(57)【要約】【課題】多チャンネル画面表示の表示形態を見やすものとすると共に、非表示領域を小さくすることでき、また、視聴者が映像の見え方を任意に設定することを容易・確実に行えるようにすること。【解決手段】円筒モデルを用いて映像を伸縮し、表示する。つまり、映像の伸縮は、円筒の側面に映像を貼り付け、円筒の外側にある視点から見える映像を透視投影の原理によって生成して表示する。この伸縮法の特徴は、円筒の形状や視点の位置を変化させることによって、任意の大きさに自然な伸縮が可能で、映像中の注視点を任意の位置に設定可能であることである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチューナーを備え、複数のチャンネルを同時に表示する機能を有する放送受信機において、
映像を伸縮する手段と、伸縮した映像を画面上に自由に配置する手段とを、有することを特徴とする放送受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の放送受信機において、
前記映像を伸縮する手段は、円筒モデルによる透視投影を用いて映像の伸縮を行うことを特徴とする放送受信機。
【請求項３】
請求項２に記載の放送受信機において、
前記映像を伸縮する手段は、視聴者の操作に応じて映像の伸縮具合を調節することを特徴とする放送受信機。
【請求項４】
請求項３に記載の放送受信機において、
前記映像を伸縮する手段は、映像の伸縮具合を、視点位置、円筒モデルの形状、注視点の３つの要素によって調節する機能を有し、視聴者が各要素をリモコン操作することに応じて映像の伸縮具合を調整することを特徴とする放送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多チャンネル表示が可能なデジタルテレビなどの放送受信機に係り、特に、映像の自然な伸縮手法や、多チャンネル表示における視聴者による映像設定手法にかかわる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のチューナーを備え、複数のチャンネルを同時に表示する機能を有する放送受信機が、一般的になりつつある。多チャンネル表示を行う場合には、全てのチャンネルがディスプレイ内に納まるように映像を縮小して表示しなければならない。例えば、２つのチャンネルを左右に同じ大きさで２画面表示する場合には、元映像の画素数が１９２０＊１０８０画素であれば、９６０＊５４０画素の映像に縮小されて表示される。従って、映像のサイズは元映像の４分の１となり、元の映像と比較して非常に見にくい映像となってしまう。この問題に対し、現在の放送受信機の中には、左右の画面の大きさを調節できるようにしたり、画面の両端を切り落として表示したりする機能を有するものがある。
【０００３】
映像を異なるサイズに伸縮して表示する従来技術として、映像を非線形に伸縮させる手法がある。これは、アスペクト比４：３の映像をハイビジョンのアスペクト比１６：９に引き伸ばして表示するためのもので、縦方向は伸縮させずに横方向のみを非線形に伸縮させる。これにより、映像全体が横長ではなく、画面中央部を注視点として縦横比を維持し、画面両端に近づくにつれて横長になるような映像を生成可能になる。
【０００４】
また、複数画面を表示する際のレイアウトも重要である。特許文献１では、複数チャンネルを同時に表示する場合に、注目するチャンネルを大きく表示し、他のチャンネルを小さく表示する等して、見やすいレイアウトを簡単に生成できるシステムを提案している。
【特許文献１】特開２００３−１０１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の多チャンネル画面表示では、縦横比を一定に保ったままで画面を縮小するため、何も表示されない領域が大きく生じてしまい、その領域が無駄になってしまうという問題がある。さらに、レイアウト変更だけでは、２人で２画面表示を視聴する場合においては、片方を大きな画面にしてしまうと、もう片方は小さな画面を見なくてはならないため、両方の画面をできるだけ大きく見やすく表示することが必要である。
【０００６】
そこで、従来手法の非線形伸縮によって映像を縮小し、２画面表示を行うことが考えられる。しかし、従来手法は４：３から１６：９に伸縮するためのものであり、横方向には３／４の大きさに縮小される場合に最適な伸縮法となっている。そのため、１６：９のハイビジョン映像を横方向が半分の大きさの８：９の映像に伸縮するのに用いると、見にくい映像となってしまう。また、ハイビジョン映像は横長であり、視聴したい部分が画面の中心にない場合もあるため、中心部だけを注視点とするだけではなく、任意の部分を大きく表示できるような伸縮法が望ましい。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、多チャンネル画面表示の表示形態を見やすものとすると共に、非表示領域を小さくすることでき、また、視聴者が映像の見え方を任意に設定することを容易・確実に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、円筒モデルを用いて映像を伸縮させて表示することで、上記した課題を解決する。映像の伸縮は、円筒の側面に映像を貼り付け、円筒の外側にある視点から見える映像を、透視投影の原理によって生成して表示する。この伸縮法の特徴は、円筒の形状や視点の位置を変化させることによって、任意の大きさに自然な伸縮が可能で、映像中の注視点を任意の位置に設定可能なことである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、任意の大きさに映像伸縮が可能になり、画面領域を有効に利用することができる。また、映像中の注視点を任意に設定できるため、視聴者が映像の見え方を設定することが可能になる。さらに、この設定は、円筒の形状及び円筒と視点との位置関係を決定することに相当するため、視聴者が実際に円筒を動かしながら見ることを想像して設定を行うことができるという利点がある。これにより、見え方の設定を直感的に、かつ容易・確実に行うことができる。
【００１０】
以下、本発明の効果を詳細に述べる。  
まず、図３、４を用いて従来の２画面表示と本発明による２画面表示について比較する。図３に示す画像３１は伸縮前の元画像で、図４中の画面４１は従来の２画面表示、画面４２は本発明による２画面表示である。画面４１及び４２の黒色領域は何も表示されていない領域である。この未使用領域の大きさは、本発明による画面４２の方が小さく、画面領域をより有効に活用できる。また、映像中の人も大きく表示されて見やすくなるという利点がある。
【００１１】
次に、従来の伸縮法と本発明による伸縮法とを比較する。  
図７、８を用いて、両手法の歪み方の違いについて説明する。前述したように、従来の伸縮法は、縦方向には伸縮を行わない横方向のみの伸縮であり、画面中心部の変形を少なくするために、画面中央に比べて画面両端は伸縮の比率が高くなっている。このことは、図７の画像７１と図８中の画像８１を比較すれば確認できる。図７に示す画像７１は伸縮前の画像、図８中の画像８１は従来の伸縮法による伸縮後の画像である。画像７１の縦線間隔が一定であるのに対し、画像８１の縦線間隔は中央から両端にかけて狭くなっていく。一方、本発明による伸縮法は、注視点以外の全ての領域において縦方向への伸縮が生じる。図８中の画像８２は、画像の中心を注視点とした場合の本発明による伸縮画像である。縦線間隔は従来手法と同様に中心から両端にかけて狭くなっていき、横線は曲線で中心から両端にかけて歪みが大きくなることがわかる。
【００１２】
伸縮を行う際に重要であるのは、視聴者が元画像の内容をどれだけ正確に把握できるかということである。これについて、図５、６を用いて両手法を比較する。図５に示す画像５１は、中心に大きな正方形が１個とその周りに小さな正方形が４個配置されている画像である。図６はそれぞれの伸縮法によって伸縮された画像を表している。画像５１を従来の伸縮法によって伸縮した画像が図６中の画像６１で、画像５１を本発明の伸縮法によって伸縮された画像が図６中の画像６２である。画像６１は伸縮後も全ての四角形の形状を保っているのに対し、画像６２では中心の正方形は四角形に近い形状をしているが、その周辺の正方形については四角形からかなり歪んだ形状となっている。しかし、画像６１は正方形を長方形と誤認する可能性が高いことから、視聴者が正方形と把握しやすいのは画像６２である。本発明の伸縮法は、画像が円筒に貼り付けられたように見える伸縮をする。従って、視聴者は普段から円筒上の物体に描かれた絵や文字を目にしていることから、本伸縮法は視聴者にとって元の形状を把握しやすく、かつ、自然に見える画像を生成できる。
【００１３】
また、本発明による伸縮法では、注視点の設定による見え方の変更が可能になる。図１１中の画像１１１は、画像7１の左部分を注視点として、左部分の歪みが小さくなるように伸縮した結果である。画像１１１は、注視点が画像の中央部であった画像８２に比べて、左部分の歪みが小さくなっていることがわかる。このように、視聴者が見たい部分を指定して、それに合わせた伸縮を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係る放送受信機の構成について説明する。図１は、本実施形態の放送受信機のハードウェア構成を示すブロック図である。放送受信機１０は、放送を受信するアンテナ１１とチューナー１２、１３を備え、受信した信号は、映像信号処理部１７と音声信号処理部１８によって解析され、ディスプレイ１９およびスピーカー２０を通してユーザに視聴される。図１では、説明の簡略化のために、チューナーの数を最小限必要な２個としているが、２つ以上のチャンネルを同時に表示するためにはその数だけのチューナーが必要となる。
【００１６】
リモコン受光部１６を通して、ユーザは、図示せぬリモコンを用いて放送受信装置１０を制御することができる。
【００１７】
制御部１５は、記憶部１４に記憶された制御電子データにより、放送受信装置全体の制御を行う。
【００１８】
次に、本発明による多チャンネル表示方式を実現する最小の構成と処理の流れとについて述べる。図２は、本実施形態の放送受信機１０で実行される多チャンネル表示の処理の流れを示すフローチャートである。
【００１９】
多チャンネル表示の映像は、映像信号処理部１７で、図２に示す映像生成プロセスによって生成される。まず、映像信号を取得し（Ｓ２１）、その映像信号から映像の各フレームに相当する画像を逐次生成する（Ｓ２２）。Ｓ２２において生成された全ての画像に対し、伸縮及び合成処理を施すことで多チャンネル表示の映像を生成する。ユーザによって設定された伸縮パラメータ１３１を取得し（Ｓ２３）、伸縮パラメータ１３１を基に伸縮マップを作成する（Ｓ２４）。伸縮処理は、Ｓ２４の伸縮マップを用いて、高速に行う（Ｓ２５）。この処理を複数チャンネルの映像に対して実施し、最後に、画面構成パラメータ１４１に従って各映像を合成する（Ｓ２６）。以上の処理で、ディスプレイ１９に出力する映像が生成される。
【００２０】
図１２を用いて、本発明の伸縮法の概略を述べる。透視投影の原理によって、円筒モデル１２１に貼り付けた元画像を、視点１２３から見たかのように画像を伸縮させる。透視投影では、投影面１２２上の点１２５は、円筒モデル上の点１２４と視点１２３を結んだ直線１２６と、投影面１２２との交点によって求められ、これを、投影面１２２上の全ての点について求めることで行われる。上記伸縮マップは、この投影面１２２上の点と円筒モデル１２１上の点との対応を記憶する。
【００２１】
多チャンネル表示の画面構成の一例を示す。例えば、２画面表示は図４中の画像４２、３画面表示は図９に示す画像９１、４画面表示は図１０に示す画像１０１のような表示となる。画面配置は、図１４に示すような画面構成パラメータ１４１によって管理され、各画面の伸縮は、図１３に示すような伸縮パラメータ１３１によって管理される。つまり、画面構成パラメータ１４１は１つだけ存在し、伸縮パラメータ１３１は分割された画面の数だけ存在する。
【００２２】
画面構成パラメータ１４１は、画面数１４２、各画面サイズ１４３、各画面位置１４４からなる。これらは、視聴者のリモコン操作によって表示形態の変更指示があった場合に変更される。画面構成パラメータ１４１の変更に伴って、各画面の伸縮パラメータ１３１が自動的に変更される。また、伸縮パラメータ１３１は、視聴者のリモコン操作によっても変更され、視聴者が伸縮パラメータ１３１を設定することで、自由に見え方に変更することができる。
【００２３】
本発明による伸縮法は、視聴者が伸縮した映像の見え方を容易に変更できるという利点がある。以下、この点について説明する。
【００２４】
映像の見え方は、伸縮パラメータ１３１によって管理される。伸縮パラメータ１３１は、円筒モデル１２１と視点１２３との位置関係を示す視点位置１３２、円筒の形状１３３、注視点１３４からなる。伸縮パラメータ１３１は円筒モデルと視点の関係であり、視聴者にとって各パラメータを調整することは、例えば、円筒状の柱に貼られたポスターを見やすいように立ち位置を変えながら見ることと同じである。そのため、視聴者はパラメータ変化に対する映像の変化を容易に把握できる。
【００２５】
続いて、各パラメータ設定画面について説明する。図１５は、伸張パラメータ１３１の設定画面１５５の例を示している。視聴者は、設定画面１５５を見ながら、リモコン操作によって伸縮パラメータ１３１を変更する。設定画面１５５内の各画面について説明する。画面１５２は視点位置１３２を設定する画面で、円筒モデルと視点との距離を設定することで、画面の拡大縮小を調整できる。画面１５３は円筒モデルの形状１３３を設定する画面で、円筒の形状を横長にすると伸縮映像は横長になり、縦長にすると伸縮映像は縦長になる。画面１５４は映像中の注視点１３４を設定する画面で、伸縮映像は注視点付近では歪みは小さく、注視点から離れるほど歪みが大きくなる。なお、画面１５１は変更された伸縮パラメータ１３１を反映した伸縮映像である。
【００２６】
上記したように、３つパラメータのための設定画面と、設定したパラメータを即座に反映した伸縮映像を表示することで、視聴者は、容易に映像の見え方を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る放送受信機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る放送受信機における、多チャンネル表示における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】多チャンネルを行っていない画像例を示す説明図である。
【図４】本発明による伸縮手法を用いた場合の２画面表示の例と、従来の伸縮手法を用いた場合の２画面表示の例とを、対比して示す説明図である。
【図５】伸縮前の画像例を示す説明図である。
【図６】図５の画像を本発明による伸縮手法を用いて伸縮した結果と、図５の画像を従来の伸縮手法を用いて伸縮した結果とを、対比して示す説明図である。
【図７】伸縮前の格子画像例を示す説明図である。
【図８】図７の格子画像を本発明による伸縮手法を用いて伸縮した結果と、図７の格子画像を従来の伸縮手法を用いて伸縮した結果とを、対比して示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る放送受信機における、３画面表示の例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る放送受信機における、４画面表示の例を示す説明図である。
【図１１】本発明による伸縮手法を用い、図７の格子画像の左側を注視点として伸縮した結果を示す説明図である。
【図１２】透視投影の原理を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る放送受信機において用いる、伸縮パラメータの構成の例を示す説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る放送受信機において用いる、画面構成情報の構成の例を示す説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る放送受信機における、伸縮パラメータ設定画面の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…放送受信機、１１…アンテナ、１２，１３…チューナー、１４…記憶部、１５…制御部、１６…リモコン受光部、１７…映像信号処理部、１８…音声信号処理部、１９…ディスプレイ、２０…スピーカー、３１，５１，７１…ハイビジョン画像、４１…従来の２画面表示、４２…本発明の２画面表示、６１，８１…従来の伸縮後画像、６２，８２…本発明の伸縮後画像、９１…３画面表示、１０１…４画面表示、１１１…注視点設定した伸縮後画像、１２１…円柱モデル、１２２…投影面、１２３…視点、１２４…視線と円筒モデルの交点、１２５…視線と投影面の交点、１２６…視線、１３１…伸縮パラメータ、１４１…画面構成パラメータ、１５１…伸縮結果表示画面、１５２…視点位置設定画面、１５３…円筒モデルの形状設定画面、１５４…注視点設定画面
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図３】
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【図４】
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【図９】
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【図１０】
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