JPS63167392A - 表示信号処理装置 - 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】 ケ）技術分野 この発明は、ラスタースキャン型モニタに表示を行うグ
ラフィックディスプレイ装置に関する。

特に、カラー表示など、１画素あたりに複数の情報を持
ったディスプレイ装置に関する。

ラスタースキャンというのは、画面を左から右へ走査し
、１段下へ降りてさらに左から右へ走査し、・・・とい
うように画面を走査することである。

画素というのは画像を構成する最小の単位であって、こ
れにひとつの色が対応する。画素が縦横に多数並んで画
面を構成する。

カラー画像の場合、三原色である赤、緑、青によって色
が構成される。これらをどのような比率で合成するか？
という事で、多様な色を作り出すことができる。それぞ
れの原色について、たとえば濃淡についてＳビットの情
報を対応させたとする。つまり、Ｒ％Ｇ、　Ｂのそれぞ
れの原色について、２５段階の濃淡を設定する。

すると、１画素について、３８ビツトの情報により色が
指定できることになる。ｎ＝３ｓとする。

ｎビットのデータにより、ひとつの画素の色を指定でき
る。

画素には、データである色の他に、画素の位置を指定す
るアドレスが対応している。アドレスのビット数は、画
素数による。

０）従来の技術 ラスタースキャン型モニタを用いたディスプレイ装置で
は、特定の周期で画面をリフレッシュするようになって
いる。このため、画面に表示すべき内容をモニタとは別
のメモリに記憶しておく必要がある。

記憶のため、この様な装置では、表示する画面の分解能
に合わせた各画素に対応するメモリを持つている。この
メモリをフレームメモリという。

フレームメモリは、画素ごとの色情報を記憶するもので
ある。

リフレッシュのために、モニタのスキャンのタイミング
シζ合わせ、常時、フレームメモリを読み出して画面に
表示している。

さらにカラー表示を行なうためには、表示する色の数に
合わせて複数のフレームメモリヲ用いる。

ｎ枚のフレームメモリを用いて、これらを同時に読出し
て、Ｒ，Ｇ、　Ｈの濃淡情報としてモニタに出力する必
要がある。

ひとつのフレームメモリは１ビツトのメモリである。ア
ドレスは画素に対応して付けられている。

ｎ枚のフレームメモリの同じアドレスのデータを全て読
み出して、ひとつの画素の色が決定される。

フレームメモリはｎ枚あって、これにより２ｎ種類の色
を表現できる。

ＲｌＧ、　Ｈについて、それぞれＳ枚のフレームメモリ
があるとすると、フレームメモリは、Ｒ工、Ｒ２、・・
・Ｒｓ％　Ｇｏ、Ｇ２、・・・Ｇ８、Ｂ工、Ｂ２、・・
・Ｂ８というように番号付けすることができる。ある画
素のアドレスをＡとすると、全てのフレームメモリのア
ドレスＡのデータを読み出してＲＩＲ２・・・ＧＩＧ２
・・・ＢＩＢ２・・・というように並べると、その画素
の色を指定できることになる。

これはＲ，Ｇ、　Ｂについての濃淡に関するデータであ
る。Ｒ％Ｇ、　Ｂについて２８段階の濃淡情報があるの
である。

この濃淡情報はそれぞれ重みをつけられて、デジタルア
ナログ変換され、実際に画面に清水される色情報となる
。

グラフィックディスプレイ装置は、最低限、フレームメ
モリと、Ｄ／Ａコンバータによって構成される。

これらに加えて、フレームメモリドＤ／Ａコンバータの
間にルックアップテーブルメモリヲ置くことが多い。

ルックアップテーブルメモリは、アドレスが画素に対２
するのではなく、フレームメモリのＧ１・・・Ｂ１・・
・Ｒ１・・・のデータシζなっている。フレームメモリ
の出力をアドレスに入れると、その組合わせＧ１・・・
Ｂｏ・・・Ｒ工・・・に対応する色の情報を出力する。

ルックアップテーブルメモリは２ｎビツトの色情報を、
実際の色に対応させるものである。個々の画素と対応す
るものではない。

ｎ枚のフレームメモリの情報ＧＩＧ２・・・Ｂ１Ｂ２、
・・・Ｒ工・・・は画素あたりｎビットの情報となり、
ルックアップテーブルメモリのアドレスに入る。ルック
アップテーブルメモリは、このアドレスに対応して、さ
きほどの画素にひとつの色をねりあてる。

画素のアドレスに対して色を割当てるのではなく、フレ
ームメモリのデータに対して色を割当てる。異、なる画
素であっても、フレームメモリでの情報が同一であれば
、同じ色を割当てることになる。

ルックアップテーブルメモリが介在することにより、フ
レームメモリが濃淡情報と１対１に対応する、という事
がなくなる。

たとえば、フレームメモリの１枚だけに絵を書いた場合
でも、ルックアップテーブルメモリにょリ、Ｄ／Ａコン
バータの出力可能な色のうち一色を選択する事ができる
。

フレームメモリの１枚だけに絵を書き、他のメモリは空
白であるとする。ルックアップテーブルメモリのアドレ
スは２種類しか指定されない。絵を書いた部分と空白の
部分のアドレスである。絵の部分のアドレスは１種類し
かないので、Ｄ／Ａコンバータで同一色、同一濃淡の色
を常に選択する事になる。

さらに、ルックアップテーブルメモリのデータの設定に
よっては、フレームメモリ間の論理和、論理積などの演
算が可能になる。

従来のグラフィックディスプレイ装置は、この様に、フ
レームメモリ、ルックアップテーブルメモリ、Ｄ／Ａコ
ンバータによって構成されているものが多い。

第３図に従来例の構成を示す。

（つ）発明が解決しようとする問題点 従来のグラフィックディスプレイ装置は、ルックアップ
テーブルメモリにより色の選択を行なっていた。しかし
、フレームメモリと濃淡との一対一の対応がないため、
フレームメモリの１枚１枚は、ルックアップテーブルの
書き換えにより、Ｄ／Ａコンバータから見て対等の位置
に置かれるようになった。

しかし、従来のこの種の装置は、ルックアップテーブル
メモリのアドレスと、フレームメモリの出力データが１
対１に対応している。つまりルックアップテーブルメモ
リから見ると、フレームメモリはアドレスの上位から下
位に向って順に並んでいるという事になる。

したがって各ビットの重みが違い、表示などでフレーム
メモリを選択した場合、選択するフレームメモリに従っ
てルックアップテーブルメモリの内容を書き換える必要
がある。

たとえば、第４図（ａ）のように第５ビツトがＯか１か
によって色Ａ１色Ｂの切換えを行なう２色表示をしてい
たとする。第４図はルックアップテーブルの内容である
。アドレスｏｏｏｏｏに対して色Ａを、１００００　ｋ
ｍ対して色Ｂを対応させている。

ところが、第４ビツトを同じ色で表示させたという場合
、第４図（ｂ）のようにアドレスとメモリ内容の対応を
書きかえる必要がある。すなわちアドレスｏｏｏｏｏ及
び１００００に対しては色Ａが対応する。

アドレス０１０００及び１１０００に対しては色Ｂが対
応するようにする。

このようにルックアップテーブルメモリを書き変えなけ
ればならない。

フレームメモリが複数になり、色についても２色から多
色になると、ルックアップテーブルメモリの内容の書き
換えは一層複雑になる。メモリの管理がソフトウェアの
重い負担になっていた。

（勾構　成 本発明では、新しくアドレス変換回路を設けて、ルック
アップテーブルメモリの書き換えと等価な動作をより簡
単に行なう事ができるようにした。

第１図に本発明の表示信号処理装置の構成を示す。

１画素あたり、ｎビットの情報を持つフレームメモリ１
１がある。フレームメモリのアドレスは画素のアドレス
に対応している。ｎ枚のフレームメモリ１１があって、
同一のアドレスを指定することにより、ひとつの画素に
対するｎビットの色情報を読出す。

フレームメモリ１１のｎビットの出力は、第３図の従来
例のように、直接にルックアップテーブルのアドレスに
入るのではなく、アドレス変換回路１２に入る。このア
ドレス変換回路１２で、ｎビットのデータはルックアッ
プテーブルのｍビットのアドレスに変換される。

ルックアップテーブルはアドレスに対応したｌビットの
色情報を出力する。この色情報はＤ／Ａコンバータ１４
に入り、それぞれＲ％Ｇ、　Ｈのアナログ濃淡量に変換
される。Ｒ％Ｇ１Ｂのアナログ出力はたし合わされて、
ディスプレイの対応する画素に表示される。

アドレス変換回路１２を付加したところが本発明の新規
な点である。これについて第２図によって説明する。

第２図に於て、ｎビット入力、１ビツト出力を持つマル
チプレクサ２１をｍ個並べて設けられている。つまり、
ｎ：１のマルチプレクサｍ個によって、ｎビット人力を
ｍビット出力に変換する。

フレームメモリからの出力は、全てのマルチプレクサの
同一の入力に共通に接続されている。フレームメモリの
ｉ番目のビット信号を、どのマルチプレクサによって出
力するかによって、ｎ対ｍの変換を任意になすことがで
きる。

ここでは図示していないが、マルチプレクサにはそれぞ
れ制御線があって、ｎビットの入力のうち、どれを出力
するか、という事は制御線によって自由に指定する事が
できるのである。制御線を通してのビットの選択は、Ｃ
ＰＵ側から、選択すべきｎビット中１ビットの番号をレ
ジスタに書込み、このレジスタの内容によって選択する
。

ｍ個のマルチプレクサをＸｏ、Ｘ２、・・・、Ｘｍとす
る。

マルチプレクサの出力も同じ記号で表わす事にする。マ
ルチプレクサのｎビットの入力をＤｌ、Ｄ２、・・・、
Ｄ、とする。

アドレス変換回路による（Ｄ）から（Ｘ）の変換を行列
Ｈによって表現する。

である。第４図の（ａＬ　（ｂ）のような変換はｍ二、
＝５であって、ルックアップテーブルメモリを書き換え
ることなく、アドレス変換回路によってのような変換を
行なえばよいという事が分る。

ここで、中は各行、各列に於ていずれかひとつが１であ
るか、全てがＯであるか、という事を示している。

さらに、画像の形状は同一であって色をＲ−Ｇ−Ｂにい
れかえるという場合は、ＨをＨＸｎの行列とじてとすれ
ばよい事になる。

コレラの変換は、フレームメモリの書き換えでハナい。

フレームメモリを書き換えていないから、画像を構成す
るものの形状、輪郭は保存される。

色が変化するだけである。

多様な色をもっているものを、２色、３色にしたいとい
う場合も、アドレス変換回路のマルチプレクサレジスタ
の記憶値を変える事によって容易になされるのである。

上に述べた例はｍ　＝　ｎであるが、ｍとｎはもちろん
異なることもある。

ｍ　ｆ−ｎであれば、アドレス変換回路１２は、単にア
ドレスを変換するというだけでなく、フレームメモリの
ｎビットと、ルックアップテーブルアドレスのｍビット
の、ビット数の相違を克服し、両者を適正に接続する、
という機能をも持つことになる。

色の一対一の変換は、前記行列Ｈに於てｄｅｔ　Ｈ≠０
（４） であれば実現されることである。ｄａｔは行列式を意味
する。

色を増加するということは他の情報が加わらないとでき
ない。しかし色を減少させる事はできる。

ｍＸｎの正方行列Ｈに於て ｄｅｔ　Ｈ＝　Ｏ（５） であれば、色の数が減少しているという事である。

行列式の行列要素の内、独立なものの数をｒａｎｋとい
う。これをｒａｎｋ　Ｈで表わす。ｄｅｔＨ≠０であれ
ばＨのｒａｎｋはｎである。

ｒａｎｋ　Ｈ＝　ｋ　　　　　　　　　　（６）である
とすれば、ｎビットの内、独立な変換はに個しかないの
であるから、アドレス変換後のアドレスは２に種類しか
ない。そうすると、色の種類が２ｎから２ｋに減少した
という事になる。

このように、多色の表示であるものを、より少い色の表
示に変えることもできるのである。

（４）作　用 アドレス変換回路１２をフレームメモリとルックアップ
テーブルメモリ１３の間に入れたことにより、ルックア
ップテーブルのアドレスの最上位Ａ１．ｌ−０から、最
下位ＡＱまでは、フレームメモリの任意のビットに割り
当てられる。

割り当ては、アドレス変換回路１２のマルチプレクサ２
１の制御レジスタの内容を書き変えるだけで実行する事
ができる。

たとえば、第４図（ａ）のように第５ピツトを表示して
いるものから、第４ビツトの表示に変えたい場合、次の
ようにする。ルックアップテーブルメモリ１３のデータ
を変更せずに、ルックアップテーブルアドレスの第５ビ
ツトの入力を、フレームメモリの第４ビツトに変え、ル
ックアップテーブルアドレスの第４ビツトへの入力がそ
の他のビットへとなるように、アドレス変換回路を設定
する。

こうして容易に表示の切換えを実行することができる。

さらに多数のデータを多色で表示している場合、フレー
ムを切換えようとする時に於て、対応しているフレーム
メモリデータと、ルックアップテーブルメモリのアドレ
スをマルチプレクサによって結びつけるだけで実現する
事ができる。

（ロ）実施例 第５図によって実施例を説明する。

グラフィックディスプレイコントローラ１０は、ビデオ
信号の同期タイミングの出力と、フレームメモリ１１の
内容の書換えを行なう。

この例ではフレームメモリ１１を１２枚、つまり１２ビ
ツトとしている。マルチプレクサ１２、ルックアップテ
ーブルメモリ１３ともに１２ビツトで構成している。つ
まりｎ　＝＝　１２、ｍ＝　１２である。

Ｒ，Ｇ、　Ｂの各色の表現に４ビツトずつ使用している
。ｓ　＝＝　４である。Ｄ／Ａコンバータ１４はＲ。

Ｇ、Ｂについて４ビツトのＤ／Ａコンバータであり、モ
ニタ１５へＲＧＢ出力信号を作っている。

グラフィックディスプレイコントローラ１０は、各フレ
ームメモリ１１に対して、アドレスと１２ビツトのデー
タを出力し、フレームメモリ上に表示すべきパターンを
書込む。共通のアドレスを持つ１２枚のフレームメモリ
１１に対し、１画素分の１′ｔ。

ビットのデータを書きこむのである。

ルックアップテーブルメモリ１３には、出力すべき色デ
ータが書かれており、メモリアドレスに従って色データ
が出力される。

ルックアップテーブルメモリ１３からの色の出力は、Ｄ
／Ａコンバータ１４に入力される。この色出力は、グラ
フィックディスプレイコントローラ１０から発したビデ
オ用同期信号と同期をとった後に、アナログ信号として
モニタ１５へ出力される。

さて、本発明の特徴をなすマルチプレクサ２１．２１、
・・・よりなるアドレス変換回路１２は、フレームメモ
リ１１と、ルックアップテーブルメモリ１３の間に置か
れる。これは、マルチプレクサ制御レジスタに書かれた
データに従って、フレームメモリ１１のデータ出力と、
ルックアップテーブルメモリ１３のアドレス入力とを結
びつける。制御レジスタのデータの変更によって、フレ
ームメモリのデータに対応する色を変更することができ
る。

本発明の装置では、フレームメモリ（１２ビツト）の使
用に際し、１２ビツトを全て使って４０９６色表示も可
能である。いっぽうフレームメモリの特定のものだけの
表示も可能である。

マルチプレクサの制御レジスタのデータの切りかえのみ
で、表示しているフレームメモリの切換えを簡単に実行
することができるのである。

（至）効　果 （１）　　本発明によれば、フレームメモリの表示フレ
ームの構成のとり方、切り換えが簡単にできるようにな
る。

（２）　　この結果、上位側のソフトウェアの負担を軽
減することができる。

（３）　　メモリの切換えを多用するアプリケーション
ソフトの開発の際、ルックアップテーブルメモリの管理
を単純にする。

（４）　　ルックアップテーブルメモリを書きかえる必
要がない。

（５）　　ＣＡＤなどの表示すべきデータが多くても、
表示色が少ないという工うな分野で、表示メモリを任意
に切換える場合に、本発明を効果的に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示信号処理装置の構成図。 第２図はアドレス変換回路の例を示す図。 第３図は従来の表示信号処理装置の構成図。 第４図はルックアップテーブルメモリに於て、アドレス
と色を表わすメモリ内容との対応例図。 （ａ）は第５ビツトにより色Ａ、Ｂを区別するもの、（
ｂ）は第４ビツトにより色Ａ１　Ｂを区別するものであ
る。 １０・・・・・・・・・・・・グラフィツブイスプレイ
コントローラ１１・・・・・・・・・・フレームメモリ
１２・・・・・・・・・・・アドレス変換回路１３・・
・・・・・・・・・・ルックアップテーブルメモリ１４
・・・・・・・・・・・・Ｄ／Ａコンバータ１５・・・
・・・・・・・・・モ　ニ　タ２１・・・・・・・・・
・・・マルチプレクサ発明者　　朝夷名巧 小城邦雄 山下和寿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示画面の画素情報を記憶したフレームメモリ１１と、
   該フレームメモリ１１から読出される一画素あたり複数
   ビットの情報を画素ごとに変換するアドレス変換回路１
   ２と、該アドレス回路１２からアドレスを受けて色を表
   わすデータを出力するルックアップテーブルメモリ１３
   と、ルックアップテーブルメモリ１３からのデータを赤
   、青、緑の濃淡情報としてディジタルアナログ変換して
   ラスタスキャン型モニタ１５へ出力するＤ／Ａコンバー
   タ１４からなる表示信号処理装置であって、前記フレー
   ムメモリ１１は、ラスタースキン型モニタ１５のラスタ
   ーに対して連続した画素情報を記憶し、一画素あたり複
   数ビットのデータをモニターのラスタースキャンのタイ
   ミングに合わせて出力し、前記アドレス変換回路１２は
   ルックアップテーブルメモリ１３のアドレスの最上位か
   ら最下位までの各ビットに対して、フレームメモリ１１
   の出力データのうちの一ビットをそれぞれ任意に割り付
   けることとし、参照されたルックアップテーブルメモリ
   １３のデータを色としてＤ／Ａ変換し、モニター１５に
   出力することを特徴とする表示信号処理装置。