JP2013213898A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関し、より詳細には、高解像度での表示が可能な表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device capable of high-resolution display.
現在、テレビ装置やモニタ装置等の表示装置としては、2K1K(1920×1080画素)の解像度をもつ所謂Full HD(High Definition)対応の表示パネルを備えた装置が主流となっている。一方で、より高精細な表示パネルの需要も高まっており、4K2Kサイズの映像や、Full HDの16倍の画素数(7680×4320画素)をもつスーパーハイビジョン映像(8K4Kサイズの映像)、さらに4倍の画素数をもつ16K8Kサイズの映像を表示するための表示パネル、並びにそのような表示パネルを備えた表示装置の開発も盛んになってきている。ここで、4K2Kとは、Full HDの4倍の画素数(3840×2160画素)を持つQFHD(Quad Full High Definition)や、デジタルシネマの標準規格で定められている4K(4096×2160画素)などを指す。 At present, as a display device such as a television device or a monitor device, a device including a so-called Full HD (High Definition) display panel having a resolution of 2K1K (1920 × 1080 pixels) is mainly used. On the other hand, the demand for higher-definition display panels is also increasing, 4K2K size video, super high-definition video (8K4K size video) having 16 times the number of pixels (7680 × 4320 pixels) of Full HD, and 4 more Development of a display panel for displaying a 16K8K size image having twice the number of pixels and a display device including such a display panel have also been actively developed. Here, 4K2K means QFHD (Quad Full High Definition) having four times as many pixels as Full HD (3840 × 2160 pixels), 4K (4096 × 2160 pixels) defined by the standard of digital cinema, etc. Point to.
一方で、チューナ、レコーダ、プレーヤなどの外部の映像再生機器から出力される映像信号や、表示装置内部で放送信号を受信して復号した映像信号は、主に2K1Kサイズの映像である。また、外部からの映像信号の受信や放送波からの映像信号の受信を行う受信装置として、4K2Kサイズ等のために専用のLSI(Large Scale Integrated Circuit)を製造することは、多大な投資を必要とする。このような現状では、受信装置としては、2K1Kサイズの映像データを処理するLSIを用いざるを得ない。 On the other hand, video signals output from external video playback devices such as tuners, recorders, and players, and video signals decoded by receiving broadcast signals inside the display device are mainly 2K1K video. In addition, manufacturing a dedicated LSI (Large Scale Integrated Circuit) for a 4K2K size or the like as a receiving device for receiving an external video signal or a video signal from a broadcast wave requires a great investment. And Under such circumstances, an LSI that processes 2K1K size video data must be used as the receiving device.
そのため、受信装置で受信した映像信号を、上述のような2K1Kを超える解像度の表示パネルで全画面表示させる際には、受信装置で受信した映像信号が示す映像データをスケーリングにより高解像度化して、表示パネルで表示することになる。 Therefore, when the video signal received by the receiving device is displayed on the full screen on the display panel having a resolution exceeding 2K1K as described above, the video data indicated by the video signal received by the receiving device is increased in resolution by scaling, It will be displayed on the display panel.
また、表示パネルには、OSD(On Screen Display)画像データや写真データやPC出力画像データなどのグラフィックデータを、映像データに重畳させて表示させることがある。グラフィックデータ自体は、非連続なデータが多いことからスケーリングには向かないため、4K2Kサイズ等の高解像度の表示パネルに表示させる場合には、まず高解像度化されてから、スケーリング後の映像データに重畳され、ドット・バイ・ドットで表示される。このような高解像度のグラフィックデータの作成は、CPU(Central Processing Unit)の高速化が進む近年では十分に対応可能である。 On the display panel, graphic data such as OSD (On Screen Display) image data, photo data, and PC output image data may be displayed superimposed on video data. Since the graphic data itself is not suitable for scaling because there are many non-continuous data, when displaying on a high-resolution display panel such as 4K2K size, the resolution is first increased and then the scaled video data is displayed. Superimposed and displayed dot-by-dot. Such creation of high-resolution graphic data can be adequately handled in recent years when CPU (Central Processing Unit) speeds up.
そして、解像度の高い表示パネルとパネル解像度より低い受信装置とを用いて映像合成する技術として、時分割での伝送方法については特許文献1が開示されており、伝送量の低減については特許文献2が開示されている。
As a technique for synthesizing video using a display panel having a high resolution and a receiving device having a panel resolution lower than that,
特許文献1に記載の放送受信機は、動画像を示す映像信号の受信、静止画の生成、並びにそれらの出力を行う受信装置と、受信装置から出力された動画像又は静止画を、出力解像度を超える解像度で表示する表示装置とを備えている。ここで、受信装置は、外部から受信した映像信号を第1の解像度に変換した動画を出力する映像処理手段と、外部からの指示に応じて第1の解像度より高い第2の解像度の静止画を出力する描画処理手段と、第2の解像度の静止画を第1の解像度に分割した分割静止画を生成し、生成した分割静止画と第1の解像度の動画とをフレーム毎に(つまり時分割で)出力する多重処理手段と、を備えている。また、表示装置は、第2の解像度の動画及び静止画を表示する表示手段と、第1の解像度の動画を伸張するスケーリング処理手段と、分割静止画を、第2の解像度の静止画に復元する構成処理手段と、伸張された第1の解像度の動画と復元された第2の解像度の静止画とを表示手段に表示させるブレンド処理手段と、を備えている。そして、動画と静止画の区別は、受信装置が表示装置に識別信号を伝送し、表示装置側がその識別信号を判定することにより可能にしている。
A broadcast receiver described in
また、特許文献2には、所定の描画命令に基づき画像データを送信するパーソナルコンピュータ(PC)と、PCから受信した画像データをパネル上に表示する受信側モニタと、を含む画像表示システムにおいて、画像データの伝送量を減らす技術が開示されている。ここで、PCは、内部のフレームメモリ上にパネル解像度分のデータを描画するように構成されると共に、描画命令によって画面上に変化が発生した領域(変化領域)を検出して送信すべき送信領域を決定し、その送信領域を示す制御情報をヘッダに付加した状態で、送信領域の画像データを受信側モニタに送信する。受信側モニタは、受信した制御情報に基づき、受信した送信領域の画像データを、内部のフレームメモリに展開して画像データの更新を行い、パネル上に表示する。すなわち、このシステムでは、PCが検出した変化領域のデータを受信側モニタに送信し、受信側モニタのフレームメモリにコピーするように構成されている。
また、メモリにおけるデータの読み書きに関し、特許文献3には、メモリバンクを2つに分けて書き込みと読み出しを交互に行うことで、表示時のデータの追い越しを防止する技術が記載されている。
Regarding data reading / writing in the memory,
ところで、受信装置で受信して表示させる映像(主映像)の映像データに対し、重畳するグラフィックデータは、例えば2画面時のサブウインドウで表示する場合のように表示領域が小さいことが多く、OSD画像であってもフレーム間での変化は全画面に亘ることは少ない。 By the way, the graphic data to be superimposed on the video data of the video (main video) received and displayed by the receiving device often has a small display area, for example, when displayed in a sub-window at the time of two screens. Even in the case of an image, changes between frames rarely extend over the entire screen.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、小さな変化であっても全表示領域のデータを更新する必要があり、4K2Kサイズのデータの更新のためには2K1Kサイズの4倍(解像度比)の入力時間(伝送時間)がかかるため、フレームレートは、元が60fpsであれば15fpsとなるなど1/4になってしまう。ここで、1/4は、1/(解像度比)、換言すれば1/(時分割の分割数)を意味する。
However, in the technique described in
一方で、特許文献2に記載の技術では、PCから表示パネル側への入力データを少なくすることは可能であるが、入力ピクセルレートと出力ピクセルレートが異なり(入力ピクセルレートより出力ピクセルレートの方が大きく)且つ表示用バッファが1つしかないために、更新データの一部が時間軸の異なるフレームのデータとして混ざって表示されてしまい、品位の落ちた映像となる。なお、特許文献2に記載の技術で前提としているPC出力のような静止画であれば書き込み途中の映像が1フレーム存在しても見た目の品位の劣化は少なくて済むが、動画像であれば毎フレーム、書き込み中のデータが見えてしまうことになる。違う時間の映像が混在してしまうのは、主映像に重畳するグラフィックデータの一部を書き換える際に、表示時のデータの追い越しが発生するためである。
On the other hand, with the technique described in
上述した表示時のデータの追い越しについて、図1及び図2を参照しながら詳細に説明する。図1は、メモリに重畳データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートでメモリから重畳データを読み出して、主映像データに重畳して表示する表示装置において、メモリ上の重畳データの更新を品位の劣化なく行う理想的な処理を説明するための概念図である。図2は、従来の表示装置において図1のような重畳データの更新を行った場合に、実際に生じる問題を説明するための概念図である。ここでは、2K1Kサイズの映像を4K2Kサイズの表示パネルで表示させる場合のように、表示出力のピクセルレート(出力ピクセルレート)が入力のピクセルレート(入力ピクセルレート)の4倍である場合を例に挙げて、説明を行う。 The overtaking of data at the time of display described above will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a display device in which superimposition data is read from the memory at a pixel rate higher than the pixel rate at which the superimposition data is input to the memory, and is superimposed on the main video data for display. It is a conceptual diagram for demonstrating the ideal process performed without. FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a problem that actually occurs when superimposition data is updated as shown in FIG. 1 in a conventional display device. Here, as an example, the display output pixel rate (output pixel rate) is four times the input pixel rate (input pixel rate) as in the case of displaying a 2K1K size video on a 4K2K size display panel. Give an explanation.
図1に示すように、メモリ上の4K2Kの重畳データ(グラフィックデータ)MF(n)には、フレームF(n)について更新された2K1Kの更新データが含まれており、そこに、2K1Kの更新データGF(n+1)がフレームF(n+1)の重畳データを作成するために入力されるものとする。ここで、nは現在表示する時間軸を表しており、表示パネルに表示させるフレーム番号を表している。また、更新データGF(n+1)は、フレームF(n+1)についてのグラフィックデータの更新部分のデータである。主映像については、2K1Kの主映像データVF(n)をスケーリングすることにより4K2Kの主映像データVSF(n)を生成するものとする。 As shown in FIG. 1, 4K2K superimposition data (graphic data) MF (n) on the memory includes 2K1K update data updated for the frame F (n), and 2K1K update data is included therein. It is assumed that data GF (n + 1) is input in order to create superimposed data of frame F (n + 1). Here, n represents a time axis that is currently displayed, and represents a frame number to be displayed on the display panel. The update data GF (n + 1) is data of an update part of graphic data for the frame F (n + 1). For the main video, 4K2K main video data VSF (n) is generated by scaling the 2K1K main video data VF (n).
このような主映像、グラフィックのデータが入力された場合、理想的には、表示準備のためのメモリ上の重畳データは図1のMF(n+1)のようになり、表示データ自体は図1のDF(n)のように更新データGF(n+1)が反映されていない状態になる。しかし、実際には、図2で説明するように、書き込み途中ではそのような表示はできず、更新データGF(n+1)が一部で反映され、時間的に異なる映像が混在した状態になってしまう。 When such main video and graphic data is input, ideally, the superimposed data on the memory for display preparation is MF (n + 1) in FIG. 1, and the display data itself is in FIG. The update data GF (n + 1) is not reflected as in DF (n). However, as will be described with reference to FIG. 2, in reality, such a display cannot be performed during writing, and the update data GF (n + 1) is partially reflected, resulting in a state in which different temporal images are mixed. End up.
入力主映像データ1ラインに対して2ラインのスケーリングされた映像が作られるため、入力主映像データ1ラインに対して必要なメモリ上の重畳データは2ラインとなる。今、更新データが重畳データの11ライン目からの領域であったとすると、重畳データとスケーリングされた主映像データが10ラインまで完了したときの状態は、図2(A)のように、各入力データが5ライン進み、メモリ上の重畳データMF(n+1)には11〜15ラインの5ライン分だけ更新データGF(n+1)[11-15]が書き込まれている状態となる。なお、主映像データVF(n)[1-5]はスケーリングされて1〜10ライン分のVSF(n)[1-10]となり、表示データDF(n)も1〜10ラインとなっている。 Since two lines of scaled video are created for one input main video data line, the necessary overlapping data in the memory is two lines for one input main video data line. Assuming that the update data is an area from the 11th line of the superimposed data, the state when the superimposed data and the scaled main video data are completed up to 10 lines is as shown in FIG. The data advances by 5 lines, and the update data GF (n + 1) [11-15] is written in the superimposed data MF (n + 1) on the memory for 5 lines of 11 to 15 lines. The main video data VF (n) [1-5] is scaled to VSF (n) [1-10] for 1 to 10 lines, and the display data DF (n) is also 1 to 10 lines. .
このような状態からさらに20ラインの表示出力が進んだとき、つまり表示データが30ラインまで完了したときには、図2(B)に示すように、メモリ上の重畳データMF(n+1)は15ライン分だけ入力された状態となり、これがスケーリングされた主映像の入力データVSF(n)[1-30]に重畳されて表示データDF(n)となる。しかし、図2(B)に示したように、表示データDF(n)として読み出す重畳データは、重畳データの例えば8ライン目で、書き込まれる重畳データを追い越し、その状態で表示される。ここで、表示データDF(n)における重畳データは、10ラインまでが時間軸でnに属し、11〜18ラインがn+1に属し、19〜60ラインがnに属するといった具合に、時間軸の入り混じったものとなる。 When the display output of 20 lines further advances from such a state, that is, when the display data is completed up to 30 lines, as shown in FIG. 2B, the superimposed data MF (n + 1) on the memory is equivalent to 15 lines. Only is input, and this is superimposed on the scaled main video input data VSF (n) [1-30] to become display data DF (n). However, as shown in FIG. 2B, the superimposition data read as the display data DF (n) is displayed in that state, overtaking the superimposition data to be written, for example, on the eighth line of the superimposition data. Here, the superimposition data in the display data DF (n) is on the time axis, for example, up to 10 lines belong to n on the time axis, 11 to 18 lines belong to n + 1, and 19 to 60 lines belong to n. It will be mixed.
そして、重畳データが、静止画のデータ(グラフィックデータ)ではなく動画像のデータであった場合、常時、時間軸の入り混じった状態となり映像として成立しなくなる。なお、重畳データの書き込みが最後のライン(この例では60ライン)まで完了したときには、メモリ上の重畳データは図1のMF(n+1)のようになり、重畳データの追い越しが解消され、その状態での表示が可能になる。 When the superimposition data is not still image data (graphic data) but moving image data, the time axis is always mixed and the image is not established. When the superimposition data has been written to the last line (60 lines in this example), the superimposition data on the memory becomes MF (n + 1) in FIG. Display with is possible.
また、特許文献3に記載の技術は、メモリバンクを2つに分けて書き込み読み出しを交互に行うものであるが、異なるフレームレートで伝送された静止画と動画像の合成について特に考慮されておらず、この技術をそのような合成を行う場合に適用しても、入力フレームレートより大きいフレームレートで表示させる際には表示時のデータの追い越しを防止することはできない。
The technique described in
図3及び図4を参照しながら、具体的に説明する。図3は、従来の表示装置において表示用メモリに書き込みバッファと読み出しバッファとを設けた場合の構成例を示すブロック図で、図4は、図3の表示装置における処理を説明するための概念図である。図3で示す表示装置101は、記憶部110、バス調停部111、更新データ入力部112、更新データ書き込み部113、重畳データ読み出し部115、更新データ座標入力部116、ブレンド部118、表示データ出力部119、主映像入力部120、及びスケーリング部121を備える。
This will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example when a write buffer and a read buffer are provided in a display memory in a conventional display device, and FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining processing in the display device of FIG. It is. 3 includes a
更新データ入力部112は、重畳用データの更新データを入力して更新データ書き込み部113に渡し、更新データ座標入力部116は、重畳データの更新部分の座標情報を入力して更新データ書き込み部113に渡す。記憶部110は、重畳データを管理するために書き込みバッファ110a及び読み出しバッファ110bを有し、バッファを読み出し用と書き込み用とで切り換えながら映像データの読み書きが可能になっている。
The update
更新データ書き込み部113は、座標情報に基づき更新データを書き込みバッファ110aに書き込む要求を、バス調停部111に対して伝え、使用権限がある場合に書き込みバッファ110aに更新データの書き込みを実行する。重畳データ読み出し部115は、重畳データを読み出しバッファ110bから読み出す要求を、バス調停部111に対して伝え、使用権限がある場合に読み出しバッファ110bから重畳データの読み出しを実行し、ブレンド部118に渡す。バス調停部111は、受け取った書き込み要求と読み出し要求に対して、記憶部110に対する使用権限を調停する。
The update
主映像入力部120は、主映像データVF(n)を入力し、スケーリング部121に渡す。スケーリング部121は、主映像データを出力解像度以下の所定の解像度までにスケールアップ可能なスケーラであり、スケーリング後の映像データをブレンド部118に渡す。ブレンド部118は、重畳データ読み出し部115で読み出された重畳データと、スケーリング部121でスケーリングした主映像データとをブレンド(合成)して、表示データ出力部119に渡す。表示データ出力部119は、入力される主映像より解像度の高い映像を表示パネルに対し、ブレンド部118から出力された合成後の映像データを出力して表示させる。
The main
図4を参照しながら、入力データを、2K1Kの更新データGF(n+1)と2K1Kの主映像データVF(n)とし、入力前の読み出しバッファ110b上の重畳データを図1のMF(n)とした場合について説明する。この場合、時間軸nでの表示データDF(n)は、4K2Kにスケーリングされた主映像データVSF(n)に4K2Kの重畳データ(更新データGF(n)で更新された読み出しバッファ110b内のデータ)を重畳したものとなる。一方で、書き込みバッファ110a上の重畳データMF(n)は、その最終状態として、時間軸n+1の更新データ141と未書き込み領域に対応する不要データ(所謂、ゴミデータ)140とで構成される。重畳データMF(n)の重畳によって上記の表示データDF(n)は、表示データDF(n+1)のようになるが、不要データ140を含めて書き込みバッファ110a上のフレームに対応する全領域に対して書き込みを実行しない限り、このような表示データDF(n+1)は表示できない。つまり、図3の構成例では、フレームF(n+1)についての更新データはフレーム全体に亘るものではないにも拘わらず、フレーム全体について書き込みを実行する必要があり、結果として低フレームレートでの表示となってしまう。
Referring to FIG. 4, the input data is 2K1K update data GF (n + 1) and 2K1K main video data VF (n), and the superimposed data on the
このように、入力ピクセルレートより出力ピクセルレートが大きく且つ表示用バッファが1つしかない場合には、更新データの一部として時間軸の異なるフレームのデータを混ぜて表示してしまって品位の落ちた映像となるが、それを防止するために複数の表示用バッファを設けたとしても、特許文献1に記載の技術と同様に、不要データ140も含め全表示領域についてのデータを書き込む必要がある。
As described above, when the output pixel rate is higher than the input pixel rate and there is only one display buffer, the data of frames with different time axes are mixed and displayed as a part of the update data, resulting in poor quality. In order to prevent this, even if a plurality of display buffers are provided, it is necessary to write data for the entire display area, including
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、記憶部に映像データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートで記憶部から映像データを読み出して表示する表示装置において、表示時のデータの追い越しを防止し、異なる時間軸の映像が混在した状態で表示されることを防止することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a display device that reads and displays video data from the storage unit at a pixel rate higher than the pixel rate at which the video data is input to the storage unit. It is to prevent overtaking of data at the time of display and to prevent the display of images in different time axes in a mixed state.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、映像データを記憶する記憶部を備え、該記憶部に映像データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートで前記記憶部から映像データを読み出して表示する表示装置であって、前記記憶部は、記憶領域を複数のバッファに分け、前記バッファを読み出し用と書き込み用とで切り換えながら映像データの読み書きが可能に構成されており、前記表示装置は、読み出し用のバッファから読み出した映像データのうち更新対象となる映像部分をマスクするマスク部と、該マスク部でマスク処理が施された後の映像データを、書き込み用のバッファに書き戻す書き戻し部と、前記書き込み用のバッファにおける前記マスク部でマスクされた部分に、前記更新対象となる映像部分の映像データである更新データを書き込む更新データ書き込み部と、を備えたことを特徴としたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, a first technical means of the present invention includes a storage unit for storing video data, and the video data from the storage unit at a pixel rate larger than a pixel rate for inputting the video data to the storage unit. The storage unit divides the storage area into a plurality of buffers, and is configured to be able to read and write video data while switching the buffer between reading and writing, The display device writes a mask portion for masking a video portion to be updated out of the video data read from the read buffer, and the video data subjected to the mask processing in the mask portion to the write buffer. The video of the video part to be updated in the part that is masked by the mask part in the write-back part to be returned and the write buffer Is obtained by comprising: the update data writing unit for writing the updated data is over data, the.
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記映像データを他の映像データに重畳する重畳部を、さらに備えたことを特徴としたものである。 According to a second technical means of the present invention, in the first technical means, a superimposing unit that superimposes the video data on other video data is further provided.
本発明の第3の技術手段は、第2の技術手段において、前記他の映像データの入力ピクセルレートは、前記更新データの入力ピクセルレートと同じとすることを特徴としたものである。 According to a third technical means of the present invention, in the second technical means, the input pixel rate of the other video data is the same as the input pixel rate of the update data.
本発明によれば、記憶部に映像データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートで記憶部から映像データを読み出して表示する表示装置において、表示時のデータの追い越しを防止し、異なる時間軸の映像が混在した状態で表示されることを防止することができる。 According to the present invention, in a display device that reads and displays video data from the storage unit at a pixel rate higher than the pixel rate at which the video data is input to the storage unit, it prevents overtaking of data at the time of display, and images on different time axes Can be prevented from being displayed in a mixed state.
本発明に係る表示装置は、映像データを記憶する記憶部(メモリ等の記憶装置)を備え、記憶部に映像データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートで記憶部から映像データを読み出して表示する装置である。この記憶部は、記憶領域を複数のバッファに分け(つまり複数のバッファ領域を確保し)、バッファを読み出し用と書き込み用とで切り換えながら映像データの読み書きが可能に構成されている。 A display device according to the present invention includes a storage unit (storage device such as a memory) that stores video data, and reads and displays the video data from the storage unit at a pixel rate higher than the pixel rate at which the video data is input to the storage unit. Device. The storage unit is configured to divide the storage area into a plurality of buffers (that is, to secure a plurality of buffer areas) and to read / write video data while switching the buffer between reading and writing.
そして、本発明に係る表示装置は、その主たる特徴として、読み出し用のバッファから書き込み用のバッファに、この映像データのうち更新対象となる映像部分をマスクして書き戻す。これにより、表示時のデータの追い越しを防止し、異なる時間軸の映像が混在した状態で表示されることを防止することができ、従来に比べて映像品位を向上させることができる。 As a main feature of the display device according to the present invention, the video portion to be updated is masked and written back from the read buffer to the write buffer. As a result, overtaking of data at the time of display can be prevented, and images with different time axes can be prevented from being displayed in a mixed state, and the video quality can be improved as compared with the conventional case.
以下、上記映像データとして、主映像データに重畳するための重畳データを例に挙げ、この重畳データがグラフィックデータ(つまり静止画の画像データ)である場合や動画像であってもグラフィックデータとして取り扱う場合、つまり上記記憶部をグラフィックデータのフレームメモリとして使用する場合を前提として、本発明について説明する。グラフィックデータとしては、放送信号に含まれる番組情報及び/又は表示装置内部に予め格納された画像などから生成できるOSD画像データ、PCからの出力画像のデータ、インターネット上のサーバ等から受信して得たブラウジング画像や写真画像のデータなどが挙げられる。上記映像データとして重畳データを採用した場合には、主映像データとの重畳した場合にも映像品位の向上効果が得られることになる。 Hereinafter, as the video data, superimposition data for superimposing on the main video data is given as an example, and even when the superimposition data is graphic data (that is, still image data) or a moving image, it is handled as graphic data. In other words, the present invention will be described on the assumption that the storage unit is used as a frame memory for graphic data. The graphic data is obtained by receiving from the program information included in the broadcast signal and / or the OSD image data that can be generated from the image stored in advance in the display device, the output image data from the PC, the server on the Internet, etc. And browsing image data and photographic image data. When superimposition data is adopted as the video data, an effect of improving the video quality can be obtained even when superimposition with the main video data is performed.
但し、上記映像データとしては、他の映像データの一例である主映像データに重畳するための重畳データでなくても、表示時のデータの追い越しを防止するといった効果は得られる。また、上記映像データとしては、グラフィックデータとして取り扱わない動画像のデータ(無論、グラフィックデータにおける一部の領域に動画像のデータを埋め込むようなデータでもよい)を採用し、上記の記憶部を動画像のデータのフレームメモリとして使用してもよい。グラフィックデータとして取り扱うか否かに関わりなく、動画像のデータの方が静止画のデータに比べて次々と表示画面が遷移していくため、データの追い越しを防止する効果による映像品位の向上といった効果はより得られる。 However, even if the video data is not superimposed data to be superimposed on main video data which is an example of other video data, an effect of preventing overtaking of data at the time of display can be obtained. In addition, as the video data, moving image data that is not handled as graphic data (of course, data that embeds moving image data in a part of the graphic data may be used), and the storage unit is used as a moving image. It may be used as a frame memory for image data. Regardless of whether or not it is handled as graphic data, the display screen transitions one after another for moving image data compared to still image data, so the effect of improving video quality by preventing data overtaking Is more obtainable.
本発明の説明として、まず、上記の書き戻す処理を行うといった1つの特徴のみを備えた表示装置、つまりマスク処理を施さずに書き戻すような処理を行う表示装置について、図5及び図6を参照しながら説明する。図5は、本発明に係る表示装置における特徴の1つを説明するための構成例を示すブロック図で、図3の構成例において重畳データの書き戻しを行うようにした構成例を示すブロック図である。また、図6は、図5の表示装置における処理を説明するための概念図である。 As an explanation of the present invention, FIG. 5 and FIG. 6 are first described for a display device having only one feature such as performing the above-described rewriting process, that is, a display apparatus performing a rewriting process without performing mask processing. The description will be given with reference. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example for explaining one of the features of the display device according to the present invention, and a block diagram illustrating a configuration example in which the superimposed data is written back in the configuration example of FIG. It is. FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining processing in the display device of FIG.
図5で示す表示装置1aは、記憶部10、バス調停部11、更新データ入力部12、更新データ書き込み部13、重畳データ書き戻し部14、重畳データ読み出し部15、更新データ座標入力部16、ブレンド部(映像結合部)18、表示データ出力部19、主映像入力部20、及びスケーリング部21を備え、上述したように、記憶部10に映像データを入力するピクセルレートより大きいピクセルレートで記憶部10から映像データを読み出して表示する。
The display device 1a shown in FIG. 5 includes a
記憶部10は、映像データを一時的に格納するための記憶装置であり、記憶領域を複数のバッファに分け、バッファを読み出し用と書き込み用とで切り換えながら映像データ(ここでは重畳データで例示)の読み書きが可能に構成されている。記憶装置としては、DDR2 SDRAM(Double-Data-Rate2 Synchronous Dynamic Random Access Memory)、DDR3(Double-Data-Rate3) SDRAMなど、フレームメモリとして機能する容量をもった大規模なメモリが挙げられる。
The
図5の構成例における記憶部10は、重畳データを管理するために書き込みバッファ10a及び読み出しバッファ10bを有する。ここで、各バッファは交互に読み出し/書き込み用に切り換え、同じ時間帯においては書き込みバッファ10aと読み出しバッファ10bとが存在するようにしておく。この切り換えのタイミングについては後述する。
The
バス調停部11は、更新データ書き込み部13から受け取った書き込み要求(ライトリクエスト)と重畳データ読み出し部15から受け取った読み出し要求(リードリクエスト)に対して、記憶部10に対する使用権限を調停する。なお、調停は、順番に使用させてもよいし、優先度をつけておいてもよく、記憶部10のメモリ帯域内で各要求に応じられるように整合させればよいものとする。
The
更新データ入力部12は、重畳用データの更新データ(グラフィックデータの更新部分のデータ)を入力して更新データ書き込み部13に渡す。更新データは例えばTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)などのフォーマットで例えばOSD用のLSI(或いは映像及びOSD用のLSI)などから入力されるが、更新データ入力部12は、これをピクセル単位で処理できる並列データなどに変換してから、更新データ書き込み部13に渡す。
The update
ここで、例えば表示装置1aにおいて2K1Kサイズの映像を4K2Kサイズにスケーリングして所定フレームレートで表示データ出力部19に出力させる場合には、グラフィックデータの更新部分も2K1Kサイズの範囲内で且つ上記所定フレームレート以内で送信できる情報量にしておく。なお、この情報量を超える場合には2回に分けて入力すればよい。また、更新データの入力ピクセルレートは、主映像データの入力ピクセルレートと同じとする。
Here, for example, when a 2K1K size video is scaled to 4K2K size and output to the display
更新データ座標入力部16は、重畳データの更新部分の座標情報を入力して更新データ書き込み部13に渡す。この座標情報とは、更新データ入力部12に入力されるグラフィックデータが、表示するグラフィック座標のどこに該当するか、どの大きさなのかなどを示す情報であり、例えば特許文献2のヘッダに記された内容などを指す。座標情報としては、例えば、表示画面の左上を(0,0)としての(x,y)値であってよい。座標情報も、更新データと同様に例えばOSD用のLSIなどから入力される。
The update data coordinate
更新データ座標入力部16は、このような座標情報を入力し、記憶部10のメモリアドレスに変換して更新データ書き込み部13に渡す。つまり、更新データ座標入力部16は、入力された更新データのどの領域を記憶部10におけるどのメモリ空間へ書き込めばよいかの情報を、更新データ書き込み部13に渡す。なお、更新データ入力部12で入力される更新データは全て有効である必要はなく、更新データ座標入力部16で入力される座標情報との整合が取れていればよいものとする。伝送データ上の有効/非有効より更新データ座標入力部16で入力される座標情報(データを選択するための制御値と言える)を優先するものとする。
The update data coordinate
更新データ書き込み部13は、座標情報に基づき更新データを記憶部10の記憶領域(ここでは書き込みバッファ10a)に書き込む要求を、バス調停部11に対して伝え、バス調停部11に従って書き込みバッファ10aに書き込む。つまり、更新データ書き込み部13は、使用権限がある場合に書き込みバッファ10aに更新データの書き込みを実行する。書き込み要求は、更新データ座標入力部16からの座標情報を元に有効な更新データのみを抽出し、それに応じた書き込みバッファ10aのメモリアドレス(書き込みアドレス)を指定して発行すればよい。このようにして、更新データ書き込み部13は、グラフィックデータの更新部分のデータを書き込みバッファ10aに書き込む制御を行う。
The update
重畳データ読み出し部15は、重畳データを記憶部10の記憶領域(ここでは読み出しバッファ10b)から読み出す要求を、バス調停部11に対して伝え、バス調停部11に従って読み出しバッファ10bから読み出しを行う。つまり、重畳データ読み出し部15は、使用権限がある場合に読み出しバッファ10bから重畳データの読み出しを実行する。読み出し要求は、重畳データ読み出し部15が読み出しバッファ10bのメモリアドレス(読み出しアドレス)を指定して発行すればよい。
The superimposition
読み出し要求が表示のためである場合(主映像データVF(n)にブレンドする重畳データを読み出す場合)には、読み出した1フレーム分の重畳データを、ブレンド部18に渡す。読み出しバッファ10bの管理は、その都度外部から指示され行う方法でも、最初だけ指示されバッファ番号を順次インクリメントしていく手法をとってもよいものとする。
When the read request is for display (when the superimposition data to be blended with the main video data VF (n) is read), the read superimposition data for one frame is passed to the
重畳データ読み出し部15を1つで図示しているが、表示データ出力部19の能力に応じて、主映像データVF(n)のピクセルレートの4倍で1画面として出力しても、2倍で2画面としても、1倍で4画面としてもよい。必要に応じてスケーリング部21の表示形態に合わせて記憶部10上の読み出しアドレスに読み出す要求をバス調停部11に発行し、バス調停部11からデータを受理し、ブレンド部18へ重畳データを出力すると共に次フレームの非更新領域を作成するために重畳データ書き戻し部14へも重畳データを出力する。
Although one superimposition
このように、読み出し要求が書き戻しのためである場合には、読み出した分の重畳データ(表示装置1aにおいては上述の1フレーム分の重畳データ)を、重畳データ書き戻し部14に渡す。実際には、表示させるものを書き戻すため、重畳データ読み出し部15は、読み出し要求が書き戻しのためか表示のためかは問わず、一度の読み出し要求により、重畳データ書き戻し部14及びブレンド部18の双方に重畳データを出力する。
As described above, when the read request is for writing back, the read superimposition data (the superimposition data for one frame in the display device 1a) is transferred to the superimposition data write-
重畳データ書き戻し部14は、重畳データ読み出し部15から送られた重畳データを次フレームの読み出しバッファに該当する書き込みバッファ10aに対して書き込む要求を、バス調停部11を介して発行し、バス調停部11の指示に従い書き込み制御を行う。
The superimposition data write-
また、上述したように、書き込み要求は更新データ書き込み部13が書き込みバッファ10aのメモリアドレスを指定して発行し、読み出し要求は重畳データ読み出し部15が読み出しバッファ10bのメモリアドレスを指定して発行すればよいが、そのような発行を可能とするために、バッファがその時点で読み出し用か書き込み用かは、更新データ書き込み部13と重畳データ読み出し部15とが連携して決定すればよい。但し、バッファがその時点で読み出し用か書き込み用かを、バス調停部11が決定するように構成してもよい。
As described above, the write request is issued by the update
主映像入力部20は、主映像データVF(n)を入力し、スケーリング部21に渡す。主映像データは例えばTMDSなどのフォーマットで例えば映像(Full HD映像)用のLSI(或いは映像及びOSD用のLSI)などから入力されるが、主映像入力部20はこれをピクセル単位で処理できる並列データなどに変換してから、スケーリング部21に渡す。ここで、上述したように主映像データVF(n)の入力ピクセルレートは更新データの入力ピクセルレートと同じとする。なお、図示しない表示パネル上での映像の配置やスケーリング比に応じて、必要であれば記憶部10に一旦書き込み、記憶部10から読み出したものをスケーリング部21に出力するようにしても構わない。
The main
スケーリング部21は、主映像データVF(n)を出力解像度以下の所定の解像度までにスケールアップ可能なスケーラであり、スケーリング後の主映像データをブレンド部18に渡す。上記所定の解像度は予め定められた設定値に従って決めればよく、例えば表示パネルの表示解像度まで拡大してもよいし、表示パネルの表示解像度の80%など、必要に応じた解像度であってもよい。表示パネルの表示解像度まで拡大しない場合には、上述したように、スケーリング部21に入力される主映像データVF(n)は、記憶部10に一旦格納されたデータとなる。また、スケーリングの手法としては、バイリニア補間やLanczos補間などが挙げられるが、特に規定するものでなく、どのような手法を採用してもよい。
The scaling
ブレンド部18は、重畳データ読み出し部15で読み出された重畳データと、スケーリング部21でスケーリングした主映像データとをブレンド(合成)して、表示データ出力部19に渡す。ブレンド部18は、重畳データに埋め込まれた表示制御に関するコードや外部からの設定に従って、主映像データと重畳データのアルファブレンディングや、透過処理や上書き処理を行い、表示するデータを生成する。
The blending
表示データ出力部19は、入力される主映像より解像度の高い映像を、図示しない表示パネルに出力する。具体的には、表示データ出力部19は、例えば表示パネルとの間に設けるFRC(Frame Rate Converter)やパネルコントローラに表示データを送信する。このとき、接続ルールに則り、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)などのフォーマットに変換して出力する。このとき、相互の転送能力に応じて、表示解像度で送っても、並列化して半分ずつ2つの伝送路で送ってもよいものとする。
The display
なお、FRCでのフレームレート変換方法には、単に同一フレームを複数回繰り返し読み出す方法や、フレーム間の直線内挿(線形補間)によるフレーム内挿を行う方法など、各種の方法がある。このFRCは、液晶パネルのようにホールド型の表示方式における動きぼけを改善することができる。但し、表示装置1aに設ける表示パネルは、ブレンド部18から出力された合成後の映像データを表示する。表示パネルとしては、液晶パネルに限らず、有機エレクトロルミネッセンスパネル、LED(Light Emitting Diode)パネル、プラズマディスプレイパネルなど、どのような表示方式のものであってもよい。
The frame rate conversion method in FRC includes various methods such as a method of simply reading the same frame repeatedly a plurality of times and a method of performing frame interpolation by linear interpolation between frames (linear interpolation). This FRC can improve motion blur in a hold-type display method like a liquid crystal panel. However, the display panel provided in the display device 1 a displays the combined video data output from the
また、このように、主映像データVF(n)に対してはスケーリングを施した後に表示データ出力部19に渡されるまでフレームレート変換しないように、FRCを表示データ出力部19の後段に配置してもよいが、スケーリング部21からブレンド部18の間にFRCを配置して入力解像度の主映像データVF(n)に対してフレームレート変換を行い、グラフィックデータである重畳データにはフレームレート変換を施さないようにしてもよい。グラフィックデータはFRCとの相性が必ずしも良いとは言えないためである。
Further, in this way, the FRC is arranged downstream of the display
また、上述したように、各バッファ10a,10bは交互に読み出し/書き込み用に切り換え、同じ時間帯においては書き込みバッファ10aと読み出しバッファ10bとが存在するようにしておく。この点について補足的に説明する。重畳データ書き戻し部14では、重畳データ読み出し部15により読み出された重畳データを書き込みバッファ10aに書き戻すことで、重畳データの更新を完了して最終状態となるが、この更新の完了により読み出し準備が整ったことを意味する(但し、後述するように表示装置1aでは時間軸が異なるものが最終的な書き込みバッファ(次に読み出しバッファになるバッファ)に含まれてしまう)。そのため、書き込みバッファ10aを読み出し用のバッファに変えて、重畳データ書き戻し部14及びブレンド部18に読み出した重畳データを出力する。元々の読み出しバッファ10bも、この切り換えのタイミングで書き込み用のバッファに変える。
Further, as described above, the
なお、更新データのために3つ以上のバッファを確保する構成においては、3つのバッファを確保する構成で説明すると、読み出す準備が整ってバッファが書き込み用から読み出しバッファ10bに変わり、読み出しバッファ10bからの重畳データの書き戻しを実行する時点(つまりブレンド部18への出力の時点)で、新たなバッファを書き込みバッファ10aに設定して書き戻しを実行し、その読み出しバッファ10bを未使用のバッファにし、書き戻しの完了によりその書き込みバッファ10aを読み出し用のバッファに設定する、といった具合にループさせるなどすればよい。なお、未使用のバッファにしても、このバッファは、次に書き込みバッファに設定されることになるため、内部のデータの消去は不要であり、リフレッシュによる重畳データの維持も行わなくても問題ない。
In the configuration in which three or more buffers are secured for update data, the configuration in which three buffers are secured will be described. When the read is ready, the buffer changes from writing to reading
以上のように表示装置1aでは、重畳データの書き戻しを行うが、表示装置1aでは読み出しバッファ10bに格納されて表示対象となる重畳データに、時間軸が異なるものが含まれてしまう。図6に示すように、フレームF(n)の表示データDF(n)に対して、フレームF(n+1)の更新データGF(n+1)を入力する場合について説明する。フレームF(n)について入力される更新データを次フレームF(n+1)に表示する重畳データの一部として、更新データがカバーできない領域に対してフレームF(n)の表示のために読み出した重畳データGF(n)を書き戻すことで、F(n+1)フレームに出力する重畳データの静止部分を補い、重畳データGF(n+1)を生成する。
As described above, the superimposition data is written back in the display device 1a. However, in the display device 1a, superimposition data stored in the
これにより、書き込みバッファ10bの最終状態(読み出し用に変える段階)の重畳データMF(n)は、重畳データのうちフレームF(n)の時点でも更新がなかった部分22aと、フレームF(n+1)で更新があった部分23aと、フレームF(n)でのみ更新がありフレームF(n+1)では更新がなかった部分24だけでなく、書き戻しによりフレームF(n)の更新部分の先頭部分23bがフレームF(n+1)の更新部分の先頭に上書きされて存在するようになってしまう。その結果、フレームF(n+1)の表示データDF(n+1)も、主映像データにその重畳データが重畳されるために同様の表示がなされてしまう。
As a result, the superimposition data MF (n) in the final state of the
このような記憶領域上の追い越しを伴う(それにより表示時での追い越しを伴う)上書き処理は、図1及び図2を参照しながら説明した場合と同様に書き込みと読み出しの処理速度が異なるために発生する。このような事態を避けるために、本発明ではその主たる特徴として、書き戻す重畳データにマスク処理を施す。 Overwrite processing with overtaking in the storage area (and thereby overtaking at the time of display) is different because the processing speed of writing and reading is different as in the case described with reference to FIGS. Occur. In order to avoid such a situation, the main feature of the present invention is to perform mask processing on the superimposed data to be written back.
このようなマスク処理を施す本発明の表示装置について、図7〜図9を参照しながら説明する。図7は、本発明に係る表示装置の一構成例を示すブロック図、図8は、図7の表示装置における記憶部のデータ格納状態の一例を示す図、図9は、図7の表示装置における処理を説明するための概念図である。但し、図7で示す構成例の表示装置1の構成要素のうち、図5の表示装置1aの説明と重複する部分についてはその説明を省略する。
The display device of the present invention that performs such mask processing will be described with reference to FIGS. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the display device according to the present invention, FIG. 8 is a diagram showing an example of the data storage state of the storage unit in the display device of FIG. 7, and FIG. 9 is the display device of FIG. It is a conceptual diagram for demonstrating the process in. However, among the components of the
本発明に係る表示装置1は、読み出し用のバッファ(読み出しバッファ10b)から読み出した映像データのうち更新(修正)対象となる映像部分(映像領域)をマスクするマスク部を備える。このマスク部の一例が、上記映像データとして重畳データを採用した重畳データマスク部17である。重畳データマスク部17は、更新データ座標入力部16の座標情報に基づいて、重畳データから更新データの映像部分に対してマスク処理を行う。
The
具体的に説明すると、まず、表示装置1における重畳データ読み出し部15は、読み出しバッファ10bにおける重畳データを、ブレンド部18へ出力すると共に次フレームの非更新領域を作成するために重畳データマスク部17へも出力する。そして、表示装置1における更新データ座標入力部16は、表示した重畳データのうち、次フレームで更新される領域(つまり更新対象となる映像部分)がどこであるかを示すグラフィック座標の情報を、重畳データマスク部17に伝える。
More specifically, first, the superimposition
重畳データマスク部17は、重畳データ読み出し部15から出力された重畳データを受け取り、更新データ座標入力部16から受け取った座標情報に基づき、次フレームの表示更新予定領域のデータに対して印(書き戻すことを示す印)を付けるなどしてマスク処理を施す。若しくは、逆に非更新領域のデータに印(書き戻さないことを示す印)をつけて重畳データ書き戻し部14へ重畳データを送る。印については、重畳データ書き戻し部14での処理と整合が取れていれば、マスク処理により重畳データの更新部分をマスクすること(換言すれば、間引くこと)ができる。
The superimposition
そして、表示装置1は、読み出しバッファ10bから読み出されてマスク処理が施された後の映像データを書き込み用のバッファ(書き込みバッファ)10aに書き戻す書き戻し部を備える。この書き戻し部の一例が、上記映像データとして重畳データを採用した重畳データ書き戻し部14である。
The
重畳データ書き戻し部14は、重畳データマスク部17で処理した重畳マスクデータを記憶部10の書き込みバッファ10aに書き戻す。具体的には、重畳データ書き戻し部14は、重畳データマスク部17から送られたデータを次フレームの読み出し用のバッファに該当する書き込みバッファ10aに対して書き込む要求を、バス調停部11を通して発行し、バス調停部11の指示に従い書き込みを行う。このとき、印のついたデータに対しては、一般的なメモリに対するMASK信号を利用して全てに対して書き込み要求を発行しても、識別して、書き込みが必要な部分だけに書き込み要求を発行してもよいものとする。なお、次フレームの更新データが更新データ書き込み部13により書き込まれる以前であれば、その更新データにより上書きされるため、その更新領域に何を書き込んでしまっても問題ない。
The superimposed data write-
そして、更新データ書き込み部13は、更新データ座標入力部16から受け取った座標情報に基づき、書き込みバッファ10aにおける重畳データマスク部17でマスクされた部分に、更新対象となる映像部分の映像データ(この例では更新対象となる映像部分の重畳データ)である更新データを書き込む。
Then, based on the coordinate information received from the update data coordinate
上述のような構成例の表示装置1における表示処理について、その詳細を説明する。
図9に示すフレームF(n)の表示データDF(n)に対して、フレームF(n+1)の更新データGF(n+1)を入力する場合について説明する。
Details of the display processing in the
A case where the update data GF (n + 1) of the frame F (n + 1) is input to the display data DF (n) of the frame F (n) shown in FIG.
フレームF(n)について入力される更新データを次フレームF(n+1)に表示する重畳データの一部として、更新データがカバーできない領域に対して、図8に示す状態の読み出しバッファ10bからフレームF(n)の表示のために読み出した重畳データGF(n)を書き戻すことで、F(n+1)フレームに出力する重畳データの静止部分を補い、重畳データGF(n+1)を生成する。
As a part of the superimposition data to be displayed on the next frame F (n + 1), the update data input for the frame F (n) is applied to the frame F from the read
但し、このままでは図6で説明したように時間軸が異なるデータが重畳データに含まれることになるため、重畳データマスク部17において、重畳データ読み出し部15が読み出した重畳データGF(n)に対して、次フレームの更新部分を更新データ座標入力部16から入力される座標情報に基づき検出して、その更新部分をマスクしてから、重畳データ書き戻し部14が書き戻しを実行する。これにより、図8に示す状態の書き込みバッファ10aから、丁度、フレームF(n+1)での更新部分に該当する領域がマスクされた状態となり、フレームF(n+1)に該当する更新データが入力されてきたときに、そのマスクされた部分に書き込み、最終的に読み出す直前には図8に示す状態の書き込みバッファ10aのようにすることができる。
However, as described with reference to FIG. 6, data with different time axes is included in the superimposed data as it is, so that in the superimposed
図8に示す状態の書き込みバッファ10aには、より詳しく説明すると、図9に示した、書き込みバッファ10bの最終状態(読み出し用に変える段階)の重畳データMF(n)が格納されている。この重畳データMF(n)は、重畳データのうちフレームF(n)の時点でも更新がなかった部分22と、フレームF(n+1)で更新があった部分23と、フレームF(n)でのみ更新がありフレームF(n+1)では更新がなかった部分24とになり、図6で説明したような上書き処理が発生せず、重畳データ内で時間軸が全て同じ(つまり、フレームF(n+1)で表示すべき重畳データ)となる。その結果、フレームF(n+1)の表示データDF(n+1)も、主映像データにその重畳データが重畳されるために同様の表示が可能となる。
More specifically, the
なお、図8及び図9においては、更新データを2K1Kサイズとし、重畳データ及びスケーリング後の主映像データを4K2Kサイズとして図示している。これは、4K2Kサイズの重畳データを最終的に重畳させる場合でも、更新データ入力部12では更新データとして小さな更新部分だけデータの入力で済むため、2K1Kサイズの範囲内のデータで十分となるためである。更新データの書き込み座標を固定とせず、別途座標情報を入力する構成とすることで、例えば、マウスカーソルが領域をまたいだ場合でも入力フレームレートが60Hzなど、高速フレームレートでの更新が可能となる。更新データの入力を例えば60Hzで行うとすると、フレームレートを落とすことなく、任意の座標に対する2K1Kサイズの情報量の範囲内の入力で、4K2Kサイズの60Hzでの重畳データの表示処理が実現できる。また、グラフィックデータを表示させる初期段階などにはこの情報量を超える場合があり、その場合においては、この更新データによる更新を繰り返せば4K2Kサイズの重畳データは完成する。
8 and 9, the update data is shown as 2K1K size, and the superimposition data and the scaled main video data are shown as 4K2K size. This is because, even when superimposing data of 4K2K size is finally superposed, the update
次に、この初期段階の説明も含め、図7の表示装置1における初期グラフィックデータ(初期画面データ)の作成処理、重畳データの表示処理、及び同期処理について、その一連の流れを簡単に説明する。
Next, including a description of this initial stage, a series of flows of the initial graphic data (initial screen data) generation process, the superimposed data display process, and the synchronization process in the
(初期グラフィックデータの作成処理)
まず、ブレンド部18を主映像データのみしか表示しない設定としておく。そして、書き込みバッファ10aを更新データ書き込み部13及び重畳データ書き戻し部14に対して設定する。例えば書き込みアドレスの先頭及びサイズで設定すればよい。また、読み出しバッファ10bを重畳データ読み出し部15に対して設定する。ここでも例えば読み出しアドレスの先頭及びサイズで設定すればよい。
(Initial graphic data creation process)
First, the
更新データ入力部12より、更新データとして全画面分のデータを必要回数に分けて入力する。このとき、重畳データマスク部17の機能を使って記憶部10への書き戻し機能を用いても、書き戻し機能を使わず書き込みバッファ10aをフレーム毎に動かさず固定として全画面分の重畳データを作成してもよい。そして、更新データ書き込み部13は、更新データ座標入力部16からの座標情報と書き込みバッファ10aとの相対座標によって記憶部10上の書き込みアドレスに更新データを書き込む。
The update
重畳データ書き戻し部14は、更新データ座標入力部16からの座標情報と書き込みバッファ10aとの相対座標によって、書き込みバッファ10a上の書き込みアドレスに対しマスク処理が施されていない部分の重畳データを書き込む。この部分の読み出し及びマスク処理は、重畳データ読み出し部15及び重畳データマスク部17が、書き戻しのために実行しておく。書き込みバッファ10a/読み出しバッファ10bのインクリメント(切り換え更新)は、サイズを指定しておき、ハードウェアによる自動インクリメントでもソフトウェアによる毎フレームのインクリメントであってもよいものとする。
The superimposition data write-
(重畳データの表示処理)
次に、ブレンド部18を、スケーリング後の主映像データと重畳データをブレンド出力する設定にする。また、初期グラフィックデータの作成処理においてバッファを固定で使用していた場合は、インクリメントするように設定する。
(Superimposed data display processing)
Next, the blending
次いで、更新データ入力部12が必要な更新データを入力し、更新データ座標入力部16がその更新データに対する座標情報を入力する。その後、更新データ書き込み部13は、更新データ座標入力部16の座標情報と書き込みバッファとの相対座標によって書き込みバッファ10a上の書き込みアドレスに、更新データを書き込む。
Next, the update
重畳データ書き戻し部14は、更新データ座標入力部16からの座標情報と書き込みバッファ10aとの相対座標によって、書き込みバッファ10a上の書き込みアドレスにマスク処理が施されていない部分の重畳データを書き込む。この部分の読み出し及びマスク処理は、重畳データ読み出し部15及び重畳データマスク部17が、書き戻しのために実行しておく。書き込みバッファ10a/読み出しバッファ10bのインクリメントは、サイズを指定しておき、ハードウェアによる自動インクリメントでもソフトウェアによる毎フレームのインクリメントであってもよいものとする。
The superimposition data write-
そして、ブレンド部18は、外部設定及び重畳データに埋め込まれた表示制御に関するコードに従って、主映像データと重畳データをアルファブレンド、オーバーレイ、透過して、表示データ出力部19に出力する。
Then, the blending
(同期処理)
書き込みのタイミングは入力に依存して書き込まれ、読み出しのタイミングは入力同期から装置構成に基づき作成される出力同期に依存する。各タイミングを考慮して、バス調停部11は設計され、調停を行うものとする。
(Synchronous processing)
The write timing depends on the input, and the read timing depends on the output synchronization created from the input synchronization based on the device configuration. The
以上のように、本発明に係る表示装置では、記憶領域を2つ以上のバッファに分けて書き込みと読み出しを切り換え、且つマスク処理を施すことにより、記憶領域上でのデータの追い越しが防止できるため、表示時のデータの追い越しが防止でき、異なる時間軸の映像が混在した状態で表示されることを防止することができる。よって、例えば2K1Kサイズの任意の座標の更新データだけの入力によって、重畳データを4K2Kの入力フレームレート(60fps)の高品位な映像として出力することができる。そして、本発明の映像重畳技術では、表示したものから更新部分を間引いてメモリに書き戻すことにより、主映像に重畳データを重畳した場合にも、表示映像に乱れがなくなり、スムーズな動画像となる。 As described above, in the display device according to the present invention, it is possible to prevent overtaking of data on the storage area by dividing the storage area into two or more buffers and switching between writing and reading and performing mask processing. Thus, overtaking of data at the time of display can be prevented, and it can be prevented that images of different time axes are mixedly displayed. Therefore, for example, by inputting only update data of an arbitrary coordinate of 2K1K size, the superimposition data can be output as a high-quality video with an input frame rate (60 fps) of 4K2K. And in the video superimposing technique of the present invention, even if the superimposition data is superimposed on the main video by thinning out the updated portion from the displayed one and writing it back to the memory, the display video is not disturbed, and a smooth moving image and Become.
また、本発明では、特許文献1に記載の技術のようにフレームレートを落とすものではないため、上記映像データとして動画像のデータを採用した場合にも対応が可能である。具体的には、本発明は、記憶部10上に書かれた表示パネルの解像度分の重畳データを読み出して出力するに際し、読み出した重畳データと入力された更新データを、重畳データマスク部17と更新データ書き込み部13と重畳データ書き戻し部14の作用によって、絶えず表示パネルの解像度分のデータ(例えば4K2K分のデータ)を出力フレームレートに合わせて記憶領域に展開し、表示準備ができるため、静止画に留まらずスムーズな動画像の主映像への合成が可能になる。
In the present invention, since the frame rate is not lowered as in the technique described in
このように、本発明は、動画像にも対応でき、書き込みバッファに書き込み途中のデータを表示せずに例えば2K1Kサイズ(2K1Kのサイズの範囲内)のデータ入力で4K2Kサイズのデータを作成し、完成した段階で読み出し用のバッファに切り換えて、表示させている。これにより、本発明では、書き込み途中のデータが表示されてしまう特許文献2に記載の技術とは異なり、静止画に留まらずスムーズな動画像の主映像への合成が可能となる。
As described above, the present invention can also cope with a moving image, and creates 4K2K size data by inputting data of 2K1K size (within the range of 2K1K size), for example, without displaying data being written to the write buffer, When completed, the display is switched to the reading buffer. Thus, in the present invention, unlike the technique described in
また、本発明は、2K1Kサイズのグラフィックデータ及び主映像データを4K2Kサイズの表示パネルで表示させる場合に限らず、例えば、2K1Kサイズのグラフィックデータ及び主映像データを16K8Kサイズの表示パネルで表示させる場合、4K2Kサイズのグラフィックデータ及び主映像データを8K4Kサイズの表示パネルで表示させる場合、4K2Kサイズのグラフィックデータ及び主映像データを16K8Kサイズの表示パネルで表示させる場合などにも、同様に適用できる。 The present invention is not limited to displaying 2K1K size graphic data and main video data on a 4K2K size display panel. For example, 2K1K size graphic data and main video data are displayed on a 16K8K size display panel. The present invention can be similarly applied to the case where 4K2K size graphic data and main video data are displayed on an 8K4K size display panel, and the case where 4K2K size graphic data and main video data are displayed on a 16K8K size display panel.
なお、上述したように、本発明では記憶部10に記憶する対象となる映像データとしては重畳データでなくてもよく、その場合、重畳データを主映像データに重畳する重畳部の例であるブレンド部18と、主映像データに関する処理を行う主映像入力部20やスケーリング部21は具備しなくてもよい。
As described above, in the present invention, the video data to be stored in the
次に、本発明に係る表示装置の他の構成例を、図10及び図11を参照しながら説明する。図10は、本発明に係る表示装置の他の構成例を示すブロック図、図11は、図10の表示装置における処理を説明するための概念図である。但し、図10で示す構成例の表示装置4の構成要素のうち、図7の表示装置1の説明と重複する部分についてはその説明を省略する。
Next, another configuration example of the display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of the display device according to the present invention, and FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining processing in the display device of FIG. However, among the components of the
図10の表示装置4は、図7の表示装置1において、主映像データ書き込み部40及び主映像データ読み出し部41を備えたものである。これにより、上述した表示パネルの表示解像度の80%での表示など、主映像のスケーリングサイズや位置により一旦、主映像データも記憶部10に書き込む必要が生じる場合にも適用できる構成となる。
10 includes the main video
具体的には、主映像データ書き込み部40が、主映像データVF(n)をバス調停部11を通して記憶部10に書き込み、主映像データ読み出し部41が、主映像データVF(n)をバス調停部11を通して読み出し、スケーリング部21に出力する。なお、スケーリング部21は、主映像データ書き込み部40の前段に設けてもよい。また、主映像データVF(n)についても、バッファのアドレスは重畳データと同様な設定がなされるものとする。但し、読み出しが書き込みを追い越さないような場合、読み出しと書き込みを同じバッファとしてもよい。また、主映像データのためのバッファは、更新データ用の書き込みバッファ10aや読み出しバッファ10bとは別の領域に確保するようにしてもよいし、更新データ用の書き込みバッファ10aや読み出しバッファ10bとして3つ以上のバッファを使用する場合には余ったバッファを、主映像データ用に割り当ててもよい。
Specifically, the main video
表示装置4では、このような構成により、例えばフレームF(n)について2K1Kサイズの主映像データVF(n)を予め設定された所定サイズにスケーリングして主映像データVSF(n)とすると共に、それにフレームF(n)の重畳データMF(n)を重畳して、表示データDF(n)として出力することができる。ここで、フレームF(n+1)についての更新データGF(n+1)は、フレームF(n)についての読み出し時に読み出しバッファ10bには書き込まれていないため、重畳データMF(n)には含まれない。
In the
次に、本発明に係る表示装置の他の構成例を、図12及び図13を参照しながら説明する。図12は、本発明に係る表示装置の他の構成例を示すブロック図、図13は、図12の表示装置における画面領域の分割例を示す図である。但し、図12で示す構成例の表示装置6の構成要素のうち、図7の表示装置1や図10の表示装置4の説明と重複する部分についてはその説明を省略すると共に、一部の構成要素については図示も省略している。
Next, another configuration example of the display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 is a block diagram showing another configuration example of the display device according to the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing an example of division of the screen area in the display device of FIG. However, among the constituent elements of the display device 6 of the configuration example shown in FIG. 12, the description overlapping with the description of the
図12の表示装置6は、図10の表示装置4において、表示データ出力部19が入力側と同じく制約(帯域制限)をもち、第1〜第4表示データ出力部69a〜69dを備えるものとする。第1〜第4表示データ出力部69a〜69dは、図13(A)のように画面領域が短冊状に4つの領域に分割されて制御される表示パネルにおける各領域や、図13(B)のように十字に4つの領域に分割されて制御される表示パネルにおける各領域などに対応している。このような構成により、主映像のスケーリングサイズや位置により一旦、主映像データも記憶部10に書き込む必要が生じる場合にも適用できる構成となる。なお、図7や図10の表示装置1,4では、ピクセルレート自体を例えば4倍にしたが、入力ピクセルレートでその動作スピードを確保するために、例えば4つの経路で並列処理しようとしている。
The display device 6 of FIG. 12 is the same as the
このような表示を行うための具体的な構成として、表示装置6では、重畳データ読み出し部15を4つに分けて第1〜第4重畳データ読み出し部65a〜65dとし、主映像データ読み出し部41を4つに分けて第1〜第4主映像データ読み出し部61a〜61dとしたものである。また、これに合わせて、表示装置6では、ブレンド部18の代わりに、第1重畳データ読み出し部65aと第1主映像データ読み出し部61aの出力を受信する第1ブレンド部68a、第2重畳データ読み出し部65bと第2主映像データ読み出し部61bの出力を受信する第2ブレンド部68b、第3重畳データ読み出し部65cと第3主映像データ読み出し部61cの出力を受信する第3ブレンド部68c、及び第4重畳データ読み出し部65dと第4主映像データ読み出し部61dの出力を受信する第4ブレンド部68dが設けられている。第1〜第4ブレンド部68a〜68dの出力は、それぞれ第1〜第4表示データ出力部69a〜69dに入力されるように構成されている。
As a specific configuration for performing such display, in the display device 6, the superimposition
なお、第1〜第4重畳データ読み出し部65a〜65dは、フレーム全体ではなくそれぞれが対応している領域の重畳データを重畳データマスク部17に渡して、重畳データマスク部17が各領域について、更新部分をマスク処理させ、重畳データ書き戻し部14が各領域についての重畳データを書き戻すようにしておけばよい。
Note that the first to fourth superimposition
次に、本発明に係る表示装置の他の構成例を、図14を参照しながら説明する。図14は、本発明に係る表示装置の他の構成例を示すブロック図である。但し、図14で示す構成例の表示装置8の構成要素のうち、図7の表示装置1や図10の表示装置6の説明と重複する部分についてはその説明を省略する。なお、この構成例においても、図12のような構成を適用することはできる。
Next, another configuration example of the display device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram showing another configuration example of the display device according to the present invention. However, the description of the components of the
図14の表示装置8は、図10の表示装置4において、更新データ及び主映像データが時分割で入力されるように構成したものである。そのため、表示装置8には、更新データ入力部12及び主映像入力部20の代わりにデータ入力部80が設けられている。このデータ入力部80は、更新データと主映像データを、表示データ出力部19への出力フレームレートの倍で時分割により入力する。例えば、データ入力部80には、いずれも2K1Kサイズの、更新データGF(n+2)、主映像データVF(n+1)、更新データGF(n+1)、更新データ、主映像データVF(n)が、フレーム番号順に入力されるようになっている。
The
さらに、表示装置8には、更新データ座標入力部16の代わりに更新データ座標入力部82が設けられると共に、主映像データと更新データとを分離する主映像/更新データ分割部81が設けられている。主映像/更新データ分割部81は、更新データと主映像データを分離して、それぞれ更新データ書き込み部13と主映像データ書き込み部40に出力する。更新データと主映像データとの分離には、更新データ座標入力部82から出力される座標情報を用いる。更新データ座標入力部82は、更新データ座標入力部16について説明した座標情報だけでなく、入力の更新データと主映像データを区別する情報も受け取る。
Further, the
1,1a,4,6,8…表示装置、10…記憶部、11…バス調停部、12…更新データ入力部、13…更新データ書き込み部、14…重畳データ書き戻し部、15…重畳データ読み出し部、16…更新データ座標入力部、17…重畳データマスク部、18…ブレンド部、19…表示データ出力部、20…主映像入力部、21…スケーリング部、40…主映像データ書き込み部、41…主映像データ読み出し部、61a…第1主映像データ読み出し部、61b…第2主映像データ読み出し部、61c…第3主映像データ読み出し部、61d…第4主映像データ読み出し部、65a…第1重畳データ読み出し部、65b…第2重畳データ読み出し部、65c…第3重畳データ読み出し部、65d…第4重畳データ読み出し部、68a…第1ブレンド部、68b…第2ブレンド部、68c…第3ブレンド部、68d…第4ブレンド部、69a…第1表示データ出力部、69b…第2表示データ出力部、69c…第3表示データ出力部、69d…第4表示データ出力部、80…データ入力部、81…主映像/更新データ分割部、82…更新データ座標入力部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記記憶部は、記憶領域を複数のバッファに分け、前記バッファを読み出し用と書き込み用とで切り換えながら映像データの読み書きが可能に構成されており、
前記表示装置は、読み出し用のバッファから読み出した映像データのうち更新対象となる映像部分をマスクするマスク部と、該マスク部でマスク処理が施された後の映像データを、書き込み用のバッファに書き戻す書き戻し部と、前記書き込み用のバッファにおける前記マスク部でマスクされた部分に、前記更新対象となる映像部分の映像データである更新データを書き込む更新データ書き込み部と、を備えたことを特徴とする表示装置。 A display device comprising a storage unit for storing video data, and reading and displaying the video data from the storage unit at a pixel rate greater than a pixel rate for inputting the video data to the storage unit,
The storage unit is configured to divide a storage area into a plurality of buffers, and to read and write video data while switching the buffer for reading and writing,
The display device masks a video portion to be updated out of video data read from a read buffer, and the video data subjected to mask processing in the mask portion to a write buffer. A write-back unit for writing back, and an update data writing unit for writing update data, which is video data of the video part to be updated, into a part masked by the mask unit in the buffer for writing. Characteristic display device.
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KR20150114434A (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | System generating display overlay parameters utilizing touch inputs and method thereof |
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2012
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KR20150114434A (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | System generating display overlay parameters utilizing touch inputs and method thereof |
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