JP2005202218A - Image data processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の表示画像データに他の画像データを重ねて表示する場合にデータの処理を行なう画像データ処理装置に関する。 The present invention relates to an image data processing apparatus for processing data when displaying other image data superimposed on predetermined display image data.
例えば、カーナビゲーション装置のディスプレイに表示される画像には、地図データを背景画像として様々な文字情報を重ねて表示するパターンが多い。そして、このように2つの画像データを重ねて表示する場合には、両者の境界部分がギザギザ状になるエイリアスが発生して文字が見え辛くなることがある。そのような問題を回避するには、両者の境界部分を多階調化するデータ処理(所謂ブレンド処理)を行なうことが有効である。また、このようなブレンド処理は、背景画像に対して文字を透かしたような状態で表示させる場合にも用いられる。 For example, many images displayed on the display of a car navigation device have a pattern in which various character information is superimposed and displayed with map data as a background image. When two pieces of image data are displayed so as to overlap with each other in this way, an alias having a jagged shape at the boundary between the two images may occur, making it difficult to see the characters. In order to avoid such a problem, it is effective to perform data processing (so-called blend processing) that multi-tones the boundary portion between the two. Such a blending process is also used when displaying a background image in a state where characters are watermarked.
しかしながら、画面に表示される全ての重畳画像データについて、CPUがソフトウエアによってブレンド処理を行なおうとすると、CPUの処理能力が極めて大きく割かれることになる。その結果、画面表示速度が低下したり、CPUが行なうその他の処理速度も低下することが想定される。
例えば、特許文献1には、CPUに極力負担をかけることなく上述のようなブレンド処理を行なうようにした画像処理システムが開示されている。図4は、その概略構成をブロック図で表したものである。即ち、CPU1とメモリ2との間に、グラフィックプロセッサ3を介在させ、画像表示に必要な演算処理はできるだけグラフィックプロセッサ3に負担させるようにしている。
However, if the CPU tries to perform blend processing by software for all the superimposed image data displayed on the screen, the processing capability of the CPU will be greatly reduced. As a result, it is assumed that the screen display speed decreases and other processing speeds performed by the CPU also decrease.
For example,
CPU1は、文字描画やブレンド処理(アンチ・エイリアス処理)を行わせるためのコマンドをコマンド領域4にセットすると共に、そのコマンドを実行するために必要な文字データや座標データなども併せてセットする。すると、グラフィックプロセッサ3は、それらのコマンド並びにデータに基づき、座標計算部5において画像表示のための座標計算を行い、ブレンド計算部6においてブレンド処理に必要な計算を行う。そして、必要な処理を施した画像データは、メモリコントローラ7を介してメモリ2に書き込まれる。
特許文献1に開示された技術によれば、CPU1の処理負担は確かに大きく軽減される。しかしながら、グラフィックプロセッサ3を構成するにはかなりのコスト上昇が想定されるため、どのような製品においても適用が可能な技術であるとは言えない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コスト上昇を抑制しつつ、CPUによるソフトウエアの処理負担を軽減することができる画像データ処理装置を提供することにある。
According to the technique disclosed in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image data processing apparatus capable of reducing the software processing burden of the CPU while suppressing an increase in cost.
本発明の画像データ処理装置によれば、CPUは、ソフトウエア(プログラム)によって画像データを表示手段に表示させるための座標計算を行い、座標計算した結果のアドレス及びデータをバッファに書き込む。そして、データ処理回路は、バッファに前記アドレス及びデータが書き込まれると同一アドレスのデータを画像メモリより読み出して、その読み出したデータとバッファに書き込まれたデータとを所定の比率で混合してから画像メモリに書き戻す。 According to the image data processing apparatus of the present invention, the CPU performs coordinate calculation for displaying image data on the display means by software (program), and writes the address and data of the coordinate calculation result in the buffer. Then, when the address and data are written in the buffer, the data processing circuit reads the data at the same address from the image memory, mixes the read data and the data written in the buffer at a predetermined ratio, and then reads the image. Write back to memory.
即ち、CPUはソフトウエアによって座標計算を行い、2つの画像データを所定の比率で混合して画像メモリに書き戻す処理は、外部のハードウエアであるデータ処理回路によって行われる。従って、データ処理回路の構成は比較的簡単になるから、コスト上昇を抑制した上で、CPUによるソフトウエアの処理負担を軽減することが可能となる。 That is, the CPU performs coordinate calculation by software, and the process of mixing two image data at a predetermined ratio and writing them back to the image memory is performed by a data processing circuit that is external hardware. Therefore, since the configuration of the data processing circuit is relatively simple, it is possible to reduce the software processing load by the CPU while suppressing an increase in cost.
以下、本発明を、車両用ナビゲーション装置のディスプレイ(表示手段)に画像データを表示させる画像データ処理装置に適用した場合の一実施例について図1乃至図3を参照して説明する。図1は、画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。画像データ処理装置11は、CPU12,CPUインターフェイス(IF)13,FIFO(First In First Out,バッファ)14,ブレンド処理回路(データ処理回路)15,メモリコントローラ16及びメモリ(画像メモリ)17によって構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image data processing apparatus that displays image data on a display (display means) of a vehicle navigation apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the image data processing apparatus. The image data processing device 11 includes a
CPU12は、ディスプレイ(図示せず)に画像データを表示させるための座標計算を行い、その計算結果であるアドレスと画像データとをCPUインターフェイス13を介してFIFO14に書き込む。FIFO14は、アドレスFIFO14A,データFIFO14D,FIFOコントローラ14Cで構成されている。アドレスFIFO14Aには、CPU12によって出力された書込みアドレスが複数保持され、データFIFO14Dには、CPU12によって出力された書込みデータが複数保持される。FIFOコントローラ14Cは、FIFO14側よりブレンド処理回路15,メモリコントローラ16側へのアドレス及びデータの出力などを制御するハードウエアである。
The
ブレンド処理回路15は、オフセットアドレスレジスタ(offset address)18,ブレンド値レジスタ19及び20,加算器21及び22,乗算器23及び24,リミッタ25で構成されている。オフセットアドレスレジスタ18は、アドレスFIFO14Aのビット幅を削減すするためにオフセットアドレス値をセットするレジスタであり、そのオフセットアドレス値と、アドレスFIFO14Aより出力されたアドレス値とが加算器21で加算されて、メモリ17側に出力される。
The blend processing circuit 15 includes an offset address register (offset address) 18,
ブレンド値レジスタ19(Blend value1)及び20(Blend value2)は、後述するように、例えばメモリ17に記憶されている背景画像のデータと、その背景画像データに重畳させてCPU12が表示させようとして出力する文字情報の画像データとのブレンド率を設定するためのレジスタである。例えば、図2に概念的に示すように、ブレンド率をα%とする場合、レジスタ19にはデータ「α/100」をセットし、レジスタ20にはデータ「(100−α)/100」をセットする。尚、例えばレジスタ19,20のビット幅が8ビットである場合、上記の「100」は「255」となる(勿論、αも8ビットデータに応じた値となる)。
As will be described later, the blend value registers 19 (Blend value 1) and 20 (Blend value 2) output, for example, the background image data stored in the memory 17 and the
データFIFO14Dより読み出されたデータ(上記の例では文字情報のデータ)には、乗算器23によってレジスタ19にセットされたブレンド値が乗算される。そして、メモリ17より読み出されたデータ(上記の例では背景画像のデータ)には、乗算器24によってレジスタ20にセットされたブレンド値が乗算される。そして、乗算器23,24の出力データは加算器22に出力されて加算されると、リミッタ25を介してメモリ17に対する書込みデータとして出力される。リミッタ25は、加算器22の演算結果が設定ビット幅をオーバーフローした場合に、その設定ビット幅の最大値で演算結果をクリップする作用をなす。
The data read from the
メモリ17は、例えばDRAMで構成されており、メモリコントローラ16は、メモリ17に対するアドレスマルチプレックス処理やリフレッシュ管理を行うと共に、リード/ライトサイクルの制御を行うハードウエアである。また、メモリコントローラ16は、メモリ17に書き込まれた画像データを読み出し、駆動回路を介してディスプレイに表示させるための描画制御回路(ハードウエア)とのアクセス調停も行うようになっている。
The memory 17 is composed of, for example, a DRAM, and the
次に、本実施例の作用について図3も参照して説明する。図3は、CPU12が既にメモリ17に書き込まれている背景画像データに文字情報などの画像データを重畳して表示させる場合の処理の流れを示すシーケンス図である。先ず、CPU12は、ブレンド処理回路15におけるオフセットアドレスレジスタ18にオフセットアドレス値を書き込む(a)。続いて、ブレンド値レジスタ19,20に重畳画像データのブレンド率に応じたデータを上述したようにセットする(b)。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sequence diagram showing a flow of processing when the
次に、CPU12は画像データを表示させるための座標計算を行い(c)、その計算を終了すると、計算結果のアドレスよりオフセットアドレスを減じたアドレスに重畳画像データ(1)をFIFO14に書き込む(d)。更に、CPU12は、次の画像データ(2)について座標計算を行い、計算結果のアドレスに重畳画像データ(2)をFIFO14に書き込む。これらの処理を、表示画像に対応した所定のデータ量(x)に達するまで順次繰り返す。
Next, the
CPU12によって重畳画像データ(1)がFIFO14に書き込まれると、FIFOコントローラ14Cは、アドレスFIFO14Aに書き込まれたアドレスを読み出してブレンド処理回路15に出力すると共に、メモリコントローラ16に対してリード・モディファイ・ライト(RMW)サイクル開始の要求(request)を出力する(e)。この時、ブレンド処理回路15では、アドレスFIFO14Aより読み出されたアドレス値にオフセットアドレスレジスタ18のアドレス値が加算されて、メモリコントローラ16側に出力される。また、FIFOコントローラ14Cは、データFIFO14Dに書き込まれたデータもブレンド処理回路15に出力する(f)。
When the superimposed image data (1) is written into the FIFO 14 by the
メモリコントローラ16は、FIFOコントローラ14CからのRMW開始要求を受けて、メモリ17に対するリードサイクルを行う(g)。そして、読み出されたデータは、ブレンド処理回路15の乗算器24に与えられ(h)、ブレンド(混合)処理が実行される(i)。即ち、乗算器23,24の出力結果が加算器22において加算される。その加算結果は、リミッタ25を介してメモリコントローラ16側に書き込みデータとして出力され、メモリコントローラ16には書込み要求指令が出力される(j)。メモリコントローラ16は、その要求指令を受けてメモリ17にデータを書き込む(k)。
In response to the RMW start request from the
その後、メモリコントローラ16は、FIFO14に対してRMWサイクルが完了したことを示すアクノリッジ信号(1)を返す(l)。すると、FIFOコントローラ14Cは、CPU12によってアドレスFIFO14A,データFIFO14Dに書き込まれている次のアドレス及びデータ(2)を読み出して、上記と同様のプロセスを実行する。
Thereafter, the
以降、FIFOコントローラ14C(及びブレンド処理回路15,メモリコントローラ16)は、アドレスFIFO14A,データFIFO14Dに書き込まれている残りのアドレス及びデータについても順次処理を行う。そして、メモリコントローラ16より最後のデータ(x)に対するRMWサイクルが完了したことを示すアクノリッジ信号(x)が返ると(m)、FIFOコントローラ14Cは、CPU12に対して全てのデータの書込みが終了したことを示す割込み(interrupt)を発生させる(n)。以上で一連の動作が終了する。また、メモリ17に書込まれた画像データは、メモリコントローラ16を介して描画回路により読み出され、ディスプレイの駆動回路に出力されて画像表示が行われる。
Thereafter, the
尚、画像データを重畳させる必要がない場合、例えば、背景画像のデータをメモリ17に書き込むような場合には、ダミーデータのブレンド率を「0」に設定して上記と同様のRMWサイクルを行っても良い。また、別途コントロールレジスタを設けてブレンド処理回路15の機能を停止させ、ライトサイクルのみを行わせても良い。 When it is not necessary to superimpose image data, for example, when writing background image data into the memory 17, the blend rate of dummy data is set to “0” and the same RMW cycle as described above is performed. May be. Alternatively, a separate control register may be provided to stop the function of the blend processing circuit 15 and perform only the write cycle.
以上のように本実施例によれば、CPU12は、ソフトウエア(プログラム)によって画像データをディスプレイに表示させるための座標計算を行い、座標計算した結果のアドレス及びデータをFIFO14に書き込む。そして、ブレンド処理回路15は、FIFO14に前記アドレス及びデータが書き込まれると同一アドレスのデータをメモリ17より読み出し、その読み出したデータとFIFO14に書き込まれたデータとを所定の比率で混合してからメモリ17に書き戻すRMWサイクルを行うようにした。
As described above, according to this embodiment, the
即ち、CPU12はソフトウエアによって座標計算を行い、2つの画像データを所定の比率で混合してメモリ17に書き戻す処理は、外部ハードウエアであるブレンド処理回路15によって行われる。従って、ブレンド処理回路15の構成は比較的簡単になり、コスト上昇を極力抑制した上で、CPU12によるソフトウエアの処理負担を軽減することが可能となる。
That is, the
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
オフセットアドレスレジスタ18やリミッタ25は、個別の設計により必要に応じて設ければ良い。
画像メモリはDRAMに限ることなく、SRAMを用いても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The offset
The image memory is not limited to a DRAM, and an SRAM may be used.
車両用ナビゲーション装置のディスプレイに表示させる画像データの処理に限ることなく、2種類の画像データを所定の比率で混合して表示させるものであれば広く適用することが可能である。 The present invention is not limited to the processing of image data to be displayed on the display of the vehicle navigation device, and can be widely applied as long as two types of image data are mixed and displayed at a predetermined ratio.
図面中、11は画像データ処理装置、12はCPU、14はFIFO(バッファ)、15はブレンド処理回路(データ処理回路)、17はメモリ(画像メモリ)を示す。
In the drawing, 11 is an image data processing device, 12 is a CPU, 14 is a FIFO (buffer), 15 is a blend processing circuit (data processing circuit), and 17 is a memory (image memory).
Claims (1)
前記画像データが書き込まれる画像メモリと、
前記CPUが前記画像メモリに対して出力するアドレス及びデータを保持するためのバッファと、
このバッファに前記アドレス及びデータが書き込まれると、同一アドレスのデータを前記画像メモリより読み出し、前記バッファに書き込まれたデータと前記画像メモリより読み出されたデータとを所定の比率で混合して前記画像メモリに書き戻すように処理するデータ処理回路とを備えたことを特徴とする画像データ処理回路装置。
A CPU for calculating coordinates for displaying image data on the display means;
An image memory in which the image data is written;
A buffer for holding addresses and data output by the CPU to the image memory;
When the address and data are written to the buffer, the data at the same address is read from the image memory, the data written to the buffer and the data read from the image memory are mixed at a predetermined ratio, and An image data processing circuit device comprising: a data processing circuit for processing to write back to an image memory.
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