JPH011079A - デイスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）技術分野 この発明は、コンピュータグラフィックなどのディスプ
レイ装置に於て、計算機内の色属性情報と実際の色信号
を対応させる装置に関する。

（イ）従来技術 画像表示装置に於て、画面は縦横にＭｘＮの画素に分割
される。各画素は画面上に於ける位置によって指定され
る。これが画素のアドレスである。

カラー両面を表示する場合、ひとつの画素にひとつの色
を対応させなければならない。色は赤Ｒ１緑Ｇ％′″？
ｆＢの三原色を組合わせて作る。

ひとつの色を指定するには、これら原色の混合強度を指
定しなければならない。それゆえ、一画素のデータは、
色を規定するに足るビット数によって表わされる。

一画素の色データがＳビットで表現されるとする。

すると全画素について、Ｓビットずつのデータが対応さ
せられてはじめて、一画面が確定する。

ところが、ディスプレイ装置に於ては、１秒間に３０回
程度の割で画面をリフレッシュする。

画面データも、この速さで変化する。これをビデオレー
トという。

そうすると、１画面の全画素について、Ｓビットのデー
タを記憶させておく必要がある。これからデータを読出
して、画面を一定レートでリフレッシュする、という“
］ｆになる。

全画素についてデータを保持するには、画素の位置をア
ドレスとし、画素の色データをデータとする画像メモリ
が必要である。

この画像メモリをフレームメモリといっている。画素ご
とにＳビットのデータを記憶させるのであるから、１ビ
ツトのフレームメモリを８枚使うことにしている。

フレームメモリの任意の１枚は、データの特定のビット
に対応している。

本来、Ｓビットそろってひとつの色を表現するのである
が、フレームメモリを全て使わず、１枚又は２枚だけに
画像の一部分を描くという事も行なわれる。つまり、フ
レームメモリを独立して使用するのである。

すると、全てのフレームメモリではなく、特定のフレー
ムメモリだけに意味のあるデータが１’−）込まれ、他
のフレームメモリは同一の値が書込まれたまま、という
ような事になる。

Ｓビットのデータのうち、軽重の別があるという１￥で
ある。すると、ＳビットのデータをＤ／Ａ変換し、Ｒ，
Ｇ、　Ｂのアナログデータとする方法では、無駄が多い
し、柔軟性に欠けるという事になる。

そこで、フレームメモリと、Ｄ／Ａ変換器の間に、ルッ
クアップテーブルメモリを入れることが多い。

ルックアップテーブルメモリは、フレームメモリの色デ
ータ（Ｓビット）がアドレスどなり、これに対応するよ
り縮約化された色情報がデータとなっている。

いづれも色を表現する情報である。画素との直接の関係
がない。フレームメモリの出力を色’１１　性情ＷＪ、
と呼び、ルックアップテーブルメモリのアドレスにこれ
を入れる。ルックアップテーブルメモリのデータを色信
号と呼ぶ。

カラールックアップテーブルメモリ、或はカラーパレッ
トと一般的に呼ばれるものは、実際にはランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ　）である。

入力をＲＡＭのアドレスに、出力をＲＡＭ　のデータ出
力に接続する事により、入力の色属性情報と出力の色信
号との間に、任意の関数を実現する事ができる。

このような事は、たとえば、日本コンピュータ協会発行
の「コンピュータ・グラフィックス」Ｐ２Ｏ】〜５０４
に記述されている。

たとえば、画像の形状は変えないが、色だけアップテー
ブルメモリが介在していなければ、フレームメモリの全
体を書換えなければならない。ビット数が多いので、こ
れには時間がかかる。

ルックアップテーブルメモリがあれば、入力の色属性情
報と、出力の色信号との間の対応関係を変える事によっ
て、色変換を容易に実行する二］ｔができる。

（つ）　発明が解決しようとする問題点ルックアップテ
ーブルは、入出力間の任意の関数を実現できる点で、極
めて強力である。

しかし、入力信号がルックアップテーブルメモリである
ＲＡＭのアドレスになるので、テーブルにデータをエン
トリする手間は、入力信号間の優先度に大きく依存した
。

例えば、入力信号をｌ３Ｉ２Ｉ、　Ｉｏとする。■３が
ＭＳ１３．Ｉ。がＬＳＢである。

Ｉ３が最も優先度の高い場合と、工。が最も優先度の高
い場合がある。

レス１０００〜１１１１まで連続する領域に、文字に対
応する色データを書込めばよい。

第２１’１４　（ｂ）にこれを示す。第２図に於て、左
に入力信号ｌ３Ｉ２Ｉ、　Ｉ。を例示している。

これをアドレスとするのであるから、メモリセルは１１
１１．　１１１０．・・・・という順に並んでいる。

Ｉ３が最優先という事は、ｌ３＝１であれば、他のビッ
トのデータがどうであっても、ひとつの色Ｃ１が決定さ
れるという事である。

つまり、Ｉ２Ｉ、　Ｉ。がＯであろうが、■であろうが
、ｌ３＝＝ｌであれば色Ｃ３なのである。そこで１１１
１〜１０００まで８つの連続したメモリセルに全て色デ
ータＣ３を書込む。

■、＝Ｑであれば、Ｉ２が次に優先される。

■。−１であれば、工１、Ｉｏに関係なく、ひとつの色
Ｃ２が対応する。

従って、０１１１〜０１００の４つの連続したメモリセ
ルに色Ｃ２が９込まれる。

ｌ３＝Ｉ２−ｏ−ｃアレば、ｉｔカｆｆｌ先サすル。０
０１１と００１０の２つのメモリセルに連続して、同じ
色データＣ１が１１Ｆ込まれる。

ｉ、、：ｉ、、＝Ｉ、＝０であれば、ｃｏ−１、つまり
０００１に対して、色データＣ８が対応する。

すべてのビットが０であれば、背景色が対応する。

このように、■、を最も優先する場合、アドレスと、デ
ータの対応関係は？ｉｉ純である。

（ｉｉ）　　Ｉｏが最も優先度の高い場合が、複雑にな
る。

Ｉｏ＝　ｌであれば、他のビットのデータＩｔ　、　Ｉ
２　＊１、に関係なく、色データＣ６を対応させる。

１１１１、１１０１．１０１１．１００１．０１１１．
０１０１．００１１．０００１の８つのメモリセルに、
非連続的に同じ色データＣ９を書込まなくてはならない
。第２図（ａ）に示す。

■。−０、■、−１のとき、色データＣ４を対応させる
ものとする。そうすると、１１１Ｏ１１０１０，０１１
０、００１０の不連続な４つのメモリセルに、同じ色デ
ータＣ８を占込むことになる。

Ｉｏ＝０、工、＝０のとき、工２−１に対して色データ
Ｃ２を与えるものとする。すると、１１００、旧００の
、離隔したふたつのメモリセルに同じ色データＣ２を書
込むことになる。

１０００が色データＣ３に対応する。００００が背景色
である。

以上に説明したように、（１）の場合は、連続するメモ
リ番地に同じデータを書込むので、アドレス計算が単純
である。しかし、（ｉｉ）の場合、同じデータを、飛び
飛びのメモリ番地へ書きこむから、アドレス計算が複雑
になる。

これは、４ビツトで説明しているから、未だそれほど複
雑ではないが、実際には入力アドレスのビット数はずっ
と多いのであるから、アドレス計算が複雑になるのであ
る。

色属性情報（入力）と色信号（出力）の関係を変化させ
るためルックアップテーブルメモリを一、Ｉ′ｉ換える
ものとする。この際、アドレス計算の複雑さに起因する
ルックアップテーブル書換えのオーバーヘッドは無視で
きない。

このオーバーヘッドは、ルックアップテーブルメモリの
アドレス信号幅が大きくなるほど頭片である。これに伴
なって、ルックアップテーブルメモリ１１Ｆ換えのため
のソフトウェアが複雑になる。書換えのための時間も増
える。

（に）　　　目　　　　　的 色属性情報のビット間の優先順位が、いずれであっても
、アドレスとデータの対応関係が単純であって、色変換
を行なった場合に、ルックアップテーブルメモリの−Ｆ
き換えを最小限にできるディスプレイ回路を提供する事
が本発明の目的である。

（４）構　成 本発明に於ては、ルックアップテーブルメモリをひとつ
ではなく、直列に接続してふたつ用いる。以下、簡単の
ため「メモリ」を略し、第１ルックアップテーブル、第
２ルックアップテーブルと呼ぶ。

第１図によって本発明の（１１成を説明する。

ここでは、色属性情報４ビツト、色信号６ビツトの場合
を例にして説明する。

フレームメモリは４枚あって、それぞれ、工３Ｉ２Ｉ、
　Ｉｏに対応している。

出力の色信号６ビツトは、ここでは、８％０１Ｂに対し
、それぞれ２ビットずつ割当てられている。Ｒ５、Ｒ６
１Ｇ１、ＧｏｌＢｌ、Ｂｏである。

ルックアップテーブルが直列に２つ設けられている。

第１ルックアップテーブル１のアドレスに、色属性情報
が入力される。これによる変換をｆと書く。変換ｆを経
たデータは、スリーステートバッファ３を経て、第２ル
ックアップテーブル２のアドレスに入る。ここで変換ｇ
が行なわれる。その出力がデータＲ１・・・、Ｂｏとし
て出力される。

各ルックアップテーブル１．２のアドレスには、スリー
ステートバッファ４．５を介して、ルックアップテーブ
ルを管理するＣＰＵのアドレスバス１４に接続されてい
る。

各ルックアップテーブル１．２のデータ出力は、スリー
ステート双方向バッファ６．７を介して、ＣＰＵのデー
タバス１３に接続されている。

第１ルックアップテーブルに於ける変換ｆは、ＣＰＵか
らアドレスバス１４、データバス１３、及びスリーステ
ートバッファ４、スリーステート双方向バッファ６を用
いて自由に占きこむことができる。

第２ルックアップテーブルに於ける変換ｇは、ＣＰＵか
らアドレスバス１４、データバス１３及びスリーステー
トバッファ５、スリーステート双方向バッファ７を用い
て、自在に書き込むことができる。

従来のカラールックアップテーブルは、第１図の第２ル
ックアップテーブル２に対応するものだけであった。し
たがって、書き込みのためのスリーステートバッファ５
、スリーステート双方向バッファ７に対応するもののみ
が設けられていた。

本発明は、第１ルックアップテーブル１によって、予備
的な変換をする事により、工、が最優先であっても、工
。が最優先であっても、同様に書換えの単純なディスプ
レイ回路を提供する事ができる。

スリーステートバッファ４．５は、入力の値を保持し、
イネーブル入力ＥＮが加えられた瞬間に、これを出力す
る。

スリーステートバッファ６．７は、ＤＩＲにより人出力
の方向を指定する。イネーブル入力ＥＮが加えられた時
に、入力の値が出力端子へ現われるようになっている。

（力）作　用 入力の色属性情報をＸ、第１ルックアップテーブル１に
よる変換をｆ１第２ルックアップテーブル２による変換
をｇ１出力色信号をｙとする。

ルックアップテーブル１．２が直列に接続されているの
で、この変換は、 ｙ＝ｇｏｆ（ｘ）　　　　　　　　　　　（＋）である
。ｈミｇＯｆと定義すると、ｈは従来のカラールックア
ップテーブルによる１回の変換に　　（対応している。

第１ルックアップテーブル１による変換についてまず説
明する。第１図の例（４ビツトの色属性情報、６ビツト
の色信号）に戻る。

色属性情報工。〜工、が、フレームメモリのそれぞれ異
なるプレーンに対応している場合を考える。各プレーン
は固有の色Ｃ６−０３を持つ。

さらに、ブレーン相互の間で、表示優先順位が決められ
ているものとする。

出力信号ｙは、信号がオンになっているプレーンの内、
最も優先順位の高いプレーンの色を出すものとする。

すなわち、色は４色Ｃ６−Ｃ５Ｌかなく、それぞれフレ
ームメモリのプレーンに一対一に対応しており、そのう
ち優先順位の最も高いもの一色を表示する。こういう場
合にのみ本発明が適用されるのである。

第３図によって、ルックアップテーブル１．２による変
換を説明する。

１）　まず優先順位が、Ｉ３　＞　Ｉ２　＞　Ｌ＞　Ｉ
ｏの場合について述べる。

第３図に於て左辺のｌ３Ｉ２Ｉ、　Ｉ。が入力色属性情
報である。第３図（ｂ）が第１ルックアップテーブルに
よる変換ｆを示している。

第１ルックアップテーブルによる変換ｆは、ＲＷ　先の
ビットのみを１とし、その他のビットは全てＯにしてし
まう変換である。

１１１１〜１０００の８つの入力は、全て１０００に変
換される。

０１１１〜０１００の４つの入力信号は全て旧００に変
換される。

００１１〜００１０は、００１０に変換される。

０００１は０００１のままである。００００は００００
であり、背景色を表わす。

こうして、変換ｆ　（ｘ）の結果、意味のあるアドレス
は５つ、１０００．０１００．００１０．０００１．０
０００だけとなる。

このような変換をアドレス縮約という。

このように、Ｉ３が最優先であれば、第１ルックアップ
テーブルによる変換は単純である。

こうして、変換ｆが決定される。第２ルツクアンプテー
ブル２による変換はもつと単純であって、ｌ３Ｉｏの優
先順位によって影響を受けない。

変換ｇは １０００　→Ｃ３ ０【００　→Ｃ２ ００１Ｏ→Ｃ８ ０００１−＋ｃ。

００００　　→　背景色 とするものである。第３図（Ｃ）に示す。

このようにすれば、変換ｇ。ｒによって、１１１１〜１
０００はＣ３に、０１１１〜０１００はＣ２に、００１
１〜００１０はＣ１に、０００１はＣ８に、ｏｏｏｏは
背景色に対応する。

これは既に述べたように、従来のルックアップテーブル
による一段の変換と同一である。

（１１）優先順位がＩ。＞　ＩＩ＞　Ｉ２＞　Ｉｓの場
合について述べる。

ルックアップテーブル１による変換ｆは、最優先のビッ
トのみをとり出す変換である。この変換を第３図（ａ）
に示す。

入力色属性情報が１１１１．１１０１．１０１１．１０
０１．０１１１．０１０１．００１１、ｏｏｏ　ｔであ
る時に、これらは、全てｏｏｏｔに変換される。これら
はＬＳＢが１になっているからである。

入力色属性情報が１１１０．１０１０．０１１０．００
１０である時、これら全ては００１０に変換される。こ
れらは下１桁目がＯで、下２桁目が１であるからである
。

入力色属性情報が１１００１０１００である時、これら
はｏｔｏｏに変換される。

入力色属性情報が１０００である時、これは１０００の
ままである。００００である時、０ＯＯＯのままである
。

次に第２ルックアップテーブルによる変換ｇを受ける。

これは、先述の場合と同一である。

変換ｇは １０００　→Ｃ３ Ｏｌｏｏ　→Ｃ２ ００１０→Ｃ１ ０００１→Ｃ６ ００００→　背景色 とする。第３図（Ｃ）に示している。

フレームメモリの各プレーンに対応する色を変更しよう
とする場合、本発明に於ては、第２ルックアップテーブ
ル２の僅かな数のアドレスの内容を：１￥換えればよい
。極めて単純である。

従来の場合は、同じ色をとるアドレスが多かったので、
それら全部を書換えなければならなかった。

ルックアップテーブル１膝換えの手ｉが著しく軽減され
る。

（→実施例 第４図に本発明の実施例を示す。

ここには、ディスプレイ装置において、フレームメモリ
から画素情報がとり出されてから、ＣＲＴへビデオ信号
として出力されるまでの部分を示した。

フレームメモリ８は、ここでは、８枚のプレーンで構成
されているものを示す。

フレームメモリ８の画素ごとの８ビツトのデータは、同
時的にシリアライザ９に入力される。

シリアライザ９は、８つのプレーンから、同時、１に列
的に読出されたデータが入力されるので、８つ設けられ
る。

それぞれのシリアライザは、対応するフレームメモリの
プレーンから、１ビットの画素情報を読出し、ラスラス
キャン類に直列化するものである。ラスタスキャンとい
うのは、画面の左上隅の画素からはじめて、左から右へ
１行走査し、ついで２行目の画素を左から右へ走査する
、というようにして全画面を１行ずつ走査してゆく方法
である。

シリアライザで、プレーンの数に等しいビット敢の色属
性情報が得られる。

これを、第１ルックアップテーブルメモリ１に入れる。

これはＲＡＭで構成される。

第１ルックアップテーブル１での変換ｆは、第３図の（
ａ）、（ｂ）に示すとおりである。１の値をとるビット
のうち最優先のビットの値のみを１とし、池のビットは
全て０にしてしまう変換である。Ｉ７が最優先である場
合と、Ｉｏが最優先である場合によって変換ｆの内容が
異なる。第３図は工、〜■ｏの４ビツトに対する例であ
る。ここでは８ビツトのデータを扱うので、第３図その
ものではないが、これに類似のものとなる。

ルックアップテーブル１の出力は、データライン数に等
しい個数のＤフリップ７０ツブであるスリーステートバ
ッファ３に入力される。Ｄフリップフロップにより、ル
ックアップテーブルの出力がラッチされる。

Ｄフリップフロップの作用で、ルックアップテーブル１
とスリーステートバッファ３の動作はパイプライン化さ
れ、ＲＡＭを２段にしたルによるスループットの低下を
防ぐ。

第２ルックアップテーブル２は、Ｄフリップ７０ツブの
出力を受ける。これもＲＡＭで構成する。

ＲＡＭの出力は４ビツトごとに、Ｒ１Ｇ％Ｂに対応づけ
られる。これがビデオＤ／Ａコンバータ１０に接続され
、Ｄ／Ａ変換された後、ＣＲＴに入力きれる。

第１ルックアップテーブル１は、バッファ４と双方向バ
ッファ６によって、制御用ＣＰＵのアドレスバス１４、
データバス１３に接続される。

バッファ４、双方向バッファ６によって、第１ルックア
ップテーブルの内容を書き換える。

既に述べたように、第３図（ａ）、（ｂ）のように変換
ｆの内容がふたとおりあるので、書き換えを行　　１な
う必要があるのである。

バッファ５、双方向バッファ７によって、第２ルックア
ップテーブルの内容を書き換える。

これは、色の変換に対応するものである。

この；１−２き換えは単純である。たとえば第３図（Ｃ
）に於て、Ｃ３を他の色に変化させる場合、アドレスｌ
０００の内容だけを０３′に変えるだけでよい。

この実施例の他に、フレームメモリ８と、シ　　（リア
ライザ９の間に、ルックアップテーブル用のＲＡＭをデ
ータ数だけ入れる実施例も考えられる。並列化するｉｆ
により、アクセスタイムの遅いＲＡＭを使う事ができる
ようになる。

また、Ｄフリップフロップであるバッファ３は省くこと
もできる。

この例では、データ幅が８／ｒｚビツトであった。

すなわち、フレームメモリが８枚あって、出力色信号が
１２ビツトである。しかし、データ幅はこれに限られる
ものではない。

（り）　　効　　　果 （１）　　フレームメモリの各プレーンに対応する色を
変更する場合、本発明によれば、第２ルックアップテー
ブルの僅かな数のアドレスの内容を３き換えればよい。

処理が簡単である。

従来法による第２図（ｂ）に於てＣ３を変更しようとす
れば、８回のメモリライトが必要であった。

本発明では第３図（Ｃ）の０３に関する１回のメモリラ
イトだけで済む。

（１１）本発明の構造は、合成変換を明示的に分離する
構造をしている。このため、単に色変換だけでなく、優
先制御など、複雑な処理を組合わせた変換を行なう場合
、単一の変換に対するテーブル設定／変更に必要な処理
数を低減するのに有効に働く。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のディスプレイ装置の中心をなすふたつ
のルックアップテーブル周辺の回路図。 第２図は従来のルックアップテーブルの内容の一例を示
す図。（ａ）は優先順位が工。＞　ＩＩ＞　Ｉ２＞Ｉ３
の場合、（ｂ）は優先順位がＩ３＞　Ｉ２＞　ＩＩ＞　
Ｉｏの場合を示す。 第３図は本発明のルックアップテーブルの内容の一例を
示す図。（ａ）は優先順位が工。＞　Ｉｌ＞　Ｉ２〉Ｉ
３の時のルックアップテーブル１のメモリの内容を示す
。（ｂ）は優先順位が’３＞　Ｉ２＞　Ｌ＞　工。の時
のルックアップテーブル１のメモリ内容を示す。（Ｃ）
は優先順位に関係なくルックアップテーブル２のメモリ
内容を示す。 第４図は本発明のディスプレイ装置のビデオ回路部分の
実施例図。 １・・・・・・・・・第１ルックアップテーブル２・・
・・・・・・・第２ルックアップテーブル３・・・・・
・・・・スリーステートバッファ４．５　・・・・・ス
リーステートバッファ６．７・・・・・・スリーステー
ト双方向バッファ８・・・・・・・・・フレームメモリ ９　・・・・・・・・・・シリアライザ１０・・・・・
・・・・・・Ｄ／Ａコンバーク１３・・・・・・・・・
・・・データバス１４・・・・・・・・・・・・アドレ
スバス発　　明　　者　　山　　　下　　　和　　　ズ
を特許出願人　　住友電気工業株式会社 □ 第　　・２　　　図 （ａ）　　　　　１１）） Ｉ０　”ｌ　　工２　　Ｉ３　　　　１３　　Ｉ２　１
１４０第　　　３　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画面を縦横に分割した画素にアドレスを付け、画素ごと
   にＳビットの色属性情報を対応させ、全画素の色属性情
   報をＳ個のプレーンよりなるフレームメモリに記憶させ
   、フレームメモリ８の色属性情報をラスタ順に読出して
   、色属性情報のうち１である最優先のビットに対応する
   色を色信号とする変換れを行なうルックアップテーブル
   メモリのアドレスに入力し、画素ごとの色属性情報を赤
   Ｒ、緑Ｇ、青Ｂに対応する色信号に変換し、さらに色信
   号をＤ／Ａ変換してＣＲＴに入力することとしたディス
   プレイ装置に於て、ルックアップテーブルを直列に２つ
   用い、第１ルックアップテーブル１に於ては色属性情報
   のうち１である最優先のビットのみを１とし他を０とす
   る変換ｆを行ない、第２ルックアップテーブル２では、
   異なる（Ｓ＋１）とおりの入力に対して（Ｓ＋１）個の
   色を対応させる変換ｇを行ない、ｈ＝ｇｏｆとした事を
   特徴とするディスプレイ装置。