JPH10177373A - 画像表示制御装置 - Google Patents
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- JPH10177373A JPH10177373A JP8338545A JP33854596A JPH10177373A JP H10177373 A JPH10177373 A JP H10177373A JP 8338545 A JP8338545 A JP 8338545A JP 33854596 A JP33854596 A JP 33854596A JP H10177373 A JPH10177373 A JP H10177373A
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Abstract
ィクスを家庭用TVに高品質表示する。 【解決手段】表示対象ラインを含む複数ライン分のグラ
フィクスデータはビデオメモリ103から時分割的に交
互に読み出されて、水平スケーラ104bに送られ、そ
こで順次水平スケーリング処理が行われる。そして水平
スケーリングされた同一ピクセル位置のデータが複数ラ
イン分揃う度にそれらデータ単位で垂直フィルタ104
cによる垂直フィルタリング処理が行われる。このよう
に、水平スケーリング処理と垂直フィルタリング処理と
をパイプライン的に実行することにより、ビデオメモリ
103から読み出されるグラフィクスデータに対してビ
デオメモリ103のオフスクリーンエリアを用いること
なくスケーリング処理および垂直フィルタリング処理を
効率よく施せるようになる。
Description
タと動画データとを合成してTVにインターレース表示
する画像表示装置に関する。
家庭用のTVと接続して使用可能なマルチメディア対応
のデジタルビデオプレーヤやセットトップボックス等が
種々開発されている。
トップボックスは、コンピュータグラフィックスの表示
のみならず、CD(Compact Disk)やDV
D(Digital Versatile Disk)
にデジタル圧縮符号化されて蓄積された動画データを復
号再生することができる。
使って、CDと同じ大きさの光ディスクに、映画などの
映像情報を高画質で記録できる新しいビデオディスク規
格である。DVDの記録再生方法は、画質と、容量に対
する記録時間の双方を確保する観点から、可変レート符
号化の考えに基づいている。可変レート符号化データの
データ量は、元の画像の画質に依存し、動きの激しいシ
ーンほどそのデータ量は増加する。このDVDに蓄積さ
れた動画データは家庭用TVと同じNTSC方式の映像
信号を基に作られており、MPEG2デコーダによって
復号再生された画像はインターレース走査の映像信号と
なる。
ィクスコントローラの改良により、3次元グラフィクス
などの高度なグラフィクス処理を、家庭用のデジタルビ
デオプレーヤやセットトップボックスにおいても実現で
きるようになっている。グラフィクスデータは画面を自
在にスクロールできるなどユーザ操作に応じてインタラ
クティブに表示画像を変化させることができる。このた
め、グラフィクスとMPEG2の自然動画像とを融合さ
せ、それらを合成表示することによってエンターテイメ
ント性の高い新たな映像を実現することが望まれてい
る。
と動画を単に合成してTVに表示しただけでは、満足の
いく映像を得ることはできない。グラフィクスを品質良
くTVに表示するためには、次の2つを考慮する必要が
ある。
ト比は通常1対1であるが、TVのピクセルアスペクト
比は1対1ではなく、横方向と縦方向の比率が異なって
いる。このため、コンピュータのディスプレイモニタで
は円に見えていたものをそのまま、横方向に比べ縦方向
の比率が大きいTV画面に表示すると、縦長の楕円に見
えてしまうという問題が生じる。
タのディスプレイモニタはノンインターレース表示であ
る。ノンインターレース表示用のグラフィクスデータの
輝度帯域および色帯域は、TVで定義されている映像信
号のそれら輝度および色帯域よりも広い。このため、グ
ラフィクスデータをTVにインターレース表示すると、
フリッカと呼ばれるチラツキ現象が発生する。
る問題については、スケーラによってグラフィクスデー
タのアスペクト比を調整することによって解決可能であ
る。また、(2)の信号帯域の違いによりフリッカの発
生は、フィルタ回路によってグラフィクス画面における
垂直方向に連続する幾つかの表示ラインに垂直フィルタ
リング処理を施し、ライン間の平均を実際の表示ライン
として使用することなどによって防止することができ
る。
スデータに対してこれらスケーリングおよび垂直フィル
タリング処理を施す場合には、スケーリングされた複数
ライン分のグラフィクスデータを垂直フィルタ用にバッ
ファリングして保持しておく必要がある。このため、ス
ケーラによってスケーリングされたグラフィクスデータ
をビデオメモリのオフスクリーンエリアに一旦セーブし
ておき、その後、そのスケーリング後のデータをビデオ
メモリから垂直フィルタ回路に再度読み出すといった処
理が必要とされる。
よってビデオメモリが占有され、これによってCPUに
よるグラフィクスデータの書き換え速度が犠牲になると
いう問題が発生する。また、これを防止するために大き
なバンド幅を持つ高価なビデオメモリを使用すること
は、低コストが要求される家庭用の機器用途としては不
適当である。
ものであり、ビデオメモリから読み出されるグラフィク
スデータに対してビデオメモリのオフスクリーンエリア
を用いることなくスケーリング処理および垂直フィルタ
リング処理を効率よく施せるようにし、低コストでかつ
グラフィクスデータをTVに高品質表示することができ
る画像表示制御装置を提供することを目的とする。
ーレース走査用のグラフィクスデータをインターレース
走査の表示装置に表示する画像表示制御装置において、
前記グラフィクスデータが格納されるビデオメモリか
ら、表示対象ラインとこの表示対象ラインに対して垂直
方向に連続する他の表示ラインとを含む複数表示ライン
分のグラフィクスデータを所定データ単位で時分割的に
交互に読み出すグラフィクスデータ読み出し手段と、こ
のグラフィクスデータ読み出し手段によって時分割的に
交互に読み出される前記複数表示ラインのデータに対し
て、ライン毎にそれぞれ水平フィルタリング処理および
ピクセルアスペクト比変換のための水平スケーリング処
理を行う水平フィルタおよびスケーリング手段と、この
水平フィルタおよびスケーリング手段によって前記複数
表示ラインそれぞれの対応するピクセル位置のデータが
水平フィルタリングおよびスケーリングされる度、それ
らデータ単位で前記複数表示ライン間の垂直フィルタリ
ング処理を順次実行して、前記複数表示ライン分のグラ
フィクスデータを1表示ライン分のグラフィクスデータ
に変換する垂直フィルタ手段とを具備し、前記水平方向
のフィルタリングおよびスケーリング処理と前記垂直方
向のフィルタリング処理とをパイプライン方式で実行で
きるようにしたことを特徴とする。
ば、奇数フィールドの表示期間においては、グラフィク
ス画面上の奇数番目の表示対象ラインとそれを挟む2本
の偶数表示ラインのグラフィクスデータがあるデータ単
位で時分割的に交互に読み出されて、水平フィルタおよ
びスケーリング手段に送られる。水平フィルタおよびス
ケーリング手段では、それら時分割的に読み出される3
ラインそれぞれのデータに対して水平方向のみのフィル
タリングおよびスケーリングが順次行われ、輝度および
色などについての信号帯域の低減と、横方向についての
ピクセルアスペクト比の拡大または縮小がなされる。
された同一ピクセル位置のデータが3ライン分揃うと、
それらデータ単位で垂直フィルタリング処理が行われ
る。垂直フィルタリング処理では、対応するピクセル間
の輝度および色などについての平均値が求められ、信号
の帯域が低減される。このようにして、水平フィルタリ
ングおよびスケーリング処理と垂直フィルタリング処理
とがパイプライン的に実行されることにより、ビデオメ
モリから読み出されるグラフィクスデータに対してビデ
オメモリのオフスクリーンエリアを用いることなくスケ
ーリング処理およびフィルタリング処理を効率よく施せ
るようになる。よって、グラフィクスデータをTVに高
品質表示することが可能となる。
クスデータとしては、そのグラフィクスデータのデータ
量を削減するためにインデックスカラーモードを用いる
ことが好ましい。この場合、インデックスカラーモード
のデータは色変換テーブルによってカラーデータに変換
された後、水平フィルタおよびスケーリング手段に送ら
れる。色変換テーブルによる変換処理では、輝度調整が
容易で、且つNTSC方式のTV用映像信号に変換しや
すい、YCrCbフォーマットを用いることが好まし
い。
場合には、水平フィルタおよびスケーリング処理された
1ライン分のデータを保持するラインバッファを設ける
ことが好ましい。これにより、例えば2ライン分のデー
タを時分割的に交互に読み出すだけで3ライン間での垂
直フィルタリング処理を行うことが可能となる。
査用のグラフィクスデータとインターレース走査用の動
画データとを合成してインターレース走査の表示装置に
表示する画像表示制御装置において、前記グラフィクス
データが格納されるビデオメモリから、表示対象ライン
とこの表示対象ラインに対して垂直方向に連続する他の
表示ラインとを含む複数表示ライン分のグラフィクスデ
ータを所定データ単位で時分割的に交互に読み出すグラ
フィクスデータ読み出し手段と、このグラフィクスデー
タ読み出し手段によって時分割的に交互に読み出される
前記複数表示ラインのデータに対して、ライン毎に水平
フィルタリング処理およびピクセルアスペクト比変換の
ための水平スケーリング処理を行う水平フィルタおよび
スケーリング手段と、この水平フィルタおよびスケーリ
ング手段によって前記複数表示ラインそれぞれの対応す
るピクセル位置のデータが水平フィルタリングおよびス
ケーリングされる度、それら水平フィルタリングおよび
スケーリングされた複数表示ラインのデータ単位で垂直
フィルタリング処理を順次実行して、前記複数表示ライ
ン分のグラフィクスデータを1表示ライン分のグラフィ
クスデータに変換する垂直フィルタ手段と、この垂直フ
ィルタ手段による垂直フィルタリング処理により得られ
たグラフィクスデータと前記インターレース走査用の動
画データとをピクセル単位で合成するグラフィクス・動
画合成手段とを具備することを特徴とする。
どによるグラフィクスデータと動画データとのピクセル
単位の合成処理に先立って、水平フィルタリング処理お
よびピクセルアスペクト比変換のための水平スケーリン
グ処理と、フリッカ防止のための垂直フィルタリング処
理とがパイプライン動作で実行される。したがって、T
V表示に適した状態のグラフィクスデータを動画データ
に合成することができ、高品質の合成映像をTVに表示
することが可能となる。
ィルタ特性が変更可能に構成され、ビデオメモリに格納
されたグラフィクスデータに対してフィルタリング処理
を施すフィルタリング手段と、このフィルタリング手段
によってフィルタリングされたグラフィクスデータをT
V用の映像信号に変換してTVに表示する映像信号変換
手段と、前記フィルタリング手段のフィルタリング特性
を変更するための制御情報が設定されるレジスタと、前
記グラフィクスデータを生成するアプリケーションプロ
グラムからのフィルタ特性変更指示に応答して、前記レ
ジスタの制御情報を書き換える手段とを具備し、表示対
象のコンテンツに合わせて動的にフィルタ特性を変更で
きるように構成されていることを特徴とする。
タリング手段のフィルタリング特性がレジスタに対する
制御情報の設定値によって変更されるように構成されて
おり、アプリケーションプログラムからのフィルタ特性
変更指示に応答して、制御情報の書き換えが行われる。
したがって、例えば、文字表示の部分とイメージ表示の
部分とでフィルタ特性を動的に変更することにより、コ
ンテンツに適応した最適なフィルタ特性を自動的に得る
ことが可能となる。
れたグラフィクスデータに対してフィルタリング処理を
施すフィルタリング手段と、このフィルタリング手段に
よってフィルタリングされたグラフィクスデータをTV
用の映像信号に変換してTVに表示する映像信号変換手
段とを有する画像表示制御装置において、前記フィルタ
リング手段を介さずに前記ビデオメモリのグラフィクス
データを前記映像信号変換手段に転送するためのダイレ
クトパスを具備することを特徴とする。
タリング手段を介さずに前記ビデオメモリのグラフィク
スデータを前記映像信号変換手段に転送するためのダイ
レクトパスが設けられており、このダイレクトパスを利
用することにより、フィルタ回路を通した表示と通さな
い表示とに切り替えることができる。したがって、例え
ば、色数の多い静止画などについてはダイレクトパスを
利用して表示することにより、フィルタ回路を用いる場
合よりも高品質表示を行うことができる。
実施形態を説明する。まず、図1を参照して、この発明
の一実施形態に係る画像表示制御装置の基本構成を説明
する。この画像表示制御装置はデジタルビデオプレーヤ
やセットトップボックスとして使用されるものであり、
コンピュータグラフィクス、動画像、およびそれらグラ
フィクスと動画像との合成画像などを家庭用TVに表示
する機能を提供する。この画像表示制御装置には、図示
のように、DVD−ROMドライブ101、MPEG2
デコーダ102、ビデオメモリ(VRAM)103、カ
ラーパレット104a、スケーラ104b、フィルタ1
04c、αブレンディング回路105、NTSCエンコ
ーダ106などが設けられている。
スクからなるDVDメディア100に蓄積された動画デ
ータおよびグラフィクス表示用のアプリケーションプロ
グラムファイルなどを読み出す。アプリケーションプロ
グラムによって生成されるグラフィクスデータは動画デ
ータの背景映像などとして使用されるものであり、この
グラフィクスデータはホームコンピュータのCPUによ
ってビデオメモリ(VRAM)103に書き込まれる。
チャネルまでの副映像(サブピクチャ)、および8チャ
ネルまでの音声(オーディオ)を含ませることができ
る。この場合、これらビデオ、サブピクチャ、およびオ
ーディオはそれぞれMPEG2規格でデジタル圧縮符号
化されて記録されている。MPEG2規格では、MPE
G2で符号化されたデータに、他の符号化データを含ま
せることがことができ、それら符号化データは1本のM
PEG2プログラムストリームとして扱われる。ビデオ
の符号化にはMPEG2を使用し、サブピクチャおよび
オーディオの符号化にはそれぞれランレングス符号化お
よびDOLBY AC3が使用される。この場合でも、
それら符号化されたビデオ、サブピクチャ、およびオー
ディオは、1本のMPEG2プログラムストリームとし
て扱われる。MPEG2規格の符号化処理は可変レート
符号化であり、単位時間当たりに記録/再生する情報量
を異ならせることができる。よって、動きの激しいシー
ンほど、それに対応するフレーム群を構成するMPEG
ストリームの転送レートを高くすることによって、高品
質の動画再生が可能となる。
PEG2プログラムストリームは、MPEG2デコーダ
102に送られる。MPEG2デコーダ102は、MP
EG2プログラムストリームをビデオデータ、サブピク
チャデータ、およびオーディオデータに分離した後、そ
れらをそれぞれデコード処理し同期化して出力する。デ
コードされたビデオデータとサブピクチャデータは合成
された後、YCrCbフォーマットの動画データとして
αブレンディング回路105に送られる。
タとグラフィクスデータとをピクセル単位で合成する。
ピクセル毎の動画データとグラフィクスデータとの合成
の比率は、α値によって決定される。このα値はグラフ
ィクスデータの各ピクセルについてその透過の度合いを
示すパラメタであり、動画データの各ピクセルの透過率
は1−αとなる。したがって、例えば、α=1のピクセ
ルについてはグラフィクスデータが表示され、動画デー
タは表示されない。反対に、α=0のピクセルについて
はグラフィクスデータは表示されず、動画データが表示
される。
ィング回路105によって合成された画像データをNT
SC方式の映像信号に変換して、TV200にインター
レース表示する。
b、およびフィルタ104cは、ビデオメモリ(VRA
M)103に描画されたノンインターレース表示用のグ
ラフィクスデータをインターレース走査のTV200に
高品質表示するために設けられたものであり、αブレン
ディング回路105による合成処理に先だって、グラフ
ィクスデータに対してそのピクセルアスペクト比変換の
ためのスケーリング処理、および輝度および色信号帯域
をTV200用の映像信号に合わせて低減するための垂
直フィルタリング処理を行う。これらカラーパレット1
04a、スケーラ104b、およびフィルタ104cに
よるグラフィクスデータ加工処理は次のように行われ
る。
ては、表示対象のある奇数番目のラインのグラフィクス
データとそれを挟む2本の偶数表示ラインのグラフィク
スデータとを含む3ライン分のグラフィクスデータがあ
るデータ単位でビデオメモリ(VRAM)103から時
分割的に交互に読み出されて、カラーパレット104a
に送られる。ビデオメモリ(VRAM)103にはグラ
フィクスデータはインデックスカラーモードのデータと
して格納されており、カラーパレット104aでは、イ
ンデックスカラーモードのグラフィクスデータが読み出
し順にピクセル単位で動画データと同じYCrCbフォ
ーマットのカラーデータに順次変換される。スケーラ1
04bでは、YCrCbフォーマットに変換された3ラ
インそれぞれのデータに対して、ライン別に所定のピク
セル数単位で水平方向のスケーリング処理が行われる。
これにより、各ラインのデータ毎にピクセルアスペクト
比が横方向に拡大または縮小され、ビデオメモリ(VR
AM)103にグラフィクスデータとして描画された円
は、楕円ではなく、円としてTV200に表示できるよ
うになる。
セル位置のデータが3ライン分揃う度に、それらデータ
単位で垂直フィルタリング処理がフィルタ104cによ
って行われる。垂直フィルタリング処理では、3ライン
それぞれの対応するピクセル間の輝度および色について
の平均値がピクセル毎に求められ、これによりTV表示
用の1ライン分のグラフィクスデータが生成される。こ
れにより、グラフィクスデータの周波数帯域がTV用映
像信号と同程度にまで低減される。また、この垂直フィ
ルタリング処理により、前段のスケーラ104bによっ
てライン毎に個々に行われる水平スケーリング処理によ
って生じたライン間の不連続部分を滑らかにすることが
できる。
イン分のグラフィクスデータを時分割的に交互に読み出
してそれらに対し順次水平スケーリング処理を施し、そ
して水平スケーリングされた同一ピクセル位置のデータ
が複数ライン分揃う度にそれらデータ単位で垂直フィル
タリングを行うことにより、水平スケーリング処理と垂
直フィルタリング処理とがパイプライン的に実行される
ことになる。これにより、ビデオメモリ(VRAM)1
03から読み出されるグラフィクスデータに対してビデ
オメモリ(VRAM)103のオフスクリーンエリアを
用いることなくスケーリング処理および垂直フィルタリ
ング処理を効率よく施せるようになる。よって、特別大
きなメモリバンド幅のビデオメモリ(VRAM)103
を用意しなくとも、グラフィクスデータをTVに高品質
表示することが可能となる。
的な構成例が示されている。この画像表示制御装置は、
前述のDVD−ROMドライブ101を利用した動画再
生や、ゲームソフトやビューアなどを初めとする各種ア
プリケーションプログラムを実行することができる。こ
の画像表示制御装置には、CPU11、ホスト/PCI
ブリッジ12、主メモリ13、OS格納用のマスクRO
M14、I/Oコントロールゲートアレイ15、USB
コネクタ16、コントロールパネルにステータス表示を
行うためのLED17、コントロールパネルを構成する
ための各種ユーザ操作スイッチ18、赤外線通信ポート
19、RS232Cコネクタ20、システムBIOSを
格納するフラッシュROM21、フラッシュメモリカー
ド(SSFDC)用ソケット22、D/Aコンバータ2
3、AC3デコーダ24、およびオーディオミキサ25
に加え、前述のDVD−ROMドライブ101、MPE
G2デコーダ102、ビデオメモリ(VRAM)10
3、およびNTSCエンコーダ106が設けられてい
る。
制御するものであり、主メモリ13にロードされたオペ
レーティングシステムおよび実行対象のアプリケーショ
ンプログラムおよび各種ドライバプログラムを実行す
る。
サバス1とPCIバス2との間でトランザクションを双
方向で変換するためのLSIであり、プロセッサバスイ
ンタフェース121とPCIバスインタフェース123
を備えている。また、ホスト/PCIブリッジ12に
は、CPU11およびそれ以外の他のPCIバスマスタ
から発行されるメモリリード/ライトトランザクション
に従って主メモリ13およびマスクROM14をアクセ
ス制御するメモリコントローラ122が設けられてい
る。
種I/Oデバイスを制御するための1個のLSIであ
り、ここには、図示のように、PCIバス2と内部PC
Iバス2a間をつなぐPCIバスインタフェース15
1、内部PCIバス2aと内部ISAバス2b間をつな
ぐPCI/ISAブリッジ152が設けられている。内
部PCIバス2aには、USBコネクタ16に接続され
る外部キーボードなどの周辺装置を制御するUSBイン
タフェース153と、DVD−ROMドライブ101を
制御するバスマスタIDEコントローラ154と、前述
したグラフィクスデータに対するスケーリングおよびフ
ィルタリング処理、およびグラフィクスと動画データと
のαブレンディングなどを行うディスプレイコントロー
ラ155と、内部PCIバス2aとMPEG2デコーダ
102との間のインターフェース制御を行うMPEGイ
ンタフェース156が接続されている。
デオメモリ(VRAM)103をアクセス制御するメモ
リコントローラ201、CPU11からの指示に従って
転送元と転送先のビットマップ間でさまざまな論理演算
や、ビットマップの拡大/縮小などを行うビットブリッ
ト(Bit Block Transefer)回路2
02、グラフィクス/ビデオミキサ203、PCMオー
ディオコントローラ204が設けられている。グラフィ
クス/ビデオミキサ203は、図1のカラーパレット1
04a、スケーラ104b、フィルタ104c、および
αブレンディング回路105などを含んでいる。PCM
オーディオコントローラ204は、グラフィクスデータ
に付随する効果音などの音声データをPCMオーディオ
データに変換するPCM音源である。
よびグラフィクスデータの流れは次の通りである。すな
わち、グラフィクス表示用のアプリケーションプログラ
ムファイルは、DVD−ROMドライブ101から読み
出されて、主メモリ13にロードされる。そして、その
プログラムの制御の下、CPU11は、動画データの背
景映像などとして使用するグラフィクスデータをビデオ
メモリ(VRAM)103に描画すると共に、音声デー
タをPCMオーディオコントローラ204に転送する。
グラフィクス/ビデオミキサ203は、メモリコントロ
ーラ201を通してビデオメモリ(VRAM)103か
ら表示対象ラインを含む複数ラインのグラフィクスデー
タを時分割的に交互に読み出し、前述した水平スケーリ
ング処理および垂直フィルタリング処理をパイプライン
動作で実行する。PCMオーディオコントローラ204
は、音声データをPCMオーディオデータに変換し、そ
れをD/Aコンバータ23に渡す。
ずに、DVD−ROMドライブ101からMPEG2デ
コーダ102に直接的に転送される。MPEG2デコー
ダ102では、MPEG2プログラムストリームに含ま
れるビデオおよびサブピクチャがそれぞれデコードされ
て、YCrCb422形式のデジタルビデオデータが生
成される。また、MPEG2プログラムストリームに含
まれるオーディオデータについてはそのままMPEG2
デコーダ102からAC3デコーダ24に送られ、そこ
でデコードされる。デコードされたYCrCb422形
式のデジタルビデオデータは、グラフィクス/ビデオミ
キサ203に送られ、グラフィクスデータとα2ブレン
ディングされる。そして、NTSCエンコーダ106に
よってTV用の映像信号に変換された後、TVにインタ
ーレース表示される。また、AC3デコーダ24によっ
てデコードされたオーディオデータは、オーディオミキ
サ25によってPCMオーディオコントローラ204か
らのオーディオデータと合成されて、TVの音声入力ラ
インなどに送られる。
03とその周辺の具体的な回路構成が示されている。グ
ラフィクス/ビデオミキサ203には、図示のように、
カレントバッファ301、ネクストバッファ302、マ
ルチプレクサ303、カラーパレット304、カレント
スケーリング・Hフィルタ305、ネクストスケーリン
グ・Hフィルタ306、ディレイ回路307、YCrC
b444/422変換回路308,309、ビフォアラ
インバッファ310、Vフィルタ311、FIFOバッ
ファ312、およびαブレンディング回路が設けられて
いる。
ッファ302は、メモリコントローラ201によってビ
デオメモリ(VRAM)103から所定データサイズ単
位で時分割で交互に読み出される表示対象ラインのグラ
フィクスデータおよび次ラインのグラフィクスデータを
それぞれ一時的は保持するためのバッファである。例え
ば、ビデオメモリ(VRAM)103に格納されるイン
デックスカラーモードのグラフィクスデータが8ビット
/ピクセルで、且つビデオメモリ(VRAM)103の
データバスが32ビットであれば、表示対象ラインのグ
ラフィクスデータと次ラインのグラフィクスデータとが
それぞれ8ピクセル単位で交互に読み出されることにな
る。
ァ301およびネクストバッファ302を交互に選択
し、選択したバッファに格納されているインデックスカ
ラーモードのグラフィクスデータをピクセル単位でシリ
アルに出力する。このピクセルデータはカラーパレット
304に送られる。
いるように、256個のエントリと、インデックス値と
して入力される8ビットのピクセルデータをデコードし
て256個のエントリの中の1つを選択するアドレスデ
コーダから構成されている。各エントリには、444フ
ォーマットに対応する24ビットのYCrCbデータ
と、8ビットのα値との組があらかじめ設定されてい
る。カラーパレット304から出力される444フォー
マットのYCrCbデータは、カレントスケーリング・
Hフィルタ305またはネクストスケーリング・Hフィ
ルタ306に送られる。また、α値については、ディレ
イ回路307に送られ、そこで、水平スケーリングおよ
び垂直フィルタリング処理の時間だけ遅延された後、F
IFIバッファ312bを介してαブレンディング回路
312に送られる。
およびネクストスケーリング・Hフィルタ306は、そ
れぞれ表示対象ラインおよび次ラインのグラフィクスデ
ータに対する水平フィルタリング・スケーリング処理を
実行するためのものであり、カラーパレット304で4
44フォーマットのYCrCbデータに変換された表示
対象ラインのグラフィクスデータはカレントスケーリン
グ・Hフィルタ305に入力され、またカラーパレット
304で444フォーマットのYCrCbデータに変換
された表示対象ラインのグラフィクスデータはカレント
スケーリング・Hフィルタ306に入力される。
は、連続して入力される表示対象ラインに属する444
フォーマットのYCrCbデータに対して、まず、輝度
および色信号帯域低減のための水平フィルタリング処理
を行い、その後、水平スケーリングのための演算を順次
実行する。この水平フィルタ処理はFIRフィルタを用
いた積和型演算によって実行されるものであり、図5の
回路によって実現される。図5の水平フィルタ回路は3
タップ構成であり、連続する3ピクセル間の積和型演算
を行うために、それぞれ1ピクセル分だけデータを遅延
する2つのディレイ回路511,512と、3つの乗算
器513,514,515と、加算器516とから構成
されている。乗算器513,514,515それぞれの
乗数値は、フィルタ特性制御レジスタ314に設定され
る制御パラメータの値によって決定される。
済んだ表示対象ラインのピクセルはYCrCb444/
422変換回路308に送られ、そこで422フォーマ
ットのYCrCbデータに変換された後、Vフィルタ3
11に入力される。
は、連続して入力される次ラインに属する444フォー
マットのYCrCbデータに対して、まず、輝度および
色信号帯域低減のための水平フィルタリング処理を行
い、その後、水平スケーリングのための演算を順次実行
する。この水平フィルタ処理はFIRフィルタを用いた
積和型演算によって実行されるものであり、図5の回路
によって実現される。水平フィルタリングおよびスケー
リングが済んだ表示対象ラインのピクセルはYCrCb
444/422変換回路309に送られ、そこで422
フォーマットのYCrCbデータに変換される。変換後
のYCrCbデータはVフィルタ311に送られ、また
そのYCrCbデータの中のYデータについては次のス
キャン時における1ライン前のデータとして使用するた
めにビフォアラインバッファ310に蓄積される。
ラインについてそれらの対応するピクセル位置のデータ
が揃う度に、ビフォアラインバッファ310に保持され
ている前ラインの対応するピクセル位置のデータを使っ
た3ライン間での垂直フィルタリング処理を実行する。
この垂直フィルタ処理もFIRフィルタを用いた積和型
演算によって実行されるものであり、図6の回路によっ
て実現される。図6の垂直フィルタ回路は、連続する3
ライン間の積和型演算を行うために、3つの乗算器61
1,612,613と、加算器616とから構成されて
いる。乗算器611,612,613それぞれの乗数値
は、フィルタ特性制御レジスタ314に設定される制御
パラメータの値によって決定される。
に示す。図7は、ラインL3が表示対象ラインである場
合の垂直フィルタリング処理の例であり、ラインL2、
ラインL3、およびラインL4それぞれの先頭ピクセル
から順に、対応するピクセル位置の3ピクセル間での垂
直フィルタリング処理が順次実行される。これにより、
TVの奇数フィールドに表示すべき1ライン分のグラフ
ィクスデータが生成される。次のスキャン時において
は、今度は、ラインL3の次の奇数ライン、つまりライ
ンL5が表示対象ラインとなり、ラインL4、ラインL
5、およびラインL6の3ラインで垂直フィルタリング
が行われる。
ータは、FIFOバッファ312aを介してαブレンデ
ィング回路313に送られ、表示対象ラインの対応する
ピクセル位置のα値にしたがってYCrCb422形式
の動画データと合成される。
U11によってリード・ライト可能なレジスタであり、
ここには前述したように水平および垂直のフィルタ特性
を変更するための制御パラメタが設定される。フィルタ
特性制御レジスタ314に設定された制御パラメタ値
は、水平フィルタ特性を変化させるための信号H−CO
NT、および垂直フィルタ特性を変化させるための信号
V−CONTとして、スケーリング・Hフィルタ30
5,306、およびVフィルタ311にそれぞれ供給さ
れる。これら信号H−CONT,V−CONTにより、
前述のFIRフィルタの乗数値などが変化される。
バッファ312aとの間にはダイレクトパスが設けられ
ており、このダイレクトパスを利用することにより、パ
レット304、スケーリング・Hフィルタ305,30
6、およびVフィルタ311などを経由せずに、FIF
Oバッファ312aおよびαブレンディング回路313
経由で直接的にNTSCエンコーダ106に送ることが
できる。このダイレクトパスは、例えば、ビデオメモリ
103に16ビット/ピクセルなどの色数の多い静止画
像などがCPU11によって描画された場合に利用され
る。このように、インデックスカラーモードを使用する
場合とそれよりも色数の多いデータを利用する場合とで
データ処理の経路を変えることにより、常に最適な表示
品質を得ることができる。経路の選択は、例えば、PC
Iインターフェース155aのレジスタに対する設定値
によりFIFOバッファ312aの入力を切り替えるこ
となどによって行うことができる。
示対象ラインの1ライン前のスケーリング後のグラフィ
クスデータを保持するラインバッファ310を利用する
ことにより、2ライン分のラインを時分割で交互に読み
出すだけで3ライン間での垂直フィルタリングを行うこ
とが可能となる。なお、ここでは、3ライン間で垂直フ
ィルタリングを行う場合を例示したが、5ライン間で垂
直フィルタリングを行うことも可能である。
4を用いてフィルタ特性を動的に変更するためのソフト
ウェア構造が示されている。オペレーティングシステム
には、アプリケーションプログラムからのフィルタ特性
変更指示を受けるためのフィルタ設定ファンクションが
アプリケーションインターフェースとして用意されてお
り、アプリケーションプログラムからフィルタ特性変更
指示が発行されると、それはオペレーティングシステム
からディスプレイドライバに渡される。ディスプレイド
ライバは図3のディスプレイコントローラを制御するプ
ログラムであり、フィルタ特性変更指示に応じて、所定
の制御パラメータをフィルタ特性制御レジスタ314に
設定する。これにより、アプリケーションプログラムが
表示内容、つまりビデオメモリ103に描画する内容に
応じてフィルタ特性変更指示を発行することにより、文
字表示の部分とイメージ表示の部分とでフィルタ特性を
動的に変更することなどができるようになり、コンテン
ツに適応した最適なフィルタ特性を自動的に得ることが
可能となる。
03の第2の構成例が示されている。このグラフィクス
/ビデオミキサ203は、1ライン前のグラフィクスデ
ータを保持するためのラインバッファを使用することな
く、3ライン間での垂直フィルタリングを行う構成であ
り、ビデオメモリ(VRAM)103から時分割で交互
に読み出される3ライン(表示対象ライン、次ライン、
前ライン)にそれぞれ対応する3つのバッファ、すなわ
ちカレントバッファ401、ネクストバッファ402、
およびビフォアバッファ403が設けられている。ま
た、スケーリング・H2フィルタについても、3ライン
それぞれに対応する3つの回路、カレントスケーリング
・Hフィルタ406、ネクストスケーリング・Hフィル
タ407、ビフォアスケーリング・Hフィルタ408が
設けられており、3ラインそれぞれの水平スケーリング
が並行して行われる。
でなく、Cr,Cbデータについてもフィルタ処理を行
うように構成されている。Yデータだけの垂直フィルタ
に比べて、色にじみの少ない高品質表示が可能となる。
ば、ビデオメモリから読み出されるグラフィクスデータ
に対してビデオメモリのオフスクリーンエリアを用いる
ことなくスケーリング処理および垂直フィルタリング処
理を効率よく施せるようになり、グラフィクスデータを
TVに高品質表示することが可能となる。
の動作原理を説明するための図。
構成を示す図。
ラフィクス/ビデオミキサの具体的な構成の一例を示す
ブロック図。
たカラーパレットの構成を示す図。
た水平フィルタ回路の具体的な構成を示す図。
た垂直フィルタ回路の具体的な構成を示す図。
たVフィルタの垂直フィルタリング処理の原理を説明す
るための図。
た水平・垂直フィルタ回路のフィルタ特性を動的に変更
するための仕組みを説明するための図。
ラフィクス/ビデオミキサの他の構成の一例を示すブロ
ック図。
デコーダ、103…ビデオメモリ、104a…カラーパ
レット、104b…水平スケーラ、104c…垂直フィ
ルタ、105…αブレンディング回路、301…カレン
トバッファ、302…ネクストバッファ、303…マル
チプレクサ、304…カラーパレット、305…カレン
トスケーリング・Hフィルタ、306…ネクストスケー
リング・Hフィルタ、307…ディレイ回路、308,
309…YCrCb444/422変換回路、310…
ビフォアラインバッファ、311…Vフィルタ。
Claims (13)
- 【請求項1】 ノンインターレース走査用のグラフィク
スデータをインターレース走査の表示装置に表示する画
像表示制御装置において、 前記グラフィクスデータが格納されるビデオメモリか
ら、表示対象ラインとこの表示対象ラインに対して垂直
方向に連続する他の表示ラインとを含む複数表示ライン
分のグラフィクスデータを所定データ単位で時分割的に
交互に読み出すグラフィクスデータ読み出し手段と、 このグラフィクスデータ読み出し手段によって時分割的
に交互に読み出される前記複数表示ラインのデータに対
して、ライン毎にそれぞれ水平フィルタリング処理およ
びピクセルアスペクト比変換のための水平スケーリング
処理を行う水平フィルタおよびスケーリング手段と、 この水平フィルタおよびスケーリング手段によって前記
複数表示ラインそれぞれの対応するピクセル位置のデー
タが水平フィルタリングおよびスケーリングされる度、
それらデータ単位で前記複数表示ライン間の垂直フィル
タリング処理を順次実行して、前記複数表示ライン分の
グラフィクスデータを1表示ライン分のグラフィクスデ
ータに変換する垂直フィルタ手段とを具備し、 前記水平方向のフィルタリングおよびスケーリング処理
と前記垂直方向のフィルタリング処理とをパイプライン
方式で実行できるようにしたことを特徴とする画像表示
制御装置。 - 【請求項2】 前記グラフィクスデータは前記ビデオメ
モリにインデックスカラーモードのデータとして格納さ
れており、 前記ビデオメモリから時分割的に交互に読み出される前
記複数表示ライン分のインデックスカラーモードのデー
タを順次色変換して出力する色変換テーブルをさらに具
備し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記色変
換テーブルから出力されるカラーデータに対して前記水
平フィルタリングおよびスケーリング処理を行うことを
特徴とする請求項1記載の画像表示制御装置。 - 【請求項3】 前記表示対象ラインの1ライン前の水平
フィルタリングおよびスケーリング処理されたグラフィ
クスデータを保持するためのラインバッファをさらに具
備し、 前記グラフィクスデータ読み出し手段は、 前記表示対象ラインとそれに後続する次ラインの2ライ
ン分のグラフィクスデータを所定データ単位で時分割的
に交互に読み出し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記表示
対象ラインの水平フィルタリング処理およびスケーリン
グ処理を行う第1の水平フィルタおよびスケーリング処
理手段と、この第1の水平フィルタおよびスケーリング
処理手段の処理に並行して、前記次ラインの水平フィル
タおよびスケーリング処理を行う第2の水平フィルタお
よびスケーリング処理手段とを含み、 前記垂直フィルタ手段は、水平フィルタリングおよびス
ケーリングされた表示対象ラインおよび次ラインの2ラ
イン分のグラフィクスデータと前記ラインバッファに格
納されている1ライン前の水平フィルタリングおよびス
ケーリング処理されたグラフィクスデータとを用いて、
前記垂直フィルタリング処理を実行し、 前記水平フィルタリングおよびスケーリングされた次ラ
インのグラフィクスデータは、次の表示対象ラインに対
応する垂直フィルタリング処理において前記1ライン前
の水平フィルタリングおよびスケーリング処理されたグ
ラフィクスデータとして使用されるように、前記ライン
バッファに格納されることを特徴とする請求項1記載の
画像表示制御装置。 - 【請求項4】 前記グラフィクスデータ読み出し手段
は、 前記表示対象ラインとその1つ前のラインと次ラインと
の3ライン分のグラフィクスデータを所定データ単位で
時分割的に交互に読み出し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記表示
対象ラインの水平フィルタリングおよびスケーリング処
理を行う第1の水平フィルタおよびスケーリング処理手
段と、この第1の水平フィルタおよびスケーリング処理
手段の処理に並行して、前記1つ前のラインおよび次ラ
インそれぞれの水平フィルタリングおよびスケーリング
処理を行う第2および第3の水平フィルタおよびスケー
リング処理手段とを含み、 前記垂直フィルタ手段は、水平フィルタリングおよびス
ケーリングされた表示対象ライン、1つ前のラインおよ
び次ラインの3ライン分のグラフィクスデータを用い
て、前記垂直フィルタリング処理を実行することを特徴
とする請求項1記載の画像表示制御装置。 - 【請求項5】 ノンインターレース走査用のグラフィク
スデータとインターレース走査用の動画データとを合成
してインターレース走査の表示装置に表示する画像表示
制御装置において、 前記グラフィクスデータが格納されるビデオメモリか
ら、表示対象ラインとこの表示対象ラインに対して垂直
方向に連続する他の表示ラインとを含む複数表示ライン
分のグラフィクスデータを所定データ単位で時分割的に
交互に読み出すグラフィクスデータ読み出し手段と、 このグラフィクスデータ読み出し手段によって時分割的
に交互に読み出される前記複数表示ラインのデータに対
して、ライン毎に水平フィルタリングおよびピクセルア
スペクト比変換のための水平スケーリング処理を行う水
平フィルタおよびスケーリング手段と、 この水平フィルタおよびスケーリング手段によって前記
複数表示ラインそれぞれの対応するピクセル位置のデー
タが水平フィルタリングおよびスケーリングされる度、
それら水平フィルタリングおよびスケーリングされた複
数表示ラインのデータ単位で垂直フィルタリング処理を
順次実行して、前記複数表示ライン分のグラフィクスデ
ータを1表示ライン分のグラフィクスデータに変換する
垂直フィルタ手段と、 この垂直フィルタ手段による垂直フィルタリング処理に
より得られたグラフィクスデータと前記インターレース
走査用の動画データとをピクセル単位で合成するグラフ
ィクス・動画合成手段とを具備することを特徴とする画
像表示制御装置。 - 【請求項6】 前記グラフィクスデータは前記ビデオメ
モリにインデックスカラーモードのデータとして格納さ
れており、 前記ビデオメモリから時分割的に交互に読み出される前
記複数表示ライン分のインデックスカラーモードのデー
タを順次色変換して前記動画データと同じデータ形式の
カラーデータを出力する色変換テーブルをさらに具備
し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記色変
換テーブルから出力されるカラーデータに対して前記水
平フィルタリングおよび水平スケーリング処理を行うこ
とを特徴とする請求項5記載の画像表示制御装置。 - 【請求項7】 前記色変換テーブルには、前記インデッ
クスカラーモードのデータ値によって指定される複数の
カラーデータ記憶領域が設けられ、各カラーデータ記憶
領域には、カラーデータ、および前記グラフィクスデー
タと前記動画データとのピクセル毎の合成比率を指定す
るパラメタ値が設定されていることを特徴とする請求項
6記載の画像表示制御装置。 - 【請求項8】 前記表示対象ラインの1ライン前の水平
フィルタリングおよびスケーリング処理されたグラフィ
クスデータを保持するためのラインバッファをさらに具
備し、 前記グラフィクスデータ読み出し手段は、 前記表示対象ラインとそれに後続する次ラインの2ライ
ン分のグラフィクスデータを所定データ単位で時分割的
に交互に読み出し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記表示
対象ラインの水平フィルタリングおよびスケーリング処
理を行う第1の水平フィルタおよびスケーリング処理手
段と、この第1の水平フィルタおよびスケーリング処理
手段の処理に並行して、前記次ラインの水平フィルタリ
ングおよびスケーリング処理を行う第2の水平フィルタ
およびスケーリング処理手段とを含み、 前記垂直フィルタ手段は、水平フィルタリングおよびス
ケーリングされた表示対象ラインおよび次ラインの2ラ
イン分のグラフィクスデータと前記ラインバッファに格
納されている1ライン前の水平フィルタリングおよびス
ケーリング処理されたグラフィクスデータとを用いて、
前記垂直フィルタリング処理を実行し、 前記水平フィルタリングおよびスケーリングされた次ラ
インのグラフィクスデータは、次の表示対象ラインに対
応する垂直フィルタリング処理において前記1ライン前
の水平フィルタリングおよびスケーリング処理されたグ
ラフィクスデータとして使用されるように、前記ライン
バッファに格納されることを特徴とする請求項5記載の
画像表示制御装置。 - 【請求項9】 前記グラフィクスデータ読み出し手段
は、 前記表示対象ラインとその1つ前のラインと次ラインと
の3ライン分のグラフィクスデータを所定データ単位で
時分割的に交互に読み出し、 前記水平フィルタおよびスケーリング手段は、前記表示
対象ラインの水平フィルタリングおよびスケーリング処
理を行う第1の水平フィルタおよびスケーリング処理手
段と、この第1の水平フィルタおよびスケーリング処理
手段の処理に並行して、前記1つ前のラインおよび次ラ
インそれぞれの水平フィルタリングおよびスケーリング
処理を行う第2および第3の水平フィルタおよびスケー
リング処理手段とを含み、 前記垂直フィルタ手段は、水平フィルタリングおよびス
ケーリングされた表示対象ライン、1つ前のラインおよ
び次ラインの3ライン分のグラフィクスデータを用い
て、前記垂直フィルタリング処理を実行することを特徴
とする請求項5記載の画像表示制御装置。 - 【請求項10】 ノンインターレース走査用のグラフィ
クスデータとインターレース走査用の動画データとを合
成してインターレース走査の表示装置に表示する画像表
示制御装置において、 インデックスカラーモードのグラフィクスデータが格納
されるビデオメモリと、 このビデオメモリから、表示対象ラインとその1つ前の
ラインと次ラインとの3ライン分のグラフィクスデータ
を所定データ単位で時分割的に交互に読み出すグラフィ
クスデータ読み出し手段と、 前記ビデオメモリから時分割的に交互に読み出される前
記3ライン分のインデックスカラーモードのデータを順
次色変換して前記動画データと同じYCrCbフォーマ
ットのカラーデータを出力する色変換テーブルと、 この色変換テーブルから出力される前記1つ前のライン
のYCrCbフォーマットのカラーデータに対して水平
フィルタリングおよびピクセルアスペクト比変換のため
の水平スケーリング処理を行う第1の水平フィルタおよ
びスケーリング手段と、 前記色変換テーブルから出力される前記表示対象ライン
のYCrCbフォーマットのカラーデータに対して水平
フィルタリングおよびピクセルアスペクト比変換のため
の水平スケーリング処理を行う第2の水平スケーリング
手段と、 前記色変換テーブルから出力される前記次ラインのYC
rCbフォーマットのカラーデータに対して水平フィル
タリングおよびピクセルアスペクト比変換のための水平
スケーリング処理を行う第3の水平スケーリング手段と
これら第1、第2および第3の水平スケーリング手段に
よって水平方向にフィルタリングおよびスケーリングさ
れた前記3ラインそれぞれの対応するピクセル位置のY
CrCbフォーマットのカラーデータ毎に垂直フィルタ
リング処理を順次実行して、前記3ライン分のグラフィ
クスデータを1表示ライン分のグラフィクスデータに変
換する垂直フィルタ手段と、 この垂直フィルタ手段から出力されるグラフィクスデー
タと前記インターレース走査用の動画データとをピクセ
ル単位で合成するグラフィクス・動画合成手段とを具備
することを特徴とする画像表示制御装置。 - 【請求項11】 ノンインターレース走査用のグラフィ
クスデータとインターレース走査用の動画データとを合
成してインターレース走査の表示装置に表示する画像表
示制御装置において、 インデックスカラーモードのグラフィクスデータが格納
されるビデオメモリと、 このビデオメモリから時分割的に交互に読み出される複
数ライン分のインデックスカラーモードのデータを順次
色変換して前記動画データと同じYCrCbフォーマッ
トのカラーデータを出力する色変換テーブルと、 この色変換テーブルで色変換された前記複数ラインそれ
ぞれの対応するピクセル位置のYCrCbフォーマット
のカラーデータ毎に垂直フィルタリング処理を順次実行
して、前記複数ライン分のグラフィクスデータを1表示
ライン分のグラフィクスデータに変換する垂直フィルタ
手段と、 この垂直フィルタ手段から出力されるグラフィクスデー
タと前記インターレース走査用の動画データとをピクセ
ル単位で合成するグラフィクス・動画合成手段とを具備
することを特徴とする画像表示制御装置。 - 【請求項12】 フィルタ特性が変更可能に構成され、
ビデオメモリに格納されたグラフィクスデータに対して
フィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、 このフィルタリング手段によってフィルタリングされた
グラフィクスデータをTV用の映像信号に変換してTV
に表示する映像信号変換手段と、 前記フィルタリング手段のフィルタリング特性を変更す
るための制御情報が設定されるレジスタと、 前記グラフィクスデータを生成するアプリケーションプ
ログラムからのフィルタ特性変更指示に応答して、前記
レジスタの制御情報を書き換える手段とを具備し、 表示対象のコンテンツに合わせて動的にフィルタ特性を
変更できるように構成されていることを特徴とする画像
表示制御装置。 - 【請求項13】 ビデオメモリに格納されたグラフィク
スデータに対してフィルタリング処理を施すフィルタリ
ング手段と、このフィルタリング手段によってフィルタ
リングされたグラフィクスデータをTV用の映像信号に
変換してTVに表示する映像信号変換手段とを有する画
像表示制御装置において、 前記フィルタリング手段を介さずに前記ビデオメモリの
グラフィクスデータを前記映像信号変換手段に転送する
ためのダイレクトパスを具備することを特徴とする画像
表示制御装置。
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JP33854596A JP3742167B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 画像表示制御装置 |
US08/992,916 US5912710A (en) | 1996-12-18 | 1997-12-18 | System and method for controlling a display of graphics data pixels on a video monitor having a different display aspect ratio than the pixel aspect ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33854596A JP3742167B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 画像表示制御装置 |
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