(57)【要約】【課題】複数のウインドウを容易に合成することを可能とする画像合成方法を提供することを目的とする。【解決手段】第１のウインドウの第１の表示領域における第１の画像データ及び第２のウインドウの第２の表示領域における第２の画像データに基づいて表示用の画像データを生成する画像合成方法において、第１の表示領域と前記第２の表示領域とが重なる領域では、第１の画像データと第２の画像データを合成することによって表示用の画像データを生成し、第２の表示領域と重ならない第１の表示領域又は第１の表示領域と重ならない第２の表示領域では第１のウインドウの第１の表示領域以外及び第２のウインドウの第２の表示領域以外には所定データが存在するものとして第１の画像データ又は第２の画像データと所定データとを合成することによって表示用の画像データを生成するステップを有することを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のウインドウの第１の表示領域における第１の画像データと、第２のウインドウの第２の表示領域における第２の画像データと、に基づいて表示用の画像データを生成する画像合成方法であって、
前記第１の表示領域と前記第２の表示領域とが重なる領域では、前記第１の画像データと前記第２の画像データを合成することによって表示用の画像データを生成し、
前記第２の表示領域と重ならない前記第１の表示領域又は前記第１の表示領域と重ならない前記第２の表示領域では、前記第１のウインドウの前記第１の表示領域以外及び前記第２のウインドウの前記第２の表示領域以外には所定データが存在するものとして、前記第１の画像データ又は前記第２の画像データと前記所定データとを合成することによって表示用の画像データを生成する、
ステップを有することを特徴とする画像合成方法。
【請求項２】
前記所定の画像データは、透明色の画像データである、請求項１に記載の画像合成方法。
【請求項３】
画面を構成するピクセル毎に、前記表示用の画像データを生成する、請求項１又は２に記載の画像合成方法。
【請求項４】
画面上において連続するピクセルについての前記表示用の画像データの作成が、並列的に実行される、請求項３に記載の画像合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像合成方法に関し、特に複数のウインドウを合成して画像合成を行う画像合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のウインドウを合成して画像合成を行う画像合成処理では、複数のウインドウを重ね合わせることによって、画像を構成している。図１に、第１のウインドウ１１、第２のウインドウ１２及び第３のウインドウ１３を重ね合わせることによって、画像１０を構成する例を示す。図１の例では、画像１０を構成するピクセル毎に、各ウインドウによる重ね合わせ処理を行って、ピクセル毎の合成画像用の合成データを作成する。例えば、第１のウインドウ１１に自車車両の表示マーク、第２のウインドウ１２に道路の路線経路、第３のウインドウ１３に背景をそれぞれ設定することによって、車載用のナビゲーション用の表示画像を構成することができる。
【０００３】
図１に示す第１のピクセル１４では、第１のウインドウ１１、第２のウインドウ１２及び第３のウインドウ１３が重さなり合っているため、第１のウインドウ１１における該当データ、第２のウインドウ１２における該当データ及び第３のウインドウ１３における該当データの演算を行って、合成データを作成する。具体的には、第１のウインドウ１１における該当データと第２のウインドウ１２における該当データとの演算を行う第１のステップと、演算済みデータと第３のウインドウ１３における該当データとの演算を行う第２のステップとの２ステップが必要となる。
【０００４】
また、図１に示す第２のピクセル１５では、第２のウインドウ１２及び第３のウインドウ１３が重さなり合っているため、第２のウインドウ１２における該当データ及び第３のウインドウ１３における該当データの演算を行って、合成データを作成する。具体的には、第２のウインドウ１２における該当データと第３のウインドウ１３における該当データとの演算を行う１ステップのみが必要となる。
【０００５】
さらに、図１に示す第３のピクセル１６では、第３のウインドウ１３のみが存在するため、演算のためのステップは不必要であり、第３のウインドウ１３の該当データを第３のピクセル１６の表示データとすれば良い。
【０００６】
上記のような複数のウインドウの合成処理の例は、例えば、特許文献１等に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２８１４５号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、複数のウインドウの重なり方が異なることから、画像を構成するピクセル毎に、合成データを作成するための演算ステップが異となり、この結果ピクセル毎の演算処理時間に差が生じる。したがって、ピクセル毎の合成データを並列に作成する複数の演算部を有する場合には、演算終了までの時間がピクセルによって異なることとなる。即ち、演算部へのＦＩＦＯ処理を行うと、演算部に入力されるタイミングと、出力されるタイミングが、演算時間の相違によってずれることがあり、適切な画像を再現することができなくなるという問題があった。また、このような問題を解決するためには、演算結果の出力順番を制御するための回路や、制御ステップ等を別途、設けることが必要となるが、処理回路のコストアップや、処理時間が増大してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点を解決することを可能とする画像合成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、複数のウインドウを容易に合成することを可能とする画像合成方法を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、画面上において連続するピクセルについての表示用の画像データを生成するための演算回数を全てのピクセルにおいて同一に設定した場合には、ピクセルに対応する演算処理を並列的に実施した場合に、出力順番を考慮する必要のない画像合成方法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】
本発明に係る、第１のウインドウの第１の表示領域における第１の画像データ及び第２のウインドウの第２の表示領域における第２の画像データに基づいて表示用の画像データを生成する画像合成方法では、第１の表示領域と前記第２の表示領域とが重なる領域では、第１の画像データと第２の画像データを合成することによって表示用の画像データを生成し、第２の表示領域と重ならない第１の表示領域又は第１の表示領域と重ならない第２の表示領域では第１のウインドウの第１の表示領域以外及び第２のウインドウの第２の表示領域以外には所定データが存在するものとして第１の画像データ又は第２の画像データと所定データとを合成することによって表示用の画像データを生成するステップを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る、第１のウインドウの第１の表示領域における第１の画像データ及び第２のウインドウの第２の表示領域における第２の画像データに基づいて表示用の画像データを生成する画像合成装置では、第１の表示領域と前記第２の表示領域とが重なる領域では、第１の画像データと第２の画像データを合成することによって表示用の画像データを生成し、第２の表示領域と重ならない第１の表示領域又は第１の表示領域と重ならない第２の表示領域では第１のウインドウの第１の表示領域以外及び第２のウインドウの第２の表示領域以外には所定データが存在するものとして第１の画像データ又は第２の画像データと所定データとを合成することによって表示用の画像データを生成する演算手段と、生成された画像データを一時的に記憶する記憶部を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る画像合成装置では、演算手段では、画像データの生成が複数の演算部を用いて、並列的に実行されることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明に係る画像合成装置では、演算手段における画像データの生成が第１の表示領域と第２の表示領域の重なり合いに拘らず等しくなるように設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るに画像合成方法によれば、第２の表示領域と重ならない第１の表示領域又は第１の表示領域と重ならない第２の表示領域では第１のウインドウの第１の表示領域以外及び第２のウインドウの第２の表示領域以外には所定データが存在するものとして第１の画像データ又は第２の画像データと所定データとを合成することによって表示用の画像データを生成するので、簡易な方法によってウインドウ単位の画像合成を行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係るに画像合成方法によれば、画面を構成する全てのピクセルについて、演算時間が等しいので、複数の演算部による演算処理を並列に行っても、時系列順に、演算処理を行うことが可能となる。そのため、複数の演算部から出力される演算結果の出力順番を制御する必要がなくなり、回路の削減や制御の簡素化を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明に係る画像合成方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１９】
図２は、本発明に係る画像合成方法を実行するための画像合成装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
画像合成装置１００は、最大５個のウインドウによる合成画像を表示でき、制御部１１０、各ウインドウのデータを供給するソース１２０、ＳＤＲＡＭ１３０、バッファ１４０、演算器１５０、フレームバッファ１６０、及び液晶表示パネル等から構成される表示部１７０等から構成されている。なお、画像合成装置１００は、ナビゲーション用の表示画像を表示してナビゲーションを行う装置として構成されることができ、その場合、ソース１２０及び／又は表示部１７０とは別体として構成されても良い。
【００２１】
制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成され、ＲＯＭ等に予め記憶されているプログラムに従って、ソース１２０、ＳＤＲＡＭ１３０、バッファ１４０、演算器１５０、フレームバッファ１６０及び表示部１７０を制御し、後述する本発明に係る表示データ処理方法を実行する。
【００２２】
バッファ１４０は、第１ウインドウ用バッファ１４１〜第５ウインドウ用バッファ１４５を有する。第１ウインドウ用バッファ１４１〜第５ウインドウ用バッファ１４５の各バッファには、ウインドウ条件設定情報、ウインドウのパレットアドレス、ウインドウのパレットアドレスとＲＢＧデータとの対応表が、ＳＤＲＡＭ１３０より書き込まれて、一時記憶されている。
【００２３】
演算器１５０は、画面上のｋ番目のピクセルを表示するための画像データを演算によって求めるための第１演算部１５１、（ｋ＋１）番目のピクセルを表示するための画像データを演算によって求めるための第２演算部１５２、及び表示画像の（ｋ＋２）番目のピクセルを表示するための画像データを演算によって求めるための第３演算部１５３を有している。即ち、演算器１５０は、並列処理可能な３つの演算部を有していることとなるが、演算部の個数は、これに限定されることなく、複数個の演算部を有していれば他の個数であっても良い。
【００２４】
フレームバッファ１６０は、表示部１７０に表示される１画面分の表示用の画像データ、即ち、各演算部１５１〜１５３で演算された各ピクセルのＲＧＢデータを一時記憶する。
【００２５】
後述するように、各演算部１５１〜１５３における演算は、ピクセルの位置に拘らず、全て同じ処理時間で終了するように設定されているので、ＦＩＦＯで、各演算部１５１〜１５３で演算された各ピクセルの画像データを、演算終了順にフレームバッファ１６０転送しても、ピクセルの位置関係がずれることはない。したがって、画像合成装置１００では、演算終了の出力順番を考慮するための特別の処理、特別の回路等を設ける必要が無い。
【００２６】
図３は、ウインドウを説明するための図である。
【００２７】
第１ウインドウ用バッファ１４１〜第５ウインドウ用バッファ１４５に記憶されるウインドウ用の条件設定情報には、対象となるウインドウの表示範囲の開始ポイントＰの座標（ｘ、ｙ）と、ウインドウの表示範囲の横幅Ｗ及び縦幅Ｈの情報、対象となるウインドウ優先度、及び対象となるウインドウの処理方法等が含まれる。
【００２８】
ウインドウの処理方法には、半透明処理、優先処理がある。半透明処理は、図４に示すように、優先度ｉ番目のウインドウ３０を半透明にして、優先度の低い優先度（ｉ＋１）番目のウインドウ３１の上に重ね合わせる処理をいい、その結果、合成画像３２が作成される。また、優先処理は、図５に示すように、優先度ｉ番目のウインドウ４０を優先して、優先度の低い優先度（ｉ＋１）番目のウインドウ４１上に重ね合わせる処理をいい、その結果、合成画像４２が作成される。
【００２９】
第１ウインドウ用バッファ１４１〜第５ウインドウ用バッファ１４５に記憶されるウインドウ用パレットアドレスには、ウインドウ条件設定情報が規定したウインドウ２０の表示範囲に含まれる各ピクセルに対応したパレットアドレスが含まれる。例えば、表示画像がワイドＶＧＡ（８００×４８０）であり、開始ポイントＰ（２００、１６０）、Ｗ＝４００、Ｈ＝１６０の場合、ウインドウ２０の表示範囲に含まれる４００×１６０ピクセル分のパレットアドレスがバッファに記憶される。
【００３０】
本実施形態では、ウインドウ２０の表示範囲外の領域は、全てパレットアドレスが「０」、即ち透明色の画像データが存在するもとして扱われる。図６に示す様に、優先度ｉ番目のウインドウ５０を優先して、優先度の低い優先度（ｉ＋１）番目のウインドウ５２上に重ね合わせる場合、ｉ番目のウインドウ５０の領域５１のパレットアドレスが「０」とすると、その領域には透明色の画像データが存在するものと認識されるので、領域５１の部分は（ｉ＋１）番目のウインドウ５２が表現された合成画像５３が形成されることとなる。
【００３１】
パレットアドレスには、１ビット、２ビット、４ビット、８ビットタイプがあり、表示する画像の種類に応じて選択される。例えば、白黒画像に対応したウインドウの場合、パレットアドレスは１ビットタイプが選択され、パレットアドレス「０」が透明色に対応し、パレットアドレス「１」が黒色に対応する。
【００３２】
第１ウインドウ用バッファ１４１〜第５ウインドウ用バッファ１４５に記憶されるウインドウ用パレットアドレスとＲＧＢ対応表には、各パレットアドレスに対応したＲＧＢデータが記憶されている。例えば、パレットアドレスとして２ビットタイプが選択された場合、パレットアドレス「００」、「０１」、「１０」及び「１１」にそれぞれ対応するＲデータ、Ｇデータ及びＢデータが記憶されることとなる。
【００３３】
図７は、図２に示す画像合成装置１００においてウインドウの画像合成を説明するための図である。
【００３４】
画像合成装置１００では、最大５つのウインドウ及びベースウインドウ（背景色）の合成を行うことができる。図７では、第１ウインドウ２００〜第５ウインドウ２４０及びベースウインドウ２５０を示した、また、第１ウインドウ２００を優先レベル５とし、第５ウインドウ２４０を優先レベル１となるように、優先レベルを設定した。なお、優先レベルは数値が高いほど、優先度が増すものとする。
【００３５】
各ウインドウでは、図３に示したように、ウインドウの条件設定がなされており、その結果、図７の各ウインドウに示すような形状のウインドウの表示範囲（表示領域）が設定されることとなる。
【００３６】
図７に示す画像２６０は、第１ウインドウ２００〜第５ウインドウ２４０及びベースウインドウを合成した結果作成されたものである。図７では、各ウインドウの領域が一度に合成されているようにも見えるが、実際には、画像合成装置１００において、１ピクセルずつ処理が行なわれる。なお、図７の例では、全てのウインドウの処理方法が半透明処理に設定されているものとする。
【００３７】
例えば、画像２６０のピクセルｍ１の箇所では、ベースウインドウ２５０のみが存在し、他のウインドウの表示領域との重なりはない。また、ピクセルｍ２の箇所では、第１ウインドウ２００、第２ウインドウ２１０、第３ウインドウ２２０、第５ウインドウ２４０及びベースウインドウ２５０の表示領域どうしが重なり合っている。さらに、ピクセルｍ３の箇所では、第２ウインドウ２１０、第５ウインドウ２４０及びベースウインドウ２５０の表示領域どうしが重なり合っている。
【００３８】
また、前述したように、各ウインドウの表示範囲外では、全てパレットアドレスが「０」となるように設定されている。したがって、ピクセルｍ１に対応する表示用の画像データを作成する場合には、優先度の低い第５ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、ベースウインドウ２５０の該当ピクセルのデータとの演算を行い（ステップ１）、次に優先度の低い第４ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ２）、次に優先度の低い第３ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ３）、次に優先度の低い第２ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ４）、最後に第１ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算（半透明処理）を行う（ステップ５）。この結果、ピクセルｍ１の表示用の画像データは、ベースウインドウ２５０の該当ピクセルのＲＧＢデータと等しいデータとなる。
【００３９】
また、ピクセルｍ２に対応する表示用の画像データを作成する場合には、優先度の低い第５ウインドウ２４０の該当ピクセルのデータとベースウインドウ２５０の該当ピクセルのデータとの演算（半透明処理）を行い（ステップ１）、次に優先度の低い第４ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ２）、次に優先度の低い第３ウインドウ２２０の該当ピクセルのデータと、演算済みデータとの演算（半透明処理）を行い（ステップ３）、次に優先度の低い第２ウインドウ２１０の該当ピクセルのデータと、演算済みデータとの演算（半透明処理）を行い（ステップ４）、最後に第１ウインドウ２００の該当ピクセルのデータと、演算済みデータとの演算（半透明処理）を行う（ステップ５）。この結果、ピクセルｍ２の表示データは、第１ウインドウ２００、第２ウインドウ２１０、第３ウインドウ２２０、第５ウインドウ２４０及びベースウインドウ２５０の該当ピクセルのＲＧＢデータを所定の演算方法に基づいて合成したデータとなる。
【００４０】
さらに、ピクセルｍ３に対応する表示用の画像データを作成する場合には、優先度の低い第５ウインドウ２４０の該当ピクセルのデータとベースウインドウ２５０の該当ピクセルのデータとの演算（半透明処理）を行い（ステップ１）、次に優先度の低い第４ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ２）、次に優先度の低い第３ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データであるとして、演算済みデータとの演算を行い（ステップ３）、次に優先度の低い第２ウインドウ２１０の該当ピクセルのデータと、演算済みデータとの演算（半透明処理）を行い（ステップ４）、最後に第１ウインドウの該当ピクセルが透明色の画像データとして、演算済みデータとの演算を行う（ステップ５）。この結果、ピクセルｍ３の表示用の画像データは、第２ウインドウ２１０、第５ウインドウ２４０及びベースウインドウ２５０の該当ピクセルのＲＧＢデータを所定の演算方法に基づいて合成したデータとなる。
【００４１】
図８は、演算部における演算処理フローの一例を示す図である。
【００４２】
図８に示す表示データ処理を行う処理フローは、第１演算部１５１における１つのピクセル（例えばｋ番目のピクセル）についてのものである。
【００４３】
最初に、第１演算部１５１は、ウインドウの最大数ｎ（例えば５）をｉと設定し、ベースウインドウのＲＧＢデータをレジスタＲＥＧＯＵＴに設定する（ステップ１）。
【００４４】
次に、第１演算部１５１は、優先度ｉ番目のウインドウ用バッファ（１４１〜１４５の何れか１つ）に記憶されたウインドウ条件設定情報から、そのウインドウの処理方法（半透明処理、優先処理）を取得する（ステップ２）。
【００４５】
次に、優先度ｉ番目のウインドウ用バッファ（１４１〜１４５の何れか１つ）に記憶されたｋ番目のピクセルのパレットアドレスを取得する（ステップ３）。
【００４６】
ｋ番目のピクセルにおける処理方法が何かを判別し（ステップ４）、半透明処理を行う場合には、ステップ３でｋ番目のピクセルのパレットアドレスに対応するＲＧＢデータを、該当するウインドウ用バッファのパレットアドレスＲＧＢ対応表から取得し、レジスタＲＥＧＯＵＴにおけるｋ番目のピクセルに対応するＲＧＢデータとの間でそれぞれ所定の半透明処理を行う。そして、処理結果を、レジスタＲＥＧＯＵＴにおけるｋ番目のピクセルに対応するＲＧＢデータとして格納する（ステップ５）。
【００４７】
ステップ４で優先処理を行う場合には、ステップ３でｋ番目のピクセルのパレットアドレスに対応するＲＧＢデータを、該当するウインドウ用バッファのパレットアドレスＲＧＢ対応表から取得し、取得したデータをレジスタＲＥＧＯＵＴにおけるｋ番目のピクセルに対応するＲＧＢデータとして置き換えて、格納する（ステップ６）。
【００４８】
ステップ４で透明色と判断された場合には、レジスタＲＥＧＯＵＴにおけるｋ番目のピクセルに対応するＲＧＢデータを、そのまま格納する（ステップ７）。
【００４９】
次に、優先度が（ｉ−１）番目のウインドウが存在するか否かの判断を行い（ステップ８）、存在する場合には、ｉ＝ｉ−１として（ステップ９）、再度ステップ２〜８を繰り返し行う。存在する全ての優先度のウインドウについての処理が終了した場合には、その時点でのレジスタＲＥＧＯＵＴに格納されたＲＧＢデータを、表示用の画像データとしてフレームバッファ１６０に転送して（Ｓ１０）、ｋ番目のピクセルについての演算を終了する。
【００５０】
図２に示す画像合成装置１００では、３つの演算部１５１〜１５３を有しているが、第２演算部１５２及び第３演算部１５３における演算処理フローも図８に示す通りである。上述したように、重ね合わされるウインドウが存在しない場合でも、ウインドウの表示範囲以外には透明色の画像データが存在するとして透明色用の処理を行うことから、全てのピクセルの演算処理時間を一定とすることが可能となる。したがって、複数の演算器において、順次並列的に各ピクセルの演算を行っていても、各ピクセル間で演算処理に係る時間が一定となるので、演算終了順に、フレームバッファ１６０へＦＩＦＯにデータを保存するだけでよい。これによって、画像合成装置における回路構成を簡略化することが可能となった。
【００５１】
ウインドウの表示範囲外では、透明色の画像データが存在するとしていることから、画面を構成する全てのピクセルについてデータが存在することとなるが、ＳＤＲＡＭ１３０へのアクセス及びバッファ１４０へのアクセス回数は従来と代わりなく、その点により処理速度が遅延することはない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の画像合成方法を示す図である。
【図２】画像合成装置の概略構成図である。
【図３】ウインドウを説明するための図である。
【図４】半透明処理を説明するための図である。
【図５】優先処理を説明するための図である。
【図６】透明色による処理を説明するための図である。
【図７】ウインドウの合成処理を説明するための図である。
【図８】演算部における演算処理フローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００    画像合成装置
１１０    制御部
１３０    ＳＤＲＡＭ
１４０    バッファ
１５０    演算部
１６０    フレームバッファ
１７０    表示部
【図１】
2009193319.tif 000003
【図２】
2009193319.tif 000004
【図３】
2009193319.tif 000005
【図４】
2009193319.tif 000006
【図５】
2009193319.tif 000007
【図６】
2009193319.tif 000008
【図７】
2009193319.tif 000009
【図８】
2009193319.tif 000010