JP5026731B2 - オンスクリーン・ディスプレイの半透明実現装置、実現システム及び実現方法 - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、システム及び方法に係り、特に、オンスクリーン・ディスプレイ（ＯＳＤ；Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）の半透明実現装置、実現システム及び実現方法に関するものである。

現在、ＯＳＤ技術は、テレビやパーソナルコンビューター（ＰＣ）及び移動端末等の画像処理装置によく応用されている。ＯＳＤはスクリーンにいろんな附加情報を表示する役割をしている。例えば、テレビの画像を調節する時、「メニュー」ボタンを押すと、テレビのスクリーンにはディスプレイの各項目の情報を表示するためのＯＳＤが生じる。該ＯＳＤはディスプレイの各性能を観察及び調節するのに役立っている。

しかし、従来のＯＳＤ技術によると、テレビやＰＣ及び移動端末などのスクリーンにＯＳＤを表示する時、ＯＳＤが元のビデオ画像を覆うことが常に発生する。例えば、図４に示すように、図４の（ｅ）は元のビデオ画像を示し、（ｆ）はＯＳＤ画像を示すが、図面中の（ｇ）に示すように、まずＯＳＤ画像の背景色を解除し、即ち該背景色を透明にし、その後、ＯＳＤ画像をビデオ画像と混合して、図面中の（ｈ）に示すような画像を得る。但し、ＯＳＤ画像がその後ろの部分のビデオ画像を覆ったため、ビデオ画像の観賞に影響を与える。

このため、スクリーンにＯＳＤ画像を重合せて表示する際に、ＯＳＤ画像の半透明化の効果を実現して、ＯＳＤ画像の附加情報が見れると共に、その後ろのビデオ画像も観賞できるようにすることが要求されている。

この要求に応じて、従来のＯＳＤの半透明実現システム及び方法として、ＲＧＢ（三原色；Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）書式の演算方法が周知されている。つまり、前置ＯＳＤ信号のＲＧＢ値と背景ビデオ信号のＲＧＢ値を混合（Ａｌｐｈａ Ｂｌｅｎｄｉｎｇ）演算することにより、ＯＳＤ画像の半透明化を実現する方法である。Ａｌｐｈａ値の選択範囲は０から１である。例えば、以下の演算形式の関係式（１）に示すように、Ａｌｐｈａ値が異なると、異なる程度の半透明の効果を実現する。

ここで、ＦｏｒｅｇｒｏｕｎｄＲｅｄ、ＦｏｒｅｇｒｏｕｎｄＧｒｅｅｎ及びＦｏｒｅｇｒｏｕｎｄＢｌｕｅは別々ＯＳＤ信号のＲＧＢ値であり、ＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＲｅｄ、ＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＧｒｅｅｎ及びＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＢｌｕｅは別々ビデオ信号のＲＧＢ値であり、αはＡｌｐｈａ値である。

上記のような、ＲＧＢ演算方式により半透明効果を実現する方法は、α値を変更して各種の異なる程度の半透明効果を実現することができるが、ＲＧＢ書式の処理信号を採用したため、演算過程においては乗算器が必要になり、さらに、演算が複雑になっている。

以上の問題点に鑑みて、演算が簡単で、高効率的なＯＳＤの半透明実現装置とシステム及び方法を提供することが必要である。

次に、本発明に係る実施例に基づいて、ＯＳＤの半透明化を実現する装置、システム及び方法を説明する。

本発明の実施例に係るＯＳＤの半透明実現装置はコンパレーターと、出力制限ユニットとを備えるが、前記コンパレーターは、ＯＳＤ信号と、目下のＯＳＤ信号に適応し且つ透明にされる背景色の識別データとを受信し、該識別データによりＯＳＤ信号における該ＯＳＤ信号と同じ背景色データを識別して、該識別結果により制限信号を出力するために用いられ、
前記出力制限ユニットは、ＯＳＤ信号のＵＶ信号と、ビデオ信号のＵＶ信号と、前記コンパレーターから出力される制限信号とを受信するために用いられ、該制限信号により前記ビデオ信号のＵＶ値、又は前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を選択して出力するが、前記ＯＳＤ信号での背景色データと識別データが同じである場合にはｖビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合には前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するために用いられる。

また、本発明の実施例に係るＯＳＤの半透明実現システムは、ビデオ信号のバイナリーローダと、ＯＳＤ信号のバイナリーローダと、ＯＳＤ透明識別設備と、コンパレーターと、出力制限ユニットと、ディスプレイと、を備えるが、
前記ビデオ信号のバイナリーローダは、ビデオ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のビデオ信号を出力するために用いられ、
前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダは、ＯＳＤ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のＯＳＤ信号を出力するために用いられ、
前記ＯＳＤ透明識別設備は、前記ＯＳＤ信号に適応し、且つ透明にされる背景色の識別データを受信するために用いられ、
前記コンパレーターは、前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダ及び前記ＯＳＤ透明識別設備に接続され、前記ＯＳＤ信号と、該ＯＳＤ信号に適応し且つ透明にされる背景色の識別データとを受信して、該識別データによりＯＳＤ信号における該識別データと同じ背景色データを識別し、また該識別結果により制限信号を出力するために用いられ、
前記出力制限ユニットは、前記ビデオ信号のバイナリーローダ、前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダ及びコンパレーターに接続され、前記ＯＳＤ信号のＵＶ信号、前記ビデオ信号のＵＶ信号及び前記コンパレーターから出力される制限信号を受信するのに用いられ、該制限信号により出力ビデオ信号のＵＶ値、又は前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を選択して出力するが、前記ＯＳＤ信号の背景色データと識別データが同じである場合には前記ビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合には前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するために用いられ、
前記ディスプレイは、前記ビデオ信号のバイナリーローダ及び出力制限ユニットに接続され、前記ビデオ信号のＹ値と、前記出力制限ユニットにより選択して出力されるＵＶ値とを混合して表示するために用いられる。

さらに、本発明の実施例に係るＯＳＤの半透明実現方法は、（ａ）ビデオ信号及びＯＳＤ信号を受信して処理するステップと、（ｂ）該ＯＳＤ信号に適応し且つ透明にされる背景色の識別データを受信するステップと、（ｃ）前記識別データによりＯＳＤ信号の中で該信号と同じ背景色データを識別するステップと、（ｄ）前記ＯＳＤ信号での背景色データと識別データが同じである場合にはビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合にはＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するステップと、（ｅ）前記ビデオ信号のＹ値と、ステップ（ｄ）により出力するＵＶ値を混合して出力するステップと、を備える。

従来の技術と比べてみると、本発明の実施例に係るＯＳＤの半透明実現装置、システム及び方法によれば、ビデオ信号及びＯＳＤ信号はＹＵＶ書式であり、簡単な演算によりスクリーンでのＯＳＤの半透明化を実現することができる。

以下図面に基づいて、本発明の実施例に係るＯＳＤの半透明実現装置、システム及び方法に対して詳細に説明する。

画像信号は伝送及び処理する際には常にＹＵＶ書式を採用する。ＹＵＶ（ＹＣｒＣｂとも称する）はヨーロッパテレビシステムで採用されているカラーエンコード方法（ＰＡＬ方式に属する）であり、「Ｙ」は明るさ即ち輝度を表し、「Ｕ」と「Ｖ」は色度を表すが、画像色相及び飽和度を描写し、画素の色相を指定するのに用いられる。人々の輝度に対する知覚は敏感であるけど、色度に対する知覚は弱いため、ＹＵＶ書式信号を圧縮して部分的に色度信号を失っても画像の表示に影響を与えないことができる。

従来のＲＧＢ書式の混合演算方法は、演算が複雑で、さらに元のＹＵＶ書式の信号をＲＧＢ書式に変換する必要がある。但し、ＹＵＶ書式の演算方法を採用してＯＳＤの半透明効果を実現すると、演算が簡単になるばかりでなく、元のＹＵＶ書式の信号をＲＧＢ書式に変換する必要はなく、更に、信号の変換が原因で画像ディストーションを生じることを避けることができる。

また、図１を参照し、該図は本発明に係るＯＳＤの半透明実現システムのブロック図である。該システムは、ビデオ信号のバイナリーローダ１００と、ＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００と、ＯＳＤ透明識別設備３００と、ＯＳＤの半透明実現装置４００と、ディスプレイ５００とを備える。ここで、ＯＳＤの半透明実現装置４００は、バッファー４１０と、レジスター４２０と、コンパレーター４３０と、出力制限ユニット４４０とを含む。本実施例において、該バッファー４１０はさらに第一バッファー４１２、第二バッファー４１４及び第三バッファー４１６を含む。

前記ビデオ信号のバイナリーローダ１００は、ビデオ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のビデオ信号Ｙ_１Ｕ_１Ｖ_１を出力するために用いられる。該Ｙ_１Ｕ_１Ｖ_１信号の中で、Ｙ_１信号は第一バッファー４１２に伝送され、Ｕ_１Ｖ_１信号は第二バッファー４１４に伝送される。

前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００は、ＯＳＤ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のＯＳＤ信号Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２を出力するために用いられる。該Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２信号の中で、Ｕ_２Ｖ_２信号は第三バッファー４１６に伝送される。

本実施例において、ビデオ信号のバイナリーローダ１００及びＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００が受信する信号はＹＵＶ書式信号である。但し、ほかの実施例において、ＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００が受信した信号が、例えばＲＧＢ書式信号などの非ＹＵＶ書式信号である場合には、コンバーター（図示せず）を用いて該ＲＧＢ書式の信号をＹＵＶ書式の信号に変換することができる。

以下、ＲＧＢ書式の信号をＹＵＶ書式の信号に変換するための演算方法の関係式（２）を提供する。

前記ＯＳＤ透明識別設備３００は、該ＯＳＤ信号Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２に適応し且つ透明にされる背景色の識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３を受信するために用いられる。本実施例において、毎組のＯＳＤ信号Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２については、透明にされる背景色の識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３がそれと対応されている。

前記レジスター４２０はＯＳＤ透明識別設備３００に接続され、識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３を保存するのに用いられる。コンパレーター４３０はＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００及びレジスター４２０に接続され、該レジスター４２０からの識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３を受信し、該識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３によりＯＳＤ信号Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２の中で同じ背景色データを識別し、この識別結果に基づいて制御信号を出力制御ユニット４４０に出力することに用いられる。

前記第一バッファー４１２はビデオ信号のバイナリーローダ１００とディスプレイ５００の間に接続されており、ビデオ信号Ｙ_１Ｕ_１Ｖ_１のＹ１値を保存するのに用いられる。前記第二バッファー４１４はビデオ信号のバイナリーローダ１００と出力制御ユニット４４０の間に接続されており、ビデオ信号Ｙ_１Ｕ_１Ｖ_１のＵ_１Ｖ_１値を保存するのに用いられる。そして、前記第三バッファー４１６はＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００と出力制御ユニット４４０の間に接続されて、ＯＳＤ信号Ｙ_２Ｕ_２Ｖ_２のＵ_２Ｖ_２値を保存するのに用いられる。

前記出力制御ユニット４４０は、コンパレーター４３０から出力された制限信号によって、ビデオ信号Ｕ_１Ｖ_１値又はＯＳＤ信号Ｕ_２Ｖ_２値を選択して出力する。本実施例において、ＯＳＤ信号の背景色のデータＹ_２Ｕ_２Ｖ_２と識別データＹ_３Ｕ_３Ｖ_３が同じである場合にはビデオ信号のＵ_１Ｖ_１値を選択して出力し、逆にそうではない場合にはＯＳＤ信号のＵ_２Ｖ_２値を選択して出力する。該選択して出力される値をＵ_４Ｖ_４と称する。その後、ディスプレイ５００はビデオ信号Ｙ_１値とＵ_４Ｖ_４を混合して表示する。

図２を参照し、該図は本発明のＯＳＤの半透明実現方法のフロー図である。同図に記載のステップＳ１００２によると、バッファー４１０はビデオ信号及びＯＳＤ信号を受信し、ＹＵＶ書式のビデオ信号及びＯＳＤ信号を出力する。本実施例において、ＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００が受信するＯＳＤ信号はＹＵＶ書式の信号である。但し、本発明の他の実施例において、受信したＯＳＤ信号がＲＧＢ信号である場合には、該ＯＳＤ信号のバイナリーローダ２００のコンバーター（図示せず）によって該ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換すればよい。

また、図２に記載のステップＳ１００４によると、ＯＳＤ透明識別設備３００は、該ＯＳＤ信号に適応し且つ透明にされる背景色の識別データを受信する。即ち、ＯＳＤの透明な識別データを受信するステップである。

また、図２に記載のステップＳ１００６によると、まず上記の識別データをレジスター４２０に保存し、また該レジスター４２０はＯＳＤ透明識別設備３００が受信した識別データによって、レジスターの値を更新する。

また、図２に記載のステップＳ１００８によると、コンパレーター４３０はレジスター４２０に保存される識別データに基づいて、ＯＳＤ信号における該ＯＳＤ信号と同じ背景色データを識別する。

更に、図２に記載のステップＳ１０１０によると、ＯＳＤ信号の背景色データと識別データが同じではない場合には、前記出力制限ユニット４４０はＯＳＤ信号のＵＶ値を出力する。逆に、ＯＳＤ信号の背景色データと識別データが同じである場合には、ステップＳ１０１２に記載のように、前記出力制限ユニット４４０はビデオ信号のＵＶ値を出力する。

最後に、図２に記載のステップＳ１０１４によると、ディスプレイ５００は、ビデオ信号のＹ値と、出力制限ユニット４４０により選択されて出力されたＵＶ値とを混合して表示する。

図３を参照し、該図はＯＳＤの半透明を実現するための過程における各段階の処理を行った後の画像を示した例図である。つまり、図３（ａ）はビデオ画像を表し、図３（ｂ）はＯＳＤ画像を表す。また、コンパレーターの処理を行った後、図３（ｃ）に示すように、ＯＳＤ信号中のＹ値は取り除かれ、且つ識別データと同じ背景色は透明になり、識別データと同じではない色は保留されるようになる。最後に、ディスプレイには図３（ｄ）に示すような画像が表示される。該画像はビデオ信号Ｙ値を使用するが、ＯＳＤ信号の背景色データが識別データと同じである場合には、即ち（ｃ）中の透明部分のような部分は、ビデオ信号のＵＶ値を表示し、逆に、ＯＳＤ信号の背景色データが識別データと違う場合には、ＯＳＤ信号のＵＶ値を表示する。

本発明に係るＯＳＤの半透明実現システムのブロック図。 本発明のＯＳＤの半透明実現方法のフロー図。 本発明のＯＳＤの半透明を実現する画像を示す例図。 従来のＯＳＤ画像を示す例図。

符号の説明

１００ ビデオ信号のバイナリーローダ
２００ ＯＳＤ信号のバイナリーローダ
３００ ＯＳＤ透明識別設備
４００ ＯＳＤの半透明実現装置
４１０ バッファー
４１２ 第一バッファー
４１４ 第二バッファー
４１６ 第三バッファー
４２０ レジスター
４３０ コンパレーター
４４０ 出力制限ユニット
５００ ディスプレイ

Claims (7)

1. オンスクリーン・ディスプレイ信号がビデオ信号の前に半透明的に表示されるのを実現するために用いられるＯＳＤの半透明実現装置であって、
   ＯＳＤ信号と、該ＯＳＤ信号に対応する透明にされる背景色の識別データとを受信し、該識別データによりＯＳＤ信号における該識別データと同じ背景色データを識別して、該識別結果により制御信号を出力するために用いられるコンパレーターと、
   前記ＯＳＤ信号のＵＶ値と、前記ビデオ信号のＵＶ値と、前記コンパレーターから出力される制御信号とを受信するために用いられ、該制御信号により前記ビデオ信号のＵＶ値、又は前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を選択して出力するが、前記ＯＳＤ信号のＹＵＶ値と前記識別データのＹＵＶ値が同じである場合には前記ビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合には前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するために用いられる出力制御ユニットと、
   を備えていて、
   ＯＳＤの半透明実現装置は、前記ビデオ信号のＹ値と、前記出力制御ユニットにより選択されて出力されるＵＶ値とを出力する
   ことを特徴とするＯＳＤの半透明実現装置。
2. 前記装置は前記ビデオ信号及び前記ＯＳＤ信号を保存するためのバッファーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のＯＳＤの半透明実現装置。
3. 前記装置は更に目下のＯＳＤ信号に対応する透明にされる背景色の識別データを保存してから、前記コンパレーターに出力するために用いられるレジスターを含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＳＤの半透明実現装置。
4. ビデオ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のビデオ信号を出力するために用いられるビデオ信号のバイナリーローダと、
   ＯＳＤ信号データを受信して、ＹＵＶ書式のＯＳＤ信号を出力するために用いられるＯＳＤ信号のバイナリーローダと、
   前記ＯＳＤ信号に対応する透明にされる背景色の識別データを受信するために用いられるＯＳＤ透明識別設備と、
   前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダ及びＯＳＤ透明識別設備に接続され、ＯＳＤ信号と、該ＯＳＤ信号に対応する透明にされる背景色の識別データとを受信して、該識別データによりＯＳＤ信号における該識別データと同じ背景色データを識別し、また該識別結果により制御信号を出力するために用いられるコンパレーターと、
   前記ビデオ信号のバイナリーローダ、前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダ及びコンパレーターに接続され、前記ＯＳＤ信号のＵＶ値、前記ビデオ信号のＵＶ値及びコンパレーターから出力される制御信号を受信するのに用いられ、該制御信号により前記ビデオ信号のＵＶ値、又は前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を選択して出力するが、前記ＯＳＤ信号のＹＵＶ値と識別データのＹＵＶ値が同じである場合には前記ビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合には前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するために用いられる出力制御ユニットと、
   前記ビデオ信号のバイナリーローダ及び前記出力制御ユニットに接続され、前記ビデオ信号のＹ値と、前記出力制御ユニットにより選択されて出力されるＵＶ値とを混合して表示するために用いられるディスプレイと、
   を備えることを特徴とするＯＳＤの半透明実現システム。
5. 前記ＯＳＤ信号のバイナリーローダは更にＲＧＢ書式の信号をＹＵＶ書式の信号に変換するためのコンバーターを含むことを特徴とする請求項４に記載のＯＳＤの半透明実現システム。
6. （ａ）ビデオ信号及びＯＳＤ信号を受信して処理するステップと、
   （ｂ）該ＯＳＤ信号に対応する透明にされる背景色の識別データを受信するステップと、
   （ｃ）前記識別データによりＯＳＤ信号の中で該識別データと同じ背景色データを識別するステップと、
   （ｄ）前記ＯＳＤ信号のＹＵＶ値と前記識別データのＹＵＶ値が同じである場合には前記ビデオ信号のＵＶ値を出力し、逆にそうではない場合には前記ＯＳＤ信号のＵＶ値を出力するステップと、
   （ｅ）前記ビデオ信号のＹ値とステップ（ｄ）により出力されるＵＶ値を混合した後出力するステップと、
   を備えることを特徴とするＯＳＤの半透明実現方法。
7. 前記ステップ（ａ）は更に、
   （ａ１）前記ＯＳＤ信号がＹＵＶ書式であるかを判断して、該書式である場合にはそれを出力するステップと、
   （ａ２）前記ＯＳＤ信号がＹＵＶ書式でない場合には、非ＹＵＶ書式のＯＳＤ信号をＹＵＶ書式に変換するステップと、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のＯＳＤの半透明実現方法。

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