JP2533278B2 - 非隠蔽ピクセルを表示するための表示装置及び表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的にマルチウインド
ウを管理する装置及び方法に関し、特に重畳するウイン
ドウを保有するマルチメディア動画ビデオ環境(ダイナ
ミックイメージマネジメント)において非隠蔽ピクセル
を表示する表示装置及び表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアは現在のコンピュータ産
業において最もホットな話題である。マルチメディアが
ホットである理由は人間化情報に対する潜在性があるた
めである。

【０００３】マルチメディアは多数の形態のデータをコ
ンピュータ環境において統合できる能力を意味する。種
々のデータはオーディオ、像、動画ビデオ、グラフィッ
クス、テキスト及びアニメーションを含む。コンピュー
タの内部構造内でマネージし、そして最終的にユーザに
提供する必要のあるデータは大量でかつ範囲が広いの
で、表示インタフェースを介してデータを管理するため
の新規な方法を開発する必要がある。

【０００４】例えば、スチール像グラフィックの領域に
おいては、ウインドウが相互に重畳されるとき、配慮す
べき主要な事項は高レベルのウインドウが低レベルのウ
インドウに優先することである。換言すれば、低レベル
のウインドウの像はその上に重畳された高レベルのウイ
ンドウを介して見えてはならない。通常、ウインドウは
表示の優先順位を有している。最高の優先順位を有して
いるウインドウは他の全てのウインドウの上に表示され
る。その結果あるウインドウは他のウインドウによって
隠蔽されるか又は部分的に隠蔽される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スチー
ル像グラフィックにおいて使用されている技術は動的像
(動画ビデオ)を表わす重畳するマルチウインドウを表示
するには向かない。ソフトウエア技術が遅すぎて動画ビ
デオデータのリアルタイムの条件を満足しない。典型的
には、ビデオデータの表示は1024×768画素スクリーン
上で毎秒30フレームの速度でビデオ像を表示する場合、
毎秒120×10⁶回の動作を実行できるプロセッサを必要と
する。

【０００６】静的ウインドウ像を表示するために典型的
に使用される殆んどのソフトウエア技術はピクセル対ピ
クセルベースで、リアルタイムでピクセルを表示するか
又は棄却するかを決定するには不十分である。このよう
に、マルチメディアウインドウにより、重畳するマルチ
メディアウインドウ環境においてピクセルを表示するか
又は棄却するかを決定しようとするには、リアルタイム
でのプレゼンテーションの必要がある。

【０００７】一般には、所定のピクセルをマルチメディ
アの重畳するマルチウインドウ環境において表示すべき
か棄却すべきかをリアルタイムで決定するために例えば
ピクセルマップ探索テーブルのようなハードウェアサポ
ートが採用される。しかしながら、それに要するコスト
は現在のところ、記憶スペースがかなり必要のため極め
て高い。例えば、1000×1000ピクセルのスクリーンは2M
ビットのピクセル情報のマッピングを要する。さらに、
ピクセルマップ探索テーブルは数個のウインドウ(典型
的には最大4つのウインドウ)のみに供するよう限定され
ている。ウインドウの数はメモリの容量によって制限さ
れる。さらに、ピクセルマップ探索テーブルを利用して
動的な像を表示するマルチウインドウを表示するに係わ
る費用はメモリの必要性により膨大なものである。

【０００８】従って、本発明の目的は従来の装置が採用
しているピクセルマップ探索テーブルよりも使用する記
憶スペースが十分に少なくて済むウインドウマネージャ
装置を提供して、リアルタイムで動画ビデオデータを表
示するマルチウインドウを処理できるようにすることで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は重畳するウイン
ドウを処理する多数の動画ビデオ環境(動的像管理)にお
いて非隠蔽ピクセルを表示する装置及び方法に関する。

【００１０】本発明は重畳する各々のウインドウの表示
優先順位に従って所定のピクセルを表示するか又は棄却
するかをピクセル対ピクセルベースで決定する専用ハー
ドウェアを介して実行される。本発明においては、動画
ビデオのシーケンス性を利用し、必要な情報がラスタス
キャンビデオソースから受け取られるにつれてビデオデ
ータとして復号化しうるようにウインドウの境界を決定
するに必要な情報を符号化している。

【００１１】更に本発明は重畳するウインドウを有する
マルチメディア動画ビデオ環境において、非隠蔽ピクセ
ルを表示するためにラスタスキャンシステムのビデオ表
示装置において用いられる。

【００１２】本発明の一実施例によれば、動作は符号化
プロセス及び復号化プロセスに分割される。

【００１３】符号化プロセスはウインドウの位置及びサ
イズに関する符号化データを含む。ウインドウのエッジ
はスクリーン上の水平及び垂直座標系に対応する垂直及
び水平の方向に延長されて多数のクリップ矩形を形成し
ている。ビデオソースに対応する所有権ID(即ち、A、B
及びC)がウインドウの優先順位に従い各クリップ矩形に
割り当てられ、メモリテーブルに記憶される。延長され
たウインドウエッジが垂直及び水平座標系と交差する点
の水平及び垂直のピクセル値がメモリに記憶される。ま
た、各ウインドウはメモリのテーブルに記憶された1個
のクリップ矩形の座標値によっても識別される。

【００１４】本システムの復号化プロセスは最小の水平
及び垂直座標値から開始してピクセル座標をカウントす
る水平及び垂直メモリテーブルに結合された第1のカウ
ンタを利用する。第2のカウンタはメモリに記憶された
クリップ矩形の座標値をカウントする。第1のカウンタ
に結合された第1の比較ロジック装置は第1のカウンタの
出力をメモリに記憶された水平及び垂直の境界ピクセル
値と比較する。第2の比較ロジック装置がメモリに結合
され、メモリに記憶されたID値をビデオ環境のビデオソ
ースから受け取ったID値と比較する。制御装置が第2の
比較ロジック装置に結合され、ビデオソースから垂直及
び水平同期化信号を受け取る。また、制御装置は第2の
比較ロジック装置によって比較された、記憶されたID値
及び受け取られたID値が同じであるとき、データ表示イ
ネーブル信号を発生する。最後に、データ表示制御ドラ
イバは表示可能信号を制御装置から受け取って該信号を
ビデオ表示バッファに送る制御装置の出力側に結合され
ている。

【００１５】

【実施例】I.概観 本発明は重畳するウインドウを保有するマルチメディア
動画ビデオ環境(動的像マネジメント)において、非隠蔽
ピクセルを表示する装置及び方法に関する。符号化プロ
セスにおいては、スクリーンに表示すべき各ウインドウ
に対応する境界値及びID値がハードウェア装置のメモリ
に記憶される。復号化プロセスにおいては、送入されて
くるビデオデータがハードウェア装置へ入ると、メモリ
に記憶されているこれらの初期境界値をハードウエア装
置が利用するので、ハードウェア装置は送入されてくる
ビデオデータのID値をハードウェア装置に記憶されたID
値と比較するのみでよい。前述した概観を以下項目別に
説明する。

【００１６】II.ハードウェア装置 図1は本発明の第1の実施例によるハードウェア装置101
のブロック図を示す。ブロック間の矢印はデータの流れ
を示す。当業者にはデータの流れを示す矢印(データフ
ロー矢印)が1個以上のデータパス又は信号を示しうるこ
とが理解されるであろうが、本明細書においてはこれら
の矢印を信号とも称している。ハードウェア装置101は
以下のデータフロー要素を含む。即ち、矩形のIDテーブ
ル104、水平(方向)境界テーブル108、垂直(方向)境界テ
ーブル110、初期ウインドウ矩形座標テーブル106、ウイ
ンドウ状態テーブル166、入力データレジスタ120、ドラ
イバ122、入力IDレジスタ118、現在IDレジスタ154、カ
ウンタ134、136、比較装置即ち比較ロジックブロック13
2、155、163及びデータの流れを調整する制御ロジック
ブロック138である。制御ロジックブロック138はプログ
ラム可能ロジック即ちASICと共に実現される単純な状態
マシーンである。明らかなように、ハードウェア装置10
1の全ての要素は容易に実施され、当該技術分野の専門
家には周知のものである。

【００１７】図1は本発明の全体的に高レベルの表示で
ある。制御ロジックブロック138からの多くの制御信号
は詳細に示すと、本発明の理解を助けるよりむしろ阻害
するので故意に示していない。ハードウェア装置101の
その動作を含むさらに詳細を以下説明する。

【００１８】ピクセルカウンタ134及びポイントカウン
タ136はそれぞれ2個のカウンタで構成され、カウンタ13
4はPxカウンタ及びPyカウンタよりなり、カウンタ136は
X'カウンタ及びY'カウンタよりなる。図形表示を簡素化
するために、4個の個別のカウンタは2個のカウンタが組
み合わされたものとして示されている。さらに、制御ロ
ジックブロック138をカウンタ134，136に接続する制御
信号157、158はそれぞれ簡素化する目的で一本のデータ
フロー信号としてそれぞれ示されている。制御信号157
は4個の信号、すなわち2個のロード信号(LDX'、LDY')、
2個の増分信号(INCX、INCY)を含む。同様にデータフロ
ー信号158は4個の信号LDPx、LDPy、INCPx及びINCPyを含
む。信号157又は158のいずれかに対して非作動(NOP)の
間は作動信号は何ら送られない。

【００１９】好適実施例においては、全てのメモリテー
ブル(矩形IDテーブル104、水平(方向)境界テーブル10
8、垂直(方向)境界テーブル110、初期ウインドウ矩形座
標テーブル106及びウインドウ状態テーブル166)はラン
ダムアクセスメモリ(RAM)装置を用いて実現される。し
かしながら、他の任意のタイプの読取り/書込み可能メ
モリも採用することができることは言うまでもない。さ
らに、全てのテーブルを組み合わせて1個のメモリ装置
ユニット(個々のメモリテーブルを備えた)にしてもよ
い。本発明の動作を理解しやすくするために、本明細書
においてはテーブルは個別のブロックとして示す。

【００２０】ハードウェア装置101はプロセッサバス102
を介してマイクロプセッサ(ホスト)103にインタフェー
スされている。プロセッサバス102は所定のシステムに
応じて適宜のビット幅(例えば、8、16及び32ビット幅)
となる。プロセッサバス102は記憶のためハードウェア
装置に書き込むよう(後述する)ウインドウ領域境界パラ
メータを転送する手段として作用する。

【００２１】ハードウェア装置101はビデオソース105に
もインタフェースされている。入力IDレジスタ118が接
続されたいずれのビデオソース105がデータを送ってい
るかを示すソースデータ信号(所有権ID信号)を受け取
る。このことはビデオソース105のビデオソース制御ロ
ジック(図示せず)で発生する所有権IDにより指示され
る。データレジスタ120はビデオソース105から表示デー
タ109(表示すべきデジタルピクセル)を受け取る。デー
タレジスタ120によって受け取られた表示データ109は表
示データを送っている所定のビデオソース105の所有権I
D信号107に関連している。

【００２２】制御信号111はビデオソース105の制御ロジ
ックに接続されている。ビデオソース105はデジタル化
したビデオカメラ、レーザディスクプレーヤ、VCR、仮
想シミュレータ及びその他のグラフィックスで使用され
ている関連の装置を含みうる。制御信号111は水平同期
信号(HSYNC)146、垂直同期信号(VSYNC)148、データ利用
可能信号150及びピクセルクロック152を含む。

【００２３】ハードウェア装置101はさらにドライバ122
を介してフレームバッファ172にインタフェースされて
いる。ドライバ122はデータフロー矢印164を介してイネ
ーブル状態とされるとピクセルデータ171をデータレジ
スタ120からフレームバッファ172に送出する。

【００２４】III.動作ハードウェア装置101の動作が図2
に示すフローチャートに示されている。まずフローチャ
ートに基づき動作の概要を説明し、次に詳しい動作につ
いて説明する。

【００２５】A.概要 ステップ202において、ホスト103からの符号化されたデ
ータはプロセッサインタフェースバス102を介してハー
ドウェア装置101へロードされる。符号化方法は図3を参
照して以下の別項において説明する。

【００２６】ステップ203において、ハードウェア装置1
01はデータ利用可能信号150を待機し、そしてアクテイ
ブ状態となって有効なデータが利用可能なことを示す。

【００２７】ステップ204において、ハードウェア装置1
01はいずれのビデオソース105がデータを送っているか
モニタする。各ビデオソース105にはデータを送るべき
個別のウインドウが割り当てられる。もし送入されてく
るピクセルが先のピクセルとは異なるビデオソース105
から受け取られるとすれば、ハードウェア装置はステッ
プ205を実行する。ステップ205において、ハードウェア
装置101は先のビデオソース105のピクセルに関する現在
の値を記憶することにより状態スワップを実行し、現在
のビデオソース105のピクセルに対して記憶していた値
を読み出す。読み出された値はカウンタ134、136を更新
するために使用される。

【００２８】ステップ206において、ハードウェア装置1
01はビデオソース105のビデオソース制御ロジックから
水平同期信号(HSYNC)146及び垂直同期信号(VSYNC)148を
モニタし、ウインドウ領域において表示されつつあるピ
クセルに対する始まり及び終りを指示する。換言すれ
ば、水平同期信号146及び垂直同期信号148信号は制御ロ
ジックブロック138によって観察され、現在のビデオソ
ース105からの入力データが現在のフレームにおける新
しいラインの始まり、新しいビデオフレームの始まり、
又は現在のビデオフレームにおける現在のラインの続き
をマークしているか検出される。

【００２９】ステップ208及び209において、ハードウェ
ア装置101はスクリーン上のウインドウの現在の動作領
域に対して、それぞれ水平及び垂直の境界限界が超えて
しまったか否かを検出する。このことはカウントされた
ピクセル値を初期化ステップ202での符号化プロセスの
間にメモリに記憶されていたクリップ矩形の境界デバイ
ダと比較することにより検出される。

【００３０】ステップ210〜219において、制御ロジック
ブロック138は制御信号157158を送り、カウンタ134、13
6にロードしたり、増分したり、又は未修正のままとす
る。

【００３１】ステップ222において、先に検出された動
作領域の所有権IDは入力されたピクセルのIDと比較さ
れ、ピクセルを表示すべきか否かが決定される。記憶さ
れたID及び送入されてくるIDデータが一致しないとき
は、ドライバ122はイネーブル状態とされない。

【００３２】ステップ224において、記憶されたID及び
送入されてくるIDが一致すれば、ドライバ122はイネー
ブル状態となり、入力されたピクセルは記憶されて表示
するためフレームバッファに送られる。

【００３３】次に、ハードウェア装置101の動作を詳細
に説明する。

【００３４】B.初期化 ステップ202において、ハードウェア装置102はプロセッ
サバスインタフェース102を介してホスト103からの符号
化されたデータにより初期化される。初期化プロセスは
2つのステップ、即ち符号化プロセス(ステップ1)及びロ
ーディング及び記憶プロセス(ステップ2)を含む。ステ
ップ1はウインドウの優先順位を割り当てる手段として
(ビデオソース105が作動する前に)オンラインでウイン
ドウの位置を決めることを含む。ステップ2はこの情報
を矩形IDテーブル104、水平境界テーブル108、垂直境界
テーブル110及び初期ウインドウ矩形座標テーブル106に
記憶することを含む。

【００３５】1.符号化 図3は本発明により実行されたマルチウインドウ304を備
えたスクリーン302の一例を示している。ウインドウ304
(ウインドウA、ウインドウB及びウインドウC)は動的イ
メージデータ(動画ビデオ)を表示する。

【００３６】ウインドウ304の位置はウインドウ発生に
ついて熟知した当該技術分野の専門家には周知の従来の
要領でユーザにより入力される(位置は通常マウスによ
り入力される)。マイクロプロセッサ(ホスト)103はウイ
ンドウ304の位置及びサイズをユーザが選択できるよう
にする。X軸及びY軸はスクリーン302上のピクセルの水
平行及び垂直列を示す。X軸は0から1024までのピクセル
を含み、Y軸は0から768までのピクセルを含む。

【００３７】一旦ユーザがウインドウの位置を決める
と、ウインドウ304は符号化手段として作用する。例え
ば、スクリーンを一定サイズのブロックに分割する代り
に、本発明では、発生されたウインドウ304のエッジ306
をX及びY方向に延長して、延長エッジ308を発生させる
ことにより各ウインドウの座標を使用する。延長エッジ
308は境界すなわちデバイダ308としても使用される。デ
バイダ308はスクリーン302の非均一サイズの領域(クリ
ップ矩形)310を形成する。換言すれば、本発明の符号化
の方法はウインドウ304の数及びウインドウ304の各サイ
ズに応じてスクリーン302にわたってサイズの変動する
クリップ矩形310を用いている。一方従来の方法におい
ては、クリップ矩形310はウインドウ304に依存して変動
するものではなかった。クリップ矩形310はウインドウ
の数及びそれらのサイズとは無関係に(グラフ用紙のよ
うに)、一般に所定サイズ及び形状であった。本発明に
よれば、クリップ矩形310の数は常に表示されつつある
ウインドウの数、位置及びサイズによって決まる。

【００３８】図3に示す例においては、3個のウインドウ
304がスクリーン302を49個のクリップ矩形310に分割し
ている。各クリップ矩形310は優先順位にしたがって所
有権ID値即ちパラメータが割り当てられる。この例にお
いては、重畳された表示ウインドウ304の優先順位はA＞
C＞B＞Dの順番である。ID値Dは背景を構成するクリップ
矩形の優先順位を示す。各クリップ矩形310は所有権ID
値を有している以外に、座標値(0、0)、(5、6)等を有す
る。

【００３９】ウインドウ304の位置はX及びY座標によっ
て規定される。全てのウインドウの境界即ちウインドウ
エッジ306を水平方向及び垂直方向の双方に延長し、そ
れらを小さい順に(例えば左方から右方、頂部から底部
へ)記憶することにより、全てのクリップ矩形310の境界
が決まる。これらの値は水平及び垂直境界テーブル10
8、110に記憶され、後述する境界交差条件を決めるため
に使用される。

【００４０】2.ローディング及び記憶プロセス 前述の方法によりウインドウ304を符号化することによ
り、スクリーン302のピクセルをトラッキングするに必
要なメモリの容量を著しく低減させることができる。ハ
ードウェア装置101のメモリには、4個のパラメータをロ
ードするだけでよい。クリップ矩形310により規定され
る水平及び垂直境界値はそれぞれ水平境界テーブル108
及び垂直境界テーブル110へロードされる。例えば、ク
リップ矩形(3、1)の水平境界即ちデバイダ308は512であ
り、垂直のデバイダは240である。各クリップ矩形310の
対応する所有権ID(A、B、C又はD)値が矩形IDテーブル10
4にロードされる。これらのIDは当該領域においていず
れのビデオソースが優先するかを示す。もし多数のソー
スが特定のクリップ矩形310を取り合いするとすれば、
ソースの優先順位を決めるために優先順位を発生する必
要がある。クリップ矩形310にアクセスする際、高優先
順位のソースが低優先順位のソースに先行する。

【００４１】各ウインドウの初期クリップ矩形の座標値
(X0及びY0)が初期ウインドウ矩形座標テーブル106へロ
ードされる。パラメータ(X0、Y0)は特定のウインドウ30
4の最左方及び最上方クリップ矩形310の座標値を表わ
す。図3においては、ウインドウCに対するパラメータ(X
0、Y0)は(3、1)で、ウインドウBに対しては(2、2)、ウ
インドウAに対しては(1、3)である。このように、IDパ
ラメータ(X0、Y0)の数は表示すべきウインドウの数に等
しい(この例ではウインドウは3個である)。一旦この符
号化プロセスが完了すると、ハードウェア装置101の動
作を開始することができる。

【００４２】C.データの利用可能性 ステップ204はビデオソース105からデータがハードウェ
ア装置101へ入るときに何が起るかを示す。ビデオソー
スからのデータには2タイプ、即ち表示データ109及びID
データ107がある。表示データ109は何を表示すべきかを
示す。IDデータ107は表示データ109を表わす特定のビデ
オソース105(この例では、ビデオソースA、ビデオソー
スB又はビデオソースC)に対応する。

【００４３】ステップ204において、ビデオソース105か
らの表示データ109がデータレジスタ120に入力する。同
時に、表示データ109に対応するIDデータ107が入力IDレ
ジスタ118へ入る。このデータに対して作用する前に、
ハードウェア装置101はデータ利用可能信号150を待機す
る。特に、制御ロジックブロック138はデータ利用可能
信号150が作用するまで待機する。アクテイブ状態のデ
ータ利用可能信号は有効なデータがビデオソース105か
ら来ていることを示す。一旦データ利用可能信号150が
アクテイブ状態になると、ビデオソース105からのデー
タ107及び109が作用を受ける。

【００４４】D.ビデオソースの変更 データ107及び109は一時にいずれかのビデオソース105
(ウインドウA、B又はCに対応するビデオソース)から任
意に出てくることが可能である。送入データの変更は極
めて頻繁に起りうる。従って、いずれのビデオソース10
5がデータを送っているかをトラッキングし、(後述す
る)個別の状態情報を入力ビデオソース105の各々のウイ
ンドウパラメータにおいて保持することが必要である。

【００４５】高価なハードウェアのオーバーヘッドを低
減し、システム101によって支援されている全ての可能
なビデオウインドウにおいて全ての値を追跡し続けるた
めに、104〜110からの現在アクテイブ状態のウインドウ
パラメータがアクテイブ状態のカウンタ134及び136にお
いて保持される機構が実現される。非アクテイブ状態の
ウインドウに関連したパラメータは高価でないメモリハ
ードウェアによって実現されるウインドウ状態テーブル
166に記憶される。もし現在の表示データ109のための送
入データソースの所有権ID信号107が先のデータソース
のID信号107と相違するとすれば、アクテイブ状態及び
非アクテイブ状態のウインドウ状態パラメータのスワッ
プが必要とされる。このことは新しいデータソースID信
号107に関連した最新の値をアクテイブ状態のカウンタ1
34、136へ記憶することを含んでいる。

【００４６】1.現在のビデオソース 現在IDレジスタ154はハードウェア装置101によって処理
された最新のデータに対するビデオソースのID信号107
を含んでいる。データがデータレジスタ120へ格納させ
ると同時に、入力IDレジスタ118はまた入力データに関
連したID値を受け取る。ステップ204において、入力ID
レジスタ118の値は現在IDレジスタ154に記憶されたID値
と比較される。比較は比較装置即ち比較ロジックブロッ
ク155によって実行される。もし前記値が等しいとすれ
ば、それらはすでに送入データを処理するに必要な情報
をすでに含んでいるので、アクテイブ状態のカウンタの
値を更新する上で、何ら動作を必要としない。この場
合、シーケンスはステップ206まで進み、後述するよう
に水平同期信号及び垂直同期信号の状態を検出する。

【００４７】2.データスワップ ステップ204において、入力IDレジスタ118の内容が現在
IDレジスタ154の内容と一致していないならば、ステッ
プ205において状態スワップ動作を行う必要がある。ス
テップ205は多数の動作のシーケンスから構成される。
まず、カウンタ134における現在のPx、Py値はデータフ
ロー矢印182を介して、カウンタ136のX'、Y'値はデータ
フロー矢印184を介してウインドウ状態テーブル166に記
憶される。これらの値はポインタとして現在IDレジスタ
154の信号161を用いて記憶される。次いで、現在IDレジ
スタ154には入力IDレジスタ118に含まれた値がロードさ
れ、送入ピクセルデータに関連したIDが格納される。ポ
インタとして更新された現在IDレジスタ154の信号161を
用いて、カウンタ134、136は次にウインドウ状態テーブ
ル166に記憶された新しいウインドウパラメータに関連
したPx、Py値及びX'、Y'値をロードされる。

【００４８】1、2又は3種類の動作をもたらす前述のシ
ーケンスを実行するには数種の方法がある。二重ポート
のメモリハードウェアを用いることにより、読取り及び
書込み動作は1マシンサイクルで実行することができ、
それにより3ステップを2ステップまでシーケンスを減少
させる。現在IDレジスタ154のローディングを読取り及
び書込み動作にオーバラップすることによりシーケンス
はさらに1ステップまで減少させることができる。

【００４９】単に数個(2〜4個)のビデオウインドウのみ
を支援するためには、ウインドウ状態テーブル166でな
くむしろ数個のカウンタを採用することがより経済的で
あることに注目すべきである。このモードにおいて、デ
ータのスワピッングは何ら無いので、入力及び現在ID信
号107の値の間を区別する必要がない。その結果、現在I
Dレジスタ154及びID状態比較ロジック155は排除でき、
入力IDレジスタ118をいずれのパラメータの組を選択す
べきかのインジケータとして作用するようにさせる。こ
のタイプにおいて、カウンタの出力は所望のカウンタを
選択するために入力IDレジスタ値を用いて多重化され、
一方、制御ロジックブロック138により種種の入力制御
信号が発生されて各カウンタのローディング及び増分を
選択的に制御する(このことは示されていない)。

【００５０】複数のアクテイブカウンタを保有すること
が、ある環境に対しては合理的であるが、スワピッング
機構は経済的に多数のビデオソースを支援しうるアーキ
テクチャを提供する。以下の説明は状態スワップ機構を
採用したシステムの動作を詳述する。

【００５１】E.水平及び垂直同期 図2におけるステップ206において、ハードウェア装置10
1は水平及び垂直同期信号146，148を監視する。ラスタ
スキャンフォーマットにおいて、水平同期信号146及び
垂直同期信号148の信号は左方から右方へ、そして頂部
から底部へ1行毎にピクセルをスクリーン302に表示する
ためのステアリング手段を提供する。これら同期信号14
6、148はウインドウ領域304に対する正確な境界を指示
する。

【００５２】以下の表に示すように、水平同期信号146
及び垂直同期信号148に対して、ステップ206からの移行
するステップの4個の可能なシナリオが規定される。

【００５３】

【表１】 垂直同期信号 水平同期信号 移行ステップ 0 0 ステップ208 0 1 ステップ209 1 0 ステップ210 1 1 ステップ210 上記表において、垂直同期信号＝0水平同期信号＝0の場
合は、データレジスタ120によって受け取られたピクセ
ルがウインドウ領域304内の行(水平方向)における最初
及び最後のピクセルの間のどこかに入ったことを示し、
ステップ208が実行される。垂直同期信号＝0、水平同期
信号＝1の場合は、データレジスタ120によって受け取ら
れたピクセルが所定のウインドウ領域304の行の最後の
ピクセルであることを示し、ステップ209が実行され
る。水平同期信号＝1、水平同期信号＝0の状態はウイン
ドウ領域304内の行の最初のピクセルがデータレジスタ1
20によって受け取られたことを示し、ステップ210が実
行される。垂直同期信号＝1、水平同期信号＝1の状態は
所定のウインドウ領域304に対する最初のピクセルがデ
ータレジスタ120によって受け取られたことを示し、ス
テップ210が実行される。

【００５４】上記表に示されたラスタスキャンフォーマ
ットに従って、4つの細部に分割して詳細に説明する。

【００５５】 1.開始：垂直同期信号＝1、水平同期信号＝0又は1 垂直同期信号＝1は入力IDレジスタ118によって指示され
たウインドウ領域304における最初のピクセルがデータ
レジスタ120に入ることを示す。これは図3のウインドウ
の最上方、最左方ピクセル(390、50)が図1のデータレジ
スタ120へ入ることを示す。同時に、ウインドウCに対す
る所有権ID値がデータ信号107を介して入力IDレジスタ
へ入る。この状態で入力IDレジスタ118の内容はウイン
ドウCを示している。この状態は0又は1でありうる水平
同期信号148とは無関係である。

【００５６】ステップ210において、パラメータX0及びY
0がカウンタ136へ入る。制御ロジックブロック138から
のLDX'及びLDY'信号157により、カウンタ136が初期ウイ
ンドウ矩形座標テーブル106からパラメータX0 及びY0を
ロードするよう指示する。このことはデータ信号161を
介して現在IDレジスタ154からの内容で初期ウインドウ
矩形座標テーブル106を検索することにより、ステップ2
10において実行される。レジスタ154の内容は初期ウイ
ンドウ矩形座標テーブル106に対するポインタとして作
用する。初期のウインドウ矩形座標テーブル106から検
索された内容はX0及びY0としてポインタカウンタ136(X'
及びY'カウンタ)にロードされる。

【００５７】次に、ステップ211において、ピクセルカ
ウンタ134(ピクセルカウンタPx及びPy)は先にロードさ
れたカウンタ136(カウンタX'及びY')により規定された
水平及び垂直境界テーブル値でロードされる。換言すれ
ば、カウンタ136からの信号169及び173は水平及び垂直
境界テーブル108及び110へのポインタとして作用し、水
平及び垂直境界テーブル108及び110からの検索された内
容はデータフロー矢印175を介してカウンタ134に読み取
られる。このとき、制御ロジックブロック138からのLDP
x及びLDPy信号158はカウンタ134にピクセル値Px及びPy
をロードするよう指示する。これにより、表示されつつ
ある現在のクリップ矩形に対する水平及び垂直の境界値
を設定する。このシーケンスの終りにおいて、ピクセル
カウンタ134(カウンタPx、Py)はカウンタ136(カウンタ
X'、Y')により指示される水平及び垂直の境界値(Xb，Y
b)と等しいことに注目すべきである。

【００５８】 2.垂直同期信号＝0、水平同期信号＝0 上記表Aに関して説明したように、この状態(双方共に0)
はデータレジスタ120が受け取ったピクセルがウインド
ウ領域304内の行における最初のピクセル及び最後のピ
クセルの間のどこかに入ることを示している。図3にお
いて、ピクセル(391、50)はウインドウCの最初の行の第
2のピクセルである。従って、図2において、ハードウェ
ア装置101はステップ206からステップ208に進む。

【００５９】ステップ208において、カウンタ134のPx値
はデータフロー矢印175を介して水平境界テーブル108か
ら導出されたXb値(Xb値はクリップ矩形の水平境界を意
味する)と比較される。このXb値はカウンタ136のX'成分
値により割り出され、指示される。比較は境界比較ロジ
ックブロック132によって実行される。比較により、ピ
クセルが特定のクリップ矩形310のデバイダ308に交差し
ているか否かが検出される。Px値がXb値より小さいとす
れば、判断ステップ208のNOの分岐が選択される。Px値
がXb値より大きいか又は等しいとすれば、ピクセルは特
定のクリップ矩形310の水平境界を交差したのであり、
判断ステップ208のYES分岐からステップ212に移行す
る。

【００６０】ステップ212において、境界比較ロジック
ブロック132が作動信号124を制御ロジックブロック138
まで送り、これによりクリップ矩形310の水平境界を交
差したことを示す。従って、制御ロジックブロック138
はINCX'信号157をカウンタ136へ送り、該カウンタを増
分する(X'＝X'＋1)。そして、非作動(NOP)Y'信号157が
制御ロジックブロック138からカウンタ136まで送られ、
カウンタ136のY'値がY'＝Y'で不変のままでとなる。こ
のようにして、カウンタ136の増分されたX'値はデータ
フロー矢印173を介して水平境界テーブル108に送られ、
該テーブルからの新しい水平クリップ矩形の境界値を指
定する。

【００６１】ステップ208からのNO分岐の場合(Px値が水
平境界Xb値より小さく境界を交差したことを何ら示さな
い)、シーケンスはステップ212をバイパスして直接ステ
ップ213まで進む。ステップ213において、カウンタ134
におけるPx値は制御ロジックブロック138からの制御信
号158を介して増分される。この増分されたPx値は表示
すべき現在のウインドウにおける次のピクセルの位置を
指定するす。PyはPy＝Pyと不変のままである。

【００６２】 3.垂直同期信号＝0、水平同期信号＝1 前述のように、この状態はデータレジスタ120によって
受け取られたピクセルがウインドウ領域304の行の最後
のピクセルであることを示す。従って、図2のブロック2
06からのVSYNC＝0、HSYNC＝1とマークした最右方の分岐
が選択され、ステップ209に進む。

【００６３】ステップ209において、境界比較ロジック1
32はカウンタ134からのPy値を(データフロー矢印169を
介して)カウンタ136のY'値により指示された垂直境界テ
ーブル110からのYb値と比較する。Py値がクリップ矩形3
10の垂直境界値であるYb値より大きいか、又は等しいと
すれば、ハードウェア装置101の動作は判断ステップ209
のYES分岐を追従し、ステップ216に進行する。このこと
はクリップ矩形の境界が交差されたことを示す。Py値が
Yb値より小さいか又は等しい場合は、ステップ209のNO
分岐を追従し、ステップ218まで進む。ラスタスキャン
環境においてPyがYbより小さいと想定して、NO分岐を最
初に説明する。

【００６４】前述のように、Pyが垂直境界テーブル110
からの垂直境界値Ybより小さいとすれば、境界は何ら交
差されていないことになる。ステップ218において、制
御ロジックブロック138はLDX'信号157をカウンタ136ま
で送り、初期矩形座標テーブル106からのX0値がデータ
フロー信号167を介してカウンタ136へロードされる。初
期ウインドウ矩形座標テーブル106からカウンタ136へX'
値のみがロードされ、初期垂直境界値を設定する。垂直
境界値Y'は境界の交差が何ら検出されなかったのでこの
ステップにおいては不変のままである。次にシーケンス
はステップ219まで進行する。

【００６５】ステップ209における第2の可能性はピクセ
ルが垂直方向でクリップ矩形310のデバイダ308を交差す
ることであり、ステップ209において、境界比較ロジッ
ク132は作動信号124を制御ロジックブロック138へ送
る。図2において、これはステップ209からのYES分岐を
形成し、ステップ216に進む。

【００６６】ステップ216において、初期ウインドウ矩
形座標ブロック106からのX0値はデータフロー信号167を
介してカウンタ136にロードされる。これは制御ロジッ
クブロック138からのLDX'信号157に応答して行われる。
カウンタ136のY'値は制御ロジックブロック138からのIN
CY'信号157に従って増分される。データフロー矢印173
及び169を介して、カウンタ136からのX'及びY'値はそれ
ぞれ水平及び垂直境界テーブル108，110に対するポイン
タとして作用する。

【００６７】後続のステップ219において、水平境界テ
ーブル108から検索された値はデータフロー矢印175を介
してカウンタ134のカウンタPx部分へロードされる。こ
れは制御ロジックブロック138からのLDPx信号158に応答
して行われる。カウンタ134におけるPy値は現在のウイ
ンドウ304の次の行に対する点まで増分される。INCPy信
号158が、ブロック138から発生される。

【００６８】F.表示ステップ スクリーン302上にデータを表示するか否かの決定は送
入されてくるピクセルを記憶されている値と比較する1
つのステップを含むだけである。本発明における先行技
術に対する利点は記憶を要する値が少なくて済むことで
あり、限定された数の値を記憶すればよいことである
(表示すべきウインドウの数よりも少ない)。好適実施例
においては、比較はサイクル毎(ピクセルがハードウェ
ア装置101へ入る毎)に行われる。比較はまた当該技術分
野の専門家には追って明らかとなるようにある間隔をお
いて行うこともできる。

【００６９】図2において、ステップ222及び224は表示
ステップを示す。表示ステップは判断ステップ206から
の全ての3本の軌道の特にステップ211、213及び219につ
いで実行される。いずれの軌道が選択されるか否かには
無関係に表示ステップは動作的には同様である。

【００７０】ステップ222においては、カウンタ136の内
容(X'及びY')はデータフロー矢印126を介して矩形IDテ
ーブル104へのポインタとして作用する。従って、初期
化ステップ202(前述)の間にテーブル104に記憶された所
有権ID値はいずれのソースが特定のクリップ矩形310に
対して優先度を有しているかを示す。記憶された所有権
ID値は信号126(X'、Y')によって検索すなわち割り出さ
れる。割り出された値、即ち所有権ID値は矩形IDテーブ
ル104から読み出され、ロジック163へ送られる。同時
に、現在の所有権ID値(A、B又はC)はデータフロー矢印1
61を介して現在IDレジスタ154から所有権ID比較ブロッ
ク163へ読み出される。現在IDレジスタ154からの現在の
ID値は矩形IDテーブル104に記憶された所有権ID値と比
較される。

【００７１】2個のID値が一致していない場合は、デー
タレジスタ120における送入ピクセルは隠蔽され、捨て
られる(図2におけるステップ222のNO分岐)。換言すれ
ば、比較ロジック163は制御ロジックブロック138に作動
信号177を提供しない。従って、制御ロジックブロック1
38はドライバ122にイネーブル信号164を送らない。この
点において、ハードウェア装置101は判断ステップ203ま
で戻り、データ利用可能信号150の到来を待機し、再び
プロセスを開始する。

【００７２】2個のID値が一致すると、ステップ224にお
いて比較ロジック163は作動信号177を制御ロジックブロ
ック138へ送る。これは図2におけるステップ222のYES分
岐である。制御ロジックブロック138はイネーブル信号1
64をドライバ122へ送る。データレジスタ120に記憶され
たピクセルはデータフロー矢印171を介してフレームバ
ッファ172まで送られる。 ハードウェア装置101は図2
のステップ203〜222を繰り返す。

【００７３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、従来の装置が必要としているよりも少ないメモリ容
量で、動画ビデオのマルチウインドウを表示を管理する
ことができ、更には従来の装置に比べて極めて簡単なハ
ードウエア要素を用いて実現できるので、安価に装置を
提供できる。また本発明は数個のオーバラップした動画
ビデオのウインドウをリアルタイムで表示でき、更には
従来の方法よりも処理ロジックが少ないロジックで処理
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハードウェア装置のブロック図。

【図２】本発明によるハードウェア装置の動作を示すフ
ローチャート。

【図３】本発明により実現されたマルチウインドウを備
えたスクリーンの一例を示す説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 インチン・チェン アメリカ合衆国12590、ニューヨーク州 ワッピンガー・フォールズ、シルヴィ ア・ドライブ ６番地 (56)参考文献 特開 平５−181634（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291695（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーン上に重畳するウインドウを保有
   するマルチメディア動画ビデオ環境において非隠蔽ピク
   セルを表示するための表示装置において、 前記ビデオ環境はそれぞれウインドウを表すビデオソー
   スを有し、前記ウインドウの位置がマイクロプロセッサ
   及びユーザインタフェースにより予め決められており、
   前記ウインドウが前記スクリーン上の各ウインドウに対
   する水平及び垂直ピクセル位置を示す水平垂直座標系に
   よりプロットされており、 前記表示装置は、 前記スクリーン上に表示されるべき各ウインドウの最小
   及び最大の水平ウインドウ座標値から得た水平境界ピク
   セル値を小さい順に記憶する第1のメモリ手段と、 前記スクリーン上に表示されるべき各ウインドウの最小
   及び最大の垂直ウインドウ座標値から得た垂直境界ピク
   セル値を小さい順に記憶する第2のメモリ手段と、 前記水平ウインドウ座標値及び前記垂直ウインドウ座標
   値をそれぞれ通過する水平線及び垂直線の交差により形
   成されるクリップ矩形の、表示されるべき1つのウイン
   ドウに対する所有権を示す、各クリップ矩形に関連づけ
   られたID値を記憶する第3のメモリ手段と、 表示されたウインドウの各々に対する初期クリップ矩形
   を識別する座標値を記憶する第4のメモリ手段と、 前記第1及び第2のメモリ手段に接続され、前記最小の水
   平及び垂直ウインドウ座標値から開始してピクセル座標
   をカウントするための第1のカウンタ手段と、 前記第4のメモリ手段に接続され、該メモリ手段に記憶
   されているクリップ矩形の座標値をカウントするための
   第2のカウンタ手段と、 前記第1のカウンタ手段に接続され、該カウンタ手段の
   出力を、前記第1及び第2のメモリ手段に記憶された前記
   水平及び垂直境界ピクセル値と比較するための第1の比
   較ロジック手段と、 前記第3のメモリ手段に接続され、該メモリ手段に記憶
   された前記ID値を、ビデオ環境のビデオソースから受け
   取ったID値と比較するための第2の比較ロジック手段
   と、 第1の比較ロジック手段に接続され、ビデオソースから
   垂直及び水平同期信号を受け取り、前記第2の比較ロジ
   ック手段における比較の結果、2つの前記ID値が同じで
   ある場合に、データ表示イネーブル信号を発生するため
   の制御手段と、 前記制御手段の出力に接続され、該制御手段から前記表
   示イネーブル信号を受け取ると、データをビデオ表示バ
   ッファまでデータを送るためのデータ表示制御ドライバ
   手段とを含むことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】前記第1及び第2のカウンタ手段に接続さ
   れ、受け取られたビデオデータが異なるビデオソースか
   らのものであること示す作動信号に応答して、前記第1
   及び第2のカウンタの現在値を記憶から外すためのウイ
   ンドウ状態ブロックを更に含むことを特徴とする請求項
   1記載の表示装置。
3. 【請求項３】前記第1のカウンタ手段が水平及び垂直ピ
   クセルをカウントするPxカウンタ及びPyカウンタを含む
   ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
4. 【請求項４】前記第2のカウンタ手段がクリップ矩形座
   標をカウントするX'カウンタ及びY'カウンタを含むこと
   を特徴とする請求項1記載の表示装置。
5. 【請求項５】スクリーン上に重畳するウインドウを保有
   するマルチメディア動画ビデオ環境で非隠蔽ピクセルを
   表示する方法において、 前記ウインドウの位置がマイクロプロセッサ及びユーザ
   のインタフェースにより予め決められ、前記ウインドウ
   が前記スクリーン上の各ウインドウに対する水平及び垂
   直ピクセル位置を示す垂直及び垂直座標系により前記ス
   クリーン上にプロットされ、 前記方法は、 (a)データを符号化するステップであって、 前記スクリーン上の水平及び垂直座標系に対応する垂直
   及び水平方向にウインドウエッジを延長しこれら水平及
   び垂直延長線の交差により規定される複数のクリップ矩
   形を形成し、 前記延長されたウインドウエッジが水平及び垂直座標系
   と交差する位置に水平及び垂直のピクセル値を割り当
   て、 ウインドウの優先順位に従って各クリップ矩形に所有権
   ID値を割り当て、 1個のクリップ矩形の1個のラベルを用いてウインドウを
   識別し、 前記ピクセル値、前記所有権ID値及び前記クリップ矩形
   の前記の1個のラベルを記憶する符号化ステップと、 (b)データを複号化するステップであって、 送入ビデオデータ及び該ビデオデータに関連するIDデー
   タをトラッキングし、 前記スクリーン上に表示するために、前記送入ビデオデ
   ータの位置を示すビデオソースからの垂直及び水平同期
   信号をトラッキングする復号化ステップと、 (c)前記送入ビデオデータに対応する前記関連するIDデ
   ータが前記符号化ステップの前記所有権ID値に一致する
   か否か検出するステップと、 (d)前記関連するIDデータが前記所有権ID値に一致する
   場合、前記送入ビデオデータを表示するステップとを含
   むことを特徴とする表示方法。