CN102802010B - 图像处理装置和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了图像处理装置和图像处理方法。图像处理装置和图像处理方法能够以有限的系统资源生成立体图像。遮罩信息限定显示区域，以使得显示第一图像数据和第二图像数据中的大体上相同数目的像素同时大体上均匀地散布像素。混合器单元参考遮罩信息并且将第一图像数据与第二图像数据混合以生成作为立体图像的输出图像数据。

Description

图像处理装置和图像处理方法

相关申请的交叉引用

于2011年5月27日提交的日本专利申请No.2011-119144，包括其说明书、附图以及摘要的全部内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

近年来，个人计算机、游戏装置、数字广播电视机、蓝光记录器以及其它数字家用电器具有三维（3D）性能，是非常必要的。更加具体地，必要的是，这些装置接受输入3D图像并且正确地显示3D图像。

已经多样化用于上述装置的3D图像输入格式。也已经多样化用于装置的3D图像输出格式。考虑多样化的3D图像输入/输出格式，除了与现有的数字广播标准兼容的3D图像显示功能之外，具有3D图像显示性能的一些型号的电视装置还具有最新整合的各种3D信号处理功能。然而，因为它们具有诸如3D信号处理功能的特定功能，这些型号必然带来增加的成本，包括开发和制造的成本和整个系统的成本。

在美国专利公布No.2010/0302235中公开了一种生成要被输入到上述装置的显示功能的3D立体图像的方法。在美国专利公布No.2010/0302235中公开的方法使用像素搅拌器（pixelblender）（合成装置），诸如GPU（图形处理单元），以根据多个图像（在大多数情况下两个图像）和遮罩（mask）信息生成3D立体图像。

图15是示出在美国专利公布No.2010/0302235中描述的3D电视系统中生成3D立体图像的方法的图。下面描述根据左眼图像51和右眼图像52生成3D立体图像53的方法。构成3D立体图像53使得为奇数编号的线中的像素设置被包括在左眼图像中的像素的像素值而为在偶数编号的线中的像素设置被包括在右眼图像中的像素的像素值。

在美国专利公布No.2010/0302235中描述的方法使用通过CPU或者GPU操作的像素搅拌器60、61。像素搅拌器61从诸如RAM（随机存取存储器）的存储装置读取左眼图像51和遮罩信息54。像素搅拌器60执行由Porter-Duff的“A在B的顶上（AatopB）”规则限定的处理。更加具体地，像素搅拌器60为在遮罩信息54中指定值“1”的像素设置左眼图像51的相对应的位置中的像素的像素值。像素搅拌器60没有为在遮罩信息54中指定值“0”的像素设置像素值。像素搅拌器60通过为所有的像素执行上述处理来生成中间图像55。像素搅拌器60将生成的中间图像55写入诸如RAM的存储装置中。

像素搅拌器61从诸如RAM的存储装置中读取右眼图像52和中间图像55。像素搅拌器61执行通过由Porter-Duff的“A在B的上方（AoverB）”规则限定的处理。更加具体地，像素搅拌器61为在中间图像55中指定值“0”的像素设置右眼图像52的相对应的位置中的像素的像素值。像素搅拌器61没有为已经对其设置源自左眼图像的像素值的像素执行处理。像素搅拌器61通过为所有的像素执行上述处理来生成输出图像53。像素搅拌器61将生成的输出图像53写入诸如RAM的存储装置中。

图16是示出当使用在美国专利公布No.2010/0302235中描述的方法时出现的各个处理和存储器访问（对存储装置的访问）之间的关系的图。像素搅拌器60执行读取存储装置的处理三次。像素搅拌器61执行读取存储装置的处理两次。像素搅拌器60、61执行写入存储装置的处理一次。此外，另一处理单元执行从存储装置读取输出图像52的处理一次。

在日本未经审查的专利公布No.2003-324652和2010-068399中建议平面合成，这在“DataBroadcastEncodingMethodandTransmissionMethodinDigitalBroadcasting（数字广播中的数据广播编码方法和传输方法）”中描述（2011年4月10从互联网检索的；URL：http//www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/2-STD-B24v5_1-1p3.pdf）。现在将参考图17描述在“DataBroadcastEncodingMethodandTransmissionMethodinDigitalBroadcasting(数字广播中的数据广播编码方法和传输方法)”中描述的平面合成技术。平面合成技术限定用于数字广播的平面合成。

图17是示出在“DataBroadcastEncodingMethodandTransmissionMethodinDigitalBroadcasting（数字广播中的数据广播编码方法和传输方法）”中描述的数字广播平面合成技术。术语“平面”指代用于显示单媒体（诸如视频、音频、文本以及静止图像的独立的表达媒体）的显示屏幕。

混合器单元70从RAM80读取静止图像数据81作为视频/静止平面0（91）。混合器单元70从RAM80读取运动图像数据82作为视频/静止平面1（92）。视频/静止平面0（91）和视频/静止平面1（92）可以是运动图像或者静止图像。

类似地，混合器单元70从RAM80读取文本数据84作为字幕平面94。混合器单元70从RAM80读取文本/图形数据85作为文本/图像平面95。数字广播要求规定如图17中所示处理五个平面。然而，可以处理更多的平面。例如，可以另外处理用于显示用户的操作菜单的平面和用于显示指针的平面。

混合器单元70从RAM80读取切换平面83。关于切换平面83，为两个平面（当前示例中的视频/静止平面0（91）和视频/静止平面1（92））被合成的情况限定用于透明化处理的设置。关于切换平面83，为各个像素设置1位数据。这1位数据是指示用于视频/静止平面0（91）的像素值的设置的值（“0”）或者指示用于视频/静止平面1（92）的像素值的设置的值（“1”）。

混合器单元70能够为视频/静止平面0（91）和视频/静止平面1（92）独立地设置缩放比例。换言之，混合器单元70能够独立地放大或者缩小视频/静止平面0（91）和视频/静止平面1（92）同时保持它们相互独立。

混合器单元70根据由切换平面83限定的区域缩小视频/静止平面9（91）（图17中的视频/静止平面9（91）被缩小到1/2）。此外，混合器单元70检查为切换平面83的各个像素设置的位值。如果值“0”被设置为用于特定像素的位值，那么混合器单元70操作使得为该特定像素设置视频/静止平面0（91）的目标像素的像素值。另一方面，如果值“1”被设置为用于特定像素的位值，那么混合器单元70操作使得为该特定像素设置视频/静止平面1（92）的目标像素的像素值。这样，混合器单元70生成作为视频/静止平面0（91）和视频/静止平面1（92）的组合的中间图像（未示出）。

混合器单元70将字幕平面94和文本/图形平面95叠加在中间图像上以生成输出图像96。

尽管“DataBroadcastEncodingMethodandTransmissionMethodinDigitalBroadcasting(数字广播中的数据广播编码方法和传输方法)”中建议并且教导数字广播平面合成技术，但是其根本没有描述立体图像的生成。

发明内容

如图16中所示，在美国专利公布No.2010/0302235中描述的方法需要读取存储装置多次，以便生成中间图像55和输出图像53。此方法也需要将中间图像55和输出图像53写入存储装置。这不仅增加了获取输出图像53所需的系统资源的量，诸如所需的存储器容量、存储器带宽以及处理时间，而且还增加了总的功率消耗。当在美国专利公布No.2010/0302235中描述的方法被用于从高分辨率运动图像生成立体图像时，此问题特别明显。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括混合器单元。混合器单元根据第一遮罩信息将第一图像与第二图像混合以生成输出图像，该第一遮罩信息限定显示区域，以使得显示第一和第二图像中大体上相同数目的像素同时大体上均匀地散布像素。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像处理方法，该方法包括下述步骤：根据第一遮罩信息将第一图像与第二图像混合以生成立体输出图像，该第一遮罩信息限定显示区域，以使得显示第一和第二图像中大体上相同数目的像素同时大体上均匀地散布像素。

根据本发明的方面，遮罩信息规定：为了立体观看，第一和第二图像中的大体上相同数目的像素被均匀地散布同时第一图像对应于用户的一只眼睛并且第二图像对应于另一只眼睛。出于生成立体图像的目的，混合器单元使用遮罩信息以将第一图像与第二图像混合。在本示例中，混合器单元能够生成立体图像，而不创建中间图像。

本发明使得能够提供图像处理装置和图像处理方法，其能够以有限的系统资源生成立体图像。

附图说明

将基于下面的附图详细地描述本发明的实施例，在附图中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的图像处理装置的构造的框图；

图2是示出根据第一实施例的混合器单元的详情的框图；

图3是示出根据第一实施例的混合器单元的详情的另一框图；

图4是示出根据第一实施例的图像处理设备的构造的另一框图；

图5是示出根据第一实施例的图像处理装置的构造的又一框图；

图6是示出根据第一实施例的遮罩信息的图；

图7是示出根据第一实施例的混合器单元的操作和存储器访问（到存储装置的访问）之间的关系的图；

图8是示出根据本发明的第二实施例的图像处理装置的构造的框图；

图9是示出根据第二实施例的缩放处理单元的构造的框图；

图10是示出根据第二实施例的使能信号处理单元的构造的框图；

图11是示出在进入到根据第二实施例的使能信号处理单元的输入和从其的输出之间的关系的图；

图12是示出由根据第二实施例的图像处理装置执行的立体图像生成操作的图；

图13是示出当输入并排的图像数据时根据第二实施例的图像处理装置执行的立体图形数据生成操作的图；

图14是示出由根据第二实施例的图像处理装置执行的并排图像数据生成操作的图；

图15是示出在美国专利公布No.21010/0302235中描述的3D电视系统中生成3D立体图像的方法的图；

图16是示出当使用在美国专利公布No.21010/0302235中描述的方法时出现的各个处理和存储器访问（到存储装置的访问）之间的关系的图；以及

图17是示出在“DataBroadcastEncodingMethodandTransmissionMethodinDigitalBroadcasting（数字广播中的数据广播编码方法和传输方法）”中描述的平面合成技术的图（2011年4月10从互联网上检索的；URL：http//www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/2-STD-B24v5_1-1p3.pdf）

具体实施方式

第一实施例

现在将会参考附图描述本发明的第一实施例。图1是示出根据第一实施例的图像处理装置1的构造的框图。例如，图像处理装置1可以是电视机、机顶盒、数字标牌装置、具有电话和游戏功能的移动电话以及投影仪。

图像处理装置1包括混合器单元10和存储装置（未示出）。存储装置是所谓的存储器，诸如RAM（随机存取存储器）。存储装置始终不需要总是安装在图像处装置1中。例如，它可以是闪存或者其它类似的外部装置。

混合器单元10访问存储装置（未示出）并且读取作为运动图像或者静止图像的第一图像数据21和作为运动图像或者静止图像的第二图像数据22。第一图像数据21是与立体图像中的用户的右眼相对应的图像。第二图像数据22是与立体图像中的用户的左眼相对应的图像。混合器单元10还从存储装置读取遮罩信息23。遮罩信息23限定第一图像数据21和第二图像数据22的显示区域。

遮罩信息23限定被包括在第一图像数据21中的各个像素的像素值被用于生成立体图像内的范围和被包括在第二图像数据22中的各个像素的像素值被用于生成立体图像内的范围。遮罩信息23具有与第一图像数据21和第二图像数据22相同的数目的像素。

对于被包括在遮罩信息23中的各个像素，设置了位值“0”或者位置“1”。位值“0”指示要显示第一图像数据21。位值“1”指示要显示第二图像数据22。在遮罩信息23中，设置位值“0”的像素的数目大体上，或者优先地精确地等于设置位值“1”的像素的数目。

当设置位值“0”的像素和设置位值“1”的像素被布置在遮罩信息23中时，它们被大体上均匀地散布。在例如图1中示出的遮罩信息23中，设置位值“0”的像素和设置位值“1”的像素被交替地布置在各行中。换言之，图1中所示的遮罩信息23被构造为使得位值以水平条纹图案（线交替）布置。

混合器单元10是通过使用第一图像数据21、第二图像数据22以及遮罩信息23生成输出图像数据24的处理单元。在本实施例中，输出图像数据24是立体图像数据。混合器单元10从存储装置读取第一图像数据21、第二图像数据22以及遮罩信息23并且输出输出图像数据24。

图2是示出混合器单元10的详情的框图。混合器单元10包括选择信号输出单元11和开关单元12。

选择信号输出单元11基于各个像素从遮罩信息23读取位值。当读取的位值是“0”时，选择信号输出单元11将用于选择在相关的坐标处的第一图像数据21（与右眼相对应的图像）的像素值的信号输出到开关单元12。当读取的位值是“1”时，选择信号输出单元11将用于选择在相关的坐标处的第二图像数据22（与左眼相对应的图像）的像素值的信号输出到开关单元12。更加具体地，从选择信号输出单元11输出的选择信号包括关于坐标的信息和用于指定要在该坐标处设置的像素值的信息。

开关单元12根据从选择信号输出单元11供应的选择信号从第一图像数据21或者第二图像数据22的相关坐标读取像素值。此外，开关单元12在输出图像数据24的相关坐标处设置所读取的像素值。

选择信号输出单元11和开关单元12为包括在遮罩信息23中的所有像素执行上述处理。这使得混合器单元10生成立体图像24。

可以如图3中所示替代地构造混合器单元10。图3是示出混合器单元10的替代构造的框图。混合器单元10包括阿尔法搅拌值（alphablendvalue）计算单元13、乘法单元14、减法单元15、乘法单元16以及加法单元17。

阿尔法搅拌值计算单元13基于各个像素从遮罩信息23读取位值。当读取的位值是“0”时，阿尔法搅拌值计算单元13将相关坐标处的阿尔法搅拌值设置为“0”。当读取的位值是“1”时，阿尔法搅拌值计算单元13将相关坐标处的阿尔法搅拌值设置为“1”。阿尔法搅拌值计算单元13通知乘法单元14和减法单元15设置的阿尔法搅拌值和关于坐标的信息。

乘法单元14从第二图像数据22读取相关坐标处的像素值。乘法单元14将读取的像素值乘以阿尔法搅拌值。乘法单元14将乘法的结果供应给加法单元17。

减法单元15从1中减去供应的阿尔法搅拌值并且将减法的结果（1-α）供应给乘法单元16。乘法单元16从第一图像数据21读取相关坐标的像素值。乘法单元16将读取的像素值乘以作为减法的结果从减法单元15供应的阿尔法搅拌值。乘法单元16将乘法的结果供应给加法单元17。

加法单元17将从乘法单元14供应的像素值加上从乘法单元16供应的像素值，并且将加法的结果设置为相关坐标处的像素值。

包括在混合器单元10中的各个处理单元（阿尔法搅拌值计算单元13、乘法单元14、减法单元15、乘法单元16以及加法单元17）为包括在遮罩信息23中的所有像素设置上述像素值。这使混合器单元10生成立体图像24。

遮罩信息23中的位的阵列（设置位值“0”的像素和设置位值“1”的像素的阵列）不限于图1中所示的水平条纹图案。只要规定当显示第一和第二图像数据21、22中的大体上相同数目的像素时，它们被大体上均匀地散布，任何位阵列都是可接受的。

图4和图5示出遮罩信息23的其它示例。图4中所示的示例指示遮罩信息23中的位阵列是垂直条纹图案（逐点）。图5中示出的示例指示遮罩信息23中的位阵列是方格图案（棋盘格）。

混合器单元10可以以固定间隔交替地使用两组不同的遮罩信息23。图6示出两组不同的遮罩信息23。如图所示，准备了两组遮罩信息23，其在位值位置中相差仅一位。混合器单元10以固定间隔处交替地使用这两组遮罩信息23。例如，混合器单元10可以内部缓冲这些组的遮罩信息23并且以固定间隔在缓冲的遮罩信息组之间切换。这确保左眼像素位置和右眼像素位置以固定间隔变化而没有明确地固定。因为左眼像素位置和右眼像素位置以固定间隔变化，例如，即使当图像具有垂直条纹图案时，也能够正确地显示立体图形。

现在将描述图像处理装置1中的混合器单元10的操作和存储器访问（对存储装置的访问）之间的关系。图7是示出混合器单元10与存储器访问（对存储装置的访问）之间的关系的图。

如图所示，混合器单元10从存储装置读取第一图像数据21、第二图像数据22以及遮罩信息23。然后混合器单元10以之前描述的方式从第一图像数据21、第二图像数据22以及遮罩信息23生成输出图像数据24。混合器单元10能够将生成的输出图像数据24直接地供应给任何处理单元。

如上所述，混合器单元10从存储装置读取数据三次以获取显示数据。在本示例中，混合器单元10没有将数据写入存储装置。

现在将描述由根据本实施例的图像处理装置1提供的优点。如上所述，根据本实施例的图像处理装置1生成立体图形24而没有生成中间图像。这消除了使用用于存储中间图像的额外的存储空间以及为中间图像获取存储器带宽的必要性。

此外，因为图像处理装置生成立体图像24而没有生成中间图像，所以能够减少处理所需的时间。此外，由于处理所需的时间减少，所以与在美国专利公布No.2010/0302235中描述的方法相比，根据本实施例的图像处理装置1能够减少功率消耗。

第二实施例

现在将描述本发明的第二实施例。根据第二实施例的图像处理装置不仅执行生成立体图像的处理而且实现用于数字广播的平面合成。下面描述根据本实施例的图像处理装置。

图8是示出根据本实施例的图像处理装置的构造的框图。图像处理装置1包括缩放处理单元30-33、混合器单元101-103以及使能信号处理单元40。

图8示出了图中所示图像处理装置1实现用于数字广播的平面合成的示例。第一图像数据21和第二图像数据22是静止图像或者运动图像。遮罩信息23对应于所谓的切换平面。文本/图像数据25对应于文本/图形平面和字幕平面。从图像处理装置1输出的输出图像数据24是通过将第一和第二图像数据21、22放置在背景中并且将文本/图像数据25放置在前景中获得的合成图像。下面描述各个处理单元的操作和生成输出图像数据24的方法。

缩放处理单元30从第一图像数据21切出必要的矩形，将矩形放大或者缩小到预定的尺寸，并且将第一图像数据21的放大的或者缩小的矩形部分供应给混合器单元101。缩放处理单元30生成用于像素值选择的使能信号并且将使能信号供应给混合器单元101。下面参考图9描述缩放处理单元30的详情。

缩放处理单元30包括切割单元301和放大/缩小单元302。切割单元301从存储装置读取数据选择信息303。数据选择信息303指示要从第一图像数据21切出什么像素。数据选择信息303和第一图像数据21在图像尺寸上（在垂直和水平像素的数目上）相等。为数据选择信息303中的各个像素设置位值“0”或者位值“1”。设置位值“1”的像素要被切出。换言之，数字选择信息303限定第一图像数据21的显示目标区域。

切割单元301从第一图像数据21切出由数据选择信息303限定的区域。然后切割单元301将切出的图像304供应给放大/缩小单元302。

放大/缩小单元302从存储装置读取显示位置信息305。显示位置信息305指示从缩放处理单元30生成的输出图像306内切出的图像304要被显示的显示区域（显示位置和显示尺寸）。换言之，显示位置信息305限定切出的图像304的缩放。放大/缩小单元302根据显示位置信息305放大或者缩小切出的图像304以生成输出图像306。简言之，输出图像306是已处理的第一图像数据21。此外，放大/缩小单元302生成指示输出图像306的有效区域的使能信号307。使能信号307具有与显示位置信息305相同的位图案。包括在使能信号307中的各个像素的位值（“0”或者“1”）被用于后述的混合器单元101-103中的像素值选择。对应于输出图像306的各个像素并且被用于如上所述的像素值选择的1位信号被称为使能信号。

实际上，切出的图像304、输出图像306以及使能信号307作为各个处理单元之间的信号进行交换。换言之，切出的图像304、输出图像306以及使能信号307不需要被写入存储装置中。

再次参考图8，缩放处理单元31使用数据选择信息313和显位置信息315。缩放处理单元31的内部构造与图9中所示的相同。也如图9中所示构造缩放处理单元32和缩放处理单元33。有关遮罩信息23的显示位置信息325能够被解释为有效区域，在该有效区域内遮罩信息是有效的。

使能信号处理单元40生成要被供应给混合器单元102的使能信号。下面参考图10描述使能信号处理单元40的构造。

使能信号处理单元40包括NAND门401和AND门402。输出图像326和使能信号327被输入到NAND门401。当遮罩信息23对应于切换平面时，为各个像素设置位值。因此，输出图像326的各个像素具有位值“0”或者位值“1”。换言之，位值“0”或者位值“1”是NAND门401的一个输入。

NAND门401的输出和使能信号317被输入到AND门402。AND门40将这两个输入的逻辑和供应给混合器单元102。

图11是示出进入到使能信号处理单元40的输入和来自于其的输出之间的关系的图。如图所示，当使能信号327是“0”时，使能信号317的位值被作为使能信号输出，而不考虑输出图像326的位值。

当使能信号327是“1”时，输出图像326的位值是“1”。仅当使能信号327是“1”时作为使能信号输出的位值是“1”。

再参考图8，混合器单元101-103具有与图2中所示的混合器单元相同的构造。混合器单元101使用背景信息26。背景信息26是指定预定的平面颜色的图像数据，并且不需要存储在存储装置中。

当使能信号307的位值是“0”时，混合器单元101输出在背景信息26的相关坐标处的像素值作为相关坐标处的像素值。另一方面，当使能信号307的位值是“1”时，混合器单元101输出从缩放处理单元30输出的输出图像326的相关坐标处的像素值，作为相关坐标处的像素值。

根据从使能信号处理单元40输出的使能信号，混合器单元102选择并且输出从混合器单元101输出的像素值或者从缩放处理单元31输出的像素值。当从使能信号处理单元40输出的使能信号是“0”时，混合器单元102选择从混合器单元101输出的像素值并且将其输出到混合器单元103。另一方面，当从使能信号处理单元40输出的使能信号是“1”时，混合器单元102选择从缩放处理单元31输出的像素值并且将其输出到混合器单元103。

当使能信号337的位值是“0”时，混合器单元103选择从混合器单元102输出的像素值并且将其设置为输出图像数据24的相关像素的像素值。另一方面，当使能信号337的位值是“1”时，混合器单元103选择从缩放处理单元33输出的像素值并且将其设置为输出图像数据24的相关像素的像素值。

基于如图2中所示构造混合器单元101-103的假设，给出上面的描述。然而，本发明不限于此混合器单元构造。例如，混合器单元101-103可以被构造为执行如图3中所示的阿尔法搅拌处理。

现在将参考图12描述当如图8中所示构造图像处理装置1时生成立体图像数据的方法。在图12中，输出图像数据24是立体图像数据。图12中所示的图像处理装置具有与图8中所示的图像处理装置1相同的构造。具有与之前描述的相同的名称和附图标记的处理单元执行之前描述的操作。当要生成立体图像数据时，第一图像数据21是与用户的右眼相对应的图像而第二图像数据22是与用户的左眼相对应的图像。

当要生成立体图像数据时，数据选择信息303指定第一图像数据21的整个区域。显示位置信息305指定输出图像数据24的整个区域。类似地，数据选择信息313指定第二图像数据22的整个区域。显示位置信息315指定输出图像数据24的整个区域。遮罩信息23具有例如图1中所示的垂直条纹图案的位阵列。只要大体上相同数目的位值被大体上均匀地散布，遮罩信息的位阵列就是可接受的。它可以是水平条纹图案或者方格图案。数据选项信息323指定遮罩信息23的整个区域。显示位置信息325指定输出图像数据24的整个区域。显示位置信息335被设置为使得不选择图像区域（即，为所有的像素设置位值“0”）。

在完成上述输入之后，混合器单元101输出被重新缩放到与输出图像数据24相同的尺寸的第一图像数据21。混合器单元102输出被重新缩放到与输出图像数据24相同尺寸的第二图像数据22。

使能信号处理单元40输出如图11中所示的使能信号。当如上所述设置显示位置信息305和显示位置信息315时，使能信号317、327始终是“1”。因此，对于遮罩信息23中设置位值“1”的像素，使能信号处理单元40输出位值“1”作为使能信号。另一方面，对于遮罩信息23中设置位值“0”的像素，使能信号处理单元40输出位值“0”作为使能信号。

因此，混合器单元102生成立体图像数据。因为显示位置信息305被设置为使得不选择图像区域，所以混合器单元103直接设置从混合器单元102输入的信号作为用于输出图像数据24的像素值。

在上面的描述中，假定缩放处理单元30-33包括放大/缩小单元。然而，如果输入数据（第一图像数据21、第二图像数据22、遮罩信息23等等）具有与输出图像数据24相同的图像尺寸，那么可以省略放大/缩小单元。

上面提及的混合器单元102通过使用根据遮罩信息23生成的使能信号将重新缩放的第一图像数据21与重新缩放的第二图像数据22混合。混合器单元102通过执行上面的混合操作生成立体图像数据。这意指混合器单元102具有与图2中所示的混合器单元10大体上相同的作用。

现在将参考图13描述当如图8中所示构造图像处理装置1时通过输入并排的图像数据生成立体图像数据的方法。

第一图像数据21被构造为使得它的区域的左半边是与用户的右眼相对应的图像，并且它的区域的右半边是与用户的左眼相对应的图像。数据选择信息303指定第一图像数据21的右半边区域（为右半边区域中的各个像素设置位值“1”）。显示位置信息305指定输出图像数据24的整个区域。数据选择信息313指定第一图像数据21的左半边区域（为左半边区域中的各个像素设置位值“1”）。显示位置信息315指定输出图像数据24的整个区域。遮罩信息23具有例如图1中所示的水平条纹图案的位阵列。数据选择信息323指定遮罩信息23的整个区域。显示位置信息325指定输出图像数据24的整个区域。显示位置信息335被设置为使得不选择图像区域（即，为所有的像素设置位值“0”）。

根据上面的输入，缩放处理单元30输出通过将第一图像数据的右半边区域放大到输出图像数据24的数据尺寸获得的图像（实际上，输出包括在图像中的各个像素的像素值）。混合器单元101基于“原样”输出从缩放处理单元30输出的图像。

根据上面的输入，缩放处理单元31输出通过将第一图像数据的左半边区域放大到输出图像数据24的数据尺寸获得的图像（实际上，输出包括在图像中的各个像素的像素值）。

如图12中所示的情况，使能信号处理单元40输出位值“1”作为用于遮罩信息23中对其设置位值“1”的像素的使能信号。另一方面，对于在遮罩信息23中对其设置位值“0”的像素，使能信号处理单元40输出位值“0”作为使能信号。

混合器单元102、103的操作与图12中所显示的相同并且将不会详细地描述。

现在将参考图14描述当如图8中所示构造图像处理装置1时生成并排的图像数据的方法。

第一图像数据21是与用户的右眼相对应的图像。数据选择信息303指定第一图像数据21的整个区域（为所有的像素设置位值“1”）。显示位置信息305指定输出图像数据24的右半边区域。第二图像数据22是与用户的左眼相对应的图像。数据选择信息313指定第二图像数据22的整个区域（为所有的像素设置位值“1”）。显示位置信息315指定输出图像数据24的左半边区域。显示位置信息325和显示位置信息335被设置为使得不选择图像区域（即，为所有的像素设置位值“0”）。关于遮罩信息23，为所有的像素设置位值“0”。

根据上面的输入，缩放处理单元30将第一图像数据21重新缩放到输出图像数据24的数据尺寸的右半边，并且将重新缩放的图像输出到混合器单元101。混合器单元101将其右半边是第一图像数据21的图像输出到混合器单元101。

根据上面的输入，缩放处理单元31将第二图像数据22重新缩放到输出图像数据24的数据尺寸的左半边，并且将重新缩放的图像输出到混合器单元102。此外，缩放处理单元31根据显示位置信息315将使能信号317输出到使能信号处理单元40。

由于为显示位值信息325中的所有像素设置位值“0”，所以缩放处理单元32始终将位值“0”作为使能信号327输出到使能信号处理单元40。此外，缩放处理单元32将用于所有的像素的位值“0”作为输出图像326输出到使能信号处理单元40。

根据上面的输入，使能信号处理单元40生成使能信号，并且将所生成的使能信号输出到混合器单元102，其中使能信号对于与输出图像数据24的左半边区域相对应的像素提供位值“1”，对于与输出图像数据24的右半边区域相对应的像素提供位值“0”。

根据使能信号，混合器单元102通过为输出图像数据24的左半边区域中的各个像素设置第二图像数据22的像素值并且为输出图像数据24的右半边区域中的各个像素设置第一图像数据21的像素值来生成图像，并且将所生成的图像输出到混合器单元103。

由于为显示位置信息315中的所有像素设置位值“0”，所以缩放处理单元33始终输出位值“0”作为使能信号337。

由于始终供应位值“0”作为使能信号337，所以混合器单元103基于“原样”输出混合器单元102的输出。图像处理装置1通过执行上述系列的处理生成作为并排图像的输出图像数据24。

现在将描述由根据本实施例的图像处理装置1提供的优点。如上所述，图像处理装置1通过根据需要改变输入数据（第一图像数据21、第二图像数据22、遮罩信息23等等）和设置信息（数据选择信息303、显示位置信息305等等）能够生成用于数字广播的平面合成的图像（图8）和立体图像（图12至图14）。

混合器单元101和其它处理单元能够生成立体图像并且为数字广播实现平面合成。这消除了向图像处理装置1添加用于立体图像的专用处理单元和用于平面合成的专用处理单元的必要。这使得能够简化装置并且缩小装置的尺寸，并且减少其成本及其维护成本。

此外，图像处理装置1能够通过允许缩放处单元30、31重新缩放第一图像数据21和第二图像数据22来支持如之前描述的并排输入图像数据和并排输出图像数据。

本发明不限于前述的实施例，而是扩展至各种实施例，只要它们落入随附的权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种图像处理装置，包括：

混合器单元，所述混合器单元根据第一遮罩信息将第一图像与第二图像混合以在不创建中间图像的情况下生成输出图像，所述第一遮罩信息限定显示区域，以使得显示所述第一图像和所述第二图像中相同数目的像素同时均匀地散布所述像素，

其中所述混合器单元包括：

计算单元，所述计算单元以每个像素为基础从所述第一遮罩信息读取比特值，并且基于读取的比特值计算相关坐标的第一阿尔法搅拌值；

第一乘法单元，所述第一乘法单元从所述第二图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将所述第一阿尔法搅拌值乘以所述第二图像中的读取的像素值来计算第一像素值；

第二乘法单元，所述第二乘法单元从所述第一图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将第二阿尔法搅拌值乘以所述第一图像中的读取的像素值来计算第二像素值，所述第二阿尔法搅拌值是根据所述第一阿尔法搅拌值来计算的；以及

加法单元，所述加法单元将所述第一像素值和所述第二像素值的和设置为所述输出图像中所述相关坐标的像素值。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一遮罩信息使得指示所述第一图像的显示的第一位值和指示所述第二图像的显示的第二位值被以垂直条纹图案、水平条纹图案或者方格图案来布置。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述混合器单元通过使用所述第一遮罩信息或者第二遮罩信息来生成所述输出图像，所述第二遮罩信息的位值阵列被从所述第一遮罩信息的位值阵列转移一位。

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述混合器单元通过以固定间隔交替地使用所述第一遮罩信息和所述第二遮罩信息来生成所述输出图像。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，当所述第一遮罩信息被输入时，所述混合器单元根据所述第一遮罩信息来生成所述输出图像；并且其中，当第三遮罩信息被输入时，所述混合器单元根据所述第三遮罩信息来生成所述输出图像，所述第三遮罩信息限定所述第一图像中的像素和所述第二图像中的像素的显示区域。

6.根据权利要求5所述的图像处理装置，进一步包括：

使能信号处理单元，所述使能信号处理单元根据关于所述第二图像的显示目标区域信息、所述第一遮罩信息以及关于所述第一遮罩信息的有效区域信息来生成使能信号，以指定要为所述输出图像中的各个像素设置所述第一图像的所述像素值还是所述第二图像的所述像素值，并且将生成的使能信号供应给所述混合器单元。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，进一步包括：

第一缩放处理单元，所述第一缩放处理单元根据关于所述第一图像的显示目标区域信息从所述第一图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第一图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第一图像供应给所述混合器单元；以及

第二缩放处理单元，所述第二缩放处理单元根据所述关于所述第二图像的显示目标区域信息从所述第二图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第二图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第二图像供应给所述混合器单元。

8.根据权利要求5所述的图像处理装置，进一步包括：

第二混合器单元，所述第二混合器单元通过根据关于第三图像的显示目标区域信息将所述第三图像叠加在所述输出图像上来生成合成图像。

9.根据权利要求1所述的图像处理装置，进一步包括：

存储装置，所述存储装置存储所述第一图像、所述第二图像以及所述第一遮罩信息中的至少一个。

10.一种图像处理装置，包括：

混合器单元，所述混合器单元根据限定第一和第二图像的显示区域的遮罩信息、关于所述第一图像的显示目标区域信息以及关于所述第二图像的显示目标区域信息将所述第一图像与所述第二图像混合以在不创建中间图像的情况下生成输出图像，

其中所述混合器单元包括：

计算单元，所述计算单元以每个像素为基础从第一遮罩信息读取比特值，并且基于读取的比特值计算相关坐标的第一阿尔法搅拌值；

第一乘法单元，所述第一乘法单元从所述第二图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将所述第一阿尔法搅拌值乘以所述第二图像中的读取的像素值来计算第一像素值；

第二乘法单元，所述第二乘法单元从所述第一图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将第二阿尔法搅拌值乘以所述第一图像中的读取的像素值来计算第二像素值，所述第二阿尔法搅拌值是根据所述第一阿尔法搅拌值来计算的；以及

加法单元，所述加法单元将所述第一像素值和所述第二像素值的和设置为所述输出图像中所述相关坐标的像素值。

11.根据权利要求10所述的图像处理装置，进一步包括：

使能信号处理单元，所述使能信号处理单元根据所述关于所述第二图像的显示目标区域信息、所述遮罩信息以及关于所述遮罩信息的有效区域信息来生成使能信号，以指定要为所述输出图像中的各个像素设置所述第一图像的像素值还是所述第二图像的像素值，并且将生成的使能信号供应给所述混合器单元。

12.根据权利要求10所述的图像处理装置，进一步包括：

第一缩放处理单元，所述第一缩放处理单元根据所述关于所述第一图像的显示目标区域信息从所述第一图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第一图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第一图像供应给所述混合器单元；以及

第二缩放处理单元，所述第二缩放处理单元根据所述关于所述第二图像的显示目标区域信息从所述第二图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第二图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第二图像供应给所述混合器单元。

13.根据权利要求10所述的图像处理装置，进一步包括：

第二混合器单元，所述第二混合器单元通过根据关于第三图像的显示目标区域信息将所述第三图像叠加在所述输出图像上来生成合成图像。

14.一种图像处理方法，所述方法在不创建中间图像的情况下生成输出图像，包括步骤：

以每个像素为基础从第一遮罩信息读取比特值，并且基于读取的比特值计算相关坐标的第一阿尔法搅拌值；

从第二图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将所述第一阿尔法搅拌值乘以第二图像中的读取的像素值来计算第一像素值；

从第一图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将第二阿尔法搅拌值乘以所述第一图像中的读取的像素值来计算第二像素值，所述第二阿尔法搅拌值是根据所述第一阿尔法搅拌值来计算的；以及

将所述第一像素值和所述第二像素值的和设置为所述输出图像中所述相关坐标的像素值。

15.一种图像处理方法，所述方法在不创建中间图像的情况下生成输出图像，包括步骤：

在混合器单元中：

以每个像素为基础从第一遮罩信息读取比特值，并且基于读取的比特值计算相关坐标的第一阿尔法搅拌值；

从第二图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将所述第一阿尔法搅拌值乘以第二图像中的读取的像素值来计算第一像素值；

从第一图像读取所述相关坐标的像素值，并且通过将第二阿尔法搅拌值乘以所述第一图像中的读取的像素值来计算第二像素值，所述第二阿尔法搅拌值是根据所述第一阿尔法搅拌值来计算的；以及

将所述第一像素值和所述第二像素值的和设置为所述输出图像中所述相关坐标的像素值，

其中从所述第一图像读出像素值包括根据关于所述第一图像的显示目标区域信息从所述第一图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第一图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第一图像供应给所述混合器单元；以及

从所述第二图像读出像素值包括根据所述关于所述第二图像的显示目标区域信息从所述第二图像切出相关区域，根据关于切出的区域的缩放信息重新缩放所述第二图像的所述相关区域，并且将重新缩放的第二图像供应给所述混合器单元。