JPS63211075A - 画像処理システム - Google Patents

画像処理システム

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JPS63211075A
JPS63211075A JP62042963A JP4296387A JPS63211075A JP S63211075 A JPS63211075 A JP S63211075A JP 62042963 A JP62042963 A JP 62042963A JP 4296387 A JP4296387 A JP 4296387A JP S63211075 A JPS63211075 A JP S63211075A
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和義 古賀
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、濃淡画像をディスプレイ上に表示する装置に
係り、特に、照明等の影響により、各画素によって明度
が異なる画像を高速にディスプレイ上に表示する装置に
関する。
〔従来技術〕
カラー画像を高速に処理するため、特願昭59−302
78号、「画像メモリのアクセス装置」に開示されてい
るように、フレームメモリのブレーン単位に演算器を設
け、並列に処理する方式が示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、濃淡画像の巾広い演算系について配慮
されておらず、このため、濃淡画像の濃度変換処理を行
なおうとすると、ホストプロセッサ(CP U)で画像
の再計算を行なう必要があり。
リアルタイムで表示を変更できない問題があった。
この問題点を明確化するためのアプリケーションの要求
について1図を泪いて、更に詳細に説明する。
第2図に示すように、左の画像データAは、2次元平面
上に濃淡を持って定義されている。これを右のような直
立体の一面にはりつけるテクスチャマツピング処理を行
って画像Bを構成させた場合、面の後方と前方(又は視
界側からみて後方と手前)では濃度差を生じるようにマ
ツピング(画像変換)しないと、実際の事象のようには
見えない、そこで5例えば前方を濃く、後方を薄くする
この処理を実現するには、例えば、後方にマツピングさ
れる画素については、2次平面上の濃淡画像の各画素の
値を0.6 倍してマツピングを行い、前方については
1.0倍してマツピングを行い、その途中は、(0,6
−1,0)倍の中間の値をとるようにする必要がある。
これによって後方は元の二次元平面上の濃度に比して薄
くなる。
かかる処理での濃度変換は、従来、ホストプロセッサで
行っており、リアルタイム処理は容易でなかった。
本発明の目的は、各濃淡画素の明度情報を表示画面上の
異なる濃淡画像として演算処理によって得るようにした
表示装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、明度情報を線形補間して求める演算装置と、
その演算結果に従って各画素単位に1表示上の濃淡情報
を演算する乗算器等の演算器と。
を持つこととした。
〔作用〕
線形補間の演算装置は、初期の明度値と、−回演算ごと
の差分値を与えることにより、次々と明度値を演算する
0乗算器は、この演算で求めた明度値を元の画像の各画
素単位に乗算する。これによってディスプレイ上に表示
すべき濃淡情報を求めることができる。この濃度情報は
、必要となる画素も含めたものであるため、必要な画素
のみをフレームメモリに書込めば、目的とする画像が得
られる。
〔実施例〕
第3図は1本発明の表示システム何回である。
第1図は本発明の最も特徴となるDDA回路部の実施例
図である。
第3図で、CPUIは、ホットプロセッサであり、表示
制御プロセッサ2に対して、イメージの変換や、図形の
描画をバス5を介して指示する。
表示制御プロセッサ2は、バス5を介して指令された内
容をDDA回路部3が処理できる単位に分割し、バス6
を介してDDA回路部3へ指令する。
DDA回路部3は、各画素毎の濃淡値を計算し、バス7
を介してフレームメモリ(FM)4へ書込む。
FM4の内容は、常にディスプレイに対してリフレッシ
ュ表示される(図示せず)、従って作業者は作成された
画像を常にリアルタイムで見ることができる。
以上の第3図による処理例を、第4図の図形例をもとに
簡単に説明する。
第4図は左側のA図形を右側の8図形に変換する例を示
した。へ図形は2次元図形、8図形は3次元図であり、
A図形を8図形の一つの側面にはりつける処理を行わせ
ることとした。
この処理に際して、先ず、CPUIは、左側のA画像し
、右側のようにB図形上の一部に構成すべくマツピング
処理の指示を行う、この指示がバス5を介して表示制御
プロセッサ2に送られる。
表示制御プロセッサ2は、画像Aをラスタスキャンする
。各ラスク走査線にあっては、第4図の走査線Qで示す
ように、その走査線aの始点(SX 。
SY)を指示し、この始点(SX、SY)に対応するデ
ィスティネーションの座標(DX、DY)を指示し、且
つ明度情報I (0≦工≦1)を指示し、且つ、SX、
DX、DY、Iの次の点との変位ΔSx、ΔX、ΔY、
ΔIを指示する。
ここで、ディスティネーションの座標(DX。
DY)とは、B図形上のA図形座標の対応値、SX、D
X、DY、I(7)次の点とは、走査線Q上での横方向
(X方向)での次のスキャン点(例えば始点を現在のス
キャン点とすれば、その始点の次のスキャン点となる。
一般に、X方向のスキャンピッチは一定である)、ΔS
XがあってΔSYが不要なのは、1つの走査線aにあっ
ては、Y座標の変化がないためであり、DX、DYが存
在するのはB図形上では、走査IIAΩは、直線rとな
り。
この直lir上では、Xのみならず、Yの値も変化する
ためである。また、始点aはalとなり、始点すはbl
となる。更に走査1iAQは、図形上部から図形下部に
一定のY!11変位で変化する。その本数は、事前に決
まっている。
表示制御プロセッサ2は、以上の各データSX。
SY、I、DX、DY、ASX、ΔX、ΔY。
Δ工をDDA回路部3で送る。
DDA回路部3は、これらの各データを元に、直線r上
での座標及び濃度を各画素毎に計算する。
かくして得た座標及び濃度をフレームメモリ4に格納し
1次いで表示すると、第4図のB@形上での一つの側面
にはりつけた状態での図形が得られる。
第1図の実施例を説明する。
DDA31・・・このDDA31は、対称形DDAを使
用した。対称形DDAの機能図を第5図に示す、ある数
値を始点として次々に微小値Δを加算し、各加算値毎に
、その整数部分を次々に出力させる。この出力整数値が
始点から終点に至る変換値となる。第5図はその機能を
示す、小数部分に対して微小値Δを加算して、前回の小
数値に代って埋め込む、各埋め込み毎に、その際の整数
値を出力する。尚、埋込みによって整数部分が更新され
る場合と、更新されない場合とがある。更新される場合
とは、小数部分にΔを加算した結果、1なる整数値が得
られる場合であり、更新されない場合とは、小数部分に
Δを加算しても1なる整数値に達していない場合である
。前者は、キャリー発生であり、後者はキャリー発生し
ない例である。
ここで、始点とは、SX、DX、DY、I(7)多値を
云い、微小値Δとは、ΔSX、ΔX、ΔY。
Δ工の多値を云う、SYについては、1つの任意の走査
線aに関しては、変化なしであり、Δ=0であり、上記
演算は不用である。上記SX、DX。
DY、Iの5つのデータに対して第5図の処理が個別に
行われ、終点へのデータ更新が5つのデータそれぞれに
ついて、個別に行われてゆく。
レジスタ32・・・・・・n個のプレーンレジスタ32
1゜322〜32nより成る。各レジスタ321〜32
nは、それぞれFIFO形のレジスタである。
各レジスタ321〜32nは、それぞれ16ビツト×m
の容量を持つ。
ここで、nとは、一画素を構成するビット数であり、1
6ビツトとは1回に転送されてくるビット数であり1m
とはFIFOとしての個別レジスタの数である。従って
1mはFIFOレジスタとしての容量を決める値である
。nは、4とか8とか16とかをとる例が多い、nの数
が大きい程、階調数は多くとれる。16ビツトの代りに
8ビツトや32ビツトの例もある。
このレジスタ32にはバス6を介して画像データがFI
入入力る。
選択器33・・・・・・n個の選択器331〜33nよ
り成る。この選択器33は、レジスタ32の出力かフレ
ームメモリ(FM)4からの読出しデータかのいずれか
1つを選択する。この選択は、選択信号で行う、この選
択信号は、(sx、sy)のアドレスが、メインメモリ
のアドレスを指示するときはレジスタ32のFO出力を
選択し、(S X。
SY)のアドレスがフレームメモリのアドレスを指示す
るときはフレームメモリの出力(バス7−2を介しての
FM  DATA)を選択する。この選択Ia33の選
択器331〜33nは、レジスタ321〜32 nに対
応する。また、選択81331〜33 nはバス7−2
からのFM  DATA出力の16×nに対応する。
ソースレジスタ34,35・・・・・・それぞれn個の
レジスタ341〜34n、351〜35nより成る。こ
の2つのソースレジスタ34.35は。
32画素用であり、それぞれ16画素のバッファリング
を行う、32画素としたのは、16画素のシフトしたデ
ータを発生させるためである。そこで、先ずレジスタ3
4にデータをラッチし、次にこのデータをレジスタ35
に送ってラッチさせ、レジスタ34には新しいデータを
ラッチさせるとの動作をさせる。
バレルシフター36・・・・・・n個のバレルシフター
361〜36’nより成る。このバレルシブター36は
複数ビットを一度にシフトさせる機能を持つ。
乗算器37・・・・・・16個の乗算器371.〜37
−16より成る。各乗算11371〜37−16の各各
は、一画素に対応している0乗算は、情報夏と各画素デ
ータとの間で行う。
書込みデータバッファ38・・・・・・n個のバッファ
381〜38nより成る。この書込み制御はDXの下位
4ビツトのデコード結果によって行う、このデコードは
、デコーダ70が行う。
演算器39・・・・・・n個の演算1l(ALU)より
成る。
制御回路71・・・・・・DDA制御を行う、第5図に
示した機能中のループ数の指定り、及び開始コマンドC
OMがセットされ、もし、COMがスタートであれば、
L=0になるまでDDA演算を続行させ、もしFM読出
し/書込みであればFMからの読出し又はFMへの書込
みを行う。ここで、FM書込みの条件は、(DYの整数
部分が変化したこと)■ (DYの値がメモリ境界を越
えた、:と)である、更に、DXの値がメモリ境界を越
えたこととは、DXの下位4ビツトから5ビツト目にキ
ャリーが発生したこと、16画素単位がフレームメモリ
の境界時であること、を云う。
ディスティネーションレジスタ(DSTREG) 40
・・・・・・n個のレジスタ401〜40nより成る。
以上の第3図の構成で、構成要素32,33゜34.3
5,36,38,39,40を0枚のプレーン構成とし
たのは9画像が一画素nビットとした場合にそのnビッ
トのプレーンをプレーン単位に共通に処理できるように
したためである。これによって、並列処理される。但し
5乗算器37に関しては、プレーン間のキャリイ伝播を
発生させるため、一画素単位に個別に乗算器を設けた。
第1図の動作を説明する。
バス6を介して与えられた前記パラメータ(SX 。
SY、DX、DY、I、AX、AY、ASX。
Δ工)は、DDA回路31内のレジスタにセットされる
(SX、SY)で始まるラスターがフレームメモリ4上
にある場合は5選択器54によって。
sx、syのアドレスがフレームメモリ4用のアドレス
としてバス7−1を介して出力され、FM4をアクセス
する。FM4からのこのアドレス内からの読出しデータ
は、へスフ−2を介して送られ。
選択器33はこのバス7−2上の読出しデータを選択し
て取込む。
一方、sx、syで始まるラスターがCPUI側のメイ
ンメモリ上にある場合は、バス6を介してFIFOレジ
スタ32にその読出しデータを順次書込み1選択器33
はこのレジスタ32内のデータをFo方式に従って取込
む。
選択器33を介して得たデータは、16画素のデータで
ある。一画素nビット構成であるから、16画素のデー
タとは、16×nビツトのデータとなる。
選択器33で選択したデータはソースレジスタ(SOR
CE  REG)34にラッチされ5次いで、レジスタ
35に送られる。このレジスタ34と35とで、2X1
6Xnビツトの情報をラッチする。
バレルシフタ36は、DDA内のSXレジスタ内の下位
4ビツト(16ビツトバス巾のどの位置にあたるかが示
されている)の内容によって、レジスタ34.35から
受けたデータをシフ1〜する。
その結果が、乗算!a37によって各画素単位に明度情
報のDDA内の格納値Iと乗算される。この乗算結果は
、一度、ライトデータバッファ38に格納される。−回
に16画素分のデータを格納する。
尚、一般にFM4等はワード単位のアドレスであるため
、ソースデータと対応するディスティネーションデータ
との間は、αビット(0≦α≦15.1ワ一ド16ビツ
ト時)のずれを生じている。これを合わせる回路が要素
34,35,36である。即ち、αビットのシフトを行
うのがシフター36であり、αシフトしても1ワードの
データが生成できるようにソースデータを2ワード保持
するのがレジスタ34.35である。
一方、書込むフレームメモリアドレスは、DX。
DYのDDA31の出力50によって与えられるため、
そのアドレスが選択器54によって、 FM4へのアド
レス7−1として出力されてFM4をアクセスし、この
アクセスによって読み出されたデータは、バス7−2を
介してディスティネーションレジスタ40にセットされ
る(16画素分)。
最終的な書込みデータはライトデータバッファ38とデ
ィスティネーションレジスタ40との内容が、演算器3
9によって16画画素時に演算されることによって得ら
れる。この結果は、バス7−2を介してFM4へ書込ま
れる。
以上の演算結果のFM4への書込みに関しては、基本的
にソースデータの書込みパターンはビット境界であるの
に対し、FM4はワード単位のアクセスであるため、そ
のまま書込んでしまうと、元のデータをこわしてしまう
。このため、ディスティネーションの元のデータを読出
すレジスタ40と、書込むべきデータ38との間をマー
ジする処理が必要である。このための演算器が演算器3
9である。
尚、DDA31での処理は、前述したが、数式で示すと
、1回の指令ごとに下記の演算を実行する。
DX←DX+ΔX DY4−DY+ΔY 工←工+Δ丁 5X4−8X+ASX sy・・・一定値 これによって書込むべき次の画素のアドレスや明度情報
、書込まれるべきソース画素のアドレスを画素単位で演
算できる。
本実施例によれば、16画素まで一度に乗算を行うこと
ができるため、ソース画像とディスティネーション画像
のサイズが不変で、且つ明度情報も一定の場合は、16
画素一度に演算を実行することができ、更に高速化も達
成できる。
尚、16画素とは一例であり、8画素、32画素等の扱
いも可能である。
〔発明の効果〕
以上示したように、本発明によれば、濃淡情報を有する
イメージデータを、逐次演算した明度情報によって変換
することができるため、表示ディスプレイ上に照明度で
明度を異なって表示する画像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例図、第2図は従来での図形
変換処理側図、第3図は1本発明の全体構成側図、第4
図は本発明の図形変換処理側図、第5図はDDAでの処
理側図である。 31・・・DDA、36・・・バレルシフター、37・
・・乗算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、濃淡情報を表示する表示装置において、各画素のX
    、Yアドレスを演算する第1の演算手段と、各画素の明
    度情報を逐次演算する第2の演算手段と、該第2の演算
    手段の出力に従つて書込むべき画素の濃淡情報を、元の
    画像の濃淡情報から演算して求める第3の演算手段と、
    該第3の演算手段で求めた濃淡情報を上記第1の演算手
    段で求めたアドレスに従つて書込み格納するフレームメ
    モリと、該フレームメモリの内容を表示する表示部と、
    より成る濃淡情報の明度変換を行う表示装置。 2、上記第3の演算手段は、複数のラスター画素に対し
    て並列に演算実行させるように構成した複数の乗算器よ
    り成る特許請求の範囲第1項記載の表示装置。
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