JP2013195963A - 画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システム - Google Patents

画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システム Download PDF

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Abstract

【課題】回路規模の増大及び消費電力の増大を招くことなく画像の左右反転処理を行い、画像入力が滞りの少ない処理性能に優れた装置を提供すること。
【解決手段】本画像処理装置100は、ラインメモリ120と、画像の水平サイズを取得し、レジスタに格納する水平サイズ取得部110と、画素データをラインメモリに書き込み、各ラインの画素データをラインメモリに書き込んだ順序とは逆の順序で読み出すことで、各ラインの画素データを左右反転した状態で出力する左右反転制御部130とを含み、前記左右反転制御部130は、ラインメモリ120に所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを書き込むことで、ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムに関する。
画像の左右反転処理を行う画像処理装置において、1ライン分のメモリ(ラインメモリ)を用意し、ホストから1ライン分の画素データを前記のラインメモリに入力し、1ライン分の画素データがラインメモリに貯まった段階で、ホストが最後にラインメモリに入力した画素データから最初に入力した画素データに向かって、順番に画素データを出力することで、ライン単位で画像を左右反転させる。そしてラインメモリから全ての画素データが出力された後、次のラインの画素データをホストからラインメモリに入力し、上記の処理を再び行う。これを画像の全ラインに対して行うことで、左右反転された画像を出力することができる。
また、画像左右反転処理を行う画像処理装置において、2ライン分のラインメモリを用意する(ダブルバッファ構成)と、画像入力が滞ることなく(入力を待たせることなく)動作させることができる。すなわち、1つのラインメモリに画像を入力している最中に、他方のラインメモリから画像を出力させることで、画像入力が滞ることがない。
特開平10−322571号公報 特開平5−167955号公報
システムによっては、様々な画像サイズの画像がホストから入力され、その画像を左右反転処理する必要がある。その際、システムで扱う最大画像の水平サイズ分のラインメモリを用意して、左右反転処理することになる。
ここで、水平サイズの小さい画像を左右反転する場合、従来の方法では、用意されている最大画像の水平サイズ分のラインメモリを有効に使えていない(ラインメモリの一部のみを使用して処理している)。この場合、ホストは、少量の画素(1ライン分の画素)を入力して、すぐにウェイト状態になってしまう為、処理性能が低下してしまう。
この様に様々な画像サイズの画像がホストから入力され、1つのラインメモリを用いてその画像を左右反転処理する場合においては、画像入力が滞る(ホストがウェイト状態になる)ために、処理性能が低下するという問題点があった。
ところがダブルバッファ構成にすると画像入力が滞ることはないが、2つ分の当該ラインメモリを持つことになり、ICの回路規模が大きくなり、消費電力も大きくなるという問題点がある。またダブルバッファ構成において、ラインメモリのサイズより水平サイズの小さい画像を左右反転処理する場合においては、ラインメモリ内の一部のみ使用しているにもかかわらず、システムで扱う最大画像の水平サイズ分のラインメモリを2つ動作させる為、余分な電力を消費することになり、効率的な電力消費を行うことができない。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、画像の左右反転処理を行う画像処理装置において、回路規模の増大及び消費電力の増大を招くことなく、画像入力が滞りの少ない処理性能に優れた画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムを提供することができる。
(1)本発明は、画像を構成する各画素に対応する表示データである画素データを入力して、左右反転して出力する画像処理装置であって、入力された画素データが格納されるラインメモリと、入力される画像の水平サイズを取得し、レジスタに格納する水平サイズ取得部と、入力される画素データを前記ラインメモリに書き込み、各ラインの画素データを前記ラインメモリに書き込んだ順序とは逆の順序で読み出すことで、各ラインの画素データを左右反転した状態で出力する左右反転制御部とを含み、前記左右反転制御部は、前記ラインメモリに所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを書き込むことで、前記ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う画像処理装置に関する。
また本発明は、上記に記載の画像処置装置を含む集積回路装置に関する。
また本発明は、上記に記載の画像処置装置と、前記画像処理装置に画像の画素データを送信するホスト装置と、前記画像処理装置から出力される画像を表示する表示装置と、を含む画像表示システムに関する。
本発明の画像処理装置は、異なるサイズ(例えば縦横の画素数等が異なる、また1画素あたりのデータ長が異なる)の画像が入力可能である。従って入力される画像のサイズの変化に応じてラインメモリに格納される1ライン分のデータ量(例えば画素数や1ラインバイト数等)は様々に変わりうる。
この様にすると、ラインメモリに複数のラインの画素データを格納することができるので、ダブルバッファ構成を採用しなくても、画像入力が滞ることなく左右反転制御を行うことができる。またダブルバッファ構成にした場合(2つ分のラインメモリを持つ場合)に比べて回路規模の増大や消費電力の増加を防止することができる。
(2)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記左右反転制御部は、前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分以上である場合には、前記ラインメモリを少なくとも1ライン分の画素データが格納可能なサイズ以上の複数の領域に分割して、入力される画素データをライン単位で各領域に割り当て、割り当てられた所与の領域に所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアである他の領域に、次のラインの画素データを書き込む制御を行うことで、前記ラインメモリの複数の領域に複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
この様にすると、ラインメモリに2ライン分以上の画素データを格納して左右反転させるための書き込み/読み出し制御を行うことができるので、所与のラインの読み出し完了を待たずして次のラインの書き込み制御を行うことができる。従って画像入力が滞ることなく左右反転制御を行うことができる。
また、様々な画像サイズをあつかうシステムで、ラインメモリに1ライン分の画素データしか格納しない場合、ラインメモリの回路規模に応じた電力が消費されるため、水平サイズの小さい画像が入力される場合には、消費電力の効率が悪くなる。しかしこのようにすると、水平サイズが小さい画像の場合には、1つのラインメモリに複数のラインを格納できるので、電力を効率的に消費することができる。
(3)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記左右反転制御部は、取得した水平サイズとラインメモリのサイズに基づき、前記ラインメモリのサイズが入力される画素データの2ライン分以上か否か判断してもよい。
(4)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記左右反転制御部は、前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分未満である場合には、前記ラインメモリに所与のラインの画素データを所与の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画素データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを、前記所与のラインと同じ方向に書き込む制御を行うことで、ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
この様にすると前記ラインメモリに、入力される画素データが2ライン分以上はいらない場合でも、1つのラインメモリに所与のラインの画素データと次のラインの画素データの一部を格納するので、所与のラインの読み出し完了を待たずして次のラインの書き込み制御を行うことができるので、画像入力が滞りにくくし、処理性能を向上させることができる。また1つのラインメモリに複数のラインを格納できるので、電力を効率的に消費することができる。
(5)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記左右反転制御部は、所与のラインの画素データの書き込み終了位置が、ラインメモリの一方の端の位置になるように所与のラインの書き込み開始位置を設定し、次のラインの画素データの書き込み終了位置が、前記所与のラインの書き込み開始位置の隣になるように、次のラインの書き込み開始位置を設定して、画素データを書き込む制御を行ってもよい。
この様にするとラインメモリの端以外では順次隣の位置に画素データを書き込むことができる。
(6)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記左右反転制御部は、前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分未満である場合には、所与のラインの画素データをラインメモリの一方の端を書き込み開始位置として、一方の端から他方の端に向かう第1の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、所与のラインの次のラインの画素データをラインメモリの他方の端を書き込み開始位置として、第1の方向と逆の第2の方向に書き込む制御を行ってもよい。
この様にすると前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分未満の場合でも、1つのラインメモリに所与のラインの画素データと次のラインの画素データの一部を格納するので、所与のラインの読み出し完了を待たずして次のラインの書き込み制御を行うことができる。しかも次のラインの画素の入力は、所与のラインの画素が格納されていないアドレス番地から行われるため、入力のウェイト状態が発生せず、処理性能を向上させることができる。また1つのラインメモリに複数のラインを格納できるので、電力を効率的に消費することができる。
(7)この画像処理装置、集積回路装置及び画像表示システムにおいて、前記ラインメモリは、機器に入力予定の画像の最大水平サイズより所定のサイズだけ大きな容量を有していてもよい。
これにより、画像入力が滞る(ホストがウェイト状態になる)ことがない画像処理装置を実現できる。
本実施の形態の画像処理装置の構成を示す機能ブロック図。 図2(A)(B)は画像の左右反転例を示す図。 第1の手法について説明するための図。 第2の手法について説明するための図。 第3の手法について説明するための図。 第4の手法について説明するための図。 ホストから画像の水平サイズを受け取って処理モードを設定する処理の流れを示すフローチャート。 第1の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャート。 第2の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャート。 第3の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャート。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.画像処理装置の構成
図1は、本実施の形態の画像処理装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態の画像処理装置は、図1の構成要素(各部)を全て含む必要はなく、その一部を省略した構成としてもよい。
本実施の形態の画像処理装置100は、ホストインターフェイス110、ラインメモリ120、左右反転制御部130、レジスタ群140、DRAMインターフェイス(メモリインターフェースの一例)150を含む。
ここではホスト200から画像の画素データをライン順に受け取り表示部210(例えばLCD)に左右反転して出力することができる画像処理装置100を例に取り説明する。ホスト200はCPUでもよいしカメラ等でもよい。
ホストインターフェイス110は、ホスト200との通信インターフェイスとして機能する。画像処理装置100は、ホストインターフェイス110を介してホスト200から、画像データ(画像を構成する画素の画素データ)や画像の水平サイズデータを受け取る。画素データは表示のためのデータで、例えばRGBデータでもよいし、YUVデータでもよいし、階調データでもよいし、その他の形式のデータでもよい。
画像処理装置100は、ホスト200が出力する画像を構成する各画素のデータを入力して、左右反転して出力する処理を行う。
ラインメモリ120は、入力された画素データが格納される。レジスタ群140と、ホストインターフェイス110は、入力される画像の水平サイズを取得し、レジスタに格納する水平サイズ取得部と、して機能する。左右反転制御部130は、入力される画素データをラインメモリ120に書き込み、各ラインの画素データをラインメモリに書き込んだ順序とは逆の順序で読み出すことで、各ラインの画素データを左右反転した状態で出力する制御を行うもので、ラインメモリ120に所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを書き込むことで、ラインメモリ120に複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う。
本実施の形態の画像処理装置100は、ラインメモリ120のサイズよりも水平サイズが小さい画像を入力対象としている。また本実施の形態の画像処理装置100は様々なサイズ(水平サイズも様々である)の画像を入力対象としている。従って、ラインメモリ120は、入力対象となる画像の水平サイズの最大値、又はそれ以上のサイズで構成されている。
ラインとは、画像データの横方向のデータの並びのことであり、横X画素、縦Y画素のサイズの画像データの場合、1〜Yラインを有し、各ラインはX個の画素で構成される。また水平サイズとは、画像の水平方向(横方向)のデータ量の大きさを示すものであり、1ラインの長さ(1画素の長さ×画素数のバイト数等)で定義してもよいし、1ラインの画素数で定義してもよい。
読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアとは、いずれのラインの画素データも書き込まれていない領域でもよいし、他のラインの画素データが書き込まれていたが、既に読み出されて書き込み可能になった領域でもよい。
左右反転制御部130は、所与のラインの画素データをラインメモリに書き込んだ後、続けて、ウェイトさせることなく次のラインの画素データを書き込んでも良い。ただし所定のタイミングだけウェイトさせて次のラインの画素データを書き込む場合も、本発明の範囲内である。
画像処理装置120から出力される画素データは、DRAM等のメモリに格納された後表示部に出力されるようにしてもよい。表示部は、液晶パネルで構成されていてもよいし、EPDで構成されていてもよい。
またラインメモリ120のサイズが、入力される画素データの2ライン分以上である場合には、左右反転制御部130は、ラインメモリ120を少なくとも1ライン分の画素データが格納可能なサイズ以上の複数の領域に分割して、入力される画素データをライン単位で各領域に割り当て、割り当てられた所与の領域に所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアである他の領域に、次のラインの画素データを書き込む制御を行うことで、前記ラインメモリの複数の領域に複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
ラインメモリ120のサイズが、入力される画素データの2ライン分以上か否かは、レジスタに格納されている水平サイズとラインメモリのサイズに基づき判断してもよい。またモードレジスタを設け、モードレジスタに所定のモードが設定されている場合に、ラインメモリ120に、入力される画素データが2ライン分以上はいると判断してもよい。モードレジスタの設定は例えば入力される画像の供給元(例えばホスト200)が行う構成でもよい。
なお、複数の領域は1ライン分の画素データが格納可能なサイズと同じすることが効率的であるが、1ライン分の画素データが格納可能なサイズ以上であればよい。1ライン分の画素データが格納可能なサイズ+α(1〜数画素分のサイズの冗長な領域をもうけてもよい)でもよい。また複数の領域のサイズをアドレス管理に都合のよいサイズ(ラインメモリが割り切れるサイズとか、分割した場合にあまり領域がすくないサイズ等)に設定しても良い。
また複数の領域に画素データを書き込む方向は、すべて同じである必要なないが、同じ方向に書き込むほうが、アドレス管理がしやすい。ただし各領域において書き込む方向と読み出す方向は逆方向である。
また左右反転制御部130は、取得した水平サイズとラインメモリのサイズに基づき、前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分以上か否か判断してもよい。前記レジスタに格納されている水平サイズとラインメモリのサイズに基づき、前記ラインメモリに、入力される画素データが2ライン分以上はいるか否か判断してもよい。
また前記ラインメモリ120のサイズが、入力される画素データの2ライン分未満である場合には、左右反転制御部130は、ラインメモリ120に所与のラインの画素データを所与の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画素データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを、前記所与のラインと同じ方向に書き込む制御を行うことで、ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
各ラインの画素データを書き込む方向は、アドレスが小さい番地から大きい番地である第1の方向にでも良いし、アドレスが大きい番地から小さい番地である第2の方向でも良いが、各ラインで同じ方向に書き込みを行う。なお所与の画素データの書き込み位置がラインメモリの一方の端にきた場合には、次の画素データの書き込み位置は、他方の端として、それ以外は、同じ方向に書き込み位置を移動させてもよい。
また左右反転制御部130は、所与のラインの画素データの書き込み終了位置が、ラインメモリ120の一方の端の位置になるように所与のラインの書き込み開始位置を設定し、次のラインの画素データの書き込み終了位置が、前記所与のラインの書き込み開始位置の隣になるように、次のラインの書き込み開始位置を設定して、画素データを書き込む書き込み制御を行ってもよい。
例えばラインメモリ120のサイズがc(ラインメモリにcピクセルの画素データを格納可能)、画像の水平サイズをa(画像の水平方向の画素データがaピクセル)とし、ラインメモリのアドレスが0番地からc−1番地であるとする。アドレスが大きい番地からアドレスが小さい番地に向かう方向を第1の方向として、画素データをラインメモリ120に書き込む場合、所与のラインの書き込み開始のアドレスをa−1、書き込み終了アドレスが0、次のラインの書き込み開始のアドレスを2a−c−1、書き込み終了アドレスがa(所与のラインの書き込み開始位置の隣)となる。
またラインメモリ120のサイズが、入力される画素データの2ライン分以上でない場合には、左右反転制御部130は、所与のラインの画素データをラインメモリ120の一方の端を書き込み開始位置として、一方の端から他方の端に向かう第1の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、ラインメモリ120に所与のラインの次のラインの画素データをラインメモリ120の他方の端を書き込み開始位置として、第1の方向と逆の第2の方向に書き込む制御を行ってもよい。
なお所与のラインの画素データの書き込み開始位置は、一方の端の位置でも良いし、一方の端から所定サイズだけ離れた位置でもよい。同様に所与のラインの次のラインの画素データの書き込み開始位置は、他方の端の位置でも良いし、他方の端から所定サイズだけ離れた位置でもよい。
またラインメモリ120は、機器に入力予定の画像の最大水平サイズより所定のサイズだけ大きな容量を有する構成でもよい。所定サイズの追加の格納領域(所定画素数分)をどの程度の容量にするかは、ラインメモリ120に1ライン分の画素データが入力された後、当該ラインの画素データの出力が開始されるまでの遅延時間、及びラインメモリ120への入力とラインメモリ120からの出力の速度の差、などを勘案して決定してもよい。
また画像処理装置100から出力される画素データは、DRAM160等のメモリに格納された後、表示部210に出力されるようにしてもよい。すなわち上記に加えてDRAM(メモリの一例)160、DRAMインターフェイス170、LCDインターフェイス180等を含んだ表示コントローラー(画像処理装置の一例)102としても良い。
また表示部210は、LCD(液晶パネル)で構成されていてもよいし、EPD(Electrophoretic Display:電気泳動方式の電子ペーパー)で構成されていてもよい。DRAM(メモリの一例)160は、表示部に出力する1フレーム分の画像データ(例えば入力画像を左右判定した画像のデータ)が格納されるフレームバッファとして機能する。
本実施の形態の画像処理装置100、表示コントローラー102は集積回路装置(半導体集積回路装置でもよい)として実現することが出来る。
本実施の形態の画像表示システム104は、ホスト200と、表示コントローラー102と、表示部210を含んだ構成にしてもよい。
図2(A)(B)は画像の左右反転例を示す図である。図2(A)に示すような画像を、ホスト200から表示コントローラー(画像処理装置の一例)102に入力し、左右反転処理を施し、表示部(例えばLCDやEPD)210に出力するシステムを例に説明する。
表示コントローラー102は、ホスト200から入力された画像を、ラインメモリ120を用いて、1ライン毎に左右反転処理を施し、1画像分の全ラインをDRAM160に一旦記憶する。そしてDRAM160に記憶された画像を、LCDインターフェイス部180を介して、表示部(LCD)210に出力する。ホスト200から入力された画像(図2(A)参照)に左右反転処理が施され、表示部(LCD)210に出力される画像は図2(B)のようになる。
レジスタ群140にあるレジスタには、あらかじめ入力画像の水平サイズが設定されてもよい。ラインメモリ120に2ライン以上格納できない水平サイズの画像入力が行われる場合に、ラインメモリ120の書き込み/読み出しの制御方式が複数ある場合には、どちらの方式で画素データの書き込み/読み出し制御を行うかを指定するモードが設定されるモードレジスタを設けてもよい。
ホスト200からは、1画素ずつ画素データがシリアルに入力されてもよい。画素データはRGB形式のデータでもよいし、YUV形式のデータでもよい。左右反転制御部130は、ホスト200から入力される画素をカウントし、レジスタに設定された水平サイズ分の画素が入力された時に、1ライン分の入力が完了したとして動作してもよい。1ライン分の入力が完了した後は、次ラインの入力に備えて、次のラインの先頭画素の格納位置(アドレス)を計算する。
なおホスト200がCPUの場合は、表示コントローラー102で、入力される画素数を数えてラインの区切りを判別してもよい。このような場合においては、入力される画素数のカウント値が画像の水平サイズに達したタイミングで次のラインの先頭画素の格納位置(アドレス)を計算してもよい。
またホストがカメラ等の場合は、カメラ等から水平同期信号が出力され、表示コントローラー102では、水平同期信号を使ってラインの区切りを判別しても良い。このような場合においては、水平同期信号のタイミングで、次のラインの先頭画素の格納位置(アドレス)を計算してもよい。
ホストから入力される画像サイズが固定でない場合、表示コントローラー内に用意するラインメモリ120のサイズは、扱う最大画像の水平サイズをもとに決定される。例えば、扱う最大画像(例えばWVGA =幅800x高さ480 pixel)の水平サイズが 800pixelの場合は、ラインメモリのサイズは800pixel分用意してもよい。
2.第1の手法
第1の手法(第1のモード)として、ラインメモリに入力される画素データが2ライン分以上はいる場合の、ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法について説明する。
図3は、第1の手法(ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法)について説明するための図である。ここでは、便宜上、ラインメモリのサイズが64pixel、入力画像の水平サイズが16pixelの場合について説明するが、これに限られるものではない。
ラインメモリ120に、入力される画素データが2ライン分以上はいる場合には、ラインメモリ120を少なくとも1ライン分の画素データが格納可能なサイズ以上のサイズを有する複数の領域(ここではK1〜K4)に分割して、入力される画素データをライン単位で各領域に割り当て、ラインメモリの所与の領域に所与のラインの画素データを書き込んだ後(例えば1ライン目の書き込み310−1の後)、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前(例えば1ライン目の読み出し320−1が終了する前)に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアである他の領域(例えばK2、K3、K4のいずれかの領域)に、次のラインの画素データを書き込む制御(例えば2ライン目の書き込み310−2の制御)を行うことで、ラインメモリ120の複数の領域(ここではK1〜K4)に複数のライン(例えば1ライン目〜4ライン目)の読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
例えば1ライン目の画素データの書き込みは、ラインメモリ120のアドレス番地15から0の領域K1に対してアドレス番地15から0の順番で行われる(310−1)。一方、1ライン目の画素データの読み出しは、アドレス番地0から15に向かって行われる(320−1)。これによって、1ライン目の画素の左右反転が行われる。
同様に2ライン目の画素データの書き込みは、ラインメモリ120のアドレス番地31から16の領域K2に対してラインメモリのアドレス番地31から16の順番で行われる(310−2)。一方、2ライン目の画素データの読み出しは、アドレス番地16から31に向かって行われる(320−2)。これによって、2ライン目の画素の左右反転が行われる。
同様に3ライン目の画素データの書き込みは、ラインメモリ120のアドレス番地47から32の領域K3に対してラインメモリのアドレス番地47から32の順番で行われる(310−3)。一方、3ライン目の画素データの読み出しは、アドレス番地32から47に向かって行われる(320−3)。これによって、3ライン目の画素の左右反転が行われる。
同様に4ライン目の画素データの書き込みは、ラインメモリ120のアドレス番地63から48の領域K4に対してラインメモリのアドレス番地63から48の順番で行われる(310−4)。一方、4ライン目の画素データの読み出しは、アドレス番地48から63に向かって行われる(320−4)。これによって、4ライン目の画素の左右反転が行われる。
その後5ライン目の画素データは1ライン目と同じ領域K1に書き込まれ、以下それ以降は順次領域K2、K3、K4、K1、・・と巡回して書き込まれる。
通常ダブルバッファ構成をとらない場合は、ホストは、ラインメモリ120に1ライン分の画素データを入力した後、ラインメモリ120から1ライン分の画素データが全て読み出されるまでホストはウェイト状態となり、1ライン分の画素データが全て読み出されてから、2ライン目の画素データをラインメモリ120に入力することになる。従ってホストのウェイト時間が長く、処理性能が低下していた。
しかし本実施の形態によれば、2ライン目、3ライン目の画素データを、ラインメモリ120に空き領域がある限り、続けて入力するので、ホストのウェイト時間が短くなり、処理性能を向上させることができる。
またダブルバッファ構成をとってホストのウェイト時間が短くした(または無くした)場合に比べて、1つのラインメモリで対応できているため、ICの回路規模を小さくできるとともに、消費電力も削減することができる。
3.第2の手法
第2の手法(第2のモード)として、ラインメモリに入力される画素データが2ライン分以上はいらない場合(入力画像の水平サイズがラインメモリのサイズの半分より大きい場合)の、ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法について説明する。
図4は、第2の手法(ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法)について説明するための図である。ここでは、便宜上ラインメモリのサイズが64pixel、入力画像の水平サイズが34pixelの場合を例に説明するが、これに限られるものではない。
ラインメモリ120に、入力される画素データが2ライン分以上はいらない場合(入力画像の水平サイズがラインメモリのサイズの半分より大きい場合)には、ラインメモリ120の空きエリアE1に所与のラインの画素データを第1の方向(ここでは、アドレスが小さくなる方向)440に書き込んだ後(例えば1ライン目の書き込み410−1の後)、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前(例えば1ライン目の読み出し420−1が終了する前)に、読み出し前の画素データが格納されていない空きエリアE2、E3に次のラインの画素データを、第1の方向440に書き込む制御(例えば2ライン目の書き込み410−2、412−2)を行うことで、ラインメモリに複数のライン(例えば1ライン目と2ライン目)の読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行ってもよい。
所与のライン(例えば1ライン目)の画素データの書き込み終了位置が、ラインメモリの一方の端の位置450になるように所与のラインの書き込み開始位置452を設定し、次のライン(例えば2ライン目)の画素データの書き込み終了位置462が、前記所与のラインの書き込み開始位置452の隣になるように、次のライン(例えば2ライン目)の書き込み開始位置460を設定して、画素データを書き込む書き込み制御(例えば2ライン目の書き込み410−2、412−2の制御)を行ってもよい。この様にするとラインメモリ120の端以外(ここでは410−2の最後の書き込み位置であるアドレス0から412−2の最初の書き込み位置であるアドレス63に移る時以外)は順次隣の位置に画素データを書き込むことができる。
第2の手法(第2のモード)では、2ライン目の画素データは、アドレス番地3(460参照)から0(450参照)、およびアドレス番地63(470参照)から34(462参照)の順番で格納される。この際、アドレス番地3に画素データを入力するためには、アドレス番地0から3までに格納されている1ライン目の画素の読み出しが完了している必要がある。すなわち、この読み出しが完了するまで、2ライン目の入力はできないことになり、この間ホストはウェイト状態となる。
また、3ライン目の画素データの書き込み開始は1ライン目と同じアドレス番地33(452参照)である。3ライン目の入力はアドレス番地33から0に向かって行われ(第1の方向440)、アドレス番地3から0への入力は最後に行われるものの、2ライン目の出力においてアドレス番地0から3の出力が最後に行われるため、3ライン目の入力がウェイト状態になる可能性がある。
4.第3の手法
第3の手法(第3のモード)として、ラインメモリに入力される画素データが2ライン分以上はいらない場合(入力画像の水平サイズがラインメモリのサイズの半分より大きい場合)の、他のラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法について説明する。
図5は、第3の手法(ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法)について説明するための図である。ここでは、便宜上ラインメモリのサイズが64pixel、入力画像の水平サイズが34pixelの場合を例に説明するが、これに限られるものではない。
ラインメモリ120に、入力される画素データが2ライン分以上はいらない場合(入力画像の水平サイズがラインメモリのサイズの半分より大きい場合)には、所与のライン(例えば1ライン目)の画素データをラインメモリ120の一方の端530を書き込み開始位置とする空きエリアF1に、一方の端530から他方の端540に向かう第1の方向(ここでは、アドレスが大きくなる方向)550に書き込んだ後(例えば1ライン目の書き込み510−1の後)、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前(例えば1ライン目の読み出し520−1が終了する前)に、所与のラインの次のライン(例えば2ライン目)の画素データをラインメモリの他方の端を書き込み開始位置とする空きエリアF2に、第1の方向550と逆の第2の方向(ここでは、アドレスが小さくなる方向)560に書き込む制御を行ってもよい。
このようにラインメモリ120内において、最初に入力された1ライン分の画素データはラインメモリの最小アドレス(530)側の領域F1に詰めて格納し、次に入力された1ライン分の画素データはラインメモリ120の最大アドレス(540)側の領域F2に詰めて格納してもよい。
1ライン目の画素は、ラインメモリ120のアドレス番地0から33の順番(第1の方向550)で、格納される。一方、読み出しは、アドレス番地33から0に向かって(第2の方向560)行われる。これによって、左右反転が行われる。
2ライン目の画素は、ラインメモリのアドレス番地63から30の順番で(第2の方向560)、格納される。一方、読み出しは、アドレス番地30から63に向かって(第1の方向550)行われる。
この場合、2ライン目の画素の入力は、1ライン目の画素が格納されていないアドレス番地63から行われるため、ホストがウェイトすることがない。よって、処理性能を向上させることができる。
また、アドレス番地30から33は、1ライン目の画素データが格納され、また2ライン目の画素データも格納されることになるが、1ライン目の読み出しはアドレス番地33から始まるため、2ライン目の画素をアドレス番地33から30に格納するときには、570の領域は空になっている可能性が高い。よって、ホストはウェイト状態とならず、2ライン目の画素データを入力できる可能性が高い。
5.ラインメモリのサイズの設定手法
表示コントローラーに入力予定の画像の最大水平サイズより所定画素数だけ大きな容量のラインメモリを用いてもよい。書き込み/読み出しの制御動作は、第1の手法、第2の手法、第3の手法を用いることができる。
例えばラインメモリが表示コントローラーに入力予定の画像の最大水平サイズと同じ場合には、1ラインの入力終了後、すぐに出力の動作が行われない限り、ホストにウェイトが発生してしまう。
例えば、図5において、1ライン目の画素がアドレス番地0から63に向かって行われ、最後の画素はアドレス番地63に格納されるが、2ライン目の先頭の画素もアドレス番地63に格納しようとするため、1ライン目のアドレス番地63に格納されている画素が出力されるまでホストにウェイトが発生することになる。
図6は、第4の手法(ラインメモリへの書き込み/読み出し制御手法)について説明するための図である。第4の手法では、システムで扱う最大画像の水平サイズ”に所定画素数を加えた”分のラインメモリへの書き込み/読み出し制御の手法である。
図6の680は追加になる所定画素数分の格納領域である追加の格納領域である。ここではシステムで扱う最大画像の水平サイズを64 pixelとし、追加の格納領域を16 pixelとしている。
図5で説明した第3の手法の場合と同様に、1ライン目、2ライン目の画素データが入力されるが(1ライン目の書き込み610−1、2ライン目の書き込み610−2)、追加の格納領域(所定画素数分)680を設けたため、1ライン目の最後の画素はアドレス番地63に格納され、2ライン目の先頭の画素はアドレス番地79に格納されるため、1ライン目の画素の出力(620−1)がすぐに開始されなくても、ホストにウェイトが発生することがない。
このように追加の格納領域(所定画素数分)680を設けることにより、画像入力が滞る(ホストがウェイト状態になる)ことが全くない装置を、実現できる。
ここで、追加の格納領域(所定画素数分)をどの程度の量、設けるかは、例えばラインメモリに1ライン分入力された後、当該ラインの出力が開始されるまでの遅延時間やラインメモリへの入力とラインメモリからの出力の速度の差などを勘案して決定してもよい。
6.本実施の形態の処理
本実施の形態の処理について説明する。
図7は、ホストから画像の水平サイズを受け取って処理モードを設定する処理の流れを示すフローチャートである。
ホストから画像の水平サイズa、垂直サイズbを取得してレジスタに格納する(ステップS10)。次に、水平サイズaとラインメモリのサイズcに基づき、ラインメモリに格納可能なライン数mを求める(ステップS20)。mが2以上であれば(ステップS30でY)、レジスタ群のモードレジスタを第1のモードに設定する(ステップS40)。第1のモードでは、第1の手法で説明した書き込み/読み出し制御が行われる。mが2以上でなければ(ステップS30でN)、モードレジスタを第2のモード又は第3のモードに設定する(ステップS50)。第2のモードでは、第2の手法で説明した書き込み/読み出し制御が行われ、第3のモードでは、第3の手法で説明した書き込み/読み出し制御が行われる。
図8は、第1の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャートである。
まず変数i、l、jの初期設定(i=0、l=1、j=0)を行う。(ステップS110)。ここでiは入力される画素をカウントする変数であり、lはラインをカウントする変数であり、jはライン毎の画素数をカウントする変数である。次に、変数iをインクリメントして(i=i+1)、i番目に入力された画素データg(i)を受け取る。そして変数jをインクリメントする(j=j+1)(ステップS120)。
次に画素データg(i)が次のラインのものか否か(j>aか?)判定する(ステップS130)。次のラインの先頭データであれば(S130でY)、変数jをリセットして(j=1)、変数lをインクリメントする(l=l+1)(ステップS140)。
次にラインの先頭データであるか否か(j=1か?)判断し(ステップS150)、ラインの先頭データである場合(ステップS150でY)には以下の処理を行う。まず画素データg(i)のライン番号をmで割った時の剰余(lのmを法とする(法mに関する)剰余)rを求める(ステップS160)。r=0でなければ(ステップS170でN)、図3の領域K1〜K3の端(図3ではアドレス番地が大きい方)のアドレス番地が書き込み位置xとなるので、x=a×r−1と設定する(ステップS180)。またr=0であれば(ステップS170でY)、ラインメモリの端(図3ではラインメモリのアドレス番地がもっとも大きい位置)のアドレス番地が書き込み位置xとなるので、x=c−1(ステップS190)。またラインの先頭データでない場合(ステップS150でN)には、第1の方向に書き込み位置を更新する(x=x−1)(ステップS200)。そしてラインメモリのアドレスx番地に画素データg(i)を書き込む(ステップS210)。
画像の最後の画素データの書き込みが終了した(i=a×b)場合には(ステップS220でY)、垂直同期信号を出力して(ステップS220)、1画像分の処理を終了し、画像の最後の画素データの書き込みが終了していない(i=a×bでない)場合には、ステップS120に戻ってステップS120からS210の処理を繰り返す。
図9は、第2の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャートである。
まず変数i、l、jの初期設定(i=0、l=1、j=0)を行う。(ステップS310)。ここでiは入力される画素をカウントする変数であり、lはラインをカウントする変数であり、jはライン毎の画素数をカウントする変数である。次に、変数iをインクリメントして(i=i+1)、i番目に入力された画素データg(i)を受け取る。そして変数jをインクリメントする(j=j+1)(ステップS320)。
画素データg(i)が次のラインのものか否か(j>aか?)判定する(ステップS330)。次のラインの先頭データであれば(S330でY)、変数jをリセットして(j=1)、変数lをインクリメントする(l=l+1)(ステップS340)。
次にラインの先頭データであるか否か(j=1か?)判断し(ステップS350)、ラインの先頭データである場合(ステップS350でY)には以下の処理を行う。まず奇数ライン(lが奇数)であれば(ステップS360でY)、奇数ラインの書き込み開始位置を設定(x=a−1)(ステップS370)。偶数ライン(lが奇数でない)であれば(ステップS360でN)、偶数ラインの書き込み開始位置を設定(x=2a−c−1)(ステップS380)。ラインの先頭データでない場合(ステップS350でN)、前回の書き込み位置が端でなければ(x=0でなければ)(ステップS390でN)、書き込み位置を第1の方向に更新し(x=x−1)(ステップS390)、前回の書き込み位置が端であれば(x=0であれば)(ステップS390でY)、書き込み位置をラインメモリの他方の端に設定する(x=c−1)(ステップS410)。そしてラインメモリのアドレスx番地に画素データg(i)を書き込む(ステップS420)。
画像の最後の画素データの書き込みが終了した(i=a×b)場合には(ステップS430でY)、垂直同期信号を出力して(ステップS440)、1画像分の処理を終了し、画像の最後の画素データの書き込みが終了していない(i=a×bでない)場合には、ステップS320に戻ってステップS320からS420の処理を繰り返す。
図10は、第3の手法の書き込み制御の一例を示すフローチャートである。
まず変数i、l、jの初期設定(i=0、l=1、j=0)を行う。(ステップS510)。ここでiは入力される画素をカウントする変数であり、lはラインをカウントする変数であり、jはライン毎の画素数をカウントする変数である。次に、変数iをインクリメントして(i=i+1)、i番目に入力された画素データg(i)を受け取る。そして変数jをインクリメントする(j=j+1)(ステップS520)。
画素データg(i)が次のラインのものか否か(j>aか?)判定する(ステップS530)。次のラインの先頭データであれば(S530でY)、変数jをリセットして(j=1)、変数lをインクリメントする(l=l+1)(ステップS540)。
次にラインの先頭データであるか否か(j=1か?)判断し(ステップS550)、ラインの先頭データである場合(ステップS550でY)には以下の処理を行う。まず奇数ライン(lが奇数)であれば(ステップS560でY)、書き込み開始位置をラインメモリの一方の端に設定(x=0)(ステップS570)。偶数ライン(lが奇数でない)であれば(ステップS560でN)、書き込み開始位置をラインメモリの他方の端設定(x=c−1)(ステップS580)。ラインの先頭データでない場合(ステップS550でN)、奇数ライン(lが奇数)であれば(ステップS590でY)、第1の方向に書き込み位置を更新(x=x+1)(ステップS600)し、偶数ライン(lが奇数でない)であれば(ステップS590でN)、第2の方向に書き込み位置を更新(x=x―1)(ステップS610)。そしてラインメモリのアドレスx番地に画素データg(i)を書き込む(ステップS620)。
画像の最後の画素データの書き込みが終了した(i=a×b)場合には(ステップS630でY)、垂直同期信号を出力して(ステップS640)、1画像分の処理を終了し、画像の最後の画素データの書き込みが終了していない(i=a×bでない)場合には、ステップS520に戻ってステップS520からS620の処理を繰り返す。
7.本実施の形態の効果、
様々な画像サイズの画像がホストから入力され、その画像を左右反転処理する場合、そのシステムで扱う最大画像の水平サイズ分のラインメモリを用意して、左右反転処理することになる。従来は、用意されたラインメモリのサイズより小さい水平サイズの画像を左右反転する場合でも、ラインメモリにホストから1ライン分の画素を入力し、ホストをウェイト状態とし、ラインメモリから画素データが全て読み出されてから、次のラインの画素データをホストから入力していたため処理性能が低下していた。しかし本実施の形態によれば、用意されたラインメモリのサイズより小さい水平サイズの画像を左右反転する場合には、1つのラインメモリの領域全体を使用して処理を行う(複数のラインの画素データをラインメモリに一緒に格納できる)ので、画像入力が滞る(ホストがウェイト状態になる)ことがない。従って、ホストをウェイトさせることなく、次ラインの画素を入力できるため、処理性能を向上させることができる。
また様々な画像サイズをあつかうシステムで、ダブルバッファ構成の従来の技術を用いた場合、水平サイズの小さい画像を左右反転処理する時、ラインメモリ内の一部だけ使用しているにもかかわらず、システムで扱う最大画像の水平サイズ分のラインメモリ2つを動作させる為、余分な電力を消費していた。しかし、本実施の形態によれば、1つのラインメモリに複数のラインを格納するので、回路や電力を効率的に使用することができる。
またダブルバッファ構成に比べて、ICの回路規模が小さくなるためコストを低減できるとともに、消費電力も削減できる。
またシステムで扱う最大画像の水平サイズに所定画素数を加えた分のラインメモリを用いて、左右反転処理を行うことにより、画像入力が滞る(ホストがウェイト状態になる)ことが全くない装置を、実現できる。
なお、本発明は本実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
100 画像処理装置、102 表示コントローラー、104 画像表示システム、110 ホストインターフェイス、120 ラインメモリ、130 左右反転制御部、140 レジスタ群、150 DRAM インターフェイス、160 DRAM、170 DRAM インターフェイス、180 LCDインターフェイス、210 表示部(LCD)

Claims (9)

  1. 画像を構成する各画素に対応する表示データである画素データを入力して、左右反転して出力する画像処理装置であって、
    入力された画素データが格納されるラインメモリと、
    入力される画像の水平サイズを取得し、レジスタに格納する水平サイズ取得部と、
    入力される画素データを前記ラインメモリに書き込み、各ラインの画素データを前記ラインメモリに書き込んだ順序とは逆の順序で読み出すことで、各ラインの画素データを左右反転した状態で出力する左右反転制御部とを含み、
    前記左右反転制御部は、
    前記ラインメモリに所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを書き込むことで、前記ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う画像処理装置。
  2. 請求項1において、
    前記左右反転制御部は、
    前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分以上である場合には、
    前記ラインメモリを少なくとも1ライン分の画素データが格納可能なサイズ以上の複数の領域に分割して、入力される画素データをライン単位で各領域に割り当て、割り当てられた所与の領域に所与のラインの画素データを書き込んだ後、当該所与のラインの画像データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画像データが格納されていない空きエリアである他の領域に、次のラインの画素データを書き込む制御を行うことで、前記ラインメモリの複数の領域に複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う画像処理装置。
  3. 請求項1又は2において、
    前記左右反転制御部は、
    取得した水平サイズとラインメモリのサイズに基づき、前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分以上か否か判断する画像処理装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
    前記左右反転制御部は、
    前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分未満である場合には、
    前記ラインメモリに所与のラインの画素データを所与の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、読み出し前の画素データが格納されていない空きエリアに次のラインの画素データを、前記所与のラインと同じ方向に書き込む制御を行うことで、ラインメモリに複数のラインの読み出し前の画素データを格納する書き込み制御を行う画像処理装置。
  5. 請求項4において、
    前記左右反転制御部は、
    所与のラインの画素データの書き込み終了位置が、ラインメモリの一方の端の位置になるように所与のラインの書き込み開始位置を設定し、次のラインの画素データの書き込み終了位置が、前記所与のラインの書き込み開始位置の隣になるように、次のラインの書き込み開始位置を設定して、画素データを書き込む制御を行う画像処理装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
    前記左右反転制御部は、
    前記ラインメモリのサイズが、入力される画素データの2ライン分未満である場合には、
    所与のラインの画素データをラインメモリの一方の端を書き込み開始位置として、一方の端から他方の端に向かう第1の方向に書き込んだ後、当該所与のラインの画素データの読み出しが終了する前に、所与のラインの次のラインの画素データをラインメモリの他方の端を書き込み開始位置として、第1の方向と逆の第2の方向に書き込む制御を行う画像処理装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
    前記ラインメモリは、機器に入力予定の画像の最大水平サイズより所定のサイズだけ大きな容量を有している画像処理装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれかに記載の画像処置装置を含む集積回路装置。
  9. 請求項1乃至7のいずれかに記載の画像処置装置と、
    前記画像処理装置に画像の画素データを送信するホスト装置と、
    前記画像処理装置から出力される画像を表示する表示装置と、
    を含む画像表示システム。
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