CN1331349C - 用于控制环境光的方法和***以及发光单元 - Google Patents

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Abstract

本发明描述并涉及在线分析呈现给用户的视频信号，典型的是呈现在屏幕(110)上的视频信号。这种分析导致对发光的适配。信号的一种或多种特性被过滤出来并被转换为一个或多个发光元件(102、104、106、108)的发光设定，所述发光元件又包括一个或多个光源。

Description

用于控制环境光的方法和***以及发光单元
本发明涉及一种控制环境光的方法，该方法包括：由接收器接收视频信号并由呈现设备呈现该视频信号。
本发明还涉及一种用于控制环境光的***，该***包括被构思用于接收视频信号的接收装置，以及被构思用于将该视频信号转换为可以由呈现设备显示的信号的转换装置。
本发明还涉及一种发光单元，其包括发光体以及上述***。
通常，可以从用于接收电视信号并显示所接收到的电视信号的电视台中获知上述方法和***的实施例。电缆、卫星等能够接收该电视信号。此外，数字视频信号接收器(如机顶盒)通常也是已知的。该机顶盒将所接收到的数字视频信号(如MPEG信号)处理成能够由显示单元显示的信号(例如RGB或YUV)，该显示单元诸如CRT显示器、等离子显示器或者LCD显示器。显示器一般位于住宅中，例如在起居室里。这里，还提出了其它家具，例如发光体。然而，通常手动调整该发光体以强调视频信号的内容。例如，当播放浪漫电影时，可以手动地使光变暗，或者当播放恐怖电影时，可以手动调整光的颜色使其包含红色和暗色。
本发明的一个目的是提供一种根据导言所述的方法，该方法以改进的方式调整针对媒体信号内容的环境光。为了达到这个目的，该方法的特征在于该方法还包括分析视频信号；根据所分析的视频信号来设定环境光的属性。通过分析视频信号，环境光可以例如取决于：视频输出的色调、色饱和度、亮度、颜色等等。环境光也可以取决于视频信号中的场景变化或者场景变化的速度。例如，可以随着每次场景变化将环境光打开或关闭，从而有助于人们体验所显示的视频输出。
在权利要求2中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过执行面部识别，分析作为图像的视频信号内容。根据所识别的面部，可以调整环境光。例如，当识别出电影中正面角色的面部时，环境光采用亮色，而当识别出电影中反面角色的面部时，环境光采用暗色。当同时识别出电影中的正面角色和反面角色时，部分环境光采用亮色，而另一部分环境光采用暗色，从而生成暗、亮颜色的混合。
在权利要求3中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过执行表情识别，可以进一步改进环境光的设定。例如，当好角色的心情不好时，环境光可以采用暗色，或者采用用于正面角色的亮色与用于坏心情的暗色的组合。
在权利要求4中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过由呈现设备显示主要数据并且设定该呈现设备附近的环境光属性，环境光更加增强了对所呈现的主要数据的体验。通过例如使所使用的环境光颜色与在所呈现的主要数据中使用的平均颜色相一致，可以增强所述体验。也可以例如使环境光与所呈现的主要数据中使用的颜色分布相一致。
在权利要求5中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过基本上与呈现设备呈现主要数据相同步地设定环境光的属性，使得该环境光更加增强了对所呈现的主要数据的体验。例如，如果是恐怖电影，则当电影中的紧张程度增加时，光可以变得更加暗淡，而当电影中的紧张程度再次降低时，光可以再次变得更加明亮。所使用的环境光颜色也可以根据主要数据内容的改变而变化。例如，当电影中显示广告时，环境光可以被调为通常状态下的白光状态。
在权利要求6中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过使环境光属性的设定可配置，则可以强制改变环境光的默认性质。例如，当环境光仅仅支持有限数量的颜色时，可以配置所支持的颜色。
在权利要求7中描述了根据本发明的方法的一个实施例。通过使环境光属性的设定可由用户偏好来配置，则可以进一步强制改变环境光的默认性质。例如，当用户不需要红色环境光、明亮环境光或者紧张的光效果等等时，用户可以配置这个偏好。
本发明的一个目的是提供一种根据导言所述的***，其以改进的方式对媒体信号的实际内容作出反应。为了实现这个目的，该***的特征在于该***还包括：被构思用于分析所接收到的视频信号并且根据所分析的视频信号来设定环境光属性的处理装置。
在权利要求9和10中描述了根据本发明的***的实施例。在下文中，将参照以下附图所示实施例，阐述本发明的这些方面以及其它方面，从而使其更加清楚：
图1表示了环境光环境的实施例；
图2表示了根据本发明的方法的一个实施例的主要步骤；
图3示意地表示了根据本发明的***的一个实施例。
如今，通过更大的屏幕、图像增强以及更加不可思议的声音增强了人们在家里欣赏媒体内容时的体验。这些手段的实例是宽屏幕电视、100Hz数字扫描图像的增强、杜比环绕声音、菲利普不可思议声音(Philips Incredible Sound)等。此外，电影和电视节目制片人也设法通过各种视觉和听觉效果(例如颜色、场景剪辑等)来影响其观众的体验。
图1表示了环境光环境的一个实施例。此处，100表示起居室，其中放置了发光元件102、104、106、108和112。所述发光元件能够包括不同颜色的LED照明单元，例如红色、绿色和蓝色。也可以利用其它颜色和其它发光源，例如卤素发光源。发光元件112放置在沙发114下面。电视110接收并处理电视信号，经过处理的电视信号显示在其屏幕上。电视110可以是模拟电视信号接收器或者数字电视信号接收器。可以通过圆盘式***天线、电缆、存储设备、互联网等来接收电视信号。此外，一般而言该电视信号可以是能够存储在VCR、CD、DVD、游戏机、PC等上的视频信号或者图像。起居室100还包括其它家具，例如椅子116、118和120以及桌子122。家具的位置以及所示的家具仅仅表示用于说明本发明的实例，其可以与视频、游戏、音频等相结合来实现并改变环境气氛和光效果。例如，当一个人邀请了他的很多朋友来观看DVD，则发出的光增强了他们观看DVD时的体验。在这种情况下，观看科幻电影，并且环境暗紫光加强了第一场景的怪异气氛。在该电影中，雷暴开始了，并且环境光与电影中的雷暴光同步闪烁。当雷暴过去以后，从沙发下开始发出绿色脉动光，以表示外星人接近电影中的角色。
图2表示了根据本发明的方法的一个实施例的主要步骤。在步骤S200中，作为示例，接收电视信号。该电视信号是数字电视信号。该电视信号也可以是模拟电视信号，或者是图像信号(例如JPEG图像)而不是电视信号。
在步骤S202中，分析该电视信号。可以在该视频信号被呈现给用户的路径中的不同位置处分析该电视信号：在输出设备中，例如电视机中；或者将专用设备用于在电视机和DVD播放器之间运行的欧洲标准视频接口上。在分析步骤中分析信号，例如计算所接收到的视频信号的平均颜色。计算将要由显示设备(例如电视屏幕)显示的每一图像帧的平均颜色。代替计算平均颜色，也可以计算最突出的颜色、在图像帧角落处的颜色等等。因此，可以将所计算的颜色用于设定发光元件的光，从而采用这种颜色来增强环境气氛。例如，如果所呈现的是关于雨林的记录片，则在显示设备周围设定绿色环境光，或者设定为反映落日的环境光并使落日的颜色遍布起居室。如果利用图像帧的角落来确定颜色，则在显示设备角落处的发光元件能够采取角落的颜色。此外，可以将图像的颜色分布用于确定环境光效果。例如，如果在图像帧中或者在连续的图像帧中存在似乎来自观看者的左、右或者后方的光，那么随后在左、右或者后方的发光元件应更加明亮。因此，所确定的颜色设定能够影响环境光设定，例如发光元件的色调、色饱和度、强度、亮度、聚焦、扩散度、方向等等。可选的是，在下一步骤中能够对这些发光元件的设定进行微调。
在步骤S204中，对于能够识别的对象进一步分析图像帧，例如球、人或者脸部。将视频信号中该对象的存在用于进一步增强环境光的设定。如果识别出脸部，则也能够分析脸部表情。然后，将这个脸部表情用于通过环境光设定来增强电影中的情绪。例如，当在场景中存在许多明亮的颜色(这是因为其反映晴朗的日子)而该场景中播放的角色又处于一场搏斗中时，则环境光也要通过暗色来反映搏斗。
在步骤S206中，在虑及环境光环境配置的情况下确定发光元件的设定。该配置可以包括例如发光元件的位置、可利用的颜色、可利用的发光元件取向等等。发光元件的位置能够用于确定发光元件相对于显示设备110的位置。非常靠近显示设备110的发光元件不应太亮，以防止之后不再能适当地观看所显示的图像。反之，不应使用距离显示设备110太远的发光元件，这是因为它们的发出的光对环境光没有贡献。例如，还可以将该位置用于确定生成所需要的发光效果所应涉及的发光元件。还可以将该配置信息用于确定不同发光元件的不同强度和颜色，以便实现组合光源的最佳效果。例如，如果显示设备正在显示特定的节目，例如健康节目或者体育节目，则可以使用影响健康和情绪的颜色组合，例如：
早安：R99％+G99％+B99％
休闲： R20％+G50％+B80％
活力： R99％+G40％+B0％
工作： R60％+G50％+B50％
思想： R40％+G60％+B0％
平衡： R40％+G0％+B99％
关系： R40％+G99％+B50％
游戏： R99％+G0％+B99％
爱情： R99％+G0％+B0％
梦想： R0％+G0％+B99％
其中R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。另一实例是配置对于内容变化的敏感度。许多场景剪辑可能导致紧张的发光效果。通过降低敏感度，所述***仅仅对于更长时间间隔内的更主要变化有反应。例如，当观看DVD或者VCR电影时，快进场景使照明转换为中性光设定。又一实例是配置平衡，如果有多个光源该实例将会更多地将发光转移到特定光源上。分化(polarization)和场景对比度也是实例，其中分化反映了该***对于预定事件或多或少地增强环境气氛的能力，例如比起不怎么喜欢的足球俱乐部的进球，更加强调喜欢的足球俱乐部的进球。场景对比度反映了该***在连续场景中改变环境光的能力等等。
在下一步S208中，考虑光设定的其它偏好，例如用户偏好。这些偏好能够用于通过发光效果来影响内容的情绪和环境气氛的放大强度。所述偏好能够加强或减弱该发光效果，例如使恐怖电影看起来没那么令人恐惧。用户偏好还能够用于确定用户是否已经看过电影。例如，每次当用户观看过电影后，环境光效果能够加强。此外，用户偏好能够用于确定需要的发光效果，例如当用户不想强调雷暴时，则可以省略用于雷暴的发光效果。
在最终的步骤S210中，将发光设定发送到不同的发光元件，同时由显示设备同步显示电视信号。通常，音频也与显示电视信号一同播放。优选的是，使发光效果与所显示的电视信号和音频信号相同步。因为所播放的音频信号如公知的那样能够具有环绕效果，所以进一步优选地在空间和时间方面使发光效果与音频相同步。例如，观看者右后方的声音爆发也应受到放置在右侧的发光元件发出的光效果的支持。
特别利用所述的方法，可以实现以下效果：设想在科幻电影中，外星人飞船的影子投射到城市上。这通过利用环境光来延伸这种运动而得到增强。如果该飞船从观看者后面开始出现，则首先使后面的两个发光元件变暗。随后前面的辅助光和发光元件变暗，最终在电视屏幕上该飞船能够迅速地移动到城市上方。如果该飞船在屏幕中开始出现并且经过观看者上方向前移动，则首先前面的两个发光元件变暗，随后后面的辅助光和发光元件变暗。最终前面的发光元件、辅助光和后面的发光元件再次变亮，使得该飞船似乎是在继续飞行。
在本发明方法的实施例中所述的顺序不是强制的，在不背离本发明所规定的概念的情况下，本领域技术人员可以改变所述步骤的顺序或者利用线程模型、多处理器***或者多处理来同时执行所述步骤。
图3示意性地表示了根据本发明的***的一个实施例。该***300包括存储器302、304、308和310。存储器302包括被设计用于接收并解码数字视频信号(例如MPEG信号)的计算机可读代码。存储器304包括被设计用于分析用于图案和对象数字的视频信号、并且如前所述根据上述的分析来设定发光元件314和316的光设定的计算机可读代码。发光元件314包括一个卤素光源，发光元件316是LED灯并且包括三个光源：红色、绿色和蓝色。存储器308包括被设计用于使所接收到的视频信号与光设定相同步的计算机可读代码。存储器310包括被设计用于将视频信号转换成用于显示器312(例如CRT)的可显示的信号(例如RGB)的计算机可读代码。当利用中央处理单元的处理能力时，存储器可以通过软件总线彼此通信，在图中未示出。将该***示例性地描述为软件***。然而，也包括专用的硬件或者软件与硬件的组合，例如被设计用于执行上述方法步骤的可编程硬件。此外，将数字视频信号用作实例，然而也可以使用模拟视频信号。
应当理解，上述实施例解释而不是限制了本发明，本领域技术人员将能够在不背离所附权利要求书范围的情况下设计出许多替换实施例。例如，利用更多特定目的的光源扩展发光，并且提供算法来协调这些光源的输出，例如为了创造环境气氛利用泛光灯来照亮墙壁，为了房间中特定位置的发光效果使光点位于不同位置上，或者在沙发下面放置辅助光。在权利要求书中，置于括号中的任何附图标记不应被理解成对权利要求的限制。词语“包括”不排除存在不同于权利要求中所列的元件或步骤。元件前的词语“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以利用包括几种不同元件的硬件以及适当编程的计算机来实现。在列举了几种装置的***权利要求中，这些装置中的几个能够由同一项计算机可读软件或硬件实现。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施不表示这些措施的组合不能被用于实现优点。

Claims (11)

1.一种控制环境光的方法，该方法包括：
由接收器接收视频信号；
由呈现设备呈现该视频信号；
其特征在于该方法还包括
分析该视频信号；
根据所分析的视频信号设定环境光的属性。
2.根据权利要求1所述的控制环境光的方法，其中分析视频信号包括脸部识别。
3.根据权利要求2所述的控制环境光的方法，其中分析视频信号包括表情识别。
4.根据权利要求1所述的控制环境光的方法，该方法包括设定呈现设备附近的环境光属性。
5.根据权利要求4所述的控制环境光的方法，其中对环境光的属性的设定基本上与呈现设备呈现主要数据相同步。
6.根据权利要求1所述的控制环境光的方法，其中对环境光的属性的设定是可配置的。
7.根据权利要求1所述的控制环境光的方法，其中对环境光的属性的设定是可由用户偏好配置的。
8.一种用于控制环境光的***，该***包括：
被构思成用于接收视频信号的接收装置；
被构思成用于将该视频信号转换为可由呈现设备显示的信号的转换装置；
其特征在于该***还包括：
被构思成用于分析所接收到的视频信号并且根据所分析的视频信号设定环境光属性的处理装置。
9.根据权利要求8所述的用于控制环境光的***，其中该处理装置被构思成用于设定呈现设备附近的环境光的属性。
10.根据权利要求9所述的用于控制环境光的***，该***包括用于使主要数据的呈现与环境光属性的设定相同步的同步装置。
11.包括发光体和根据权利要求8所述的***的发光单元。
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