JP2010054939A - 情報処理装置および画像信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】容易な演算処理でEMIを軽減させることができる情報処理装置および画像信号処理方法を提供する。
【解決手段】GPU114は、データ入れ替え処理部300に入力された画像信号を、例えば表示された画面上の1ドットを1構成画素単位(例えば、4bit、8bit等、またはRGB(カラーモデル)の画素単位等でもよい)として画像信号の記憶メモリに順次、書き込む。データ入れ替え処理部300は、画像信号の記憶メモリに書き込むべき順番で時系列に配置し、GPU114に対して出力する。GPU114は、表示部であるLCD17に画像信号を出力する制御等を行う。
【選択図】 図3
【解決手段】GPU114は、データ入れ替え処理部300に入力された画像信号を、例えば表示された画面上の1ドットを1構成画素単位(例えば、4bit、8bit等、またはRGB(カラーモデル)の画素単位等でもよい)として画像信号の記憶メモリに順次、書き込む。データ入れ替え処理部300は、画像信号の記憶メモリに書き込むべき順番で時系列に配置し、GPU114に対して出力する。GPU114は、表示部であるLCD17に画像信号を出力する制御等を行う。
【選択図】 図3
Description
本発明は、画像信号処理を行う情報処理装置に係り、特に電波ノイズの発生を軽減させることができる情報処理装置および画像信号処理方法に関する。
一般に、パーソナルコンピュータ等の機器においては、画像信号を表示するディスプレイ等の画面表示機能を備えている。このような画面表示機能は、画像信号を一時的に記憶しておくために所定のメモリにアクセスを行う。メモリへのアクセスを行う場合、同一データの繰り返し転送によりメモリーバスから強いEMI(不要な電波輻射)が発生することがある。例えば、特許文献1では、EMIの発生を軽減させるために、並列に転送するデータの中を「奇数ビット配列グループ」と「偶数ビット配列グループ」に分け、論理演算(反転/XOR/ビット入れ替え等)を行う技術が開示されている。
特開2007−156835号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、転送するデータに対し複雑な演算処理(XOR、加算等)を行っている。このため、回路量が増加し、かつ消費電力も増える傾向がある。
そこで、本発明は、容易な演算処理でEMIを軽減させることができる情報処理装置および画像信号処理方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様によれば、画像信号を入力する入力部と、前記入力部に入力された画像信号を画素単位である1構成画素として、表示データが格納されるメモリに書き込むコントローラと、前記コントローラによって書き込まれる複数の1構成画素を書き込む順に時系列に配置し、時系列に配置された前記複数の1構成画素に対して前記時系列の入れ替えを行い、前記複数の1構成画素を配置させる入れ替え部と、前記入れ替え部によって時系列の入れ替えを行うように配置された前記複数の1構成画素を出力する出力部と、を具備することを特徴とする情報処理装置が提供される。
また、本発明の別の一態様によれば、画像信号を入力する入力部と、前記入力部に入力された画像信号を画素単位である1構成画素として、表示データが格納されるメモリに書き込むコントローラとを備えた情報処理装置で用いられる画像信号処理方法であって、前記コントローラによって書き込まれる複数の1構成画素を書き込む順に時系列に配置し、時系列に配置された前記複数の1構成画素に対して前記時系列の入れ替えを行い、前記複数の1構成画素を配置させ、時系列の入れ替えを行うように配置された前記複数の1構成画素を出力することを特徴とする画像信号処理方法が提供される。
本発明によれば、容易な演算処理でEMIを軽減させることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ10として実現されている。
図1は、ノートブック型パーソナルコンピュータ10のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成されている。ディスプレイユニット12には、LCD(Liquid Crystal Display:表示部)17から構成される表示装置が組み込まれており、そのLCD17の表示画面は、ディスプレイユニット12のほぼ中央に位置されている。
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10を電源オン/オフするためのパワーボタン14、入力操作パネル15およびタッチパッド16などが配置されている。
入力操作パネル15は、押下されたボタンに対応するイベントをシステムに入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれに起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、TV起動ボタン15A、DVD(Digital Versatile Disc)起動ボタン15Bが含まれている。TV起動ボタン15Aは、デジタルTV放送番組のような放送番組データの再生及び記録を行うためのTV機能を起動するためのボタンであり、ユーザによって押下されると、このTV機能を実行するためのTVアプリケーションプログラムが起動される。また、DVD起動ボタン15Bは、DVDに記録されたビデオコンテンツを再生するためのボタンであり、ユーザによって押下されると、ビデオコンテンツを再生するためのアプリケーションプログラムが自動的に起動される。
次に、図2を参照して、本コンピュータ10のシステム構成について説明する。
本コンピュータ10は、図2に示されているように、CPU111、ノースブリッジ112、主メモリ113、サウスブリッジ119、BIOS−ROM120、ハードディスクドライブ(HDD)121、光ディスクドライブ(ODD)122、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124およびネットワークコントローラ125等を備えている。
CPU111は、本コンピュータ10の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ(HDD)121から主メモリ113にロードされる、オペレーティングシステム(OS)および各種アプリケーションプログラムを実行する。
また、CPU111は、BIOS−ROM120に格納されたシステムBIOS(Basic Input Output System)も実行する。システムBIOSはハードウェア制御のためのプログラムである。
ノースブリッジ112はCPU111のローカルバスとサウスブリッジ119との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ112は、GPU(コントローラ)114、データ入れ替え処理部(入れ替え部、入力部、出力部)300、アービタ301を備えている。GPU114は本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17を制御する表示コントローラである。このGPU114はビデオメモリ(主メモリ113)に書き込まれた画像データからLCD17に送出すべき表示信号を生成する。また、ノースブリッジ112には、主メモリ113をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。
また、GPU114は、データ入れ替え処理部300に入力された画像信号を、例えば表示された画面上の1ドットを1構成画素単位(例えば、4bit、8bit等、またはRGB(カラーモデル)の画素単位等でもよい)として後述する画像信号の記憶メモリに順次、書き込む。
データ入れ替え処理部300は、画像信号の記憶メモリに書き込むべき順番で時系列に配置し、GPU114に対して出力する。GPU114は、表示部であるLCD17に画像信号を出力する制御等を行う。
データ入れ替え処理部300は、GPU114で生成された1構成画素単位の時系列での順番(配置)を入れ替える処理を行う。当該回路は、順番を入れ替える処理のみを行うので、簡易な回路を用いることができる。また、1構成画素単位の順番(配置)を入れ替える処理を行うことができる回路であれば良く、特定の回路に限定されるものではない。また、データ入れ替え処理部300の機能は、ハードウェアに限らず、ソフトウェアで実現するようにしても良いし、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより実現するようにしても良い。アービタ301は、CPU111およびGPU114から主メモリ113へのアクセスを行う場合の切り替え等の調停処理を行うスイッチ回路である。
なお、上述した情報処理装置では、GPU114は、ノースブリッジ112に内蔵されているが、ノースブリッジ112の外部に単独で存在してもよい。さらに、GPU114は、画像信号の記憶メモリとして主メモリ113を使用するが、専用の画像メモリを備えて使用するようにしてもよいし、主メモリ113や上記の専用の画像メモリ以外の他のメモリを使用するようにしてもよい。
サウスブリッジ119は、LPC(Low Pin Count)バス上の各デバイス、およびPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ119は、HDD121、ODD122を制御するためのIDE(Integrated Drive Electronics)コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ119は、BIOS−ROM120をアクセス制御するための機能も有している。
HDD121は、各種ソフトウェア及びデータを格納する記憶装置である。光ディスクドライブ(ODD)122は、ビデオコンテンツが格納されたDVDなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。
エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード(KB)13およびタッチパッド16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、ユーザによるパワーボタン14の操作に応じて本コンピュータ10を電源オン/オフする機能を有している。さらに、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、ユーザによるTV起動ボタン15A、DVD起動ボタン15Bの操作に応じて、本コンピュータ10を電源オンすることもできる。ネットワークコントローラ125は、例えばインターネットなどの外部ネットワークとの通信を実行する通信装置である。
図3は、GPU114および主メモリ113に対してデータ入れ替え処理部300が行う画像信号の処理を模式的に示した図である。
データ入れ替え処理部300は、データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aおよびデータ位置入れ替え回路(読み出し用)300bを備えている。GPU114から主メモリ113に対しての画像信号の書き込みデータ(Write Data)Lが、データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aに入力されると、1構成画素単位(1ドット)の順番(配置)を入れ替える処理を行い、書き込みデータCを主メモリ113に出力する。1構成画素単位の順番(配置)を入れ替える処理を行うことにより、GPU114から主メモリ113に画像信号が送られる場合に発生するEMIを軽減させることができる(後述)。また、主メモリ113から読み出しデータNがデータ位置入れ替え回路(読み出し用)300bに入力されると、1構成画素単位の順番(配置)を元に戻す処理(配置復元処理)を行い、読み出し用データ(Read Data)MとしてGPU114に出力される。GPU114は、読み出し用データ(Read Data)BをLCD17に出力することにより画像信号をLCD17に表示させる。また、GPU114からは主メモリ113に対してアドレス信号やクロックを出力している。
図4は、画像信号の書き込みデータ(Write Data)Lに対して、データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aで処理が行われ、データの順番が入れ替わる処理を模式的に示す図である。
データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aは、シフトレジスタ400a、400b、ラッチ回路401、マルチプレクサ回路402a、402bから構成されている。シフトレジスタ400a、400bは、入力された1構成画素単位(1ドット)のデータ、例えば1ドット8bitのデータ(例えば、A1、A2等)を一時的に蓄積してデータ(1構成画素単位のデータ、以下、データとも称する)が一杯になった時点でラッチ回路401に順次移行させる処理を行う。例えば、画像信号の書き込みデータ(Write Data)Lが、例えば、A1、A2、A3、A4・・の順にシフトレジスタ400aに入力されてくると、A1、A2の2つの1構成画素単位のデータがシフトレジスタ400aに蓄積された時点で、ラッチ回路401にA1、A2の2つの1構成画素単位のデータを順次に移行させる。続いて、A3、A4の2つの1構成画素単位のデータがシフトレジスタ400aに蓄積され(図4参照)、同様にラッチ回路401にA3、A4の2つの1構成画素単位のデータを順次に移行させる。ラッチ回路401は、シフトレジスタ400a、400bから移行されてきたデータを保持する。マルチプレクサ回路402a、402bは、ラッチ回路401からデータの出力される順番が時系列で入れ替わるように受け取り、それぞれ2つのデータを1つのデータの配列として書き込みデータNを出力する。
図5は、画像信号の読み出しデータNに対して、データ位置入れ替え回路(読み出し用)300bで処理が行われ、読み出しデータ(Read Data)Mにデータの順番が元に戻る処理を模式的に示す図である。
データ位置入れ替え回路(読み出し用)300bは、シフトレジスタ403a、403b、ラッチ回路404、マルチプレクサ回路405a、405bから構成されている。シフトレジスタ403a、403bは、入力された1構成画素単位(1ドット)のデータ、例えば1ドット8bitのデータ(例えば、A2、B2等)を一時的に蓄積してデータ(1ドット)が一杯になった時点でラッチ回路404に順次移行させる処理を行う。例えば、画像信号の読み出しデータCが、例えば、A2、B2、A4、B4・・の順にシフトレジスタ403aに入力されてくると、A2、B2の2つの1構成画素単位のデータがシフトレジスタ403aに蓄積された時点で、ラッチ回路404にA2、B2の2つの1構成画素単位のデータを順次に移行させる。続いて、A4、B4の2つの1構成画素単位のデータがシフトレジスタ403aに蓄積され(図5参照)、同様にラッチ回路404にA4、B4の2つの1構成画素単位のデータを順次に移行させる。ラッチ回路404は、シフトレジスタ403a、403bから移行されてきたデータを保持する。マルチプレクサ回路405a、405bは、ラッチ回路404からデータの順番が入れ替わるように受け取り、それぞれ2つのデータを1つのデータの配列として出力する。
図6は、本実施形態に係る情報処理装置を適用した画像信号処理方法を説明したフローチャートである。
コンピュータ10のGPU114は、画像信号のデータを受け取ると、受け取ったデータを読み込む。GPU114は、読み込んだ画像信号が、主メモリ113に書き込むための書き込み用のデータであるか、主メモリ113から読み出すための読み出し用のデータであるかを判別する(ステップS102)。ステップS102で、GPU114によって、受け取った画像信号が、主メモリ113に書き込むための書き込み用のデータであると判別された場合は(ステップS102のYES)、データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aによってデータ位置入れ替え処理を行う(ステップS103)。例えば、図4に示すように、画像信号の書き込みデータ(Write Data)Lが、例えば、A1、A2、A3、A4・・・、およびB1、B2、B3、B4・・・、の2系統のデータとしてシフトレジスタ400a、400bのそれぞれに入力される。この状態の画像信号は、図7に示すように、データ(ビット)が1転送毎に変化するため、EMIの発生が最大となる(バス幅=2画素のシステムに適用した場合のデータ転送順序。なお、データ転送順序は、矢印下の数字)。なお、元々は、画像信号の書き込みデータ(Write Data)Lは、A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4・・・として入力されてきたものであり、便宜上、符号(A1、A2、B1、B2等)を付して2系統に分けられたデータを見やすくしたものである。マルチプレクサ回路402a、402bでは、ラッチ回路401からデータの順番が入れ替わるように受け取る。例えば、ラッチ回路401によって保持されている、A2、A1、B2、B1のデータをデータA2とB2をマルチプレクサ回路402aに入力する。また、データA1とB1をマルチプレクサ回路402bに入力する。その後も順次、A3、A4、B3、B4、・・・がマルチプレクサ回路402a、402bに入力される。そして、マルチプレクサ回路402a、402bは、それぞれ2つのデータを1つのデータの配列として主メモリ113に出力する(ステップS104)。例えば、マルチプレクサ回路402aからは、A2、B3、A4、B4、・・・、として出力され、マルチプレクサ回路402bからは、B1、A1、B3、A3、・・・、として出力される。このような状態では、例えば、図8に示すように、データ(1ドット)が変化しないため、EMIの発生を図7の状態と比較して大幅に軽減することができる(バス幅=2画素のシステムに適用した場合のデータ転送順序。なお、データ転送順序は、矢印下の数字)。
この場合、出力されるデータは、書き込みデータNである。書き込みデータNでは、1番目に出力されるデータ(1ドット)は、図8に示すように、A2およびB1、2番目に出力されるデータ(1ドット)は、B3およびA1となる。すなわち、当初(データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aによってデータ位置入れ替え処理が行われる前)は、A1とA2が時系列にA1、A2と順番で入力されたのも係わらず、出力されるデータ(データ位置入れ替え回路(書き込み用)300aによってデータ位置入れ替え処理が行われた後)は、A2、A1として時系列で順番が入れ替わって出力されている。このため、図8に示すように、データ(1ドット)が変化しないため、EMIの発生を大幅に軽減することができる。また、時系列で出力されるデータ(1ドット)の順番が入れ替わるように処理を行うことができる回路であれば、上述したデータ位置入れ替え回路(書き込み用)300aに限定されるものではない。
一方、ステップS102で、GPU114によって、受け取った画像信号が、主メモリ113から読み出すための読み出し用のデータであると判別された場合は(ステップS102のNO)、データ位置入れ替え回路(読み出し用)300bによってデータ位置入れ替え処理(配置復元処理)を行う(ステップS105)。例えば、図5に示すように、画像信号の読み出しデータCが、例えば、A2、B2、A4、B4・・・、およびB1、B2、B3、A3・・・、の2系統のデータとしてシフトレジスタ403a、403bのそれぞれに入力される。シフトレジスタ403a、403bおよびラッチ回路404での処理は上述した図4の処理と同様である。次に、ラッチ回路404を経て、マルチプレクサ回路405a、405bでは、ラッチ回路404からデータの順番が元に戻るように受け取る(配置復元処理)。例えば、ラッチ回路404によって保持されている、B2、A2、A1、B1のデータを、データA1とB2をマルチプレクサ回路405aに入力する。また、データA2とB1をマルチプレクサ回路405bに入力する。その後も順次、B4、A4、A3、B3・・・がマルチプレクサ回路405a、405bに入力される。そして、マルチプレクサ回路405a、405bでは、それぞれ2つのデータを1つのデータの配列としてGPU114を介してLCD17に出力される(ステップS106)。例えば、マルチプレクサ回路405aからは、A1、A2、A3、A4、・・・、として出力され、マルチプレクサ回路405bからは、B1、B2、B3、B4、・・・、として出力される。
上述した実施形態によれば、データ(1ドット)の順番を入れ替えるシンプルな回路を用いることにより、処理負荷を抑えながらEMIの発生を軽減させることができる。
なお、上述したデータ(1ドット)の「入れ替えの順序」は単なる一例であり、上述した実施形態とは異なる順番にすることももちろん可能である。
また、上述した実施形態では、2転送単位の中でのデータ入れ替えの例を示したが、これを3転送単位以上で入れ替えを行うことも可能である。
さらに、上述した実施形態では、GPUと主メモリ113の間に存在するデータバスに適用したが、これに限定されるものではない。例えば、LCD17とGPU114の間に適用することもできる。
また、上述した実施形態では、「1構成画素単位=画面上の1ドット」として説明を行ったが、これは画面上での1ドットに限定している訳ではない。例えば画面上の1ドットが赤、青、緑のRGBの3つの色情報に分解できる場合には「1構成画素単位=1つの色情報単位」として処理することも可能である。
なお、本実施形態の制御の手順は全てソフトウェアによって実現することができるので、この手順を実行するプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて、コンピュータにインストールすることで、本実施形態と同様の効果を容易に得ることができる。
また、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではない。本発明は、実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変更して具現化できる。
さらに、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることで、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
10…コンピュータ、12…ディスプレイユニット、14…電源ボタン、17…LCD、111…CPU、113…主メモリ、114…GPU、120…BIOS−ROM、121…HDD、122…ODD、124…EC/KBC、300…データ入れ替え処理部、300a…データ位置入れ替え回路(書き込み用)、300b…データ位置入れ替え回路(読み出し用)、301…アービタ、400a、400b、403a、403b…シフトレジスタ、401、404…ラッチ回路、402a、402b、405a、405b…マルチプレクサ回路
Claims (6)
- 画像信号を入力する入力部と、
前記入力部に入力された画像信号を画素単位である1構成画素として、表示データが格納されるメモリに書き込むコントローラと、
前記コントローラによって書き込まれる複数の1構成画素を書き込む順に時系列に配置し、時系列に配置された前記複数の1構成画素に対して前記時系列の入れ替えを行い、前記複数の1構成画素を配置させる入れ替え部と、
前記入れ替え部によって時系列の入れ替えを行うように配置された前記複数の1構成画素を出力する出力部と、を具備することを特徴とする情報処理装置。 - 前記複数の1構成画素は、前記入れ替え部に入力され、前記入れ替え部は、入力された前記複数の1構成画素を前記時系列の順に配置復元処理することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記画像信号を表示する表示部をさらに具備し、
配置復元処理された前記複数の1構成画素は、前記コントローラを介して前記表示部に出力され、表示されることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 - 画像信号を入力する入力部と、前記入力部に入力された画像信号を画素単位である1構成画素として、表示データが格納されるメモリに書き込むコントローラとを備えた情報処理装置で用いられる画像信号処理方法であって、
前記コントローラによって書き込まれる複数の1構成画素を書き込む順に時系列に配置し、時系列に配置された前記複数の1構成画素に対して前記時系列の入れ替えを行い、前記複数の1構成画素を配置させ、時系列の入れ替えを行うように配置された前記複数の1構成画素を出力することを特徴とする画像信号処理方法。 - 前記複数の1構成画素は、前記入れ替え部に入力され、入力された前記複数の1構成画素を前記時系列の順に配置復元処理することを特徴とする請求項4に記載の画像信号処理方法。
- 前記情報処理装置は、前記画像信号を表示する表示部をさらに具備し、
配置復元処理された前記複数の1構成画素は、前記コントローラを介して前記表示部に出力され、表示されることを特徴とする請求項5に記載の画像信号処理方法。
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- 2008-08-29 JP JP2008221472A patent/JP2010054939A/ja not_active Withdrawn
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