(57)【要約】【課題】より少ない負荷でオブジェクトの動きを滑らかに描画することを目的とする。【解決手段】データ内にページ記述言語が新たに観測されたか否かを判断する言語観測判断手段と、言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されたと判断された場合、ページ記述言語からオブジェクトに関する情報を抽出するオブジェクト情報抽出手段と、言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されなかったと判断された場合、オブジェクトに関する情報の変化に係る時間関数を用いて、オブジェクトに関する情報を予測するオブジェクト情報予測手段と、を有することによって前記課題を解決する。【選択図】図２
2007316737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリング時間において、データ内にページ記述言語が新たに観測されたか否かを判断する言語観測判断手段と、
前記言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されたと判断された場合、ページ記述言語からオブジェクトに関する情報を抽出するオブジェクト情報抽出手段と、
前記言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されなかったと判断された場合、オブジェクトに関する情報の変化に係る時間関数を用いて、オブジェクトに関する情報を予測するオブジェクト情報予測手段と、
前記オブジェクト情報抽出手段において抽出されたオブジェクトに関する情報又は前記オブジェクト情報予測手段において予測されたオブジェクトに関する情報に基づいて、オブジェクトを描画するオブジェクト情報描画手段と、
を有することを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記オブジェクト情報予測手段は、再帰フィルタを用いて前記オブジェクトに関する情報を予測する線形予測手段を有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記オブジェクト情報予測手段は、一次変換を用いて前記オブジェクトに関する情報を予測する一次変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項４】
描画装置における描画方法であって、
サンプリング時間において、データ内にページ記述言語が新たに観測されたか否かを判断する言語観測判断ステップと、
前記言語観測判断ステップにおいてページ記述言語が新たに観測されたと判断された場合、ページ記述言語からオブジェクトに関する情報を抽出するオブジェクト情報抽出ステップと、
前記言語観測判断ステップにおいてページ記述言語が新たに観測されなかったと判断された場合、オブジェクトに関する情報の変化に係る時間関数を用いて、オブジェクトに関する情報を予測するオブジェクト情報予測ステップと、
前記オブジェクト情報抽出ステップにおいて抽出されたオブジェクトに関する情報又は前記オブジェクト情報予測ステップにおいて予測されたオブジェクトに関する情報に基づいて、オブジェクトを描画するオブジェクト情報描画ステップと、
を有することを特徴とする描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置及び描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ等のディスプレイシステムの多チャンネル化や多機能化が進んでいる。これにより、アニメーションや３Ｄ等の分かり易く且つ魅力的なメニュー（ユーザインターフェース）をディスプレイ上に表示するニーズが高まってきた。アニメーション表示の実現方法として静止画を連続描画する手法がある。ここではページ記述言語のシーケンスを連続レンダリングすることでアニメーションを表示するシステムについて考える。
【０００３】
ページ記述言語のシーケンスを描画して表示されるアニメーションのメニューをマルチウィンドウに表示したり、ページ記述言語のシーケンスが無線通信等で配信したりする場合、帯域が保証できない状況が起こる。このような状況では、新しいページ記述言語を常に一定のサンプリングレートで観測することは困難であり、コマ遅れやコマ落ちが生じることになる。それゆえメニューを構成するオブジェクトの動きを滑らかに表示することが困難である。魅力的なメニューをディスプレイ上に表示するためには、オブジェクトの動きを滑らかに表示することが不可欠である。そこで、オブジェクトの動きを滑らかに表示するための方策を講じる必要がある。
【０００４】
通信状態が悪く、ページ記述言語の観測が遅延した場合や欠落した場合等の状況では、表示するオブジェクトの動く速さが急激に変化してしまったり、静止してしまったりすることが想定される。このとき、オブジェクトの動きを滑らかに表示することができない問題があった。それゆえ、通信状態が悪い場合でもオブジェクトの動きを滑らかに表示するための技術が求められている。
【０００５】
従来の表示システムでは、受信側で画像フレームを合成したり、送信側のページ記述言語シーケンスの送信レートを必要以上に上げたり、ＭＰＥＧのように送信側で前処理することで送信する情報量を減らしたりして回避する場合が多かった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−５７６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来の手法では、送信側又は受信側の負荷が高くなるため、より多くのＣＰＵやメモリ等のリソースが必要となる問題があった。また複雑な処理回路が必要となるため、回路の開発や検証の負荷が高く、不具合が潜む可能性が高くなる問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、より少ない負荷でオブジェクトの動きを滑らかに描画することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、このような問題を解決するため、本発明の描画装置は、サンプリング時間において、データ内にページ記述言語が新たに観測されたか否かを判断する言語観測判断手段と、前記言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されたと判断された場合、ページ記述言語からオブジェクトに関する情報を抽出するオブジェクト情報抽出手段と、前記言語観測判断手段においてページ記述言語が新たに観測されなかったと判断された場合、オブジェクトに関する情報の変化に係る時間関数を用いて、オブジェクトに関する情報を予測するオブジェクト情報予測手段と、前記オブジェクト情報抽出手段において抽出されたオブジェクトに関する情報又は前記オブジェクト情報予測手段において予測されたオブジェクトに関する情報に基づいて、オブジェクトを描画するオブジェクト情報描画手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
係る構成とすることにより、より少ない負荷でオブジェクトの動きを滑らかに描画することができる。ここで、オブジェクトに関する情報とは、例えば、オブジェクトの座標や形状に関する情報、又は後述するオブジェクト情報６０２等に対応する。また、描画装置とは、例えば、後述するページ記述言語シーケンス表示装置５００等に対応する。
【００１１】
また、前記問題を解決するため、本発明は、描画方法としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より少ない負荷でオブジェクトの動きを滑らかに描画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、オブジェクト情報予測回路の一例を示す図である。１００は、オブジェクト情報予測回路である。１０１は、ゲイン行列である。１０２は、観測行列である。１０３は、状態遷移行列である。１０４は、前の時刻におけるオブジェクト情報（又はオブジェクトに関するベクタ情報）である。１０５は、前の時刻におけるオブジェクト情報１０４を状態遷移行列１０３に入力して求められた現在の時刻における推定オブジェクト情報である。１０６は、推定オブジェクト情報１０５を観測行列１０２に入力して求められた推定観測オブジェクト情報である。
【００１５】
１０７は、入力オブジェクト情報５０７と、推定観測オブジェクト情報１０６と、を基に算出されたオブジェクト情報推定誤差である。１０８は、オブジェクト情報推定誤差１０７と、ゲイン行列１０１と、によって求められたオブジェクト情報修正量である。１０９は、予測されたオブジェクト情報である。１１０は、観測オブジェクト情報である。
【００１６】
オブジェクト情報予測回路１００は、前の時刻におけるオブジェクト情報１０４の状態から、状態遷移行列１０３によって現在の時刻におけるオブジェクトの状態と思われる推定オブジェクト情報１０５を推定する。
【００１７】
また、オブジェクト情報予測回路１００は、観測系に対して推定オブジェクト情報１０５を入力として与えた場合、得られる観測情報を求めるため、推定オブジェクト情報１０５を観測行列１０２に入力し、推定観測オブジェクト情報１０６を求める。オブジェクト情報予測回路１００は、この推定観測オブジェクト情報１０６と、実際の観測値である観測オブジェクト情報６０７と、の差分を計算し、オブジェクト情報推定誤差１０７を求める。
【００１８】
また、オブジェクト情報予測回路１００は、オブジェクト情報推定誤差１０７と、ゲイン行列１０１とから、推定オブジェクト情報１０５を観測によって修正するためのオブジェクト情報修正量１０８を算出する。
【００１９】
オブジェクト情報予測回路１００は、推定オブジェクト情報１０６と、オブジェクト情報修正量１０８とを加算することで、状態遷移行列１０３によって推定された推定オブジェクト情報１０５を、観測した観測オブジェクト情報１１０によって修正する。このようにして、オブジェクト情報予測回路１００は、予測オブジェクト情報１０９を求める。
【００２０】
ここでゲイン行列１０１が大きければ大きいほど推定オブジェクト情報１０５は信頼できなくなり、観測オブジェクト情報１１０による修正量が多くなる。逆にゲイン行列１０１が小さければ小さいほど、推定オブジェクト情報１０６は信頼できるようになり、観測オブジェクト情報１１０による修正量が小さくなる。このような予測システムはカルマンフィルタとして知られている。
【００２１】
本実施形態では、任意サンプリング時間にページ記述言語５０７が観測されない、つまり観測オブジェクト情報１１０が得られない場合に、オブジェクト情報予測回路１００は、予測オブジェクト情報１０９を求める。よって、ゲイン行列１０１は限りなくゼロに近い値となると共に、予測オブジェクト情報１０９が求められるときは、観測オブジェクト情報１１０として入力されるデータが存在しない。
【００２２】
図２は、オブジェクト情報予測回路１００をページ記述言語シーケンス表示装置５００に組み込んだ一例を示す図である。なお、以下、ページ記述言語シーケンス表示装置５００を単に表示装置５００という。
【００２３】
２０１は、ページ記述言語観測信号である。２０２は、ページ記述言語観測判断回路である。２０３は、オブジェクト情報選択信号である。２０４は、オブジェクト情報選択器である。２０５は、選択オブジェクト情報である。２０６は、オブジェクト情報格納装置である。２０７は、オブジェクト情報である。２０８は、ページ記述言語５０７が観測されたか否かをページ記述言語観測判断回路２０１が判断する観測判断周波数である。
【００２４】
ページ記述言語送信部５０１から送られてくるデータを、ページ記述言語受信回路５０２が受信する。すると、ページ記述言語受信回路５０２は、制御クロック生成器５０６によって生成されるページ記述言語サンプリング周波数２０８に同期して動作するページ記述言語観測判断回路２０２にページ記述言語観測信号２０２を送る。
【００２５】
ページ記述言語観測判断回路２０２は、サンプリング時間においてページ記述言語判断信号２０１を基に新たなページ記述言語が観測されたか否かを判断し、オブジェクト情報選択信号２０３を生成する。ページ記述言語受信回路５０２によって受信されたページ記述言語５０７はオブジェクト情報抽出回路５０３に送られる。オブジェクト情報抽出回路５０３は、ページ記述言語からオブジェクト情報５０８を抽出する。
【００２６】
また、オブジェクト情報格納装置２０６に格納された前のサンプリング時間における格納オブジェクト情報１０４を基に、オブジェクト情報予測回路１００は、現在のサンプリング時間におけるオブジェクト情報を予測し、予測オブジェクト情報１０９を求める。オブジェクト情報抽出回路５０３によってページ記述言語から抽出された抽出オブジェクト情報５０８、又はオブジェクト情報予測回路１００によって予測された予測オブジェクト情報１０９は、オブジェクト情報選択信号２０３に応じて、オブジェクト情報選択器２０４によって選択され、選択オブジェクト情報２０５が求められる。
【００２７】
選択オブジェクト情報２０５は、次の時刻の処理に用いられるので、オブジェクト情報選択器２０４によってオブジェクト情報格納装置２０６に格納される。オブジェクト描画回路５０４は、制御クロック生成器５０６によって生成される表示装置５０５のリフレッシュレートに合わせてオブジェクト情報格納装置２０６からオブジェクト情報２０７を読み出す。そして、オブジェクト描画回路５０４は、オブジェクト情報からビットマップ画像５０９を生成する。ビットマップ画像５０９は、制御クロック生成器５０６によって生成されるリフレッシュレートに同期して表示装置５０５に表示される。
【００２８】
図３は、時間方向に描画フレームを補間する一例を示す図である。３０１は、任意時刻ｔ＋２における描画フレームである。３０２は、時刻ｔ＋２におけるオブジェクトの描画を予測した予測オブジェクト情報である。３０３は、予測オブジェクト情報３０２が保持する予測オブジェクト座標である。３０４は、予測オブジェクト情報３０２が保持する予測オブジェクト情報である。
【００２９】
時刻ｔにおいて、時刻ｔにおけるオブジェクト情報６０２を含むページ記述言語５０７が観測された場合、表示装置５００は、時刻ｔにおけるオブジェクト座標情報６０３と、時刻ｔにおけるオブジェクト情報６０４とを基に時刻ｔにおける表示フレーム６０１を描画する。そして、表示装置５００は、時刻ｔにおけるオブジェクト情報６０２をオブジェクト情報格納装置２０６に格納しておく。
【００３０】
次に時刻ｔ＋１において時刻ｔにおけるオブジェクト情報６０６を含むページ記述言語５０７を観測された場合、表示装置５００は、時刻ｔ＋１におけるオブジェクト座標情報６０７と、時刻ｔ＋１におけるオブジェクト情報６０８とを基に時刻ｔ＋１における表示フレーム６０２を描画する。このとき、表示装置５００は、オブジェクト情報格納装置２０６に格納されている時刻ｔにおけるオブジェクト情報６０２を削除し、代わりに時刻ｔ＋１におけるオブジェクト情報６０６を格納する。
【００３１】
そして、時刻ｔ＋２においてページ記述言語が観測できなかった場合、表示装置５００は、オブジェクト情報格納装置２０６に格納されている時刻ｔ＋１におけるオブジェクト情報６０６を、前の時刻におけるオブジェクト情報１０４とする。そして、オブジェクト情報予測回路１００において、予測オブジェクト情報３０２を求める。例えば、画像の水平方向をｘ、垂直方向をｙとし、ｘ方向への移動速度ｕ＝１、ｙ方向への移動速度ｖ＝１とする。すると、時刻ｔ＋１におけるオブジェクトの座標は、時刻ｔ＋１におけるオブジェクト座標情報６０７から（ｘ、ｙ）＝（３６、３７）である。
【００３２】
このとき状態遷移行列１０３をＦとすると状態遷移行列１０３Ｆは、
【数１】
2007316737.tif 000003
となる。また、オブジェクトの位置及び速度に関する前の時刻のオブジェクト情報１０４をＡとすると、前の時刻のオブジェクト情報１０４Ａは、
【数２】
2007316737.tif 000004
となる。
【００３３】
これより推定オブジェクト情報１０５は、推定オブジェクト情報１０５をＢとすると、
【数３】
2007316737.tif 000005
として求められる。
【００３４】
ここで観測オブジェクト情報１１０は入力されないうえ、ゲイン行列１０１も限りなくゼロであるため、推定オブジェクト情報１０５が予測オブジェクト情報１０９となる。ここで、予測オブジェクト情報１０９が予測オブジェクト座標情報３０３に当たる。
【００３５】
予測オブジェクト情報３０４も同様に、時刻ｔ＋１におけるオブジェクト情報６０８を基に求められる。ここでは、オブジェクトの形状は変化していないため、予測オブジェクト情報３０４と、時刻ｔ＋１におけるオブジェクト情報６０８とは等しくなる。
【００３６】
ここで、表示装置５００は、予測された予測オブジェクト情報３０２をオブジェクト情報格納装置２０６に格納すると共に、描画することで予測描画フレーム４０１を表示装置５０５に表示することができる。時刻ｔ＋３でオブジェクト情報６１２を含むページ記述言語５０７が観測された場合、表示装置５００は、ページ記述言語５０７に含まれる時刻ｔ＋２におけるオブジェクト情報６１２に基づいて、オブジェクトを描画する。そして、表示装置５００は、時刻ｔ＋２における描画フレーム６１０を描画する。
【００３７】
図４は、データ処理の一例を示すフローチャートである。まず、表示装置５００は、時刻ｔにおいて新たなページ記述言語が観測されたか否かを判断する（ステップ４０１）。次に、新たなページ記述言語を観測した場合、表示装置５００は、ページ記述言語から時刻ｔにおけるオブジェクト情報を抽出する（ステップ４０２）。また、新たなページ記述言語を観測しなかった場合、表示装置５００は、時刻ｔ−１におけるオブジェクト情報を基に時刻ｔのオブジェクト情報を予測する（ステップ４０３）。
【００３８】
そして、表示装置５００は、次の時刻における処理のためにページ記述言語から抽出したオブジェクト情報、又は時刻ｔ−１のオブジェクト情報を基に予測したオブジェクト情報を、オブジェクト情報格納装置２０６に格納する（ステップ４０４）。最後に、表示装置５００は、抽出、又は予測された時刻ｔにおけるオブジェクト情報を描画する（ステップ４０５）。
【００３９】
表示装置５００が、オブジェクトの次の状態を予測することで、時間方向に画像フレームを補間することができ、オブジェクトの動きを滑らかに表示することができる。このとき、表示装置５００は、オブジェクトの次の状態を線形予測回路や一次変換回路を用いて予測する。線形予測回路や一次変換回路の構成は極めてシンプルであるため、小さな負荷で動画シーケンスを時間方向に補間することができる。これにより、より小さな負荷でコマ遅れやコマ落ちの影響を小さくすることができる。
【００４０】
以上、上述した実施形態によれば、より少ない負荷でオブジェクトの動きを滑らかに描画することができる。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】オブジェクト情報予測回路の一例を示す図である。
【図２】オブジェクト情報予測回路１００をページ記述言語シーケンス表示装置５００に組み込んだ一例を示す図である。
【図３】時間方向に描画フレームを補間する一例を示す図である。
【図４】データ処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２０１  ページ記述言語観測信号
２０２  ページ記述言語観測判断回路
２０３  オブジェクト情報選択信号
２０４  オブジェクト情報選択器
２０５  選択オブジェクト情報
２０６  オブジェクト情報格納装置
２０７  オブジェクト情報
２０８  観測判断周波数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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