JPWO2020153097A1 - 半導体装置、それを用いた車載用ディスプレイシステム、電子機器 - Google Patents

Abstract

ビデオ入力インタフェース３１０は、ビデオデータ４００を受信する。ＯＳＤ回路３３０は、ビデオデータ４００上のＯＳＤキャラクタ４０２をオーバーレイすべきターゲット領域４０４に中間レイヤ４０６を描画し、中間レイヤ４０６の上にＯＳＤキャラクタ４０２をオーバーレイする。

Description

本発明は、デジタルビデオ信号のインタフェースを有する半導体装置に関する。

図１は、画像表示システムのブロック図である。画像表示システム１００Ｒは、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのディスプレイパネル１０２と、ゲートドライバ１０４、ソースドライバ１０６、グラフィックコントローラ１１０およびタイミングコントローラ２００Ｒを備える。グラフィックコントローラ１１０は、ディスプレイパネル１０２に表示すべき画像データを生成する。この画像データに含まれるピクセル（ＲＧＢ）データは、シリアル形式で、タイミングコントローラ２００Ｒに伝送される。

タイミングコントローラ２００Ｒは、画像データを受け、各種の制御／同期信号を生成する。ゲートドライバ１０４は、タイミングコントローラ２００Ｒからの信号と同期してディスプレイパネル１０２の走査線Ｌ_Ｓを順に選択する。またＲＧＢデータは、ソースドライバ１０６に供給される。

タイミングコントローラ２００Ｒは、受信回路２０２、送信回路２０４、ロジック回路２１０を備える。受信回路２０２は、グラフィックコントローラ１１０からシリアル形式で画像データを受信する。外付けのＲＯＭ１１１には、ディスプレイパネル１０２のＩＤ（識別情報）、解像度やリフレッシュレートなどが格納されている。ロジック回路２１０は、受信回路２０２が受信した画像データにもとづいて、制御／同期信号を生成する。送信回路２０４は、制御信号や画像データを、ゲートドライバ１０４およびソースドライバ１０６に出力する。

タイミングコントローラ２００Ｒには、受信回路２０２が受信する画像データとは別に、あらかじめ決められた文字、図形、アイコンなどを表示するＯＳＤ（On Screen Display）機能が要求される場合がある。このためにロジック回路２１０は、ＯＳＤ回路２１２を備える。以下、文字、図形、アイコンなどをＯＳＤキャラクタと総称する。

ＲＯＭ１１１には、いくつかのＯＳＤキャラクタのビットマップデータが格納されている。タイミングコントローラ２００Ｒは、画像データとは別に入力される制御信号に応じたＯＳＤキャラクタのビットマップデータをＲＯＭ１１１から読み出し、ディスプレイパネル１０２に表示させる。

特開平６−３１７７８２号公報 特開２００２−１６９５２４号公報

図２（ａ）は、ＯＳＤキャラクタの一例を示す図であり、図２（ｂ）は、ＯＳＤキャラクタを画像データにオーバーレイした状態を示す図である。図２（ｂ）に示すように、ＯＳＤキャラクタの色や明度と、その下地となる画像データの色や明度の関係によっては、ＯＳＤキャラクタの視認性が著しく低下する場合がある。

この問題を解決するために、タイミングコントローラには、視認性判定（Visibility Detection）機能が実装される場合がある。視認性判定機能は、ＯＳＤキャラクタと背景の色や明度の差分をしきい値と比較し、ＯＳＤキャラクタの視認性を判定する機能である。判定結果はグラフィックコントローラ１１０に通知され、視認性が低い場合はグラフィックコントローラ１１０側で対応する必要があった。

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ＯＳＤの視認性を改善することにある。

本発明のある態様は、画像伝送の機能を有する半導体装置に関する。半導体装置は、ビデオデータを受信するビデオ入力インタフェースと、ビデオデータ上のＯＳＤキャラクタをオーバーレイすべきターゲット領域に、中間レイヤを描画し、中間レイヤの上にＯＳＤ（On Screen Display）キャラクタをオーバーレイするＯＳＤ回路と、を備える。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、ＯＳＤの視認性を改善できる。

画像表示システムのブロック図である。 図２（ａ）は、ＯＳＤキャラクタの一例を示す図であり、図２（ｂ）は、ＯＳＤキャラクタを画像データにオーバーレイした状態を示す図である。 実施の形態に係る半導体装置を備える画像表示システムのブロック図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、図３の半導体装置による画像データの生成を説明する図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、中間レイヤを挿入した場合と挿入しない場合の画像を示す図である。 ＯＳＤ回路の構成例を示すブロック図である。 α値データの生成を説明する図である。 基準領域のα値の分布の一例を示す図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、α値生成部の構成例を示す回路図である。 セパレーションカラーが埋め込まれたＯＳＤキャラクタのビットマップデータを示す図である。 図１１（ａ）〜（ｄ）は、半導体装置の具体的なアプリケーションを示す図である。 図１２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る車載用ディスプレイ装置を説明する図である。 電子機器を示す斜視図である。

（実施の形態の概要）
本明細書に開示される一実施の形態は、半導体装置に関する。半導体装置は、ビデオデータを受信するビデオ入力インタフェースと、ビデオデータ上にＯＳＤキャラクタをオーバーレイすべきターゲット領域に、中間レイヤを描画し、中間レイヤの上にＯＳＤ（On Screen Display）キャラクタをオーバーレイするＯＳＤ回路と、を備える。

半導体装置のＯＳＤ回路に、中間レイヤを挿入する機能を実装することにより、背景を隠蔽することができ、ＯＳＤキャラクタの視認性を高めることができる。

ＯＳＤ回路は、中間レイヤをαブレンディングによって描画してもよい。

ＯＳＤ回路は、ターゲット領域内のα値の分布を生成するα値生成部を含んでもよい。α値の分布は、外周ほど透明度が高くてもよい。

ターゲット領域は、ターゲット領域の中央に位置し、α値が一定である非ブラー領域と、非ブラー領域を取り囲み、外周に近づくほどα値が小さくなるブラー領域と、を含んでもよい。この場合、非ブラー領域のサイズを可変とすることで、異なるサイズのＯＳＤキャラクタに対応できる。

α値生成部は、ブラー領域の１コーナーに位置する基準領域のα値の分布を生成し、基準領域のα値の分布にもとづいて、ブラー領域の残りの３コーナーのα値を生成してもよい。これにより演算量を減らすことができる。

α値生成部は、列データと行データを乗算し、所定数で除算することにより、α値の分布を生成してもよい。これにより、列データと行データのみを保持しておけばよいため、ターゲット領域内のすべての画素のα値を保持しておく場合にくらべて、メモリの容量を低減できる。

所定数は２^ｋ（ｋ≧２）あり、除算はビットシフトであってもよい。これによりハードウェアでの実装を簡略化できる。

α値の分布は、上下対称かつ左右対称であってもよい。これにより、一部分のみを再生すれば、残りの部分を、反転や回転によって生成することができる。

α値の分布は、ガウシアン分布であってもよい。これにより中間レイヤを、背景になじませることができる。

中間レイヤの色は、それにオーバーレイされるＯＳＤキャラクタに応じて選択されてもよい。これにより、ＯＳＤキャラクタごとに適切な中間レイヤの色を設定できる。

ＯＳＤキャラクタは、半導体装置のセットアップ時に、外部から供給されてもよい。

ＯＳＤキャラクタには、それがオーバーレイされる中間レイヤの色が付随していてもよい。中間レイヤの色は、ＯＳＤキャラクタのビットマップデータの余白部分に位置する特定ピクセルに埋め込まれてもよい。

（実施の形態）
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図３は、実施の形態に係る半導体装置３００を備える画像表示システム１００のブロック図である。画像表示システム１００は、半導体装置３００、ディスプレイパネル１０２、グラフィックコントローラ１１０、ホストプロセッサ１２０を備える。

グラフィックコントローラ１１０は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などであり、ビデオデータ４００を生成する。グラフィックコントローラ１１０は、ＨＤＭＩ（登録商標）規格やDisplayPort規格あるいはＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格に準拠したトランスミッタ（ビデオ出力インタフェース）を含み、ビデオ伝送ライン１３０を介して半導体装置３００と接続される。ビデオデータ４００を含むデジタルビデオ信号Ｓ_１は、シリアル形式で半導体装置３００に伝送される。

ホストプロセッサ１２０は、画像表示システム１００を統合的に制御する。ホストプロセッサ１２０と半導体装置３００とは、ビデオ伝送ライン１３０とは別系統の制御ライン１３２を介して接続される。制御ライン１３２には、Ｉ^２ＣインタフェースやＳＰＩを用いることができる。グラフィックコントローラ１１０とホストプロセッサ１２０は統合されていてもよい。

半導体装置３００は、ビデオ入力インタフェース３１０、制御入力インタフェース３２０、ＯＳＤ回路３３０を備える。ビデオ入力インタフェース３１０は、グラフィックコントローラ１１０からのデジタルビデオ信号Ｓ_２を受信する。

制御入力インタフェース３２０は、ホストプロセッサ１２０から、ＯＳＤに関連する制御データＳ_２を受信する。たとえば制御データＳ_２は、ＯＳＤキャラクタ４０２の表示を指示する表示コマンドＳ_３を含む。

ＯＳＤ回路３３０は、図示しないメモリから、表示コマンドＳ_３に対応するＯＳＤキャラクタ４０２のデータをロードする。メモリには、ＯＳＤキャラクタのデータが圧縮した形式で格納されていてもよく、この場合、ＯＳＤ回路３３０は、ＯＳＤキャラクタをデコードする。

ＯＳＤ回路３３０は、ビデオデータ４００上のＯＳＤキャラクタ４０２をオーバーレイすべきターゲット領域４０４に、中間レイヤ４０６を描画する。そして、中間レイヤ４０６の上にＯＳＤキャラクタ４０２をオーバーレイする。

ＯＳＤキャラクタ４０２がオーバーレイされた画像データ４０８は、図示しないドライバに送信され、最終的にディスプレイパネル１０２に表示される。

以上が画像表示システム１００の構成である。続いて画像表示システム１００の動作を説明する。

図４（ａ）〜（ｄ）は、図３の半導体装置３００による画像データ４０８の生成を説明する図である。図４（ａ）には、ビデオデータ４００、ＯＳＤキャラクタ４０２、中間レイヤ４０６が示される。中間レイヤ４０６は単色であってもよく、中間レイヤ４０６の色をセパレーションカラーと称する。セパレーションカラーは、ＯＳＤキャラクタ４０２の視認性が高まる色を選択することが好ましい。

図４（ｂ）は、ビデオデータ４００のターゲット領域４０４に中間レイヤ４０６を描画した画像４０１を示す。図４（ｃ）は、図４の画像４０１に、ＯＳＤキャラクタ４０２をオーバーレイした画像４０８を示す。

以上が画像表示システム１００の動作である。続いてその効果を説明する。図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、中間レイヤ４０６を挿入した場合と挿入しない場合の画像を示す。これらの画像の比較から明らかなように、中間レイヤ４０６を挿入することにより、ＯＳＤキャラクタ４０２の視認性を格段に高めることができる。

ビデオデータ４００とＯＳＤキャラクタ４０２の間に中間レイヤ４０６を挿入する機能を、半導体装置３００に実装することにより、視認性が高まるため、グラフィックコントローラ１１０の処理を減らすことができる。

本発明は、図３のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や実施例を説明する。

図６は、ＯＳＤ回路３３０の構成例を示すブロック図である。ＯＳＤ回路３３０は、中間レイヤ４０６をビデオデータ４００に自然に溶け込ませるために、αブレンディングによって中間レイヤ４０６をビデオデータ４００の上に描画する。

ＯＳＤ回路３３０は、メモリ３３２、エンコーダ３３４、デコーダ３３６、セパレーションカラー合成部３４０、ＯＳＤ合成部３５０を備える。

メモリ３３２は、ＯＳＤキャラクタ４０２を記述するデータを格納する。半導体装置３００の起動時のセットアップ期間に、ホストプロセッサから半導体装置３００の制御入力インタフェース３２０に、複数のＯＳＤキャラクタ４０２のビットマップデータＳ_４を送信してもよい。この際、ＯＳＤキャラクタ４０２それぞれについて、対応するセパレーションカラーとセットで、半導体装置３００に送信するとよい。

エンコーダ３３４は、受信したＯＳＤキャラクタのビットマップデータＳ_４を所定の形式で圧縮（エンコード）し、圧縮データＳ_５をメモリ３３２に格納する。圧縮形式は特に限定されないが、たとえばランレングス圧縮などを用いることができる。ＯＳＤキャラクタのセパレーションカラーの情報Ｓ_６は、圧縮データＳ_５と対応付けてメモリ３３２に格納される。セパレーションカラー情報Ｓ_６は、圧縮データＳ_５に埋め込んでおいてもよい。

セットアップ完了後の通常動作時に、制御入力インタフェース３２０がＯＳＤキャラクタの表示コマンドＳ_３を受信すると、デコーダ３３６は、表示コマンドＳ_３が指定するＯＳＤキャラクタの圧縮データＳ_５をメモリ３３２から読み出し、デコードする。デコードされたビットマップデータＳ_７は、ＯＳＤ合成部３５０に供給される。

セパレーションカラー合成部３４０は、ビデオデータ４００のターゲット領域４０４に、中間レイヤ４０６を描画する。セパレーションカラー合成部３４０は、α値生成部３４２およびαブレンディング部３４４を含む。α値生成部３４２は、ターゲット領域４０４内のα値の分布（α値データ）Ｓ_８を生成する。αブレンディング部３４４は、α値データＳ_８にもとづいて、ビデオデータ４００のターゲット領域４０４内をセパレーションカラーＳ_６で色付けする。

ＯＳＤ合成部３５０は、セパレーションカラー合成部３４０の出力データＳ_９を受ける。この出力データＳ_９は、図４（ｂ）の画像４０１に対応する。

ＯＳＤ合成部３５０は、デコーダ３３６によってデコードされたＯＳＤキャラクタのビットマップデータＳ_７と、セパレーションカラー合成部３４０の出力画像Ｓ_９とを合成する。以上がＯＳＤ回路３３０の構成例である。

ターゲット領域内のα値の分布をビットマップデータとしてメモリに保存しておくこととすると、大きなメモリ容量が必要となる。そこでα値生成部３４２は、演算処理によってα値データＳ_８を生成するように構成するとよい。図７は、α値データＳ_８の生成を説明する図である。図７には、α値がグレースケールで示される。

ターゲット領域４０４は、α値が位置に応じて変化するブラー領域４２０と、α値が一定である非ブラー領域４２２を含む。α値が８ビットの場合、非ブラー領域４２２内のα値は、不透明に対応する最大値（２５５）であってもよい。矩形の非ブラー領域４２２は、ターゲット領域４０４の中央に配置され、その周囲がブラー領域４２０で囲まれている。なお、ブラー領域４２０は、その外周部において、α値が０すなわち透明である領域を含んでもよい。

ブラー領域４２０は、８個の領域４２０Ａ〜４２０Ｈに分けられる。領域４２０Ｂと４２０Ｇのペアは上下対称であり、領域４２０Ｄと４２０Ｅのペアは左右対称である。

また四隅の領域（コーナー領域）４２０Ａ，４２０Ｃ，４２０Ｆ，４２０Ｈは、いずれかひとつ（基準領域）を基準として、左右対称および／または上下対称である。たとえば左上の領域４２０Ａを基準領域とする。

領域４２０Ｂおよび領域４２０Ｇにおいて、同じｙ座標は同じα値を有しており、言い換えればｙ方向のα値の分布（ｙ方向分布Ｄｙという）が共通で、向きが反対である。同様に、領域４２０Ｄおよび領域４２０Ｅにおいて、同じｘ座標は同じα値を有しており、言い換えればｘ方向のα値の分布（ｘ方向分布Ｄｘ）が共通であり、向きが反対である。

基準領域４２０Ａのα値の分布は、ｙ方向分布とｘ方向分布にもとづいて演算によって生成される。その他の３隅の領域４２０Ｃ，４２０Ｆ，４２０Ｈの分布は、基準領域４２０Ａの分布を反転あるいは回転させることで生成できる。

すなわちα値データＳ_８の生成のためには、ブラー領域のｙ方向分布Ｄｙと、ｘ方向分布Ｄｘのみを保持しておけばよいため、メモリ容量を大幅に削減できる。ｙ方向分布Ｄｙとｘ方向分布Ｄｘを同じにすると、すなわちＤｘ＝Ｄｙとすると、さらにメモリ容量を削減できる。

続いて基準領域４２０Ａの分布の生成について説明する。図８は、基準領域４２０Ａのα値の分布の一例を示す図である。図８には、α値が０の範囲は省略している。

図８のα値の分布は、ガウシアンフィルタにもとづいている。ここでは基準領域４２０Ａの右下を座標軸の原点にとる。なお、フィルタの特性はガウシアンには限定されず、三角関数やその他のフィルタを用いることができる。

ｘ方向分布Ｄｘ［０：２９］のｉ番目の要素をＤｘ［ｉ］、ｙ方向分布Ｄｙ［０：２９］のｊ番目の要素をＤｙ［ｊ］と表記する。この例では０≦ｉ≦２９、０≦ｊ≦２９であり、各要素およびα値は８ビット（０〜２５５）である。任意の座標（ｉ，ｊ）におけるα値α［ｉ，ｊ］は、式（１）で表される。
α［ｉ，ｊ］＝Ｄｘ［ｉ］×Ｄｙ［ｊ］／２５６ …（１）

Ｄｘ，Ｄｙおよびα値のビット数をｋとするとき、それらの最大値は２^ｋ−１であり、一般化された式（２）を得る。
α［ｉ，ｊ］＝Ｄｘ［ｉ］×Ｄｙ［ｊ］／２^ｋ …（２）

Ｄｘを行データ、Ｄｙを列データとすれば、α値生成部３４２は、列データＤｘと行データＤｙを乗算し、所定数２^ｋで除算（すなわち正規化）することにより、α値の分布を生成していることになる。上述のように、ＤｘとＤｙが同一であり、それをＤと表記すると、式（３）が得られる。
α［ｉ，ｊ］＝Ｄ［ｉ］×Ｄ［ｊ］／２^ｋ …（３）

図９（ａ）、（ｂ）は、α値生成部３４２の構成例を示す回路図である。図９（ａ）において、メモリ３６０ｘ、３６０ｙは、１次元のｘ方向分布Ｄｘ、ｙ方向分布Ｄｙを保持する。乗算器３６２は、ｘ方向分布Ｄｘのｉ番目の要素Ｄｘ［ｉ］と、ｙ方向分布Ｄｙのｊ番目の要素Ｄｙ［ｊ］を乗算する。所定数２^ｋによる除算はｋビットのシフトであるから、ビットシフタ３６４により実装することができ、回路面積の増加を抑制できる。図９（ｂ）は、Ｄｘ＝Ｄｙとした場合であり、メモリ容量が削減される。

図７に戻る。サイズの異なる複数のＯＳＤキャラクタが用いられる場合がある。キャラクタの幅をＷｃ、高さをＨｃとする。また、非ブラー領域４２２の幅をＷｎｂ、高さをＨｎｂとする。α値の１次元の分布Ｄｘの長さをＬｘ、Ｄｙの長さをＬｙとする（Ｌｘ＝Ｌｙであってもよい）。またターゲット領域４０４の外周部のα値がゼロの範囲の幅をＷ_ＺＥＲＯ、高さをＨ_ＺＥＲＯとする。このとき、以下の式が成り立つ。
Ｗｃ＝Ｗｎｂ＋２×（Ｌｘ＋Ｗ_ＺＥＲＯ）
Ｈｃ＝Ｈｎｂ＋２×（Ｌｙ＋Ｈ_ＺＥＲＯ）
したがって、Ｗｎｂ，Ｗ_ＺＥＲＯをパラメータとして、幅の異なるサイズのＯＳＤキャラクタに対応できる。同様に、Ｈｎｂ，Ｈ_ＺＥＲＯをパラメータとして、幅の異なるサイズのＯＳＤキャラクタに対応できる。
なお、長さＬｘ，Ｌｙの異なる１次元データＤｘ，Ｄｙを複数用意しておき、ＯＳＤキャラクタのサイズごとに、適切な１次元データを選択してもよい。

セパレーションカラーの指定について説明する。多くのＯＳＤキャラクタは、外周部に余白を有する。したがってセパレーションカラーを指定するピクセルを、ＯＳＤキャラクタの余白に埋め込んでもよい。図１０は、セパレーションカラーが埋め込まれたＯＳＤキャラクタのビットマップデータを示す図である。たとえば、ＯＳＤキャラクタのビットマップデータのファーストビット（左上）に、セパレーションカラーのピクセルが配置される。こうすることで、表示システムの設計者は、ＯＳＤキャラクタをデザインする際に、ＯＳＤキャラクタの色を考慮して、視認性が高まるようにセパレーションカラーを規定できる。そして半導体装置３００は、ＯＳＤキャラクタを表示する際に、ＯＳＤキャラクタのビットマップの特定のピクセルを参照することで、セパレーションカラーを取得できる。

図６を参照する。上述したように、半導体装置３００のセットアップ時に、ホストプロセッサ１２０から半導体装置３００にＯＳＤキャラクタのビットマップデータＳ_４が供給される。このときのＯＳＤキャラクタのビットマップデータＳ_４は、図１０に示すようにセパレーションカラーのピクセルを含む。そして、図６のエンコーダ３３４は、セパレーションカラーのピクセルを含むビットマップデータＳ_４全体を圧縮する。このとき、セパレーションカラーの情報Ｓ_６は、圧縮データＳ_５に埋め込まれる。

ＯＳＤキャラクタを表示する際に、デコーダ３３６は、圧縮データＳ_５をデコードし、ファーストピクセルを参照して、セパレーションカラーを取得することができる。このセパレーションカラーの情報は、αブレンディング部３４４に供給される。

デコーダ３３６からＯＳＤ合成部３５０に供給されるビットマップデータＳ_７は、ファーストビットにセパレーションカラーのピクセルを含む。したがってＯＳＤ合成部３５０は、ＯＳＤキャラクタを描画する際に、ファーストビットを除外して描画する。

続いて半導体装置３００のアプリケーションを説明する。図１１（ａ）〜（ｄ）は、半導体装置３００の具体的なアプリケーションを示す図である。図１１（ａ）において、半導体装置３００は、タイミングコントローラ２００である。タイミングコントローラ２００は、グラフィックコントローラ１１０からのデジタルビデオ信号Ｓ_２を受け、ゲートドライバ１０４およびソースドライバ１０６を制御する。

図１１（ｂ）において、半導体装置３００は、ブリッジチップ１５０である。ブリッジチップ１５０は、グラフィックコントローラ１１０とタイミングコントローラ２００の間に設けられ、グラフィックコントローラ１１０の出力インタフェースと、タイミングコントローラの入力インタフェースの橋渡しをする。

図１１（ｃ）において、半導体装置３００は、ブリッジチップ１６０である。ブリッジチップ１６０は、グラフィックコントローラ１１０からのビデオ信号を、複数系統に分岐する。ブリッジチップ１６０は、複数の系統に、入力されたビデオ信号と同じビデオ信号を分配してもよい。あるいは、ブリッジチップ１６０は、入力されたビデオ信号を複数の領域（画面）に分割して、複数の系統に分配してもよい。

図１１（ｄ）において、半導体装置３００は、ワンチップドライバ１７０である。ワンチップドライバ１７０は、タイミングコントローラの機能とディスプレイドライバ（ソースドライバ）の機能を備える。

図１１（ａ）〜（ｄ）の画像表示システムは、車載用ディスプレイや医療用ディスプレイ、テレビ、ＰＣ用のディスプレイを初めとするさまざまなディスプレイ装置に用いることができる。あるいは、画像表示システムは、ノートコンピュータやタブレット端末、スマートフォン、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの電子機器に内蔵することもできる。

図１２（ａ）は、実施の形態に係る車載用ディスプレイ装置６００を示す図である。車載用ディスプレイ装置６００は、コクピット正面のコンソール６０２に埋め込まれており、車両側のプロセッサから、スピードメータ６０４、エンジンの回転数を示すタコメータ６０６、燃料の残量６０８、ハイブリッド自動車や電気自動車にあってはバッテリの残量などを含むデジタルビデオ信号（ビデオデータ）Ｓ_１を受け、それを表示する（図１２（ａ））。

従来では、図１２（ｂ）に示すような、何らかの異常や、バッテリ上がりを示す表示灯や警告灯（以下、単に警告灯と総称する）は、ディスプレイパネルの外に、独立したＬＥＤを用いて表示していた。ディスプレイパネル上に警告灯を表示させない理由は以下の通りである。すなわち半導体装置３００（タイミングコントローラ２００）とグラフィックコントローラ１１０の間は、差動シリアルインタフェースで接続され、システムの起動開始から、タイミングコントローラ２００とグラフィックコントローラ１１０の間のシリアルインタフェースのリンクが確立するまでの間、画像データの伝送ができず、したがってディスプレイパネル１０２に画像を表示できない。あるいは、一旦リンクが確立した後に、ノイズなどの影響でリンクが切断されると、再びリンクが確立するまでの間、ディスプレイパネル１０２に画像を表示できない。そのほか、ケーブルの抜け、断線が生じた場合、シリアルインタフェースやグラフィックコントローラ１１０の一部が故障した場合も同様である。これらのように、画像が表示できない状態を、「表示不能状態」と称する。

警告灯は、ドライバに知らせるべき重要な情報を含んでいるため、表示不能状態であっても点灯可能であることが要求される。かかる事情から警告灯はディスプレイパネルの外部に設ける必要があった。

これに対して、実施の形態に係るタイミングコントローラ２００あるいは半導体装置３００のその他の形態を利用し、警告灯を、ＯＳＤ機能によってディスプレイパネル上に表示することが可能となる。ＯＳＤの表示には、差動シリアルインタフェースの通信を必要としないからである。これによりＬＥＤやその駆動回路が不要となるため、コストを下げることができる。またＩ^２ＣなどのＥＣＵの標準機能を用いることができるため、さらにコストを下げることができる。

また、車載用ディスプレイ装置６００において、ビデオデータＳ_１が表示できない状況（表示不能状態）が生ずると、ディスプレイパネル１０２がブラックアウトし、運転に支障をきたす。そこで数字やアルファベットなどを、ＯＳＤキャラクタとして用意しておいてもよい。図１２（ｃ）に示すように、走行中に何らかの異常が発生し、スピードメータ６０４やタコメータ６０６が表示不能となった場合に、ＯＳＤ機能を利用して、車速情報６１０やエンジンの回転数の情報６１２をリアルタイムで表示することができ、安全性を高めることができる。

あるいは、自動車のイグニションオンに際して、車載用ディスプレイ装置６００が起動する際に、ビデオデータＳ_１を表示できるようになるまでの間、”PLEASE WAIT...”や、現在の時刻などの文字列を、ＯＳＤ機能を利用して表示することが可能となる。

半導体装置３００の一形態であるタイミングコントローラ２００は、医療用ディスプレイ装置に用いることもできる。医療用ディスプレイ装置は、診察、治療あるいは手術中に、医師や看護師が必要な情報を表示する。医療用ディスプレイ装置においては、ビデオデータＳ_１を表示できない状況においても、重要な情報（たとえば患者の心拍数、血圧など）をＯＳＤ機能を用いて表示することが可能となる。

図１３は、電子機器５００を示す斜視図である。図１３の電子機器５００は、ラップトップコンピュータやタブレット端末、スマートフォン、ポータブルゲーム機、オーディオプレイヤなどであり得る。電子機器５００は、筐体５０２に内蔵されたグラフィックコントローラ１１０、ディスプレイパネル１０２、ゲートドライバ１０４、ソースドライバ１０６を備える。タイミングコントローラ２００とグラフィックコントローラ１１０の間には、差動トランスミッタ、伝送路および差動レシーバを含む伝送装置１１２が設けられてもよい。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
実施の形態では、基準領域４２０Ａのα値の分布を演算によって生成したがその限りでない。たとえばα値の分布を、半導体装置３００の設計段階で予め生成しておき、メモリに不揮発的に格納しておいてもよい。

（変形例２）
実施の形態では、セパレーションカラーを、セパレーションカラー合成部３４０が動的に選択してもよい。たとえばセパレーションカラー合成部３４０は、ＯＳＤキャラクタの色と、セパレーションカラーの対応関係を記述するテーブルや演算式を保持する。そして表示が指示されたＯＳＤキャラクタの色を取得し、それに対応するセパレーションカラーを決定してもよい。

（変形例３）
実施の形態では、半導体装置３００のセットアップ時に、ＯＳＤキャラクタを外部から半導体装置３００にロードする構成としたがその限りでない。半導体装置３００の内部（あるいは外部）に、半導体装置３００が直接アクセス可能な不揮発性メモリを設け、不揮発性メモリにＯＳＤキャラクタを保持しておいてもよい。この場合、セットアップ時のＯＳＤキャラクタのロードが不要となる。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

本発明は、デジタルビデオ信号のインタフェースに利用できる。

１００ 画像表示システム
１０２ ディスプレイパネル
１０４ ゲートドライバ
１０６ ソースドライバ
１１０ グラフィックコントローラ
１２０ ホストプロセッサ
１３０ ビデオ伝送ライン
１３２ 制御ライン
１４０ 不揮発性メモリ
３００ 半導体装置
３１０ ビデオ入力インタフェース
３２０ 制御入力インタフェース
３３０ ＯＳＤ回路
３３２ メモリ
３３４ エンコーダ
３３６ デコーダ
３４０ セパレーションカラー合成部
３４２ α値生成部
３４４ αブレンディング部
３５０ ＯＳＤ合成部
４００ ビデオデータ
４０２ ＯＳＤキャラクタ
４０４ ターゲット領域
４０６ 中間レイヤ
４０８ 画像データ
５００ 電子機器
６００ 車載用ディスプレイ装置

Claims (17)

1. ビデオデータを受信するビデオ入力インタフェースと、
   前記ビデオデータ上のＯＳＤ（On Screen Display）キャラクタをオーバーレイすべきターゲット領域に、中間レイヤを描画し、前記中間レイヤの上にＯＳＤキャラクタをオーバーレイするＯＳＤ回路と、
   を備えることを特徴とする半導体装置。
2. 前記ＯＳＤ回路は、前記中間レイヤをαブレンディングによって描画することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記ＯＳＤ回路は、前記ターゲット領域内のα値の分布を生成するα値生成部を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記ターゲット領域は、前記ターゲット領域の中央に位置し、α値が一定である非ブラー領域と、前記非ブラー領域を取り囲み、外周に近づくほどα値が小さくなるブラー領域と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記α値生成部は、前記ブラー領域の１コーナーに位置する基準領域のα値の分布を生成し、前記基準領域のα値の分布にもとづいて、前記ブラー領域の残りの３コーナーのα値を生成することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
6. 前記ブラー領域のα値の分布は、ガウシアン分布であることを特徴とする請求項４または５に記載の半導体装置。
7. 前記α値生成部は、列データと行データを乗算し、所定数で除算することにより、前記ターゲット領域内の少なくとも一部のα値の分布を生成することを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の半導体装置。
8. 前記所定数は２^ｋ（ｋ≧２）あり、前記除算はｋビットのシフトであることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
9. 前記ＯＳＤキャラクタは、前記半導体装置のセットアップ時に、外部から供給されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体装置。
10. 前記中間レイヤの色は、対応する前記ＯＳＤキャラクタに付随して、前記半導体装置に供給されることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
11. 前記中間レイヤの色は、前記ＯＳＤキャラクタのビットマップデータの余白部分に位置する特定ピクセルに埋め込まれることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置。
12. 前記ＯＳＤ回路は、前記中間レイヤの色を、それにオーバーレイされる前記ＯＳＤキャラクタに応じて選択することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体装置。
13. タイミングコントローラであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の半導体装置。
14. タイミングコントローラとソースドライバの機能を備えるワンチップドライバであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の半導体装置。
15. Ｍ入力、Ｎ出力（Ｍ≧１、Ｎ≧１）を有するブリッジ回路であることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の半導体装置。
16. 請求項１から１５のいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とする車載用ディスプレイシステム。
17. 請求項１から１５のいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。

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