专利名称：图像处理装置和图像处理方法
技术领域：
本公开涉及图像处理装置和图像处理方法，具体而言涉及当具有比显示面板的线数(number of lines)大的线数的图像被显示在该显示面板上时的屏上显示(on-screendisplay, OSD)。
背景技术：
此前，当执行像素变焦(pixel zoom)显示或原始扫描(native scan)显示时,为了弄清输入的视频信号的图像(以下称为输入图像)的哪个部分被显示，指示输入图像的放大范围的框(光标)被显示在画面上。像素变焦显示是其中输入图像的一部分中的像素(分辨率)被放大的显示模式。原始扫描显示是其中输入图像的像素被一对一映射到显示设备中的像素的显示模式。在原始扫描显示中，当不执行光标中的图像的放大显示时，例如当视频信号的有效图像范围的线数大于显示设备的线数时(例如，2K(2048像素X1080线)的视频信号以等像素倍率被显示在1920像素X1080线的显示面板上)，光标的显示也是方便的。如上所述在屏上显示指示出输入图像的放大范围的框或者显示设定画面的功能一般被称为“屏上显示”。此外，通过屏上显示在屏上显示设定画面等等被称为“0SD显示”。以下，将更详细描述相关技术。顺便说一下，在以下描述中，为了描述方便，在输入图像的垂直方向上排列的像素，即一列中的像素，有时被称为一线。图11是示出用于执行OSD显示的一般图像显示系统的结构示例的说明图。该图像显示系统包括控制器101和显示设备102，并且它们通过信号线缆相互连接。控制器101设有操作装置，例如按钮或旋转编码器，用于控制要在显示设备102的屏上显示的图像。作为显示设备102,例如,使用液晶显示设备。控制器101设有用于执行像素变焦的功能按钮。当用户按压该功能按钮时，在与输入到显示设备102的视频信号相对应的图像(输入图像)被显示在整个画面103上的状态中，如图12中所示的方形光标104被显示。当希望执行像素变焦时，用户操作控制器101的旋转编码器以上下左右移动光标104，并且指定希望放大图像之处。由此，如图13中所示，通过放大图像的指定之处而获得的图像(放大图像105)被显示在画面103上。一般地，当在放大范围指定模式等等中移动光标104并指定希望放大之处时，指定之处根据显示设备102的画面的宽高比被放大。在输入图像的指定之处被放大并被显示在画面103上之后，可通过操作旋转编码器以上下左右移动输入图像的放大之处来改变放大图像105的内容。一般地，当具有比显示设备的线数大的线数的视频信号被显示在显示设备上时，执行缩放处理(放大处理)以使得视频信号的图像落在显示设备的线数内。例如，当2048X1080的视频信号被显示在仅能够显示1920X1080的显示设备的画面上时，通过缩放处理使得与视频信号相对应的图像的左右从画面伸出的区域落在画面内并将其显示。从而，如图14中所示，在显示缩放处理后的图像111的画面110的上部和下部中生成了非显示区域IlOa和IlOb0
当在原始扫描模式中显示图14中的视频信号时，由于垂直方向上的线数等于画面110的线数，所以如图15中所示，在画面110的可显示区域的左右发生伸出。区域112a和112b表示与视频信号相对应的图像的不能被显示在画面110上并且伸出的部分。当确认整个图像时，通过旋转编码器左右移动图像，并且调整位置。在如上所述的使用光标的方法的情况下，在显示放大图像之后，不显示光标。从而，当图像不移动时，首先认为光标与输入图像的边缘(图像边缘)接触了。此外，存在这样的情况，即随着操作进行，就开始不确定光标达到了图像的上下左右边缘中的哪个边缘。虽然操作用户可以了解，但仅是观看画面的用户仅从屏上显示的图像不能了解光标达到了哪个边缘。 为了解决上述问题，一般执行如下所述的OSD显示。图16示出了相关技术的OSD显示的第一示例。在图16中，在画面110的一部分中确保用于显示放大位置和大小的标准的专用用户界面区域(UI区域114)。从n区域114中的光标113 了解图像的哪个部分被放大。在画面110上显示的放大图像113A的侧面被调整以使得图像不与UI区域114重叠。图17示出了相关技术的OSD显示的第二示例。在图17中，UI区域114被提供为叠加在显示于整个画面上的放大图像113B上。作为示例，JP-A-2004-23632(专利文献I)公开了一种数字相机，其中在拍摄时在监视器上显示指示出数字变焦区域的大小和位置的放大框。由此，拍摄者可以从视觉上确定对由成像器件捕捉的整个像素区域的图像的变焦倍率，并且可以容易地确定变焦中心位置。
发明内容
在图16所示的示例中，由于放大图像的显示区域被减小了，并且作为与视频信号相对应的图像的放大范围的标准的n区域114被显示，所以放大图像的显示范围被大幅减小了。从而，不能有效地使用整个画面，并且可见性不好。在图17所示的示例中，为了避免图16的示例的问题，UI区域114被叠加在放大图像113B上显示。然而，用户不能从视觉上辨认出放大图像113B的与UI区域114重叠的部分。尤其，在视频编辑操作中，希望能够最大限度地从视觉上辨认出整个放大图像。从而，希望最大限度地确保显示设备的有效显示区域并且使得容易认识到指定的显示范围的边缘达到了输入图像的边缘。根据本公开的一个实施例，设在图像处理装置中的操作部生成操作信号，该操作信号对于输入的视频信号的输入图像，根据用户操作指定要在显示部上显示的输入图像的显示范围。当设在图像处理装置中的图像处理部检测到由操作信号指定的显示范围达到输入图像的四边中的一个边缘时，图像处理部从输入图像中提取显示范围内的图像，并且执行与显示范围达到输入图像的四边中的该一个边缘的方向相对应地沿着显示部的画面的边缘描绘线条的处理。根据本公开的实施例，图像处理部检测由用户操作指定的显示范围达到输入图像的四边中的一个边缘。从输入图像中提取显示范围内的图像，并且与显示范围达到四边中的该一个边缘的方向相对应地沿着显示部的画面的边缘描绘线条。根据本公开的实施例，最大限度地确保了显示设备的有效显示区域，并且即使非操作用户也能够容易认识到指定的显示范围的边缘达到了输入图像的边缘。
图IA至ID是示出本公开的一个实施例中的图像边缘显示的第一示例(像素变焦)的概要的说明图。图2A和2B是示出本公 开的实施例中的图像边缘显示的第二示例(原始扫描)的概要的说明图。图3是示出本公开的实施例中的显示设备的内部结构的框图。图4是本公开的实施例中的图像边缘显示处理的序列图。图5是本公开的实施例中用于在画面的边缘显示线条的参数的说明图。图6是示出放大范围的左边缘与画面的左边缘接触的状态的说明图。图7是示出放大范围的底边缘与画面的底边缘接触的状态的说明图。图8是示出本公开的实施例中在画面的左边缘和底边缘处显示线条的画面的说明图。图9是示出本公开的实施例中的图像边缘显示的修改例的说明图。图10是示出本公开的实施例中的显示设备的内部结构的修改例的框图。图11是示出用于执行OSD显示的一般图像显示系统的结构示例的说明图。图12是OSD显示的说明图。图13是按像素变焦对输入图像的像素(分辨率)的放大显示的说明图。图14是示出具有比显示设备的线数大的线数的视频信号被显示在显示设备上的示例的说明图。图15是示出原始扫描显示的示例的说明图。图16是示出相关技术的OSD显示的第一示例(专用用户界面区域被显示在画面的一部分上)的说明图。图17是示出相关技术的OSD显示的第二示例(专用用户界面区域被叠加在放大图像上)的说明图。
具体实施例方式下面，将参考附图描述本公开的实施例。顺便说一下，用相同的标号表示各图中相同的组件，并且省略对其的重复说明。〈本公开的概要〉[像素变焦显示的情况下的显示模式]下面，将参考图IA至图2B来描述本公开的实施例的图像处理装置的功能。本公开可应用到m像素Xn线(m和n是任意自然数)的输入图像。首先，作为本公开的实施例的第一示例，将描述像素变焦显示的情况。图IA至ID是示出在像素变焦显示的情况下显示输入图像的边缘(图像边缘)的示例的说明图。图IA至ID中的每一幅的左侧示出了在输入图像中示出希望放大的显示范围的状态，并且右侧示出了放大并显示该显示范围内的图像的状态。图IA示出了与右边缘接触的情况，图IB示出了与左边缘接触的情况，图IC示出了与顶边缘接触的情况，图ID示出了与底边缘接触的情况。在像素变焦显示的情况下，当示出输入图像的显示范围的框(显示范围框)达到输入图像的四边中的一个边缘时，与显示范围框达到输入图像的四边中的一个边缘的方向相对应地，在显示放大图像的画面的边缘描绘一线条。这里，输入图像表示输入到图像处理装置的视频信号的图像。此外，在以下描述中，指示显示范围框达到输入图像的四边中的一个边缘的线条 被称为“边缘线条”。例如，如图IA中所示，假定在通常显示状态(例如，输入图像2被显示在作为显示设备的有效显示区域的整个画面I上的状态)中，显示范围框2R与输入图像2的右边缘接触。在此情况下，在显示通过放大输入图像2的显示范围而获得的放大图像3R的画面I的右边缘，显示边缘线条4R。以下,在此实施例中，OSD显示包括显示边缘线条。此外，如图IB中所示，在通常显示状态中，当显示范围框2L与输入图像2的左边缘接触时，在显示通过放大输入图像2的显示区域而获得的放大图像3L的画面I的左边缘，显示边缘线条4L。此外，如图IC中所示，在通常状态中，当显示范围框2T与输入图像2的顶边缘接触时，在显示通过放大输入图像2的显示区域而获得的放大图像3T的画面I的顶边缘，显示边缘线条4T。此外，如图ID中所示，在通常状态中，当显示范围框2B与输入图像2的底边缘接触时，在显示通过放大输入图像2的显示区域而获得的放大图像3B的画面I的底边缘，显示边缘线条4B。[原始扫描显示的情况下的显示模式]接下来，作为本公开的实施例的第二示例，将描述原始扫描显示的情况。图2A和2B是示出在原始扫描显示的情况下的图像边缘显示的示例的说明图。图2A和2B中的每一幅的左侧示出了通过以与显示设备等像素倍率放大输入图像而获得的图像，并且右侧示出了显示边缘线条的状态。顺便说一下，在图2A和2B中，为了帮助理解输入图像5R(5L)的水平方向上的线数大于画面I的大小，输入图像的一部分被显示为从画面I的下部伸出。图2A示出了与右边缘接触的情况，图2B示出了与左边缘接触的情况。在原始扫描显示的情况下，当输入图像的显示范围达到输入图像的四边中的一个边缘时，与显示范围框达到四边中的一个边缘的方向相对应地，在显示显示图像的画面的边缘描绘一线条。例如，如图2A中所示，在通常显示状态(例如，输入图像5R被以等像素倍率显示在显示设备的画面I上的状态)中，假定显示范围与输入图像5R的右边缘接触。在此情况下，在显示输入图像5R的显示范围内的图像6R的画面I的右边缘,显示边缘线条4R。此外，如图2B中所示，在通常显示状态中，当显示范围与输入图像5L的左边缘接触时，在显示输入图像5L的显示范围内的图像6L的画面I的左边缘,显示边缘线条4L。如上所述，当指示放大图像(像素变焦显示)或显示图像(原始扫描显示)的显示范围框被移动时，当显示范围的边缘达到输入图像的四边中的一个边缘时，沿着达到方向上画面边缘侧的边缘显示线条(边缘线条)。由此，可以尽可能有效地使用画面(显示设备)的显示区域。此外，无需提供专用用户界面区域(参见图16和图17)，就可以使用户从视觉上辨认放大图像或显示图像达到了输入图像的边缘。
顺便说一下，对于图IA至ID和图2A和2B中所示的边缘线条，用户可以通过使用后述的调整面板模块IOA(参见图3)来指定任意的颜色、亮度和粗细。此外，在图2A和2B的原始扫描显示的示例中，对于从通常显示状态(例如，输入图像5R被以等像素倍率显示在显示设备的画面I上的状态)向右或向左移动显示区域的情况进行了描述。然而，该实施例可应用到显示范围被放大并显示的情况。此外，虽然希望显示范围框的形状是矩形的并且其宽高比(水平垂直比)等于画面I的宽高比，但对此没有限制。
<图像处理装置的结构>以下，将参考图3来描述本公开的实施例的图像处理装置的结构示例。图3是示出本公开的实施例的图像处理装置被应用到的显示设备的内部结构的框图。显示设备20对应于图11的显示设备102。如图3中所示，显示设备20包括图像处理模块20A和显示模块50。图像处理模块20A连接到控制器10的调整面板模块10A，从而能够发送和接收各种数据和控制信号。此夕卜，图像处理模块20A连接到显示模块50，从而能够发送图像数据(视频信号)。调整面板模块IOA是操作部的示例，并且是用于生成与用户操作相对应的操作信号并且将操作信号输出到图像处理模块20A的控制模块30的模块。在此示例中，调整面板模块包括旋转编码器11和12、光标键13和若干个按钮14。旋转编码器11和12分别是用于在H方向(水平方向)和V方向(垂直方向)上移动显不范围(显不范围框)的旋转型操作器。此外，光标键13被操作以设定变焦倍率等等。按钮14包括用于选择像素变焦显示模式或原始扫描显示模式的按钮，以及决定按钮。对显示设备20的对比度、亮度等等的调整和用于使用显示设备20的各种功能的用户界面是基于由调整面板模块IOA输出的操作信号来实现的。调整面板模块IOA可以像本实施例中这样是分离型的，其中其从外部附接到显示设备20，或者可以是一体型的，其中其被包含在显示设备20中。图像处理模块20A是图像处理部的示例，并且包括控制模块30和视频信号处理模块40。控制模块30是控制部的示例，并且是控制整个显示设备20的模块。在此示例中，控制模块包括通信接口部31、主控制部32和程序存储器33。通信接口部31接收从调整面板模块IOA输出的操作信号，将操作信号转换成具有能够被主控制部32分析的格式的信号，并且将该信号输出到主控制部32。主控制部32把存储在非易失性存储器的程序存储器33中的计算机程序读取到未示出的RAM(随机访问存储器)中，并且根据该计算机程序执行指定的处理。例如，主控制部获取从调整面板模块IOA输出的操作信号，并且根据操作信号的内容向视频信号处理模块40中的每个模块给出指令，执行与图像显示有关的运算处理，或者存储各种设定信息。诸如CPU(中央处理单元)之类的运算处理单元被用作主控制部32，。视频信号处理模块40是视频信号处理部的示例，并且根据来自控制模块30的指令对输入的视频信号执行指定的处理。视频信号处理模块40包括信号解码部41、信号判定部42、缩放部43、OSD部44以及混合部45。信号解码部41把各种标准的视频信号转换成要在视频信号处理模块40中处理的内部信号。信号解码部41可像此示例中这样被包含在显示设备20中以便能够处理各种视频信号，或者可被作为外部操作板提供以便能够处理各种视频信号。作为视频信号，例如，有诸如DVI (数字视觉接口 )、HDMI (高清晰度多媒体接口 )、显示端口和HD-SDI (高清晰度-串行数字接口)之类的标准。
信号判定部42用于判定由信号解码部41输出的视频信号在H方向(对应于水平方向)和V方向(对应于垂直方向)上的线数。一般地，在从外部输入的视频信号中，由于线数在H方向和V方向上都不是恒定的，所以视频信号处理模块40的信号判定部42自动地判定线数，并且将线数通知给主控制部32。这样，输入图像或其一部分被放大或缩小并被显示在显示模块50的显示面板52上。缩放部43执行所谓的缩放处理，其中通过使用线性插值等等，来把由信号解码部41通过把从外部输入的视频信号转换成内部使用的来获得的信号的像素(分辨率)放大或缩小到目标像素(分辨率)。在缩放部43中，输入图像的垂直和水平线数被转换成显示模块50的显示面板52的显示区域(例如整个画面)的线数，或者输入图像的指定显示范围内的图像的垂直和水平线数被转换成显示面板52的显示区域的线数。OSD部44用于显示屏上显示，并且生成信号(0SD信号)，用于由主控制部32执行任意的文本或图像描绘，以便执行各种操作设定。如上所述，视频信号处理模块40不仅具有将输入的视频信号按原样输出到显示模块50的功能，而且具有通过叠加在输入图像或输入图像的指定显示范围内的图像上来执行OSD显示的功能。混合部45把从缩放部43输出的信号和从OSD部44输出的信号相叠加，并将它们输出到显示模块50。显示模块50是显示部的示例，并且包括显示面板驱动部51和显示面板52。显示面板驱动部51是用于在显示面板52上显示希望最终显示的视频信号的电子电路，向显示面板52的H方向和V方向上的线提供基于视频信号的驱动信号，并且控制对显示面板52的驱动。显示面板52是将输入的视频信号(电信号)转换成颜色并将该信号显示为图像的设备。作为显示面板52,例如,使用液晶面板或有机EL面板。<图像处理装置的处理>接下来，将描述本公开的实施例的图像处理装置所被应用到的显示设备20进行的图像边缘的显示处理。图4是示出显示设备20进行的图像边缘的显示处理的序列图。在像素变焦显示状态或原始扫描显示状态中，当希望放大或显示的范围的位置亦即显示范围框被改变时，显示设备20中的基本设定过程如下所述。首先，用户操作调整面板模块IOA的旋转编码器11、12(步骤SI)。在调整面板模块IOA中，与旋转编码器11、12的改变值相对应的操作信号通过通信接口部31被输出到主控制部32 (步骤S2)。接收到操作信号的主控制部32请求信号判定部42获取输入到信号解码部41的视频信号的H方向和V方向上的线数(步骤S3)，并且从信号判定部42获取视频信号的H方向和V方向上的线数(步骤S4)。然后，主控制部32基于操作信号计算输入图像的指定显示范围的坐标(显示范围框的位置)和用于将显示范围内的图像显示在显示面板52的画面上的放大比率(步骤S5)。然后，主控制部32设定输入图像(原始图像)的坐标，并且通知缩放部43 (步骤S6)。此外，主控制部32设定输入图像的显示范围内的图像(放大图像)，并且通知缩放部43(步骤S7)。缩放部43基于从主控制部32通知来的原始图像和放大图像的坐标来执行缩放处理，并且将缩放处理后的视频信号输出到混合部45。混合部45把缩放处理后的视频信号输出到显示面板驱动部51。显示面板驱动部51驱动显示面板52，并且使得显示面板52显示通过放大输入图像的指定显示范围而获得的图像(步骤S8)。另一方面，主控制部32执行OSD判定(步骤S9)。即，主控制部判定指示输入图像的显示范围的框(显示范围框)是否达到输入图像的四边中的一个边缘，并且当框达到边缘时，主控制部判定显示范围框达到了输入图像的四边的哪个边缘。然后，基于判定结果，主控制部设定OSD部44用来生成OSD信号的OSD数据，并且通知OSD部44(步骤S10)。OSD部44基于从主控制部32通知来的OSD数据的设定值来生成OSD信号。所生成的OSD信号被混合部45叠加在来自缩放部43的视频信号上，并且被输出到显示驱动部51。这样，当放大图像的边缘亦即输入图像的显示范围的边缘达到输入图像的四边中的一个边缘时，线条(边缘线条)被显示在显示面板52的画面的相关方向上的边缘处(步骤Sll)(参见图IA至图2B)。<图像边缘显示的判定方法>显示设备20的通常功能是在显示面板52上显示整个输入视频信号，并且像素变焦显示和原始扫描显示的功能是公知的功能。即，除了像素变焦显示和原始扫描显示的现有功能以外，在画面的边缘显示指示图像边缘的线条(边缘线条)是新颖的。以下，将描述在屏上显示图像边缘的条件。(像素变焦显示的情况)图5是用于在画面的边缘显示边缘线条的参数的说明图。画面I表示显示面板52的以像素为单位的大小，并且输入图像61表示输入视频信号的以像素为单位的大小。首先，预先定义如表I中所示的用于判定图像边缘显示算法的参数(变量)。表权利要求
1.一种图像处理装置，包括 操作部，该操作部对于输入的视频信号的输入图像，根据用户操作指定要在显示部上显示的所述输入图像的显示范围；以及 图像处理部，该图像处理部在检测到由所述操作部指定的显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时从所述输入图像中提取所述显示范围内的图像，并且执行与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所述显示部的画面的边缘描绘线条的处理。
2.根据权利要求I所述的图像处理装置，其中，所述图像处理部包括 控制部，该控制部判定由所述操作部指定的显示范围是否达到所述输入图像的四边中的一个边缘；以及 视频信号处理部，该视频信号处理部在所述控制部判定所述显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时生成从所述输入图像提取的所述显示范围内的图像的输出视频信号，并且在所述输出视频信号上叠加用于与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所述显示部的画面的边缘描绘线条的信号。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中 所述控制部基于由所述操作部指定的显示范围，计算所述输入图像的显示范围的位置和所述输入图像对所述显示部的画面的放大比率，并且 所述视频信号处理部基于由所述控制部计算出的所述显示范围的位置和放大比率来生成所述输出视频信号。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，当所述显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时，所述视频信号处理部生成用于与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所述显示部的画面的边缘描绘线条的信号，并且生成用于按沿着所述显示部的画面的边缘描绘的线条的粗细偏移所提取的图像并在屏上显示该图像的输出视频信号。
5.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，当所述显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时，在用户操作持续期间，所述视频信号处理部生成用于与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所述显示部的画面的边缘描绘线条的信号。
6.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，当所述显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时，所述视频信号处理部生成用于与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所述显示部的画面的边缘描绘以固定的时间间隔闪烁的线条的信号。
7.一种图像处理方法，包括 由设在图像处理装置中的操作部生成操作信号，该操作信号对于输入的视频信号的输入图像，根据用户操作指定要在显示部上显示的所述输入图像的显示范围；以及 由设在所述图像处理装置中的图像处理部在检测到由所述操作信号指定的显示范围达到所述输入图像的四边中的一个边缘时从所述输入图像中提取所述显示范围内的图像，并且与所述显示范围达到所述输入图像的四边中的所述一个边缘的方向相对应地沿着所提取的图像的边缘描绘线条。
全文摘要
本发明提供了图像处理装置和图像处理方法。一种图像处理装置包括操作部，该操作部对于输入的视频信号的输入图像，根据用户操作指定要在显示部上显示的输入图像的显示范围；以及图像处理部，该图像处理部在检测到由操作部指定的显示范围达到输入图像的四边中的一个边缘时从输入图像中提取显示范围内的图像，并且执行与显示范围达到输入图像的四边的边缘的方向相对应地沿着显示部的画面的边缘描绘线条的处理。
文档编号H04N5/225GK102625066SQ20121002293
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年1月26日
发明者加藤武 申请人:索尼公司