(57)【要約】【課題】処理時間を増大することなく、かつ回路規模を増大させることなく、オンスクリーン表示が可能なオンスクリーン表示装置およびオンスクリーン表示方法を提供する。【解決手段】第１の形式で作成した複数のオンスクリーン用の表示データを記憶するオンスクリーン表示データ記憶手段３０と、前記映像を前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データとして記憶する映像データ記憶手段と３３、前記複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成するオンスクリーン表示データ合成手段３６と、前記オンスクリーン表示データ合成手段において合成したオンスクリーン用の表示データを前記第１の形式とは異なる表示形式の表示データへ変換するデータ変換手段３１と、前記データ変換手段において変換したオンスクリーン用の表示データを、前記映像データと合成する画像合成手段３４とを備える。【選択図】        図３
2005017610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像上にオンスクリーン用の表示データを重ねて表示するオンスクリーン表示装置であって、
第１の形式で作成した複数のオンスクリーン用の表示データを記憶するオンスクリーン表示データ記憶手段と、
前記映像を前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データとして記憶する映像データ記憶手段と、
前記複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成するオンスクリーン表示データ合成手段と、
前記オンスクリーン表示データ合成手段において合成したオンスクリーン用の表示データを前記第１の形式とは異なる表示形式の表示データへ変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段において変換したオンスクリーン用の表示データを、前記映像データと合成する画像合成手段とを備えるオンスクリーン表示装置。
【請求項２】
前記オンスクリーン表示データ合成手段は前記複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを一つに合成する請求項１記載のオンスクリーン表示装置。
【請求項３】
前記第１の形式で作成したオンスクリーン用の表示データがビットマップデータである請求項１又は２記載のオンスクリーン表示装置。
【請求項４】
前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データがＹＣ形式またはＲＧＢ形式の映像データである請求項１又は２記載のオンスクリーン表示装置。
【請求項５】
前記オンスクリーン表示データ合成手段は、論理演算による合成を行う請求項１又は２記載のオンスクリーン表示装置。
【請求項６】
映像上にオンスクリーン用の表示データを重ねて表示するオンスクリーン表示方法であって、
第１の形式で作成した複数のオンスクリーン用の表示データから表示に用いる複数の表示データを選択する表示データ選択ステップと、
前記表示データ選択ステップにおいて選択した複数の表示データを合成するオンスクリーン表示データ合成ステップと、
前記オンスクリーン表示データ合成ステップにおいて合成した表示データを第１の形式とは異なる表示形式の表示データへ変換するデータ変換ステップと、
前記第１の形式とは異なる表示形式に変換した表示データを、前記映像を記憶する前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データと合成する画像合成ステップとを含むオンスクリーン表示方法。
【請求項７】
前記オンスクリーン表示データ合成ステップは前記表示データ選択ステップにおいて選択した複数の表示データを一つに合成する請求項６記載のオンスクリーン表示方法。
【請求項８】
前記第１の形式がビットマップ形式である請求項６又は７記載のオンスクリーン表示方法。
【請求項９】
前記表示データ選択ステップで選択した複数の表示データを、論理演算によってオンスクリーン用の表示データへ合成する請求項６又は７記載のオンスクリーン表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像上にオンスクリーン用の表示データを重ねて表示するオンスクリーン表示装置およびオンスクリーン表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビットマップ形式のオンスクリーン表示装置は、ビットマップデータを該当する色データ（ＹＣデータ、あるいはＲＧＢデータ）に変換してから、記録した映像データと合成してモニタに表示している（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
また、オンスクリーン用の表示データの切り替えを容易に行うために、オンスクリーン用の表示データを複数のブロックに分け、それぞれのブロックを表示レイヤーに独立して記録しておき、これらの表示レイヤー毎に表示データの書き換えや組み合わせの切り替えを行う方法を採用する場合が多くなっている。この場合、表示レイヤー毎にＹＣデータ変換回路を用いて色データ変換を行い、変換後の色データで合成した画面出力を行うことが一般的である。
【０００４】
図１はこのような従来のオンスクリーン表示装置を示し、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）レイヤーデータバッファ１０と、ＹＣ変換テーブル１５を持ったＹＣデータ変換回路１１と、データバッファ１２と、撮像画像データバッファ１３と画像合成回路１４とを備えている。
【０００５】
これらのうち、ＯＳＤレイヤーデータバッファ１０は、ビットマップ形式のオンスクリーン用の表示データをＯＳＤレイヤーとして格納している。ＹＣデータ変換回路１１は、ＯＳＤレイヤーバッファ１０に格納されたオンスクリーン用のデータをＹＣ画像データに変換するものである。また、データバッファ１２は、各ＹＣ画像データを一時格納し、全てのＹＣ画像データが出揃ったときにこれらを出力するものである。
【０００６】
撮像画像データバッファ１３は、記録した映像（画像）を格納するものである。画像合成回路１４は、出揃った前記ＹＣ画像データを、撮像画像データバッファ１３から得られた撮像画像と合成して画像出力するように機能する。この合成画像が表示器（図示しない）に表示される。
【０００７】
そこで、オンスクリーン用の表示データを複数のレイヤーに分割して表示する場合、ＯＳＤレイヤーデータバッファ１０に格納されたビットマップ情報を、１つのＹＣデータ変換回路１１を使ってＹＣ画像データに変換する。このとき色変換処理は、▲１▼、▲２▼、▲３▼といったような順次処理によって行われる。変換されたＹＣ画像データは、一旦、データバッファ１２に格納される。そして、合成する全ての画像データが揃った時点で、画像合成回路１４を使って撮像画像データバッファ１３０格納されている撮像画像と合成されて、画像出力されて表示される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−６３１３９号公報
【特許文献２】
特開昭６３−２６７８７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のオンスクリーン表示装置にあっては、ＯＳＤデータ（ビットマップデータ）が揃ってから表示器に表示されるまでに、ＯＳＤレイヤーデータバッファ１０の個数分のＹＣ色変換処理を順次行い、さらにデータバッファ１２に格納する全てのＹＣ画像データが揃うまで表示が行われないため、全体として処理時間が増大し、表示までのタイムラグが発生する。
【００１０】
これを解決するために、ＹＣデータ色変換から画像合成までを水平処理単位で分割したり、動作クロックを上げることで順次処理自体を高速化したりしてきたが、順次処理制御のための回路が複雑になるなどの問題があった。
【００１１】
また、画像合成回路１４についても、合成する画像入力が増えるにつれて、表示させる画像の優先順位や合成配分などの制御がさらに複雑化し、表示システム全体の回路規模が増大する要因となっていた。また、変換した色データを一時的に保持するためのデータバッファ１２が必要となるので回路規模はさらに増大する。
【００１２】
もちろん、前記のような表示までのタイムラグを無くすために、図２に示すように、ＯＳＤレイヤーデータバッファ２０毎に色変換回路としてのＹＣデータ変換回路２１を接続した構成も考えられる。
【００１３】
しかしながら、この場合にＹＣデータ変換回路（数千ゲート規模）がＯＳＤレイヤーデータバッファの増加分だけ増え、回路規模はさらに増大する。
【００１４】
本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、処理時間を増大することなく、かつ回路規模を増大させることなく、オンスクリーン表示が可能なオンスクリーン表示装置およびオンスクリーン表示方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のオンスクリーン表示装置は、映像上にオンスクリーン用の表示データを重ねて表示するオンスクリーン表示装置であって、第１の形式で作成した複数のオンスクリーン用の表示データを記憶するオンスクリーン表示データ記憶手段と、前記映像を前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データとして記憶する映像データ記憶手段と、前記複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成するオンスクリーン表示データ合成手段と、前記オンスクリーン表示データ合成手段において合成したオンスクリーン用の表示データを前記第１の形式とは異なる表示形式の表示データへ変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段において変換したオンスクリーン用の表示データを、前記映像データと合成する画像合成手段とを備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成し、その後順次色変換処理を行うことで、色変換処理および画像合成処理をするオンスクリーン用の表示データ数が従来よりも減り、一つの色変換回路のみで表示までの処理時間を低減できる。また、映像データとの画像合成前にデータバッファに格納するオンスクリーン用の表示データ数が減るため、従来使用したデータバッファの個数を減らすことができ、色変換回路および画像合成回路の規模を削減することができる。
【００１７】
また、本発明のオンスクリーン表示装置は、前記オンスクリーン表示データ合成手段が前記複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを一つに合成する構成を有している。
【００１８】
この構成により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを一括して一つのオンスクリーン用表示データに合成し、その後色変換処理を行うことで、色変換処理および画像合成処理をするオンスクリーン用の表示データ数が一つになり、一つの変換回路のみで表示までの処理時間を低減できる。また、映像データとの画像合成前にオンスクリーン用の表示データを格納するデータバッファを持つ必要がないため、従来使用したデータバッファを省くことができ、色変換回路および画像合成回路の規模を削減することができる。
【００１９】
また、本発明のオンスクリーン表示装置は、前記第１の形式で作成したオンスクリーン用の表示データがビットマップデータである構成を有している。
【００２０】
この構成により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データをビットマップデータの形式で合成することによって、簡単な論理演算で複数のオンスクリーン用の表示データを合成できるため、従来の色変換した複数の表示データと映像データの画像合成処理による表示までの処理時間と比べて処理時間を削減することができる。
【００２１】
また、本発明のオンスクリーン表示装置は、前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データがＹＣ形式またはＲＧＢ形式の映像データである構成を有している。
【００２２】
この構成により、色画像（映像）データを表示器で表示する際に、文字、グラフィックスなどの表示データとともに重ねて表示することができる。
【００２３】
また、本発明のオンスクリーン表示装置は、前記オンスクリーン表示データ合成手段が論理演算による合成を行う構成を有している。
【００２４】
この構成により、色変換処理する前に簡単な論理回路で複数のオンスクリーン用の表示データを合成できるため、色変換回路および画像合成回路の回路規模を削減することができ、また簡単な論理演算であるためオンスクリーン表示データ合成回路も小規模にすることができる。
【００２５】
また、本発明のオンスクリーン表示方法は、映像上にオンスクリーン用の表示データを重ねて表示するオンスクリーン表示方法であって、第１の形式で作成した複数のオンスクリーン用の表示データから表示に用いる複数の表示データを選択する表示データ選択ステップと、前記表示データ選択ステップにおいて選択した複数の表示データを合成するオンスクリーン表示データ合成ステップと、前記オンスクリーン表示データ合成ステップにおいて合成した表示データを第１の形式とは異なる表示形式の表示データへ変換するデータ変換ステップと、前記第１の形式とは異なる表示形式に変換した表示データを、前記映像を記憶する前記第１の形式とは異なる表示形式の映像データと合成する画像合成ステップとを含む。
【００２６】
この方法により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成し、その後順次色変換処理を行うことで、色変換処理および画像合成処理をするオンスクリーン用の表示データ数が従来よりも減り、一つの色変換回路のみで表示までの処理時間を低減できる。また、映像データとの画像合成前にデータバッファに格納するオンスクリーン用の表示データ数が減るため、従来使用したデータバッファの個数を減らすことができ、色変換回路および画像合成回路の規模を削減することができる。
【００２７】
また、本発明のオンスクリーン表示方法は、前記オンスクリーン表示データ合成ステップにおいて、前記表示データ選択ステップにおいて選択した複数の表示データを一つに合成する。
【００２８】
この方法により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを一括して一つのオンスクリーン用表示データに合成し、その後色変換処理を行うことで、色変換処理および画像合成処理をするオンスクリーン用の表示データ数が一つになり、一つの変換回路のみで表示までの処理時間を低減できる。また、映像データとの画像合成前にオンスクリーン用の表示データを格納するデータバッファを持つ必要がないため、従来使用したデータバッファを省くことができ、色変換回路および画像合成回路の規模を削減することができる。
【００２９】
また、本発明のオンスクリーン表示方法は、前記第１の形式がビットマップ形式である。
【００３０】
この方法により、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データをビットマップデータの形式で合成することによって、簡単な論理演算で複数のオンスクリーン用の表示データを合成できるため、従来の色変換した複数の表示データと映像データの画像合成処理による表示までの処理時間と比べて処理時間を削減することができる。
【００３１】
また、本発明のオンスクリーン表示方法は、前記表示データ選択ステップで選択した複数の表示データを、論理演算によってオンスクリーン用の表示データへと合成する。
【００３２】
この方法により、色変換処理する前に簡単な論理回路で複数のオンスクリーン用の表示データを合成できるため、色変換回路および画像合成回路の回路規模を削減することができ、また簡単な論理演算であるためオンスクリーン表示データ合成回路も小規模にすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図３は本発明の実施の形態によるオンスクリーン表示装置を示すブロック図である。図３において、ＯＳＤレイヤーデータバッファ３０は、それぞれがビットマップデータであるＯＳＤレイヤーを格納しており、これらのＯＳＤレイヤーは表現したい画像に応じて選択され、ビットマップ合成回路３６で組み合わされる。ＹＣデータ変換回路３１は、ＹＣ変換テーブル３５を参照して、ＯＳＤレイヤーをビットマップデータからＹＣ画像データへとＹＣ変換して画像合成回路３４へと出力する。画像合成回路３４は、ＹＣ画像データである撮像データをＹＣ変換されたＯＳＤレイヤーと合成し、最終的な画像データとして出力する。
【００３４】
本発明においては、ＯＳＤレイヤーを、ＹＣデータ変換回路３１の前に合成するためのビットマップ合成回路３６を新たに設けた点において、従来と異なっている。このビットマップ合成回路３６は表示に用いられるＯＳＤレイヤーが複数ある場合には、ビットマップ形式のままこれらを合成する。このビットマップ合成回路３６は、ＯＳＤレイヤーがＹＣデータ変換回路３１に入力される前に、これらのＯＳＤレイヤーを１つに合成しておくことによって、ＹＣデータ変換回路３１への入力データを１つにすることができる。
【００３５】
従って、オンスクリーン表示を行うための処理において、ＯＳＤレイヤーの数に関係なくＹＣデータ変換処理が１回だけで済み、処理時間の短縮につながる。また、画像合成回路３４についても、合成する入力データを２つに削減することが可能になり、回路規模の削減につながる。もちろん、ビットマップ合成回路３６は追加されるが、後述するように、ビットマップ合成回路３６の回路規模は、画像信号であるＹＣ画像データを合成する画像合成回路３４と比べると遥かに小さくて済む。
【００３６】
さらに、ビットマップ合成回路３６について詳細に説明する。ＯＳＤレイヤーデータバッファ３０に格納されているビットマップデータの構成は図４のデータ構成４０に示される。図４に示すように、ビットマップデータはＹＣ変換テーブル３５のテーブル数に対応した簡単なビットデータの集まり（コードデータ）である。従って、これらのビットマップデータの合成は簡単な論理演算で行うことができ、ビットマップ合成回路３６は、ＹＣ変換後のデータを合成する従来ケースに比べると、単純で小規模な回路構成で実現できる。例えば、映像信号はＲ、Ｇ、Ｂ、もしくはＹ（輝度）、Ｃｂ、Ｃｒ（共に色差）と３つのデータから成り立つので、ビットマップの合成に比べると最低でも３倍の回路規模が必要となる。
【００３７】
ビットマップ合成回路３６として３入力ＯＲゲート回路を用い、ＹＣ変換テーブルの数を１５、１ドット表示当たりのビット数を４ビットで表現した場合を例にとってさらに説明を加える。この場合、図４のパターン表示（表示データ）４１をビットマップデータに置き換えると、図４のデータ構成４２となる。また、図５のパターン表示５１は図５のビットマップデータ構成５２、図６のパターン表示６１は図６のビットマップデータ構成６２となる。ここで、赤は例えばＹＣ変換テーブル番号１、青はＹＣ変換テーブル番号２、緑はＹＣテーブル番号３とする。
【００３８】
これらのビットマップデータを３入力ＯＲゲート回路で構成したビットマップ合成回路３６で合成すると、出力されるデータは図７のビットマップデータ構成７２となる。これらのビットマップデータ構成７２のデータをＹＣデータ変換回路３１に入力すると、図７のパターン表示７１に示す画像パターンが出力される。なお、参考例の場合、画像が重なる部分は全て緑色で表示される。
【００３９】
このようにＯＳＤレイヤーをＹＣデータ変換する前のビットマップデータの状態で合成することにより、簡単な論理回路で合成可能なので、複数のＯＳＤレイヤーを用いても回路規模は増大しない。また、ＯＳＤレイヤーと撮像画像との合成も一度で済むので処理時間も増大しない。
【００４０】
次に、図８を用いて、本実施の形態におけるＯＳＤ合成を実現する具体的なソフトウェア処理について説明を加える。まず、複数のＯＳＤレイヤーデータバッファ３０から表示に用いる表示データ（ビットマップデータ）を選択する（ステップＳ１）。次に、各ＯＳＤレイヤーデータバッファ３０から表示データを読み出し、選択された表示データであった場合は（ステップＳ２）、表示データをすでに選択された他の表示データとビットマップ形式で論理合成する（ステップＳ３）。
【００４１】
選択された表示データが全て合成されていない場合は、次のＯＳＤレイヤーデータバッファから表示データを読み出して、上記ステップＳ２〜ステップＳ３の処理を繰り返す（ステップＳ４）。選択された表示データが全て合成された場合は、合成された合成表示データをＹＣデータ変換回路３１において異なる表示形式、つまりＹＣ画像データへと変換し（ステップＳ５）、変換した合成表示データ（ＹＣ画像データ）と撮像画像データバッファ３３に記憶された映像データ（ＹＣ画像データ）と合成し（ステップＳ６）、合成した映像データをディスプレイ（図示しない）上に表示する（ステップＳ７）。
【００４２】
本実施形態においても、表示データを順次合成する必要はあるが、ビットマップ形式のデータを単純に論理合成するだけであるので、ＹＣ変換後の映像信号を順次合成する従来方法と比べると処理速度は格段に向上する。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、ビットマップデータであるＯＳＤレイヤーを合成する論理回路としてＯＲゲートを用いて説明したが、ＯＳＤレイヤーを用いて表現したい表示画像に応じて、ＡＮＤ・ＥＸＯＲ・ＮＯＴなどの論理演算回路を用いることができる。この場合にも、複数のＯＳＤレイヤーを用いても回路規模が増大するのを回避できる。
【００４４】
また、ＹＣ変換テーブルの数、１ドット表示あたりのビット数などは本実施の形態に限られないことは言うまでもない。また、画像（映像）データとしてもＹＣデータに限られるものではなく、ＲＧＢデータなどでもよいことは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、色変換処理する前に複数のオンスクリーン用の表示データから選択した複数の表示データを合成し、その後順次色変換処理を行うことで、色変換処理および画像合成処理をするオンスクリーン用の表示データ数が従来よりも減り、一つの色変換回路のみで表示までの処理時間を低減できる。また、映像データとの画像合成前にデータバッファに格納するオンスクリーン用の表示データ数が減るため、従来使用したデータバッファの個数を減らすことができ、色変換回路および画像合成回路の規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のオンスクリーン表示装置を示すブロック図
【図２】従来の他のオンスクリーン表示装置を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態によるオンスクリーン表示装置を示すブロック図
【図４】ＯＳＤレイヤーに格納されたビットマップデータのデータ構成と表示パターンを示す説明図
【図５】他のＯＳＤレイヤーに格納されたビットマップデータのデータ構成と表示パターンを示す説明図
【図６】他のＯＳＤレイヤーに格納されたビットマップデータのデータ構成と表示パターンを示す説明図
【図７】ビットマップ合成回路から出力されるビットマップデータのデータ構成と表示パターンを示す説明図
【図８】本発明によるオンスクリーン表示方法の実行手順を示すフローチャート
【符号の説明】
３０  ＯＳＤレイヤーデータバッファ（オンスクリーン表示データ記憶手段）
３１  ＹＣデータ変換回路（データ変換手段）
３３  撮像画像データバッファ（映像データ記憶手段）
３４  画像合成回路（画像合成手段）
３５  ＹＣ変換テーブル
３６  ビットマップ合成回路（オンスクリーン表示データ合成手段）
【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】
2005017610.tif 000008
【図７】
2005017610.tif 000009
【図８】
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