CN1638444A - 图像合成装置、图像合成用集成电路及图像合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像合成装置，其中为了合成至少两个图像并显示在画面上而生成合成图像，其包括：屏蔽电路，其在将一方的所述图像显示在所述画面上时，根据指定该画面中的非显示区域的规定非显示区域指定坐标，为了将所述一方的所述图像中、除去该非显示区域的图像数据保存到图像存储器中而输出；和插入电路，其在将另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域时，根据所述非显示区域指定坐标，为了将所述另一方的所述图像数据保存到所述图像存储器而进行输出。

Description

图像合成装置、图像合成用集成电路及图像合成方法

技术领域

本发明涉及图像合成装置、图像合成用集成电路及图像合成方法。

背景技术

作为图像合成处理技术，众所周知采用例如特开2001-285749号公报公开的OSD(On Screen Display)的技术。即，在进行摄像机或数码相机(digital still camera)、便携式机器等的动态图像显示时，以在显示动态图像的同时，对于同一画面上，覆盖其他动态图像及时间或字幕(caption)等信息的方式进行合成。在合成为该动态图像并进行显示时，例如为了进行图像数据的覆盖处理，使用几帧的存储器，以具有OSD功能的硬件来实现。

【专利文献1】

特开2001-285749号公报

在上述OSD方式的图像合成处理技术中，由于使用几帧份的存储器进行覆盖处理，故导致图像合成处理的复杂化，存储器也需要几帧份。其结果，无法避免电路规模增大，随之成本增大。

发明内容

在本发明的图像合成装置中，其中应该合成至少两个图像并显示在画面上，以生成合成图像，其包括：屏蔽电路，其在将一方所述图像显示在所述画面上时，应该根据指定该画面中的非显示区域的规定非显示区域指定坐标，将所述一方的所述图像中、除去该非显示区域的图像数据保存到图像存储器中并进行输出；和插入电路，其在将另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域时，应该根据所述非显示区域指定坐标，将所述另一方的所述图像数据保存到所述图像存储器并进行输出。

再者，在将所述一方的所述图像显示在所述画面上时，所述屏蔽电路可以应该将所述一方的所述图像显示在所述整个画面上，以输出所述图像数据。

而且，在将所述另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域上时，所述插入电路可将该另一方的所述图像数据进行缩小处理后输出。

再者，由上述屏蔽电路输出的除去所述非显示区域的图像数据可以是所述一方的所述图像数据的整体被缩小处理后的图像数据。

在本发明的图像合成用集成电路中，所述图像合成装置中的所述屏蔽电路及所述插入电路被集成化而成。

本发明的图像合成方法，其是应该合成至少两个图像并显示在画面上，以生成合成图像的图像合成装置的图像合成方法，其中，包括：在将一方的所述图像显示在所述画面上时，应该根据指定该画面的非显示区域的规定非显示区域指定坐标，将所述一方的所述图像中、除去该非显示区域的图像数据保存到图像存储器并进行输出的步骤；和在将另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域时，应该根据所述非显示区域指定坐标，将所述另一方的所述图像数据保存到所述图像存储器并进行输出的步骤。

在合成两个以上的图像并显示在画面上时，根据非显示区域指定坐标，将除去非显示区域的一方的图像数据保存到图像存储器，另一方面应该将另一方的图像显示在非显示区域上并保存到所述图像存储器内。

因此，对一方的图像，如果以预定坐标一次指定画面中的非显示区域，则不对每一帧进行图像的覆盖处理的现有OSD处理即可，故可大大减轻图像处理的负荷，同时实现电路规模的减小。

再者，对于一方的图像，只要以预定坐标一次指定画面的非显示区域即可。因此，不准备对每一帧进行图像的覆盖处理的现有的OSD处理所需的多帧图像存储器，只要准备1帧的图像存储器即可。因此，可实现图像存储器的规模缩小化，可以用简单的电路构成实现廉价的图像合成装置。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的图像合成的形态的示意图。

图2是包含本发明的一实施例的图像合成装置的电路框图。

图3是表示本发明的一实施例的图像合成动装置的动作例的流程图。

图4是表示本发明的一实施例的图像合成动装置的动作例的流程图。

图5是表示本发明的一实施例的图像合成装置的另一动作例的流程图。

图6是表示相对于本发明的一实施例的变形例的合成图像的示意图。

图中：100-控制用LSI，110-中央处理装置，120-可编程ROM，130-存储器控制器，140-LCD控制器，200-外部存储器，300-液晶显示装置，DFC1、DFC2-图像用输入接口，T1～T4-输入输出用端子。

具体实施方式

＝＝＝＝基本概念＝＝＝＝

图1中示出了表示图像合成的形态的示意图。将动态图像A(一方的图像)和动态图像B(另一方的图像)二者合成，使生成的合成图像显示在LCD等显示装置的画面上。此时，如图1的上段画面所示，将从指定非显示区域的起点坐标(A，B)向右方距离X及向下方距离Y的范围作为非显示区域。传送跨越整个画面显示的动态图像A中、除去了该非显示区域的部分的图像数据并存储到后述的图像存储器中。与此相对应，应该在该非显示区域插入并显示动态图像B，以传送动态图像B的图像数据并存储到图像存储器中。此时，传送对动态图像B实施了缩小化处理的图像数据。其结果，如图1的下段画面所示，不进行相对于动态图像A的动态图像B的覆盖处理，便可合成图像。对于这种坐标指定非显示区域的图像处理方式，在此称为屏蔽处理方式。

在该屏蔽处理方式中，由于通过以预定坐标指定画面的非显示区域，从而在非显示区域不显示动态图像A，故不进行根据动态图像B的数据的复杂的覆盖处理便可完成。因此，对于动态图像A，如果以预定坐标一次指定画面的非显示区域，则由于不对每一帧进行动态图像B的覆盖处理这一现有的OSD(On Screen Display)处理便完成，故可大大减轻图像处理负荷，同时实现电路规模的减小。

再者，对于动态图像A，只要以预定坐标一次预先指定画面的非显示区域即可。因此，不准备对每一帧进行图像B的覆盖处理的现有的OSD处理所需的多帧图像存储器，准备1帧的图像存储器即可。因此，可实现图像存储器的规模缩小化，可以以简单的电路构成实现廉价的图像合成装置。

另外，合成对象不限于动态图像A、B，静止图像或字幕等显示信息也可以。

＝＝＝＝实施例＝＝＝＝

《构成》

图2的框图表示将属于图像合成装置的控制用LSI100、外部存储器200及将合成图像显示在画面上的液晶显示装置(LCD)300。外部存储器200由SDRAM等构成，作为图像存储器发挥功能。

控制用LSI100具备中央处理装置(CPU)110、PROM120、存储器控制器130、LCD控制器140及图像用输入接口(Digital Format Converter，数字格式变换器)DFC1、DFC2，具有按照图示的连接关系。而且，该控制用LSI100作为集成电路而被单芯片化。在PROM120中存储有图像合成动作的控制程序，中央处理器110按照读出的控制程序，统一控制控制用LSI100的各构成要素的动作及所有图像合成处理。通过端子T1相图像用输入接口(屏蔽电路)DFC1输入动画A的NTSC方式的视频信号(Y信号，Cb信号，Cr信号)。而且，图像用输入接口DFC1将上述各信号作为各自规定的数字形式的图像数据进行变换后，经由存储器控制器130传送到外部存储器200。外部存储器200存储传送来的图像数据。

同样，图像用输入接口(插入电路)DFC2也对通过端子T2输入的动画B，将各Y信号、Cb信号、Cr信号相关的图像数据传送到与图像用输入接口DFC1共同的外部存储器200。而且，本实施例的共同的外部存储器200如前所述，用1帧量的存储器区域的装备就足够了。

而且，存储于外部存储器200的动画A及动画B的图像数据介由存储器控制器130而被读出，并被送到LCD控制器140。LCD控制器140根据接收到的图像数据生成视频信号，使动画A及动画B的合成图像显示在LCD300上。

再者，对于这些各要素100～300的单体硬件构成或动作，例如，在书籍“晶体管技术SPECIAL No.31”(CQ出版社，1995年8月1日第7版发行，第124页以后等)中记载有参考例。

《动作》

对于以这种构成的控制用LSI100为主体的图像合成的具体动作例，参考图3及图4的流程图以及图2的框图进行说明。如图3所示，首先参照内置于接口DFC1、DFC2的寄存器，确认屏蔽处理模式或缩小处理模式(在后述的变形例中说明)中的哪一个(S100～S200)。而且，在指定了屏蔽处理模式的情况下，如图4所示，分别对动画(图像)A及动画(图像)B，同时执行图像合成的一系列处理(S300A～，S300B～)。

首先，说明图像A的处理。在将应合成的图像数据从控制用LSI100传送到外部存储器200时，由CPU110用画面坐标管理显示区域及非显示区域，设定图像A的屏蔽区域(非显示区域)(S300A)。作为该屏蔽区域，参照图1，如前所述，将画面的起点坐标设为(A，B)，同时将其大小(尺寸)设为(X，Y)。于是将以LCD300的画面显示尺寸(640点*480点)作为1帧的动画A的视频信号介由端子T1输入到图像用输入接口DFC1(S400A)。图像用输入接口DFC1确认输入来的动画A的视频信号是否符合该屏蔽区域范围(S500A)。在视频信号不符合屏蔽区域的范围时，即在符合显示区域时(S500A：否)，为了将各Y信号、Cb信号、Cr信号的图像数据写入对应于该画面坐标的存储区域，而传送到外部存储器200(S600A)。相反，在视频信号符合该屏蔽区域的范围内时(S500A：是)，不传送图像数据(S700)。

即，图像用输入接口DFC1在自开始传送帧之后到画面上的指定坐标(A，B)为止的显示区域内，将图像数据传送到外部存储器200，另一方面，在从指定坐标(A，B)到横轴X及纵轴Y的屏蔽区域中，不传送图像数据。

在上述的S600A或S700的处理之后，对于动画A的1整帧，确认是否完成了S400A～S700、S800A的处理(S800A)。如果没有完成(S800A：否)，则返回S400A的处理，而如果完成(S800A：是)，则结束动画A的1帧的合成处理。

下面说明图像B的处理。与上述的图像A的处理相同，由CPU110将上述图像A的屏蔽区域(非显示区域)设定为该图像B的显示区域(插入区域)(S300B)。此时，图像B为了与该显示区域的尺寸一致，也适当地进行图像B的缩小化(1/2，1/4，1/6，…)的设定。该缩小相关的数据被存储到图像用输入接口DFC2的寄存器，并提供给该DFC2的处理。在该缩小中，采用众所周知的间隔剔除处理等方法。于是，将LCD300的画面显示尺寸(640点*480点)作为1帧的动画B的视频信号介由端子T2而被输入到图像用输入接口DFC2(S400B)。此时，图像用输入接口DFC2以由S300B设定的缩小比例，还配合图像B的缩小处理来执行。

而且，图像用输入接口DFC2确认输入的动画B的视频信号是否与屏蔽区域范围相符合(S500B)。在视频信号不符合屏蔽区域范围即符合动画A的显示区域时(S500B：否)，不传送图像数据(S700)。反之，在视频信号符合屏蔽区域范围时(S500B：是)时，为了将各Y信号、Cb信号、Cr信号的图像数据写入对应于该画面坐标的存储器区域，而传送到外部存储器200(S600B)。

即，图像用输入接口DFC2在从开始传送帧之后到画面上的指定坐标(A，B)为止的显示区域内不将图像数据传送到外部存储器200，另一方面，在从指定坐标(A，B)到横轴X及纵轴Y的屏蔽区域内传送图像数据。

在上述S600B或S700的处理之后，对于动画B的1整帧，确认S400B～S700、S800B的处理是否完成(S800B)。如果没有完成(S800B：否)，则返回S400A的处理，而如果完成(S800B：是)，则结束动画A的1帧的合成处理。

这样，对于各动画A，B，若1帧份的并列处理结束，则对下1帧重复进行相同处理，依次进行动画A、B的合成。

《变形例》

将由图3的S200指定缩小处理模式的情况作为变形例进行说明。即，参照图5的流程图和图6的示意图，重点说明与上述实施例不同的部分。首先简要说明，作为变形例，有：如图6的上部所示，将LCD300的画面以动画A和动画B纵向分割显示的情况；和如图6的下部所示，在LCD300的画面中，将动画A和动画B分别缩小单独配置进行显示的情况。

具体的处理，尽管与上述图4的流程图共同部分多，但如图5所示的流程图。即，分别对动画A和动画B同时执行图像合成的一系列处理(S1100A～，S1100B)。

首先说明图像A的处理。在将应合成的图像数据从控制用LSI100传送到外部存储器200时，由CPU110以画面坐标来管理显示区域及非显示区域，并设定图像A的屏蔽区域(非显示区域)(S1100A)。作为该屏蔽区域，如图6所示，是画面中的动画B的显示区域。在设定该屏蔽区域时，也预先同时设定缩小倍率。而且，将LCD300的画面显示尺寸(640点*480点)作为1帧的动画A的视频信号介由端子T1输入到图像用输入接口DFC1(S1200A)。于是，图像用输入接口DFC1实施视频信号的缩小化(也包括纵横比不均等的缩小)处理(S1200A)后，确认缩小化后的图像数据是否符合动画B的显示区域(S1300A)。在其符合时(S1300A：是)，不将图像数据传送到外部存储器200(S1500)。

相反，在输入的视频信号不符合动画B的显示区域(S 1300A：否)时，为了将各Y信号、Cb信号、Cr信号的图像数据写入对应于该画面坐标的存储器区域，而传送到外部存储器200(S1400A)。

再者，对于动画A的1整帧，确认S1200A～S1400A、S1500的处理是否完成(S1600A)。如果没有完成(S1600A：否)，则返回S1200A的处理；另一方面，如果完成(S1600A：是)，则结束动画A的1帧的合成处理。

下面说明图像B的处理。由CPU110以画面坐标来管理显示区域及非显示区域，并设定图像B的插入区域(显示区域)(S1100B)。作为该插入区域，如图6所示，是画面中的动画B的显示区域。设定该插入区域时，也预先同时设定缩小倍率。而且，将LCD300的画面显示尺寸(640点*480点)作为1帧的动画B的视频信号介由端子T2输入到图像用输入接口DFC2(S1200A)。于是，图像用输入接口DFC2在实施视频信号的缩小化(也包括纵横比不均等的缩小)处理(S1200B)后，确认缩小化后的图像数据是否符合所设定的动画B的显示区域(S1300B)。在其不符合时(S1300A：否)，不将图像数据传送到外部存储器200(S1500)。

相反，在输入的视频信号符合动画B的显示区域(S1300A：是)时，为了将各Y信号、Cb信号、Cr信号的图像数据写入对应于该画面坐标的存储器区域，而传送到外部存储器200(S1400B)。

再者，对于动画B的1整帧，确认是否完成了S1200B～S1400B、S1500的处理(S1600B)。如果没有完成(S1600B：否)，则返回S1200B的处理，另一方面，如果完成(S1600B：是)，则结束动画B的1帧合成处理。

这样，分别对于各动画A、B，若1帧量的并行处理结束，则对下一帧重复执行相同处理，依次将动画A、B的合成进行下去。

Claims (6)

1、一种图像合成装置，其中应该合成至少两个图像并显示在画面上，以生成合成图像，其特征在于，

包括：

屏蔽电路，其在将一方所述图像显示在所述画面上时，应该根据指定该画面中的非显示区域的规定非显示区域指定坐标，将所述一方的所述图像中、除去该非显示区域的图像数据保存到图像存储器中并进行输出；和

插入电路，其在将另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域时，应该根据所述非显示区域指定坐标，将所述另一方的所述图像数据保存到所述图像存储器并进行输出。

2、根据权利要求1所述的图像合成装置，其特征在于，

在将所述一方的所述图像显示在所述画面上时，所述屏蔽电路应该将所述一方的所述图像显示在所述整个画面上，并输出所述图像数据。

3、根据权利要求2所述的图像合成装置，其特征在于，

在将所述另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域上时，所述插入电路将该另一方的所述图像数据进行缩小处理后输出。

4、根据权利要求3所述的图像合成装置，其特征在于，

由所述屏蔽电路输出的除去所述非显示区域的图像数据是所述一方的所述图像数据的整体被缩小处理后的图像数据。

5、一种图像合成用集成电路，其特征在于，

是由权利要求1～4中任一项所述的图像合成装置中的所述屏蔽电路及所述插入电路被集成电路化而成。

6、一种图像合成方法，其是应该合成至少两个图像并显示在画面上，以生成合成图像的图像合成装置的图像合成方法，其特征在于，

包括：

在将一方的所述图像显示在所述画面上时，应该根据指定该画面的非显示区域的规定非显示区域指定坐标，将所述一方的所述图像中、除去该非显示区域的图像数据保存到图像存储器并进行输出的步骤；和

在将另一方的所述图像显示在所述画面的所述非显示区域时，应该根据所述非显示区域指定坐标，将所述另一方的所述图像数据保存到所述图像存储器并进行输出的步骤。

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