DE10159357B4

DE10159357B4 - Vorrichtung zum Ausführen einer transparenten Verarbeitung von Stand- und Bewegtbildern und Verfahren zur Durchführung

Info

Publication number: DE10159357B4
Application number: DE10159357A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki I
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: US20020067418A1; DE10159357A1; JP3548521B2; JP2002175069A; US6784897B2

Abstract

Vorrichtung zum Ausführen einer Transparentverarbeitung von Stand- und Bewegtbildern, die einen Bewegtbildprozessor (26a) zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung eines Bewegtbildes, das angezeigt werden soll, und einen Standbildprozessor (24a, 25a) zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung eines Standbildes, das angezeigt werden soll, hat, sowie einen Speicher (28) aufweist, in dem ein α-mischverarbeitetes Signal gespeichert wird, wobei das α-mischverarbeitete Standbild aus dem Speicher (28) für jeden Rahmen ausgelesen und angezeigt wird,
dadurch gekennzeichnet
a) dass der Standbildprozessor (24a, 25a) eine Transparentverarbeitung des Standbildes nur ausführt, wenn das Standbild aktualisiert wird,
b) dass eine Beurteilungseinheit beurteilt, ob ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild oder ein Bewegtbild ist, und ein Beurteilungssignal dementsprechend sendet; und
c) dass der Speicher (28), der erste Daten über ein erstes Bild und ein zweites Bild, die verarbeitet werden sollen, und zweite Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem Pixel des ersten Bildes und des zweiten Bildes...

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen einer transparenten Verarbeitung für sowohl Standbilder als auch Bewegtbilder.

Beim α-Mischen (-blending) oder beim Transparentverarbeiten von Graphiken werden farbverwandte Werte bzw. Farbwerte von Pixeldaten von zwei Bildern in einem Verhältnis von α : (1 – α) gemischt. Das α-Mischen verursacht eine Reduzierung sowohl der Anzahl als auch der Größe der Ebenen, die übertragen werden sollen, in einem solchen Maße, das zum Lesen eines α-Wertes aus einem Rahmenpuffer (frame buffer) heraus notwendig ist, im Vergleich mit dem Ausführen ohne eine α-Mischung.

Eine Anordnung zur Verarbeitung der bei einer solchen Berechnung anfallenden großen Datenmengen wird in der US-A-6,016,150 beschrieben. Dabei wird die zu berechnende Grafik in mehrere Ebenen zerlegt, die u.a. Hintergrund, bewegte bzw, unbewegte Objekte usw. repräsentieren. Dadurch, dass beispielsweise für unbewegte Objekte wesentlich weniger Rechenoperationen nötig sind, kann der Gesamtaufwand der Grafikberechnung verringert werden. Jedoch benötigt der Vorgang des Zerlegens der Grafik in die entsprechenden Ebenen ebenfalls Rechenzeit.

Eine andere Anordnung zur effizienten Verarbeitung der großen Datenmengen wird in der US-A-6,144,365 beschrieben. Die α-Mischeinheit besteht hierbei u.a. aus Registern für Farb- und Mischverhältniswerte der zu berechnenden Bildpunkte und nutzt einen eigenen Pufferspeicher (over sample buffer), um Speicherzugriffe auf den konventionellen Speicher zu vermeiden. Die α-gemischten Bildpunkte werden dann zurück in den Rahmenpuffer (frame buffer) geschrieben. Die beschriebene α-Mischeinheit verursacht jedoch einen höheren Energiebedarf sowie höhere Herstellungskosten als herkömmliche Systeme.

Eine Anordnung, insbesondere für PC-Systeme, wird in der US-A-6,016,151 beschrieben, die einen Parallelbetrieb des Hauptprozessors (CPU) und des Grafikprozessors (graphics accelerator) nutzt, um die aufwändigen nötigen Berechnungen für 3D-Objekte in der zur Verfügung stehenden Zeit zu ermöglichen. Allerdings wird hierbei die Gesamtleistungsfähigkeit des PC-Systems verringert, da der Hauptprozessor Teile der Grafikberechnungen mit übernehmen muss.

Zur Zeit nehmen die Daten in angezeigten Bildern mehr und mehr zu, und deshalb wird die Datenreduzierung des angezeigten Bildes, die durch das Ausführen eines α-Mischens verursacht wird, ein wesentliches Problem.

Dementsprechend ist es erforderlich, dass die Datenreduzierung in einem angezeigten Bild, die durch das Ausführen eines α-Mischens verursacht wird, beseitigt wird.

Eine Schaltung zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung wird in dem japanischen Patent mit der Nummer 3049012 (ungeprüfte, japanische Patentveröffentlichung Nr. 2000-020049) vorgeschlagen. In der vorgeschlagenen Schaltung werden zwei Daten über Bilder bzw. von Bildern α-gemischt.

1 ist ein Blockdiagramm der Schaltung, die in dem japanischen Patent vorgeschlagen wird. Die Schaltung zum Ausführen der α-Mischverarbeitung hat eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 11, einen zweidimensionalen Graphikprozessor 12, einen Zeichenspeicher 13 und eine Anzeigevorrichtung 14. Der zweidimensionale Graphikprozess 12 hat eine CPU-Schnittstelle 15, die ein Signal S2 von der zentralen Verarbeitungseinheit 11 empfängt und ein Signal S2 zu der zentralen Verarbeitungseinheit 11 sendet, eine Speicherschnittstelle 16, die ein Signal S3 von dem Speicher 13 empfängt und ein Signal S3 an den Speicher 13 sendet, eine erste Einheit 17 zum Anzeigen eines Hintergrunds, die ein Signal S5 von der Verarbeitungseinheit 11 empfängt und ein Signal S8 von der Speicherschnittstelle 15 empfängt und ein Signal S8 an diese sendet, eine zweite Einheit 18 zum Anzeigen einer Graphik bzw. eines Bildes, die ein Signal S7 von der zentralen Verarbeitungseinheit empfängt und ein Signal S7 an dieses sendet und ein Signal S9 von der Speicherschnittstelle 15 empfängt und an diese ein Signal S9 sendet, einen Farbsynthesizer 19, der ein Signal S6 von einer zentralen Verarbeitungseinheit 11 empfängt und ein Signal S6 an die zentrale Verarbeitungseinheit 11 sendet, der Signale S10 und S11 von der ersten Einheit 17 bzw. der zweiten Einheit 18 empfängt und ein Signal S4 an die Anzeigevorrichtung 14 sendet und eine Steuereinheit 20 zum Steuern des Betriebes der CPU-Schnittstelle 15, der Speicherschnittstelle 16, der ersten Einheit 17, der zweiten Einheit 18 und des Farbsynthesizers 19 durch die Signale S12, S15, S14, S13 bzw. S16.

Die zentrale Verarbeitungseinheit 11 sendet ein Steuersignal S1 an die CPU-Schnittstelle 15, die Speicherschnittstelle 16, die erste Einheit 17, die zweite Einheit 18, den Farbsynthesizer 19 und die Steuereinheit 20 zum Steuern des Betriebs dieser Einheiten. Die Steuereinheit 20 sendet ein Steuersignal S17 an die Anzeigevorrichtung 14 zum Steuern des Betriebs der Anzeigevorrichtung 14.

Der Speicher 13 umfasst einen Nurlesespeicher (ROM).

2 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die durch eine Verallgemeinerung der Schaltung, die in 1 gezeigt ist, erhalten wird.

Die Vorrichtung, die in 2 gezeigt ist, hat eine CPU-Schnittstelle 1, in die Bilddaten und erste Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem zwei Daten α-gemischt werden, eingegeben werden, eine Videoschnittstelle 2, in die Videodaten eingegeben werden, einen Rahmenpufferspeicher 8, der die vorgenannten Bilddaten und ersten Daten darin speichert, eine Speicherschnittstelle 7, die als Schnittstelle für den Rahmenpufferspeicher 8 arbeitet, eine Graphikmakroschaltung und eine Anzeigemakroschaltung 6, die Bilder, die angezeigt werden sollen, steuert und eine Schaltung 6a zum Ausführen des α-Mischens enthält.

Die Graphikmakroschaltung hat eine digitale Differenzanalyseschaltung 3 (DDA), eine Textur- bzw. Strukturzuordnungsschaltung 4 und eine Schaltung 5 zum Übertragen eines Bitblocks.

Die zuvor erwähnte Vorrichtung, die in 2 gezeigt ist, weist ein Problem darin auf, dass es erforderlich ist, wenn Daten über Bilder, die angezeigt werden sollen, α-gemischt werden sollen, dass beide Bilddaten, die α-gemischt werden sollen, und die ersten Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem die beiden Bilddaten α-gemischt werden sollen, aus dem Rahmenpufferspeicher 8 sowohl für Standbilder als auch für Bewegtbilder jedes Mal dann gelesen werden müssen, wenn ein Bild, das angezeigt werden soll, geändert wird.

Im Ergebnis müssen die Bilddaten, die ein anzuzeigendes Bild angeben, in der Grösse in einem Umfang reduziert werden, der für das Auslesen der ersten Daten aus dem Rahmenpufferspeicher 8 aufgrund einer Zeitgrenze für die Durchführung des Zugriffs auf den Rahmenpufferspeicher 8 notwendig ist.

Überblick über die Erfindung

Angesichts des zuvor erwähnten Problems der herkömmlichen Vorrichtung und des herkömmlichen Verfahrens ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausführen eines α-Mischens bereitzustellen, die beide eine Zeit reduzieren können, die zum Auslesen von Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem zwei Daten α-gemischt werden, aus dem Rahmenpuffer notwendig ist, und die weiterhin Daten über Bilder, die angezeigt werden sollen, reduzieren.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ausführen einer Transparentverarbeitung für stehende und bewegte Bilder gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, die einen Bewegtbildprozessor zum Ausführen eines α-Mischprozesses eines Bewegtbildes, das angezeigt werden soll, und einen Standbildprozessor zum Ausführen eines α-Mischprozesses für ein Standbild, das angezeigt werden soll, aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausführen einer Transparentverarbeitung von Standbildern und Bewegtbildern gemäß Anspruch 7 bereitgestellt, das den Schritt des Ausführens eines α-Mischprozesses für ein Bewegtbild, das ange zeigt werden soll, in Übereinstimmung mit ersten Schritten aufweist und das Ausführen eines α-Mischprozesses für ein Standbild, das angezeigt werden soll, in Übereinstimmung mit zweiten Schritten aufweist.

Die Vorteile, die durch die zuvor erwähnte Erfindung erhalten werden, werden nachfolgend beschrieben. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein α-Mischprozess zwischen einem Standbild und einem Bewegtbild geschaltet. Genauer wird ein α-Mischprozess bezüglich des Standbilds in dem Standbildprozessor ausgeführt und ein weiterer α-Mischprozess wird bezüglich des Bewegtbildes in dem Bewegtbildprozessor ausgeführt.

Durch Ausführen des α-Mischprozesses für ein Standbild nur dann, wenn ein Standbild aktualisiert wird, wird es ermöglicht, die Zugriffsanzahl auf einen Rahmenpufferspeicher in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Vorrichtung zu reduzieren, in der der α-Mischprozess für jeden Rahmen ausgeführt wird.

Durch Auslegen des Standbildprozessors für das Ausführen einer Transparentverarbeitung in einer Zeitdauer, die gleich einer Zeit ist, die zum Übertragen von rechtwinkligen Bilddaten erforderlich ist, wird es ermöglicht, dass die Bitblockübertragungsschaltung den Standbildprozessor enthält, ohne dass der Schaltungsaufbau des Standbildprozessors modifiziert werden muss.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Schaltung zum Ausführen eines α-Mischprozesses;
2 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, durch das Verallgemeinern der Schaltung, die in 1 gezeigt ist, erhalten wird;
3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Ausführen eines α-Mischprozesses in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 gibt ein Konzept des α-Mischprozesses wieder;
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausführen eines α-Mischprozesses eines Bewegtbildes;
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausführen eines α-Mischprozesses eines Standbilds; und
7 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ausführen eines α-Mischprozesses in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Kurzbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
3 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ausführen eines α-Mischprozesses für ein Bild in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung hat eine CPU-Schnittstelle 21, in die Bilddaten und erste Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem zwei Daten α-gemischt werden sollen, eingegeben werden, eine Video-Schnittstelle 22, der Videodaten eingegeben werden, einen Rahmenpufferspeicher 28, der die zuvor erwähnten Bilddaten und ersten Daten speichert, eine Speicherschnittstelle 27, die als Schnittstelle für den Rahmenpufferspeicher 28 arbeitet, eine Graphikmakroschaltung und eine Anzeigemakroschaltung 26, die die Bilder die angezeigt werden sollen, steuert.
Die Graphikmakroschaltung hat eine Digitaldifferenzanalyseschaltung 23 (DDA = digital differential analysis), eine Texturzuordnungsschaltung 24, die ein Bild oder ein Muster einer Oberfläche eines modellierten Objekts zuführt, und eine Schaltung 25 zum Übertragen eines Bitblocks.
Die Bitblockübertragungsschaltung 25 enthält eine erste Vorrichtung 25a zum Ausführen eines α-Mischens eines Standbildes. Die Anzeigemakroschaltung 26 enthält eine zweite Vorrichtung 26a zum Ausführen eines α-Mischprozesses eines Bewegtbildes.
Die erste Vorrichtung 25a, die in der Bitblockübertragungschaltung 25 enthalten ist, und die zweite Vorrichtung 26a, die in der Anzeigemakroschaltung 26 enthalten ist, werden abwechselnd in Abhängigkeit davon verwendet, ob ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild oder ein Bewegtbild ist. Wenn ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Bewegtbild ist, wird die zweite Vorrichtung 26a verwendet, wohingegen, wenn ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild ist, die erste Vorrichtung 25a verwendet wird. Eeine zentrale Verarbeitunseinheit (CPU) (nicht gezeigt) sendet ein Signal durch die CPU-Schnittstelle 21 und entweder die erste Vorrichtung 25a oder die zweite Vorrichtung 26a wird in einer Übereinstimmung mit dem Signal ausgewählt.
4 zeigt den α-Mischprozess. Gemäß 4 werden Daten über ein erstes Bild "Fenster 1", zweite Daten über ein zweites Bild "Fenster 2" und ein α-Mischverhältnis in dem Rahmenpufferspeicher 28 gespeichert. Beim α-Mischprozess werden farbbezogene Werte der Pixel in einem überlappenden Abschnitt 30, in dem sich das erste Bild und das zweite Bild gegenseitig überlappen, mit einem Verhältnis von α : (1 – α) gemischt, um dadurch ein transparentes Bild zu erzeugen.
Die erste Vorrichtung 25a führt den α-Mischprozess nur aus, wenn ein Standbild aktualisiert wird, und speichert Daten über das derart α-gemischte Bild in dem Rahmenpufferspeicher 28. Die Anzeigemakroschaltung 26 liest die Daten über das α-gemischte Bild aus dem Rahmenpufferspeicher 28 für jeden Rahmen (frame) bzw. jedes Halbbild aus und gibt die Daten 31 als Daten über ein Bild aus, das gezeigt werden soll.
Die zweite Vorrichtung 26a, die mit der Anzeigemakroschaltung 26 ausgestattet ist, führt den α-Mischprozess für ein Bewegtbild für die jeweiligen Rahmen aus. Die Daten eines Bewegtbildes, die durch die zweite Vorrichtung 26a α-gemischt wurden, werden ausgegeben, wenn sie Daten eines Bildes sind, das angezeigt werden soll.
Der Grund für das Ausführen der α-Mischverarbeitung eines Bewegtbildes für jeweilige Rahmen ist der folgende. Wenn zwei Daten, die α-gemischt werden sollen, beide Daten eines Bewegtbildes sind, werden diese Bewegtbilder für jeweilige Rahmen aktualisiert. Wenn zwei Daten nicht für jeden einzelnen Rahmen α-gemischt werden, wird deshalb eines der beiden Bewegtbilder, die durch die zwei Daten ausgedrückt sind, überhaupt nicht angezeigt oder ein angezeigtes Bewegtbild wird angehalten. Dementsprechend müssen zwei Daten für ein Bewegtbild für die jeweiligen Rahmen α-gemischt werden.
Die erste Vorrichtung 25a kann in der Bitblockübertragungsschaltung 25 untergebracht werden, ohne dass ein Schaltungsaufbau modifiziert werden müsste, mit der Ausnahme einer Schaltung zum Ausführen der α-Mischverarbeitung, indem eine Zeit, die zum Ausführen der α-Mischverarbeitung erforderlich ist, einer Zeit gleichgesetzt wird, die zum Ausführen einer Rasterbetriebsfunktion (ROP) erforderlich ist.
Nachfolgend wird die ROP-Funktion erläutert. Die Bitblockübertragungsschaltung 5 führt einen Logikbetrieb mit Quellbilddaten, Musterbilddaten und Zielbilddaten zum Übertragen von Bitdaten mit einem rechtwinkligen Gebiet aus. Ein Befehl zum Ausführen dieses Logikbetriebs wird als ROP-Funktion bezeichnet.
In 3 sind die CPU 21, die Videoschnittstelle 22, die Speicherschnittstelle 27, die Anzeigemakroschaltung 26 und die Graphikmakroschaltung, die in der Digitaldifferenzanalyseschaltung 23 enthalten ist, die Texturzuordnungsschaltung 24 und die Bitblockübertragungsschaltung 25 den Fachleuten bestens bekannt und beziehen sich nicht direkt auf das Konzept der vorliegenden Erfindung. Folglich werden sie hier nicht im Detail erläutert.
Nachfolgend wird die α-Mischverarbeitung erläutert, die für ein Bewegtbild oder ein Standbild ausgeführt wird.
Zuerst wird die α-Mischverarbeitung, die für ein Bewegtbild ausgeführt werden soll, nachfolgend erläutert.
Die α-Mischverarbeitung wird durch die zweite Vorrichtung 26a für ein Bewegtbild ausgeführt. 5 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zeigt, die bei der α-Mischverarbeitung ausgeführt werden. Die α-Mischverarbeitung wird für jeden Rahmen, jedes Halbbild bzw. jedes Bild (frame) ausgeführt.
Gemäß 5 werden zwei Daten eines Bewegtbildes, die α-gemischt werden sollen, der zweiten Vorrichtung 26a von der CPU-Schnittstelle 21 und der Video-Schnittstelle 22 in den Schritten ST1 und ST2 eingegeben. Die zweite Vorrichtung 26a speichert die empfangenen Daten in dem Rahmenpufferspeicher 28 durch die Speicherschnittstelle 27 im Schritt ST4.
Die zweite Vorrichtung 26a empfängt auch ein α-Mischverhältnis von der CPU-Schnittstelle 21 im Schritt ST3. Ein α-Mischverhältnis ist als ein Verhältnis definiert, bei dem zwei Daten eines Bewegtbildes gemischt werden. Die zweite Vorrichtung 26a speichert das empfangene α-Mischverhältnis in dem Rahmenpufferspeicher 28 im Schritt ST4.
Die zwei Daten und das α-Mischverhältnis, die in dem Rahmenpufferspeicher 28 abgespeichert worden sind, werden aus dem Rahmenpuffer 28 durch die Anzeigemakroschaltung 26 in den Schritten ST5, ST6 und ST7 ausgelesen.
Die zwei, so ausgelesenen Daten werden in dem α-Mischverhältnis durch die zweite Vorrichtung 26a im Schritt ST8 α-gemischt. Das resultierende, α-gemischte Bild wird von der Anzeigemakroschal tung 26 als Bild, das angezeigt werden soll, im Schritt ST9 ausgegeben.
Die α-Mischverarbeitung, die für ein Standbild ausgeführt wird, wird nachfolgend erläutert.
Die α-Mischverarbeitung wird durch die erste Vorrichtung 25a für ein Standbild ausgeführt. 6 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zeigt, die bei der α-Mischverarbeitung ausgeführt werden. Die α-Mischverarbeitung wird nur dann ausgeführt, wenn ein Standbild aktualisiert werden soll.
Gemäß 6 werden zwei Daten eines Standbildes, die α-gemischt werden soll, in die erste Vorrichtung 25a von der CPU-Schnittstelle 21 oder der Video-Schnittstelle 22 in den Schritten ST11 oder ST12 eingegeben. Die erste Vorrichtung 25a speichert die empfangenen Daten in dem Rahmenpufferspeicher 28 durch die Speicherschnittstelle 27 in dem Schritt ST14.
Die erste Vorrichtung 25a empfängt auch das α-Mischverhältnis von der CPU-Schnittstelle 21 im Schritt ST13. Die erste Vorrichtung 25a speichert das empfangene α-Mischverhältnis in dem Rahmenpufferspeicher 28 im Schritt ST14.
Die zwei Daten und das α-Mischverhältnis, die in dem Rahmenpufferspeicher 28 gespeichert worden sind, werden aus dem Rahmenpufferspeicher 28 durch die Bitblockübertragungsschaltung 25 in den Schritten ST15, ST16 und ST17 ausgelesen.
Die so ausgelesenen zwei Daten werden mit dem α-Mischverhältnis durch die erste Vorrichtung 25a im Schritt ST18 α-gemischt. Die erste Vorrichtung 25a speichert das resultierende, α-gemischte Bild in dem Rahmenpufferspeicher 28 im Schritt ST19.
Die Anzeigemakroschaltung 26 liest das resultierende, α-gemischte Bild aus dem Rahmenpufferspeicher 28a im Schritt ST20 aus und gibt das α-gemischte Bild als ein RGB-Bild, das angezeigt werden soll, im Schritt ST21 aus.
Wenn kein ein Standbild aktualisiert wird, liest die Anzeigemakroschaltung 26 das α-gemischte Bild aus dem Rahmenpufferspeicher 28 im Schritt ST20 aus und gibt das so ausgelesene α-gemischte Bild als ein RGB-Bild, das angezeigt werden soll, im Schritt ST21 aus. Bis ein Standbild aktualisiert werden soll, führt die Anzeigemakroschaltung 26 wiederholt die Schritte ST20 und ST21 aus.
Eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU (nicht gezeigt) steuert die erste Vorrichtung 25a oder die zweite Vorrichtung 26a für das Ausführen der α-Mischverarbeitung für ein Standbild oder ein Bewegtbild in Abhängigkeit davon an, ob ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild oder ein Bewegtbild ist. Die α-Mischverarbeitung, die für ein Standbild ausgeführt wird und in 6 erläutert ist, führt einen Zugriff auf einen Rahmenpufferspeicher 28 mit einer größeren Anzahl als der Anzahl der Zugriffe auf den Pufferspeicher 28 bei der α-Mischverarbeitung für ein Bewegtbild aus, wie in 5 erläutert ist. Dies verursacht jedoch Probleme, wenn eine α-Mischverarbeitung eines Standbilds ausgeführt wird, bis ein Standbild aktualisiert ist. Die α-Mischverarbeitung wird tatsächlich während einer Zeitdauer ausgeführt, während der Daten eines Bildes, das angezeigt werden soll, relativ klein im Volumen bzw. Umfang sind, um einen exzessiven Zugriff auf den Rahmenpufferspeicher 28 zu vermeiden, der zum Anzeigen eines Bildes gemacht wird. Die α-Mischverarbeitung wird z.B. während einer Austastdauer, während der ein Bild nicht angezeigt wird, oder während einer Zeitdauer ausgeführt, während der Hintergrunddaten angezeigt werden.
Wie zuvor erwähnt wurde, liest, wenn ein Bild das angezeigt werden soll, ein Bewegtbild ist, die Anzeigemakroschaltung 26 beide Daten eines Bewegtbildes, die α-gemischt werden sollen, und das α-Mischverhältnis aus dem Rahmenpufferspeicher 28 aus und die zweite Vorrichtung 26a α-mischt die so ausgelesenen Daten in dem α-Mischverhältnis. Die Anzeigemakroschaltung 26 gibt dann das resultierende, α-gemischte Bild als ein RGB-Bild aus, das angezeigt werden soll.
Wenn ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild ist, wird die α-Mischverarbeitung nur ausgeführt, wenn ein Standbild aktualisiert wird. Die Bitblockübertragungsschaltung 25 liest die beiden Daten eines Standbildes, das α-gemischt werden soll, und das α-Mischverhältnis aus dem Rahmenpufferspeicher 28 aus und die erste Vorrichtung 25a α-mischt dann die zwei, derart ausgelesenen Daten in dem α-Mischverhältnis. Die Bitblockübertragungsschaltung 25 speichert dann das resultierende, α-gemischte Bild in den Rahmenpufferspeicher 28. Die Anzeigemakroschaltung 26 liest das resultierende, α-gemischte Bild aus dem Rahmenpufferspeicher 28 aus und gibt das resultierende, α-gemischte Bild als RGB-Bild aus, das angezeigt werden soll.
Wie zuvor erwähnt wurde, wird die α-Mischverarbeitung für ein Standbild nur dann ausgeführt, wenn ein Standbild aktualisiert werden soll. Die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es demzufolge, eine Zeit, die zum Lesen des α-Mischverhältnisses aus dem Rahmenpufferspeicher 28 erforderlich ist, einzusparen, und ermöglicht es deshalb auch, eine Größenreduzierung der Daten eines anzuzeigenden Bildes zu vermeiden, wobei diese Reduktion ansonsten durch eine Zeitbegrenzung für die Ausführung eines Zugriffs auf den Rahmenpufferspeicher 28 verursacht wird, im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, in der die α-Mischverarbeitung für jeden Rahmen ausgeführt werden muss.
Die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ermöglicht es, Bilddaten mit einem Volumen bzw. Umfang, der dreimal größer als bei der herkömmlichen Vorrichtung ist, anzuzeigen, wenn die nachfolgenden Bedingungen (A) bis (E) eingehalten bzw. erfüllt werden.

(A) Ein Standbild wird angezeigt, nachdem es α-gemischt worden ist.
(B) Ein α-Mischverhältnis wird in einem Rahmenpufferspeicher für die einzelnen Pixeldaten gespeichert.
(C) ein α-Mischverhältnis wird in acht Bit ausgedrückt. Wenn ein α-Mischverhältnis in neun Bit oder größer ausgedrückt wird, kann ein Bild effektiver angezeigt werden.
(D) Daten eines Bildes, das α-gemischt werden soll, haben acht bpp (bpp = Bit pro Pixel).
(E) Zwei Daten eines Bildes, die α-gemischt werden sollen, überlappen sich gegenseitig vollständig auf einem Anzeigeschirm.

Der Grund dafür, dass Bilddaten mit einem dreifachen Volumen bzw. Umfang angezeigt werden können, liegt darin.
Bei der herkömmlichen α-Mischverarbeitung war es notwendig, zwei Bilddaten und ein α-Mischverhältnis aus einem Rahmenpufferspeicher auszulesen, wobei das α-Mischverhältnis Bilddaten bezüglich des Datenvolumens entspricht. Wenn die zuvor erwähnten Bedingungen (A) bis (E) erfüllt sind, muss die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform die Bilddaten, die ein einzelnes Bild abdecken, aus dem Rahmenpufferspeicher 28 auslesen. Demzufolge kann die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung eine Zeit, die zum Durchführen eines Zugriffs auf den Rahmenpufferspeicher 28 notwendig ist, auf ein Drittel im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung reduzieren.
Die Fähigkeit für das Anzeigen von Daten mit einem dreimal größeren Volumen bietet die folgenden Vorteile.
Erstens kann, wenn ein Bild angezeigt wird, die Anzeigemakroschaltung 26 einen Zugriff auf den Rahmenpufferspeicher 28 mit einer Drittel-Rate bzw. -Geschwindigkeit im Vergleich mit dem Fall ausführen, bei dem die herkömmliche Vorrichtung das gleiche Bild anzeigt. Im Ergebnis kann die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform einen Speicher mit niedriger Geschwindigkeit und deshalb einen kostengünstigen Speicher als Rahmenpufferspeicher 28 verwenden.
Zweitens kann die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ein Bild mit ungefähr dem dreifachen Volumen im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung anzeigen, wenn die Vorrichtung den Speicher verwendet, der auch in der herkömmlichen Vorrichtung verwendet wird. Die Erfindung ermöglicht es deshalb, die Anzahl der zusammengesetzten Bilder und eine Größe eines Anzeigeschirms zu erhöhen.
Auch dann, wenn die α-Mischverarbeitung mit einem Bewegtbild und einem Standbild unabhängig voneinander ausgeführt wird, kann die α-Mischverarbeitung mit einem Bewegtbild der gleichen Rate bzw. Geschwindigkeit wie in der herkömmlichen Vorrichtung ausgeführt werden. Obwohl die α-Mischverarbeitung, die bei einem Standbild ausgeführt wird, einen Zugriff auf den Rahmenpufferspeicher 28 mit einer größeren Zugriffsanzahl ausführt, als es die α-Mischverarbeitung tut, die für ein Bewegtbild ausgeführt wird, verursacht dies keinerlei Probleme. Z.B. kann die α-Mischverarbeitung, wenn ein Standbild eine Länge von einer Sekunde hat und dreißig Rahmen bzw. Halbbilder oder Bilder in einer Sekunde für das Anzeigen des Standbildes auf einem Anzeigebildschirm angezeigt werden müssen, nur für den ersten Rahmen aus den dreißig Rahmen ausgeführt werden. Im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung, die die α-Mischverarbeitung für jeden Rahmen ausführen muss, wird die Anzahl der Zugriffe auf den Rahmenpufferspeicher 28 auf ein Drittel in der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung wie folgt reduziert.
Es wird angenommen, dass Daten eines Bildes bzw. Vollbildes (picture) ein Einheitsvolumen haben. Wenn die zuvor erwähnten Bedingungen (A) bis (E) erfüllt sind, wird der erste Rahmen bzw. das erste Halbbild fünf Einheitsvolumen aufweisen: zwei Bilddaten, die α-gemischt werden sollen; ein α-Mischverhältnis; Speichern der α-gemischten Daten in dem Rahmenpufferspeicher 28; und Auslesen der α-gemischten Daten aus dem Rahmenpufferspeicher 28. Der zweite oder spätere Rahmen hat genau ein Einheitsvolumen, d.h., Auslesen der α-gemischten Daten aus dem Rahmenpufferspeicher 28.
Demzufolge wird die Anzahl der Zugriffe auf den Rahmenpufferspeicher 28 bei der α-Mischverarbeitung, die für ein Standbild ausgeführt wird, wie folgt berechnet. 5 × 1 + 1 × (30 – 1) = 34
Im Unterschied hierzu beträgt die Anzahl der Zugriffe auf den Rahmenpufferspeicher 28 bei einer α-Mischverarbeitung, die für ein Bewegtbild ausgeführt werden soll: 30 × 3 = 90
Dementsprechend wird das Verhältnis der Zugriffsanzahl auf den Rahmenpufferspeicher 28 bei der α-Mischverarbeitung, die für ein Standbild ausgeführt wird, zu der Zugriffsanzahl auf den Rahmenpufferspeicher 28 bei der α-Mischverarbeitung, die für ein Bewegtbild ausgeführt wird, wie folgt berechnet: (34/90) × 100 = 37,8%
[Zweite Ausführungsform]
7 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung eines Bildes in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist vom Aufbau her unterschiedlich zur Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass eine Vorrichtung 24a zum Ausführen der α-Mischverarbeitung für ein Standbild in der Texturzuordnungsschaltung 24 statt in der Bitblockübertragungsschaltung 25 vorgesehen ist.
In der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung führt die Vorrichtung 24a, die in der Texturzuordnungsschaltung 24 vorgesehen ist, die α-Mischverarbeitung für ein Standbild aus. Obwohl die Vorrichtung 24a zwei Quellenbilder zum Ausführen der α-Mischverarbeitung für ein Standbild lesen muss, kann die Vorrichtung 24a die α-Mischverarbeitung für ein Bild ausführen, das nicht ein rechtwinkliges Bild ist.
In Abhängigkeit davon, ob das anzuzeigende Bild rechtwinklig ist oder nicht, können irgendeine, zwei oder alle der Vorrichtungen 24a, 25a und 26a wie folgt verwendet werden.
Wenn ein Standbild, das nicht rechtwinklig ist, ein rechtwinkliges Standbild und ein Bewegtbild α-gemischt werden sollen, werden die Vorrichtungen 24a, 25a, 26a alle für das Ausführen der α-Mischverarbeitung dieser Bilder verwendet. Ein rechtwinkliges Standbild wird durch die Vorrichtung 25a α-gemischt, ein Standbild, das nicht rechtwinklig ist, wird durch die Vorrichtung 24a α-gemischt und ein Bewegtbild wird durch die Vorrichtung 26a α-gemischt. Unter Verwendung all dieser Vorrichtungen 24a, 25a und 26a werden Zugriffe auf den Rahmenpufferspeicher 28 in der Anzahl reduziert.
Wenn ein rechtwinkliges Bewegtbild und ein Standbild α-gemischt werden sollen, werden die Vorrichtungen 25a und 26a zum Ausführen der α-Mischverarbeitung der Bilder verwendet. Ein rechtwinkliges Standbild wird durch die Vorrichtung 25a α-gemischt, ein Standbild das nicht rechtwinklig ist, wird durch die Vorrichtung 26a α-gemischt und ein Bewegtbild wird durch die Vorrichtung 26a α-gemischt.
Wenn ein Bewegtbild und ein Standbild α-gemischt werden sollen, werden die Vorrichtungen 24a und 26a für das Ausführen der α-Mischverarbeitung dieser Bilder verwendet. Ein Standbild wird durch die Vorrichtung 24a α-gemischt und ein Bewegtbild wird auch durch die Vorrichtung 26a α-gemischt.
Wenn ein rechtwinkliges Standbild und ein Bewegtbild α-gemischt werden sollen, wobei das Standbild größer im Volumen bzw. Umfang als das Bewegtbild ist, wird nur die Vorrichtung 25a zum Ausführen der α-Mischverarbeitung dieser Bilder verwendet.
Wenn ein Standbild α-gemischt werden soll, werden die Vorrichtung 24a und 25a zum Ausführen der α-Mischverarbeitung für das Bild verwendet. Ein rechtwinkliges Standbild wird durch die Vorrichtung 25a α-gemischt und ein Standbild, das nicht rechtwinklig ist, wird durch die Vorrichtung 24a α-gemischt.

Claims

Vorrichtung zum Ausführen einer Transparentverarbeitung von Stand- und Bewegtbildern, die einen Bewegtbildprozessor (26a) zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung eines Bewegtbildes, das angezeigt werden soll, und einen Standbildprozessor (24a, 25a) zum Ausführen einer α-Mischverarbeitung eines Standbildes, das angezeigt werden soll, hat, sowie einen Speicher (28) aufweist, in dem ein α-mischverarbeitetes Signal gespeichert wird, wobei das α-mischverarbeitete Standbild aus dem Speicher (28) für jeden Rahmen ausgelesen und angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet a) dass der Standbildprozessor (24a, 25a) eine Transparentverarbeitung des Standbildes nur ausführt, wenn das Standbild aktualisiert wird, b) dass eine Beurteilungseinheit beurteilt, ob ein Bild, das angezeigt werden soll, ein Standbild oder ein Bewegtbild ist, und ein Beurteilungssignal dementsprechend sendet; und c) dass der Speicher (28), der erste Daten über ein erstes Bild und ein zweites Bild, die verarbeitet werden sollen, und zweite Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem Pixel des ersten Bildes und des zweiten Bildes gemischt werden, speichert, c1) wobei der Standbildprozessor (24a, 25a), wenn das Beurteilungssignal angibt, dass ein zu verarbeitendes Bild ein Standbild ist, farbbezogene Werte dieser Pixel in einem Abschnitt, in dem sich das erste Bild und das zweite Bild gegenseitig überlappen, in dem Verhältnis zum Erzeugen von dritten Daten mischt, die sich auf das transparente Bild beziehen, und die so erzeugten dritten Daten in dem Speicher speichert; und c2) wobei der Bewegtbildprozessor (26a), wenn das Beurteilungssignal angibt, dass ein zu verarbeitendes Bild ein Bewegtbild ist, farbbezogene Werte der Pixel in einem Abschnitt, in dem sich das erste Bild und das zweite Bild gegenseitig überlappen, in dem Verhältnis zum Erzeugen von vierten Daten mischt, die sich auf das transparente Bild beziehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin aufweist: (a) eine zentrale Verarbeitungseinheit, die beurteilt, ob ein anzuzeigendes Bild ein Standbild oder ein Bewegtbild ist, und die dementsprechend ein Beurteilungssignal sendet; (b) eine Videoschnittstelle (22), durch die Videodaten in die Vorrichtung eingegeben werden; (c) eine Digitaldifferentialanalyseschaltung (23), die zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und dem Speicher (28) elektrisch verbunden ist; (d) eine Texturzuordnungsschaltung (24), die zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und dem Speicher (28) elektrisch verbunden ist; (e) eine Bitblockübertragungsschaltung (25) zum Übertragen eines Blocks zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und dem Speicher (28); und (f) eine Anzeigemakroschaltung (26), die das Bildanzeigen steuert; wobei der Standbildprozessor (25a) in der Bitblockübertragungsschaltung (25) vorgesehen und realisiert ist und wobei der Bewegtbildprozessor (26a) in der Anzeigemakroschaltung (26) vorgesehen und realisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass (g) der Speicher (28) erste Daten über das erste Bild und das zweite Bild, die verarbeitet werden sollen, und zweite Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem Pixel des ersten Bildes und des zweiten Bildes gemischt werden, speichert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Standbildprozessor (25a) eine Transparentverarbeitung in einer Zeitdauer ausführt, die gleich der Zeit ist, die für das Übertragen von Daten eines rechtwinkligen Bildes notwendig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Standbildprozessor (25a) eine Transparentverarbeitung des Standbildes nur ausführt, wenn das Standbild aktualisiert werden soll.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Standbildprozessor (24a) in der Texturzuordnungsschaltung (24) vorgesehen ist und wobei der Bewegtbildprozessor (26a) in der Anzeigemakroschaltung (26) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Standbildprozessor (24a) eine Transparentverarbeitung des Standbildes nur ausführt, wenn das Standbild aktualisiert wird.
Verfahren zum Ausführen einer Transparentverarbeitung eines Standbildes und eines Bewegtbildes, das die folgenden Schritte aufweist: Ausführen einer α-Mischverarbeitung für ein anzuzeigendes Bewegtbild in Übereinstimmung mit ersten Schritten; Ausführen einer α-Mischverarbeitung für ein anzuzeigendes Standbild in Übereinstimmung mit zweiten Schritten; Speichern eines α-mischverarbeiteten Standbildes in einen Speicher; und Auslesen des α-mischverarbeiteten Standbildes aus dem Speicher für jeden Rahmen zum Anzeigen; dadurch gekennzeichnet, dass die α-Mischverarbeitung für ein Standbild nur dann ausgeführt wird, wenn das Standbild aktualisiert wird; und die ersten Schritte die folgenden Schritte aufweisen: (a) Beurteilen, ob ein anzuzeigendes Bild ein Standbild oder ein Bewegtbild ist; (b) Speichern erster Daten über das erste Bild und das zweite Bild, die verarbeitet werden sollen, und zweiter Daten, die ein Verhältnis angeben, mit dem Pixel des ersten Bildes und des zweiten Bildes gemischt werden, in einem Speicher; und (c) Mischen, wenn das Beurteilungssignal angibt, dass ein zu verarbeitendes Bild ein Bewegtbild ist, von farbzugeordneten Werten der Pixel in einem Abschnitt, in dem sich das erste Bild und das zweite Bild gegenseitig überlappen, in dem Verhältnis zum Erzeugen vierter Daten, die einem transparenten Bild zugeordnet sind, und wobei die zweiten Schritte den Schritt (a), den Schritt (b) und den Schritt (c) aufweisen, Mischen, wenn das zu verarbeitende Bild ein Standbild ist, der farbzugeordneten Werte der Pixel in einem Abschnitt, in dem sich das erste Bild und das zweite Bild gegenseitig überlappen, in dem Verhältnis zum Erzeugen dritter Daten, die sich auf das transparente Bild beziehen, und Speichern der so erzeugten dritten Daten in dem Speicher.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (c) nur ausgeführt wird, wenn das Standbild aktualisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schritte die folgenden Schritte aufweisen: (a) Empfangen erster Daten eines Standbildes, zweiter Daten eines Standbildes, dritter Daten eines Bewegtbildes, vierter Daten eines Bewegtbildes und eines Mischverhältnisses α und Speichern dieser in einem Speicher; (b) Auslesen der dritten Daten und der vierten Daten und des Mischverhältnisses α aus dem Speicher; und (c) Ausführen einer α-Mischverarbeitung der dritten Daten und der vierten Daten, und wobei die zweiten Schritte die folgenden Schritte aufweisen: (A) Empfangen erster Daten eines Standbildes, zweiter Daten eines Standbildes, dritter Daten eines Bewegtbildes, vierter Daten eines Bewegtbildes und eines Mischverhältnisses α und Speichern dieser Daten in einem Speicher; (B) Auslesen der ersten Daten und der zweiten Daten und des Mischverhältnisses α aus dem Speicher; (C) Ausführen einer α-Mischverarbeitung der ersten Daten und der zweiten Daten; und (D) Speichern der ersten Daten und der zweiten Daten in dem Speicher, und wobei die Schritte (a) bis (c) und die Schritte (A) bis (D) unabhängig voneinander ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das es weiterhin aufweist: (e) Auslesen der ersten Daten und der zweiten Daten wieder aus dem Speicher; (f) Senden der ersten Daten und der zweiten Daten zum Anzeigen von Bildern, die durch die ersten Daten und die zweiten Daten ausgedrückt werden; und (g) Wiederholen der Schritte (e) und (f), bis das Standbild aktualisiert ist.