(57)【要約】【課題】少ない構成でエッジ部を補正することで高精細な情報を表示することが可能な、新規かつ改良された信号処理装置を提供すること。【解決手段】画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理装置であって、時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて合成比率を判定する合成比率判定部と、合成比率算出部で算出した差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する合成比率演算部と、を含むことを特徴とする、信号処理装置が提供される。その結果、簡易な構成でありながらエッジ部を補正することで高精細な情報を表示することが可能な信号処理装置を提供することができる【選択図】図３
2009105854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理装置であって、
時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各前記平均値の差分に基づいて各前記平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定部と；
前記合成比率判定部での判定の結果、各前記平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には前記信号合成比率を再演算する合成比率演算部と；
を含むことを特徴とする、信号処理装置。
【請求項２】
前記合成比率判定部は、算出した各前記平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きいか否かによって合成比率を判定することを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記合成比率演算部は、前記合成比率判定部の判定の結果と、前記平均値の差分に対する演算結果とに基づいて前記信号合成比率を再演算することを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
信号処理の対象となる前記画面の領域を判定し、判定した領域に応じて前記所定の閾値および前記合成比率演算部における演算処理を決定する領域判定部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理方法であって、
時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各前記平均値の差分に基づいて各前記平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定ステップと；
前記合成比率判定ステップでの判定の結果、各前記平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には前記信号合成比率を再演算する合成比率演算ステップと；
を含むことを特徴とする、信号処理方法。
【請求項６】
画面に画像を合成して表示するための信号の処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、
時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各前記平均値の差分に基づいて各前記平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定ステップと；
前記合成比率判定ステップでの判定の結果、各前記平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には前記信号合成比率を再演算する合成比率演算ステップと；
を含む処理を実行させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムに関し、特に、画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、ビデオ・ＤＶＤ録画再生装置、カーナビゲーションシステム、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルスチルカメラ、カメラ一体型ビデオレコーダ等、多くの電子機器製品における定常的な表示画面の構成は、情報のコンテンツを含んだメイン信号と、機器の操作を補助するための情報を含んだグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するＧＵＩ信号とを合成したものが一般的である。
【０００３】
これら電子機器製品に対するユーザからの操作は、それぞれの機器に搭載されるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）等の表示装置や、それぞれの機器に接続された外部の表示装置に表示されるＧＵＩの情報に従って、電子機器本体に備えられた入力キーやボタン等の入力装置を操作したり、表示装置にタッチセンサが内蔵されている場合には画面上を直接タッチしたりすることによって行われる。
【０００４】
ＧＵＩを含んだ画面は、メイン信号とＧＵＩ信号とを用意し、どちらか一方の信号が有しているブレンディング比（α値）に従って信号を合成（ブレンディング）し、ブレンディングした信号を表示装置に送ることで画面上に表示される。
【０００５】
ところで、近年においては上述した電子機器製品は、電子機器本体に搭載される表示装置の表示精度が向上し、また電子機器製品と接続する外部の表示装置もＨＤ出力等の高精細なものが一般化してきている。これに伴い、ＧＵＩの表示に高精細なものが求められており、またＧＵＩとして表示する内容も、文字情報だけでなく、アニメーションや写真等が表示されるようになっている。
【０００６】
このような高精細なＧＵＩの表示には、大容量の記憶領域や高性能の信号処理装置が必要となる。しかし、屋内・屋外を問わずに携帯して使用する携帯電話、ＰＤＡ、デジタルスチルカメラ、カメラ一体型ビデオレコーダ等のモバイル機器では、コスト面や消費電力の面で、このような大容量の記憶領域や高性能の信号処理装置を内蔵することが困難である。従って、より簡易な方法で、多様化したＧＵＩ画面を表示装置に出力することが求められる。
【０００７】
そのため、一般的にはＧＵＩ信号を用いて固定の解像度でＧＵＩ画面を作成し、表示装置に表示する際には、メイン信号と同じ解像度となるようにＧＵＩ画面をスケーリングした後に、信号をブレンディングして表示装置に送るような方法が考えられている。この方法では、ＧＵＩ画面をスケーリングする際に、信号を構成するＲＧＢ（またはＹＣｂＣｒ）のデータ値と同様の変換をブレンディング比についても行う。
【０００８】
多様化したＧＵＩ画面をスケーリングして表示装置に表示する場合、一般的な、かつ一様なスケーリング手法では、高精細な文字情報のエッジ部分の品質が低下する場合がある。このような場合に、エッジ部分を補正する技術として、例えば特許文献１，２がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２９２３４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１や特許文献２に記載の技術は、エッジ部の補正方法が複雑であったり、補正を実現するために多くのメモリを有したりするという問題があった。処理の複雑化やメモリの量の増加は、回路規模の増加や消費電力の増加に繋がるため、屋内・屋外を問わずに携帯して使用するモバイル機器への実装は困難となる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より少ない構成でエッジ部を補正することで、エッジ部にボケの少ない高精細な情報を表示することが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理装置であって、時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定部と、合成比率判定部での判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する合成比率演算部と、を含むことを特徴とする、信号処理装置が提供される。
【００１３】
かかる構成によれば、合成比率判定部は時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定し、合成比率演算部は、合成比率判定部での判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する。その結果、求めた差分の値に応じて合成比率の再演算を行ってエッジ部を補正することで、エッジ部にボケの少ない高精細な情報を表示することが可能となる。
【００１４】
合成比率判定部は、算出した各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きいか否かによって合成比率を判定してもよい。その結果、平均値の差分の絶対値が所定の閾値と比べて大きいかどうかによって、合成比率演算部に対して信号合成比率の再演算を行わせることができる。
【００１５】
合成比率演算部は、合成比率判定部の判定の結果と、平均値の差分に対する演算結果とに基づいて信号合成比率を再演算してもよい。その結果、合成比率判定部における判定結果と、平均値の差分に対する演算結果とから信号合成比率を再演算することができる。
【００１６】
上記信号処理装置は、信号処理の対象となる画面の領域を判定し、判定した領域に応じて所定の閾値および合成比率演算部における演算処理を決定する領域判定部をさらに含んでいてもよい。かかる構成によれば、領域判定部は信号処理の対象となる画面上の領域を判定し、判定した領域に応じて所定の閾値および合成比率演算部における演算処理を決定する。その結果、画面上の領域ごとに異なる合成比率で信号を合成することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理方法であって、時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定ステップと、合成比率判定ステップでの判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する合成比率演算ステップと、を含むことを特徴とする、信号処理方法が提供される。
【００１８】
かかる構成によれば、合成比率判定ステップは時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定し、合成比率演算ステップは、合成比率判定ステップでの判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する。その結果、求めた差分の値に応じて合成比率の再演算を行ってエッジ部を補正することで、エッジ部にボケの少ない高精細な情報を表示することが可能となる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画面に画像を合成して表示するための信号の処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定する合成比率判定ステップと、合成比率判定ステップでの判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する合成比率演算ステップと、を含む処理を実行させることを特徴とする、コンピュータプログラムが提供される。
【００２０】
かかる構成によれば、合成比率判定ステップは時間的に連続する複数の信号合成比率を分割してそれぞれの平均値を算出し、算出した各平均値の差分に基づいて各平均値の差分が所定の閾値より大きいかどうかを判定し、合成比率演算ステップは、合成比率判定ステップでの判定の結果、各平均値の差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合には信号合成比率を再演算する。その結果、求めた差分の値に応じて合成比率の再演算を行ってエッジ部を補正することで、エッジ部にボケの少ない高精細な情報を表示することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、分割した２つの信号合成比率の平均値の差分を求め、求めた差分の値に応じて合成比率の再演算を行うことによって、簡易な構成でありながらエッジ部を補正することで、エッジ部にボケの少ない高精細な情報を表示することが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる信号処理装置１００について説明する説明図である。以下、図１を用いて本発明の第１の実施形態にかかる信号処理装置１００の構成について説明する。
【００２４】
信号処理装置１００は、画像信号と、ＧＵＩ等のインタフェース画面を表示するグラフィック信号とを合成して出力する機能を有する装置である。信号処理装置１００は、例えばテレビ、ビデオ・ＤＶＤ録画再生装置、カーナビゲーションシステム、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルスチルカメラ、カメラ一体型ビデオレコーダ等の多くの電子機器製品に内蔵される装置である。
【００２５】
図１に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる信号処理装置１００は、ＣＰＵ１０２と、グラフィック信号処理エンジン１０４と、ビデオ信号処理エンジン１０６と、ＤＲＡＭ１０８と、表示処理エンジン１１０と、を含んで構成される。ＣＰＵ１０２と、グラフィック信号処理エンジン１０４と、ビデオ信号処理エンジン１０６と、ＤＲＡＭ１０８と、表示処理エンジン１１０とは、それぞれバス１１２を介して相互に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）は、信号処理装置１００の各部の制御や演算処理を行うものであり、本実施形態においては、グラフィック信号処理エンジン１０４、ビデオ信号処理エンジン１０６および表示処理エンジン１１０に対して所定の制御を行う。
【００２７】
グラフィック信号処理エンジン１０４は、ＧＵＩ等のインタフェース画面を表示するグラフィック信号の生成及び各種信号処理を行うものである。
【００２８】
ビデオ信号処理エンジン１０６は、画面に表示する画像信号に対する各種信号処理を行うものである。
【００２９】
ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０８は、コンデンサに電荷を蓄えることでデータの読み書きが自由に行えるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）の一種である。本実施形態においては、グラフィック信号処理エンジン１０４で信号処理が行われたグラフィック信号およびビデオ信号処理エンジン１０６で信号処理された画像信号がＤＲＡＭ１０８に任意の解像度で展開されている。
【００３０】
表示処理エンジン１１０は、ＤＲＡＭ１０８に展開されているグラフィック信号および画像信号を読み出して、２つの信号をそれぞれ所定の解像度にスケーリングし、スケーリング後の２つの信号をブレンディングするものである。そして、ブレンディングした信号をＬＣＤ１１４やモニタ１１６に出力することで、ＬＣＤ１１４やモニタ１１６に画像とインタフェース画面とが合成された画面が表示される。
【００３１】
グラフィック信号処理エンジン１０４、ビデオ信号処理エンジン１０６および表示処理エンジン１１０は、それぞれ１つのチップで構成されていてもよい。
【００３２】
ＬＣＤ１１４は、信号処理装置１００が内蔵された電子機器に搭載される表示装置の一例であり、モニタ１１６は信号処理装置１００が内蔵された電子機器に接続して画像を表示する外部の表示装置の一例である。
【００３３】
以上、図１を用いて本発明の第１の実施形態にかかる信号処理装置１００の構成について説明した。次に、本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０の構成について説明する。
【００３４】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０の構成について説明する説明図である。以下、図２を用いて本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０の構成について説明する。
【００３５】
図２に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０は、ビデオスケーラ１２２と、グラフィックスケーラ１３２と、信号合成部１２４、１３４と、ＬＣＤ信号処理部１２６と、モニタ信号処理部１３６と、ＬＣＤ用タイミング生成モジュール１２８と、モニタ用タイミング生成モジュール１３８と、を含んで構成される。
【００３６】
ＬＣＤ用タイミング生成モジュール１２８およびモニタ用タイミング生成モジュール１３８は、ＬＣＤ１１４やモニタ１１６に必要とされる同期に従ってタイミング信号を生成するものである。表示処理エンジン１１０は、ＬＣＤ用タイミング生成モジュール１２８およびモニタ用タイミング生成モジュール１３８で生成されるタイミング信号に従ってＬＣＤ１１４やモニタ１１６と同期動作を行う。
【００３７】
ビデオスケーラ１２２は、ビデオ信号処理エンジン１０６で信号処理された画像信号を入力し、ＬＣＤ１１４やモニタ１１６のそれぞれに適した解像度にスケーリングを行って出力するものである。グラフィックスケーラ１３２は、グラフィック信号処理エンジン１０４で信号処理されたグラフィック信号を入力し、ビデオスケーラ１２２と同様に、ＬＣＤ１１４やモニタ１１６のそれぞれに適した解像度にスケーリングを行って出力するものである。
【００３８】
信号合成部１２４、１３４は、ビデオスケーラ１２２とグラフィックスケーラ１３２とから出力された信号を合成して出力するものである。合成する際には、グラフィックスケーラ１３２から出力されるブレンディング比（α値）に従って信号の合成を行う。
【００３９】
ＬＣＤ信号処理部１２６は、ＬＣＤ１１４に画像を表示するために、信号合成部１２４から出力された信号に対して最適な信号処理を行って、ＬＣＤ１１４に対して出力するものである。モニタ信号処理部１３６と、ＬＣＤ信号処理部１２６と同様に、モニタ１１６に画像を表示するために、信号合成部１３４から出力された信号に対して最適な信号処理を行って、モニタ１１６に対して出力するものである。
【００４０】
以上、本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０の構成について説明した。次に、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２の構成について説明する。
【００４１】
図３は、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２の構成について説明する説明図である。以下、図３を用いて本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２の構成について説明する。
【００４２】
図３に示したように、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２は、信号分離器１４２と、α値判定部１４４、１５４と、カラーマトリクス変換器１４６と、水平方向スケーラー１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄと、ディレイライン１５０と、垂直方向スケーラー１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄと、を含んで構成される。
【００４３】
信号分離器１４２は、グラフィックスケーラ１３２に入力された信号を、各色信号成分およびブレンディング比（α値）成分に分離して出力するものである。本実施形態においては、グラフィックスケーラ１３２に入力された、ＲＧＢまたはＹＣｂＣｒの各色信号成分とα値成分とが多重されている信号を、信号分離器１４２において各色信号成分とα値成分とに分離して出力する。
【００４４】
α値判定部１４４は、信号分離器１４２で分離されたブレンディング比（α値）成分を入力し、入力されたα値を判定して、α値とともに判定結果を出力するものである。α値判定部１５４も、α値判定部１４４と同様に入力されたα値を判定して、α値とともに判定結果を出力するものである。α値判定部１４４、１５４におけるα値の判定方法については後述する。カラーマトリクス変換器１４６は、入力された信号を映像信号と同様の、ＹＣｂＣｒの信号成分に変換して出力するものである。
【００４５】
本実施形態においては、α値判定部１４４、１５４は、時間的に連続して入力されたα値成分を２つに分けて、それぞれの平均値の差分を算出し、その差分に基づいてα値の判定結果を出力する。α値判定部１４４の構成については後述する。
【００４６】
水平方向スケーラー１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄは、画面の水平方向に対して所定の解像度にスケーリングして出力するものである。ここで、水平方向スケーラー１４８ａは、α値判定部１４４から出力されるα値およびα値の判定結果を基にα値の信号成分をスケーリングして出力する。その他の水平方向スケーラー１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄは、それぞれＹ、Ｃｂ、Ｃｒ各色の信号成分を所定の解像度にスケーリングして出力する。
【００４７】
ディレイライン１５０は、垂直方向スケーラー１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄに信号を入力するために、信号の入力タイミングをディレイさせて調整するものである。例えば、垂直方向スケーラー１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄが４タップ構成であれば、ディレイライン１５０において１ライン分、２ライン分および３ライン分ディレイさせて出力する。
【００４８】
垂直方向スケーラー１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄは、画面の垂直方向に対して所定の解像度にスケーリングして出力するものである。ここで、垂直方向スケーラー１５８ａは、α値判定部１５４から出力されるα値およびα値の判定結果を基にα値の信号成分をスケーリングして出力する。その他の垂直方向スケーラー１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄは、それぞれＹ、Ｃｂ、Ｃｒ各色の信号成分を所定の解像度にスケーリングして出力する。
【００４９】
以上、図３を用いて本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２の構成について説明した。次に、本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４の構成について説明する。
【００５０】
図４は、本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４の構成について説明する説明図である。以下、図４を用いて本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４の構成について説明する。
【００５１】
図４に示したように、本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４は、ディレイ素子１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと、マイナス方向平均算出部１６４と、プラス方向平均算出部１６６と、差分器１６７と、大小判定部１６８と、を含んで構成される。本実施形態では、水平方向スケーラーおよび垂直方向スケーラーが４タップ構成の場合のα値判定部１４４の構成について示す。
【００５２】
ディレイ素子１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは、入力されたα値成分を、それぞれ３画素分、２画素分、１画素分時間を遅延させて出力するものである。このように時間を遅延させて出力することで、時間的に連続した信号を同時に参照することができる。
【００５３】
マイナス方向平均算出部１６４は、ディレイ素子１６２ａおよび１６２ｂから出力された、３画素分時間を遅延させたα値成分および２画素分時間を遅延させたα値成分を入力し、両者のα値の平均値を算出して出力するものである。以下、マイナス方向平均算出部１６４からの出力値をマイナス方向平均値とも称する。
【００５４】
プラス方向平均算出部１６６は、ディレイ素子１６２ｃおよび１６２ｄから出力された、１画素分時間を遅延させたα値成分および遅延させていないα値成分を入力し、両者のα値の平均値を算出して出力するものである。以下、プラス方向平均算出部１６６からの出力値をプラス方向平均値とも称する。
【００５５】
差分器１６７は、マイナス方向平均算出部１６４からの出力（マイナス方向平均値）と、プラス方向平均算出部１６６からの出力（プラス方向平均値）とを入力し、両者の差分を算出して出力するものである。大小判定部１６８は、差分器１６７から出力されたマイナス方向平均値とプラス方向平均値との差分と、所定の閾値との大小を比較し、比較した結果を出力するものである。
【００５６】
このように、本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４は、入力されたα値を遅延させて、マイナス方向平均値とプラス方向平均値とを算出し、両者の差分と所定の閾値とを比較することで、α値の急峻な変化を検出する。
【００５７】
以上、図４を用いて本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４の構成について説明した。なお、ここではα値判定部１４４の構成について説明したが、α値判定部１５４も、α値判定部１４４と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。次に、本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａの構成について説明する。
【００５８】
図５は、本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａの構成について説明する説明図である。以下、図５を用いて本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａの構成について説明する。
【００５９】
図５に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａは、４タップフィルタ演算器１７２と、マイナス方向平均算出部１７４と、プラス方向平均算出部１７６と、差分器１７７と、信号演算部１７８と、加算器１７９と、セレクタ１８０と、を含んで構成される。
【００６０】
このうち、マイナス方向平均算出部１７４、プラス方向平均算出部１７６および差分器１７７は、図４のα値判定部１４４に含まれるマイナス方向平均算出部１６４、プラス方向平均算出部１６６および差分器１６７と同一のものであるため、ここでは詳細な説明は割愛する。また、それぞれを共有化してもよい。
【００６１】
４タップフィルタ演算器１７２は、３画素分、２画素分および１画素分遅延させたα値成分および遅延させていないα値成分を入力し、４タップのフィルタ演算を行って、演算結果を出力するものである。
【００６２】
信号演算部１７８は、差分器１７７から出力されるマイナス方向平均値とプラス方向平均値との差分および大小判定部１６８が出力するα値の差分の所定の閾値との大小判定結果と、外部から指定された演算方法指定パラメータとが入力される。信号演算部１７８は、大小判定部１６８が出力するα値の所定の閾値との大小判定結果と、外部から指定された演算方法指定パラメータとに基づいて、マイナス方向平均値とプラス方向平均値との差分に対して演算処理を行うものである。信号演算部１７８における演算結果は、加算器１７９に出力される。外部から指定される演算方法指定パラメータについては後述する。
【００６３】
ここで、本発明の第１の実施形態にかかる信号演算部１７８の構成例について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態にかかる信号演算部１７８の構成例について説明する説明図である。図６に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる信号演算部１７８は、演算器１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄと、セレクタ１８４と、を含んで構成される。
【００６４】
演算器１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄは、差分器１７７からの出力結果を、それぞれ３／４倍、１／２倍、１／４倍、・・・、ｎ／ｍ倍（ｎ、ｍは自然数）して出力するものである。演算器の数は図６に示した例に限られない。また、演算器での演算処理は、分母が２のべき乗となるように演算することが望ましい。分母を２のべき乗とすることで演算器を構成する演算回路の構成を簡略化することができる。
【００６５】
セレクタ１８４は、演算器１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄからの出力および演算処理が行われていない差分器１７７からの出力並びに大小判定部１６８が出力するα値の所定の閾値との大小判定結果と、外部から指定された演算方法指定パラメータとを入力し、大小判定結果と演算方法指定パラメータとに基づいて、出力を選択するものである。
【００６６】
以上、本発明の第１の実施形態にかかる信号演算部１７８の構成例について説明したが、信号演算部１７８の構成はかかる例に限られないことは言うまでもない。
【００６７】
加算器１７９は、差分器１７７から出力されるマイナス方向平均値とプラス方向平均値との差分と、信号演算部１７８から出力される演算結果とを入力し、両者を加算して出力するものである。加算器１７９における加算結果は、セレクタ１８０に入力される。
【００６８】
セレクタ１８０は、４タップフィルタ演算器１７２および加算器１７９からの出力並びに大小判定部１６８が出力するα値の差分の所定の閾値との大小判定結果を入力し、大小判定結果に基づいて４タップフィルタ演算器１７２と加算器１７９とのどちらか一方を選択的に出力するものである。本実施形態にかかるセレクタ１８０は、α値の差分の所定の閾値との大小判定結果が閾値の範囲内の場合には、４タップフィルタ演算器１７２の演算結果を選択して出力し、α値の所定の閾値との大小判定結果が閾値の範囲外の場合には、加算器１７９の演算結果を選択して出力するものである。
【００６９】
以上、本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａの構成について説明した。なお、垂直方向スケーラー１５８ａの構成については、水平方向スケーラー１４８ａと同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。次に、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２を用いた信号処理方法について説明する。
【００７０】
まず、図４に示したα値判定部１４４にα値成分が入力されると、入力されたα値成分は、ディレイ素子１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃによって、それぞれ３画素分、２画素分、１画素分時間が遅延されて出力される。
【００７１】
次に、遅延されていないα値成分を含む４つのα値成分を、時間的に古いものと新しいものの２つに分けて、それぞれのα値成分の平均値を算出する。本実施形態においては、３画素分遅延させたものと２画素分遅延させたものをマイナス方向平均算出部１６４に入力し、１画素分遅延させたものと、遅延させていないものをプラス方向平均算出部１６６に入力する。そして、マイナス方向平均算出部１６４およびプラス方向平均算出部１６６において、それぞれ入力されたα値成分の平均値を算出して出力する。
【００７２】
それぞれのα値成分の平均値を算出すると、差分器１６７において両者の差分を算出して出力する。例えば、マイナス方向平均算出部１６４から出力されるα値成分の平均値が０ｘＦＦ（α値成分は１６進数で表記している。以下において同じ）、プラス方向平均算出部１６６から出力されるα値成分の平均値が０ｘ００であった場合には、差分器１６７は両者の差分である＋ＦＦを出力する。
【００７３】
差分器１６７において２つの平均値の差分を算出して出力すると、算出した値と所定の閾値とを比較する。本実施形態においては、大小判定部１６８において、差分器１６７で算出した値が所定の閾値の範囲内であるか、範囲外であるかを判断する。また、範囲外である場合には、プラス方向に範囲外であるか、マイナス方向に範囲外であるかを判断する。
【００７４】
例えば、差分器１６７で算出した値が０ｘ００であり（つまり、α値成分の平均値が変化していない場合）、所定の閾値が例えば０ｘ５０であった場合には、差分器１６７で算出した値は所定の閾値の範囲内である。従って、大小判定部１６８は、差分器１６７で算出した値が所定の閾値の範囲内である旨を識別する信号を出力する。
【００７５】
また、例えば、差分器１６７で算出した値が０ｘＦＦであり、所定の閾値が例えば０ｘＡ０であった場合には、差分器１６７で算出した値は所定の閾値の範囲外であり、差分器１６７で算出した値はプラス方向に閾値の範囲外となっている。従って、大小判定部１６８は、差分器１６７で算出した値がプラス方向に所定の閾値の範囲外である旨を識別する信号を出力する。
【００７６】
図面を参照しながら具体的な動作例を説明する。図７は、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２に入力される信号によって、ＬＣＤ１１４（またはモニタ１１６）に表示される画面の一例を示す説明図である。図７では、「あ」という文字をＬＣＤ１１４（またはモニタ１１６）に表示する場合について説明したものである。
【００７７】
図７においては、「あ」という文字が表示される領域におけるα値は、８ビットで最大の０ｘＦＦに設定されており、また文字以外の領域におけるα値は、８ビットで最小の０ｘ００に設定されているものとする。
【００７８】
この場合において、図７の領域（１）の部分がα値判定部１４４に入力されると、α値の平均値は０ｘ００から０ｘＦＦに変化する。領域（１）の部分について、時間的に古い時刻のα値の平均値と新しい時刻のα値の平均値との差分を計算すると、マイナス方向に０ｘＦＦとなる。
【００７９】
従って、この場合に差分の演算結果が閾値の範囲外となるような閾値が設定されていた場合には、大小判定部１６８は、差分器１６７で算出した値がマイナス方向に所定の閾値の範囲外である旨を識別する信号を出力する。
【００８０】
また、図７の領域（２）の部分がα値判定部１４４に入力されると、α値の平均値はマイナス方向、プラス方向ともに０ｘＦＦとなって変化しない。従って、この場合に差分の演算結果が閾値の範囲内となるような閾値が設定されていた場合には、大小判定部１６８は、差分器１６７で算出した値が所定の閾値の範囲内である旨を識別する信号を出力する。
【００８１】
また、図７の領域（３）の部分がα値判定部１４４に入力されると、α値の平均値は０ｘＦＦから０ｘ００に変化する。領域（３）の部分について、時間的に古い時刻のα値の平均値と新しい時刻のα値の平均値との差分を計算すると、プラス方向に０ｘＦＦとなる。従って、この場合に差分の演算結果が閾値の範囲外となるような閾値が設定されていた場合には、大小判定部１６８は、差分器１６７で算出した値がプラス方向に所定の閾値の範囲外である旨を識別する信号を出力する。
【００８２】
このように、α値判定部１４４でα値の平均値の差分と所定の閾値との大小を比較し、比較した結果に基づいて水平方向スケーラー１４８ａでα値の再演算を行う。
【００８３】
水平方向スケーラー１４８ａでは、α値判定部１４４のディレイ素子１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃでそれぞれ遅延されたα値成分を入力する。そして、α値判定部１４４におけるマイナス方向平均算出部１６４およびプラス方向平均算出部１６６と同様に、α値成分の平均値をマイナス方向平均算出部１７４およびプラス方向平均算出部１７６で、それぞれ算出する。算出した平均値は、差分器１７７に入力し、α値判定部１４４における差分器１６７と同様に、両者の差分を算出して出力する。
【００８４】
差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分は、信号演算部１７８に入力される。信号演算部１７８には、大小判定部１６８から出力される所定の閾値との大小比較結果も入力される。そして、信号演算部１７８では、大小比較結果に基づいて、差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分に対して信号処理を施す。
【００８５】
本実施形態では、信号演算部１７８を図６に示したように構成し、所定の閾値との大小判定結果と、外部から指定された演算方法指定パラメータとを入力し、大小判定結果と演算方法指定パラメータとに基づいて、α値の平均値の差分に対する演算結果の中から１つを選択することによって、α値の平均値の差分に対して信号処理を施す。
【００８６】
図８は、本発明の第１の実施形態にかかる、演算方法指定パラメータの一例について説明する説明図である。図８は、α値判定部１４４で判定したα値の判定結果と、判定結果に対応する演算方法について示したものである。
【００８７】
図８に示した例では、α値判定部１４４でα値を判定した結果、プラス方向に閾値の範囲外であれば、信号演算部１７８では、差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分を等倍して出力することを示している。また、図８に示した例では、α値判定部１４４でα値を判定した結果、マイナス方向に閾値の範囲外であった場合も同様に、信号演算部１７８では、差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分を等倍して出力することを示している。
【００８８】
このように、信号演算部１７８ではα値判定部１４４でのα値の判定結果に基づいて、α値の平均値の差分に対して演算処理を施すことができる。なお、図８に示した例ではマイナス方向に閾値の範囲外であった場合とプラス方向に閾値の範囲外であった場合とで同じ処理（等倍して出力）を施すように設定したが、本発明においてはかかる例に限られないことは言うまでもない。
【００８９】
信号演算部１７８において、差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分に対して演算処理を施すと、加算器１７９において、差分器１７７から出力されたα値の平均値の差分と、信号演算部１７８から出力される演算結果とを加算して出力する。加算器１７９で加算処理を施すことで、例えば図７の領域（３）については、α値が急激に減少する部分において、減少分を制限することによってα値の急激な変化を抑えることができる。このようにα値を急激な変化を抑えることで、文字のエッジ部分のようにα値が急峻に増加または減少する部分に対し、フィルタリングに伴う中間値に起因するエッジ部分のぼけを軽減することができる。
【００９０】
加算器１７９からの出力はセレクタ１８０に入力される。セレクタ１８０には、加算器１７９からの出力の他に、４タップフィルタ演算器１７２からの出力と、α値判定部１４４からのα値の判定結果も入力される。そしてセレクタ１８０は、α値の判定結果に基づいて、４タップフィルタ演算器１７２からの出力と加算器１７９からの出力のどちらか一方を選択して出力する。α値の判定結果が所定の閾値の範囲内であれば４タップフィルタ演算器１７２からの出力が選択され、所定の閾値の範囲外であれば加算器１７９からの出力が選択される。
【００９１】
このようにしてα値に対して演算処理を行うことで、画像をスケーリングした際に生じるエッジ部分のぼけを抑えることができる。なお、上記の説明では画面の横方向に対して具体的な例を挙げて説明したが、画面の縦方向に対しても同様に、α値判定部１５４において、α値の平均値を算出してα値の判定結果を出力し、垂直方向スケーラー１５８ａにおいて、判定結果に基づいてα値に対して演算処理を行うことができる。すなわち、画面の縦方向に対しても、画像をスケーリングした際に生じるエッジ部分のぼけを抑えることができる。
【００９２】
以上、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２を用いた信号処理方法について説明した。
【００９３】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、α値の急峻な変化を検出し、α値の変化度合いによって演算方法を選択することができる。また、α値の演算方法を選択可能とすることで、スケーリング対象の信号特性に応じてα値の出力を変化させることができるので、エッジ部分のぼけを軽減することが可能となり、画面に表示する画像の品質を向上させることができる。
【００９４】
なお、上記実施形態では４タップフィルタ演算器を用いていたが、本発明においてはフィルタのタップ数はかかる例に限定されない。また本発明においては、画面の横方向と縦方向で同一の閾値および演算方法指定パラメータを用いてもよく、別々の閾値および演算方法指定パラメータを用いてもよい。さらに本発明においては、画面の横方向と縦方向で同一の閾値を用い、別々の演算方法指定パラメータを用いてもよく、画面の横方向と縦方向で別々の閾値を用い、同一の演算方法指定パラメータを用いてもよい。
【００９５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、画像を表示する画面を複数の領域に分割して、領域ごとに独立して信号処理を行う場合について説明する。
【００９６】
図９は、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２について説明する説明図である。以下、図９を用いて本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２について説明する。
【００９７】
グラフィックスケーラ２３２は、本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２と同じく、グラフィック信号を入力して、ＬＣＤ１１４やモニタ１１６のそれぞれに適した解像度にスケーリングを行って出力するものである。図９に示したように、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２は、信号分離器１４２と、α値判定部２４４、２５４と、カラーマトリクス変換器１４６と、水平方向スケーラー２４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄと、ディレイライン１５０と、垂直方向スケーラー２５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄと、領域判定部２４１と、を含んで構成される。
【００９８】
ここでは、第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２と異なる構成である領域判定部２４１と、α値判定部２４４、２５４と、水平方向スケーラー２４８ａおよび垂直方向スケーラー２５８ａとについて詳細に説明する。
【００９９】
領域判定部２４１にはタイミング信号が入力され、入力されたタイミング信号から画面上の領域を判定し、領域を判別するための信号を出力するものである。本実施形態においては、領域判定部２４１にはＬＣＤ用タイミング生成モジュール１２８またはモニタ用タイミング生成モジュール１３８で生成されたタイミング信号が入力される。領域判定部２４１には、領域指定パラメータ、領域毎の閾値パラメータおよび領域毎の演算方法のパラメータが入力される。そして、領域の判定結果に応じて、閾値、領域判別信号および演算方法指定信号を出力する。閾値と領域判別信号はα値判定部２４４、２５４に出力し、演算方法指定信号は水平方向スケーラー２４８ａおよび垂直方向スケーラー２５８ａに出力する。
【０１００】
α値判定部２４４、２５４は、本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４、１５４と同じく、α値の平均値の差分と所定の閾値との大小比較を行い、比較結果を出力するものである。本実施形態においては、領域判定部２４１から出力される閾値と領域判別信号とに基づいて大小比較を行う。
【０１０１】
水平方向スケーラー２４８ａおよび垂直方向スケーラー２５８ａは、本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａおよび垂直方向スケーラー１５８ａと同じく、画面の水平方向および垂直方向に対して所定の解像度にスケーリングして出力するものである。本発明の第２の実施形態にかかる水平方向スケーラー２４８ａおよび垂直方向スケーラー２５８ａは、領域判定部２４１から出力される演算方法指定信号に基づいて、α値の演算方法を決定する。
【０１０２】
以上、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２について説明した。次に、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２を用いた信号処理方法について説明する。
【０１０３】
図１０は、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２に入力される信号によって、ＬＣＤ１１４（またはモニタ１１６）に表示される画面の一例を示す説明図である。図１０では、画面を３つの領域に分割し、入力信号の内容として、比較的大きな文字情報１を含む領域を領域１、比較的小さな文字情報２および３を含む領域を領域２、写真情報（ｐｉｃ１〜ｐｉｃ９）を表示する領域を領域３としている。そして、領域１および領域２に表示する文字情報並びに領域３に表示する写真情報のα値を０ｘＦＦとし、領域１の背景のα値を０ｘ８０、領域２の背景のα値を０ｘ００、領域３の背景のα値を０ｘＡ０とする。
【０１０４】
図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる領域判定部２４１に与えられる、領域指定パラメータ、領域毎の閾値パラメータおよび領域毎の演算方法指定パラメータの設定の一例について示す説明図である。図１１は、領域１、領域２、領域３のそれぞれに対して、異なるパラメータが設定されていることを示している。
【０１０５】
領域判定部２４１は、ＬＣＤ用タイミング生成モジュール１２８またはモニタ用タイミング生成モジュール１３８で生成されたタイミング信号を入力し、入力されたタイミング信号から、画面内の座標を計算する。領域判定部２４１は、画面内の座標を計算することにより、信号処理の対象となる画面上の領域を判定する。
【０１０６】
例えば、タイミング信号から画面内の座標を計算した結果、信号処理の対象となる領域が領域１であった場合、領域判定部２４１はα値判定部２４４、２５４に対して０ｘ７０という閾値を与える。またこの場合に、領域判定部２４１は水平方向スケーラー２４８ａおよび垂直方向スケーラー２５８ａに対して、α値を判定した結果、プラス側に閾値の範囲外であった場合には差分の値を７／８倍して出力し、マイナス側に閾値の範囲外であった場合にも差分の値を７／８倍して出力するような指示信号を与える。
【０１０７】
このように領域判定部２４１から各種パラメータが与えられることにより、α値判定部２４４および２５４、水平方向スケーラー２４８ａ並びに垂直方向スケーラー２５８ａは、入力されたα値に対して、本発明の第１の実施形態で説明した信号処理を行う。
【０１０８】
領域２、３についても同様に、領域判定部２４１で領域を判定し、各種パラメータがα値判定部２４４および２５４、水平方向スケーラー２４８ａ並びに垂直方向スケーラー２５８ａに与えられる。図１１に示した各種パラメータは、領域２に対しては領域１と比較して文字情報のエッジのぼけをさらに軽減する設定であり、領域３に対しては領域１、２と比較してエッジの出力をやや滑らかにする設定である。
【０１０９】
以上、本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２を用いた信号処理方法について説明した。
【０１１０】
なお、図１０に示した画面領域や図１１に示した各種パラメータの設定は一例であり、本発明においては画面の領域の設定や各種パラメータの設定はかかる例に限定されない。また、本実施形態においては画面の横方向と縦方向で同一の閾値および演算方法指定パラメータを用いたが、本発明においては、縦方向と横方向で別々の閾値および演算方法指定パラメータを用いてもよい。さらに本発明においては、画面の横方向と縦方向で同一の閾値を用い、別々の演算方法指定パラメータを用いてもよく、画面の横方向と縦方向で別々の閾値を用い、同一の演算方法指定パラメータを用いてもよい。
【０１１１】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、α値の急峻な変化を検出し、α値の変化度合いによって演算方法を選択することができる。また、α値の演算方法を選択可能とすることで、スケーリング対象の信号特性に応じてα値の出力を変化させることができるので、エッジ部分のぼけを軽減することが可能となり、画面に表示する画像の品質を向上させることができる。さらに、画像を表示する画面を複数の領域に分割して、領域ごとに独立して信号処理を行うことで、それぞれの領域に表示する情報に適合したスケーリング処理を行って、画面全体の信号の品質を向上させることができる。
【０１１２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムに適用可能であり、特に画面に画像を合成して表示するための信号を処理する信号処理装置、信号処理方法およびコンピュータプログラムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる信号処理装置１００について説明する説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる表示処理エンジン１１０の構成について説明する説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるグラフィックスケーラ１３２の構成について説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるα値判定部１４４の構成について説明する説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる水平方向スケーラー１４８ａの構成について説明する説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる信号演算部１７８の構成例について説明する説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる、表示される画面の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる演算方法指定パラメータの一例について説明する説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかるグラフィックスケーラ２３２について説明する説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる、表示される画面の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかるパラメータの設定の一例について示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００    信号処理装置
１０４    グラフィック信号処理エンジン
１０６    ビデオ信号処理エンジン
１０８    ＤＲＡＭ
１１０    表示処理エンジン
１１２    バス
１１４    ＬＣＤ
１１６    モニタ
１２２    ビデオスケーラ
１２４、１３４    信号合成部
１２６    ＬＣＤ信号処理部
１２８    ＬＣＤ用タイミング生成モジュール
１３２    グラフィックスケーラ
１３６    信号処理部
１３８    モニタ用タイミング生成モジュール
１４２    信号分離器
１４４，１５４    α値判定部
１４６    カラーマトリクス変換器
１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄ    水平方向スケーラー
１５０    ディレイライン
１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄ    垂直方向スケーラー
１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ    ディレイ素子
１６４，１７４    マイナス方向平均算出部
１６６，１７６    プラス方向平均算出部
１６７，１７７    差分器
１６８    大小判定部
１７２    ４タップフィルタ演算器
１７８    信号演算部
１７９    加算器
１８０，１８４    セレクタ
１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄ    演算器
２３２    グラフィックスケーラ
２４１    領域判定部
２４４，２５４    α値判定部
２４８ａ    水平方向スケーラー
２５８ａ    垂直方向スケーラー
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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