JP6500199B2 - Image processing apparatus and image processing system - Google Patents
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本発明は、複数の表示装置に画像を表示させる画像処理装置及び画像処理システムに関し、特にパチンコ機・パチスロ機等の遊技機に利用される画像処理装置及び画像処理システムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing system for displaying images on a plurality of display devices, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing system used for game machines such as pachinko machines and pachislot machines.
カーナビゲーションシステム等の画像表示を行う機器においては、複数のディスプレイの夫々に異なる画像を表示したり、各ディスプレイに分割した画像を表示させて、複数のディスプレイで一画面を形成したりすることがある。特にパチンコ機では遊興度を高めるためにメインディスプレイ以外に複数のサブディスプレイを利用し、様々なコンテンツを表示している。
従来、複数のディスプレイに画像を同期して表示させるためには、ディスプレイ毎にグラフィックディスプレイコントローラ(GDC)を用意し、各GDCはRGBの画面データ、他のディスプレイと表示を同期させるための同期信号、及び一走査ライン当たりの画面データを転送する基準となる基準クロック信号を生成して、対応するディスプレイに出力するのが一般的である。
また、特許文献1に記載されているように、二台のディスプレイの画面表示に係る制御を単一のGDCで行うことで、GDC及びそのメモリ(ROM・RAM)を削減し、実装コストを低減した二画面ディスプレイシステムも提案されている。
しかし、表1に示すように、ディスプレイの解像度によってドットクロック、水平走査周波数、及び垂直走査周波数が異なるため、複数のディスプレイを制御する場合には種々の問題が生じる。
In a device that displays an image, such as a car navigation system, a different image may be displayed on each of a plurality of displays, or the divided images may be displayed on each display to form one screen with a plurality of displays. is there. In the pachinko machine in particular, in order to increase the degree of excitement, a plurality of sub-displays are used in addition to the main display to display various contents.
Conventionally, to display images synchronously on multiple displays, a graphic display controller (GDC) is prepared for each display, and each GDC is an RGB screen data, and a synchronization signal for synchronizing display with other displays It is general to generate a reference clock signal as a reference for transferring screen data per scan line and to output to a corresponding display.
Further, as described in
However, as shown in Table 1, since the dot clock, the horizontal scanning frequency, and the vertical scanning frequency are different depending on the resolution of the display, various problems occur when controlling a plurality of displays.
表1はビデオ規格毎の水平・垂直周波数である。 Table 1 shows horizontal and vertical frequencies for each video standard.
ここで、遊技機の演出映像には遊興性が重視されるため、演出映像のコマ落ちは許されず、演出映像そのものについても滑らかな再生が求められる(第一の要求)。更に、各ディスプレイに表示される演出映像のコンテンツが同一の場合は勿論、コンテンツが異なっていても、各演出映像はイベント(例えば、大当たり)と連動しているので、各ディスプレイに表示される演出映像の開始から終了まで全てのディスプレイで動画再生速度が一致し、同期していることが要求される(第二の要求)。
第一の要求を満たすために各ディスプレイは、GDCから出力される各ディスプレイ用の垂直同期信号をトリガーとして演出映像のデコードを行えばよい。しかし、表1に示したように、解像度が異なるディスプレイ間では垂直同期信号の発生タイミングが一致しないため、徐々に演出映像がずれていくという問題がある。図7は、解像度の異なるディスプレイのフレーム画像がずれていく様子を示す図である。図示するように、SVGAのディスプレイにおいては16.58ms毎にフレーム画像が描画され、VGAのディスプレイにおいては16.68ms毎にフレーム画像が描画されるので、両規格間では1フレーム毎に0.1msずつのズレが生ずる。このように、単一のGDCで解像度が異なるディスプレイに演出映像を表示するとディスプレイ間で動画再生速度が一致せず、演出映像のズレが発生してしまい、演出設計者の意図通りの映像を表示できないという問題が生じる。
Here, since the entertainment image is emphasized in the effect image of the gaming machine, frame omission of the effect image is not permitted, and smooth reproduction is also required for the effect image itself (first request). Furthermore, even if the content of the effect video displayed on each display is the same, of course, even if the content is different, since each effect video is linked with the event (for example, a big hit), the effect displayed on each display It is required that the moving image playback speeds match and be synchronized on all displays from the start to the end of the video (second request).
In order to satisfy the first requirement, each display may decode the effect image by using the vertical synchronization signal for each display output from the GDC as a trigger. However, as shown in Table 1, since the generation timing of the vertical synchronization signal does not coincide between displays having different resolutions, there is a problem that the effect image is gradually shifted. FIG. 7 is a diagram showing how frame images of displays with different resolutions are shifted. As shown, a frame image is drawn every 16.58 ms in the SVGA display, and a frame image is drawn every 16.68 ms in the VGA display, so 0.1 ms for each frame between both standards. There is a gap between each other. As described above, when a rendering image is displayed on a display with different resolutions with a single GDC, the moving image reproduction speed does not match between the displays, and a displacement of the rendering image occurs, and the image according to the intention of the performance designer is displayed The problem of not being done arises.
第二の要求である動画の再生速度を一致させることを目的として、解像度が異なる複数のディスプレイの間で垂直同期信号を強制的に一致させる場合を考える。
この場合は、垂直同期信号を強制的に一致させられるスレーブ側表示回路に入力される垂直同期信号のタイミングが、スレーブ側表示回路が発生する本来の垂直同期信号のタイミングと異なってしまうという問題がある。図8は、強制的に入力された垂直同期信号VS0と、スレーブ側表示回路の本来の垂直同期信号VS1のタイミングとの関係を示した模式図である。なお、本図では説明の便宜上、アクティブビデオ期間を左上角部に示している。
図示するように、強制的に入力された垂直同期信号が水平1ラインの中間に位置するため、垂直ブランキング期間がライン単位(整数)とならず、端数(小数点を含む値)となる。このため、eDP(Embedded Display Port)のような水平1ラインの中間における同期信号の発生を許さない表示インターフェースを利用している場合には、映像が乱れたり映像を再生できないといった不具合が発生する。
また、強制される垂直同期信号に応じてスレーブ側表示回路のドットクロックを変更すれば上記のような端数の問題は回避できるが、GDC内部のクロック発生源や分周器の精度が有限であることから、ディスプレイの組み合わせはごくわずかに限られてしまうという問題がある。
In order to match the playback speed of the moving image, which is the second requirement, consider the case where the vertical synchronization signals are forced to match among a plurality of displays having different resolutions.
In this case, there is a problem that the timing of the vertical synchronization signal input to the slave side display circuit, which can forcibly make the vertical synchronization signal coincide, is different from the timing of the original vertical synchronization signal generated by the slave side display circuit. is there. FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the forcibly input vertical synchronization signal VS0 and the timing of the original vertical synchronization signal VS1 of the slave side display circuit. In the drawing, for convenience of explanation, the active video period is shown in the upper left corner.
As illustrated, since the forcibly input vertical synchronization signal is positioned at the middle of one horizontal line, the vertical blanking period is not a line unit (integer) but a fraction (a value including a decimal point). Therefore, when using a display interface such as eDP (Embedded Display Port) which does not allow generation of a synchronization signal in the middle of one horizontal line, there occurs a problem that the image is disturbed or the image can not be reproduced.
In addition, changing the dot clock of the slave display circuit according to the forced vertical synchronization signal can avoid the above fractional problems, but the accuracy of the GDC internal clock generator and divider is limited. Therefore, there is a problem that the combination of displays is only slightly limited.
ところで昨今の描画システムでは、画像の3D化や高解像度化が進んだことでGPU(Graphic Processing Unit)による描画負荷が増大しており、垂直同期信号の発生間隔(約1/60秒)の間に1フレーム分の画像の描画処理が完了しない場合がある。その結果、テアリングと呼ばれる現象が発生することがある。 By the way, in recent drawing systems, the drawing load by the GPU (Graphic Processing Unit) is increasing due to the progress of 3D conversion and high resolution of images, and the interval between generation of vertical synchronization signals (about 1/60 seconds) In some cases, drawing processing of an image for one frame may not be completed. As a result, a phenomenon called tearing may occur.
テアリングは、前フレームの画像の一部と次フレームの画像の一部とが同じフレーム内で表示される現象である。即ち、テアリングとは、ディスプレイが画面表示を更新している間にGPUから次の新しい画像情報が出力され、その新しい画像が割り込み表示される結果、画面の上部と下部とでズレた画像が表示される現象である。
この問題を解決するため、ディスプレイインターフェースの一つであるDP(DisplayPort)にはAdaptive−Syncという機能が実装されている。
Adaptive−Syncは、GPU側の描画処理が終了したタイミングで、ディスプレイの画面表示を更新するように制御するものである。Adaptive−Syncの下で作動するディスプレイはDP規格に基づいて出力されるMSA(Main Stream Attribute)のデータを無視し、GPUからのフレームデータの出力タイミングに合わせて、ディスプレイが画面表示を更新する(同期信号を生成する)ものである。
そこで、本願出願人はDPインターフェースのAdaptive−Syncの機能を利用して、複数画面の表示を同期させる発明を想到した。
The tearing is a phenomenon in which a part of the image of the previous frame and a part of the image of the next frame are displayed in the same frame. That is, with tearing, the next new image information is output from the GPU while the display is updating the screen display, and as a result of the new image being interruptedly displayed, the shifted image is displayed at the upper and lower portions of the screen Phenomenon.
In order to solve this problem, a function called Adaptive-Sync is implemented in DP (Display Port) which is one of display interfaces.
Adaptive-Sync is controlled to update the screen display of the display at the timing when drawing processing on the GPU side is finished. The display operating under Adaptive-Sync ignores MSA (Main Stream Attribute) data output based on the DP standard, and the display updates the screen display according to the output timing of frame data from the GPU ( Generate synchronization signals).
Therefore, the present applicant has conceived an invention of synchronizing display of a plurality of screens by using the function of the Adaptive-Sync of the DP interface.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、DisplayPort規格のAdaptive−Syncに対応した複数の画像表示装置に夫々フレーム画像を出力する画像処理装置であって、前記各画像表示装置に対して前記Adaptive−Syncをオンにするコマンドを供給する制御手段と、ディスプレイリストに基づいて前記各フレーム画像をVRAMに描画する描画回路と、前記各画像表示装置に夫々垂直同期信号VSYNCを出力するVSYNC生成手段と、前記各画像表示装置が前記各フレーム画像を表示する際に使用するフレーミング・シンボルを生成して前記各画像表示装置に出力するシンボル生成手段と、前フレーム画像の表示が前記各画像表示装置において完了した旨を示す表示完了通知を出力するタイミング生成手段と、前記VRAMから読み出された前記各フレーム画像を全ての前記画像表示装置において同期して表示させるように制御する同期制御手段と、を備え、前記同期制御手段は、前記描画回路による前記各フレーム画像の描画状態を監視する描画状態監視手段と、前記描画状態監視手段が全フレーム画像の描画完了を検知し、且つ前記タイミング生成手段から全ての前記前フレーム画像の前記表示完了通知が出力された場合に、前記VSYNC生成手段に夫々前記垂直同期信号VSYNCを出力させるVSYNC出力通知を出力する処理完了検知手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
本発明によれば、DPインターフェースのAdaptive−Syncの機能を利用して、複数画面の表示を同期させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to synchronize the display of a plurality of screens by using the Adaptive-Sync function of the DP interface.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments shown in the drawings. However, the constituent elements, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto alone, as long as they are not specifically described, and are merely illustrative examples. .
〔画像処理システム〕
本発明の第一の実施形態に係る画像処理システムについて説明する。図1は、画像処理システムの概要を示したハードウェア構成図である。以下、本発明について、2つの表示部及びこれに対応する2つの表示回路を備えた例により説明する。
画像処理システム1は、画像データを出力するSource(ソース)機器である画像処理装置100と、画像処理装置100から画像データを入力されるSink(シンク)機器である画像表示装置200(200_1、200_2)とを備える。
[Image processing system]
An image processing system according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an outline of an image processing system. Hereinafter, the present invention will be described by way of an example provided with two display portions and two display circuits corresponding thereto.
The
<画像処理装置>
画像処理装置100は、画像処理回路110とDPTX160を備える。画像処理回路110は、CPU(Central Processing Unit)120、描画回路130、VRAM(Video Random Access Memory)140、及び表示回路150(150_1、150_2)を備える。
<Image processing device>
The image processing apparatus 100 includes an
画像処理回路110について説明する。
CPU120は、画像処理回路110の全体を制御する手段であり、VESA(Video Electronics Standards Association)のDisplayPort規格(以下「DP規格」と略記する)のAdaptive−Syncに対応した制御を行うことができるものである。CPU120は、出力すべき画像のディスプレイリストを生成し、描画回路130に出力する。
描画回路130は、CPU120から出力されるディスプレイリストに従ってデータROMに格納された画像データを読み出してデコードし、RGBの画像データをVRAM140に描画する。ここで、ディスプレイリストは、描画するべき1フレーム分の画像について、描画回路130が解釈可能な描画制御コマンド群や設定データが時系列に記述されたものである。
VRAM140は、描画回路130が描画したフレーム画像のデータ(RGBデータ)を格納する揮発性メモリである。VRAM140は、複数の画像表示装置200_1、200_2に対して画像データを同期させて出力するため、各画像表示装置200_1、200_2に表示させる1フレーム分の画像データを同時に格納できる容量を有している。言い換えれば、VRAM140は、各画像表示装置に対応した領域を有しており、各領域は少なくとも1枚のフレーム画像のデータを格納可能な容量を有している。
表示回路150_1、150_2は、画像表示装置200_1、200_2に対応して設けられている。
表示回路150は、各画像表示装置200の解像度に応じたドットクロックから水平同期信号(HSYNC)と垂直同期信号(VSYNC)を生成して出力する。また、表示回路150は、描画回路130がVRAM140に1フレーム分の画像データを描画した後にCPU120からの制御信号に基づいてVRAM140内に格納された画像データを読み出して出力する。また、表示回路150は、画像データの有効期間を示すデータイネーブル(DE)信号を生成して出力する。
The
The
The
The
The display circuits 150_1 and 150_2 are provided corresponding to the image display devices 200_1 and 200_2.
The display circuit 150 generates and outputs a horizontal synchronization signal (HSYNC) and a vertical synchronization signal (VSYNC) from a dot clock according to the resolution of each image display device 200. The display circuit 150 also reads out and outputs the image data stored in the
DPTX(Display Port Transmitter)160は、画像表示装置200のDPRX210との間で通信を行う手段である。DPTX160とDPRX210との間には、映像等のデータを高速で伝送するMainLink、DPTX160とDPRX210との間のリンク検出及びリンク確立等の情報をやり取りするAUX−CH等の信号線がある。DPTX160は、表示回路150が出力した画像データをパッキングしたパケットデータの生成処理、画像表示装置200側で1つのフレームデータを作るためのフレーミング・シンボルの生成処理、及びDP規格のMSA(Main Stream Attribute)を生成する処理等を実行する。
A display port transmitter (DPTX) 160 is a means for performing communication with the
なお、本図においては、DPTX160を制御すると共にDPRX210が接続されたことを検知する制御手段(CPU)の図示を省略している。また、本図においては便宜上、MainLinkとAUX−CHを画像表示装置ごとに記載しているが、DPではマルチストリーム伝送が行われるので、画像処理装置100と一方の画像表示装置200_1との間は、実際には単一のMainLinkと単一のAUX−CHにて接続される。画像表示装置200_2に対しては画像表示装置200_1からデイジーチェーンにて必要な信号が供給される。 In addition, in this figure, illustration of the control means (CPU) which controls DPTX160 and detects that DPRX210 was connected is abbreviate | omitted. Further, in the figure, MainLink and AUX-CH are described for each image display device for convenience, but since multistream transmission is performed in DP, between the image processing device 100 and one image display device 200_1 In fact, they are connected by a single MainLink and a single AUX-CH. Necessary signals are supplied to the image display device 200_2 from the image display device 200_1 in a daisy chain.
<画像表示装置>
画像表示装置200は画像を表示する装置であり、Adaptive−Syncに対応した液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等である。画像表示装置200は、DPRX210、AVプロセッサ220、及び表示部230を備える。
DPRX(Display Port Receiver)210は、DPTX160との間で通信を行う手段である。
DPRX210は、DPTX160から出力されるパケットデータを受信してアンパッキングする。DPRX210は、DP規格のMSAに基づいてドットクロックを再生するための情報や、HSYNCとVSYNCのタイミング情報等を画像表示装置200の制御手段(図示省略)に供給する。また、DPRX210は、Adaptive−Sync作動時に画像処理回路110からIgnore MSAのコマンドを受け付ける。画像表示装置200にIgnore MSAが設定される場合、画像表示装置200の制御手段はDPTX160から出力されるMSAを無視し、受信したフレーミング・シンボルからHSYNCとVSYNCを生成する。
AVプロセッサ220は、DPRX210から出力された画像データを映像信号に変換して表示部230に出力する。なお、本図においては、DPRX210、及びAVプロセッサ220を制御する制御手段(CPU)の図示を省略している。
表示部230は、画像を表示するLCDパネル等である。
<Image display device>
The image display device 200 is a device that displays an image, and is a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display) or the like compatible with Adaptive-Sync. The image display device 200 includes a
Display port receiver (DPRX) 210 is a means for communicating with
The
The
The
<<IgnoreMSA時の動作例>>
フレーミング・シンボルからHSYNCとVSYNCを生成する方法について説明する。図2は、DisplayPortのフレーム構造を示す図である。同図に示すようにビデオデータ以外にブランキング期間において音声ストリーム用のデータや映像タイミング情報、映像フォーマット情報等のMSA(Main Stream Attribute)が送信されるが、Ignore MSAではSink機器がMSAデータを利用しない。そのため、MSAに含まれるHSYNC・VSYNCのタイミング情報を利用できないので、Sink機器側で独自にHSYNC・VSYNCを生成する必要がある。そこで、以下のような処理でHSYNC、VSYNCを生成することができる。
1つのフレームにおいて、水平トータル期間(水平周期)、垂直トータル期間(垂直周期)、水平表示期間、垂直表示期間、垂直ブランキング期間がわかれば、画像表示装置側でHSYNCとVSYNCを生成し、表示部230にて画像を表示することが可能である。
水平トータル期間は1つの水平ラインに1回ずつ現れるシンボルから算出できる。例えば、水平トータル期間は、ブランキング期間の開始を示すBSシンボルを検知することで算出できる。
<< Operation example at the time of Ignore MSA >>
A method of generating HSYNC and VSYNC from framing symbols is described. FIG. 2 is a diagram showing a frame structure of DisplayPort. As shown in the figure, in addition to video data, MSA (Main Stream Attribute) such as audio stream data, video timing information, video format information, etc. is transmitted during blanking period, but with Ignore MSA, the Sink device transmits MSA data. Do not use. Therefore, since the timing information of HSYNC · VSYNC contained in MSA can not be used, it is necessary for the sink device side to generate HSYNC · VSYNC independently. Therefore, HSYNC and VSYNC can be generated by the following process.
If the horizontal total period (horizontal period), vertical total period (vertical period), horizontal display period, vertical display period, and vertical blanking period are known in one frame, HSYNC and VSYNC are generated on the image display side, and display is performed. It is possible to display an image in the
The horizontal total period can be calculated from symbols that appear once in one horizontal line. For example, the horizontal total period can be calculated by detecting a BS symbol indicating the start of the blanking period.
垂直トータル期間は、1フレームに限られた個数しか出現しないシンボル(例えば、Secondary Data Packetの始まりを示すSSシンボルやMSA信号等)を検知することで算出できる。
水平表示期間は、有効表示期間の1つの水平ラインに1回ずつ現れるBEシンボルを検知することで算出できる。なお、水平ブランキング期間は、BSシンボルと、ブランキング期間の終了を示すBEシンボルを検知することで算出できる。
垂直表示期間と垂直ブランキング期間は、最後に受信したスタッフィング・データの終了を示すFEシンボルと、垂直ブランキング期間を経て最初に受信したBEシンボルとの間隔、及び既に算出されている垂直トータル期間から求めることができる。
The vertical total period can be calculated by detecting symbols (for example, SS symbols indicating the beginning of Secondary Data Packet, MSA signals, etc.) appearing only in a limited number in one frame.
The horizontal display period can be calculated by detecting the BE symbol that appears once in one horizontal line of the effective display period. The horizontal blanking period can be calculated by detecting the BS symbol and the BE symbol indicating the end of the blanking period.
The vertical display period and the vertical blanking period are the interval between the FE symbol indicating the end of the last received stuffing data and the BE symbol received first after the vertical blanking period, and the vertical total period already calculated. It can be obtained from
なお、上記実施形態は一例であり、画像表示装置は他の方法を用いてHSYNCとVSYNCを生成してもよい。例えば、画像表示装置は、水平トータル期間と垂直トータル期間に基づいて、画像処理装置から出力されるフレーム画像の解像度を算出し、この解像度から強制的にHSYNCとVSYNCを生成するようにしてもよいし、1フレームのデータを計測し、1ラインの時間長や解像度及び大凡のフレームレートを把握し、把握した情報と同一もしくは類似する画像表示装置用のVESAの標準パラメータを用いてHSYNC、VCYNCを生成しても良い。これらの処理は画像表示装置200の制御手段にて行われる。 The above embodiment is an example, and the image display apparatus may generate HSYNC and VSYNC using another method. For example, the image display apparatus may calculate the resolution of the frame image output from the image processing apparatus based on the horizontal total period and the vertical total period, and may forcibly generate HSYNC and VSYNC from this resolution. And measure the data of one frame, grasp the time length and resolution of one line, and the approximate frame rate, and use the standard parameters of VESA for the image display device identical or similar to the grasped information to use HSYNC and VCYNC. It may be generated. These processes are performed by the control unit of the image display apparatus 200.
<画像処理システムの処理概要>
画像処理システムにおける処理の概要について説明する。なお、前提としてAdaptive−Syncがオン、即ちIgnore MSAのコマンドが画像処理回路110のCPU120からDPTX160及びDPRX210を介して画像表示装置200の制御手段(CPU)に供給されているものとする。
まず、CPU120が、画像表示装置200_1に表示させる画像のディスプレイリストを生成し、描画回路130に出力する。描画回路130の描画制御部131は、図示を省略したデータROMから描画する画像のコンテンツデータを取得する。描画処理部132は、描画制御部131の制御に従ってコンテンツデータから画像データを生成してVRAM140に1フレーム分の画像データを書き込む。
<Processing Overview of Image Processing System>
An outline of processing in the image processing system will be described. It is assumed that Adaptive-Sync is on, that is, the command of Ignore MSA is supplied from the
First, the
続いて、CPU120が、画像表示装置200_2に表示させる画像のディスプレイリストを生成し、描画回路130に出力する。描画回路130の描画制御部131は、描画制御部131の制御に従ってコンテンツデータから画像データを生成するための画像コンテンツデータをデータROMから取得する。描画処理部132は、ディスプレイリストにしたがって描画処理を行い、VRAM140に1フレーム分の画像データを書き込む。
表示回路150_1は、CPU120からの制御信号に基づいて、VRAM140から表示装置200_1用のRGBデータを読み出して、DPTX160に出力する。続いて表示回路150_2は、CPU120からの制御信号に基づいて、VRAM140から表示装置200_2用のRGBデータを読み出して、DPTX160に出力する。
また、表示回路150_1と表示回路150_2は、夫々所定のタイミングで、表示装置200_1と表示装置200_2用の同期信号をDPTX160に出力する。
Subsequently, the
The display circuit 150_1 reads RGB data for the display device 200_1 from the
The display circuit 150_1 and the display circuit 150_2 output synchronization signals for the display device 200_1 and the display device 200_2 to the
DPTX160は、画像表示装置200_1用のRGBデータと同期信号から、DP規格に準拠したデータ構造を持つフレーム画像のデータ(図2参照)を生成する。DPTX160は、フレーム画像のデータを生成する際に、リンク確立時に得た画像表示装置200_1のディスプレイ仕様に関するデータセットや表示回路150から供給される同期信号に基づきMSAデータやフレーミング・シンボルを生成してフレーム画像のデータ内に埋め込む。また、DPTX160はRGBデータを所定サイズにパッキングしたパケットデータを生成して画像表示装置200_1に出力する。DPTX160は、画像表示装置200_2用のフレーム画像のデータを上記と同様に生成し、画像表示装置200_2に出力する。
The
なお、Adaptive−Syncがオン、即ちIgnore MSAが画像表示装置200に設定されている場合に、画像表示装置200ではMSAに含まれるデータそのものを利用しないので、DPTX160はMSAデータをフレーム画像のデータに埋め込んでもよいし、埋め込まなくてもよいが、Sink機器である画像表示装置200で独自にHSYNC、VSYNCを生成する際にMSAデータそのものではなく、MSAデータの受信タイミング等を利用する可能性もあるので、DPTXはMSAデータを含めたフレーム構造にした方が接続する画像表示装置の選択肢が広がる可能性がある。
各画像表示装置200のDPRX210は、受信したフレーム画像のデータをアンパッキングして、RGBデータを取り出す。画像表示装置200の制御手段は、受信したフレーム画像のデータからHSYNCとVSYNCを生成する。AVプロセッサ220は、これらの同期信号に基づいて表示部230を駆動し、フレーム画像を表示させる。
Note that when Adaptive-Sync is on, that is, when Ignore MSA is set to the image display device 200, the image display device 200 does not use the data itself included in the MSA, so the
The
<画像処理装置の機能ブロック>
図3は、第一の実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。画像処理装置100Aは、描画回路130、VRAM140、表示回路150_1、150_2、DPTX160、及び同期制御部170(同期制御手段)を備える。
<Functional block of image processing device>
FIG. 3 is a functional block diagram of the image processing apparatus according to the first embodiment. The
描画回路130は、描画制御部131と描画処理部132を備える。
描画制御部131は、図1に示すCPU120から出力されるディスプレイリストに基づいて、図示を省略したデータROMから表示するべき画像のコンテンツデータを読み出して、描画処理部132に出力する。なお、データROMには、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等を用いることができる。また、描画制御部131は、描画処理部132が1フレーム分の画像についての描画を完了したときに、同期制御部170に対して描画完了通知を出力する。描画完了通知は、画像処理装置100に接続された画像表示装置(図1参照)ごとに出力される。
描画処理部132は、描画制御部131から出力されたコンテンツデータからフレーム画像のデータ(例:RGBデータ)を生成する。描画処理部132は、画像表示装置200(図1参照)ごとのRGBデータを生成する。
The
The
The
VRAM140は、各画像表示装置200_1、200_2に表示するフレーム画像のデータF1、F2を格納する描画領域141_1、141_2を有している。
The
表示回路150_1、150_2は、同一の構成であり、それぞれ、タイミング生成部151(タイミング生成手段)とRGB生成部156を備える。
The display circuits 150_1 and 150_2 have the same configuration, and each include a timing generation unit 151 (timing generation unit) and an
タイミング生成部151は、水平同期信号(HSYNC)と垂直同期信号(VSYNC)を出力する。図4は、タイミング生成部の一例を示す機能ブロック図である。
タイミング生成部151は、水平カウンタ152、HSYNC生成部154、垂直カウンタ153、及びVSYNC生成部155(VSYNC生成手段)を備える。
水平カウンタ152は、画像表示装置200の解像度に応じたドットクロック(Dot_CLK)をカウント(分周)し、水平走査周期信号を出力する。HSYNC生成部154は水平走査周期信号に基づきHSYNCを生成する。垂直カウンタ153は水平走査周期信号をカウント(分周)し、複数ビットから構成される垂直走査周期信号を出力する。VSYNC生成部155は垂直走査周期信号に基づきVSYNCを生成する。
また、タイミング生成部151は、垂直走査周期信号の出力時に、画像表示装置において直前のフレームの画像(前フレーム画像)の表示処理が完了したことを示す表示完了通知(Dn表示完了通知)を出力する。タイミング生成部151のVSYNC生成部155は、垂直カウンタ153から垂直走査周期信号が出力され、且つ後述する処理完了検知部172からVSYNC出力通知が出力された場合にDPTX160に対してVSYNCを出力する。水平カウンタ152と垂直カウンタ153は、夫々、水平/垂直走査周期信号を出力した場合、又は処理完了検知部172からリセット信号が出力された場合にリセットし、新たなカウントを開始する。
タイミング生成部151から出力される水平同期信号(HSYNC)と垂直同期信号(VSYNC)は前述したようにDPTX160にてDP規格のフレーム構造を生成するために用いられる。
The
The
The
Further, when outputting the vertical scanning cycle signal, the
The horizontal synchronization signal (HSYNC) and the vertical synchronization signal (VSYNC) output from the
図3に戻り、RGB生成部156は、VRAM140から読み出したRGBデータを出力する。また、RGB生成部156は、タイミング生成部151から出力される垂直走査周期信号に基づいてDE(Data Enable)信号を生成して出力する。
Returning to FIG. 3, the
同期制御部170は、画像表示装置200_1、200_2に対応した処理状態監視部171_1、171_2(描画状態監視手段)と、処理完了検知部172(処理完了検知手段)を備える。同期制御部170は、図1に示すCPU120によって実現される。なお、同期制御部170をハードウェア回路として実現してもよい。
処理状態監視部171(171_1、171_2)は、描画制御部131から描画完了通知が入力され、且つタイミング生成部151から表示完了通知が入力された場合に、処理完了通知を出力する。即ち、処理状態監視部171は、描画回路130による画像データのVRAM140に対する描画状態、及び画像表示装置200における前フレーム画像の表示状態を監視する手段である。
処理完了検知部172は、2つの処理状態監視部171_1、171_2から夫々処理完了通知が入力された場合に、各表示回路150_1、150_2に対してVSYNC入力通知とReset信号を出力する。即ち、処理完了検知部172は、全フレーム画像の描画完了と、全前フレーム画像の表示完了とを検知する手段である。
The
The processing state monitoring unit 171 (171_1, 171_2) outputs the processing completion notification when the drawing completion notification is input from the
The processing
<同期制御部の処理>
同期制御部の処理について説明する。図5は、同期制御部の処理を示したフローチャートである。
まず、処理状態監視部171_1の処理について説明する。
ステップS11において、処理状態監視部171_1は自身をリセットする。
ステップS12において、処理状態監視部171_1は、描画制御部131からのF1描画完了通知と、表示回路150_1のタイミング生成部151からのD1表示完了通知の入力を検知する。双方の入力が検知された場合(ステップS12にてYES)、ステップS13の処理が実行される。なお、F1描画完了通知はフレーム画像のデータF1についての描画完了通知であり、D1表示完了通知は画像表示装置200_1についての描画完了通知である。
ステップS13において、処理状態監視部171_1は、処理完了通知を処理完了検知部172に出力する。
処理状態監視部171_1の処理(ステップS21〜S23)は、処理状態監視部171_1の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、F2描画完了通知はフレーム画像のデータF2についての描画完了通知であり、D2表示完了通知は画像表示装置200_2についての描画完了通知である。
<Processing of synchronization control unit>
The processing of the synchronization control unit will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the synchronization control unit.
First, the processing of the processing state monitoring unit 171_1 will be described.
In step S11, the processing state monitoring unit 171_1 resets itself.
In step S12, the processing state monitoring unit 171_1 detects the input of the F1 drawing completion notification from the
In step S13, the processing state monitoring unit 171_1 outputs a processing completion notice to the processing
The processing (steps S21 to S23) of the processing state monitoring unit 171_1 is the same as the processing of the processing state monitoring unit 171_1, and thus the detailed description will be omitted. The F2 drawing completion notification is a drawing completion notification for data F2 of a frame image, and the D2 display completion notification is a drawing completion notification for the image display device 200_2.
続いて、処理完了検知部172の処理について説明する。
ステップS31において、処理完了検知部172は自身をリセットする。
ステップS32において、処理完了検知部172は、処理状態監視部171_1からの処理完了通知と処理状態監視部171_2からの処理完了通知の入力を検知する。双方の入力が検知された場合(ステップS32にてYES)、ステップS33の処理が実行される。
ステップS33において、処理完了検知部172は、VSYNC出力通知とリセット信号をタイミング生成部151_1とタイミング生成部151_2に順次出力する。
Subsequently, the process of the process
In step S31, the process
In step S32, the process
In step S33, the processing
なお、処理完了検知部172からVSYNC出力通知を受けたタイミング生成部151は、DPTX160に画像表示装置200用のVSYNCを出力する。DPTX160は、出力されたVSYNCに基づき図2に示すフレーム構造を有するデータを生成して、画像表示装置200_1、200_2に夫々出力する。
The
<効果>
本実施形態においては、描画回路が各画像表示装置に同期して表示させるフレーム画像の全ての描画を完了し、且つ、全ての画像表示装置が前フレーム画像の表示を完了した場合に、同期制御部がVSYNC出力通知を各表示回路に出力する。表示回路は、VSYNC出力通知に基づいてVSYNCを出力し、DPTXはVSYNCに基づきパケットデータを生成して画像表示装置に出力する。
以上のように本実施形態によれば、画像表示装置200_1用のフレーム画像のデータF1と、画像表示装置200_2用のフレーム画像のデータF2の描画完了を待ってから、表示回路150_1と表示回路150_2に対して同時にAdaptive−Syncを利用した可変長VSYNC通知を行うことで、画像表示装置200_1と画像表示装置200_2の表示を同期させることができる。すなわち、Adaptive−Syncに対応した画像表示装置であれば、複数のディスプレイ間での動画再生速度を一致させることができ、また演出映像のデコードもVSYNC出力通知をトリガーにすることでコマ落ち等を発生させず、滑らかな動画再生を実現することができる。
本実施形態においては、複数の画像表示装置に対して単一のDPTXを備える例を示したが、DPTXは画像表示装置ごとに設けられてもよい。
<Effect>
In the present embodiment, synchronization control is performed when the drawing circuit completes drawing of all frame images to be displayed in synchronization with each image display apparatus and all image display apparatuses complete displaying of the previous frame image. The unit outputs a VSYNC output notification to each display circuit. The display circuit outputs VSYNC based on the VSYNC output notification, and DPTX generates packet data based on VSYNC and outputs it to the image display device.
As described above, according to the present embodiment, the display circuit 150_1 and the display circuit 150_2 wait after the completion of drawing the data F1 of the frame image for the image display device 200_1 and the data F2 of the frame image for the image display device 200_2. At the same time, by performing variable-length VSYNC notification using Adaptive-Sync simultaneously, the displays of the image display device 200_1 and the image display device 200_2 can be synchronized. That is, in the case of an image display device compatible with Adaptive-Sync, it is possible to match moving image reproduction speeds among a plurality of displays, and also to decode the effect video by using VSYNC output notification as a trigger. Smooth video playback can be realized without generation.
In the present embodiment, an example is shown in which a single DPTX is provided for a plurality of image display devices, but the DPTX may be provided for each image display device.
〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態について説明する。図6は、第二の実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。なお、第一の実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a functional block diagram of an image processing apparatus according to the second embodiment. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
画像処理装置100Bは、第一の実施形態に示した構成に加えてタイマユニット180(180_1、180_2)を備える。本実施形態に示すタイマユニット180は、画像表示装置200(図1参照)が1枚のフレーム画像を表示するのに必要な時間(フレームレート)を計時し、この時間が経過した場合に表示完了通知を出力する。例えば、対応する画像表示装置200がVGAである場合にタイマユニット180は計時開始から16.68ms後に表示完了通知を出力し、対応する画像表示装置200がSVGAである場合にタイマユニット180は、計時開始から16.58ms後に表示完了通知を出力する(図7参照)。このように、タイマユニット180は、画像表示装置200における前フレーム画像の表示開始から表示完了までの時間を経時する。 The image processing apparatus 100B includes a timer unit 180 (180_1, 180_2) in addition to the configuration shown in the first embodiment. The timer unit 180 shown in this embodiment counts the time (frame rate) required for the image display apparatus 200 (see FIG. 1) to display one frame image, and the display is completed when this time has elapsed. Output a notification. For example, when the corresponding image display device 200 is a VGA, the timer unit 180 outputs a display completion notification 16.68 ms after the start of time counting, and when the corresponding image display device 200 is an SVGA, the timer unit 180 counts time. Display completion notification is output 16.58 ms after the start (see FIG. 7). As described above, the timer unit 180 passes the time from the display start of the previous frame image in the image display device 200 to the display completion.
処理完了検知部172は、第一、及び第二処理完了通知の双方の入力を検知した場合に、VSYNC出力通知とリセット信号を出力する。処理完了検知部172は、VSYNC出力通知を各表示回路150のタイミング生成部151に出力し、リセット信号を各表示回路150のタイミング生成部151と各タイマユニット180に出力する。タイマユニット180はリセット信号に基づいて計時カウンタをリセットし、次の計時を開始する。
The processing
以上のように、本実施形態によっても第一の実施形態と同様に、Adoptive−Syncを利用した可変長VSYNC通知を行うことで、複数の画像表示装置の表示を同期させることができる。
なお、表示完了通知は、前フレーム画像の表示完了前のタイミングで出力されないようにする必要がある。しかし、表示完了通知は、画像表示装置による前フレーム画像の表示完了と同時であることはもちろんのこと、これよりも遅いタイミングで出力されても構わない。
As described above, according to the present embodiment as well as the first embodiment, the display of a plurality of image display apparatuses can be synchronized by performing the variable-length VSYNC notification using the Adaptive-Sync.
Note that the display completion notification needs to be output at a timing before the display completion of the previous frame image. However, the display completion notification may be output at a timing later than that simultaneously with the display completion of the previous frame image by the image display device.
〔本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ〕
<第一の実施態様>
本態様は、DisplayPort規格のAdaptive−Syncに対応した複数の画像表示装置200に夫々フレーム画像を出力する画像処理装置100であって、ディスプレイリストに基づいて各フレーム画像をVRAM140に描画する描画回路130と、各画像表示装置に夫々VSYNCを出力するVSYNC生成手段(VSYNC生成部155)と、前フレーム画像の表示が各画像表示装置において完了した旨を示す表示完了通知を出力するタイミング生成手段(タイミング生成部151、タイマユニット180)と、VRAMから読み出された各フレーム画像を全ての画像表示装置において同期して表示させるように制御する同期制御手段(同期制御部170)と、を備え、同期制御手段は、描画回路による各フレーム画像の描画状態を監視する描画状態監視手段(処理状態監視部171)と、描画状態監視手段が全フレーム画像の描画完了を検知し、且つタイミング生成手段から全ての前フレーム画像の表示完了通知が出力された場合に、VSYNC生成部に夫々VSYNCを出力させるVSYNC出力通知を出力する処理完了検知手段(処理完了検知部172)と、を備えたことを特徴とする。
[Example of embodiment of the present invention, action, summary of effects]
First Embodiment
The present embodiment is an image processing apparatus 100 that outputs frame images to a plurality of image display apparatuses 200 compatible with DisplayPort standard Adaptive-Sync, and drawing
本態様によれば、DPインターフェースのAdaptive−Syncの機能を利用して、複数画面の表示を同期させることが可能となる。
即ち、Adaptive−Sync機能を有効にした場合に画像表示装置は、画像処理装置から出力されるMSAを無視して画像を表示するため、アクティブビデオ期間の開始トリガーとなるVSYNCの出力タイミングに応じて垂直ブランキング期間が伸張することとなる。逆に言えば、Adaptive−Sync機能を有効にした状態であれば、VSYNCの出力タイミングを画像処理装置側で自由に調整することができる。本態様のように、複数の画像表示装置に対してVSYNCを同期させて出力すれば、各画像表示装置における画像の表示を同期させることができる。
According to this aspect, it is possible to synchronize the display of a plurality of screens by using the Adaptive-Sync function of the DP interface.
That is, when the Adaptive-Sync function is enabled, the image display device ignores the MSA output from the image processing device and displays the image, and accordingly, according to the output timing of VSYNC serving as the start trigger of the active video period. The vertical blanking period will be extended. Conversely, when the Adaptive-Sync function is enabled, the output timing of VSYNC can be freely adjusted on the image processing apparatus side. As in the present aspect, when VSYNC is synchronized and output to a plurality of image display devices, it is possible to synchronize the display of images in each image display device.
本実施態様において、VSYNCの出力タイミングは各フレーム画像の描画処理にかかった時間により前後する。仮に、VSYNCをビデオ規格に定められた本来の垂直トータル期間よりも早いタイミングで出力すると、画像表示装置において画像を正常に表示できなくなる虞がある。以上のような問題を回避するため、画像処理装置にタイミング生成手段を設け、本来の垂直トータル期間の終了以降にVSYNCを出力するようにしている。 In the present embodiment, the output timing of VSYNC goes back and forth depending on the time taken to draw each frame image. If VSYNC is output earlier than the original vertical total period defined in the video standard, there is a risk that the image display apparatus can not display the image normally. In order to avoid the problems as described above, timing generation means is provided in the image processing apparatus, and VSYNC is output after the end of the original vertical total period.
<第二の実施態様>
本態様に係る画像処理装置100においてタイミング生成手段(タイミング生成部151)は、各画像表示装置200に対応したドットクロックを計数するカウンタ(水平カウンタ152)を備えることを特徴とする。
タイミング生成手段は、ビデオ規格に定められた本来の垂直トータル期間の終了以降にVSYNCを出力するようにVSYNCの出力タイミングを調整する手段であり、ドットクロックを計数するカウンタを利用することができる。本実施態様に係るタイミング生成手段は、各画像表示装置に応じたドットクロックを計数するので、垂直トータル期間を正確に把握することができ、各画像表示装置における前フレームの表示完了と同時に表示完了通知を出力することができる。
Second Embodiment
In the image processing apparatus 100 according to this aspect, the timing generation unit (timing generation unit 151) includes a counter (horizontal counter 152) that counts dot clocks corresponding to each image display apparatus 200.
The timing generation unit is a unit that adjusts the output timing of VSYNC so as to output VSYNC after the end of the original vertical total period defined in the video standard, and can use a counter that counts the dot clock. The timing generation means according to this embodiment counts the dot clock according to each image display device, so that the vertical total period can be accurately grasped, and the display completion simultaneously with the completion of the display of the previous frame in each image display device Notifications can be output.
<第三の実施態様>
本態様に係る画像処理装置100においてタイミング生成手段は、前フレーム画像の表示開始から表示完了までの時間を経時するタイマユニット180であることを特徴とする。
Third Embodiment
In the image processing apparatus 100 according to this aspect, the timing generation unit is a timer unit 180 that passes the time from the display start of the previous frame image to the display completion.
タイミング生成手段は、ビデオ規格に定められた本来の垂直トータル期間の終了以降にVSYNCを出力するようにVSYNCの出力タイミングを調整する手段であり、時間を計時するタイマユニットを利用することができる。タイミング生成手段にタイマユニットを利用する場合、ドットクロックを計数する場合に比べて垂直トータル期間の終了と表示完了通知との間に誤差が発生しうる。しかし、タイミング生成手段は、ビデオ規格に定められた本来の垂直トータル期間よりも早いタイミングでVSYNCが出力されないようにできればよい。つまり、表示完了通知は垂直トータル期間の終了と同時か、これよりも遅いタイミングで出力されればよく、必ずしも厳密な正確性を要求されるものではない。 The timing generation unit is a unit that adjusts the output timing of VSYNC so as to output VSYNC after the end of the original vertical total period defined in the video standard, and can use a timer unit that counts time. When the timer unit is used as the timing generation means, an error may occur between the end of the vertical total period and the display completion notification as compared to the case of counting the dot clock. However, the timing generation means should be able to prevent VSYNC from being output earlier than the original vertical total period defined in the video standard. That is, the display completion notification may be output at the same time as the end of the vertical total period or at a timing later than this, and strict accuracy is not necessarily required.
<第四の実施態様>
本態様に係る画像処理システム1は、画像処理装置100と、画像処理装置から出力された各フレーム画像を夫々表示する複数の画像表示装置200と、を備えたことを特徴とする。
本態様は、上記各実施態様と同様の効果を奏する。
Fourth Embodiment
The
This aspect exhibits the same effect as each of the above embodiments.
1…画像処理システム、100…画像処理装置、110…画像処理回路、120…CPU、130…描画回路、131…描画制御部、132…描画処理部、140…VRAM、141…描画領域、150…表示回路、151…タイミング生成部(タイミング生成手段)、152…水平カウンタ、153…垂直カウンタ、154…HSYNC生成部、155…VSYNC生成部(VSYNC生成手段)、156…RGB生成部、160…DPTX、170…同期制御部(同期制御手段)、171…処理状態監視部(描画状態監視手段)、172…処理完了検知部(処理完了検知手段)、180…タイマユニット、200…画像表示装置、210…DPRX、220…AVプロセッサ、230…表示部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各画像表示装置に対して前記Adaptive−Syncをオンにするコマンドを供給する制御手段と、
ディスプレイリストに基づいて前記各フレーム画像をVRAMに描画する描画回路と、
前記各画像表示装置に夫々垂直同期信号VSYNCを出力するVSYNC生成手段と、
前記各画像表示装置が前記各フレーム画像を表示する際に使用するフレーミング・シンボルを生成して前記各画像表示装置に出力するシンボル生成手段と、
前フレーム画像の表示が前記各画像表示装置において完了した旨を示す表示完了通知を出力するタイミング生成手段と、
前記VRAMから読み出された前記各フレーム画像を全ての前記画像表示装置において同期して表示させるように制御する同期制御手段と、を備え、
前記同期制御手段は、
前記描画回路による前記各フレーム画像の描画状態を監視する描画状態監視手段と、
前記描画状態監視手段が全フレーム画像の描画完了を検知し、且つ前記タイミング生成手段から全ての前記前フレーム画像の前記表示完了通知が出力された場合に、前記VSYNC生成手段に夫々前記垂直同期信号VSYNCを出力させるVSYNC出力通知を出力する処理完了検知手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus for outputting a frame image to a plurality of image display apparatuses compatible with DisplayPort standard Adaptive-Sync,
Control means for supplying a command to turn on said Adaptive-Sync to each said image display device;
A drawing circuit for drawing the frame images in the VRAM based on a display list;
VSYNC generation means for outputting a vertical synchronization signal VSYNC to each of the image display devices,
Symbol generation means for generating framing symbols used when the respective image display devices display the respective frame images and outputting the framing symbols to the respective image display devices;
Timing generation means for outputting a display completion notification indicating that the display of the previous frame image has been completed in each of the image display devices;
Synchronization control means for controlling the frame images read out from the VRAM to be displayed synchronously on all the image display devices;
The synchronization control means
Drawing state monitoring means for monitoring the drawing state of each frame image by the drawing circuit;
When the drawing state monitoring means detects drawing completion of all frame images, and the display completion notification of all the previous frame images is output from the timing generation means, the vertical synchronization signal is respectively outputted to the VSYNC generation means An image processing apparatus comprising: processing completion detection means for outputting a VSYNC output notification for causing VSYNC to be output.
該画像処理装置から前記Adaptive−Syncをオンにするコマンドが供給された場合に、前記フレーミング・シンボルに基づいて独自に水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとを生成して、前記画像処理装置から出力された前記各フレーム画像を夫々表示する複数の前記画像表示装置と、を備えたことを特徴とする画像処理システム。 An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
When the command to turn on the Adaptive-Sync is supplied from the image processing apparatus, the horizontal synchronization signal HSYNC and the vertical synchronization signal VSYNC are uniquely generated based on the framing symbol, and from the image processing apparatus the image processing system characterized by comprising a plurality of said image display device for respectively displaying the outputted each frame image.
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