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JP2006003790A - オンスクリーンディスプレイ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】αブレンドを用いずに視認性に優れた表示を行う「オンスクリーンディスプレイ装置」を提供する。
【解決手段】OSD表示制御部1は、文字色レジスタ31にOSD画像の文字色を設定し、所定のブレンドレベルBLを出力する。一致検出部32は、OSD画像画素値と文字色レジスタ31の値との一致/不一致を透過率制御部33に出力する。透過率制御部33は、入力が不一致であった場合、ブレンドレベルBLの値を、そのまま透過率制御信号TPとして出力し、入力が一致であった場合には、OSD表示制御部1から入力するブレンドレベルBLの値から所定値を減じた値を透過率制御信号TPとして出力する。混合処理部4は、透過率制御信号TPは値が大きいほど、OSD画像の透明度を高くして、OSD画像をベース画像上に重畳表示する。
【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置に表示する主たる画像の一部に、テロップや字幕、表示装置の設定メニューなどの他の画像を重畳して表示するオンスクリーンディスプレイに関するものである。
表示装置に表示する主たる画像の一部に、テロップや字幕、表示装置の設定メニューなどの他の画像を重畳して表示するオンスクリーンディスプレイを行う技術としては、αブレンドと呼ばれる技術が知られている。
以下、説明の便宜上、表示装置に表示する主たる画像を「ベース画像」、このベース画像の一部に重畳する画像を「OSD画像」と呼ぶことにする。
αブレンドは、ベース画像上のOSD画像の配置領域内に、ベース画像の配置領域内の画像部分と当該配置領域に配置するOSD画像とをa:(1ーa)の比率で混合した画像を表示することにより、あたかもOSD画像が半透明であり、その後ろのベース画像が透けて見えるかのように、OSD画像をベース画像上に表示する技術である。また、このαブレンドの技術では、OSD画像の各画素毎に、ベース画像との混合比率(透明度)を、αチャネルレイヤデータと呼ばれるデータによって制御することができるようになっている。
なお、このようなαブレンドの技術を応用した技術としては、OSD画像の配置領域内のベース画像の画素の輝度を低下させることにより、ベース画像による、OSD画像中で不透明に表示される文字部分の視認性の劣化を抑制せんとする技術などが知られている(たとえば、特許文献1)。
特開平11-146275号公報
前述したαブレンドによるOSD画像表示の技術では、OSD画像とベース画像の混合比率を画素毎に自由に制御できるため、視認性や装飾性に優れたオンスクリーンディスプレイを行うことができる。
しかし、この技術によれば、ベース画像とOSD画像の他に、OSD画像の各画素の透明度を制御するαチャネルレイヤデータを取り扱った処理を行う必要があるために、高解像度でオンスクリーンディスプレイを行う場合などには、オンスクリーンディスプレイのための処理量が過大となることがある。また、OSD画像の他に、αチャネルレイヤデータを予め作成し、ベース画像やOSD画像と共に、オンスクリーンディスプレイを行う装置に供給する必要もある。
そこで、本発明は、視認性や装飾性に優れたオンスクリーンディスプレイを、画素毎に透明度を制御するデータを用いない構成によって実現することを課題とする。
前記課題達成のために、本発明は、ベース画像の一部に副画像を重畳表示するオンスクリーンディスプレイ装置を、前記副画像の各画素値が、予め設定された画素値である設定画素値と一致するかどうかを検出する一致検出手段と、前記副画像の各画素に、当該画素とベース画像の画素との混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致した画素に設定される混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった画素に設定される混合比率が異なる値となるように設定する混合比率設定手段と、前記副画像の各画素を、当該画素に設定された混合比率でベース画像の画素と混合して出力する混合手段とを備えて構成したものである。以下、このように構成したオンスクリーンディスプレイ装置を第1のオンスクリーンディスプレイ装置と呼ぶ。
さて、このような第1のオンスクリーンディスプレイ装置によれば、αブレンドのαチャネルデータのような画素毎に透明度を制御するデータを用いることなく、副画像の画素の透明度を画素毎に、その画素値に応じて制御することができるようになる。したがって、これを利用して、より視認性や装飾性に優れたオンスクリーンディスプレイを行うことができるようになる。
より具体的には、このような第1のオンスクリーンディスプレイ装置は、たとえば、前記混合比率設定手段において、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率よりも、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように設定するように構成してもよい。
そして、このようにすることにより、たとえば、前記設定画素値として副画像において文字色として用いる色の画素値を設定すれば、副画像中の文字については比較的低い透明度でくっきりと表示しつつ、副画像中の文字の背景部分については比較的高い透明度として、ベース画像がある程度透けて見えるように表示することができる。
なお、以上のオンスクリーンディスプレイ装置は、さらに、前記混合比率設定手段に複数の透明レベルのうちの一つの透明レベルを選択的に指定する制御装置を設け、前記混合比率設定手段において、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率とを、指定された透明レベルが小さいほど、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように変化させるようにしてもよい。
このようにすることにより、より多様な、または、柔軟性に優れたオンスクリーンディスプレイを実現することができるようになる。
または、上記した第1のオンスクリーンディスプレイ装置に、前記混合比率設定手段に複数の透明レベルのうちの一つの透明レベルを選択的に指定する制御装置を設け、前記混合比率設定手段において、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率とを、指定された透明レベルが小さいほど、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように変化させ、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が100%未満となる混合比率を前記混合比率設定手段において前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定することを指定する透明レベルが指定されている場合には、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率よりも、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように設定するようにしてもよい。
このようにすることにより、前記制御部は、たとえば、前記副画像の表示開始時に、前記混合比率設定手段に設定する透明レベルを漸減することにより、前記副画像のフェードイン表示を行うことができるようになる。また、前記副画像の表示終了時に、前記混合比率設定手段に設定する透明レベルを漸増することにより、前記副画像のフェードアウト表示を行うことができるようになる。
また、このフェードイン表示やフェードアウト表示を装飾性に優れたものとすることができる。すなわち、たとえば、前記設定画素値に副画像において文字色として用いる色の画素値を設定すれば、文字の顕現に文字の背景部分の顕現が遅れる形態で、少しずつ副画像が明瞭化する、装飾性に優れたフェードイン表示や、文字の背景部分の消退に文字の消退が遅れる形態で、少しずつ副画像が消去される、装飾性に優れたフェードアウト表示が実現される。
以上のように、本発明によれば、視認性や装飾性に優れたオンスクリーンディスプレイを、画素毎に透明度を制御するデータを用いない構成によって実現することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るオンスクリーンディスプレイ装置の構成を示す。
図示するように、オンスクリーンディスプレイ装置は、OSD表示制御部1、OSD画像生成部2、ブレンド制御部3、混合処理部4、遅延処理部5とを有する。また、ブレンド制御部3は、文字色レジスタ31、一致検出部32、透過率制御部33とを有している。
このような構成において、OSD画像生成部2は、OSD表示制御部1から指示された内容を持つOSD画像を生成しOSD画像を表すOSD画像信号を出力する。ここで、オンスクリーンディスプレイ装置には、外部よりベース画像となるビデオ信号であるベース画像信号と、ベース画像信号の水平/垂直同期信号であるベース画像同期信号が入力している。そして、OSD画像生成部2は、外部から入力するベース画像同期信号に同期して、OSD表示制御部1から指示されたOSD画像配置領域のベース画像の部分を表すベース画像信号が入力するタイミングで、OSD画像を出力する。また、OSD画像生成部2は、OSD画像信号を出力している間、OSDエリア信号を混合処理部4に出力する。
次に、混合処理部4は、ベース画像信号とOSD画像信号を入力し、ベース画像信号とOSD画像信号を混合して、表示画像信号として出力する。また、混合処理部4は、以下のようにベース画像信号とOSD画像信号の混合比率を制御する。すなわち、OSD画像生成部2からOSDエリア信号が出力されていない期間の、ベース画像信号とOSD画像信号の混合比率は、ベース画像100%、OSD画像0%とする。また、OSD画像生成部2からOSDエリア信号が出力されている期間のベース画像信号とベース画像信号の混合比率は、ブレンド制御部3から指示された透過率制御信号TPに従った混合比率とする。
次に、遅延処理部5は、混合処理部4における処理遅延分、ベース画像同期信号を遅延し、混合処理部4が出力する表示画像信号の同期信号として出力するものである。
そして、ブレンド制御部3は、OSD表示制御部1が文字色レジスタ31に設定した、OSD画像において文字色として用いる色を表す画素値と、OSD表示制御部1が指定するブレンドレベルBLと、OSD画像生成部2が出力するOSD画像信号を用いて、混合処理部4におけるOSD画像信号とベース画像信号の混合比率を、OSD画像の画素毎に透過比率制御信号TPによって指定する。
ここで、図2aに混合処理部4の構成例を示す。
図示するように、混合処理部4は、たとえば、マスク制御部41、マスク回路42、加算器43とより構成することができる。
マスク回路42には、OSD画像信号X0、OSD画像信号の画素値を1/2とした1/2OSD画像信号X1、OSD画像信号の画素値を1/4とした1/4OSD画像信号X2、OSD画像信号の画素値を1/8とした1/8OSD画像信号X3、OSD画像信号の画素値を1/16とした1/16OSD画像信号X4が入力する。また、マスク回路42には、ベース画像信号Y0、ベース画像信号の画素値を1/2とした1/2ベース画像信号Y1、ベース画像信号の画素値を1/4とした1/4ベース画像信号Y2、ベース画像信号の画素値を1/8とした1/8ベース画像信号Y3、ベース画像信号の画素値を1/16とした1/16ベース画像信号Y4が入力する。
ここで、各画像信号の2のn乗の除算は、画像信号がデジタル信号である場合には、画素データを下位側に、nビット、ビットシフトすることにより実現することができる。たとえば、8ビットが画素データの、2ー8ビットを1ー7ビットとし8ビット目を0とすれば、画素データの2の除算が実現できる。
さて、マスク回路42は、以上のX0〜X4、Y0〜Y4の10個の入力信号のそれぞれに1対1に対応する10個の出力D0〜D9を持ち、各出力に、対応する入力信号か画素値0を表す信号のいずれかを、マスク制御部41の制御に従って選択的に出力する。
そして、マスク回路42から出力された10の出力信号D0〜D9は加算器43において加算され、表示画像信号として出力される。
このようなマスク回路42と加算器43の構成によれば、図2bに示すように、OSD画像画素:ベース画像画素=100%:0%からOSD画像画素:ベース画像画素=0%:100%までの、17段階の混合比率によるベース画像の画素とOSD画像の画素との混合が実現できる。
なお、図2bにおいて、列201から205、列206〜210の行範囲200の各升は、マスク回路42が行211に示した出力D0〜D9に出力する値を表しており、黒塗の升は値0の画素を表す信号を出力することを表している。
そして、列221の各行はその行の出力の組み合わせによって実現されるOSD画像画素の混合比率を、列222はその行の出力の組み合わせによってベース画像画素の混合比率を表している。
そして、列231の各行は、その行の出力の組み合わせによって実現される、OSD画像画素とベース画像画素との混合比率を指定するために、ブレンド制御部3が出力する透過率制御信号TPの値を示したものである。
さて、マスク制御部41は、前述のようにOSD画像生成部2からOSDエリア信号が出力されていない期間は、混合比率がOSD画像画素:ベース画像画素=0%:100%となるようにマスク回路42の動作を制御する。すなわち、図2bの行241で示される出力をマスク回路42に行わせる。
一方、マスク制御部41は、OSD画像生成部2からOSDエリア信号が出力されている期間は、ブレンド制御部3から指示された透過比率制御信号TPに従って、ブレンド制御部3から指示された透過比率制御信号TPの値(0〜16)に対応する図2bの行で示される出力をマスク回路42に行わせる。
さて、図1に戻り、ブレンド制御部3は、以下のようにOSD表示制御部1が文字色レジスタ31に設定したOSD画像において文字色として用いる色を表す画素値と、OSD表示制御部1が指定するブレンドレベルBLと、OSD画像生成部2が出力するOSD画像信号を用いて、混合処理部4におけるOSD画像信号とベース画像信号の混合比率を、OSD画像の画素毎に透過率制御信号TPによって指定する。ここで、ブレンド制御部3は、ブレンドレベルBLとして0〜16までの値を出力する。
すなわち、一致検出部32は、OSD画像信号が表す画素値と文字色レジスタ31に設定された画素値とを比較し、その一致/不一致を透過率制御部33に出力する。なお、文字色レジスタ31は、複数の画素値をOSD表示制御部1が複数の画素値を設定できるように構成し、一致検出部32において、OSD画像信号が表す画素値が、文字色レジスタ31に設定された複数の画素値のうちのいずれかに一致した場合に一致を、他の場合に不一致を透過率制御部33に出力するようにしてもよい。このようにすることにより、OSD画像において、複数の文字色を用いることもできるようになる。
さて、透過率制御部33は、OSD表示制御部1から入力するブレンドレベルBLと、一致検出部32から入力する一致/不一致に応じて、混合処理部4に出力する透過率制御信号TPを、図3に示す表に従って変化させる。
すなわち、透過率制御部33は、一致検出部32からの入力が不一致であった場合、したがって、OSD画像生成部2が出力中のOSD画像信号が表すOSD画像の画素が文字を構成する画素でない場合には、OSD表示制御部1から入力するブレンドレベルBLの値を、そのまま透過率制御信号TPとして出力する。
一方、透過率制御部33は、一致検出部32からの入力が一致であった場合、したがって、OSD画像生成部2が出力中のOSD画像信号が表すOSD画像の画素が文字を構成する画素である場合には、OSD表示制御部1から入力するブレンドレベルBLの値から8を減じた値を透過率制御信号TPとして出力する。ただし、ブレンドレベルBLの値から8を減じた値が透過率制御信号TPの最小値0より小さい場合には、透過率制御信号TPとして0を出力する。
この結果、図3に示したように、OSD画像中の文字を構成しない画素のベース画像との混合比率は、ブレンドレベルBLによって17段階に制御される。また、OSD画像中の文字を構成する画素のベース画像との混合比率は、100%を越えない範囲において、OSD画像中の文字を構成しない画素よりも50%大きくなるように制御される。
さて、OSD表示制御部1の、オンスクリーンディスプレイを行う場合の動作は、たとえば、以下のようになる。
すなわち、OSD表示制御部1は、まず、ブレンド制御部3の文字色レジスタ31に、表示しようとするOSD画像において文字色として用いる色を表す画素値を設定し、ブレンドレベルBLとして値4を出力する。そして、OSD画像生成部2に、生成すべきOSD画像の内容の指示と、ベース画像上のOSD画像配置領域を指示する。
これにより、本オンスクリーンディスプレイ装置から出力される表示画像信号が表す画像は、ベース画像の上に、OSD画像が、文字以外の部分についてはベース画像画素とOSD画像画素との混合比率が25%:75%で、文字部分についてはベース画像画素とOSD画像画素との混合比率が0%:100%で表示されたものとなる(図3、ブレンドレベルBL=4の行参照)。
ここで、オンスクリーンディスプレイ装置から出力される表示画像信号が表す画像の例を図4aに示す。
図示するように、この画像では、ベース画像40の上に、OSD画像41が表示されている。そして、OSD画像41の文字部分411は明らかに不透明(ベース画像画素とOSD画像画素との混合比率=0%:100%)に表示され、かつ、OSD画像41の文字以外の文字の背景部分412は、その下のベース画像40が透けて見えるように半透明(ベース画像画素とOSD画像画素との混合比率=25%:75%)で表示されている。
ここで、図4bは、ベース画像40の上に、OSD画像41の全てを不透明(ベース画像画素とOSD画像画素との混合比率=0%:100%)に表示した場合の画像を示しており、図示するように、この場合は、文字部分411はくっきりと視認性良く表示されるが、OSD画像41の全体において、その下のベース画像40を全く視認することができない。一方、図4cは、ベース画像40の上に、OSD画像41の全てを同じ混合比率(ベース画像画素とOSD画像画素との混合比率が25%:75%)によって半透明に表示した場合の画像を示しており、図示するように、この場合は、OSD画像41の全体で、その下のベース画像40が透けて見えるようになるが、OSD画像41の文字411の視認性が、その下のベース画像41によって幾分劣化している。
さて、OSD表示制御部1は、オンスクリーンディスプレイの開始時後に、少しずつOSD画像をベース画像上に表していくフェードイン表示や、オンスクリーンディスプレイの終了時に、すこしずつOSD画像をベース画像上から消去していくフェードアウト表示の制御も行うことができる。
すなわち、フェードイン表示を行う場合、OSD表示制御は以下の動作を行う。すなわち、OSD表示制御部1は、まず、ブレンド制御部3の文字色レジスタ31に表示しようとするOSD画像において文字色として用いる色を表す画素値を設定し、ブレンドレベルBLとして値16を出力する。そして、OSD画像生成部2に、生成すべきOSD画像の内容の指示と、ベース画像上のOSD画像配置領域を指示する。そして、以降、図3に矢印301で示したように、ブレンドレベルBLの値を16から、ブレンドレベルBLの値が4になるまで、定期的に、1ずつ減少していく。
また、フェードアウト表示を行う場合、OSD表示制御は以下の動作を行う。すなわち、OSD表示制御部1は、図3に矢印302で示したように、ブレンドレベルBLの値が16になるまで、定期的に、ブレンドレベルBLの値を4から1ずつ増加していく。そして、OSD画像生成部2に、OSD画像の生成を終了させる。
ただし、通常のオンスクリーンディスプレイをブレンドレベルBLの値を0として行うようにしてもよく、この場合には、フェードイン表示では、ブレンドレベルBLの値を16から、ブレンドレベルBLの値が0になるまで、定期的に、1ずつ減少していくようにし、フェードアウト表示では、ブレンドレベルBLの値が16になるまで、定期的に、ブレンドレベルBLの値を0から1ずつ増加していくようにしてもよい。
さて、図5a、bは、0〜16までのブレンドレベルBLによる、表示画像の例を示したものである。
図a、b中、Cが本実施形態による表示画像の例であり、Aは、OSD画像の文字部分についても文字以外の部分と同じ混合比率を適用するようにした場合、すなわち、一致検出部32で常に不一致が検出される場合と同様の表示画像の例であり、Bは、OSD画像の文字部分についてのベース画像画素とOSD画像画素との混合比率を0%:100%に固定した場合の表示画像の例である。
図中A、Bとの比較より理解されるように、本実施形態のフェードイン表示によれば、文字の顕現に文字の背景部分の顕現が遅れる形態で、少しずつOSD画像が明瞭化する、装飾性に優れたフェードイン表示が実現される。また、本実施形態のフェードアウト表示によれば、文字の背景部分の消退に文字の消退が遅れる形態で、少しずつOSD画像が消去される、装飾性に優れたフェードアウト表示が実現される。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、視認性や装飾性に優れたオンスクリーンディスプレイを、αブレンドのαチャネルデータのように画素毎に透明度を制御するデータを用いない構成によって実現することができる。
本発明の実施形態に係るオンスクリーンディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る混合処理部の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るブレンド制御部の透過率制御部の出力を示す図である。 本発明の実施形態に係るオンスクリーンディスプレイ装置の表示画像例を示す図である。 本発明の実施形態に係るオンスクリーンディスプレイ装置の表示画像とブレンドレベルとの関係を示す図である。
符号の説明
1…OSD表示制御部、2…OSD画像生成部、3…ブレンド制御部、4…混合処理部、5…遅延処理部、31…文字色レジスタ、32…一致検出部、33…透過率制御部、41…マスク制御部、42…マスク回路、43…加算器。

Claims (6)

  1. ベース画像の一部に副画像を重畳表示するオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記副画像の各画素値が、予め設定された画素値である設定画素値と一致するかどうかを検出する一致検出手段と、
    前記副画像の各画素に、当該画素とベース画像の画素との混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致した画素に設定される混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった画素に設定する混合比率が異なる値となるように設定する混合比率設定手段と、
    前記副画像の各画素を、当該画素に設定された混合比率でベース画像の画素と混合して出力する混合手段とを有することを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
  2. 請求項1記載のオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記混合比率設定手段は、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率よりも、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように設定することを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
  3. 請求項1または2記載のオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記混合比率設定手段に複数の透明レベルのうちの一つの透明レベルを選択的に指定する制御装置を有し、
    前記混合比率設定手段は、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率とを、指定された透明レベルが小さいほど、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように変化させることを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
  4. 請求項1記載のオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記混合比率設定手段に複数の透明レベルのうちの一つの透明レベルを選択的に指定する制御装置を有し、
    前記混合比率設定手段は、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率と、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率とを、指定された透明レベルが小さいほど、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように変化させ、
    前記透明レベルは、前記混合比率設定手段が、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率が前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が100%未満となる透明レベルである100%未満透明レベルを含み、
    前記混合比率設定手段は、前記100%未満透明レベルが指定されている場合には、前記設定画素値と画素値が一致した前記副画像の画素に設定する混合比率を、前記設定画素値と画素値が一致しなかった前記副画像の画素に設定する混合比率よりも、前記混合手段における前記副画像の画素の混合の割合が大きくなるように設定することを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
  5. 請求項4記載のオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記制御部は、前記副画像の表示開始時に、前記混合比率設定手段に設定する透明レベルを漸減することにより、前記副画像のフェードイン表示を行うことを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
  6. 請求項4または5記載のオンスクリーンディスプレイ装置であって、
    前記制御部は、前記副画像の表示終了時に、前記混合比率設定手段に設定する透明レベルを漸増することにより、前記副画像のフェードアウト表示を行うことを特徴とするオンスクリーンディスプレイ装置。
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