JPH01300293A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■技術分野 この発明は、ＣＰＵのメモリ空間に保持されている画像
データを、デイスプレィ装置の上に、任意の配列、任意
の優先順位で表示するようにした、コンピュータ端末な
どの画像表示装置に関する。

（イ）従来技術 ＣＰＵが保持している画像データを、適当な位置に設定
して、デイスプレィに表示させる技術として、ビットマ
ツプ方式というものがある。

これは、デイスプレィの画素に対応した記憶装置である
フレームバッファを用いる。フレームバッファをＣＰＵ
のメモリ空間にマツピングさせ、ＣＰＵがソフトウェア
によって自らが保持している画像データをフレームバッ
ファの対応するアドレスに転送するものである。これは
、全てをソフトウェアで行うものである。

また、この処理の一部をハードウェア化したものもある
。

ビットマツプ方式の他に、フレームバッファを用いない
画像表示方法もある。

矩形の画像データを重なりのない状態で記憶するメモリ
を持ち、矩形の重なりがある時は、矩形の重なり状態に
応じて前記メモリの読出しアドレスを制御する。つまり
、重なる部分については優先する画像データのみを読出
すようにする。こうして、ラスタースキャン信号を合成
する。ラスタースキャン信号というのはビデオ信号の事
である。

デイスプレィの画像は、縦横の画素に分解され、左上隅
から右方向へ１段ずつスキャンする。これをラスタース
キャンという。

これは、例えば、 日経エレクトロニクス　　１９８６　年５月１９日号　
（Ｎａ３９５）日経エレクトロニクス　　１９８６年７
月１４日号（Ｎｏ、３９９）に示されている。

（つ）　発明が解決しようとする問題点ビットマツプ方
式は、ＣＰＵが画像の転送を行なっている。このため、
転送に時間がかかす、シかもその間、ＣＰＵがその処理
のために占有され、他の処理ができない、という問題が
あった。

特に、これは、多色の画像を扱う場合に於て顕著であっ
た。多色であると、１画素あたりのデータが増え、全体
としてデータ量が多くなるからである。

処理の一部をハードウェア化したビットマツプ方式は、
この点、やや改良されている。

しかしながら、ハードウェアが扱える画素は、装置に固
有の深さである事が多い。画素の深さというのは、１画
素あたりのビット数のことである。

ハードウェアであるのでビット数の決まった画素につい
ての画像しか扱う事ができない。汎用性に乏しい。

もつとも、種々の深さの画素について処理に行うことの
できるハードウェアも存在する。しかし、これとて、ひ
とつの画面を形成する画像については同一の深さの画素
からなるものでなければならない。画面（ブレーン）ご
とのバッキングでなければならなかったのである。つま
り、ひとつの画面に、深さの異なる画像が混在するよう
な場合は、とり扱うことができない。画像の自然な表現
である画素単位にバッキングされんデータを直接処理す
ることができない。

また、この方式では、色変換のための手段をフレームバ
ッファの後段に持つため、複数の画像に対し各々固有の
色変換を施す必要がある場合、フレームバッファにタグ
ビットを付けなければならなかった。タグビットで色変
換を指定できる事になる。しかしながら、これは、独立
に定義できる色変換の数が、ハードウェアの容量で制限
される、という問題がある。

ビットマツプ方式でなく、フレームバッファを持たない
方式は、読出しアドレスを巧みに制御し、ビデオ信号を
直接に得るものであった。

この方式には、次の問題がある。

ラスタースキャンシーケンスに於て、画像が切換わる（
画像が重なり合っている境界）瞬間にメモリの読出しア
ドレスを変えなければならない。

しかも、この切換えは、ビデオ信号からくる制約がある
。表示できる画像の幅や、表示位置に制約がある。また
ビデオ信号の高周波化にも制約があった。

色変換への制約はビットマツプ方式の場合と同様である
。つまり、任意の色変換ができず、可能な色変換の数が
限られるという事である。

（に）　　構　　　　　成 第１図によって、本発明の画像表示装置を説明する。

記憶装置１は、画素ごとに画像データを記憶する記憶装
置である。これは、例えば３２ビットの単位語長ごとに
データ全保持する。画素あたりのデータは、３２の約数
であればよい。つまり、画素あたり、４ピツトとか、８
ビット、或は１６ビットというような任意の深さの画像
データを記憶させる事ができる。

第２図に例を示す。画像７は・１ビットの画素からなる
画像である。単位語長は３２ビットであるとする。単位
語の中に８画素分のデータが収容される０ 画像８は、１６ビットの画素からなる画像であるとする
。この場合、単位語の中に２画素分のデータが記憶され
る。

この記憶装置１はＣＰＵ６からランダムにアクセスでき
るランダムアクセスポートと、アドレス順にデータを読
出してゆくシリアルリードポートを備えている。ランダ
ムアクセスポートからは、任意のアドレスのデータを読
出したり、書込んだりする事ができる。しかし、シリア
ルリードボートは、アドレス順に、データを読出してゆ
くことしかできない。書きこみはできない。

記憶装置１のシリアルリードボートには、直列器２が接
続される。直列器２は、単位語長のデータを画素単位の
データに直列化する。

第２図の画像７について説明する。記憶装置１の１行目
から単位語（３２ビット）ごとにデータを読み出してゆ
くが、これを４ビットずつに区切つてゆく。１行目は、
８個の画素（０，０）、（０，１χ（０、２）、・・・
・・・（０，７）に対する４ビットずつのデータを与え
る。

２行目は、続く８個の画素（Ｏ，Ｓ）、（０，９）、・
・・・・・（０，１５）に対するビットずつのデータを
与える。

画像７の寸法が、Ｎ行、Ｍ列であるとする。これを画素
番号（ｉ−１，ｊ−１）で表わす。ｉは左右の画素から
下へ何行目かを示す、ｊは左右の画素から右へ何列目で
あるかを示す。左上画素を（Ｏ２０）とする。ラスク順
に記憶されているから、ｉ行については（ｉ−１，０）
、（ｉ−１，１）、・・・というように記憶されている
。１行についてＭ個の画素がある。

１語長に８画素分のデータが存在するが、Ｍが８の倍数
でない場合、１行目についてのデータが（０，Ｍ−３）
、（０，Ｍ−２）、（０，Ｍ−１）　　で終るので、こ
の行の残りの部分は記憶されていない。

次の行は、（１，０）、（１，１）、・・・というよう
に画像の２行目のデータを４ビット／画素の形で保持し
ている。

画像８の場合は、１６ビット／画素であるから、１行目
は、単位語を１６ビットずつに区切って、画素（０，０
）、（０，１）に対応させる。次の行は（０゜２）、（
０，３）に対応する。３行目は、（０，４）、（０，５
）という対応である。

直列器２の機能は、画像の深さに応じ、画素ごとに、シ
リアルデータを区切る事である。データはシリアルに読
み出されているから、アドレスは時間に置換えられる。

１画素が１．４．８．１６．３２ビットのいずれで表わ
されていてもよい。どの画像が何ビットで表現されてい
るかという事は予め分っているから、直列器２はその画
像の深さに応じデータ列を区切ってゆくことができる。

次にカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）３がある
。これは画素単位のデータを受けて、画像固有の色変換
テーブルにより色値に変換するものである。色値に変換
したものは、フレームバッファの表示位置に対応するア
ドレスに書込まれる。

カラールックアップテーブル３の内容は、画像ごとに異
なる。このため、ｃｒｔｔ６が、カラールックアップテ
ーブル３の色変換テーブルを、画像が変わるごとに切替
える。

たとえば、記憶装置１に、画像７と画像８とが記憶され
ている。画像７は４ビットの画素よりなる。色変換テー
ブルは４ビットのデータを色値に変換するものとなる。

画像８の場合は、１６ビットの画素よりなっている。こ
の場合の色変換テーブルは１６ビットのデータを色値に
変換するものとなる。

またビット数が決まっていても、色変換テーブルはひと
つ決まるわけではない。４ビットであるとしても、多様
な色変換なテーブルを用意しておき、これをＣＰＵ５が
切り換えるのである。

フレームバッファ４は、デイスプレィ装置の画素と対応
させて色信号を書きこむ記憶装置である。

この例では、画像γの色信号を画像９として書きこんで
ある。画像８の色信号を画像１０として書きこんである
。

画像９と１０は一部分が重なり合っていて、画像１０が
優先して表示される。

フレームバッファ４のアドレスは、デイスプレィ装置の
画素の番号と対応している。そこで、フレームバッファ
のアドレスを指定して、順に色信号を書きこんでゆけば
よい。

しかし、直列器２で画素データに区切った時、これは、
ひとつの画像を（例えばＭ列、Ｎ行）ラスター順に番号
づけるものである。ＭｘＮの矩形画像は、表示されると
きもＭＸＮの矩形を保つ。

しかし、表示装置に於ける位置が、これだけでは決まら
ない。そこで、表示装置に表示する位置を指定する。こ
れは、表示装置において、画像の左上の画素が存在すべ
き位置を指定すればよい。

矩形は維持でれるのであるから、左上画素の位置を指定
するという事だけで十分である。

表示装置に於ける画素と、フレームバッファｔこ於ける
アドレスが対応しているから、画像の左上の画素の表示
装置に於ける位置が指定されるという事は、フレームバ
ッファに於いて左上画素のデータが収容されるべきアド
レスが指定されるといつ事である。このアドレスが確定
するので、これから順にＭｘＮの矩形領域の色値を書き
こんでゆけばよい。

色値というのは何ビットかのデータであるが、これはフ
レームバッファ４の深さで決まっている。

フレームバッファに画像γと画像８の色値を一計きこん
でゆく。一部に重なりが生ずる場合、後で書きこんだも
のが残り、先のものが消えるから、フレームバッファ上
では、後で書きこんだ画像１０が優先することになる。

フレームバッファに矩形領域が色値として書きこまれる
と、これをラスク順に読み出しディジクル／アナログ変
換してビデオ信号を生成する。これがビデオ信号生成器
５である。

ビデオ信号はデイスプレィ装置（図示せず）に入力され
画面に、画像が表示される。

（３）　　効　　　　　果 （１１多様な深さで画素単位にバッキングされている画
像データを、その画像固有の色変換を施した後、フレー
ムバッファに転送する処理を、ＣＰＵに殆ど負担をかけ
ず、高速に行う事ができる。

ＣＰＵが行っているのは、カラールックアップテーブル
３の切換えだけである。

（２）　　色変換はフレームバッファに書き込まれる前
に行われる。このため、色変換がビデオシーケンスによ
る制約をうけない。色変換はカラールックアップテーブ
ルの切換えにより自在に行う事ができるので、色変換を
定義できる数に制限がない。

（３）　　コンピュータグラフィックなどの分野でマル
チウィンドウの表示などに利用すると効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像表示装置の構成図。 第２図は単位語ごとに収容されている画像データを直列
器により画素ごとに区切ったものを示す図。画像７は４
ビット／画素、画像８は１６ビット／画素の画像の例で
ある。 １・・・・・・記憶装置 ２・・・・・・直列器 ３・・・・・・カラールックアップテーブル４・・・・
・　フレームバッファ ５・・・・・・ビデオ信号生成器 ６・・・・・ＣＰＵ ７．８・・・記憶装置に書きこまれている画像９．１０
・・・フレームバッファに転送された画像発　　明　　
者　　　　山　　　下　　　和　　　寿特ｌ［出願人　
　住友電気工業株式会社出願代理人　弁理士　川　瀬　
茂　樹。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣＰＵ６のメモリ空間にマッピングされＣＰＵ６からラ
   ンダムにアクセスできるランダムアクセスポートと、ラ
   ンダムアクセスポートとは独立してデータをアドレス順
   に連続して読出すことのできるシリアルリードポートと
   を有し、１画素が１、４、８、１６又は３２ビットより
   なる画像データを表示装置に表示する画素の順にアドレ
   スを対応させて記憶する記憶装置１と、表示装置の画面
   に於ける画素に１対１に対応するようアドレッシングさ
   れ画素データを色値として記憶するフレームバッファ４
   と、記憶装置１のシリアルポートから連続的に読出され
   たデータを画素単位に区切り直列化して出力する直列器
   ２と、ＣＰＵ６によつて内容を切換える事ができ画素単
   位ごとのデータを受けてこれを色値に変換し所定のアド
   レスからこれをフレームバッファ４へ書きこんでゆくカ
   ラールックアップテーブル３と、フレームバッファから
   ラスターシーケンス順に色値を読出しディジタル／アナ
   ログ変換してビデオ信号を生成するビデオ信号生成器５
   とよりなる事を特徴とする画像表示装置。