JP3533197B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3533197B2
JP3533197B2 JP2001263176A JP2001263176A JP3533197B2 JP 3533197 B2 JP3533197 B2 JP 3533197B2 JP 2001263176 A JP2001263176 A JP 2001263176A JP 2001263176 A JP2001263176 A JP 2001263176A JP 3533197 B2 JP3533197 B2 JP 3533197B2
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新五 藤森
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Necアクセステクニカ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、娯楽機器等に用い
られる画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、娯楽機器等に画像処理装置
(ビデオディスプレイプロセッサ(VDP))が使用さ
れている(例えば、特開平8−147461号公報、特
開平8−221598号公報、特開平8−289961
号公報、特開平11−188138号公報、特開200
1−83958号公報参照。)。
【0003】従来、VDPとして、スプライトとバック
グラウンド(BG)を用いた構成のものがある。また、
従来のVDPとして、ボード(基板)上の素子数の数や
コストの面からビデオ用RAM(VRAM)を用いない
ラインバッファ(1ドット毎の輝度情報を1ライン分有
するバッファ)を用いる方式がある。ラインバッファを
用いる方式ではキャラクタデータを格納してあるROM
(CGROM)からスプライトやBGのデータをリード
し加工後ラインバッファに格納することになる。
【0004】図5は従来のVDPの構成図である。図5
において、CPUIF101は中央処理装置(CPU)
とのインターフェースである。レジスタ102は内部に
レジスタを有している。タイミング生成部103はVD
P内部のタイミングの生成や液晶表示装置(LCD)用
同期信号を生成する。BG制御部104はBG設定情報
記憶部105に記憶したBG設定情報を用いてバックグ
ラウンド(BG)の制御を行う。
【0005】スプライト制御部106はスプライト設定
情報部107に記憶したスプライト設定情報を用いてス
プライトの制御を行う。CG制御部108はCGROM
(図示せず)の制御を行う。ラインバッファ制御部11
1はパレット情報記憶112に記憶したパレット情報を
参照してラインバッファ113の制御を行う。表示制御
部114はラインバッファ113の情報を参照して外部
(表示装置)に輝度情報を出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すような従来
の画像処理装置では、CGROMからリードしたデータ
を加工し、ラインバッファ113に格納するまでの処理
を1度に行う必要があったので、CGROMからのリー
ド時間以外に、加工処理(輝度情報への変換(パレット
情報記憶部112に記憶したパレット情報のリード)や
演算処理等)の時間も必要となり性能向上が難しいとい
う問題があった。この問題を解決するために、ラインバ
ッファ113に高速にライトするためにラインバッファ
113をレジスタで構成した場合、加工後のデータを高
速で書き込むことが出来るが、書き込むための回路量と
レジスタの回路量が大規模となり高価になるという問題
がある。
【0007】一方、ラインバッファ113をLSI内部
のメモリ(SRAM(スタティックRAM(Random Acc
ess Memory))等)で構成すると回路量は減少するが、
一つのスプライトやBGのキャラクタデータを処理する
のに時間がかかるという問題がある。VDPは1ライン
に何枚のスプライトを表示できるかが性能の指標となる
ために,安価なVDPで性能を上げるためにはLSI内
部のメモリ(例えばSRAM)で構成したラインバッフ
ァを用いて高速な処理を行うことが必要となる。
【0008】本発明は、廉価な構成で高速処理が可能な
画像処理装置を提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、キャラ
クタデータ記憶手段に記憶したキャラクタデータに所定
の処理を施して画像データとしてラインバッファへ格納
し、前記ラインバッファに格納したデータを表示手段に
出力するようにした画像処理装置において、バッファメ
モリと、前記キャラクタデータ記憶手段に記憶したキャ
ラクタデータを読み出して前記バッファメモリに格納す
るバッファメモリ制御手段と、前記バッファメモリに格
納したキャラクタデータを加工処理して画像データとし
て前記ラインバッファに格納する加工処理手段とを備え
て成ることを特徴とする画像処理装置が提供される。
【0010】バッファメモリ制御手段は、キャラクタデ
ータ記憶手段に記憶したキャラクタデータを読み出して
バッファメモリに格納する。加工処理手段は、前記バッ
ファメモリに格納したキャラクタデータを加工処理して
画像データとしてラインバッファに出力する。ここで、
前記バッファメモリはSRAMによって構成してもよ
い。また、前記バッファメモリは複数の画素データを並
列に格納すると共に、並列に出力するように構成しても
よい。また、前記バッファメモリは、複数段接続するよ
うに構成してもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る画像処
理装置の特徴を概略説明すると、本実施の形態は画像処
理装置の内部構成に特徴を有するものである。スプライ
トやバックグラウンド(BG)のデータを、キャラクタ
データを格納してあるROM(CGROM)からリード
し、所定の加工処理を行った後にラインバッファへライ
トする処理を、処理の中間に中間用のバッファメモリ
(プリバッファ)を用いて処理する。また、プリバッフ
ァ用RAMの構成を工夫することで,バッファメモリに
RAMを用いたまま、高速な処理を実現することが可能
となる。
【0012】図1は本発明の実施の形態に係る画像処理
装置(VDP)の周辺回路を含めた表示処理装置のブロ
ック図である。図1において、表示処理装置は、中央処
理装置(CPU)11、予めキャラクタデータを格納し
キャラクタデータ記憶手段を構成するCGROM12、
液晶表示装置によって構成され表示手段を構成するLC
D13、デジタル・アナログコンバータ(DAC)14
およびVDP15を備えている。VDP15はCPU1
1の設定によりCGROM12からのデータを加工し、
DAC14に赤(RED)、緑(GREEN)、青(B
LUE)等の輝度情報を出力すると共に、LCD13に
同期信号情報を出力する。尚、VDP15内部にDAC
を含んでいる場合は直接LCD13に輝度情報を出力す
るように構成することができる。
【0013】図2は本発明の実施の形態に係る画像処理
装置(VDP)15のブロック図である。図2におい
て、CPUIF101、レジスタ102、タイミング生
成部103、BG制御部104はバックグラウンド(B
G)設定情報記憶部105に記憶したBG設定情報を用
いてバックグラウンド(BG)の制御を行う。スプライ
ト制御部106はスプライト設定情報記憶部107に記
憶したスプライト設定情報を用いてスプライトの制御を
行う。CG制御部108はCGROM12の制御を行
う。
【0014】バッファメモリ制御手段を構成するプリバ
ッファ制御部109は、バッファメモリであるプリバッ
ファ110の制御を行う。加工処理手段を構成するライ
ンバッファ制御部111は、パレット情報記憶部112
に記憶したパレット情報を参照して、プリバッファに格
納したキャラクタデータを加工処理して表示装置13で
表示可能な形式の画像データを生成し、該画像データを
ラインバッファ113に格納する。ラインバッファ11
3は、ラインバッファ制御部111の制御の下に、格納
した画像データを表示制御部114に出力する。表示制
御部114はラインバッファ113に記憶した情報を参
照して外部(DAC14)に輝度情報を出力する。
【0015】本実施の形態では、CGROM12に記憶
したデータのリードからラインバッファ113の処理の
間にプリバッファ110を有する。このことによりCG
ROMデータをリードしライトする処理とCGROMデ
ータを加工する処理をプリバッファ110により分断す
ることが可能となる。また、プリバッファ110をLS
I内部のSRAM(スタティックRAM(Random Acces
s Memory))で構成し、プリバッファへのライトが高速
で行えるようにプリバッファ用RAMに複数ドットのデ
ータが同時に(並列に)ライト出来るように構成してい
る。
【0016】図3は本実施の形態に係るVDP15のプ
リバッファ110用RAMの構成を示す図で、比較的高
速処理が可能で廉価に構成可能なスタティックRAM
(SRAM)の例を示している。図3において、DIは
入力データ、DOは出力データ、Aはアドレス、WEB
はライトイネーブル、BEはクロックである。また、R
AMは複数(本実施の形態では8つ)の記憶領域31〜
33から構成されており、ドット0分は0ドット目のデ
ータ(画素データ)を格納するためのRAM領域31
で、以降、7ドット目まで計8ドットのデータを1度に
アクセス(書込、読出)できる構成となっている。
【0017】以上のように構成された第1の実施の形態
に係る画像処理装置の動作を説明する。図2において、
表示装置(図1の13)の画面に表示するスプライトや
バックグラウンド(BG)、同期信号等に関する設定情
報がCPU(図1の11)からCPUインタフェース1
01を通してレジスタ102やBG設定情報記憶部10
5、スプライト設定情報記憶部107、パレット情報記
憶部112に格納される。このようにして設定された情
報に基づきCG制御部108は、CGROM(図1の1
2)からキャラクタ(スプライトやBGを構成する絵情
報)データをリードし、プリバッファ制御部109は該
キャラクタデータをプリバッファ110に格納する。
【0018】ラインバッファ制御部111は、パレット
情報記憶部112に記憶したパレット情報を参照して、
プリバッファ110に格納したキャラクタデータを加工
処理して表示装置13で表示可能な形式の画像データを
生成し、該画像データをラインバッファ113に格納す
る。また、ラインバッファ制御部111は、ラインバッ
ファ113に格納した画像データを表示制御部114に
出力する。表示制御部114はラインバッファ113に
記憶した情報を参照して外部(DAC14)に輝度情報
を出力する。
【0019】ここで、一つのキャラクタの情報が例えば
32×32ドットで構成されているとすると、1ライン
のキャラクタデータは32ドット分である。1ドットを
16色で表示する場合、4ビット必要になり結局、キャ
ラクタ1個の1ライン分のデータ量は32ドット×4ビ
ット=128ビットとなる。CGROM12のデータ幅
が32ビットの場合、CGROM12から4回リードす
ることでキャラクタの1ライン分のデータをリードする
ことが可能になる。一方、描画性能はラインバッファ方
式の場合、1ライン(分の時間)に何個のスプライトが
表示(=描画)出来るかにより判断されることが多い。
従って、CGROM12からリードする時間が高速にな
ればなるほど多くのキャラクタ情報を取得することが出
来、性能向上に寄与する。
【0020】図5に示した従来の手法ではCGROM1
2からリードしたキャラクタデータを加工した後ライン
バッファ113へライトする構成となっていたので、C
GROMからのリード時間以外に,加工処理(輝度情報
への変換(パレット情報112のリード)や演算処理
等)の時間も必要となり性能向上が難しいという問題が
あった。これに対して本第1の実施の形態では、CGR
OM12からリードしたキャラクタデータをプリバッフ
ァ110にライトし、その後(次のラインで)、プリバ
ッファ110からリードしたデータをラインバッファ制
御部111で加工処理して画像データを生成し、ライン
バッファ113へライトする。CGROM12のデータ
のリードからプリバッファ110へのライトまでの処理
と加工処理を分離することができ、高速な描画処理を可
能にしている。
【0021】ここで、プリバッファ110へのライト時
間が問題になる場合がある。例えば、CGROM12か
らリードしたデータをプリバッファ110にライトする
時、[CGROM12のリードに必要な時間<プリバッ
ファ110へのライトに必要な時間]となった場合、プ
リバッファライトの時間によって描画性能が決まってく
る。この場合、プリバッファ110へのライト時間はプ
リバッファ10の構成に依存することになる。
【0022】もっとも高速にライトするための構成は、
フリップフロップによる構成である。1ライン分のフリ
ップフロップを用意することが出来ればCGROM12
からリードしたデータを1度(動作クロック1周期分の
時間)にライトできる。しかしながら、フリップフロッ
プによる構成は回路規模が大規模となりチップコスト増
大につながる。そこで、本実施の形態ではRAM(LS
Iの内部RAM)によりプリバッファ110を構成して
いる。
【0023】本実施の形態では図3に示すように、プリ
バッファ110の構成を、複数の画素(ドット)(図4
では8ドット)のデータを1度に処理(ライトまたはリ
ード)できるような構成としている。このような構成に
することによりキャラクタ1個の1ライン分のデータ
(32ドットの場合128ビット)を動作クロック5周
期(最速4周期)でプリバッファ110へライトするこ
とが可能となりCGROM12からのリード時間以内で
行える場合が多くなる(但し、使用するCGROM、動
作クロックの条件により若干異なる)。
【0024】図4は本発明の第2の実施の形態に係る画
像処理装置を示すブロック図で、図2と同一部分には同
一符号を付している。本第2の実施の形態では前記第1
の実施の形態の構成に加えて、バッファメモリ制御手段
を構成するプリバッファ2制御部115、バッファメモ
リを構成する第2のプリバッファ116を設けている。
プリバッファを2段構成にすることでCGROM12の
データの加工処理をさらに分割することが可能になる。
【0025】以下、前記第1の実施の形態と相違する部
分について、本第2の実施の形態の動作を説明する。本
第2の実施の形態では前記第1の実施の形態の構成に加
え、CGROM12からリードしたデータを第1のプリ
バッファ110にライトし,その後(次のラインで)プ
リバッファ110からリードしたデータを加工処理し第
2のプリバッファ116へライトし、更に次のラインで
プリバッファ116からリードしたデータを加工処理し
ラインバッファ113へライトする。CGROM12の
データのリードから加工処理をしてラインバッファ11
3へ格納する処理をさらに分離することができ、更に高
速な描画処理を可能にしている。但し、プリバッファの
段数を増やすことはコストの増加につながるので注意が
必要である。
【0026】以上述べたように前記各実施の形態によれ
ば、CGROM12のデータのリードから加工処理、ラ
インバッファ113へのライトの間に、ラインバッファ
113とは別のプリバッファを用意することで、CGR
OMに記憶したデータをリードしプリバッファにライト
する処理と、CGROMに記憶したデータの加工処理を
分離することが可能になり、高速な描画処理を可能にし
ている。
【0027】また、プリバッファの構成として、フリッ
プフロップでなくRAMを用いる構成としたことにより
コストを低減することが可能となる。また、プリバッフ
ァ用RAMの構成として複数ドットのデータを並列に1
度にアクセス(リード及びライト)できる構成にしたこ
とにより(プリバッファへのライトが高速になり)高速
な描画処理が可能になる。
【0028】尚、図1における表示装置13はLCDで
もCRTでもその他の表示装置でも良い。また、DAC
14はVDP15内部にあってもVDP15外部でも良
い。また、CPU11はVDP15内部にあってもVD
P15外部でも良い。また、VDP15を実現する方式
としてはスプライトのみを用いた方式でもスプライトと
BGを用いた方式でも良い。また、スプライトやBGの
面数は1枚でも2枚以上でも,スプライトとBGの面数
が異なっていても良い。
【0029】また、VDP15から出力される情報はR
GBでもCMYでもその他の色系列でも良いし、3色で
も4色でもその他の色数でも良い。また、VDP15か
ら出力される情報はアナログ信号でも良いしデジタル信
号でも良い。また、プリバッファは必要があれば2段に
してもそれ以上の段数にしても良い。また、プリバッフ
ァの構成は8ドット毎の構成でも,それ以上でも以下で
も良い。
【0030】
【発明の効果】本発明に係る画像処理装置は、廉価に構
成可能で、高速処理が可能になる。また、
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る画像処理装置を用
いた表示処理装置のブロック図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態に係る画像処理装
置のブロック図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態に使用するプリバ
ッファのブロック図である。
【図4】 本発明の第2の実施の形態に係る画像処理装
置のブロック図である。
【図5】 従来の画像処理装置のブロック図である。
【符号の説明】
11・・・CPU 12・・・CGROM 13・・・表示装置 14・・・デジタル・アナログコンバータ 15・・・画像処理装置を構成するVDP 101・・・CPUインタフェース 102・・・レジスタ 103・・・タイミング生成部 104・・・バックグラウンド制御部 105・・・バックグラウンド設定情報記憶部 106・・・スプライト制御部 107・・・スプライト設定情報記憶部 108・・・コンピュータグラフィック制御部 109、115・・・バッファメモリ制御手段を構成す
るプリバッファ制御部 110、116・・・バッファメモリを構成するプリバ
ッファ 111・・・加工処理手段を構成するラインバッファ制
御部 112・・・パレット情報記憶部 113・・・ラインバッファ 114・・・表示制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G09G 5/399 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 5/00 - 5/42 G06F 3/14 - 3/153 G06F 12/00 G06T 1/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャラクタデータ記憶手段に記憶したキ
    ャラクタデータに所定の処理を施して画像データとして
    ラインバッファへ格納し、前記ラインバッファに格納し
    たデータを表示手段に出力するようにした画像処理装置
    において、 バッファメモリと、 前記キャラクタデータ記憶手段に記憶したキャラクタデ
    ータを読み出して前記バッファメモリに格納するバッフ
    ァメモリ制御手段と、 前記バッファメモリに格納したキャラクタデータを加工
    処理して画像データとして前記ラインバッファに格納す
    る加工処理手段とを備え、前記バッファメモリは複数段接続されて成ることを特徴
    とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記バッファメモリはSRAMによって
    構成されて成ることを特徴とする請求項1記載の画像処
    理装置。
  3. 【請求項3】 前記バッファメモリは複数の画素データ
    を並列に格納すると共に、並列に出力するように構成さ
    れて成ることを特徴とする請求項2記載の画像処理装
    置。
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