JP4780599B2 - 画像出力装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像出力装置に関するものである。

近年、液晶表示装置を使用した携帯端末が増え、画像表示の重要性が高まるなか、低消費電力化が重要な課題となってきている。液晶デバイスは、通常高い表示リフレッシュレートが要求され、６０Ｈｚの更新が必要である。しかし、画像生成は、３０Ｈｚ以下で行われるため、そのレートの違いをフレームバッファを持つなどして吸収している。

このようなフレームバッファを有する電子描画装置として、特開平０７−７７９５８号公報が開示されており、図１５を用いて説明する。

図１５は、電子描画装置１の構成を示すブロック図である。
図１５において、データ供給部１０は、図形要素データから中間データを生成する中間データ生成部１１と、中間データ生成部１１にて生成された中間データから象形データを生成する象形データ生成部１２とを備え、図形要素データを視覚化デバイスの走査順のドットデータ列である象形データに変換し、出力選択部３０及び重合制御部６０へ供給する。フレームメモリ２０，２１は、出力選択部３０から供給された１フレーム分の象形データである第２内部象形データを記憶する。制御部５０からのＲ／Ｗ制御信号の入力により、１フレーム分の象形データの書き込みを行う書込モード、及び記憶している１フレーム分の象形データを読み出す読出モード、のいずれかのモードを設定する。出力選択部３０は、データ供給部１０から供給された第１内部象形データ、フレームメモリ２０，２１から供給された第３内部象形データ、及び重合制御部６０から供給された第４内部象形データ、のいずれかを選択する。データ表示部４０は、出力選択部６０より供給された出力象形データを表示する。制御部５０は、装置全体を制御する。重合制御部６０は、複数フレーム分の象形データを順次に合流させる。

上述のように構成された電子描画装置１の動作について説明する。
データ表示部４０に供給される出力象形データの時系列上の位置を指定するためのユニットタイミング信号が制御部５０に入力されると、制御部５０は、データ供給部１０などの内部処理のためのローカルタイミング信号を生成するが、これは、ユニットタイミング信号或いは該ユニットタイミング信号の位相を調整したものを基本とし、さらに、ローカルタイミング信号とは非同期に制御する必要のある図形要素データの供給を制御する信号が加えられる。

また、制御部５０は、１フレーム中の一つの描画区間を指定する描画区間指定信号を生成し、中間データ生成部１１へ出力する。中間データ生成部１１は、入力された図形要素データを参照して、指定の描画区間に存在するパターン境界線と描画線間の交点座標を象形データ生成部１２へ出力し、象形データ生成部１２は、第１内部象形データを生成する。

第１内部象形データは、出力選択部３０と重合制御部６０に入力される。重合制御部６０は、供給された第１内部象形データと、フレームメモリ２０，２１から供給された第３内部象形データと、を重合（合成）し、第４内部象形データとして出力選択部３０に出力する。

出力選択部３０は、第１内部象形データと第４内部象形データのいずれか一方のデータを選択し、データ表示部４０、フレームメモリ２０，２１、あるいはデータ表示部４０及びフレームメモリ２０，２１に出力する。なお、この選択処理は、制御部５０から供給される出力制御信号に基づいて行われ、出力選択部３０からデータ表示部４０に供給される象形データを出力象形データと呼び、出力選択部３０からフレームメモリ２０、２１に供給される象形データを第２内部象形データと呼ぶ。また、フレームメモリ２０、２１は、本従来例では２面であるが、それ以上であってもよい。

データ表示部４０は、出力象形データが供給されると、データ表示を行い、フレームメモリ２０、２１は、第２象形データが供給されると、第３内部象形データとして出力選択部３０と重合制御部６０へ出力する。

また、第１内部象形データがデータ表示部４０にリアルタイムに出力することができない場合、すなわち、フレームレートが低い場合は、データ供給部１０からの第１内部象形データがフレームメモリ２０、２１に供給され、制御部５０は、フレームメモリ２０、２１のいずれか一方から出力された第３内部象形データがデータ表示部４０に供給されるよう出力選択部３０を制御する。

一方、電子情報通信学会技術研究報告 Vol.100 No.42「集積回路」では、「ＭＰＥＧ−４コーデックＬＳＩにおけるＤＭＡコントローラ部の開発」において、単一ＤＲＡＭからデータを出力するアーキテクチャが開示され、また、Proc of CICC’99,pp69-72,May1999, “A MPEG4 Programmable Codec DSP with an Embedded Pre/Post-processing Engine”では、ＬＳＩの消費電力が示されている。これらによると、画像サイズＣＩＦ（３５２×２８８）を１５Ｈｚコーデックする際、ＶＩＦ関連のデータ転送量が、全体の４１％以上を占めており、ＤＭＡバスの稼動率およびＶＩＦの稼動率が高いことが示されており、以下に、図１６を用いて説明する。

図１６は、ＭＰＥＧ−４コーデックＬＳＩの構成を示すブロック図であり、ＬＳＩは、プロセッサ１６１と、ビデオ入出力インターフェース１６４と、ホストインターフェース１６０と、ＤＭＡコントローラ１６３と、からなり、ＳＤＲＡＭ１６２に格納された画像データは、ＮＴＳＣフォーマットの画像にあわせて、毎秒６０フィールドの画像データを、ＶＩＦ１６４を経由して、ＮＴＳＣエンコーダ（ＤＡＣ）１６６へと出力する。このときの消費電力は、ＳＤＲＡＭ１６２を除いたチップ全体で、約６４０ｍＷである。

また、特開平９−９３５７８号公報には、符号化または、復号する画像の解像度変換を容易に実行可能な、画像送信装置および画像受信装置が開示されている。この中で、画像送信装置では、フレームレート設定レジスタが開示され、画像受信装置では、フレームメモリの書込み制御および読出し制御に関する技術が開示されており、図１７および図１８を用いて説明する。

図１７に示した画像送信装置において、ビデオ信号をＡ／Ｄコンバータ１９でデジタル化し、フレームごとにスイッチを切り替えて画像フレームメモリ２２、２３に入力する。読出／書込制御手段２１は、ＣＣＩＲ６０１レベルの画像を分割したＱＣＩＦ画像の信号処理時間から、目標フレームレート設定手段２６で指示されたフレームレートに納まるように、画素のサンプリング方法を決定する。すなわちここで、入力画像から解像度を落とすために、サンプリング位置が異なる複数のＱＣＩＦ画像にＣＣＩＲ６０１からダウンサンプリングする。そして読出しアドレスを画像フレームメモリ２２，２３に与える。ＱＣＩＦ符号化手段２５はＱＣＩＦレベルの画像をＤＣＴ変換および量子化により符号化して、ＱＣＩＦの番号と共に通信網２８を介して受信装置に伝送する。

図１８に示した画像受信装置において、復号化手段３１で復号したビデオ信号は、画像フレームメモリ３４又は３５に書き込む。どちらに書き込むかは、読出／書込制御手段３３が選択する。これは読出しと書込みが同時に同じメモリにアクセスされないようにするためであり、スイッチ３２とスイッチ３６を逆位相で交互に切り換える。ＱＣＩＦ復号化手段３１は１フレームを構成する最後の番号のＱＣＩＦ（４枚分割で構成された場合は、ＱＣＩＦ３、１６枚分割で構成された場合は、ＱＣＩＦ１５）を復号化し終えたことを検出し、読出／書込制御手段３３に報知する。すなわち、スイッチ３２および３６の切り替えを指示する。読出／書込み制御手段３３は、１フレームを構成する全てのＱＣＩＦの復号化処理が終了したことがＱＣＩＦ復号化手段３１から報知されると、画像フレームメモリ３４または３５からビデオ信号の読出しを開始し、ＣＣＩＲ６０１画像を再構成する。

しかしながら、上記従来の電子描画装置では、画像を合成する際に、一旦フレームメモリに画像を格納しておき、次に転送されてくるフレームデータと合成してから画像表示装置に出力するため、合成画像を表示するまでに、少なくとも、１フレーム分の遅延を要するという問題があった。

また、生成される画像のフレームレートが、データ表示部の表示レートより低い場合に、表示画像を即座に更新したい場合にも、更新手段がなく、さらに、フレームメモリが２面であり交互に出力するため、１フレーム分の遅延が必ず生じる。

さらに、即座に更新したい画像が、フレームレートの異なる２つの合成画像である場合にも、即座に合成画像を反映させることができなかった。

また、フレームメモリが必ず２面必要で、回路規模を増大させる原因となっていたのに加え、一旦格納したデータを合成するためにフレームメモリから再び読み出す必要があり、データ転送回数を増加させ、消費電力の増加にもつながっていた。

一方、電子情報通信学会技術研究報告 Vol.100 No.42「集積回路」では、「ＭＰＥＧ−４コーデックＬＳＩにおけるＤＭＡコントローラ部の開発」およびProc of CICC’99,pp69-72,May1999, “A MPEG4 Programmable Codec DSP with an Embedded Pre/Post-processing Engine”では、ＤＭＡバスおよび、ＶＩＦの稼働率が上がると、ロジックおよびメモリの消費電力が増加する原因となってしまう。これは、単一メモリからＮＴＳＣ画像を毎秒６０フィールド出力する必要があるため、メモリに対するアクセスやロジックの稼働率が増加することが原因として考えられる。

特開平９−９３５７８号では、送信装置でのフレームレートレジスタが存在するが、受信装置においては、復号終了通知のみを備えており、一定周期でフレームデータを表示しながら、あるときはその周期とは非同期に画像表示を行う方法と、そのためのデータ転送制御に関する技術が開示されていない。

また、復号画像に対して、画像の拡大・縮小、およびノイズ除去などの各種ビデオ処理を行うビデオ処理部を施したい場合、セレクタとＤＡコンバータの間に挿入するなどする必要があり、ビデオ処理部が毎出力フレーム動作することになってしまう。これは消費電力の増加につながる。

また、ビデオ処理部が、データ転送のためのスケジューリングを備えてない場合、データ転送要求の発行を１箇所で行いたい場合、また、画像表示装置によって表示スケジュールが変わる場合、ハードウェアによって決定されたタイミングでデータ転送要求されると、様々な機器に柔軟に対応することができない。

さらに、フレームメモリを２面もち、スイッチを切り換える構成をとると、動画とグラフィックスといった複数の画像を処理したい場合に、フレームメモリが４個必要となり、回路規模を増大させてしまう。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、必要最小限のデータ転送で、即座に表示画面を更新でき、低消費電力の画像出力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の画像出力装置は、画像データを格納するデータメモリと、上記画像データに対し画像処理を行い、表示画像データを生成するビデオ処理部と、上記データメモリと上記ビデオ処理部との間のデータ転送を制御するデータ転送制御部と、上記表示画像データを一時的に格納し、一定周期で画像表示装置へ出力する出力データ格納部と、装置全体を制御するシステム制御部と、上記システム制御部が上記出力データ格納部に格納されている上記表示画像データを更新するための更新指示を行った場合のみ、一定データ単位で上記データ転送を実行するようデータ転送要求を発行するデータ転送要求制御回路とを備えた画像出力装置であって、上記出力データ格納部は、上記表示画像データを１フレーム分格納し、該格納した画像データを１ライン単位で出力するフレームメモリと、該フレームメモリの出力データを格納するラインバッファを備えており、上記画像表示装置へ出力しようとするデータが前ラインの出力データと同一である場合、上記フレームメモリから上記ラインバッファへの画像データの読み出しを行わず、ラインバッファに蓄積されたデータを上記画像表示装置へと出力する、ことを特徴とするものである。

本発明に記載の画像出力装置によれば、画像データを格納するデータメモリと、上記画像データに対し画像処理を行い、表示画像データを生成するビデオ処理部と、上記データメモリと上記ビデオ処理部との間のデータ転送を制御するデータ転送制御部と、上記表示画像データを一時的に格納し、一定周期で画像表示装置へ出力する出力データ格納部と、装置全体を制御するシステム制御部と、上記システム制御部が上記出力データ格納部に格納されている上記表示画像データを更新するための更新指示を行った場合のみ、一定データ単位で上記データ転送を実行するようデータ転送要求を発行するデータ転送要求制御回路とを備えた画像出力装置であって、上記出力データ格納部は、上記表示画像データを１フレーム分格納し、該格納した画像データを１ライン単位で出力するフレームメモリと、該フレームメモリの出力データを格納するラインバッファを備えており、上記画像表示装置へ出力しようとするデータが前ラインの出力データと同一である場合、上記フレームメモリから上記ラインバッファへの画像データの読み出しを行わず、ラインバッファに蓄積されたデータを上記画像表示装置へと出力するようにしたので、前ラインと同じデータを繰り返して出力する場合に、フレームメモリにアクセスする必要がなく、フレームメモリの消費電力を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下に、本実施の形態１による画像出力装置について図１を用いて説明する。
図１は、本実施の形態１による画像出力装置の構成を示すブロック図である。

図１において、１００１はプロセッサ部であり、装置全体を制御し、入力された動画像符号化データに対して復号処理する。１００２はデータメモリであり、画像データを格納する。１００３はデータ転送制御部であり、データメモリ１００２とビデオ処理部１００４との間のデータ転送を制御する。１００４はビデオ処理部であり、データメモリ１００２に格納されている画像データに対し画像処理を行い、表示画像データを生成する。１００６はフレームメモリであり、表示画像データを一時的に１フレーム分格納する。１００７はデータ転送要求制御回路であり、データ転送要求の発行周期を決定するフレーム更新レジスタ１００８と、定期的にデータ転送要求を発行するデータ転送要求発行部１００９と、を備え、データ転送要求の制御を行う。

次に、上記構成を有する画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１００１は、ホストＣＰＵから転送されたビットストリーム（動画像符号化データ）を復号し、画像データとして、データメモリ１００２へ出力する。

また、プロセッサ部１００１は、新しいフレームの画像データを生成した場合、フレーム更新レジスタ１００８に１をセットする。そして、データ転送要求発行部１００９は、次のフレームの開始から、ライン単位でデータ転送要求を、データ転送制御部１００３へ発行する。データ転送制御部１００３は、データ転送要求にしたがって、データメモリ１００２からビデオ処理部１００４へとライン単位で画像データを転送するようデータメモリ１００２を制御する。

データメモリ１００２から転送された画像データは、ビデオ処理部１００４内で、画像表示装置、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）の画面サイズに合うように、スケーリング処理され、表示画像データとしてフレームメモリ１００６へと順次書き込まれ、フレームメモリ１００６から毎フレーム、定期的に画像データがＬＣＤへ出力される。

１フレーム分のデータ転送が終了すると、フレーム更新レジスタ１００８は０となり、データ転送要求発行部１００９は、データ転送制御部１００３へのデータ転送要求の発行を停止する。

このような実施の形態１による画像出力装置では、プロセッサ部１００１は、更新すべき画像データを生成した場合のみ、フレーム更新レジスタ１００８に更新指示を送り、データ転送要求制御部１００７が自動的に、１フレーム分の画像データを転送するためのデータ転送要求を発行するようにしたので、プロセッサ部１００１が細かい転送制御をすることなく、必要最小限の制御で画像データの転送を実行でき、その結果、データ転送制御部１００３、ビデオ処理部１００４、及びデータ転送バスの稼働率を低減し、さらに、フレームメモリ１００６に表示画像を蓄積できるため、液晶表示装置への画像表示は毎フレーム出力することを実現した上で、消費電力を削減することができる。

なお、画像表示装置としてフレームメモリを備えた液晶表示装置を使用して、ビデオ処理部１００４の出力データを直接、画像表示装置へと入力するようにすれば、フレームメモリ１００６を画像出力装置に設ける必要がなくなり、より高い効果を発揮することができる。

（実施の形態２）
以下に、本実施の形態２による画像出力装置について図２、図３、図４、及び図５を用いて説明する。
図２は、本実施の形態２による画像出力装置の構成を示すブロック図である。

図２において、１０１はプロセッサ部であり、装置全体を制御する。１０２はデータメモリであり、復号するためのデータ、圧縮された動画像符号化データを復号処理した動画データ、グラフィックステーブルデータ等の画像データを格納する。１０３はデータ転送制御部であり、データメモリ１０２とビデオ処理部１０４との間のデータ転送を制御する。１０４はビデオ処理部で、動画データを拡大・縮小し、表示動画データを生成するスケーリング処理部と、グラフィックステーブルデータから表示グラフィックス画像データを生成するグラフィックス生成処理部とを備えたものであり、データメモリ１０２から転送される画像データの画像処理を行う。１０５はラインバッファであり、表示動画データと表示グラフィックス画像データとを合成した表示画像データの１ライン分を一時的に格納する。１０６はフレームメモリであり、ラインバッファ１０５の出力データを毎ライン格納しながら、画像表示装置、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）へ６０Ｈｚで出力する。１０７はデータ転送要求制御回路であり、データ転送要求を発行する周期を決定するフレームレートレジスタ１０８と、定期的にデータ転送の要求を発行するデータ転送要求発行部１０９とを備えている。

図３は、フレームレートレジスタ１０８の構成を示す図である。
図３において、最上位ビットを除く下位ビットである２０１はフレームレートレジスタで、転送周期を決定する。最上位ビットである２０２は更新フラグである。２０３はカウンタで、データ転送の要求を発行するための開始判断タイミング毎にカウントする。２０４は周期一致検出器、２０５は更新フラグ２０２と一致検出結果の論理和、２０６はカウンタ値がオール０となる場合の有効フレームであるイネーブルを出力する論理積（オール０検出部）である。２０７は、クロック停止制御部であり、ビデオ処理部１０４全体を動作させるためのクロックを停止制御する。

このような構成のフレームレートレジスタ１０８は、最上位ビットが有効な場合、カウンタ２０３はリセットされ、次のデータ転送要求の発行開始判断タイミングで、最上位ビットである更新グラフ２０２は無効な値にリセットされ、かつカウンタ２０３は再び下位ビットによって決定された周期をカウントする。このように、フレームレジスタ及びカウンタの設定を自動化して、転送周期及び更新を容易に設定可能となる。

図４は、ＬＣＤの垂直同期信号と、データメモリ１０２からフレームメモリ１０６へのデータ転送タイミングおよびデータメモリ１０２からの表示データ出力タイミングの関係を示す図である。

図４に示すように、プロセッサ部１０１によりフレームレートレジスタ１０８に更新フラグ２０２が設定されると、データ転送要求発行部１０９は、フレームレートレジスタ２０１に設定された転送周期に関わらず、画像表示装置への次の画像出力フレームタイミングでデータ転送要求を発行する。

つまり、画像表示装置への画像出力周期信号のうち、次の垂直同期信号のタイミングで、更新フラグ２０２が有効であることを判断し、そのフレームを画像転送フレームとする。このようにすれば、フレーム単位でデータ転送要求の発行が判断可能となり、再設定を行う必要が無くなる。

そして、データ転送要求発行部１０９は、フレームレートレジスタ１０８に更新フラグ２０２が設定されると、フレームレートレジスタ２０１に設定された転送周期に関わらず、発行開始判断タイミングで、即座にデータ転送要求を発行する。これにより、定期的なデータ転送要求の発行周期を保持したまま、不規則なデータ転送要求を即座に発行可能であり、システムを容易かつ正確に制御できる。その結果、画像の乱れなどが発生しにくくなる。

図５は、ＬＣＤの水平同期信号、データメモリ１０２からビデオ処理部１０４へのデータ転送タイミング、ラインバッファ１０５への格納タイミング、ラインバッファ１０５からフレームメモリ１０６へのデータ転送タイミング、及び、フレームメモリ１０６からの画像出力タイミングの関係を表している。なお、ＬＣＤの水平同期信号の“Ｌ”の期間をブランキング期間と呼ぶ。

次に、本実施の形態２による画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１０１は、ホストＣＰＵから動画像符号化データが転送された場合、データメモリ１０２を用いて上記動画像符号化データに対し復号処理を行い、動画データとしてデータメモリ１０２に格納する。また、ホストＣＰＵからグラフィックステーブルデータが転送された場合、そのまま、データメモリ１０２に格納する。

次に、プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ１０８に、復号画像レートである１５Ｈｚを表す値を設定する。ここで、１５Ｈｚとは、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号を基準とすると、４フレームに１回の転送を意味する。つまり、４フレームに１回、データ転送が有効となる。従って、フレームレートレジスタ２０１には、３を設定する。

また、データ転送要求発行部１０９は、転送が有効となるフレームとなると、図５に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号が有効となる１つ前のタイミングから、水平同期信号のタイミングに合わせてデータ転送要求をデータ転送制御部１０３へ発行する。これにより、データ転送要求発行のタイミングを、特別なタイミング生成器を用いることなく、容易に制御でき、定期的な転送周期でデータ転送要求の発行を制御できる。これは、ハードウェアでの転送要求の発行を容易に実現するものである。

データ転送制御部１０３は、上記データ転送要求が発行されると、動画データ及びグラフィックステーブルデータをビデオ処理部１０４へ転送するようデータメモリ１０２を制御する。

このようにして転送された動画データおよびグラフィックステーブルデータの各々は、ビデオ処理部１０４内でスケーリング処理とグラフィックス生成処理とが施され、表示動画データ及び表示グラフィックス画像データなどの表示画像データが生成される。ここで、スケーリング処理とは、動画データをＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大することであり、また、グラフィックス生成処理とは、テーブル値に応じて、グラフィックステーブルデータから画素単位に輝度信号と色差信号を生成することである。

生成された表示画像データは、画素ごとに合成するために、表示動画データと表示グラフィックス画像データのどちらか一方が選択され、水平同期信号の有効期間内に、ラインバッファ１０５に順次１ライン分の表示画像データが格納される。

次に、ラインバッファ１０５は、画像表示装置への画像出力同期信号のうち、水平同期信号のブランキング期間に、格納している表示画像データを１ライン単位で後段のフレームメモリ１０６へとバースト転送する。

フレームメモリ１０６は、水平同期信号のブランキング期間が終了した時点（水平同期信号の有効期間開始時点）から、ＬＣＤの画素クロックタイミングに合わせて、格納している１フレーム分の表示画像データを出力する。

１５Ｈｚの転送周期以外では、フレームメモリ１０６への書込みは行われず、フレームメモリ１０６から、ＬＣＤに対して表示画像データが繰り返し出力され、このとき、ビデオ処理部１０４の動作クロックは、図３のクロック停止制御部２０７により停止される。

次に、ホストＣＰＵから、グラフィックステーブルデータと共に、グラフィックス更新命令が発行された場合について説明する。

プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ１０８の更新フラグ２０２に１をセットする。つまり、フレームレートレジスタ２０１は、更新フラグ２０２である最上位ビットに１が立つと、次の垂直同期信号の立下りエッジ（フレーム開始時点）でカウンタ２０３がリセットされる。

カウンタ２０３がオール０となった場合、論理積２０６は、データ転送有効期間であることを示すイネーブルをデータ転送要求発行部１０９へ出力する。このとき、クロック停止制御部２０７は、動作クロックを供給するよう制御する。

更新フラグ２０２は、自動的に０に戻される機構となっており、フレーム更新後は、再び設定された発行周期でデータ転送を繰り返すこととなる。

このような実施の形態２による画像出力装置では、フレームレジスタ１０８に設定された周期でデータ転送要求を発行して、フレームメモリ１０６に格納されている表示画像データを更新しておき、グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、フレームレートレジスタ１０８に更新フラグを設定すると、フレームレートレジスタ１０８に設定された発行周期に関わらず、画像表示装置への次の画像出力フレームタイミングで、データ転送要求を発行するようにしたので、表示画像を即座に更新することができ、ユーザの操作とデータ表示するまでの遅延が少なくなり、違和感のない映像を提供することができる。

また、フレームメモリ１０６の前段にラインバッファ１０５を備え、また、水平同期信号のブランキング期間に、表示画像データをラインバッファ１０５からフレームメモリ１０６へ転送し、水平同期信号の有効期間にＬＣＤへ出力するようにしたので、フレームメモリへの表示画像データの書込みタイミングの制御が容易になり、かつ、１つのフレームメモリで表示画像の合成及び表示を実現することができ、さらに、転送された画像データを表示するまでのフレームの遅延をなくすことができる。

なお、本実施の形態２において、画像表示装置を液晶表示装置で実現し、また、フレームメモリ１０６及びデータメモリ１０２をＤＲＡＭで実現するようにすれば、大容量の画像データを保持しながら、小スペース化及び低消費電力化ができる。

また、本実施の形態２において、動作クロック制御手段を備え、フレームレートレジスタ２０１に設定された転送周期以外の非転送期間に、ラインバッファ１０５、ビデオ処理部１０４、及びフレームメモリ１０６の動作クロックを停止するように制御するようにすれば、消費電力を削減できる。

（実施の形態３）
以下に、本実施の形態３による画像出力装置について図６及び図７を用いて説明する。
なお、実施の形態２との違いは、実施の形態２ではフレームメモリの前段にラインバッファを設けているのに対し、本実施の形態３ではフレームメモリの後段にラインバッファを設けている点である。

図６は、本実施の形態３による画像出力装置のブロック図である。なお、図６において、図２と同一また相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

５０１はフレームメモリであり、表示動画データと表示グラフィックス画像データを合成した表示画像データの１フレーム分を順次、格納する。５０２はラインバッファで、例えば、ＳＲＡＭで構成され、フレームメモリ５０１から水平同期信号に同期して１ライン単位で、毎秒６０枚の表示画像データが転送され、順次格納する。

図７は、ＬＣＤの水平同期信号とデータメモリ１０２からビデオ処理部１０４へのデータ転送タイミングおよびフレームメモリ５０１への格納タイミング、フレームメモリ５０１からラインバッファ５０２へのデータ転送タイミング、さらに、ラインバッファ５０２からの画像出力タイミングの関係を表している。ＬＣＤの水平同期信号の“Ｌ”の期間をブランキング期間と呼ぶ。

次に、本実施の形態３による画像出力装置の動作について説明する。
実施の形態２で説明したように、データメモリ１０２から転送された動画データとグラフィックステーブルデータは、ビデオ処理部１０４により、それぞれ画像処理される。これにより、表示動画データと表示グラフィックス画像データが生成される。

このように生成された表示画像データは、画素ごとに合成するために、表示動画データと表示グラフィックス画像データのどちらか一方が選択され、１水平同期信号の有効期間内に、１ライン分の表示画像データがフレームメモリ５０１に格納される。この処理を繰り返すと、フレームメモリ５０１には、１フレーム分の表示画像データが格納される。

フレームメモリ５０１は、次の水平同期信号のブランキング期間に、格納している１ライン分のデータを後段のラインバッファ５０２へと転送する。ラインバッファ５０２は、ブランキング期間終了後のライン開始のタイミングから、水平同期信号及び表示画素周期に合わせて、１画素づつ画像データを出力する。

ここでも、実施の形態２と同様に、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ１０８、つまり、更新フラグ２０２をセットすると、次の垂直同期信号の開始時点で、更新フラグ２０２が判断される。そして、カウンタ２０３はリセットされ、有効フレームイネーブルが出力される。これを受けて、データ転送要求発行部１０７は、次のフレーム期間において、データ転送要求をデータ転送制御部１０３へと発行する。このようにすれば、即座にデータ表示を行える。

また、実施の形態２と同様、ビデオ処理部１０４および、ラインバッファ５０２は、クロック停止制御部２０７によりクロック停止制御されるので、消費電力を低減することができる。

このような実施の形態３による画像出力装置では、フレームレジスタ１０８に設定された周期で、データ転送要求を発行して、フレームメモリ５０１に格納されている表示画像データを更新しておき、グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ１０８に更新フラグを設定すると、フレームレートレジスタ１０８に設定された発行周期に関わらず、画像表示装置への次の画像出力フレームタイミングで、データ転送要求を発行するようにしたので、表示画像を即座に更新することができ、ユーザの操作とデータ表示するまでの遅延が少なくなり、違和感のない映像を提供することができる。

また、フレームメモリ５０１の後段にラインバファ５０２を備え、画像表示装置への画像出力周期信号のうち、水平同期信号のブランキング期間に、フレームメモリ５０１からラインバッファへのデータ転送を行い、水平同期信号のブランキング期間以外の期間に、ラインバッファ５０２から１ライン分の画像データを出力するようにしたので、画像表示装置へデータを出力する際、フレームメモリのようにＲＡＳ、ＣＡＳにより制御する必要がないので、データの出力タイミング制御をフレームメモリから直接行うよりも容易であり、データメモリ１０２からのデータ転送が実行されない期間は、フレームメモリ５０１へのデータ書き込みがないので、フレームメモリ５０１の稼働時間を大幅に削減できる。

（実施の形態４）
以下に、本実施の形態４による画像出力装置について図８及び図１０を用いて説明する。
図８は、本実施の形態４による画像出力装置の構成を示している。なお、図８において、図２と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

７０１は、ビデオ処理部であり、データメモリ１０２から転送されてくる動画データを拡大・縮小し、表示動画データを生成するスケーリング処理と、データメモリ１０２から転送されてくるグラフィックステーブルデータから、表示グラフィックス画像データを生成するグラフィックス生成処理を行う。

７０２は、表示動画データの１ライン分のデータを一時的に格納しておく動画ラインバッファである。７０３は、表示グラフィックス画像データの１ライン分を一時的に格納しておくためのグラフィックスラインバッファであり、例えばＳＲＡＭで構成される。７０４は、水平同期信号のブランキング期間に動画ラインバッファ７０２の出力データを１フレーム分（２８８ライン分）格納しておくための動画フレームメモリである。７０５は、水平同期信号のブランキング期間にグラフィックスラインバッファ７０３の出力データを１フレーム分納しておくためのグラフィックスフレームメモリである。

７０６は、データ転送要求制御回路であり、フレームレートレジスタ７０７とデータ転送要求発行部７０８とを備えている。
フレームレートレジスタ７０７はデータ転送要求発行の周期を決定するものであり、図１０に示すように構成され、画像フレームを即座に更新する為の更新フラグ２０２を備えている。

データ転送要求発行部７０８は、フレームレートレジスタ７０７からの有効フレームイネーブルを受けて、データ転送制御部１０３へとデータ転送要求を発行する。また、データ転送要求発行部７０８は、動画データ転送を有効とするか無効とするかを決定する動画転送レジスタと、グラフィックスデータの転送を有効とするか無効とするかを決定するグラフィックス転送レジスタとを備えており、プロセッサ部１０１によりフレームレートレジスタ７０６に更新フラグ２０２が設定され、動画転送レジスタ或いはグラフィックス転送レジスタが有効である場合のみ、それぞれに対応したデータ転送要求を発行する。なお、動画転送とグラフィックス転送の各々は、プロセッサ部１０１によりＯＮ／ＯＦＦを制御されるものであり、ＯＦＦの場合はデータ転送要求を発行しない。

図１０は、フレームレートレジスタの構成図である。図１０において、図３と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

８０１は動画処理系クロック停止制御部であり、ビデオ処理部７０１内の動画処理系回路と、動画ラインバッファ７０２を動作させるためのクロックを停止制御させる。また、データ転送要求発行部７０８の動画系転送がＯＦＦの時も、クロックを停止する。

８０２はグラフィックス処理系クロック停止制御部であり、ビデオ処理部７０１内のグラフィックス処理系回路と、グラフィックスラインバッファ７０３を動作させるためのクロックを停止させる。また、データ転送要求発行部７０８のグラフィックス系転送がＯＦＦの時も、クロックを停止させる。

次に、本実施の形態４による画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１０１は、データメモリ１０２を用いて画像の復号処理を行い、データメモリ１０２に復号した画像を格納する。また、ホストＣＰＵからはグラフィックステーブルデータが転送され、データメモリ１０２に格納されている。

プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ７０７に、復号画像レートである１５Ｈｚを表す値を設定する。１５Ｈｚとは、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号を基準とすると、４フレームに１回の転送を意味する。つまり、４フレームに１回、データ転送が有効となる。従って、フレームレートレジスタ２０１には、３を設定する。さらに、データ転送要求発行部７０８には、転送したいデータのみ転送ＯＮとするように設定する。ここでは、通常、復号画像（動画像）のみの表示を想定し、動画転送ＯＮ、グラフィックス転送ＯＦＦを設定する。

また、データ転送要求発行部７０８は、転送が有効となるフレームとなると、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号が有効となる１つ前のタイミングから、水平同期信号のタイミングに合わせてデータ転送要求を発行する。この時、転送要求は、動画データのみ行われ、グラフィックスデータの転送は行われない。

このようにして転送される１ライン分の動画データは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ビデオ処理部７０１内でスケーリング処理を施され、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大される。さらに、処理された動画データは、表示動画データとして動画ラインバッファ７０２へと格納される。

動画ラインバッファ７０２に格納された１ライン分の表示画像データは、水平同期信号のブランキング期間に、一気に動画フレームメモリ７０４へと転送され、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、外部ＬＣＤへと、同期信号および画素出力タイミングに合わせて出力される。

さらに、１５Ｈｚの転送周期以外では、動画フレームメモリ７０４への書込みは行われず、動画フレームメモリ７０４から、ＬＣＤに対して表示画像データが繰り返し出力される。

また、１５Ｈｚの転送周期以外でかつ、データ転送要求発行部７０８によって転送ＯＦＦとされているグラフィックス転送系の、ビデオ処理部およびラインバッファの動作クロックは、図１０のグラフィックス処理系クロック停止制御部８０２により停止される。

次に、ホストＣＰＵから、グラフィックステーブルデータと共に、グラフィックス更新命令が発行された場合について説明する。

プロセッサ部１０１は、データ転送要求発行部７０８にグラフィクス転送のＯＮを設定し、フレームレートレジスタ７０７の更新フラグ２０２に１をセットする。このとき、表示動画データを更新する必要がなく、表示グラフィックス画像データのみ変更したい場合は、データ転送要求発行部７０８に動画転送のＯＦＦを設定しておけばよい。

データ転送要求発行部７０８は、次のフレームの開始である、垂直同期信号の立下り時点で、更新フラグ２０２をチェックし、かつ、グラフィックス転送がＯＮで、動画転送がＯＦＦであることから、データ転送要求発行部７０８は、次のフレームで、グラフィックステーブルデータのみの転送を要求する。

従って、次のフレームでは、データメモリ７０２からビデオ処理部７０１に対しては、復号画像（動画）データは転送されず、グラフィックステーブルデータのみが転送される。
転送されたグラフィックステーブルデータは、ビデオ処理部７０１内で表示グラフィックス画像データに生成され、順次、グラフィックスラインバッファ７０３へと格納される。

グラフィックスラインバッファ７０３は、次の水平同期信号のブランキング期間に、格納しているデータをグラフィックスフレームメモリ７０５へと一気に転送する。

そして、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間になると、動画フレームメモリ７０４とグラフィックスフレームメモリ７０５から順次データが読み出され、画像データを合成するための選択回路を介して、ＬＣＤの表示タイミングに合わせて出力される。このとき、動画転送がＯＦＦであるため、ビデオ処理部７０１内の動画処理系および動画ラインバッファ７０２の動作クロックは、フレームレートレジスタ７０７内の動画処理系クロック停止制御部８０１によってクロックが停止される。

このような実施の形態４による画像出力装置では、一定周期でデータ転送要求を発行して、動画フレームメモリ７０４及びグラフィックスフレームメモリ７０５に格納されている表示画像データを更新しておき、表示グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ７０７に更新フラグを設定すると、動画レジスタ或いはグラフィックスレジスタが有効である場合のみ、それぞれに対応したデータ転送要求を発行するようにしたので、ユーザの操作とデータ表示までの遅延を少なくし、違和感のない映像を提供するとともに、無駄な動画データの転送を行うことなく、動画処理系及びグラフィックス処理系の動作クロックを別々に制御できるので、データ転送を実行しない時は消費電力を削減することができる。

また、動画フレームメモリ７０４及びグラフィックスフレームメモリ７０５の前段に動画ラインバッファ７０２及びグラフィックスラインバッファ７０３を備えたことより、表示動画データと表示グラフィックス画像データは別々に格納されているので、映像が消えてしまう等の乱れが生じなくなり、また、動画ラインバッファ７０２及びグラフィックスラインバッファ７０３に格納されているデータは、画像表示装置への画像出力周期信号のうち、水平同期信号のブランキング期間に、動画ラインバッファ７０２及びグラフィックスラインバッファ７０３から後段の動画フレームメモリ７０４及びグラフィックスフレームメモリ７０５へのデータ転送を行い、水平同期信号のブランキング期間以外の期間に、動画フレームメモリ７０４及びグラフィックスフレームメモリ７０５からの出力データを合成した１ライン分の画像データを後段の画像表示装置へ出力するようにしたので、フレームメモリへの書き込みタイミング制御が容易となり、かつ、一つのフレームメモリで画像の合成及び表示が可能である。また、転送されてきたデータを表示するまでのフレーム遅延を無くすことできる。

（実施の形態５）
以下に、本実施の形態５による画像出力装置について図９及び図１０を用いて説明する。
図９は、本実施の形態５による画像出力装置の構成を示している。なお、図９において、図８と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。７１１は動画フレームメモリであり、表示動画データを一時的に１フレーム分格納し、該格納した表示動画データを１ライン単位で出力する。７１２はグラフィックスフレームメモリであり、表示グラフィックス画像データを一時的に１フレーム分格納し、該格納した表示グラフィックス画像データを１ライン単位で出力する。７１３は動画ラインバッファであり、動画フレームメモリ７１１の出力データを一時的に格納する。７１４はグラフィックスラインバッファであり、グラフィックスフレームメモリ７１２の出力データを一時的に格納する。

次に、本実施の形態５による画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１０１は、データメモリ１０２を用いて画像の復号処理を行い、データメモリ１０２に復号した画像を格納する。また、ホストＣＰＵから転送されたグラフィックスデータも、データメモリ１０２に格納する。

プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ７０７に復号画像レートである１５Ｈｚを表す値を設定する。１５Ｈｚとは、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号を基準とすると、４フレームに１回の転送を意味する。つまり、４フレームに１回、データ転送が有効となる。従って、フレームレートレジスタ２０１には、３を設定する。さらに、データ転送要求発行部７０８には、転送したいデータのみ転送ＯＮとするように設定する。ここでは、通常、復号画像（動画像）のみの表示を想定し、動画転送ＯＮ、グラフィックス転送ＯＦＦを設定する。

また、データ転送要求発行部７０８は、転送が有効となるフレームとなると、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号が有効となる１つ前のタイミングから、水平同期信号のタイミングに合わせてデータ転送要求を発行する。この時、転送要求は、動画転送のみ行われ、グラフィックス転送は行われない。

このようにして転送される１ライン分の動画データは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ビデオ処理部７０１内でスケーリング処理を施され、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大され、処理された動画データは、表示動画データとして順次、動画フレームメモリ７１１へと格納される。動画フレームメモリ７１１には、１フレーム分（２８８ライン）の動画データが格納されている。そして、格納された表示動画データは、次の水平同期信号のブランキング期間に、１ライン単位で、動画ラインバッファ７１３へと一気に転送される。

動画ラインバッファ７１３からは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、外部ＬＣＤへと、同期信号および画素出力タイミングに合わせて出力される。

例えば、輝度データは、動画フレームメモリ７１１から動画ラインバッファ７１３へ毎ライン読み出され、ＬＣＤへと出力される。しかし、色差データは、偶数ラインのみ、動画フレームメモリ７１１から１ライン分のデータを読出し、動画ラインバッファ７１３へと転送し、奇数ラインでは、動画ラインバッファ７１３に蓄積されている、前ラインの色差データを出力する。このようにすることで、動画フレームメモリ７１１内に蓄積されている、４：２：０フォーマットの画像を、４：２：２へと変換し、ＬＣＤへ出力する。

そして、１５Ｈｚの転送周期以外では、動画フレームメモリ７１１への書込みは行われず、動画フレームメモリ７１１から動画ラインバッファ７１３を経て、ＬＣＤに対して画像データが繰り返し出力される。

また、１５Ｈｚの転送周期以外でかつ、データ転送要求発行部７０８によってＯＦＦとされているグラフィックス転送系の、ビデオ処理部７０１の動作クロックは、図１０のグラフィックスクロック停止制御部により停止される。

次に、ホストＣＰＵから、グラフィックステーブルデータと共に、グラフィックス更新命令が発行された場合について説明する。

プロセッサ部１０１は、ビデオ処理部７０１内の、データ転送要求発行部７０８にグラフィクス転送ＯＮを設定し、フレームレートレジスタ７０７の更新フラグ２０２に１をセットする。このとき、表示動画データを更新する必要がなく、表示グラフィックス画像データのみ変更したい場合は、データ転送要求発行部７０８で動画転送をＯＦＦとすれば良い。

従って、次のフレームでは、データメモリ１０２からビデオ処理部７０１に対しては、動画データは転送されず、グラフィックステーブルデータのみが転送される。

転送されたグラフィックスデータは、ビデオ処理部７０１内で表示グラフィックス画像データに生成され、順次グラフィックスフレームメモリ７１２へと格納される。

動画フレームメモリ７１１と、グラフィックスフレームメモリ７１２からは、次の水平同期信号のブランキング期間に、１ライン分のデータが、それぞれ読み出され、動画ラインバッファ７１３とグラフィックスラインバッファ７１４へとそれぞれ、一気に転送される。

ここで、動画データと、グラフィックス画像データのフォーマットが同一の場合（例えば、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ同士、Ｒ，Ｇ，Ｂ同士など）、水平同期信号の有効期間になると、動画ラインバッファ７１３およびグラフィックスラインバッファ７１４から順次データが読み出され、合成のための選択回路を経てＬＣＤの表示タイミングに従って、出力される。

また、フォーマットが一致しない場合は、選択回路を経ず、後段の処理回路へと、別々に画像データを出力する。このとき、動画転送がＯＦＦであるため、ビデオ処理部７０１内の動画処理系の動作クロックは、フレームレートレジスタ部７０７内の動画処理系クロック停止制御部８０１によってクロックが停止される。

このような実施の形態５による画像出力装置では、一定周期でデータ転送要求を発行して、動画フレームメモリ７１１及びグラフィックスフレームメモリ７１２に格納されている表示画像データを更新しておき、グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ７０７に更新フラグを設定すると、動画レジスタ或いはグラフィックスレジスタが有効である場合のみ、それぞれに対応したデータ転送要求を発行するようにしたので、ユーザの操作とデータ表示までの遅延を少なくし、違和感のない映像を提供するとともに、無駄な動画データの転送を行うことなく、動画処理系及びグラフィックス処理系の動作クロックを別々に制御できるので、データ転送を実行しない時は消費電力を削減することができる。

また、動画フレームメモリ７１１及びグラフィックスフレームメモリ７１２の後段に動画ラインバッファ７１３及びグラフィックスラインバッファ７１４を備えることで、フレームメモリからの読み出しタイミング制御、ＬＣＤの表示タイミングに合わせた出力制御が容易であり、表示動画データと表示グラフィックス画像データとが別々に格納されているので、映像が消えてしまう等の乱れは生じることはなく、また、前ラインと同じデータを繰り返し出力する場合、毎回フレームメモリ７１１，７１２にアクセスする必要がなく、フレームメモリ７１１，７１２の消費電力を低減することができる。

また、前ラインの水平同期信号の有効期間に、１ライン分の表示画像データのフレームメモリ７１１，７１２へのデータ書込みを行い、水平同期信号のブランキング期間に、一気に１ライン分のデータをラインバッファ７１３，７１４に転送し、水平同期信号の有効期間にＬＣＤへ画像データを出力することで、転送されてきたデータを表示するまでのフレーム遅延を少なくすることができる。

（実施の形態６）
以下に、本実施の形態６による画像出力装置について図４及び図１１を用いて説明する。
図１１は、本実施の形態６による画像出力装置のブロック図である。なお、図１１において、図８と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

９０１は動画フレームメモリで、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、１ライン分の表示動画データを１フレーム分（２８８ライン分）格納する。９０２はグラフィックスフレームメモリで、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、１ライン分の表示グラフィックス画像データを１フレーム分（２８８ライン分）格納する。９０３は、動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２からの出力データを合成し、１ライン分のデータを格納しておくラインバッファで、水平同期信号のブランキング期間に、各フレームメモリからそれぞれデータが読みだされ、合成の為の選択回路を通って、ラインバッファ９０３へと格納される。

また、ラインバッファ９０３からは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ＬＣＤの同期信号および画素表示タイミングに合わせて、データが出力されるようになっている。

なお、実施の形態６は、実施の形態４とほとんど同じであるので、共通する部分についての説明は省略する。

次に、本実施の形態６による画像出力装置の動作について説明する。
実施の形態４で説明したように、データメモリ１０２から転送された動画データとグラフィックステーブルデータは、ビデオ処理部７０１でそれぞれ処理される。プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ７０７に、復号画像レートである１５Ｈｚを表す値を設定する。さらに、データ転送要求発行部７０８には、転送したいデータのみ転送ＯＮとするように設定する。ここでは、通常、動画像のみの表示を想定し、動画転送ＯＮ、グラフィックス転送ＯＦＦを設定する。

また、データ転送要求発行部７０８は、転送が有効となるフレームとなると、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号が有効となる１つ前のタイミングから、水平同期信号のタイミングに合わせてデータ転送要求を発行する。この時、データ転送要求は、動画データのみ行われ、グラフィックスデータの転送は行われない。

このようにして転送される１ライン分の動画データは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ビデオ処理部７０１内でスケーリング処理を施され、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大される。そして、処理された動画データは、表示動画データとして順次、動画フレームメモリ９０１へと格納される。そして、動画フレームメモリ９０１に格納された１フレーム分（２８８ライン）の動画データは、次の水平同期信号のブランキング期間に、ラインバッファ９０３へと一気に転送される。ラインバッファ９０３からは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、外部ＬＣＤへと、同期信号および画素出力タイミングに合わせて出力される。

さらに、１５Ｈｚの転送周期以外では、動画フレームメモリ９０１への書込みは行われず、動画フレームメモリ９０１からラインバッファ９０３を経て、ＬＣＤに対して画像データが繰り返し出力される。

また、実施の形態４と同様、ビデオ処理部７０１の動作クロックは、グラフィックス処理系クロック停止制御部８０２により停止される。

次に、ホストＣＰＵから、グラフィックステーブルデータと共に、グラフィックス更新命令が発行された場合について説明する。

プロセッサ部１０１は、データ転送要求発行部７０８にグラフィクス転送ＯＮを設定し、フレームレートレジスタ７０７の更新フラグ２０２に１をセットする。このとき、表示動画データを更新する必要がなく、表示グラフィックス画像データのみ変更したい場合は、データ転送要求発行部７０８で動画転送をＯＦＦとすれば良い。

従って、次のフレームでは、データメモリ１０２からビデオ処理部７０４に対しては、動画データは転送されず、グラフィックステーブルデータのみが転送される。そして、転送されたグラフィックステーブルデータは、ビデオ処理部７０１内で表示グラフィックス画像データに生成され、順次グラフィックスフレームメモリ９０２へと格納される。なお、表示動画データ及び表示グラフィックス画像データは別々に格納されているので、映像が消えてしまう等の乱れは生じることがない。

動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２からは、次の水平同期信号のブランキング期間に、１ライン分の表示画像データを、それぞれ読み出され、データを合成する選択回路を介して、ラインバッファ９０３へと転送される。そして、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間になると、ラインバッファ９０３から順次データが読み出され、ＬＣＤの表示タイミングに合わせて出力される。この間、動画転送がＯＦＦであるため、ビデオ処理部７０１内の動画処理系の動作クロックは、フレームレートレジスタ７０７内の動画処理系クロック停止制御部８０１によってクロックが停止される。

このような実施の形態６による画像出力装置では、一定周期で、データ転送要求を発行して、動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２に格納されている表示画像データを更新しておき、グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ７０７に更新フラグを設定すると、動画レジスタ或いはグラフィックスレジスタが有効である場合のみ、それぞれに対応したデータ転送要求を発行するようにしたので、ユーザの操作とデータ表示までの遅延を少なくし、違和感のない映像を提供するとともに、無駄な動画データの転送を行うことなく、動画処理系及びグラフィックス処理系の動作クロックを別々に制御できるので、データ転送を実行しない時は消費電力を削減することができる。

また、動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２の後段に、１つのラインバッファ９０３を設けたことで、画像表示装置への画像出力周期信号のうち、水平同期信号のブランキング期間以外の期間に、動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２へと画像データを書き込み、水平同期信号のブランキング期間に、動画フレームメモリ９０１及びグラフィックスフレームメモリ９０２の各出力データの１ライン分を合成してラインバッファ９０３へ転送し、水平同期信号のブランキング期間以外の期間に、ラインバッファ９０３から後段のＬＣＤへ画像データを出力するようにしたので、転送された画像データを表示するまでのフレーム遅延を無くすことができ、また、フレームメモリからの読み出しタイミング、及び画像表示装置への表示タイミングを容易に制御して、フレームメモリ９０１，９０２の稼動時間を最小限にして消費電力を削減できる。

（実施の形態７）
以下に、本実施の形態７による画像出力装置について図４及び図１２を用いて説明する。
図１２は、本実施の形態７による画像出力装置の構成を示すブロック図である。図１２において、図１１と同一または相当する構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。

９０４は動画ラインバッファであり、表示動画データの１ライン分を一時的に格納する。９０５はグラフィックスラインバッファであり、表示グラフィックス画像データの１ライン分のデータを一時的に格納する。９０６は動画フレームメモリであり、動画ラインバッファ９０４の出力データを一時的に１フレーム分格納する。９０７はグラフィックスフレームメモリであり、グラフィックスラインバッファ９０５の出力データを一時的に１フレーム分格納する。

次に、実施の形態７による画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１０１は、データメモリ１０２を用いて画像の復号処理を行い、データメモリ１０２に復号した画像を格納する。また、ホストＣＰＵから転送されたグラフィックステーブルデータも、データメモリ１０２に格納する。

プロセッサ部１０１は、フレームレートレジスタ７０７に、復号画像レートである１５Ｈｚを表す値を設定する。１５Ｈｚとは、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号を基準とすると、４フレームに１回の転送を意味する。つまり、４フレームに１回、データ転送が有効となる。従って、フレームレートレジスタ２０１には３を設定する。さらに、データ転送要求発行部７０８には、転送したいデータのみ転送ＯＮとするように設定する。ここでは、通常、復号画像（動画像）のみの表示を想定し、動画転送ＯＮ、グラフィックス転送ＯＦＦを設定する。

また、データ転送要求発行部７０８は、転送が有効となるフレームとなると、図４に示すように、ＬＣＤの垂直同期信号が有効となる１つ前のタイミングから、水平同期信号の開始タイミングに合わせてデータ転送要求を発行する。この時、転送要求は、動画データのみ行われ、グラフィックスデータの転送は行われない。

このようにして転送される１ライン分の動画データは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ビデオ処理部７０１内でスケーリング処理を施され、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大される。処理された動画データは、表示動画データとして順次動画ラインバッファ９０４へと格納される。

動画ラインバッファ９０４に格納された１ライン分の表示動画データは、水平同期信号のブランキング期間の前半に、一気に動画フレームメモリ９０６へと格納される。

そして、水平同期信号のブランキング期間の後半には、動画フレームメモリ９０６に格納された表示動画データを、後段のラインバッファ９０３へと一気に転送する。

ラインバッファ９０３からは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、外部ＬＣＤへと、同期信号および画素出力タイミングに合わせて出力される。

なお、１５Ｈｚの転送周期以外では、動画フレームメモリ９０６への書込みは行われず、動画フレームメモリ９０６に格納された表示画像が、ラインバッファ９０３を経て、ＬＣＤに対して画像データが繰り返し出力される。

また、１５Ｈｚの転送周期以外でかつ、データ転送要求発行部７０８によってＯＦＦとされているグラフィックス転送系の、ビデオ処理部７０１およびラインバッファ９０３の動作クロックは、グラフィックスクロック停止制御部８０２により停止される。

次に、ホストＣＰＵから、グラフィックステーブルデータと共に、グラフィックス更新命令が発行された場合について説明する。
プロセッサ部１０１は、データ転送要求発行部７０８にグラフィクス転送ＯＮを設定し、フレームレートレジスタ７０７の更新フラグ２０２に１をセットする。このとき、表示動画データを更新する必要がなく、表示グラフィックス画像データのみ変更したい場合は、データ転送要求発行部７０８で動画転送をＯＦＦにすれば良い。このとき、グラフィックス転送はＯＮのままであるとする。

データ転送要求発行部７０８は、次のフレームの開始である、垂直同期信号の立下り時点で、更新フラグをチェックし、グラフィックス転送がＯＮで、かつ、動画転送がＯＮであることから、次のフレームで、動画データとグラフィックステーブルデータの両方の転送を要求する。従って、次のフレームでは、データメモリ１０２からビデオ処理部７０１に対しては、動画データ及びグラフィックスデータが転送される。

このようにして転送された１ライン分の動画データは、水平同期信号のブランキング期間以外の有効期間に、ビデオ処理部７０１内でスケーリング処理を施され、ＱＣＩＦ（１７６×１４４）からＣＩＦ（３５２×２８８）サイズへ拡大され、表示動画データとして順次、動画ラインバッファ９０４へと格納される。

また、グラフィックステーブルデータは、ビデオ処理部７０１内でグラフィックス画像データに生成され、順次、グラフィックスラインバッファ９０５へと格納される。

動画ラインバッファ９０４およびグラフィックスラインバッファ９０５からは、水平同期信号のブランキング期間の前半に、動画フレームメモリ９０６およびグラフィックスフレームメモリ９０７へと一気に転送される。このとき、表示動画データと表示グラフィックス画像データが別々に格納されているので、映像が消えてしまう等の乱れは生じない。

さらに、水平同期信号のブランキング期間の後半で、動画フレームメモリ９０６およびグラフィックスフレームメモリ９０７からラインバッファ９０３へと、表示動画データと表示グラフィックス画像データとを合成した表示画像データが格納される。

水平同期信号の有効期間になると、ＬＣＤの表示タイミングに合わせて、ラインバッファ９０３より、合成された表示画像データは１ライン単位で順次出力される。

このような実施の形態７による画像出力装置では、一定周期でデータ転送要求を発行して、動画フレームメモリ７０４及びグラフィックスフレームメモリ７０５に格納されている表示画像データを更新しておき、グラフィックス画像データなどの即座に更新したい画像が発生した場合、プロセッサ部１０１がフレームレートレジスタ７０７に更新フラグを設定すると、動画レジスタ或いはグラフィックスレジスタが有効である場合のみ、それぞれに対応したデータ転送要求を発行するようにしたので、ユーザの操作とデータ表示までの遅延を少なくし、違和感のない映像を提供するとともに、無駄な動画データの転送を行うことなく、動画処理系及びグラフィックス処理系の動作クロックを別々に制御できるので、データ転送を実行しない時は消費電力を削減することができる。

また、動画フレームメモリ９０６及びグラフィックスフレームメモリ９０７の前段に動画ラインバッファ９０４及びグラフィックスラインバッファ９０５を設け、フレームメモリ９０６，９０７への書込みタイミング制御が容易となり、かつ、フレームメモリも１つで、画像の合成、表示を実現することができ、さらに、後段にも１つのラインバッファ９０３を設け、水平同期信号のブランキング期間に、表示動画データと表示グラフィックス画像データとを合成してラインバッファ９０３に格納しておくことで、各フレームメモリ９０６，９０７の稼動時間を最小限とし、消費電力を低減できる。

また、水平同期信号のブランキング期間の前半に、一気に１ライン分の表示画像データをフレームメモリ９０６，９０７へ格納しておき、水平同期信号のブランキング期間の後半にラインバッファへとデータを転送することで、転送されてきたデータを表示するまでのフレーム遅延を少なくすることができる。

また、本実施の形態７において、水平同期信号のブランキング期間の前半にフレームメモリへの表示画像データの書込みを行い、水平同期信号のブランキング期間の後半にフレームメモリからラインバッファへのデータ転送を行う場合について示したが、これとは反対に、水平同期信号のブランキング期間の前半にラインバッファへのデータ転送を行い、水平同期信号のブランキング期間の後半にフレームメモリへのデータの書込みを行って、１ライン手前のタイミングで表示画像データをフレームメモリに入力し、次のラインのタイミングで上記表示画像データの１ライン後の表示画像データをフレーメモリから出力するようにしても、本実施の形態７と同様の効果が得られる。

（実施の形態８）
以下、本実施の形態８による画像出力装置について図１３を用いて説明する。
図１３は、本実施の形態８による画像出力装置の構成を示すブロック図である。図１３において、１３１はプロセッサ部であり、装置全体を制御する。１３２は、データメモリであり、動画データやグラフィックステーブルデータ等の画像データを格納する。１３３はデータ転送制御部であり、データメモリ１３２とビデオ処理部１３４との間のデータ転送を制御する。１３４はビデオ処理部であり、データメモリ１３２から転送された画像データに対し、スケーリング処理やグラフィックス生成処理等の画像処理を行い表示動画データや表示グラフィックス画像データなどの表示画像データを生成する。

１３５は第１の動画ラインバッファであり、動画データの１ライン分を一時的に格納する。１３６は第１のグラフィックスラインバッファであり、グラフィックス画像データの１ライン分を一時的に格納する。１３７は動画フレームメモリであり、第１の動画ラインバッファの出力データを一時的に格納する。１３８はグラフィックスフレームメモリであり、第１のグラフィックスラインバッファの出力データを一時的に格納する。１３９は第２の動画ラインバッファであり、動画フレームメモリ１３７の出力データを一時的に格納する。１３０は第２のグラフィックスラインバッファであり、グラフィックスフレームメモリ１３８の出力データを一時的に格納する。１４０は一定周期割り込み発生部であり、画像表示装置への画像出力周期信号に従って一定間隔で割り込み信号をプロセッサ部１３１に対して出力するものであり、Ｈｓｙｎｃ割り込み信号を発生する水平同期信号発生器１４１と、Ｖｓｙｎｃ割り込み信号を発生する垂直同期信号発生器１４２とを備える。

次に、上記構成を有する画像出力装置の動作について説明する。
プロセッサ部１３１は、ホストＣＰＵから転送された動画像符号化データをデータメモリ１３２を用いて復号処理し、データメモリ１３２に動画データを格納する。また、ホストＣＰＵから転送されたグラフィックステーブルデータもデータメモリ１３２に格納する。

水平同期信号発生器１４１および垂直同期信号発生器１４２は、プロセッサ部１３１に対して、同期信号のタイミングで、Ｈｓｙｎｃ割り込み信号及びＶｓｙｎｃ割り込み信号を発生している。

プロセッサ部１３１は、Ｖｓｙｎｃ割り込み信号の入力により、データ転送要求の発生インターバルをリセットするために、Ｈｓｙｎｃ割り込み信号の発生回数の計測（ラインカウント）をリセットする。以降、Ｈｓｙｎｃ割り込み信号が発生する毎に、発生回数をカウントアップする。

そして、プロセッサ部１３１は、図１４に示すように、ライン８のＨｓｙｎｃ割り込み信号が入力された場合、データ転送制御部１３３にデータ転送要求を発行する。ここで、データ転送要求は、動画データのみ表示するのであれば、動画データのみの要求をおこない、グラフィックス画像データのみ表示するのであれば、グラフィックステーブルデータのみの要求を行う。また、最終段にて合成して出力するために、両方のデータが必要な場合は、動画データ及びグラフィックテーブルデータを転送するためのデータ転送要求を発行する。

プロセッサ部１３１は、ライン２９７のＨｓｙｎｃ割り込み信号が入力されるまで、データ転送要求を発行しつづけ、ライン２９８のＨｓｙｎｃ割り込み信号が入力されると、データ転送要求を発行しない。再び、Ｖｓｙｎｃ割り込み信号が入力されると、ラインカウントをリセットし、次のフレーム期間に、動画像符号化データの復号処理が完了しており、または、グラフィックスデータを更新したい場合には、再びＨｓｙｎｃ割り込み信号の発生回数をカウントアップし、データ転送要求を発行する。しかし、次のフレーム期間で画像データを転送しない場合（動画データが存在しない場合、または更新するグラフィックスデータがない場合）は、Ｈｓｙｎｃ割り込み信号の発生回数のカウントアップを行わず、データ転送要求も発行しない。

転送された動画データおよびグラフィックステーブルデータは、次のラインでビデオ処理部１３４により、必要に応じて、スケーリング処理やグラフィックス生成処理、ノイズ除去処理、画像フォーマット変換（ＲＧＢ変換、４：２：２変換）などの画像処理が施され、表示動画データ及び表示グラフィックス画像データとして随時、第１の動画ラインバッファ１３５及び第１のグラフィックスラインバッファ１３６へ書き込む。

そして、次ラインの水平同期信号のブランキング期間の前半で、動画フレームメモリ１３７及びグラフィックスフレームメモリ１３８にバースト転送する。

続いて、同じ水平同期信号のブランキング期間の後半では、動画フレームメモリ１３７及びグラフィックスフレームメモリ１３８から第２の動画ラインバッファ１３９及び第２のグラフィックスラインバッファ１３０に転送し、ブランキング期間終了後、表示動画データと表示グラフィックス画像データとを合成して、ＬＣＤへ出力する。このようにすれば、画像表示までの遅延を少なくすることができる。

また、プロセッサ部１３１が画像データ転送要求を発行しないフレームでは、前フレーム期間に、動画フレームメモリ１３７およびグラフィックスフレームメモリ１３８に蓄積された表示画像データがそれぞれ、第２のラインバッファ１３９及び第２のグラフィックスラインバッファ１３０を介して、ＬＣＤへ出力される。

このような実施の形態８による画像出力装置では、一定周期割り込み発生部１４０から定期的に発生される同期信号の割り込み信号を用いて、プロセッサ部１３１がデータメモリ１３２からビデオ処理部１３４への画像データの転送を制御することで、プロセッサ部１３１によりデータ転送を一括管理できるほか、開発のいかなるフェーズにおいても転送パターンを変更可能で、特に、システム完成後も変更可能であるので、フレームレートを自由にプログラムすることができ、更新パターンの自由度が増す。また、プログラムにより画像フレームの更新をコントロールする為、ハードウェアの設計が完了した後でも、更新が可能となり、設計の容易性が向上し、自由度も向上する。

また、動画フレームメモリ１３７及びグラフィックスフレームメモリ１３８の前段に第１の動画ラインバッファ１３５及び第１のグラフィックスラインバッファ１３６を設け、後段に第２の動画ラインバッファ１３９及び第２のグラフィックスラインバッファ１３０を設けたことで、フレームメモリ１３７，１３８に格納している画像データを即座に表示可能な為、遅延の少ない画像表示を実現することができると同時に、次のフレームのデータを蓄積しておくことができる。

また、大容量のフレームメモリは、ブランキング期間の第１，第２のラインバッファとのデータ入出力時しか動作しないため、クロック停止などにより、動作を停止させることで消費電力を低減させることができ、さらに、画像データ転送が発生しない場合（ビデオ処理部が動作しない場合）は、第１のラインバッファを停止させ、かつ大容量のフレームメモリは、第２のラインバッファに転送する、水平同期信号のブランキング期間のみしか動作する必要がないことから、小容量の第２のラインバッファのみ画像データ出力時に動作すればよく、ラインバッファおよびフレームメモリのクロックを停止することにより、低消費出力化を実現することができる。

なお、本実施の形態８において、フレームメモリを備えた液晶表示装置などの画像表示装置を使用する場合、ビデオ処理部１３４の出力、または第１のラインバッファ１３５，１３６の出力を、画像表示装置へと直接入力する構成とすることができ、より高い効果を発揮することができる。

また、本実施の形態８において、水平同期信号のブランキング期間の前半にフレームメモリへの表示画像データの書込みを行い、水平同期信号のブランキング期間の後半にフレームメモリからラインバッファへのデータ転送を行う場合について示したが、これとは反対に、水平同期信号のブランキング期間の前半にラインバッファへのデータ転送を行い、水平同期信号のブランキング期間の後半にフレームメモリへのデータの書込みを行って、１ライン手前のタイミングで表示画像データをフレームメモリに入力し、次のラインのタイミングで上記表示画像データの１ライン後の表示画像データをフレーメモリから出力するようにしても、本実施の形態８と同様の効果が得られる。

本発明の画像出力装置は、必要最小限のデータ転送で、即座に表示画面を更新することができ、また消費電力を大幅に削減することができるものであり、液体表示装置を使用する携帯端末などの画像出力装置において有用なものである。

実施の形態１による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 フレームレートレジスタの構成の一例を示す図である。 画像出力フレーム周期と更新フラグの関係を示す図である。 ＬＣＤの水平同期信号と、データ転送タイミングの関係を示す図である。 実施の形態３による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 ＬＣＤの水平同期信号と、データ転送タイミングの関係を示す図である。 実施の形態４による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態５による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 フレームレートレジスタの構成の一例を示す図である。 実施の形態６による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態７による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態８による画像出力装置の構成を示すブロック図である。 ＬＣＤの水平同期信号と、データ転送タイミングの関係を示す図である。 従来の電子描画装置の構成を示す図である。 従来の画像出力装置の一例を示す図である。 従来の画像送信装置の構成を示す図である。 従来の画像受信装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ 電子描画装置
１０ データ供給部
１１ 中間データ生成部
１２ 象形データ生成部
２０、２１ フレームメモリ
３０ 出力選択部
４０ データ表示部
５０ 制御部
６０ 重合制御部
１００１ プロセッサ部
１００２ データメモリ
１００３ データ転送制御部
１００４ ビデオ処理部
１００６ フレームメモリ
１００７ データ転送要求制御回路
１００８ フレーム更新レジスタ
１００９ データ転送要求発行部
１０１ プロセッサ部
１０２ データメモリ
１０３ データ転送制御部
１０４ ビデオ処理部
１０５ ラインバッファ
１０６ フレームメモリ
１０７ データ転送要求制御回路
１０８ フレームレートレジスタ
１０９ データ転送要求発行部
２０１ フレームレートレジスタ
２０２ 更新フラグ
２０３ カウンタ
２０４ 周期一致検出器
２０５ 論理和
２０６ 論理積（オール０検出部）
２０７ クロック停止制御部
５０１ フレームメモリ
５０２ ラインバッファ
７０１ ビデオ処理部
７０２ 動画ラインバッファ
７０３ グラフィックスラインバッファ
７０４ 動画フレームメモリ
７０５ グラフィックスフレームメモリ
７０６ データ転送要求制御回路
７０７ フレームレートレジスタ
７０８ データ転送要求発行部
７１１ 動画フレームメモリ
７１２ グラフィックスフレームメモリ
７１３ 動画ラインバッファ
７１４ グラフィックスラインバッファ
８０１ 動画処理系クロック停止制御部
８０２ グラフィックス処理系クロック停止制御部
９０１ 動画フレームメモリ
９０２ グラフィックスフレームメモリ
９０３ ラインバッファ
９０４ 動画ラインバッファ
９０５ グラフィックスラインバッファ
９０６ 動画フレームメモリ
９０７ グラフィックスフレームメモリ
１３１ プロセッサ部
１３２ データメモリ
１３３ データ転送制御部
１３４ ビデオ処理部
１３５ 第１の動画ラインバッファ
１３６ 第１のグラフィックスラインバッファ
１３７ 動画フレームメモリ
１３８ グラフィックスフレームメモリ
１３９ 第２の動画ラインバファ
１３０ 第２のグラフィックスラインバッファ
１４０ 一定周期割り込み発生部
１４１ 水平同期信号発生器
１４２ 垂直同期信号発生器
１６０ ホストＩＦ
１６１ プロセッサ
１６２ ＳＤＲＡＭ
１６３ ＤＭＡコントローラ
１６４ ビデオＩＦ
１６５ ＮＴＳＣ ＡＤＣ
１６６ ＮＴＳＣ ＤＡＣ

Claims (1)

1. 画像データを格納するデータメモリと、
   上記画像データに対し画像処理を行い、表示画像データを生成するビデオ処理部と、
   上記データメモリと上記ビデオ処理部との間のデータ転送を制御するデータ転送制御部と、
   上記表示画像データを一時的に格納し、一定周期で画像表示装置へ出力する出力データ格納部と、
   装置全体を制御するシステム制御部と、
   上記システム制御部が上記出力データ格納部に格納されている上記表示画像データを更新するための更新指示を行った場合のみ、一定データ単位で上記データ転送を実行するようデータ転送要求を発行するデータ転送要求制御回路とを備えた画像出力装置であって、
   上記出力データ格納部は、
   上記表示画像データを１フレーム分格納し、該格納した画像データを１ライン単位で出力するフレームメモリと、該フレームメモリの出力データを格納するラインバッファを備えており、
   上記画像表示装置へ出力しようとするデータが前ラインの出力データと同一である場合、上記フレームメモリから上記ラインバッファへの画像データの読み出しを行わず、ラインバッファに蓄積されたデータを上記画像表示装置へと出力する、
   ことを特徴とする画像出力装置。

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