JP4896304B2 - 階調フォント描画方法および階調フォント描画装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭用テレビ等の表示装置に階調文字を表示する際の階調フォント描画方法及び階調フォント描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、例えば家庭用テレビのようなインタレース方法の放送受信機における表示装置に文字を表示する従来の階調フォント描画装置の構成図であり、図において、20は階調フォント描画部、21は電子番組表や操作メニューのような受信機内蔵のグラフィックアプリケーション、22はグラフィックアプリケーション21から入力される入力情報、23はフォントデータ取得手段、24は階調フォント描画部20から出力される複数の画像プレーン(画像面)、25は入力されるビデオ信号を復号するビデオ復号手段、201は階調フォント描画部20内の文字中間色計算手段、202は文字中間色計算手段201から出力される描画色情報、203は階調フォント描画部20内の描画手段、221は入力情報22のうち文字中間色計算手段201に入力される文字前景色(文字の色)情報(Fg)、222は入力情報22のうち文字中間色計算手段201に入力される文字背景色(文字の背景の色)情報(Bg)、223は入力情報22のうちフォントデータ取得手段23に入力される文字コード情報、231はフォントデータ取得手段23に階調フォントデータを提供する階調フォントデータベース、232はフォントデータ取得手段23から出力され描画手段203に入力される階調フォントデータ、241は画像プレーン24を構成するビデオプレーン、242は画像プレーン24を構成するグラフィックプレーンである。
【0003】
次に動作について説明する。
家庭用テレビのようなインタレース方法の表示装置に文字を表示する場合、文字の色である文字前景色とその背景の色である文字背景色の明るさや色の差異が大きいと、フリッカーと呼ばれる画面のチラツキが発生するため、非常に読みづらくなることはよく知られている。階調フォントは、文字の辺縁をぼかして背景に溶け込ませることで、フリッカーを低減し文字表示を見やすくするための技術である。
【0004】
図8に8×8ドットの4階調フォントのグリフデータの例(カタカナの「コ」)を示す。グリフデータは各ドット毎の階調値i(4階調フォントではi=0,1,2,3)を定義するものである。図においてnは最大階調値をn(4階調フォントではn=3)とした場合、通常、i=nのドットは文字前景色で表示され、i=0のドットは文字背景色で表示される。0<i<nのドットを、文字前景色と文字背景色を混ぜ合わせた中間的な色(文字中間色)で表示することにより、文字辺縁が背景をぼかす効果が得られる。
【0005】
「色」は、それぞれ赤成分、緑成分、青成分の輝度に対応したRGB値で表現される。また、テレビにおいてビデオ映像上に文字図形(グラフィックス)を表示する場合には、透明度を示すアルファ値(A)を加えたARGB値で表現される。アルファ値が小さいほど透明に近くなり、A=0の場合は、奥にあるビデオ映像が完全に透けて見えることになる。以下では、文字前景色をFgf、文字背景色をBgfと表わし、そのARGB値を次のように表記する。
Fgf:(Fa,Fr,Fg,Fb)
Bgf:(Ba,Br,Bg,Bb)
また、階調値iに対応する描画色をDiと表わし、そのARGB値を次のように表記する。
Di:(Da_i,Dr_i,Dg_i,Db_i)
【0006】
従来の文字中間色の計算は、特開2000−115641公報に示されているように、次のように行われる。
Dr_2=(Fr×2+Br)/3
Dg_2=(Fg×2+Bg)/3
Db_2=(Fb×2+Bb)/3
Dr_1=(Fr+Br×2)/3
Dg_1=(Fg+Bg×2)/3
Db_1=(Fb+Bb×2)/3
つまり従来の文字中間色の計算は、文字前景色や文字背景色に対応する描画色D0、D3を含めて(式1)で示すことができる。
Dx_i=(Fx−Bx)×(i/n)+Bx
[x=r,g,b] ………(式1)
階調値の大きさと前景・背景の関係は特開2000−115641公報に開示された発明と逆であるが、ここでは上記のとおり階調値が大きいほど前景色に近いものとして説明する。
【0007】
図7において、テレビ放送波等から受信・抽出されたビデオ入力は、ビデオ復号手段25で復号されビデオプレーン241に表示される。グラフィックアプリケーション21は、文字を使った画面を表示する場合に、システムプログラムに対して、文字前景色情報(Fgf)221、文字背景色情報(Bgf)222、文字コード情報223を指示する。文字コード情報223には、文字フォント種別、文字サイズ、「あ」「い」といった文字を識別する文字コードが含まれる。また図示しないが、文字を描画する位置情報も指示する。フォントデータ取得手段23は、文字コード情報223を入力として、階調フォントデータベース231から該当する階調フォントデータ232、例えば図8に示したようなグリフデータを取得する。
【0008】
階調フォント描画部20の文字中間色計算手段201は、文字前景色情報(Fgf)221と文字背景色情報(Bgf)222を入力として、上記(式1)により文字中間色を計算し、描画色情報(Di)202を出力する。描画手段203は、描画色情報202に従って階調フォントデータ232の各ドットに階調値iに対応した色付けを行い、グラフィックプレーン242上に文字とその背景を描画する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の階調フォント描画装置による階調フォント描画方法においては、文字背景色が透明、即ちBa=0である場合、文字の背景として奥にあるビデオ映像が完全に透けて見えることになる。このビデオ映像は時々刻々画柄の変化する動画であり、ある時は輝度の高い白っぽい映像、またある時は輝度の低い黒っぽい映像である。このため、階調フォントを使用して文字の辺縁を背景に溶け込ませようとしても、背景映像の変化に伴ってチラツキが発生し、かえって読みづらいという課題があった。
【0010】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、背景が動画像であっても視認性の良い階調フォントを実現する階調フォント描画方法及び階調フォント描画装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る階調フォント描画方法は、文字前景色及び文字背景色の情報又は文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも低い場合は文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算し、計算した描画色によって階調フォントデータを描画するものである。
【0012】
この発明に係る階調フォント描画装置は、文字前景色及び文字背景色の情報又は文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも低い場合は文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算する文字中間色計算手段と、階調フォントデータを文字中間色計算手段で計算された描画色で描画する描画手段とを備えたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における階調フォント描画装置の構成図を示し、図において、10は階調フォント描画部、11は電子番組表や操作メニューのような受信機内蔵のグラフィックアプリケーション、12はグラフィックアプリケーション11から入力される入力情報、13はフォントデータ取得手段、14は階調フォント描画部10から出力される複数の画像プレーン(画像面)、15は入力されるビデオ信号を復号するビデオ復号手段、101は階調フォント描画部10内の文字中間色計算手段、102は文字中間色計算手段101から出力される描画色情報(Di)、103は階調フォント描画部10内の描画手段、104は文字中間色計算手段101に入力される仮想背景色情報(VBc)、121は入力情報12のうち文字中間色計算手段101に入力される文字前景色(文字の色)情報(Fgf)、122は入力情報12のうち文字中間色計算手段101に入力される文字背景色(文字の背景の色)情報(Bgf)、123は入力情報12のうちフォントデータ取得手段13に入力される文字コード情報、131はフォントデータ取得手段13に階調フォントデータを提供する階調フォントデータベース、132はフォントデータ取得手段13から出力され描画手段103に入力される階調フォントデータ、141は画像プレーン14を構成するビデオプレーン、142は画像プレーン14を構成するグラフィックプレーンである。
【0014】
次に動作について説明する。
以下では、仮想背景色情報をVBcと表わし、そのARGB値を次のように表記する。
VBc:(VBa, VBr, VBg, VBb)
文字中間色計算手段101は、下記の(式2)に従って描画色情報Diを計算する。
Dx_i=(Fx−VBx)×(i/n)+VBx
[x=r,g,b]
Da_i=Fa
但し、D0=Bgf ………(式2)
【0015】
(式2)は、i=1,2の文字中間色情報D1、D2の計算において、文字背景色情報Bgfの代わりに仮想背景色情報VBcを適用するものである。また、文字中間色のアルファ値は、ここでは文字前景色情報と同一としている。仮想背景色情報VBcとしてグレーのような中間的な色を適用することで、背景動画の画柄が変化しても、動画画面の色と仮想背景色の輝度差が一定の範囲に収まるため視認性が向上する。
【0016】
以上のように、この実施の形態1によれば、背景が動画像であっても視認性の良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0017】
実施の形態2.
この発明の実施の形態2における階調フォント描画装置の構成は、図1に示した実施の形態1における構成と同じであるので、説明は省略する。
次に動作について説明する。
図2はこの実施の形態2における階調フォント描画方法のフローチャートの一部である。文字中間色計算手段101は、ステップST201において、文字背景色Bgfのアルファ値Baと所定の透明度しきい値Taを比較する。Baが所定の透明度しきい値Taより小さい場合、即ち一定以上に透明度が高い場合は、ステップST202において、(式2)に従って描画色Diの計算を行う。Baが所定の透明度しきい値Ta以上の場合、即ち一定以上に透明度が高くない場合は、ステップST203において、(式1)に従って描画色Diの計算を行う。
【0018】
文字背景色の透明度が高い場合は、背景動画像がよく透けて見えるため、仮想背景色に基づく文字中間色計算を行った方が視認性の向上になる。逆に、文字背景色の透明度が低い場合は、グラフィックアプリケーションが指定した文字背景色が背景動画像を覆うため、背景動画像の変化はほとんど認識されないので、文字背景色に基づく文字中間色計算を行った方が視認性は向上する。
【0019】
以上のように、この実施の形態2によれば、文字背景色の透明度に応じて適した文字中間色計算が行われるため総合的に視認性が向上し、背景が動画像であっても視認性の良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0020】
実施の形態3.
この発明の実施の形態3における階調フォント描画装置の構成は、図1に示した実施の形態1における構成と同じであるので、説明は省略する。
次に動作について説明する。
図3はこの実施の形態3における階調フォント描画方法のフローチャートの一部である。階調フォント描画部10の文字中間色計算手段101は、グラフィックアプリケーション11が指定する文字背景色情報と仮想背景色情報から2次仮想背景色情報を求め、この2次仮想背景色情報に基づいて文字中間色計算を行う。
【0021】
以下では、2次仮想背景色をSVBcと表わし、そのARGB値を次のように表記する。
SVBc:(SVBa,SVBr,SVBc,SVBb)
文字中間色計算手段101は、ステップST211において、下記の(式3)に従って2次仮想背景色SVBgを計算する。(式3)においてMXaはアルファ値の最大値を示し、完全不透明の色を表わす。
SVBx=Bx×(Ba/MXa)+VBx×(1−Ba/MXa)
[x=r,g,b] ………(式3)
すなわち、2次仮想背景色情報は、文字背景色情報のアルファ値を係数とした、文字背景色情報と仮想背景色情報の加重平均である。次に、文字中間色計算手段101は、ステップST212において、この2次仮想背景色情報に基づいて下記の(式4)に従って描画色Diを計算する。
Dx_i=(Fx−SVBx)×(i/n)+SVBx
[x=r,g,b]
Da_i=Fa
但し、D0=Bgf ………(式4)
【0022】
文字背景色のアルファ値Baが0で完全透明の場合、SVBcはVBcと一致するため、(式4)は(式2)と等価である。また、文字背景色のアルファ値BaがMXaで完全不透明の場合、SVBcはBgfと一致するため、(式4)は(式1)と等価である。これら両極端のケースにおいては、この実施の形態3は実施の形態2と同じ結果が得られる。文字背景色のアルファ値が0より大きくMXaより小さいケースでは、その中間的な効果が得られる。
【0023】
以上のように、この実施の形態3によれば、文字背景色の透明度に応じてより細かな文字中間色計算が行われるため更に総合的な視認性が向上し、背景が動画像であっても視認性が更に良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0024】
実施の形態4.
図4は、この発明の階調フォント描画装置の構成図であり、図において、105は文字中間色計算手段101に入力される階調効果係数情報である。他の構成については、図1に示した実施の形態1の構成と同じであり、同一の符号で表すとともに、説明は省略する。
【0025】
次に動作について説明する。
文字中間色計算手段101は、下記の(式5)に従って描画色Diを計算する。(式5)において、aは階層効果係数情報105に格納される拡散化階調効果係数(0.0≦a≦1.0)である。
Dx_i=(Fx−VBx)×{a×(i/n)+(1−a)}+VBx
[x=r,g,b]
Da_i=Fa
但し、D0=Bgf ………(式5)
【0026】
(式5)において、拡散化階調効果係数a=1.0であれば、(式5)は(式2)と等価である。また、仮に拡散化階調効果係数a=0.0であれば、文字中間色D1、D2は文字前景色Fgと同じ色になる。このように、拡散化階調効果係数aが小さいほど、文字中間色の輝度レベルは文字前景色の方に近づき、階調のつき方が弱められる。
【0027】
階調フォントは、階調フォント製品そのもののデザイン特性、あるいは文字フォント種別や文字サイズによって、中間階調値(0<i<n)に対応するドットの量に多寡がある。このため、使用する階調フォントの特性に合わせて、拡散化階調効果係数aを増減することでより視認性が向上する。
【0028】
以上のように、この実施の形態4によれば、使用する階調フォントの特性に合わせて拡散化階調効果係数を増減することにより更に視認性が向上し、背景が動画像であっても視認性が更に良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0029】
実施の形態5.
この発明の実施の形態5における階調フォント描画装置の構成は、図4に示した実施の形態4の構成と同じであり、説明は省略する。
次に動作について説明する。
文字中間色計算手段101は、下記の(式6)に従って描画色Diを計算する。(式6)において、dは階層効果係数情報105に格納される中央化階調効果係数(0.0≦d≦1.0)である。
Dx_i=(Fx−VBx)×{d×(i/n)}+VBx
[x=r,g,b]
Da_i=Fa
但し、D0=Bgf ………(式6)
【0030】
(式6)において、中央化階調効果係数d=1.0であれば、(式6)は(式2)と等価である。また、仮に中央化階調効果係数d=0.0であれば、文字中間色D1、D2は仮想背景色VBcと同じ色になる。このように、中央化階調効果係数dが小さいほど、文字中間色の輝度レベルは仮想背景色の方に近づき、階調のつき方が弱められる。すなわち、使用する階調フォントの特性に合わせて中央化階調効果係数dを増減することで、より視認性が向上する。
【0031】
以上のように、この実施の形態5によれば、実施の形態4と同様に、使用する階調フォントの特性に合わせて中央化階調効果係数を増減することにより更に視認性が向上し、背景が動画像であっても視認性が更に良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0032】
実施の形態6.
この発明の実施の形態6における階調フォント描画装置の構成は、図4に示した実施の形態4の構成と同じであり、説明は省略する。
次に動作について説明する。
図5は、この実施の形態6における階調フォント描画方法のフローチャートの一部である。階調フォント描画部10の文字中間色計算手段101は、描画色のRGB各色(Dx_i)を計算する毎に、ステップST221において、文字前景のRGB値(Fx)と仮想背景色のRGB値(VBx)を比較する。FxがVBx以上である場合、即ち文字前景色のRGB値の方が輝度が高く明るい場合は、ステップST222において(式5)に従って描画色Diの計算を行う。FxがVBxより小さい場合、即ち文字前景色のRGB値の方が輝度が低く暗い場合は、ステップST223において(式6)に従って描画色Diの計算を行う。
【0033】
人間の視覚特性として、明るい色の輝度レベル差よりも、暗い色の輝度レベル差には鈍感である。上記の描画方法によれば、文字前景色が明るい場合には文字中間色も文字前景色に近づき明るくなり、文字前景色が暗い場合には文字中間色を仮想背景色に近づきやはり明るくなる。この結果、各階調値に対応する描画色の輝度差は、明るい色間ほど小さく、暗い色間ほど大きくなり、人間の視覚特性に合った色付けとなるため、より視認性の高い表示が得られる。
【0034】
以上のように、この実施の形態6によれば、人間の視覚特性に合った色付けとなるため更に視認性の高い表示が得られ、背景が動画像であっても視認性が更に良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0035】
実施の形態7.
図6は、この発明の実施の形態7における階調フォント描画装置の構成図であり、図において、106は階調フォント描画部10の階調効果係数決定手段である。他の構成については、図4に示した実施の形態4の構成と同じであり、同一の符号で表すとともに、説明は省略する。
【0036】
次に動作について説明する。
階調効果係数決定手段106は、グラフィックアプリケーション11から指定される文字コード情報123を入力情報として階調効果係数情報105の設定を変更する。これにより、文字コード情報123に含まれる文字フォント種別(ゴシック、明朝等)や文字サイズによって、最適な拡散化階調効果係数a、中央化階調効果係数dを決定することにより、より細かい調整が可能となり、総合的な視認性が向上する。
【0037】
以上のように、この実施の形態7によれば、文字コード情報に含まれる文字フォント種別や文字サイズによって最適な拡散化階調効果係数及び中央化階調効果係数を決定することにより、より細かい調整が可能となり総合的な視認性が向上し、背景が動画像であっても視認性が更に良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、階調フォント描画方法を、文字前景色及び文字背景色の情報又は文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも低い場合は文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算し、計算した描画色によって階調フォントデータを描画するように構成したので、背景が動画像であっても視認性が良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【0039】
この発明によれば、階調フォント描画装置を、文字前景色及び文字背景色の情報又は文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、文字背景色の透明度が既定しきい値よりも低い場合は文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算する文字中間色計算手段と、階調フォントデータを文字中間色計算手段で計算された描画色で描画する描画手段とを備えたように構成したので、背景が動画像であっても視認性が良い階調フォント描画が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】 この発明の実施の形態1における階調フォント描画装置の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における階調フォント描画方法のフローチャートの一部を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態3における階調フォント描画方法のフローチャートの一部を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態4における階調フォント描画装置の構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態6における階調フォント描画方法のフローチャートの一部を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態7における階調フォント描画装置の構成図である。
【図7】 従来の階調フォント描画装置の構成図である。
【図8】 従来の階調フォント描画方法における4階調フォントのグリフデータの例を示す図である。
【符号の説明】
【0041】
10 階調フォント描画部、11 グラフィックアプリケーション、12 グラフィックアプリケーションからの入力情報、13 フォントデータ取得手段、14 画像プレーン、15 ビデオ復号手段、20 階調フォント描画部、21 グラフィックアプリケーション、22 グラフィックアプリケーションからの入力情報、23 フォントデータ取得手段、24 画像プレーン、25 ビデオ復号手段、101 文字中間色計算手段、102 描画色情報、103 描画手段、104 仮想背景色情報、105 階調効果係数情報、106 階調効果係数決定手段、121 文字前景色情報、122 文字背景色情報、123 文字コード情報、131 階調フォントデータベース、132 階調フォントデータ、141 ビデオプレーン、142 グラフィックプレーン、201 文字中間色計算手段、202 描画色情報、203 描画手段、221 文字前景色情報、222 文字背景色情報、223 文字コード情報、231 階調フォントデータベース、232 階調フォントデータ、241 ビデオプレーン、242 グラフィックプレーン。
Claims (2)
- 文字前景色及び文字背景色の情報又は前記文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、前記文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、前記文字背景色の透明度が前記既定しきい値よりも低い場合は前記文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算し、計算した描画色によって階調フォントデータを描画する階調フォント描画方法。
- 文字前景色及び文字背景色の情報又は前記文字前景色及び仮想背景色の情報を入力情報として、前記文字背景色の透明度が既定しきい値よりも高い場合は仮想背景色の情報に基づいて描画色の計算を行い、前記文字背景色の透明度が前記既定しきい値よりも低い場合は前記文字背景色の情報に基づいて各階調値に対応した描画色を計算する文字中間色計算手段と、
階調フォントデータを前記文字中間色計算手段で計算された描画色で描画する描画手段と、
を備えた階調フォント描画装置。
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