JP3893441B2 - 表示装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの入出力のレートの差のずれを改善して正常に表示させる表示装置およびその制御方法に関し、特に、たとえば、高画素数を備えていてもこの画素数のため読出しに時間を要する高精細な解像度を有するディジタルスチルカメラ等に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
供給されるデータは、画面に一群の画像点、すなわちドットで表示される、画素に対応して得られる。また、画面を構成する際に、この画素を大量に用いて表示することにより、画質を高め、ドットピッチが狭ければこの画質の解像度も高めることができることが知られている。このようにして一枚の（静止）画像が生成される。さらに、ある時間内に複数の画像を表示するように制御するには、これらの処理に用いる高速処理用のデバイスが入手し難い事情や処理に関するメモリ内のデータ管理のアクセスおよびデータ入出力を行うためのアクセスといったメモリへの二重アクセスによって表示が制限されてしまう等の問題のあることが知られている。
【０００３】
そこで、特開平6-124073号公報では、低速なメモリで高品位な動画の連続再生を可能にすることが提案されている。また、特開平6-215120号公報では、二重アクセスの問題および低コストで提供する表示能力の高いシステムが提案されている。これらは、ともに実時間表示できない、非同期ムービ方式として動画表示することを提案している。この方式を簡単に説明すると、たとえば２面のメモリの一方をフィールド／フレーム毎に書込み処理しているとき、他方のメモリに対してもフィールド／フレーム毎に読出し処理に用い、これらの処理を各メモリに対して交互に行わせている。このとき、データを供給する側の垂直同期信号VIと表示装置の垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍になければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平6-124073号公報や特開平6-215120号公報等の提案では、用いる入力データと出力データの画素数や入出力レートに差がある場合、単純にメモリを切り換えることにより、問題は解決できないことが容易に判る。すなわち、画素数はほぼ同数なければ、表示画面にずれや不自然な画面になってしまうし、入力されるデータレートが出力される表示のデータレートより遅いとき、データのない画面が発生してしまう。これは、前述した垂直同期信号VIと垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍にないと、画面表示にずれが生じることに起因する。このような映像信号の断状態は避けなければならないので、この場合、規定された表示より長い表示、すなわち、同じ画面を繰返し表示して対処している。ただし、これらの一連の処理によっては、再び記録・再生を行ったり余分な繰返し表示をすることにより、表示には遅延によるずれも生じてくる。換言すれば、前述の提案は、この入力のデータレートが再生のデータレートより速い場合だけ有効であることが判る。
【０００５】
また、実際に、たとえば数十万画素以上の高解像度のディジタルスチルカメラでは、この現象と同じ関係になる場合の生じることが知られている。具体的には画像用に２面のフレームバッファが備えられていても、垂直同期信号VIと垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍にないことによって二重アクセス状態が作られるため、再生する画面の切換えと撮像開始のタイミング、すなわち垂直同期信号VIが一致しないとき、１画面分の撮像が休止され、次の垂直同期信号VDが供給された後に撮影が再開されるので、供給される画面数（いわゆるコマ数）が少なくなってしまう。きれいな画像表示を重視しても、このような非同期によるムービ再生を行うと、この原因によって動解像度が得られなくなる。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、動解像度を保ち、画像の欠落や不自然な表示を生じないように動画表示することができる表示装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置であって、供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が少なくとも３つ以上含まれるバッファ手段と、このバッファ手段に供給されるデータの入出力を制御する入出力制御手段と、この入力制御手段の制御により供給されるデータを所定の単位毎に扱ってこの所定の単位のデータが保持されるデータ保持手段とを含み、データ保持手段からの出力を基に供給されるデータを表示する表示手段に表示することを特徴とする。
【０００８】
ここで、記憶手段は、記憶容量を表示手段の表示に要する１画面分以上のデータ容量を有することが好ましい。これにより、画像表示する際に書込みおよび読出し処理を同時に行う二重アクセスの回避要求に対する条件の一つをそれぞれの記憶手段で満たすことが可能になる。
【０００９】
入出力制御手段は、バッファ手段の記憶手段が扱うデータの転送を制御する第１の制御手段と、データとの同期関係をもたらすデータの入出力管理を行う第２の制御手段と、第１および第２の制御手段の動作タイミングを制御する第３の制御手段とを備えることが望ましい。分散的な制御を行うことにより、各制御の負担を軽減化、特に第３の制御手段の制御を軽減させるとともに、各種のデータ処理を迅速に行えるようになる。
【００１０】
バッファ手段は、入出力制御手段の制御に応じて記憶手段の内の１つないし２つをデータの記憶に用い、記憶手段の内の残りを再生に用いるとともに、前記データの記憶および前記データの再生を同時に行うと有利である。このように記憶手段の用途を指定することにより、たとえば、供給されるデータの転送レートが表示データの転送レートより遅い場合であっても、レート差のデータ量を無理なく補って一つの記憶手段に二重アクセスを回避することができる。
【００１１】
本発明の表示装置は、バッファ手段の３つの記憶手段にそれぞれ供給されるデータの入出力を入出力制御手段で制御することにより、一つの記憶手段に二重アクセスの回避することができ、データ保持手段で扱う各データに対して所定の単位毎に同期させて入出力することにより、表示手段にデータを的確に表示させることができる。
【００１２】
また、本発明は、供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置の制御方法であって、供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が少なくとも３つ以上含まれるバッファ手段に対してこのデータの入出力を制御する入出力制御手段が用いられる場合、このデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差を調べる転送レート差調査工程と、この転送レート差調査工程の結果に応じて前記記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行う動作指定工程と、入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱ってこの所定の単位に区分し、かつタイミングを調整して入出力を行う入出力制御工程と、この入出力制御工程でタイミング調整されたデータを画面表示する表示工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、動作指定工程は、転送レート差調査工程におけるデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差が負の場合、記憶手段の２つを常にデータ取り込み用とする動作指定を行いながらバッファ手段の動作指定を順にずらしてバッファ手段を管理することが好ましい。これにより、一つの記憶手段に対する取り込み／読出し処理が同時に重なることを避けることができる。
【００１４】
入出力制御工程は、記憶手段から転送されてくるデータの格納あるいはバッファ手段の指定された記憶手段への転送を入出力制御手段の制御に応じて行うことを含むが望ましい。これにより、供給されるデータや出力データにタイミング調整が施され、表示の際にずれなく各ラインや画面が正確に表示できる。
【００１５】
また、表示工程は、入出力制御工程でタイミング調整されたデータを所定の単位の一つである垂直同期信号に同期させて画面を切り換えることが好ましい。これにより、表示される画面の変化を違和感なく自然なものにすることができる。
【００１６】
本発明の表示装置の制御方法は、入力と出力のデータ転送レートの差を転送レート差調査工程で調べることで入出力における垂直同期信号にずれがあることを検出し、この工程での結果に応じて前記記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行って（動作指定工程）、一つの記憶手段が書込み／読出し処理の衝突、すなわち同時処理を回避し、入出力制御工程での入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位に区分され、かつタイミング調整されたデータを表示手段に画面表示することにより、供給される画面数を入力と出力で一致させることができ、画像表示の中断が生じないように動画表示できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による表示装置およびその制御方法の一実施例を詳細に説明する。
【００１８】
本発明の表示装置は、たとえば、入出力における転送レートにレート差があることによって、特にデータを取り込む入力レートがデータを出力する出力レートより遅いときに有効で、このレート差により一つのメモリに対する二重アクセスの状態を防止していることに特徴がある。本実施例は、本発明をディジタルスチルカメラに適用した場合について図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
ディジタルスチルカメラ10には、撮影して記録するとともに、表示に関して撮影された被写界の画像表示や既に撮影記録された画像を再生して表示する機能がある。この機能を発揮するようにディジタルスチルカメラ10は、図１に示すように、撮像系12、信号発生部14、データ処理部16、入出力制御部18、フレームメモリ部20、ラインメモリ部22および表示系24を有している。
【００２０】
撮像系12には、CCD 12a 、A/D 変換部12b が備えられている。また、撮像系12には、図１に図示していないが光学系が配され、さらにカラー画像を得るためCCD 12a の直前に色フィルタが配設されている。CCD 12a は、この色フィルタを介して供給される光を光量に応じて光電変換する。この光電変換するデバイスには、たとえば電荷結合素子（Charge Coupled Device の略）が用いられている。
【００２１】
一般に、色フィルタに対応した画素として撮像面に配されている。最近、高画質の画像を得るためこの画素が数十万ないし数百万個も所定の面積内に形成されている高画素数のデバイスも提供されてきている。CCD 12a が、このような高画素数を有するとき、撮像後の信号電荷を出力するために非常に時間がかかることにようになる。また、A/D 変換部12b は、CCD 12a から得られたアナログの電気信号をディジタル信号に変換している。
【００２２】
信号発生部14には、撮像系信号発生部14a および記録再生系信号発生部14b が備えられている。信号発生部14は、撮像系信号発生部14a と記録再生系信号発生部14b のいずれかに図示していないが信号発生源を持っている。図１では、撮像系信号発生部14a にこの信号発生源があり、発生された信号が記録再生系信号発生部14b に供給されている。撮像系信号発生部14a は、CCD 12a を駆動させる駆動信号やA/D 変換部12b の変換クロック等を生成してそれぞれ供給している。前述した撮像系12の各部は、このように撮像系信号発生部14a から供給される信号に応じて動作している。
【００２３】
記録再生系信号発生部14b は、撮像系信号発生部14a から供給された信号に基づいて記録再生および信号処理で用いる各種のタイミング信号を生成している。このタイミング信号は、データ処理部16に供給されるとともに、システムバス100 にも供給されている。このタイミング信号は、システムバス100 を介して各部に供給される。システムバス100 は、複数のデータバスと各種の制御信号線で構成されている。
【００２４】
データ処理部16は、撮像系12から供給される撮像データ、入出力制御部18の制御に応じてフレームメモリ部20やラインメモリ部22から供給されるデータに対して各種の処理を施す。データ処理部16は、たとえば、撮像データ等を入出力制御部18の制御に応じてシステムバス100 に出力する。撮像データ等は、システムバス100 を介してフレームメモリ部20に供給される。データ処理部16は、入力されるデータのレートと出力時のデータのレートの差も調べる。
【００２５】
また、データ処理部16は、たとえば、撮像データを単に表示系24に表示させる場合、撮像データにおける画素のない位置、すなわち空隙画素の（色）データを補間処理を施して三原色RGB のデータからYC変換処理を施す。さらに、YC変換処理された信号は、表示系24の規格に従ったエンコード処理をデータ処理部16で受ける。この他、撮影データを記録する場合、データ処理部16は、撮影データに圧縮処理を施す。そして既に圧縮処理を受けて記録された撮像データを再生する場合、圧縮処理に対する逆処理、すなわち伸張処理を施している。データ処理部16は、後述するように入出力制御部18の制御部18b の制御を受けている。
【００２６】
入出力制御部18には、DMA コントローラ（Direct Memory Access Controler: 以後単にDMA という）18a 、制御部18b およびCPU （Central Processing Unit:CPU という）18c が備えられている。DMA 18a は、フレームメモリ部20とラインメモリ22への入力要求信号や出力要求信号に応じてデータ転送させる制御を行う。制御部18b は、ラインメモリ部22のデータがたとえば水平同期信号や垂直同期信号に同期されるように入出力を制御している。制御部18b は、ラインメモリ部22から供給される動作状態を示す信号を受けて対応する要求信号を出力する。CPU 18c は、DMA 18a 、制御部18b の動作を制御する。この入出力制御部18の動作は後段でさらに説明する。
【００２７】
フレームメモリ部20には、３つのフレームバッファ20a 〜20c が備えられている。フレームバッファ20a 〜20c は、それぞれ、表示系24で表示する１画面分を越えるメモリ容量で構成されている。
【００２８】
ラインメモリ部22には、再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b が備えられている。さらに再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b には、画像を構成する上の要素である１ライン分の容量を少なくとも有するラインバッファが２ラインずつ設けられている。再生用ラインメモリ部22a にはラインバッファ220a, 222a、記録用ラインメモリ部22a にはラインバッファ220b, 222bが設けられている。ここで、再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b のラインバッファは、DMA 18a の制御により二重アクセスのような衝突を起こさないので、各２ラインで済ませることができる。
【００２９】
表示系24には、D/A 変換部24a および液晶表示部24b が備えられている。D/A 変換部24a は、データ処理部16からのエンコード処理が施されたディジタル映像信号をアナログ信号に変換する。この変換後、映像信号が液晶表示部24b に供給される。液晶表示部24b は、映像信号が有する水平同期や垂直同期に同期させて取り込んだ画像を表示する。
【００３０】
次にディジタルスチルカメラ10の動作について図１のブロック図および図２に描いた模式図を用いながら、その動作を説明する。ディジタルスチルカメラ10は、図示しないが操作入力部により被写界を光学的な像として取り込みこの像を電気的に動画表示するモードが選択されている。ディジタルスチルカメラ10には、この動画表示モードの他に、たとえば静止画表示のモード等がある。操作入力部から動画表示モードの選択を示すモード信号が図１のシステムバス100 を介して入出力制御部18のCPU 18c に供給される。
【００３１】
CPU 18c は、システムバス100 を介して信号発生部14を動作させる。信号発生部14の撮像系信号発生部14a は、各部の駆動信号および変換クロック等のタイミング信号を撮像系12に出力する。CCD 12a は、読み出した信号をA/D 変換部12b に供給する。A/D 変換部12b は、供給された信号をディジタル信号に変換してデータ処理部16に出力する。データ処理部16は、供給されるディジタル信号をシステムバス100 を介してCPU 18c から行われる制御により取り込むとともに、各種の信号処理を施す。データの取込みには、記録再生系信号発生部14b から供給されるタイミング信号が用いられる。この取り込まれたデータに前述したような空隙画素に対する補間処理等を施す。また、表示するとともに、データの記録も行う場合、このデータに対してデータ処理部16は、圧縮処理も施す。
【００３２】
ここで、CPU 18c は、上述したようにデータ処理部16を制御するとともに、システムバス100 を介してDMA 18a も制御する。この場合、CPU 18c は、DMA 18a を起動する。この起動には、DMA 転送要求信号として入力要求信号と出力要求信号のいずれかが供給される。DMA 18a は、この制御によってシステムバス100 を介してデータ処理部16からの出力データをフレームメモリ部20にDMA 転送する。
【００３３】
フレームメモリ部20は、DMA 18a により３つフレームバッファ20a 〜20c に対して、それぞれ、データ処理部16でのレート差を考慮した初期の状態設定が行われる。たとえば、データの入出力に伴うレート差、すなわち（入力レート）−（出力レート）が負のとき、フレームバッファ20a を入力とし、フレームバッファ20b, 20cを出力に設定して動作させる。また、データの入出力に伴うレート差が正のとき、上述と異なるたとえば、２つのフレームバッファ20a, 20bを入力とし、フレームバッファ20c を出力とする入出力設定にすることが好ましい。
【００３４】
さらに、一般的には、３つフレームバッファ20a 〜20c の入出力の設定は、入力あるいは出力に設定された３つの内の中央のバッファに対して隣接する一方を同じで設定とし、他方を異なる設定とする。このとき、中央に位置するバッファは、たとえば入力が終了した後には出力として動作しなけらばならないので、結果として、両端に位置するバッファは常に入力と出力で処理するとともに、この入出力の設定関係が３つのバッファの間で循環的に持ち回りすることから、二重アクセスのように一つのバッファに対して書込みおよび読出しを同時に行う衝突が回避される。さらに具体例を挙げて後述する。
【００３５】
このようにして取り込んだデータをたとえば一つのフレームバッファ20c から読み出す場合、フレームバッファ20c は、DMA 18a の制御を受けてラインメモリ部22の再生用ラインメモリ部22a のラインバッファ220a, 222aのいずれか一方に制御部18c を介して供給される。制御部18c は、供給された再生用ラインメモリ部22a の１ライン分を取り込み、既に読み込んでいた１ライン分のデータを水平同期信号と垂直同期信号に同期させて動作させる。
【００３６】
この表示モードにおいて、再生用ラインメモリ部22a から出力されたデータは、たとえば、CPU 18a の制御によりデータ処理部16に送られる。データ処理部16は、前述したYC変換処理、エンコード処理をこの供給されたデータに施した後、表示系24に出力する。表示系24は、供給されたデータをD/A 変換部24a によりアナログ信号に変換する。この変換後のアナログ信号は、現行の放送方式に合った映像信号である。D/A 変換部24a は、この映像信号を液晶表示部24b に供給する。液晶表示部24b は、ディジタルスチルカメラ10の筺体に搭載されている。映像信号が液晶表示部24b を走査することによって画面を形成される。
【００３７】
また、既に記録されていた画像データ（単に、データという）を再生する再生モードの場合も、CPU 18c は、DMA 18a を起動し制御を行い、制御部18b も制御する。読み出したデータを液晶表示部24b に表示するとき、制御部18b は図示しないが記録媒体からのデータを一旦再生用ラインメモリ部22a に送る。このとき、制御部18b は、水平同期信号および垂直同期信号に同期させるようにデータの同期調節を含めた入出力を管理している。
【００３８】
データは、DMA 18a の制御によりデータ処理部16に供給される。データ処理部16は、データの圧縮を解除する伸張処理を施す。この処理後のデータは、DMA 18a の制御を受けてフレームメモリ部20に供給される。この結果、DMA 18a は、フレームメモリ部20の入出力を管理することになる。すなわち、たとえばDMA 18a は、３つあるフレームバッファ20a 〜20c の一つを指定し、かつ転送先となる所定のアドレスを指定する。この一連の処理によってデータがフレームメモリ部20に転送される。この後、転送されたデータは、フレームバッファから読み出されデータ処理部16、D/A 変換部24a を介して液晶表示部24b に表示される。
【００３９】
記録する場合、前述した撮像系12からデータ処理部16を介してフレームメモリ部20に供給されたデータは、所定のアドレスにある１ライン毎にDMA 18a の制御によりたとえば、データ処理部16に転送される。データ処理部16は転送されたデータに圧縮処理を施して記録用ラインメモリ部22b にシステムバス100 を介して転送する。この転送の際にもデータは、DMA 18a 、制御部18b の制御を受けて記録用ラインメモリ部22b に供給される。制御部18b は、入出力制御を記録用ラインメモリ部22b のラインバッファ220b, 222bの交互に行うことによって二重アクセスが起こらないようにして記録媒体へのデータ供給を制御している。図示しない記録再生装置は、制御部18b あるいはCPU 18c の制御によりデータの書込みを行う。たとえば、記録再生装置が半導体メモリの場合には、データのアクセス制御で済ませることができるので制御部18b を用い、光記録媒体や磁気記録媒体のように複雑な駆動制御が要求される場合CPU 18c を用いることが好ましい。ディジタルスチルカメラ10は、このように制御を受けて動作することによって撮像表示、記録データの再生表示を行っている。
【００４０】
本発明を適用して二重アクセスが有効に防止できることをより具体的に図２の模式図を用いて説明する。図２(a) は、ディジタルスチルカメラ10における撮影データの表示における信号の流れを説明している。図２(b),(c) の垂直同期信号VIは、図１の撮像系信号発生部14a から供給されるタイミング信号である。また、図２(b),(c) の垂直同期信号VDは、記録再生系信号発生部14b から供給される、たとえば現行の放送方式の垂直同期信号と同じ信号である。
【００４１】
ここで、CCD 12a は、連続３つの画像を撮像する。この画像をそれぞれA 面、B 面、C 面とする。CCD 12a は、図２(b) に示すように、撮像した信号を１画面分、垂直同期信号VI毎に出力している。CCD 12a は、時刻t1で垂直同期信号VIに同期して撮像を開始し画像を取り込む（A 面）。取り込まれたデータには各種処理の施され、DMA 18a の制御により、この場合、入力に設定されたフレームバッファ20a にDMA 転送される。フレームバッファ20a は、書込みイネーブル状態にある。撮像系12からのデータと表示（再生）系14に出力するデータが、互いに非同期の関係にあるので、時刻t1から次の垂直同期信号VIが供給される時刻t2までの期間中、フレームバッファ20b, 20cは、時間経過に従って読出しイネーブル状態になっている（B 面、C 面）。また、フレームバッファ20b は、データの読出しが終了した後、待機状態にありフレームバッファ20a のデータ取込み後、かつフレームバッファ20b のデータ取込み開始を示す時刻t2での垂直同期信号VIに同期して書込みイネーブル状態に指定される。フレームバッファ20a は、垂直同期信号VDに同期して時刻t3で読出しイネーブル状態になる。フレームバッファ20a , 20b は、それぞれ、同じ動作状態が重ならないことが判る。
【００４２】
この時刻t2と時刻t3との時間差に着目すると、この時間差は、フレームバッファ20b, 20cをフレームバッファ20a と異なる動作モードに制御することによって入出力における転送レート差を吸収した結果の時間的なずれ分を意味している。このとき、フレームバッファ20c が転送レート差を補償用のバッファとして機能している。これにより、フレームバッファ20a は、この期間中、単一機能のアクセスだけになる。
【００４３】
次の垂直同期信号VIが供給される時刻t2では、前述したように、フレームバッファ20b に撮像系12からデータの供給が開始される。フレームバッファ20b にデータを取り込む時刻t2から時刻t4までの期間中、フレームバッファ20c, 20aがデータを読み出している。前述の関係から、この期間中ではフレームバッファ20a が補償機能用のバッファになる。このように補償用のバッファはデータ入力中のバッファに対して残るバッファの内で動作的には後で動作する方のバッファが担っている。そして、DMA 18a は、垂直同期信号VIに同期してこの役割を移動させ、３つのフレームバッファ20a 〜20c の中で持ち回りさせている。
【００４４】
一方、図示しないがフレームバッファ20a, 20bの２つしかない従来の構成では、図２(c) に示すタイミングでデータの入力および出力が行われている。この場合、時刻t1で垂直同期信号VIに同期して撮像を開始し撮像系12からフレームバッファ20a にデータが供給される。データの入力に伴う転送レートが出力の転送レートよりも遅いことにより、フレームバッファ20b は、切換時S1で垂直同期信号VDに同期してB 面の２面出力を完了しているにもかかわらず、フレームバッファ20a はまだデータの取り込みを完了していないので、もう１面、B 面を出力して表示が途絶えないように出力制御する。時刻t2でフレームバッファ20a へのデータ入力が完了した後、DMA 18a は直ちにフレームバッファ20b を読出しイネーブル状態から書込みイネーブル状態に制御を切り換えようとしても今度はフレームバッファ20b がデータの読出しを完了していないので、動作モードを切り換えさせることができない。この切換えを強引に行うと、フレームバッファ20b は二重アクセス制御を同時に受けたことになるからである。
【００４５】
したがって、このようなアクセスを防止するため、時刻t2でフレームバッファ20a がデータ取込みが終了してもフレームバッファ20b の出力動作が完了後の垂直同期信号VIが供給されるとき（時刻t4）まで、DMA 18a は、フレームバッファ20b を書込みイネーブル状態にすることはできない。この結果、フレームバッファ20a は、図２(c) に示すように、時刻t5まで画面を切り換えることができないので、５回連続してA 面を表示することになる。このため、表示される動画が一定の時間毎に切り換わらないことから、画面表示は動解像度の低下したものになる。
【００４６】
ところが、本発明を適用したディジタルスチルカメラ10では、前述したように二重アクセスの防止および画面表示がほぼ一定時間毎に切り換えできるので、動解像度の低下を防止することができる。このような問題は、将来のより一層の高画素数の撮像装置を用いることが要求されてもこの制御を行うことで解決することができる。
【００４７】
以上のように構成することにより、垂直同期信号VI, VDが整数倍の関係でなく（完全な非同期）、データの入力レートが出力（あるいは再生）レートよりも遅いような場合であっても、フレームバッファを一つ増やして計３個として制御することにより、二重アクセスを防止するとともに、データの入出力を途切れなく行うことができるので、表示される画像をより自然な動画表示にでき、その動画の動解像度を従来のものよりも高くすることができる。この簡単な部品の追加だけでコストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
このように本発明の表示装置によれば、バッファ手段の３つの記憶手段にそれぞれ供給されるデータの入出力を入出力制御手段で制御して、取り込んだ画像と出力画像の記憶手段が別々にして一つの記憶手段に二重アクセスの回避することにより、データ転送レートの差を補償してデータ保持手段で扱う各データに対して所定の単位毎に同期させたデータを的確に表示させることにより、動画表示を自然で、かつ従来よりも動解像度の高い動画で表示させることができる。この簡単な部品の追加だけでコストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【００４９】
本発明の表示装置の制御方法によれば、入力と出力のデータ転送レートの差を転送レート差調査工程で調べることで入出力における垂直同期信号にずれがあることを検出し、この工程での結果に応じて記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行って（動作指定工程）、一つの記憶手段が書込み／読出し処理の衝突、すなわち同時処理を回避し、入出力制御工程での入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位に区分され、かつタイミング調整されたデータを表示手段に画面表示させて、供給される画面数を入力と出力で一致させることにより、画像表示の中断が生じないように動画表示できるので、自然な従来よりも動解像度の高い動画を得ることができる。このように簡単な制御を考慮して追加することにより、コストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置をディジタルスチルカメラに適用した際の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルスチルカメラにおいて撮像によって取り込まれるデータと表示用に読み出されるデータの関係を模式的に示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
10 ディジタルスチルカメラ
12 撮像系
14 信号発生部
16 データ処理部
18 入出力制御部
20 フレームメモリ部
22 ラインメモリ部
24 表示系
18a DMA
18b 制御部
18c CPU
20a 〜20c フレームバッファ
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの入出力のレートの差のずれを改善して正常に表示させる表示装置およびその制御方法に関し、特に、たとえば、高画素数を備えていてもこの画素数のため読出しに時間を要する高精細な解像度を有するディジタルスチルカメラ等に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
供給されるデータは、画面に一群の画像点、すなわちドットで表示される、画素に対応して得られる。また、画面を構成する際に、この画素を大量に用いて表示することにより、画質を高め、ドットピッチが狭ければこの画質の解像度も高めることができることが知られている。このようにして一枚の（静止）画像が生成される。さらに、ある時間内に複数の画像を表示するように制御するには、これらの処理に用いる高速処理用のデバイスが入手し難い事情や処理に関するメモリ内のデータ管理のアクセスおよびデータ入出力を行うためのアクセスといったメモリへの二重アクセスによって表示が制限されてしまう等の問題のあることが知られている。
【０００３】
そこで、特開平6-124073号公報では、低速なメモリで高品位な動画の連続再生を可能にすることが提案されている。また、特開平6-215120号公報では、二重アクセスの問題および低コストで提供する表示能力の高いシステムが提案されている。これらは、ともに実時間表示できない、非同期ムービ方式として動画表示することを提案している。この方式を簡単に説明すると、たとえば２面のメモリの一方をフィールド／フレーム毎に書込み処理しているとき、他方のメモリに対してもフィールド／フレーム毎に読出し処理に用い、これらの処理を各メモリに対して交互に行わせている。このとき、データを供給する側の垂直同期信号VIと表示装置の垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍になければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平6-124073号公報や特開平6-215120号公報等の提案では、用いる入力データと出力データの画素数や入出力レートに差がある場合、単純にメモリを切り換えることにより、問題は解決できないことが容易に判る。すなわち、画素数はほぼ同数なければ、表示画面にずれや不自然な画面になってしまうし、入力されるデータレートが出力される表示のデータレートより遅いとき、データのない画面が発生してしまう。これは、前述した垂直同期信号VIと垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍にないと、画面表示にずれが生じることに起因する。このような映像信号の断状態は避けなければならないので、この場合、規定された表示より長い表示、すなわち、同じ画面を繰返し表示して対処している。ただし、これらの一連の処理によっては、再び記録・再生を行ったり余分な繰返し表示をすることにより、表示には遅延によるずれも生じてくる。換言すれば、前述の提案は、この入力のデータレートが再生のデータレートより速い場合だけ有効であることが判る。
【０００５】
また、実際に、たとえば数十万画素以上の高解像度のディジタルスチルカメラでは、この現象と同じ関係になる場合の生じることが知られている。具体的には画像用に２面のフレームバッファが備えられていても、垂直同期信号VIと垂直同期信号VDとの同期関係が整数倍にないことによって二重アクセス状態が作られるため、再生する画面の切換えと撮像開始のタイミング、すなわち垂直同期信号VIが一致しないとき、１画面分の撮像が休止され、次の垂直同期信号VDが供給された後に撮影が再開されるので、供給される画面数（いわゆるコマ数）が少なくなってしまう。きれいな画像表示を重視しても、このような非同期によるムービ再生を行うと、この原因によって動解像度が得られなくなる。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、動解像度を保ち、画像の欠落や不自然な表示を生じないように動画表示することができる表示装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置であって、供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が少なくとも３つ以上含まれるバッファ手段と、このバッファ手段に供給されるデータの入出力を制御する入出力制御手段と、この入力制御手段の制御により供給されるデータを所定の単位毎に扱ってこの所定の単位のデータが保持されるデータ保持手段とを含み、データ保持手段からの出力を基に供給されるデータを表示する表示手段に表示することを特徴とする。
【０００８】
ここで、記憶手段は、記憶容量を表示手段の表示に要する１画面分以上のデータ容量を有することが好ましい。これにより、画像表示する際に書込みおよび読出し処理を同時に行う二重アクセスの回避要求に対する条件の一つをそれぞれの記憶手段で満たすことが可能になる。
【０００９】
入出力制御手段は、バッファ手段の記憶手段が扱うデータの転送を制御する第１の制御手段と、データとの同期関係をもたらすデータの入出力管理を行う第２の制御手段と、第１および第２の制御手段の動作タイミングを制御する第３の制御手段とを備えることが望ましい。分散的な制御を行うことにより、各制御の負担を軽減化、特に第３の制御手段の制御を軽減させるとともに、各種のデータ処理を迅速に行えるようになる。
【００１０】
バッファ手段は、入出力制御手段の制御に応じて記憶手段の内の１つないし２つをデータの記憶に用い、記憶手段の内の残りを再生に用いるとともに、前記データの記憶および前記データの再生を同時に行うと有利である。このように記憶手段の用途を指定することにより、たとえば、供給されるデータの転送レートが表示データの転送レートより遅い場合であっても、レート差のデータ量を無理なく補って一つの記憶手段に二重アクセスを回避することができる。
【００１１】
本発明の表示装置は、バッファ手段の３つの記憶手段にそれぞれ供給されるデータの入出力を入出力制御手段で制御することにより、一つの記憶手段に二重アクセスの回避することができ、データ保持手段で扱う各データに対して所定の単位毎に同期させて入出力することにより、表示手段にデータを的確に表示させることができる。
【００１２】
また、本発明は、供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置の制御方法であって、供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が少なくとも３つ以上含まれるバッファ手段に対してこのデータの入出力を制御する入出力制御手段が用いられる場合、このデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差を調べる転送レート差調査工程と、この転送レート差調査工程の結果に応じて前記記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行う動作指定工程と、入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱ってこの所定の単位に区分し、かつタイミングを調整して入出力を行う入出力制御工程と、この入出力制御工程でタイミング調整されたデータを画面表示する表示工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、動作指定工程は、転送レート差調査工程におけるデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差が負の場合、記憶手段の２つを常にデータ取り込み用とする動作指定を行いながらバッファ手段の動作指定を順にずらしてバッファ手段を管理することが好ましい。これにより、一つの記憶手段に対する取り込み／読出し処理が同時に重なることを避けることができる。
【００１４】
入出力制御工程は、記憶手段から転送されてくるデータの格納あるいはバッファ手段の指定された記憶手段への転送を入出力制御手段の制御に応じて行うことを含むが望ましい。これにより、供給されるデータや出力データにタイミング調整が施され、表示の際にずれなく各ラインや画面が正確に表示できる。
【００１５】
また、表示工程は、入出力制御工程でタイミング調整されたデータを所定の単位の一つである垂直同期信号に同期させて画面を切り換えることが好ましい。これにより、表示される画面の変化を違和感なく自然なものにすることができる。
【００１６】
本発明の表示装置の制御方法は、入力と出力のデータ転送レートの差を転送レート差調査工程で調べることで入出力における垂直同期信号にずれがあることを検出し、この工程での結果に応じて前記記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行って（動作指定工程）、一つの記憶手段が書込み／読出し処理の衝突、すなわち同時処理を回避し、入出力制御工程での入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位に区分され、かつタイミング調整されたデータを表示手段に画面表示することにより、供給される画面数を入力と出力で一致させることができ、画像表示の中断が生じないように動画表示できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による表示装置およびその制御方法の一実施例を詳細に説明する。
【００１８】
本発明の表示装置は、たとえば、入出力における転送レートにレート差があることによって、特にデータを取り込む入力レートがデータを出力する出力レートより遅いときに有効で、このレート差により一つのメモリに対する二重アクセスの状態を防止していることに特徴がある。本実施例は、本発明をディジタルスチルカメラに適用した場合について図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
ディジタルスチルカメラ10には、撮影して記録するとともに、表示に関して撮影された被写界の画像表示や既に撮影記録された画像を再生して表示する機能がある。この機能を発揮するようにディジタルスチルカメラ10は、図１に示すように、撮像系12、信号発生部14、データ処理部16、入出力制御部18、フレームメモリ部20、ラインメモリ部22および表示系24を有している。
【００２０】
撮像系12には、CCD 12a 、A/D 変換部12b が備えられている。また、撮像系12には、図１に図示していないが光学系が配され、さらにカラー画像を得るためCCD 12a の直前に色フィルタが配設されている。CCD 12a は、この色フィルタを介して供給される光を光量に応じて光電変換する。この光電変換するデバイスには、たとえば電荷結合素子（Charge Coupled Device の略）が用いられている。
【００２１】
一般に、色フィルタに対応した画素として撮像面に配されている。最近、高画質の画像を得るためこの画素が数十万ないし数百万個も所定の面積内に形成されている高画素数のデバイスも提供されてきている。CCD 12a が、このような高画素数を有するとき、撮像後の信号電荷を出力するために非常に時間がかかることにようになる。また、A/D 変換部12b は、CCD 12a から得られたアナログの電気信号をディジタル信号に変換している。
【００２２】
信号発生部14には、撮像系信号発生部14a および記録再生系信号発生部14b が備えられている。信号発生部14は、撮像系信号発生部14a と記録再生系信号発生部14b のいずれかに図示していないが信号発生源を持っている。図１では、撮像系信号発生部14a にこの信号発生源があり、発生された信号が記録再生系信号発生部14b に供給されている。撮像系信号発生部14a は、CCD 12a を駆動させる駆動信号やA/D 変換部12b の変換クロック等を生成してそれぞれ供給している。前述した撮像系12の各部は、このように撮像系信号発生部14a から供給される信号に応じて動作している。
【００２３】
記録再生系信号発生部14b は、撮像系信号発生部14a から供給された信号に基づいて記録再生および信号処理で用いる各種のタイミング信号を生成している。このタイミング信号は、データ処理部16に供給されるとともに、システムバス100 にも供給されている。このタイミング信号は、システムバス100 を介して各部に供給される。システムバス100 は、複数のデータバスと各種の制御信号線で構成されている。
【００２４】
データ処理部16は、撮像系12から供給される撮像データ、入出力制御部18の制御に応じてフレームメモリ部20やラインメモリ部22から供給されるデータに対して各種の処理を施す。データ処理部16は、たとえば、撮像データ等を入出力制御部18の制御に応じてシステムバス100 に出力する。撮像データ等は、システムバス100 を介してフレームメモリ部20に供給される。データ処理部16は、入力されるデータのレートと出力時のデータのレートの差も調べる。
【００２５】
また、データ処理部16は、たとえば、撮像データを単に表示系24に表示させる場合、撮像データにおける画素のない位置、すなわち空隙画素の（色）データを補間処理を施して三原色RGB のデータからYC変換処理を施す。さらに、YC変換処理された信号は、表示系24の規格に従ったエンコード処理をデータ処理部16で受ける。この他、撮影データを記録する場合、データ処理部16は、撮影データに圧縮処理を施す。そして既に圧縮処理を受けて記録された撮像データを再生する場合、圧縮処理に対する逆処理、すなわち伸張処理を施している。データ処理部16は、後述するように入出力制御部18の制御部18b の制御を受けている。
【００２６】
入出力制御部18には、DMA コントローラ（Direct Memory Access Controler: 以後単にDMA という）18a 、制御部18b およびCPU （Central Processing Unit:CPU という）18c が備えられている。DMA 18a は、フレームメモリ部20とラインメモリ22への入力要求信号や出力要求信号に応じてデータ転送させる制御を行う。制御部18b は、ラインメモリ部22のデータがたとえば水平同期信号や垂直同期信号に同期されるように入出力を制御している。制御部18b は、ラインメモリ部22から供給される動作状態を示す信号を受けて対応する要求信号を出力する。CPU 18c は、DMA 18a 、制御部18b の動作を制御する。この入出力制御部18の動作は後段でさらに説明する。
【００２７】
フレームメモリ部20には、３つのフレームバッファ20a 〜20c が備えられている。フレームバッファ20a 〜20c は、それぞれ、表示系24で表示する１画面分を越えるメモリ容量で構成されている。
【００２８】
ラインメモリ部22には、再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b が備えられている。さらに再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b には、画像を構成する上の要素である１ライン分の容量を少なくとも有するラインバッファが２ラインずつ設けられている。再生用ラインメモリ部22a にはラインバッファ220a, 222a、記録用ラインメモリ部22a にはラインバッファ220b, 222bが設けられている。ここで、再生用ラインメモリ部22a および記録用ラインメモリ部22b のラインバッファは、DMA 18a の制御により二重アクセスのような衝突を起こさないので、各２ラインで済ませることができる。
【００２９】
表示系24には、D/A 変換部24a および液晶表示部24b が備えられている。D/A 変換部24a は、データ処理部16からのエンコード処理が施されたディジタル映像信号をアナログ信号に変換する。この変換後、映像信号が液晶表示部24b に供給される。液晶表示部24b は、映像信号が有する水平同期や垂直同期に同期させて取り込んだ画像を表示する。
【００３０】
次にディジタルスチルカメラ10の動作について図１のブロック図および図２に描いた模式図を用いながら、その動作を説明する。ディジタルスチルカメラ10は、図示しないが操作入力部により被写界を光学的な像として取り込みこの像を電気的に動画表示するモードが選択されている。ディジタルスチルカメラ10には、この動画表示モードの他に、たとえば静止画表示のモード等がある。操作入力部から動画表示モードの選択を示すモード信号が図１のシステムバス100 を介して入出力制御部18のCPU 18c に供給される。
【００３１】
CPU 18c は、システムバス100 を介して信号発生部14を動作させる。信号発生部14の撮像系信号発生部14a は、各部の駆動信号および変換クロック等のタイミング信号を撮像系12に出力する。CCD 12a は、読み出した信号をA/D 変換部12b に供給する。A/D 変換部12b は、供給された信号をディジタル信号に変換してデータ処理部16に出力する。データ処理部16は、供給されるディジタル信号をシステムバス100 を介してCPU 18c から行われる制御により取り込むとともに、各種の信号処理を施す。データの取込みには、記録再生系信号発生部14b から供給されるタイミング信号が用いられる。この取り込まれたデータに前述したような空隙画素に対する補間処理等を施す。また、表示するとともに、データの記録も行う場合、このデータに対してデータ処理部16は、圧縮処理も施す。
【００３２】
ここで、CPU 18c は、上述したようにデータ処理部16を制御するとともに、システムバス100 を介してDMA 18a も制御する。この場合、CPU 18c は、DMA 18a を起動する。この起動には、DMA 転送要求信号として入力要求信号と出力要求信号のいずれかが供給される。DMA 18a は、この制御によってシステムバス100 を介してデータ処理部16からの出力データをフレームメモリ部20にDMA 転送する。
【００３３】
フレームメモリ部20は、DMA 18a により３つフレームバッファ20a 〜20c に対して、それぞれ、データ処理部16でのレート差を考慮した初期の状態設定が行われる。たとえば、データの入出力に伴うレート差、すなわち（入力レート）−（出力レート）が負のとき、フレームバッファ20a を入力とし、フレームバッファ20b, 20cを出力に設定して動作させる。また、データの入出力に伴うレート差が正のとき、上述と異なるたとえば、２つのフレームバッファ20a, 20bを入力とし、フレームバッファ20c を出力とする入出力設定にすることが好ましい。
【００３４】
さらに、一般的には、３つフレームバッファ20a 〜20c の入出力の設定は、入力あるいは出力に設定された３つの内の中央のバッファに対して隣接する一方を同じで設定とし、他方を異なる設定とする。このとき、中央に位置するバッファは、たとえば入力が終了した後には出力として動作しなけらばならないので、結果として、両端に位置するバッファは常に入力と出力で処理するとともに、この入出力の設定関係が３つのバッファの間で循環的に持ち回りすることから、二重アクセスのように一つのバッファに対して書込みおよび読出しを同時に行う衝突が回避される。さらに具体例を挙げて後述する。
【００３５】
このようにして取り込んだデータをたとえば一つのフレームバッファ20c から読み出す場合、フレームバッファ20c は、DMA 18a の制御を受けてラインメモリ部22の再生用ラインメモリ部22a のラインバッファ220a, 222aのいずれか一方に制御部18c を介して供給される。制御部18c は、供給された再生用ラインメモリ部22a の１ライン分を取り込み、既に読み込んでいた１ライン分のデータを水平同期信号と垂直同期信号に同期させて動作させる。
【００３６】
この表示モードにおいて、再生用ラインメモリ部22a から出力されたデータは、たとえば、CPU 18a の制御によりデータ処理部16に送られる。データ処理部16は、前述したYC変換処理、エンコード処理をこの供給されたデータに施した後、表示系24に出力する。表示系24は、供給されたデータをD/A 変換部24a によりアナログ信号に変換する。この変換後のアナログ信号は、現行の放送方式に合った映像信号である。D/A 変換部24a は、この映像信号を液晶表示部24b に供給する。液晶表示部24b は、ディジタルスチルカメラ10の筺体に搭載されている。映像信号が液晶表示部24b を走査することによって画面を形成される。
【００３７】
また、既に記録されていた画像データ（単に、データという）を再生する再生モードの場合も、CPU 18c は、DMA 18a を起動し制御を行い、制御部18b も制御する。読み出したデータを液晶表示部24b に表示するとき、制御部18b は図示しないが記録媒体からのデータを一旦再生用ラインメモリ部22a に送る。このとき、制御部18b は、水平同期信号および垂直同期信号に同期させるようにデータの同期調節を含めた入出力を管理している。
【００３８】
データは、DMA 18a の制御によりデータ処理部16に供給される。データ処理部16は、データの圧縮を解除する伸張処理を施す。この処理後のデータは、DMA 18a の制御を受けてフレームメモリ部20に供給される。この結果、DMA 18a は、フレームメモリ部20の入出力を管理することになる。すなわち、たとえばDMA 18a は、３つあるフレームバッファ20a 〜20c の一つを指定し、かつ転送先となる所定のアドレスを指定する。この一連の処理によってデータがフレームメモリ部20に転送される。この後、転送されたデータは、フレームバッファから読み出されデータ処理部16、D/A 変換部24a を介して液晶表示部24b に表示される。
【００３９】
記録する場合、前述した撮像系12からデータ処理部16を介してフレームメモリ部20に供給されたデータは、所定のアドレスにある１ライン毎にDMA 18a の制御によりたとえば、データ処理部16に転送される。データ処理部16は転送されたデータに圧縮処理を施して記録用ラインメモリ部22b にシステムバス100 を介して転送する。この転送の際にもデータは、DMA 18a 、制御部18b の制御を受けて記録用ラインメモリ部22b に供給される。制御部18b は、入出力制御を記録用ラインメモリ部22b のラインバッファ220b, 222bの交互に行うことによって二重アクセスが起こらないようにして記録媒体へのデータ供給を制御している。図示しない記録再生装置は、制御部18b あるいはCPU 18c の制御によりデータの書込みを行う。たとえば、記録再生装置が半導体メモリの場合には、データのアクセス制御で済ませることができるので制御部18b を用い、光記録媒体や磁気記録媒体のように複雑な駆動制御が要求される場合CPU 18c を用いることが好ましい。ディジタルスチルカメラ10は、このように制御を受けて動作することによって撮像表示、記録データの再生表示を行っている。
【００４０】
本発明を適用して二重アクセスが有効に防止できることをより具体的に図２の模式図を用いて説明する。図２(a) は、ディジタルスチルカメラ10における撮影データの表示における信号の流れを説明している。図２(b),(c) の垂直同期信号VIは、図１の撮像系信号発生部14a から供給されるタイミング信号である。また、図２(b),(c) の垂直同期信号VDは、記録再生系信号発生部14b から供給される、たとえば現行の放送方式の垂直同期信号と同じ信号である。
【００４１】
ここで、CCD 12a は、連続３つの画像を撮像する。この画像をそれぞれA 面、B 面、C 面とする。CCD 12a は、図２(b) に示すように、撮像した信号を１画面分、垂直同期信号VI毎に出力している。CCD 12a は、時刻t1で垂直同期信号VIに同期して撮像を開始し画像を取り込む（A 面）。取り込まれたデータには各種処理の施され、DMA 18a の制御により、この場合、入力に設定されたフレームバッファ20a にDMA 転送される。フレームバッファ20a は、書込みイネーブル状態にある。撮像系12からのデータと表示（再生）系14に出力するデータが、互いに非同期の関係にあるので、時刻t1から次の垂直同期信号VIが供給される時刻t2までの期間中、フレームバッファ20b, 20cは、時間経過に従って読出しイネーブル状態になっている（B 面、C 面）。また、フレームバッファ20b は、データの読出しが終了した後、待機状態にありフレームバッファ20a のデータ取込み後、かつフレームバッファ20b のデータ取込み開始を示す時刻t2での垂直同期信号VIに同期して書込みイネーブル状態に指定される。フレームバッファ20a は、垂直同期信号VDに同期して時刻t3で読出しイネーブル状態になる。フレームバッファ20a , 20b は、それぞれ、同じ動作状態が重ならないことが判る。
【００４２】
この時刻t2と時刻t3との時間差に着目すると、この時間差は、フレームバッファ20b, 20cをフレームバッファ20a と異なる動作モードに制御することによって入出力における転送レート差を吸収した結果の時間的なずれ分を意味している。このとき、フレームバッファ20c が転送レート差を補償用のバッファとして機能している。これにより、フレームバッファ20a は、この期間中、単一機能のアクセスだけになる。
【００４３】
次の垂直同期信号VIが供給される時刻t2では、前述したように、フレームバッファ20b に撮像系12からデータの供給が開始される。フレームバッファ20b にデータを取り込む時刻t2から時刻t4までの期間中、フレームバッファ20c, 20aがデータを読み出している。前述の関係から、この期間中ではフレームバッファ20a が補償機能用のバッファになる。このように補償用のバッファはデータ入力中のバッファに対して残るバッファの内で動作的には後で動作する方のバッファが担っている。そして、DMA 18a は、垂直同期信号VIに同期してこの役割を移動させ、３つのフレームバッファ20a 〜20c の中で持ち回りさせている。
【００４４】
一方、図示しないがフレームバッファ20a, 20bの２つしかない従来の構成では、図２(c) に示すタイミングでデータの入力および出力が行われている。この場合、時刻t1で垂直同期信号VIに同期して撮像を開始し撮像系12からフレームバッファ20a にデータが供給される。データの入力に伴う転送レートが出力の転送レートよりも遅いことにより、フレームバッファ20b は、切換時S1で垂直同期信号VDに同期してB 面の２面出力を完了しているにもかかわらず、フレームバッファ20a はまだデータの取り込みを完了していないので、もう１面、B 面を出力して表示が途絶えないように出力制御する。時刻t2でフレームバッファ20a へのデータ入力が完了した後、DMA 18a は直ちにフレームバッファ20b を読出しイネーブル状態から書込みイネーブル状態に制御を切り換えようとしても今度はフレームバッファ20b がデータの読出しを完了していないので、動作モードを切り換えさせることができない。この切換えを強引に行うと、フレームバッファ20b は二重アクセス制御を同時に受けたことになるからである。
【００４５】
したがって、このようなアクセスを防止するため、時刻t2でフレームバッファ20a がデータ取込みが終了してもフレームバッファ20b の出力動作が完了後の垂直同期信号VIが供給されるとき（時刻t4）まで、DMA 18a は、フレームバッファ20b を書込みイネーブル状態にすることはできない。この結果、フレームバッファ20a は、図２(c) に示すように、時刻t5まで画面を切り換えることができないので、５回連続してA 面を表示することになる。このため、表示される動画が一定の時間毎に切り換わらないことから、画面表示は動解像度の低下したものになる。
【００４６】
ところが、本発明を適用したディジタルスチルカメラ10では、前述したように二重アクセスの防止および画面表示がほぼ一定時間毎に切り換えできるので、動解像度の低下を防止することができる。このような問題は、将来のより一層の高画素数の撮像装置を用いることが要求されてもこの制御を行うことで解決することができる。
【００４７】
以上のように構成することにより、垂直同期信号VI, VDが整数倍の関係でなく（完全な非同期）、データの入力レートが出力（あるいは再生）レートよりも遅いような場合であっても、フレームバッファを一つ増やして計３個として制御することにより、二重アクセスを防止するとともに、データの入出力を途切れなく行うことができるので、表示される画像をより自然な動画表示にでき、その動画の動解像度を従来のものよりも高くすることができる。この簡単な部品の追加だけでコストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
このように本発明の表示装置によれば、バッファ手段の３つの記憶手段にそれぞれ供給されるデータの入出力を入出力制御手段で制御して、取り込んだ画像と出力画像の記憶手段が別々にして一つの記憶手段に二重アクセスの回避することにより、データ転送レートの差を補償してデータ保持手段で扱う各データに対して所定の単位毎に同期させたデータを的確に表示させることにより、動画表示を自然で、かつ従来よりも動解像度の高い動画で表示させることができる。この簡単な部品の追加だけでコストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【００４９】
本発明の表示装置の制御方法によれば、入力と出力のデータ転送レートの差を転送レート差調査工程で調べることで入出力における垂直同期信号にずれがあることを検出し、この工程での結果に応じて記憶手段の内の１つないし２つをデータ取込みに用い、記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行って（動作指定工程）、一つの記憶手段が書込み／読出し処理の衝突、すなわち同時処理を回避し、入出力制御工程での入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいはバッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位に区分され、かつタイミング調整されたデータを表示手段に画面表示させて、供給される画面数を入力と出力で一致させることにより、画像表示の中断が生じないように動画表示できるので、自然な従来よりも動解像度の高い動画を得ることができる。このように簡単な制御を考慮して追加することにより、コストを上げることなく、機能を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置をディジタルスチルカメラに適用した際の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルスチルカメラにおいて撮像によって取り込まれるデータと表示用に読み出されるデータの関係を模式的に示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
10 ディジタルスチルカメラ
12 撮像系
14 信号発生部
16 データ処理部
18 入出力制御部
20 フレームメモリ部
22 ラインメモリ部
24 表示系
18a DMA
18b 制御部
18c CPU
20a 〜20c フレームバッファ
Claims (7)
- 供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置であって、該装置は、
供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が３つ含まれるバッファ手段と、
該バッファ手段に供給されるデータの入出力を制御する入出力制御手段と、
該入出力制御手段の制御により供給されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位のデータが保持されるデータ保持手段とを含み、
前記データ保持手段からの出力を基に供給されるデータを表示する表示手段に該データを表示させ、
前記バッファ手段は、前記入出力制御手段でデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差を調べ、該レートの差が正に応じて１つの記憶手段をデータ読出し再生に用い、前記記憶手段の内の残りをデータ取込みにし、該レートの差が負に応じて１つの記憶手段をデータの記憶に用い、前記記憶手段の内の残りをデータの読出し再生に用い、
前記データ保持手段は、再生用と記録用に、画像を構成する１ライン分の容量を少なくとも有する２ラインずつ含まれることにより前記データの記憶および前記データの再生を同時に行うことを特徴とする表示装置。 - 請求項１に記載の装置において、前記記憶手段は、記憶容量として前記表示手段の表示に要する１画面分以上のデータ容量を有することを特徴とする表示装置。
- 請求項１に記載の装置において、前記入出力制御手段は、前記バッファ手段の記憶手段が扱うデータの転送を制御する第１の制御手段と、
前記所定の単位のデータと水平および垂直同期信号との同期を調節し、入出力管理を行う第２の制御手段と、
前記第１および前記第２の制御手段の動作タイミングを制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする表示装置。 - 供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出されるレートが異なって供給されるデータの入出力を制御することによりデータ管理を行ってデータの連続した画面表示を行う表示装置の制御方法であって、該方法は、
供給されるデータの一時的な記憶を行う記憶手段が少なくとも３つ以上含まれるバッファ手段に対して該データの入出力を制御する入出力制御手段が用いられる場合、該データの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差を調べる転送レート差調査工程と、
該転送レート差調査工程で得られるレートの差が正の場合、前記記憶手段の内の１つをデータ読出しに用いるとともに前記記憶手段の内の残りをデータ取込みに用い、前記レートの差が負の場合、前記記憶手段の内の１つをデータ取込みに用いるとともに前記記憶手段の内の残りをデータ読出しに用いる動作指定を行う動作指定工程と、
前記入出力制御手段の制御により供給されるデータあるいは前記バッファ手段から出力されるデータを所定の単位毎に扱って該所定の単位に区分し、かつタイミングを調整して入出力を行う入出力制御工程と、
該入出力制御工程でタイミング調整されたデータを画面表示する表示工程とを含むことを特徴とする表示装置の制御方法。 - 請求項４に記載の方法において、前記動作指定工程は、前記転送レート差調査工程におけるデータの取り込みレートと取り込まれているデータの読み出されるレートの差が負の場合、前記記憶手段の２つを常にデータ読出し用とする動作指定を行いながら前記バッファ手段の動作指定を順にずらして前記バッファ手段を管理することを特徴とする表示装置の制御方法。
- 請求項４に記載の方法において、前記入出力制御工程は、前記記憶手段から転送されてくるデータのライン記憶手段への格納あるいは前記バッファ手段の指定された記憶手段への転送を前記入出力制御手段の制御に応じて行うことを特徴とする表示装置の制御方法。
- 請求項４に記載の方法において、前記表示工程は、前記入出力制御工程でタイミング調整されたデータを垂直同期信号に同期させて画面を切り換えることを特徴とする表示装置の制御方法。
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