JP2002513476A

JP2002513476A - データ変換方法及び装置

Info

Publication number: JP2002513476A
Application number: JP51771698A
Authority: JP
Inventors: バーラム，ニッキル; ピーオルソン，ウィリアム; アールウィルソン，マイケル
Original assignee: カイザーエアロスペースアンドエレクトロニクスコーポレイション
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2002-05-08
Also published as: US5969699A; IL128853A0; CA2268121A1; WO1998015941A1; EP0931304A1

Abstract

(57)【要約】デジタルアドレスフィルタは、直線及び弧状アナログストロークデータを、ブレセンハムのラスタ型ディスプレイ基準に従うデジタル画像に変換し、ラスタ走査されるモニタまたはＬＣＤにこのデジタル画像を表示する。予め選択された（Ｍ×Ｍ画素）の空間的に広いウィンドウで収集されたデータは、ブレゼンハム基準を満たす画素テンプレートパターンセットと繰り返し比較される。各全フレームの繰り返し処理の後に、最適なテンプレートに対応するディスプレイの画素が明るくされる。

Description

【発明の詳細な説明】データ変換方法及び装置関連出願本願は、１９９６年１０月８日付けの仮出願第６０/０２７，９４６号の優先権を享受しようとするものである。発明の背景１．発明の分野本発明は、ビデオモニタやＬＣＤディスプレイのようなラスタ型ディスプレイや印刷紙のための、特に、ラスタ型ディスプレイのためのベクトルまたはストローク図形入力データの変換方法及び装置に関する。２．従来の技術従来、記号図形は、ラスタ走査方式でスキャンされるか、またはベクトル形式でベクトル化されて、専用のビデオディスプレイまたはモニタに表示されている。デスクトップコンピュータに典型的に用いられるＣＲＴモニタのようなラスタ型ディスプレイは、固定パターンでディスプレイ表面全体を走査しながら、ＣＲＴビームの強度を変化することにより、図形画像を表示する。これに対して、ベクトル型ディスプレイでは、ＣＲＴビームは、所望の画像の表示部分に対応するディスプレイ表面のみを、任意抽出して走査する。強化されたＣＲＴビームを、Ｘ及び/またはＹ方向へ駆動するストローク発生システムを用いて、如何なる角度や方向の線を生成させることにより、記号は図形的に表示される。ベクトル型ディスプレイに高品質な記号図形を送出しうるストローク発生システムは、いくつかの特性を有している必要がある。第１に、均一の線を描く場合、ＣＲＴビームの強度は一定でなければならず、また、全方向における直線運動を一定レートで行わなければならない。第２に、ビーム運動を発生するための偏向の際における時間的遅延のために、ＣＲＴビームの強度データが線の始点に現れる時間は、偏向時に生じる遅延の分だけ遅延させなければならない。第３に、偏向は一定値に近づくにつれて遅延していくので、線の終端を完全に表示するためには、最終値における偏向入力の修正時間が必要となる。各線の終点における強度データの「延び」がない場合には、最終的な線は、短く表示され、各線が連続している場合には、ギャップが生じてしまう。アナログストローク図形とは、ＣＲＴビームのＸ位置、Ｙ位置、及びストローク強度（「強度」または「輝度」（ＢＵ））により、瞬時に特徴付けられるベクトル図形の形態のことである。図１に示すように、従来のアナログストローク図形は、直線ベクトル及び/または弧状ベクトルを使用して示されている。例示した直線ベクトルＶ１は、（太線で示す）強度を有し、始点であるＶ１スタート、終点であるＶ１エンド、及び一定の傾斜を有するＶ１スロープからなっている。直線ベクトルＶ２は、Ｖ１エンドと一致するＶ２スタートを起点としている。直線ベクトルＶ３は、直線ベクトルＶ２とは接していない。例示した弧状ベクトルＡ１は、太線で示す強度を有し、始点であるＡ１スタート、終点であるＡ１エンド、初期の傾斜であるＡ１初期スロープ、複数の連続して漸進的に変化する傾斜Ａ１スロープ１、Ａ１スロープ２・・・（図示せず）及び最終的な傾斜であるＡ２エンドスロープからなっている。弧状ベクトルは、部分部分がやや異なる傾斜を有する一連のベクトルと考えられる。線の始点は、Ｘ及びＹの値の強度データが０に変化し（スルーイング（Slewin g））、Ｘ及びＹ駆動信号を停止して、所定の時間（修正時間）だけ待ち、強度データが０から正の値に増加することによって識別される。または、始点は、前の線の終点の値を用いることによって識別される。終点は、強度データが正の値から０に変化することにより、または、正の強度データを有する静止しているＸ及びＹ（修正、または描かれた点を指す）の値により識別される。アナログストローク図形は、一般的に、次の特性を有するアナログストロークシステムにより生成されるＣＲＴビーム駆動信号によって表示される。１）Ｘ位置とＹ位置は、殆んど静止しており、一方、ストローク強度は、様々な値をとりうるが、所定ベクトルに対しては一定値となっている。ストローク強度データは、単に、信号の有無を表すこともある。２）ＸとＹは、時間的には同期するが、強度は一致しないこともある。３）Ｘ及びＹにより描かれるビーム運動は、固定パターンではない。４）図形は、あらゆる方向及び角度で描かれた直線ベクトル及び/または弧状ベクトルにより表示される。５）直線ベクトルは、一定の傾斜を有し、弧状ベクトルは、漸進的に変化する傾斜を有する。６）ビーム運動は、線の方向に沿って一定レートで行われる。７）線は、ディスプレイ表面の如何なる位置から始めてよく、その始点は、０から正の値に向かう強度データにより、または線の終点の状態を検出した後において正の強度データである（Ｘ、Ｙ）運動により識別される。８）線の終点は、０に向かって変化する強度データにより、または強度データが非０になる修正時間により識別される。９）ＣＲＴビームがディスプレイ表面上の所定の位置を通過する回数は、０回から複数回まで変化しうる。ラスタ型ディスプレイは、固定パターンでディスプレイ表面全体を走査することによって図形画像を表示する。この図形像をディスプレイに転送する前に、不規則に配列された図形画像の順序を、全フレームイメージに並べ替えなければならない。通常、これは、ラスタ図形発生器により行われる。ラスタ図形発生器は、中間フレームバッファ（ＦＢ）に画像を書込み、所定の固定パターンで、ディスプレイにフレームバッファの内容を転送する。従来のフレームバッファは、各画素に割り当てられた強度、及び/または色差の値を有する（Ｘ、Ｙ）グリッドの固定画素の位置に配置されている。ラスタ型ディスプレイは、ラスタ走査された画像の出力データが、ラスタ走査式の線画基準を満たしていない時には、未処理で用いられた形式が満足な品質の図形を表示しているか否かを示すデジタル化されたアナログストローク情報を必要とする。特に、ストロークベクトルを単にＡ/Ｄ変換することにより得られる線画は、ブレゼンハム（Bresenham）基準を満たしていない。ブレゼンハム基準とは、ラスタグリッド上に線を描くために概ね認識されている方式であるブレゼンハム線画アルゴリズムに基づいて生成されるラスタ化された線に適用される基準のことである。この基準は、単位幅のＸ軸方向に関する線（Ｘ軸に対して４５度以下または同等のスロープ）が、グリッドの列毎に１画素のみを、かつ単位幅のＹ軸方向に関する線（Ｙ軸に対して４５度以下または同等のスロープ）が、グリッドの行毎に１画素のみを強めなければならないというものである。アナログストローク図形をラスタ走査図形に変換する際に解決すべき問題を次に示す。１）不規則に配列されたアナログ図形の順序は、デジタル化して、１つのフレーム情報に配列しなければならない。２）デジタル化された線は、ブレゼンハム基準を満たさなければならない。３）未処理のデジタル化されたアナログストロークデータは、ノイズがない場合でも、ブレゼンハム基準を満たしていない出力を、殆んど常に生成してしまう。４）アナログのＸデータ及びＹデータには通常はノイズがあり、表示されるべき線に沿う本来の位置の順序は、しばしば不規則である。そのため、ラスタ化された線の幅が変化し、始点及び終点を定めることが難しくなる。５）（Ｘ、Ｙ）データは、強度データに再同期しなければならず、例えば補正は、強度データの延び及び偏向遅れに対して行わなければならない。６）ストローク書込みレートは、所定のアプリケーションでは、線に沿って一定であるが、システムによっては変化する。７）所望の位置を決定するために、ノイズが発生しないように、サンプリングを十分に速く行わなければならない。また、静止画図形は、異なるフレームに対して、一定の位置に表示しなければならない。８）明るくされる画素間の距離は、描かれている線の角度に従って変化するので、フレームバッファのある画素位置から次の画素位置のサンプリング数は一定ではない。９）ストローク発生器のハードウェア（ＨＷ）及びソフトウェア（ＳＷ）の作用は、使用するホストプラットホームに応じて変化する。ストローク/ラスタ変換を最も容易に実現する方法は、アナログ/デジタル（Ａ /Ｄ）変換器を用いて、アナログ信号をデジタル化し、そのデジタルデータをラスタ型ディスプレイのフレームバッファに直接書き込むことである。上述のように、この方法は、ノイズがない時でさえ、ブレゼンハム基準を満たしていないデータを殆んど常に生成し、その結果、低品質な画像をラスタ型ディスプレイに表示してしまう。従来の改良された方法では、２画素×２画素（「２ ×２」）のウィンドウでサンプリングして、アンチエイリアシングされたラスタ出力データを発生させている。この方法は、高度なハードウェアを必要とするにもかかわらず、出力画像は低品質となり、特に、小さな文字を読み難いものにしてしまう。高品質ラスタ図形の適合基準、特にブレゼンハム基準に対応して、実時間の出力データを発生するアナログストローク/ラスタ変換技術が望まれている。この技術は、ソフトウェアを若干修正することにより、多様なストローク発生器に適用しうるものでなければならない。また、ストロークデータにかなりのノイズが混入した場合でも、正常に動作しなければならない。さらに、加算器、マルチプレクサ及びレジスタ等の既製品を用いて、実行することができ、かつディスプレイ表面で容易にスキャンできなければならない。発明の要約本発明は、非ブレゼンハムアナログストロークデータを、フレームバッファに画像毎に記憶し、またブレゼンハム基準を満たすデジタル化された全フレーム画像に変換することにより、ベクトル型ディスプレイの入力データから、ラスタ型ディスプレイの出力データを得るものである。本発明の根底をなす技術思想は、ブレゼンハム基準を満たす有限の画素テンプレートパターンと、予め選択した空間的に広いウィンドウで収集したデータとを繰り返し比較し、全フレームを繰り返し処理した後、最適なテンプレートに対応する画素を明るくすることである。各フレームにおいて、選択されたウィンドウによって多くのヒットサンプルデータから収集されたデータを、画素テンプレートパターンと比較して、全体的にデータに最適な画素を決定する。また、ブレゼンハム線の線分として描かれる弧状ベクトルも、上述のように処理される。パターンテンプレートの選択及びウィンドウサイズは、実際に処理を実行する際に決定される。始点移動平均値計算回路は、もし始点が前に描かれた線の終点でない場合、本来の始点となりうる位置を決定するために用いられる。線を描く時、アナログ（Ｘ、Ｙ）入力データは、ブレゼンハム基準により定められた候補となる所望の位置に対応する画素マトリックスマップの最も近い（Ｘ、Ｙ）座標の最適な近似値と比較される。本発明の第１の態様においては、能動、半能動、または受動的に検出することにより得られ、かつ１つまたは複数の目標物を追跡するようなベクトルストローク入力データを、ビデオモニタやＬＣＤディスプレイのようなラスタ型ディスプレイのデータに変換するために、アナログストロークベクトルの現在の（Ｘ、Ｙ）位置に中心がある比較的小さな動き解析ウィンドウ内にデジタル化されたストロークアドレスデータを収集し、比較的速いレートでデジタルアドレスデータをサンプリングし、ブレセンハム基準に基づいて、ＣＲＴビームの次の（Ｘ、Ｙ）経路に最も対応しそうな画素を選択するウィンドウでサンプリングされたデータヒット点の瞬時的な空間的分布を計算し、最後に、明るくされた画素のアドレスに中心があるウィンドウで処理を繰り返し、フレーム内にある上述の全ての（Ｘ、Ｙ）アドレスを、ラスタ型ディスプレイのフレームバッファに書込むことを特徴としている。本発明の第２の態様においては、デジタル化されたストロークアドレスデータを処理し、ラスタ型ディスプレイ上で明るくすべき画素のアドレスデータを計算するデジタルアドレスフィルタを提供するようになっており、ラスタ式で表示する場合にも、ブレセンハム基準を満たし、かつ接触したベクトル間にギャップが生じなくなる。デジタルアドレスフィルタは、画素のアドレスデータを出力するが、画素の性質を示す値（色データ、強度データ）は、各ベクトルで一定であり、またストローク位置（Ｘ、Ｙアドレス）を処理する前にストロークデータから抽出されるので、上述の画素の性質を示す値は出力しない。本発明の第３の態様によると、戦闘機のコックピット内に配設される目標表示システムのためのベクトル/ラスタ変換器が提供される。本発明の第４の態様によると、ストローク型ディスプレイのデータをラスタ型ディスプレイのデータに変換する方法であって、選択された画素を明るくし、上記選択された画素に固定して関連する拡張画素マトリックスを配置し、上記拡張画素マトリックス内におけるサンプルアドレスの値をカウントするためにストローク型ディスプレイのデータをサンプリングし、次の画素を選択するために、サンプルデータのアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較することにより実現しうるようにした方法が提供される。本発明の第５の態様によると、アナログ入力データストリームをデジタル画素アドレスストリームに変換する手段と、画素アドレスカウンタの拡張画素マトリックスと、拡張画素マトリックス内におけるサンプルアドレスの値をカウントするためにストロークディスプレイデータをサンプリングする手段と、次の画素を選択するために、サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較する手段と、次に選択される画素を明るくする手段とを備えるストローク/ラスタディスプレイ変換器が提供される。本発明の上記した、及び他の特徴及び利点は、以下に詳述する説明と図面により明らかになると思う。以下の説明及び図面において、同一符号は同一のものを表している。図面の簡単な説明図１は、従来のアナログストローク型ディスプレイに表示された３本の直線ベクトルと、１本の弧状ベクトルを示す図である。図２は、本発明におけるデータ処理パイプラインを示すブロック図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ベクトルディスプレイ上の８分円を分類するために用いられる従来例の図、重複するサブグリッドのヒットマップに分割された有効エリアを有する拡張ヒットマップの図、及び図３（ａ）の第１の８分円１で発生する図３（ｂ）の第１のサブグリッドにおいてサンプリングしたヒットデータ要素の位置を示す図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、図３（ｂ）の拡張ヒットマップが新規の原点に転移する時に、サンプルヒットデータ要素を更新するための規則を示す図である。図５（ａ）〜（ｄ）は、図２のデータ処理パイプラインで通常の繰り返し処理を行う場合の各ステップを示す図である。図６（ａ）〜（ｄ）は、図３（ｂ）のヒットマップ位置におけるデータヒット数がベクトルの終点に到達したことを示す閾値を越えた時に、図２のデータ処理パイプラインで通常の繰り返し処理を行う場合の各ステップを示す図である。図７は、未処理のデジタル化されたストロークデータがラスタ型ディスプレイのフレームバッファに入力される時のガウスノイズを有する４５度の線のラスタ化された模擬的な図形画像を示す図である。図８は、デジタル化されたストロークデータが図２のデータ処理パイプラインで処理された時の図形画像を示す図である。図９（ａ）及び（ｂ）は、図２のデータ処理パイプラインを用いるデジタルアドレスフィルタの機能的なブロック図である。図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９（ａ）及び（ｂ）のデジタルアドレスフィルタの機能を示すフローチャートである。図１１は、戦闘機のコックピットに本発明を適用した時の目標表示システムの概略を示すブロック図である。図１２は、本発明を適用したデジタルアドレスフィルタのブロック図である。発明の詳細な説明本発明は、種々の変更や構成上の変形が可能であるが、次に、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細を説明する。しかし本発明は、以下に開示する形態に限定されるものではなく、請求の範囲の記載の範囲内におけるあらゆる変更、同等及び代替的構成を含むものである。本発明の第１の態様を、図２を参照して説明する。繰り返し処理アルゴリズムを用いるデータ処理パイプライン（２０）は、ベクトルストローク発生器（２４）により発生されるアナログストロークアドレスデータのデータストリーム（２２）（通常は４Ｍ画素/秒）に対して用いられる。このデータストリームは、Ａ/ Ｄ変換器（２６）によりデジタル化され、先入れ/先出しデジタルデータとして、ＦＩＦＯ（２８）に記憶される。ＦＩＦＯ（２８）から出たデジタルストロークアドレスデータのサンプルデータは、「拡張ヒットマップ(extended hitmap) 」（３０Ａ）として呼ぶこととするＭ×Ｍ画素のマトリックスグリッド（３０）に収集される。図３（ｂ）に示すように、拡張ヒットマップ（３０Ａ）は、ストローク線、または弧状線上の点の現在の時点位置（Ｘ、Ｙ）である原点（３１）を有する。拡張ヒットマップ（３０Ａ）は、そのサブセットであるＮ×Ｎ画素の「有効エリア」（３２）を備え、同じ中心、すなわち原点（３１）を有する。有効エリア（３２）は、Ｐ×Ｐ画素が重複する４つのサブグリッド、（３４Ａ）、（３４Ｂ）、（３４Ｃ）及び（３４Ｄ）に分割される。これらを、「ヒットマップ（hitmap）」と呼ぶこととする。８分円（図３（ａ）参照）に分割された放射状の座標システムが、各ヒットマップに重畳される。図２を再び参照すると、８分円検索器（３６）は、最多のデータ「ヒット」数、例えば、サンプリングされたデータ要素を最も多く収集した８分円を含むヒットマップを検索する。最多のデータヒット数を有するヒットマップは、複数のグリッドテンプレートに対して関連づけられる。各グリッドテンプレートは、ブレゼンハム基準を満たし、画素パターンとなりうるものである。例えば、各ヒットマップ（３４Ａ）〜（３４Ｄ）が４×４画素のグリッドの場合には、８つのグリッドテンプレート（３８Ａ）、（３８Ｂ）、（３８Ｃ）、（３８Ｄ）、（３８Ｅ）、（３８Ｆ）、（３８Ｇ）及び（３８Ｈ）が必要となる。最多のデータヒット数を有するヒットマップと最も関連しているグリッドテンプレートを選択する最適グリッドテンプレート選択器（４０）は、フレームバッファ（４４）に書込む画素の位置を決定する。フレームバッファ（４４）に書込まれる画素は、データ処理パイプライン（２０）の次回の繰り返し処理のための原点となる。このように、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の中心、すなわち原点（３１）は、「現在の（current）」ストローク点の位置と対応し、また、フレームバッファ（４４）に書込まれる最後の画素位置となる。各Ｐ×Ｐ画素のヒットマップは、８分円毎に、可能性のある２^P-1のブレゼンハムパターンを含むので、有効エリアには、可能性のある２^P+2のブレセンハムパターンがあり、ヒットマップが重複しているために、そのうちの８つが同じものとなる。つまり、４つのＰＸＰ画素のヒットマップを含む有効エリア（２Ｐ− １×２Ｐ−１）内には、（２^P+2−８）の独特なブレゼンハムパターンが存在することになる。本発明の好ましい実施例を示す、図３（ｂ）における拡張ヒットマップ（３０Ａ）では、Ｍ＝９、Ｎ＝７及びＰ＝４となっている。ＦＩＦＯ（２８）のデータは、７×７画素の有効エリア（３２）を有する９×９画素の拡張ヒットマップ（３０Ａ）に収集される。有効エリア（３２）は、全ての座標方向（Ｘ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙ）において同等の画素を有し、４つの重複する４×４画素のヒットマップ（３４Ａ）、（３４Ｂ）、（３４Ｃ）及び（３４Ｄ）に分割されている。各ヒットマップは、コーナーに原点（３１）を有するように配置される。８分円毎に８つ、計６４個のブレゼンハムパターンがあり、そのうちの５６個が独特のものである。図３（ｂ）において、有効エリア（３２）及びヒットマップ（３４Ａ）〜（３４Ｄ）のコーナーには数字を付してある。つまり、有効エリア（３２）には数字９−１４−３−８−９を、ヒットマップ（３４Ａ）には数字１−２−３−４−１を、ヒットマップ（３４Ｂ）は５−６−７−８−５を、ヒットマップ（３４Ｃ）には数字９−１０−１１−１２−９を、ヒットマップ（３４Ｄ）には数字１３− １４−１５−１６−１３を付してある。有効エリア（３２）の各画素位置（「要素」）は、デジタルサンプルデータ□ hits□itが入力される時にインクリメントするカウンタと関連している。図３（ｃ）に示すヒットマップ（３４Ａ）において、入力されてくるサンプルデータＴ１、Ｔ２、、、Ｔ１０は、最適な位置に記憶される。サンプルデータの収集は、２つの「終了判定基準」のうちの１つが満たされるまで継続する。 □hits_off_grid□である第１の終了判定基準は、有効エリア（３２）がソフトウェア（以下、ＳＷとする）プログラマブルパラメータ、ヒットマップスレショルド（hitmap_threshold）により特定される数のヒット数を少なくとも含む時に満たされる。そのヒット数は、処理開始前及び最新のヒットが有効エリア（３２）に到達していない時に、有効エリア（３２）において必要とされるサンプルデータの最少数のことである。第１の終了判定基準は、７×７画素の有効エリアから外れるストロークビームに関し、収集された画素のうちのどれを次に明るくするかを決定するために使用しうる全てのサンプルデータを意味している。ＳＷプログラマブルパラメータ、ヒットマップスレショルド（hitmap_threshold）は、ノイズバーストから保護するために使用される。ノイズバーストは、ストロークビームがまだ有効エリア（３２）にある場合でも、サンプルデータが有効エリア（３２）を無効にしてしまうものである。また、このパラメータは、有効エリア（３２）が極度に少ないサンプルで処理されてしまうことを防止している。 □end_of_line□である第２の終了判定基準は、有効エリア（３２）の如何なる位置が、ＳＷプログラマブルスレショルドであるエンドペルスレショルド（en dpel_threshold）よりも多いサンプルデータを収集した時に満たされる。この場合のサンプルデータ数とは、ストロークの終点であることを示す有効エリア（３２）のある１つの位置におけるデータヒット数のことである。ストロークビームが移動を停止し、一定の（Ｘ、Ｙ）位置をヒットする時に、エンドペルスレショルドが満たされる。どちらかの終了判定基準が満たされると、次に明るくする画素位置を確定するために、データ処理パイプライン（２０）は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の有効エリア（３２）を処理することが可能となる。有効エリア（３２）を囲んでいる拡張ヒットマップ（３０Ａ）の非有効エリア（４６）は、有効エリア（３２）が処理されている時のクロックサイクルの間に到着するサンプルを捉えるためのバッファとして設けられている。処理を実行するために十分なサンプルが収集されている時に、ストロークビームは有効エリア（３２）の端に移動する。このため、バッファが有効エリアの周りに必要であり、データヒットがバッファエリアに発生することになる（グリッド外及び消滅したノイズがあるビームを除く）。フレームバッファ（４４）に書込まれた次の画素に対応する新規の原点へ拡張ヒットマップ（３０Ａ）を移動させるために、データ処理パイプライン（２０）が必要な（Ｘ、Ｙ）オフセットデータを発生する時、有効エリア（３２）の全ての要素のカウンタは更新される。ヒットマップの原点の転移は、カウンタ値を原点の転移とは逆の方向にシフトすることにより達成される。次回の繰り返し処理に関連する要素のカウンタは、上記シフトに対応して更新され、一方、他の全てのカウンタは０にリセットされる。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本発明の好ましい実施例におけるサンプルデータの更新方法を示しており、８つの近接するエリアのいくつかと拡張ヒットマップ（３０Ａ）の各要素が、データパッチ連結性を有することを必要とする。図４（ａ）において、円で囲んで示す要素は、現在の原点であり、ＬＨ、ＲＨ、ＴＨ及びＢＨは、それぞれ各有効エリアの左半面、右半面、上半面及び下半面を意味している。記憶される要素は、いずれかの半分の面との関係に基づいて決定される。なお、拡張ヒットマップ（３０Ａ）のどの要素を記憶すべきか、またはクリアすべきかを決定する他の方法を、最適な結果を得るために用いても良い。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、１つの画素アドレスを決定し、ラスタ型ディスプレイのフレームバッファ（４４）に「書込み」命令を送る「通常」の繰り返し処理において、データ処理パイプライン（２０）の処理により連続して実行されるステップを示している。第１の終了判定基準または第２の終了判定基準を満たすと、処理が開始する。処理が始まると、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の有効エリア（３２）にあるサンプルデータは、データ処理パイプライン（２０）のレジスタにロードされ、拡張ヒットマップ（３０Ａ）は、新規のデータを記憶できるようになる。図５（ａ）を参照すると、データ処理パイプライン（２０）は、円で囲んだ要素で示される現在の原点（Ｘ、Ｙ）を有する有効エリア（３２）のどの４×４画素からなるヒットマップが、最多のデータヒットを収集した８分円を含んでいるかを識別する。この８分円を検出するための上述の識別は、各８分円における要素のカウンタ値を合計し、その合計値を比較することにより行われる。第１の８分円１は５回、第２の８分円２及び第３の８分円３は２回、第４の８分円４は１回、第５の８分円５及び第６の８分円６は０回、第７の８分円７は９回、第８の８分円８は１８回ヒットしたことが検出される。従って、８分円８及びヒットマップ（３４Ｄ）が選択される。図５（ｂ）を参照すると、選択された８分円８を８分円１に射影してヒットマップの位置を転移することにより、選択されたヒットマップ（３４Ｄ）を４×４画素のヒットマップ（５０）に「変換」する。一般的に、偶数番号の８分円を８分円２の位置に回転し、次にヒットマップの全ての要素を反転することで変換を行う。これにより、右上部の要素が左下部の要素に、左下部の要素が右上部の要素となる。この例において、ヒットマップ（３４Ｄ）は、原点（３１）の周りを時計方向に９０°回転することでヒットマップ（４９）となる。次に、ヒットマップ（５０）に変換するために、ヒットマップ（４９）の全ての要素を反転する。これにより、原点（３１）が左上部のコーナー（２３）から左上部のコーナー（４３）に、要素（３３）が右上部のコーナー（２５）から左下部のコーナー（４１）に、要素（３５）が右下部（２７）から右下部（４７）に、要素（３７）が左下部（２１）から右上部（４５）に移動する。奇数番号の８分円７、３及び５を８分円１に変換する場合には、選択した８分円を含むヒットマップを、それぞれ＋９０°、−９０°及び１８０°だけ、原点（３１）の周りを時計方向に回転させるのみでよい。ヒットマップ（５０）は、８つの４×４画素のグリッドテンプレート（３８Ａ）、（３８Ｂ）、（３８Ｃ）、（３８Ｄ）、（３８Ｅ）、（３８Ｆ）、（３８Ｇ）及び（３８Ｈ）に対して関連づけられる。各グリッドテンプレートは、ブレゼンハム基準を満たし、得ようとする８つの８分円１の画素パターンの１つを表している。グリッドテンプレート（３８Ｈ）は、ヒットマップ（５０）と最も関連していると検出される。図５（ｃ）を参照すると、グリッドテンプレート（３８Ｈ）は、上述のステップを逆に行うことにより、グリッドテンプレート（３８ＨＴ）として８分円８に再変換される。グリッドテンプレート（３８ＨＴ）は、フレームバッファ（４４）に書込まれる次の画素を、位置（２９）（Ｘ＋１、Ｙ−１）において提供している。グリッドテンプレート３８Ｈのようなグリッドテンプレートとヒットマップ（５０）との関連づけは、グリッドテンプレートの□１'ｓに対応するヒットマップの３つの位置の単なる加算によるものであるので、関連づけは、単に加算することにより求められる。原点（３１）における□１'は、全てのグリッドテンプレートに共通であり、無視できるものである。１つの画索のみが、データ処理パイプライン（２０）での繰り返し処理毎に書込まれる。「次の」画素として選択される画素の位置は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の新規の原点となる。図５（ｄ）を参照すると、拡張ヒットマップ（３０Ａ）が矢印（５２）で示す方向に変換されてヒットマップ（３９Ｔ）となる時に、有効エリア（３２）の要素のカウンタ値、及び拡張ヒットマップ（３０Ａ）の他の画素は、古い原点（３１）に関連する新規の原点位置である位置（２９）に基づいてシフトされる。拡張ヒットマップの「古い」データを含む部分は、０にリセットされる。古いデータをクリアするために種々の方法を用いることができる。「新規の」データは、現在の画素の決定後に到達したサンプルデータのことであり、それらのカウンタ値を保持することができる。このため、例えば、新規の原点に位置する垂直（Ｘ方向の基準線に対して）な半分の面にある、または水平（Ｙ方向の基準線に対して）な半分の面にあるヒットマップの要素のカウンタは、「新規の」データを含んでいるとみなされる。拡張ヒットマップ（３０Ａ）の原点、及び要素のカウンタ値を更新した後、ヒットマップは、新規のストロークデータを継続して処理することができるようになる。ヒットマップ位置を処理及び更新している間、拡張ヒットマップ（３０Ａ）に到達するサンプルデータは記憶され、ノイズレベルが低い時には、サンプルデータはバッファ領域の要素となる。上述の説明は、１つの画素アドレス及びフレームバッファ（４４）に送られた前記アドレスの書込み命令に関するデータ処理パイプライン（２０）の通常の繰り返し処理についてのものである。この処理は、有効エリア（３２）の如何なる位置でのヒット数が、ＳＷプログラマブルパラメータであるエンドペルスレショルド（endpel_threshold）と同等、またはそれ以上の時に行われる。エンドペルスレショルドは、ストロークビームが停止しない場合には、ある１つの位置において何回も発生するヒット数に関連している。つまり、このような点は、現在のベクトルの終点を表している。有効エリア（３２）を２つの終了判定基準でチェックしている時に、エンドペルスレショルドを満たす場合には、データ処理パイプライン（２０）は、次の例外を除いて、上述の方法でヒットマップを処理する。この例外とは、最適なグリッドテンプレートの全ての画素及び終点を表す画素がフレームバッファ（４４）に書込まれ、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の全ての位置のカウンタがリセットされ、新規の原点が終点であると検出された場合のことである。この場合、グリッドテンプレートのどこに最終画素が位置しているかにより、１、２、３またはそれ以上の画素が、フレームバッファ（４４）に書込まれる。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、３つの画素を書込む場合の例を示している。図６（ａ）を参照すると、７×７画素の有効エリア（３２）は、円で囲まれた要素により示される現在の原点（３１）（Ｘ、Ｙ）を有し、エンドペルスレショルドは１０と設定されている。１０は、要素（行１、列７）におけるヒット数であり、また、その要素はベクトルの終点である。８分円検索器（３６）は、８分円１は５回、８分円２及び３は２回、８分円４は１回、８分円５及び６は０回、８分円７は１５回、８分円８は２４回ヒットしたと検出する。選択された４×４画素のヒットマップは、８分円８を含むヒットマップ（３４Ｄ）である。図６（ｂ）を参照すると、ヒットマップ（３４Ｄ）は、上述のように８分円８を８分円１に射影することにより、４×４画素のヒットマップ（５４）に変換され、ヒットマップ（５４）は、また、８つのグリッドテンプレート（３８Ａ）、（３８Ｂ）、（３８Ｃ）、（３８Ｄ）、（３８Ｅ）、（３８Ｆ）、（３８Ｇ）及び（３８Ｈ）に関連づけられている。グリッドテンプレート（３８Ｈ）は、ヒットマップ（５４）に最適であることが分かっている。図６（ｃ）を参照すると、グリッドテンプレート（３８Ｈ）は、８分円８（３８ＨＶ）に再変換され、位置（行１、列４）に最終画素（５１）が到達するまで、３つの画素（Ｘ＋１、Ｙ−１）、（Ｘ＋２、Ｙ−２）、（Ｘ＋３、Ｙ−３）がフレームバッファ（４４）に書込まれる。図６（ｄ）を参照すると、ヒットマップ（３９ＴＴ）に示すように、矢印（５６）で示される方向に原点が（Ｘ、Ｙ）から（Ｘ＋３、Ｙ−３）に移動され、全てのカウンタ値が０にリセットされる。新規の原点は、最終画素（５１）となる。図７及び図８は、未処理のデジタル化されたストロークデータがラスタ型ディスプレイのフレームバッファ（４４）に直接入力された時に得られた図形の品質と、データがデータ処理パイプライン（２０）で処理された時のものとの違いを示している。ガウスの白色雑音が重畳された４５°の線を用いて比較を行う。図７を参照すると、未処理のストロークデータでは、長さに対応して明らかに幅が変化する線となり、ブレゼンハム基準を満たしていない。一方、図８を参照すると、データ処理パイプライン（２０）で処理された線は、列毎に正確に１つの画素を明るくする完全なブレゼンハム線になっている。図９は、本発明の機能的なブロック図を示している。アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は、デジタルアドレスフィルタとして機能し、データ処理パイプライン（２０）の処理を行う。アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は、アナログ変換部（６２）、ヒットマップ制御部（１７６）、拡張ヒットマップ部（１３４）、動き制御部（１８２）及び出力画素発生部（１８６）を備えている。このブロック化は、個々のパーツを一体化してグループ化した物理的な回路ではなく、機能的な論理に基づいて構成したものである。アナログ変換部（６２）は、ケーブル（１６４）を介して入力ヒット信号が印加される複数のＡ/Ｄ変換回路（１２９）、（１３０）及び（１３１）を備えている。ＦＩＦＯ（１３２）及び（１３３）は、デジタル化された位置データを遅延するために挿入されており、これにより、ストロークベクトルの開始及び終了において発生する輝度データの遅延が除去される。デジタル化された（Ｘ、Ｙ）データは、経路（１７４）を介して、ヒットマップ制御部（１７６）に送出される。ヒットマップ制御部（１７６）は、ＳＷプログラマブルパラメータであるヒットマップスレショルドのためのスレショルド計算回路（８０）と、エンドペルスレショルドのためのマップ外検出回路（８２）とを備えている。ヒットマップ制御部（１７６）は、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）を、特に、データ処理パイプライン（２０）の処理ステップとして機能するデバイスを制御する。ヒットレジスタ選択回路（１７７）は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の現在の原点の座標を保持及び更新し、また、拡張ヒットマップ（３０Ａ）におけるヒット位置を表すＸ及びＹ方向のオフセットデータを発生するために入力されてくるヒットデータの座標から、現在の座標を減算する論理を含んでいる。始点計算回路（６４）は、始点を計算するために用いられるサンプル数である選択可能なパラメータｋを含んでいる。典型的なｋの値は、２、４、８または１６である。始点移動平均値計算回路は、ストロークアドレスの最後のｋサンプルを記憶する。ｋサンプルは、ストロークデータの始点の（Ｘ、Ｙ）座標の計算値を保持するために使用される。この位置は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の最初の原点に対応している。クロックサイクルnにおいて計算された始点の座標は、デジタル信号処理の分野において公知である標準移動平均値計算回路の以下の等式により生成される。ｘ（ｎ）＝Σｘ（ｎ−ｉ）ｙ（ｎ）＝Σｙ（ｎ−ｉ）記憶要素（レジスタ）、加算器及びシフト手段を用いることにより、これらの等式を実現することができる。拡張ヒットマップ部（１３４）は、ＭＸＭ画素の拡張ヒットマップ（３０Ａ）における要素と１対１で対応する複数のカウンタＲＲ１、、ＲＲＭ×Ｍと、終了判定基準が満たされて処理が始まる時を除く各サイクルでＮ×Ｎ画素の有効エリア（３２）における要素の値で更新される複数の有効エリアレジスタＡＲ１、、ＡＲＮ×Ｎとを含んでいる。データ処理パイプライン（２０）で処理が行われている間、有効エリアのレジスタ値は一定に保持されるが、拡張ヒットマップ（３０Ａ）は、処理期間中に到達するヒットデータで更新され続ける。これにより、ストロークデータの比較は、ヒットデータが到達しない時よりも動的なものとなる。拡張ヒットマップ（３０Ａ）の新規の原点（Ｘ、Ｙ）は、処理サイクルの最後に有効となり、上述のように、ヒットマップが変換され、各要素のレジスタ値は、原点の転移に伴ってシフトされる。有効エリアのレジスタＡＲ１からレジスタＡＲＮ×Ｎまでのデータは、経路（１８０）を介して、動き制御部（１８２）に入力される。動き制御部（１８２）は、有効エリア（３２）の各８分円におけるレジスタ値を加算し、最多のヒット数を有する８分円を選択する論理を含んでいる。８分円選択回路（１８３）は、最多のヒット数を有する８分円を含むヒットマップを選択し、それを８分円１に変換する。最適グリッドテンプレート選択回路（１８４）は、変換されたヒットマップを、パターンライブラリ（１８１）に記憶された複数のグリッドテンプレートTT１、ＴＴ２、ＴＴ３、、ＴＴＪと関連づける。グリッドテンプレートのパターンライブラリ（１８１）は、（２_P-1）のグリッドテンプレート、すなわち（３８Ａ）、（３８Ｂ）、（３８Ｃ）、（３８Ｄ）、（３８Ｅ）、（３８Ｆ）、（３８Ｇ）及び（３８Ｈ）を備えている。関連づけは、ヒットマップの該当する位置における値を加算することにより行われる。再び、図５（ｂ）を参照すると、各関連づけは、３つの□１’の位置の加算により行われるが、この場合、全グリッドテンプレートに共通して、最上左端の要素は除かれる。図３（ｃ）で定義した方法を用いて、８つの関連づけ演算子ｃｏｒ１、ｃｏｒ２、、、ｃｏｒ８は、ｃｏｒ１＝Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４ｃｏｒ２＝Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ７ｃｏｒ３＝Ｔ２＋Ｔ６＋Ｔ７ｃｏｒ４＝Ｔ２＋Ｔ６＋Ｔ９ｃｏｒ５＝Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ７ｃｏｒ６＝Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ９ｃｏｒ７＝Ｔ５＋Ｔ８＋Ｔ９ｃｏｒ８＝Ｔ５＋Ｔ８＋Ｔ１０から求められる。これらの演算子は、加算器を用いることにより容易に実現することができ、パターンライブラリ（１８１）の出力データは、最大出力データを有する演算子のインデックスに対応して、最適グリッドテンプレート選択回路（１８４）に送出される。最適グリッドテンプレート選択回路（１８４）は、１〜８の「最適」な番号を出力画素発生部（１８６）に送出する。位置変化制御回路（１８５）は、最適グリッドテンプレート選択回路（１８４）から最適なグリッドテンプレートの番号を、８分円選択回路（１８３）から８分円のデータを受け取り、また、（Ｘ、Ｙ）オフセットデータを発生する論理を含んでいる。（Ｘ、Ｙ）オフセットデータは、データシフト/クリア制御回路（１７９）に送出される。データシフト/クリア制御回路（１７９）は、フレームバッファ（１８７）に書込まれる次の画素に対応する新規の位置に拡張ヒットマップ（３０Ａ）の原点をシフトさせる。原点（３１）をシフトさせた後、データシフト/クリア制御回路（１７９）は、図４（ａ）及び図４（ｂ）で説明したように、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の一部をクリアする。出力画素発生部（１８６）は、フレームバッファ（１８７）に画素を書込むデータ処理パイプライン（２０）の書込み画素出力器（４２）の役割をする。出力画素発生部（１８６）は、現在の原点ポインタ（１７５）からの現在の原点座標データと、フレームバッファ（１８７）に画素を書込む書込みサイクルを発生する際の新規の原点のための（Ｘ、Ｙ）オフセットデータとを用いている。第２の終了判定基準である終端（end_of_line）が検出されると、出力画索発生部（１８６）のフレームバッファ（１８７）には、最終画素に到達してそれが書込まれるまで、１つまたはそれ以上の画素が書込まれる。ＸＹアドレス発生回路（１８８）は、現在の原点ポインタ（１７５）の出力データをメモリアドレスデータに変換する。強度発生回路（１８９）は、記憶されるべき適切な強度値を発生する。フレームバッファ（１８７）は、ラスタ化されたアナログストロークベクトル画像を記憶する。フレームバッファ（１８７）は、ケーブル（１６８）を介してモニタ（１６６）に接続されている。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）により行われる動作の機能的なフローチャート（１００）を示している。処理は、入力信号Ｒ_Ｓsel＝ストロークの時にアイドル状態（１０２）から始まる。ストロークモードが選択されると、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は、ストロークデータからラスタデータへの変換を実行する。処理（１０４）は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）のためのｋサンプルデータを収集し、最初の原点（Ｘ_スタート、Ｙ_スタート）を計算する。処理（１０６）は、拡張ヒットマップ（３０Ａ）を再初期化し、ナムヒットカウンタ（num_hits_counter）をリセットする。処理（１０８）は、次に入力されてくるヒットサンプルデータを収集し、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の各要素のカウンタを更新する。処理（１１０）により、フラグがＲ_Ｓ_sel＝ストロークであるか否かがテストされる。この条件を満たさないと、処理（１０２）に戻る。一方、この条件を満たすと、処理（１１２）に進む。処理（１１２）では、入力されてくるデータに対して、終了判定基準１が満たされていないか、輝度データが正の値か、及び終了判定基準２が満たされていないかを決定するためのテストを行う。この条件を満たすと、処理（１０８）に戻る。一方、この条件を満たさないと、処理（１１４）へ進む。処理（１１４）では、十分なヒットデータが有効なストローク/ラスタ変換を実行するために記憶されたか否かを決定するためのテストを行う。この条件を満たさないと、処理（１０６）へ戻る。一方、この条件を満たすと、処理（１１６）へ進む。処理（１１６）では、拡張ヒットマップ（３０Ａ）を検索し、最多ヒット数を有する８分円及びその８分円を含む４×４画素のヒットマップを検索する。処理（１１８）では、選択された４×４画素のヒットマップを８分円１に変換する。処理（１２０）では、変換されたヒットマップを候補となっているグリッドテンプレートに関連づけ、最適なグリッドテンプレートを選択する。処理（１２２）では、最適なグリッドテンプレートを元の８分円に再変換する。その後、処理（１２４）及び処理（１２６）へ進む。処理（１２４）では、第２の終了判定基準を満たしているかをテストする。この条件を満たしていないと、拡張ヒットマップ（３０Ａ）の原点は、次の画素に設定され、ヒットマップ要素のカウンタが更新される。一方、この条件を満たしていると、原点は最終画素に設定され、全ヒットマップ要素のカウンタはｏにリセットされる。処理（１２６）では、第２の終了判定基準を満たしていないと、次の画素をフレームバッファ（４４）に書込む。一方、終了判定基準２を満たしていると、処理（１２６）では、最終画素に到達するまで画素を書込む。その後、処理は、より多くのヒットサンプルデータを収集するために処理（１０８）へ戻る。処理（１１２）は、ＦＩＦＯ（Ｘ、Ｙ）データ及びＦＩＦＯ輝度ポインタに関連している。これらのデータは、輝度データと偏向データにおいて観測または計測して得られた遅延に対応するＳＷプログラマブルパラメータによりオフセットされる。これにより、データ処理パイプライン（２０）で処理されたヒットデータは、輝度データの遅延を除去するために調節される。補正された輝度データの遅延が有効である時のみに、データ処理パイプライン（２０）が動作する。輝度データが無効になると、データ処理パイプライン（２０）は、現在のデータの処理を完了して終了する。出力書出しレート（画素/秒）は、入力レート、例えばベクトルストローク発生器（２４）の書出しレートと同等、またはそれ以上でなければならない。拡張ヒットマップ及びヒットマップのサイズ、特に、実現可能なＩＣのサイズを選択する時には、実用的な考慮が必要である。一般的に、より多くの画素がストローク長単位で明るくされうるので、ヒットマップが大きなるにつれ、出力が滑らかになる。しかしながら、ブレゼンハムパターンの数は、ヒットマップサイズに対応して急激に増加するので、グリッドテンプレートの数及び関連付け演算子も急激に増加する。このため、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはアプリケーションスペシフィックＩＣ（ＡＳＩＣ）を用いて、４ ×４画素であるヒットマップを実現することが望ましい。上述のように、４×４画素のヒットマップは、８分円毎に８つのブレゼンハムのグリッドテンプレートを有し、８つの８分円で５６個の独特なグリッドテンプレートを有することになる。図５（ｂ）及び図６（ｂ）を再び参照すると、グリッドテンプレートに関連づける前に選択された４×４画素のヒットマップを８分円１に変換するアルゴリズムは、専ら、最適なグリッドテンプレートを識別する実際的な手段として行われる。この変換を行わないで、ヒットマップをグリッドテンプレートに関連づけると、５６個（各独特なブレゼンハムパターンのそれぞれに１つ）の関連付け演算子が必要となる。８分円１に変換することにより、関連付け演算子の数が８つに減少する。本発明を、戦闘機の目標表示システムに適用することができる。図１１は、戦闘機（１４２）に搭載された目標表示システム（１４０）を示している。センサ（１４８）は、ケーブル（１５０）を介して標的表示システム（１４４）に接続されている。標的表示システム（１４４）は、センサ（１４８）により検出された能動、半能動、または受動電磁線「ヒット」データ（１４６Ａ）、（１４６Ｂ）、（１４６Ｃ）、、、に対応してベクトル線を生成する。標的表示システム（１４４）は、ケーブル（１５２）を介して、トラックデータをヘッドアップ表示装置（１５４）及びビデオ/ベクトルＣＲＴモニタ（１５５）に直接出力する。目標表示システム（１４０）は、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）を備えている。標的表示システム（１４４）は、ケーブル（１６４）を介してアナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）に接続されている。アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）により発生されたデジタル化されたストローク図形のデータは、ケーブル（１６８）を介してラスタスキャンＣＲＴモニタ（１６６）と、ケーブル（１７２）を介してマトリックスディスプレイ（１７０）とに送出される。マトリックスディスプレイ（１７０）は、ＬＣＤ、ＥＬ等を含む如何なるマトリックスディスプレイでもよい。図１２を参照すると、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は、描写レート及び特性が異なる多くの種類のストロークデータ発生器に対応するために、ＳＷプログラムにより変更可能なパラメータを含んでいる。図１２に示す実施例では、アナログ変換部（６２）は、アナログレシーバ、Ａ/Ｄ変換器及びＦＩＦＯを備えている。全てのデジタル回路は、１つまたはそれ以上のＦＰＧＡチップ内に設けられている。これは、ヒットマップ制御部（１７６）、拡張ヒットマップ部（１３４）、動き制御部（１８２）及び出力画素発生部（１８６）のＸＹアドレス発生回路（１８８）と強度発生回路（１８９）を含んでいる。アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は、様々な異なる戦闘機プラットフォームのために、８ＭＨｚ（８つのディスプレイインクリメント（ＤＩ）/秒）までの書込みレートに対応するＦＰＧＡを用いて構成されている。この実施例において、平均して□２−３画素のずれ（エラー）を有するサンプルノイズと、より大きなずれでもってしばしば発生するノイズバーストとを扱うことができるという点において、アナログストロークベクトル/ラスタ変換器（１６２）は効果的である。基本的なアーキテクチャーは、効率を下げてシリコン領域を拡大することによって、如何なる平均的ずれのノイズを除去することができる。シリコン領域と性能との相関関係を変えることにより、このアルゴリズムを用いるデータ処理パイプライン（２０）の性能を、上げるかまたは下げることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＩＬ，ＪＰ (72)発明者オルソン，ウィリアムピーアメリカ合衆国カリフォルニア州 94639 フレモントアナポリスドライブ 2274 (72)発明者ウィルソン，マイケルアールアメリカ合衆国カリフォルニア州 95132 サンノゼシェール・ヴィレッジ・ウェイ 1214

Claims

【特許請求の範囲】１．ストローク型ディスプレイのデータをラスタ型ディスプレイのデータに変換するためのデータ変換方法であって、次のステップを含むことを特徴とする方法。画素をフレームバッファに書込み、上記画素に固定的に関連させた拡張画素マトリックスを設け、上記拡張画素マトリックス内でのサンプルアドレスの値をカウントするために、ストローク型ディスプレイのデータをサンプリングし、次の画素を選択するために、サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較する。２．ストロークデータの終点が検出されるまで、またはラスタモードが選択されるまで、上記ステップを繰り返すことを特徴とする請求項１記載のデータ変換方法。３．上記ステップを、実時間で行うことを特徴とする請求項２記載のデータ変換方法。４．比較を開始する時を決定するために、サンプリング期間中に、拡張画素マトリックスにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視することを特徴とする請求項２または３記載のデータ変換方法。５．サンプリング期間中に、拡張画素マトリックスにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視するステップは、画素マトリックスの全サンプルアドレスのカウンタ値が第１の所定レベルに到達する時に、またはストロークデータの終点が検出される時に、比較の開始を決定するステップをさらに含む請求項４記載のデータ変換方法。６．ストロークデータの終点が検出される時に比較の開始を決定するステップは、拡張画素マトリックスの近接するサブセットにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視するステップをさらに含む請求項５記載のデータ変換方法。７．ストロークデータの終点が検出される時に比較の開始を決定するステップは、拡張画素マトリックスの近接するサブセットの１つにおけるサンプルアドレスのカウンタ値の合計が、第２の所定レベルに到達する時に比較の開始を決定するステップを含む請求項６記載のデータ変換方法。８．各サブセットは画素を有する請求項７記載のデータ変換方法。９．次の画素を選択するために、サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、上記サンプルアドレスのカウントパターンに最も類似する適切なアドレスパターンを選択し、上記フレームバッファに上記適切なアドレスパターンの各画素を書込むステップを含む請求項７記載のデータ変換方法。１０．拡張画素マトリックスからサンプルデータをクリアし、予め選択されたサンプルアドレスの番号に基づいて拡張画素マトリックスを確定するために、画素を選択することを特徴とする請求項９記載のデータ変換方法。１１．上記選択された画素に固定的に関連させた有効画素マトリックスを設け、前記有効画素マトリックスは、拡張画素マトリックスのサンプルアドレスのサブセットを含み、上記有効画素マトリックス内のサンプルアドレスのカウンタ値を記憶し、次の画素を選択するために、有効画素マトリックスのサンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較することを特徴とする請求項４記載のデータ変換方法。１２．上記有効画素マトリックスのサンプルアドレスのカウントパターンを上記適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、上記適切な所定のアドレスパターンセットに比較される上記有効画素マトリックスのサブセットを選択するために、上記有効画素マトリックスにおけるサンプルアドレスのカウンタ値の大きさを分析するステップをさらに含む含む請求項１１記載のデータ変換方法。１３．サブセットを選択するために、有効画素マトリックスのサンプルアドレスの大きさを分析するステップは、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記サブセットを選択するステップをさらに含む請求項１２記載のデータ変換方法。１４．サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記サブセットを選択するステップは、サブセットのどの部分がサンプルアドレスの最多カウンタ値を有しているかを決定するために、各サブセットの部分を分析し、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する部分を含むサブセットを選択するステップをさらに含む請求項１３記載のデータ変換方法。１５．上記サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、必要な比較の回数を減少させるために、上記適切な所定のアドレスパターンセットに関連する上記有効画素マトリックスの上記サブセットを変換するステップをさらに含む請求項１２記載のデータ変換方法。１６．上記サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、上記サブセットに最も類似する適切なアドレスパターンを選択するステップをさらに含む請求項１５記載のデータ変換方法。１７．次の画素を選択するステップは、上記サブセットまたはヒットマップの原点の位置を比較するために、上記適切なアドレスパターンを再変換するステップをさらに含む請求項１６記載のデータ変換方法。１８．次の画素を選択するステップは、拡張画素マトリックス及び有効画素マトリックスに関連する画素に近接する上記適切なアドレスパターンの上記次の画素を選択するステップをさらに含む請求項１７記載のデータ変換方法。１９．次の画素を選択するステップは、次の画素に基づいて、拡張画素マトリックス及び有効画素マトリックスの一部分からサンプルデータをクリアするステップをさらに含む請求項１８記載のデータ変換方法。２０．有効画素マトリックスのサブセットは、上記ヒットマップが上記画素を含むようにした有効画素マトリックスのヒットマップを含む請求項１２記載のデータ変換方法。２１．ヒットマップを選択するために、上記有効画素マトリックスの上記サンプルアドレスのカウンタ値の大きさを分析するステップは、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記ヒットマップを選択するステップを含む請求項２０記載のデータ変換方法。２２．サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記ヒットマップを選択するステップは、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する８分円を決定するために、上記有効画素マトリックスの８分円を分析し、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記８分円を含む上記有効画素マトリックスのヒットマップを選択するステップをさらに含む請求項２１記載のデータ変換方法。２３．上記サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、必要な比較の回数を減少させるために、上記適切なアドレスパターンセットに関連する上記ヒットマップを変換するステップをさらに含む請求項２２記載のデータ変換方法。２４．上記サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較するステップは、上記ヒットマップに最も適合するパターンを有する適切なアドレスパターンを選択するステップをさらに含む請求項２３記載のデータ変換方法。２５．次の画素を選択するステップは、上記サブセットまたは上記ヒットマップの原点の位置を比較するために、上記適切なアドレスパターンを再変換するステップをさらに含む請求項２４記載のデータ変換方法。２６．次の画素を選択するステップは、拡張画素マトリックス及び有効画素マトリックスに関連する画素に近接する上記適切なアドレスパターンの上記次の画素を選択するステップをさらに含む請求項２５記載のデータ変換方法。２７．次の画素を選択するステップは、次の画素に基づいて、拡張画素マトリックス及び有効画素マトリックスの一部分からサンプルデータをクリアするステップをさらに含む請求項２６記載のデータ変換方法。２８．比較を開始する時を決定するために、サンプリング期間中に拡張画素マトリックスにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視するステップは、比較の開始前に、上記サンプルアドレスのカウンタ値を上記拡張画素マトリックスから上記有効エリアの画素マトリックスに射影するステップをさらに含む請求項１１記載のデータ変換方法。２９．予め選択されたサンプルアドレスの番号に基づいて、拡張画素マトリックスを確定するために画素を選択するステップをさらに含む請求項１記載のデータ変換方法。３０．アナログ入力データストリームをデジタル画素アドレスデータストリームに変換する手段と、画素アドレスカウンタの拡張画素マトリックスと、上記拡張画素マトリックス内でのサンプルアドレスの値をカウントするためにストローク型ディスプレイのデータをサンプリングする手段と、次の画素を選択するために、サンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較する手段と、次に選択される各画素を記憶するためのラスタフレームバッファと、上記ラスタフレームバッファの上記次に選択される画素を明るくする手段とを備えるストローク/ラスタ型ディスプレイのデータ変換装置。３１．比較を開始する時を決定するために、サンプリング期間中に、拡張画素マトリックスにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３０記載のデータ変換装置。３２．拡張画素マトリックスの近接するサブセットにおけるサンプルアドレスのカウンタ値を監視する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３１記載のデータ変換装置。３３．拡張画素マトリックスの近接するサブセットの１つにおけるサンプルアドレスのカウンタ値の合計値が第２の所定レベルに到達する時に、比較の開始を決定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３２記載のデータ変換装置。３４．上記画素に固定的に関連させた有効画素マトリックスのデータレジスタと、上記有効画素マトリックスは、上記拡張画素マトリックスよりも少ないサンプルアドレスを備え、次の画素を選択するために、上記有効画素マトリックスのデータレジスタのサンプルアドレスのカウントパターンを適切な所定のアドレスパターンセットと比較する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３１記載のデータ変換装置。３５．上記適切な所定のアドレスパターンセットに比較される上記有効画素マトリックスのサブセットを選択するために、上記有効画素マトリックスのサンプルアドレスのカウンタ値の大きさを分析する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３４記載のデータ変換装置。３６．サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する上記サブセットを選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３５記載のデータ変換装置。３７．サブセットのどの部分がサンプルアドレスの最多カウンタ値を有しているかを決定するために、各サブセットの部分を分析する手段と、サンプルアドレスの最多カウンタ値を有する部分を含むサブセットを選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３６記載のデータ変換装置。３８．必要な比較の回数を減少させるために、上記適切な所定のアドレスパターンセットに関連する上記有効画素マトリックスの上記サブセットを変換する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３７記載のデータ変換装置。３９．上記サブセットに最も類似する適切なアドレスパターンを選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３８記載のデータ変換装置。４０．次の画素に基づいて、拡張画素マトリックス及び有効画素マトリックスの一部分からサンプルデータをクリアする手段をさらに備えることを特徴とする請求項３１記載のデータ変換装置。４１．予め選択されたサンプルアドレスの番号に基づいて拡張画素マトリックスを確定するために画素を選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３１記載のデータ変換装置。