專利名稱：用于控制環(huán)境光的方法和系統(tǒng)以及發(fā)光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制環(huán)境光的方法，該方法包括由接收器接收視頻信號并由呈現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)該視頻信號。
本發(fā)明還涉及一種用于控制環(huán)境光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被構(gòu)思用于接收視頻信號的接收裝置，以及被構(gòu)思用于將該視頻信號轉(zhuǎn)換為可以由呈現(xiàn)設(shè)備顯示的信號的轉(zhuǎn)換裝置。
本發(fā)明還涉及一種發(fā)光單元，其包括發(fā)光體以及上述系統(tǒng)。
通常，可以從用于接收電視信號并顯示所接收到的電視信號的電視臺中獲知上述方法和系統(tǒng)的實施例。電纜、衛(wèi)星等能夠接收該電視信號。此外，數(shù)字視頻信號接收器(如機頂盒)通常也是已知的。該機頂盒將所接收到的數(shù)字視頻信號(如MPEG信號)處理成能夠由顯示單元顯示的信號(例如RGB或YUV)，該顯示單元諸如CRT顯示器、等離子顯示器或者LCD顯示器。顯示器一般位于住宅中，例如在起居室里。這里，還提出了其它家具，例如發(fā)光體。然而，通常手動調(diào)整該發(fā)光體以強調(diào)視頻信號的內(nèi)容。例如，當(dāng)播放浪漫電影時，可以手動地使光變暗，或者當(dāng)播放恐怖電影時，可以手動調(diào)整光的顏色使其包含紅色和暗色。
本發(fā)明的一個目的是提供一種根據(jù)導(dǎo)言所述的方法，該方法以改進的方式調(diào)整針對媒體信號內(nèi)容的環(huán)境光。為了達到這個目的，該方法的特征在于該方法還包括分析視頻信號；根據(jù)所分析的視頻信號來設(shè)定環(huán)境光的屬性。通過分析視頻信號，環(huán)境光可以例如取決于視頻輸出的色調(diào)、色飽和度、亮度、顏色等等。環(huán)境光也可以取決于視頻信號中的場景變化或者場景變化的速度。例如，可以隨著每次場景變化將環(huán)境光打開或關(guān)閉，從而有助于人們體驗所顯示的視頻輸出。
在權(quán)利要求2中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過執(zhí)行面部識別，分析作為圖像的視頻信號內(nèi)容。根據(jù)所識別的面部，可以調(diào)整環(huán)境光。例如，當(dāng)識別出電影中正面角色的面部時，環(huán)境光采用亮色，而當(dāng)識別出電影中反面角色的面部時，環(huán)境光采用暗色。當(dāng)同時識別出電影中的正面角色和反面角色時，部分環(huán)境光采用亮色，而另一部分環(huán)境光采用暗色，從而生成暗、亮顏色的混合。
在權(quán)利要求3中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過執(zhí)行表情識別，可以進一步改進環(huán)境光的設(shè)定。例如，當(dāng)好角色的心情不好時，環(huán)境光可以采用暗色，或者采用用于正面角色的亮色與用于壞心情的暗色的組合。
在權(quán)利要求4中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過由呈現(xiàn)設(shè)備顯示主要數(shù)據(jù)并且設(shè)定該呈現(xiàn)設(shè)備附近的環(huán)境光屬性，環(huán)境光更加增強了對所呈現(xiàn)的主要數(shù)據(jù)的體驗。通過例如使所使用的環(huán)境光顏色與在所呈現(xiàn)的主要數(shù)據(jù)中使用的平均顏色相一致，可以增強所述體驗。也可以例如使環(huán)境光與所呈現(xiàn)的主要數(shù)據(jù)中使用的顏色分布相一致。
在權(quán)利要求5中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過基本上與呈現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)主要數(shù)據(jù)相同步地設(shè)定環(huán)境光的屬性，使得該環(huán)境光更加增強了對所呈現(xiàn)的主要數(shù)據(jù)的體驗。例如，如果是恐怖電影，則當(dāng)電影中的緊張程度增加時，光可以變得更加暗淡，而當(dāng)電影中的緊張程度再次降低時，光可以再次變得更加明亮。所使用的環(huán)境光顏色也可以根據(jù)主要數(shù)據(jù)內(nèi)容的改變而變化。例如，當(dāng)電影中顯示廣告時，環(huán)境光可以被調(diào)為通常狀態(tài)下的白光狀態(tài)。
在權(quán)利要求6中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過使環(huán)境光屬性的設(shè)定可配置，則可以強制改變環(huán)境光的默認(rèn)性質(zhì)。例如，當(dāng)環(huán)境光僅僅支持有限數(shù)量的顏色時，可以配置所支持的顏色。
在權(quán)利要求7中描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。通過使環(huán)境光屬性的設(shè)定可由用戶偏好來配置，則可以進一步強制改變環(huán)境光的默認(rèn)性質(zhì)。例如，當(dāng)用戶不需要紅色環(huán)境光、明亮環(huán)境光或者緊張的光效果等等時，用戶可以配置這個偏好。
本發(fā)明的一個目的是提供一種根據(jù)導(dǎo)言所述的系統(tǒng)，其以改進的方式對媒體信號的實際內(nèi)容作出反應(yīng)。為了實現(xiàn)這個目的，該系統(tǒng)的特征在于該系統(tǒng)還包括被構(gòu)思用于分析所接收到的視頻信號并且根據(jù)所分析的視頻信號來設(shè)定環(huán)境光屬性的處理裝置。
在權(quán)利要求9和10中描述了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例。在下文中，將參照以下附圖所示實施例，闡述本發(fā)明的這些方面以及其它方面，從而使其更加清楚

圖1表示了環(huán)境光環(huán)境的實施例；
圖2表示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的主要步驟；圖3示意地表示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例。
如今，通過更大的屏幕、圖像增強以及更加不可思議的聲音增強了人們在家里欣賞媒體內(nèi)容時的體驗。這些手段的實例是寬屏幕電視、100Hz數(shù)字掃描圖像的增強、杜比環(huán)繞聲音、菲利普不可思議聲音(Philips Incredible Sound)等。此外，電影和電視節(jié)目制片人也設(shè)法通過各種視覺和聽覺效果(例如顏色、場景剪輯等)來影響其觀眾的體驗。
圖1表示了環(huán)境光環(huán)境的一個實施例。此處，100表示起居室，其中放置了發(fā)光元件102、104、106、108和112。所述發(fā)光元件能夠包括不同顏色的LED照明單元，例如紅色、綠色和藍色。也可以利用其它顏色和其它發(fā)光源，例如鹵素發(fā)光源。發(fā)光元件112放置在沙發(fā)114下面。電視110接收并處理電視信號，經(jīng)過處理的電視信號顯示在其屏幕上。電視110可以是模擬電視信號接收器或者數(shù)字電視信號接收器?？梢酝ㄟ^圓盤式衛(wèi)星電視天線、電纜、存儲設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)等來接收電視信號。此外，一般而言該電視信號可以是能夠存儲在VCR、CD、DVD、游戲機、PC等上的視頻信號或者圖像。起居室100還包括其它家具，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僅僅表示用于說明本發(fā)明的實例，其可以與視頻、游戲、音頻等相結(jié)合來實現(xiàn)并改變環(huán)境氣氛和光效果。例如，當(dāng)一個人邀請了他的很多朋友來觀看DVD，則發(fā)出的光增強了他們觀看DVD時的體驗。在這種情況下，觀看科幻電影，并且環(huán)境暗紫光加強了第一場景的怪異氣氛。在該電影中，雷暴開始了，并且環(huán)境光與電影中的雷暴光同步閃爍。當(dāng)雷暴過去以后，從沙發(fā)下開始發(fā)出綠色脈動光，以表示外星人接近電影中的角色。
圖2表示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的主要步驟。在步驟S200中，作為示例，接收電視信號。該電視信號是數(shù)字電視信號。該電視信號也可以是模擬電視信號，或者是圖像信號(例如JPEG圖像)而不是電視信號。
在步驟S202中，分析該電視信號?？梢栽谠撘曨l信號被呈現(xiàn)給用戶的路徑中的不同位置處分析該電視信號在輸出設(shè)備中，例如電視機中；或者將專用設(shè)備用于在電視機和DVD播放器之間運行的歐洲標(biāo)準(zhǔn)視頻接口上。在分析步驟中分析信號，例如計算所接收到的視頻信號的平均顏色。計算將要由顯示設(shè)備(例如電視屏幕)顯示的每一圖像幀的平均顏色。代替計算平均顏色，也可以計算最突出的顏色、在圖像幀角落處的顏色等等。因此，可以將所計算的顏色用于設(shè)定發(fā)光元件的光，從而采用這種顏色來增強環(huán)境氣氛。例如，如果所呈現(xiàn)的是關(guān)于雨林的記錄片，則在顯示設(shè)備周圍設(shè)定綠色環(huán)境光，或者設(shè)定為反映落日的環(huán)境光并使落日的顏色遍布起居室。如果利用圖像幀的角落來確定顏色，則在顯示設(shè)備角落處的發(fā)光元件能夠采取角落的顏色。此外，可以將圖像的顏色分布用于確定環(huán)境光效果。例如，如果在圖像幀中或者在連續(xù)的圖像幀中存在似乎來自觀看者的左、右或者后方的光，那么隨后在左、右或者后方的發(fā)光元件應(yīng)更加明亮。因此，所確定的顏色設(shè)定能夠影響環(huán)境光設(shè)定，例如發(fā)光元件的色調(diào)、色飽和度、強度、亮度、聚焦、擴散度、方向等等?？蛇x的是，在下一步驟中能夠?qū)@些發(fā)光元件的設(shè)定進行微調(diào)。
在步驟S204中，對于能夠識別的對象進一步分析圖像幀，例如球、人或者臉部。將視頻信號中該對象的存在用于進一步增強環(huán)境光的設(shè)定。如果識別出臉部，則也能夠分析臉部表情。然后，將這個臉部表情用于通過環(huán)境光設(shè)定來增強電影中的情緒。例如，當(dāng)在場景中存在許多明亮的顏色(這是因為其反映晴朗的日子)而該場景中播放的角色又處于一場搏斗中時，則環(huán)境光也要通過暗色來反映搏斗。
在步驟S206中，在慮及環(huán)境光環(huán)境配置的情況下確定發(fā)光元件的設(shè)定。該配置可以包括例如發(fā)光元件的位置、可利用的顏色、可利用的發(fā)光元件取向等等。發(fā)光元件的位置能夠用于確定發(fā)光元件相對于顯示設(shè)備110的位置。非?？拷@示設(shè)備110的發(fā)光元件不應(yīng)太亮，以防止之后不再能適當(dāng)?shù)赜^看所顯示的圖像。反之，不應(yīng)使用距離顯示設(shè)備110太遠的發(fā)光元件，這是因為它們的發(fā)出的光對環(huán)境光沒有貢獻。例如，還可以將該位置用于確定生成所需要的發(fā)光效果所應(yīng)涉及的發(fā)光元件。還可以將該配置信息用于確定不同發(fā)光元件的不同強度和顏色，以便實現(xiàn)組合光源的最佳效果。例如，如果顯示設(shè)備正在顯示特定的節(jié)目，例如健康節(jié)目或者體育節(jié)目，則可以使用影響健康和情緒的顏色組合，例如早安R99％+G99％+B99％
休閑R20％+G50％+B80％活力R99％+G40％+B0％工作R60％+G50％+B50％思想R40％+G60％+B0％平衡R40％+G0％+B99％關(guān)系R40％+G99％+B50％游戲R99％+G0％+B99％愛情R99％+G0％+B0％夢想R0％+G0％+B99％其中R代表紅色，G代表綠色，B代表藍色。另一實例是配置對于內(nèi)容變化的敏感度。許多場景剪輯可能導(dǎo)致緊張的發(fā)光效果。通過降低敏感度，所述系統(tǒng)僅僅對于更長時間間隔內(nèi)的更主要變化有反應(yīng)。例如，當(dāng)觀看DVD或者VCR電影時，快進場景使照明轉(zhuǎn)換為中性光設(shè)定。又一實例是配置平衡，如果有多個光源該實例將會更多地將發(fā)光轉(zhuǎn)移到特定光源上。分化(polarization)和場景對比度也是實例，其中分化反映了該系統(tǒng)對于預(yù)定事件或多或少地增強環(huán)境氣氛的能力，例如比起不怎么喜歡的足球俱樂部的進球，更加強調(diào)喜歡的足球俱樂部的進球。場景對比度反映了該系統(tǒng)在連續(xù)場景中改變環(huán)境光的能力等等。
在下一步S208中，考慮光設(shè)定的其它偏好，例如用戶偏好。這些偏好能夠用于通過發(fā)光效果來影響內(nèi)容的情緒和環(huán)境氣氛的放大強度。所述偏好能夠加強或減弱該發(fā)光效果，例如使恐怖電影看起來沒那么令人恐懼。用戶偏好還能夠用于確定用戶是否已經(jīng)看過電影。例如，每次當(dāng)用戶觀看過電影后，環(huán)境光效果能夠加強。此外，用戶偏好能夠用于確定需要的發(fā)光效果，例如當(dāng)用戶不想強調(diào)雷暴時，則可以省略用于雷暴的發(fā)光效果。
在最終的步驟S210中，將發(fā)光設(shè)定發(fā)送到不同的發(fā)光元件，同時由顯示設(shè)備同步顯示電視信號。通常，音頻也與顯示電視信號一同播放。優(yōu)選的是，使發(fā)光效果與所顯示的電視信號和音頻信號相同步。因為所播放的音頻信號如公知的那樣能夠具有環(huán)繞效果，所以進一步優(yōu)選地在空間和時間方面使發(fā)光效果與音頻相同步。例如，觀看者右后方的聲音爆發(fā)也應(yīng)受到放置在右側(cè)的發(fā)光元件發(fā)出的光效果的支持。
特別利用所述的方法，可以實現(xiàn)以下效果設(shè)想在科幻電影中，外星人飛船的影子投射到城市上。這通過利用環(huán)境光來延伸這種運動而得到增強。如果該飛船從觀看者后面開始出現(xiàn)，則首先使后面的兩個發(fā)光元件變暗。隨后前面的輔助光和發(fā)光元件變暗，最終在電視屏幕上該飛船能夠迅速地移動到城市上方。如果該飛船在屏幕中開始出現(xiàn)并且經(jīng)過觀看者上方向前移動，則首先前面的兩個發(fā)光元件變暗，隨后后面的輔助光和發(fā)光元件變暗。最終前面的發(fā)光元件、輔助光和后面的發(fā)光元件再次變亮，使得該飛船似乎是在繼續(xù)飛行。
在本發(fā)明方法的實施例中所述的順序不是強制的，在不背離本發(fā)明所規(guī)定的概念的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以改變所述步驟的順序或者利用線程模型、多處理器系統(tǒng)或者多處理來同時執(zhí)行所述步驟。
圖3示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例。該系統(tǒng)300包括存儲器302、304、308和310。存儲器302包括被設(shè)計用于接收并解碼數(shù)字視頻信號(例如MPEG信號)的計算機可讀代碼。存儲器304包括被設(shè)計用于分析用于圖案和對象數(shù)字的視頻信號、并且如前所述根據(jù)上述的分析來設(shè)定發(fā)光元件314和316的光設(shè)定的計算機可讀代碼。發(fā)光元件314包括一個鹵素光源，發(fā)光元件316是LED燈并且包括三個光源紅色、綠色和藍色。存儲器308包括被設(shè)計用于使所接收到的視頻信號與光設(shè)定相同步的計算機可讀代碼。存儲器310包括被設(shè)計用于將視頻信號轉(zhuǎn)換成用于顯示器312(例如CRT)的可顯示的信號(例如RGB)的計算機可讀代碼。當(dāng)利用中央處理單元的處理能力時，存儲器可以通過軟件總線彼此通信，在圖中未示出。將該系統(tǒng)示例性地描述為軟件系統(tǒng)。然而，也包括專用的硬件或者軟件與硬件的組合，例如被設(shè)計用于執(zhí)行上述方法步驟的可編程硬件。此外，將數(shù)字視頻信號用作實例，然而也可以使用模擬視頻信號。
應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例解釋而不是限制了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠在不背離所附權(quán)利要求書范圍的情況下設(shè)計出許多替換實施例。例如，利用更多特定目的的光源擴展發(fā)光，并且提供算法來協(xié)調(diào)這些光源的輸出，例如為了創(chuàng)造環(huán)境氣氛利用泛光燈來照亮墻壁，為了房間中特定位置的發(fā)光效果使光點位于不同位置上，或者在沙發(fā)下面放置輔助光。在權(quán)利要求書中，置于括號中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被理解成對權(quán)利要求的限制。詞語“包括”不排除存在不同于權(quán)利要求中所列的元件或步驟。元件前的詞語“一個”不排除存在多個這樣的元件。本發(fā)明可以利用包括幾種不同元件的硬件以及適當(dāng)編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了幾種裝置的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個能夠由同一項計算機可讀軟件或硬件實現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用某些措施不表示這些措施的組合不能被用于實現(xiàn)優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種控制環(huán)境光的方法，該方法包括由接收器接收視頻信號；由呈現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)該視頻信號；其特征在于該方法還包括分析該視頻信號；根據(jù)所分析的視頻信號設(shè)定環(huán)境光的屬性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制環(huán)境光的方法，其中分析視頻信號包括臉部識別。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制環(huán)境光的方法，其中分析視頻信號包括表情識別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制環(huán)境光的方法，該方法包括設(shè)定呈現(xiàn)設(shè)備附近的環(huán)境光屬性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制環(huán)境光的方法，其中對環(huán)境光的屬性的設(shè)定基本上與呈現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)主要數(shù)據(jù)相同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制環(huán)境光的方法，其中對環(huán)境光的屬性的設(shè)定是可配置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制環(huán)境光的方法，其中對環(huán)境光的屬性的設(shè)定是可由用戶偏好配置的。
8.一種用于控制環(huán)境光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被構(gòu)思成用于接收視頻信號的接收裝置；被構(gòu)思成用于將該視頻信號轉(zhuǎn)換為可由呈現(xiàn)設(shè)備顯示的信號的轉(zhuǎn)換裝置；其特征在于該系統(tǒng)還包括被構(gòu)思成用于分析所接收到的視頻信號并且根據(jù)所分析的視頻信號設(shè)定環(huán)境光屬性的處理裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制環(huán)境光的系統(tǒng)，其中該處理裝置被構(gòu)思成用于設(shè)定呈現(xiàn)設(shè)備附近的環(huán)境光的屬性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于控制環(huán)境光的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于使主要數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與環(huán)境光屬性的設(shè)定相同步的同步裝置。
11.包括發(fā)光體和根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)的發(fā)光單元。
全文摘要
本發(fā)明描述并涉及在線分析呈現(xiàn)給用戶的視頻信號，典型的是呈現(xiàn)在屏幕(110)上的視頻信號。這種分析導(dǎo)致對發(fā)光的適配。信號的一種或多種特性被過濾出來并被轉(zhuǎn)換為一個或多個發(fā)光元件(102、104、106、108)的發(fā)光設(shè)定，所述發(fā)光元件又包括一個或多個光源。
文檔編號H04N5/58GK1666505SQ03815495
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者E·M·A·迪德里克斯, E·R·梅恩德斯, E·范里爾, R·H·佩特斯, J·H·埃格根, J·I·范庫伊克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司