JPH11110526A - 画像合成処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方の画像データを他方の画像データにはめ
込むための閾値（比較レベル）を適切なものとして正確
な画像合成を可能とする。 【解決手段】 入力される互いに異なる表示内容の複数
のアナログ画像データをそれぞれＡ／Ｄ変換して得た第
１及び第２画像データに基づき第３画像データを合成す
る画像合成処理回路であり、画像データ比較部３４が第
１画像データと比較レベルとを順次比較し、比較レベル
と第１画像データが一致するとＫＥＹ信号を発生し、セ
レクタが出力を第１画像データから第２画像データに切
り替えることで第３画像データを得る。比較レベル制御
部２０は、所定の比較設定範囲内において第１画像デー
タのノイズレベル範囲（データ平均最大値〜平均最小
値）を検出し、上記比較レベルを検出したノイズレベル
範囲に応じた値（ノイズレベル範囲に応じた幅）とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】従来より、ビデオキャプチャのように、
例えばテレビ映像などに、他の映像上の文字等を埋め込
んで合成画像を作成するための同一ＩＣ内に集積された
画像合成処理回路が知られている。図２は、それぞれ異
なる表示内容の２つの画像の合成例を概念的に示し、図
６は、画像合成を実行する従来の処理回路の構成を示し
ている。

【０００２】青色等の所定の色の背景に文字が表示され
た図２のような第１画像データから文字部分を抜き出
し、この文字をＴＶ映像等からなる第２画像データには
め込むことで第３画像データを形成し、画像２上に画像
１の文字がはめ込まれたように見える画像３が得られ
る。

【０００３】例えば第１画像データの背景が青色（ブル
ーバック）である場合、比較部４０に比較レベルとし
て、該背景の青色に相当するデータをセットする。比較
部４０は、この比較レベルと第１画像データとを比較
し、一致した場合にＫＥＹ信号をセレクタ４２に出力す
る。セレクタ４２はこのＫＥＹ信号に応じて切り替わ
り、セレクタ４２は第２画像データが出力する。このよ
うに、比較部４０とセレクタ４２とによって、入力され
る第１画像データの背景部分では第２画像データが出力
され、第１画像データの背景部分以外の文字等の情報部
分では第１画像データが出力されて第３画像データが得
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な画像合成処理回路に入力される第１及び第２画像デー
タはアナログデータであるため、この処理回路では、こ
れらのアナログデータを回路内に設けたアナログデジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換部４４、４６においてそれぞれデジタ
ルデータに変換し、その後、比較部４０に設定されるデ
ジタルの比較レベルと比較処理を行い、画像合成処理を
行っている。そして、従来、このデジタルの比較レベル
として、例えば８ビットの固定データが用いられてい
る。

【０００５】しかしながら、集積化されて同一ＩＣ内に
画像合成処理回路が形成されているので、例えば、風景
や、頻繁に輝度が反転する細かい模様であるなど、第２
画像データであるＴＶ画像等の空間周波数が高い場合に
は、このような第２画像データを処理することで、ＩＣ
内における消費電流の増大などによって内部で共通のグ
ランド電位が変動してしまう。

【０００６】ＩＣ内でグランド電位が変動することは、
Ａ／Ｄ変換部４４で入力アナログデータをＡ／Ｄ変換す
る際、入力アナログデータに対して変換の基準となる電
位が変動することとなる。従って、変換して得られるデ
ジタルデータには変換誤差が発生し、ノイズとなってし
まう。このため、比較部４０で、固定の比較レベルと、
デジタル変換された第１画像データとを比較すると、比
較結果に誤差が生ずることとなり、第１画像データから
背景部分、ひいては文字等の情報部分の正確な切り出し
に失敗してしまうという問題があった。

【０００７】このような誤検出を緩和するための方法と
して、例えば第１画像データの背景部分のレベルに相当
する例えば８ビットデータの内、上位４ビットのみを比
較レベルとして比較部４０に設定することが考えられ
る。しかし、常時、上位４ビットのみを比較レベルとす
るのでは比較精度が低く、第１画像データの背景部分の
検出処理の精度が悪化する。ノイズ成分が大きいとき
は、背景部分の検出ができない可能性もあり、誤検出の
増加のおそれもある。

【０００８】いずれにしても、回路内でデジタル変換し
て得られる第１画像データに重畳されるノイズ成分は常
に一定の振幅をもっているとは限らず、システム構成等
の外的要因によっても変動振幅が変わるため、固定的な
比較レベルを用いて第１画像データから背景部分を検出
すると、誤検出が起こりやすいという問題があった。

【０００９】上記課題を解決するために、この発明は、
入力される画像データにノイズが存在している場合に
も、一方の画像データを他方の画像データにはめ込むた
めの閾値を適切なものとして正確な画像合成を可能とす
る画像合成処理回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、入力される互いに異なる表示内容の第
１画像データと第２画像データに対し、前記第１画像デ
ータの各画素位置におけるデータレベルを所定の検出閾
値に基づいて順次検出し、検出結果に応じて前記第１画
像データの該当画素位置におけるデータに代えて対応す
る画素位置における前記第２画像データを合成し第３画
像データを作成する画像合成処理回路であり、前記第１
画像データのノイズレベル範囲を検出し、前記第１画像
データの各画素位置でのデータレベル検出のための前記
検出閾値を前記ノイズレベル範囲に応じた値とする。

【００１１】第１画像データにノイズが多く、検出した
ノイズレベル範囲が広い場合には、例えば、検出閾値を
ノイズレベル範囲に応じた広い幅とし、ノイズが少ない
場合には、例えば、ノイズレベル範囲が狭いのでこれに
応じて検出閾値の幅を狭く設定する。これにより、入力
される第１画像データから、その状態に応じた適切な検
出閾値によって所定のデータレベル、例えば所定色の背
景等を検出することができ、第１画像データと第２画像
データを正確に合成することができる。

【００１２】また、この発明は、入力される互いに異な
る表示内容の複数のアナログ画像データをそれぞれアナ
ログデジタル変換し、得られた第１画像データ及び第２
画像データに基づいて第３画像データを合成する画像合
成処理回路であって、前記第１画像データの各画素位置
におけるデジタルデータレベルと所定の比較レベルとを
比較する比較部と、前記比較結果に応じて前記第１画像
データの該当する画素位置のデータに代え、対応する画
素位置における第２画像データを出力する画像データ選
択部と、前記第１画像データのノイズレベル範囲を検出
し、前記比較レベルを前記ノイズレベル範囲に応じた値
とする比較レベル制御手段と、を有する。

【００１３】アナログデータとして供給された画像デー
タをデジタル変換する場合、回路内のグランド電位の変
動等により、得られるデジタル画像データには、変換誤
差（ぶれ）がノイズとして発生することとなる。比較レ
ベル制御手段が、第１画像データからそのノイズレベル
範囲を検出し、これに応じて第１画像データに第２画像
データをはめ込むための第１画像データの比較レベルを
設定する。例えば、第１画像データのノイズレベル範囲
が広い場合、そのノイズレベル範囲に応じて、本来第１
画像データから検出すべきデジタルデータレベルのうち
所定の上位ビットのみを比較レベルとして設定する。つ
まり、デジタルデータとして設定される比較レベルのビ
ット数が低く設定されることで、第１画像データに対す
る比較レベルの幅が広く設定される。一方、検出された
ノイズレベル範囲が狭い場合には、これに応じてデジタ
ルデータとして設定される比較レベルのビット数を多く
設定し、第１画像データの比較レベルの幅を狭くする。
このような制御を行うことにより、ＩＣ化された回路内
で画像データに発生するぶれ、つまりノイズを考慮し、
入力される第１画像データから、そのノイズの発生状態
に応じた適切な比較レベルによって所定のデータレベ
ル、例えば所定色の背景等を検出することができ、第１
画像データと第２画像データとが正確に合成されること
となる。

【００１４】更に、この発明では、上記比較レベル制御
手段は、前記第１画像データの任意の画素領域内におけ
る複数のデジタルデータから得られた最大値と最小値と
に基づいて前記ノイズレベル範囲を検出することで、簡
単な構成でノイズレベル範囲の検出を可能としている。

【００１５】また更に、この発明では、前記第１画像デ
ータにおける前記ノイズレベル範囲の検出範囲を任意に
設定する範囲設定機能を備えることで、第１画像データ
によって異なる画面位置に切り出すべき文字等の情報信
号が存在している場合にも、情報信号が存在しない背景
領域にノイズレベル範囲の検出範囲を設定することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態（以下、実施形態という）について図面を用いて説明
する。

【００１７】図１は、この実施形態の画像合成処理回路
の構成を示している。異なる表示内容の第１及び第２画
像データは、それぞアナログデータとしてこの画像合成
処理回路に供給される。図２に示すように、回路に供給
される画像データの内、第１画像データは、例えばコン
ピュータ画像であり、所定色の背景の上に、文字、図
形、その他の映像データが表示されている。また、一方
の第２画像データは、例えばＴＶ画像である。この第１
及び第２画像データは、それぞれ対応して設けられてい
るＡ／Ｄ変換部４４、４６で、ＲＧＢそれぞれについて
例えば８ビットのデジタルデータに変換され、画像デー
タ選択部であるセレクタ１０に出力される。

【００１８】比較範囲設定部１６は、例えば外部リモー
トコントロール装置であり、画像合成処理回路にＩ²Ｃ
素子を利用したＩ²Ｃバスシステム等を採用すること
で、この比較範囲設定部１６により第１画像データのノ
イズレベル検出範囲が画面上の任意の位置に設定でき
る。例えば比較範囲として水平８画素×垂直８ライン
分、３フィールド分が、この比較範囲設定部１６で設定
されると、デコーダ１４が、これをデコードし、タイミ
ングカウンタ１８からのタイミング信号に応じて比較範
囲に応じた比較範囲信号を出力する。

【００１９】デコーダ１４からの比較範囲信号は、有効
窓信号として比較レベル制御部２０に出力される。比較
レベル制御部２０は、入力される第１画像データのＲＧ
Ｂについてそれぞれ上記有効窓信号に応じた範囲の各画
素のデータを取り込み、比較範囲内のデータからノイズ
レベル範囲を検出し、第１画像データの背景領域を検出
するための比較レベルを決定する。

【００２０】決定された比較レベルは、比較レベル制御
部２０から画像データ比較部３４に供給される。画像デ
ータ比較部３４は、順次供給される第１画像データと、
得られた比較レベルとを比較し、第１画像データが設定
された比較レベルに一致すると（比較レベルの許容範囲
内も含む）、ＫＥＹ信号をセレクタ１０に出力する。セ
レクタ１０は、このＫＥＹ信号が供給されると出力を第
１画像データから第２画像データに切り替える。その結
果、第１画像データの背景領域に第２画像データがはめ
込まれた第３画像データが得られる。

【００２１】次に、比較レベル制御部２０の構成及びノ
イズレベル範囲の検出動作について図３、図４及び図５
に従って説明する。比較レベル制御部２０は、図３に示
すように、イネーブル部２４、比較部２６、最大用レジ
スタ２８、最小用レジスタ３０、比較レベル決定部３２
を備える。イネーブル部２４は、デコーダ１４からの有
効窓信号に応じて第１画像データの入力を許可する。比
較部２６は、デコーダ１４からの比較範囲設定信号に基
づき、イネーブル部２４を通過した第１画像データが比
較設定範囲内かどうか比較し、範囲内の第１画像データ
を最大用レジスタ２８及び最小用レジスタ３０に供給す
る。

【００２２】最大用レジスタ２８及び最小用レジスタ３
０は、図４に示すように、まず、比較部２６から供給さ
れる最初のデータ（８ビットデジタルデータ）を保持
し、それ以降に入力されるデータと、保持したデータと
の比較処理を行い、各データに対し、図中矢印のように
順位付けを行う。例えば、最終的に最大８データ、最小
８データからそれぞれ平均最大値、平均最小値として求
めるように設定した場合、最初のデータから８個目のデ
ータに対して比較を終了したら、次からは順次データの
入れ替えを行う。

【００２３】入れ替えは、図５に示すような手順で行
う。入力データに対し、既に保持したデータ１〜８とを
それぞれ比較し、最大用レジスタ２８では、各保持デー
タ１〜８に対して、入力データの方が大きければ「０」
を、小さければ「１」を値として出力する。そして、出
力値が「０」から「１」に変化する位置に入力データを
挿入し、「０」の出力されたデータについてはビットシ
フトを行って、最大値から９番目となるデータを廃棄
し、出力値が「１」ならば、そのデータを保持する。最
小用レジスタ３０では、各保持データ１〜８に対し、入
力データの方が小さければ「１」、大きければ「０」を
値として出力し、出力値が「０」から「１」に変化する
位置に入力データを挿入し、最小値から９番目となるデ
ータを廃棄し、出力値が「１」ならばそのデータを保持
する。

【００２４】以上のような手順を繰り返し、比較設定範
囲内の全ての画素についてのデータについて比較、入れ
替え処理を実行することで、最大用レジスタ２８は比較
設定範囲内のデータのうちの最大８データ、最小用レジ
スタ３０は、最小８データを得る。そして、各レジスタ
２８、３０は、これを比較レベル決定部３２に出力す
る。比較レベル決定部３２は、最大用レジスタ２８から
の最大８データと最小用レジスタ３０からの最小８デー
タについてそれぞれその各平均を求め、平均最大値と平
均最小値との幅をノイズレベル範囲とする。そして、こ
のノイズレベル範囲を比較レベルとする。

【００２５】画像データ比較部３４は、得られた比較レ
ベルと入力される第１画像データとを比較して、比較レ
ベルの範囲内に第１画像データが存在している場合、Ｋ
ＥＹ信号を発生してこれをセレクタ１０に供給する。

【００２６】Ａ／Ｄ変換されて得られたＲＧＢそれぞれ
のデジタル第１画像データにノイズが多ければ、上記比
較レベル決定部３２で得られる平均最大値と平均最小値
との幅、即ちノイズレベル範囲は広くなる。従って、そ
の場合には、比較レベルはノイズレベル範囲内の全てを
含むように設定されることとなる。具体的には、この実
施形態のようにＲＧＢの各画素についてのデータが８ビ
ットの場合に、例えば上位４ビットだけを比較レベルと
して設定する。よって、上位４ビットが比較レベルに一
致する第１画像データは全て、セレクタ１０において第
２画像データに置き換えられることとなる。一方、第１
画像データのノイズが少なく、ノイズレベル範囲が狭け
れば、比較レベルは、例えば上位７ビットに設定する。
従って、この場合には、第１画像データの上位７ビット
が比較レベルに一致する場合に第２画像データに置き換
えられることとなる。

【００２７】

【発明の効果】以上説得したように本発明によれば、画
像合成処理回路内で、グランド電位の変動や処理誤差と
いった外内的要因などにより合成すべき画像データにバ
ラツキやぶれ等のノイズが発生しても、簡易かつ少ない
回路構成にて、そのノイズのふれ幅に応じ画像データを
抜き取るための閾値となる比較レベルを調整でき、正確
に画像合成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態の画像合成処理回路の構成を示す
図である。

【図２】 第１画像データと第２画像データとの合成例
を概念的に示す図である。

【図３】 図１の比較レベル制御部２０の構成を示す図
である。

【図４】 比較設定範囲内の第１画像データから最大値
及び最小値を検出する手順を概念的に示す図である。

【図５】 最大及び最小用レジスタ内における最大値及
び最小値検出のための入れ替え動作を概念的に示す図で
ある。

【図６】 従来の画像合成処理回路の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ セレクタ、１４ デコーダ、１６ 比較範囲設定
部、１８ タイミングカウンタ、２０ 比較レベル制御
部、２４ イネーブル部、２６ 比較部、２８最大用レ
ジスタ、３０ 最小用レジスタ、３２ 比較レベル決定
部、３４ 画像データ比較部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される互いに異なる表示内容の第１
   画像データと第２画像データに対し、前記第１画像デー
   タの各画素位置におけるデータレベルを所定の検出閾値
   に基づいて順次検出し、検出結果に応じて前記第１画像
   データの該当画素位置におけるデータに代えて対応する
   画素位置における前記第２画像データを合成し第３画像
   データを作成する画像合成処理回路であり、 前記第１画像データのノイズレベル範囲を検出し、前記
   第１画像データの各画素位置でのデータレベル検出のた
   めの前記検出閾値を前記ノイズレベル範囲に応じた値と
   することを特徴とする画像合成処理回路。
2. 【請求項２】 入力される互いに異なる表示内容の複数
   のアナログ画像データをそれぞれアナログデジタル変換
   し、得られた第１画像データ及び第２画像データに基づ
   いて第３画像データを合成する画像合成処理回路であっ
   て、 前記第１画像データの各画素位置におけるデジタルデー
   タレベルと所定の比較レベルとを比較する比較部と、 前記比較結果に応じて前記第１画像データの該当する画
   素位置のデータに代え、対応する画素位置における第２
   画像データを出力する画像データ選択部と、 前記第１画像データのノイズレベル範囲を検出し、前記
   比較レベルを前記ノイズレベル範囲に応じた値とする比
   較レベル制御手段と、 を有することを特徴とする画像合成処理回路。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像合成処理回路にお
   いて、 前記比較レベル制御手段は、 前記第１画像データの任意の画素領域内における複数の
   デジタルデータから得られた最大値と最小値とに基づい
   て前記ノイズレベル範囲を検出することを特徴とする画
   像合成処理回路。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３のいずれかに記載
   の画像合成処理回路において、 更に、前記第１画像データにおける前記ノイズレベル範
   囲の検出範囲を任意に設定する範囲設定機能を備えるこ
   とを特徴とする画像合成処理回路。