WO1995014295A1 - Data compressing method, image data memory, and method and device for expanding compressed data - Google Patents

Data compressing method, image data memory, and method and device for expanding compressed data Download PDF

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WO1995014295A1
WO1995014295A1 PCT/JP1994/001957 JP9401957W WO9514295A1 WO 1995014295 A1 WO1995014295 A1 WO 1995014295A1 JP 9401957 W JP9401957 W JP 9401957W WO 9514295 A1 WO9514295 A1 WO 9514295A1
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color
address
image data
storage means
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PCT/JP1994/001957
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Kenji Ishimaru
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Sega Enterprises, Ltd.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/64—Systems for the transmission or the storage of the colour picture signal; Details therefor, e.g. coding or decoding means therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G06T9/005—Statistical coding, e.g. Huffman, run length coding
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/18—Use of a frame buffer in a display terminal, inclusive of the display panel

Definitions

  • the present invention relates to a data compression method for compressing image data including color data, an image data memory for storing the compressed image data, and an image data expansion method and apparatus for expanding the image data.
  • the conventional image data processing device is provided with a force RAM that holds a large amount of color information to be used, and the object data memory that holds the object data holds the address information of the force RAM.
  • Figures 1 2 A to 12 C show memory maps of the object memory and color RAM in the conventional image data processing device.
  • the color RAM (see Fig. 1 2 C) that holds the RGB data of A to H is used for the object data byte map in which each color of A to H is connected by 8 pixels. It is composed of an object data memory (see Fig. 12B) that holds color RAM address information (0 to 7).
  • the color information of the object data held in the object data memory is output.
  • One object of the present invention is to provide a data compression method capable of efficiently compressing image data including color data.
  • Another object of the present invention is to provide an image data memory capable of efficiently compressing and storing image data including color data.
  • Still another object of the present invention is to provide a compressed data decompression method and apparatus capable of decompressing a compressed data at high speed.
  • the address field that holds the address corresponding to the color data of the color information storage means that holds the color information and the color information storage procedure are classified into a predetermined force tegori, It is characterized by compressing into image data having a classification field that holds classification information of a category that includes color data and a run length field that holds a continuous number of color data. As a result, image data including color data can be efficiently compressed.
  • the category for classifying the color information storage means is defined according to the frequency of use of the color information. As a result, frequently used color data can be compressed, and the overall data compression rate can be improved.
  • the image data further has a self-definition indicating whether or not all the pixels of the cell, which is a processing unit at the time of drawing, have the same color.
  • image data including color data can be compressed more efficiently.
  • the image data memory is an address area for holding an address corresponding to color data of a color information storage means for holding color information, and color data when the color information storage means is classified into a predetermined category. It has a classification information area that holds the classification information of the category that includes, and a run-length area that holds the number of consecutive color data, and is characterized in that the image data including the color data is compressed and stored. do. child
  • the number of bits in the address area and the run length area are set so that the image data has a fixed length. 'It is desirable that the total number of bits in the region is a predetermined number of bits. As a result, the compressed image data can be efficiently stored in the memory without waste.
  • image data memory it is desirable to further have a cell area indicating whether or not all the pixels of the cell, which is a processing unit at the time of drawing, have the same color. As a result, image data including color data can be more efficiently compressed and stored.
  • the image data memory has an address field for holding the address of the color information storage means in which the color data is stored and a category field for holding the power information of the color information storage means containing the color data. It has a run-length field that holds a continuous number of color data, and is characterized in that image data including color data is compressed and stored.
  • the classification field is decoded, the category in which the color data is included is determined, and the address field is decoded based on the determined category to generate the address. It is characterized by having one process and a second process of repeatedly supplying the generated address for the number of consecutive run-length fields to access the color information storage means. This makes it possible to expand the compressed data into a bitmap at high speed.
  • the compressed data expansion method described above it is desirable to perform pipeline control by parallel processing the first process and the second process as separate stages. As a result, the compressed data can be decompressed at a higher speed.
  • the compressed data expansion device decorates the classification field, determines the category in which the color data is included, and decodes the address field based on the determined category to obtain the address. It is characterized by having a decoding means for generating and an address supply means for accessing the color information storage means by repeatedly supplying the address generated by the decorating means for several consecutive run-length fields. As a result, the compressed data can be expanded into a bitmap at high speed.
  • the compressed data decompression device at least two sets of color information storage means, decoding means, and stage supply means are provided, and the first process by the decorating means and the second process by the stage supply means are each one. It is desirable to control the pipeline by parallel processing as a stage. As a result, the compressed data can be decompressed at a higher speed.
  • the image data processing apparatus has a color information storage means that classifies and holds color information into a predetermined category, an address area that holds an address of the color information storage means corresponding to the color data, and color data.
  • Data memory and classification area are decoded, the category containing color data is determined, and based on the determined category, the address area is decorated to generate an address, and the decoding means is used to generate the address.
  • Image data including color data read from the color information storage means by the address supply means and the address supply means for accessing the color information storage means by repeatedly supplying the added address for several consecutive times in the run length field are sequentially stored. It is characterized by having a storage means for displaying and a display means for displaying image data expanded in the storage means. As a result, image data including color data can be efficiently stored without wasting memory, compressed image data can be bit-mapped at high speed, and image data can be displayed at high speed. [A brief description of the drawing]
  • FIG. 1A to 1D are explanatory diagrams of a data compression method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a memory map of a color RAM (color information storage means) for holding color information
  • FIG. 1B is a color map.
  • Data format for accessing area A of RAM Figure 1 C is data format for accessing area B of color RAM
  • Figure ID is data format for accessing area C of color RAM.
  • Data format. 2A to 2C are explanatory diagrams of the data compression method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2A is a bit map of the object data
  • FIG. 2 B is a memory map of the object data memory
  • FIG. 2 C is a memory map of color RAM.
  • FIG. 3 is a block diagram of an image processing system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4A and Fig. 4B are diagrams showing specific examples of the project data.
  • Fig. 5 is a diagram showing a concrete example of Object Parame overnight.
  • FIG. 6 is a floater showing the operation of the image processing system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing details of the image data development unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a block diagram showing the details of the decoding section of the image data expansion section shown in Figure 7.
  • FIGS 9A to 9D are explanatory diagrams of the operation of the decoding unit shown in FIG. 8, FIG. 9A is an explanatory diagram of the classification field, and FIG. 9B is an explanatory diagram of the data processing for accessing the area A.
  • Figure, Figure 9 C is an explanatory diagram of the decoding process of the data accessing the area B, and Figure 9 D is an explanatory diagram of the code processing of the data accessing the area C.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a combination of address data selected by the selector shown in FIG.
  • FIG. 1 1 A to 1 1 C are explanatory views of a specific example of the image data expansion process according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 1 1 A is an explanatory diagram of the input / output relationship of the decoding unit
  • FIG. 1 1 B is an explanatory diagram of the input / output relationship of the decoding unit.
  • Fig. 1 1 C is an explanatory diagram of the bit map expansion into the cell buffer.
  • Figures 1 2 A to 1 2 C are explanatory diagrams of conventional data compression methods
  • Figure 1 2 A is a bit map of object data
  • Figure 1 2 B is a memory map of object data memory
  • Figure 1 2 C is.
  • Figure 1 A is the memory map of the color RAM that holds the color information
  • Figure 1 B is the color RA.
  • Figure 1 C is image data data format accessing area B of color RAM
  • Figure 1 D is accessing area C of color RAM. It is a data format of image data.
  • the address c o d e A, c o d e B, and c o d e C contain a classification field that holds the categorization information when the color RAM is categorized into a given category.
  • the color RAM is divided into three areas, area A (8 colors), area B (64 colors), and area C (256 colors), in descending order of frequency of use.
  • Color RA M Holds 328 color information as a whole.
  • Area A stores the color information that is most frequently used and most likely to be continuous on the image, and stores color information that is relatively frequently used and is relatively likely to be continuous on the image in area B. However, other infrequently used color information is stored in area C.
  • Figure 1B shows the data format of the image data that accesses the color RAM area A.
  • This image data consists of a 4-bit address field c 0 d e A, a 5-bit run-length field R L, and a 1-bit self-definition Ke e l 1 car.
  • the top 1 bit of the 4-bit address field c 0 d e A is shared with the classification field.
  • the image data in Fig. 1B shows that the color information in the area A of the color R AM specified by the address field c 0 d e A is continuous by the number of pixels specified by the run length field RL. As a result, the color of region A can be expressed by one image data up to the case where the same color continues for 32 pixels.
  • Figure 1 shows the data format of the image data that accesses the color RAM area B. Shown in C.
  • This image data consists of an 8-bit address field c 0 de B and a 2-bit run-length field RL. The top two bits of the address field c 0 de B are shared with the classification field.
  • the image display in Figure 1C shows that the color information in the color RAM area B specified by the address field c 0 de B is continuous for the number of pixels specified by the run length field RL. .. As a result, the color of region B can be expressed by one image data up to the case where the same color continues for 4 pixels.
  • Figure 1D shows the data format of the image data that accesses the color RAM area C.
  • This image data consists of a 10-bit address field c 0 d e C.
  • the top two bits of the address field code C are shared with the classification field.
  • the image data in Figure 1D shows that only one pixel is specified for the color information in the color-RAM area C specified by the address field code C. As you can see, the image data in Figure 1D does not have a run-length field, so only one pixel can be represented by a single image data. However, since the color in area C of the color RAM is used infrequently and appears in succession infrequently, it does not significantly affect the overall compression ratio.
  • Figure 2 A shows the object data night bit map
  • Figure 2 B shows the object data night memory memory map
  • Figure 2 C shows the color RAM memory map.
  • the block data in which each color of A to H is continuous by 8 pixels shown in the bit map of Fig. 2A can be expressed by the compressed data r0 to r7 shown in Fig. 2B.
  • Fig. 2C it is assumed that each color of A to H belongs to the area A of the color RAM.
  • the compressed data r 0 to r 7 are composed of color RAM address information and run length information of each color.
  • the color A stored at the address 0 of the color RAM is It shows that it is continuous for 8 pixels.
  • the compressed data r 1 shows that the color B stored in the address 1 of the color RAM is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 2 shows that the color C stored in the color RAM address 2 is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 3 shows that the color D stored at the address 3 of the color RAM is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 4 shows that the color E stored in the addressless 4 of the color RAM is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 5 shows that the color F stored in the color RAM address 5 is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 6 shows that the color G stored in the color RAM address 6 is 8 pixels in a row.
  • the compressed data r 7 shows that the color H stored in the color RAM address 7 is 8 pixels in a row.
  • the object data in Fig. 2B can be obtained in Fig. 2A by accessing the RGB data in A to H of the power RAM eight times in succession. Expand to bit map. As a result, the project data can be expressed with a storage capacity that is one-eighth less than that of the conventional example.
  • the classification field is shared with the address fields c 0 d eA, cod eB, and code C, and the longer run length field RL and cell field ce 1 1 are used for frequently used colors. Since it is provided, the image data including the color data can be efficiently compressed.
  • the image data decompression device of this embodiment bit-maps decompresses the image data compressed by the above-mentioned data compression method.
  • CPU10 is a processing unit that controls the processing of this image processing system.
  • the CPU 10 is connected to the ROM 1 1 and RAMI 2 used in the system via the CPU address bus B 10 and the CPU data bus B 1 1.
  • the processing program of this image processing system is stored in ROM1 1.
  • RAMI 2 temporarily stores data required for system processing as needed. Will be done.
  • the frame buffer control unit 13 is connected to the CPU address pass B 10 and the CPU data bus B 1 1.
  • the frame buffer control unit 13 sends the request command of the object data to the image data expansion unit 14 according to the command from the CPU 10, receives the RGB data corresponding to the request command from the image data expansion unit 14, and receives the request command. Write to framebuffer 17.
  • the image data expansion unit 14 is connected to the frame buffer control unit 13 via the library parameter transfer bus B 12 and the RGB data transfer bus B 13.
  • the object data memory 15 is connected to the image data expansion unit 14 via the address bus B 14 and the data bus B 15.
  • the compressed object data is stored in the object data memory 15.
  • the image data expansion unit 14 expands the object data stored in the object data memory 15 in response to a request instruction from the frame buffer control unit 13, and writes RGB data to the cell buffer 16.
  • the frame buffer control unit 13 reads RGB data for one cell from the cell buffer 16 and writes it at a predetermined position in the frame buffer 17.
  • the cell buffer 16 is a memory for storing image data for one cell.
  • a cell buffer 16 for two cells is provided. While the image data expansion unit 1'4 is writing RGB data to one cell buffer 16, the frame buffer control unit 13 forces the other cell buffer 16 to output RGB data for one cell. Is read.
  • the frame buffer 17 is connected to the frame buffer control unit 13 via the address bus B 16 and the data bus B 17.
  • the frame buffer control unit 13 writes the RGB data for one cell read from the cell buffer 16 to a predetermined position in the frame buffer 17.
  • the D ZA conversion unit 18 is connected to the frame buffer control unit 13 via the RGB data bus B 18.
  • a display 19 is connected to the DZA converter 18 via an analog RGB database B 19.
  • the frame buffer system 13 reads the image data for one frame from the frame buffer 17 and reads it. The image is displayed by sending it to the display 1 9 via the D ZA converter 1 8.
  • the frame buffer 17 is a memory for storing image data for one screen.
  • a frame buffer 1 7 for 2 screens is provided. While reading the image data of one frame buffer 1 7 and displaying it on the display 1 9, the frame buffer control unit 1 3 writes the image data of the next screen to the other frame buffer 1 7.
  • the converter 1 8 converts the digital RGB data read from the frame buffer 1 7 into analog RGB data and outputs it to the display 1 9.
  • Display 1 9 displays analog RGB data.
  • FIG. 4A A concrete example of object data is shown in Fig. 4A.
  • This object data is composed of 48 bits in height and 64 bits in width.
  • Obvious data is divided into areas of 16 bits vertically and horizontally. This area is called a cell.
  • cell numbers As shown in Fig. 4B are assigned.
  • Figure 5 shows a specific example of the object parameters.
  • the object parameter is a parameter for expanding the project data.
  • the image data expansion unit 1 4 expands the object data stored in the object data memory 1 5 according to the instruction of this object parameter.
  • the object parameter P 1 is a color number, which indicates the color specification of the object.
  • the object parameter P 2 is the object address and indicates the storage address in the object data memory 15.
  • the Object Parame Overnight P 3 consists of four parameters, O T, R F, V F, and R F.
  • the parameter O T indicates whether or not to make the occupation translucent.
  • Ha ° metric R F has an obscure 90. Instruct whether to rotate.
  • the parameter V F indicates whether or not to flip the object up and down.
  • the parameters H and F indicate whether or not to flip the object left and right.
  • the object parameter P 4 consists of two parameters, V—C e 1 1 and H— C e 1 1.
  • the parameter V—C e 1 1 is the vertical setting of the objek. Indicate the number.
  • the parameter H—C e 1 1 indicates the number of cells in the left-right direction of the project.
  • the object parameter P 5 consists of two parameters, V—Z 0 om C enter and H—Z o om C enter. No, 0 Lame Ichiyo V—Z o om
  • C e n t e r, H—Z o om C e n t e r indicates the center position when the object is scaled up or down.
  • the object parameter P 6 consists of two parameters, V—Z 0 om Ratio and H—Z o om Ratio. No, 0 Lame Ichiyo V—Z o om Ratio and H—Z o om Ratio indicate the scaling ratio when scaling the obsequel.
  • the object parameter P 7 consists of two parameters, D i s p. V — P o s. D i s p. H — P o s. Specifies the display position in the frame buffer 1 7 where the object is displayed.
  • CPU 10 transfers the project parameters shown in Fig. 5 to the frame buffer control unit 1 3 (Tep S 10).
  • the frame buffer control unit 1 3 transfers the information address to the image data expansion unit 14 (step S 1 1). This specifies the object to be expanded.
  • the image data of this object is expanded in the frame buffer 17.
  • the cell number corresponding to the image area of the frame buffer required by the frame buffer control unit 1 3 is transferred to the image data expansion unit 14 (step S 1 2). This specifies the cell to be expanded.
  • the image data expansion unit 14 reads the compressed data of the specified cell number from the project data memory 15 and expands the compressed data as RGB data.
  • the expanded data is written to cell buffer 1 6 (step S 1 3).
  • the frame buffer control unit 1 3 inputs RGB data from the cell buffer 1 6. Read, transform according to the instructions of parameters P 3, P 5, P 6, P 7 in the project parameter and write to framebuffer 17 (step S 14). Next, it is determined whether or not all the processing of the cell numbers required by the frame buffer control unit 1 3 has been completed (step S1 5). If any processing remains, return to step S 1 and 2 and repeat the same processing. When all are completed, the data expansion process is terminated.
  • FIG. 7 is a block diagram of the image data expansion unit 14 in the image data expansion device.
  • the image data expansion unit 14 includes a data buffer 20 that holds the object data from the object data memory 15 and a decoding unit 22 that decodes the object small data, and the first color RAM 23 and the second color that store the color information. It consists of R AM 24.
  • the bitmap of the cell expanded by the image data expansion unit 14 is written to the cell buffer 16.
  • FIG. 8 is a detailed configuration diagram of the decoding unit 22 in the image data development unit 14.
  • the decoding unit 22 decodes the classification field of the compressed data and generates an address based on the address fields code A, code B, and code C determined according to the decoding result.
  • 1st decoder 3 1 and 2nd decoder 32 It has address supply means 33, 34, 35, 36, 3, 38 to access the color RAMs 23 and 24 by repeatedly supplying the generated address for several consecutive run-length field RLs.
  • the image data expansion apparatus of this embodiment has a parallel configuration in which two sets of color RAM, a decoder, and an address supply means are provided.
  • the address supply means stores the order of the compressed image data given to the first decoder 31 and the second decoder 32, and supplies an address for accessing the first color RAM 23 and the second color RAM 24. do.
  • the address supply means are the light signal generator 3 3 and the 1st latch 3 4 that holds two 10 bit data, the selected signal generator 3 7 and the 10 bit data. It consists of a second latch 3 5 that holds two signals, a third latch 3 6 that holds one 10-bit data, and a selector 3 8.
  • the data expansion device of this embodiment has the following (1) to (3) as each processing stage, and operates by pipeline control in which each processing stage is synchronized with the clock.
  • the selection signal s e 1 is generated based on the control signal c 0 n, and the 10 bit data of one of the 2nd latch 3 5 is latched to the 3rd latch 3 6. Also, based on the selection signal se 1, select two data from the two data of the second latch 3 5 and the data of the third latch 3 6 and set them as CAD cad 0 and cad 1 of the first color RAM 2 3 And access the 2nd color RAM 2 4 and expand the bit map to the cell buffer 1 6.
  • the first decoder 3 1 and the second decoder 3 2 take in two compressed data from the data buffer 20 and output the addresses d a d 0 and d a d 1, and the run length information R L 0 and R L 1.
  • the image data accesses area B. It is judged to be a format. As shown in Fig. 9 C, the data obtained by taking the logical product of c 0 de B (8 bits) and the negation of 80 h (7 F h) and adding the offset value "8 h" is added to 10 bits. Output as address data. Also, the 2-bit data of the run-length field RL is cut out as it is and output as run-length information.
  • the image data is judged to be the data format that accesses the area C.
  • the data obtained by taking the logical product of code C (10 bits) and the negation of 300 h (0 FF h) and adding the offset value "48 h" is 1 0.
  • "0" is output as run length information.
  • the address d a d 0 and d a d 1 generated in this way are latched by the first latch 3 4, and the run length information R L 0 and R L 1 are supplied to the way signal generator 3 3.
  • the wait signal generator 3 3 generates a wait signal wait and a control signal c 0 n based on the run length information RL 0 and RL 1 from the first decoder 3 1 and the second decoder 3 2. do. At this time, the contents of the first latch 3 4 are latched to the second latch 3 5.
  • the run length of the captured compressed data is not "0"
  • the run length will be expanded when a new compression signal is input to the 1st decoder 3 1 and the 2nd decoder 3 2 in the next block. Since it cannot be done, the wait signal wait is output until the expansion is completed, and the processing of the data buffer 20, the 1st decoder 31 and the 2nd recorder 3 2 is stopped.
  • a control signal c 0 n that determines the combination of how to output the address of the two colors R A M 2 3 and 24 is generated.
  • the control signal c 0 n the signal indicating whether the data of the current address dad 0 or dad 1 is expanded and the data of the address dad 1 for the previously captured compressed data remain without being output. Contains a signal indicating the presence or absence of data.
  • two color R AM 2 3 and 2 4 addresses are output. Therefore, for example, if the run length of the previously captured compressed data is "2", the output address will be 3 times, and after 2 times are output, 1 time will remain without being output, and this 1 time will be output. This is because it is necessary to output with the address for the compression data to be captured next.
  • the selection signal generation unit 37 generates a selection signal s e ⁇ based on the control signal c 0 n.
  • the 10 bit data (ads data d a d 1) of one of the 2nd latch 35 is latched to the 3rd latch 36.
  • selector 3 8 two CADs are selected from the two data of the second latch 35 and the data of the third latch 36 based on the selection signal se], and the first color RAM 23 and the second color are selected.
  • Figure 10 summarizes the combinations of address data selected by selector 38.
  • the CAD data generated from the previous compressed data dad 1 output, and the color RAM CAD is output.
  • Outputs CAD data dad 0 output L 0 of the second lattice 3 5) as cad 1.
  • Figure 1 1 A shows the compressed data input to the decorating section 22 and the decoded section 22. Shows the relationship with the output color RAM address.
  • Figure 1 1B shows the relationship between the color RAM address input to the color RAMs 23 and 24 and the pixel data output from the color RAMs 23 and 24.
  • Figure 1 1C shows the state of the bit map expansion to the cell buffer 16.
  • code O to code 7 are compressed data
  • a 0 to A 7 are color RAM addresses
  • P 0 to P 7 are pixel display data.
  • compressed data code 0 has a run length of 4
  • c 0 de 1 has a run length of 3
  • c 0 de 2 has a run length of 0
  • code 3 has a run length of 0
  • code 4 has a run length of 2.
  • Code 5 has a run length of 0,
  • code 6 has a run length of 7, and code 7 has a run length of 1.
  • the compressed day (Co de 0, Co del, Co de 2, ...) has the color RAM address (A0, A0, A0, A 0, A0) by the decoding unit 22. , Al, Al, .
  • color information from color R AM 23, 24 when accessed with the decoded color RAM address (A 0, A 0, A0, A0, A0, Al, Al, ...) (P0, P0, P 0, P0, P0, P l, P l, ...) is output
  • Fig. 1 1 C the color information output from the color RAMs 23 and 24 (P 0).
  • P0, P 0, P 0, P 0, P 0, P l, P l, ⁇ ) are expanded in cell buffer 16 by 2 pixels.
  • the compressed image data is obtained by forming a parallel configuration in which two sets of color RAM, a decoder, and an address supply means are provided, and operating each component by pipeline control. Can be expanded to a bitmap at high speed.
  • the color RAM is classified into three areas, but if it is two or more, it may be classified into any number as needed.
  • the format of the compressed data has an address field, a classification field, and a run-length field, the specific example shown in the above embodiment can be used. Not limited to other formats.
  • the decoding unit is not limited to the specific configuration shown in the above embodiment as long as it decodes the compressed data and outputs the color RAM address.
  • the present invention is suitable for a data compression method for efficiently compressing image data including color data. Further, the present invention is suitable for a compression data expansion method and apparatus for developing a bitmap of compressed data at high speed. In particular, it is effective to use it in an image processing system of a game device that handles color image data.

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Description

明 細 書
[発明の名称]
データ圧縮方法、 画像データメモリ並びに圧縮データ展開方法及び装置 [技術分野]
本発明は色データを含む画像データを圧縮するデータ圧縮方法、 その圧縮され た画像データが格納された画像デ一タメモリ、 並びにその画像デー夕を展開する 画像データ展開方法及び装置に関する。
[背景技術]
従来の画像データ処理装置では、 使用する多数の色情報を保持する力ラ一 R A Mを具備し、 オブジェク トデータを保持するォブジェク トデータメモリには、 力 ラー R AMのァドレス情報が保持されている。
図 1 2 A乃至図 1 2 Cは、 従来の画像データ処理装置におけるォブジェク トデ 一夕メモリ及びカラ一 R A Mのメモリマップを示す。 図 1 2 Aのように、 A〜H の各色が 8ピクセルずつ ¾続するォブジヱク トデータのビッ 卜マップに対して、 A〜Hの R G Bデータを保持するカラー R A M (図 1 2 C参照） と、 カラー R A Mのァドレス情報 （0〜7 ) を保持したオブジェクトデータメモリ （図 1 2 B参 照） とによって構成されている。
図 1 2 Bに示すォブジヱクトデ一タメモリに保持されたアドレスにより、 図 1 2 Bに示すカラ一 R A Mをアクセスすることにより、 ォブジヱクトデータメモリ に保持されたォブジェク トデータの色情報を出力する。
しかしながら、 このような従来の画像データ処理装置では、 オブジェク トデー タメモリとしてビッ トマップ上のピクセル数と同じ数分の容量を有する大容量の メモリが必要となり、 装置の小形化、 低コスト化が図れないという問題があった 本発明のひとつの目的は、 色データを含む画像データを効率よく圧縮すること ができるデータ圧縮方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、 色デ一タを含む画像デ一タを効率よく圧縮して記憶する ことができる画像データメモリを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、 圧縮デ一夕を高速にビッ トマップ展開することがで きる圧縮データ展開方法及び装置を提供することにある。
[発明の開示]
本発明の一態様によるデータ圧縮方法は、 色情報を保持する色情報記憶手段の 、 色データに相当するアドレスを保持するアドレスフィールドと、 色情報記憶手 段を所定の力テゴリに分類したとき、 色デー夕が含まれるカテゴリの分類情報を 保持する分類フィ一ルドと、 色データが連続する数を保持するランレングスフィ 一ルドとを有する画像データに圧縮することを特徴とする。 これにより、 色デー 夕を含む画像データを効率よく圧縮することができる。
上述したデータ圧縮方法において、 アドレスフィールドのビッ ト数が多い場合 には、 ランレングスフィールドのビッ ト数を少なく して、 画像データを固定長に することが望ましい。 これにより、 圧縮された画像データをメモリに無駄なく効 率的に格納することができる。
上述したデータ圧縮方法において、 色情報記憶手段を分類するカテゴリは、 色 情報の使用頻度に応じて定められていることが望ましい。 これにより、 使用頻度 の高い色データを圧縮できるので、 全体のデータ圧縮率を向上させることができ る。
上述したデータ圧縮方法において、 画像データは、 描画時の処理単位であるセ ルの全画素が同一色であるか否かを示すセルフィ一ルドを更に有することが望ま しい。 これにより、 色データを含む画像データを更に効率よく圧縮することがで さる。
本発明の一態様による画像データメモリは、 色情報を保持する色情報記憶手段 の、 色データに相当するアドレスを保持するアドレス領域と、 色情報記憶手段を 所定のカテゴリに分類したとき、 色データが含まれるカテゴリの分類情報を保持 する分類情報領域と、 色データが連続する数を保持するランレングス領域とを有 し、 色データを含む画像データが圧縮して記憶されていることを特徴とする。 こ
― o ― れにより、 色データを含む画像データを効率よく圧縮して記憶することができる 上述した画像デ一タメモリにおいて、 画像データが固定長になるように、 アド レス領域のビッ ト数と、 ランレングス領 '域のビッ ト数の合計が所定のビッ ト数で あることが望ましい。 これにより、 圧縮された画像データをメモリに無駄なく効 率的に格納することができる。
上述した画像データメモリにおいて、 描画時の処理単位であるセルの全画素が 同一色であるか否かを示すセル領域を更に有することが望ましい。 これにより、 色データを含む画像デ一タを更に効率よく圧縮して格納することができる。
本発明の他の態様による画像データメモリは、 色データが格納されている色情 報記憶手段のァドレスを保持するァドレスフィールドと、 色データが含まれる色 情報記憶手段の力テゴリ情報を保持するカテゴリフィールドと、 色データが連続 する数を保持するランレングスフィールドとを有し、 色データを含む画像データ が圧縮して記憶されていることを特徴とする。
本発明の一態様による圧縮データ展開方法は、 分類フィ一ルドをデコードし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決定されたカテゴリに基づいて、 ァドレ スフィールドをデコードしてァドレスを生成する第 1の処理と、 生成されたァド レスをランレングスフィールドの連続数分繰り返し供給して、 色情報記憶手段を アクセスする第 2の処理とを有することを特徴とする。 これにより、 圧縮データ を高速にビッ トマップ展開することができる。
上述した圧縮データ展開方法において、 第 1の処理と第 2の処理をそれぞれひ とつのステージとして平行処理してパイプライン制御することが望ましい。 これ により、 圧縮データを更に高速で展開することができる。
本発明の一態様による圧縮データ展開装置は、 分類フィ一ルドをデコ一ドし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決定されたカテゴリに基づいて、 ァドレ スフィ一ルドをデコードしてァドレスを生成するデコード手段と、 デコ一ド手段 により生成されたァドレスをランレングスフィールドの連続数分繰り返し供給し て、 色情報記憶手段をアクセスするァドレス供給手段とを有することを特徴とす る。 これにより、 圧縮データを高速にビッ トマップ展開することができる。 上述した圧縮データ展開装置において、 色情報記憶手段、 デコード手段、 及び ァドレス供給手段を少なくとも 2組以上設け、 デコ一ド手段による第 1の処理と ァドレス供給手段による第 2の処理とをそれぞれひとつのステージとして平行処 理してパイプライン制御することが望ましい。 これにより、 圧縮データを更に高 速で展開することができる。
本発明の一態様による画像データ処理装置は、 色情報を所定のカテゴリに分類 して保持する色情報記憶手段と、 色データに相当する色情報記憶手段のァドレス を保持するァドレス領域と、 色データが含まれる色情報記憶手段のカテゴリ情報 を保持する分類情報領域と、 色データが連続する数を保持するランレングス領域 とを有し、 色データを含む画像データが圧縮して記憶されている画像データメモ リと、 分類領域をデコードし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決定され たカテゴリに基づいて、 ァドレス領域をデコ一ドしてァドレスを生成するデコー ド手段と、 デコード手段により生成されたァドレスをランレングスフィールドの 連続数分繰り返し供給して、 色情報記憶手段にアクセスするァドレス供給手段と 、 ァドレス供給手段により色情報記憶手段から読み出された色データを含む画像 データを順次記憶する記憶手段と、 記憶手段に展開された画像データを表示する 表示手段とを有することを特徴とする。 これにより、 色データを含む画像データ をメモリの無駄なく効率的に格納し、 圧縮された画像データを高速にビッ トマッ プ展開して、 画像データを高速に表示することができる。 [図面の簡単な説明]
図 1 A乃至図 1 Dは本発明の一実施例によるデータ圧縮方法の説明図であり、 図 1 Aは色情報を保持するカラー R A M (色情報記憶手段） のメモリマップ、 図 1 Bはカラー R A Mの領域 Aをアクセスするデータのデータフォーマツ ト、 図 1 Cはカラー R A Mの領域 Bをアクセスするデ一夕のデータフォーマツ ト、 図 I D はカラ一 R A Mの領域 Cをアクセスするデ一夕のデータフォーマツ トである。 図 2 A乃至図 2 Cは本発明の一実施例によるデータ圧縮方法の説明図であり、 図 2 Aはォブジェクトデータのビッ トマップ、 図 2 Bはォブジ クトデータメモ リのメモリマップ、 図 2 Cはカラー R A Mのメモリマップである。 図 3は、 本発明の一実施例による画像処理システムのプロック図である。 図 4 A及び図 4 Bは、 ォブジヱク トデータの具体例を示す図である。
図 5は、 ォブジェクトパラメ一夕の具体例を示す図である。
図 6は、 本発明の一実施例による画像処理システムの動作を示すフローチヤ一 卜である。
図 7は、 本発明の一実施例による画像データ展開部の詳細を示すプロック図で ある。
図 8は、 図 7に示す画像データ展開部のデコード部の詳細を示すプロック図で あ 。
図 9 A乃至図 9 Dは、 図 8に示すデコード部の動作説明図であり、 図 9 Aは分 類フィールドの説明図、 図 9 Bは領域 Aをアクセスするデータのデコ一ド処理の 説明図、 図 9 Cは領域 Bをアクセスするデータのデコード処理の説明図、 図 9 D は領域 Cをアクセスするデータのデコ一ド処理の説明図である。
図 1 0は、 図 8に示すセレクタで選択されるアドレスデータの組合せの説明図 である。
図 1 1 A乃至図 1 1 Cは本発明の一実施例による画像データ展開処理の具体例 の説明図であり、 図 1 1 Aはデコード部の入出力関係の説明図、 図 1 1 Bはカラ 一 R A Mの入出力関係の説明図、 図 1 1 Cはセルバッファへのビッ トマップ展開 の説明図である。
図 1 2 A乃至図 1 2 Cは従来のデータ圧縮方法の説明図であり、 図 1 2 Aはォ ブジェク トデータのビッ トマップ、 図 1 2 Bはオブジェクトデータメモリのメモ リマップ、 図 1 2 Cはカラー R AMのメモリマップである。
[発明を実施するための最良の形態]
本発明の一実施例によるデータ圧縮方法について図 1乃至図 2を用いて説明す る o
図 1 A乃至図 1 Dを用いて、 本実施例のデータ圧縮方法に用いられる画像デー 夕のデータフォーマツ トを説明する。
図 1 Aは色情報を保持するカラ一 R A Mのメモリマップ、 図 1 Bはカラ一 R A Mの領域 Aをアクセスする画像データのデータフォーマツ ト、 図 1 Cはカラ一 R AMの領域 Bをアクセスする画像データのデータフォーマツ ト、 図 1 Dはカラ一 RAMの領域 Cをアクセスする画像データのデータフォーマツ トである。
本実施例のデータ圧縮方法における画像データのデータフォーマツ 卜には、 色 情報を保持するカラー RAMのァドレスを保持するァドレスフィールド c 0 d e A、 c o d e B、 c o d e Cと、 色データが画像上で連続する数を保持するラン レングスフィールド Rしと、 描画時の処理単位 （セル = 1 6 x 1 6ピクセル） の 全画素が同一色であるか否かを示すセルフィールド c e 1 1 とが含まれる。 アド レスフィ一ノレド c o d e A、 c o d e B、 c o d e Cは、 カラー RAMを所定の カテゴリに分類した時のカテゴリ分類情報を保持する分類フィールドを含んでい る o
図 1 Aに示す如く、 カラ一 RAMは、 使用頻度が高い順序に領域 A (8色） 、 領域 B (64色） 、 領域 C (256色） の 3領域に分割されている。 カラー RA M全体として 328色の色情報を保持する。 最も使用頻度が高く、 画像上で連続 する可能性が最も高い色情報を領域 Aに格納し、 使用頻度が比較的高く、 画像上 で連続する可能性が比較的高い色情報を領域 Bに格納し、 使用頻度が低いその他 の色情報を領域 Cに格納する。
カラ一 RAMの領域 Aをアクセスする画像データのデータフォーマツ 卜を図 1 Bに示す。 この画像データは、 4ビッ トのアドレスフィールド c 0 d e Aと、 5 ビッ トのランレングスフィールド R Lと、 1ビッ 卜のセルフィ一ル Ke e l 1カヽ ら構成されている。 4ビッ トのァドレスフィールド c 0 d e Aの上位 1ビッ トを 分類フィールドと共用している。
図 1 Bの画像データは、 ァドレスフィールド c 0 d e Aにより指定されたカラ ― R AMの領域 Aの色情報が、 ランレングスフィールド R Lにより指定されたピ クセル数だけ連続することを示している。 これにより、 領域 Aの色について、 同 じ色が 32ピクセル連続する場合まで、 ひとつの画像データで表現できる。
また、 図 1 Bの画像データにおけるセルフィールド c e 1 1を用いることによ り、 1セル全体が同じ色の場合でも、 ひとつの画像データで表現できる。
カラ一 RAMの領域 Bをアクセスする画像データのデータフォーマツ トを図 1 Cに示す。 この画像データは、 8ビッ トのアドレスフィールド c 0 d e Bと、 2 ビッ 卜のランレングスフィールド RLとから構成されている。 ァドレスフィ一ル ド c 0 d e Bの上位 2ビッ トを分類フィールドと共用している。
図 1 Cの画像デ一夕は、 アドレスフィールド c 0 d e Bにより指定されたカラ 一 R A Mの領域 Bの色情報が、 ランレングスフィールド R Lにより指定されたピ クセル数だけ連続することを示している。 これにより、 領域 Bの色について、 同 じ色が 4ピクセル連続する場合まで、 ひとつの画像データで表現できる。
カラー RAMの領域 Cをアクセスする画像データのデータフォーマツ トを図 1 Dに示す。 この画像データは、 10ビッ トのァドレスフィールド c 0 d e Cから 構成されている。 ァドレスフィールド c o d e Cの上位 2ビッ 卜を分類フィール ドと共用している。
図 1 Dの画像データは、 ァドレスフィールド c o d e Cにより指定されたカラ -RAMの領域 Cの色情報が 1ピクセルだけ指定されていることを示している。 このように、 図 1 Dの画像データには、 ランレングスフィールドがないので、 ひ とつの画像データで 1ピクセルしか表現できない。 しかしながら、 カラー RAM の領域 Cの色は使用頻度が低く連続して現れる頻度も低いので全体の圧縮率に大 きく影響することはない。
図 2 A乃至図 2 Cに示す具体例を用いて、 本実施例のデータ圧縮方法における オブジェク トデータのビッ トマップとオブジェク トデータとカラー RAMとの関 係を説明する。 図 2 Aはオブジェクトデ一夕のビッ トマップを示し、 図 2 Bはォ ブジヱクトデ一夕メモリのメモリマップを示し、 図 2 Cはカラー RAMのメモリ マップを示している。
図 2 Aのビッ トマップに示す、 A〜Hの各色が 8ピクセルずつ連続するォブジ 工クトデータを、 図 2 Bに示す圧縮データ r 0〜 r 7により表現することができ る。 なお、 この具体例では、 図 2 Cに示すように、 A〜Hの各色がカラ一 RAM の領域 Aに属することを前提としている。
圧縮データ r 0〜 r 7は、 カラ一 RAMのァドレス情報と各色のランレングス 情報とによって構成されている。
すなわち、 圧縮データ r Oは、 カラ一 RAMのアドレス 0に格納された色 Aが 8ピクセル連続することを示している。 圧縮データ r 1は、 カラ一 RAMのァド レス 1に格納された色 Bが 8ピクセル連続することを示している。 圧縮データ r 2は、 カラ一 RAMのァドレス 2に格納された色 Cが 8ピクセル連続することを 示している。 圧縮データ r 3は、 カラー RAMのアドレス 3に格納された色 Dが 8ピクセル連続することを示している。 圧縮データ r 4は、 カラ一 RAMのァド レス 4に格納された色 Eが 8ピクセル連続することを示している。 圧縮データ r 5は、 カラー RAMのァドレス 5に格納された色 Fが 8ピクセル連続することを 示している。 圧縮データ r 6は、 カラー RAMのァドレス 6に格納された色 Gが 8ピクセル連続することを示している。 圧縮データ r 7は、 カラー RAMのァド レス 7に格納された色 Hが 8ピクセル連続することを示している。
ォブジヱクトデ一タメモリに保持された圧縮データ r 0〜 r 7に基づいて、 力 ラー RAMの A〜Hの RGBデータに 8回づっ連続してアクセスすることにより 、 図 2Bのオブジェク トデータを図 2 Aのビッ トマップに展開する。 その結果、 従来例と比較して 8分の 1の少な 、記憶容量でォブジェクトデータを表現するこ とができる。
このように、 本実施例によれば、 分類フィールドをァドレスフィールド c 0 d eA、 c o d eB、 c o d e Cと共用し、 使用頻度の高い色についてはより長い ランレングスフィールド RLやセルフィールド c e 1 1を設けるようにしたので 、 色データを含む画像データを効率よく圧縮することができる。
次に、 本発明の一実施例による画像データ展開装置について図 3乃至図 1 1を 用いて説明する。 本実施例の画像データ展開装置は、 上述したデータ圧縮方法に よる圧縮された画像データをビッ トマツプ展開するものである。
まず、 図 3を用いて、 本実施例による画像データ展開装置を含む画像処理シス テムの全体の構成の概要について説明する。
CPU10は、 この画像処理システムの処理を統括するプロセッシングュニッ トである。 CPU 10には、 C P Uアドレスバス B 10と C P Uデータバス B 1 1を介して、 システムで用いられる ROM1 1と RAMI 2とが接続されている 。 ROM1 1には、 この画像処理システムの処理プログラムが格納されている。 RAMI 2には、，必要に応じてシステムの処理に必要なデータ等が一時的に格納 される。
CPUァドレスパ'ス B 10と CPUデータバス B 1 1には、 フレームバッファ 制御部 13が接続されている。 フレームバッファ制御部 13は、 CPU 10から の命合にしたがって、 画像データ展開部 14にオブジェクトデータの要求命合を 送出し、 その要求命令に応じた RGBデータを画像データ展開部 14から受け取 り、 フレームバッファ 17に書き込む。
フレームバッファ制御部 13には、 ォブジヱク トパラメータ転送バス B 12及 び RGBデータ転送バス B 13を介して画像データ展開部 14が接続されている 。 画像データ展開部 14には、 ァドレスバス B 14及びデータバス B 15を介し てォブジェクトデ一タメモリ 15が接続されている。
圧縮されたオブジェク トデータはオブジェクトデータメモリ 15に格納されて いる。 画像データ展開部 14は、 フレームバッファ制御部 13からの要求命令に 応じて、 オブジェクトデ一タメモリ 15に格納されたオブジェク トデータを展開 し、 RGBデータをセルバッファ 16に書き込む。 フレームバッファ制御部 13 は、 セルバッファ 16から 1セル分の RGBデータを読み出し、 フレームバッフ ァ 17の所定位置に書き込む。
セルバッファ 16は、 1セル分の画像データを記憶するメモリである。 2セル 分のセルバッファ 16が設けられている。 一方のセルバッファ 16に対して画像 データ展開部 1' 4から RGBデ一夕が書込まれている間に、 フレームバッファ制 御部 13により他方のセルバッファ 16力、ら 1セル分の RGBデータが読み出さ れる。
フレームバッファ制御部 13には、 アドレスバス B 16及びデータバス B 17 を介してフレームバッファ 17が接続されている。 フレームバッファ制御部 13 は、 セルバッファ 16から読出した 1セル分の RGBデータを、 フレームバッフ ァ 17の所定位置に書き込む。
また、 フレームバッファ制御部 13には、 RGBデータバス B 18を介して D ZA変換部 18が接続されている。 DZA変換部 18には、 アナログ RGBデ一 タバス B 19を介してディスプレイ 19が接続されている。 フ'レームバッファ制 御部 13は、 フレームバッファ 17から 1フレーム分の画像データを読み出し、 D ZA変換器 1 8を介してディスプレイ 1 9に送出して、 画像を表示する。 フレームバッファ 1 7は、 1画面分の画像データを記憶するメモリである。 2 画面分のフレームバッファ 1 7が設けられている。 一方のフレームバッファ 1 7 の画像データを読み出してディスプレイ 1 9に表示している間に、 他方のフレー ムバッファ 1 7に対してフレームバッファ制御部 1 3が次の画面の画像データを 書き込む。
0 変換器1 8は、 フレームバッファ 1 7から読み出されたデジタル R G B データをアナログ R G Bデータに変換して、 ディスプレイ 1 9に出力する。 ディ スプレイ 1 9はアナログ R G Bデータを表示する。
オブジェクトデータの具体例を図 4 Aに示す。 このオブジェクトデータは、 縦 4 8ビッ ト、 横 6 4ビッ 卜の大きさにより構成されている。 ォブジヱク トデータ は、 縦横 1 6ビッ トごとの領域に区分される。 この領域をセルという。 オブジェ ク トデータにおけるセルを区別するために、 図 4 Bに示すようなセル番号がふら れる。
オブジェク 卜パラメータの具体例を図 5に示す。 オブジェク トパラメ一タはォ ブジヱク トデータを展開するためのパラメータである。 画像データ展開部 1 4は 、 このオブジェク トパラメータの指示にしたがって、 オブジェクトデータメモリ 1 5に格納されたオブジェクトデータを展開する。
ォブジヱクトパラメータ P 1は、 カラー番号であって、 オブジェクトの色指定 を指示する。
オブジェクトパラメータ P 2は、 オブジェク トアドレスであって、 オブジェグ 卜データメモリ 1 5内の格納ァドレスを指示する。
オブジェク トパラメ一夕 P 3は、 4つのパラメータ O T、 R F、 V F、 R Fか ら構成されている。 パラメータ O Tはォブジヱク トを半透明にするか否か指示す る。 ハ°ラメータ R Fはォブジヱクトを 9 0。 回転するか否か指示する。 パラメ一 タ V Fはォブジェク トを上下方向に反転するか否か指示する。 パラメータ H Fは ォブジェク トを左右方向に反転するか否か指示する。
オブジェク トパラメータ P 4は、 2つのパラメータ V— C e 1 1、 H— C e 1 1から構成されている。 パラメータ V— C e 1 1はォブジェク 卜の上下方向のセ ル数を指示する。 パラメータ H—C e 1 1はォブジヱク トの左右方向のセル数を 指示する。
オブジェクトパラメータ P 5は、 2つのパラメ一夕 V— Z 0 om C e n t e r、 H— Z o om C e n t e rから構成されている。 ノ、0ラメ一夕 V— Z o om
C e n t e r、 H— Z o om C e n t e rは、 オブジェク トの拡大縮小時の 中心位置を指示する。
オブジェク トパラメータ P 6は、 2つのパラメータ V— Z 0 om R a t i o 、 H— Z o om R a t i oから構成されている。 ノ、0ラメ一夕 V— Z o om R a t i o、 H— Z o om R a t i oは、 ォブジヱク 卜の拡大縮小時の拡大縮小 率を指示する。
オブジェクトパラメータ P 7は、 2つのパラメータ D i s p. V— P o s. D i s p. H— P o s. から構成されている。 オブジェク トをフレームバッファ 1 7内のどの位置に表示するか表示位置を指示する。
次に、 図 6のフローチャートを用いて、 本実施例による画像データ展開装置を 含む画像処理システムの動作について説明する。
まず、 CPU 1 0は、 図 5に示すォブジヱクトパラメータをフレームバッファ 制御部 1 3に転送する テップ S 1 0 ) 。
次に、 フレームバッファ制御部 1 3が、 ォブジヱク 卜パラメ一夕中のパラメ一 夕 P 2、 ォブジヱク トアドレスを画像データ展開部 14に転送する （ステップ S 1 1) 。 これにより展開されるべきオブジェク 卜が指定される。 このオブジェク 卜の画像データをフレームバッファ 17に展開する。
まず、 フレームバッファ制御部 1 3が必要とするォブジヱク卜の画像領域に対 応するセル番号を画像データ展開部 14に転送する （ステップ S 1 2) 。 これに より展開されるべきセルが指定される。
次に、 画像データ展開部 14が、 指定されたセル番号の圧縮データを、 ォブジ ェク トデータメモリ 1 5から読み出し、 その圧縮データを RGBデータとして展 開する。 展開されたデータはセルバッファ 1 6に書き込まれる （ステップ S 1 3
) o
次に、 フレームバッファ制御部 1 3は、 セルバッファ 1 6から RGBデータを 読み込み、 ォブジヱクトパラメータ中のパラメ一夕 P 3、 P 5、 P 6、 P 7の指 示に従って変形し、 フレームバッファ 1 7に書き込む （ステップ S 14) 。 次に、 フレームバッファ制御部 1 3が必要とするセル番号の処理を全て終了し たか否かを判断する （ステップ S 1 5) 。 処理が残っている場合には、 ステップ S 1 2に戻り、 同様な処理を繰り返す。 全て終了した場合には、 データ展開処理 を終了する。
次に、 図 7乃至図 1 0を用いて、 本実施例による画像データ展開装置の詳細に ついて説明する。
図 7は、 画像データ展開装置における画像データ展開部 14のブロック図であ る。 画像データ展開部 14は、 オブジェクトデータメモリ 1 5からのオブジェク トデータを保持するデータバッファ 20と、 オブジェク小データをデコードする デコード部 22と、 色情報が格納された第 1カラ一 RAM23及び第 2カラー R AM 24とから構成されている。 画像データ展開部 14により展開されたセルの ビッ トマップは、 セルバッファ 16に書き込まれる。
ォブジヱクトデータメモリ 1 5には、 図 2 Bに示すような圧縮データ r 0〜r 7が保持されている。 第 1カラ一 RAM 23及び第 2カラー RAM 24には、 図 1 Aに示すような使用頻度順に並べられた 328色の色情報が保持されている。 図 8は、 画像データ展開部 14におけるデコード部 22の詳細構成図である。 デコード部 22は、 圧縮データの分類フィ一 'ルドをデコードして、 デコード結果 に従って決定されるアドレスフィールド c o d e A、 c o d e B、 c o d e Cに 基づきァドレスを生成する第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 32と、 生成され たァドレスをランレングスフィールド RLの連続数分繰り返し供給して、 カラー RAM23、 24をアクセスするアドレス供給手段 33、 34、 35、 36、 3 、 38とを有している。
本実施例の画像データ展開装置は、 図 7及び図 8に示すように、 カラー RAM 、 デコーダ、 アドレス供給手段を 2組設けた並列構成をしている。 アドレス供給 手段は、 第 1デコーダ 3 1と第 2デコーダ 32に与えられる圧縮画像データの順 序を保存して、 第 1カラー RAM 23と第 2カラ一 RAM 24をアクセスするた めのァドレスを供給する。 アドレス供給手段は、 図 8に示すように、 ゥヱイ ト信号生成部 3 3と、 1 0ビ ッ トデータを 2つ保持する第 1ラッチ 3 4と、 選択信号生成部 3 7と、 1 0ビッ トデータを 2つ保持する第 2ラッチ 3 5と、 1 0ビッ トデータを 1つ保持する第 3ラッチ 3 6と、 セレクタ 3 8とから構成されている。
本実施例のデータ展開装置は、 次に示す （1 ) 〜 （3 ) を各処理ステージとし 、 各処理ステージをクロックに同期したパイプライン制御で動作する。
( 1 ) データバッファ 2 0から 2つの圧縮データを取り込んで、 第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 3 2によりァドレス d a d 0及び d a d 1を生成して第 1ラ ツチ 3 4にラッチする。
( 2 ) 第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 3 2からのランレングス情報 R L 0及 び R L 1に基づき、 ゥ: ϋイト信号 w a i t及び制御信号 c o nを生成すると共に 、 第 1ラッチ 3 4の内容を第 2ラッチ 3 5にラッチする。
( 3 ) 制御信号 c 0 nに基づき選択信号 s e 1を生成すると共に、 第 2ラッチ 3 5の一方の 1 0ビッ トデータを第 3ラッチ 3 6にラッチする。 また、 選択信号 s e 1に基づき第 2ラッチ 3 5の 2つのデータ及び第 3ラッチ 3 6のデータの内、 2つのデ一夕を選択してァドレス c a d 0及び c a d 1として第 1カラー R A M 2 3及び第 2カラ一 R A M 2 4をアクセスし、 セルバッファ 1 6にビッ トマップ 展開する。
次に、 デコ一ド部 2 2の動作の詳細について説明する。
先ず、 第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 3 2では、 データバッファ 2 0から 2つの圧縮データを取り込んで、 アドレス d a d 0及び d a d 1、 並びにランレ ングス情報 R L 0及び R L 1を出力する。
図 9 Aに示す、 圧縮データの上位 2ビッ 卜の分類フィールドをデコ一ドする。 フィールドが 「0 0」 または 「0 1」 の時、 その画像データは領域 Aをァクセ スするデータフォーマツ 卜であると判断される。 図 9 Bに示すように、 c o d e Aを下位 4ビッ トとし、 上位 6ビッ トを 「0」 とした 1 0ビッ トのァドレスデ一 夕として出力する。 また、 ランレングスフィールド R Lの 5ビッ トデータをその まま切り出してランレングス情報として出力する。
また、 分類フィールドが「1 0」 の時、 その画像データは領域 Bをアクセスす るデ一夕フォーマツ トであると判断される。 図 9 Cに示すように、 c 0 d e B ( 8ビッ ト） と 8 0 hの否定 （7 F h ) との論理積をとり、 オフセッ ト値 「8 h」 を加算したデータを 1 0ビッ トのアドレスデータとして出力する。 また、 ランレ ングスフィールド R Lの 2ビッ トデータをそのまま切り出してランレングス情報 として出力する。
更に、 分類フィールドが 「1 1」 の時、 その画像データは領域 Cをアクセスす るデータフォーマツ トであると判断される。 図 9 Dに示すように、 c o d e C ( 1 0ビッ ト） と 3 0 0 hの否定 （0 F F h ) との論理積をとり、 オフセッ ト値 「 4 8 h」 を加算したデータを 1 0ビッ 卜のァドレスデータとして出力する。 また 、 ランレングス情報として 「0」 を出力する。
このようにして生成されたァドレス d a d 0及び d a d 1は、 第 1ラッチ 3 4 にラッチされ、 ランレングス情報 R L 0及び R L 1はウェイ 卜信号生成部 3 3に 供給される。
次に、 ゥヱ一ト信号生成部 3 3では、 第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 3 2 からのランレングス情報 R L 0及び R L 1に基づき、 ゥヱイ ト信号 w a i t及び 制御信号 c 0 nを生成する。 この時、 第 1ラッチ 3 4の内容は第 2ラツチ 3 5に ラッチされる。
取り込まれた圧縮データのランレングスが 「0」 でない場合には、 次のクロッ クで新しい圧縮デ一夕が第 1デコーダ 3 1及び第 2デコーダ 3 2に入力されると 、 ランレングスの展開ができなくなってしまうので、 展開が終了するまでゥヱイ ト信号 w a i tを出力して、 データバッファ 2 0、 第 1デコーダ 3 1、 第 2デコ ーダ 3 2の処理を停止させる。
また、 ランレングス情報 R L 0及び R L 1から、 どのように 2つのカラー R A M 2 3、 2 4のァドレスを出力するかという組合せを決定する制御信号 c 0 nを 生成する。 制御信号 c 0 nには、 現在のァドレス d a d 0または d a d 1のいず れのデータを展開しているかを示す信号と、 前に取り込んだ圧縮データに対する アドレス d a d 1のデータで出力されずに残っているデータが有るか無いかを示 す信号が含まれる。
本実施例では、 2つずつカラー R AM 2 3、 2 4のアドレスを出力しているた め、 例えば、 前に取り込んだ圧縮データのランレングスが 「2」 であった場合、 出力するアドレスは 3回分となり、 2回分が出力された後、 1回分が出力されず に残り、 この 1回分を次に取り込む圧縮デ一夕に対するァドレスと共に出力する 必要があるからである。
次に、 選択信号生成部 37では、 制御信号 c 0 nに基づき選択信号 s e 〗を生 成する。 この時、 第 2ラッチ 35の一方の 1 0ビッ 卜データ （ァドレスデータ d a d 1 ) を第 3ラッチ 36にラッチする。 また、 セレクタ 3 8では、 選択信号 s e 】に基づき第 2ラッチ 35の 2つのデータ及び第 3ラッチ 3 6のデータの内、 2つのデ一夕を選択し、 第 1カラー RAM 23及び第 2カラー RAM 24をァク セスするアドレス c a d 0及び c a d 1として出力する。
セレクタ 38で選択されるァドレスデータの組合せを図 1 0にまとめて示す。 第 1の選択の場合には、 カラ一 RAMァドレス c a d 0として、 一つ前の圧縮 データから生成したァドレスデ一夕 d a d 1 (第 3ラッチ 3 6の出力 L 2) を出 力し、 カラー RAMァドレス c a d 1として、 ァドレスデータ d a d 0 (第 2ラ ツチ 3 5の出力 L 0) を出力する。
第 2の選択の場合には、 カラ一 RAM'アドレス c a d 0として、 アドレスデ一 タ d a d O (第 2ラッチ 35の出力 L 0) を出力し、 カラ一 RAMァドレス c a d 1として、 ァドレスデータ d a d O (第 2ラッチ 3 5の出力 L 0 ) を出力する 第 3の選択の場合には、 カラ一 RAMァドレス c a d 0として、 ァドレスデー タ d a d O (第 2ラッチ 35の出力 L 0) を出力し、 カラ一 RAMァドレス c a d 1として、 ァドレスデータ d a d l (第 2ラッチ 3 5の出力 L 1 ) を出力する 第 4の選択の場合には、 カラ一 RAMァドレス c a d 0として、 ァドレスデ一 タ d a d l (第 2ラッチ 3 5の出力 L 1 ) を出力し、 カラ一 RAMァドレス c a d 1として、 ァドレスデータ d a d 1 (第 2ラッチ 3 5の出力 L 1 ) を出力する 次に、 図 1 1 A乃至図 1 1 Cを用いて、 本実施例の動作例を説明する。
図 1 1 Aは、 デコ一ド部 22に入力される圧縮データと、 デコ一ド部 22から 出力されるカラー RAMアドレスとの関係を示している。 図 1 1 Bは、 カラ一 R AM23、 24に入力されるカラー RAMアドレスと、 カラー RAM23、 24 から出力されるピクセルデータとの関係を示している。 図 1 1 Cは、 セルバッフ ァ 16へのビッ 卜マップ展開の状態を示している。 図中、 c o d e O〜c o d e 7は圧縮データ、 A 0〜A 7はカラ一 RAMアドレス、 P 0〜P7はピクセル表 示データである。
この具体例では、 圧縮データ c o d e 0はランレングスが 4、 c 0 d e 1はラ ンレングスが 3、 c 0 d e 2はランレングスが 0、 c o d e 3はランレングスが 0、 c o d e 4はランレングスが 2、 c o d e 5はランレングスが 0、 c o d e 6はランレングスが 7、 c o d e 7はランレングスが 1である。
図 1 1 Aに示すように、 圧縮デー夕 （Co d e 0、 Co d e l、 Co d e 2、 ···) は、 デコード部 22により、 カラ一 RAMアドレス （A0、 A0、 A0、 A 0、 A0、 Al、 Al、 ···） にデコードされる。
図 1 1 Bに示すように、 デコードされたカラ一 RAMァドレス （A 0、 A 0、 A0、 A0、 A0、 Al、 Al、 ···） でアクセスするとカラー R AM 23、 24 からは色情報 （P0、 P0、 P 0、 P0、 P0、 P l、 P l、 ···) が出力される 図 1 1 Cに示すように、 カラ一 RAM 23、 24から出力された色情報 （P 0 、 P0、 P 0、 P 0、 P 0、 P l、 P l、 ·■·) はセルバッファ 16上に 2ピクセ ルずつ展開される。
このようにして本実施例のデータ展開装置によれば、 カラー RAM、 デコーダ 、 アドレス供給手段を 2組設けた並列構成とし、 各構成要素をパイプライン制御 で動作させることにより、 圧縮された画像データをビッ トマップに高速に展開す ることができる。
本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
例えば、 上記実施例では、 カラ一 RAMを 3つの領域に分類したが、 2つ以上 であれば必要に応じて幾つに分類してもよい。
また、 圧縮データのフォーマツ トは、 ァドレスフィールドと分類フィールドと ランレングスフィ一ルドとを有するものであれば、 上記実施例に示した具体例に 限らず他のフォーマツ トでもよい。
更に、 デコード部は、 圧縮データをデコードしてカラー R A Mのアドレスを出 力するものであれば、 上記実施例に示した具体的構成に限らず他の構成でもよい
[産業上の利用可能性]
本発明は、 色データを含む画像データを効率よく圧縮するデータ圧縮方法に適 している。 また、 本発明は、 圧縮されたデータを高速にビッ トマップ展開する圧 縮データ展開方法及び装置に適している。 特に、 カラーの画像データを取り扱う ゲーム装置の画像処理システムに利用することが有効である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 色データを含む画像データを圧縮するデータ圧縮方法において、 色情報を保持する色情報記憶手段の、 前記色データに相当するァドレスを保持 するァドレスフィールドと、 前記色情報記憶手段を所定のカテゴリに分類したと き、 前記色データが含まれるカテゴリの分類情報を保持する分類フィ一ルドと、 前記色デー夕が連続する数を保持するランレングスフィールドとを有する画像デ —夕に圧縮することを特徴とするデータ圧縮方法。
2 . 請求の範囲第 1項記載のデータ圧縮方法において、 ，
前記アドレスフィールドのビッ 卜数が多い場合には、 前記ランレングスフィー ノレドのビッ ト数を少なくして、 前記画像データが固定長であることを特徴とする データ圧縮方法。
3 . 請求の範囲第 1項又は第 2項記載のデータ圧縮方法において、
前記色情報記憶手段を分類するカテゴリは、 色情報の使用頻度に応じて定めら れていることを特徴とするデータ圧縮方法。
4 . 請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれかに記載のデータ圧縮方法において 前記画像デ一夕は、 描画時の処理単位であるセルの全画素が同一色であるか否 かを示すセルフィ一ルドを更に有することを特徴とするデータ圧縮方法。
5 . 色情報を保持する色情報記憶手段の、 色データに相当するアドレスを保持 するアドレス領域と、 前記色情報記憶手段を所定のカテゴリに分類したとき、 前 記色デ一夕が含まれるカテゴリの分類情報を保持する分類情報領域と、 前記色デ 一夕が連続する数を保持するランレングス領域とを有し、 前記色データを含む画 像データが圧縮して記憶されていることを特徴とする画像データメモリ。
6 . 請求の範囲第 5項記載の画像データメモリにおいて、
前記画像データが固定長になるように、 前記アドレス領域のビッ ト数と、 前記 ランレングス領域のビッ ト数の合計が所定のビッ ト数であることを特徴とする画 像データメモリ。
7 . 請求の範囲第 5項又は第 6項記載の画像データメモリにおいて、 描画時の処理単位であるセルの全画素が同一色であるか否かを示すセル領域を 更に有することを特徴とする画像デ一タメモリ。
8 . 色データが格納されている色情報記憶手段のァドレスを保持するァドレス フィ一ルドと、 前記色データが含まれる前記色情報記憶手段のカテゴリ情報を保 持するカテゴリフィールドと、 前記色デ一夕が連続する数を保持するランレング スフィールドとを有し、 前記色デ一タを含む画像デ一タが圧縮して記憶されてい ることを特徴とする画像データメモリ。
9 . 色情報を保持する色情報記憶手段の色データに相当するァドレスを保持す るァドレスフィールドと、 前記色データが含まれる前記色情報記憶手段のカテゴ リ情報を保持する分類フィールドと、 前記色データが連続する数を保持するラン レングスフィールドとを有する画像データを展開する圧縮データ展開方法であつ て、
前記分類フィールドをデコードし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決 定されたカテゴリに基づいて、 前記ァドレスフィールドをデコ一ドしてァドレス を生成する第 1の処理と、
生成されたアドレスを前記ランレングスフィールドの連続数分繰り返し供給し て、 前記色情報記憶手段をアクセスする第 2の処理と
を有することを特徴とする圧縮データ展開方法。
1 0 . 請求の範囲第 9項記載の圧縮データ展開方法において、
前記第 1の処理と前記第 2の処理をそれぞれひとつのステージとして平行処理 してパイプライン制御することを特徴とする圧縮データ展開方法。
1 1 . 色情報を保持する色情報記憶手段の色データに相当するアドレスを保持 するァドレスフィールドと、 前記色データが含まれる前記色情報記憶手段のカテ ゴリ情報を保持する分類フィールドと、 前記色データが連続する数を保持するラ ンレングスフィールドとを有する画像デ一夕を展開する圧縮データ展開装置であ つて、
前記分類フィールドをデコードし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決 定されたカテゴリに基づいて、 前記ァドレスフィールドをデコードしてァドレス を生成するデコード手段と、 前記デコード手段により生成されたァドレスを前記ランレングスフィールドの 連続数分繰り返し供給して、 前記色情報記憶手段をアクセスするァドレス供給手 段と
を有することを特徴とする圧縮データ展開装置。
1 2 . 請求の範囲第 1 1項記載の圧縮データ展開装置において、
前記色情報記憶手段、 前記デコード手段、 及び前記アドレス供給手段を少なく とも 2組以上設け、
前記デコード手段による第 1の処理と前記ァドレス供給手段による第 2の処理 とをそれぞれひとつのステージとして平行処理してパイプライン制御する ことを特徴とする圧縮データ展開装置。
1 3 . 色情報を所定のカテゴリに分類して保持する色情報記憶手段と、 色データに相当する前記色情報記憶手段のァドレスを保持するァドレス領域と 、 前記色デ一夕が含まれる前記色情報記憶手段の力テゴリ情報を保持する分類情 報領域と、 前記色データが連続する数を保持するランレングス領域とを有し、 前 記色デ一夕を含む画像データが圧縮して記憶されている画像データメモリと、 前記分類領域をデコードし、 色データが含まれるカテゴリを決定し、 決定され たカテゴリに基づいて、 前記ァドレス領域をデコードしてァドレスを生成するデ コ一ド手段と、
前記デコ一ド手段により生成されたァドレスを前記ランレングスフィールドの 連続数分繰り返し供給して、 前記色情報記憶手段にアクセスするァドレス供給手 段と、
前記ァドレス供給手段により前記色情報記憶手段から読み出された色データを 含む画像データを順次記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に展開された画像デー夕を表示する表示手段と
を有することを特徴とする画像データ処理装置。
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