JP2010113113A - 描画処理方法及び描画処理回路 - Google Patents

Abstract

【課題】パーソナルコンピュータ等の表示部への文字の描画処理において、制御部の負荷を軽減させる。
【解決手段】 本発明の描画処理回路は、同一の文字サイズが継続するか否かを示す文字継続信号ｃを入力し、前記文字継続信号ｃの状態が“文字継続なし”を示しているときには、描画対象となる文字の描画情報を入力してそのまま出力し、前記文字継続情報ｃが“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報を基に新たな描画情報を生成して出力する入力処理部１０と、文字コードと、前記入力処理部１０から出力された前記描画情報とを入力し、前記入力処理部１０から出力された前記描画情報に基づき、前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理部２０とを有しているため制御部の負担が軽減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等の表示装置において、特に文字のフォントデータを描画メモリに書き込む描画処理方法及び描画処理回路に関するものである。

従来、パーソナルコンピュータ等で使用されている文字の表示装置は、一般的に、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）、主記憶装置（以下「ＭＥＭ」という。）等から構成され、プログラムにより装置全体を制御する制御部と、陰極線管や液晶表示器等で構成される表示部と、文字ごとの表示パターンであるフォントを記憶するフォントメモリと、表示部の各画素に対応したビットマップを有する描画メモリと、フォントデータを読み出し、描画メモリに書き込む描画処理回路と、描画メモリをスキャンしてビットマップを映像信号に変換して表示部に表示する表示回路を有している。

文字の表示は、制御部において、文字コードに対応したフォントデータを描画メモリに書き込む際の描画開始座標と、文字横サイズと、文字縦サイズとからなる描画情報とを文字ごとに生成し、描画処理回路では、文字コードからフォントデータを読み出し、描画情報に基づき描画メモリに書き込むことで行われている。

このような表示装置に関する技術は、例えば、次のような文献に記載されている。

特開平５−４６１４２号公報

特許文献１には、予め描画すべき文字列に対して文字の種類ごとに描画メモリ上での出現位置をすべて調べ、複数回数出現する文字は、その文字のビットマップを作成したときに、文字キャッシュ領域を利用してすべての描画メモリ上に描画してしまうため、文字キャッシュ領域の縮小化及び描画処理の高速化を図る事例が記載されている。

しかしながら、従来の描画処理方法及び描画処理回路では、文字コードに対応したフォントデータを描画メモリに書き込む際の描画開始座標と、文字横サイズと、文字縦サイズとを文字ごとに制御部において生成しているので、制御部の負荷が大きくなり、描画処理の速度も遅くなるという課題があった。

本発明の描画処理方法は、描画対象となる文字の文字コード及び描画情報を入力して前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理方法において、同一の文字サイズが継続するか否かを示す文字継続信号を入力して前記文字継続信号の状態が“文字継続なし”を示しているときには、前記描画情報をそのまま出力し、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報を基に新たな描画情報を生成して出力する入力処理と、前記入力処理から出力された前記描画情報に基づき、前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理とを有することを特徴とする。

本発明の描画処理回路は、同一の文字サイズが継続するか否かを示す文字継続信号を入力し、前記文字継続信号の状態が“文字継続なし”を示しているときには、描画対象となる文字の描画情報を入力してそのまま出力し、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報を基に新たな描画情報を生成して出力する入力処理部を有している。

更に、本発明の描画処理回路は、文字コードと、前記入力処理部から出力された前記描画情報とを入力し、前記入力処理部から出力された前記描画情報に基づき、前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理部を有することを特徴とする。

本発明の描画処理回路によれば、同一のサイズの文字を継続して描画するときは、描画情報を制御部で文字ごとに生成しないで、描画処理回路において過去の描画開始座標に文字サイズを加算することで算出するため制御部の負荷を軽減し、更に、描画処理を高速化することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における表示装置の概略を示す構成図である。

この表示装置は、パーソナルコンピュータ等で使用されている文字を表示する装置であって、ＣＰＵ、ＭＥＭ等から構成されプログラムにより装置全体を制御する制御部１と、文字コードに対応したフォントデータを格納しているフォントメモリ２と、制御部１と、フォントメモリ２に接続され、文字コードに対応したフォントデータをフォントメモリ２から読み出して出力する描画処理回路３と、描画処理回路３に接続され、描画する文字イメージをビット展開して記憶する描画メモリ４と、描画メモリ４に接続され、描画メモリ４に記憶されているビットマップを映像信号に変換して出力する表示回路５と、表示回路５に接続され、映像信号を出力してビットマップを表示する陰極線管、液晶ディスプレイ等の表示部６とから構成されている。

文字の表示は、文字コードに対応したフォントデータを描画メモリ４に書き込む際の描画開始座標と、文字横サイズと、文字縦サイズとからなる描画情報とを制御部１において文字ごとに生成し、描画処理回路３では、制御部１から文字コード及び描画情報を入力し、入力した文字コードからフォントデータを読み出し、描画情報に基いて描画メモリ４に書き込むことで行われている。

図１は、本発明の実施例１における図２中の描画処理回路及びその周辺回路を示す構成図であり、図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

描画処理回路３は、フォントデータを描画メモリ４に書き込む際の描画情報ｄを制御して出力する入力処理部１０と、文字コードに対応したフォントデータをフォントメモリ２から読み出して描画情報ｄに基づきＩ／Ｏ部３０を介して描画メモリ４に書き出す描画処理部２０とを有している。入力処理部１０は、制御部１と描画処理部１１に、描画処理部１１は、フォントメモリ２と、入力処理部１０と、更に、Ｉ／Ｏ部３０を介して描画メモリ４とに接続されている。

図３は、図１中の入力処理部を示す構成図である。
入力処理部１０は、第１のセレクタ１１−１と、第２のセレクタ１１−２と、イネーブル付きの第１の描画情報保持回路１２−１と、イネーブル付きの第２の描画情報保持回路１２−２と、加算器１３とを有している。

セレクタ１１−１は、制御部１と、描画情報保持回路１２−１とに接続され、制御部１からは、描画対象となる文字の描画開始座標の縦方向成分ｙｎと、文字横サイズＣＨｎと、文字縦サイズＣＶｎと、文字継続信号ｃとが入力される。描画情報保持回路１２−１からは、同回路の出力が帰還して入力される。

第１の描画情報保持回路１２−１は、セレクタ１１−１と、制御部１とに接続され、制御部１からのイネーブル信号により活性化され、描画対象となる文字の描画開始座標の縦方向成分ｙｎと、文字横サイズＣＨｎと、文字縦サイズＣＶｎを保持する。

第２のセレクタ１１−２は、制御部１と、加算器１３と、描画情報保持回路１２−２とに接続され、制御部１からは、描画対象となる文字の描画開始座標の横方向成分ｘｎと文字継続信号ｃとが入力される。

第２の描画情報保持回路１２−２は、セレクタ１１−２と、制御部１とに接続され、制御部１からのイネーブル信号により活性化され、描画対象となる文字の描画開始座標の横方向成分ｘｎを保持する。

加算器１３は、第２の描画情報保持回路１２−２と、第２のセレクタ１１−２とに接続されている。

（実施例１の表示装置の全体動作）
図２を用いて本発明の実施例１の表示装置の全体動作を説明する。

通常、文字の表示は、制御部１のＭＥＭに記憶されている文字コードを順次制御部１で読み出し、描画情報を生成して、文字コードと共に描画処理回路３に出力し、描画処理回路３では、文字コードに対応したフォントデータをフォントメモリ２から読み出し、描画情報に基づいて描画メモリ４の所定のアドレスに書き込むことによって行われる。

より具体的には、制御部１により描画開始座標（ｘ、ｙ）、文字横サイズＣＨｎ、文字縦サイズＣＶｎからなる描画情報ｄが生成され、当該の文字コードｎと共に描画処理回路３に出力される。描画処理回路３では、フォントメモリ２から文字コードｎに対応したフォントデータが読み出され、更に、描画情報ｄに基づき描画メモリ４の所定のアドレスにフォントデータが書き込まれる。表示回路５は、常時、描画メモリ３をスキャンしており、描画メモリ４に記憶されているビットマップを映像信号に変換して陰極線管、液晶ディスプレイ等の表示部６に表示する。

図４は、図１中の描画メモリに書き込まれた文字列の例を示す説明図である。
（ｘ０，ｙ０）〜（ｘ７，ｙ７）は、各文字のフォントデータの描画開始座標を示し、ＣＨ０〜ＣＨ７は、文字横サイズ、ＣＶ０〜ＣＶ７は、文字縦サイズを示す。文字の描画は、図の左から右に向かって、順次書き込まれる。本図から明らかなように、一般に、描画開始座標は、文字の書き込み方向（本図では横方向）に対しては、直前の文字の描画開始座標に対し文字横サイズＣＨｎを加えた値になり、文字縦サイズＣＶｎは変化しない。

図５は、文字を描画メモリに書き込む描画回路の動作の説明図である。
フォントデータの描画メモリ３への書き込みは、図５に示すように描画開始座標（ｘ、ｙ）からビット単位で横方向に順次書き込み、文字横サイズＣＨｎまで書き込みが完了したら、次の行に移行して書き込みを継続する。文字縦サイズＣＶｎまで書き込みが完了すると当該の文字の書き込みが終了する。

図６は、図５の動作のフローチャートである。
図６を用いて文字を描画メモリ３への書き込む動作の詳細を説明する。

描画処理回路３は、制御部１から描画する文字の描画開始座標（ｘ，ｙ）、文字横サイズＣＨｎ及び文字縦サイズＣＶｎからなる描画情報ｄを取得する（ステップＳ１）。描画処理回路３は、描画メモリ４上の書き込み座標を（Ｘ，Ｙ）を、Ｘ＝ｘ，Ｙ＝ｙと設定する（ステップＳ３）。

次に、描画処理回路３は、描画メモリ４上の座標（Ｘ，Ｙ）へフォントデータの該当箇所の値を書き込む（ステップＳ３）。Ｘに“１”を加算し（ステップＳ４）、更に、ＸはＣＨｎより小か否かを判定し、小であればステップＳ３に戻り、横方向の書き込みを継続する。ＸがＣＨｎを越えたときは、横方向の書き込みが完了したのでステップＳ６に移行する（ステップＳ５）。

次に横方向の先頭桁に戻るため、Ｘをｘとし，次の行に移行するため、Ｙに“１”を加算する（ステップ６）。このようにして、描画メモリ４の各行へフォントデータが書き込まれる。次に、すべての行が書き込まれたかを確認する。すなわち、ＹはＣＶｎより小か否かを判定し、小であればステップＳ３に戻り、横方向の書き込みを継続し、ＹがＣＶｎを越えたときは、当該のフォントデータすべてのビット情報の書き込みが完了したので本描画処理を終了する。

（実施例１の描画回路等の動作）
一般に、描画処理される文字列は、同一のサイズの文字が連続することが多い。本発明の実施例１は、この事実に着目し、文字ごとに制御部１で描画情報ｄを生成するのではなく、同一のサイズの文字が連続する場合は、過去の文字の描画情報ｄに基づき、当該の文字の描画情報ｄの生成を描画回路４で行うようにしている。

図１を用いて本実施例１の描画処理回路３及びその周辺回路の動作を説明する。

制御部１は、描画すべき文字列から文字を順次取出し、描画の開始時は、文字の描画開始座標（ｘｎ，ｙｎ）、文字横サイズＣＨｎ及び文字縦サイズＣＶｎからなる描画情報ｄを生成し、文字継続信号ｃを“文字継続なし”として出力する。

描画開始後、制御部１は、２文字目以降の文字を取出したときは、当該の文字を過去に描画した文字と比較し、その結果、文字サイズが同一で、且つ、描画位置が文字の書き込み方向に継続しいているときは、文字継続信号ｃを“文字継続あり”として出力する。当該の文字を直前に描画した文字と比較した結果、文字サイズが同一でないか、又は、描画位置が文字の書き込み方向に継続していないときは、文字の描画開始座標（ｘｎ，ｙｎ）、文字横サイズＣＨｎ及び文字縦サイズＣＶｎからなる描画情報ｄを生成し、文字継続信号ｃを“文字継続なし”として、描画情報ｄ及び文字継続信号ｃを出力する。

入力処理部１０は、描画情報ｄと、文字継続信号ｃとを制御部１から入力し、文字継続信号ｃの状態が“文字継続なし”を示しているときは、描画情報ｄをそのまま出力し、文字継続情報ｃが“文字継続あり”を示しているときは、過去に描画した文字の書き込み方向の描画開始座標（ｘｎ、ｙｎ）にその書き込み方向に応じて文字横サイズＣＨｎ、又は、文字縦サイズＣＶｎを加えて新たな描画時開始座標（ｘｎ，ｙｎ）を生成し、直前に描画した文字の他の描画情報ｄと共に出力する。

描画処理部２０は、制御部１から文字コードｎを入力し、文字コードｎに対応するフォントデータをフォントメモリ２から読み出す。更に、描画処理部２０は、入力処理部１０から描画情報ｄを入力し、その描画情報ｄに基づいて描画メモリ４にフォントデータを書き込む。

図３を用いて、入力処理部の動作を説明する。文字の描画の開始時は、制御部１から文字継続信号ｃが“文字継続なし”として、セレクタ１１−１及び１１−２に入力され、セレクタ１１−１及び１１−２は、“継続なしモード”になり、制御部１からの入力を選択する。続いて、制御部１で生成した当該文字の描画開始座標の縦方向成分ｙ０と、文字横サイズＣＨ０と、文字縦サイズＣＶ０とがセレクタ１１−１に入力され、横方向成分ｘ０がセレクタ１１−２に入力され、そのまま出力される。

出力された描画情報ｄは、描画情報保持回路１２−１、１２−２に保持されると同時に描画処理部２０に出力さる。

このとき、描画情報保持回路１２−２から出力された描画開始情報の横方向の成分ｘ０は、加算器１３に帰還され、そこで、文字横サイズＣＨ０だけ加算され、セレクタ２０ｂを介して描画情報保持回路２１ｂに与えられ、描画開始情報の横方向の成分ｘ１として保持される。

描画開始後、２文字目の文字では、文字継続信号ｃが“文字継続あり”として、セレクタ１１−１、１１−２に入力され、セレクタ１１−１及び１１−２は、“文字継続ありモード”になり、描画情報保持回路１２−１及び加算器１３を選択する。続いて、描画情報保持回路１１−１は、制御部１からのイネーブル信号ＥＮにより活性化し、保持していた直前の文字の描画開始座標（ｘｎ、ｙｎ）の縦方向成分ｙ０と、文字横サイズＣＨ０と、文字縦サイズＣＶ０をそれぞれ、ｙ`１、ＣＨ`１及びＣＶ`１として描画処理部２０に出力する。描画情報保持回路１１−２は、制御部１からイネーブル信号ＥＮにより活性化し、保持していた描画開始情報の横方向成分ｘ`１を描画処理部１１に出力する。

このとき、描画情報保持回路１２−２から出力された描画開始座標の横方向成分ｘ１は、加算器１３に帰還され、そこで、文字横サイズＣＨ０だけ加算され、セレクタ１１−２を介して描画情報保持回路１２−２に与えられ、描画開始座標の横方向成分ｘ２として保持される。以下、“文字継続ありモード”が継続する限り２文字目の文字の処理と同様の処理が行われる。

図７（ａ）（ｂ）は、図３中の入力処理部の動作を示すタイミングチャートである。

図７（ａ）は“文字継続なしモード”の場合、同図（ｂ）は“文字継続ありモード”場合の例である。同図（ａ）では、継続信号ｃが“文字継続なし”を示しており、描画開始情報の横方向成分ｘｎ及び文字横サイズＣＨｎは、ｘ０，ｘ２，ｘ３，・・・・、ＣＨ０，ＣＨ２，ＣＨ３，・・・・がそのまま出力される。図７（ｂ）では、継続信号ｃが２文字目から“文字継続あり”を示すので、２文字目の描画開始情報の横方向成分ｘｎは、ｘ１＝ｘ０＋ＣＨ０、ｘ２＝ｘ１＋ＣＨ０、ｘ３＝ｘ２＋ＣＨ０、・・・・・・、ｘｎ＝（ｘｎ−１）＋ＣＨ０となって出力される。

（実施例１の効果）
本実施例１によれば、同一のサイズの文字を継続して描画するときは、描画情報ｄを制御部１で文字ごとに生成しないで、描画処理回路３において過去の描画開始座標（ｘｎ、ｙｎ）の横方向成分ｘｎに文字サイズＣＨｎを加算することで算出するため制御部１の負荷を軽減し、更に、描画処理を高速化することができる。

（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 本実施例１では、文字の描画処理回路３について説明したが、描画処理回路３を変形することにより３次元コンピュータグラフィックにおけるテクスチャマッピングでの描画処理にも、文字をテクスチャに置き換えることにより適用が可能である。

（ｂ） 本実施例１の入力処理部１０の説明では、横書きの文字列の描画の例で説明したが入力処理部１０への入力信号のｘｎとｙｎを入れ替えることで縦書きの文字列にも対応が可能である。

（ｃ） 本実施例１では、ドットフォントの例で説明したが、アウトラインフォントであっても、ビットマップ展開をして描画を行うので適用が可能である。

本発明の実施例１における図２中の描画処理回路及びその周辺回路を示す構成図である。 本発明の実施例１における表示装置の概略を示す構成図である。 図１中の入力処理部を示す構成図である。 図１中の描画メモリに書き込まれた文字列の例を示す説明図である。 文字を描画メモリに書き込む描画回路の動作の説明図である。 図５の動作のフローチャートである。 図３中の入力処理部の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 制御部
２ フォントメモリ
３ 描画処理回路
４ 描画メモリ
５ 表示回路
６ 表示部
１０ 入力処理部
１１−１、１１−２ セレクタ
１２−１、１２−２ 描画情報保持回路
１３ 加算器
２０ 描画処理部

Claims (6)

1. 描画対象となる文字の文字コード及び描画情報を入力して前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理方法において、
   同一の文字サイズが継続するか否かを示す文字継続信号を入力して前記文字継続信号の状態が“文字継続なし”を示しているときには、前記描画情報をそのまま出力し、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報を基に新たな描画情報を生成して出力する入力処理と、
   前記入力処理から出力された前記描画情報に基づき、前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理と、
   を有することを特徴とする描画処理方法。
2. 前記描画情報は、前記文字コードに対応した前記フォントデータを描画メモリに書き込む際の描画開始座標と、文字横サイズと、文字縦サイズとから構成され、
   前記入力処理は、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報の書き込み方向の前記描画開始座標にその書き込み方向に応じた特定方向の文字サイズを加えて新たな前記描画開始座標を生成し、前記描画情報を出力することを特徴とする請求項１記載の描画処理方法。
3. 同一の文字サイズが継続するか否かを示す文字継続信号を入力し、前記文字継続信号の状態が“文字継続なし”を示しているときには、描画対象となる文字の描画情報を入力してそのまま出力し、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力された前記描画情報を基に新たな描画情報を生成して出力する入力処理部と、
   文字コードと、前記入力処理部から出力された前記描画情報とを入力し、前記入力処理部から出力された前記描画情報に基づき、前記文字コードに対応したフォントデータを出力する描画処理部と、
   を有することを特徴とする描画処理回路。
4. 前記描画情報は、前記文字コードに対応したフォントデータを描画メモリに書き込む際の描画開始座標と、文字横サイズと、文字縦サイズとから構成され、
   前記入力処理部は、前記文字継続情報が“文字継続あり”を示しているときには、過去に出力した前記描画情報の書き込み方向の前記描画開始座標にその書き込み方向に応じた特定方向の文字サイズを加えて新たな前記描画開始座標を生成し、前記描画情報を出力することを特徴とする請求項３記載の描画処理回路。
5. 前記入力処理部は、イネーブル信号により活性化され、前記描画開始座標の縦方向成分と、文字横サイズと、文字縦サイズとを保持する第１の描画情報保持回路と、
   前記イネーブル信号により活性化され、前記描画開始座標の横方向成分を保持する第２の描画情報保持回路と、
   前記文字継続信号が“文字継続なし”のときは、入力された前記描画情報の前記描画開始座標の前記縦方向成分と、前記文字横サイズと、前記文字縦サイズとを選択し、前記文字継続信号が“文字継続あり”のときは、前記第１の描画情報保持回路の保持結果を選択し、その選択結果を前記第１の描画情報保持回路に与える第１のセレクタと、
   過去に出力した前記描画情報の前記文字横サイズを保持し、前記第２の描画情報保持回路に保持された前記描画開始座標の前記横方向成分と前記文字横サイズとを加算して新たな前記描画開始座標の前記横方向成分を生成する加算器と、
   前記文字継続信号を入力し、前記文字継続情報が“文字継続なし”のときは、入力された前記描画情報における前記描画開始座標の前記横方向成分を選択し、前記文字継続信号が“文字継続あり”のときは、前記加算器で生成された前記横方向成分を選択し、その結果を前記第２の描画情報保持回路に与える第２のセレクタと、
   を有することを特徴とする請求項３又は４記載の描画処理回路。
6. 前記入力処理部は、イネーブル信号により活性化され、前記描画開始座標の前記横方向成分と、前記文字横サイズと、前記文字縦サイズとを保持する第１の描画情報保持回路と、
   前記イネーブル信号により活性化され、前記描画開始座標の縦方向成分を保持する第２の描画情報保持回路と、
   前記文字継続信号が“文字継続なし”のときは、入力された前記描画情報の前記描画開始座標の前記横方向成分と、前記文字横サイズと、文字縦サイズとを選択し、前記文字継続信号が“文字継続あり”のときは、前記第１の描画情報保持回路の保持結果を選択し、その選択結果を前記第１の描画情報保持回路に与える第１のセレクタと、
   過去に出力した前記描画情報の前記文字縦サイズを保持し、前記第２の描画情報保持回路で保持された前記描画開始座標の前記縦方向成分と前記文字縦サイズとを加算して新たな前記描画開始座標の前記縦方向成分を生成する加算器と、
   前記文字継続信号を入力し、前記文字継続情報が“文字継続なし”のときは、入力された前記描画情報における前記描画開始座標の前記縦方向成分を選択し、前記文字継続信号が“文字継続あり”のときは、前記加算器で生成された前記縦方向成分を選択し、その結果を前記第２の描画情報保持回路に与える第２のセレクタと、
   を有することを特徴とする請求項３又は４記載の描画処理回路。

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