JP2871438B2 - グラフィックス表示処理装置 - Google Patents

グラフィックス表示処理装置

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JP2871438B2
JP2871438B2 JP5346686A JP34668693A JP2871438B2 JP 2871438 B2 JP2871438 B2 JP 2871438B2 JP 5346686 A JP5346686 A JP 5346686A JP 34668693 A JP34668693 A JP 34668693A JP 2871438 B2 JP2871438 B2 JP 2871438B2
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聡吉 市村
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はグラフィックス表示処理
装置に関し、特に動画像情報をコンピュータに取込んで
グラフィックスディスプレイに表示したりメインメモリ
へ格納したりするためのいわゆるビデオキャプチャ装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のビデオキャプチャ装置は、ビデ
オデッキ等から入力される動画像信号を取込んでコンピ
ュータのグラフィックスディスプレイへ表示するための
ものであり、当該入力動画像をリアルタイムに取込みつ
つディジタルデータに変換し、同じくリアルタイムでグ
ラフィックス用のフレームメモリへ順次書込む処理を行
うようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、ビデオキャ
プチャ装置が扱うフルモーション動画像データは、例え
ば30フレーム/秒、1フレーム640×480ピクセ
ル、1ピクセル24ビット色とすると、約27Mバイト
/秒のデータとなる。
【0004】この様な大量のデータをグラフィックス用
フレームメモリへ書込む必要があるために、フレームメ
モリへのアクセスが多くなり、マルチウィンドウ環境の
コンピュータにおいては、動画像ウィンドウ以外のウィ
ンドウの描画性能が低下するという問題がある。
【0005】詳述すると、動画像ウィンドウでは、リア
ルタイム性を確保するために、常時フレームメモリへの
アクセスが必要となっており、従って、動画像以外のウ
ィンドウの描画は、動画像ウィンドウのためのフレーム
メモリアクセスの合間にのみ実行されることになり、よ
って動画像ウィンドウの表示によって、他のウィンドウ
のアクセスが制限されることになるのである。
【0006】また、フルモーション動画像データをコン
ピュータの主記憶部(メインメモリ)に格納する必要が
ある場合、動画像データはグラフィックスバス及びシス
テムバスを経由して主記憶部へ格納されるようになって
いるので、マルチタスクシステムの場合、システム性能
の低下を招来すると共に、主記憶部の大容量化をも招く
という問題がある。
【0007】本発明の目的は、アナログ動画像信号をグ
ラフィックス表示する場合グラフィックス用フレームメ
モリへのアクセスを減少させてマルチウィンドウ環境で
の動画ウィンドウ以外のウィンドウの描画性能低下を抑
止可能なグラフィックス表示処理装置を提供することで
ある。
【0008】本発明の他の目的は、動画像データの量を
減少させて動画像データを格納するフレームメモリや主
記憶部の容量を減少させ得るグラフィックス表示処理装
置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるグラフィッ
クス表示処理装置は、動画像が表示される第1のウイン
ドウと動画像以外の画像が表示される第2のウインドウ
とを有するマルチウインドウ環境におけるグラフィック
ス表示処理装置であって、アナログ動画像信号をディジ
タル画像データに変換する手段と、この変換されたディ
ジタル画像データをディザリング処理してデータ量の圧
縮処理をなすディザリング手段と、このディザリング処
理後の動画像データ及びディザリング処理されない動画
像以外の画像データを格納するグラフィックス用メモリ
手段と、このグラフィックス用メモリ手段の出力をグラ
フィックス表示のためにアナログ画像データに変換して
出力する手段とを含み、前記ディザリング手段は、前記
ディジタル画像データに対して各ピクセル毎に周辺ピク
セルとの色平均を算出してぼかし処理をなす手段と、こ
のぼかし処理後の各ピクセルの色をデータ量が減少する
ように色空間における近似色に変換する色変換手段とを
含むことを特徴とする。
【0010】本発明によるグラフィックス表示処理装置
は、上記構成の他に、前記ディザリング手段及び前記グ
ラフィックス用メモリ手段の各出力データを転送するグ
ラフィックスバスと、前記グラフィックスバスとの間で
相互にデータ転送自在なシステムバスと、このシステム
バスの転送データを格納する主記憶手段とを、更に含む
ことを特徴とする。
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例につき図面を参照して説
明する。
【0012】図1は本発明の実施例のシステムブロック
図である。グラフィックス表示部1は入力ポート11か
らアナログ動画像信号を入力として取込み、出力ポート
17から図示せぬディスプレイへ動画像信号を出力す
る。
【0013】グラフィックス表示部はグラフィックス
バス2に接続されており、グラフィックスデータの転送
がこのグラフィックスバス2を介して可能となってい
る。また、コンピュータシステムとして、主記憶部5と
システムバス4とが設けられており、システムバス4と
グラフィックスバス2との間の相互データ転送がマルチ
プレクサ3を介して可能となっている。
【0014】グラフィックス表示部1へ入力されたアナ
ログ動画像信号はA/Dコンバータ12にてディジタル
画像データに変換される。この変換後のディジタルデー
タはマルチプレクサ13を介してディザリング処理部1
4へ供給され、ディザリング処理後データ量の圧縮が行
われる。
【0015】ディザリング処理されデータ圧縮処理され
たディジタルデータはマルチプレクサ13を介して、ま
たは直接にグラフィックス用のフレームメモリ15へ入
力され格納される。
【0016】D/Aコンバータ16は、このフレームメ
モリ15内のデータを走査しつつ読出してアナログ化
し、出力ポート17を介してディスプレイ表示をなす。
【0017】ディザリング処理部14におけるディザリ
ング処理及びデータ量圧縮処理について以下に詳述す
る。このディザリング処理部14では、入力されたデー
タをデータ形式の変更なく圧縮をなすものであり、入力
されたデータがRGBの画像イメージデータであるとす
ると、圧縮後のデータも同じくRGBの画像イメージデ
ータとする圧縮方式が採用される。
【0018】動画像は、いくつかのフレームという静止
画像を連続して表示することにより動画像として表示さ
れる。フレームは複数の独立した色情報を有する平面上
に配列されたピクセル(画素)にて構成されており、デ
ィザリング処理部14でのデータ圧縮方式は、このピク
セルの色情報を圧縮する方式である。
【0019】図2はこのディザリング処理部14の圧縮
処理のブロック図であり、1フレーム分のデータを一時
格納するバッファ21と、1フレームの各ピクセルの色
ぼかし処理を行う一次補完処理部22と、この色ぼかし
処理後の各ピクセルの色を、データ量が減少する様に予
め定められた近似色に変換する色変換部23とからなっ
ている。
【0020】バッファ21にはA/D変換されたディジ
タルデータが1フレーム分格納される。このときの動画
像のデータ(各ピクセルのデータ)は24ビット色であ
るとする。このバッファ21に格納された画像データに
対し、一次補完処理部22はぼかしを施す。
【0021】例えば、(x,y)座標の各ピクセルの色
をC(x,y )とし、ぼかし後の色をC’(x,y )とする
と、(x,y)座標の各ピクセルの色を周辺のピクセル
の色との平均をとった色とするのである。この平均をと
る方法としては、下式の如き一次補完をとるものとす
る。
【0022】C’(x,y )=C(x,y )+ΣΣ{C(x,
y )−C(x+n,y+m )}/(n2 +m2 ) 上式において、前者のΣはn=−1〜1(n≠0)の和
を示し、後者のΣはm=−1〜1(m≠0)の和を示す
ものとする。
【0023】こうして、色ぼかし処理を受けた各ピクセ
ルC’(x,y )について、色変換部23にて色変換を行
うのであるが、この場合、前述した如く、各ピクセルの
色についてデータ量が減少する様に予め定められた近似
色に変換処理される。
【0024】例えば、図3に示す様な色空間において、
C’(x,y )が図3に示す座標位置に位置付けされる場
合、これをデータ量が減少する最近似色C”(x,y )に
置換されることになる。
【0025】その例としては、データの単純間引きを施
す方法がある。例えば、24ビット色をデータ量の少な
い16ビット色に変換することが考えられるが、R:8
ビット、G:8ビット、B:8ビットのデータ形式の場
合、Rは下位3ビットを間引いて5ビットとし、Gは人
の目に認識され易い色であるために下位2ビットのみを
間引いて6ビットとし、Bは下位3ビットを間引いて5
ビットに夫々変換するのである。
【0026】また、色変換デーブルを予め作成してお
き、このテーブルから変換データを読出すことで、色変
換を行う方法も考えられる。この場合、人の目で認識で
きる色を、色空間において均等距離に配列される変換後
の近似色テーブルを予め作成しておき、変換前の色と一
対一で対応させるようにするのである。
【0027】以上の処理により、データ量の減少が図れ
るが、ディザリング処理によるぼかしのために画質の劣
化が生じ、また近似色への色変換のために同様に画質の
劣化が生じる。しかしながら、画像に先ずディザリング
処理を施した後に表示色の変換を行うようにしているの
で、ディザリング処理せずに直接表示色の変換を行う場
合に比し、画質の劣化は少ないものとなる。また、表示
する画像が動画像であるために、一般の人にとっては画
像の劣化はそれ程感じないものとなる。
【0028】こうしてディザリング処理された圧縮され
たデータはフレムーメモリ15へ直接格納され、D/A
コンバータ16にて読出されつつアナログ信号に変換さ
れてデータ伸長処理されることなく直接ディスプレイ表
示される。ディザリング処理部14でのディザリング
(ぼかし)処理と近似色への色変換処理とにより、画質
劣化を軽減して色データ圧縮を行っており、データ形式
は全く変更されていないので、圧縮データはそのままフ
レームメモリ15に対して読み書きが可能であり、フレ
ームメモリへのアクセス回数も少なくなるのである。
【0029】従って、動画像ウィンドウ及び他のウィン
ドウをディスプレイ表示する場合、動画ウィンドウはリ
アルタイム性を確保するために常時フレームメモリ15
に対してアクセスが必要であるが、データ量が減少して
いるので、動画像ウィンドウのためのフレームメモリへ
のアクセス回数、時間が減少し、他のウィンドウのアク
セスの制限が緩和される。
【0030】動画像データの主記憶部5への保存を行う
場合には、ディザリング処理部14にて圧縮されたデー
タを、マルチプレクサ13を介してグラフィックスバス
2へ転送し、更にマルチプレクサ3を介してシステムバ
ス4へ転送する。そして、このシステムバス4経由で主
記憶部5へ格納されることになる。
【0031】こうすることにより、圧縮された動画像デ
ータが転送されるので、システムバス4の占有率の軽
減,主記憶部5のアクセスの減少及び主記憶5の容量の
減少が可能となる。
【0032】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、動画
像の画質劣化を最小限としつつデータ量を減少するよう
にしたので、グラフィックス用フレームメモリのアクセ
スが減少し、マルチウィンドウ環境での動画ウィンドウ
以外のウィンドウの描画性能低下が軽減可能となるとい
う効果がある。
【0033】また、動画像データのデータ量を減少する
ことにより、動画像データの保存をなすフレームメモリ
や主記憶部の容量も減少するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のシステム構成図である。
【図2】図1のディザリング処理部14の例を示す図で
ある。
【図3】図2の色変換部23の近似色への変換過程を説
明する図である。
【符号の説明】
1 グラフィックス表示部 2 グラフィックスバス 3,13 マルチプレクサ 4 システムバス 5 主記憶部 11 入力ポート 12 A/Dコンバータ 14 ディザリング処理部 15 フレームメモリ 16 D/Aコンバータ 21 バッファ 22 一次補完処理部 23 色変換部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像が表示される第1のウインドウと
    動画像以外の画像が表示される第2のウインドウとを有
    するマルチウインドウ環境におけるグラフィックス表示
    処理装置であって、 アナログ動画像信号をディジタル画像データに変換する
    手段と、この変換されたディジタル画像データをディザ
    リング処理してデータ量の圧縮処理をなすディザリング
    手段と、このディザリング処理後の動画像データ及びデ
    ィザリング処理されない動画像以外の画像データを格納
    するグラフィックス用メモリ手段と、このグラフィック
    ス用メモリ手段の出力をグラフィックス表示のためにア
    ナログ画像データに変換して出力する手段とを含み、 前記ディザリング手段は、前記ディジタル画像データに
    対して各ピクセル毎に周辺ピクセルとの色平均を算出し
    てぼかし処理をなす手段と、このぼかし処理後の各ピク
    セルの色をデータ量が減少するように色空間における近
    似色に変換する色変換手段とを含むことを特徴とするグ
    ラフィックス表示処理装置。
  2. 【請求項2】 前記色変換手段は色変換テーブルからな
    り、その色変換テーブルは色空間において人の目で認識
    できる色を均等距離に配列した変換後の色近似テーブル
    であることを特徴とする請求項1記載のグラフィックス
    表示処理装置。
  3. 【請求項3】 前記ディザリング手段及び前記グラフィ
    ックス用メモリ手段の各出力データを転送するグラフィ
    ックスバスと、前記グラフィックスバスとの間で相互に
    データ転送自在なシステムバスと、このシステムバスの
    転送データを格納する主記憶手段とを、更に含むことを
    特徴とする請求項1又は2記載のグラフィックス表示処
    理装置。
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