JP2002341859A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅なコストアップを生じることがなく、か
つ、信頼性を損なうこともなく表示能力を上げることが
できる画像表示装置を提供する。 【解決手段】 パターンＲＯＭ２５には、スプライトを
表示するためのデータが圧縮されて記憶されている。ま
た、スプライト属性テーブル２３には、ＲＯＭ２５内の
スプライトの表示位置等を指示する属性データが記憶さ
れている。そして、属性データに従ってＲＯＭ２５から
スプライトデータが読み出され、リアルタイム解凍処理
回路３０によって解凍され、解凍後のデータがＲＧＢデ
ータに変換され、スプライトバッファ３３に書き込まれ
る。そして、このバッファ３３内のデータが、上記属性
データが指示するフレームバッファ３９の記憶位置に書
き込まれる。このフレームバッファ３９内のデータが表
示スキャンタイミングに従って順次読み出され、表示装
置２６において表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スプライト表示
性能の向上を図った画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ビデオゲーム等の分野に
おいてはスプライト表示方式がしばしば用いられる。こ
こで、スプライト表示方式とは、画面に表示されるキャ
ラクタ毎に表示位置属性（スプライト属性）を持ち、そ
のスプライト属性に従いキャラクタを配置することで全
体の画面を構成する方式である。表示位置などの属性を
持ったキャラクタをスプライトという。ビデオゲームな
どのように、インタラクティブに高速にキャラクタを動
かす場合、スプライト表示方式では動かすキャラクタの
スプライト属性を変更するだけで画面の書き換えをする
ことができる。

【０００３】図３は従来のスプライト表示方式による画
像表示装置の構成を示すブロック図である。スプライト
属性テーブル１には、表示装置２に表示するスプライト
毎の表示位置、スプライトパターン（キャラクタの絵
柄）番号、スプライトパターンデータ（絵柄データ）の
データフォーマット等のスプライトに関する属性データ
が格納されている。このスプライト属性テーブル１に格
納されたスプライトパターン番号を基に、パターン番号
読み出し回路４およびパターンＲＯＭアドレス生成回路
５がパターンデータが格納されているパターンＲＯＭ６
のアドレスを生成する。

【０００４】一方、表示位置読み出し回路８は、スプラ
イト属性テーブル１に格納されているスプライト表示位
置データを読み出し、フレームバッファアドレス生成回
路９へ出力する。フレームバッファアドレス生成回路９
は、そのスプライト表示位置データに基づいてフレーム
バッファアドレスを生成し、フレームバッファ１０へ出
力する。このアドレスによって、パターンＲＯＭ６から
読み出されたパターンデータが、フレームバッファ１０
に格納される。

【０００５】表示されるスプライトの数だけ、上述した
パターンデータの読み出し、フレームバッファ１０への
書き込み処理を行い、１つの画面データがフレームバッ
ファ１０に展閲される。フレームバッファ１０に格納さ
れたパターンデータは、表示装置２のスキャンタイミン
グに従い、フレームバッファ１０から読み出され、表示
データ処理部１２に出力される。表示データ処理部１２
は、スプライト属性テーブルから読み出されたパターン
データフォーマットに従ってカラールックアップテーブ
ル１３またはＹＵＶデコーダ１４へパターンデータを出
力し、これによりパターンデータをＲＧＢ（レッド・グ
リーン・ブルー）データに変換し、表示装置２へ出力す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した画
像表示装置において、スプライトの表示数はパターンＲ
ＯＭ６のアクセススピードによって制限される。すなわ
ち、フレームバッファ１０は表示装置２のスキャン周期
に合わせてリフレッシュ（画像データの書き換え）が行
われる。通常１フレームは６０Ｈｚであり、マスクＲＯ
Ｍのアクセススピードを１２５ｎＳ（８ＭＨｚ）でバス
幅を８bitとすると、１フレームで転送できるデータ量
は、 ８ＭＢｙｔｅ／６０Ｈｚ ＝１３３Ｋｂｙｔｅ となる。スプライトの色数を１６色（１ドットあたり４
ビットのデータ量）とすると、 １３３Ｋ＊８／４＝２６６＊１０２４ドット（約２７２
０００ドット） となり、ＮＴＳＣにおける一般的な解像度３２０×２４
０とすると、 ２７２０００／（３２０×２４０）＝約３．５面分 のスプライト表示能力となる。これは、バックグランド
の絵柄（これもスプライトで構成）にキャラクタを動か
すようなアニメーション表示を想定した場合、スプライ
トが互いに重なり合うことを考慮に入れると充分な表示
能カとは言えない。

【０００７】そこで、表示能力をあげる工夫が必要とな
る。表示能力を上げるためには以下のような方法があ
る。 （ａ）パターンＲＯＭ６とのインタフェースのバス幅を
拡げる。 （ｂ）高速転送が可能な、例えばＳＤＲＡＭなどにパタ
ーンＲＯＭ６のパターンデータをダウンロードしてアク
セスサイクルを高速化する。

【０００８】しかしながら、上述した（ａ）の方法で
は、別チップのパターンＲＯＭ６とのインタフェースの
端子数が増えコストアップとなる問題があった。また、
パターンＲＯＭ６も並列に複数個のＲＯＭを使用する必
要があり、これもコストアップにつながった。また、
（ｂ）の方法では、ＳＤＲＡＭを外付けする必要があり
ＳＤＲＡＭ分のコストアップが生じる。またＳＤＲＡＭ
とのインターフェースが必要となりその分の端子数が増
え、さらに、パターンデータを揮発性メモリ（ＳＤＲＡ
Ｍ）に転送することにより、システムの信頼性が損なわ
れる。すなわち、静電気などによる外乱ノイズによって
誤動作を生じる可能性があり、また、揮発性メモリでは
データ化けが起こるなどの問題が生じる。ＳＤＲＡＭを
内蔵する方法も考えられるが、シナリオ全体のパターン
は64Mbitから256Mbit必要で現実的ではない。また、シ
ーン毎に使用するパターンのみをダウンロードして内蔵
するＳＤＲＡＭの容量を少なくする方法もあるが、シー
ン毎にダウンロードが必要であることや、１シーンで使
用できるパターン数が限定されるなどの問題がある。

【０００９】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、大幅なコストアップを生じ
ることがなく、かつ、信頼性を損なうこともなくスプラ
イト表示能力を上げることができる画像表示装置を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
スプライト属性データが書き込まれるスプライト属性テ
ーブルと、メモリ内の圧縮されたスプライトパターンデ
ータを、前記スプライト属性テーブルが指示する順に読
み出す読出手段と、前記メモリから読み出されたスプラ
イトパターンデータを圧縮前のデータに解凍する解凍手
段と、前記解凍手段によって解凍されたデータが書き込
まれるスプライトバッファと、前記スプライトバッファ
内のデータを読み出し、前記スプライト属性データによ
って指示されるフレームバッファの記憶位置に書き込む
書込手段と、前記フレームバッファ内のデータを表示す
る表示手段とを具備することを特徴とする画像表示装置
である。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像表示装置において、前記解凍手段は、前記
スプライト属性テーブルから読み出されるデータフォー
マットに従って前記解凍されたデータをさらにＲＧＢデ
ータに変換して出力することを特徴とする。また、請求
項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の
画像表示装置において、前記書込手段は、前記スプライ
ト属性データによって指示されたフレームバッファの記
憶位置を所定の規則に従って変更して、前記スプライト
バッファの出力データを書き込むことを特徴とする。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜請求項３のいずれかの項に記載の画像表示装置におい
て、前記書込手段は、上書きによって前記フレームバッ
ファの書き込みを行うことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態に
よる画像表示装置２１の構成を示すブロック図、図２は
同画像表示装置２１およびＣＰＵ（中央処理装置）２２
によって構成された表示ユニットの構成を示すブロック
図である。図２において、パターンＲＯＭ２５（マスク
ＲＯＭ）には、複数のスプライトのパターンデータが、
例えばランレングス圧縮方式のようにリアルタイム解凍
が可能な圧縮方式によって圧縮され、記憶されている。
ＣＰＵ２２は、パターンＲＯＭ２５内の各スプライトを
表示装置２６の表示画面のどの位置に表示させるかを示
す表示位置データやその他のスプライト属性データを画
像表示装置２１へ出力する。画像表示装置２１はパター
ンＲＯＭ２５から各スプライトのパターンデータを読み
出し、リアルタイム解凍を行い、さらにＲＧＢデータに
変換し、ＣＰＵ２２からの位置データに従って表示装置
２６に表示させる。

【００１４】以下詳述すると、図１において、符号２３
はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）によって構成され
たスプライト属性テーブルであり、パターンＲＯＭ２５
に記憶されているスプライトの属性を示す属性データ
が、スプライト毎にＣＰＵ２２によって書き込まれる。
この属性データには、スプライトパターンの番号を示す
パターン番号、スプライトの表示画面上の表示位置を指
定する表示位置データ、スプライトパターンデータのデ
ータのフォーマット、使用するカラーパレットの番号を
指示するパレット番号等がある。

【００１５】２８は、スプライト属性テーブル２３内の
パターン番号を、表示すべき優先順位の下位のものから
順次読み出すパターン番号読み出し回路である。２９は
パターン番号読み出し回路２８から読み出されたパター
ン番号を受けて、パターンＲＯＭ２５からスプライトを
読み出すためのアドレスを生成するパターンＲＯＭアド
レス生成回路であり、生成したアドレスをパターンＲＯ
Ｍ２５へ出力する。パターンＲＯＭ２５へ上記アドレス
が供給されると、パターンＲＯＭ２５からスプライトの
パターンデータが読み出され、リアルタイム解凍処理回
路３０へ出力される。

【００１６】リアルタイム解凍処理回路３０は、パター
ンＲＯＭ２５から読み出された圧縮パターンデータを圧
縮前のパターンデータにリアルタイムで解凍し、解凍済
みのデータをカラールックアップテーブル３１またはＹ
ＵＶデコーダ３２によってＲＧＢデータに変換し、スプ
ライトバッファ３３に書き込む。ここで、カラールック
アップテーブル３１またはＹＵＶデコーダ３２のいずれ
が使用されるかは、スプライト属性テーブル２３から読
み出されるデータフォーマットによって決められる。す
なわち、圧縮前のパターンデータのフォーマットがカラ
ーコードであった場合はカラールックアップテーブル３
１が使用され、ＹＵＶデータであった場合はＹＵＶデコ
ーダ３２が使用される。

【００１７】一方、表示位置読み出し回路３５は、スプ
ライト属性テーブル２３から表示位置データを読み出す
回路であり、読み出したデータをフレームバッファアド
レス生成回路３６へ出力する。フレームバッファアドレ
ス生成回路３６は、表示位置データに基づいてフレーム
バッファアドレスを生成し、レンダリング処理回路３７
へ出力する。レンダリング処理回路３７はスプライトを
９０度回転させる等のレンダリング処理を行う。すなわ
ち、このレンダリング処理回路３７は、スプライトバッ
ファ３３へアドレスを出力してスプライトバッファ３３
内のＲＧＢデータを順次読み出すと共に、フレームバッ
ファ３９へアドレスを供給して、スプライトバッファ３
３から読み出されたＲＧＢデータをフレームバッファ３
９に書き込む。この際、もし、レンダリング処理が指定
されていなかった場合は、フレームバッファアドレス生
成回路３６から出力されたアドレスをそのままフレーム
バッファ３９へ出力し、また、レンダリング処理が指定
されていた場合は、フレームバッファアドレス生成回路
３６から出力されたアドレスを所定のレンダリング規則
に従って変換し、フレームバッファ３９へ出力する。こ
れにより、例えば、スプライトの回転処理等が行われ
る。

【００１８】このようにして、スプライト属性テーブル
から最初に読み出された最も優先順位の低いスプライト
のパターンデータが解凍され、ＲＧＢデータに変換さ
れ、さらにレンダリング処理され、フレームバッファ３
９に書き込まれる。次に、２番目のスプライトの属性デ
ータがスプライト属性テーブル２３から読み出され、こ
のスプライト属性データに基づいて２番目のスプライト
パターンデータがパターンＲＯＭ２５から読み出され
る。そして、読み出されたデータが解凍され、ＲＧＢデ
ータに変換され、レンダリング処理され、フレームバッ
ファ３９に書き込まれる。この時、既に書き込まれてい
る１番目のスプライトに上書きされる。以後、３番目、
４番目・・・のスプライトがフレームバッファに書き込
まれる。そして、予め決められた全スプライトがフレー
ムバッファ３９に書き込まれると、表示スキャンタイミ
ング制御回路４０が発生するアドレスにしたがってフレ
ームバッファ４０内のＲＧＢデータが順次読み出され、
表示スキャンタイミングに基づいて表示装置２６へ出力
される。これにより、パターンＲＯＭ２５内のスプライ
トが表示される。

【００１９】上記の構成において、スプライトバッファ
３３、フレームバッファ３９は各々２バッファ構成であ
り、一方のバッファに書き込まれている時、他方のバッ
ファ内のデータが読み出される。

【００２０】以上説明したように、上記実施形態によれ
ば、パターンデータに圧縮データを用いることにより、
１スプライト当たりのパターンＲＯＭ２５からのデータ
転送量が減りスプライト描画数が増える。圧縮データの
リアルタイム解凍処理回路３０と、解凍後のデータを保
持するスプライトバッファ３３を内蔵することで、フレ
ームバッファ３９ヘ転送できるスプライトパターンデー
タの転送速度を上げることが容易になる。

【００２１】例えは、パターンデータを５０％に圧縮し
た場合、フレームバッファ３９とスプライトバッファ３
３間の転送スピードを２倍に増やせは、トータルでパタ
ーンデータの読み出し速度を２倍に増やすことができ、
したがって、スプライトのデータ量が同一の場合、スプ
ライトの表示数を２倍に増やすことができる。スプライ
トバッファ３３、フレームバッファ３９は高速のＳＲＡ
ＭやＳＤＲＡＭなどにより構成することにより高速にラ
ンダムアクセスが可能となり、スプライトを回転などの
変形処理を行いながら画面を構成する処理（レンダリン
グ処理）を高速に行うことが可能となる。

【００２２】また、スプライトバッファ３３とフレーム
バッファ３９を内蔵することにより、コストアップなし
にバス幅を比較的自由に拡げたと同一の効果を得ること
ができ、スプライトのリアルタイム伸張時間内に伸張済
みのデータをフレームバッファ３９ヘ転送することが可
能となる。これにより、パターンＲＯＭ２５→リアルタ
イム解凍処理回路３０→スプライトバッファ３３→フレ
ームバッファ３９の経路での処理時間のネックが解消さ
れ圧縮率に従ったスプライト表示数の増大が可能とな
る。

【００２３】また、リアルタイム伸張に適した画像圧縮
方式として、ランレングス圧縮とライン参照を用いた圧
縮方法を用いてもよい。ランレングス圧縮およびライン
参照では１ライン分のラインバッファを使用することに
よって基本的に読み出しデータのコピーのみに伸張処理
を単純化することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、メモリ内に圧縮されたスプライトパターンデータを
記憶させ、該データを読み出して解凍し、表示するよう
にしたので、大幅なコストアップを生じることがなく、
かつ、信頼性を損なうこともなくスプライト表示能力を
上げることができる効果が得られる。また、請求項３に
記載の発明によれば、書込手段は、スプライト属性デー
タによって指示されたフレームバッファの記憶位置を所
定の規則に従って変更して、スプライトバッファの出力
データを書き込むので、例えばスプライトを回転させて
表示する等スプライトに特定の処理を施すことができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図２】 同実施形態による画像表示装置を用いた表示
ユニットの構成を示すブロック図である。

【図３】 従来の画像表示装置の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２１…画像表示装置、２２…ＣＰＵ、２３…スプライト
属性テーブル、２５…パターンＲＯＭ、２６…表示装
置、３０…リアルタイム解凍処理回路、３３…スプライ
トバッファ、３７…レンダリング処理回路、３９…フレ
ームバッファ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプライト属性データが書き込まれるス
   プライト属性テーブルと、 メモリ内の圧縮されたスプライトパターンデータを、前
   記スプライト属性テーブルが指示する順に読み出す読出
   手段と、 前記メモリから読み出されたスプライトパターンデータ
   を圧縮前のデータに解凍する解凍手段と、 前記解凍手段によって解凍されたデータが書き込まれる
   スプライトバッファと、 前記スプライトバッファ内のデータを読み出し、前記ス
   プライト属性データによって指示されるフレームバッフ
   ァの記憶位置に書き込む書込手段と、 前記フレームバッファ内のデータを表示する表示手段
   と、 を具備することを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記解凍手段は、前記スプライト属性テ
   ーブルから読み出されるデータフォーマットに従って前
   記解凍されたデータをさらにＲＧＢデータに変換して出
   力することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記書込手段は、前記スプライト属性デ
   ータによって指示されたフレームバッファの記憶位置を
   所定の規則に従って変更して、前記スプライトバッファ
   の出力データを書き込むことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記書込手段は、上書きによって前記フ
   レームバッファの書き込みを行うことを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかの項に記載の画像表示装置。