JP2000057334A - 二値化表示方法ならびに装置 - Google Patents

二値化表示方法ならびに装置

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JP2000057334A
JP2000057334A JP22688898A JP22688898A JP2000057334A JP 2000057334 A JP2000057334 A JP 2000057334A JP 22688898 A JP22688898 A JP 22688898A JP 22688898 A JP22688898 A JP 22688898A JP 2000057334 A JP2000057334 A JP 2000057334A
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Japan
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data
display
display data
frame memory
area development
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JP22688898A
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English (en)
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Tetsukazu Takemura
哲一 竹村
Kimihiko Tezuka
公彦 手塚
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Toshiba Corp
Toshiba Computer Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Computer Engineering Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、多値表現された表示データに関
し、輝度を元にn×mに拡大表示を行い、単純二値化す
ることにより、限られた表示色で多くの階調を識別可能
とする。 【解決手段】 本発明は、二値化制御インタフェース回
路5にて、コンピュータ本体により生成される多値表示
データからRGB値を生成(LUT51)し、このRG
B値から所定の演算式に従って輝度レベルを求め(輝度
変換回路52)、あらかじめ用意された面積展開パター
ンからこの輝度レベルに対応する面積展開パターンを取
り出し(面積展開回路53)、フレームメモリ6に描画
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多値表現された表示
データを、輝度に基づきn×mに拡大表示を行い二値表
示することのできる二値化表示方法ならびに装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】マルチメディア技術の進展に伴い、マン
マシンインタフェースの中核となるディスプレイに益々
高度な機能が要求されようになった。高解像度表示、多
色表示、マルチウインドウ、スムーズスクロール等がそ
の代表である。これら機能は、パソコン等比較的小規模
なコンピュータシステムにおいても標準搭載されるよう
になった。
【0003】ところで、従来、多色表示等、多値表現さ
れた表示データを二値表示するには、閾値を設けて単純
に二値変換するか、あるいは色をパターン化することに
より色の違いを識別するか、周辺との比較によって色を
決定していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例に従え
ば、隣接する色の違いが判別しにくいという問題が生じ
る。これは、特に、文字と画像が混在するときに問題と
なり、多値表現された表示データを二値表示する場合、
細かい文字が見にくくなってしまうという欠点があっ
た。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、多値表現された表示データに関し、輝度を元にn
×mに拡大表示を行い、単純二値化することにより、限
られた表示色で多くの階調を識別できる、二値化表示方
法ならびに装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の二値化表示方法
は、多値表示データからRGB値を生成し、このRGB
値から所定の演算式に従って輝度レベルを求め、あらか
じめ用意された面積展開パターンからこの輝度レベルに
対応する面積展開パターンを取り出し、フレームメモリ
に描画することを特徴とする。
【0007】本発明の二値化表示装置は、システムバス
を介して到来する表示データを所定の解像度に従う多値
表示データに変換する第1 の表示データ変換手段と、第
1 の表示データ変換手段により生成される表示データを
上記システムバスとは異なる専用のバスを介して得、こ
れを二値化してフレームメモリへ描画する第2の表示デ
ータ変換手段とを具備することを特徴とする。
【0008】このことにより、限られた表示色で多くの
階調を識別でき、システムバスのトラフィックを圧迫せ
ずに実現できる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示すブ
ロック図である。
【0010】図において、1はディスプレイコントロー
ラであり、ここではVGA(VideoGraphics Display Ar
ray)が例示されている。VGAコントローラ1は、V
ESA規格で定められるフューチャコネクタ4に出力さ
れるVGA用表示データを生成する。2はこの表示デー
タ(ディジタル信号)を図示せぬカラーディスプレイモ
ニタに表示するためのデータ(アナログ信号)に変換す
るDACである。
【0011】5は二値化制御インタフェース回路であ
る。二値化制御インタフェース回路5は、VGAコント
ローラ1によって生成されるVGA用表示データの二値
化変換を行う専用のロジックであり、その出力は表示制
御インタフェース回路7を介してフレームメモリ6に展
開される。フレームメモリ6は二値化データを保存する
表示画面メモリであり、表示制御インタフェース回路7
は、フレームメモリ6への二値データのリードライト及
び、フレームメモリの二値データを外部接続される超高
精細二値CRTモニタ8に表示するためのラスタタイミ
ング制御も行う。ここでは、超高精細二値CRTモニタ
8として3200×2400の解像度を持つものを使用
するものとする。
【0012】尚、上述したVGAコントローラ1、DA
C2は第1の表示制御ボード9として、二値化制御イン
タフェース5、フレームメモリ6、表示制御インタフェ
ース回路7は第2の表示制御ボード10としてそれぞれ
独立して実装され、共にPCIバスで構成されるシステ
ムバス3に接続されるものとする。また、図中、Aは、
システムバス3経由で図示せぬ本体CPUによって生成
され、VGAコントローラ1に供給される表示データ、
Bは、VGAコントローラ1によって変換された640
×480画素の解像度を持つVGA用表示データ、C
は、二値化制御インタフェース回路5で変換され、表示
制御インタフェース回路7経由で書き込まれるm×n画
素変換された表示データである。
【0013】図2は、図1に示すフューチャコネクタ4
のピン構成、図3はその信号リストを表で示したもので
ある。いずれもVESA規格により定めらたものであ
り、従ってここでは詳細を述べない。図4にVGA用表
示データのタイミングの一例を示す。信号は表1に示し
たものと同一であり、標準的なVGA表示データである
ためここで詳細は記述しない。
【0014】尚、第2の表示制御ボード10には、第1
の表示制御ボード9のようにシステムバス3を介して入
力されるVGAデータを表示するためのハードウェアを
実装していないため、フューチャコネクタ4経由でVG
A表示データを取得している。これにより、第2の表示
制御ボード10にVGAコントローラ1を実装せずに済
むのでコスト、実装面からメリットがある。
【0015】図5は、図1に示す二値化制御インタフェ
ース回路5の内部構成を示すブロック図である。図にお
いて、51は、ルックアップテーブル(LUT)であ
る。ルックアップテーブル51は、フューチャコネクタ
4を介して供給されるVGA用表示データ内のパレット
データからRGBデータに変換する。52は、輝度変換
回路である。輝度変換回路52は、入力されたRGBデ
ータを後述する輝度計算式により輝度変換を行う回路で
ある。53は面積展開回路である。面積展開回路53
は、輝度レベルに対応する面積展開のための変換を行
い、二値データを生成する。面積展開の詳細については
後述する。
【0016】54は、時分割描画回路である。時分割描
画回路54は、面積展開変換された二値データを垂直水
平同期信号(HSYNC/VSYNC)をもとに時分割
で図示せぬ表示制御インタフェースに転送する回路であ
る。55は、V/HSYNC検出回路である。V/HS
YNC検出回路55は、VGA用表示データ内の表示制
御信号であるV/HSYNC信号の極性を検出するもの
である。
【0017】図6は、図5に示す輝度変換回路52及び
面積展開回路53の動作概要を示す図である。ここで
は、ルックアップテーブル51により変換された1画素
あたりのRGB値(S601)に対して輝度(Y)計算
(S602)を行う。具体的には、Y=0.299R+
0.587G+0.114Bの演算を行い、その結果を
基に輝度レベル変換(S603)を行い、面積展開(S
604)を行って、そのパターン数に対する閾値により
輝度に相当するn×mのパターンを取得(S605)す
る。
【0018】面積展開パターンは、輝度レベル、画素数
によりn×mのパターンに展開される。図7に例とし
て、4×4の面積展開パターンが示されている。これに
より、16階調の表示が可能となる。
【0019】図8は、図5に示す時分割描画回路54の
動作概要を示す図である。本発明実施形態においては、
VESAフューチャコネクタ4からを介して得られるV
GA用表示データの転送速度より、フレームメモリ6に
対する二値表示データの書き込みが遅くなるため、表示
しなければならない1フレーム相当の表示データをリア
ルタイムに描画できず、従って、図に示すように該当フ
レームの一部分のみを切り出し間引き描画する。図に示
す例では、フレームnが最初の画素を描画し、フレーム
n+1が次画素、フレームn+2が更に次の画素という
ように、5フレーム毎に表示画面の全てを更新すること
になる。
【0020】この制御により、フレームをリアルタイム
に更新できない場合でも、一部の情報のみ描画すること
によって表示画面の更新が可能となる。
【0021】尚、上述した本発明実施形態では、輝度変
換から面積展開、時分割描画に至る全ての操作をハード
ウェアにより実現したが、これをソフトウェアにより実
現することも可能である。この場合、そのためのソフト
ウェアとしては、VGA用表示データを取り込むステッ
プ、取り込んだデータから1画素あたりのRGB値を生
成するステップ、RGB値から所定の演算により輝度レ
ベルを算出するステップ、あらかじめ記憶された面積展
開パターンから輝度レベルに対応するパターンを取得す
るステップ、取得したパターンをフレームメモリへ描画
するステップが必要となる。上記処理をソフトウェアで
実行する場合、表示データはシステムバスを介して転送
されることになる。
【0022】また、色表示データを輝度を基に4×4に
拡大表示する例のみ示したが、色数に応じて面積展開の
画素数を変更でき、面積展開のパターン形状は自由に設
定できる。また、輝度計算式も例示したもに限らず、時
分割描画のフレーム数も任意に変更できるものである。
更に、本発明は表示装置のみ例示したが、二値印字装置
に対して多値印字を行う印字装置にも同様に応用でき
る。この場合、図1に示す二値化制御インタフェース回
路5はそのまま用い、表示制御インタフェース7が印字
制御インタフェースに、超高精細二値CRT8が240
DPI等高解像度を持つ二値印字装置に代わる。
【0023】
【発明の効果】以上説明のように本発明は、コンピュー
タ本体により生成される多値表示データからRGB値を
生成し、このRGB値から所定の演算式に従って輝度レ
ベルを求め、あらかじめ用意された面積展開パターンか
らこの輝度レベルに対応する面積展開パターンを取り出
し、フレームメモリに描画することを特徴とするもので
あり、このことにより、二値減色表示を実現でき、ま
た、多値表示データをシステムバスとは独立した専用の
バスを介して得ることからバストラフィック量の削減も
はかれ、システム性能の向上につながる。更に、二値化
制御インタフェースにディスプレイコントローラを実装
せずに済むため、コスト、実装面からの効果も得られ
る。
【0024】また、輝度変換のための手段を選択するこ
とにより、各色の輝度調整を行うことができ、更に、面
積展開パターンの形状を任意に設定することにより画素
形状にもしくは画素比率に関係なくパターン表示が可能
となる。また、拡大率を選択できる構成とすることによ
り、大きさに応じた階調を指定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すブロック図、
【図2】図1におけるフューチャコネクタのピン構成を
示す図、
【図3】フューチャコネクタの信号リストを表で示す
図、
【図4】VGA用表示データのタイミングを示す図、
【図5】図1における二値化制御インタフェース回路の
実施形態を示すブロック図、
【図6】本発明実施形態の動作を説明するために引用し
た図であり、具体的には、輝度レベル変換から面積展開
に至る一連の動作の流れを示す図、
【図7】本発明実施形態の動作を説明するために引用し
た図であり、具体的には、面積展開パターンの例を示す
図、
【図8】本発明実施形態の動作を説明するために引用し
た図であり、具体的には、時分割描画に関する動作概念
を示す図、
【符号の説明】
1…VGAコントローラ、2…D/Aコンバータ、3…
システムバス、4…フューチャコネクタ、5…二値化制
御インタフェース回路、6…フレームメモリ、7…表示
制御インタフェース回路、8…超高精細二値CRTモニ
タ、9(10)…表示制御ボード、51…ルックアップ
テーブル(LUT)、52…輝度変換回路、53…面積
展開回路、54…時分割描画回路、55…V/H−SY
NC検出回路、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手塚 公彦 東京都青梅市新町3丁目3番地の1 東芝 コンピュータエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB06 CB12 CB16 CC02 CE18 CH07 CH11 5B069 AA01 BA01 BB07 BC02 HA18 LA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 システムバスを介して到来する表示デー
    タを所定の解像度に従う多値表示データに変換する第1
    の表示データ変換手段と、第1 の表示データ変換手段に
    より生成される表示データを上記システムバスとは異な
    る専用のバスを介して得、これを二値化してフレームメ
    モリへ描画する第2の表示データ変換手段とを具備する
    ことを特徴とする二値化表示装置。
  2. 【請求項2】 第2 の表示データ変換手段は、第1の変
    換手段から得られる表示パレットデータをRGBデータ
    に変換する第1 の変換回路と、RGBデータを所定の演
    算式に従い輝度レベルのデータに変換し、あらかじめ用
    意される面積展開パターンからその輝度レベルに従うパ
    ターンを取り出す第2の変換回路から成ることを特徴と
    する請求項1記載の二値化表示装置。
  3. 【請求項3】 第2の変換回路により生成される面積展
    開パターンをフレームメモリに描画する際、フレームメ
    モリに対するデータ転送速度に応じてその表示データを
    分割し、その分割された単位で表示データを時分割描画
    する描画回路を更に具備することを特徴とする請求項2
    記載の二値化表示装置。
  4. 【請求項4】 多値表示データからRGB値を生成し、
    このRGB値から所定の演算式に従って輝度レベルを求
    め、あらかじめ用意された面積展開パターンからこの輝
    度レベルに対応する面積展開パターンを取り出し、フレ
    ームメモリに描画することを特徴とする二値化表示方
    法。
  5. 【請求項5】 p×q画素で構成されるRGBデータを
    n×m画素で構成される二値データに変換する際(但
    し、p<n、q<m:n,mは整数)、1画素相当のR
    GBデータを所定の演算式に従い輝度レベル値を算出
    し、あらかじめ用意される少なくとも(n/p)×(m
    /q)の面積展開パターンから上記輝度レベル値に対応
    する面積展開パターンを選択出力することを特徴とする
    請求項4記載の二値化表示方法。
  6. 【請求項6】 面積展開パターンの形状を任意に設定す
    ることを特徴とする請求項4記載の二値化表示方法。
  7. 【請求項7】 フレームメモリに表示データを描画する
    際、フレームメモリのデータ転送速度に応じて表示デー
    タを分割し、その分割された表示データを単位として時
    分割で描画することを特徴とする請求項4記載の二値化
    表示方法。
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