JP4315822B2 - ビデオ信号発生装置およびビデオ信号の発生方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ビデオ信号発生装置、例えばデジタルデコーダ、およびビデオ信号の発生方法に関する。
このような装置は、装置自体（例えばテレビジョン受信機）またはこの装置に組み込まれた装置（例えばデジタルデコーダに組み込まれたディスプレイ）に表示すべきビデオ信号を発生する。表示すべきビデオ信号は例えばＣＶＢＳ形式（複合ビデオベースバンド信号）またはＲＢＧ形式（３つの色信号、赤、緑、青の合成）である。
これらのビデオ信号は一般的には電子装置により、媒体（例えば光学的ディスク）から読出された情報または遠隔伝送器から受信された情報から復元され、メインビデオシーケンス（または静止画像を取り扱う場合にはメイン画像）が表示される。
しばしば電子装置は、このメインビデオシーケンスにスーパインポーズされたグラフィックオブジェクトを表示することができる。これは例えばこの装置のためのコントロールメニューである。この重ね合わせ（またはオンスクリーン表、略してＯＳＤ）はビデオ信号にグラフィックオブジェクトを表わす情報を補充することにより行われる。重ね合わせのための方法は例えばＵＳ特許５９５３６９１に開示されている。
特許願ＥＰ０８４０２７７に開示された特別の構成によれば、電子装置は複数のメモリとミクサを有しており、複数のメモリの各々が所定の画像（例えば所定の面）を記憶し、ミクサが種々の面の内容を組み合わせたビデオ信号を発生する。一般的にビデオ面が使用され、このビデオ面はメインビデオシーケンス、ＯＳＤ面を含む。ＯＳＤ面はＯＳＤプロセッサにより管理され、メインビデオシーケンスおよび定常的画像面（定常画像メモリまたは静止面）にスーパインポーズすべきメニューおよびグラフィックオブジェクトを含む。定常的画像面は例えば静止画像を表示するために使用することができる。
この解決手段は、種々の面を表示する上で非常にフレキシブルである。しかしＯＳＤプロセッサはその能力がＯＳＤ面の管理に限定されている。とりわけＯＳＤプロセッサは、スクリーンの同じラインを共有する２つのグラフィックオブジェクトを表示することができない。
ＵＳ５９５３６９１ ＥＰ０８４０２７７
本発明の課題は、メモリの一部（例えば定常的画像メモリ）が使用されない装置での上記制限を回避することである。
上記課題を解決するために本発明は、第１と第２のグラフィックオブジェクトを格納するグラフィックメモリと、第１のグラフィックオブジェクトを表わす第１のデジタルストリームを発生するＯＳＤプロセッサと、画像を含み、第２のデジタルストリームを発生する画像メモリと、第１のデジタルストリームと第２のデジタルストリームをビデオ信号に混合するミクサと、第２のグラフィックオブジェクトを画像データに変換する手段と、画像データを画像メモリに書き込む手段とを有する電子装置を提案する。
実施形態によれば、電子装置は１つまたは複数の以下のエレメントを有する：
・第１と第２のグラフィックオブジェクトのオーバラップを検出し、オーバラップキューを発生するための手段；
・ミクサを制御する手段、変換手段、およびオーバラップキューの関数としての書き込み手段；
・デコーダにより供給され、ミクサに接続されたビデオメモリ。
従って第２のメモリは必要な場合だけ使用される。すなわちオーバラップが検出された場合だけ使用される。
有利には既存の電子回路を使用するために、画像メモリは定常的な画像メモリである。
ビデオ信号は、電子装置がデジタルデコーダである場合、出力コネクタに伝送される。
有利には第２のグラフィックオブジェクトを画像データに変換する手段は、メインコントローラにより実行されるソフトウエアの一部である。システム動作のフレキシビリティはこのようにして向上される。
本発明はまた、ビデオ信号を発生するための処理方法を提案する。この処理方法は次のステップを有する：
・ＯＳＤプロセッサにより第１のグラフィックオブジェクトを表わす第１のデジタルストリームを発生するステップ；
・第２のグラフィックオブジェクトを画像に変換するステップ；
・画像をメモリに書き込むステップ；
・第２のデジタルストリームをメモリから発生するステップ；
・第１のデジタルストリームと第２のデジタルストリームを混合するステップ；
・ビデオ信号が前記混合から発生するステップ。
有利には前記混合は、透過係数の適用により行われる。
このような処理方法は例えばより詳細には次のステップを有する：
・第１と第２のグラフィックオブジェクトを表示するコマンドを受信するステップ；
・第１と第２のグラフィックオブジェクト間のオーバラップを検出するステップ；
・オーバラップが存在しなければ、ＯＳＤプロセッサにより第１と第２のグラフィックオブジェクトを表わすデジタルストリームを発生し、このデジタルストリームに基づいてビデオ信号を発生するステップ；
・オーバラップが存在すれば、ＯＳＤプロセッサにより第１のグラフィックオブジェクトを表わす第１のデジタルストリームを発生するステップ；
・第２のグラフィックオブジェクトを画像に変換するステップ；
・画像をメモリに書き込むステップ；
・第２のデジタルストリームをメモリから発生するステップ；
・第１のデジタルストリームと第２のデジタルストリームを混合するステップ；
・ビデオ信号を前記混合から発生するステップ。
本発明は、ＯＳＤ面を管理するＯＳＤプロセッサと、画像面とＯＳＤ面とを混合するミクサと、グラフィックオブジェクトを画像データに変換する手段と、画像データを画像面に書き込む手段とを有する電子装置を提案する。
本発明の他の特徴および利点は以下の詳細な説明から明かとなる。
図１に示されたデジタルデコーダはアンテナ２から変調された電気信号を受信する。この電気信号は複数のマルチプレクスデジタルストリームに関連するデータを表わす。同調、復調およびデマルチプレクスアセンブリ４（詳細には説明しない）は所定のデジタルストリームを（ユーザ選択の機能として）選択する。アセンブリ４の出力端はこの所定のデジタルストリームを発生する。このデジタルストリームは受信された電気信号に、一般的にはＭＰＥＧ規格に従って圧縮されるよう符号化されている。
ＭＰＥＧデジタルストリームはデコーダ６（ここではＭＰＥＧデコーダ）に伝送される。デコーダ６は非圧縮デジタルストリームをＭＰＥＧデジタルストリームから復元する。非圧縮デジタルストリーム（例えばＹＣrＣb形式）は表示すべき画像のストリングである。デコーダ６は連続的に各ビデオ画像をビデオメモリ８に４：２：２フォーマットで書き込む。
ＯＳＤプロセッサ１８は、ビデオにメインコントローラ１４からの要求に基づいてスーパインポーズすべきグラフィックオブジェクトの表示を管理する。このことを実行するために、メインコントローラ１４はＯＳＤプロセッサ１８に、グラフィックオブジェクトの連鎖リストを伝送する。この連鎖リストはグラフィックメモリ１６に格納されたグラフィックオブジェクトの記述を供給する。
各グラフィックオブジェクトは連鎖リストに次のエレメントによって記述される：
・オブジェクトの左上角のｘ、ｙ座標；
・オブジェクトのピクセルの寸法（幅および高さ）；
・デジタル化された画像のグラフィックフォーマットでのメモリアドレス（または画像マップに対するピクセル）；
・メモリアドレス；
・グラフィックフォーマット、例えば使用するカラーパレット（ＣＬＵＴ１，ＣＬＵＴ４，ＣＬＵＴ１６，ＣＬＵＴ２５６）、使用するＲＧＢフォーマット（ＲＧＢ１６，ＲＧＢ２４）またはミキシング係数によるＲＧＢフォーマット（ＡＲＧＢ１５５５，ＡＲＧＢ８８８８）；
・カラーパレットのメモリアドレス（またはカラールックアップテーブルに対するＣＬＵＴ）。
本発明の第１実施例を以下、簡単な例で説明する。ここでは連鎖リストが１つのグラフィックオブジェクトを含み、従って第１のグラフィックオブジェクトとして参照される。
ＯＳＤプロセッサ１８はメインプロセッサ１４から連鎖リストを受信する。この連鎖リストは第１のグラフィックオブジェクトを含んでいる。ＯＳＤプロセッサ１８はＯＳＤデジタルストリームを発生する。このＯＳＤデジタルストリームは第１のグラフィックオブジェクトを４：２：２フォーマットでミクサ２０に対して表わす。
ビデオメモリ８の内容（ビデオ画像）は同期してミクサ２０により読出される。ミクサはビデオ画像とＯＳＤ画像をスーパインポーズし、ＹＣrＣbデジタルストリームを出力端に発生する。デジタルストリームは一方では装置の出力コネクタに、デジタル入力端（デジタルビデオ信号）を有するディスプレイのために送信され、他方ではビデオエンコーダ２２に伝送される。ビデオエンコーダはこのデジタルストリームをＲＧＢアナログビデオ信号に変換する。ＲＧＢアナログビデオ信号はディスプレイのためのコネクタに伝送される。このコネクタは例えばＳＣＡＲＴソケットである。
他の形式の信号ももちろん出力端で使用することができる。これは例えばＣＶＢＳ形式の信号である。
第２のグラフィックオブジェクトの表示が要求される場合、メインコントローラ１４は２つのグラフィックオブジェクトがスクリーンの共通のラインを越えて伸長しているか否かを検証する。言い替えると、２つのグラフィックオブジェクト間にオーバラップがあるか否かを検証する。これを実行するためにデータは、上記のようにオブジェクトの座標、寸法に関してそのまま使用される。
オーバラップが存在しない場合、第２のグラフィックオブジェクトが表示すべきオブジェクトの連鎖リストに挿入される。これについて、以下詳細に説明する。メインコントローラ１４はＯＳＤプロセッサ１８に第１と第２のグラフィックオブジェクトを有する連鎖リストを伝送する。従ってＯＳＤプロセッサ１８により発生されたＯＳＤ画像は第１のグラフィックオブジェクトの表示と第２のグラフィックオブジェクトの表示を有する。
従って第２のグラフィックオブジェクトはメインビデオシーケンス（ビデオ画像）に混合によってスーパインポーズされる。この混合は、ミクサ２０によりビデオメモリ８から発するストリームとＯＳＤプロセッサ１８により発生されたストリームとの間で行われる。
しかしこの解決手段はオーバラップの場合には使用できない。なぜならＯＳＤプロセッサ１８は、オーバラップする２つのグラフィックオブジェクトの存在をどのように管理するかを知らないからである。
オーバラップの場合、メインコントローラ１４は第２のグラフィックオブジェクトを４：２：２（または４：２：０）の静止画像に変換し、この静止画像を定常的画像メモリ１２にＹＣrＣbフォーマットで書き込む。
メインコントローラ１４はまた（信号ＭＩＸによって）ミクサ２２に、定常的画像メモリ１２の内容をビデオメモリ８の内容にＯＳＤ面で付加的にスーパインポーズするよう指示する。
従ってミクサの出力端のビデオ信号ＹＣrＣb（および装置の出力端のＲＧＢビデオ信号）はメインビデオシーケンス（ビデオメモリ８）、第１のグラフィックオブジェクト（ＯＳＤプロセッサ１８）および第２のオブジェクト（定常的画像メモリ１２）の重ね合わせを提示する。
メインコントローラ１４は、ミクサ２０により実行された重ね合わせのモードを検出する。例えばメインコントローラ１４は種々の画像（または種々の面）間の混合係数（しばしばブレンディング係数と称される）を特定する。
新たなグラフィックオブジェクトをディスプレイに、定常的画像メモリ１２が使用されない場合に追加することを、以下一般的に説明する。
ＯＳＤプロセッサ１８により表示すべきグラフィックオブジェクトの集合は、オブジェクトの表示位置（上から下）の関数として配列された連鎖リストである。従って各オブジェクトに関連するタグ（またはヘッダ）は次のオブジェクトへのポインタを有する。最後のオブジェクトは最初のオブジェクトへのポインタを有する。
新たなグラフィックオブジェクトを表示するためまず始めに、すでに表示されているグラフィックオブジェクトによるオーバラップを、ＯＳＤプロセッサを通してサーチする。このことを実行するためにオブジェクトの連鎖リストが、連鎖リストのオブジェクトラインの１つが表示すべき新たなグラフィックオブジェクトのラインに相当するか否かを検出するため移動される。
相当する場合、すなわちオーバラップがある場合、新たなグラフィックオブジェクトをＯＳＤプロセッサ１８により表示することはできない（従ってこの新たなグラフィックオブジェクトは連鎖リストに挿入されない）。上に説明したようにこの場合、新たなグラフィックオブジェクトは静止画像に変換され、この静止画像は定常的画像面１２に書き込まれ、ミクサ２０の適切な指令によりディスプレイにスーパインポーズされる。
相当しない場合、すなわち新たなグラフィックオブジェクトが連鎖リストのいずれのオブジェクトともオーバラップしない場合、新たなグラフィックオブジェクトはその直上と直下のオブジェクトの間に挿入される。（もちろん新たなオブジェクトに上にオブジェクトがなければ、新たなオブジェクトはリストの最初のオブジェクトとなり、これが挿入される前に最初であったオブジェクトを指示する；同様に新たなオブジェクトの下にオブジェクトがなければ、新たなオブジェクトは最後のオブジェクトとなり最初のオブジェクトを指示する）。
これを連鎖リストに挿入することにより新たなオブジェクトはＯＳＤプロセッサ１８により、連鎖リストの他のオブジェクトと共に表示される（ＯＳＤ面）。
新たなグラフィックオブジェクトをディスプレイに、定常的画像メモリ１２がすでに１つまたは複数のグラフィックオブジェクトの表示のために使用されている場合に追加することを次に説明する。
最初に、新たなグラフィックオブジェクトのラインとＯＳＤプロセッサ１８により表示されたグラフィックオブジェクトのラインとの間にオーバラップがあるか否かを検査する。
オーバラップがない場合、新たなグラフィックオブジェクトを連鎖リストに挿入することができ、これはＯＳＤプロセッサ１８に伝送され、ＯＳＤプロセッサ１８によりＯＳＤ面に表示される。
ＯＳＤプロセッサ１８により表示されるグラフィックオブジェクトとのオーバラップがある場合、新たなグラフィックオブジェクトは、オブジェクトを画像に変換することにより表示しなければならない。そしてこれが上に説明したように定常的画像メモリ１２に書き込まれる。
このことを実行するために、新たなグラフィックオブジェクトと定常的画像メモリ（または面）１２によりすでに表示されているグラフィックオブジェクトとの間のオーバラップが検出される。
オーバラップが存在しない場合、新たなグラフィックオブジェクトは画像部分に４：２：２フォーマットで変換され、これらのデータは挿入の間に（単純なスーパインポーズ）定常的画像メモリ１２に予め存在する画像に書き込まれる（この画像はすでに表示されているグラフィックオブジェクトを表わす）。
新たなオブジェクトとすでに表示されているオブジェクトとの間にオーバラップがある場合、新たなオブジェクトは画像部分に４：２：２フォーマットで変換され、これらのデータは定常的画像メモリ１２に、オーバラップ領域にすでに（適切なブレンディング係数により）表示されているオブジェクトとの混合の間に書き込まれる。従って表示すべき種々のグラフィックのソフトウエア的重ね合わせを定常的画像面１２で実行する。
グラフィックオブジェクトが定常的画像メモリ（または面）１２により表示されている場合、これをグラフィックオブジェクトの連鎖リストに、連鎖リストのオブジェクトを削除することにより挿入することができるか否か検証すると有利である。
より詳細には、グラフィックオブジェクトを連鎖リストから削除した後、定常的画像メモリ１２により表示される各オブジェクトと連鎖リストに残っているグラフィックオブジェクトの各々との間のラインオーバラップについて検査する。
定常的画像メモリ１２により表示されるグラフィックオブジェクトのラインとＯＳＤプロセッサ１８により表示されるグラフィックオブジェクトのラインとの間にオーバラップが生じなければ、このグラフィックオブジェクトは連鎖リストに挿入され（スクリーン上のその位置の関数としてそれが属する場所に）、このオブジェクトに相応するデータは定常的画像メモリ１２から消去される（相応するピクセルをゼロにする）。従って以前に定常的画像メモリ１２により表示されていたグラフィックオブジェクトはＯＳＤプロセッサ１８により表示される。
グラフィックオブジェクトが定常的画像メモリ１２により表示されるオブジェクトだけであれば、定常的画像メモリ１２を消去することができる。ミクサ２０は次に定常的画像メモリ１２に含まれるデータを無視するように指示される。
デコーダ６，メモリ８，１０，１２，１６、ミクサ２０，メインコントローラ１４，ＯＳＤプロセッサ１８およびビデエンコーダ２２は共に１つの共通の集積回路２４，例えばＬＳＩロジックＳＣ２００ｘファミリーからの回路にまとめることができる。
本明細書で「メモリ」とはソフトウエア的な意味に理解すべきであり、メモリエリアの意味であり、専用の物理的メモリである必要はない。
本発明の実施例を示すブロック回路図である。
符号の説明
４ アセンブリ
６ デコーダ
８ ビデオメモリ
１２ 定常的画像メモリ
１４ メインコントローラ
１６ グラフィックメモリ
１８ ＯＳＤプロセッサ
２０ ミクサ
２２ ビデオエンコーダ

Claims (4)

  1. 媒体から読み出された情報または遠隔送信器から受信された情報が入力され、メインビデオシーケンスにスーパインポーズされたグラフィックオブジェクトを出力する電子装置であって、該電子装置は、
    ・第１と第２のグラフィックオブジェクトを格納するグラフィックメモリと；
    ・前記第１のグラフィックオブジェクトを表わす第１のデジタルストリームを発生するＯＳＤプロセッサと；
    ・静止画像を記憶する画像メモリと；
    ・前記ＯＳＤプロセッサからの第１のデジタルストリームと、前記画像メモリの静止画像から発生される第２のデジタルストリームと、前記メインビデオシーケンスとを混合してビデオ信号を形成するミクサと；
    ・前記グラフィックメモリからの第２のグラフィックオブジェクトを静止画像データに変換し、該静止画像データを前記画像メモリに書き込み、かつ前記第１のグラフィックオブジェクトと第２のグラフィックオブジェクトとの間のオーバラップを検出するメインコントローラとを有し、
    前記オーバラップが存在しない場合、前記第１と第２のグラフィックオブジェクトは、第１のデジタルストリームを発生する前記ＯＳＤプロセッサに伝送され、前記メインビデオシーケンスに前記ミクサでスーパインポーズされ、これにより前記ビデオ信号が発生され、
    前記オーバラップが存在する場合、前記メインコントローラは前記第２のグラフィックオブジェクトを静止画像に変換し、該静止画像を前記画像メモリに書き込み、
    そして前記メインコントローラは前記ミクサに対して、前記第１のデジタルストリームと、前記画像メモリからの前記静止画像に基づいて発生された前記第２のデジタルストリームを混合し、前記ビデオ信号を発生するように指示する、
    ことを特徴とする電子装置。
  2. 前記メインビデオシーケンスがデコーダから供給され、前記ミクサに接続されたビデオメモリを有し、
    前記デコーダは、ＭＰＥＧデジタルストリームを復元し、非圧縮デジタルストリームを出力する、請求項１記載の電子装置。
  3. 前記ビデオ信号は出力コネクタに伝送される、請求項１または２記載の電子装置。
  4. 媒体から読み出された情報または遠隔送信器から受信された情報が入力され、メインビデオシーケンスにスーパインポーズされたグラフィックオブジェクトを出力する電子装置によってビデオ信号を発生する方法であって、
    前記電子装置は、
    ・第１と第２のグラフィックオブジェクトを格納するグラフィックメモリと；
    ・前記第１のグラフィックオブジェクトを表わす第１のデジタルストリームを発生するＯＳＤプロセッサと；
    ・静止画像を記憶する画像メモリと；
    ・前記ＯＳＤプロセッサからの第１のデジタルストリームと、前記画像メモリの静止画像から発生された第２のデジタルストリームと、前記メインビデオシーケンスとを混合してビデオ信号を形成するミクサと；
    ・前記グラフィックメモリからの第２のグラフィックオブジェクトを画像データに変換し、該画像データを前記画像メモリに書き込み、かつ前記第１のグラフィックオブジェクトと第２のグラフィックオブジェクトとの間のオーバラップを検出するメインコントローラとを有し、
    当該方法は次のステップを有する；
    ・第１と第２のグラフィックオブジェクトを表示するためのコマンドを前記電子装置から受信するステップ；
    ・前記メインコントローラによって、前記第１のグラフィックオブジェクトと前記第２のグラフィックオブジェクトとの間のオ―バラップを検出するステップ；
    ・オーバラップが存在しない場合、
    ・前記第１と第２のグラフィックオブジェクトを、第１のデジタルストリームを発生する前記ＯＳＤプロセッサに伝送し、前記メインビデオシーケンスに前記ミクサでスーパインポーズし、これにより前記ビデオ信号を発生するステップ；
    ・オーバラップが存在する場合、
    ・前記メインコントローラにより前記第２のグラフィックオブジェクトを静止画像に変換し、該静止画像を前記画像メモリに書き込むステップ；
    ・そして前記メインコントローラが前記ミクサに対して、前記第１のデジタルストリームと、前記画像メモリからの前記静止画像に基づいて発生された前記第２のデジタルストリームを混合し、前記ビデオ信号を発生するように指示するステップ；
    を有することを特徴とするビデオ信号の発生方法。
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