JP3901499B2

JP3901499B2 - 表示装置及び背景画像生成方法

Info

Publication number: JP3901499B2
Application number: JP2001361680A
Authority: JP
Inventors: コペヤン、ゲルト
Original assignee: ソニーサービスセンター（ヨーロッパ）エヌブイ
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2002232781A; EP1209907A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及び背景画像生成方法に関し、特に、徐々に変化する背景画像（slowly changing background image）を生成する表示装置及び背景画像生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルテレビジョン受信機は、単なる従来のテレビジョン受信機がチャンネルを表示するのと比較して、数多くの様々なアプリケーションを表示することができる。特に、例えば単に情報を伝える目的だけではなく、インタラクティブな手法の一部として、テレビジョン受信機の画面上に表示するために、テキスト（text）やグラフィックス（graphics）を様々に混在させて放送することが現在知られている。また、テキストやグラフィックスをより魅力的に表示するために、放送されている。すなわち、背景画像は、画面全体を満たすために用いられ、テキスト、グラフィックス及び画像がその背景画像の上に表示される。しかしながら、一定で変化しない背景画像は、利用者にとってはあまり魅力的ではない。
【０００３】
ところで、完全な動画像ビデオシークエンスを表示するように作られた従来のセットトップボックス及び統合テレビジョン受信機における利用可能な記憶及び処理能力は、背景画像を表示するには不十分である。しかしながら、典型的なテレビジョン受信機は、現在表示されているフレームを置換するために、中間フレームを補間するための十分な処理能力を備えていない。実際、背景画像を表示装置に供給する出力ビデオメモリの内容を置換するためには、１つのバッファから表示装置に出力を行っている間に、もう１つのバッファに書込を行うように、２つの出力バッファを備えることが必要である。
【０００４】
また、例えば開始画像及び終了画像は、通常それぞれ１．５メガバイトの容量を有するので、従来のテレビジョン受信機は、開始画像と終了画像のような２つの完全な画像を記憶するのに十分なメモリを備えていない。そのため、典型的なセットトップボックス又は統合テレビジョン受信機において、２つの出力バッファを使用することは、利用可能なメモリの容量を明らかに超えてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、例えば典型的なテレビジョン受信機において、利用可能な処理能力の限界にかかわらず、徐々に変化する背景画像を表示することができる表示装置及び背景画像生成方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る背景画像生成方法は、表示装置において、開始画像から終了画像へと徐々に変化する背景画像を生成する背景画像生成方法において、上記開始画像のフレームと終了画像のフレームの対応する所定ブロックを補間関数によって補間処理して、該所定ブロックに対応した中間ブロックを生成し、上記表示装置の出力ビデオメモリから上記連続したフレームを出力する間において、上記出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換する。
【０００７】
また、本発明に係る表示装置は、開始画像から終了画像へと徐々に変化する背景画像を生成する表示装置において、連続したフレームを表示するために、該連続したフレームを出力する出力ビデオメモリと、上記開始画像のフレームと終了画像のフレームの対応する所定ブロックを、補間関数によって補間処理して、該所定ブロックに対応した中間ブロックを生成するプロセッサと、上記出力ビデオメモリから上記連続したフレームを出力する間において、上記出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換するコントローラとを備える。
【０００８】
この結果、連続するフレーム出力間の時間において要求される処理量は減少する。特に、この時間において、置換する必要があるデータは、出力ビデオメモリ内の幾つかのデータのみであり、したがって、同様に、そのデータのみを補間関数によって補間すればよい。
【０００９】
したがって、連続する各フレーム間において、画像データの１つのブロックのみを表示装置において、置換すればよい。あるいは、複数のブロックを置換するようにしてもよい。なお、何れの場合も、１つのブロックと先行するブロック間で生じる変化は、利用者が気がつかないくらい小さなものであることが望ましく、例えば１５秒くらいの時間内で、表示画面全体が開始画像から終了画像まで変化することが望ましい。
【００１０】
また、例えば、表示装置は、所定の圧縮方式によって圧縮された開始画像を記憶するメモリを備える。同様に、表示装置は、所定の圧縮方式で圧縮された終了画像を記憶してもよい。この場合、開始画像と終了画像の比較的少ないデータ量から、例えば約１５秒間に亘って徐々に変化する画像を得ることができる。
【００１１】
また、表示装置は、例えば、トランスポートストリームから終了画像の圧縮されたブロックを抽出するデマルチプレクサを備えていてもよい。この場合、表示装置は、開始画像のみをメモリに記憶していればよく、トランスポートストリームから受信されたブロックと開始画像の対応するブロック間の補間に基づいて、出力ビデオメモリに供給するために新たな中間ブロックを算出する。
【００１２】
上述の所定の圧縮方式は、例えば、プロセッサによって処理されるブロックに対応するブロック単位で、画像を圧縮する圧縮方式である。この場合、
出力ビデオメモリ内のデータのブロックを置換するのに用いられる中間ブロックは、圧縮され、記憶されたブロックに直接対応している。したがって、プロセッサは、ブロックを個々に検索、伸長及び補間することができ、個々のブロックを補間する前に、開始画像と終了画像の全てを伸長する必要がない。
【００１３】
表示装置は、例えば、プロセッサがインデックスによって特定の位置にあるブロックを検索できるように、圧縮され、記憶されたブロックのインデックスを記録するためのインデクサを備えてもよい。このインデックスによって、プロセッサは、開始画像及び終了画像の全てのブロックを個々に識別することができ、中間ブロックは、表示画面において要求されるどの位置でも出力ビデオメモリ内のデータのブロックを置換することができるように生成する。
【００１４】
プロセッサは、例えば、開始画像から終了画像に変化するための合計時間に対応した時間関数、及び画像内の対応するブロックの位置関数として、対応するブロックを処理する。具体的には、補間関数は、中間ブロックに含まれるデータ量の割合が、開始画像から終了画像へと徐々に高くなるように、時間の経過とともに変化する。なお、補間処理をブロックの位置関数として実行してもよく、この場合、表示装置のある位置のブロックは、より速く変化し、あるいはより遅く変化することになる。
【００１５】
上述のように、プロセッサは、連続するフレーム出力間においては１つのブロックのみ処理すればよい。なお、プロセッサは、複数の中間ブロックを生成するために、複数の対応するブロックを一緒に処理し、コントローラは、出力ビデオメモリ内のデータを、連続する２つのフレーム出力間の複数の中間ブロックに対応するデータで置換してもよい。したがって、フレームの全体のブロック数より少ない表示画面上のブロックを同時に変化させることができる。なお、補間処理は、位置関数としても実行されるので、実行される補間の度合いは、ブロック間で異なる。
【００１６】
本発明は、処理、記憶、及びダウンロードしたアプリケーションを実行する能力が低いアナログ及びデジタルテレビジョン受信機で使用すると、特に効果的である。このようなテレビジョン受信機には、インタラクティブテレビジョン受信機、例えば統合テレビジョン受信機又はセットトップボックス等のマルチメディアホームプラットフォームに準拠した装置が含まれる。
【００１７】
また、本発明は、処理及び記憶能力が限られた装置でも適用することができる。例えば携帯電話機のようなインターネット接続装置は処理及び記憶能力が限られているため、本発明が適用されると効果的である。実際に、より少ない処理及び記憶能力で済み、パーソナルコンピュータをプラットフォームとしても、本発明は有効である。他の例としては、例えば、車両や他の機械において情報を提供する表示装置に、徐々に変化する背景を表示する場合、本発明を適用することができる。実際、携帯電話機の表示画面に、同様に徐々に変化する背景を表示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置及び背景画像生成方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明を、テレビジョン受信機、特にマルチメディアホームプラットフォーム（Multimedia Home Platform：以下、ＭＨＰという。）に準拠した装置を具体例として説明するが、本発明は、この具体例に限定されるものではなく、他の適切な装置にも適用できることはいうまでもない。
【００１９】
ＭＨＰに準拠したセットトップボックス及び統合テレビジョン受信機は、図１に示すように、様々なアプリケーション５２がその上で実行されるＭＨＰプラットフォーム層５４と、ＭＨＰプラットフォーム層５４の下層のオペレーティングシステム（以下、ＯＳという。）及びドライバ層５６とを備える。この場合、アプリケーションは、異なるＯＳ及びドライバ層５６を有する様々なテレビジョン受信機において実行することができ、すなわちＭＨＰプラットフォーム層５４上で実行することができる。特に、ＭＨＰプラットフォームでは、ＪＡＶＡ（登録商標）アプリケーションを用いることができる。異なるプラットフォームとして、例えばCanal +、Mediahighway、Open TV等がある。
【００２０】
この場合、本発明は、アプリケーションが処理を利用することができ、プロセッサに対する負荷が軽いネイティブコード（native code）上で実行される特別なアプリケーションプログラムインターフェース（application program interface：以下、ＡＰＩという。）によって、実現することができる。
【００２１】
ＭＨＰに準拠したテレビジョン受信機は、現在、従来のテレビジョン受信機が表示するチャンネルの画像と同様に、様々なグラフィックスを表示することができる。グラフィックスは、例えばサービスプロバイダによって放送される単なる付加的な情報であってもよく、例えばテレビジョン受信機にダウンロードされたアプリケーションによって生成されるものでもよい。図２は、表示画面２に表示された具体例を示す図である。背景画像４は、表示画面２上に表示され、付加的なグラフィックス６は、背景画像４の前面に表示される。
【００２２】
テレビジョン受信機は、図３に示すように、テレビジョン受像機１０に画像を表示するためのセットトップボックス８を含むものとし、又は図４に示すように、統合テレビジョン受信機１２を含むものとする。
【００２３】
本発明は、時間の経過によって変化する背景画像４を提供するものである。特に、本発明は、開始画像（start image）で始まり、徐々に終了画像（end image）に変化する背景画像４を提供するものである。そして、その変化は、例えば、利用者が気がつかないくらい小さな変化である。
【００２４】
図５は、上述した利用者が気がつかないくらいの小さな変化をする背景画像を生成する背景画像生成装置の具体的な構成を示すブロック図である。なお、この背景画像生成装置は、テレビジョン受信機やセットトップボックスに内蔵されているものである。
【００２５】
背景画像生成装置は、図５に示すように、開始画像２０を記憶するメモリ２２と、終了画像２４を記憶するメモリ２６と、メモリ２２，２６に記憶されている画像を補間するプロセッサ２８と、出力画像を記憶する出力ビデオメモリ３０と、出力ビデオメモリ３０等を制御するコントローラ３２とを備える。
【００２６】
開始画像２０はメモリ２２に記憶され、終了画像２４はメモリ２６に記憶される。プロセッサ２８は、これらのメモリ２２，２６に記憶された画像間で補間を行うために、メモリ２２，２６からデータを検索して補間画像データを生成し、この補間データを、フレーム単位で表示画面２に表示するために、出力ビデオメモリ３０から出力される中間画像として出力する。出力ビデオメモリ３０は、出力画像をピクセル単位で記憶するピクセルメモリである。出力ビデオメモリ３０は、各ビデオフレームのデータを出力するように、コントローラ３２によって制御される。
【００２７】
プロセッサ２８は、メモリ２２，２６に記憶されている開始画像２０及び終了画像２４の対応するブロック間で補間を行う。特に、プロセッサ２８は、開始画像２０の１つのブロックを終了画像２４の対応するブロックで補間し、中間画像のブロックを上書きするために利用する対応した中間ブロックを生成する。なお、ブロックの解像度は、開始画像と終了画像の両方で同じであることが必要である。また、画像は、カラーテーブルにおいて互換性があることが必要である。したがって、出力ビデオメモリ３０は、コントローラ３２の制御の下に、各フレーム出力間で置換されるデータの１ブロックだけを記憶すればよい。このため、連続した新たなフレームの出力を行うよりも、非常に少ない処理能力で処理することができる。
【００２８】
出力ビデオメモリ３０に記憶された画像をブロック毎に変化させることによって、背景画像４を開始画像２０から終了画像２４に徐々に変化させることができる。なお、最終的には、中間ブロックは終了画像の対応するブロックで置換されることになるが、本発明は、開始画像のブロックが直接終了画像のブロックで置換されることを意図するものではない。実際、ある一定の時間に亘って、中間画像の同じブロックは何回も置換され、それぞれの回において、開始画像と終了画像の対応するブロック間で、新たな補間が行われる。さらに、それぞれの変化は、利用者に通常分からないくらい小さなものである。
【００２９】
また、背景画像生成装置は、図５に示すように、メモリ２２，２６にそれぞれ関連したインデクサ（indexer）３４，３６を備える。インデクサ３４，３６は、開始画像及び終了画像の全てのブロックのインデックスを出力する。プロセッサ２８は、これらのインデックスを利用して、メモリ２２，２６の個々のブロックにアクセスする。特に、プロセッサ２８は、メモリ２２，２６の同じ位置のブロックにアクセスすることによって、特定の位置の新たな中間画像ブロックを生成する。したがって、プロセッサ２８は、補間処理を時間及び位置の両方の関数として行う。この場合、補間関数は、開始画像と終了画像間で画面上の異なった位置に対して異なった割合で変化する。例えば、画像は、画面の中央、横又は隅からより速く変化することができ、視聴者が展開（spreading）、すなわち変化を常に感じないが、これらの位置から変化が広がっていくような印象を与えることができる。同様に、位置のパラメータ（position parameter）も時間経過に従って変化し、他の同様の特別な効果をもたらす。
【００３０】
上述からも明らかなように、本発明の重要な特徴は、各フレームに対してフレーム画像全てを上書きすることと比較して、要求される処理能力を削減することである。なお、テレビジョン受信機は、連続するフレーム間で１つ以上のブロックを処理することも可能である。したがって、やや速く画像を変化させるために、四角形のサブ画像（square sub-images）を同時に複数の位置に、例えば１回に１０個の割合で表示するようにしてもよい。また、四角形のサブ画像をランダムに表示するのではなく、より望ましい効果を得るために、より大きなブロック、又は菱形や三角形のような幾何学的な図形を組み合わせて表示するようにしてもよい。実際、ブロックのグループを同時に補間する場合、それらの全てを同じように補間する必要はない。例えば、グループの中央のブロックを、それらの周囲のブロックよりも変化するようにしてもよい。外側のブロックで現れる変化は、認識されにくい。
【００３１】
多くの圧縮方式においては、画像は、任意に小さな部分（section）又はブロック、例えばＪＰＥＧでは８×８ピクセルのブロックに分割される。メモリ２２，２６には、このように圧縮された開始画像２２及び終了画像２４を記憶するようにする。ブロックの仮想のグリッドは、両方の画像において同じであるので、プロセッサ２８は、全ての画像を伸長することなく、実際には対象のブロック以外のブロックを伸長することなく、圧縮されたデータの対応するブロックを検索することができる。したがって、対応する圧縮されたブロックをインデックスとし、それらのブロックのみを伸長するとともに、それらのブロック間において、補間関数に基づき補間を行うことにより、背景画像生成装置は、限られたメモリ及び処理能力でも徐々に変化する背景画像を生成することができる。実際、圧縮された開始画像及び終了画像の大きさは、典型的に１３０キロバイツ程度である。
【００３２】
メモリ２２，２６は、例えばテレビジョン受信機に設けられたハードディスクドライブ、ＲＡＭ又はフラッシュメモリからなる。
【００３３】
テレビジョン受信機は、開始画像及び終了画像を予めロード（preload）しておくようにしてもよい。なお、テレビジョン受信機は、サービスプロバイダからトランスポートストリーム（transport stream）を介して伝送されてくる画像データを抽出するためのデマルチプレクサを備えていてもよい。この場合、画像は、サービスプロバイダから、例えばブロック単位でダウンロードされる。また、このデータをダウンロードするために必要な時間を減らすために、背景画像生成装置は、背景画像４として表示される開始画像を最初にダウンロードする。そして、背景画像生成装置は、終了画像の個々のブロック又はブロックのグループを連続してダウンロードし、それらを、置換する中間ブロックを補間するために用いる。
【００３４】
受信した終了画像のブロックをメモリに記憶する背景画像生成装置においては、終了画像の全てのブロックが一旦受信されと、最早、ブロックを受信し続ける必要はない。さらに、受信された完全な画像は、背景画像を更に変化させるための開示画像として用いることができる。なお、受信された終了画像のブロックを記憶しない背景画像生成装置においては、開始画像のみを記憶すればよいので、背景画像生成装置に必要とされるメモリの容量を減らすことができる。
【００３５】
この背景画像生成装置は、２つの画像間で前後に背景画像を変化させるのに用いることもできる。また、背景画像生成装置は、同様に、３つ以上の画像間においても背景画像を順次変化させることができる。あるいは、背景画像生成装置は、常に新しい終了画像をダウンロードし、前の終了画像を新たな開始画像とすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
上述の説明でも明らかなように、本発明では、開始画像のフレームと終了画像のフレームの対応するブロックを補間関数によって補間処理して、所定ブロックに対応した中間ブロックを生成し、表示装置の出力ビデオメモリから上記連続したフレームを出力する間において、出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換することにより、例えばテレビジョン受信機、携帯電話機において、利用可能な処理能力の限界にかかわらず、徐々に変化する背景画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＨＰプラットフォームの構造を示す図である。
【図２】テレビジョン受信機の表示画面の具体例を示す図である。
【図３】テレビジョン受信機のセットトップボックスを示す図である。
【図４】統合テレビジョン受信機を示す図である。
【図５】背景画像生成配置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２２，２６メモリ、２８プロセッサ、３０出力ビデオメモリ、３２コントローラ

Claims

開始画像から終了画像へと徐々に変化する背景画像を生成する表示装置において、
連続したフレームを表示するために、該連続したフレームを出力する出力ビデオメモリと、
上記開始画像のフレームと終了画像のフレームの対応する所定ブロックを、補間関数によって補間処理して、該所定ブロックに対応した中間ブロックを生成するプロセッサと、
上記出力ビデオメモリから上記連続したフレームを出力する間において、上記出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換するコントローラとを備える表示装置。
所定の圧縮方式によって圧縮された上記開始画像を記憶するメモリをさらに備える請求項１記載の表示装置。
所定の圧縮方式によって圧縮された上記終了画像を記憶するメモリをさらに備える請求項１又は２記載の表示装置。
上記圧縮方式は、上記プロセッサによって処理されるブロックに対応するブロック単位で、画像を圧縮する圧縮方式であることを特徴とする請求項２又は３記載の表示装置。
上記開始画像をブロック配列として記憶されるメモリをさらに備える請求項１記載の表示装置。
上記プロセッサがインデックスによって特定位置のブロックを検索できるように、記憶されたブロックの上記インデックスを記録するインデクサをさらに備える請求項４又は５記載の表示装置。
上記プロセッサは、圧縮された個々のブロックを伸長することを特徴とする請求項６記載の表示装置。
トランスポートストリームから上記終了画像のブロックを抽出するデマルチプレクサをさらに備える請求項１乃至７のいずれか１項記載の表示装置。
上記トランスポートストリームから抽出されるブロックは、圧縮されていることを特徴とする請求項８記載の表示装置。
上記プロセッサは、上記開始画像から終了画像に変化するための合計時間に対応した時間関数、及び画像内の対応するブロックの位置関数として、対応するブロックを処理することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の表示装置。
上記プロセッサは、複数の中間ブロックを形成するために、複数の対応するブロックを処理し、上記コントローラは、２つの連続するフレームを出力する間において、上記出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の表示装置。
当該表示装置は、マルチメディアホームプラットフォームに準拠したテレビジョン受信機であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載の表示装置。
表示装置において、開始画像から終了画像へと徐々に変化する背景画像を生成する背景画像生成方法において、
上記開始画像のフレームと終了画像のフレームの対応する所定ブロックを補間関数によって補間処理して、該所定ブロックに対応した中間ブロックを生成するステップと、
上記表示装置の出力ビデオメモリから上記連続したフレームを出力する間において、上記出力ビデオメモリ内のフレームの所定ブロックを上記中間ブロックで置換するステップとを有する背景画像生成方法。
上記背景画像をマルチメディアホームプラットフォームに準拠したテレビジョン受信機で生成することを特徴とする請求項１３記載の背景画像生成方法。
コンピュータにロードされて実行されたときに、上記コンピュータが請求項１乃至１１のいずれか１項記載の表示装置の機能を実現し、又は請求項１３の背景画像生成方法を実行するコードが記録された、コンピュータで読取り可能な記録媒体。
マルチメディアホームプラットフォームに準拠したテレビジョン受信機にロードされて実行されたときに、上記テレビジョン受信機が請求項１２又は請求項１４記載のテレビジョン受信機の機能を実現する、コンピュータで読取り可能な記録媒体。