(57)【要約】【課題】様々な形状のワイプパターンの発生を高速に実行することができ、小型化も可能なワイプパターン生成装置を提供する。【解決手段】ワイプパターン生成装置１００は、入力される角度データθからｓｉｎθを計算するｓｉｎθ計算手段１０１と、ｓｉｎθの計算結果と第一係数とを乗算する第一乗算手段１０３と、角度データθからｃｏｓθを計算するｃｏｓθ計算手段１０２と、ｃｏｓθの計算結果と第二係数とを乗算する第二乗算手段１０４と、前記第一乗算手段の出力と第二乗算手段の出力とを加算した結果を第三係数と乗算し、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数として出力する第三乗算手段１０６と、前記第三乗算手段の出力と、前記距離データｒとを乗算する第四乗算手段１０７と、前記第四乗算手段の出力と第四係数とを比較する比較手段１０８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面上の各画素に対応する位置情報が、角度データθと極座標の中心からの距離データｒとの組み合わせで表現される極座標データとして入力され、前記極座標データと所定のパターン情報とを比較した結果を出力するワイプパターン生成装置であって、
入力される前記角度データθからｓｉｎθを計算するｓｉｎθ計算手段と、
前記ｓｉｎθの計算結果と第一係数とを乗算する第一乗算手段と、
前記角度データθからｃｏｓθを計算するｃｏｓθ計算手段と、
前記ｃｏｓθの計算結果と第二係数とを乗算する第二乗算手段と、
前記第一乗算手段の出力と前記第二乗算手段の出力とを加算した結果を第三係数と乗算し、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数として出力する第三乗算手段と、
前記第三乗算手段の出力と前記距離データｒとを乗算する第四乗算手段と、
前記第四乗算手段の出力と第四係数とを比較する比較手段と
を備えるワイプパターン生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像制作等に用いられるワイプパターン生成装置に関し、特に、多種類のワイプパターンを生成可能なワイプパターン生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テレビジョン放送のような動画像として制作される映像においては、通常は時系列で連続する多数のフレーム画像を一定の時間間隔（例えば１／６０秒のフレーム周期）で順次に切り替えて出力することになる。しかし、同一の番組内で場面を切り替える場合や、番組自体を切り替えるような場合には、順次に出力されるフレーム画像の連続性が突然途切れるため、不自然な感覚を視聴者に与える可能性がある。このような場合には、前の場面のフレーム画像から後の場面のフレーム画像に徐々に切り替えることにより、場面が遷移することを視聴者に明確に伝えることができる。
【０００３】
また、切り替えの際に、同じ画面内に２つの領域を形成し、一方の領域には切り替え前の場面のフレーム画像を表示し、もう一方の領域には切り替え後の場面のフレーム画像を表示することにより、場面の切り替わりをより明確に視聴者に伝えることが可能になる。このような画面上の複数領域の境界としては、最も単純な例では直線を用いることが考えられるが、様々な形状の図形を選択的に用いることにより、効果的に場面を切り替えることができる。このような境界のパターンを生成するために、ワイプパターン生成装置が用いられる。
【０００４】
従来のワイプパターン生成装置に関する技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。この種のワイプパターン生成装置は、表示画面上の各位置を極座標で表現した座標情報を用いて、画面上の中心座標からの各画素位置の距離と閾値とを比較した結果の値に応じて、２つの映像入力を切り替えて表示する。
【０００５】
従来のワイプパターン生成装置は、例えば図６に示すように、図形メモリ６０１と、乗算器６０２と、比較器６０４とを備えている。例えば図７に示すような表示画面０００上を走査する場合、各画素位置は通常は水平方向の位置を表すｘ座標００５と垂直方向の位置を表すｙ座標００６との組み合わせにより表される。ワイプパターン生成装置においては、各画素位置を極座標で表現された情報として入力する。すなわち、予め定めた極座標原点００３から各画素位置までの距離ｒと、各画素位置の方向を表す基準軸に対する角度θとの組み合わせで座標を表現する。
【０００６】
図６に示すワイプパターン生成装置の入力には、各画素位置の極座標を表す距離ｒ及び角度θの情報と、係数ｋとが入力される。図形メモリ６０１は、極座標原点００３から生成するワイプパターンの輪郭上の各点までの距離を表す情報７０２を、角度θに対応付けられた各アドレスに保持している。従って、角度θの情報を与えることにより図形メモリ６０１から該当する距離を表す情報７０２を読み出すことができる。乗算器６０２は、生成するワイプパターンを拡大／縮小するために、図形メモリ６０１から読み出した距離情報７０２を係数ｋと乗算しその結果を出力する。比較器６０４は、乗算器６０２の出力と距離ｒとの比較を行いその結果をワイプパターン出力データ０１０として出力する。比較器６０４から出力されるワイプパターン出力データ０１０は、２値データであり、該当する画素位置がワイプパターン輪郭に対して内側と外側とのいずれの領域に存在するかを表す。
【０００７】
例えば、図形メモリ６０１に、図７に示すような三角形ワイプパターン７０１を生成するための距離情報７０２を格納した場合、入力される極座標の角度情報θに応じて、三角形ワイプパターン７０１を生成するための距離情報７０２が図形メモリ６０１から読み出される。そして、比較器６０４は角度情報θと乗算器６０２から出力される値（距離情報７０２に相当）とを比較することにより、距離ｒ及び角度θとして入力された画素位置が三角形ワイプパターン７０１の輪郭の内側か外側かを識別する。つまり、図８に示すように、三角形ワイプパターン７０１の輪郭を境界として表示画面０００を２つの領域に区別することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−６５９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のワイプパターン生成装置においては、生成するワイプパターン毎にそのパターンデータを図形メモリに保持しておく必要があるので、生成可能なワイプパターンの種類を増やすためには、図形メモリに大量のパターンデータを格納しておく必要があり、大容量の図形メモリを搭載することが不可欠であった。
【００１０】
また、大容量の図形メモリとして大容量のＲＯＭ（読み出し専用メモリ）を採用した場合には、データアクセスを高速で実行するのは困難である。しかし、近年は画像の高解像度化が進んでいるため、１画素あたりの処理に許容できる時間が非常に短くなっているのが実情である。従って、ワイプパターンの生成を高速に処理しないと、高解像度の表示画面にワイプパターンを適用することができない。そのため、大容量のＲＯＭを使用するのは困難である。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、様々な形状のワイプパターンの発生を高速に実行することができ、小型化が可能なワイプパターン生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のワイプパターン生成装置は、表示画面上の各画素に対応する位置情報が、角度データθと極座標の中心からの距離データｒとの組み合わせで表現される極座標データとして入力され、前記極座標データと所定のパターン情報とを比較した結果を出力するワイプパターン生成装置であって、入力される前記角度データθからｓｉｎθを計算するｓｉｎθ計算手段と、前記ｓｉｎθの計算結果と第一係数とを乗算する第一乗算手段と、前記角度データθからｃｏｓθを計算するｃｏｓθ計算手段と、前記ｃｏｓθの計算結果と第二係数とを乗算する第二乗算手段と、前記第一乗算手段の出力と前記第二乗算手段の出力とを加算した結果を第三係数と乗算し、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数として出力する第三乗算手段と、前記第三乗算手段の出力と前記距離データｒとを乗算する第四乗算手段と、前記第四乗算手段の出力と第四係数とを比較する比較手段とを備えるものである。
【００１３】
上記構成では、入力される角度データθに基づいて、ｓｉｎθの計算とｃｏｓθの計算と乗算と加算とを組み合わせて行うことにより、任意の直線で構成されるワイプパターンの輪郭位置を求め、ワイプパターンを生成する。また、第一係数と第二係数と第三係数とを適宜変更することにより、様々な直線パターンに対応したワイプパターンを生成することができる。従って、必要とされるメモリの容量を大幅に削減することができ、ワイプパターンの生成を高速で実行することも可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、様々な形状のワイプパターンの発生を高速に実行することができ、小型化が可能なワイプパターン生成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本実施形態のワイプパターン生成装置は、従来のワイプパターン生成装置と同様に、映像処理装置等に用いられ、例えばテレビジョン放送のような動画像を画面に表示する場合に、画面上の領域を生成したパターンによって区分するために利用することができるものである。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係るワイプパターン生成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態のワイプパターン生成装置１００は、ｓｉｎθ生成部１０１と、ｃｏｓθ生成部１０２と、乗算器１０３と、乗算器１０４と、加算器１０５と、乗算器１０６と、乗算器１０７と、比較器１０８とを備えて構成される。
【００１７】
このワイプパターン生成装置１００の入力には、表示画面上をｘ座標００５方向及びｙ座標００６方向に順次に走査して得られる各画素位置を極座標で表現した情報、すなわち角度情報θと距離情報ｒとが入力される。また、このほかに、生成するワイプパターンの特性を決定する係数Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の数値がワイプパターン生成装置１００に入力される。
【００１８】
ｓｉｎθ生成部１０１は、入力される極座標の角度情報θからｓｉｎθのデータを算出する。ｃｏｓθ生成部１０２は、入力される極座標の角度情報θからｃｏｓθのデータを算出する。ｓｉｎθ生成部１０１及びｃｏｓθ生成部１０２については、例えば予め計算結果のデータを保持するメモリを利用することにより実現できる。また補間回路を組み合わせることにより、メモリ容量を削減することもできる。
【００１９】
乗算器１０３は、ｓｉｎθ生成部１０１が出力するデータと係数Ｒ１とを乗算してその結果を出力する。乗算器１０４は、ｃｏｓθ生成部１０２が出力するデータと係数Ｒ２とを乗算してその結果を出力する。加算器１０５は、乗算器１０３の出力値と乗算器１０４の出力値とを加算した結果を出力する。乗算器１０６は、加算器１０５の出力値と係数Ｒ３とを乗算してその結果を出力する。乗算器１０６が出力する値は、極座標原点００３から表示画面０００上の任意の直線までの距離情報の逆数に相当する。
【００２０】
乗算器１０７は、乗算器１０６が出力する値とワイプパターン生成装置１００に入力される距離情報ｒとを乗算してその結果を出力する。比較器１０８は、乗算器１０７が出力する値と係数Ｒ４とを比較してその結果をワイプパターン出力データ０１０として出力する。
【００２１】
次に、本実施形態のワイプパターン生成装置１００が実際のワイプパターンを生成する際の具体的な動作について説明する。図２は本実施形態における第一直線の生成手順を示す模式図、図３は図２中の第一直線に対応するワイプパターン出力データを表す模式図である。図４は本実施形態における第二直線の生成手順を示す模式図、図５は図４中の第二直線に対応するワイプパターン出力データを表す模式図である。
【００２２】
なお、本実施形態では、図３や図５に示すような直線のワイプパターンを表示画面に適用する場合を想定している。図３及び図５においては、表示画面中の水平方向の画素位置をｘ座標００５、垂直方向の画素位置をｙ座標００６で表している。
【００２３】
図２及び図３に示す第一直線の例では、ｘ座標００５、ｙ座標００６の位置（０，０）を極座標原点００３に定め、第一直線２０１をワイプパターンとして生成する場合を想定している。ここで、第一直線２０１は（ｙ＝−（１／３）ｘ＋２／３）の関数で表される。
【００２４】
図２に示すように、極座標原点００３から第一直線２０１上の点までの距離ｒをｒ２で表す場合には、距離ｒ２の逆数（１／ｒ２）は次の（１）式により求められる。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
従って、上記（１）式に相当する演算を図１のワイプパターン生成装置１００で実行すれば、図２の第一直線２０１に相当するワイプパターンを生成することができる。実際には、（１）式の係数に従って、ワイプパターン生成装置１００に与える係数Ｒ１に「３」、係数Ｒ２に「１」、係数Ｒ３に「１／２」をそれぞれ割り当てることにより、第一直線２０１に相当するワイプパターンを生成することができる。
【００２７】
実際のワイプパターン出力データ０１０の生成条件は、係数Ｒ４に応じて定まる。すなわち、比較器１０８は、図３に示すように（ｒ／ｒ２）とＲ４とを比較した結果をワイプパターン出力データ０１０として出力する。最も単純な例としては、係数Ｒ４に「１」を割り当てることが考えられる。
【００２８】
従って、実際には図３に示すようなワイプパターン出力データ０１０が得られる。つまり、生成されたワイプパターンである第一直線２０１を境界として、表示画面上が２つの領域に区分される。ワイプパターン生成装置１００に入力された極座標の位置が、２つの領域のどちらに属するかを表すのがワイプパターン出力データ０１０の内容（１または０）になる。
【００２９】
また、図４及び図５に示す第二直線の例では、ｘ座標００５、ｙ座標００６の位置（０，０）を極座標原点００３に定め、第一直線２０１とは傾きが異なる第二直線４０１をワイプパターンとして生成する場合を想定している。ここで、第二直線４０１は（ｙ＝ｔａｎ（π／３）×ｘ−ｔａｎ（π／３））の関数で表される。
【００３０】
図４に示すように、極座標原点００３から第二直線４０１上の点までの距離ｒをｒ３で表す場合には、距離ｒ３の逆数（１／ｒ３）は次の（２）式により求められる。
【００３１】
【数２】
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【００３２】
従って、上記（２）式に相当する演算を図１のワイプパターン生成装置１００で実行すれば、図４の第二直線４０１に相当するワイプパターンを生成することができる。実際には、（２）式の係数に従って、ワイプパターン生成装置１００に与える係数Ｒ１に「１」、係数Ｒ２に「−ｔａｎ（π／３）」、係数Ｒ３に「−１／（ｔａｎ（π／３））」をそれぞれ割り当てることにより、第二直線４０１に相当するワイプパターンを生成することができる。
【００３３】
実際のワイプパターン出力データ０１０の生成条件は、係数Ｒ４に応じて定まる。すなわち、比較器１０８は、図５に示すように（ｒ／ｒ３）とＲ４とを比較した結果をワイプパターン出力データ０１０として出力する。最も単純な例としては、係数Ｒ４に「１」を割り当てることが考えられる。
【００３４】
従って、実際には図５に示すようなワイプパターン出力データ０１０が得られる。つまり、生成されたワイプパターンである第二直線４０１を境界として、表示画面上が２つの領域に区分される。ワイプパターン生成装置１００に入力された極座標の位置が、２つの領域のどちらに属するかを表すのがワイプパターン出力データ０１０の内容（１または０）になる。
【００３５】
以上のように、本実施形態のワイプパターン生成装置１００においては、大容量のメモリを用いることなく、計算により直線で構成されるワイプパターンを高速で生成することができる。また、入力する各係数を適宜変更することにより、様々なワイプパターンを生成できる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、ｘ座標００５が「０」、ｙ座標００６が「０」の位置を極座標原点００３に定め、角度情報θを「０〜２／π」に限定して説明しているが、極座標原点００３として割り当てる位置の違いによっては角度情報θの範囲も必要に応じて変更される。
【００３７】
また、上記実施形態では、単純な直線である第一直線２０１または第二直線４０１を、ワイプパターンとする場合のみを説明したが、もう少し複雑なパターンも生成できる。例えば、入力される角度情報θの範囲を複数の領域に区分して、領域毎に生成する直線のパターンを折り返しするような処理を施すことにより、複数の対称な直線を組み合わせて多角形のワイプパターンを生成することも可能である。
【００３８】
また、ワイプパターン生成装置１００に入力する係数Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の値を変更することにより、前述の第一直線２０１及び第二直線４０１以外のパターンを生成することもできる。また、上記実施形態では係数Ｒ４の値が「１」の場合のみを説明したが、係数Ｒ４の値を変更することにより、極座標の原点を中心としてワイプパターンを拡大したり縮小することができる。
【００３９】
上述した本実施形態のワイプパターン生成装置によれば、入力される角度データθに基づいてｓｉｎθの計算とｃｏｓθの計算と乗算と加算とを組み合わせて行うことにより、任意の直線で構成されるワイプパターンの輪郭位置を求め、ワイプパターンを生成することができる。また、各係数を適宜変更することにより、様々な直線パターンに対応したワイプパターンを生成することができる。このため、必要とされるメモリの容量を大幅に削減して小型化を図ることができ、ワイプパターンの発生を高速で実行することも可能になる。従って、本実施形態のワイプパターン生成装置は、小型化及び高速化が必要な環境において、要求される条件を満たしつつ、様々なワイプパターンを生成でき、映像・画像の制作・編集等が行われる各分野において広く利用することが可能である。
【００４０】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、この明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその構成や動作の一部分に変更を加えたり、応用することも可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、様々な形状のワイプパターンの発生を高速に実行することができ、小型化が可能となる効果を有し、映像制作等に用いられ、特に、多種類のワイプパターンを生成可能なワイプパターン生成装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るワイプパターン生成装置の構成を示すブロック図
【図２】本実施形態における第一直線の生成手順を示す模式図
【図３】図２中の第一直線に対応するワイプパターン出力データを表す模式図
【図４】本実施形態における第二直線の生成手順を示す模式図
【図５】図４中の第二直線に対応するワイプパターン出力データを表す模式図
【図６】従来例のワイプパターン生成装置の構成を示すブロック図
【図７】従来例のワイプパターン生成装置の動作を示す模式図
【図８】ワイプパターン出力データの例を示す模式図
【符号の説明】
【００４３】
０００  表示画面
００３  極座標原点
００５  ｘ座標
００６  ｙ座標
０１０  ワイプパターン出力データ
１００  ワイプパターン生成装置
１０１  ｓｉｎθ生成部
１０２  ｃｏｓθ生成部
１０３、１０４  乗算器
１０５  加算器
１０６、１０７  乗算器
１０８  比較器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  係数
ｒ  距離情報
θ  角度情報
【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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