JP5218915B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
たとえば、画像データが表示用画像メモリから読出されていないときに、CPUがメインメモリに保存されている更新された画像データを表示用画像メモリに転送するために、CPUがDMAコントローラに、メインメモリの読出し開始アドレスとDMA転送データ量を設定してDMAコントローラにDMA転送を指示することが開示されている(特許文献1)。
また、特許文献1に記載の方法は、画像データに重畳して表示される文字データを表示用画像メモリに書込むことおよび該文字データを表示用画像メモリから読出すことまでを含めた表示用画像メモリへのアクセスについては言及していない。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、更新された画像データの表示用画像メモリへ書込みの効率化を図るとともに、文字データまで含めた表示用画像メモリへのアクセスを効率的に行うことが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、カメラで撮像された画像を保持するカメラ用画像メモリと、前記カメラ画像メモリに保持された画像に対して画像処理を行うCPUと、前記画像処理の結果得られた画像データおよび前記画像データに重畳する文字データを保持する表示用画像メモリと、前記表示用画像メモリをアクセスする表示用画像メモリアクセス手段と、を有し、前記表示用画像メモリアクセス手段が、前記CPUが前記画像データまたは前記文字データをバースト可能フラグとともに書込むメモリである書込み用FIFOと、前記書込み用FIFOに書込まれる前記画像データまたは前記文字データのロウアドレス(Row Address)を保持するロウアドレス保持部と、前記書込み用FIFOに書き込む際に、前記ロウアドレスと前記ロウアドレス保持部に保持されたロウアドレスを比較し、一致する場合、前記画像データまたは前記文字データの前記バースト可能フラグをセットし、一致しない場合前記バースト可能フラグをリセットする比較器と、前記表示用画像メモリへのアクセスを調停するアービタを有する表示用画像メモリ・インタフェースと、を備えた画像処理装置において、前記CPUは、前記カメラ用画像メモリから読み込んで画像処理した前記画像データ、及び、前記画像データに重畳する前記文字データを、前記書込み用FIFOに書込む、書込み処理を、随時実行し、前記アービタは、前記書込み用FIFOにデータが存在するか確認する第1処理;前記書込み用FIFOにデータが存在する場合に、そのデータの前記バースト可能フラグがセットされているか確認する第2処理;前記バースト可能フラグがセットされていた場合に、前記書込み用FIFOから所定単位のデータを読み込み、前記表示用画像メモリへバースト転送する第3処理;を、前記CPUの前記書込み処理とは非同期で実行することを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記表示用画像メモリから読出された前記画像データまたは前記文字データが保持される表示用FIFOと、表示のための水平同期信号を生成する同期信号ジェネレータと、をさらに有し、前記アービタは、前記水平同期信号に同期して実行される、前記表示用画像メモリに保持されている前記画像データまたは前記文字データの前記表示用FIFOへの転送が、所定単位終了する毎に、前記第1処理、前記第2処理、及び前記第3処理を実行することを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記書込み用FIFOには読み書きフラグをも書き込むようになっており、前記書込み用FIFOに読出しを示すフラグと文字データが保持されているアドレスが書込まれた場合、前記アービタは、前記アドレスで指定される領域に保持されている前記文字データを読出して、前記表示用画像メモリ・インタフェースのレジスタに格納することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、カメラで撮像された画像を保持するカメラ用画像メモリと、前記カメラ画像メモリに保持された画像に対して画像処理を行うCPUと、前記画像処理の結果得られた画像データおよび前記画像データに重畳する文字データを保持する表示用画像メモリと、前記表示用画像メモリをアクセスする表示用画像メモリアクセス手段と、を有し、前記表示用画像メモリアクセス手段が、前記CPUが前記画像データまたは前記文字データをバースト可能フラグとともに書込むメモリである書込み用FIFOと、前記書込み用FIFOに書込まれる前記画像データまたは前記文字データのロウアドレス(Row Address)を保持するロウアドレス保持部と、前記書込み用FIFOに書き込む際に、前記ロウアドレスと前記ロウアドレス保持部に保持されたロウアドレスを比較し、一致する場合、前記画像データまたは前記文字データの前記バースト可能フラグをセットし、一致しない場合前記バースト可能フラグをリセットする比較器と、前記表示用画像メモリへのアクセスを調停するアービタを有する表示用画像メモリ・インタフェースと、を備えた画像処理装置において用いられる画像処理方法であって、前記CPUにより、前記カメラ用画像メモリから読み込んで画像処理した前記画像データ、及び、前記画像データに重畳する前記文字データを、前記書込み用FIFOに書込む書込み手順を随時実行し、前記アービタにより、前記書込み用FIFOにデータが存在するか確認する第1手順と;前記書込み用FIFOにデータが存在する場合に、そのデータのバースト可能フラグがセットされているか確認する第2手順と、前記バースト可能フラグがセットされていた場合に、前記書込み用FIFOから所定単位のデータを読み込み、前記表示用画像メモリへバースト転送する第3手順と、を、前記CPUの前記書込み手順とは非同期で実行することを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記表示用画像メモリから読出された前記画像データまたは前記文字データが保持される表示用FIFOと、表示のための水平同期信号を生成する同期信号ジェネレータと、をさらに有する前記画像処理装置で用いられるとともに、前記水平同期信号に同期して実行される、前記表示用画像メモリに保持されている前記画像データまたは前記文字データの前記表示用FIFOへの転送が所定単位終了する毎に、前記アービタにより前記第1手順、前記第2手順、及び前記第3手順を実行することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5に記載の発明において、前記画像処理装置の前記書込み用FIFOには読み書きフラグをも書き込むようになっており、前記書込み用FIFOに読出しを示すフラグと文字データが保持されているアドレスが書込まれた場合、前記アービタにより、前記アドレスで指定される領域に保持されている前記文字データを読出して、前記表示用画像メモリ・インタフェースのレジスタに格納することを特徴とするものである。
また、編集のために文字データを表示用画像メモリから読出す処理も、上記処理と非同期で効率的に実行することができる。
1はカメラ(非図示)で撮像された画像データを記憶するカメラ用画像メモリ、2は画像データの処理および該画像データに重畳する文字データ(以降、文字データという)に係る処理を行うCPU、5はCPU2から転送された画像データおよび文字データを表示用画像メモリに書込むためにバッファリングするための書込み用FIFO、3は書込み用FIFO5に転送される画像データおよび文字データのロウアドレスを前回の画像データのロウアドレスと比較する比較器、4は書込み用FIFO5に前回転送された画像データおよび文字データのロウアドレスを保持するロウアドレス保持部、6は画像データおよび文字データを表示用画像メモリ9からモニタ(非図示)へ転送するときにバッファリングするための表示用FIFO、7は表示用画像メモリを読み書きするときの表示用画像メモリ・インタフェース、8は表示用画像メモリ・インタフェース7が有し、画像データおよび文字データの読出/書込みに係る表示用画像メモリへのアクセスを調停するアービタ、9は表示のための画像データおよび文字データを保持するための表示用画像メモリ、10はモニタ表示のHSYNC信号(水平同期信号)を生成する同期信号ジェネレータである。なお、表示用画像メモリ9の画像データ領域と文字データ領域はロウアドレスによって区別される。
タ8、同期信号ジェネレータ10を含み、たとえば、ASICで実現される。
20は書込み用FIFO5に書込まれた画像データまたは文字データを表示用画像メモリ9へバースト書込みできるか否かを示すバースト可能フラグ、21は同期信号ジェネレータ10が生成しモニタ(非図示)および表示用画像メモリ・インタフェース7へ出力されるHSYNC信号(水平同期信号)、22はHSYNC信号21からあらかじめ設定された時間遅れて表示用FIFO6へ蓄積している画像データまたは文字データのモニタ(非図示)出力を指示するDISP信号、23はモニタ(非図示)へ出力される画像データまたは文字データ、24はカメラ(非図示)から転送されるカメラ画像データである。
なお、図1では、比較器3を、CPU2と書込み用FIFO5の間に配置したが、書込み用FIFO5と表示用画像メモリ・インタフェース7との間に配置することも可能である。
なお、表示用画像メモリへのアクセス手段11は、ASICのみならず個別の論理回路で構成することも可能であることは言うまでもない。
その一連の動作のタイミングのベースとして、同期信号ジェネレータ10が、モニタへ出力する水平同期信号となるHSYNC信号を生成する。該HSYNC信号は、モニタへ出力する画像データまたは文字データを表示用画像メモリ9から読出すためのトリガとしても利用される。
たとえば、水平方向の画素数が640であるVGAタイプのモニタへ送出する場合、画像データを読出す16BURST(BURSTの説明は後述)と文字データを読出す16BURSTを交互にそれぞれ20回繰り返して、表示用FIFO6に1水平ライン分の画像データおよび文字データを読出す。該文字データを画像データに重畳する処理は、モニタ側で行われる。
そして、16BURSTと16BURSTとの間、または、画像データと文字データの16BURSTをそれぞれ20回繰り返した後であって次のHSYNC信号が立ち上がるまでは、書込み用FIFO5に蓄積されているデータを読出すCPUWRITE(CPUWRITEの説明は後述)が実行されるが、その詳細は後述する。
また、これらの16BURSTおよびCPUWRITEの実行制御をアービタ8がHSYNC信号に同期して行うことによって表示用画像メモリ9へのアクセスが調停される。
また、文字データについても、1水平ライン中の漢字1文字分は16ビットで構成されており、1BURSTで2文字分のバーストアクセスが可能である。1水平ライン中のアルファベット1文字分は8ビットで構成されており、1BURSTで4文字分のバーストアクセスが可能である。そして、16BURSTを20回繰り返すと、1水平ライン分の漢字またはアルファベットを読出すことができる。このような1単位のバースト読出しは、ロウアドレスが同一で、カラムアドレス(Column Address)をあらかじめ決められた値、たとえば、16ずつずらしながら実行されるが、これに限定される訳ではない。
まず比較器3は、CPU2が書込み用FIFO5に書込む画像データまたは文字データをフェッチする(Step1)。Step1において、データと記載しているのは、画像データまたは文字データを総称することを意味するが、他の場所においても同様である。
次に、ロウアドレス保持部4に保持されている前回のロウアドレスと今回のロウアドレスを比較し(Step2)、両者が等しい場合、バースト可能フラグをセット(たとえば‘1’)しStep1へ移行する(Step3)。前回のロウアドレスと今回のロウアドレスが異なる場合、バースト可能フラグをリセット(たとえば‘0’)し処理を抜ける(Step4)。
なお、バースト可能フラグは、書込み用FIFO5に書込まれる情報に割り付けられた1ビットの情報であり、セットされている場合はバースト転送可能であることを、リセットされている場合はバースト転送不可能であることを示す。
表示用画像メモリ・インタフェース7のアービタ8は、表示用FIFO6への画像データまたは文字データのバースト転送を一単位(たとえば16BURST)終了した後、図3に示すCPUWRITE処理を起動する。
データが存在する場合、先頭のデータのR/Wフラグ(説明は後述)がR(Read)であるか確認する(Step11)。
R/WフラグがRであれば、編集等のための文字データ読出しコマンドなので、アドレス(ロウ、カラム)で指定された文字データを表示用画像メモリ9からバースト読出しして、表示用画像メモリ・インタフェース7内のレジスタ(非図示)に格納する(Step18)。CPU2は該レジスタをアクセスすることによって文字データを得る。
R/WフラグがWであれば、書込み用FIFO5から、その1段分のデータを読み込み(Step12)表示用画像メモリ9へバースト転送する(Step13)。転送先は、そのロウアドレスによって決定され、画像データまたは文字データの領域のいずれかになる。
続けて、書込み用FIFO5にデータが存在するか否か確認し(Step14)、存在しない場合はStep17へ移行する。
書込み用FIFO5にデータが存在する場合は、その先頭のデータのR/WフラグがR(Read)であるか確認し(Step15)、Rであれば、そのデータを読み込まないでStep17へ移行する。
R/WフラグがWであれば、そのデータのバースト可能フラグがセットされているか確認し(Step16)、セットされていればStep12へ移行し、Step12以降の処理を繰り返す。そのバースト可能フラグがセットされていなければ、Step17へ移行する。
Step17では、プリチャージ・コマンドを実行し、一連の処理を抜ける。なお、プリチャージ・コマンドとは、表示用画像メモリ9の内部バッファにバースト書込みされた画像データまたは文字データを、実際のメモリアレイへ一括して転送するコマンドのことである。
バースト可能フラグがリセットされるのは、画像データのロウアドレスが変化したときのみならず、画像データの後に文字データ(W)(説明は後述)が続いてそのロウアドレスが変化したときまたは文字データ(W)の後に画像データが続いてそのロウアドレスが変化したときである。 表示用画像メモリ9において、画像データの領域と文字データの領域はロウアドレスが異なる領域に設定されているので、画像データの後に文字データ(W)が続いた場合または文字データ(W)の後に画像データが続いた場合、必然的にそのロウアドレスが変化するからである。
なお、文字データ(W)とは表示用画像メモリ9の文字データ領域に書込まれる文字データであり、文字データ(R)とは表示用画像メモリ9の文字データ領域の指定されたアドレスから文字データを読出すコマンドを意味する。
同図中、CLKは同期信号ジェネレータ10にて、水晶発振子(非図示)が生成する基本クロックを分周して生成されたバーストアクセスのためのクロック信号であって、該クロック信号の1周期で、1回のバーストアクセスが行われる。1回のバーストアクセスで書込み用FIFO5の1段分のデータが転送される。
同図中のコマンドのAct(Active)は、表示用画像メモリ9をアクティヴェイトして読出しおよび書込みを可能にするものである。その後、16BURST(非図示)により画像データまたは文字データをバースト読出しする。
それに続くW(Write)は、16BURSTによる読出しが終了した後、画像データまたは文字データの4回のバースト書込みを行う例である。
最後のP(Precharge)はプリチャージ・コマンドであり、バースト可能フラグがリセットされる等してそれまでのバーストアクセスを終了したことを表示用画像メモリ9に知らせ、表示用画像メモリ9は、内部バッファに保持されている画像データまたは文字データを実際のメモリアレイへ一括して転送する。
なお、CA(Column Address)はカラムアドレス、RA(Row Address)はロウアドレス、D(Data)は、バースト書込みされる画像データまたは文字データである。
同図中、データは、表示用画像メモリ9に書込まれる画像データまたは文字データである。ただし、文字データ読出しコマンドの場合は不定で構わない。
同図中、R/Wは、R/W(Read/Write、読み書き)フラグを意味し、たとえば、Rフラグは‘1’、Wフラグは‘0’に設定される。表示用画像メモリ9に書込まれる画像データおよび文字データにはWフラグが設定される。編集のために表示用画像メモリ9から文字データを読出すコマンドにはRフラグが設定される。
同図中Fは、画像データまたは文字データを表示用画像メモリ9にバースト書込み可能か否かを示すバースト可能フラグである。
アドレス欄には、書込み先または読み込み元のロウアドレス(たとえば、13ビット)とカラムアドレス(たとえば、10ビット)が設定される。
このように、書込み用FIFO5には、表示用画像メモリ9へ書込まれる画像データ、表示用画像メモリ9へ書込まれる文字データ、表示用画像メモリ9からの文字データの読出しコマンドが蓄積される。
また、編集のために文字データを表示用画像メモリ9から読出すことも、文字読出しコマンド(文字データ(R))を書込み用FIFO5に書込むことにより、上記の画像データまたは文字データの書込みおよび読出しと非同期で効率的に実行される。
2 CPU
3 比較器
4 ロウアドレス保持部
5 書込み用FIFO
6 表示用FIFO
7 表示用画像メモリ・インタフェース
8 アービタ
9 表示用画像メモリ
10 同期信号ジェネレータ
11 表示用画像メモリへのアクセス手段
20 バースト可能フラグ
21 HSYNC信号(水平同期信号)
22 DISP信号
23 モニタ表示用画像データ・文字データ
Claims (6)
- カメラで撮像された画像を保持するカメラ用画像メモリと、
前記カメラ画像メモリに保持された画像に対して画像処理を行うCPUと、
前記画像処理の結果得られた画像データおよび前記画像データに重畳する文字データを保持する表示用画像メモリと、
前記表示用画像メモリをアクセスする表示用画像メモリアクセス手段と、
を有し、
前記表示用画像メモリアクセス手段が、
前記CPUが前記画像データまたは前記文字データをバースト可能フラグとともに書込むメモリである書込み用FIFOと、
前記書込み用FIFOに書込まれる前記画像データまたは前記文字データのロウアドレス(Row Address)を保持するロウアドレス保持部と、
前記書込み用FIFOに書き込む際に、前記ロウアドレスと前記ロウアドレス保持部に保持されたロウアドレスを比較し、一致する場合、前記画像データまたは前記文字データの前記バースト可能フラグをセットし、一致しない場合前記バースト可能フラグをリセットする比較器と、
前記表示用画像メモリへのアクセスを調停するアービタを有する表示用画像メモリ・インタフェースと、
を備えた画像処理装置において、
前記CPUは、
前記カメラ用画像メモリから読み込んで画像処理した前記画像データ、及び、前記画像データに重畳する前記文字データを、前記書込み用FIFOに書込む、書込み処理を、随時実行し、
前記アービタは、
前記書込み用FIFOにデータが存在するか確認する第1処理;
前記書込み用FIFOにデータが存在する場合に、そのデータの前記バースト可能フラグがセットされているか確認する第2処理;
前記バースト可能フラグがセットされていた場合に、前記書込み用FIFOから所定単位のデータを読み込み、前記表示用画像メモリへバースト転送する第3処理;
を、前記CPUの前記書込み処理とは非同期で実行する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記表示用画像メモリから読出された前記画像データまたは前記文字データが保持される表示用FIFOと、
表示のための水平同期信号を生成する同期信号ジェネレータと、
をさらに有し、
前記アービタは、
前記水平同期信号に同期して実行される、前記表示用画像メモリに保持されている前記画像データまたは前記文字データの前記表示用FIFOへの転送が、所定単位終了する毎に、前記第1処理、前記第2処理、及び前記第3処理を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記書込み用FIFOには読み書きフラグをも書き込むようになっており、前記書込み用FIFOに読出しを示すフラグと文字データが保持されているアドレスが書込まれた場合、前記アービタは、前記アドレスで指定される領域に保持されている前記文字データを読出して、前記表示用画像メモリ・インタフェースのレジスタに格納する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。 - カメラで撮像された画像を保持するカメラ用画像メモリと、
前記カメラ画像メモリに保持された画像に対して画像処理を行うCPUと、
前記画像処理の結果得られた画像データおよび前記画像データに重畳する文字データを保持する表示用画像メモリと、
前記表示用画像メモリをアクセスする表示用画像メモリアクセス手段と、
を有し、
前記表示用画像メモリアクセス手段が、
前記CPUが前記画像データまたは前記文字データをバースト可能フラグとともに書込むメモリである書込み用FIFOと、
前記書込み用FIFOに書込まれる前記画像データまたは前記文字データのロウアドレス(Row Address)を保持するロウアドレス保持部と、
前記書込み用FIFOに書き込む際に、前記ロウアドレスと前記ロウアドレス保持部に保持されたロウアドレスを比較し、一致する場合、前記画像データまたは前記文字データの前記バースト可能フラグをセットし、一致しない場合前記バースト可能フラグをリセットする比較器と、
前記表示用画像メモリへのアクセスを調停するアービタを有する表示用画像メモリ・インタフェースと、
を備えた画像処理装置において用いられる画像処理方法であって、
前記CPUにより、
前記カメラ用画像メモリから読み込んで画像処理した前記画像データ、及び、前記画像データに重畳する前記文字データを、前記書込み用FIFOに書込む書込み手順を随時実行し、
前記アービタにより、
前記書込み用FIFOにデータが存在するか確認する第1手順と;
前記書込み用FIFOにデータが存在する場合に、そのデータのバースト可能フラグがセットされているか確認する第2手順と、
前記バースト可能フラグがセットされていた場合に、前記書込み用FIFOから所定単位のデータを読み込み、前記表示用画像メモリへバースト転送する第3手順と、
を、前記CPUの前記書込み手順とは非同期で実行する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記表示用画像メモリから読出された前記画像データまたは前記文字データが保持される表示用FIFOと、表示のための水平同期信号を生成する同期信号ジェネレータと、をさらに有する前記画像処理装置で用いられるとともに、
前記水平同期信号に同期して実行される、前記表示用画像メモリに保持されている前記画像データまたは前記文字データの前記表示用FIFOへの転送が所定単位終了する毎に、前記アービタにより前記第1手順、前記第2手順、及び前記第3手順を実行する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理方法。 - 前記画像処理装置の前記書込み用FIFOには読み書きフラグをも書き込むようになっており、前記書込み用FIFOに読出しを示すフラグと文字データが保持されているアドレスが書込まれた場合、前記アービタにより、前記アドレスで指定される領域に保持されている前記文字データを読出して、前記表示用画像メモリ・インタフェースのレジスタに格納する
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像処理方法。
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