JP4144258B2 - 画像出力装置及び画像出力方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ＰＣアーキテクチャをベースとし、圧縮動画像と背景画像との合成を行う画像出力装置及び画像出力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）をベースとしたビデオ画像表示装置では、入力された圧縮動画像をビデオデコーダボードやグラフィックアクセラレータ等を利用してデコード処理し、デコード処理した動画像とそれ以外の画像とをグラフィック出力部で合成し、合成した画像を表示画像として表示装置に出力している。
【０００３】
ここで、図６を用いて、上述のように画像を合成し、合成した画像を表示装置に出力する従来の装置（以下、画像出力装置２という。）について構成と動作を説明する。
【０００４】
画像出力装置２は、図６に示すように、データ供給・格納部４０と、データ供給部４１と、サウスブリッジ４２と、ＭＰＥＧデコーダ４３と、ノースブリッジ４４と、ＲＡＭ４５と、ＣＰＵ４６と、グラフィック出力部４７と、ＲＡＭ４８と、ＲＡＭ４９とを備えている。データ供給・格納部４０は、サウスブリッジ４２に接続されており、例えば、ＤＶＤドライブ、ＨＤＤ、ネットワークモジュール、画像キャプチャーモジュール又はチューナーモジュール等の圧縮画像を含むデータを入出力する装置である。なお、複数台のデータ供給・格納部４０がサウスブリッジ４２に接続されていても良い。また、データ供給・格納部４０は、例えばＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを介してサウスブリッジ４２に接続されていても良い。
【０００５】
データ供給部４１は、例えば、チューナーや外部入力モジュールであり、ＭＰＥＧデコーダ４３に接続されており、ＭＰＥＧデコーダ４３に圧縮画像を直接送信できるようになっている。サウスブリッジ４２は、例えば、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、ノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３が接続されている。サウスブリッジ４２は、データ供給・格納部４０から供給されてくるデータをノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３に適合した所定の信号形式に変換し、変換後の信号をノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３に出力する。ＭＰＥＧデコーダ４３は、サウスブリッジ４２又はデータ供給装置から供給されたＭＰＥＧデータをデコードする。ＭＰＥＧデコーダ４３は、ＭＰＥＧデコードデータをＲＡＭ４９に出力する。ＲＡＭ４９は、ＭＰＥＧデコーダ４３から入力されたＭＰＥＧデコードデータを記憶する。ＲＡＭ４９に記憶されたＭＰＥＧデコードデータは、ＣＰＵ４６からの読み出し命令により読み出され、サウスブリッジ４２に出力される。
【０００６】
ノースブリッジ４４は、例えば、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、ＲＡＭ４５と、ＣＰＵ４６と、グラフィック出力部４７とに接続されている。ノースブリッジ４４は、サウスブリッジ４２から供給されてくるＭＰＥＧデータ、ＭＰＥＧデコードデータ又はグラフィックデータ等を接続されている機器に適合した所定の信号形式に変換し出力する。ＣＰＵ４６は、画像出力装置２のメイン処理部として動作し、ＲＡＭ４５に記憶されているデータを読み出し、読み出したデータに所定の処理を行い、その処理結果をノースブリッジ４４を介してグラフィック出力部４７等に出力する。
【０００７】
グラフィック出力部４７は、ノースブリッジ４４を介して入力されるデータに基づき表示部に適合した画像形式に変換して表示画像を生成し、表示部に出力する。なお、ＭＰＥＧデコードデータに基づき生成される画像は、表示部の所定の場所に表示させるためにクロマキにより、キーカラーで塗りつぶした領域に表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の画像出力装置２では、デコード処理したＭＰＥＧデータを表示画像に変換し、表示部に出力するために、ＭＰＥＧデータをＭＰＥＧデコーダ４３でデコード処理してからＰＣＩバス等の接続線を介してサウスブリッジ４２、ノースブリッジ４４を経てグラフィック出力部４７に供給する必要があった。
【０００９】
したがって、デコード処理したＭＰＥＧデータがＨＤＴＶ（High Definition Television）クラスの大容量データの場合には、ＭＰＥＧデコーダ４３サウスブリッジ４２間のバスが帯域不足になる問題がある。
【００１０】
また、上記問題点を解決するために、図７に示すように、データ供給部４１から供給されたＭＰＥＧデータのデコード処理の一部をＣＰＵ４６により行い、一部処理後のＭＰＥＧデータをＭＰＥＧデコード支援演算器を有したグラフィック出力部５０に供給し、グラフィック出力部５０で残りのデコード処理を行う構成にした場合には、一部のデコード処理をＣＰＵ４６が行うことによるＣＰＵ４６の負荷が増加し、かつ一部処理後のＭＰＥＧデータをノースブリッジ４４からグラフィック出力部５０へ供給する際に、ノースブリッジ４４グラフィック出力部４７間のバスの帯域を消費する問題がある。
【００１１】
さらに、上述したように、ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像を表示部に表示する際、上記第１の表示画像は、所定のキーカラーで塗りつぶした領域に表示されるため、第１の表示画像の上面にＭＰＥＧデータ以外の画像データにより表される第２の表示画像が重なった場合、図５（ａ）に示すように、上記キーカラーと第２の表示画像で使用されている色とが同一の部分において、後面の第１の表示画像が前面に表示される現象が起こる問題がある。
【００１２】
そこで、本発明では、ＭＰＥＧデコーダ−サウスブリッジ間及びサウスブリッジ−ノースブリッジ間及びノースブリッジ−グラフィック出力部間のバスにかかる負担を軽減し、かつ第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の表示画像が前面の第２の表示画像に表示されてしまうという現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことが可能な画像出力装置及び画像出力方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像出力装置は、上述の問題を解決するために、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから第１の画像データを復号する復号手段、及び、上記第１の画像データと第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を表示部に出力する合成出力手段を備える復号／合成部と、入力されたデータを一時記憶する記憶部と、上記復号／合成部に備えられた上記復号手段により復号された上記第１の画像データを上記表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成する第１の表示領域情報生成手段、及び、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成する第２の表示領域情報生成手段として機能する演算処理部と、上記記憶部により一時記憶されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の上記第２の画像データを生成する表示画像生成手段、及び、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成する合成パラメータ生成手段を備え、上記合成パラメータ生成手段は、上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整し、上記合成パラメータ生成手段により生成した合成パラメータを上記表示画像生成手段により生成した第２の画像データに付加して出力するグラフィック出力部とを備え、上記グラフィック出力部と上記復号／合成部との間がバスで接続され、上記グラフィック出力部から上記合成パラメータが付加された上記第２の表示画像を上記復号／合成部に供給し、上記復号／合成部において、上記記復号手段により復号された上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを上記合成出力手段により上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力することを特徴とする。
また、本発明に係る画像出力方法は、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから復号された第１の画像データを表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成し、入力されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の第２の画像データを生成し、入力された第２の画像データを上記表示部に表示する際、上記第２の画像データを表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成し、上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整して、上記合成パラメータを上記第２の画像データに付加し、上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明は、例えば図１に示すような画像出力装置１に適用される。画像出力装置１は、表示画像を表示部に出力する装置であり、データ供給部１０と、データ格納部１１と、サウスブリッジ１２と、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３と、ＲＡＭ１４と、ノースブリッジ１５と、ＲＡＭ１６と、ＣＰＵ１７と、グラフィック出力部１８と、ＲＡＭ１９とを備える。画像出力装置１は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３でデータ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータをデコードし、ＣＰＵ１７で上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記デコード後のＭＰＥＧデータ（以下、ＭＰＥＧデコードデータという。）により表される第１の表示画像を表示させる第１の表示領域情報を生成し、また、ＲＡＭ１６にグラフィックデータを含むデータを一時記憶し、グラフィック出力部１８でＲＡＭ１６から読み出したグラフィックデータに基づき上記表示部に適合した画像形式である第２の表示画像を生成し、ＣＰＵ１７で上記表示部の指定された場所に任意の大きさで第２の表示画像を表示させる第２の表示領域情報を生成し、かつ上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを合成する際に、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報に基づき、合成状態を決定する合成パラメータ（以下、アルファプレーン情報という。）を生成し、グラフィック出力部１８で上記第２の表示画像に上記アルファプレーン情報を付加する。また、画像出力装置１は、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３とが接続線で接続されており、上記接続線を介してグラフィック出力部１８からＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３にアルファプレーン情報付きの第２の表示画像が供給され、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３で上記アルファプレーン情報に基づき、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力する。
【００１６】
以下に、上述した画像出力装置１の構成と動作について詳述する。データ供給部１０は、例えば、ＤＶＤドライブ、ネットワークモジュール、画像キャプチャーモジュール又はチューナーモジュール等の圧縮画像を含むデータを入出力する装置であり、サウスブリッジ１２及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に接続されている。データ供給部１０は、サウスブリッジ１２を介してＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３及びノースブリッジ１５にＭＰＥＧデータ等を供給しても良いし、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に直接、ＭＰＥＧデータを供給しても良い。なお、複数台のデータ供給部１０がサウスブリッジ１２に接続されていても良い。また、データ供給部１０は、例えばＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを介してサウスブリッジ１２に接続されていても良い。
【００１７】
データ格納部１１は、例えば、ＨＤＤやＤＶＤレコーダ等であり、サウスブリッジ１２に接続されている。データ格納部１１は、サウスブリッジ１２を介してＭＰＥＧデータを記録する。サウスブリッジ１２は、例えば、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、データ格納部１１、データ供給部１０、ノースブリッジ１５及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が接続されている。サウスブリッジ１２は、データ供給部１０から供給されるグラフィックデータ及びＭＰＥＧデータ等を所定の信号形式に変換し、ノースブリッジ１５及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。
【００１８】
ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、例えば、ＤＳＰであり、データ供給部１０、サウスブリッジ１２、ＲＡＭ１４及びグラフィック出力部１８が接続されており、データ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータ又はサウスブリッジ１２を介して供給されたＭＰＥＧデータをデコード処理する。また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、グラフィック出力部１８から第２の表示画像とともに供給されるアルファプレーン情報に基づき、ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像と第２の表示画像とを合成処理し、合成した表示画像を表示部に出力する。また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、ＭＰＥＧデコードデータ及び合成処理した表示画像をＲＡＭ１４に出力する。なお、表示部に表示される第１の表示画像及び第２の表示画像は、ＣＰＵ１７で生成された表示領域情報に基づき、指定された場所に任意の大きさで表示される。
【００１９】
ＲＡＭ１４は、例えば、ＤＲＡＭであり、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３でデコード処理されたＭＰＥＧデコードデータや、合成処理された合成画像を記憶保持する。ＲＡＭ１４に記憶された上記合成画像は、表示部に出力され表示される。なお、ＲＡＭ１４は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３により使用されるデータを記憶保持することができるものであればＳＤＲＡＭ等でも良い。
【００２０】
ノースブリッジ１５は、例えば、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、サウスブリッジ１２、ＲＡＭ１６、ＣＰＵ１７及びグラフィック出力部１８に接続されている。ノースブリッジ１５は、サウスブリッジ１２から供給されるグラフィックデータ及びＭＰＥＧデータ等を所定の信号形式に変換し、ＲＡＭ１６及びＣＰＵ１７に供給する。ＲＡＭ１６は、例えば、ＳＤＲＡＭであり、ノースブリッジ１５に接続されており、画像出力装置１のメインメモリとして動作し、画像出力装置１で利用されるさまざまなデータの記憶保持を行う。なお、ＲＡＭ１６は、画像出力装置１のメインメモリとして利用できるモジュールであればＲＤＲＡＭ等でも良い。ＣＰＵ１７は、ノースブリッジ１５に接続されており、画像出力装置１のメイン処理部として動作し、ＲＡＭ１６に記憶されているデータを読み出し、読み出したデータに所定の処理を行い、その処理結果をノースブリッジ１５を介してグラフィック出力部１８等に出力する。また、ＣＰＵ１７は、グラフィック出力部１８で表示画像の合成を行う際に用いるアルファプレーン情報を生成し、生成したアルファプレーン情報をグラフィック出力部１８に出力する。なお、アルファプレーン情報の生成の方法については後述する。
【００２１】
グラフィック出力部１８は、例えば、グラフィック・アクセラレータであり、ノースブリッジ１５、ＲＡＭ１９及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に接続されており、ノースブリッジ１５を介して供給されたグラフィックデータに基づき、所定の画像形式である表示画像を生成し、生成した上記表示画像とアルファプレーン情報を混合し、アルファプレーン情報付の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。また、グラフィック出力部１８は、アルファプレーン情報付の表示画像の処理や保持のためにＲＡＭ１９を利用する。なお、グラフィック出力部１８は、グラフィックデータに基づき所定の画像形式である表示画像を生成でき、生成した表示画像とアルファプレーン情報を混合でき、かつＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に出力できる構成のものであればグラフィック・アクセラレータ以外でも良い。
【００２２】
ＲＡＭ１９は、例えば、ＤＤＲであり、グラフィック出力部１８に接続されており、グラフィック出力部１８で使用されるデータの記憶保持を行う。なお、ＲＡＭ１９は、グラフィック出力部１８が使用するデータの記憶保持ができるモジュールであればＳＤＲＡＭ等でも良く、また、ＲＡＭ１６を代用しても良い。この場合、ＲＡＭ１９の分のコストが抑えられ、装置全体のコストダウンとなる。
【００２３】
ここで、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３の画像合成動作について説明する。ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、上述したようにサウスブリッジ１２又はデータ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータをデコード処理し、ＭＰＥＧデコードデータを生成し、ＭＰＥＧデコードデータに基づき表示部に適合した画像形式である第１の表示画像を生成する。一方、グラフィック出力部１８は、上述したようにノースブリッジ１５からグラフィックデータが供給され、上記グラフィックデータに基づき表示部に適合した画像形式である第２の表示画像を生成する。ＣＰＵ１７は、上記ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像及び上記グラフィックデータにより表される第２の表示画像をそれぞれ表示部の指定された場所に任意の大きさで表示させるための表示領域情報を生成し、生成した表示領域情報をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。また、ＣＰＵ１７は、所定の階調値を有するアルファプレーン情報を１画面分生成し、上記アルファプレーン情報をグラフィック出力部１８に供給する。グラフィック出力部１８は、上記アルファプレーン情報と上記第２の表示画像とを合成し、アルファプレーン情報付きの第２の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。
【００２４】
ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、アルファプレーン情報に基づき第１の表示画像と第２の表示画像とを合成し、合成した表示画像を表示領域情報に応じて表示部に出力する。
【００２５】
この例で説明しているアルファプレーン情報は、第２の表示画像に付属する情報であり、例えば、第２の表示画像に付属するアルファプレーン情報において透明度を「α」とすると、表示部に表示される色の情報「Ｃ」は、第１の表示画像の色情報「Ｃ１」と、第２の表示画像の色情報「Ｃ２」とを用いて、
Ｃ＝Ｃ１×（１−α）＋Ｃ２×α
で表すことができる。なお、αは、０≦α≦１であり、例えば、α＝０の時、アルファプレーン情報が付属する画像（第２の表示画像）の中でα＝０となっているピクセル部分が完全に透明であると仮定し、α＝１で完全に不透明であると仮定する。
【００２６】
上記では、式を簡単にするため、色情報「Ｃ」を用いたが、実際にはＲ、Ｇ、Ｂや輝度、クロマ等といったピクセル情報が用いられる。また、アルファプレーン情報は、画面の３次元座標上での前後関係（Ｚ軸方向）とは別に独立して考えることができ、例えば、図２（ａ）の「Ｔ」で示した領域のアルファプレーン情報が「α＝０（透明）」となっていた場合、「Ｔ」の領域には背後の情報である第１の表示画像が合成され出力される。なお、より高度な画面表示を行うために、第１の表示画像もアルファプレーン情報を持っていても良い。
【００２７】
ＣＰＵ１７は、図２（ｂ）に示すように、第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、最終的に表示部に表示される画像で、表示されている画像が「前面」であると定義した場合（前述したように、実際の画面の前後関係はアルファプレーン情報とは独立して与えることが出来るが、表示部に表示される２次元の画像の見え方はアルファプレーン情報によって変化するので、見かけ上前面に見える部分を「前面」と表現する）、第１の表示画像が前面となり、第２の表示画像が後面となる場合には、例えば、アルファプレーン情報の第１の表示画像領域を「透明」に調整する。また、図２（ｃ）第２の表示画像が前面となり、第１の表示画像が後面となる場合には、例えば、アルファプレーン情報の第２の表示画像領域を「不透明」に調整する。
【００２８】
また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、例えば、図３に示すような、第１のウィンドウ拡縮制御部３０と、アルファプレーン情報抽出部３１と、第１の制御回路部３２と、ビデオデコーダ部３３と、第２のウィンドウ拡縮制御部３４と、第２の制御回路部３５と、表示画像合成部３６とを備える構成であっても良い。
【００２９】
アルファプレーン情報付きの第２の表示画像が第１のウィンドウ拡縮制御部３０に入力される。第１のウィンドウ拡縮制御部３０は、第２の表示画像が表示部に表示される際の大きさ及び位置を制御し、アルファプレーン情報抽出部３１に出力する。アルファプレーン情報抽出部３１は、第２の表示画像からアルファプレーン情報を抽出する。抽出されたアルファプレーン情報は、第１の制御回路部３２と第２の制御回路部３５とに供給される。第１の制御回路部３２は、第２の表示画像に所定の制御を行い、制御後の第２の表示画像を表示画像合成部３６に出力する。
【００３０】
ビデオデコーダ部３３は、入力されるＭＰＥＧデータをデコード処理し、第１の表示画像を生成し、上記第１の表示画像を第２のウィンドウ拡縮制御部３４に出力する。第２のウィンドウ拡縮制御部３４は、第１の表示画像が表示部に表示される際の大きさ及び位置を制御し、制御後の第１の表示画像を第２の制御回路部３５に出力する。第２の制御回路部３５は、第１の表示画像に所定の制御を行い、制御後の第１の表示画像を表示画像合成部３６に出力する。表示画像合成部３６は、第１の表示画像と第２の表示画像を合成し、表示部に出力する。
【００３１】
なお、上記のように、第１の表示画像および第２の表示画像を処理するウィンドウ拡縮制御部３４が存在するため、第１の表示画像の領域サイズと第２の表示画像の領域サイズは、表示部で最終的に表示に用いられる領域サイズと一致していなくても良い。
【００３２】
また、第１の制御回路部３２は第２の表示画像とこれに付属するアルファプレーン情報である係数「α」とから第２の表示画像を制御し、第２の制御回路部３５は、第１の表示画像と、係数「１−α」とによって第１の表示画像を制御する。
【００３３】
つぎに、アルファプレーン情報の生成について図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
ステップＳＴ１において、ＣＰＵ１７は、アルファプレーン情報の生成処理を継続するかどうかの判定を行う。ＣＰＵ１７は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が合成画像の出力を表示部に対して行わない場合には、アルファプレーン情報の生成処理を終了し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が合成画像の出力を表示部に対して継続する場合にはステップＳＴ２に進む。
【００３５】
ステップＳＴ２において、ＣＰＵ１７は、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回処理した後に更新されているかどうかを判断する。
【００３６】
ステップＳＴ３において、ＣＰＵ１７は、上記ステップＳＴ２の判断により、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回と変わらない（更新されていない）場合にはステップＳＴ１に戻り、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回の処理から変化している（更新されている）場合にはステップＳＴ４に進む。なお、初めて処理を開始した場合には、ステップＳＴ４に進むこととする。また、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ３の処理を行うことにより、それぞれの領域が移動していない場合に、ＣＰＵ１７で処理されるデータ量を減少させることができ、また、負荷を減らすことができる。
【００３７】
ステップＳＴ４において、ＣＰＵ１７は、出力する１画面分のアルファプレーン情報が生成されたかどうかを判断する。１画面分のアルファプレーン情報が生成されたと判断した場合には、ステップＳＴ１に戻り、１画面分のアルファプレーン情報が生成されていないと判断した場合には、未処理のピクセルについてアルファプレーン情報の生成を継続するため、ステップＳＴ５に進む。
【００３８】
ステップＳＴ５において、ＣＰＵ１７は、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位を計算する。この前面／後面というのは、前述したように、３次元上での画面の位置関係ではなく、表示部での見え方である。現在判定しているピクセルに図1に示したＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３で得られる画像を表示部に表示する場合、処理しているピクセルのアルファプレーン情報の値を階調値０（透明）に調整する。また、グラフィック出力部１８から得られる画像を表示部に表示したい場合は、２５５（不透明）に調整する。なお、この例でのアルファプレーン情報は、０（透明）〜２５５（不透明）の２５６階調とし、表示したい透明度に応じてこの中間値をとることができる。この処理の終了後、ステップＳＴ４に戻る。
【００３９】
上述のような処理を行うことでアルファプレーン情報の生成が行われる。ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３では、上記アルファプレーン情報の階調値に基づき第１の表示画像と第２の表示画像との合成を行い、合成画像を表示部に出力する。
【００４０】
したがって、本発明に係る画像出力装置１に備えられているグラフィック出力部１８は、ＭＰＥＧデータ以外のグラフィックデータや、上記グラフィックデータにより表される第２の表示画像を表示部に表示するための各種のコマンドや、上述したアルファプレーン情報等のデータを処理し、アルファプレーン情報付きの表示画像を生成し、生成したアルファプレーン情報付きの表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。従来の画像出力装置の場合、グラフィック出力部１８と表示部とが接続線で接続され、上記接続線を介してグラフィック出力部１８から表示部に表示画像を出力していたが、本発明では、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３とが接続線で接続され、上記接続線を介してグラフィック出力部１８からＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３にアルファプレーン情報付きの表示画像を供給し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３から表示画像を表示部に出力する。
【００４１】
ここで、従来の画像出力装置による表示画像の合成処理と本発明に係る画像出力装置１による表示画像の合成処理とを図５を用いて比較する。従来の画像出力装置では、図５（ａ）に示すように、第１の表示画像が後面で第２の表示画像が前面の場合において、第１の表示画像と第２の表示画像の合成時に、比較回路により第２の表示画像に使用されている色とキーカラーとの差分を与えるので、第１の表示画像のキーカラーと第２の表示画像のＡ領域に使用されている色とが同一のときには、第１の表示画像が第２の表示画像のＡ領域の部分に表示されてしまう。一方、本発明に係る画像出力装置では、図５（ｂ）に示すように、上記図３に示した構成となっているので、後面である第１の表示画像が前面である第２の表示画像上に表示されることはない。
【００４２】
このように構成された画像出力装置１では、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコード間をバスで接続し、グラフィック出力部１８からグラフィックデータにより表されるアルファプレーン情報付きの第２の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３によりＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像と上記第２の表示画像とをアルファプレーン情報に基づき合成し、合成した表示画像を表示部に出力するので、ＭＰＥＧデコード−サウスブリッジ１２間又はノースブリッジ１５グラフィック出力部１８間の接続線にかかる負担が軽減され、かつ第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の表示画像が前面の第２の表示画像上に表示される現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことができる。さらに、画像出力装置１では、ＭＰＥＧデータのデコード処理をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３のみで行うため、ＣＰＵ１７の負荷を軽減することが可能である。
【００４３】
なお、本発明に係る画像出力装置１では、グラフィックデータ及びＭＰＥＧデータに加えて、プログラムやプログラムが扱うデータの他、様々な制御信号が接続線を介して各機器間で送受信される。また、上述した第１の表示画像及び第２の表示画像は、ＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号その他の表色系で表示部に出力される。さらに、本発明に係る画像出力装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ（PC、Personal Computer）、携帯情報端末、パーソナルビデオレコーダ（PVR、Personal Video Recorder）又はセットトップボックス（STB、Set Top Box）等に適用される。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから第１の画像データを復号する復号手段、及び、上記第１の画像データと第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を表示部に出力する合成出力手段を備える復号／合成部とバスで接続されたグラフィック出力部において、記憶部により一時記憶された入力されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の第２の画像データを表示画像生成手段により生成し、第１の表示領域情報生成手段、及び、第２の表示領域情報生成手段として機能する演算処理部により生成される表示部の指定された場所に任意の大きさで第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報と上記表示部の指定された場所に任意の大きさで第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータ生成手段により合成パラメータを生成し、上記第１の画像データによる表示画像が前面で、上記第２の画像データによる表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる表示画像が前面で、上記第１の画像データによる表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整し、上記合成パラメータ生成手段により生成した合成パラメータを上記表示画像生成手段により生成した第２の画像データに付加し、上記合成パラメータを付加した上記第２の画像データが供給される上記復号／合成部において、上記記復号手段により復号された上記第１の画像データと上記第２の画像データとを上記合成出力手段により上記第２の画像データに付加されている上記合成パラメータに基づき合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力するので、大容量の第１の画像データを当該画像出力装置内の接続線以外の接続線に負担をかけて移動させることがないため、接続線の負担を軽減することができ、しかも、合成パラメータに基づき第１の画像データと上記第２の画像データとを合成するので、第１の画像データによる表示画像と第２の画像データによる表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の画像データによる表示画像が前面の第２の画像データによる表示画像上に表示される現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像出力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の表示画像と第２の表示画像とを合成し（ａ）、第１の表示画像が前面で第２の表示画像が後面の場合（ｂ）と、第２の表示画像が前面で第１の表示画像が後面の場合（ｃ）の合成画像を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した画像出力装置が備えているＭＰＥＧデコーダ／画像合成部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した画像出力装置が備えているＣＰＵによりアルファプレーン情報を生成する動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の画像出力装置による合成処理（ａ）と、本発明に係る画像出力装置による合成処理（ｂ）とを比較した図である。
【図６】従来の画像出力装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図７】従来の画像出力装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像出力装置、１０ データ供給部、１１ データ格納部、１２ サウスブリッジ、１３ ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部、１４，１６，１９ ＲＡＭ、１５ ノースブリッジ、１７ ＣＰＵ、１８ グラフィック出力部、３０ 第１のウィンドウ拡縮制御部、３１ アルファプレーン情報抽出部、３２ 第１の制御回路部、３３ ビデオデコーダ部、３４ 第２のウィンドウ拡縮制御部、３５第２の制御回路部、３６ 表示画像合成部
【発明の属する技術分野】
ＰＣアーキテクチャをベースとし、圧縮動画像と背景画像との合成を行う画像出力装置及び画像出力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）をベースとしたビデオ画像表示装置では、入力された圧縮動画像をビデオデコーダボードやグラフィックアクセラレータ等を利用してデコード処理し、デコード処理した動画像とそれ以外の画像とをグラフィック出力部で合成し、合成した画像を表示画像として表示装置に出力している。
【０００３】
ここで、図６を用いて、上述のように画像を合成し、合成した画像を表示装置に出力する従来の装置（以下、画像出力装置２という。）について構成と動作を説明する。
【０００４】
画像出力装置２は、図６に示すように、データ供給・格納部４０と、データ供給部４１と、サウスブリッジ４２と、ＭＰＥＧデコーダ４３と、ノースブリッジ４４と、ＲＡＭ４５と、ＣＰＵ４６と、グラフィック出力部４７と、ＲＡＭ４８と、ＲＡＭ４９とを備えている。データ供給・格納部４０は、サウスブリッジ４２に接続されており、例えば、ＤＶＤドライブ、ＨＤＤ、ネットワークモジュール、画像キャプチャーモジュール又はチューナーモジュール等の圧縮画像を含むデータを入出力する装置である。なお、複数台のデータ供給・格納部４０がサウスブリッジ４２に接続されていても良い。また、データ供給・格納部４０は、例えばＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを介してサウスブリッジ４２に接続されていても良い。
【０００５】
データ供給部４１は、例えば、チューナーや外部入力モジュールであり、ＭＰＥＧデコーダ４３に接続されており、ＭＰＥＧデコーダ４３に圧縮画像を直接送信できるようになっている。サウスブリッジ４２は、例えば、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、ノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３が接続されている。サウスブリッジ４２は、データ供給・格納部４０から供給されてくるデータをノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３に適合した所定の信号形式に変換し、変換後の信号をノースブリッジ４４及びＭＰＥＧデコーダ４３に出力する。ＭＰＥＧデコーダ４３は、サウスブリッジ４２又はデータ供給装置から供給されたＭＰＥＧデータをデコードする。ＭＰＥＧデコーダ４３は、ＭＰＥＧデコードデータをＲＡＭ４９に出力する。ＲＡＭ４９は、ＭＰＥＧデコーダ４３から入力されたＭＰＥＧデコードデータを記憶する。ＲＡＭ４９に記憶されたＭＰＥＧデコードデータは、ＣＰＵ４６からの読み出し命令により読み出され、サウスブリッジ４２に出力される。
【０００６】
ノースブリッジ４４は、例えば、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、ＲＡＭ４５と、ＣＰＵ４６と、グラフィック出力部４７とに接続されている。ノースブリッジ４４は、サウスブリッジ４２から供給されてくるＭＰＥＧデータ、ＭＰＥＧデコードデータ又はグラフィックデータ等を接続されている機器に適合した所定の信号形式に変換し出力する。ＣＰＵ４６は、画像出力装置２のメイン処理部として動作し、ＲＡＭ４５に記憶されているデータを読み出し、読み出したデータに所定の処理を行い、その処理結果をノースブリッジ４４を介してグラフィック出力部４７等に出力する。
【０００７】
グラフィック出力部４７は、ノースブリッジ４４を介して入力されるデータに基づき表示部に適合した画像形式に変換して表示画像を生成し、表示部に出力する。なお、ＭＰＥＧデコードデータに基づき生成される画像は、表示部の所定の場所に表示させるためにクロマキにより、キーカラーで塗りつぶした領域に表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の画像出力装置２では、デコード処理したＭＰＥＧデータを表示画像に変換し、表示部に出力するために、ＭＰＥＧデータをＭＰＥＧデコーダ４３でデコード処理してからＰＣＩバス等の接続線を介してサウスブリッジ４２、ノースブリッジ４４を経てグラフィック出力部４７に供給する必要があった。
【０００９】
したがって、デコード処理したＭＰＥＧデータがＨＤＴＶ（High Definition Television）クラスの大容量データの場合には、ＭＰＥＧデコーダ４３サウスブリッジ４２間のバスが帯域不足になる問題がある。
【００１０】
また、上記問題点を解決するために、図７に示すように、データ供給部４１から供給されたＭＰＥＧデータのデコード処理の一部をＣＰＵ４６により行い、一部処理後のＭＰＥＧデータをＭＰＥＧデコード支援演算器を有したグラフィック出力部５０に供給し、グラフィック出力部５０で残りのデコード処理を行う構成にした場合には、一部のデコード処理をＣＰＵ４６が行うことによるＣＰＵ４６の負荷が増加し、かつ一部処理後のＭＰＥＧデータをノースブリッジ４４からグラフィック出力部５０へ供給する際に、ノースブリッジ４４グラフィック出力部４７間のバスの帯域を消費する問題がある。
【００１１】
さらに、上述したように、ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像を表示部に表示する際、上記第１の表示画像は、所定のキーカラーで塗りつぶした領域に表示されるため、第１の表示画像の上面にＭＰＥＧデータ以外の画像データにより表される第２の表示画像が重なった場合、図５（ａ）に示すように、上記キーカラーと第２の表示画像で使用されている色とが同一の部分において、後面の第１の表示画像が前面に表示される現象が起こる問題がある。
【００１２】
そこで、本発明では、ＭＰＥＧデコーダ−サウスブリッジ間及びサウスブリッジ−ノースブリッジ間及びノースブリッジ−グラフィック出力部間のバスにかかる負担を軽減し、かつ第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の表示画像が前面の第２の表示画像に表示されてしまうという現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことが可能な画像出力装置及び画像出力方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像出力装置は、上述の問題を解決するために、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから第１の画像データを復号する復号手段、及び、上記第１の画像データと第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を表示部に出力する合成出力手段を備える復号／合成部と、入力されたデータを一時記憶する記憶部と、上記復号／合成部に備えられた上記復号手段により復号された上記第１の画像データを上記表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成する第１の表示領域情報生成手段、及び、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成する第２の表示領域情報生成手段として機能する演算処理部と、上記記憶部により一時記憶されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の上記第２の画像データを生成する表示画像生成手段、及び、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成する合成パラメータ生成手段を備え、上記合成パラメータ生成手段は、上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整し、上記合成パラメータ生成手段により生成した合成パラメータを上記表示画像生成手段により生成した第２の画像データに付加して出力するグラフィック出力部とを備え、上記グラフィック出力部と上記復号／合成部との間がバスで接続され、上記グラフィック出力部から上記合成パラメータが付加された上記第２の表示画像を上記復号／合成部に供給し、上記復号／合成部において、上記記復号手段により復号された上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを上記合成出力手段により上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力することを特徴とする。
また、本発明に係る画像出力方法は、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから復号された第１の画像データを表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成し、入力されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の第２の画像データを生成し、入力された第２の画像データを上記表示部に表示する際、上記第２の画像データを表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成し、上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整して、上記合成パラメータを上記第２の画像データに付加し、上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明は、例えば図１に示すような画像出力装置１に適用される。画像出力装置１は、表示画像を表示部に出力する装置であり、データ供給部１０と、データ格納部１１と、サウスブリッジ１２と、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３と、ＲＡＭ１４と、ノースブリッジ１５と、ＲＡＭ１６と、ＣＰＵ１７と、グラフィック出力部１８と、ＲＡＭ１９とを備える。画像出力装置１は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３でデータ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータをデコードし、ＣＰＵ１７で上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記デコード後のＭＰＥＧデータ（以下、ＭＰＥＧデコードデータという。）により表される第１の表示画像を表示させる第１の表示領域情報を生成し、また、ＲＡＭ１６にグラフィックデータを含むデータを一時記憶し、グラフィック出力部１８でＲＡＭ１６から読み出したグラフィックデータに基づき上記表示部に適合した画像形式である第２の表示画像を生成し、ＣＰＵ１７で上記表示部の指定された場所に任意の大きさで第２の表示画像を表示させる第２の表示領域情報を生成し、かつ上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを合成する際に、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報に基づき、合成状態を決定する合成パラメータ（以下、アルファプレーン情報という。）を生成し、グラフィック出力部１８で上記第２の表示画像に上記アルファプレーン情報を付加する。また、画像出力装置１は、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３とが接続線で接続されており、上記接続線を介してグラフィック出力部１８からＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３にアルファプレーン情報付きの第２の表示画像が供給され、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３で上記アルファプレーン情報に基づき、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力する。
【００１６】
以下に、上述した画像出力装置１の構成と動作について詳述する。データ供給部１０は、例えば、ＤＶＤドライブ、ネットワークモジュール、画像キャプチャーモジュール又はチューナーモジュール等の圧縮画像を含むデータを入出力する装置であり、サウスブリッジ１２及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に接続されている。データ供給部１０は、サウスブリッジ１２を介してＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３及びノースブリッジ１５にＭＰＥＧデータ等を供給しても良いし、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に直接、ＭＰＥＧデータを供給しても良い。なお、複数台のデータ供給部１０がサウスブリッジ１２に接続されていても良い。また、データ供給部１０は、例えばＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを介してサウスブリッジ１２に接続されていても良い。
【００１７】
データ格納部１１は、例えば、ＨＤＤやＤＶＤレコーダ等であり、サウスブリッジ１２に接続されている。データ格納部１１は、サウスブリッジ１２を介してＭＰＥＧデータを記録する。サウスブリッジ１２は、例えば、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、データ格納部１１、データ供給部１０、ノースブリッジ１５及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が接続されている。サウスブリッジ１２は、データ供給部１０から供給されるグラフィックデータ及びＭＰＥＧデータ等を所定の信号形式に変換し、ノースブリッジ１５及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。
【００１８】
ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、例えば、ＤＳＰであり、データ供給部１０、サウスブリッジ１２、ＲＡＭ１４及びグラフィック出力部１８が接続されており、データ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータ又はサウスブリッジ１２を介して供給されたＭＰＥＧデータをデコード処理する。また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、グラフィック出力部１８から第２の表示画像とともに供給されるアルファプレーン情報に基づき、ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像と第２の表示画像とを合成処理し、合成した表示画像を表示部に出力する。また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、ＭＰＥＧデコードデータ及び合成処理した表示画像をＲＡＭ１４に出力する。なお、表示部に表示される第１の表示画像及び第２の表示画像は、ＣＰＵ１７で生成された表示領域情報に基づき、指定された場所に任意の大きさで表示される。
【００１９】
ＲＡＭ１４は、例えば、ＤＲＡＭであり、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３でデコード処理されたＭＰＥＧデコードデータや、合成処理された合成画像を記憶保持する。ＲＡＭ１４に記憶された上記合成画像は、表示部に出力され表示される。なお、ＲＡＭ１４は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３により使用されるデータを記憶保持することができるものであればＳＤＲＡＭ等でも良い。
【００２０】
ノースブリッジ１５は、例えば、ＭＣＨ（Memory Controller Hub）等のブリッジ又はハブであり、サウスブリッジ１２、ＲＡＭ１６、ＣＰＵ１７及びグラフィック出力部１８に接続されている。ノースブリッジ１５は、サウスブリッジ１２から供給されるグラフィックデータ及びＭＰＥＧデータ等を所定の信号形式に変換し、ＲＡＭ１６及びＣＰＵ１７に供給する。ＲＡＭ１６は、例えば、ＳＤＲＡＭであり、ノースブリッジ１５に接続されており、画像出力装置１のメインメモリとして動作し、画像出力装置１で利用されるさまざまなデータの記憶保持を行う。なお、ＲＡＭ１６は、画像出力装置１のメインメモリとして利用できるモジュールであればＲＤＲＡＭ等でも良い。ＣＰＵ１７は、ノースブリッジ１５に接続されており、画像出力装置１のメイン処理部として動作し、ＲＡＭ１６に記憶されているデータを読み出し、読み出したデータに所定の処理を行い、その処理結果をノースブリッジ１５を介してグラフィック出力部１８等に出力する。また、ＣＰＵ１７は、グラフィック出力部１８で表示画像の合成を行う際に用いるアルファプレーン情報を生成し、生成したアルファプレーン情報をグラフィック出力部１８に出力する。なお、アルファプレーン情報の生成の方法については後述する。
【００２１】
グラフィック出力部１８は、例えば、グラフィック・アクセラレータであり、ノースブリッジ１５、ＲＡＭ１９及びＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に接続されており、ノースブリッジ１５を介して供給されたグラフィックデータに基づき、所定の画像形式である表示画像を生成し、生成した上記表示画像とアルファプレーン情報を混合し、アルファプレーン情報付の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。また、グラフィック出力部１８は、アルファプレーン情報付の表示画像の処理や保持のためにＲＡＭ１９を利用する。なお、グラフィック出力部１８は、グラフィックデータに基づき所定の画像形式である表示画像を生成でき、生成した表示画像とアルファプレーン情報を混合でき、かつＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に出力できる構成のものであればグラフィック・アクセラレータ以外でも良い。
【００２２】
ＲＡＭ１９は、例えば、ＤＤＲであり、グラフィック出力部１８に接続されており、グラフィック出力部１８で使用されるデータの記憶保持を行う。なお、ＲＡＭ１９は、グラフィック出力部１８が使用するデータの記憶保持ができるモジュールであればＳＤＲＡＭ等でも良く、また、ＲＡＭ１６を代用しても良い。この場合、ＲＡＭ１９の分のコストが抑えられ、装置全体のコストダウンとなる。
【００２３】
ここで、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３の画像合成動作について説明する。ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、上述したようにサウスブリッジ１２又はデータ供給部１０から供給されたＭＰＥＧデータをデコード処理し、ＭＰＥＧデコードデータを生成し、ＭＰＥＧデコードデータに基づき表示部に適合した画像形式である第１の表示画像を生成する。一方、グラフィック出力部１８は、上述したようにノースブリッジ１５からグラフィックデータが供給され、上記グラフィックデータに基づき表示部に適合した画像形式である第２の表示画像を生成する。ＣＰＵ１７は、上記ＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像及び上記グラフィックデータにより表される第２の表示画像をそれぞれ表示部の指定された場所に任意の大きさで表示させるための表示領域情報を生成し、生成した表示領域情報をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。また、ＣＰＵ１７は、所定の階調値を有するアルファプレーン情報を１画面分生成し、上記アルファプレーン情報をグラフィック出力部１８に供給する。グラフィック出力部１８は、上記アルファプレーン情報と上記第２の表示画像とを合成し、アルファプレーン情報付きの第２の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。
【００２４】
ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、アルファプレーン情報に基づき第１の表示画像と第２の表示画像とを合成し、合成した表示画像を表示領域情報に応じて表示部に出力する。
【００２５】
この例で説明しているアルファプレーン情報は、第２の表示画像に付属する情報であり、例えば、第２の表示画像に付属するアルファプレーン情報において透明度を「α」とすると、表示部に表示される色の情報「Ｃ」は、第１の表示画像の色情報「Ｃ１」と、第２の表示画像の色情報「Ｃ２」とを用いて、
Ｃ＝Ｃ１×（１−α）＋Ｃ２×α
で表すことができる。なお、αは、０≦α≦１であり、例えば、α＝０の時、アルファプレーン情報が付属する画像（第２の表示画像）の中でα＝０となっているピクセル部分が完全に透明であると仮定し、α＝１で完全に不透明であると仮定する。
【００２６】
上記では、式を簡単にするため、色情報「Ｃ」を用いたが、実際にはＲ、Ｇ、Ｂや輝度、クロマ等といったピクセル情報が用いられる。また、アルファプレーン情報は、画面の３次元座標上での前後関係（Ｚ軸方向）とは別に独立して考えることができ、例えば、図２（ａ）の「Ｔ」で示した領域のアルファプレーン情報が「α＝０（透明）」となっていた場合、「Ｔ」の領域には背後の情報である第１の表示画像が合成され出力される。なお、より高度な画面表示を行うために、第１の表示画像もアルファプレーン情報を持っていても良い。
【００２７】
ＣＰＵ１７は、図２（ｂ）に示すように、第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、最終的に表示部に表示される画像で、表示されている画像が「前面」であると定義した場合（前述したように、実際の画面の前後関係はアルファプレーン情報とは独立して与えることが出来るが、表示部に表示される２次元の画像の見え方はアルファプレーン情報によって変化するので、見かけ上前面に見える部分を「前面」と表現する）、第１の表示画像が前面となり、第２の表示画像が後面となる場合には、例えば、アルファプレーン情報の第１の表示画像領域を「透明」に調整する。また、図２（ｃ）第２の表示画像が前面となり、第１の表示画像が後面となる場合には、例えば、アルファプレーン情報の第２の表示画像領域を「不透明」に調整する。
【００２８】
また、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３は、例えば、図３に示すような、第１のウィンドウ拡縮制御部３０と、アルファプレーン情報抽出部３１と、第１の制御回路部３２と、ビデオデコーダ部３３と、第２のウィンドウ拡縮制御部３４と、第２の制御回路部３５と、表示画像合成部３６とを備える構成であっても良い。
【００２９】
アルファプレーン情報付きの第２の表示画像が第１のウィンドウ拡縮制御部３０に入力される。第１のウィンドウ拡縮制御部３０は、第２の表示画像が表示部に表示される際の大きさ及び位置を制御し、アルファプレーン情報抽出部３１に出力する。アルファプレーン情報抽出部３１は、第２の表示画像からアルファプレーン情報を抽出する。抽出されたアルファプレーン情報は、第１の制御回路部３２と第２の制御回路部３５とに供給される。第１の制御回路部３２は、第２の表示画像に所定の制御を行い、制御後の第２の表示画像を表示画像合成部３６に出力する。
【００３０】
ビデオデコーダ部３３は、入力されるＭＰＥＧデータをデコード処理し、第１の表示画像を生成し、上記第１の表示画像を第２のウィンドウ拡縮制御部３４に出力する。第２のウィンドウ拡縮制御部３４は、第１の表示画像が表示部に表示される際の大きさ及び位置を制御し、制御後の第１の表示画像を第２の制御回路部３５に出力する。第２の制御回路部３５は、第１の表示画像に所定の制御を行い、制御後の第１の表示画像を表示画像合成部３６に出力する。表示画像合成部３６は、第１の表示画像と第２の表示画像を合成し、表示部に出力する。
【００３１】
なお、上記のように、第１の表示画像および第２の表示画像を処理するウィンドウ拡縮制御部３４が存在するため、第１の表示画像の領域サイズと第２の表示画像の領域サイズは、表示部で最終的に表示に用いられる領域サイズと一致していなくても良い。
【００３２】
また、第１の制御回路部３２は第２の表示画像とこれに付属するアルファプレーン情報である係数「α」とから第２の表示画像を制御し、第２の制御回路部３５は、第１の表示画像と、係数「１−α」とによって第１の表示画像を制御する。
【００３３】
つぎに、アルファプレーン情報の生成について図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
ステップＳＴ１において、ＣＰＵ１７は、アルファプレーン情報の生成処理を継続するかどうかの判定を行う。ＣＰＵ１７は、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が合成画像の出力を表示部に対して行わない場合には、アルファプレーン情報の生成処理を終了し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３が合成画像の出力を表示部に対して継続する場合にはステップＳＴ２に進む。
【００３５】
ステップＳＴ２において、ＣＰＵ１７は、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回処理した後に更新されているかどうかを判断する。
【００３６】
ステップＳＴ３において、ＣＰＵ１７は、上記ステップＳＴ２の判断により、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回と変わらない（更新されていない）場合にはステップＳＴ１に戻り、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位等の位置関係が前回の処理から変化している（更新されている）場合にはステップＳＴ４に進む。なお、初めて処理を開始した場合には、ステップＳＴ４に進むこととする。また、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ３の処理を行うことにより、それぞれの領域が移動していない場合に、ＣＰＵ１７で処理されるデータ量を減少させることができ、また、負荷を減らすことができる。
【００３７】
ステップＳＴ４において、ＣＰＵ１７は、出力する１画面分のアルファプレーン情報が生成されたかどうかを判断する。１画面分のアルファプレーン情報が生成されたと判断した場合には、ステップＳＴ１に戻り、１画面分のアルファプレーン情報が生成されていないと判断した場合には、未処理のピクセルについてアルファプレーン情報の生成を継続するため、ステップＳＴ５に進む。
【００３８】
ステップＳＴ５において、ＣＰＵ１７は、第１の表示画像と第２の表示画像との前面／後面の順位を計算する。この前面／後面というのは、前述したように、３次元上での画面の位置関係ではなく、表示部での見え方である。現在判定しているピクセルに図1に示したＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３で得られる画像を表示部に表示する場合、処理しているピクセルのアルファプレーン情報の値を階調値０（透明）に調整する。また、グラフィック出力部１８から得られる画像を表示部に表示したい場合は、２５５（不透明）に調整する。なお、この例でのアルファプレーン情報は、０（透明）〜２５５（不透明）の２５６階調とし、表示したい透明度に応じてこの中間値をとることができる。この処理の終了後、ステップＳＴ４に戻る。
【００３９】
上述のような処理を行うことでアルファプレーン情報の生成が行われる。ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３では、上記アルファプレーン情報の階調値に基づき第１の表示画像と第２の表示画像との合成を行い、合成画像を表示部に出力する。
【００４０】
したがって、本発明に係る画像出力装置１に備えられているグラフィック出力部１８は、ＭＰＥＧデータ以外のグラフィックデータや、上記グラフィックデータにより表される第２の表示画像を表示部に表示するための各種のコマンドや、上述したアルファプレーン情報等のデータを処理し、アルファプレーン情報付きの表示画像を生成し、生成したアルファプレーン情報付きの表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給する。従来の画像出力装置の場合、グラフィック出力部１８と表示部とが接続線で接続され、上記接続線を介してグラフィック出力部１８から表示部に表示画像を出力していたが、本発明では、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３とが接続線で接続され、上記接続線を介してグラフィック出力部１８からＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３にアルファプレーン情報付きの表示画像を供給し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３から表示画像を表示部に出力する。
【００４１】
ここで、従来の画像出力装置による表示画像の合成処理と本発明に係る画像出力装置１による表示画像の合成処理とを図５を用いて比較する。従来の画像出力装置では、図５（ａ）に示すように、第１の表示画像が後面で第２の表示画像が前面の場合において、第１の表示画像と第２の表示画像の合成時に、比較回路により第２の表示画像に使用されている色とキーカラーとの差分を与えるので、第１の表示画像のキーカラーと第２の表示画像のＡ領域に使用されている色とが同一のときには、第１の表示画像が第２の表示画像のＡ領域の部分に表示されてしまう。一方、本発明に係る画像出力装置では、図５（ｂ）に示すように、上記図３に示した構成となっているので、後面である第１の表示画像が前面である第２の表示画像上に表示されることはない。
【００４２】
このように構成された画像出力装置１では、グラフィック出力部１８とＭＰＥＧデコード間をバスで接続し、グラフィック出力部１８からグラフィックデータにより表されるアルファプレーン情報付きの第２の表示画像をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３に供給し、ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３によりＭＰＥＧデコードデータにより表される第１の表示画像と上記第２の表示画像とをアルファプレーン情報に基づき合成し、合成した表示画像を表示部に出力するので、ＭＰＥＧデコード−サウスブリッジ１２間又はノースブリッジ１５グラフィック出力部１８間の接続線にかかる負担が軽減され、かつ第１の表示画像と第２の表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の表示画像が前面の第２の表示画像上に表示される現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことができる。さらに、画像出力装置１では、ＭＰＥＧデータのデコード処理をＭＰＥＧデコーダ／画像合成部１３のみで行うため、ＣＰＵ１７の負荷を軽減することが可能である。
【００４３】
なお、本発明に係る画像出力装置１では、グラフィックデータ及びＭＰＥＧデータに加えて、プログラムやプログラムが扱うデータの他、様々な制御信号が接続線を介して各機器間で送受信される。また、上述した第１の表示画像及び第２の表示画像は、ＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号その他の表色系で表示部に出力される。さらに、本発明に係る画像出力装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ（PC、Personal Computer）、携帯情報端末、パーソナルビデオレコーダ（PVR、Personal Video Recorder）又はセットトップボックス（STB、Set Top Box）等に適用される。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから第１の画像データを復号する復号手段、及び、上記第１の画像データと第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を表示部に出力する合成出力手段を備える復号／合成部とバスで接続されたグラフィック出力部において、記憶部により一時記憶された入力されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の第２の画像データを表示画像生成手段により生成し、第１の表示領域情報生成手段、及び、第２の表示領域情報生成手段として機能する演算処理部により生成される表示部の指定された場所に任意の大きさで第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報と上記表示部の指定された場所に任意の大きさで第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータ生成手段により合成パラメータを生成し、上記第１の画像データによる表示画像が前面で、上記第２の画像データによる表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる表示画像が前面で、上記第１の画像データによる表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整し、上記合成パラメータ生成手段により生成した合成パラメータを上記表示画像生成手段により生成した第２の画像データに付加し、上記合成パラメータを付加した上記第２の画像データが供給される上記復号／合成部において、上記記復号手段により復号された上記第１の画像データと上記第２の画像データとを上記合成出力手段により上記第２の画像データに付加されている上記合成パラメータに基づき合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力するので、大容量の第１の画像データを当該画像出力装置内の接続線以外の接続線に負担をかけて移動させることがないため、接続線の負担を軽減することができ、しかも、合成パラメータに基づき第１の画像データと上記第２の画像データとを合成するので、第１の画像データによる表示画像と第２の画像データによる表示画像とが重なり合う部分において、後面の第１の画像データによる表示画像が前面の第２の画像データによる表示画像上に表示される現象を起こすことなく表示画像の合成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像出力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の表示画像と第２の表示画像とを合成し（ａ）、第１の表示画像が前面で第２の表示画像が後面の場合（ｂ）と、第２の表示画像が前面で第１の表示画像が後面の場合（ｃ）の合成画像を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した画像出力装置が備えているＭＰＥＧデコーダ／画像合成部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した画像出力装置が備えているＣＰＵによりアルファプレーン情報を生成する動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の画像出力装置による合成処理（ａ）と、本発明に係る画像出力装置による合成処理（ｂ）とを比較した図である。
【図６】従来の画像出力装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図７】従来の画像出力装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像出力装置、１０ データ供給部、１１ データ格納部、１２ サウスブリッジ、１３ ＭＰＥＧデコーダ／画像合成部、１４，１６，１９ ＲＡＭ、１５ ノースブリッジ、１７ ＣＰＵ、１８ グラフィック出力部、３０ 第１のウィンドウ拡縮制御部、３１ アルファプレーン情報抽出部、３２ 第１の制御回路部、３３ ビデオデコーダ部、３４ 第２のウィンドウ拡縮制御部、３５第２の制御回路部、３６ 表示画像合成部
Claims (2)
- 入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから第１の画像データを復号する復号手段、及び、上記第１の画像データと第２の画像データとを合成し、合成した表示画像を表示部に出力する合成出力手段を備える復号／合成部と、
入力されたデータを一時記憶する記憶部と、
上記復号／合成部に備えられた上記復号手段により復号された上記第１の画像データを上記表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成する第１の表示領域情報生成手段、及び、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成する第２の表示領域情報生成手段として機能する演算処理部と、
上記記憶部により一時記憶されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の上記第２の画像データを生成する表示画像生成手段、及び、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成する合成パラメータ生成手段を備え、上記合成パラメータ生成手段は、上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整し、上記合成パラメータ生成手段により生成した合成パラメータを上記表示画像生成手段により生成した第２の画像データに付加して出力するグラフィック出力部と
を備え、
上記グラフィック出力部と上記復号／合成部との間がバスで接続され、
上記グラフィック出力部から上記合成パラメータが付加された上記第２の表示画像を上記復号／合成部に供給し、上記復号／合成部において、上記記復号手段により復号された上記第１の表示画像と上記第２の表示画像とを上記合成出力手段により上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき合成し、合成した表示画像を上記表示部に出力する画像出力装置。 - 入力された圧縮画像を含む符号化動画像データから復号された第１の画像データを表示部に表示する際、上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第１の画像データにより表される第１の表示画像が表示される表示領域を示す第１の表示領域情報を生成し、
入力されたデータに含まれている画像データに基づき上記表示部に適合した画像形式の第２の画像データを生成し、
入力された第２の画像データを上記表示部に表示する際、上記第２の画像データを表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、
上記表示部の指定された場所に任意の大きさで上記第２の画像データにより表される第２の表示画像が表示される表示領域を示す第２の表示領域情報を生成し、
上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成する際に、上記第１の表示画像と上記第２の表示画像が重なって表示される場合、上記第１の表示領域情報と上記第２の表示領域情報及び上記第１の画像データと上記第２の画像データの位置関係に基づき、合成パラメータを生成し、
上記第１の画像データによる第１の表示画像が前面で、上記第２の画像データによる第２の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを透明に調整し、上記第２の画像データによる第２の表示画像が前面で、上記第１の画像データによる第１の表示画像が後面の場合には、上記合成パラメータを不透明に調整して、上記合成パラメータを上記第２の画像データに付加し、
上記第２の表示画像に付加されている上記合成パラメータに基づき、上記第１の画像データと上記第２の画像データとを合成し、
合成した表示画像を上記表示部に出力する画像出力方法。
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