(57)【要約】【課題】ビデオメモリのアクセスデータ量を減らすことができる合成画像生成装置を提供する。【解決手段】スイッチレイヤのピクセル毎に、そのピクセルが透過色であるか、透過色ではないかをα値から判定し、この判定した結果を示すα値変換データをスイッチレイヤ透過色情報領域１２に記憶させておく（ステップＳ４）。その後、スイッチレイヤピクセルデータを読み出す際には、ピクセル毎に対応付けられたα値変換データを参照して、透過色ではない非透過色、又は半透過色のピクセルデータのみを読み出し（ステップＳ７）、透過色であるピクセルデータは読み飛ばす。そして、透過色ではない非透過色、又は半透過色のみのスイッチレイヤピクセルデータとナビレイヤピクセルデータを重ね合わせた合成画像を生成する。【選択図】図５
2008305030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階層のレイヤを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成装置であって、
前記レイヤ毎のピクセルデータを記憶するピクセルデータ記憶手段と、
上位レイヤのピクセル毎に、そのピクセルが透過色であるか、透過色ではないかを判定する透過色判定手段と、
前記透過色判定手段の判定した透過色の情報を、前記ピクセル毎に対応付けて記憶する透過色情報記憶手段と、
前記透過色情報記憶手段の記憶する透過色の情報を参照し、前記上位レイヤのピクセルのうち、透過色ではないピクセルのピクセルデータを前記ピクセルデータ記憶手段から読み出すデータ読み出し手段と、を備え、
前記データ読み出し手段の読み出した、透過色ではない上位レイヤのピクセルデータと下位レイヤのピクセルデータを重ね合わせた合成画像を生成することを特徴とする合成画像生成装置。
【請求項２】
前記データ読み出し手段は、前記ピクセルデータ記憶手段の記憶する前記下位レイヤのピクセルデータが変更されるときに、透過色ではないピクセルのピクセルデータを読み出すことを特徴とする請求項１記載の合成画像生成装置。
【請求項３】
前記合成画像生成装置は、前記合成画像として、図形画を上位レイヤとし、地図画を下位レイヤとする２階層のレイヤのピクセルデータを重ね合わせたナビゲーション画像を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の合成画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画面レイヤ等を重ね合わせた画像を生成するのに好適な合成画像生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数画面を重ね合わせて表示する表示制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の表示制御装置では、前景面用プレーンメモリから読み出した表示データ色が透明色データ場合に背景面用プレーンメモリから読み出した表示データ色を合成表示データとしてセレクタでセレクトして表示する。
【特許文献１】特開平９−９０９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本来、透明色データは、実際に表示する必要が無いため、表示データとしてプレーンメモリから読み出す必要が無いデータである。しかしながら、上記の表示制御装置では、透過・非透過画面合成する必要性によりプレーンメモリからの読み出しを行うため、この余分なデータの読み出しがメモリバスの負荷となり、システム性能の低下につながることがある。
【０００４】
また、上位レイヤの表示によって下位レイヤの表示が隠れる場合、上記の表示制御装置のように、隠れる部分のデータをビデオメモリから読み出さないようにすることで、ビデオメモリの負荷低減が可能となる。しかしながら、ナビゲーション装置のように、下位レイヤの地図画と上位レイヤのスイッチ画で構成されることの多いナビ画では、スイッチ画のほどんどの部分が透明色で占められており、下位レイヤの地図画において読み出す必要のない部分が少なく、ビデオメモリの負荷低減を効果的に図ることができない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、ビデオメモリのアクセスデータ量を減らすことができる合成画像生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の合成画像生成装置は、
複数階層のレイヤを重ね合わせた合成画像を生成するものであって、
レイヤ毎のピクセルデータを記憶するピクセルデータ記憶手段と、
上位レイヤのピクセル毎に、そのピクセルが透過色であるか、透過色ではないかを判定する透過色判定手段と、
透過色判定手段の判定した透過色の情報を、ピクセル毎に対応付けて記憶する透過色情報記憶手段と、
透過色情報記憶手段の記憶する透過色の情報を参照し、上位レイヤのピクセルのうち、透過色ではないピクセルのピクセルデータをピクセルデータ記憶手段から読み出すデータ読み出し手段と、を備え、
データ読み出し手段の読み出した、透過色ではない上位レイヤのピクセルデータと下位レイヤのピクセルデータを重ね合わせた合成画像を生成することを特徴とする。
【０００７】
これにより、データ読み出し手段は、上位レイヤのピクセルのうち、透過色であるピクセルのピクセルデータについてはピクセルデータ記憶手段からの読み出しを行わず、透過色ではないピクセルのピクセルデータのみをピクセルデータ記憶手段から読み出すようになるため、ピクセルデータ記憶手段のアクセスデータ量を減らすことができる。その結果、合成画像生成装置における演算処理や描画処理の妨げが低減されるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の合成画像生成装置によれば、ピクセルデータ記憶手段の記憶する下位レイヤのピクセルデータが変更されるときに、透過色ではないピクセルのピクセルデータを読み出すことを特徴とする。
【０００９】
下位レイヤのピクセルデータが変更されるときには、ピクセルデータ記憶手段における下位レイヤのピクセルデータの読み書きが頻繁に行われるため、データの読み書きの処理負荷が増大する。従って、下位レイヤのピクセルデータが変更されるときに、透過色ではないピクセルのピクセルデータのみを読み出すことで、上位レイヤのピクセルデータの読み出しによる処理の負荷を低減することができるとともに、合成画像生成装置全体の処理負荷が低減されるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の合成画像生成装置は、合成画像として、図形画を上位レイヤとし、地図画を下位レイヤとする２階層のレイヤのピクセルデータを重ね合わせたナビゲーション画像を生成することを特徴とする。
【００１１】
ナビゲーション画像は、下位レイヤである地図画に上位レイヤである図形画を重ね合わせて構成されるものであるが、この上位レイヤは、その大半が透過色を占めており、また、ナビゲーション装置のユーザがスイッチ等の図形を操作するまでは、その画像が変わることがない。従って、ナビゲーション画像を表示する画像表示装置においては、上位レイヤのピクセルデータのアクセスデータ量をより効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、本発明の合成画像生成装置を、現在地周辺の地図を表示したり、目的地へ到達する経路を地図上に表示しながら経路案内したりするナビゲーション装置に適用した例について説明する。
【００１３】
図１は、ナビゲーション装置を構成する画像ＥＣＵ１００の全体構成を示している。画像ＥＣＵ１００は、主にマイクロコンピュータとして構成されるものであり、ビデオメモリ１０、表示データ読み出し回路２０、透過色情報書き込み回路３０、スイッチレイヤデータバッファ４０、ナビレイヤデータバッファ５０、画面合成回路６０、ＣＰＵ７０等を備える。
【００１４】
ビデオメモリ１０は、図２に示すスイッチレイヤ画面のピクセルデータ（スイッチレイヤピクセルデータ）を記憶するスイッチレイヤピクセルデータ領域１１、後述するスイッチレイヤ透過色情報を記憶するスイッチレイヤ透過色情報領域１２、及び、図２に示すナビレイヤ画面のピクセルデータ（ナビレイヤピクセルデータ）を記憶するナビレイヤピクセルデータ領域１３の３つのメモリ領域に分割されている。
【００１５】
図２に示すように、スイッチレイヤピクセルデータは、ナビゲーション装置の操作スイッチ等の図形画を表示するためのデータである。スイッチレイヤは、その大半が透過色で占められており、操作スイッチ等の図形部分が非透過色や半透過色となっている。ナビレイヤピクセルデータは、地図画を表示するためのデータである。
【００１６】
画像ＥＣＵ１００は、スイッチレイヤを上位レイヤとし、ナビレイヤを下位レイヤとする２階層のレイヤを重ね合わせる画面合成処理を行うことで、合成画像としてのナビゲーション画像を生成して、表示装置等にＲＧＢ出力する。図２に、そのＲＧＢ出力画像のイメージを示す。
【００１７】
表示データ読み出し回路２０は、ビデオメモリ１０からスイッチレイヤピクセルデータやナビレイヤピクセルデータを読み出すデータ読み出し制御を実行する。また、表示データ読み出し回路２０では、スイッチレイヤのピクセル毎に、そのピクセルの色（透過色／非透過色／半透過色）を判定する。
【００１８】
図３は、スイッチレイヤピクセルデータのデータ構造を示しており、一つのピクセル毎に、透過色／非透過色／半透過色を示すα値（8bit）、Ｒ値（8bit）、Ｇ値（8bit）、Ｂ値（8bit）の計32bitのデータで構成される。α値は、透過色であれば0x00が割り当てられ、非透過色であれば0xffが割り当てられる。半透過色の場合には、その透過率に応じて0x01〜0xfeが割り当てられる。
【００１９】
表示データ読み出し回路２０では、α値が0x00であれば、そのピクセルは透過色であると判定し、0x01〜0xffであれば、そのピクセルは透過色ではない非透過色、又は半透過色であると判定する。
【００２０】
透過色情報書き込み回路３０では、表示データ読み出し回路２０にて判定した透過色の判定結果を1bitのα値変換データ（透過色ならば"0"、透過色ではない非透過色、又は半透過色であれば"1"）としてスイッチレイヤ透過色情報領域１２に記憶する。このとき、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スイッチレイヤのピクセル毎に対応付けて（ピクセルの位置に対応付けて）記憶する（書き込む）。これにより、一つのピクセルのα値(8bit)が1bitのα値変換データに変換され、このα値変換データがスイッチレイヤ透過色情報としてスイッチレイヤ透過色情報領域１２に記憶される。
【００２１】
このように、スイッチレイヤ透過色情報領域１２にα値変換データが記憶されると、表示データ読み出し回路２０は、スイッチレイヤピクセルデータを読み出す際、スイッチレイヤのピクセル毎にα値変換データを参照し、α値変換データ≠0（透過色ではない非透過色、又は半透過色＝1）のピクセルデータのみを読み出す。
【００２２】
スイッチレイヤデータバッファ４０は、表示データ読み出し回路２０の読み出したスイッチレイヤピクセルデータを一時的に格納し、ナビレイヤデータバッファ５０は、表示データ読み出し回路２０の読み出したナビレイヤピクセルデータを一時的に格納する。画面合成回路６０は、図２に示したように、スイッチレイヤを上位レイヤとし、ナビレイヤを下位レイヤとする２階層のレイヤを重ね合わせる画面合成処理を行う。この画像合成処理により生成されたＲＧＢ出力画像が出力される。
【００２３】
次に、画像ＥＣＵ１００による表示データ読み出し処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。図５に示すステップＳ１ではスイッチレイヤの描画を行い、描画が完了した場合には、ステップＳ２にて、１フレーム目のスイッチレイヤのピクセルデータを読み出す。
【００２４】
ステップＳ３では、スイッチレイヤのピクセル毎のα値を抜き取り、そのピクセルの色（透過色／非透過色／半透過色）を判定する。そして、その判定結果からα値を1bitのα値変換データに変換する（透過色ならば"0"、透過色ではない非透過色、又は半透過色であれば"1"。）。ステップＳ４では、α値変換データをスイッチレイヤ透過色情報領域１２に書き戻す（記憶する）。
【００２５】
ステップＳ５〜ステップＳ７は、２フレーム目以降の処理である。先ず、ステップＳ５では、ステップＳ４にて書き戻したα値変換データを読み込み、ステップＳ６では、α値変換データが”1”であるか（すなわち、２フレーム目のスイッチレイヤにおける判定対象のピクセルが透過色ではない非透過色、又は半透過色であるか）どうかを判定する。
【００２６】
このステップＳ５にて肯定判定（非透過色、又は半透過色であると判定）した場合にはステップＳ６へ処理を進め、ステップＳ５にて否定判定（透過色であると判定）した場合には、そのピクセルのスイッチレイヤピクセルデータをスイッチレイヤピクセルデータ領域１１から読み出すことなく（読み飛ばし）、ステップＳ８へ処理を進める。
【００２７】
ステップＳ７では、α値変換データが”1”であると判定したピクセルのスイッチレイヤピクセルデータをスイッチレイヤピクセルデータ領域１１から読み出す。ステップＳ８では、１フレーム分のスイッチレイヤピクセルデータの読み出し又は読み飛ばしが完了したかどうかを判定する。
【００２８】
このステップＳ８にて肯定判定した場合にはステップＳ９へ処理を進め、否定判定した場合には、１フレーム分のスイッチレイヤピクセルデータの読み出し又は読み飛ばしが完了していないため、ステップＳ５へ処理を戻し、スイッチレイヤのピクセルの配置順序に従って、順次、判定対象のピクセルを変更して、上述した処理を繰り返す。
【００２９】
１フレーム分のスイッチレイヤピクセルデータの読み出し又は読み飛ばしが完了した場合には、ステップＳ９にて、スイッチレイヤピクセルデータ領域１１に記憶されているスイッチレイヤのピクセルデータが更新されているかどうかを判断する。ここで、更新されている場合には、ステップＳ１へ処理を戻して、上述した処理を繰り返す。一方、更新されていない場合には、ステップＳ５へ処理を戻し、上述した処理を繰り返す。
【００３０】
なお、ナビゲーション画像においては、上位レイヤである図形画は、その大半が透過色を占めており、また、ナビゲーション装置のユーザが操作スイッチ等の図形を操作するまでは、そのスイッチレイヤのピクセルデータが変わることがない。従って、ステップＳ９にて、更新されていないと判定されることが多くなることから、ナビゲーション画像を表示する画像表示装置においては、上位レイヤのピクセルデータのアクセスデータ量をより効果的に低減することができる。
【００３１】
以上、説明したように、本実施形態の画像ＥＣＵ１００では、スイッチレイヤのピクセル毎に、そのピクセルが透過色であるか、透過色ではないかをα値から判定し、この判定した結果を示すα値変換データをスイッチレイヤ透過色情報領域１２に記憶させておく。その後、スイッチレイヤピクセルデータを読み出す際には、ピクセル毎に対応付けられたα値変換データを参照して、透過色ではない非透過色、又は半透過色のピクセルデータのみを読み出し、透過色であるピクセルデータは読み飛ばす。そして、透過色ではない非透過色、又は半透過色のみのスイッチレイヤピクセルデータとナビレイヤピクセルデータを重ね合わせた合成画像を生成する。
【００３２】
これにより、スイッチレイヤのピクセルのうち、透過色であるピクセルのピクセルデータについてはビデオメモリ１０のスイッチレイヤピクセルデータ領域１１からの読み出しを行わず（読み飛ばし）、透過色ではない非透過色、又は半透過色のピクセルのピクセルデータのみを読み出すようになるため、ビデオメモリ１０のアクセスデータ量を減らすことができる。その結果、合成画像生成装置における演算処理や描画処理の妨げが低減されるようになる。
【００３３】
例えば、スイッチレイヤが30パーセントの透過色でスイッチレイヤが10フレーム間(通常1秒間に60フレームのレートで表示される)更新されなかった場合、本画像ＥＣＵ１００を利用すると、スイッチレイヤのビデオメモリ１０へのアクセスデータ量は1536KByte(1フレーム目)＋48KByte(書き戻し)＋9×(48KＢyte＋1536Kbyte×0.3)(2フレーム〜10フレーム)＝6163.2KByteになり、本画像ＥＣＵ１００を使用しない場合には1536KByte×10(1フレーム〜10フレーム)＝15360KByteとなる。従って、大幅にビデオメモリ１０へのアクセス量を減らすことが出来るのである。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。
【００３５】
例えば、ナビゲーション画像においては、下位レイヤである地図画をスクロール表示する際、ビデオメモリ１０においてナビレイヤピクセルデータの読み書きが頻繁に行われることになり、データの読み書きの処理負荷が増大する。従って、ナビレイヤピクセルデータが変更されるときに、上述した表示データ読み出し処理を実行して、透過色ではない非透過色、又は半透過色のスイッチレイヤピクセルデータのみを読み出すようにすることで、スイッチレイヤピクセルデータの読み出しによる処理の負荷を低減することができるとともに、画像ＥＣＵ１００全体の処理負荷が低減されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】画像ＥＣＵ１００の全体構成を示すブロック図である。
【図２】スイッチレイヤ画面、ナビレイヤ画面、及びそれらの画面を合成したＲＧＢ出力データのイメージ図である。
【図３】スイッチレイヤピクセルデータのデータ構造を示す図である。
【図４】（ａ）はスイッチレイヤピクセルデータのメモリ配置を示した図であり、（ｂ）はスイッチレイヤ透過色情報データのメモリ配置を示した図である。
【図５】画像ＥＣＵ１００による表示データ読み出し処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ビデオメモリ
１１  スイッチレイヤピクセルデータ領域
１２  スイッチレイヤ透過色情報領域
１３  ナビレイヤピクセルデータ領域
２０  表示データ読み出し回路
３０  透過色情報書き込み回路
４０  スイッチレイヤデータバッファ
５０  ナビレイヤデータバッファ
６０  画面合成回路
７０  ＣＰＵ
１００  画像ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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