화상 처리 장치 document_id A220517004716

본 발명은 복수의 화상층으로부터 혼합 화상을 생성할 수 있는 화상 처리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 알파 블렌딩, 즉 화상층 중 하나의 화상 영역의 투명도를 배정하는 알파층에 따라 2개 이상의 화상층을 혼합할 수 있는 화상 처리 장치에 관한 것이다. 최근, 복잡한 그래픽 방식을 채용하는 차량 정보 및 오락 시스템과 소비자 오락 장치가 광범위하게 이용되고 있다. 양호하게는, 차량 정보 및 오락 시스템은 길 정보가 오버레이되는 지도와 방향 지시 화살표 등의 차량 네비게이션 데이터를, 더 나아가 그래픽 사용자 인터페이스의 보조 영상 정보 및 화상 요소를 동시에 표시한다. 그러한 시스템/장치는 그 시스템/장치의 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 복수의 화상층이 제공되는 그래픽 표시 컨트롤러를 채용한다. 그 화상층은 그래픽 표시 컨트롤러에 의해 조합되어 혼합된 출력 화상이 된다. 이 층 원리에 의해, 복잡한 혼합 화상의 상이한 화상 요소를 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 전술한 차량 정보 및 오락 시스템의 경우에, 지도, 추가 영상 데이터, 방향 지시 화살표, 그래픽 사용자 인터페이스의 요소와 같은, 컴퓨터에 의해 생성된 화상은 차량의 디스플레이 화면 상에 표시되도록 상이한 화상층에 제공되어 혼합된다. 도 1은 복수의 화상층으로부터 혼합 화상의 생성예를 나타내고 있다. 이 예에서, 혼합 화상(10)은 배경 화상에 대해서 눈에 보이는 복수의 상이한 화상 요소(11, 12, 13)를 포함한다. 혼합 화상(10)은 복수의 화상층의 화상 데이터로부터 형성된다. 화상층(1)은 배경 화상으로서 이용되고, 화상층(2) 상에서 화상 요소(23)가 기억되고 화상층(3)은 화상 요소(31, 32)를 보유한다. 양호하게는, 화상층(1, 2, 3) 외에도, α층을 채용하는 것이 좋다. 이 α층은 투명도 값을 화상 요소(31, 32)에 배정하기 위하여 화상층(3)과 관련된다. 일반적 화상 혼합 - 즉 오버레이 - 기법을 소위 크로마 키잉(chroma-keying)이라고 한다. 이 기법에 따르면, 특정 색상의 화상이 또 다른 (배경) 화상에 의해 대체되도록 선택된다. 이 예에서, 화상층(1, 2)은 크로마 키잉을 이용해서 오버레이된다. 구체적으로, 화상층(2)의, 화상 요소(23)의 화상 영역을 제외한, 모든 화상 영역은 색이 같다. 이 색상은 투명색으로서 설정되어, 화상층(1, 2)의 조합 화상은 화상층(1) 상에 기억된 배경 화상 앞에서 화상 요소(23)를 나타낸다. 보다 복잡한 화상 혼합 기법을 소위 α블렌딩이라고 한다. 이에 따르면, 화상층에는 양호하게는 픽셀마다 화상의 투명도를 나타내는 α층이 제공된다. 그래서, 화상 요소를 배경 화상에 반투명하게 오버레이하는 것이 가능해 진다. 이 예에서, α층(5)은 화상층(3)과 관련된다. 화상 요소(31)에 있어서, 대응하는 α층 요소(51)는 화상 요소(31)를 불투명하게 지정한다. 화상 요소(31)는 α층 요소(52)에 의해 반투명하게 되도록 결정된다. 화상층(3)의 나머지 영역은 거의 투명하게 되도록 지정된다. 이에, [화상 요소(31)에 대응하는]혼합 화상(10)에 있는 화상 요소(11)는 배경 화상 앞에서 거의 불투명하게 표시되지만, [화상 요소(32)에 대응하는]화상 요소(12)는 배경 화상 앞에서 반투명하게 보이게 된다. 도 2는 전술한 α블렌딩 기법을 수행하는 화상 처리 장치의 구성의 개략도이다. 화상 처리 장치에 연결되거나 화상 처리 장치에 집적되는 메모리(100)는 제1 화상층(110), 제2 화상층(130), 및 상기 제1 화상층(110)과 관련되는 α층(120)을 기억한다. 양호한 구성에 있어서, 메모리(100)는 화상 데이터를 RGB 데이터로서 기억한다. 이 경우에, 혼합 화상(160)의 색상 값은 다음의 식에 따라 화상층(110, 130)의 각 색상 값으로부터 계산된다. R1/2 = α×R1 + (1-α) ×R2 이 식에서, R1/2는 혼합 화상(160)의 픽셀의 적색 값을, R1는 화상층(110)의 대응하는 픽셀의 적색 값을, R2는 화상층(130)의 대응하는 픽셀의 적색 값을 나타낸다. α는 그 픽셀에 배정된 α층(120)의 투명도 값이다. 이 계산은 혼합 화상(160)의 각 픽셀에 대하여 색상 값(R, G, B)마다 적절하게 이루어진다. 산술 요소(151, 152, 153, 154)는 전술한 특정 수식의 값을 구하기 위하여 화상 처리 장치에 의해 수행되는 곱셈, 뺄셈, 및 덧셈을 각각 상징한다. α블렌딩 기법에 이용된 전술한 계산은 RGB 색 코딩 표준에 따라 기억되는 화상에 대해 기술된 것이다. 그러나, 등가의 식을 YUV 등의 그외 다른 색 코딩 시스템에 대해 구할 수 있다. 도 3은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 화상 처리 장치(180)가 장착되는 차량 정보 및 오락 시스템 또는 소비자 오락 장치의 개략적인 시스템 구성도를 나타내고 있다. 마이크로프로세서(170)는 혼합 화상(160)을 디스플레이 화면(190) 상에 표시하기 위하여 화상 처리 장치(180)를 제어한다. 마이크로프로세서는 화상 처리 장치(180)의 상이한 화상층 상에 화상 대상을 생성하기 위하여 화상 처리 장치에 화상 데이터(181)나 그래픽 커맨드를 공급한다. 또한, 마이크로프로세서(170)는 화상층 중 하나와 관련되는 α층(182)을 계산하여 그 α층을 화상 처리 장치(180)에 제공한다. 또한, 혼합 화상(160)의 부분으로서 표시되도록 보조 영상 신호가 화상 처리 장치(180)에 입력될 수 있다. 지금까지는, 정지 화상 합성 시의 α블렌딩 기법을 이용하는 것에 대하여 설명하였다. 그러나, α블렌딩은 화상 요소의 페이드인(fade-in)/페이드아웃(fade-out)과 같은 동적 효과를 실행하는 데에도 이용될 수 있다. 양호하게는, 그러한 효과는 그래픽 사용자 인터페이스가 보다 정교한 외양을 갖게 되도록 그래픽 사용자 인터페이스의 요소에 적용되는 것이 좋다. 페이드인/페이드아웃 효과는 도 2에 도시하여 전술한 시스템에 의해 다음과 같이 수행된다. 버튼을 눈에 보이지 않는 상태에서 완전 불투명 상태로 페이드하기 위해서, 버튼의 투명도를 지정하는 α층(5)의 α값은 투명을 나타내는 제1 값으로부터 완전 불투명을 나타내는 제2 값으로 점차로 변해야 한다. 화상 요소 "버튼"의 α값의 각 점차적 증가에 대하여, 마이크로프로세서(170)는 그 변화를 나타내는 새로운 α층을 계산하고, 또한 투명도 변화가 혼합 화상(160)에서 보이게 되도록 그 α층(182)을 화상 처리 장치(180)로 전송한다. 동적 투명도 효과를 수행하기 위한, 전술한 기법의 결점은, 화상 요소의 투명도가 점차로 변할 때마다 α층(120)을 갱신하기 위해서는 대량의 데이터가 마이크로프로세서(170)에 의해 생성되어 화상 처리 장치(180)로 전송되어야 한다는 것이다. 특히, 차량 정보 및 오락 시스템에 있어서 또는 소비자 오락 장치에 있어서, 마이크로프로세서(170)는 α층의 연속 갱신에 요구되는 실시간 데이터 연산 및 전송을 수행하기 위한 충분한 계산력이 없다는 것이다. 그래서 본 발명의 목적은 α블레딩 기법에 개선된 방법을 제공하는 것이며, 구체적으로, 페이딩과 같은 매우 효과적인 동적 투명 효과를 실현하는 것을 가능하게 하는 것이다. 이것은 첨부하는 특허청구범위의 독립항의 특징에 의해 달성된다.