(57)【要約】【課題】カラーのOSD表示において、描画像にアンチエイリアシング処理を施す場合、各階調に適合する濃淡色を描画プレーンの透過率を利用して生成するため、CLUTメモリに登録されているRGBデータの数によりアンチエイリアシングの精度を制限されないことを特徴とする画像処理装置および方法である。【解決手段】グラフィック命令解析部２と、フォントデータ用メモリ３と、フォントデータ用メモリ３から取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化する文字生成器４と、ＲＧＢ色データ値を書き込んだCLUTメモリ６、７と、画素毎に最適なα値を算出するαブレンド付加器８と、αブレンド付加器８により作成したα値とCLUTメモリ６、７から読み出したRGB色データ値を使い描画像を合成するグラフィックス合成器９と、ビデオ混合器１０と、ディスプレイ１１とを備えている。【選択図】図１
2005208126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字描画命令を発生する手段と、文字データを蓄積したフォントデータ用メモリと、前記文字描画命令に従い前記フォントデータ用メモリから取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化する文字生成器と、赤、緑および青の値を含むＲＧＢ色データ値を書き込んだCLUTメモリと、前記CLUTメモリから前記ＲＧＢ色データ値を取得し前記文字生成器で生成された階調文字データを基に画素毎に最適なα値を算出するαブレンド付加器と、前記αブレンド付加器により作成した前記α値と前記CLUTメモリから読み出した前記RGB色データ値を使い描画像を合成するグラフィックス合成器と、作成した前記描画像とビデオ画像を合成するビデオ混合器と、合成した画像を出力するディスプレイとを備えた画像処理装置。
【請求項２】
文字描画命令を発生する手段と、文字データを蓄積したフォントデータ用メモリと、前記文字描画命令に従い前記フォントデータ用メモリから取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化する文字生成器と、赤、緑および青の値を含むＲＧＢ色データ値を書き込んだCLUTメモリと、前記CLUTメモリから前記ＲＧＢ色データ値を取得し前記文字生成器で生成された階調文字データを基に画素毎に最適なα値を算出するαブレンド付加器と、前記αブレンド付加器により作成した前記α値と前記CLUTメモリから読み出した前記RGB色データ値を使い描画像を合成するグラフィックス合成器とを備えた画像処理装置を用いた画像処理方法であって、
前記手段より文字描画命令が入力され、前記フォントデータ用メモリから文字データを読み出し、前記文字データを前記文字生成器に入力し、前記文字生成器で画素毎に階調化された階調文字データを生成し、前記αブレンド付加器において前記CLUTメモリから画素毎のRGB色データ値を取得し、前記文字生成器で得られた前記階調文字データを基に、画素毎にα値を算出し、前記CLUTメモリから得られたRGB色データ値と前記αブレンド付加器で得られたα値を前記グラフィックス合成器に入力することにより、描画像を作成することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン、VTRなどの画像に文字、図形、記号などの制御情報あるいはサービス情報を重ねて表示する場合に用いる画像処理装置および画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン、VTRなどの画像に文字、図形、記号などの描画像を重ねて表示する機能をオンスクリーンディスプレイ（OSD）と呼ぶ。カラーのOSD表示の描画像は、赤（R）、青（G）、緑（G）の各色情報と透過率（α）で構成される。
【０００３】
また、文字描画像を表示する場合、画面を構成する有限個の多数の画素によって描画像が形成されるため、文字と背景の境界部分が不自然にギザギザに見えることがある。この状態をエイリアスと呼ぶ。エイリアスを解消するための処理がアンチエイリアシングである。アンチエイリアシング処理とは、境界周辺の画素に、文字の色と背景色の中間色を設定し、エイリアスを目立たなくすることである。このとき使用する中間色の種類数を階調数という。
【０００４】
従来のOSD画像処理装置の構成は、図５で示すように、グラフィック命令部（グラフィック描画および文字描画を意味するプログラム命令部）を解析してグラフィック描画命令および文字描画命令を出力するグラフィック命令解析部５１と、グラフィック描画命令に従い図形を生成する図形生成器５４と、文字データを蓄積したフォントデータ用メモリ５２と、フォントデータ用メモリ５２から取り出した文字データを基に文字を階調を付けて図形化する文字生成器５３と、グラフィックス描画に用いるRGB+αデータ値を書き込んだ色データテーブル（CLUTという）メモリ５５および５６と、RGB+αデータ値をCLUTメモリ５５、５６から取り出し文字生成器５３から得た階調文字データと図形生成器５４から得た前記図形を基に描画像を合成するグラフィックス合成器５７と、作成した描画像とビデオ画像を合成するビデオ混合器５８と、合成した画像を出力するディスプレイ５９から成る。
【０００５】
CLUTメモリ５５および５６に書きこむRGB+αデータ値は、赤（R）、青（G）、緑（G）の各色情報となる、任意の値を持つRGB色データ値と、一定の値（完全非透過）をもつ透過率αである。
【特許文献１】特開平２０００−１５５５６８号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の方法で文字にアンチエイリアシング処理を行った場合を考える。例えば、文字色を黒、文字背景色を白とし４階調でアンチエイリアシングする場合、文字生成器５３から生成された階調文字データは、図６に示すように４種類の階調画素ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０で構成される。これらの階調画素に文字色黒から背景色白までの濃淡色を割り当てると、図７（ａ）に示すように色画素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２に変換される。ａ２には文字色である黒色、ｂ２には中間色として濃い灰色、ｃ２には中間色として薄い灰色、ｄ２には背景色である白色を指定する。RGB+α各８ビットを持つ画像処理装置に対し、RGB色データ値を任意の値に変化させることにより文字色黒、背景色白および中間色灰色を生成すると、例えば図７（ｂ）に示す図表８０のように値を決めることができる。図７（ｂ）において、  一つの色に８ビットを用いて０ｘ００から０ｘFFまでの値で指定している。０ｘ００が最もその色の強度が弱く、０ｘFFが最も強いことを意味する。
【０００７】
色画素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２はそれぞれ異なるRGB色データ値を持つため、図７（ａ）を描画するためには、CLUTメモリ５５、５６に４種類のRGB＋αデータ値を書き込んでおく必要がある。このときのCLUTメモリ５５、５６内のデータ領域の例を、図８に示す。
【０００８】
つまり、階調数が多い高度なアンチエイリアシング処理を行うためには多くの色データをCLUTメモリ５５、５６に書き込まなければならないし、逆に、CLUTメモリ５５、５６に書き込まれているRGB＋αのデータ数が少なければ、高精度なアンチエイリアシング処理は実現できないことになる。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、少数のRGBデータ値で滑らかな色変化を持った高精度なアンチエイリアシング処理を実現できる画像処理装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の画像処理装置は、文字描画命令を発生する手段と、文字データを蓄積したフォントデータ用メモリと、文字描画命令に従いフォントデータ用メモリから取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化する文字生成器と、赤、緑および青の値を含むＲＧＢ色データ値を書き込んだCLUTメモリと、CLUTメモリからＲＧＢ色データ値を取得し文字生成器で生成された階調文字データを基に画素毎に最適なα値を算出するαブレンド付加器と、αブレンド付加器により作成したα値とCLUTメモリから読み出したRGB色データ値を使い描画像を合成するグラフィックス合成器と、作成した描画像とビデオ画像を合成するビデオ混合器と、合成した画像を出力するディスプレイとを備えたものである。
【００１１】
この発明の画像処理方法は、文字描画命令を発生する手段と、文字データを蓄積したフォントデータ用メモリと、文字描画命令に従いフォントデータ用メモリから取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化する文字生成器と、赤、緑および青の値を含むＲＧＢ色データ値を書き込んだCLUTメモリと、CLUTメモリからＲＧＢ色データ値を取得し文字生成器で生成された階調文字データを基に画素毎に最適なα値を算出するαブレンド付加器と、αブレンド付加器により作成したα値とCLUTメモリから読み出したRGB色データ値を使い描画像を合成するグラフィックス合成器とを備えた画像処理装置を用いた画像処理方法であって、
手段より文字描画命令が入力され、フォントデータ用メモリから文字データを読み出し、文字データを文字生成器に入力し、文字生成器で画素毎に階調化された階調文字データを生成し、αブレンド付加器においてCLUTメモリから画素毎のRGB色データ値を取得し、文字生成器で得られた階調文字データを基に、画素毎にα値を算出し、CLUTメモリから得られたRGB色データ値とαブレンド付加器で得られたα値をグラフィックス合成器に入力することにより、描画像を作成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の画像処理装置および方法によれば、画素毎に任意のα値を付加することにより文字の階調表現を実現するため、カラーのOSD表示において、描画像にアンチエイリアシング処理を施す場合、各階調に適合する濃淡色を描画プレーンの透過率を利用して生成することができるため、CLUTメモリに登録されているRGBデータの数によりアンチエイリアシングの精度を制限されない。
【００１３】
また、文字に階調を付けて図形化する文字生成器からの出力データに対し、上記のように画素毎にα値を操作する、描画プレーンの下層にあるプレーンの色を操作する、といった手段を持つことにより、描画プレーンの背景色及び下層プレーンの背景色を使用して、階調化された描画像に適合する濃淡色を実現することができる。
【００１４】
その結果、本発明による画像処理装置では、少数のRGBデータ値で滑らかな色変化を持った高精度なアンチエイリアシング処理を実現できる。
【００１５】
また、グラフィックス合成器で、文字を描画する描画プレーンとその下層プレーンとを合成する時に、下層プレーンの色を変化させることにより、文字の見かけ上の色を変えることができるし、下層プレーンの色と文字背景色を同色にすることで文字を非表示にすることもできる。また、下層プレーンの色を時間周期的に変更することにより、文字の点滅を表現することもできる。
【００１６】
さらに、文字を形成する各画素の透過率を完全不透明から完全透明へと段階的に変化させることにより文字を浮かび上がらせて表示する（この効果をフェードインという）ことができるし、逆に、文字部分の透過率を完全透過から完全不透過へ段階的に変化させることにより、文字を除々に消していく（この効果をフェードアウトという）ことができるなど、透過率を変化させることにより文字の見え方に特殊効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の描画処理装置および方法について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の画像処理装置において、グラフィック命令解析部２はグラフィック命令部を解析してグラフィック描画命令および文字描画命令を出力する。図形生成器５はグラフィック描画命令に従い図形を生成する。フォントデータ用メモリ３は文字データを蓄積する。文字生成器４は文字描画命令に従いフォントデータ用メモリ３から取り出した文字データを基に文字に階調を付けて図形化し階調文字データを生成する。CLUTメモリ６、７は赤、緑および青の値を含むRGB色データ値を書き込んだ色データテーブルメモリである。αブレンド付加器８はCLUTメモリ６、７からＲＧＢ色データ値を取得し文字生成器４で生成された階調文字データを基に画素毎に最適なα値を算出する。グラフィックス合成器９はαブレンド付加器８により作成したα値と、CLUTメモリ６、７から取り出したRGBデータ値を使い、描画像を合成する。ビデオ混合器１０は作成した描画像とビデオ画像を合成する。ディスプレイ１１は合成した画像を出力する。
【００１９】
次に、図２に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施の形態における画像処理手順を説明する。まず、グラフィック命令解析部２より文字描画命令が入力された場合(ステップ２１)、フォントデータ用メモリから描画指定された文字データを読み出し、文字生成器に入力する(ステップ２２)。文字生成器４では、１画素毎に階調レベル値を持つ階調文字データを生成する(ステップ２３)。次に、指定された文字背景色に対するRGB色データ値をCLUTメモリ６、７から読み出し(ステップ２４)、αブレンド付加器８において、1画素毎に、ステップ２３で生成した階調レベルに適合するα値を算出する(ステップ２５)。ステップ２４、ステップ２５で得られたRGB色データ値およびα値をグラフィックス合成器９に入力し、描画像を作成する。
【００２０】
例えば、文字色を黒、文字背景色を白とし４階調でアンチエイリアシングする場合を考える。上記で示したように、文字生成器４から生成された階調文字データは、図６に示すように４種類の階調データａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０で構成される。各階調に適合する濃淡色は、αブレンド生成器８で画素毎に任意のα値を算出することにより生成すると、RGB+α各８ビットを持つ画像処理装置に対し、例えば図３（ｂ）に示す図表４０のように値を決めることができる。各画素ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０に対し図表４０で示す値を割り当てると、図３（ａ）に示すように色画素ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に変換される。文字を描画するプレーン４１の下層にあるプレーン４２を黒色で描画することにより、見かけ上、文字色黒、中間色灰色２色、文字背景色白色を実現することができる。この方法では、文字背景色に使用する白色のRGBデータと、下層プレーン４２の描画に使用するRGBデータの２種類しか必要としないため、図３（ａ）を描画するためには、CLUTメモリ６、７にはこれら２種類のRGBデータしか書き込んでおく必要はない。このときのCLUTメモリ６、７内のデータ領域の例を図４に示す。
【００２１】
なお、図形を描画する場合も文字描画と同様に、図形生成器５、CLUTメモリ６、７およびαブレンド付加装置８を使用することにより1種類のRGBデータと８ビット２５６種類のα値を組み合わせることで２５６色を実現し描画することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明にかかる画像処理装置および方法は、少数のRGBデータ値で滑らかな色変化を持った高精度なアンチエイリアシング処理を実現できる等の効果があり、画像処理装置および方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明における画像処理手順の実施形態を説明するフローチャート図である。
【図３】（ａ）は本発明で提案する文字描画表示例の説明図、（ｂ）は各画素におけるRGB+αのデータ値の図である。
【図４】本発明で使用するCLUTメモリ内のＲＧＢ色データ値の図である。
【図５】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】文字生成器で作成した階調付き文字データ例の説明図である。
【図７】（ａ）は従来の文字画像表示例の説明図、（ｂ）は各画素におけるRGB+αのデータ値の図である。
【図８】従来のCLUTメモリに書き込まれるRGB+αの値の図である。
【符号の説明】
【００２４】
２    グラフィック命令解析部
３    フォントデータ用メモリ
４    文字生成器
５    図形生成器
６    CLUTメモリ
７    CLUTメモリ
８    αブレンド付加装置
９    グラフィックス合成器
１０    ビデオ混合器
１１    ディスプレイ
４１    描画プレーン
４２    下層プレーン
ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０  画素
ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１  色画素
【図１】
2005208126.tif 000003
【図２】
2005208126.tif 000004
【図３】
2005208126.tif 000005
【図４】
2005208126.tif 000006
【図５】
2005208126.tif 000007
【図６】
2005208126.tif 000008
【図７】
2005208126.tif 000009
【図８】
2005208126.tif 000010