JP3270029B2 - 画像再生装置及びそれを用いた携帯電子機器 - Google Patents
画像再生装置及びそれを用いた携帯電子機器Info
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Description
してコンピューターやマルチメディアなどのグラフィッ
クスを表示する画像再生装置において、その画像表示デ
ータのフォーマットおよびその画像データの転送手段に
関するものである。
は、表現しようとする色数に対応した数のカラーパレッ
トを内蔵しており、画像データはこれらカラーパレット
の番号として赤(R)、緑(G)、青(B)によるRG
Bフォーマットで表現されていた。図9は、従来の画像
再生装置の全体の構成を示す図である。この従来の構成
では、CPU23から画像コントローラ24に画像デー
タが入力されると、表示しようとする画像データがRG
Bフォーマットであるため、間接的に、色情報であるパ
レットデータに変換して転送する構成となっていた。そ
のため画像データを表現するためにはカラーパレット2
6が必要であり、その画像データに対応したカラーパレ
ットを選択してそのパレットデータ(カラーパレットの
番号データ)を出力する。このパレットデータがRGB
のカラーデータであり、画像エンコーダ27でRGBそ
れぞれについてデジタル/アナログ変換してビデオ信号
としていた。
ータを示す図である。図10(a)が画像データの転送
フォーマットで、図10(b)が画像メモリーに格納さ
れる画像データの構造を示す。一般的に自然画を表現す
るためには16777216色(以下16M色とする)
が必要とされている。従来の画像データはRGB方式で
表現されていたため、この自然画16M色を表現する場
合には図10(a)のようにRGB各8ビットの合計2
4ビットを必要とし、また図10(b)のように256
×240ドットの表示画面では256×240=614
40であるため画像メモリーとして64K×24を必要
とし、その結果データ転送およびデータ格納に膨大なデ
ータ幅およびメモリーを必要としていた。すなわち色数
の増加が、システムのデータ幅構成とメモリーへの直接
のコストアップとなっていた。
再生機能として水平スクロールを行う場合は、前記のR
GBで表現される画像データをCRT表示用信号生成回
路に転送するタイミングをずらすことで実現していた。
つまり例えば512色を表現する場合には画像データと
してRGB各3ビットの計9ビットのデータが必要であ
り、このとき表示画面を左方向(右方向)にnドットだ
けスクロールするときにこの9ビットの画像データをn
ドット分だけ早める(遅らせる)タイミングで転送して
水平スクロールを実現していた。
は、表示する色数に対応したカラーパレットが必要であ
った。またRGBによる画像データでは表示する色数だ
けそのデータ量も増加しなければならなかった。すなわ
ち例えば512色を表現する場合はRGB各色3ビット
の計9ビット必要であり、さらに一般的に自然画を表現
するのに必要とされる16M色に対しては、RGB各色
8ビットの計24ビットのデータが必要となっていた。
したがって表示しようとする色数によって画像データ量
が増加することで、記憶装置である画像メモリーの容量
が膨大になり、限られたメモリーを有効的に活用するこ
とが難しくコストアップを避けられないという課題があ
った。
像データを前記のRGB方式ではなく、輝度信号Yおよ
び色差信号UとVによるYUV方式で表現することにす
る。
ト単位の水平スクロールを可能とする画像データの転送
方法を実現する必要がある。
する場合などの膨大な画像データ量を減少させて画像メ
モリーへの負荷を低減するとともに効率よいデータ転送
により1ドット単位の水平スクロールを実現することに
ある。
は、1画素ごとに対応する輝度データ(Yデータ)、色
差データU(Uデータ)及びV(Vデータ)からなるY
UVデジタル画像データを画像に再生する画像再生装置
であって、メモリと、CPUから転送された前記YUV
デジタル画像データを取り込み、各々の画素に対応した
それぞれのYデータ、サンプリングされた前記各々の画
素に共通する一のUデータ、サンプリングされた前記各
々の画素に共通する一のVデータ、の順番で整列される
フォーマットで前記メモリに格納し、前記フォーマット
の画像データを前記メモリより読み出して該画像データ
を出力し、前記出力する画像データのうち、前記各々の
画素に対応したそれぞれのYデータを出力している期間
には輝度データを出力している旨の信号を出力し、前記
サンプリングされた前記各々の画素に共通する一のU及
びVデータを出力している期間には色差データを出力し
ている旨の信号(Y/C信号)を出力する、画像コント
ローラと、前記画像コントローラが出力する前記画像デ
ータおよび前記Y/C信号に基づきアナログのビデオ信
号を出力する画像データエンコーダと、を有し、 前記
画像コントローラは、前記メモリから読み出された画像
データをシステムクロックに応じてラッチするデータラ
ッチ回路と、前記読み出された画像データと前記システ
ムクロックに対応したドットクロックとを入力し前記Y
/C信号を生成するY/C信号生成回路と、前記データ
ラッチ回路が出力した画像データと前記Y/C信号生成
回路が出力した前記Y/C信号とHDISP信号とを入
力し、シフト処理の指示に応じてシフト制御信号を出力
するシフト制御回路と、前記データラッチ回路が出力し
た画像データと前記Y/C信号生成回路が出力した前記
Y/C信号と前記シフト制御信号とを入力し、前記画像
データ及び前記Y/C信号を、前記シフト制御信号に応
じてHDISP信号に対し時間的にシフトして、前記画
像データエンコーダに出力するシフト回路と、を有する
ことを特徴とする。さらに、本発明の携帯電子機器は、
上述の画像再生装置を備えたことを特徴とする。
信号Yおよび色差信号UとVであるYUV方式のフォー
マットを用いており、また色差信号UとVについてはサ
ブサンプリングをすることで表示する画像の色数に応じ
て増加する画像データ量を減少することが可能であり、
さらにこのYUV画像データの輝度信号成分と色差信号
成分を識別するY/C信号を加えてデータ転送すること
で効率のよい画像信号処理を実現することができる。
する色としては16777216色(以下16M色とす
る)が一般的でありかつ充分とされている。前述の課題
にあるように、この自然画16M色を画像データとして
扱う場合に従来のカラーパレットの番号である赤
(R)、緑(G)、青(B)によるRGB方式で表現す
る手段ではなく、本発明では画像データを輝度信号Yお
よび色差信号UとVによるYUV方式で表現して、自然
画16M色の表示を実施する。
装置の全体の構成を示す図で、1は画像データを発生す
るCPU、2は画像データを制御する画像コントロー
ラ、3は画像表示データを格納する画像メモリー、4は
表示データをビデオ信号に変換する画像データエンコー
ダで、これらの各ブロック間で転送される画像表示デー
タのフォーマットおよび2の画像コントローラと4の画
像データエンコーダ間の表示データの転送方法が本発明
の特徴である。表示しようとする画像データをCPU1
が出力し、画像コントローラ2が取り込み、画像メモリ
ー3へ書き込む。次に実際に画像データを表示するとき
には、画像コントローラ2が画像メモリー3から画像デ
ータを読み出して、必要に応じて各種の特殊画像処理を
施した後に画像データエンコーダ4に転送する。この時
YUVの画像データと共に輝度信号成分Yと色差信号成
分UVとを識別するY/C信号を併せて転送する。画像
データエンコーダ4に入力された画像データは、前述の
Y/C信号によって識別されてデジタル信号からアナロ
グ信号に変換(D/A変換)してRGBのアナログのビ
デオ信号として出力する。
される画像データの構成である。この画像データは各画
素について輝度信号Yおよび色差信号UとVで表現され
ており、さらに色差信号UとVについてはサブサンプリ
ングされている。このサブサンプリングは自然画を表現
する場合の膨大な画像データ量の低減を目的とするもの
である。人間の視覚特性によると、一般的に輝度成分に
対しては敏感であるが、色差成分に対しては比較的鈍感
である。つまり輝度成分の解像度を下げると全体の画像
としての解像度に直接影響するが、色差成分の解像度を
下げても全体の解像度に対してはあまり影響しない。し
たがって画像データのうち輝度信号成分についてはその
ままで色差信号成分については解像度を半減させても人
間の視覚的には画質が半減することはないということに
なり、色差信号UとVについてのみサブサンプリングを
したフォーマットになっている。横256ドット×縦2
40ドットを表示する場合、輝度信号Yは1画素当たり
8ビットで256×240のデータとなり、色差信号U
とVはそれぞれサブサンプリングにより1画素当たり8
ビットで128×240のデータとなる。これはサブサ
ンプリングをしない場合とで比較すると、同一の自然画
16M色を表現することに関して必要となる画像データ
量としては2/3に減少されており、画像データ量の低
減にかなり効果のあるフォーマットである。このときの
色差信号のサブサンプリングに関しては、アナログデー
タからデジタルデータへの変換時に256回のサンプリ
ング回数を128回に減らす方法あるいは2画素分のデ
ータの平均値をとる方法などいろいろな方法がある。サ
ブサンプリングされた画像データでは、輝度信号Yは1
画素について1データであり、色差信号UとVはサブサ
ンプリングされているため2画素について1データであ
る。したがって横256ドット×縦240ドット表示す
る場合の左端のデータは(Y0、U0、V0)の計24
ビットで表され、その隣のデータは同様の24ビットで
(Y1、U0、V0)となる。そして右端のデータが
(Y255、U127、V127)の24ビットとな
る。
る画像データの構造を示す図である。前記のように画像
データYUVがサブサンプリングされたフォーマットで
画像メモリーに格納されるため前述の図10(b)の従
来例と比較すると、同一の自然画16M色を表現するた
めの画像データを格納する場合では、RGB方式では6
4K×24のメモリー構成が必要で本発明によれば64
K×16のメモリー構成、すなわち2/3のメモリー容
量で実施可能である。したがって本発明でのYUVをサ
ブサンプリングしたフォーマットであることで、画像メ
モリーへの負荷が大幅に低減されている。
像メモリー3から読み出された画像データを画像データ
エンコーダ4へ転送するときのタイムチャート図であ
る。1画素の再生期間である画像データエンコーダ4の
ビデオ信号の出力周期(D/A変換のときの変換周期)
を1ドットサイクルとすると、画像データYUVを1/
2ドットサイクルで画像データエンコーダ4へ転送す
る。8ビットデータバスにて2ドットサイクルで2ドッ
ト表示分の画像データを転送する。すなわちY0、Y
1、U0、V0の順で4バイトを転送する。このデータ
転送構成により、16M色の場合でも画像データとして
のデータバス幅は8ビットであり、一般的な傾向である
多色表現化のためのバス幅増加という問題を解消してい
る。
殊再生機能のひとつである水平スクロール処理をする場
合を考えると、前述のように表示画面を左方向(右方
向)へnドット分水平スクロールしようとするときはデ
ータをnドットクロック分だけ早める(遅らせる)こと
により実現できる。しかし単純にこの画像データを1ド
ットクロック単位でシフトすると、この画像データを入
力する画像データエンコーダ内で4バイトの画像データ
のうち輝度信号と色差信号が区別できなくなってしま
う。しかしながら輝度信号と色差信号が区別できるよう
に4バイト単位でシフトをした場合では、4バイトすな
わち2ドット単位のスクロールしかできないことにな
り、2ドット単位ではスムーズなスクロールは実現でき
ない。そこで1ドット単位のスクロールを実現するため
に、画像データの転送と共に輝度信号成分Y0、Y1と
色差信号成分U0、V0を識別するための信号であるY
/C信号を併せて転送する。このY/C信号は、画像デ
ータが輝度信号成分Y0とY1のときはY/C=Hig
hレベル(H)で、画像データが色差信号成分U0とV
0のときはY/C=Lowレベル(L)として画像デー
タの輝度と色差の信号成分をそれぞれ識別することがで
きる。したがってY/C信号の周期が2ドットごとの画
像データの周期ということになり、このY/C信号もス
クロール時に画像データと共にシフトすることによって
YYUVの4バイト分のデータの先頭を下記に示す構成
により知ることが可能となり、1ドット単位でのスクロ
ールを可能としてその結果スムーズなスクロールを実現
することができる。
像データを左右に水平スクロールさせるためのデータシ
フト処理を行なう回路のブロック図である。5はデータ
ラッチ、6はY/C信号生成回路、7と8はクロック分
周回路、9はシフト制御回路、10はデータシフト回路
である。システムクロックSCKの1/2の転送レート
である画像データをまずSCKの1/2分周クロックで
ラッチする。また入力される画像データからその輝度信
号と色差信号を識別するためのY/C信号をSCKの1
/4のレートであるドットクロックを基準に生成する。
このときのY/C信号は前記のように画像データの輝度
信号成分YのときにHレベル、色差信号成分UとVのと
きにLレベルとして生成する。そして次に述べるような
HDISP信号に対して必要に応じて画像データおよび
Y/C信号をシフトさせることで1ドット単位の水平ス
クロールを可能としている。
回路により、画像データを左右に1ドットずつスクロー
ルをして画像データエンコーダ4へ転送するときのタイ
ムチャート図である。図6(a)がスクロールしない通
常表示の場合で、図6(b)は左方向への1ドットスク
ロールで、図6(c)は右方向への1ドットスクロール
させる表示の場合である。図6(b)と図6(c)は共
に前記のように画像データだけでなくY/C信号もスク
ロールする方向に対応したシフト処理がされていること
を示しており、これはシフト処理後でも画像データのY
UVを識別できるようにしているためである。本実施例
ではHDISP信号がアクティブ(H)の期間が実際に
表示される期間であり、この期間中の画像データが表示
有効データとして認識される。したがってこのHDIS
P信号のアクティブ(H)期間に対してスクロール処理
後の画像データがどのようなタイミング位置にあるかに
よってスクロールの方向とドット数が決定する。図6
(a)では表示期間と有効データが一致しており、デー
タ全てがそのまま表示される通常表示状態である。これ
に対して画像データを1ドット分早めるようにシフトさ
せている図6(b)では、先頭の1ドット分の画像デー
タが欠落してしまう、すなわち表示上では見かけ上左方
向への1ドット分の水平スクロールとなる。これとは逆
に画像データを1ドット分遅らせるようにシフトさせて
いる図6(c)では、逆に最後の画像データが欠落する
ことで右方向への1ドット分の水平スクロールを可能と
している。このようにHDISP信号に対してスクロー
ルさせるドット分だけシフト処理された画像データおよ
びY/C信号が、画像データエンコーダ4に転送されて
スクロール表示されることになる。
での1ドットごとの画像データが生成される回路構成図
である。11と12がインバータ、13〜16がAN
D、17〜22がラッチである。前記のように8ビット
データバスによってY0、Y1、U0、V0の順に転送
された画像データからY/C信号とドットクロックDC
KとDCKの反転を使って輝度信号成分と色差信号成分
とをそれぞれ識別してラッチすることで1ドットごとの
画像データを生成する。つまりY0、Y1、U0、V0
の順に4バイト分のデータが揃った場合、次のドットサ
イクルで(Y0、U0、V0)のデータを、その次のド
ットサイクルで(Y1、U0、V0)のデータをそれぞ
れ生成する。そしてこの輝度信号Yおよび色差信号Uと
VをそれぞれD/A変換してビデオ信号として出力す
る。
の前記図7の1ドットごとの画像データが生成される回
路で1ドットごとの画像データが生成される場合のタイ
ムチャート図である。8ビットのデータバスで転送され
た画像データが、転送クロックであるDCKおよびイン
バータ11によるDCKの反転、そしてY/C信号およ
びインバータ12によるY/C信号の反転によってY
0、Y1、U0、V0がそれぞれラッチされ分離され
る。分離されたY0、Y1、U0、V0をY/Cでラッ
チして2ドット分の(Y0Y1U0V0)のデータを生
成し、さらにDCKでラッチして(Y0U0V0)の1
ドット分の画像データを生成している。
号成分から成る(Y0Y1U0V0)の画像データおよ
び画像データの輝度信号成分と色差信号成分を識別する
Y/C信号を共に1ドットだけシフトすることで1ドッ
ト分だけのスクロール表示が可能となる。
明のように画像データがサブサンプリングされたYUV
フォーマットであることによって、画質を低下させるこ
となく画像データ量および画像メモリーへの負荷が低減
できる。また画像データの転送が輝度信号と色差信号と
を識別するY/C信号を用いることで効率のよい転送と
1ドット単位のスクロールなどの特殊再生機能を実現で
きる。さらに本発明は、画像データにより多色化が要求
されるような場合にも、画像データを同様の構成にする
ことによってより効果的な結果を実現する方法である。
成図。
図。
のタイムチャート。
路ブロック図。
タのタイムチャート。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 1画素ごとに対応する輝度データ(Yデ
ータ)、色差データU(Uデータ)及びV(Vデータ)
からなるYUVデジタル画像データを画像に再生する画
像再生装置であって、 メモリと、CPUから 転送された前記YUVデジタル画像データを
取り込み、各々の画素に対応したそれぞれのYデータ、
サンプリングされた前記各々の画素に共通する一のUデ
ータ、サンプリングされた前記各々の画素に共通する一
のVデータ、の順番で整列されるフォーマットで前記メ
モリに格納し、前記フォーマットの画像データを前記メ
モリより読み出して該画像データを出力し、前記出力す
る画像データのうち、前記各々の画素に対応したそれぞ
れのYデータを出力している期間には輝度データを出力
している旨の信号を出力し、前記サンプリングされた前
記各々の画素に共通する一のU及びVデータを出力して
いる期間には色差データを出力している旨の信号(Y/
C信号)を出力する、画像コントローラと、 前記画像コントローラが出力する前記画像データおよび
前記Y/C信号に基づきアナログのビデオ信号を出力す
る画像データエンコーダと、を有し、 前記画像コントローラは、前記メモリから読み出された画像データをシステムクロ
ックに応じてラッチするデータラッチ回路と、 前記読み出された画像データと前記システムクロックに
対応したドットクロックとを入力し前記Y/C信号を生
成するY/C信号生成回路と、 前記データラッチ回路が出力した画像データと前記Y/
C信号生成回路が出力した前記Y/C信号とHDISP
信号とを入力し、シフト処理の指示に応じてシフト制御
信号を出力するシフト制御回路と、 前記データラッチ回路が出力した画像データと前記Y/
C信号生成回路が出力した前記Y/C信号と前記シフト
制御信号とを入力し、前記画像データ及び前記Y/C信
号を、前記シフト制御信号に応じてHDISP信号に対
し時間的にシフトして、前記画像データエンコーダに出
力するシフト回路と、を有する ことを特徴とする画像再
生装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像再生装置を備えた
携帯電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28559299A JP3270029B2 (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 画像再生装置及びそれを用いた携帯電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28559299A JP3270029B2 (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 画像再生装置及びそれを用いた携帯電子機器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4267619A Division JPH06301365A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 画像再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000115808A JP2000115808A (ja) | 2000-04-21 |
JP3270029B2 true JP3270029B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17693555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28559299A Expired - Fee Related JP3270029B2 (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 画像再生装置及びそれを用いた携帯電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3270029B2 (ja) |
-
1999
- 1999-10-06 JP JP28559299A patent/JP3270029B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP2000115808A (ja) | 2000-04-21 |
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