JPH096306A - 画像フレームメモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２４ビットのフルカラー画像に加え、１２ビ
ットのモノクロ画像を混在して効率的に蓄積し、画面上
に精度よく表示できるフレームメモリを提供する。 【構成】 画像メモリ１と、前記画像メモリ１の内容を
読み出すコントローラ３と、読み出された画像データを
画像表示モード及びＤ／Ａコンバータ５の精度に応じ
て、８ビットに変換した２種類のモノクロデータを生成
し、さらに、モニタ選択信号の内容に応じて、カラーモ
ニタ接続モードの場合には２種類のモノクロ画像のうち
一方を選択してこれをカラー画像として出力し、モノク
ロモニタ接続モードの場合には、２種類のモノクロ画像
データをそのまま２種類のモノクロ画像データとして出
力するデータセレクタ４と、該データセレクタ４より出
力されたＤ／Ａコンバータ５とを備えてなる画像フレー
ムメモリである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像フレームメモリに
関し、特に、２４ビット精度のディジタルフルカラー画
像と１２ビット精度の高精度ディジタルモノクロ画像を
蓄積、表示する際に用いられる画像フレームメモリに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像フレームメモリにおいて、デ
ィジタルカラー画像を表示する場合、レッド、グリー
ン、ブルー各信号が８ビットの量子化精度を持っていれ
ば、人間の目にほとんど劣化がわからないことが知られ
ており、高品質なカラー画像データは一般にフルカラー
と呼ばれる２４ビット精度で扱われている。

【０００３】一方、Ｘ線画像など画像のコントラストが
重要な情報を持つモノクロ画像は、より量子化精度の高
い情報が要求されており、医療分野では１２ビットの高
い精度のモノクロ画像を表示する必要がある。したがっ
て、医療用モノクロ画像を表示する際には、１２ビット
のデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを有する表
示装置を用いるか、輝度変換により１２ビットデータを
一旦８ビットに変換して表示する必要がある。また、こ
の際の輝度変換は、１２ビットデータの持つ情報を落と
さないように、最適に調整される必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
の従来の画像フレームメモリを検討した結果、以下の問
題点を見い出した。

【０００５】医療分野では、前記２４ビット精度のフル
カラー画像と１２ビットの高精度モノクロ画像が混在し
て用いられるが、従来用いられているカラー画像表示用
のフレームメモリは、２４ビット精度のカラー画像を単
位としてデータを蓄積するようにメモリが構成されてお
り１２ビットデータを蓄積できないという問題があっ
た。また、８ビットでＤ／Ａ変換を行うため１２ビット
モノクロデータを精度よく表示することができないとい
う問題があった。

【０００６】本発明の目的は、２４ビットのフルカラー
画像に加え、１２ビットのモノクロ画像を混在して効率
的に蓄積し、画面上に精度よく表示できる画像フレーム
メモリを提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。

【０００９】本発明の画像フレームメモリは、画像メモ
リと、データ転送バス、ダイレクト・メモリ・アクセス
（ＤＭＡ：Ｄirect Ｍemory Ａccess）コントローラ、
データセレクタ及びＤ／Ａコンバータを備えてなる。

【００１０】前記画像メモリは、画素当り２４ビットの
量子化精度を持つカラー画像を１枚以上蓄積できるメモ
リよりなる。

【００１１】前記ＤＭＡコントローラは、画像クロック
に同期して画像メモリの内容をデータバスに読み出すコ
ントローラよりなる。

【００１２】前記データ転送バスは、読み出された２４
ビットの画像データをメモリからデータセレクタに転送
するバスよりなる。

【００１３】前記データセレクタは、転送されてきた２
４ビットのデータから、画像表示モード及びＤ／Ａコン
バータの精度に応じて、カラー表示モードの場合には、
３つの８ビットカラーデータ又はそれらの下位に４ビッ
ト分のゼロを付加した３つの１２ビットカラーデータを
カラー画像データとして出力し、モノクロ表示モードの
場合には、上位１２ビットと下位１２ビットの２種類の
１２ビットモノクロ画像データ又はこれらをルックアッ
プテーブルにより８ビットに変換した２種類のモノクロ
データを生成し、さらに、モニタ選択信号の内容に応じ
て、カラーモニタ接続モードの場合には２種類のモノク
ロ画像のうち一方を選択してこれをカラー画像として出
力し、モノクロモニタ接続モードの場合には、２種類の
モノクロ画像データをそのまま２種類のモノクロ画像デ
ータとして出力するデータセレクタよりなる。

【００１４】前記Ｄ／Ａコンバータは、データセレクタ
より出力された３つのカラー画像データ又は２つのモノ
クロ画像データより、グリーン、レッド、ブルーの３つ
の色信号又は２つのモノクロ画像信号を生成する３つの
Ｄ／Ａコンバータよりなる。

【００１５】

【作用】前述の手段によれば、本発明の画像フレームメ
モリでは、ＤＭＡコントローラによって、画像メモリか
ら２４ビット単位でデータがバス上に読み出され、デー
タセレクタに転送される。データセレクタでは、表示モ
ードに応じて２４ビットデータよりカラー表示の場合に
は８ビットのカラー画像データ３つ、モノクロ表示の場
合には１２ビットのモノクロ画像データ２つを取り出
す。

【００１６】このように、画素当り２４ビットの画像メ
モリの中に、フルカラー画像１枚又は１２ビットモノク
ロ画像２枚を蓄積できるため、２４ビットフルカラー画
像と１２ビットモノクロ画像をともに効率的に蓄積でき
る。

【００１７】データセレクタでは、さらに、Ｄ／Ａコン
バータの変換精度に応じて、データの精度が８ビット又
は１２ビットに変換される。ここで、１２ビットのモノ
クロ画像を８ビットに変換する場合には、輝度情報が失
われるが、テーブルルックアップにより最適に輝度変換
ができるため、この情報欠落は、最小に抑えることがで
きる。また、１２ビットＤ／Ａコンバータを用いて８ビ
ットの色信号データを変換する場合にも、データセレク
タで自動的に１２ビットに精度が拡張される。

【００１８】カラーモニタをフレームメモリに接続し、
これにモノクロ画像を表示する場合には、２４ビット画
像データから取り出された２種類の１２ビットモノクロ
画像データのうち１つが選択され、これが３つに複製さ
れてＤ／Ａコンバータに入力される。このため、カラー
モニタには、画像表示モードと画像選択信号の切り替え
だけで、フルカラー画像、２種類のモノクロ画像のうち
いずれかを表示することが可能である。また、画像表示
モードと画像選択信号を画素単位で制御することによ
り、１画面のなかに、前記３種類の表示を混在させるこ
とも可能である。

【００１９】さらに、２種類のモノクロ画像は、画像メ
モリの内容を書き換えることなしに瞬時に切り替えるこ
とができる。また、モノクロモニタをフレームメモリに
接続する場合には、モニタ選択信号をモノクロモニタモ
ードに設定することにより、２種類のモノクロ画像信号
が２つのＤ／Ａコンバータに入力され、２つのモニタに
異なったモノクロ画像を表示することが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２１】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２２】（実施例１）図１は本発明の画像フレーム
メモリの実施例１の概略構成を示すブロック図であり、
１は画像データを蓄積するための画像メモリ、２はデー
タ転送バス、３はＤＭＡコントローラ、４はデータセレ
クタ、５はＤ／Ａコンバータ、６は表示モード制御信
号、７はデータ選択信号、８はモニタ選択信号、９はカ
ラー画像データ、１０はモノクロ画像データ、１１はア
ナログ画像信号のうちカラーのレッド信号もしくはモノ
クロ信号の出力端子、１２はアナログ画像信号のうちカ
ラーのグリーン信号もしくはモノクロ信号の出力端子、
１３はアナログ画像信号のうちカラーのブルー信号の出
力端子である。

【００２３】本実施例の画像フレームメモリは、図１に
示すように、画像データを蓄積するための画像メモリ
１、データ転送バス２、ＤＭＡコントローラ３、データ
セレクタ４、３つのＤ／Ａコンバータ５により構成され
てなる。

【００２４】画像メモリ１は、画素当り２４ビットの画
像データを蓄積することが可能であり、２４ビットカラ
ー画像又は２種類の１２ビットモノクロ画像を単位とし
てデータを蓄積する。画像メモリ１に蓄積されている画
像データは、ＤＭＡコントローラ３によりデータ転送バ
ス２に読み出され、２４ビット単位にデータレクタ４に
転送される。

【００２５】したがって、画像メモリ１には、従来のカ
ラー画像用フレームメモリの規模や構成を拡張すること
なく高精度モノクロ画像を蓄積することが可能であり、
画像メモリ１を３６ビット精度（１２ビット×３）の構
成に拡張した場合と比較すると、メモリ量を削減するこ
とが可能である。

【００２６】さらに、データ転送に関しては、カラー表
示の場合もモノクロ表示の場合もまったく同様であり、
画像メモリ１、データ転送バス２、ＤＭＡコントローラ
３に関しては、従来のカラー画像用フレームメモリと全
く同じものを利用することもできる。

【００２７】また、画像データを複数枚蓄積できるフレ
ームメモリの場合、カラー画像とモノクロ画像を混在さ
せて画像メモリ１内に効率的に蓄積することができる。

【００２８】データセレクタ４に入力されたデータは、
表示モード制御信号６、データ選択信号７、モニタ選択
信号８により、３つのカラー画像データ９又は２種類の
モノクロ画像データ１０に変換される。

【００２９】また、同時に、データ精度の変換もＤ／Ａ
コンバータ５の変換精度に応じて行われる。データセレ
クタ４より出力された３つのカラー画像データ９又は２
つのモノクロ画像データ１０は、Ｄ／Ａコンバータ５に
よってアナログ信号に変換され、この変換されたアナロ
グ画像信号は、出力端子１１，１２，１３に出力され
る。カラーモニタを接続する場合には、３本の出力をモ
ニタのレッド、グリーン、ブルーの各色信号入力に接続
する。モノクロモニタを接続する場合には、出力端子１
１，１２に２つのモニタを接続し別々の画像を表示する
ことができる。

【００３０】図２は前記データセレクタ４の詳細構成を
示すブロック図であり、１４は８ビットのカラー画像デ
ータ、１５は１２ビットの高精度モノクロ画像データ、
１６はデータ精度拡張手段、１７は輝度変換ルックアッ
プテーブル、１８はセレクタである。

【００３１】前記データセレクタ４では、次のような処
理が行われる。

【００３２】（１）２４ビットの入力データを８ビット
ごとに区切り３つのカラー画像データ１４を取り出す。

【００３３】（２）２４ビットの入力データを１２ビッ
トごとに区切り２種類の高精度モノクロ画像データ１５
を取り出す。

【００３４】（３）カラー画像データ１４に関しては、
Ｄ／Ａコンバータ５の変換精度が１２ビットの場合に
は、データ精度拡張手段１６によりデータ下位に４ビッ
ト分のゼロを拡張し、１２ビット精度のデータに拡張す
る。Ｄ／Ａコンバータ５の変換精度が８ビットの場合に
はこの変換は不要である。

【００３５】（４）モノクロ画像データ１５に関して
は、Ｄ／Ａコンバータ５の変換精度が８ビットの場合に
は、輝度変換ルックアップテーブル１７により１２ビッ
トデータを８ビットに縮小する。ルックアップテーブル
１７を、画像によって最適な値に書き換えることによ
り、データ精度を落とした場合の劣化を最小に抑えるこ
とが可能である。輝度変換処理は、１２ビットＤ／Ａコ
ンバータを用いた場合には不要であり、また、１チャン
ネルしかモノクロ画像信号の出力を行わない場合には選
択された方の信号のみを変換すればよいため１つでよ
い。

【００３６】（５）セレクタ１８では、表示モード制御
信号６、データ選択信号７、モニタ選択信号８に基づき
出力データを切り替える。まず、表示モード制御信号６
がカラーの場合には、３つのカラー画像データをそのま
ま出力する。表示モード制御信号６がモノクロでモニタ
選択信号８がカラーモニタ接続となっている場合には、
データ選択信号７により選択されたモノクロ画像データ
が３つの出力に並列に出力される。一方、モニタ選択信
号８がモノクロモニタ接続となっている場合には、２つ
のモノクロ画像データが２つの出力に出力される。

【００３７】したがって、カラーモニタ接続モードで
は、同じモニタ上にカラー画像と高精度モノクロ画像を
表示することが可能であり、モノクロモニタ接続のモー
ドでは、２台のモノクロモニタに２種類の異なったモノ
クロ画像を表示することができる。

【００３８】（実施例２）図３は本発明の実施例２の画
素単位の表示モード切り替え機能を持つ画像フレームメ
モリの概略構成を示すブロック図であり、１９は表示モ
ード制御ビットプレーンである。この表示モード制御ビ
ットプレーン１９は、モノクロ表示モード１９ａとカラ
ー表示モード１９ｂとからなっている。

【００３９】本実施例２の画像フレームメモリは、図３
に示すように、画素ごとの表示モード制御機能を付加し
たフレームメモリ構成となっており、表示モード制御信
号６は、表示モード制御ビットプレーン１９から画像デ
ータとともに読み出される。したがって、カラーモニタ
を接続する場合には、あらかじめビットプレーン１９に
表示モードの領域設定をしておくことにより、画面の一
部をモノクロモードで表示するといった制御が可能とな
る。

【００４０】（実施例３）図４は、本発明の実施例３の
複数枚の画像メモリを持った画像フレームメモリの概略
構成を示す図であり、２０は上位１２ビットの読み出し
アドレス、２１は下位１２ビットの読み出しアドレスで
ある。

【００４１】本発明の実施例３の複数枚の画像メモリを
持った画像フレームメモリは、図４に示すように、任意
の位置に蓄積されている２種類のモノクロ画像を同時に
読み出せるよう、画像メモリ１のアドレスを上位１２ビ
ットと下位１２ビットに分離した構成となっている。図
１の構成では、データバス２に同時に読み出す２種類の
モノクロ画像は、同じ２４ビット画像データ内に格納さ
れている必要があったが、図４の実施例３では、上位１
２ビットの読み出しアドレス２０と下位１２ビットの読
み出しアドレス２１が分離されているため、異なった２
４ビット画像データ内に格納されている２種類の上位１
２ビットモノクロ画像データと下位１２ビットモノクロ
画像データを同時に読み出して表示することができる。

【００４２】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００４３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。

【００４４】画像フレームメモリが表示モード、モニタ
選択、データ選択機能を持つので、 （１）従来のカラー画像用フレームメモリの画像メモリ
部の規模や構成をかえずに高精度モノクロ画像を効率的
に蓄積することでてきる。

【００４５】（２）１２ビットの高精度モノクロ画像デ
ータを劣化させずに表示できることができる。

【００４６】（３）カラーモニタ上の一部に高精度モノ
クロ画像を表示することができる。

【００４７】（４）２種類の高精度モノクロ画像を瞬時
に切り替え表示することができる。

【００４８】（５）２つのモノクロモニタに２種類の高
精度モノクロ画像を同時に表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像フレームメモリの実施例１の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例１のデータセレクタの詳細構成を示す
ブロック図である。

【図３】本発明の実施例２の画素単位の表示モード切り
替え機能を持つ画像フレームメモリの概略構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の実施例３の複数枚の画像メモリを持っ
た画像フレームメモリの概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１…画像メモリ、２…データ転送バス、３…ＤＭＡコン
トローラ、４…データセレクタ、５…Ｄ／Ａコンバー
タ、６…表示モード制御信号、７…データ選択信号、８
…モニタ選択信号、９…カラー画像データ、１０…モノ
クロ画像データ、１１，１２，１３…出力端子、１４…
８ビットのカラー画像データ、１５…１２ビットの高精
度モノクロ画像データ、１６…データ精度拡張手段、１
７…輝度変換ルックアップテーブル、１８…セレクタ、
１９…表示モード制御ビットプレーン、２０…上位１２
ビットの読み出しアドレス、２１…下位１２ビットの読
み出しアドレス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像メモリと、データ転送バスと、ダイ
   レクト・メモリ・アクセスコントローラと、前記画像メ
   モリから読出されたデータから、画像表示モード及びデ
   ジタル・アナログ・コンバータの精度に応じた画像デー
   タを選択して出力するデータセレクタと、該データセレ
   クタから出力された画像データに基づいて所定の画像信
   号を生成するデジタル・アナログ・コンバータとを備え
   てなることを特徴とする画像フレームメモリ。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載される画像フレーム
   メモリにおいて、前記データセレクタは、画像メモリか
   ら読出されたデータから、画像表示モード及びデジタル
   ・アナログ・コンバータの精度に応じて、カラー表示モ
   ードの場合には、３つの８ビットカラーデータ又はそれ
   らの下位に４ビット分のゼロを付加した３つの１２ビッ
   トカラーデータをカラー画像データとして出力し、モノ
   クロ表示モードの場合には、上位１２ビットと下位１２
   ビットの２種類の１２ビットモノクロ画像データ又はこ
   れらをルックアップテーブルにより８ビットに変換した
   ２種類のモノクロデータを生成し、さらに、モニタ選択
   信号の内容に応じて、カラーモニタ接続モードの場合に
   は２種類のモノクロ画像のうち一方を選択してこれをカ
   ラー画像として出力し、モノクロモニタ接続モードの場
   合には、２種類のモノクロ画像データをそのまま２種類
   のモノクロ画像データとして出力し、前記デジタル・ア
   ナログ・コンバータは、前記データセレクタから出力さ
   れた３つのカラー画像データ又は２つのモノクロ画像デ
   ータからグリーン、レッド、ブルーの３つの色信号又は
   ２つのモノクロ画像信号を生成する３つのデジタル・ア
   ナログ・コンバータからなることを特徴とする画像フレ
   ームメモリ。