JPH09120274A - ビデオ・データにシグニチャ解析を実施する装置および方法 - Google Patents
ビデオ・データにシグニチャ解析を実施する装置および方法Info
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- JPH09120274A JPH09120274A JP8089921A JP8992196A JPH09120274A JP H09120274 A JPH09120274 A JP H09120274A JP 8089921 A JP8089921 A JP 8089921A JP 8992196 A JP8992196 A JP 8992196A JP H09120274 A JPH09120274 A JP H09120274A
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Abstract
密に行われ、その結果サンプリングされるデータが既知
の集合になるように、RAMDACが出力するビデオ・
データのシグニチャ解析を実施する。 【解決手段】 本発明は、RAMDACと一体化された
タイミング・ジェネレータおよびシグニチャ解析ハード
ウェアを使用して、ビデオ・データのサンプリングおよ
びシグニチャ計算をフレーム境界上で開始し停止する。
シグニチャ捕捉要求ビットを使用して、次のフレームを
サンプリングしシグニチャを算出することが要求され
る。ハードウェアは、次のフレームの始めが開始するま
で待ち、次いで、そのフレームが終了するまでデータを
サンプリングする。算出されたシグニチャは、シグニチ
ャ解析結果レジスタで読取りのために使用することがで
きる。
Description
ステムに関し、詳細には、データをフレーム・バッファ
から出力表示装置へ送り処理するために使用されるRA
MDAC(ランダム・アクセス・メモリ・ディジタル−
アナログ変換器)に関する。
の増加に伴う1つの重要な問題は、情報を出力表示装置
へ送る速度を増加させる方法を見つけることであった。
現在利用できる多数の様々な形のデータ表示では、大量
のデータを送る必要がある。たとえば、コンピュータ出
力表示モニタが、画面上に一度に1280×1024画
素が表示され、各画素を決めるために32ビットが使用
されるカラー・モードで動作している場合、表示される
個別の各画像(「フレーム」と呼ばれる)と共に、合計
で4000万ビットを超える情報を画面へ送らなければ
ならない。通常、毎秒60フレームが表示され、したが
って、そのようなシステムでは毎秒5億ビットを送らな
ければならない。これには非常に大量の処理能力が必要
である。
供するために、コンピュータ・システムは通常、出力デ
ィスプレイ上に表示すべき画素データを保持するフレー
ム・バッファを使用する。
1データ・フレームを記憶するためにかなりの量のラン
ダム・アクセス・メモリからなる。フレーム・バッファ
中の情報は、フレーム・バッファからディスプレイへ毎
秒60回以上送られる。各転送後(または転送中)、フ
レーム・バッファ中の画素データは、次のフレームに表
示すべき新しい情報で更新される。
ータは、それが書き込まれたときと同じポートから読み
取ることができる。VRAMフレーム・バッファでは、
主画素ポートがレンダリング用に解放されたままになる
ように別のビデオ・データ・ポートが追加される。情報
をフレーム・バッファからディスプレイへ送り、同時
に、他の情報をフレーム・バッファにロードすることが
できるように、2ポート付きビデオ・ランダム・アクセ
ス・メモリ(VRAM)またはフレーム・バッファ・ラ
ンダム・アクセス・メモリ(FBRAM)で動的ランダ
ム・アクセス・メモリを代替させている。
れを出力表示装置が使用できる形に変換する回路に入力
される。図1は、本発明を使用できるコンピュータ・シ
ステムを示す。この場合、ホストCPU12から得たメ
モリ11中のデータがホスト・バス13上に置かれ、レ
ンダリング制御装置14によってフレーム・バッファ・
メモリ(VRAM15aないし15dとして示されてい
る。FBRAMでもよい)に渡される。RAMDAC2
1は、レンダリング制御装置を介してホスト・バスに結
合され、かつフレーム・バッファ・メモリに結合され、
フレーム・バッファ・メモリから得た16ビット・デー
タを、モニタ25中の画素位置で組み合わされたときに
その画素で所望の色を形成する赤色、青色、緑色用の電
圧レベルを表す3つのアナログ信号としてディジタル−
アナログ変換器(DAC)によって変換される64ビッ
トまたは128ビットのディジタルRGB信号に変換す
るためのルックアップ・テーブル(またはLUT、すな
わちRAMDACのRAM部分)およびその他の要素を
含む。フレーム・バッファ・メモリ、レンダリング制御
装置、モニタの構成要素の詳細は、当業者には周知であ
り、本発明を適切に理解するために必要なものを除いて
本明細書では説明しない。なお、本発明は主として、本
発明の改良された機能を提供するRAMDAC21のあ
る種の改良に関するものである。
ードウェア試験の周知の方法である。シグニチャ解析で
は、通常、1組のデータが試験中の何らかのハードウェ
アを通過した後に、そのデータのシグニチャが算出され
る。実際のシグニチャを既知のゴールデン・シグニチャ
と比較することによって、試験中のハードウェアの合格
/不合格判定を行うことができる。
にシグニチャ解析を組み込む少なくとも1つの部分、す
なわちBrooktree Bt 467が存在する。
問題は、サンプリングされるデータが既知の集合になる
ようにデータのサンプリングを開始し停止することであ
る。当業者には、有用な1組のデータはビデオ・フレー
ム、あるいは単にフレームとして知られている。
を使用してデータのサンプリングを開始し停止しようと
する試みがなされた。このソフトウェア技法は、開始時
および停止時のタイミングが不正確であるために、同じ
ハードウェア上で一貫した結果を得ることに関する問題
を有していた。
と一体化されたタイミング・ジェネレータおよびシグニ
チャ解析ハードウェアを使用して、ビデオ・データのサ
ンプリングおよびシグニチャ計算をフレーム境界上で開
始し停止する。本発明は、非ブランク・ビデオ時間間隔
中にのみビデオ・データをサンプリングする従来技術の
技法と、チェックサムに類似しているシグニチャを算出
する従来技術の技法を使用する。
のフレームをサンプリングし、シグニチャを算出するこ
とが要求される。ハードウェアは、次のフレームの始め
が開始するまで待ち、次いで、そのフレームが終了する
までデータをサンプリングする。算出されたシグニチャ
は、シグニチャ解析結果レジスタで読取りのために使用
することができる。この結果得られるシグニチャは、ク
リアされ、あるいは他のシグニチャ捕捉要求がなされる
まで、シグニチャ解析結果レジスタに保持される。
インターレース・フレームの両方を処理する。非インタ
ーレース・フレームは、ビデオ・データの単一の順次走
査線フィールドからなる。非インターレース・フレーム
は、非インターレース・フィールドと同じである。イン
ターレース・フレームは、ビデオ・データの2つのフィ
ールド、すなわち偶数フィールドと奇数フィールドとか
らなる。各フィールドは、フレームを備えるビデオ・デ
ータの他のあらゆる線を含む。インターレース動作と非
インターレース動作は共に良く知られており、かつ実施
されている。
ーレース・フレームを処理する2つの技法を提供する。
第1の技法は、ビデオ・モードにかかわらずにビデオ・
データの2つのフィールドを捕捉することである。この
技法では次いで、非インターレースモードで2つのフレ
ームが捕捉され、インターレースモードで1つのフレー
ムが捕捉される。本発明は、ビデオ・モードにはかかわ
らずにフィールドを奇数または偶数として指定し、偶数
フィールド上で捕捉を開始することができるようにす
る。このことは、インターレースモードで繰り返し可能
な結果を得るために必要である。ただし、開始フィール
ドとして偶数フィールドを選択するか、それとも奇数フ
ィールドを選択するかは任意である。
合は単一のフィールドを捕捉し、インターレースモード
の場合は2つのフィールドを捕捉することである。ビデ
オ・フォーマットがインターレースモードであり、シグ
ニチャ捕捉要求ビットがセットされたとき、本発明は次
のフィールドまで待ってサンプリングを開始する。サン
プリングはそのフィールドの終わりで終了する。このフ
ィールド内では、サンプリングおよびシグニチャの生成
が行われるのは、各走査線の非ブランク(可視)時間間
隔中だけである。
偶数または奇数として指定される。ビデオ・フォーマッ
トがインターレースモードであり、シグニチャ捕捉要求
ビットがセットされると、ハードウェアは次の偶数フィ
ールドまで待ってサンプリングを開始する。サンプリン
グは奇数フィールドの終わりで終了する。このフィール
ド内では、サンプリングおよびシグニチャの生成が行わ
れるのは、各走査線の非ブランク(可視)時間間隔中だ
けである。
使用できるRAMDAC21の構成要素を示す。RAM
DACは、CPUポート、インタフェース論理機構、ア
ドレス・ポインタ、データ・レジスタ31、画素ポー
ト、画素入力レジスタ、直列化機構33、陰影RAMル
ックアップ・テーブル、転送制御、オーバレイ/アンダ
レイ論理機構35、色モデル選択機構37、カーソル論
理直列化機構39、モニタ直列ポート41、診断レジス
タ及び制御論理機構43、ディジタル−アナログ変換器
(DAC)45aないし45c、PLLクロック・シン
セサイザ、画素クロック・ディバイダ、ビデオ・タイミ
ング・ジェネレータ49の各機能ブロックを含む。本発
明は主として、診断レジスタに統合され入力される水平
フィールド値および垂直フィールド値を生成する、PL
Lクロック・シンセサイザ、画素クロック・ディバイ
ダ、ビデオ・タイミング・ジェネレータ49のビデオ・
タイミング・ジェネレータ構成要素と、ビデオ・フレー
ム・シグニチャを生成する制御論理機構43の実施態様
に関するものである。したがって、下記の説明は、PL
Lクロック・シンセサイザ、画素クロック・ディバイ
ダ、ビデオ・タイミング・ジェネレータ49のビデオ・
タイミング・ジェネレータ構成要素と、診断レジスタ
と、制御論理機構43に限られ、RAMDACの他の構
成要素に関する情報は、本発明を理解するための必要に
応じてのみ提供される。図2に示した他の構成要素は、
それぞれの異なる製造業者のRAMDAC間で異なる
が、当業者なら、このような様々な構成要素を認識して
おり、かつそれらまたはその等価物をどのように実施で
きるかが分かっていよう。
ト信号として画素ポートに与えられる。その際、それぞ
れ4つの群からなる、AおよびBと呼ばれる2つのポー
トに画素入力が分割されている。さらに、各群は、上部
バイトと下部バイトに分割される。したがって、画素ポ
ートは、群0ないし7に含まれる合計で128画素ビッ
トを備える。表1は、この割り当てを示す。
ーム・バッファ画素データを提供する方法の詳細は変更
することができ、本発明を理解するうえで重大なもので
はない。
シグニチャ解析機構を備える。シグニチャ解析は、アナ
ログ変換の直前の点でディジタル画素データのフレーム
に対して実施することができる。捕捉すべき画素の数は
完全な1フレームである。
説明するシグニチャ解析制御レジスタを介して制御され
る。ソフトウェアは、(ビット25を介して)シグニチ
ャ捕捉を要求する前にまず、このレジスタに値を書き込
んでおき、後に、シグニチャ解析が完了した(ビット2
6が「ビジー」から「アイドル」に変化する)後にシグ
ニチャ結果を読み取る。
されると、DAC入力に与えられる24ビットのデータ
によって動作する。この24ビット・ベクトルは、単一
の画素色を表し、赤色SAR、緑色SAR、青色SAR
と、3つのオンチップDACに同時に入力として供給さ
れる。水平ブランキングまたは垂直ブランキング中を除
いて、これらのベクトルには各画素クロックが与えられ
る。
れに加えた1つの特別「再循環」ビットは、25ビット
幅線形フィードバック・シフト・レジスタとして働く。
図3に示したように、3つのSAR51、53、55は
フリップフロップ57と共に、1フレーム中の各アンブ
ランキング画素クロックごとに1度だけシフトする25
ビット幅線形シフト・レジスタを形成する。各シフトご
とに、現行の赤色SAR値、青色SAR値、緑色SAR
値が、右側にある次の上位ビットへシフトされ、赤色画
素値、青色画素値、緑色画素値とのXORがとられ、新
しいSAR値が形成される。XORゲート59によって
フリップフロップ57の出力とレジスタ51のビット2
とのXORがとられ、シフト・レジスタへの入力が形成
される。レジスタ51、53、55は、試験に使用され
る特定の画像用のシード値によって初期設定される。画
像のすべての画素がシフト・レジスタによって処理され
た後、レジスタ51、53、55中の24ビット結果
は、「良好」であることが分かっているシステムによっ
て生成されたシグニチャと比較される比較的固有のシグ
ニチャを形成する。生成されたシグニチャが「良好な」
シグニチャである場合、試験中のシステムは適切に動作
している。
ドウェアを使用して、既知の画像を含むフレーム中のす
べての画素がレンダリング制御装置、フレーム・バッフ
ァ、RAMDAC論理機構によって正しく処理されてい
ることを検査することができる。既知の画像をフレーム
・バッファ内に描画した後、ソフトウェアはシグニチャ
捕捉「要求」ビット(シグニチャ解析制御レジスタ・ビ
ット25)をアサートし、RAMDACシグニチャ解析
ハードウェアに、画像がフレーム・バッファから走査さ
れディジタル−アナログ変換器に入力される際に画像用
のシグニチャを生成させる。それぞれの異なる既知の画
像は、(ほぼ)固有のシグニチャまたは「フィンガプリ
ント」を有する。前記で指摘したように、このようなシ
グニチャは、「既知の良好な」システム上で収集するこ
とも、あるいはシミュレーションによって予想すること
もできる。判定の後、「良好な」シグニチャを使用し
て、システムの製造済みコピーが適切に動作しているか
どうか試験し、製造済みコピーが欠陥部分を有さないよ
うにする。シグニチャは、システムを設置した後に診断
の助けとして使用することもできる。
5)がアサートされると、シグニチャ解析「ビジー」ビ
ット(ビット26)が「ビジー」状態になり、シグニチ
ャ解析ハードウェアがビデオ・タイミング・ジェネレー
タ49の状態を監視し次のフレームの始めを待つ。ビデ
オ・タイミング・ジェネレータが次のフレームの開始を
示すと、シグニチャ解析ハードウェアがイネーブルさ
れ、その結果、そのフレームの第1の画素からシグニチ
ャ解析が開始する。分析がイネーブルされるのは、その
フレーム中の可視画素だけである(すなわち、ビデオ・
タイミング・ジェネレータが水平ブランキングおよび垂
直ブランキングを示すとき分析はディスエーブルされ
る)。シグニチャ解析は、ビデオ・タイミング・ジェネ
レータが、フレームの最後の画素が分析されたことを示
したときに完了する。完了時には、シグニチャ解析「ビ
ジー」ビット(ビット26)が「アイドル」状態にな
る。
関してビジー・ビットをポーリングし、シグニチャ解析
要求が完了したと判定する。完了時に、診断ソフトウェ
アは、シグニチャ解析結果(ビット24ないし0)を読
み取り、シグニチャ結果と、フレーム・バッファ中の画
像の予期されるシグニチャを比較する。
の各画素は1度だけシグニチャに寄与し、この寄与は正
しいラスタ走査順序で行われる。これによってそのフレ
ームに表示される画像用の判定シグニチャがもたらさ
れ、これを使用してレンダリング制御装置14、VRA
M15aないし15d、RAMDAC21ディジタル論
理機構、これらの部分間の相互接続部の障害を検出し診
断することができる。ほぼすべてのケースで、シグニチ
ャ解析ハードウェアによって収集されるシグニチャは、
100万画素画像のうちの1つの画素中の1ビットが誤
って処理された場合でも既知の良好なシグニチャまたは
予想されるシグニチャに一致しない。
出することも、あるいはさらに障害を識別することもで
きる。特定のフレーム・バッファ・インタリーブまたは
チャネルの識別は、1試験当たり1つのインタリーブま
たはチャネルしか試験しない試験画像を使用し、シグニ
チャ・アナライザを使用してどの試験で合格となりどの
試験で不合格となったかを判定することによって実行す
ることができる。
ジェネレータを使用して、画素クロック信号、ならびに
水平ブランキング信号、および当技術分野で良く知られ
ているようにフレームの始めおよび終わりを示す垂直ブ
ランキング信号を提供する。これらの信号は、前述のよ
うにシグニチャを処理するためにシグニチャ解析ハード
ウェアによって使用される。この目的に適したタイミン
グ・ジェネレータは1995年3月21日に出願された
関連特許出願第08/408268号に記載されてい
る。ただし、特定のシステム用に生成することを含め、
すべて当技術分野で良く知られている水平ブランキング
信号および垂直ブランキング信号、フレームの始めおよ
び終わりを生成するタイミング・ジェネレータなら、本
発明のシグニチャ解析ハードウェアを適切に動作させる
ことができるので、この関連特許出願中の設計の詳細
は、本発明を理解するうえで必要なものではない。
・タイミング信号生成装置をRAMDACの他の構成要
素と一体化させることによって、ビデオ・データのサン
プリングおよびシグニチャ計算を厳密にフレーム境界上
で開始し、かつ停止することができるようになり、それ
によって開始時および停止時のタイミングが不正確であ
るために生じる問題が解消される。
フレーム・バッファ・メモリを有するシステムを示すブ
ロック図である。
するRAMDACの詳細なブロック図である。
されるシフト・レジスタの実施態様を示す図である。
器(DAC) 49 ビデオ・タイミング・ジェネレータ
Claims (8)
- 【請求項1】 ビデオ・データに対してシグニチャ解析
を実施する装置であって、 ディジタル・ビデオ情報源およびディスプレイ・モニタ
に結合すべきRAMDACを備え、前記RAMDAC
は、シグニチャ解析回路、および水平ブランキング信号
および垂直ブランキング信号を生成するビデオ・タイミ
ング信号生成装置と一体化され、前記シグニチャ解析回
路は、前記水平ブランキング信号および前記垂直ブラン
キング信号によって決定される各水平ブランキング周期
および垂直ブランキング周期中に存在するデータを除い
たビデオ・データのフレームを処理して、前記ビデオ・
データのフレームにほぼ固有の値を生成することを特徴
とする装置。 - 【請求項2】 ビデオ・データに対するシグニチャ解析
を実施する方法であって、 a)水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間
の存在、ビデオ・フレーの開始と終了とを示す水平ブラ
ンキング信号および垂直ブランキング信号を生成させる
ステップと、 b)前記ビデオ・フレーム開始信号を受け、前記終了信
号を受けるまで前記ビデオ・データのフレームにほぼ固
有の値を生成するように、各水平ブランキング周期およ
び垂直ブランキング周期中に存在するデータを除いたビ
デオ・データのフレームを処理するステップとを有する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項3】 前記シグニチャ回路が、 a)シグニチャ・アドレスの赤色成分を記憶する第1の
シグニチャ・アドレス・レジスタと、 b)シグニチャ・アドレスの緑色成分を記憶するために
前記第1のシグニチャ・アドレス・レジスタに結合され
た第2のシグニチャ・アドレス・レジスタと、 c)シグニチャ・アドレスの青色成分を記憶するために
前記第2のシグニチャ・アドレス・レジスタに結合され
た第3のシグニチャ・アドレス・レジスタと、 d)前記第3のシグニチャ・アドレス・レジスタに結合
されたフリップフロップと、 e)前記フリップフロップおよび前記第1のシグニチャ
・アドレス・レジスタに結合されたXORゲートとを備
え、 前記3つのレジスタおよび前記フリップフロップが、1
つのビデオ・フレーム中の各アンブランキング画素クロ
ックごとに1回だけシフトする25ビット幅線形フィー
ドバック・シフト・レジスタを形成し、各シフトごと
に、現行の赤色シグニチャ・アドレス・レジスタ値、青
色シグニチャ・アドレス・レジスタ値、緑色シグニチャ
・アドレス・レジスタ値が右側にある次の上位ビットへ
シフトされ、現ビデオ・フレーム中の画素の赤色画素
値、青色画素値、緑色画素値とのXORがとられ、新し
いシグニチャ・アドレス・レジスタ値が形成されること
を特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 前記XORゲートによって前記フリップ
フロップの出力と前記第1のシグニチャ・アドレス・レ
ジスタの所定のビットとのXORがとられ、第1のシグ
ニチャ・アドレス・レジスタへの入力が形成されること
を特徴とする請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 画像のすべての画素がシフト・レジスタ
によって処理された後、第1、第2、第3のシグニチャ
・アドレス・レジスタ中の結果が、正しいことが分かっ
ているシステムによって生成されたシグニチャと比較さ
れる比較的固有のシグニチャを形成するように、前記第
1、第2、第3のシグニチャ・アドレス・レジスタが、
試験に使用される特定の画像用のシード値によって初期
設定されることを特徴とする請求項3に記載の装置。 - 【請求項6】 前記受け、かつ処理するステップが、 a)シグニチャ・アドレスの赤色成分を第1のシグニチ
ャ・アドレス・レジスタに記憶するステップと、 b)シグニチャ・アドレスの緑色成分を第2のシグニチ
ャ・アドレス・レジスタに記憶するステップと、 c)シグニチャ・アドレスの青色成分を第3のシグニチ
ャ・アドレス・レジスタに記憶するステップと、 d)前記第3のシグニチャ・アドレス・レジスタに結合
されたフリップフロップと、 e)前記3つのレジスタおよびフリップフロップを使用
して25ビット幅線形フィードバック・シフト・レジス
タを形成するステップと、 f)1つのビデオ・フレーム中の各アンブランキング画
素クロックごとに前記シフト・レジスタを1回だけシフ
トするステップとを備え、各シフトごとに、現行の赤色
シグニチャ・アドレス・レジスタ値、青色シグニチャ・
アドレス・レジスタ値、緑色シグニチャ・アドレス・レ
ジスタ値が、右側にある次の上位ビットへシフトされ、
現ビデオ・フレーム中の画素の赤色画素値、青色画素
値、緑色画素値とのXORがとられ、新しいシグニチャ
・アドレス・レジスタ値が形成されることを特徴とする
請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 さらに、前記フリップフロップの出力と
前記第1のシグニチャ・アドレス・レジスタの所定のビ
ットとのXORをとり、第1のシグニチャ・アドレス・
レジスタへの入力を形成するステップを含むことを特徴
とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 さらに、 前記第1、第2、第3のシグニチャ・アドレス・レジス
タを、試験に使用される特定の画像用のシード値によっ
て初期設定するステップと、 画像のすべての画素がシフト・レジスタによって処理さ
れた後の第1、第2、第3のシグニチャ・アドレス・レ
ジスタ中の結果を、正しいことが分かっているシステム
によって生成されたシグニチャと比較するステップとを
含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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