JPS58500917A - デジタル画像情報の編集のための方法及び装置 - 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】 本発明はディスプレイシステムに関し、特にディスプレイのためのデジタル画像 情報を編集する方法及び装置ディスプレイのためのデジタルデータを発生するた めの斧＜のシステムが利用できる。そのあるものは、相互通信するビデオデータ 処理サブシステムのためのアドレスを発生するが、その性能はクロックと割込み システムによって支配される。

このようなシステムでは、２つの大きな問題が未解決になっている。隠れ線問題 は、不透明な固体のどの辺がある点から見えるか（そしてどれが見えないか）を 表示のために決定しなけ汎ばならないものである。ディスプレイシステムでは第 １の固形物体が第２の固形物体を覆い、第２の固形物体が第３のものを憧うとい うことか可能であることが望ましい。この問題に対する解決策は一般に複雑で、 多くの処理時間を必要とする。

隠れ線問題の解決に処理時間がかかつてしまうために、ディジタルディスプレイ システムで動画を行うという第２の問題を困難なものにしている。動画の問題は 、隠ｎ線問題と重畳しており、また固形物体の孤犬（ズーミング）、移動、回転 等の別の問題を生じている。これらは動画ディスプレイシステムに必要な特性で あるが、動画問題の現実的な解決方法は与えられていない。

現在可能な方向は、洗練された動画用言語を開発し、ある程度処理の速度を増加 させることである。また動画プロセッサによシ、固形物１本の３次元表面の複雑 な変換を行わせることである。

発明の要旨 これらの問題は、本発明の原理に従い、複数のビデオメモリモジュールの各々が 付随したアービタ回路を含へ画素（ｐｅｌ）データの深さに関連する優先度の最 も高い値を持つ画素データにアクセス権を与えることにより、共通ビデオデータ バスを介しての特定のビデオディスプレイ点のアクセスに関してのモジュール間 の競合を解決する方法によって解決された。

優先度の値は、本発明では固形物体に限られるものではない。高い優先度を持つ 文章画集データが、物体ｌｆ！Ｉｌ素データよりも優先し、さらに後者は背景画 素データよりも優先することがありうる。いいかえ扛ば、たとえばＡＳＰＥＮ　 ５ＴＡＴＩＯＮが鉄道駅の看板に現ｎ１駅の背景に丘状地形がある。アービタに よる選択はビデオメモリからビデオディスプレイ制御器へのデータ伝送と同時に 行われるため、処理時間は必要でない。しかし、データプロセッサ又は別の動画 プロセッサの制御の下で、当菓者に公知の動画言語に従って固形物体の拡大、移 動、及び回転を行うことができる。たとえば列車の貨車は、ビデオディスプレイ 上を動く時に大きくしたシ回転させたシできる。優先度及びディスプレイすべき 物体の深さの程度を変えることもできる。この方法により、隠れ線問題が解決さ れたばかりでなく、動画も可能となった。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理を用いたデジタル画像ディスプレイシステムのブロック図 であシ、 第２図は本発明の原理に従って用いることのできる１つのバスアービタ回路の回 路図であシ、第３図は本発明の原理による隠れ線及び動画問題の解決を図で示す ものであわ、鉄道の列車が山がら駅を通り、橋を渡り、橋の橋桁から列車が見え る様子を示しておシ、第４図は第１図のデジタル画像ディスプレイシステムにお いてビデオデータバスへのアクセスの競合している３つのビデオメモリモジュー ルを示すブロック図である。

詳細な説明 第１図において、本発明の原理を用いたデジタル画像ディスプレイの一般的ブロ ック図が示されている。このデジタル画像ディスプレイシステムはプロセッサバ ス２に対する５両方向アクセス機能を持つデータプロセッサ１を含んでいる。分 離さ扛たタイミング発生器３はバス２で必要なりロック信号を発生する。しかし 場合によっては、タイミング発生機能をプロセッサ１に持たせることもできる。

発生器３は、複数個のビデオメモリモジュールＶＭＩ−Ｖ’ＭＮから成るビデオ メモリ４と、ビデオ制御器６で用いるタイミング信号もビデオバス８に供給する 。

ハス７−１＝’　９Ｄ路Ｂ　Ａ　Ｃ１−Ｂ　Ａ　ＣＮが対応するビデオメモリモ ジュールＶＭＩ−ＶＭＮに付随している。バスアービタ回路は、モジュールＶＭ Ｉ−ＶＭＮで、画素データのバス８へのアクセスが競合することを解決する。

メモリ４からのアクセス権を与えられた画素データは制御器６へ伝送するために バス８上で編集され、制御器はバス８から受信される画素データに応動してビデ オディスプレイ７を動作させる。画素データフレーム列から成る動画においては 、画素情報の完全なフレーム５が相続いて表示される。

第３図は、上記の構成要素の動作と、ディスプレイ３００のデジタル画像すなわ ちフレームの動作的関連を示すものである。ディスプレイの最初の例として、機 関車３０１の表示をとると、この機関車は、機関車の固体表面上の複数の点から なる画素データとして、深さ方向次元に関する第３優先度値とともＫＸ、Ｙの２ 次元座標においてメモリーに蓄えることができる。槁３０２、川３０３、及び丘 状地形３０４の画素データもモジュールＶＭＩ又は他のビデオメモリモジュール に蓄えることができる。画素データの特恵の点を表示する時には、メモリ４がア クセスさｎ、、最高の優先度値を持つ画素データをディスプレイに供給するよう 指令される。この最高のものは橋３０２の手前の桁であシ、これは機関車３０１ ニジ優先し、川３０３あるいは丘袂地形３０４よシ優先する。バスアービタ回路 ＢＡＣＩ−ＢＡＣＮは、バス８へのこのような画素データのアクセスを制御する 。

再び第１図において、プロセッサ１はリードオンリメモリ９及び一時メモリすな わちランダムアクセスメモリ１０を含むマイクーロプロセッサで構成できる。メ モリ９は固形物の表面を扱うだめの複雑な動画データを蓄えることができ、ある いは別のリードオンリメモリを持った別の動画プロセッサ（図示していない）を 用いることもできる。住居に置かれるようなビューデータ又はテレテキスト端末 の場合には、プロセッサ１は出来るだけ小さいのが望ましい。よって、マイクロ プロセッサを仮定し、複雑な動画を必要とする時に別の動画プロセッサ（図示し ていない）を用いるものとする。前述のように、タイミング発生器３の代シに、 プロセッサ１がビデオディスプレイシステムのだめのタイミング信号を発生する こともできる。

プロセッサ１は、キーボード、ライトペン、又は当業者には公知の他のデータ入 力装置から周辺装置インターフェイス１７を介して送られるユーザ入力に応動す る。

プロでツサ１は、メモリ４、発生器３、及び制御器６を修正して動作モードを設 定することもでき、これによって遠隔において端末の動作特性を再′Ｊ＃成でき るという融通性を持たせることができる。

ビューデータ又はテレテキスト端末に応用する時には、プロセッサ１は、テレビ 放送局１４やビューデータサービスの提供者１３のような遠隔あるいは中央のデ ータベースからの入力にも応動する。このような入力は通信インターフェイス１ ２を介して取り込まれる。テレテキストサービスの場合には、放送局１４で提供 される信号がインターフェイス１２で受信される。ビューデータサービス１３の 場合には、データ信号は通信回線１５がらインターフェイス１２で受信さ゛れる 。入出力制御器１１は、ユーザの制御のもとで、種々のデータ入力装置を選択的 にアクセスする。

バス２は２方向の導体群、これを通じてプロセッサ１はメモリ４、発生器３及び 制御器６を制御する。本発明においてはいくつかのバス構造を用いることができ るが、どの構造が選ばれても、バスは、アドレス機能、データ路及び割込み、リ セット、クロック（同期のために用いる）、待合せ（非同期的に用いる）、及び バス要求源を含む制御線を持っている。

発生器３は、バス２及びバス８の両方にタイミング信号を供給する。これは、要 求されたタイミング信号出力を発生するために、プログラム可能論理回路、デジ タル分周器、及びカウンタで構成できる。これらは、前述のように、プロセッサ １に含ませることもできる。バス８の動作のために、多数の異つにタイミング信 号が必要である。水平及び垂直駆動信号はそ扛ぞれ水平及びフィールド速度に従 って与えられる。ドツトクロック信号はシステムのドツト周波数（画素すなわち ｐｅｌの速度）で与えられる。奇／偶フィールド信号は、インターレース方式で 奇又は偶フィールドのいずれが表示されるかを示”す。

合成ブランキング信号は、ビデオが表示中であるか、あるいは垂直又は水平鋸掃 引が行われているかを示す。また、群クロック信号が、メモリから画素データの 新しい群をアクセスすべき時刻を示すために作られる。たとえば、遅いアクセス タイムを持つビデオメモリ内の画素データは、４．８又は１６の画素の群として 直列に与えることができる。一方、並列データ伝送方式も可能でろるが、バス８ のリード数は増加する。

制御器６はバス８からのデジタル画像情報を画素ごとに受信し、必要ならばデジ タル情報をアナログ形式に変換してディスプレイ７に印加する。制御器６はモジ ュール形式で次の３つの要素を含むことができる。１）色マツプ６ａ、２）　デ ィスプレイ７で必要ならばデジタル・アナログ変換器及びサンプル保持回路、３ ）ディスプレイ１にアンテナリードからアクセスする必要があれば、ビデオ符号 器及びＲＦ変調器。

色マツプ６ａはランダムアクセスメモリ日に探紫表を持ち、制御器６に入る画素 データの座標及び優先度値により指定される。たとえば、色データの１０ビツト が画素ごとに編集されると、１０２４選択が可能であり、それらは、赤、緑、及 び青、すなわち三原色の各々について８ビツトから成る。

色マツプ出力は、３つの別々のデジタルアナロル変換器に印加されるが、その各 々は三原色に対応する。当業者に公知の技術に従えば、ＲＧＢ出力は、ディスプ レイ７に直接式れることもでき、最初合成ビデオ信号に変換するか、あるいはア ンテナリードから入力するために特定のＲＦ周波数に変調することもできる。デ ィスプレイ１は、ＣＲＴモニタ又はテレビ受信器か、あるいは液晶やＬＥＤなど 当業者に公知の他の形式のビデオ゛ディスプレイでも良い。

メモリ４はビデ１オメモリモジユールＶＭＩ乃至ＶＭＮから成る。これらのモジ ュールは一般にデジタル化された画素情報から成る画像の形式でプロセッサ１か ら入力を受信する。モジュールＶＭＩ乃至ＶＭＮはデータの再構成を行うまで情 報を蓄え、また画素情報を周期的にバス８から制御器６へ引き渡す。画素のＸ及 びｙ座標及び優先度は色マツプ６ａの特定の色コードを指すのに用いられる。優 先度はディスプレイにおける画素の深さ方向に関連する値である。

バス８は発生器３及びメモリ４を制御器６に接続する。

このバスは、画素情報とビデオ制御器６の色マツプメモリの指定とのためのデー タリード、優先度の値を与えるためのアービタリード、及びビデオタイミング及 び制御を与えるためのタイミングリードから成る。１０２４ケの色選択を与える 実施例では、８画素に対してバスアービタとデータの伝送のための８本のリード （１０ビツトのデータが８本のリードを直列に伝送される）と、タイミング及び 制御のだめの６本のリードとが用いられる。

６本のタイミング及び制御リードは、水平及び垂直駆動信号と種々のクロック信 号を伝送する。

メモリＶＭｌ乃至ＶＭＮの各々は、メモリＶＭＩ−ＶＭＮからバース８への競合 するアクセスを制御するだめのバスアービタ回路ＢＡＣ１−ＢＡＣＮを含んでい る。

第２図はパスアービタ回路を示しておシ、排他的論理和回路２０２において伝送 されるデータ信号と比較するためにある時刻においてバス８上のデータ値を中断 させるだめのインバータ回路２０１を含んでいる。フリップフロップ回路２０４ は最初、バス８がらの５ＴＲＴリード上の群クロックタイミング信号によって駆 動される。回路２０２における比較において、その優先度データ値が低いことが 判断されると、フリップフロップ２ｏ４はデータの伝送を阻止する。シフトレジ スタ２０３はＬ　ＯＡ　Ｄ　ＩＪ−ド」二の群クロック信号に応動して優先度情 報をナントゲート２０５へ送出する。付随するメモリがバス８へのアクセスの競 合に勝てば、シフトレジスタ２０８は画素データもナントゲート２０５を介して 送シ出す。

気３図は表示すべき一連のフレームを表わす画像３００を示している。

列車の貨車３０６のＸ及びｙ座標及び優先度の値は第１のメモリＶＭＩに蓄える ことができる。プロ・セッサ１又は別の動画プロセッサは、その大きさ、位置及 び見かけを変えるように再構成できる。特定の物体の深さ方向の値は、メモリ４ において相互の深さの関係として値が与えられ（その結果はバスアービタのだめ の優先度の値となる。第３図で貨車は、貨車３０６、貨車３０８、又は列車の他 の任意の位置の貨車として現れる。回転及び拡大を行うために、データプロセッ サ１又は別の動画プロセッサのいずれかにおいて、Ｘ、ｙ及び深さ方向の値を扱 うだめの動画処理機能が要求される。

文章３０５のＡＳＰＥＮ　５ＴＡＴＩＯＮ内の各文字には同し優先度の値が与え られる。この優先度は、この文字が現れる鉄道駅名の前を通過する貨車３０６に 与えられる優先度より低い。鉄道駅３０７を構成する点の集シは、メモリを節約 するとともに別の動画プロセッサを必要としないために、同じ優先度を持たせて 蓄えられる。動くことのない鉄道駅は、その鳥観画が変えられなければ、３次元 の１勿体として蓄える必要はない。これに対して、丘状坤形３０４は、その内部 に列車が動画フレーム列として現れるために、列車を隠したり、適切な位置だけ 見せたりできるように、変化のある優先度が割当てられねばならない。

第４図は、ビデオメモリ４０１−４０３においてフレーム３００を構成する一例 を示している。画素データは一般に水平に定食され、次いで一連のフィールドが 走亘されて、フレーム全体が伝送される。丘状地形３０４を含む画素データはメ モリ４０２で与えられる。このメモリは水平走査が駅３０７に達するまでは競合 することなく背景データを提供する。駅に達すると、駅３０７の画素データを蓄 えているメモリ４０３が、バス８へのアクセスに対してメモリ４０２と競合する 。

文章３０５の特定の文字の走査が始まると、対応するデータを蓄えてしるメモリ ４０１も競合を開始する。この時点の走査において、３つのメモリ４０１．４０ ７、及び４０３のすべてがビデオデータバスへのアクセスに関して競合する。

一例として、文章３０５の最初の文字Ａが競合状態にあり、またこれには優先度 データ値０１０が割り当てられ、またビデオデータ値０１１が付随しているもの とする。これらにはメモリ４０１の対応するパスアービタ回路のシフトレジスタ ４０１ａに図示されている。メモリ４０３では、レジスタ４０３ａにおいて駅デ ータ値００１に対し、優先度データ値１１０が付随している。最後に、メモリ４ ０２ではレジスタ４０２ａにおいて丘状地形データ値１００に対して、優先度デ ータ値００１が割当てられている。

その５ＴＡＲＴ及びＬＯＡＤリードに群クロック信号を受信すると、それぞれメ モリ４０１．４ｔ１２及び４０３のシフトレジスタ４０１ａ、４０２ａ及び４０ ３ａＫはデータが入れられる。バス８に現れる優先度データの最初のビットがメ モリ４０１−４０３の初期値によって決め２ られる。

ビデオメモリ４０２は、最初１を出すが、これはメモリ４０１及び４１０３から のデータ値０．！：りも優先度が低い。メモリ４０１及び４０″３からの信号出 力がバス８の状態を決める。メモリ４０２のパスアービタ回路において、バスの 現在の・状態と送出する出力との比較が行われる。その差を判定して、メモリ４ ０２は競合することをやめる。

メモリ４０１及びメモリ４０３はまだ競合状態にある。

シフトレジスタ＜０１１Ｌ及び４０３ａはともに優先度データ値の第２ビツト（ １）をバス８に出力する。これらのデータは等しいため、優先度の・差はなく、 シフトレジスタ４０１ａ及び４０３ａによって第３のビットが出力される。

メモリ４０１及びメモリ４０３はここでそれぞれ０及び１を出力する。この場合 、メモリ４０１の優先度が高く、これがバス８の状態を決定する。メモリ４０３ は、バス８からそこに返された値が、送信した値とは異ることを検出し、バス８ にデータを送信することを中止する。

この後、メモリ４０１は文章文字データを表わすビデオデータ０１１をバス８に 送出する。このビデオデータカ；バス８に直列に出された後、バスεからの５Ｔ ＡＲＴ及びＬＯＡ’Ｄリード上の新しいクロック信号が新しい競合を開始させる 。

第４図においてシステムに付加されたビデオメモリの各々に、ｌニジ、新しい固 形物体のディスプレイのだめの競合が生じる。従って、多数の物体用ビデオメモ リモジュールを用意することが望ましい。

ビデオメモリにプラグ・コネクタを設け、プロセッサバス２及びビデオデータバ ス８にジャックコネクタを設けると、デジタルビデオ、ディスプレイシステムの モジュール構成の融通性が向上する。基本システムとしては、単に背景情報のだ めの１つのビデオメモリと、文章文字発生のだめの第２のメモリを持つことにな る。追加のプロセッサ及びバスアービタ回路を持つメモリモジュールはバス２及 び８へのプラグ及びジャック接続によって加えられる。

ＦＩ６．２ ＦＩ６．４ 制御器６へ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　メモリ（４）及び制御装置（６）を含み、２次元図形ディスプレイのため に該メモリから受信される情報を組立てる視覚ディスプレイ選択装置において、 各々が、表示する個々の物体を集合的に形成する第１の要素と、該図形ディスプ レイ内の対応する離散的位置における該第１の要素の各々の表示の優先度を指定 する第２の要素とを蓄える複数個のモジュール（ＶＭＩ−ＶＭＮ）から該メモリ （４）が成シ、 該モジュールの各々に付随し、同じ座標位置に表示すべき該モジュールの各々に おける該第１の要素間１の競合を、最高の該優先度に従って解決するだめのアー ビタ回路（ＢＡＣＩ−ＢＡＣＮ）を含むこととを特徴とする装置。 ２、請求の範囲第１項に従った視覚ディスプレイ選択製該第１の要素が該図形デ ィスプレイに表われるべき深さに対応することを特徴とする装置。 ３　重畳する物体を２次元スクリーンに表示する方法において、 該スクリーン上の同じ座標位置の使用の競合する複数個の画素を蓄えるステップ と、 画素がディスプレイに現れるべき深さに従って各画素に優先度を割シ当てるステ ップと、 割当てられた最高の優先度を持つ画素を選択するステップと、 選択された値を対応する座標位置にお（・て該図形ディスプレイに印加すτステ ップとからなることを１に二