JP2004163832A - 画像転送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速表示が必要な場合及び静止画多階調表示が必要な場合を1枚で対応可能なビデオカードを提供すること。
【解決手段】4つのプレーンに表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当てたメモリセルアレイ41と、前記メインメモリ30側から転送される画像データを前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリ2,3,4とに割り振る書き込み切替部42と、プレーン数に応じて時間変調を行う時間変調階調変換部43と、キャッシュ用として選択されている場合にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出されたデータを順次表示用メモリ1に移し、時間変調を行う場合には順次前記時間変調階調変換部43にデータを送るキャッシュ/時間変調切替部44と、濃度変換を行って階調補正を行うLUT45と、キャッシュ又は時間変調を選択する選択スイッチ46と、を設けたビデオカード40を提供する。
【選択図】図2
【解決手段】4つのプレーンに表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当てたメモリセルアレイ41と、前記メインメモリ30側から転送される画像データを前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリ2,3,4とに割り振る書き込み切替部42と、プレーン数に応じて時間変調を行う時間変調階調変換部43と、キャッシュ用として選択されている場合にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出されたデータを順次表示用メモリ1に移し、時間変調を行う場合には順次前記時間変調階調変換部43にデータを送るキャッシュ/時間変調切替部44と、濃度変換を行って階調補正を行うLUT45と、キャッシュ又は時間変調を選択する選択スイッチ46と、を設けたビデオカード40を提供する。
【選択図】図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置に関し、特に、上位装置としてのCPU(central processing unit )が実行するアプリケーションに応じてディスプレイの表示を変えるのに有用な技術である。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像転送装置は、フレームメモリやフレームバッファと呼ばれている。この画像転送装置は、マザーボード自体に搭載されるタイプやマザーボードと別体のビデオカードとしてマザーボードに接続する拡張スロットに挿入されるタイプなどが知られている。画像転送装置には、マトリックス構造の記憶素子群からなるメモリセルアレイが備えられている。
【0003】
このメモリセルアレイには、実際にディスプレイに表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、この表示用メモリとは別の記憶領域であるオフスクリーンメモリとの少なくとも2プレーンを割り当てるものがある。そのオフスクリーンメモリは、画像のキャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途として使用されている。例えば、表示用メモリには、画像データを記憶し、オフスクリーンメモリには、動画像情報を記憶しオーバレイ表示するようにした画像転送装置も知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−47630号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の画像転送装置では、オフスクリーンメモリの設定が装置毎にそれぞれ個別に行われているため、アプリケーションに応じて装置自体を交換しなければ適切な表示を行うことができないという問題点があった。そのため、例えば、パーソナルコンピューターの拡張スロットに高速表示のためのキャッシュ用に設計・製造されているビデオカード(画像転送装置)が装着されている場合に、静止画のように多階調表示するのが好ましい静止画像表示アプリケーションを動作させるときには、そのままでは多階調表示を行うのに適切な記憶容量をビデオカード側に確保できないため、表示が遅くなったり適切な階調を表現できなくなったりするという問題点があった。また、この問題点を解決するためには、多階調表示用に設計・製造されているビデオカードに交換しなければならなかったため、交換作業が煩雑となってしまうという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであって、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に対応することができるビデオカードなどの画像転送装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の目的を達成するために、上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置であって、ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイと、高速表示が必要な場合及び静止画多階調表示が必要な場合に応じて前記オフスクリーンメモリに記憶するデータの種類を切り替える切替手段と、を有することを特徴とする画像転送装置を提供する。
【0008】
なお、前記切替手段は、手動により、又は、アプリケーションの設定に基づいて自動的にデータの種類を切り替えればよい。アプリケーションの設定による場合には、例えば、プログラム内にデータ種類を区別するフラグを含めておき、そのフラグを認識することによって行えばよい。
【0009】
前記オフスクリーンメモリは、高速表示が必要な場合にはキャッシュ用の画像データを記憶し、又は、静止画多階調が必要な場合には多階調表示のための階調データを記憶するようにデータの種類を切り替えて記憶する。前記多階調表示の場合には、表示用メモリとオフスクリーンメモリとで時間変調すればよい。また、前記時間変調は、ディスプレイの表示周波数に対するメモリセルアレイのプレーン数に応じて行うのが好ましい。また、前記オフスクリーンメモリをキャッシュ用に使用する場合には、前記オフスクリーンメモリに次回以降表示する画像データを順次記憶しておき、順次前記表示用メモリに転送すればよい。
【0010】
なお、本発明は、ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイを有し、前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリとで時間変調してディスプレイに画像を表示する画像転送装置も提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を適宜参照することによって、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施形態によって限定されず、本発明の構成と実質的に同一の構成も本発明の範囲に含む。
【0012】
図1は、本発明の実施形態の画像転送装置を搭載する画像表示システムの構成を説明するブロック図である。
この画像表示システム100は、各種プログラムの実行、特に、画像表示処理のためのデバイスドライバを実行するCPU10と、このCPU10が実行する各種プログラムや画像データ等の各種データを格納するハードディスク(HD)20と、このHD20から読み出した各種プログラムや処理前及び処理後の各種データを一時記憶するメインメモリ30と、このメインメモリ30から転送される画像データを一時記憶し、主走査線単位で画像データを読み出して次段へ画像データを転送するフレームメモリとしてのビデオカード40とを主に有している。
【0013】
さらに、この画像表示システム100は、前記ビデオカード40から転送されたデジタルデータとしての画像データを電圧値に変換する際の基準電圧(階調電圧)を発生する階調電源50と、走査線単位毎の画像データ列を図示しないシフトレジスタによってバッファするデータドライバ60と、このデータドライバ60に一時保持された走査線毎の画像データ列を走査させて画像を表示するLCD(Liquid Crystal Display) 70と、前記データドライバ60のシフトレジスタに一時記憶された画像データ列の走査線を選択して表示タイミングを取る制御信号を送るゲートドライバ80と、このゲートドライバ80に電源を供給するゲート電源90とを主に有している。
【0014】
前記CPU10は、特に、画像表示処理のためのデバイスドライバを実行し、前記HD20から画像データをピックアップしてアドレスに従って走査線構成順に並べ各種制御信号とともに前記ビデオカード40にバースト転送又はシングル転送する。前記HD20は、特に、前記デバイスドライバと対象の画像データとを記憶する。ここでは、このHD20を例に挙げてあるが、これに限らず、その他の記憶媒体であってもよい。前記メインメモリ30は、CPU10がアクセスすることによって、前記HD20から読み出した各種プログラムや処理前及び処理後の各種データを一時記憶して、CPU10に各種画像処理を行わせる。
【0015】
前記ビデオカード40は、前記HD20から読み出されて転送された画像データを走査線単位でLCD70にバースト転送する手段であり、フレームメモリと呼ばれる。このビデオカード40は、前記CPU10と前記LCD70との間に配置され、前記CPU10から転送される画像データを一旦バッファしてから前記LCD70側に転送する。ビデオカード40には、メモリ領域(後述する「メモリセルアレイ」)にアドレス順に画像データ列が書き込まれる。そして、ビデオカード40では、前記LCD70の走査タイミングに合わせて走査線毎の画像データ列がメモリ領域から読み出され、LCD70に転送される。画像データ列は、前記データドライバ60に走査線単位で転送される。また、これと同期して、対応する走査線を選択する制御信号が、前記ゲートドライバ80に転送される。
【0016】
また、このビデオカード40は、その詳細を後述するように、メモリセルアレイに表示用メモリとオフスクリーンメモリとを割り当ててあり、特に、オフスクリーンメモリに記憶するデータの種類を変更することができるようにしてある。例えば、後述するように、ビデオカード40は、高速表示が必要な時はキャッシュ用としてオフスクリーンメモリを使用し、静止画多階調表示が必要な時は時間変調用としてオフスクリーンメモリを使用するように切替可能な手段を持ち、オフスクリーンメモリに記憶するデータ種類を変更する。
【0017】
なお、ビデオカード40では、前記CPU10から送られてくる垂直同期信号や水平同期信号やデータ転送クロックやデータイネーブル信号を基に、各種の制御信号が生成され、前記階調電源50や前記データドライバ60や前記ゲートドライバ80のそれぞれに各種の制御信号が送られている。
【0018】
前記階調電源50は、前記ビデオカード40から転送されたデジタルデータとしての画像データを電圧値に変換する際の基準電圧(階調電圧)を発生する手段である。例えば、この階調電源50は、画像データが「1」を表す画素である場合には、データドライバ60からLCD70の図示しないゲート電極に所定電圧を印加するための電源を供給する。
【0019】
前記データドライバ60は、走査線単位毎の画像データ列を図示しないシフトレジスタによってバッファする手段である。このデータドライバ60は、走査線単位で転送されてきた画像データを画素毎に図示しないシフトレジスタにバッファし、前記ゲートドライバ80から印加されたラインの走査線毎に画像を表示していく。
【0020】
前記LCD70は、前記データドライバ60に一時保持された走査線毎の画像データ列を前記ゲートドライバ80からの制御信号(ゲート信号)によって走査して画像を表示する手段である。
【0021】
前記ゲートドライバ80は、前記データドライバ60の図示しないシフトレジスタにバッファされた画像データ列を表示させるラインの走査線を選択して表示タイミングを取る制御信号を送る手段である。
【0022】
前記ゲート電極90は、前記ゲートドライバ80に所定電圧の電源を供給する手段である。
【0023】
なお、一般に、前記CPU10と前記HD20と前記メインメモリ30と前記ビデオカード40とは、一体の筐体内に搭載されてパーソナルコンピューター本体110を構成する。また、前記階調電源50と前記データドライバ60と前記LCD70と前記ゲートドライバ80と前記ゲート電極90とは、一体の筐体内に搭載されてLCDパネル71を構成する。
【0024】
図2は、本発明の実施形態の画像転送装置としてのビデオカード40の構成を示すブロック図である。
このビデオカード40は、4つのプレーンに表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当てたメモリセルアレイ41と、前記メインメモリ30側から転送される画像データを前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリ2,3,4とに割り振る書き込み切替部42と、プレーン数に応じて時間変調を行う時間変調階調変換部43と、キャッシュ用として選択されている場合にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出されたデータを順次表示用メモリ1に移し、時間変調を行う場合には順次前記時間変調階調変換部43にデータを送るキャッシュ/時間変調切替部44と、濃度変換を行って階調補正を行うルックアップテーブル(LUT)45と、キャッシュ又は時間変調を選択する選択スイッチ46(切替手段)と、を主に有している。
【0025】
前記メモリセルアレイ41は、マトリックス構造の記憶素子群を配置して構成されている。記憶素子としては、キャパシタが用いられ、電荷の充放電によってデータを記憶する。その充放電の切替は、トランジスタなどのスイッチング素子によって行う。このメモリセルアレイ41は、具体的には、例えば、所定時間毎に記憶されているデータをリフレッシュして書き直すDRAM(Dynamic RandomAccess Memory)でも、データが継続的に保持されるSRAM(Static Random Access Memory )でもよい。
【0026】
以下、ここでは、このメモリセルアレイ41は、DRAMとして説明する。この場合には、このメモリセルアレイ41では、書き込み動作、読み出し動作及びリフレッシュ動作を繰り返し行う。これらの動作は、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の区別しないで行う。つまり、このメモリセルアレイ41では、書き込み切替部42から送られてくる画像データを表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4のそれぞれに書き込み、次に、それぞれから画像データを読み出し、それぞれをリフレッシュする。
【0027】
このメモリセルアレイ41は、LCD70の画素数に相当する同じ記憶素子数毎(同じ大きさ)の4プレーンに記憶領域を分け、そのうちの1プレーンに表示用メモリ1を割り当て、残りの3プレーンにオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当ててある。つまり、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の各プレーンは、LCD70の画素数分の記憶素子を割り当ててある。また、本実施形態では、1つのプレーンは、28階調を表示するだけの画像データを記憶する容量とする。
【0028】
前記書き込み切替部42は、メインメモリ30から転送されてくる画像データをメモリセルアレイ41の表示用メモリ1に書き込み、書き込み切替部42は、高速表示(キャッシュモード)又は多階調表示(時間変調モード)かによって、オフスクリーンメモリ2,3,4への書き込み処理を切り替える。
【0029】
前記時間変調階調変換部43は、多階調表示時に前記キャッシュ/時間変調切替部44を介して送られてくるオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出された画像データを時間変調してLUT45に送る(時間変調モード時)。
【0030】
前記キャッシュ/時間変調切替部44は、オフスクリーンメモリ2,3,4をキャッシュ用に使用する場合には、これらから読み出した画像データを前記書き込み切替部42に戻し(キャッシュモード)、時間変調する場合には、これらから読み出した画像データを前記時間変調階調変換部43に送る(時間変調モード)。
【0031】
前記LUT45は、濃度変換を行って階調補正を行う手段であり、インデックスカラーのピクセルを選択されたトゥルーカラーの値のセットに配置するためや、γ補正の演算などを行う。また、このLUT45は、前記オフスクリーンメモリ2,3,4をキャプチャ用として使用するときには8[bit/pixel] となるテーブルであり、多階調表示用として使用するときには10[bit/pixel] となるテーブルである。なお、このLUT45は、ハードウェア的に回路によって構成しても、ソフトウェア的にプログラムによって構成するもののいずれでもよい。従って、画像データは、このLUT45を介することによって、設定された輝度、コントラスト、γ補正に対応してLCD70に表示されることになる。
【0032】
前記選択スイッチ46は、CPU10から送られてくる選択指令によって、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とを制御する。例えば、この選択スイッチ46は、選択指令が高速表示の場合には、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とをオフスクリーンメモリ2,3,4をキャッシュ用に使用するキャッシュモードにする。また、この選択スイッチ46は、選択指令が多階調表示の場合には、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とをオフスクリーンメモリ2,3,4を時間変調用に使用する時間変調モードにする。
【0033】
なお、CPU10から送られてくる選択指令は、対象画像の表示のたびにユーザが図示しないキーボードやポインティングデバイスを使用して指定するようにしても(以下「手動指定」と呼ぶ。)、アプリケーションプログラム中に予め設定しておいてもよい(以下「自動指定」と呼ぶ。)。前記手動指定の場合には、CPU10では、指定を誘導する誘導プログラムを実行して、LCD70の画面上に指定を促すボタンや入力フィールドを表示して、ユーザに入力させるようにすればよい。また、自動指定の場合には、例えば、JPEG等の静止画の拡張子のときには多階調表示であることが好ましいため、その拡張子を登録しておき、表示対象の画像データが登録拡張子か否かを判断して、選択指令を生成するようにすればよい。また、画像データ列のヘッダやフッダなどに、高速描画が必要なデータか、多階調表示が必要なデータかを区別するフラグを付加してHDなどに記憶しておき、表示時に、そのフラグを確認して、オフスクリーンメモリをキャッシュとして使用するか多階調表示として使用するかを判別するようにしてもよい。
【0034】
以下、高速表示時及び多階調表示時のメモリセルアレイ41の画像データの読み出し動作及び書き込み動作(リード・ライト動作)を説明する。
高速表示の場合には、CPU10は、キャッシュモードで動作させるように選択スイッチ46に選択指令を出す。すると、選択スイッチ46は、書き込み切替部42と時間変調階調変換部43とキャッシュ/時間変調切替部44とをキャッシュモードにする。その後、メインメモリ30から画像データがビデオカード40に転送されてくる。画像データは、書き込み切替部42に入力され、メモリセルアレイ41の表示用メモリ1に書き込まれていく。
【0035】
また、CPU10では、転送する画像データが無い場合などに適当なタイミングで、ビデオカード40に多用するキャラクタなどの画像データを転送する。すると、ビデオカード40では、書き込み切替部42が、メモリセルアレイ41の空いているオフスクリーンメモリ2,3,4にキャラクタなどの画像データを書き込んでいく。
【0036】
そして、オフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれたキャラクタの画像データを表示するときには、キャッシュ/時間変調切替部44は、対象のキャラクタの画像データをオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出して、書き込み切替部42に送る。そして、書き込み切替部42は、表示用メモリ1の該当するアドレスにキャラクタの画像データを書き込む。なお、このとき、CPU10は、そのキャラクタを書き込むアドレスだけをビデオカード40側に転送する。そして、ビデオカード40では、表示用メモリ1から読み出された画像データがLUT45を介しLCD70に転送されて表示されることになる。
【0037】
このように、メモリセルアレイ41のオフスクリーンメモリ2,3,4に予め多用するキャラクタを書き込んでおくことによって、キャラクタの画像データの転送時間だけ表示が高速になる。一般に、オフスクリーンメモリ2,3,4からの読出速度が、CPU10側からビデオカード40への転送速度よりも速いからである。
【0038】
一方、多階調表示の場合には、CPU10は、時間変調モードで動作させるように選択スイッチ46に選択指令を出す。すると、選択スイッチ46は、書き込み切替部42と時間変調階調変換部43とキャッシュ/時間変調切替部44とを時間変調モードにする。その後、メインメモリ30から画像データがビデオカード40に転送されてくる。画像データは、書き込み切替部42に入力され、メモリセルアレイ41の表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれていく。
【0039】
このとき、CPU10では、1フレームを4つに間引きした画像データを生成し、間引きされた画像データ毎にビデオカード40側に転送していく。そのため、ビデオカード40では、書き込み切替部42が転送されてくる間引きされた画像データを順に表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込んでいくことになる。その画像データの間引きされた部分には、階調データが加わることになる。
【0040】
そして、表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれた画像データは、時間変調されてLCD70に転送されて、1フレーム分の多階調の画像を表示する。
【0041】
ところで、「多階調」とは、少なくとも3つ以上の階調をいう。また、「時間変調」とは、時分割駆動により単位時間当たりの表示期間を変えて階調を制御することによって多階調を表現することをいう。この時間変調は、パルス幅階調制御方式(PWM(Pulse Width Modulation)方式)と、フレーム間引き階調制御方式(FRC(Frame Rate Control)方式)とが一般に液晶駆動方式として知られている。前記PWM方式は、電圧印加の時間を階調レベルごとに変えることによって、1フレーム内でライン毎に、階調データに合わせた時間だけオン/オフ波形を液晶に加えて中間調を実現する方式である。前記FRC方式は、フレーム間引きと呼ばれているもので、フレーム毎に階調データに合わせて電圧をオン/オフ制御し、液晶の残像を応用して中間調を実現する方式である。
【0042】
そこで、本実施形態では、例えば、8ビットの画像データがメインメモリ30からビデオカード40に転送されたときに、10ビットの画像データとしてLCD70に表示させるように時間変調する。この実施形態の時間変調では、メモリセルアレイ41が4プレーンを割り当ててあるため、オフスクリーンメモリ2,3,4を多階調表示時に全て使用すると、表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4の4プレーンが、LCD70に表示する画像データとして使用することになる。
【0043】
例えば、LCD70の表示周波数が60[Hz]で、プレーン数が4のときには、まず、表示用メモリ1から0.25秒間で15回だけ読み出し、次に、メモリセルアレイ2から0.25秒間で15回だけ読み出し、続けて、メモリセルアレイ3から0.25秒間で15回だけ読み出し、最後に、メモリセルアレイ4から0.25秒間で15回だけ読み出して、LUT45を介してLCD70に画像データを順に転送する。LCD70では、転送されてくる4つの間引きされた画像データを順に表示し、残像現象を利用して、多階調の画像を表示する。すると、各プレーンには、28階調毎に書き込まれ、4プレーンから読み出された画像データによってLCD70に表示することによって、10ビットの1024階調を表現する。
【0044】
つまり、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の各プレーンにはそれぞれ28階調ずつの画像データが転送され、それぞれのプレーンから20[Hz]で読み出すことによって、28の4倍の階調(4×28=210=1024階調)が表現される。
【0045】
なお、時間変調は、前述したように、PWM方式でもよいし、又は、FRC方式で行うようにしてもよい。フレームを間引きする場合には、前述したように、例えば、3本間引いた4分の1ずつのフレームを4つのプレーンに分けて書き込むようにする。また、PWM方式の場合には、1走査線単位の画像データを連続する4本のラインで表し、表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4とで1フレームを表す。
【0046】
前記キャッシュ/時間変調切替部44は、高速表示時にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出された画像データを書き込み切替部42に戻し、多階調表示時にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出した画像データを時間変調階調変換部43に送る。
【0047】
従って、本実施形態のビデオカードによれば、メモリセルアレイのオフスクリーンメモリをキャッシュ用又は時間変調用に切り替えるようにしたため、交換しなくても、高速表示と多階調表示とに対応することができるようになり、ユーザの負担を軽減することもできる。
【0048】
なお、前記実施形態では、前記オフスクリーンメモリには、キャッシュ用の画像データ又は多階調表示のための階調データをアプリケーションに応じて切り替えて記憶する場合を説明したが、これに限らず、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に応じて記憶するデータ種類を切り替えるようにすればよい。また、その切替数も2つに限ることなく、3つ以上でもよい。
【0049】
なお、本実施形態のビデオカードでは、メモリセルアレイのオフスクリーンメモリをキャッシュ用及び時間変調用の両方に対応するようにしているが、時間変調用のみに対応することができるようにしてもよい。従来から知られているビデオカードでは、時間変調はCPU側で処理されて、時間変調された画像データが順にメモリセルアレイの表示用メモリに書き込まれて、読み出されていくようにしていたため、多階調表示に対応するためには、時間変調用のソフトが必要であった。しかし、前述したように、ビデオカード側で時間変調するようにすると、ユーザは、一度ビデオカードをセットすれば対応することができるため、ソフトのインストールの手間を省くことができる。
【0050】
また、本実施形態のビデオカードでは、オフスクリーンメモリ2,3,4から読み出した画像データをLCD70側に直接転送するようにしてもよい。例えば、まず、メモリセルアレイ41では、表示用メモリ1から画像データを読み出してLCD70側に転送し、次に、オフスクリーンメモリ2から画像データを読み出してLCD70側に転送し、オフスクリーンメモリ3,4から順に画像データを読み出してLCD70側に転送し、再び、表示用メモリ1から順に繰り返して読み出すようにしてもよい。この場合には、書き込み切替部42は、メインメモリ30から転送されてくる画像データを読み出しの終わった表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4に順に書き込んでいく。そして、選択スイッチ46が、読み出しと書き出しのタイミングを制御する。
【0051】
また、本実施形態では、オフスクリーンメモリをキャッシュ用又は時間変調用として使用する場合を説明したが、オフスクリーンメモリの利用はこれらだけに限らない。例えば、前述したキャッシュと異なる方法としては、前回以前に表示した画像データをオフスクリーンメモリにキャッシュしておき、再度表示する必要が迫られたときに、オフスクリーンメモリから読み出して表示するようにしてもよい。
【0052】
また、本実施形態では、切替選択がキャッシュモードと時間変調モードとの2種類の場合を説明したが、その種類も3種類以上でもよい。また、本実施形態では、オフスクリーンメモリの数を3プレーンのものとして説明したが、その数もこれに限らず、1プレーン、2プレーン又は4プレーン以上のものでもよい。また、本実施形態では、割り当ててあるオフスクリーンメモリの全てを使用する場合を説明したが、適宜使用するオフスクリーンメモリを選択したり、選択数を設定することができるようにしてもよい。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像転送装置によれば、表示画像に応じてオフスクリーンメモリに記憶するデータ種類を変更するようにしたため、キャッシュ用、多階調表示用などの用途に応じた画像をディスプレイに表示することができる。そのため、従来の画像転送装置のように交換作業を行う必要もないため、ユーザの負担を軽くすることにもなる。
【0054】
したがって、本発明によれば、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に対応することができるビデオカードなどの画像転送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の画像転送装置を搭載する画像表示システムの構成を説明するブロック図である。
【図2】本発明の実施形態の画像転送装置としてのビデオカードの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 表示用メモリ
2,3,4 オフスクリーンメモリ
10 CPU
20 HD
30 メインメモリ
40 ビデオカード
41 メモリセルアレイ
42 書き込み切替部
43 時間変調階調変換部
44 キャッシュ/時間変調切替部
45 LUT
46 選択スイッチ
50 階調電源
60 データドライバ
70 LCD
71 LCDパネル
80 ゲートドライバ
90 ゲート電源
100 画像表示システム
110 パーソナルコンピューター本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置に関し、特に、上位装置としてのCPU(central processing unit )が実行するアプリケーションに応じてディスプレイの表示を変えるのに有用な技術である。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像転送装置は、フレームメモリやフレームバッファと呼ばれている。この画像転送装置は、マザーボード自体に搭載されるタイプやマザーボードと別体のビデオカードとしてマザーボードに接続する拡張スロットに挿入されるタイプなどが知られている。画像転送装置には、マトリックス構造の記憶素子群からなるメモリセルアレイが備えられている。
【0003】
このメモリセルアレイには、実際にディスプレイに表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、この表示用メモリとは別の記憶領域であるオフスクリーンメモリとの少なくとも2プレーンを割り当てるものがある。そのオフスクリーンメモリは、画像のキャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途として使用されている。例えば、表示用メモリには、画像データを記憶し、オフスクリーンメモリには、動画像情報を記憶しオーバレイ表示するようにした画像転送装置も知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−47630号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の画像転送装置では、オフスクリーンメモリの設定が装置毎にそれぞれ個別に行われているため、アプリケーションに応じて装置自体を交換しなければ適切な表示を行うことができないという問題点があった。そのため、例えば、パーソナルコンピューターの拡張スロットに高速表示のためのキャッシュ用に設計・製造されているビデオカード(画像転送装置)が装着されている場合に、静止画のように多階調表示するのが好ましい静止画像表示アプリケーションを動作させるときには、そのままでは多階調表示を行うのに適切な記憶容量をビデオカード側に確保できないため、表示が遅くなったり適切な階調を表現できなくなったりするという問題点があった。また、この問題点を解決するためには、多階調表示用に設計・製造されているビデオカードに交換しなければならなかったため、交換作業が煩雑となってしまうという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであって、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に対応することができるビデオカードなどの画像転送装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の目的を達成するために、上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置であって、ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイと、高速表示が必要な場合及び静止画多階調表示が必要な場合に応じて前記オフスクリーンメモリに記憶するデータの種類を切り替える切替手段と、を有することを特徴とする画像転送装置を提供する。
【0008】
なお、前記切替手段は、手動により、又は、アプリケーションの設定に基づいて自動的にデータの種類を切り替えればよい。アプリケーションの設定による場合には、例えば、プログラム内にデータ種類を区別するフラグを含めておき、そのフラグを認識することによって行えばよい。
【0009】
前記オフスクリーンメモリは、高速表示が必要な場合にはキャッシュ用の画像データを記憶し、又は、静止画多階調が必要な場合には多階調表示のための階調データを記憶するようにデータの種類を切り替えて記憶する。前記多階調表示の場合には、表示用メモリとオフスクリーンメモリとで時間変調すればよい。また、前記時間変調は、ディスプレイの表示周波数に対するメモリセルアレイのプレーン数に応じて行うのが好ましい。また、前記オフスクリーンメモリをキャッシュ用に使用する場合には、前記オフスクリーンメモリに次回以降表示する画像データを順次記憶しておき、順次前記表示用メモリに転送すればよい。
【0010】
なお、本発明は、ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイを有し、前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリとで時間変調してディスプレイに画像を表示する画像転送装置も提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を適宜参照することによって、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施形態によって限定されず、本発明の構成と実質的に同一の構成も本発明の範囲に含む。
【0012】
図1は、本発明の実施形態の画像転送装置を搭載する画像表示システムの構成を説明するブロック図である。
この画像表示システム100は、各種プログラムの実行、特に、画像表示処理のためのデバイスドライバを実行するCPU10と、このCPU10が実行する各種プログラムや画像データ等の各種データを格納するハードディスク(HD)20と、このHD20から読み出した各種プログラムや処理前及び処理後の各種データを一時記憶するメインメモリ30と、このメインメモリ30から転送される画像データを一時記憶し、主走査線単位で画像データを読み出して次段へ画像データを転送するフレームメモリとしてのビデオカード40とを主に有している。
【0013】
さらに、この画像表示システム100は、前記ビデオカード40から転送されたデジタルデータとしての画像データを電圧値に変換する際の基準電圧(階調電圧)を発生する階調電源50と、走査線単位毎の画像データ列を図示しないシフトレジスタによってバッファするデータドライバ60と、このデータドライバ60に一時保持された走査線毎の画像データ列を走査させて画像を表示するLCD(Liquid Crystal Display) 70と、前記データドライバ60のシフトレジスタに一時記憶された画像データ列の走査線を選択して表示タイミングを取る制御信号を送るゲートドライバ80と、このゲートドライバ80に電源を供給するゲート電源90とを主に有している。
【0014】
前記CPU10は、特に、画像表示処理のためのデバイスドライバを実行し、前記HD20から画像データをピックアップしてアドレスに従って走査線構成順に並べ各種制御信号とともに前記ビデオカード40にバースト転送又はシングル転送する。前記HD20は、特に、前記デバイスドライバと対象の画像データとを記憶する。ここでは、このHD20を例に挙げてあるが、これに限らず、その他の記憶媒体であってもよい。前記メインメモリ30は、CPU10がアクセスすることによって、前記HD20から読み出した各種プログラムや処理前及び処理後の各種データを一時記憶して、CPU10に各種画像処理を行わせる。
【0015】
前記ビデオカード40は、前記HD20から読み出されて転送された画像データを走査線単位でLCD70にバースト転送する手段であり、フレームメモリと呼ばれる。このビデオカード40は、前記CPU10と前記LCD70との間に配置され、前記CPU10から転送される画像データを一旦バッファしてから前記LCD70側に転送する。ビデオカード40には、メモリ領域(後述する「メモリセルアレイ」)にアドレス順に画像データ列が書き込まれる。そして、ビデオカード40では、前記LCD70の走査タイミングに合わせて走査線毎の画像データ列がメモリ領域から読み出され、LCD70に転送される。画像データ列は、前記データドライバ60に走査線単位で転送される。また、これと同期して、対応する走査線を選択する制御信号が、前記ゲートドライバ80に転送される。
【0016】
また、このビデオカード40は、その詳細を後述するように、メモリセルアレイに表示用メモリとオフスクリーンメモリとを割り当ててあり、特に、オフスクリーンメモリに記憶するデータの種類を変更することができるようにしてある。例えば、後述するように、ビデオカード40は、高速表示が必要な時はキャッシュ用としてオフスクリーンメモリを使用し、静止画多階調表示が必要な時は時間変調用としてオフスクリーンメモリを使用するように切替可能な手段を持ち、オフスクリーンメモリに記憶するデータ種類を変更する。
【0017】
なお、ビデオカード40では、前記CPU10から送られてくる垂直同期信号や水平同期信号やデータ転送クロックやデータイネーブル信号を基に、各種の制御信号が生成され、前記階調電源50や前記データドライバ60や前記ゲートドライバ80のそれぞれに各種の制御信号が送られている。
【0018】
前記階調電源50は、前記ビデオカード40から転送されたデジタルデータとしての画像データを電圧値に変換する際の基準電圧(階調電圧)を発生する手段である。例えば、この階調電源50は、画像データが「1」を表す画素である場合には、データドライバ60からLCD70の図示しないゲート電極に所定電圧を印加するための電源を供給する。
【0019】
前記データドライバ60は、走査線単位毎の画像データ列を図示しないシフトレジスタによってバッファする手段である。このデータドライバ60は、走査線単位で転送されてきた画像データを画素毎に図示しないシフトレジスタにバッファし、前記ゲートドライバ80から印加されたラインの走査線毎に画像を表示していく。
【0020】
前記LCD70は、前記データドライバ60に一時保持された走査線毎の画像データ列を前記ゲートドライバ80からの制御信号(ゲート信号)によって走査して画像を表示する手段である。
【0021】
前記ゲートドライバ80は、前記データドライバ60の図示しないシフトレジスタにバッファされた画像データ列を表示させるラインの走査線を選択して表示タイミングを取る制御信号を送る手段である。
【0022】
前記ゲート電極90は、前記ゲートドライバ80に所定電圧の電源を供給する手段である。
【0023】
なお、一般に、前記CPU10と前記HD20と前記メインメモリ30と前記ビデオカード40とは、一体の筐体内に搭載されてパーソナルコンピューター本体110を構成する。また、前記階調電源50と前記データドライバ60と前記LCD70と前記ゲートドライバ80と前記ゲート電極90とは、一体の筐体内に搭載されてLCDパネル71を構成する。
【0024】
図2は、本発明の実施形態の画像転送装置としてのビデオカード40の構成を示すブロック図である。
このビデオカード40は、4つのプレーンに表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当てたメモリセルアレイ41と、前記メインメモリ30側から転送される画像データを前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリ2,3,4とに割り振る書き込み切替部42と、プレーン数に応じて時間変調を行う時間変調階調変換部43と、キャッシュ用として選択されている場合にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出されたデータを順次表示用メモリ1に移し、時間変調を行う場合には順次前記時間変調階調変換部43にデータを送るキャッシュ/時間変調切替部44と、濃度変換を行って階調補正を行うルックアップテーブル(LUT)45と、キャッシュ又は時間変調を選択する選択スイッチ46(切替手段)と、を主に有している。
【0025】
前記メモリセルアレイ41は、マトリックス構造の記憶素子群を配置して構成されている。記憶素子としては、キャパシタが用いられ、電荷の充放電によってデータを記憶する。その充放電の切替は、トランジスタなどのスイッチング素子によって行う。このメモリセルアレイ41は、具体的には、例えば、所定時間毎に記憶されているデータをリフレッシュして書き直すDRAM(Dynamic RandomAccess Memory)でも、データが継続的に保持されるSRAM(Static Random Access Memory )でもよい。
【0026】
以下、ここでは、このメモリセルアレイ41は、DRAMとして説明する。この場合には、このメモリセルアレイ41では、書き込み動作、読み出し動作及びリフレッシュ動作を繰り返し行う。これらの動作は、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の区別しないで行う。つまり、このメモリセルアレイ41では、書き込み切替部42から送られてくる画像データを表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4のそれぞれに書き込み、次に、それぞれから画像データを読み出し、それぞれをリフレッシュする。
【0027】
このメモリセルアレイ41は、LCD70の画素数に相当する同じ記憶素子数毎(同じ大きさ)の4プレーンに記憶領域を分け、そのうちの1プレーンに表示用メモリ1を割り当て、残りの3プレーンにオフスクリーンメモリ2,3,4を割り当ててある。つまり、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の各プレーンは、LCD70の画素数分の記憶素子を割り当ててある。また、本実施形態では、1つのプレーンは、28階調を表示するだけの画像データを記憶する容量とする。
【0028】
前記書き込み切替部42は、メインメモリ30から転送されてくる画像データをメモリセルアレイ41の表示用メモリ1に書き込み、書き込み切替部42は、高速表示(キャッシュモード)又は多階調表示(時間変調モード)かによって、オフスクリーンメモリ2,3,4への書き込み処理を切り替える。
【0029】
前記時間変調階調変換部43は、多階調表示時に前記キャッシュ/時間変調切替部44を介して送られてくるオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出された画像データを時間変調してLUT45に送る(時間変調モード時)。
【0030】
前記キャッシュ/時間変調切替部44は、オフスクリーンメモリ2,3,4をキャッシュ用に使用する場合には、これらから読み出した画像データを前記書き込み切替部42に戻し(キャッシュモード)、時間変調する場合には、これらから読み出した画像データを前記時間変調階調変換部43に送る(時間変調モード)。
【0031】
前記LUT45は、濃度変換を行って階調補正を行う手段であり、インデックスカラーのピクセルを選択されたトゥルーカラーの値のセットに配置するためや、γ補正の演算などを行う。また、このLUT45は、前記オフスクリーンメモリ2,3,4をキャプチャ用として使用するときには8[bit/pixel] となるテーブルであり、多階調表示用として使用するときには10[bit/pixel] となるテーブルである。なお、このLUT45は、ハードウェア的に回路によって構成しても、ソフトウェア的にプログラムによって構成するもののいずれでもよい。従って、画像データは、このLUT45を介することによって、設定された輝度、コントラスト、γ補正に対応してLCD70に表示されることになる。
【0032】
前記選択スイッチ46は、CPU10から送られてくる選択指令によって、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とを制御する。例えば、この選択スイッチ46は、選択指令が高速表示の場合には、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とをオフスクリーンメモリ2,3,4をキャッシュ用に使用するキャッシュモードにする。また、この選択スイッチ46は、選択指令が多階調表示の場合には、前記書き込み切替部42と前記時間変調階調変換部43と前記キャッシュ/時間変調切替部44とをオフスクリーンメモリ2,3,4を時間変調用に使用する時間変調モードにする。
【0033】
なお、CPU10から送られてくる選択指令は、対象画像の表示のたびにユーザが図示しないキーボードやポインティングデバイスを使用して指定するようにしても(以下「手動指定」と呼ぶ。)、アプリケーションプログラム中に予め設定しておいてもよい(以下「自動指定」と呼ぶ。)。前記手動指定の場合には、CPU10では、指定を誘導する誘導プログラムを実行して、LCD70の画面上に指定を促すボタンや入力フィールドを表示して、ユーザに入力させるようにすればよい。また、自動指定の場合には、例えば、JPEG等の静止画の拡張子のときには多階調表示であることが好ましいため、その拡張子を登録しておき、表示対象の画像データが登録拡張子か否かを判断して、選択指令を生成するようにすればよい。また、画像データ列のヘッダやフッダなどに、高速描画が必要なデータか、多階調表示が必要なデータかを区別するフラグを付加してHDなどに記憶しておき、表示時に、そのフラグを確認して、オフスクリーンメモリをキャッシュとして使用するか多階調表示として使用するかを判別するようにしてもよい。
【0034】
以下、高速表示時及び多階調表示時のメモリセルアレイ41の画像データの読み出し動作及び書き込み動作(リード・ライト動作)を説明する。
高速表示の場合には、CPU10は、キャッシュモードで動作させるように選択スイッチ46に選択指令を出す。すると、選択スイッチ46は、書き込み切替部42と時間変調階調変換部43とキャッシュ/時間変調切替部44とをキャッシュモードにする。その後、メインメモリ30から画像データがビデオカード40に転送されてくる。画像データは、書き込み切替部42に入力され、メモリセルアレイ41の表示用メモリ1に書き込まれていく。
【0035】
また、CPU10では、転送する画像データが無い場合などに適当なタイミングで、ビデオカード40に多用するキャラクタなどの画像データを転送する。すると、ビデオカード40では、書き込み切替部42が、メモリセルアレイ41の空いているオフスクリーンメモリ2,3,4にキャラクタなどの画像データを書き込んでいく。
【0036】
そして、オフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれたキャラクタの画像データを表示するときには、キャッシュ/時間変調切替部44は、対象のキャラクタの画像データをオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出して、書き込み切替部42に送る。そして、書き込み切替部42は、表示用メモリ1の該当するアドレスにキャラクタの画像データを書き込む。なお、このとき、CPU10は、そのキャラクタを書き込むアドレスだけをビデオカード40側に転送する。そして、ビデオカード40では、表示用メモリ1から読み出された画像データがLUT45を介しLCD70に転送されて表示されることになる。
【0037】
このように、メモリセルアレイ41のオフスクリーンメモリ2,3,4に予め多用するキャラクタを書き込んでおくことによって、キャラクタの画像データの転送時間だけ表示が高速になる。一般に、オフスクリーンメモリ2,3,4からの読出速度が、CPU10側からビデオカード40への転送速度よりも速いからである。
【0038】
一方、多階調表示の場合には、CPU10は、時間変調モードで動作させるように選択スイッチ46に選択指令を出す。すると、選択スイッチ46は、書き込み切替部42と時間変調階調変換部43とキャッシュ/時間変調切替部44とを時間変調モードにする。その後、メインメモリ30から画像データがビデオカード40に転送されてくる。画像データは、書き込み切替部42に入力され、メモリセルアレイ41の表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれていく。
【0039】
このとき、CPU10では、1フレームを4つに間引きした画像データを生成し、間引きされた画像データ毎にビデオカード40側に転送していく。そのため、ビデオカード40では、書き込み切替部42が転送されてくる間引きされた画像データを順に表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込んでいくことになる。その画像データの間引きされた部分には、階調データが加わることになる。
【0040】
そして、表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4に書き込まれた画像データは、時間変調されてLCD70に転送されて、1フレーム分の多階調の画像を表示する。
【0041】
ところで、「多階調」とは、少なくとも3つ以上の階調をいう。また、「時間変調」とは、時分割駆動により単位時間当たりの表示期間を変えて階調を制御することによって多階調を表現することをいう。この時間変調は、パルス幅階調制御方式(PWM(Pulse Width Modulation)方式)と、フレーム間引き階調制御方式(FRC(Frame Rate Control)方式)とが一般に液晶駆動方式として知られている。前記PWM方式は、電圧印加の時間を階調レベルごとに変えることによって、1フレーム内でライン毎に、階調データに合わせた時間だけオン/オフ波形を液晶に加えて中間調を実現する方式である。前記FRC方式は、フレーム間引きと呼ばれているもので、フレーム毎に階調データに合わせて電圧をオン/オフ制御し、液晶の残像を応用して中間調を実現する方式である。
【0042】
そこで、本実施形態では、例えば、8ビットの画像データがメインメモリ30からビデオカード40に転送されたときに、10ビットの画像データとしてLCD70に表示させるように時間変調する。この実施形態の時間変調では、メモリセルアレイ41が4プレーンを割り当ててあるため、オフスクリーンメモリ2,3,4を多階調表示時に全て使用すると、表示用メモリ1及びオフスクリーンメモリ2,3,4の4プレーンが、LCD70に表示する画像データとして使用することになる。
【0043】
例えば、LCD70の表示周波数が60[Hz]で、プレーン数が4のときには、まず、表示用メモリ1から0.25秒間で15回だけ読み出し、次に、メモリセルアレイ2から0.25秒間で15回だけ読み出し、続けて、メモリセルアレイ3から0.25秒間で15回だけ読み出し、最後に、メモリセルアレイ4から0.25秒間で15回だけ読み出して、LUT45を介してLCD70に画像データを順に転送する。LCD70では、転送されてくる4つの間引きされた画像データを順に表示し、残像現象を利用して、多階調の画像を表示する。すると、各プレーンには、28階調毎に書き込まれ、4プレーンから読み出された画像データによってLCD70に表示することによって、10ビットの1024階調を表現する。
【0044】
つまり、表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4の各プレーンにはそれぞれ28階調ずつの画像データが転送され、それぞれのプレーンから20[Hz]で読み出すことによって、28の4倍の階調(4×28=210=1024階調)が表現される。
【0045】
なお、時間変調は、前述したように、PWM方式でもよいし、又は、FRC方式で行うようにしてもよい。フレームを間引きする場合には、前述したように、例えば、3本間引いた4分の1ずつのフレームを4つのプレーンに分けて書き込むようにする。また、PWM方式の場合には、1走査線単位の画像データを連続する4本のラインで表し、表示用メモリ1とオフスクリーンメモリ2,3,4とで1フレームを表す。
【0046】
前記キャッシュ/時間変調切替部44は、高速表示時にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出された画像データを書き込み切替部42に戻し、多階調表示時にはオフスクリーンメモリ2,3,4から読み出した画像データを時間変調階調変換部43に送る。
【0047】
従って、本実施形態のビデオカードによれば、メモリセルアレイのオフスクリーンメモリをキャッシュ用又は時間変調用に切り替えるようにしたため、交換しなくても、高速表示と多階調表示とに対応することができるようになり、ユーザの負担を軽減することもできる。
【0048】
なお、前記実施形態では、前記オフスクリーンメモリには、キャッシュ用の画像データ又は多階調表示のための階調データをアプリケーションに応じて切り替えて記憶する場合を説明したが、これに限らず、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に応じて記憶するデータ種類を切り替えるようにすればよい。また、その切替数も2つに限ることなく、3つ以上でもよい。
【0049】
なお、本実施形態のビデオカードでは、メモリセルアレイのオフスクリーンメモリをキャッシュ用及び時間変調用の両方に対応するようにしているが、時間変調用のみに対応することができるようにしてもよい。従来から知られているビデオカードでは、時間変調はCPU側で処理されて、時間変調された画像データが順にメモリセルアレイの表示用メモリに書き込まれて、読み出されていくようにしていたため、多階調表示に対応するためには、時間変調用のソフトが必要であった。しかし、前述したように、ビデオカード側で時間変調するようにすると、ユーザは、一度ビデオカードをセットすれば対応することができるため、ソフトのインストールの手間を省くことができる。
【0050】
また、本実施形態のビデオカードでは、オフスクリーンメモリ2,3,4から読み出した画像データをLCD70側に直接転送するようにしてもよい。例えば、まず、メモリセルアレイ41では、表示用メモリ1から画像データを読み出してLCD70側に転送し、次に、オフスクリーンメモリ2から画像データを読み出してLCD70側に転送し、オフスクリーンメモリ3,4から順に画像データを読み出してLCD70側に転送し、再び、表示用メモリ1から順に繰り返して読み出すようにしてもよい。この場合には、書き込み切替部42は、メインメモリ30から転送されてくる画像データを読み出しの終わった表示用メモリ1、オフスクリーンメモリ2,3,4に順に書き込んでいく。そして、選択スイッチ46が、読み出しと書き出しのタイミングを制御する。
【0051】
また、本実施形態では、オフスクリーンメモリをキャッシュ用又は時間変調用として使用する場合を説明したが、オフスクリーンメモリの利用はこれらだけに限らない。例えば、前述したキャッシュと異なる方法としては、前回以前に表示した画像データをオフスクリーンメモリにキャッシュしておき、再度表示する必要が迫られたときに、オフスクリーンメモリから読み出して表示するようにしてもよい。
【0052】
また、本実施形態では、切替選択がキャッシュモードと時間変調モードとの2種類の場合を説明したが、その種類も3種類以上でもよい。また、本実施形態では、オフスクリーンメモリの数を3プレーンのものとして説明したが、その数もこれに限らず、1プレーン、2プレーン又は4プレーン以上のものでもよい。また、本実施形態では、割り当ててあるオフスクリーンメモリの全てを使用する場合を説明したが、適宜使用するオフスクリーンメモリを選択したり、選択数を設定することができるようにしてもよい。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像転送装置によれば、表示画像に応じてオフスクリーンメモリに記憶するデータ種類を変更するようにしたため、キャッシュ用、多階調表示用などの用途に応じた画像をディスプレイに表示することができる。そのため、従来の画像転送装置のように交換作業を行う必要もないため、ユーザの負担を軽くすることにもなる。
【0054】
したがって、本発明によれば、キャッシュ用、デュアルプレーン表示用、複数のキャラクタ保存用、色彩データ保存用などの多種な用途に対応することができるビデオカードなどの画像転送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の画像転送装置を搭載する画像表示システムの構成を説明するブロック図である。
【図2】本発明の実施形態の画像転送装置としてのビデオカードの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 表示用メモリ
2,3,4 オフスクリーンメモリ
10 CPU
20 HD
30 メインメモリ
40 ビデオカード
41 メモリセルアレイ
42 書き込み切替部
43 時間変調階調変換部
44 キャッシュ/時間変調切替部
45 LUT
46 選択スイッチ
50 階調電源
60 データドライバ
70 LCD
71 LCDパネル
80 ゲートドライバ
90 ゲート電源
100 画像表示システム
110 パーソナルコンピューター本体
Claims (7)
- 上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置であって、
ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイと、
高速表示が必要な場合及び静止画多階調表示が必要な場合に応じて前記オフスクリーンメモリに記憶するデータの種類を切り替える切替手段と、を有することを特徴とする画像転送装置。 - 前記切替手段は、手動により、又は、アプリケーションの設定に基づいて自動的にデータの種類を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の画像転送装置。
- 前記オフスクリーンメモリは、高速表示が必要な場合にはキャッシュ用の画像データを記憶し、又は、静止画多階調が必要な場合には多階調表示のための階調データを記憶するようにデータの種類を切り替えて記憶することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像転送装置。
- 前記多階調表示の場合には、表示用メモリとオフスクリーンメモリとで時間変調することを特徴とする請求項3に記載の画像転送装置。
- 前記時間変調は、ディスプレイの表示周波数に対するメモリセルアレイのプレーン数に応じて行うことを特徴とする請求項4に記載の画像転送装置。
- 前記オフスクリーンメモリをキャッシュ用に使用する場合には、前記オフスクリーンメモリに次回以降表示する画像データを順次記憶しておき、順次前記表示用メモリに転送することを特徴とする請求項3に記載の画像転送装置。
- 上位装置の処理速度とディスプレイでの表示速度との相異による転送速度の違いを緩衝する画像転送装置であって、
ディスプレイに実際に表示する画像データの記憶領域として使用する表示用メモリと、用途に応じた種類のデータの記憶領域として使用する少なくとも1つのオフスクリーンメモリとを割り当てたメモリ空間を有するメモリセルアレイを有し、前記表示用メモリと前記オフスクリーンメモリとで時間変調してディスプレイに画像を表示することを特徴とする画像転送装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |