JPH07181941A - 高速コピー手段を備えたフレームバッファー装置及びこの装置を用いた二重バッファー化動画の実行方法 - Google Patents
高速コピー手段を備えたフレームバッファー装置及びこの装置を用いた二重バッファー化動画の実行方法Info
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Abstract
から他のメモリー領域へ背景イメージをコピーしてリア
ルタイム動画化時の処理速度を向上する高速コピー手段
を備えたフレームバッファー装置とこの装置を用いた二
重バッファー化動画の実行方法を提供する。 【構成】 2つのフレーム領域に分割され、少なくとも
1つの映像ランダムアクセスメモリーで構成され、複数
の記憶位置を有しており、この記憶位置を1行単位でロ
ードおよび格納するデータレジスタを備えた映像メモリ
ーアレイ55と、この映像メモリーアレイ55に接続さ
れており、前記映像メモリーアレイ55内の第1フレー
ム領域を同じメモリーアレイ55内の第2フレーム領域
へコピーするように各映像メモリー装置内の前記データ
レジスタを用いて前記記憶位置を複数行単位でロードお
よび格納する表示制御装置51とから構成されている。
Description
レームバッファーのフィールドに関するものであり、特
にフレームバッファーの第1領域メモリーから同一フレ
ームバッファー内の第2領域メモリーへ情報を素早くコ
ピーする方法及び装置に関するものである。
ッファーと呼ばれるメモリー領域を用いて図形表示スク
リーンに表示すべきデータを格納する。フレームバッフ
ァー内のこの情報を表示制御装置で1行1行読み出し、
読み出された情報をデジタル・アナログ変換器(DA
C)を用いてアナログ映像信号に変換し、このアナログ
映像信号を表示スクリーンへ伝送する。この行単位の走
査は、通常、表示スクリーンの左上隅に相当するフレー
ムバッファー内の一領域から開始されて右下隅まで継続
される。
ダムアクセスメモリ(VRAM)で構成されている。こ
のメモリは、従来のダイナミックランダムアクセスメモ
リ(DRAM)のアクセスポートがたった1つであった
のとは異なり2つのアクセスポートを備えている。ラン
ダムアクセスポートと呼ばれている第1のアクセスポー
トは、VRAMに接続されている中央演算装置がVRA
M内のメモリー位置に対して読出しや書込みを行えるよ
うVRAMに従来のランダムアクセスを行っている。一
方、シリアルアクセスポートと呼ばれている第2のポー
トは、シリアルポートに接続されている装置がVRAM
とデータのやりとりができるようVRAMに対して同時
シリアルアクセスを行っている。通常、表示回路はシリ
アルポートにアクセスして前記出力表示装置を制御して
いる回路へ画素データを供給する。このような構成で
は、表示回路が出力表示装置へ情報を供給し続けいてい
る間は中央演算装置はVRAMに書き込みを行うことが
できる。
続されている表示スクリーン上でオブジェクトを動画化
するには、動画ソフトウェアで1フレーム毎に少しづつ
変化させながら一連のコマ(以下フレームと称す)を作
製する。動きが滑らかになるよう、1秒間に約15ー3
0の新しいフレームを表示しなくてはならない。あるフ
レームの絵を次のフレームの絵へと変化させるにつれ動
作は連続したものになる。このため、フレームバッファ
ーも連続的に更新しなくてはならない。
この情報を出力ディスプレイへと転送するフレームバッ
ファーの能力にはある種の問題がある。すなわち、表示
コントローラーがディスプレイ上にフレームバッファー
メモリー内の画像を走査している最中に動画ソフトウェ
アがフレームバッファーメモリーに書き込みを行うと、
ディスプレイには一度に1つ以上の動画フレームからの
情報が表示される事態が生じる。このような問題をフレ
ームティア(frame tear)と呼んでいる。あるフレームか
ら次のフレームへ動きが変化するとディスプレイにはっ
きりとした歪みが現れるような場合にだけこのフレーム
ティア現象が問題になる。このような現象が起こると、
歪みのため視聴者は大変不快な思いをすることがある。
ため、ダブルバッファーリングと呼ばれる装置を利用し
ているコンピュータ装置もある。ダブルバッファー化し
た装置では、フレームバッファー内に2つのメモリー領
域を作成し、出力ディスプレイを制御している回路へ各
メモリー領域から画素情報を供給している。第1のメモ
リー領域からは出力ディスプレイへ第1の動画フレーム
が供給され、表示スクリーンへ情報を出力している間は
このメモリー領域には何の変化も起きない。第1メモリ
ー領域の情報が表示スクリーンに表示されている間に動
画ソフトウェアは第2メモリー領域内の次の動画フレー
ムを出力する。次の動画フレームの供給が完了すると、
ディスプレイは第2メモリー領域の動画フレーム表示へ
と変化し、第1メモリー領域は「作業」領域となり、こ
の領域から動画ソフトウェアは次の動画フレームを供給
する。このように、表示スクリーンにその動画フレーム
の表示が行われているメモリー領域には画素情報の書き
込みは行わっていない。表示されていないフレームバッ
ファーへ書き込みをしてもフレームティア現象は発生し
ない。
オブジェクトを動画化すると、CPUは新規の動画フレ
ーム毎に表示すべきオブジェクトを全て作業領域におい
ておかなくてはならない。動画化されたオブジェクトが
背景シーンの一番上にある場合は、動画化オブジェクト
を生成する前に背景シーン全体もCPUで再度生成し直
さなくてはならない。高品質でリアルタイム動画化を行
うには、1つの動画フレームに対して背景と動画化オブ
ジェクトを1秒間に約15ー30回生成しなくてはなら
ない。従って、リアルタイム動画化の場合は超高速コン
ピュータプロセッサが必要となる。
る課題に鑑みなされたものであり、その目的は、リアル
タイム動画化を行う上で必要なプロセッサ速度の合計値
が少ない改良型表示制御装置を提供することにある。当
該装置を得るため、本願発明は、フレームバッファー中
の背景メモリー領域から背景画像フレーム全体を同一フ
レームバッファー中の新規フレームメモリー領域内へコ
ピーする方法及び装置を提供するものである。当該コピ
ー装置はコンピュータ装置の中央演算処理装置が要求す
れば動作する。中央演算処理装置は、コピー装置内の新
規フレームレジスタにメモリーの空き領域を指し示さ
せ、制御レジスタにビットを設定して背景コピーを要求
する。本願発明のコピー装置は、中央演算処理装置から
の処理資源を要求せずに背景コピーを実行する。
め、本願発明の第1フレーム領域の情報を第2フレーム
領域にコピーするフレームバッファー装置を備えたコン
ピュータ装置において、前記フレームバッファー装置
は、少なくとも2つのフレーム領域に分割される映像メ
モリーアレイであって、当該映像メモリーアレイは少な
くとも1つの映像ランダムアクセスメモリー装置で構成
されており、当該映像ランダムアクセスメモリー装置は
複数の記憶位置で構成されており、また、前記映像ラン
ダムアクセスメモリー装置内の1行の前記記憶位置をロ
ードおよび格納できるデータレジスタを備えているとこ
ろの映像メモリーアレイと、前記映像メモリーアレイに
接続されたコピー装置であって、当該コピー装置が前記
映像メモリーアレイ内の第1フレーム領域を前記映像メ
モリーアレイ内の第2フレーム領域へコピーするように
各映像メモリー装置内の前記データレジスタを用いて前
記記憶位置を複数行ロードおよび格納するところのコピ
ー装置とから構成されていることを特徴とする。
メモリー領域へコピーするフレームバッファー装置を備
えた本願発明の他のコンピュータ装置において、前記フ
レームバッファー装置は、少なくとも2つのフレーム領
域に分割されており、また、複数の記憶位置を備えてた
メモリー手段であって、当該メモリー手段内の1行の前
記記憶位置をロードおよび格納できるデータレジスタを
備えているところのメモリー手段と、前記メモリー手段
に接続されているコピー手段であって、当該コピー手段
が前記メモリー手段内の第1フレーム領域を前記メモリ
ー手段の第2フレーム領域へコピーするよう前記メモリ
ー手段内の前記データレジスタを用いて前記記憶位置を
複数行ロード及び格納するところのメモリー手段とから
構成されていることを特徴とする。
あるフレーム領域から第2フレーム領域へコピーするコ
ピー装置で構成された図形コンピュータ装置で二重バッ
ファー化動画を実行する方法において、 a)背景フレーム領域内に背景シーンを生成する段階
と、 b)前記コピー装置を用いて前記背景フレーム領域内の
前記背景シーンを第1フレーム領域へコピーする段階
と、 c)前記背景フレーム上の動画フレームを前記第1フレ
ーム領域内に生成する段階と、 d)前記図形表示スクリーン上に前記第1フレーム領域
を表示する段階と、 e)前記コピー装置を用いて前記背景フレーム領域内の
前記背景シーンを第2背景領域へコピーする段階と、 f)前記背景シーン上の動画フレームを前記第2フレー
ム領域に生成する段階と、 g)前記図形表示スクリーン上に前記第2フレーム領域
を表示する段階と、 h)前記動画化が完了するまで上記段階b−gを繰り返
す段階とからなることを特徴とする。
内のデータビットによるアルゴリズムと記号表現のオペ
レーションの観点から行ったものである。これらのアル
ゴリズム記述と表現は、当該技術分野に習熟した者に作
業内容を最も効果的に伝えるためにデータ処理技術に精
通した者が用いる手段である。
果を導き出す一貫性のある複数のステップであると解さ
れている。これらのステップは、物理量の物理的処理を
必要とするものである。通常、必ずではないが、これら
の物理量は、記憶、転送、結合、比較あるいは処理を行
うことができる電気または磁気信号の形になっている。
これこれらの信号は、共通で利用できるため、ビット、
値、要素、記号、文字、用語、数字などで表現するほう
が便利な場合がある。しかし、これらの用語やそれに類
するものは全て適切な物理量に対応させるためのもので
あり、物理量に付した便利なラベルにすぎないという点
に留意する必要がある。
のオペレーターが行う知的活動に相当する加算または比
較などと呼ぶことがある。本願発明の一部を構成してい
る処理では人間のオペレーターのような能力は必要とさ
れておらず、また、多くの場合望ましくもない。この処
理とは機械操作である。本願発明の処理を実行する上で
有用な機器としては、汎用デジタルコンピュータや同様
の装置がある。どの場合でも、コンピュータを実行する
際の操作方法と演算自体の方法は異なるということに注
意しなくてはならない。本願発明は、電気またはその他
(例えば、機械や化学)の物理信号を処理する際にコン
ピュータを動作させて他の所望の物理信号を生成させる
方法に関するものである。
る装置に関するものでもある。この装置を必要な目的の
ために特別に構成したり、あるいは、コンピュータ内に
記録されたコンピュータプログラムを用いて選択的に起
動したり再構成する汎用コンピュータで構成することも
可能である。本願明細書で使用しているアルゴリズムは
特定のコンピュータやその他の装置に固有のものではな
い。特に、当該明細書の教示内容に従って書かれたプロ
グラムでさまざまな汎用機器を使用することができ、ま
た、さらに専用の装置を作製して必要な方法のステップ
を実行すればもっと便利かもしれない。これら様々な機
器に必要な構成は後から行う詳細な説明に示す。
ームバッファー装置および当該装置を用いた二重バッフ
ァー化動画の実行方法において、複数の映像ランダムア
クセスメモリー装置で構成された映像メモリーアレイ
は、少なくとも2つのフレーム領域に分かれている。中
央演算処理装置はこの映像メモリーアレイ内の背景フレ
ーム領域に背景イメージを生成する。次に、中央演算処
理装置は、映像メモリーアレイ内にある新規フレーム領
域へ前記背景フレーム領域内の前記背景イメージをコピ
ーするよう要求する。中央演算処理装置からの要求に応
じて本願発明のコピー装置は、背景フレーム領域内の背
景イメージ全体を新規フレーム領域にコピーする。この
コピー装置は、映像タイミング信号の垂直帰線期間に各
映像ランダムアクセスメモリー内のシリアルデータレジ
スタを用いて作動する。このように、本願発明のコピー
装置は中央演算処理装置からの処理資源を要することな
く背景フレームをコピーする。
ー装置では、背景フレーム領域内で生成された背景イメ
ージを同一メモリーアレイ中の新規フレーム領域へコピ
ーするため、従来のように動画化の時に背景シーン全体
を生成しなおす必要がなくなるため処理速度を短縮でき
る利点がある。また、従来は高品質リアルタイム動画化
の場合に超高速のコンピュータプロセッサが必要であっ
たが、本願発明のコピー装置は中央演算処理装置から処
理資源を要求せずに背景コピーを行うため処理速度を向
上させることができる。
表示装置を説明する。以下の説明において、説明のため
特別な用語、例えば、アイコン、表示装置、カーソル、
レチクルなどは本願発明を完全に理解してもらうために
使用している。しかし、当該技術分野に精通した者が本
願発明を実施する場合は特に詳細な記載は必要ないと考
えられる。従って、本願発明が不必要に曖昧にならない
よう周知の回路や装置はブロック図の形式で表示してい
る。
細に説明する。
リー(VRAM)装置が簡単なブロック図で示されてい
る。VRAMの中央には、データを記憶する際に使用す
るダイナミックランダムアクセスメモリーアレイ35が
配置されている。このRAMアレイ35の内部の各記憶
位置が行アドレスと列アドレスで画定されるようRAM
アレイ35は一連の行と列で構成されている。図1のR
AMアレイ35のメモリーは2つの異なるアクセスポー
ト、すなわち、ランダムアクセスポート21とシリアル
アクセスポート23でアクセスすることができる。
ンピュータ装置内の中央演算素子(図示せず)で使用し
て映像メモリに対する読み取りおよび書き込みを行う。
CPUはランダムアクセスポート21を介してVRAM
アレイ35内に画像パターンを書き込んで表示スクリー
ン上に画像を生成する。VRAMアレイ35内の特定の
記憶位置にアクセスするには、アドレスライン49でラ
ッチしたアドレスをまずCPUで生成する。次に、この
アドレスを行アドレスと列アドレスに分割する。行デコ
ーダー39と列デコーダー37は、それぞれ行アドレス
と列アドレスを用いてRAMアレイ35内の特定の記憶
位置にアクセスする。そして、メモリーアクセスが書き
込みアクセスか読み取りアクセスかによってCPUは入
力バッファー27にデータを書き込んだり、あるいは、
出力バッファー25からデータを読み取ったりする。
せず)はVRAMのシリアルアクセスポート23を使用
してVRAM内の映像データを読み取り、この映像デー
タを表示装置へ送出する。まず、表示制御装置では、ま
ずアドレス入力49に行アドレスを出力して映像メモリ
ー内のデータにアクセスし、そして、メモリーの行全体
をシリアルデータレジスタ41へ転送するようVRAM
に要求する。行デコーダー39では行アドレスを用いて
RAMアレイ35内の1行を選択し、この選択した行を
シリアルデータレジスタ41へ転送する。次に、VRA
Mは表示制御装置に従ってシリアル出力バッファー29
を介してシリアルデータレジスタ41内のデータをシリ
アルアクセスポート23へシフトさせる。シリアルアク
セスポート23に接続されているデジタル・アナログ変
換器(図示せず)ではこのデータを使用して映像信号を
生成する。こうして生成されたアナログ映像信号がコン
ピュータ表示装置を駆動する。
bber) のようなVRAMを使用した装置によっては、シ
リアルアクセスポート23を出力ポートの代わりに入力
ポートとして使用している。このような装置では、デジ
タルデータに変換された映像情報をシリアル入力バッフ
ァー31を介してシリアルデータレジスタ41へシフト
する。次に、この装置はアドレス入力49へ宛先行アド
レスを供給する。VRAMは、この宛先行アドレスを用
いてシリアルデータレジスタ41内のデジタル情報を行
デコーダー39が選択したRAMアレイ35の行の中へ
書き込む。このように、シリアルデータレジスタ41を
用いれば映像メモリーアレイ35へのデータの書き込み
だけでなく映像メモリーアレイ35からの情報の読み取
りも行うことができる。
る。このコンピュータ表示装置は、中央演算処理装置
(CPU)53、表示制御装置51、VRAMアレイ5
5、デジタル・アナログ変換器(DAC)69、表示ス
クリーン71で構成されている。このVRAM55は、
図1に示されているVRAM装置のような周知な個別V
RAM装置を複数個用いて構成する。
の主要部品は、表示制御装置51である。この表示制御
装置51は、一連のメモリーマップされた制御レジスタ
を用いてCPU53が表示制御装置51を制御できるよ
うCPU53に接続されている。表示制御装置51は、
2個の主要論理演算装置、すなわち、表示論理演算装置
66とVRAM仲裁論理演算装置67から構成されてい
る。
表示スクリーン71に表示するVRAM55内の論理的
矩形メモリー領域にアクセスする。表示フレームレジス
タ61には、VRAMアレイ55内のフレーム領域の開
始アドレスが内蔵されている。表示論理演算装置66は
映像タイミング信号72を生成する。表示論理演算装置
66は、表示フレームレジスタ61を用いて映像タイミ
ング信号72と同期してVRAMアレイ55内のフレー
ム領域にアクセスする。表示論理演算装置66は、シリ
アルアクセスポート23を介してVRAMアレイ55か
らデジタル・アナログ変換器(DAC)69へ画像デー
タをシフトする。また、表示論理演算装置66はデジタ
ル・アナログ変換器(DAC)69へ映像タイミング信
号72を供給する。
は映像タイミング信号72とVRAMアレイ55からシ
フトされた画像データを組み合わせてアナログ映像信号
を生成する。アナログ映像信号はコンピュータ表示スク
リーン71を駆動する。
算装置67は、CPU53と表示論理演算装置66から
のVRAMアクセス要求の仲裁を行う。VRAM仲裁論
理演算装置67は、衝突がある場合は表示論理演算装置
66がVRAMアレイ55へアクセスするよう表示論理
演算装置66に優先権を与える。表示論理演算装置66
は、VRAMからの情報を映像タイミング信号72と同
期して出力しなくてはならないため、VRAM仲裁論理
演算装置67は表示論理演算装置66に優先権を付与す
る。
信号が走査している様子を示した簡単な概念図である。
図3aでは、映像信号は左上隅から表示スクリーンの走
査を開始している。、水平走査線91を左から右へ走査
しながら映像信号はライン情報を走査する。各走査線の
終わりでは、水平帰線93は映像信号を表示スクリーン
の左端へと戻す。映像信号が表示スクリーンの一番下ま
で来ると、垂直帰線95が映像信号を表示スクリーンの
一番上まで戻す。
5を実行している間は表示スクリーンには何もデータは
表示されない。従って、水平帰線及び垂直帰線期間は一
般的な表示制御装置51の表示論理演算装置66はVR
AMアレイ55にアクセスしない。帰線期間は表示制御
装置51がVRAMへアクセスしないため、帰線期間は
図1に示すように別の装置がシリアルデータレジスタ4
1を使用することができる。
帰線期間に各VRAM内のシリアルデータレジスタ41
を用いてフレームバッファー内の第1メモリー領域の内
容全体を第2メモリー領域にコピーする。表示制御装置
は、中央演算処理装置を用いずにメモリー領域コピーを
実行する。このように、中央演算処理装置を動画オブジ
ェクトの生成など別のことに使用できる。本願発明のコ
ンピュータ表示装置を図4、5、6、7を参照しながら
説明する。
ピュータ表示装置のブロック図である。図4のコンピュ
ータ表示装置は、新規フレームレジスタ62、背景フレ
ームレジスタ63、制御レジスタ64、背景コピー論理
演算装置65を付け加えた点を除けば図2のコンピュー
タ表示装置とほぼ同じである。
イ55内のメモリー領域の指すようCPU53は背景フ
レームレジスタ63を設定する。また、二重バッファー
化動画を実行している時にCPU53が次のフレームの
動画を生成する「作業領域」を指すようCPU53は新
規フレームレジスタ62を設定する。この作業領域は新
規フレーム領域と呼ぶ。CPU53が要求すれば、映像
信号の帰線期間に、背景コピー論理演算装置65は背景
フレームレジスタ63が指した背景を定義している矩形
メモリー領域全体を新規フレームレジスタ62が指した
新規フレーム領域へコピーする。
能を実行する。制御レジスタ64の内部にはコピー制御
ビットが収められている。実行した背景コピーをプログ
ラムが必要とする時はCPU53がこのコピー制御ビッ
トを設定する。また、制御レジスタ64を用いれば一対
の割り込み処理を許可したり禁止したりすることもでき
る。制御レジスタ64で制御する第1の割り込みは、垂
直帰線割り込みである。垂直帰線割り込みが許可されれ
ば、垂直帰線期間が開始する時に垂直帰線割り込みによ
ってCPU割り込み信号が生成される。制御レジスタ6
4が制御する第2の割り込みはコピー完了割り込みであ
る。このコピー完了割り込みが許可されれば、背景コピ
ー論理演算処理装置が実行した背景コピーが完了すると
完了割り込みよりCPU割り込み信号が生成される。動
画生成プログラムが背景コピー処理に同期できるよう動
画生成プログラムは垂直帰線割り込みとコピー完了割り
込みを用いる。
背景コピー処理を説明する。図5はVRAMアレイ55
のアドレス空間のメモリーマップを示している。図5の
メモリーマップ内において、表示フレームレジスタ6
1、新規フレームレジスタ62、背景フレームレジスタ
63は、VRAMアドレス空間内の表示フレーム領域、
新規フレーム領域、背景フレーム領域をそれぞれ指して
いる。表示フレーム領域には現在表示スクリーン上に表
示されているフレームが収められている。新規フレーム
領域には将来表示される現在作製中の動画フレームが収
められている。背景フレーム領域には動画用背景シーン
が収められている。各動画フレームを生成する前に背景
フレーム領域の内容を新規フレーム領域にコピーする。
複数の異なる背景シーンが使用できるようメモリー内に
は1つ以上の背景領域が設けられている場合がある。動
画によって背景フレームレジスタは複数ある背景シーン
から選択を行う。表示フレーム領域、新規フレーム領
域、背景フレーム領域は全てメモリー内に配列されてい
る。
示論理演算装置66が動作する様子を説明するフロー図
である。図6のフロー図の一番上にあるステップ101
では、まず、シリアルデータポインター45が表示フレ
ーム領域内の第1行目を指すよう表示フレームレジスタ
61の内容と一緒にシリアルデータポインター45(図
1)をVRAM内へと表示論理演算装置66がロードす
る。次に、ステップ102では、表示論理演算装置66
は、第1水平ラインの一部または全てと共にシリアルデ
ータレジスタ41をロードする。ステップ103では、
表示論理演算装置66は、シリアルデータレジスタ41
内の水平ラインデータをVRAMアレイ55から取り出
し、デジタル・アナログ変換器(DAC)へシフトす
る。(ステップ104に示されているように、水平表示
ライン全体が表示スクリーンへシフトされない場合には
ステップ102と103を繰り返す。)ステップ105
では、表示フレームの一番下まで達したかどうかを判断
するため表示論理演算装置66はテストを行う。表示フ
レームの一番下までまだ到達してない場合は、表示論理
演算装置66は水平帰線の終了を待ち、次にステップ1
02へ戻る。行データ全てがVRAMアレイ55から取
り出され、そして、デジタル・アナログ変換器(DA
C)へシフトされて完全なフレームが表示されるまで表
示論理演算装置66はステップ102、103、10
5、107を繰り返す。
は、表示フレームの一番下まで到達した後に表示論理演
算処理装置66はステップ108で垂直帰線割り込み信
号を生成する。次に、ステップ109で制御レジスタ6
4内のコピー制御ビットを表示論理演算装置66が試験
する。制御レジスタ64内のコピー制御が設定されてい
る場合は、表示制御装置51はステップ113で背景コ
ピー論理演算装置66を呼び出す。コピー完了割り込み
が許可されている場合は、表示論理演算装置66はステ
ップ114でコピー完了割り込み信号を生成する。この
コピー完了割り込み信号は、コピー処理が完了したこと
をCPUに知らせる。最後に、垂直帰線期間が完了して
DAC69へ別のフレームがシフトし始めるまで表示論
理演算装置66はステップ115で待機する。
13で背景コピーを実行する。図7は背景コピー論理演
算装置65の動作を説明するフロー図である。
処理で使用する予定のカウンター68を背景コピー論理
演算装置65がクリアする。次に、背景コピー論理演算
装置65は、ステップ135において、背景シーンの第
1部分と一緒にシリアルデータレジスタ41(図1)を
VRAM内にロードする。背景シーンの第1部分を得る
ため、背景フレームレジスタ63と同じ上位ビットとカ
ウンター68で生成した下位ビットを有したアドレスを
コピー論理演算装置65が生成する。ステップ137で
は、背景コピー論理演算装置65はシリアルデータレジ
スタ41(図1)内の背景シーン情報を新規フレーム領
域に格納する。新規フレーム領域内にこの情報を格納す
るため、新規フレームレジスタ62と同じ上位ビットと
カウンター68で生成した下位ビットを備えたアドレス
をコピー論理演算装置65が生成する。これにより、背
景領域と新規フレーム領域の双方に対するインデックス
としてカウンター68は使用される。ステップ138と
139では、フレーム領域全体を背景コピー論理演算装
置65がコピーしたかどうか背景コピー論理演算装置6
5はカウンター68をテストする。背景コピー論理演算
装置65がフレーム領域全体をコピーしていない場合
は、ステップ141でカウンター68を進め、背景コピ
ー論理演算装置65はステップ135へ戻る。背景コピ
ー論理演算装置65は、フレームコピーが完了するまで
カウンター68をインデックスとして用いながら背景領
域からの情報を新規フレーム領域内へコピーし続ける。
つまり、背景コピー論理演算装置65は、図5に示すよ
うにシリアルデータレジスタ41(図1)を用いながら
背景領域内の内容を1行1行新規フレーム領域内へコピ
ーする。新規フレーム領域と背景領域の一番下の部分ま
で背景コピー論理演算装置65が到達すると、背景コピ
ーと共に背景コピー論理演算装置65は終了する。
うに水平帰線期間93の期間または垂直および水平帰線
期間に背景コピーを行うこともできる。水平帰線期間を
利用する場合は、背景コピー論理演算装置65は、連続
水平帰線期間内に背景領域内の内容が1つ1つ新規フレ
ーム領域内のコピーされるよう各水平帰線期間93内に
背景領域のわずかな部分を新規領域内へコピーする。各
部分をコピーした後に、表示スクリーンを下方向へ走査
する時に表示論理演算装置66が妨害されないよう背景
コピー論理演算装置65はVRAMアレイ内のVRAM
の各状態を確認しなくてはならない。例えば、シリアル
データレジスタ41とシリアルデータポインター45
(図1)の値は復元しなくてはならない。
ームバッファー 本願発明のコンピュータ表示装置は、背景シーンの上に
表示される二重バッファー化動画の動作を改善するには
理想的である。図8a,8b,9a,9b,10a,1
0b,11a,11b,12a,12b,13a,13
b,14は、動画プログラムが本願発明の方法および装
置を用いて高速二重バッファー化動画を作成する様子を
表している。それぞれの図において、表示フレームレジ
スタ61、新規フレームレジスタ62、背景フレームレ
ジスタ63の内容は図の左側にあるポインターで表す。
表示フレーム領域、新規フレーム領域、背景フレーム領
域の内容を、表示フレームレジスタ61、新規フレーム
レジスタ62、背景フレームレジスタ63が指す画像と
してそれぞれ表す。
レジスタとメモリー領域を初期設定する。図8aでは、
VRAMアドレス空間をクリアにして黒い背景を生成
し、また、VRAM55内の表示フレーム領域と背景フ
レーム領域をそれぞれ指し示すよう表示フレームレジス
タ61と背景フレームレジスタ63を初期設定する。新
規フレームレジスタ62はまだ必要でないため空に設定
されている。表示スクリーン71は常に表示フレームレ
ジスタ61が指している表示フレーム領域を表示する。
現在のところ、表示フレームレジスタ61はクリアにな
った表示フレーム領域を指しているためスクリーン表示
71は空白になっている。
背景シーンの生成である。図8bは背景フレーム領域に
背景山岳シーンを作成した後のメモリー領域の内容を示
している。背景フレーム領域内の山岳シーンを用いて動
画用背景を作成する。表示フレームレジスタ61は空の
表示フレーム領域を指しているため表示スクリーン71
は空白のままである。
フレームレジスタ62が未使用のメモリー領域を指すよ
うに設定し、また、制御レジスタ64内のコピー制御ビ
ットを設定すると動画ソフトウェアは本願発明の表示制
御装置51に対して背景フレーム領域の内容を新規フレ
ーム領域内にコピーするよう要求する。すると、表示制
御装置51は、背景フレーム領域内の画像を新規フレー
ム領域内へコピーする。図9aは、表示制御装置51が
背景コピーを行った後のメモリー領域の内容を示してい
る。
規フレーム領域内の背景シーンの上に重ね合わせる。図
9bは動画ソフトウェアが山岳背景シーン上に飛行機を
作成した後のメモリー領域の内容を示している。
の情報を収めているメモリー領域を指すよう動画ソフト
ウェアは表示フレームレジスタ61の内容を設定する。
図10aは表示フレームレジスタ61が第1動画フレー
ムを指すように設定した後のメモリー領域の内容を示し
ている。
動画ソフトウェアは未使用メモリー領域内へ背景シーン
をコピーするよう本願発明の表示制御装置51に要求す
る。動画ソフトウェアは、古い(現在は使用されていな
い)表示フレーム領域を指すよう新規フレームレジスタ
62を変更してこの要求を実行し、制御レジスタ64内
のコピー制御ビットを設定する。従って、古い表示領域
は新規フレーム領域になる。図10bは、表示制御装置
51が背景シーンを背景領域からこの新規フレーム領域
にコピーした後のメモリー領域の内容を示している。
の上側部分に前記新規フレーム領域の第2動画フレーム
を作成する。この第2動画フレームでは、飛行機は山岳
背景シーンに沿って移動しなくてはならない。このた
め、動画ソフトウェアは飛行機を少し左側へ移動させ
る。図11aは、動画ソフトウェアが第2動画フレーム
を作成した後のメモリー領域の内容を示している。
動中の飛行機情報のメモリー領域を指すよう動画ソフト
ウェアは表示フレームレジスタ61の内容を設定する。
図11bは、第2動画フレームを指すよう表示フレーム
レジスタ61を設定した後のフレームバッファーの内容
を示している。
ーンをVRAMメモリー内の未使用領域へコピーするよ
う動画ソフトウェアは本願発明の表示制御装置51に要
求する。動画ソフトウェアは、前回の表示フレーム領域
を指すよう新規フレームレジスタ62を変更してこの要
求を実行する。このため、古い表示領域は新規フレーム
領域になる。図12aは、表示制御装置51が背景シー
ンを背景領域から新規フレーム領域へコピーした後のメ
モリー領域の内容を示している。背景コピー論理演算装
置65は、そのメモリー領域にある第1動画フレームの
上に重ね書きするので注意しなくてはならない。
の上側部分に新規フレーム領域の第3動画フレームを作
成する。第3動画フレーム内では、飛行機は山に激突す
る。このため、動画ソフトウェアは背景山岳シーンの上
に激突した飛行機を作成する。図12bは、動画ソフト
ウェアが第3動画フレームを作成した後のメモリー領域
の内容を示している。
た飛行機の情報のメモリー領域を指すよう動画ソフトウ
ェアは表示フレームレジスタ61の内容を設定する。図
13aは第3動画フレームを指すよう表示フレームレジ
スタ61を設定した後のメモリー領域の内容を示してい
る。
いため、激突した飛行機はこの後の動画フレームの背景
シーンの一部とすることができる。このため、動画ソフ
トウェアは、飛行機の激突シーンの情報を収めたメモリ
ー領域を指すように背景フレームレジスタ63を設定し
て飛行機の激突シーンを新規背景シーンに組み込む。図
13bは、飛行機の激突シーンを背景シーンに組み込ん
だ後のメモリー領域の内容を示している。
ーの未使用領域へ背景シーンをコピーするよう動画ソフ
トウェアは表示制御装置51に要求する。動画ソフトウ
ェアは、メモリーの未使用領域を指すよう新規フレーム
レジスタ62を変更してこの要求を実行し、また、制御
レジスタ64内のコピー制御ビットを設定する。激突し
た飛行機は背景シーンに固定するかもしれないため、前
回の山岳シーンは破壊する。従って、前回の背景領域は
新規フレーム領域になる。あるいは、動画ソフトウェア
はメモリーの新規領域を使用して、将来使用する場合の
ために元の山岳シーンを保存しておくこともできる。図
14は、表示制御装置51が背景領域から新規フレーム
領域へ背景シーンをコピーした後のメモリー領域の内容
を示している。ここで、背景コピー論理演算装置65は
そのメモリー領域にある古い背景シーンの上に重ね書き
をするので注意しなくてはならない。
を指すよう新規フレームレジスタ62を変更して動画フ
レーム作成用の新規フレームを生成することにより連続
的に動画フレームを生成し続ける。メモリー領域に動画
フレームを作成した後に、動画ソフトウェアは新規に作
成したフレームを指すよう表示フレームレジスタ61を
変更する。
RAM)のブロック図
いた従来のコンピュータ表示装置のブロック図
ン上を走査される様子を示した概略図
ドレス空間のメモリーマップの概略図
のフロー図
算装置のフロー図
いてリアルタイム動画化を行う様子を示した図
いてリアルタイム動画化を行う様子を示した図
置を用いてリアルタイム動画化を行う様子を示した図
に続く段階であり、本願発明の表示制御装置を用いてリ
アルタイム動画化を行う様子を示した図
に続く段階であり、本願発明の表示制御装置を用いてリ
アルタイム動画化を行う様子を示した図
に続く段階であり、本願発明の表示制御装置を用いてリ
アルタイム動画化を行う様子を示した図
あり、本願発明の表示制御装置を用いてリアルタイム動
画化を行う様子を示した図
Claims (22)
- 【請求項1】 第1フレーム領域の情報を第2フレーム
領域にコピーするフレームバッファー装置を備えたコン
ピュータ装置において、前記フレームバッファー装置
は、 少なくとも2つのフレーム領域に分割された映像メモリ
ーアレイであって、当該映像メモリーアレイは少なくと
も1つの映像ランダムアクセスメモリー装置で構成され
ており、当該映像ランダムアクセスメモリー装置は複数
の記憶位置で構成されており、また、前記映像ランダム
アクセスメモリー装置内の1行の前記記憶位置をロード
および格納できるデータレジスタを備えた映像メモリー
アレイと、 前記映像メモリーアレイに接続されたコピー装置であっ
て、当該コピー装置が前記映像メモリーアレイ内の第1
フレーム領域を前記映像メモリーアレイ内の第2フレー
ム領域へコピーするように各映像メモリー装置内の前記
データレジスタを用いて前記記憶位置を複数行ロードお
よび格納するコピー装置とから構成されていることを特
徴とするフレームバッファー装置。 - 【請求項2】 前記フレームバッファー装置は、垂直帰
線期間を有した映像タイミング信号を生成し、また、前
記コピー装置は当該垂直帰線期間だけ作動することを特
徴とする請求項1記載のフレームバッファー装置。 - 【請求項3】 前記フレームバッファー装置は、水平帰
線期間を有する映像タイミング信号を生成し、また、前
記コピー装置は当該水平帰線期間だけ作動することを特
徴とする請求項1記載のフレームバッファー装置。 - 【請求項4】 前記フレームバッファー装置は、垂直帰
線期間と水平帰線期間を有する映像タイミング信号を生
成し、また、前記コピー装置は当該垂直帰線期間と水平
帰線期間に作動することを特徴とする請求項1記載のフ
レームバッファー装置。 - 【請求項5】 前記映像ランダムアクセスメモリー装置
内の前記記憶位置を1行ロード及び記憶できる前記デー
タレジスタは、シリアルアクセスポートに接続されたシ
リアルデータレジスタで構成されていることを特徴とす
る請求項2記載のフレームバッファー装置。 - 【請求項6】 前記映像メモリーアレイ内のフレーム領
域を指す表示フレームレジスタと、 前記表示フレームレジスタが指し示したフレーム領域か
らメモリーを複数行前記データレジスタ内にロードし、
前記シリアルアクセスポートを介して外部へ前記メモリ
ーを複数行分シフトする映像表示回路とをさらに備えて
いることを特徴とする請求項5記載のフレームバッファ
ー装置。 - 【請求項7】 背景イメージを含んだ前記映像メモリー
アレイ内の背景フレーム領域を指す背景フレームレジス
タと、 前記映像メモリーアレイ内の新規フレーム領域を指す新
規フレームレジスタとをさらに備えており、前記コピー
装置は前記背景フレーム領域から前記新規フレーム領域
へコピーを行うことを特徴とする請求項6記載のフレー
ムバッファー装置。 - 【請求項8】 前記フレームバッファー装置はコピー制
御ビットをさらに備えており、また、当該コピー制御ビ
ットを中央演算処理装置で設定すると前記フレームバッ
ファー装置は前記背景フレーム領域から前記新規フレー
ム領域へコピーを行うことを特徴とする請求項7記載の
フレームバッファー装置。 - 【請求項9】 前記中央演算処理装置が前記映像アクセ
スメモリーアレイ内の各メモリー位置にアクセスできる
よう、前記メモリーアレイ内の各映像ランダムアクセス
メモリー装置はランダムアクセスポートを備えているこ
とを特徴とする請求項8記載のフレームバッファー装
置。 - 【請求項10】 第1メモリー領域内の情報を第2メモ
リー領域へコピーするフレームバッファー装置を備えた
コンピュータ装置において、前記フレームバッファー装
置は、 少なくとも2つのフレーム領域に分割されており、ま
た、複数の記憶位置を備えてたメモリー手段であって、
当該メモリー手段内の1行の前記記憶位置をロードおよ
び格納できるデータレジスタを備えているところのメモ
リー手段と、 前記メモリー手段に接続されているコピー手段であっ
て、当該コピー手段が前記メモリー手段内の第1フレー
ム領域を前記メモリー手段の第2フレーム領域へコピー
するよう前記メモリー手段内の前記データレジスタを用
いて前記記憶位置を複数行分ロード及び格納するところ
のコピー手段とから構成されていることを特徴とするフ
レームバッファー装置。 - 【請求項11】 前記フレームバッファー装置は、垂直
帰線期間を有した映像タイミング信号を生成し、また、
前記コピー装置は当該垂直帰線期間だけ作動することを
特徴とする請求項10項記載のフレームバッファー装
置。 - 【請求項12】 前記フレームバッファー装置は、水平
帰線期間を有した映像タイミング信号を生成し、また、
前記コピー装置は当該水平帰線期間だけ作動することを
特徴とする請求項10項記載のフレームバッファー装
置。 - 【請求項13】 前記フレームバッファー装置は、垂直
及び水平帰線期間を有した映像タイミング信号を生成
し、また、前記コピー装置は当該垂直及び水平帰線期間
に作動することを特徴とする請求項10項記載のフレー
ムバッファー装置。 - 【請求項14】 前記メモリー手段内に前記メモリー位
置を1行ロード及び格納できる前記データレジスタは、
シリアルアクセスポートに接続されたシリアルデータレ
ジスタから構成されていることを特徴とする請求項11
記載のフレームバッファー装置。 - 【請求項15】 前記映像メモリーアレイ内の表示フレ
ーム領域を指す表示フレームレジスタ手段と、 前記表示フレームレジスタが指した表示フレーム領域か
ら前記シリアルデータレジスタへメモリーを複数行ロー
ドし、また、当該複数行のメモリーを前記シリアルアク
セスポートの外部へシフトする映像表示手段とをさらに
備えていることを特徴とする請求項14記載のフレーム
バッファー装置。 - 【請求項16】 背景画像を納めた前記映像メモリーア
レイ内の背景フレーム領域を指す背景レジスタ手段と、 前記映像メモリーアレイ内の新規フレーム領域を指す新
規フレームレジスタ手段とをさらに備え、前記コピー手
段は前記背景フレーム領域から前記新規フレーム領域へ
コピーを行うことを特徴とする請求項15記載のフレー
ムバッファー装置。 - 【請求項17】 前記フレームバッファー装置はコピー
制御ビットをさらに備えており、また、前記コピー手段
は中央演算処理装置が当該コピー制御ビットを設定する
と前記背景フレーム領域から前記新規フレーム領域へコ
ピーを行うことを特徴とする請求項16記載のフレーム
バッファー装置。 - 【請求項18】 図形表示スクリーンと、あるフレーム
領域から第2フレーム領域へコピーするコピー装置で構
成された図形コンピュータ装置で二重バッファー化動画
を行う方法において、 a)背景フレーム領域内に背景シーンを生成する段階
と、 b)前記コピー装置を用いて前記背景フレーム領域内の
前記背景シーンを第1フレーム領域へコピーする段階
と、 c)前記背景フレーム上の動画フレームを前記第1フレ
ーム領域内に生成する段階と、 d)前記図形表示スクリーン上に前記第1フレーム領域
を表示する段階と、 e)前記コピー装置を用いて前記背景フレーム領域内の
前記背景シーンを第2背景領域へコピーする段階と、 f)前記背景シーン上の動画フレームを前記第2フレー
ム領域に生成する段階と、 g)前記図形表示スクリーン上に前記第2フレーム領域
を表示する段階と、 h)前記動画化が完了するまで上記段階b−gを繰り返
す段階とからなることを特徴とする二重バッファー化動
画の実行方法。 - 【請求項19】 前記コピーの段階は、映像タイミング
信号の垂直帰線期間に実行することを特徴とする請求項
18記載の二重バッファー化動画の実行方法。 - 【請求項20】 前記コピーの段階は、映像タイミング
信号の水平帰線期間に実行することを特徴とする請求項
18記載の二重バッファー化動画の実行方法。 - 【請求項21】 前記コピーの段階は、映像タイミング
信号の垂直及び水平帰線期間に実行することを特徴とす
る請求項18記載の二重バッファー化動画の実行方法。 - 【請求項22】 前記二重バッファー化動画の実行方法
はリアルタイムで行うことを特徴とする請求項18記載
の二重バッファー化動画の実行方法。
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