JP2007292857A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】様々なフォーマットの画像を自由に階層表示することが可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理装置１内のＤＰＵ１０６は、ＣＰＵ２からＣＯＰＹコマンドを入力し、ビデオメモリ３上の第一の画像データを同じビデオメモリ３上の第二の画像データのフォーマットに変換する。ＤＰＵ１０６は、フォーマット変換後の第一の画像データと第二の画像データとを加算する。ＯＳＤプレーンコントローラ１０７は、加算後の画像データを一つの表示プレーンで表示させるＯＳＤデータとしてＰＤＣ１０８に出力する。ＰＤＣ１０８は、複数の表示プレーン間の優先順位及びαブレンディングの設定等に基づいて半透明制御を行い、映像入力にＯＳＤ画像を同期させてモニタへ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、階層表示が可能な画像処理装置及び画像処理方法に関する。

従来、モニタ上にＯＳＤ（On Screen Display）画像、ビデオキャプチャ画像等を階層表示する画像処理装置においては、各階層の表示プレーンを重ね合わせて同時に表示する機能を備えたものが知られている。このような画像処理装置では、複数の表示プレーンを重ね合わせる際に透明色制御及びαブレンディング等の半透明制御が行われる。

ＯＳＤ画像のデータフォーマットにはＩｎｄｅｘ、ＲＧＢ５６５、ＡＲＧＢ６８８８等が知られているが、一般的に１つの表示プレーンに表示可能な画像のフォーマットは１種類に限られている。なぜなら、通常、１つの表示プレーンは、１つの矩形状の表示データに対して拡大・縮小等の処理を施して表示面を形成するものであり、１つの表示プレーンが複数の矩形状表示データを扱うことがなかったからである。
特開２００５−２５７８８６号公報 特開２００４−１４７２８５号公報 特開２００５−２１５２５２号公報

したがって、上記従来の画像処理装置では、複数のフォーマットのＯＳＤ画像を表示する際には、ＯＳＤ画像のフォーマット毎に別々の表示プレーンを使用しなければならない。そのため、限られた表示プレーンで多くの矩形状のＯＳＤ画像、さらには、それらが互いにフォーマットが異なる場合のＯＳＤ画像を同時に表示する場合に、階層表示による描画の自由度が制限されるという課題があった。なお、表示プレーンは、１表示面を形成するハードウェアそのものであり、表示プレーンを増設するということは、装置の大型化・複雑化・高価格化を意味する。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、多くの矩形状の画像、さらには、様々なフォーマットの画像を自由に階層表示することが可能な画像処理装置を提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理装置において、前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手段と、前記フォーマット変換手段でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手段と、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手段とを具備することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理装置において、前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手段と、前記フォーマット変換手段でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段で書き込む際に、前記第一の画像データと前記第二の画像データとで互いに重なり合う部分については書き込みに先行して加算処理を行う加算手段と、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手段とを具備することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記加算手段は、画像データの加算時に透明色制御又は半透明制御を行うことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理方法において、前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手順と、前記フォーマット変換手順でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手順と、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手順とを具備することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理方法において、前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手順と、前記フォーマット変換手順でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手順と、前記書き込み手順で書き込む際に、前記第一の画像データと前記第二の画像データとで互いに重なり合う部分については書き込みに先行して加算処理を行う加算手順と、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手順とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、ビデオメモリ上の画像データに対してフォーマット変換を行い、同じフォーマットの他の画像データと一つの表示プレーンに表示させることが可能であるため、仮想的に表示プレーンの数を増やすことができる。したがって、多くの画像データ、さらには様々なフォーマットの画像データを用いて自由に階層表示を行うことができる。

また、画像処理装置でフォーマット変換を行うことで、画像データを予め特定のフォーマットに変換する必要がない。さらに、画像データを加算する際に透明色制御及び半透明制御を行うことで、仮想的な表示プレーンによる描画の自由度が増す。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＶＤＰ（Video Display Processor：画像処理装置）の構成を示す構成図である。図１において、ＶＤＰ１は映像入力をキャプチャし、ビデオメモリ３に書き込んだ後に表示解像度に合わせてモニタ（図示せず）に表示させるものである。また、ＶＤＰ１はＣＰＵ（Central Processing Unit）２から描画コマンドを入力し映像入力に対するＯＳＤ表示を行う機能を備える。

本実施形態では、描画コマンドとしてＬＩＮＥコマンド、ＦＩＬＬコマンド、ＣＯＰＹコマンドの３種類を使用する。ＬＩＮＥコマンドは始点と終点を指定して直線の描画を行うためのコマンドであり、ＦＩＬＬコマンドは矩形領域を指定して塗りつぶしを行うためのコマンドである。

ＣＯＰＹコマンドは、転送元のアドレスと転送先のアドレスとを指定してビデオメモリ空間内でデータのコピーを行うためのコマンドである。さらに、ＣＯＰＹコマンドにはフォーマット変換を指定する情報と透明色制御及びαブレンディングの設定情報も含まれる。ＣＯＰＹコマンドによるフォーマット変換、透明色制御及びαブレンディングの処理に関する詳細は後述する。

ＶＤＰ１内のＣＰＵインターフェースモジュール１０１は、ＣＰＵ２との間の通信を司るものであり、ＣＰＵ２から入力した描画コマンドをＤＰＵ１０６に出力する機能や、ＣＰＵ２からビデオメモリ３へのアクセスを制御する機能を備える。ＶＲＡＭインターフェースモジュール１０２は、ＶＤＰ１内の各部からビデオメモリ３へのアクセスを制御するものである。

ＶＤＵ（Video Decoder Unit）１０３は、アナログ映像信号を入力し、デジタル映像データへと変換するものである。ＶＣＣ（Video Capture Controller）１０４は、ＶＤＣ１０３から出力されるデジタル映像データ又は外部から直接デジタルデータとして入力される映像データのキャプチャを行い、ビデオメモリ３に書き込むものである。なお、ＶＤＵ１０３のデコーダ回路及びＶＣＣ１０４のキャプチャ回路はそれぞれ２回路ずつ備えており、２チャネルの映像入力を同時にキャプチャすることができる。

ＣＰＣ（Capture Plane Controller）１０５は、ビデオメモリ３から映像データを読み込みＰＤＣ１０８へと出力するものである。ＤＰＵ（Drawing Processor Unit）１０６は、ＣＰＵインターフェースモジュール１０１から入力した描画コマンドを解釈し、ビデオメモリ３内に直線や矩形を描画したり、描画したデータに対して所定の処理を行うものである。なお、ＣＰＵ２は、描画コマンドを使わずに直接ビデオメモリ３内に描画することもできる。

ＯＳＤプレーンコントローラ１０７は、ＯＳＤ画像として表示させるデータをビデオメモリ３から読み出し、ＰＤＣ１０８へ出力するものである。ＰＤＣ（Pixel Data Controller）１０８は、外部から入力されたデジタル映像と、ＶＤＵ１０３でデコード後のデジタル映像と、ＣＰＣ１０５から出力されるキャプチャ映像と、ＯＳＤプレーンコントローラ１０７から出力されるＯＳＤ画像とを入力し、各プレーンのフォーマットを統一し、表示の優先順位及びαブレンディングの設定等に基づいて合成処理を行うものである。なお、「表示プレーン」の用語は、１つの矩形状表示データを外部表示装置の所定の場所に、所定のサイズで表示するために必要な全ての構成を包括したものを示し、あるいは外部表示装置に供給される表示データそのものを示す。

ＶＤＰ１では、映像入力を表示するバックドロップ面と、キャプチャ映像を表示する２つの表示プレーンと、ＯＳＤ画像を表示する２つの表示プレーンの４つの表示プレーンによる階層表示が可能であり、ＰＤＣ１０８は４つの表示プレーンとバックドロップ面の合成処理を行う。

ＰＤＣ１０８は、合成後のデジタル画像をそのまま外部に出力すると同時に、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）１０９を介してアナログ映像信号を出力する。ＣＲＴコントローラ１１０は、モニタで表示する際のタイミング信号を出力し、また、モニタ表示に関する情報をＶＤＰ１内の各部へ出力する。クロックジェネレータ１１１は、ＶＤＰ１内の各部で使用するクロックを生成するものである。

次に、上述した実施形態の動作を、図２及び図３を参照して説明する。
図２は、図１のビデオメモリ３上のメモリ空間における画像データの配置を示す図であり、１つの表示プレーンでビデオメモリ３内の複数の画像データを表示させる場合の一例である。

図２において、符号２０は表示プレーン１で表示させる矩形状の画像データを記憶するビデオメモリ領域であり、ＲＧＢ５６５フォーマットの画像データが記憶される。ｂｉｔｍａｐ１及びｂｉｔｍａｐ３の画像データはＲＧＢ５６５フォーマットの画像データであり、ｂｉｔｍａｐ２の画像データはＩｎｄｅｘフォーマットの画像データである。

以下、上記３つの画像データをＯＳＤとして表示プレーン１で表示させる際に、ＤＰＵ１０６及びＯＳＤプレーンコントローラ１０７で行われる処理に関して説明する。

ｂｉｔｍａｐ１の画像データに対しては、ＤＰＵ１０６はＣＰＵ２からＣＯＰＹコマンドを入力し、ｂｉｔｍａｐ１の画像データをビデオメモリ３から読み出し、ビデオメモリ領域２０内の領域２０１に画像データを書き込む（書き込み手段）。ＤＰＵ１０６は、ｂｉｔｍａｐ１の画像データのフォーマット変換は行わない。

一方、ｂｉｔｍａｐ２の画像データに対しては、ＤＰＵ１０６はＣＰＵ２からＣＯＰＹコマンドを入力し、ｂｉｔｍａｐ２の画像データをビデオメモリ３から読み出して、Ｉｎｄｅｘフォーマットからｂｉｔｍａｐ１及びｂｉｔｍａｐ３の画像データと同じＲＧＢ５６５フォーマットへと図示していないカラーパレット（変換テーブル）を使用して変換を行う（フォーマット変換手段）。ＤＰＵ１０６は、ＲＧＢ５６５フォーマットに変換後の画像データをビデオメモリ領域２０内の領域２０２に書き込む（書き込み手段）。

ｂｉｔｍａｐ３の画像データに対しては、ＤＰＵ１０６はＣＰＵ２からＣＯＰＹコマンドを入力し、ｂｉｔｍａｐ３の画像データをビデオメモリ３から読み出して、ビデオメモリ領域２０内の領域２０３に画像データを書き込む（書き込み手段）。ＤＰＵ１０６は、ｂｉｔｍａｐ３の画像データのフォーマット変換は行わない。

ＤＰＵ１０６によるビデオメモリ領域２０へのコピー処理（上述した読み出し、フォーマット変換及び書き込みの処理）が終了すると、ビデオメモリ領域２０内の画像データは全てＲＧＢ５６５フォーマットとなる。ＯＳＤプレーンコントローラ１０７は、ビデオメモリ領域２０内の画像データを表示プレーン１で表示させる１つの矩形状のデータとして表示に対応したタイミングでＰＤＣ１０８へ出力する（表示制御手段）。

図２では、ＤＰＵ１０６が表示プレーン１で表示させるデータ領域にコピーする際に画像データのフォーマット変換を行いビデオメモリ領域２０にコピーすることで、フォーマットの異なるｂｉｔｍａｐ１〜ｂｉｔｍａｐ３の３つの画像データを１つのフォーマットに統一することが可能となる。３つの画像データを１つの表示プレーンで表示させることで、表示プレーンの数を仮想的に３つに増やすことができる。

図２は１つの表示プレーンでビデオメモリ３内の複数の画像データを表示させる例であるが、続いて、１つの表示プレーンで１つの画像データを表示させる場合について図３を参照して説明する。

図３において、ビデオメモリ３上には画像データが３つ配置されており、ｂｉｔｍａｐ４及びｂｉｔｍａｐ６はＲＧＢ５６５フォーマットの画像データ、ｂｉｔｍａｐ５はＩｎｄｅｘフォーマットの画像データである。

以下、上記３つの画像データをＯＳＤとして表示プレーン１及び表示プレーン２で表示させる際に、ＤＰＵ１０６及びＯＳＤプレーンコントローラ１０７で行われる処理に関して説明する。

ｂｉｔｍａｐ４の画像データに対しては、ＯＳＤプレーンコントローラ１０７は表示プレーン１で表示させる１つの矩形状のデータとしてＰＤＣ１０８へ出力する。一方、ｂｉｔｍａｐ５の画像データに対しては、ＤＰＵ１０６はＣＰＵ２からＣＯＰＹコマンドを入力し、ｂｉｔｍａｐ５の画像データをビデオメモリ３から読み出して、ＩｎｄｅｘフォーマットからＲＧＢ５６５フォーマットへと変換を行う（フォーマット変換手段）。

ＤＰＵ１０６は、ＲＧＢ５６５フォーマットに変換後のｂｉｔｍａｐ５の画像データを、ＣＯＰＹコマンドで指定された透明色制御及びαブレンディング（半透明制御）のパラメータに基づいて、ＲＧＢ５６５フォーマットの画像データであるｂｉｔｍａｐ６と加算する（加算手段）。ＤＰＵ１０６による加算は、ｂｉｔｍａｐ５の画像データとｂｉｔｍａｐ６の画像データとでその表示領域が重なり合う部分について行えばよい。ＤＰＵ１０６は、加算終了後の画像データをビデオメモリ３に書き込む（書き込み手段）。

続いて、ＯＳＤプレーンコントローラ１０７は加算後のｂｉｔｍａｐ６の画像データを表示プレーン２で表示させる１つの矩形状のデータとして表示に対応したタイミングでＰＤＣ１０８へ出力する（表示制御手段）。ＰＤＣ１０８は、表示プレーン１と表示プレーン２のデータに透明色制御、αブレンディング等の処理を行い、モニタへ出力する。

図３では、ＤＰＵ１０６がｂｉｔｍａｐ５の画像データをフォーマット変換しｂｉｔｍａｐ６の画像データと加算することでフォーマットの異なる２つの画像データを、１つの表示プレーンで表示することが可能となる。

したがって、表示プレーン１，２の２つでｂｉｔｍａｐ４〜ｂｉｔｍａｐ６の３つの画像データを表示することが可能となり、表示プレーンの数が仮想的に３つに増える。さらに、ＤＰＵ１０６が画像データを加算する際に透明色制御及びαブレンディングの処理も行うことで、仮想的な表示プレーンによる描画の自由度が増す。

以上述べたように、本実施形態ではＤＰＵ１０６がビデオメモリ３上の画像データに対してフォーマット変換を行うことで、１つの表示プレーンで複数のフォーマットの画像データを表示することが可能となり、仮想的に表示プレーンの数を増やすことができる。

また、ＤＰＵ１０６でフォーマット変換を伴うコピー処理を行うことで、ＯＳＤとして表示する画像データのフォーマットを気にせずに、一旦、ビデオメモリに描画した後に、様々なフォーマットの画像データを自由に合成させることができる。

また、本実施形態は仮想的に表示プレーンの数を増やすものであり、実際にＯＳＤコントローラ１０７やＰＤＣ１０８で扱う表示プレーンの数を増やすものではないため、ＯＳＤプレーンコントローラ１０７やＰＤＣ１０８に回路を追加する必要がなく、低コストで実現できる。

以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、複数の表示プレーンを用いて階層表示が可能な画像処理装置に用いて好適である。

本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成を示す構成図である。 １つの表示プレーンで複数の画像データを表示させる場合において、図１のビデオメモリ３における画像データの配置を示す図である。 １つの表示プレーンで１つの画像データを表示させる場合において、図１のビデオメモリ３における画像データの配置を示す図である。

符号の説明

１…ＶＤＰ（画像処理装置）、２…ＣＰＵ、３…ビデオメモリ、１０１…ＣＰＵインターフェースモジュール、１０２…ＶＲＡＭインターフェースモジュール、１０３…ＶＤＵ、１０４…ＶＣＣ、１０５…ＣＰＣ、１０６…ＤＰＵ、１０７…ＯＳＤプレーンコントローラ、１０８…ＰＤＣ、１０９…ＤＡＣ、１１０…ＣＲＴコントローラ、１１１…クロックジェネレータ

Claims (5)

1. ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理装置において、
   前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手段と、
   前記フォーマット変換手段でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手段と、
   前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手段と
   を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理装置において、
   前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手段と、
   前記フォーマット変換手段でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データとを含む矩形領域に書き込む書き込み手段と、
   前記書き込み手段で書き込む際に、前記第一の画像データと前記第二の画像データとで互いに重なり合う部分については書き込みに先行して加算処理を行う加算手段と、
   前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手段と
   を具備することを特徴とする画像処理装置。
3. 前記加算手段は、画像データの加算時に透明色制御又は半透明制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理方法において、
   前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手順と、
   前記フォーマット変換手順でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手順と、
   前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手順と
   を具備することを特徴とする画像処理方法。
5. ビデオメモリに記憶された所定フォーマットの一つの矩形領域の画像データを読み出して、表示する表示プレーンを複数用いて階層表示を行う画像処理方法において、
   前記ビデオメモリに記憶された第一の画像データを読み出して、該第一の画像データのフォーマットを前記ビデオメモリに記憶された第二の画像データのフォーマットに変換するフォーマット変換手順と、
   前記フォーマット変換手順でフォーマットを変換した前記第一の画像データを、前記第二の画像データを含む矩形領域に書き込む書き込み手順と、
   前記書き込み手順で書き込む際に、前記第一の画像データと前記第二の画像データとで互いに重なり合う部分については書き込みに先行して加算処理を行う加算手順と、
   前記第一の画像データと前記第二の画像データとを含む前記矩形領域の画像データを一つの表示プレーンで表示させる表示制御手順と
   を具備することを特徴とする画像処理方法。

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