(57)【要約】【課題】アンチエイリアス処理された画像を生成できる特殊効果のためのビデオ処理方法を提供する。【解決手段】ビデオ処理方法は、表示のための背景画像を生成するステップと、グラフィックス図形要素の隣接するグループを処理することにより、原前景画像を生成するステップと、アンチエイリアシングフィルタを各図形要素のエッジに適用して、図形要素の処理された画像を生成するステップと、背景画像上に図形要素の処理された画像を重畳させるステップと、上記図形要素の処理された画像上に原前景画像を重畳するステップとを有する。【選択図】図１０
2004054953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　背景画像上に表示されるアンチエイリアス処理された前景画像を生成するビデオ処理方法において、
　表示のための背景画像を生成するステップと、
　グラフィックス図形要素の隣接するグループを処理することにより、原前景画像を生成するステップと、
　アンチエイリアシングフィルタを各グラフィックス図形要素のエッジに適用して、グラフィックス図形要素の処理された画像を生成するステップと、
　上記背景画像上に上記グラフィックス図形要素の処理された画像を重畳するステップと、
　上記グラフィックス図形要素の処理された画像上に上記原前景画像を重畳するステップとを有するビデオ処理方法。
【請求項２】
　上記グラフィックス図形要素の処理された画像上に上記原前景画像を重畳するステップの結果が合成画像となるとともに、
　上記合成画像をローパスフィルタにかけて、ローパスフィルタのかかった前景画像を生成するステップと、
　上記グラフィックス図形要素のグループの周辺エッジ領域を検出するステップと、
　上記ローパスフィルタのかかった画像の周辺エッジ領域のみを上記合成画像に重畳するステップとを有する請求項１に記載のビデオ処理方法。
【請求項３】
　上記ローパスフィルタをかけるステップは、水平方向のローパスフィルタをかけるステップと、垂直方向のローパスフィルタをかけるステップとよりなることを特徴とする請求項２に記載のビデオ処理方法。
【請求項４】
　上記水平方向のローパスフィルタをかけるステップは、上記原前景画像を画素の非整数倍だけ水平方向に画素シフトしたバージョンを内挿するステップと、この画素シフトした画像を上記画素の非整数倍だけ戻すようにシフトするステップとよりなることを特徴とする請求項３に記載のビデオ処理方法。
【請求項５】
　上記画素の非整数とは、画素の半分であることを特徴とする請求項３に記載のビデオ処理方法。
【請求項６】
　上記垂直方向のローパスフィルタをかけるステップは、上記原前景画像より得られる垂直に伸張された画像を内挿するステップと、上記垂直に伸張された画像より得られる垂直に伸張されていない画像を内挿するステップとよりなることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のビデオ処理方法。
【請求項７】
　上記垂直に伸張された画像は、垂直方向に２倍の係数で伸ばされていることを特徴とする請求項６に記載のビデオ処理方法。
【請求項８】
　上記原前景画像の各画素は関連透明度係数を有し、上記合成画像をローパスフィルタにかけローパスフィルタのかかった前景画像を生成するステップ及び上記ローパスフィルタのかかった画像の周辺エッジ領域のみを合成画像に重畳するステップは、
　上記透明度係数を上記グラフィックス図形要素のグループにおける周辺エッジ近傍の画像に対し高度の透明度を示す値に設定するステップと、
　上記原前景画像の各表示位置に関連した透明度係数に従って、上記原前景画像が上記ローパスフィルタのかけられた画像の画素により変更されるように、上記原前景画像に上記ローパスフィルタのかけられた画像を上描きするステップとよりなることを特徴する請求項２乃至７のいずれか１項に記載のビデオ処理方法。
【請求項９】
　上記グラフィックス図形要素の隣接するグループを処理することにより原前景画像を生成するステップは、
　表示面に対して平行にならないように原画像の部分を処理する変換を上記原画像に適用して上記原前景画像を生成するステップを含み、
　上記透明度を設定するステップは、
　上記表示面に平行とされていない上記前景画像の画像領域を表す前景画像の画素に関連した透明度係数を、ゼロでない程度の透明度を示す値に設定するステップを含むことを特徴する請求項８に記載のビデオ処理方法。
【請求項１０】
　上記透明度を設定するステップは、
　上記背景画面の面に平行とされていない前景画像の画像領域を表す原前景画像の画素の透明度を画像領域と表示面の間の角度に依存した値に設定するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載のビデオ処理方法。
【請求項１１】
　上記透明度を設定するステップは、
　上記グラフィックス図形要素中の画素に関連した透明度係数を、上記グラフィックス図形要素が隣接する平行なグラフィックス図形要素の組の一部を形成しない場合に限り、ゼロでない程度の透明度を示す値に設定するステップを含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のビデオ処理方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のビデオ処理方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータソフトウェア。
【請求項１３】
　請求項１２に記載のソフトウェアを供給するための供給媒体。
【請求項１４】
　上記媒体が伝送媒体であることを特徴とする請求項１３に記載の供給媒体。
【請求項１５】
　上記媒体が記憶媒体であることを特徴とする請求項１３に記載の供給媒体。
【請求項１６】
　背景画像上に表示されるアンチエイリアス処理された前景イメージを生成するビデオ処理装置において、
　表示のための背景画像を生成する手段と、
　グラフィックス図形要素の隣接するグループを処理することにより、原前景画像を生成する手段と、
　アンチエイリアシングフィルタ処理を各グラフィックス図形要素のエッジに適用して、上記グラフィックス図形要素の処理された画像を生成するアンチエイリアシングフィルタと、
　上記背景画像上に上記グラフィックス図形要素の処理された画像を重畳させる手段と、
　上記グラフィックス図形要素の処理された画像上に上記原前景画像を重畳する手段とを備えるビデオ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はビデオ信号のビデオ効果におけるアンチエイリアシング処理をされた画像を生成するビデオ処理方法及びビデオ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　「ビデオ効果」の用語は表示用ビデオ画像に応用できる様々な処理が含まれる。幾つかの例としては、いわゆる「ワープ」効果（例えば頁めくり、リップル効果）、イメージクロッピング、テクスチャリング、ピクチャインピクチャ、クロマキー処理及び光源レンダリング等が存在する。現状の技術として、これらの効果がデジタル形式で頻繁に適用されており、これを行う装置は通常「デジタルビデオ効果（ＤＶＥ）」装置あるいは「デジタル多重効果（ＤＭＥ）」装置と呼ばれる。
【０００３】
　ＤＶＥ装置はリアルタイム型及び非リアルタイム型の２分類で考慮することができる。リアルタイムＤＶＥプロセッサは数千ポンド程度と高価になる傾向があり、業務用の市場をターゲットとしている。リアルタイム型ＤＶＥプロセッサの一例としてはソニー株式会社が供給するＤＭＥ７０００がある。他方、家庭向け市場を狙う非リアルタイム型ＤＶＥ装置としては適切なソフトウェアを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）周辺装置用カードの形態を取ることができる。このようなシステムは数百ポンド程度の価格であり、一般的にユーザは編集及び効果処理のためにビデオ素材（例えばカムコーダ素材）をアップロードすることができる。効果処理及び再現処理（レンダリング）が続いて非リアルタイムで行われるが、効果処理の複雑さ及びホストＰＣの処理速度に依存して通常何時間もかかる。最後にその再現された素材がテープあるいはその他の媒体に記録できるよう出力される。このタイプのシステムの一例は、ピナクル（Pinnacle）社が提供する「StudioDVPlus」である。
【０００４】
　ある種のアンチエイリアシング処理を与えることは、ＤＶＥシステムの両方のタイプに共通して必要性ある。アンチエイリアシング処理は、画像が画素表示画面に表示されるときに処理画像における目障りな「階段」やフリッカラインの発生を防止するためにシャープなエッジをぼかす処理である。アンチエイリアシング処理は技術の一般用語である。基本的には、シャープなエッジを検出する必要があり、検出エッジ周辺の画像領域に、ある種のフィルタリング処理を行う必要がある。特許文献１には、エッジ検出及びそのエッジ検出情報に基づいてフィルタリング処理を行う技術が述べられている。
【０００５】
　特許文献１は、「スーパサンプリング」アンチエイリアシング処理が述べられた資料であり、それによれば、各表示画素がｍ×ｎサブピクセル（副画素）に分解される。出力用画像の生成に必要とされる計算は、サブピクセルに対し実行され、更に帯域幅制限もフリッカを減少するために適用される。サブピクセルは、その後加重平均処理によってもとの表示画素へと変換される。しかし、これらの処理は各表示画素に対して余分な少なくともｍ×ｎの計算を行うのに必要な処理能力を必要とし、非常に高価なものとなってしまう。
【０００６】
　ビデオゲームマシーンのような幾つかの装置はポリゴン（多角形）をベースとする再現法を用いてリアルタイムに表示用画像を生成する。生成されるあるいは再現される画像（イメージ）は多数のモザイク状図形の基本要素であるポリゴンに分割される。それぞれのポリゴンは例えば三角形集合の画素のような小さな画像領域である。例えば、ソニーコンピュータエンタテーメント社が供給するプレイステーション２は、数種の異なるタイプの図形要素を用いることができ、特に、点、線、帯線（終端を共有する連続線の集合）、三角形、三角帯（辺を共有する連続三角形の集合）、三角形翼（１つの頂点を共有する連続三角形の集合）及びスプライト（独立した長方形）を用いることができる。実際にプレイステーション２は、最大毎秒６６百万個の多角形の幾何学計算と、最大毎秒１６百万個の曲面生成処理を行うことができる。
【０００７】
　プレイステーション２は、以下の図形要素、すなわち、線、線細片、三角形、三角形細片及び三角形翼に関し、各線又は三角形に対してアンチエイリアシング処理を実行することができる。アンチエイリアシング処理は、各エッジ画素のいわゆる「適用範囲」（すなわち、いかに多くの図形要素の真面積領域がその画素位置をカバーするか）を検出することによって達成される。それから、アルファ混合と呼ばれている処理がエッジ画素の色と「最終の」画素（図形要素から離れている画素）の色とを適用範囲変数に依存した比率で混合するために用いられる。画像領域の適用範囲内では、それらの多数がその画像領域の内側である場合であっても、図形要素の全てのエッジは、このアンチエイリアシング処理が前提となる。この処理全体は、リアルタイムに実行される。
【０００８】
　この処理はゲームプログラムに最適である。ここでは、グラフィックス図形要素が描かれる順番が慎重に制御される。背景物体が最初に描かれるように画像再現が制御される場合、最終的なアンチエイリアス処理された画像の品質は十分良好なものとなる。
【特許文献１】ＥＰＡ０６８６９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　しかし、ビデオ効果を生成するために画像再現をするときには、グラフィックス図形要素が描かれる順番を制御することが困難で、背景画像は必ずしも最初に描かれない。背景画像が最初に描かれないと、この技術は画像上のデザインの致命的な障害となり、多角形の境界がぼけた、若しくは空間的な細部が減少した領域となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　本発明の目的は、背景画像上に表示されるアンチエイリアス処理された前景画像を生成するビデオ処理方法を提供することである。本発明に係るビデオ処理方法は、表示のための背景画像を生成するステップと、グラフィックス図形要素の隣接するグループを処理することにより、原前景画像を生成するステップと、アンチエイリアシングフィルタを各グラフィックス図形要素のエッジに適用して、グラフィックス図形要素の処理された画像を生成するステップと、背景画像上にグラフィックス図形要素の処理された画像を重畳させるステップと、グラフィックス図形要素の処理された画像上に原前景画像を重畳するステップと有する。
【発明の効果】
【００１１】
　本発明は、コンピュータソフトウェアとして家庭で使われる装置で実現できる特殊効果のためのアンチエイリアス処理された画像を生成するビデオ処理方法を提供することができ、また、それを実行するプログラムは、記憶媒体あるいはネットワークあるいはインターネット等の通信媒体を介して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　以下、本発明に係るビデオ処理方法及びビデオ処理装置を、図面を参照して説明する。図１はプレイステーション２の全体的な構成を示すブロック図である。プレイステーション２は、エモーションエンジン１００と、図形合成装置２００と、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を有する音声処理装置（ＳＰＵ）３００と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）４００と、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）装置４５０と、ランバスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）装置５００と、専用ＲＡＭ７５０を備える入出力プロセッサ（ＩＯＰ）７００と、外部ハードディスク装置（ＨＤＤ）８００とを備える。
【００１３】
　エモーションエンジン１００はゲーム用の３次元図形の効率的シミュレーション用に特に設計された１２８ビットの中央処理装置（ＣＰＵ）である。エモーションエンジン１００のコンポーネントにはデータバス、キャッシュメモリ、レジスタが含まれ、これら全ては１２８ビットである。これにより大量のマルチメディアデータの高速処理が容易になる。比較として、従来のＰＣは６４ビットデータ構成を基本とする。プレイステーション２の浮動小数点演算性能は６．２ＧＦＬＯＰｓである。エモーションエンジン１００は更に３次元図形データとＤＶＤデータの同時処理ができるＭＰＥＧ２デコーダ回路も備える。エモーションエンジン１００は数学変換及び並進移行を含む幾何計算を実行し更に、例えば２つの物体間の摩擦計算などの、シミュレーション物体の物性関連の計算にも使われる。エモーションエンジン１００は図形合成装置２００により続いて用いられる一連の画像再現（レンダリング）命令を生成する。画像再現命令は表示リストの形で出力される。表示リストは表示画面上にどのプリミティブ図形オブジェクト（例えば点、線、三角形、スプライト）をどの座標に描画するかを図形合成装置２００に指定する一連の描画命令である。かくして、表示リストは頂点を描画する命令、多角形の面に陰影を付ける、ビットマップを再現する命令等からなる。エモーションエンジン１００は多数の表示リストを非同期に生成できる。
【００１４】
　図形合成装置２００はエモーションエンジン１００により生成された表示リストの再現（レンダリング）を行うビデオアクセラレータである。図形合成装置２００は多数の表示リストを処理、トラッキング及び管理するグラフィックインタフェース装置（ＧＩＦ）を含む。図形合成装置２００の再現（レンダリング）機能は、幾つかの代替規格出力画像フォーマット、すなわちＮＴＳＣ／ＰＡＬ、高精細デジタルＴＶ及びＶＥＳＡをサポートする画像データを生成できる。一般的に、図形システムの再現能力は、何れもグラフィックプロセッサ内部に配置された、画素エンジンとビデオメモリ間のメモリ帯域幅で定義される。従来の図形システムは利用できる帯域を制限する傾向のあるオフチップバスを介して画素ロジックに接続される外部ビデオランダムアクセスメモリ（ＶＲＡＭ）を使用する。しかしながら、プレイステーション２の図形合成装置２００は比較的大きな毎秒３８．４ＧＢのメモリアクセス帯域が可能である単一高性能チップ上で画素ロジックとビデオメモリとを提供する。その図形合成装置２００は理論的に毎秒最大７５百万個のポリゴンの描画能力を達成できる。テクスチャ、明暗、透明度のようなフルレンジの効果を盛り込んでも毎秒２０百万個の一定の割合で多角形を連続的に描画できる。したがって、図形合成装置２００はフイルム写真品質の画像を再現できる。
【００１５】
　入出力プロセッサ（ＩＯＰ）７００は２つのユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus：ＵＳＢ）ポートと１つのＩＥＥＥ１３９４ポート（ｉ−ＬＩＮＫはＩＥＥＥ１３９４規格のソニー（株）の導入例である）を備える。ＩＯＰ７００は全てのＵＳＢ、ｉ−ＬＩＮＫ及びゲームデータの転送を取り扱う。例えば、ユーザがゲームをプレーしているとき、ＩＯＰ７００はゲームコントローラからデータを受け取りそれをエモーションエンジン１００に送り、それに従ってゲームの現在の状態をエモーションエンジン１００が更新する。ＩＯＰ７００は高速データ転送を容易にするためダイナミックメモリアクセス（ＤＭＡ）構成を持つ。ＤＭＡはＣＰＵを通さない主メモリからデバイスへのデータ転送に関わる。ＵＳＢインタフェースはオープンホストコントローラインタフェース（ＯＨＣＩ）との整合性がありかつ１．５Ｍｂｐｓ〜１２Ｍｂｐｓまでのデータ転送速度を処理できる。これらのインタフェースを備えることはプレイステーション２が潜在的にビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）、デジタルカメラ、セットトップボックス（set-top-boxes）、プリンタ、キーボード、マウス及びジョイステックと適合することを意味する。
【００１６】
　音声処理装置（ＳＰＵ）３００は実際にはデジタルシアター臨場音（ＤＴＳ：登録商標）のような３次元音響やデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）用に用いられる音声フォーマットであるＡＣ−３（ドルビーデジタルとしても知られる）を認識できるシステムのサウンドカードである。
【００１７】
　エモーションエンジン１００をサポートする主メモリはラムバス社（ＲＡＭＢＵＳ社）が製造するＲＤＲＡＭ（ＲＡＭＢＵＳ−ＤＲＡＭ）装置５００である。このＲＤＲＡＭメモリサブシステムはＲＡＭ、ＲＡＭコントローラ及びそのＲＡＭとエモーションエンジン１００を接続するバスとから構成される。
【００１８】
　図２は図１のエモーションエンジン１００のアーキテクチャ（構成）を示すブロック図である。エモーションエンジン１００は、浮動小数点演算装置（ＦＰＵ）１０４と、中央処理装置（ＣＰＵ）コア１０２と、ベクトル装置（０）（ＶＵ０）１０６と、ベクトル装置（１）（ＶＵ１）１０８と、グラフィックインタフェース装置（ＧＩＦ）１１０と、割込み制御装置（ＩＮＴＣ）１１２と、タイマ装置１１４と、ダイレクトメモリアクセスコントローラ（ＤＭＡＣ）１１６と、画像データ処理装置（ＩＰＵ）１１８と、ダイナミックランダムアクセスメモリコントローラ（ＤＲＡＭＣ）１２０と、サブバスインタフェース（ＳＩＦ）１２２と、これらコンポーネントの全てを接続介在する１２８ビットの主バス１２４とを備える。
【００１９】
　そのＣＰＵコア１０２は３００ＭＨｚのクロックで動作する１２８ビットのプロセッサである。ＣＰＵコア１０２はＤＲＡＭＣ１２０を介して３２ＭＢの主メモリへアクセスする。ＣＰＵコア１０２の命令セットはＭＩＰＳIIIＲＩＳＣをベースにしているが、ＭＩＰＳIVＲＩＳＣインストラクション及びマルチメディアインストラクションも一部盛り込まれている。ＭＩＰＳIII及びＭＩＰＳIVはミップステクノロジーズ（MIPSTecnology）社が所有する縮小命令セットコンピュータ（Reduced Instruction Set Computer：ＲＩＳＣ）の命令セットである。標準命令は６４ビット、双方向スーパスカラで、これは２つの命令が同時に実行できることを意味する。一方、マルチメディア命令は２つのパイプラインを介した１２８ビット命令を使用する。ＣＰＵコア１０２は１６ｋＢの命令キャッシュと、８ｋＢのデータキャッシュと、ＣＰＵの直接固有の使用目的に予約されたキャッシュの一部である１６ｋＢのスクラッチパッドＲＡＭとを備える。
【００２０】
　ＦＰＵ１０４はＣＰＵコア１０２に対する第１のコプロセッサとして動作する。ベクトル装置（０）１０６は第２のコプロセッサとして動作する。そのＦＰＵ１０４は浮動小数点積和演算器（ＦＭＡＣ）と浮動小数点除算器（ＦＤＩＶ）とを備える。ＦＭＡＣとＦＤＩＶの両者は３２ビット値で動作するので、１２８ビット値（４つの３２ビット値で構成）で演算が行われるときには、４つの部分全てで同時に演算が実行できる。例えば２つのベクトルを一緒に加える場合同時に実行できる。
【００２１】
　ベクトル装置（０）１０６とベクトル装置（１）１０８は数理演算を行い、基本的にはベクトル等式の掛け算足し算評価が極めて高速な専用ＦＰＵである。それらは加算掛け算用の浮動小数点積和演算器（ＦＭＡＣ）であり且つ割り算及び平方根演算用の浮動小数点除算器（ＦＤＩＶ）である。それらはマイクロプログラムを格納する内蔵メモリとベクトルインタフェース装置（ＶＩＦ）を介してシステムの他の部分と接続するインタフェースを備える。ベクトル装置（０）１０６は専用の１２８ビットの主バス１２４を介してＣＰＵコア１０２に対しコプロセッサとして動作できるので、本質的には第２の専用ＦＰＵである。一方、ベクトル装置（１）１０８は図形合成装置２００への専用バスを備えるので、完全に別のプロセッサと見なすことができる。２つのベクトル装置１０６，１０８を備えることによりソフト開発者はその作業をＣＰＵの幾つかの異なる部分上に分割でき、且つそのベクトル装置１０６，１０８をシリアルあるいはパラレル接続の何れでも使用できる。
【００２２】
　ベクトル装置（０）１０６は４つのＦＭＡＣと１つのＦＤＩＶとを備える。ベクトル装置（０）１０６はコプロセッサ接続を介してＣＰＵコア１０２へ接続される。ベクトル装置（０）１０６はデータ用の４ｋＢのベクトル装置メモリと命令用の４ｋＢのマイクロメモリとを有する。ベクトル装置（０）１０６は表示用画像に関連する物性計算を実行するのに有用である。主にベクトル装置（０）１０６は非パターン化幾何学処理をＣＰＵコア１０２と共に実行する。
【００２３】
　ベクトル装置（１）１０８は５つのＦＭＡＣと２つのＦＤＩＶとを備える。ベクトル装置（１）１０８はＣＰＵコア１０２への直接パスは持たないが、ＧＩＦ１１０への直接パスを有する。ベクトル装置（１）１０８はデータ用の１６ｋＢのベクトル装置メモリと命令用の１６ｋＢのマイクロメモリとを備える。ベクトル装置（１）１０８は変換実行に有用である。主にベクトル装置（１）１０８はパターン化図形処理を実行し、生成された表示リストを直接ＧＩＦ１１０へ出力する。
【００２４】
　ＧＩＦ１１０は図形合成装置２００のインタフェース装置である。ＧＩＦ１１０は送られる表示リストパケットの最初にある仕様タグに基づいてデータを変換し、描画指令を図形合成装置２００へ転送する。そのとき多数の転送を相互に調整する。割込みコントローラ（ＩＮＴＣ）１１２は、ＤＭＡＣ１１６以外の周辺機器からの割込みを調整する。
【００２５】
　タイマ装置１１４は１６ビットカウンタの４つの独立したタイマからなる。タイマ装置１１４はバスクロック（１／１６又は１／２５６間隔）あるいは外部クロックにより駆動される。ＤＭＡＣ１１６は主メモリと周辺プロセッサ間あるいは主メモリとスクラッチパッドメモリ間のデータ転送を取り扱う。ＤＭＡＣ１１６は同時に主バス１２４の調整を行う。ＤＭＡＣ１１６の性能最適化がエモーションエンジン１００の性能改善の鍵となる。画像データ処理装置（ＩＰＵ）１１８は圧縮アニメーションやテクスチャ画像の解凍に使用される。画像データ処理装置（ＩＰＵ）１１８はＩ−ＰＩＣＴＵＲＥマクロブロックでコーディング、カラー空間変換及びベクトル量子化を行う。最後に、サブバスインタフェース（ＳＩＦ）１２２はＩＯＰ７００へのインタフェース装置である。ＳＩＦ１２２はそれ自身のメモリとバスを備え、音声チップや記憶装置のような入出力装置を制御する。
【００２６】
　図３は図形合成装置２００の概略構成を示すブロック図である。その図形合成装置２００は、ホストインタフェース２０２と、画素パイプライン２０６及びメモリインタフェース２０８を含む設定及びラスタ化装置２０４と、フレームページバッファ２１４及びテクスチャページバッファ２１６を含むローカルメモリ２１２と、ビデオコンバータ２１０とを備える。
【００２７】
　ホストインタフェース２０２はホスト（この場合エモーションエンジン１００のＣＰＵコア１０２）とのデータ転送を行う。ホストからの描画データ及びバッファデータの両方がこのホストインタフェース２０２を通過する。ホストインタフェース２０２からの出力は図形合成装置２００へ供給され、図形合成装置２００は図形を展開して、エモーションエンジン１００から受け取った頂点情報に基づく画素を描画し、各画素に対するＲＧＢＡ値、深さ値（Ｚ値）、テクスチャ値及びフォグ値のような情報を計算する。ＲＧＢＡ値は赤、緑、青（ＲＧＢ）カラー成分を特定し、そのＡ（アルファ）成分は画像オブジェクトの不透明度を表す。そのアルファ値は完全な透明から完全な不透明の適用範囲で変化する。画素データは画素パイプライン２０６に供給され、画素パイプライン２０６はテクスチャマッピング、フォギング及びアルファ混合（以下に説明）のような処理を行い、計算された画素情報に基づき最終描画カラーを決定する。
【００２８】
　画素パイプライン２０６は１６個の画素エンジンＰＥ１，ＰＥ２，・・・，ＰＥ１６から構成されるので最大１６画素を同時に処理できる。画素パイプライン２０６は３２ビットカラー及び３２ビットＺバッファを備え１５０ＭＨｚで動作する。メモリインタフェース２０８は図形合成装置２００のローカルメモリ２１２に対しデータの読出し、書込みを行う。メモリインタフェース２０８は画素演算の最後に描画画素値（ＲＧＢＡ値及びＺ値）をローカルメモリ２１２に書き込み、ローカルメモリ２１２のフレームページバッファ２１４の画素値を読み出す。フレームページバッファ２１４から読み出されたこれらの画素値は画素テストあるいはアルファ混合のために使用される。メモリインタフェース２０８は更にフレームページバッファ２１４の現在の内容であるＲＧＢＡ値をローカルメモリ２１２から読み出す。ローカルメモリ２１２は図形合成装置２００に内蔵される３２Ｍビット（４ＭＢ）メモリである。ローカルメモリ２１２はフレームページバッファ２１４、テクスチャページバッファ２１６及び３２ビットのＺバッファ２１５の構成に纏めることができる。フレームページバッファ２１４はビデオメモリの一部でありカラー情報などの画像データが格納される。
【００２９】
　図形合成装置２００は立体形状に可視的ディテールを加えるために２次元から３次元へのテクスチャマッピング処理を行う。それぞれのテクスチャを３次元画像オブジェクトに張付け、ストレッチ、スキュウ処理を施して３次元画像効果を与える。テクスチャページバッファ２１６は画像オブジェクトのテクスチャ情報を格納するのに使用される。Ｚバッファ２１５（深さバッファに同じ）は画像の深さ情報を格納するのに利用できるメモリである。画像（イメージ）は図形基本要素（グラフィックプリミティブ）あるいはポリゴンとして知られる基本ビルディングブロックから構成される。１つのポリゴンがＺバッファリングを使って再現されると、そのポリゴン画素のそれぞれの深さ値がＺバッファ２１５に格納された対応する値と比較される。Ｚバッファ２１５に格納された値が新しい画素の深さに等しいか大きいとこの画素は可視と判断されて再現されることになりＺバッファ２１５はその新しい画素の深さ値で更新される。しかし、Ｚバッファ２１５の深さ値が新しい画素の深さ値よりも小さいとその新しい画素値は既に描画されているものの陰になり再現はされない。
【００３０】
　ローカルメモリ２１２はフレームページバッファ２１４及びＺバッファ２１５アクセス用の１０２４ビット読出しポートと、１０２４ビット書込みポートと、テクスチャ読出し用の５１２ビットポートとを備える。ビデオコンバータ２１０はフレームメモリの内容を指定された出力フォーマットで表示するよう動作可能である。
【００３１】
　図４は図形合成装置２００により行われる描画処理の概略を説明するためのブロック図である。その描画処理モジュールは、テクスチャマッピングモジュール２５２と、フォギングモジュール２５４と、アンチエイリアシングモジュール２５６と、画素テストモジュール２５８と、アルファ混合モジュール２６０と、フォーマティングモジュール２６２とを備える。
【００３２】
　上述のように、図形合成装置２００はエモーションエンジン１００から表示リストを受け取る。各表示リストは前処理を受け、図形要素の描画に適切な階調（例えば陰影係数）及びその他のパラメータが表示リストに含まれる頂点情報に基づき計算される。図形要素の画素はラスタライジングとして知られる処理中にデジタル微分アルゴリズム（ＤＤＡ）によって生成される。このラスタライジング処理は８〜１６画素に対する値の同時生成に関わる。本質的には３次元画像はカラー化された画素集合に変換され、それぞれの画素に割り当てられるカラーは光源、その画素が現すオブジェクトの位置、そのオブジェクトに適用されるテクスチャ等に依存する。各画素のＲＧＢＡ値、Ｚ値、テクスチャ値及びフォグ値は前処理中に計算された階調度に基づき計算され、このデータは画素パイプライン２０６へ送られる。
【００３３】
　テクスチャマッピングモジュール２５２は画素にテクスチャを写像する。各テクスチャにはカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を介して参照されるそれ固有の限定されたカラーパレットがある。そのカラールックアップテーブルは例えば１６あるいは３２ビットカラー用ではなく４あるいは８ビットカラーに必要とされる。テクスチャマッピングモジュール２５２はテクスチャページバッファ２１６から読み出したテクスチャＣＬＵＴ−ＲＧＢＡの値に対しテクスチャ関数を適用し更にＲＧＢＡの値（ＤＤＡを用いてそれぞれの図形要素の画素値に対し計算された値）にも適用する。フォギングモジュール２５４により実行されるフォギング処理とは画像シーンの一部を与えられたカラーで混合する処理を意味する。この技法はかぶり（もや）をかける、あるいは遠景の図形要素をフェージングさせるのに使用できる。
【００３４】
　アンチエイリアシングモジュール２５６はアンチエイリアシング処理を行うが、これは幾つかのカラーを混合することにより線分や曲線を滑らかにすることを意味する。それは画像あるいは図形中のフィルタされなかった角つき線分の望ましくないギザギザあるいは階段状の外見を見えなくすることを目的とする。完全に滑らかな斜線あるいは曲線を表示面上に描画するためには幾つかの画素の一部領域だけをその線に対応してカラー化する必要がある。しかし、表示面は不連続な画素集合から構成されておりある画素だけを部分的にカラー化することはできないので所望の円滑な連続線を表現するためには幾本かの小さい線を引かなければならない。例えば白色背景上に太い黒色の斜線を引く場合、この線が表示面の主斜線に平行でないとその線の両側エッジはギザギザになる。アンチエイリアシング処理により提供される解決法はギザギザのエッジに関係する画素を様々のグレイ陰影でカラー化することにより線分のエッジをぼやかし且つ滑らかにする方法である。
【００３５】
　図形合成装置２００のアンチエイリアシングモジュール２５６は以下の図形要素に対するアンチエイリアシング処理を行うことができる。すなわち、線分、帯線、三角形、帯状三角形及び扇形三角形に対するアンチエイリアシング処理を行うことができる。図５を用いてこれらを以下に説明する。アンチエイリアシング処理は実際の線分が図形要素のエッジのそれぞれの画素を覆う面積の比率である「適用範囲」を実際に計算することで行われる。適用範囲値は画素のアルファ値とみなされ、アルファ混合（後述）として知られる処理が終点カラー（図形要素のバックグラウンドのカラー）と図形要素カラーについて行われる。適切なアンチエイリアシング処理を得るためには、図形要素を描画する場合に、観察者・表示面から見て背景側の最も遠い位置のものから始め最も近い位置のもので終わるような順序で行うのが適切である。アンチエイリアシング処理はそれぞれの図形要素の周辺部で個別に行われる。
【００３６】
　画素テストモジュール２５８はＲＧＢ値、アルファ値及びｘ、ｙ、ｚ画素座標を受け取る。アルファ値とＺ値は画素テストモジュール２５８によりメモリインタフェース２０８を介してローカルメモリ２１２から検索される。画素テストモジュール２５８は一連のテストを行ってそのＸＹＺ値及びＲＧＢＡ値に基づいて画素を描画するかどうかを決定する。その画素テストでは画素値は変更されない。その一連のテストは、シザリングテストと、アルファテストと、終点アルファテストと、深さテストとからなる。シザリングテストは描画すべき画素のＸＹＺ座標値がウィンドウ座標系で指定された長方形（シザリング）面内にあるかどうかをチェックする。シザリング面外と判定された画素はそれ以上処理されない。アルファテストは描画中の画素のアルファ値と予め設定された基準アルファ値との比較を意味する。その画素が所定の比較条件を満たせば処理が継続される。アルファ終点テストはフレームページバッファ２１４の描画画素のアルファ値をチェックする（すなわち、終点値をチェックする）。最後に、深さテストは描画画素のＺ値とＺバッファ２１５内の対応するＺ値とを比較する。
【００３７】
　アルファ混合モジュール２６０はアルファ混合として知られる処理を行うがこれは透明度効果を生むために使われる技法（すなわちガラス、霧あるいは水等を表現する技法）で、２つのテクスチャを混合あるいは下側のテクスチャの上にそれを完全には覆い隠さないようにもう１つのテクスチャをマッピングする技法である。より一般的には、このアルファ混合技法は既に再現されているもの（したがって既にフレームメモリに存在するもの）と別のテクスチャとを混合するのに使用できる。
【００３８】
　アルファ混合が行われると２つの色、ソースカラーと終点カラーとが組み合わされる。ソースカラーは（少なくとも一部は）透明な前景のオブジェクトから与えられるものである。終点カラーは検討中の画素位置に既に存在する色であり、したがって透明オブジェクトの後側に（隠れて）存在する別のオブジェクトを再現した結果である。その終点カラーは透明オブジェクトを通して見える色である。各テクスチャ内の各カラー化された画素はその透明度を表すアルファ値が割り当てられる。そのアルファ値は次にそれぞれの画素に対する２つのテクスチャのカラー重み付け平均の計算に用いられる。例えば以下のアルファ混合式を用いてもよい。
【００３９】
　最終カラー＝オブジェクトカラー×ソース混合係数＋画素カラー×終点混合係数
　ここでオブジェクトカラーは現在の画素位置で再現されている図形要素からのもので、画素カラーは現在の画素位置におけるフレームページバッファ２１４からのもので、ソース混合係数及び終点混合係数は所定の重み付け係数である。アルファ混合モジュール２６０はローカルメモリ２１２からＲＧＢ値を検索する。現在再現中のオブジェクト画素のＲＧＢ値とフレームページバッファ２１４内の対応するＲＧＢ値との混合はその画素のアルファ値あるいはフレームメモリ内のアルファ値に応じて実施される。
【００４０】
　アルファ混合モジュール２６０による処理の後、データはフォーマティングモジュール２６２へ供給されそこで描画用画素値はフレームページバッファ２１４のデータフォーマットに変換される。この段階でディザリング処理とカラー固定（クランピング）処理も適用されてよい。ディザリング処理は既存の利用可能な幾つかのカラーを混ぜ合わせて新しいカラーを生み出す操作を意味する。この技法は実際には２５６色で再現された画像を６４Ｋ色で再現されたかのような錯覚を与えるのに利用できる。カラー固定は画素のＲＧＢ値を０〜２５５（８ビット値）の範囲内に制御する処理である。画素値はアルファ混合のような操作の後で時々この範囲を超えてしまうので、その処理結果はそれぞれのＲＧＢ値に対して９ビットで格納される。
【００４１】
　データフォーマティングモジュール２６２からの出力はメモリインタフェース２０８に供給され（図３）、それを介してローカルメモリ２１２への書込み及び読出しが行われる。メモリインタフェース２０８によりサポートされる操作には、画素操作の後の描画画素値、ＲＧＢＡ値及びＺ値のメモリへの書込み、例えば画素テスト及びアルファ混合処理中における画素値のフレームメモリへの読込み、画面表示用のメモリからのＲＧＢＡ値の読出しが含まれる。
【００４２】
　図５Ａ乃至図５Ｇは図形合成装置２００により選択使用される図形要素を説明するための図である。代替図形要素は、点、線、帯線、三角形、三角帯、三角扇形及びスプライトからなる。図５Ａは３つの独立した点を示し、これらのそれぞれは１つの頂点情報を使って描かれる。図５Ｂは２本の独立した線分を示し、これらのそれぞれは２個の頂点情報を使って描かれる。図５Ｃは終端点を共有する４本の線からなる帯線を示す。この場合、最初の線は２個の頂点情報で描かれるが後続の線分は１個の頂点情報で描かれる。図５Ｄは２つの独立した三角形を示し、それらのそれぞれは３個の頂点情報を使って描かれる。図５Ｅは辺を共有することで連続する５つの三角形からなる三角帯を示す。この場合最初の三角形は３つの頂点を使って描かれるがそれに続くそれぞれの三角形は常に１個の頂点を追加して描かれる。図５Ｆは共通の頂角１を共有する５つの三角形からなる三角扇形を示す。最初の三角形は３個の頂点を必要とするが、後続の三角形はいつも１個の頂点情報を追加して描かれる。図５Ｇはスプライトとして知られる２つの独立した長方形を示す。各スプライトは長方形の対頂角を表す２個の頂点情報を用いて描かれる。
【００４３】
　図形合成装置２００により行われる一般的な描画手順は、先ず基本図形要素の種類を設定して頂点行列の条件を初期設定することと、第２に描画座標、頂点色、テクスチャ座標及びフォグ係数を含む頂点情報を頂点情報設定レジスタに設定することと、第３に「頂点キック」操作により当該点に設定された頂点情報を頂点行列内に配置してその行列を１つ進める操作と、最後に、適切な頂点情報が頂点行列内に配置されるとその描画処理を実行することとを含む。
【００４４】
　プレイステーション２にビデオ及びオーディオデータを取り込むためのインタフェースを設けることが適切である。ＨＤＤ８００はＭＰＥＧ２Ｉフレーム専用フォーマットのビデオデータとＰＣＭ（パルスコード変調）フォーマットのオーディオデータを必要とするのでＤＶストリームあるいはアナログビデオ／オーディオをＨＤＤ８００が必要とするフォーマットに変換するハードウェアが必要となる。更にユーザがデジタル記録できるように出力ビデオ及びオーディオをＤＶフォーマットに逆変換できるハードウェアも備えなければならない。
【００４５】
　図６はデジタルビデオ入出力用の周辺コンポーネント内部接続（ＰＣＩ）プラグインモジュールを有するシステムの概略構成を示すブロック図である。この装置は、音声処理装置（ＳＰＵ）３００と、ＩＯＰ７００と、図１で説明したプレイステーション２の主装置であるエモーションエンジン（ＥＥ）１００と、図形合成装置（ＧＳ）２００とを備える。図６の装置は、また、ハードディスク装置（ＨＤＤ）９０６とＤＶ／ＭＰＥＧ２プラグインモジュール９０８とからなる付加ハードウェアモジュール９０４が接続されるＰＣＩインタフェース９０２も備える。そのＩＯＰ７００は、２つのＵＳＢポートと、２つのコントローラポート及び２つのメモリカードポートと、最高４００Ｍｂｐｓ速度のＩＥＥＥ１３９４（ｉ−ＬＩＮＫ）ポート７０２とを備える。ＤＶビデオはカムコーダ及びビデオテープレコーダ用の圧縮規格である。ＤＶフォーマットデータはアナログフォーマットではなくバイナリフォーマットで格納される。ＭＰＥＧ２はムービングピクチャエクスパートグループ（Moving Pictures Expert Group）により開発された規格である。それは毎秒１５Ｍビットまでの可変エンコーディング速度でビデオビットストリーム＋オーディオビットストリーム（ビデオの占める割合は毎秒９．８Ｍビットまで）をエンコードできるデジタルエンコーディング技術である。ＭＰＥＧ２エンコーディングはＤＶＤ上で使われる。
【００４６】
　いわゆる「ｉ−ＬＩＮＫ」はＩＥＥＥ１３９４高性能シリアルバス規格に対するソニー株式会社の導入例である。この規格は１つ以上の周辺装置とマイクロプロセッサ装置との間のシリアルバスあるいは経路を記述する。アイリンクは６３個までの周辺装置が接続できる単一プラグ、ソケット接続を提供する。ＩＯＰ７００のアイリンクポート７０２はＰＣＩインタフェース９０２で接続されたＤＶ／ＭＰＥＧ２プラグインモジュール９０８に送られるＤＶビデオをインポートするのに使うことができる。この装置を用いて出力ビデオはＭＰＥＧ２からＤＶへ変換されてアイリンクポート７０２を介して出力される。アナログ入力ビデオ／オーディオデータ（Ｓ−ビデオあるいは複合ビデオ及びステレオオーディオのような）の入力を容易にするために、付加コネクタ（図示せず）がハードウェアモジュール９０４に挿入されねばならない。
【００４７】
　ＤＶ／ＭＰＥＧ２プラグインモジュール９０８はＤＶフォーマットの入力ビデオデータをＭＰＥＧ２ビデオ及びＰＣＭ（パルスコード変調）オーディオに変換するのに用いられ、その後変換データはハードディスク装置９０６上に格納される。出力段でハードウェアモジュール９０４を使って出力ビデオ及びオーディオをアイリンクポート７０２を介して出力されるＤＶフォーマットに変換してもよい。
【００４８】
　図７はプレイステーション２内にビデオ及びオーディオデータを取り込むためのユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）アナログ入力モジュールの構成を示すブロック図である。ＵＳＢは本質的にＩＥＥＥ１３９４規格と同じプラグアンドプレイ性能を提供し、且つより安価な技術である。しかしＵＳＢのデータ転送速度は１２Ｍｂｐｓに限定される。１２Ｍｂｐｓは１ＭＰＥＧ２Ｉ−フレーム圧縮ビデオストリームをサポートするには十分であるが、非圧縮ＭＰＥＧ２ストリームを変換用装置からＤＶ出力フォーマットへの再変換転送をサポートするのには十分な帯域幅ではない。ＵＳＢポートは小さな電力を周辺装置に供給できるがこの小さな電力ではＤＶコーデックやＭＰＥＧ２エンコーダを維持できない。
【００４９】
　図７に示されたＵＳＢモジュール１２００はそれでもアナログカムコーダとの使用には適している。それはＵＳＢの電力と帯域幅がアナログからＭＰＥＧ２への変換をサポートするのに十分だからである。ＵＳＢモジュール１２００はアナログビデオデータを入力として取り込んでそれを順にビデオデコーダ１２０２、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１２０４、専用ＲＡＭモジュール１２０８を有するＭＰＥＧ２エンコーダ１２０６へと供給する。左右（Ｌ、Ｒ）のオーディオチャンネルが先ずアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１２１２を通して供給され、そのデジタル出力は一時ＦＩＦＯバッファ１２１４に格納される。ＭＰＥＧ２エンコーダ１２０６により出力されるＭＰＥＧ２ビデオデータとＦＩＦＯバッファ１２１４からのデジタルオーディオデータの両方はＵＳＢコントローラ１２１０へ供給される。ＵＳＢコントローラ１２１０はそのデータをＵＳＢポートを介してプレイステーション２へ供給する。
【００５０】
　図８はリアルタイムビデオ編集を実行するのに必要な回路が標準的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に適したＰＣＩカードで提供される本発明の実施例の概略を示す図である。この図８の構成は、モニタ１３１０と、キーボード１３２０と、システム装置１３３０と、システム装置１３３０内に挿入されたＰＣＩカード１３４０とからなる。この実施例においては、ＳＰＵ３００、ＩＯＰ７００、エモーションエンジン１００、図形合成装置２００及びＤＶ／ＭＰＥＧ２プラグインモジュール９０８の機能は全てＰＣＩカード１３４０を介して提供される。この場合、ＰＣ自体のハードディスク装置を使ってビデオ及びオーディオデータのシステムへの取り込を行う。
【００５１】
　図９Ａは、グラフィックス図形要素の標準のプレイステーション２アンチエイリアシング処理が適用された画像を示す図である。図９Ａの画像バージョン１を生成するに当たり、先ずビデオ背景画像が生成される。背景画像は、フルスクリーンの完全な寸法であるテクスチャスプライトとして描かれる変換されていないフルスクリーンビデオである。グラフィックス図形要素のタイル、アンチエイリアシング処理又は明暗効果は必要とされない。次の段階において、背景画像は前景画像のアルファ値を使用している前景画像とアルファ混合される。
【００５２】
　図９Ａの前景画像は、下の右手角がカールされたページの形である。前景画像のコーナ部分を渦巻き状にする構造は、非線形３Ｄ効果を含む。前景画像はタイルの張られたグラフィックス図形要素の隣接するグループから形成され、そして、各グラフィックス図形要素はそれに描かれたテクスチャを有する。３Ｄ効果は、水平三角形ストライプに配置された小さいタイル（フィールドラインにほぼ８つの画素）として描かれる。非線形効果は、エモーションエンジン１００のＣＰＵコア１０２において列毎に計算される。ＣＰＵコア１０２は、３Ｄ効果（すなわち平行シフト及び回転）の線形部分を実行するベクトル装置１０８（１）に、非線形効果に関連する座標を渡す。
【００５３】
　ベクトル装置（１）１０８は更に、ページカールの各タイル頂点のための適切な明暗を計算する。適切な明暗は、その頂点のタイルの垂線と光源を頂点に接続している線との間の角度から決定される。明暗効果は、ＲＧＢ利得及び白フォギングの組合せを使用して実施される。しかし、スクリーンの平面とほぼ直角をなすページカール面の部分のために、明暗値は、アルファ混合（ＲＧＢの明暗は適用されるが）に適用されない。画像のこの種の部分は、変換の非線形部分が図形要素の頂点のｚ値を変えないものとして区別される。ベクトル装置（１）１０８は、変換された頂点に対する、明暗値及び各頂点に対応するテクスチャ座標を含むパラメータを、再現のために図形合成装置２００に対して出力する。
【００５４】
　フェード動作の特別な例として、最初に前景ビデオ画像を描く必要があり、その後前景アルファ値が背景画像と混ぜるために使用されるが、背景画像は後から加えられる。その他もし、前景ビデオがそれ自体重なり、フェードし、その後、重なったビデオが、重ねられたレイヤの数に従って透過して見える背景ビデオの量が変わるように、その下のビデオと混合される。しかしこれは不自然に見える。これは背景と混合されるアルファ値が前景ビデオのトップレイヤと関連するものとなるように、最初に前景を描くことによって避けられる。フェード動作のケースは、例外的である。背景対象物の前に前景対象物を描く全ての他の動作は、画質の劣化となりやすい。
【００５５】
　図９Ａの前景画像には、各グラフィックス図形要素の周辺部にアンチエイリアシング処理が適用されている。したがって、これを「図形要素の処理された」画像として引用する。上に述べたように、図形合成装置２００によって実行されるアンチエイリアシング処理は、グラフィックス図形要素のエッジにおける各画素に対する「適用範囲」（それは、各画素に適用される実際の線の面積比率である）を計算することも含まれる。適用範囲値は、画素のアルファ値と考えられ、アルファ混合は目的カラー（すなわちグラフィックス図形要素の背景の色）及びグラフィックス図形要素のカラーに対し実行される。アンチエイリアシング処理は、図形要素の処理された画像におけるグラフィックス図形要素のエッジをぼやけさせる効果を有する。これは実際に細部を壊してしまうが、一般に画像の見栄えをよくする際に有効な効果を有する。しかし、描画順序が予測不可能であるビデオ処理を実行するときには、グラフィックス図形要素の周辺部でのアンチエイリアシング処理はグラフィックス図形要素のぼけたエッジと関連した画像部分において、望ましくないデザインとなってしまう。更に、グラフィックス図形要素のエッジのアルファ値は、グラフィックス図形要素のエッジが半透明になるようにアンチエイリアシング処理中に変えられる。アンチエイリアス処理されたエッジは、ページの周辺部での画像の見栄えをよくする。
【００５６】
　図９Ｂは、図９Ａに示す図形要素の処理された前景画像の上にアンチエイリアス処理されていない画像を重ねることで生成された画像を概略的に示す図である。図９Ａに示す図形要素の処理された画像部分における望ましくないデザイン効果を克服するために、図形要素の処理されていないバージョンの前景画像、すなわち、グラフィックス図形要素のエッジがアンチエイリアス処理されていない「原画像」バージョンが生成される。原画像は、図９Ｂに示す「混合された」画像である画像バージョン２を生成するために図形要素の処理された画像に重畳される。図形要素の処理された前景画像の周辺エッジはアンチエイリアシング処理によりぼやけるので、ぼやかされたエッジは原画像の占有する領域の外側にまで伸び、重ね合せられた後、露呈したままとなる。重ね合わせのために、原画像の全ての画素に対しアルファ＝１とし、下にある図形要素の処理された画像領域を覆い隠すように、完全に不透明である。図形要素の処理された画像の露呈した周辺領域において、アルファ値は、アンチエイリアシング処理の間、適用範囲比率から計算される値に対応する。ｚテストは、画像のどの部分が上にあるかを決定するため実行される。Ｚｎｅｗ≧Ｚｏｌｄである場合、新しい画素値は旧画素値の上に見えて、再現される。
【００５７】
　図９Ｃは、図９Ｂの合成画像に対応するビデオのフルスクリーンの水平方向及び垂直方向のフィルタリングが、ソフト化処理された画像バージョンを生成するために実行される処理を概略的に示す図である。合成画像バージョンは、ソフト化処理された画像を生成するために操作される。水平フィルタリングは水平方向に１／２画素分だけ画像をシフトすることによって達成される。そして、そこでは内挿処理が行われる。画像はインタレースされているので、単純に垂直方向にシフトしただけでは、フィルタの効果はない。そのため、画素値の内挿を倍の垂直範囲にまで挿入するように、画像の垂直方向のサイズを２倍にすることにより達成される。その後画像は、垂直方向にサイズが１／２に縮小され、画素値の平均化が行われ、水平方向に１／２画素分戻されるようにシフトされる。この水平方向及び垂直方向のフィルタリング処理の結果は、「ソフト化処理された」画像バージョンを生成する。このソフト化処理された画像バージョンは、図９Ｂにおいて示される画像バージョン２の予め定められた領域と置き換えるために使われる。
【００５８】
　図９Ｄは、図９Ｂの画像バージョン２の部分を、対応する図９Ｃのソフト化処理された画像と置き換えることによって最終的なアンチエイリアス処理された画像を生成する方法を説明するための図である。ソフト化処理された画像バージョンは、図９Ｂのアンチエイリアス処理された領域の周辺の境界内部にある、グラフィックス図形要素（この実施例では８ピクセル幅）の領域と置き換えるために使用される。画像バージョン２の周辺領域は、ソフト化処理された画像の対応する部分と置き換えられる。アルファ値が１未満である画像領域は、この段階で全て対応するソフト化処理された画像と取り替えられる。これは、図９Ｄに示されるページカール効果と関連する画像領域を含む。
【００５９】
　図１０は、アンチエイリアス処理された画像の最終バージョンを生成する方法を説明するためのフローチャートである。ステップ１５１０で、図形要素の処理された前景画像はグラフィックス図形要素のグループから生成され、そして、各グラフィックス図形要素の周辺部はアンチエイリアス処理される。ステップ１５１０で、背景画像は単一のスプライトから生成され、フルスクリーンサイズの背景ビデオは、図９Ａの画像１を生成するために前景画像のアルファ値を使用して前景ビデオとアルファ混合される。ステップ１５３０で、アンチエイリアス処理されていない原バージョンの前景画像は、図形要素の処理されたバージョンの上に描かれる。アンチエイリアシング処理によるエッジのぼけにより、下にある図形要素の処理された画像の外側周辺面は、露呈されたままとなる。
【００６０】
　ステップ１５４０で、図９Ｂの合成画像は、画素値の内挿処理を行うため、垂直方向に２倍のサイズとされ、水平方向に１／２画素分だけシフトされる。続くステップ１５５０で、合成画像は１／２のサイズに縮小されるとともに、水平方向に１／２画素分だけ元に戻される。その結果、水平方向及び垂直方向にフィルタをかけられたソフト化処理された画像が得られる。最後にステップ１５６０で、ソフト化処理された画像はアルファ値が１未満である画像バージョン２の周辺領域を含む画像領域と置き換えられる。
【００６１】
　以上説明したように、本発明はコンピュータソフトウェアとして実装することができるが、記憶媒体に記録された形で、又は例えば企業内ネットワーク又はインターネットなどを介してコンピュータに供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
　以上の説明から明らかなように、本発明は、コンピュータソフトウェアとして家庭で使われる装置で実現できる特殊効果のためのアンチエイリアス処理された画像を生成するビデオ処理方法を提供することができ、また、それを実行するプログラムは、記憶媒体あるいはネットワークあるいはインターネット等の通信媒体を介して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】プレイステーション２の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】エモーションエンジンの構成を示すブロック図である。
【図３】図形合成装置（グラフィックシンセサイザ）の構成を示すブロック図である。
【図４】図形合成装置により行われる描画処理を説明するためのブロック図である。
【図５】図形合成装置により使用される表示要素（プリミティブ）図形オブジェクトを説明するための図である。
【図６】デジタルビデオ入出力用の周辺コンポーネント内部接続（ＰＣＩ）プラグインモジュールを備えたシステムの構成を示すブロック図である。
【図７】プレイステーション２内にビデオ及び音声データを取り込むためのＵＳＢアナログ入力モジュールの構成を示すブロック図である。
【図８】リアルタイムビデオ編集の実施に必要な回路が標準的なパソコンに適したＰＣＩカード上で提供される本発明の実施例の概略を示す図である。
【図９】図９Ａは、グラフィックス図形要素の標準のプレイステーション２アンチエイリアシング処理が適用された図形要素の処理された画像の概略を示す図であり、図９Ｂは、図９Ａの図形要素の処理されたバージョンに原画像のアンチエイリアス処理をされていない画像バージョン重畳することによって生成される画像の概略を示す図であり、図９Ｃは、ソフト化処理された画像を生成するために、アンチエイリアスされていない画像バージョンに水平方向及び垂直方向のフィルタリング処理を実行する処理の概略を示す図であり、図９Ｄは、最終的なアンチエイリアス処理された画像が、図９Ｂの画像バージョン２の部分を、図９Ｃのソフト化処理された画像の対応する部分と置き換えることで得られる方法の概略を示す図である。
【図１０】アンチエイリアス処理された画像の最終バージョンを生成する方法を説明するためのフローチャートである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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