DE69112574T2 - Anzeigeverfahren und -einrichtung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige von Teilbildern auf einem Bildelementraster, die ein Vordergrundbild darstellen, das sich über ein Hintergrundbild bewegt, wobei die Bewegung zwischen den Teilbildern einen Bruchteil der Größe eines Bildelements beträgt und wobei die Vorrichtung folgendes enthält:
• - einen Anzeigespeicher zum Speichern der Farbcodes für die Bildelemente des Vordergrundbildes, wobei die Anzeigevorrichtung so funktioniert, daß sie das Vordergrundbild in Form von Bildelementen anzeigt, deren Farbe den gespeicherten Farbcodes entspricht;
• - Mittel zum Identifizieren des ersten und des letzten Bildelements des Vordergrundbildes in Übereinstimmung mit der Bewegung zwischen den Teilbildern; und
• - Mittel zum Verändern der angezeigten Farbe des ersten und des letzten Bildelements in Übereinstimmung mit dem Bruchteil der Bewegung.
• Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum vorhergehenden Speichern von Vordergrund-Bilddaten zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.
• Wenn ein Vordergrundbild auf einer Raster-Scan-Anzeigevorrichtung oder einer Anzeigevorrichtung wie z.B. einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (LCD), die aus einer Vielzahl diskreter Bildelemente (Pixel) besteht, über ein Hintergrundbild verschoben wird, wird der Betrachter unter gewissen Umständen eine ruckartige Bewegung wahrnehmen. Ein Beispiel hierfür ist der Fall, in dem das Vordergrundbild vertikal mit einer Geschwindigkeit von drei Zeilen pro Sekunde verschoben wird und die Bildwechselfrequenz 30 Hz beträgt. Im Idealfall sollte sich das Vordergrundbild bei jedem Teilbild eine zehntel Zeile aufwärts (oder abwärts) bewegen; dies ist jedoch bei einer herkömmlichen Raster-Scan- oder LCD-Anzeige nicht möglich. Infolgedessen springt das Vordergrundbild dreimal pro Sekunde um eine Zeile. Diese Aktualisierungsgeschwindigkeit ist so beschaffen, daß der Sprung vom Betrachter klar zu sehen ist und störend oder unangenehm wirken kann. Natürlich bewirken andere Verschiebungsgeschwindigkeiten derartige Sprünge bei anderen Aktualisierungsgeschwindigkeiten. Die gleiche Auswirkung ergibt sich bei horizontaler Verschiebung, wenn sich die angezeigte Information auf Zeilen mit einzelnen Bildelementen bezieht.
• Zur Erzielung einer gleichmäßigen vertikalen Verschiebung eines Textes in einem Teleprompter-System beschreibt Dubner in der US-Patentschrift 4.849.746 eine Anzeigevorrichtung des eingangs erwähnten Typs. Durch die Veränderung der Farben der Randbildelemente und insbesondere durch Vermischen der Vordergrund- und Hintergrundfarben in den Randbereichen kann der Eindruck einer Teilbildelementbewegung erzielt werden, woraus sich eine sehr gleichmäßige Verschiebung ergibt.
• Bei der Dubner-Vorrichtung werden die Bildelementpositionen in zwei benachbarten Zeilen für jedes angezeigte Bildelement untersucht und die Bildelementfarben miteinander verschmolzen, wenn obere und untere Ränder festgestellt werden. Diese Vorgehensweise erfordert einen großen Hardware-Aufwand und ist für den Einsatz in kostengünstigen Geräten, wie z.B. in Heimcomputern oder Compact-Disc- Interactive-Spielern (CD-I-Spielern), nicht geeignet. Außerdem werden im CD-I-Spieler die Bilddaten für Text und Graphiken oft in komprimierter Form, z.B. durch Lauflängencodierung, gespeichert. Daher würde die Anwendung des Dubner-Verfahrens in einem CD-I-Spieler einen zusätzlichen Echtzeit-Decodierer oder einen Zeilen-Zwischenspeicher für decodierte Bildelementwerte erforderlich machen. Außerdem ist die spezielle Hardware der Dubner-Vorrichtung nur für vertikale Verschiebung einsetzbar (siehe auch EP-A 0 399 783, die jedoch nicht vor dem Prioritätsdatum der vorliegenden Patentanmeldung veröffentlicht wurde).
• Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die Darstellung von Text und anderen Bildern mit gleichmäßiger Bewegung zu ermöglichen, so daß sie kostengünstig z.B. in einem Heimcomputer oder einem CD-I-Spieler eingesetzt werden kann.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Anzeige von Teilbildern auf einem Bildelementraster geschaffen, die ein Vordergrundbild darstellen, das sich über ein Hintergrundbild bewegt, wobei die Bewegung zwischen den Teilbildern einen Bruchteil der Größe eines Bildelements beträgt und wobei die Vorrichtung folgendes enthält: einen Anzeigespeicher zum Speichern der Farbcodes für die Bildelemente des Vordergrundbildes, wobei die gespeicherten Farbcodes die angezeigten Bildelementfarben durch Bezugnahme auf Einträge in einer Farbtabelle (Colour Look-up Table, CLUT) der Vorrichtung festlegen und die Anzeigevorrichtung so funktioniert, daß sie das Vordergrundbild in Form von Bildelementen anzeigt, deren Farbe mit den gespeicherten Farbcodes übereinstimmt; Mittel zum Identifizieren des ersten und des letzten Bildelements des Vordergrundbildes in Übereinstimmung mit der Bewegung zwischen den Teilbildern, wobei die Randbildelemente durch gespeicherte Farbcodes identifiziert werden, die sich von denjenigen unterscheiden, die für andere (nicht am Rand liegende) Bildelemente im Vordergrundbild gespeichert sind; und Mittel zum Verändern der angezeigten Farbe des ersten und des letzten Bildelements in Übereinstimmung mit dem Bruchteil der Bewegung durch Aktualisierung der CLUT- Einträge für die Farbcodes der Randbildelemente zwischen den Teilbildern; dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodes für die Vordergrund-Bildelemente einschließlich der unterschiedlichen Farbcodes für die Randbildelemente vorher gespeichert und vor der Anzeige an den Anzeigespeicher übertragen werden. In den meisten kostengünstigen Anzeigevorrichtungen ist bereits eine Farbtabelle enthalten, und deren erfindungsgemaße Verwendung ermöglicht die Anzeige von gleichmäßig verschobenen Bildern, ohne daß spezielle Hardware erforderlich ist. Außerdem brauchen die Randbildelemente für eine ganze Folge von Teilbildern nur einmal identifiziert zu werden, und eine einfache Aktualisierung der CLUT-Einträge ändert dann die Farbe aller Randbildelemente für das folgende Teilbild oder den Teil eines Teilbildes. Die unterschiedlichen Farbcodes können, falls gewünscht, in komprimierter Form dargestellt werden.
• Bei einer speziellen Ausführungsform können die Farbcodes für die Vordergrund-Bildelemente vorher in einem anderen Teil des Speichers der Anzeigevorrichtung, z.B. im RAM, ROM oder CD-ROM, gespeichert werden.
• Eine derartige Ausführungsform kann besonders nützlich sein, wenn das Vordergrundbild eine Kompilierung aus einer Gruppe von Einzelteilen enthält, wobei die Farbcodes für die Gruppe von Einzelteilen vorher gespeichert und selektiv übertragen werden, um das Vordergrundbild im Anzeigespeicher zusammenzusetzen. Die Identifizierung der Randbildelemente braucht für jedes Einzelteil nur einmal durchgeführt zu werden. Zum Anzeigen eines sich verschiebenden Textes können die vorher gespeicherten Einzelteile eine Reihe von Zeichenformen enthalten.
• Die ersten und die letzten Randbildelemente können, falls erforderlich, für vertikale und horizontale Bewegung identifiziert werden. Für nur vertkale oder nur horizontale Bewegung sind unterschiedliche Farbcodes für zwei Arten von Randbildelementen zuzüglich deijenigen für die nicht am Rand liegenden Bildelemente erforderlich. Die Bewegung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung erfordert unterschiedliche Farbcodes für vier Arten von Randbildelementen (oben, unten, rechts und links). Bei diagonaler Bewegung können vier weitere Farbcodes den Eckbildelementen zugeordnet werden.
• Die Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zum vorhergehenden Speichern von Vordergrund-Bilddaten zur Verwendung in einer Vorrichtung wie oben beschrieben, wobei das Verfahren folgendes beinhaltet:
• - Empfangen von Informationen, die die Bildelemente von zumindest einem Bestandteil des Vordergrundbildes identifizieren;
• - Identifizieren des ersten und des letzten Randbildelements für -mindestens eine Bewegungsrichtung des Vordergrundbildes;
• - Zuordnen unterschiedlicher Farbcodes zu den ersten Randelementen, den letzten Randbildelementen und den nicht am Rand liegenden Bildelementen des Vordergrundbildes;
• - Speichern der Farbcodes für die Bildelemente des Vordergrundbildes als Farbcodes für eine Gruppe von Einzelteilen des Vordergrundbildes in einem Speicher zur Verwendung in der Anzeigevorrichtung.
• Der Speicher kann ein Hintergrundspeicher, der einen Bestandteil der Anzeigevorrichtung darstellt, oder ein herausnehmbarer Massenspeicher, wie z.B. ein CD-ROM, sein.
• Im speziellen Fall können die vorher für eine Gruppe von Einzelteilen des Vordergrundbildes gespeicherten Farbcodes z. B. Textzeichenformen sein.
• Die obengenannten und weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist und im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen:
• Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anzeige eines Vordergrundbildes über einem Hintergrundbild;
• Figur 2 eine Folge von Formen, wie sie in aufeinanderfolgenden Bildern beim Verschieben über einem Hintergrundbild auf einer Anzeige erscheinen;
• Figur 3 ein Beispiel für ein Hintergrundbild;
• Figur 4 ein Beispiel für ein Vordergrundbild;
• Figur 5 einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Bestimmen von Randbildelementen von zu verschiebenden Vordergrundformen erläutert; und
• Figur 6 einen Ablaufplan, der die Bestimmung der Farbe von Randbildelementen erläutert.
• Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein Anzeigegerät 1 enthält, das ein herkömmlicher Raster-Scan-Kathodenstrahlröhren-Fernsehbildschirm oder ein Flüssigkristall- oder ein anderes Anzeigegerät sein kann. Ein erster Speicherblock 2 bildet einen Anzeigespeicher, der ein Bild speichert, das in digitaler Form angezeigt werden soll, und der z.B. als eine Matrix aus 1024 x 256 Speicherplätzen angeordnet sein kann, von denen jeder ein Bildelement (Pixel) speichert. Der Speicher 2 enthält außerdem ein Verschiebungsoffsetregister (Scroll Offset Register) 2a, das die Startposition jedes anzuzeigenden Teilbildes, d.h. die Position im Speicher 2 definiert, in der sich die erste anzuzeigende Zeile befindet. Eine Zentraleinheit (CPU) 3 steuert das Schreiben von Daten in den Speicher 2 und das Lesen von Daten aus dem Speicher 2. Zu der Zentraleinheit 3 gehört ein Speicherblock 4, der die Betriebsprogramme und einen Massenspeicher 5 enthält, der als optische Platte ausgeführt sein kann. Zur Zentraleinheit 3 gehört außerdem ein Benutzereingabegerät 6, das als Maus oder Rollkugel (Tracker Ball) ausgeführt sein kann. Weitere Eingabegeräte, wie z.B. Tastaturen oder Tablett und Stift, könnten ebenfalls verwendet werden. Der Speicher 2 ist mit einer Farbtabelle (CLUT) 7 und dann über einen Digital/Analog-Umsetzer 8 mit dem Anzeigegerät 1 verbunden. Eine der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung ähnliche Vorrichtung könnte in einen CD-I-Spieler eingebaut werden.
• Die Funktionsweise der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung wird in bezug auch auf Figur 2 beschrieben, in der dargestellt ist, wie die vertikale Verschiebung anhand des hier dargelegten Konzepts der Erfindung erzielt wird.
• Wie eingangs erwähnt erfolgt die vertikale Verschiebung eines Bildes in einer Raster-Scan-Anzeige nicht gleichmäßig, wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit nicht so gewählt ist, daß sich das Bild um eine ganzzahlige Anzahl von Zeilen oder Bildelementen pro Teilbild bewegt. Dies liegt an der Zeilenstruktur der Anzeige. Wird eine Kathodenstrahlröhre als Anzeigegerät verwendet, hat die Verschiebung in horizontaler (oder Zeilen-) Richtung nicht diese Auswirkung, es sei denn das Bild wird von einem digitalen Teilbildspeicher abgeleitet; in diesem Fall würde der gleiche Effekt auftreten, da die Bildelemente entlang jeder Zeile abgetastet werden. Bei z.B. einer Flüssigkristallanzeige, die aus diskreten Elementen besteht, tritt der Effekt in beiden Richtungen auf, unabhängig von der Quelle der Bildinformation.
• Angenommen, das zu verschiebende Bild enthält schwarze Formen auf einem weißen Hintergrund, z.B. Textzeilen, dann kann der optische Eindruck einer gleichmäßigen vertikalen Bewegung dadurch erzielt werden, daß die Helligkeit der Zeilen am oberen und am unteren Rand der angezeigten Formen manipuliert wird. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Wie in Figur 2a gezeigt, liegt die obere Kante der Form in der Abtastzeile n, während die untere Kante des Querbalkens des T in der Abtastzeile n+3 und die untere Kante des senkrechten Balkens des T in der Abtastzeile n+9 liegt. Mle Bildelemente der Form weisen dieselbe Farbe, in diesem Fall schwarz, und denselben Helligkeitswert auf. Figur 2b zeigt die Situation im nächsten Teilbild, in dem die Form um ein Viertel der Zeilenhöhe nach oben verschoben werden soll. In der Praxis kann dies natürlich aufgrund der Zeilen struktur des Bildes nicht erreicht werden, es kann jedoch der Eindruck geweckt werden, indem man die Zeile n-1 drei Viertel der Hintergrundfarbe und ein Viertel der Vordergrundfarbe annehmen läßt, und indem man die Zeile n + 3, wo sie den unteren Rand der Form bildet, und die Zeile n + 9 drei Viertel der Vordergrundfarbe und ein Viertel der Hintergrundfarbe annehmen läßt. Dadurch ist bei schwarzem Vordergrund (Buchstabe T) und weißem Hintergrund die Zeile n+ 1 zu drei Vierteln weiß und die Zeilen n+3 und n+9 sind zu drei Vierteln schwarz. Im nächsten Teilbild soll die Form, wie in Figur 2c gezeigt, um eine halbe Zeilenhöhe nach oben verschoben werden. In diesem Fall sind die Zeilen n-1, n+3 und n+9 jeweils zur Hälfte Vordergrund bzw. Hintergrund. Im nächsten Teilbild ist, wie in Figur 2d gezeigt, die Form um drei Viertel der Zeilenhöhe nach oben verschoben. Hier ist die Zeile n-1 zu drei Vierteln schwarz, und die Zeilen n+3 und n+9 sind zu einem Viertel schwarz. Im nächsten Teilbild ist die Form um eine ganze Zeilenhöhe nach oben verschoben, und es sind infolgedessen alle Bildelemente innerhalb der Form schwarz (die Vordergrundfarbe).
• Dieses Schema ist ebenfalls anwendbar, wenn die Farben des Vordergrundes und des Hintergrundes nicht schwarz und weiß sind, sondern z.B. zwei Grauschattierungen in einer monochromen Anzeige oder zwei verschiedene Farben in einer Farbanzeige. Es müssen lediglich die geeigneten Anteile der Hintergrund- und Vordergrundfarben oder Helligkeitswerte gemischt werden.
• Die beschriebene Veränderung der Helligkeitswerte des oberen und des unteren Randes der Form bewirkt, daß sich die Form scheinbar viermal in Schritten von einer Viertel Zeile, d.h. ein Viertel Zeile pro Teilbild, nach oben verschiebt, anstatt einfach alle vier Teilbilder von einer Zeile zur nächsten zu springen. Durch die geeignete Wahl der Mischwerte kann dieses Schema leicht an jegliche Verschiebungsgeschwindigkeit angepaßt werden.
• Zur Durchführung dieses Verfahrens zum Verschieben von Formen können vier (oder allgemeiner n, wobei n eine Ganzzahl ist) Kopien der Daten gespeichert werden. Dies vervierfacht (oder multipliziert mit n) den benötigten Speicherplatz und kann zu höheren Verarbeitungskosten bei der Erzeugung bzw. dem Laden der zusätzlichen Daten führen. Alternativ werden die Daten mit erheblichem Verarbeitungskostenaufwand verändert. In Abhängigkeit von dem Inhalt der Anzeige müssen eventuell viele Bildelemente verändert werden, und es können erhebliche Verarbeitungskosten dadurch entstehen, daß zu entscheiden ist, weiche Bildelemente sich unmittelbar über einem oberen Rand oder am unteren Rand der Formen befinden.
• Das Verfahren kann praktischer mit Hilfe eines Anzeigesystems mit Farbtabelle (CLUT) durchgeführt werden, indem beim Schreiben des Bildes ein erster CLUT-Code für den größten Teil jeder Form, ein zweiter CLUT-Code für den Hintergrund, ein dritter CLUT-Code für die Bildelemente, die den unteren Rand der Form definieren (Bildelemente am unteren Rand), und ein vierter CLUT-Code für alle Hintergrund-Bildelemente verwendet wird, die sich unmittelbar oberhalb des oberen Randes der Form befinden (Bildelemente am oberen Rand). Wenn die Form vertikal verschoben wird, können die entsprechenden Helligkeitswerte dieser Bildelemente am oberen und am unteren Rand im gesamten Bild geändert werden, indem lediglich zwei CLUT-Einträge, d.h. diejenigen für die Bildelemente am oberen und am unteren Rand, geändert werden. Hierbei wird natürlich angenommen, daß der Hintergrund konstant ist und daß die Formen ebenfalls eine einheitliche Farbe aufweisen. Somit ist für diese einfache Anordnung nur eine Farbtabelle mit vier Speicherplätzen erforderlich. Ein Speicherplatz enthält die Farbe des Vordergrunds (der Form), einer die Hintergrundfarbe, einer die Farbe des Bildelements am oberen Rand und ein weiterer die Farbe des Bildelements am unteren Rand. Die letzten beiden CLUT-Werte müssen für jedes Teilbild in Übereinstimmung mit der Verschiebungsgeschwindigkeit aktualisiert werden. So entspricht z.B. in bezug auf Figur 2, wenn die Figuren 2a bis 2e die Teilbilder 1 bis 5 darstellen, in Teilbild 1 das Bildelement am oberen Rand 100% Hintergrund und das Bildelement am unteren Rand 100% Vordergrund; in Teilbild 2 entspricht das Bildelement am oberen Rand 75 % Hintergrund und 25 % Vordergrund und das Bildelement am unteren Rand 75 % Vordergrund und 25 % Hintergrund; in Teilbild 3 entsprechen sowohl das Bildelement am oberen Rand als auch dasjenige am unteren Rand 50% Vordergrund und 50% Hintergrund; und in Teilbild 4 entspricht das Bildelement am oberen Rand 75 % Vordergrund und 25 % Hintergrund und das Bildelement am unteren Rand 25 % Vordergrund und 75 % Hintergrund. In Teilbild 5 entspricht das Bildelement am oberen Rand 100% Hintergrund und das Bildelement am unteren Rand 100% Vordergrund, wobei sich die obengenannte Folge bei weiterem Verschieben mit dieser Geschwindigkeit wiederholt. Die Folge der CLUT-Werte wird vom Mikroprozessor aus der erforderlichen Verschiebungsgeschwindigkeit errechnet
• Natürlich sind auch andere Verschiebungsgeschwindigkeiten einschließlich derjenigen möglich, bei denen sich keine ganzzahlige Anzahl von Teilbildperioden zwischen den Zeilenbreitenintervallen ergibt. Dies wirkt sich so aus, daß eine variable Anzahl von Teilbildperioden zwischen der tatsächlichen Verschiebung der Form um eine Zeile entsteht, und der Mikroprozessor muß die Anzahl der Teilbilder zwischen jeder Umschaltung und dann die geeigneten Verhältnisse berechnen, in denen die Hintergrund- und Vordergrundfarben für die Randbildelemente zu mischen sind.
• Es sollte beachtet werden, daß sich das Verfahren genauso gut durchführen ließe, wenn die Bildelemente am oberen Rand als diejenigen Bildelemente definiert würden, die den oberen Rand der Form festlegen, und wenn die Bildelemente am unteren Rand als die Hintergrund-Bildelemente definiert würden, die sich unmittelbar unterhalb des Randes der Form befinden.
• Eine Verschiebung nach unten kann dadurch erzielt werden, daß die Reihenfolge der für die Verschiebung nach oben erforderlichen Verfahrensschritte umgekehrt wird, wobei sowohl die Bildelemente am oberen Rand als auch diejenigen am unteren Rand festgelegt werden. Eine horizontale Verschiebung von links nach rechts oder von rechts nach links kann im wesentlichen auf die gleiche Weise erreicht werden, wobei die Farben der Bildelemente am linken und am rechten Rand wie bei den Bildelementen am oberen und unteren Rand als CLUT-Codes eingetragen werden. Infolgedessen sind für den Fall, daß sowohl eine Verschiebung nach oben/unten als auch nach links/rechts erforderlich ist, mindestens vier CLUT-Codes zusätzlich zu den Vordergrund- und Hintergrund-CLUT-Codes notwendig. Diese Mindestanzahl ergibt jedoch kein zufriedenstellendes Ergebnis, wenn eine gleichzeitige Verschiebung in horizontaler und in vertikaler Richtung (und somit auch in diagonaler Richtung) gewünscht wird, da es in diesem Fall Bildelemente gibt, die zu zwei Rändern, z.B. links und oben, gehören, und sie, falls sie einem der Ränder zugeordnet würden, für die andere Verschiebungsrichtung falsch wären. Für diesen Fall wären vier weitere CLUT-Codes notwendig, um den vier möglichen diagonalen Richtungen gerecht zu werden.
• Es ist ersichtlich, daß ein vergleichsweise einfaches Verfahren angewendet werden kann, wenn der Hintergrund eine konstante Farbe und Leuchtdichte (Helligkeit) und der Vordergrund ebenfalls eine (andere) konstante Farbe und Helligkeit aufweist. Die Situation ist jedoch komplizierter, wenn die Ränder der Formen "Antialiasing" unterzogen sind, da, im Falle von schwarz und weiß, Bildelemente mit Grauschattierungen bereits in den Rändern der Zeichenformen vorhanden sein können. Falls der Heiligkeitskontrast zwischen den Bildelementen nicht so groß ist, wird die Verschiebung nicht so ungleichmäßig sein und kann eventuell vernachläßigt werden. Ist der Kontrast zwischen den Randbildelementen und dem Hintergrund oder zwischen einem Randbildelement, dessen Helligkeit so reduziert werden kann, daß der Rand der Form einem "Antialiasing" unterzogen wird, und einem benachbarten Farb-Bildelement innerhalb der Form groß, so kann eine weitere Verarbeitung wünschenswert sein. Durch die Schaffung von weiteren CLUT-Speicherplätzen, die mit ausgewählten Farbwerten belegt werden können, die sich auf spezielle Mischungen der Vordergrund- und Hintergrundfarben beziehen, können diese Bildelemente mit "Antialiasing" verarbeitet werden. Zur Begrenzung der Anzahl der erforderlichen CLUT-Einträge kann es notwendig sein, spezielle Mischungen von Hintergrund und Vordergrund auszuwählen und jegliches gegebene Bildelement mit "Antialiasing" derjenigen dieser Mischungen zuzuordnen, die diesem Bildelement am nächsten kommt.
• Es ist möglich, das Verfahren zur Verarbeitung entweder von schwarz weißen oder von farbigen Bildern einzusetzen. Der Einfachheit halber bezieht sich der größte Teil der Beschreibung auf schwarz-weiße Bilder, dem Fachkundigen wird jedoch klar sein, daß Schwarz und Weiß durch zwei andere Farben oder eine einzige Farbe mit zwei Helligkeitsstufen ersetzt werden können.
• Bei der bisherigen Beschreibung wurde angenommen, daß der Hintergrund eine konstante Farbe und die Vordergrundformen eine andere konstante Farbe aufweisen. Dies trifft im allgemeinen beim Verschieben von Text zu; falls der Hintergrund jedoch nicht aus einer Unifarbe besteht, ist das Verschmelzen der Zeichenfarbe mit der Hintergrundfarbe nicht ideal, da die CLUT-Codes eine einzige Hintergrundfarbe voraussetzen. In einigen Fällen kann der Hintergrund ein texturiertes Muster haben, wobei der Farbunterschied nicht sehr grob ist, und in diesem Fall könnte eine Durchschnittsfarbe als Hintergrundfarbe verwendet werden. Da das menschliche Auge auf Schwankungen der Helligkeit stärker reagiert als auf Schwankungen des Farbtons oder der Farbsättigung, könnte das Verfahren immer noch für Hintergründe eingesetzt werden, die erhebliche Schwankungen des Farbtons oder der Farbsättigung aufweisen, deren Helligkeit jedoch im wesentlichen gleichmäßig wahrgenommen wird.
• Ist der Hintergrund bekannt und besteht er aus einer begrenzten Anzahl großer einfarbiger Flächen mit verschiedenen entsprechenden Farben, könnte eine gleichmäßige vertikale oder horizontale Verschiebung dadurch erzielt werden, daß weitere CLUT-Code-Gruppen eingesetzt werden, die jeder der Flächen zugeordnet sind. Figur 3 zeigt ein Beispiel, bei dem der Hintergrund aus einem senkrechten Streifen 11 und einem ansonsten konstanten Hintergrund 10 besteht, wobei sich die Farbe des Streifens 11 von derjenigen des übrigen Hintergrundes 10 unterscheidet. In diesem Fall werden bei einer vertikalen Verschiebung dem senkrechten Streifen und dem Hintergrund unterschiedliche CLUT-Codes zugeordnet.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß eine zu verschiebende Form zwei voneinander abgegrenzte Farbflächen aufweist. Wie in Figur 4 dargestellt, enthält die Form 13 auf dem Hintergrund 12 einen andersfarbigen Block 14. Dieser Fall kann dadurch gelöst werden, daß das Verfahren für den Übergang zwischen den beiden Farbblöcken wiederholt wird. Dafür sind natürlich weitere CLUT-Einträge erforderlich.
• Einige Systeme, z.B. CD-I-Systeme, lassen die Änderung der CLUT-Einträge während des Abtastens des Anzeigebildschirms zu. In diesem Fall kann die Erfindung bei einem Hintergrund eingesetzt werden, dessen Farbe sich mit der vertikalen Position ändert, d.h. aus horizontalen Farbstreifen besteht oder eine gleichmäßige Veränderung der Farbe von oben nach unten beinhaltet.
• Bei einer vertikalen Verschiebung, bei der die zu verändernden Bildelemente diejenigen sind, die unmittelbar oberhalb des oberen Randes der verschobenen Form liegen, und diejenigen sind, die am unteren Rand der verschobenen Form liegen, müssen die entsprechenden Bildelemente identifiziert werden und muß dafür gesorgt werden, daß sie in verschiedene CLUT-Codes geschrieben werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Bild abgetastet wird und daß für jedes Bildelement festgelegt wird, ob es zum Vordergrund oder zum Hintergrund gehört. Gehört ein Bildelement zum Vordergrund und das benachbarte Bildelement zum Hintergrund, wird ein Formrand erkannt. Betrachtet man senkrechte Bildelementpaare und das in Figur 2 dargestellte Schema, dann sollte das obere Bildelement in den CLUT-Code für den oberen Rand geschrieben werden, wenn das obere Bildelement Hintergrund und das untere Bildelement Vordergrund darstellt. Desgleichen sollte das obere Bildelement in den CLUT- Code für den unteren Rand geschrieben werden, wenn das obere Bildelement Vordergrund und das untere Bildelement Hintergrund darstellt. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig, muß jedoch nur einmal durchgeführt werden, und das Bild kann dann verschoben werden, ohne daß weitere Berechnungen angestellt werden müssen. Falls das Bild aus Einzelteilen besteht, kann das Verfahren auf die gespeicherten Einzelteile, z.B. den alphanumerischen Zeichensatz bei der Verschiebung von Text, angewendet werden, so daß keine weitere Berechnung erforderlich ist, wenn das Bild zusammengesetzt wird, vorausgesetzt, daß sich die Formen nicht berühren oder überlappen.
• Figur 5 zeigt einen Ablaufplan des Verfahrens zur Bestimmung der Bildelemente am oberen und unteren Rand bei einem Anzeigespeicher mit 256 Bytes in der Breite (x-Richtung) und 1024 Bytes in der Höhe (y-Richtung), wobei x = 0, y = 0 die Position links oben bezeichnet.
• Der erste Schritt ist die Initialisierung, Block 100, INIT, bei dem x,y auf 0,0 gesetzt werden. Anschließend werden die Bildelemente x,y und x,(y+ 1), Block 101, RPIX, gelesen. Dann wird entschieden, Block 102, T/B PIX?, ob das Bildelementpaar x,y und x,(y+ 1) den Rand einer Form markiert. Dies geschieht auf der Grundlage eines Tests mit drei Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit: Wenn Bildelement xy Hintergrund und Bildelement x,(y+ 1) Vordergrund ist, dann ist x,y ein Bildelement am oberen Rand; die zweite Möglichkeit: Wenn Bildelement x,y Vordergrund und Bildelement x,(y+ 1) Hintergrund ist, dann ist x,y ein Bildelement am unteren Rand; und die dritte Möglichkeit: Wenn keine dieser Bedingungen zutrifft, d.h. beide Bildelemente Vordergrund oder beide Bildelemente Hintergrund sind, dann ist kein Rand festgelegt. Ist das Ergebnis des ersten Tests positiv, dann wird der obere Rand bei Bildelement x,y, Block 103, WTP, geschrieben. Ist das Ergebnis des zweiten Tests positiv, dann wird der untere Rand bei Bildelement x,y, Block 104, WBM, geschrieben. Die x-Koordinate des Bildes wird dann in Block 105, INCx, inkrementiert, und das Verfahren wird mit dem Lesen der Bildelemente (x+ 1), y und (x+ 1), (y+ 1) wiederholt. Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis festgestellt wird, daß das Ende einer Zeile erreicht ist, Block 106, x =256?, wenn der y-Wert inkrementiert wird, Block 107, INCy. Der Befehl INCY setzt auch den x-Wert wieder auf Null zurück. Das Verfahren wird dann solange wiederholt, bis der Test y = 1022? die Antwort YES, Block 108, ergibt, wenn alle Bildelementpaare im Speicher überprüft wurden, um die Bildelemente am oberen und unteren Rand zu bestimmen, und das Verfahren endet bei Block 109, END.
• Ein ähnliches Verfahren wird zur Feststellung der Bildelemente am linken und am rechten Rand angewendet; in diesem Fall sind die zu vergleichenden Bildelemente jedoch die benachbarten Bildelemente innerhalb der Zeilen, d.h. x,y und (x+ 1), y. Zur Feststellung diagonaler Bildelemente, bei denen der linke und der rechte Rand auf den oberen und den unteren Rand treffen, ist es erforderlich, die Bildelemente in Gruppen von vier Bildelementen in der Anordnung 2 x 2 zu vergleichen. Wird eine Kombination aus drei Vordergrund- und einem Hintergrund-Bildelement oder aus drei Hintergrund- und einem Vordergrund-Bildelement gefunden, so ist das ungerade Bildto element ein diagonales Bildelement. Dieses Verfahren kann so eingeschränkt werden, daß Bildelementgruppen, die Randbildelemente enthalten, oder andere Bildelementgruppen nicht überprüft zu werden brauchen.
• Figur 6 zeigt einen Ablaufplan, der das Verfahren der vertikalen Verschiebung verdeutlicht. Der erste Schritt, Block 201, besteht darin, die Verschiebungsgeschwindigkeit von dem Eingagegerät zu lesen und für jedes Teilbild die vertikale Position in Form einer Zeilenzahl zu berechnen. Der zweite Schritt, Block 202, besteht darin, die ganzzahligen und die nicht ganzzahligen Teile der Zeilenzahl zu trennen. Der ganzzahlige Teil wird in das Verschiebungsoffsetregister geschrieben, damit die Teilbildabtastung diesen ausgewählten Teil aus dem Anzeigespeicher 2, Block 203, lesen kann. Die Zentraleinheit 3 errechnet anhand des nicht ganzzahligen Teiles der Zeilenzahl die CLUT-Einträge für die Bildelemente am oberen und unteren Rand, Block 204, und schreibt sie in die Farbtabelle 7, Block 205. Dieses Verfahren wiederholt sich zykiisch, während die Verschiebung durch das Eingabegerät ausgewählt wird. Die erforderlichen Berechnungen können für das nächste Teilbild vorgenommen werden, während das aktuelle Teilbild angezeigt wird, so daß die CLUT-Einträge aktualisiert sind, wenn die Abtastung beginnt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Anzeige von Teilbildern auf einem Bildelementraster, die ein Vordergrundbild darstellen, das sich über ein Hintergrundbild bewegt, wobei die Bewegung zwischen den Teilbildern einen Bruchteil der Größe eines Bildelements beträgt und wobei die Vorrichtung folgendes enthält:

- einen Anzeigespeicher zum Speichern der Farbccdes für die Bildelemente des Vordergrundbildes, wobei die gespeicherten Farbcodes die angezeigten Bildelementfarben durch Bezugnahme auf Einträge in einer Farbtabelle (Colour Look-up Table, CLUT) der Vorrichtung festlegen und die Anzeigevorrichtung so funktioniert, daß sie das Vordergrundbild in Form von Bildelementen anzeigt, deren Farbe mit den gespeicherten Farbcodes übereinstimmt;

- Mittel zum Identifizieren des ersten und des letzten Bildelements des Vordergrundbildes in Übereinstimmung mit der Bewegung zwischen den Teilbildern, wobei die Randbildelemente durch gespeicherte Farbcodes identifiziert werden, die sich von denjenigen unterscheiden, die für andere, d.h. nicht am Rand liegende Bildelemente im Vordergrundbild gespeichert sind;

- Mittel zum Verändern der angezeigten Farbe des ersten und des letzten Bildelements in Übereinstimmung mit dem Bruchteil der Bewegung durch Aktualisierung der CLUT-Einträge für die Farbcodes der Randbildelemente zwischen den Teilbildern;

wobei die Farbcodes für die Vordergrund-Bildelemente einschließlich der unterschiedlichen Farbcodes für die Randbildelemente vorher gespeichert und vor der Anzeige an den Anzeigespeicher übertragen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Vordergrundbild eine Kompilierung aus einer Gruppe von Einzelteilen enthält, wobei die Farbcodes für die Gruppe von Einzelteilen vorher gespeichert und selektiv übertragen werden, um das Vordergrundbild im Anzeigespeicher zusammenzusetzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Vordergrundbild die Verschiebung von Text beinhaltet, und wobei die Gruppe der vorher gespeicherten Einzelteile einen Satz Zeichenformen enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei drei unterschiedliche Farbcodes für nicht am Rande liegende Bildelemente und zwei Gruppen von Randbildelementen im Hinblick auf mindestens eine Verschiebungsrichtung zugeordnet werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei unterschiedliche Farbcodes für nicht am Rande liegende Bildelemente und vier Gruppen von Randbildelementen zugeordnet werden, um eine Verschiebung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung zu ermöglichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei weitere Farbcodes für Eckbildelemente zugeordnet werden, wo sich zwei Arten von Randbildelementen überlappen, um eine Verschiebung zu ermöglichen, die sowohl horizontale als auch vertikale Komponenten beinhaltet.

7. Verfahren zum vorhergehenden Speichern von Vordergrund-Bilddaten zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgendes beinhaltet:

- Empfangen von Informationen, die die Bildelemente von zumindestens einem Bestandteil des Vordergrundbildes identifizieren;

- Identifizieren des ersten und des letzten Randbildelements für zumindest eine Bewegungsrichtung des Vordergrundbildes;

- Zuordnen unterschiedlicher Farbcodes zu den ersten Randelementen, den letzten Randbildelementen und den nicht am Rand liegenden Bildelementen des Vordergrundbildes; und

- Speichern der Farbcodes für die Bildelemente des Vordergrundbildes als Farbcodes für eine Gruppe von Einzelteilen des Vordergrundbildes in einem Speicher zur Verwendung in der Anzeigevorrichtung.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Gruppe der Einzelteile einen Zeichensatz für die Anzeige von sich verschiebendem Text enthält.