界面的图形项出现时或者优选的颜色基于预先存储的设置时，颜色集合可以限制到由用户以交互方式即时选择的特定颜色。
时间间隔中颜色变化的频率也可以根据背景层的颜色应用于用户界面项目。
颜色变化因此在分析背景多媒体帧之后动态地出现，导致为图形项目提供一组要选择的颜色，以呈现具有愉悦美感的可见用户界面。因此，图形项目颜色适应于背景多媒体帧，使得当背景多媒体帧改变时，以及当用户界面层跨过可能显示具有不同主色的部分的背景多媒体帧时，颜色可能改变。
例如，当黄色图形项目(例如，通过蓝色背景部分的线条)在经过红色背景部分时，将变为青色。根据另一示例，诸如矩形的图形项可以根据相关侧所显示的背景多媒体帧部分的主色，每一侧具有不同的颜色。背景视频帧上的字幕可以根据字幕字符所显示的背景视频帧的部分，在每个字符上具有不同的颜色。白色和黑色背景部分上所显示的字符在白色背景部分将显示为黑色，黑色背景部分将显示为白色。在这些条件下，无论背景视频帧的颜色如何，字幕保持始终可见。
根据另一实施例，诸如线的图形项目例如可以具有适于在由显示屏幕上的线所穿过的所有不同部分上可见的“平均”颜色。在该示例中，由分析和过滤产生的颜色阵列使得能够根据背景多媒体帧的主色来选择用于修改用户界面图形项目的颜色的适当的可见颜色。
当用户界面项目已经具有适应于背景主色的颜色时，以及当先前没有另外的过滤准则应用于背景多媒体帧的主色彩阵列时，不会发生颜色变化。
图4示出了根据本发明的示例性图形处理器GP。由视频处理软件驱动的图形处理器GP可以优选地在视频为中心的电子设备中实现。视频为中心的装置例如可以是用户家中的诸如机顶盒的视频网关设备、媒体播放器、游戏机、电视机等。
图形处理器GP可以耦合到***设备，诸如提供例如I帧、B帧和P帧视频数据块的交互式多媒体内容渲染设备IMRD，耦合到电视机显示屏幕DS的显示驱动器DD以及用户界面生成器UIG。
交互式多媒体内容渲染设备IMRD将多媒体内容数据从至少一个多媒体帧转发到内容分析器CA，内容分析器CA用于分析例如包括I帧的数字多媒体内容数据。然后从I帧中提取与显示在电视机DS的屏幕上的至少一个多媒体帧的至少一部分对应的主色阵列，并将其转发到耦合到内容分析器CA的输出的滤波器F。滤波器F用于根据管理颜色选择的至少一个预定义标准来过滤所提取的至少一个多媒体帧的部分的主色阵列，并且获取所产生的主色阵列。
图形处理器GP还包括动态用户界面数据处理器UIP，动态用户界面数据处理器UIP被耦合到滤波器F的输出以及生成用户界面图形项目的用户界面生成器UIG的输出。动态用户界面数据处理器UIP组装图形项以形成覆盖至少一个多媒体帧的用户界面UI。
基于在滤波器F的输出处获取的主色的所得阵列，以在显示图形项目的至少一个多媒体帧的部分中可见的方式来选择图形项目的主色。
用户界面生成器UIG可以由运行在允许与用户交互的以视频为中心的设备中的应用来驱动。由于显示驱动器DD，包含组装的图形项目的用户界面UI优选地显示在多媒体内容上。因此，用户界面UI的图形项目具有可以根据部分或整个显示的多媒体帧中的颜色进行修改的主色。
用户界面生成器UIG根据由主色分析器CA所提供的主色阵列中管理图形项目颜色选择的上述过滤准则中的至少一个，从用户界面图形项目的主色阵列中选择一种或多种颜色。
具有适应颜色的用户界面UI由动态用户界面视频数据处理器UIP转发到显示驱动器DD，以便通过多媒体帧显示在显示屏DS上。
根据选择，图形处理器GP还包括***在动态用户界面数据处理器UIP的输出与显示驱动器DD的输入之间的颜色渐变器CF。该彩色渐变器CF用于通过引入直至较少主色的渐进转变，在预定时间段内改变组成用户界面的图形项目的颜色。
图5的流程图示出了使用基于多媒体内容质量和多媒体内容类型的管理用户界面项目颜色选择的准则的根据本发明的方法的实施例。针对用户界面图形项目的颜色选择也考虑到用户偏好。
在解码和分析交互式多媒体内容渲染设备所提供的多媒体内容之后，提取出与主色阵列相关的I帧，并将其用作用户界面图形项目颜色变化的参考。所提取的颜色阵列K可以通过用户设置，例如预先存储的用户偏好，通过与多媒体内容质量相关的参数来进行过滤，以获取经滤波的颜色阵列K1，其可以根据多媒体内容类型进一步过滤以获取颜色阵列K2。
在图5的例子中，根据预定义的准则：内容质量、内容类型、内容图像主色等，由应用于提取出的主色阵列的过滤器进行颜色选择。例如，在与体育相关的内容的情况下，过滤器消除最不主要的颜色以保持用于能够替换用户界面图形项目颜色的最主要的颜色。
在该示例中，如果需要，颜色集合K2然后用于改变已生成的应用程序用户界面中的图形项目的颜色。用户界面图形项目的颜色变化可以通过耦合到显示驱动器DD的颜色渐变器CF来执行，以防止可能干扰用户体验的突然颜色切换。如果不需要颜色改变，则已生成的应用程序用户界面直接显示在显示屏幕上，在视频内容的图像的上方。
与视频内容由连接到视频数据源(例如，视频流服务器、光盘或硬盘等)的多媒体内容渲染设备进行接收的情况相反，在例如通过智能眼镜或挡风玻璃，由真实场景提供背景视觉内容的情况下，不产生I帧。
然而，指向真实场景的相机可以提供背景多媒体帧，该背景多媒体帧能够被分析以从颜色组成中提取出关于主色阵列的信息。因此，出现在真实场景中的用户界面图形项目的颜色可能根据永久变化的背景多媒体帧的主色而连续地改变。

Claims (12)

1.一种用于管理用户界面(UI)的颜色的自动化方法，所述用户界面(UI)要被显示在电子设备所提供的至少一个多媒体帧上，所述电子设备包括用于处理数字多媒体内容的图形处理器(GP)，所述用户界面(UI)包括具有至少一个预定颜色的至少一个图形项目，所述方法包括以下步骤：
-通过所述图形处理器(GP)分析包括所述至少一个多媒体帧的数字多媒体内容，
-从所述数字多媒体内容提取数据块，所述数据块限定所述至少一个多媒体帧的至少一部分中的主色阵列，
-根据管理颜色选择的至少一个预定义准则，过滤至少一个多媒体帧的部分的主色阵列，
-获取产生的主色阵列，
-由耦合到所述图形处理器(GP)的用户界面生成器(UIG)，通过应用来自所产生的主色阵列的至少一个主色到所述至少一个图形项目，来生成至少一个图形项目，所述至少一个主色被选择为在至少一个图形项目所显示在的至少一个多媒体帧的部分中可见。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括另外的步骤：通过所述图形处理器(GP)组合一组图形项目以形成覆盖所述至少一个多媒体帧的用户界面(UI)，所述图形项目的主色被选择为在由用户界面(UI)的图形项目所覆盖的至少一个多媒体帧的部分中可见。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形处理器(GP)分析由包括I帧数据块的视频传输流所提供的多媒体内容，并且从所述I帧数据块中提取关于所述至少一个多媒体帧的部分中主色的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多媒体内容由在智能眼镜或挡风玻璃中实现的相机来提供，所述至少一个多媒体帧的部分中的主色信息是从颜色组成中提取的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据显示用户界面的图形项目时以交互方式引入的用户偏好，或者基于预存储的设置，过滤所述至少一个多媒体帧的主色阵列。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个多媒体帧所呈现的多媒体内容的质量或类型来过滤所述至少一个多媒体帧的主色阵列。
7.一种图形处理器(GP)，用于自动管理用户界面(UI)的颜色，所述用户界面(UI)要被显示在用于处理数字多媒体内容的电子设备所提供的至少一个多媒体帧上，所述用户界面(UI)包括具有至少一种预定颜色的至少一个图形项目，所述图形处理器包括：
内容分析器(CA)，用于分析包括所述至少一个多媒体帧的数字多媒体内容，并且从所述数字多媒体内容中提取数据块，所述数据块限定所述至少一个多媒体帧的至少一个部分中的主色阵列，
耦合到所述内容分析器(CA)的输出的过滤器(F)，所述过滤器(F)用于根据管理颜色选择的至少一个预定义准则，过滤所述至少一个多媒体帧的部分的主色阵列，并且获取所产生的主色阵列，
耦合到所述过滤器(F)的输出的动态用户界面数据处理器(UIP)，所述动态用户接口数据处理器(UIP)用于组合从用户界面产生器(UIG)接收到的一组图形项目，所述经过组合的图像项目形成覆盖所述至少一个多媒体帧的用户界面(UI)，基于所得到的主色阵列，所述图形项目的主色被选择为在显示所述图形项目的所述至少一个多媒体帧的部分中可见。
8.根据权利要求7所述的图形处理器，其特征在于，所述内容分析器(CA)用于分析包括I帧数据块的视频传输流所提供的多媒体内容，并且从所述I帧数据块中提取关于所述至少一个多媒体帧的部分中的主色的信息。
9.根据权利要求7所述的图形处理器，其特征在于，所述内容分析器(CA)用于分析在智能眼镜或挡风玻璃中实现的相机所提供的多媒体内容，并且从颜色组成中提取关于所述至少一个多媒体帧的部分中的主色的信息。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的图形处理器，其特征在于，所述过滤器(F)用于根据显示用户界面的图形项目时以交互式即时地引入的用户偏好，或者基于预存储的设置，过滤所述至少一个多媒体帧的主色阵列。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的图形处理器，其特征在于，所述滤波器(F)用于根据所述至少一个多媒体帧所呈现的多媒体内容的质量或类型，过滤所述至少一个多媒体帧的主色阵列。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的图形处理器，其特征在于，其还包括耦合到所述动态用户界面数据处理器(UIP)的输出的彩色渐变器(CF)，所述彩色渐变器(CF)用于通过引入直至较少主色的渐进转变，在预定时间段内改变图形项目的颜色。
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