JP2007522490A - グラフィックオーバーレイ情報を伝達するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

グラフィック情報を伝達するための方法および装置が記載される。

Description

メディアセンターはテレビのような表示ユニットのためにさまざまな機能を提供しうる。たとえば、メディアセンターはテレビ上で表示するためのビデオ信号を受信およびデコードしうる。もう一つの例では、メディアセンターはテレビ上に同時にグラフィックとビデオを表示できる。ビデオ画像の上に透明または半透明なグラフィックを描くようなものである。しかし、そのような機能を提供するための技術は、メディアセンターによってサポートされる表示ユニット数に応じてますます複雑になりうる。複雑さは、プロセッサ、メモリおよび通信バスといったメディアセンターのリソースの非効率的な使用につながりうる。したがって、メディアセンターのリソース使用の改良により、メディアセンターのパフォーマンスの改善につながりうる。よって、装置またはネットワーク中でのそのような技術の改良についての必要がありうる。

実施形態に関わる標記の件は、特許請求の範囲において具体的に挙げられ、かつ明確に特許請求されるが、該実施形態は、編成および動作方法の両方について、その目的、特徴および利点とともに、以下の詳細な記述を添付の図面とともに参照することによって最もよく理解しうる。

本発明の実施形態の完全な理解を提供するため、ここでは数多くの個別の詳細が述べられうる。しかし、当業者には本発明の実施形態はこれらの個別の詳細なしでも実施しうることは理解されるであろう。その一方、よく知られた方法、手順、構成要素および回路は本発明の実施形態を埋没させないよう、詳細には述べていない。ここに開示される個別の構造上および機能上の詳細は、本発明の範囲を表現しうるものであって、必ずしも本発明の範囲を限定するものでないことは理解できるものである。

明細書における「一つの実施形態」または「ある実施形態」についてのいかなる言及も、その実施形態に関連して記述されたある特定の特徴、構造または特性が少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味していることは注意しておくに値する。明細書中のさまざまなところに「ある実施形態では」といった語句が現れることは、必ずしもみな同じ実施形態を指すのではない。
[発明の開示]

ここで詳細に図面を見ていく。図面では同様の部分は全体を通じて同様の参照符号によって指示されている。図１には、ある実施形態を実施するのに好適なシステムが図示されている。図１は、システム１００のブロック図である。システム１００は複数のネットワークノードを有しうる。ここで使っている「ネットワークノード」の用語は、一つまたは複数のプロトコルに従って情報を伝達することのできる任意のノードのことを指しうる。ネットワークノードの例としては、コンピュータ、サーバー、ビデオシステム、オーディオシステム、グラフィックシステム、表示モジュール、メディアセンター、スイッチ、ルーター、ブリッジ、ゲートウェイなどが含まれうる。ここで使っている「プロトコル」の用語は、通信媒体を通じて情報が伝達される仕方を制御するための命令の集合のことを指しうる。

ある実施形態では、システム１００はさまざまなネットワークノードの間でさまざまな種類の情報を伝達しうる。たとえば、情報の一つの種類としてメディア情報がありうる。ここで使っている「メディア情報」の用語は、ユーザー向けのコンテンツを表す任意のデータのことを指しうる。コンテンツの例としては、たとえば、ビデオ、ストリーミングビデオ、オーディオ、ストリーミングオーディオ、グラフィック、画像、英数字記号、テキストなどが含まれうる。別の種類の情報としては、制御情報が含まれうる。ここで使っている「制御情報」の用語は、自動化システムのために意図されたコマンド、命令または制御語を表す任意のデータのことを指しうる。たとえば、制御情報は、ネットワークを通じてメディア情報を経路制御したり、あるいはネットワークノードにメディア情報を所定の仕方で処理するよう指示したりするために使用されうる。

ある実施形態では、一つまたは複数の記述子が前記情報のために使用されうる。記述子とは、前記メディア情報または制御情報を使用または転送するための動作を記述する、ソフトウェアまたは根底にあるハードウェアによって認識可能なデータ構造である。記述子は一つまたは複数のセグメントを有しうる。セグメントとは、メディア情報または制御情報の特定の一片を表すための前記データ構造中のフィールドでありうる。セグメントはたとえば、制御セグメント、アドレスセグメントおよびデータセグメントを含みうる。ある実施形態では、たとえば、記述子は制御ブロックまたはコンテンツブロックを有しうる。ここで使っている「制御ブロック」の用語は、制御情報を伝えるために使用されるフィールドのことを指しうる。ここで使っている「コンテンツブロック」の用語はメディア情報を伝えるためのフィールドのことを指しうる。制御ブロックは記述子データ構造についての制御セグメントの全部または一部を含みうる。一方、コンテンツブロックは記述子データ構造についてのデータセグメントの全部または一部を含みうる。

ある実施形態では、一つまたは複数の通信媒体がノードどうしを接続しうる。ここで使っている「通信媒体」の用語は、情報信号を搬送できる任意の媒体のことを指しうる。通信媒体の例としては、リード、半導体材料、撚り対線、同軸ケーブル、光ファイバー、無線周波（RF）などが含まれうる。「接続」または「相互接続」の用語およびその変種はここでは物理的な接続および／または論理的な接続のことを指しうる。

図１に戻ると、システム１００はビデオソース１０２、グラフィックソース１０４、メディアセンター１０６および表示モジュール１〜Ｎを有しうる。これらのネットワークノードは一つまたは複数の通信媒体を通じて接続されうる。図１は限られた数のネットワークノードを示しているが、システム１００内で用いられるネットワークノードはいくつあってもよいことは理解されうる。

ある実施形態では、システム１００はビデオソース１０２を含みうる。ビデオソース１０２はアナログまたはデジタルのビデオ情報のソースとなるよう構成された任意のビデオシステムを含みうる。「ビデオ情報」の用語は、ビデオからのデータおよび情報を含む、メディア情報の部分集合のことを指しうる。ビデオ情報の例としては、ビデオ番組からのコンテンツ、コンピュータ生成画像（CGI: computer generated images）などが含まれうる。ビデオソース１０２の例としては、さまざまなフォーマットで保存された記録済みメディアを与えるための任意のシステムまたは装置を含みうる。たとえばデジタルビデオディスク（DVD）装置、VHS装置、デジタルVHS装置、コンピュータ、ゲームコンソールなどである。ビデオソース１０２は、メディアセンター１０６に放送またはストリーミングのアナログまたはデジタルのビデオ情報を提供するためのマルチメディア配送システムをも含みうる。マルチメディア配送システムの例としては、たとえばOver The Air（OTA）ブロードキャストシステム、地上ケーブルシステム、衛星放送システムなどが含まれうる。ビデオソース１０２の種類や位置はこの点で限定されるものではない。

前記ビデオ情報にはオーディオ情報も含まれていてもよいことは注意しておく価値がある。オーディオ情報はビデオ情報とともに単一のメディアストリーム中に埋め込まれていてもよいし、あるいは異なるビデオストリームおよびオーディオストリームとして埋め込まれていてもよい。ここで使うところでは、ビデオ情報の用語は、所与の実装について望ましいように、オーディオ情報を含むことを意図することもあれば、除外することを意図することもある。諸実施形態はこの点で限定されるものではない。

ある実施形態では、システム１００はグラフィックソース１０４を含みうる。グラフィックソース１０４は、オーバーレイ情報のソースとなるよう構成されたいかなる装置を有していてもよい。ここで使っている「オーバーレイ情報」の用語は、ビデオ情報の上にオーバーレイされる、あるいは配置される任意のメディア情報のことを指しうる。前記オーバーレイ情報は、所与の実装について望ましいように、不透明であってもよいし、あるいはさまざまな度合いの透明度を有していてもよい。オーバーレイ情報の例としては、ビデオソース１０２、グラフィックソース１０４、メディアセンター１０６、表示モジュール１〜Ｎなどを制御するための項目のメニューを表すようなグラフィックまたはテキストが含まれうる。オーバーレイ情報のもう一つの例としては、ピクチャー・イン・ピクチャー（PIP）機能を提供するためのようなビデオ情報をも含みうる。さらにもう一つの例は、ゲームアプリケーションまたはゲーム装置からのグラフィックでありうる。これらを含むさまざまな例において、ビデオ情報とオーバーレイ情報は両方とも同時に表示され、ユーザーに視聴されてもよい。諸実施形態はこの点で限定されるものではない。

グラフィックソース１０４は明確さのため別個のネットワークノードとして示されているが、グラフィックソース１０４がメディアセンター１０６と統合されていてもよく、それでも諸実施形態の範囲にはいることは理解されるであろう。たとえば、グラフィックソース１０４は、図２を参照しつつ議論されるグラフィック処理サブシステム２２４のようなグラフィック処理サブシステムと統合されていてもよい。

ある実施形態では、システム１００は表示モジュール１〜Ｎを含みうる。表示モジュールとは、ビデオ情報を表示するよう構成されたいかなる装置をも含みうる。表示モジュールの例としては、テレビ、モニタ付きコンピュータなどが含まれうる。ある実施形態では、表示モジュール１〜Ｎは、異なるいくつかのディスプレイまたはフレームフォーマットに従って動作するよう構成されていてもよい。たとえば、高度テレビ方式委員会（ATSC: Advanced Television Systems Committee）によって定義されるようなデジタルテレビ（DTF: Digital Television）フォーマットの一つまたは複数などである。

たとえばある実施形態では、表示モジュールは、標準精細度テレビ（SDTV: Standard Definition Television）フォーマットに従って動作するよう構成されていてもよい。SDTVフォーマットは480i/30のDTVフォーマットを含みうる。それはDVDビデオのアスペクト比のインターレースされたビデオ出力と等価でありうる。SDTVが使っているデータレートは約4〜7メガビット毎秒（Mbps）なので、高精細度テレビ（HDTV: High Definition Television）１チャンネルとほぼ同じ帯域幅を使って、3〜6のSDTVチャンネルの伝送ができる。

たとえばある実施形態では、表示モジュールは、改良精細度テレビ（EDTV: Enhanced Definition Television）フォーマットに従って動作するよう構成されうる。EDTVフォーマットは、より多くの帯域幅を費消することでSDTVよりよい画質を提供しうる。EDTVはさまざまな度合いの画質を提供するさまざまなフォーマットを含みうる。垂直解像度は典型的には480本に限られるが、水平解像度は垂直線640ないし704本の間で変わりうる。EDTVは4:3および16:9の両方のアスペクト比、いくつかのリフレッシュレートならびにインターレースおよび順次走査の両走査方式を包含しうる。

たとえばある実施形態では、表示モジュールはHDTVフォーマットに従って動作するよう構成されうる。HDTVは約25ないし27Mbpsのデータレートを使用してSDTVやEDTVに比べて向上された画質を提供しうる。HDTVフォーマットはすべて16:9のアスペクト比である。その720本の垂直解像度はさまざまなリフレッシュレートで順次走査を用いうる。従来の放送設備および消費者設備の制限のため、最高解像度は一般にインターレース走査モードで使われる（たとえば1080i）。

ある実施形態では、システム１００はメディアセンター１０６を含みうる。メディアセンター１０６はシステム１００についてのメディア情報および制御情報を管理するための処理システムを有しうる。メディアセンター１０６はプロセッサおよびメモリを有しうる。メディアセンター１０６はまた、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（CD）、DVDドライブなどのようないくつかの入出力（I/O）装置をも有しうる。メディアセンター１０６はまた、ビデオソース１０２、グラフィックソース１０４および表示モジュール１〜Ｎなどとのインターフェースとなるいくつかの通信インターフェースをも有しうる。

一般的な動作では、メディアセンター１０６はビデオソース１０２からビデオ情報を受信して復号し、グラフィックソース１０４からの情報をオーバーレイしうる。メディアセンター１０６はビデオ情報にかぶせてオーバーレイ情報を表示するためのコマンドを受信しうる。たとえば、コマンドは、ユーザーがテレビのリモコンの「メニュー」ボタンを押すことから受信されうる。メディアセンター１０６はオーバーレイ情報をビデオ情報とさまざまな度合いの半透明さで混合することができ、それによりオーバーレイ情報とビデオ情報が同時にユーザーによって視聴できる。

ある実施形態では、メディアセンター１０６は複数の表示モジュール１〜Ｎをサポートしうる。さらに、各表示モジュールは、SDTV、EDTVおよびHDTVなどといったさまざまなディスプレイフォーマットに従ってビデオ情報とオーバーレイ情報とを同時に表示するよう構成されうる。その結果、メディアセンター１０６は、さまざまなディスプレイフォーマットをもつ複数の表示モジュール上に表示されるべきビデオ情報の複数のストリームを受信し、前記異なるいくつかのビデオ情報ストリームをオーバーレイ情報と混合するよう構成されうる。メディアセンター１０６は混合された情報を、表示モジュール１〜Ｎのうちのしかるべき表示モジュールに送りうる。表示モジュール１〜Ｎはメディアセンター１０６から混合された情報を受け取って、該混合された情報をユーザーによる視聴のために表示しうる。一般にはシステム１００は、特にメディアセンター１０６は、図２〜６を参照しつつさらに詳細に説明されうる。

図２はある実施形態に基づくメディアセンターを図示している。図２は、メディアセンター２００を図示しうる。メディアセンター２００はたとえばメディアセンター１０６を表すものでありうる。メディアセンター２００は複数のモジュールを有しうる。ここで使っている「モジュール」の用語は情報を表す信号を処理しうる素子、構成要素、基板、装置またはシステムを指しうる。信号はたとえば電気信号、光信号、音響信号、化学信号などでありうる。実施形態は記述を簡単にするため「モジュール」という用語を用いて記述されるが、一つまたは複数の回路、構成要素、レジスタ、プロセッサ、ソフトウェアサブルーチンあるいはそのいかなる組み合わせでも、前記モジュールのうちの一つ、いくつかまたはすべての代わりとすることができる。

ある実施形態では、メディアセンター２００は、異なるいくつかのディスプレイフォーマットをもつ複数の表示モジュールをサポートするよう構成されうる。たとえば、ローカルなテレビ２１４はHDTV信号を表示するためのテレビでありうる。他方、リモートのテレビ２１８はSDTV信号を表示するためのテレビでありうる。これらのディスプレイフォーマットが使われるのは単に例としてであって、実施形態がその点で必ずしも限定されないことは理解されうるであろう。

メディアセンター２００は、複数の表示モジュールをサポートするよう構成されるので、オーバーレイ情報の複数のセットをビデオ情報の複数のセットとともに表現する必要がありうる。そのような表現を容易にするため、メディアセンター２００は２つの別々のサブシステムを別個のメモリとともに利用しうる。たとえばある実施形態では、メディアセンター２００はグラフィック処理サブシステム２２４およびビデオ処理サブシステム２２６を有しうる。図２には２つのサブシステムしか示していないが、メディアセンター２００には他のサブシステムも含まれうることは理解されるであろう。実施形態はこの点で限定されるものではない。

たとえばある実施形態では、グラフィック処理サブシステム２４４はプロセッサ２０２、グラフィックメモリおよびコントローラハブ（GMCH: graphics memory and controller hub）２０４ならびにグラフィックフレームバッファ２０６を有しうる。グラフィック処理サブシステム２２４は、グラフィックソース１０４を通じて受信されるオーバーレイ情報を受信し、保存し、管理しうる。オーバーレイ情報はグラフィック面G1およびアルファ面A1を有しうる。グラフィック面は、赤緑青（RGB: red, green, blue）のような３成分を使った色定義を指定する二次元または三次元のグラフィックを有しうる。この赤緑青成分が実際の色を表現しうる。アルファ面はアルファ（A）成分を有しうる。アルファ成分は、オーバーレイ情報についての透明レベルを示す混合因子を表しうる。ある実施形態では、組み合わされたRGBA情報は１ピクセルあたり３２ビットを使って保存されうる。たとえばR、G、B、A成分のそれぞれについて８ビットずつである。グラフィック面は、たとえばY′C_BC_Rのような別の色空間符号化技術を利用して表現されてもよい。

図３は、ある実施形態に基づくメディアセンターのためのグラフィックフレームバッファについての論理表現３００を図示している。図２に示したように、グラフィック面G1はグラフィックフレームバッファ２０６に保存されうる。RGBAグラフィック面G1はグラフィックフレームバッファ２０６内で論理的な二次元アドレス空間（x/y）３１２の形などで編成される。たとえば、論理表現３００は、アドレス空間３１２のある部分に保存されるブロック３０２および３０４の第一の集合ならびにアドレス空間３１２の別の部分のブロック３０６、３０８および３１０の第二の集合を図示している。ブロックの第一および第二の集合は、異なるいくつかのリフレッシュレート領域において同様のグラフィック面が一緒にグループ化されるように編成された、異なるグラフィック面を表しうる。たとえば、ブロック３０２と３０４はHDTVグラフィック面などを表す。HDTVグラフィック面はそれぞれ1920×1080または1280×720のピクセルのブロックを有しうる。両HDTVグラフィック面はアドレス空間３１２の24ヘルツ（Hz）の第一のリフレッシュレート領域内に一緒に保存されうる。他方、ブロック３０６、３０８および３１０はSDTVグラフィック面を表しうる。SDTVグラフィック面はそれぞれ720×480のピクセルのブロックを有しうる。これらのSDTVグラフィック面は、アドレス空間３１２の60Hzの第二のリフレッシュレート領域内に一緒に保存されうる。前記の第一のリフレッシュレート領域および第二のリフレッシュレート領域が必ずしも異なるリフレッシュレートを使っていなくてもよく、ある場合には所与の実装について同じリフレッシュレートを使ってもよいことは理解されるであろう。効率のため領域は長方形に作成し、不使用ピクセルを送る可能性を減らすことが望まれうる。上記の値が例として使われているのみであって、実施形態の範囲を限定することを意図したものでないことは理解されるであろう。

ある実施形態では、各グラフィック面G1についてのRGBAデータは、ラスタ走査法を使ってグラフィックフレームバッファ２０６のアドレス空間３１２から取り出されうる。ラスタ走査法は、走査点AおよびBによって示されるように、RGBAデータを左から右に、上から下に取得していく。転送動作は図４〜６を参照しつつより詳細に議論されうる。

たとえばある実施形態では、ビデオ処理サブシステム２２６はビデオプロセッサ２０８、チューナー１〜Ｎおよびビデオプロセッサフレームバッファ２２０を有しうる。ビデオ処理サブシステム２２６はさらに、ローカルなテレビ２１４およびリモートのテレビ２１８といった複数の表示モジュールを有しうる。ここで使っている「ローカルなテレビ」の用語はメディアセンター２００と同じ場所にある表示モジュールのことを指しうる。ここで使っている「リモートのテレビ」の用語はメディアセンター２００から離れたところに位置している表示モジュールのことを指しうる。リモートのテレビ２１８は変調器２１６を通じてのビデオプロセッサ２０８から信号を受信しうる。あるいはまた、ビデオプロセッサ２０８からの信号は変調器２１６なしで、構内ネットワーク（LAN）を経由するなどしてリモートのテレビ２１８に送られてもよい。ビデオプロセッサ２０８はビデオ経路２１０、デコーダ２１２おいよび混合モジュール２３０を有しうる。

ある実施形態では、ビデオプロセッサ２０８はビデオデコーダを有しうる。ビデオプロセッサ２０８はビデオソース１０２からのビデオ情報をチューナー１〜Ｎを通じて受信しうる。デコーダ２１２はビデオ情報をビデオ面V1に復号しうる。各ビデオ面はRGB成分を使って表されているビデオ画像を有しうる。ビデオプロセッサ２０８は、ビデオプロセッサフレームバッファ２２０内にビデオ面を保存しうる。

ある実施形態では、ビデオプロセッサ２０８は混合モジュール２３０を有しうる。混合モジュール２３０は、グラフィック面G1とビデオ面V1とのアルファ面A1に基づくアルファ混合を実行するよう構成されうる。アルファ混合は、テレビに表示されるべきグラフィックのような透明または半透明なオブジェクトについて透明さの情報を提供するために使われる技法である。アルファ混合では、表示モジュールに表示されるピクセルの結果的な色は前景色と背景色の組み合わせである。前景色は半透明オブジェクト、たとえばグラフィック面G1の色を表しうる。背景色は前記半透明オブジェクトの下にあるビデオ情報、たとえばビデオ面V1でありうる。アルファ面はグラフィック面をビデオ面と合成するためのアルファ成分を有しうる。アルファ値はグラフィック面およびビデオ面からの色をピクセルごとに混合して混合された情報のフレームを形成するのに使用されうる。混合された情報のフレームは次いでローカルなテレビ２１４またはリモートのテレビ２１８などのような表示モジュール上に表示される。

ある実施形態では、グラフィック処理サブシステム２２４は、グラフィックを、任意のグラフィック変化またはアニメーションを提供するために必要とされる任意の所望のフレームレートで表現しうる。ビデオフレームバッファはテレビのビデオリフレッシュレートで統合されてもよい。これは典型的にはグラフィックのフレームレートよりも高いレートである。

ある実施形態では、グラフィック処理サブシステム２２４はグラフィック面G1およびアルファ面A1をビデオ処理サブシステム２２６にバス２２８を通じて送りうる。両サブシステムは、バス２２８を使ったバスプロトコルを実装するようバスインターフェースを具備している。たとえばある実施形態では、バス２２８は、インテル（登録商標）社によって開発された、デジタルビデオ出力（DVO: Digital Video Output）ポート・ハードウェア外部設計規格（編）Ver.2.0という規格に従って動作するグラフィックオーバーレイ転送バスをここで議論する原理を使って修正したものであってもよい。

動作を見てみると、グラフィック処理サブシステム２２４およびビデオ処理サブシステム２２６は複数のグラフィック面G1を複数のビデオ面V1と混合するために統合されうる。ここで、ビデオ面は異なるいくつかのディスプレイフォーマットを使った表示モジュールのためのビデオ情報を有している。グラフィック面は、前記異なるいくつかのディスプレイフォーマットに対応するよう生成されることができ、所与のディスプレイフォーマット内で可変サイズであってもよい。グラフィック面G1およびビデオ面V1は混合され、行き先の表示モジュールの適切なディスプレイフォーマットになった混合されたフレームを形成しうる。ビデオ経路２１０はこれらの混合されたフレームを受信して、該混合されたフレームを、ローカルなテレビ２１４やリモートのテレビ２１８といったしかるべき表示モジュールに送ることができる。

メディアセンター２００は少なくとも二つのモードで混合動作を実行しうる。第一のモードはここでは「リアルタイム混合」と称されうる。第二のモードはここでは「コピー混合」と称されうる。リアルタイム混合が使われる場合、一つ一つのリフレッシュレートごとに一つのビデオクロックおよびバスを必要としうる。共通のリフレッシュレートをもつ諸表示モジュールは同じビデオクロックおよびデータバスインターフェースを共有してもよい。これら二つのモードは、図３〜６を参照しつつより詳細に議論されうる。

システム１００および２００の動作は、図４〜６および付随する例を参照しつつさらに記述されうる。ここに呈示される図４〜６のうちの一つまたは複数は特定のプログラミング論理を含むかもしれないが、該プログラミング論理は単にここに記載される一般的な機能がいかにして実装できるかの例を与えるに過ぎない。さらに、前記所与のプログラミング論理は特に断りのない限り必ずしも呈示される順に実行される必要はない。さらに、前記所与のプログラミング論理はここでは上に挙げたモジュールにおいて実装されるとして記載されるかもしれないが、該プログラミング論理はシステム内のどこで実装されてもよく、それでも諸実施形態の範囲内であることは理解されうる。

図４は、ある実施形態に基づくメディアセンターについてのプログラミング論理を図示している。図４はプログラミング論理４００を図示している。プログラミング論理４００において示されるように、ブロック４０２において第一および第二のビデオ面が受信されうる。受信されたビデオ面はたとえばビデオプロセッサフレームバッファ内に保存されうる。ブロック４０４では、前記第一および第二のビデオ面にそれぞれ混合されるべき第一および第二のオーバーレイ面が受信されうる。受信されたオーバーレイ面はグラフィックフレームバッファ内に保存されうる。ブロック４０６では、第一のビデオ面が第一のオーバーレイ面と混合されて第一の混合されたフレームを形成しうる。ブロック４０６ではまた、第二のビデオ面も第二のオーバーレイ面と混合されて第二の混合されたフレームを形成しうる。ブロック４０８では、第一の混合されたフレームは第一のフレームフォーマットをもつ第一の表示モジュールに送られうる。ブロック４０８ではまた、第二の混合されたフレームが第二のフレームフォーマットをもつ第二の表示モジュールに送られうる。

ある実施形態では、混合動作はコピー混合法を使って生起しうる。たとえば、オーバーレイ面がグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０に送られうる。コピー混合では、２０６から２２０へのコピーは、最小レートを使うことによってグラフィックフレームバッファ２０６に対するメモリの帯域幅要求を最適化する、所与の実装のために望まれるいかなるレートで生起してもよい。しかし、ビデオプロセッサフレームバッファ２２０はローカルなテレビ２１４またはリモートのテレビ２１６のリフレッシュレートに従って混合モジュール２３０に情報を送る必要があることもあり、それにより、より高い帯域幅が要求されることもある。たとえば、オーバーレイ面は、表示モジュールの垂直同期信号の何らかの倍数に従って送られうる。オーバーレイ面はビデオプロセッサフレームバッファ２２０に保存されうる。次いでオーバーレイ面は混合動作を実行するためにビデオプロセッサフレームバッファ２２０から取得されうる。

ある実施形態では、オーバーレイ面はグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０に垂直同期信号を使って送られうる。垂直同期信号の立ち上がり端または立ち下がり端において、第一の制御ブロックがグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０にバス２２８を通じて送られうる。第一の制御ブロックは第一のオーバーレイ面についての１セットの寸法を含みうる。次の遷移において、第一のオーバーレイ面についてのデータを含む第一のコンテンツブロックがバス２２８を通じて送られうる。別の遷移において、第二の制御ブロックがバス２２８を通じて送られうる。第二の制御ブロックは第二のオーバーレイ面について第二の１セットの寸法を含みうる。別の遷移において、第二のオーバーレイ面についてのデータを含む第二のコンテンツブロックがバス２２８を通じて送られうる。

ある実施形態では、一方のオーバーレイ面がもう一方のオーバーレイ面より小さな寸法を有することがある。たとえば、第一のオーバーレイ面がHDTVテレビのためのものであり、一方で第二のオーバーレイ面がSDTVのためであるなどである。結果として、ある実施例は、複数の第二のオーバーレイフレームを一つまたは複数のコンテンツブロックでまとめて送ったのちに別の制御ブロックを送ることがある。たとえば、複数の第二のオーバーレイ面が受信され、グラフィックフレームバッファ２０６に保存されうる。転送準備ができると、第二のオーバーレイ面がグラフィックフレームバッファ２０６から取得され、第二のコンテンツブロックに成形され、バス２２８を通じて送られうる。このようにして、複数の第二のオーバーレイ面が、第一のオーバーレイ面の一つと同じ時間区間内に転送されうるのである。

ある実施形態では、前記混合動作はリアルタイム混合法を使って生起しうる。たとえば、第一のオーバーレイ面の第一の集合と第二のオーバーレイ面の第二の集合が受信されうる。第一の集合はグラフィックフレームバッファ２０６において第一のリフレッシュレート領域に保存されうる。第二の集合はグラフィックフレームバッファ２０６において第二のリフレッシュレート領域に保存されうる。第一の集合のオーバーレイ面は、水平同期信号および垂直同期信号に従って混合モジュール２３０に送られうる。第二の集合は、前記水平同期信号および垂直同期信号に従って混合モジュール２３０に送られうる。混合モジュール２３０は、第一のビデオ面を第一のオーバーレイ面の集合からのオーバーレイ面と混合して第一の混合されたフレームを形成し、第二のビデオ面を第二のオーバーレイ面の集合からのオーバーレイ面と混合して第二の混合されたフレームを形成しうる。混合は、第一および第二の集合が混合モジュール２３０で受信されるのにつれてリアルタイムで生起しうる。

ある実施形態では、オーバーレイ面の第一および第二の集合は水平同期信号および垂直同期信号に従って混合モジュール２３０に送られうる。これは、垂直同期信号が状態を変えるときに第一の制御ブロックを第一の集合についての１セットの寸法とともに送ることによって起こりうる。前記制御ブロックののちに、複数のコンテンツブロックが水平同期信号に従って送られうる。ここで、各コンテンツブロックは前記第一の集合の１つのラインを有する。この動作は、オーバーレイ面の第二の集合を送るときに繰り返されうる。

図４に示したシステム１００および２００ならびにプログラミング論理の動作は例によってよりよく理解されうる。メディアセンター２００が異なるディスプレイフォーマットを使っている複数のテレビをサポートしているとする。さらに、メディアセンター２００は前記異なるディスプレイフォーマットのために複数のグラフィックオーバーレイをサポートしているとする。メディアセンター２００はバスパフォーマンスを改善するとともに関連するピン数を減らすため、バスプロトコルを実装するバスインターフェースを利用しうる。該バフインターフェースは、メディアセンター２００の少なくとも二つの混合モードをサポートして動作するよう構成されうる。該混合モードはコピー混合およびリアルタイム混合を含みうる。

メディアセンターがコピー混合モードで動作するよう構成されているとする。RGBAピクセルを含んでいるグラフィック面は、グラフィックフレームバッファ２０６上の帯域幅要求を低くするよう設計されたレート、たとえば20Hzで転送される。グラフィック面はグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０にコピーされうる。ビデオプロセッサ２０８は、リフレッシュレート60Hzで動作しているテレビ画面をリフレッシュするために、そのコピーされたグラフィック面をビデオプロセッサフレームバッファ２２０から読みうる。グラフィック面はバス２２８のような単一のバスを通じて転送されうる。バス２２８のためのクロックはグラフィック処理サブシステム２２４によって駆動されうる。

図５は、ある実施形態に基づく、グラフィックバスを通じてグラフィック情報を伝達するための第一のタイミング図を示している。図５は、コピー混合モードでグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０にグラフィック面を伝達するためのタイミング図５００を示している。コピー混合モードの動作では、第一のリフレッシュレート領域に保存されているブロックの寸法属性が垂直同期（VSYNC: vertical synchronization）５１０に従って送られる。たとえば、HDTVグラフィック面がアドレス空間３１２の第一のリフレッシュレート領域に保存される。制御ブロック５０２は、次にくるコンテンツブロック５０４がソース幅1920、ソース高さ1080および0に設定されたバッファ選択フィールドをもつHDTVのグラフィック面データを含んでいることを示す制御情報を用いて構成されうる。この例での前記バッファ選択フィールドはブロック３０２および３０４などを指している。制御ブロック５０２はビデオ処理サブシステム２２６に、どのような種類のデータがバス２２８を通じて伝達されようとしているかを同定させ、またビデオプロセッサフレームバッファ２２０のどこに受信したグラフィック面を保存するかを決定させる。ひとたび制御ブロック５０２が送られると、第一のリフレッシュレート領域からのHDTVグラフィック面データ（たとえばブロック３０２および３０４）がコンテンツブロック５０４を使って送られうる。ひとたびHDTVグラフィック面がバス２２８を通じて送られると、VSYNC５１０の別のクロック遷移において制御ブロック５０６が送られうる。制御ブロック５０６は、次にくるコンテンツブロック５０８がソース幅720、ソース高さ1440および1に設定されたバッファ選択フィールドをもつSDTVのグラフィック面データを含んでいることを示す制御情報を用いて構成されうる。前記のバッファ選択フィールドの値はブロック３０６、３０８および３１０を示している。ひとたび制御ブロック５０６が送られると、第二のリフレッシュレート領域からのSDTVグラフィック面データがコンテンツブロック５０８を使って送られうる。それぞれが720×480の寸法をもつ３枚のSDTVグラフィック面は、バス２２８を通じた転送のために720（x）×1440（y）として編成されうる。図５に示されるように、このアーキテクチャではビデオフレームレートとグラフィックフレームレートが分離しているので、諸転送のために単一のバス２２８を使用することが可能である。VSYNC５１０を使ってさまざまなリフレッシュレート領域の間の切り換えをすることも可能である。

コンテンツブロック５０４は１ブロックのHDTVグラフィック面データを送るために使用されうるものであり、その一方、コンテンツブロック５０８は３ブロックのSDTVグラフィック面データを送るために使用されうるものであることを注意しておくことは有益である。しかし、これらの数が、所与の実装のために使用される表示モジュールのディスプレイフォーマットおよびリフレッシュレートといったいくつかの要因によって変わりうるものであることは理解されるであろう。

メディアセンター２００がリアルタイム混合モードで動作するよう構成されているとする。グラフィックフレームバッファ２０６に保存されているグラフィック面は、テレビ画面のビデオリフレッシュレートと同期するよう設計されているレートでビデオ処理サブシステム２２６に転送されうる。グラフィック面は、たとえば60Hzで動作しているテレビ画面をリフレッシュするために必要とされるのに応じて、グラフィックフレームバッファ２０６からビデオ処理サブシステム２２６の混合モジュールに直接転送されうる。リアルタイム混合モードはビデオプロセッサフレームバッファ２２０への帯域幅要求を低くしうる。一つのリフレッシュレート領域のすべての転送についてバス２２８を共有しているため、ビデオ処理サブシステム２２６はラインバッファを必要としうることを注意しておくことは有益である。

図６は、ある実施形態に基づく、グラフィックバスを通じてグラフィック情報を伝達するための第二のタイミング図を示している。図６は、リアルタイム混合モードでグラフィックフレームバッファ２０６からビデオプロセッサフレームバッファ２２０にグラフィック面を伝達するためのタイミング図６００を示している。リアルタイム混合モードでは、グラフィック面はコピー混合モードと同様の仕方で編成され、グラフィックフレームバッファ２０６に保存されうるが、データ転送動作は異なりうる。制御ブロック６０２はリフレッシュレート領域の寸法を用いて構成されうる。たとえば、制御ブロック６０２は、次にくるコンテンツブロックがソース幅1920、ソース高さ480および1に設定されたバッファ選択フィールドをもつSDTVのグラフィック面データを含んでいることを示す制御情報を用いて構成されうる。制御ブロック６０２は、VSYNC信号６１４に従ってバス２２８上を送られうる。ひとたび制御ブロック６０２が送られると、コンテンツブロック６０４、６０６、６０８、６１０および６１２が水平同期（HSYNC: horizontal synchronization）信号６１６に従って送られうる。HSYNC６１６に従って、各SDTVグラフィックオーバーレイの１本のライン（論理空間内で互いに水平方向に隣に位置している）が転送される。図３に示されるように、第二のリフレッシュレート領域は３つのSDTVグラフィック面を有しており、それぞれが640×480の寸法を有しており、結果として1920×480のグループ化された領域をもつ。1920（3×640）個の全ピクセルがあるHSYNCと次のHSYNCパルスの間に送られる。ビデオプロセッサ２０８はこの転送を保存するために３つのラインバッファを有しうる。異なるリフレッシュレートをもつ画面をサポートするために、別個のHSYNCおよびRGBAインターフェースが必要とされうる。上述したリアルタイム混合転送動作は、たとえばブロック３０２および３０４によって表されるHDTVグラフィック面を含め、グラフィックフレームバッファ２０６に保存されるあらゆるリフレッシュレート領域に適用されうる。

諸実施形態を実装するのに使用するアーキテクチャは、所望の計算レート、電力レベル、熱耐性、処理サイクル予算、入力データレート、出力データレート、メモリ資源、データバス速度およびその他のパフォーマンス上の制約といった要因のうちの任意の数に応じて変わりうる。たとえば、ある実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェアを使って実装されうる。プロセッサは、たとえばインテル（登録商標）社によって製造されるプロセッサのような汎用または専用のプロセッサでありうる。ソフトウェアはコンピュータプログラムコードセグメント、プログラミング論理、命令またはデータを有しうる。ソフトウェアは機械、コンピュータまたはその他の処理システムによって利用可能な媒体上に保存されうる。許容できる媒体の例としては、読み出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、プログラム可能ROM（PROM）、消去可能PROM（EPROM）、磁気ディスク、光ディスクなどといったコンピュータ可読媒体が含まれうる。ある実施形態では、前記媒体は、圧縮されたおよび／または暗号化された形式のプログラミング命令を、ならびに、プロセッサによって実行される前にコンパイルされ、またはインストーラによってインストールされる必要がありうる命令を保存しうる。もう一つの例として、ある実施形態は、アプリケーション固有集積回路（ASIC: Application Specific Integrated Circuit）、プログラム可能論理素子（PLD: Programmable Logic Device）またはデジタル信号プロセッサ（DSP: Digital Signal Processor）といった専用ハードウェアならびに付随するハードウェア構造として実装されうる。さらにもう一つの例では、実施形態は、プログラムされた汎用コンピュータコンポーネントおよびカスタムハードウェアコンポーネントのいかなる組み合わせによって実装されてもよい。諸実施形態はこの点で限定されるものではない。

本発明の諸実施形態のある特徴が上記のように説明されてきたが、多くの修正、代替、変更および等価物がこれで当業者には思いつくことであろう。したがって、付属の請求項は、本発明の諸実施形態の真の精神にはいるそのようなすべての修正および変更をカバーすることが意図されていることが理解されるものとする。

ある実施形態を実施するために好適なシステムを示す図である。 ある実施形態に基づくメディアセンターのブロック図である。 ある実施形態に基づくメディアセンターのためのグラフィックフレームバッファについての論理表現を示す図である。 ある実施形態に基づくメディアセンターによって実行されるプログラミング論理のブロック流れ図を示す図である。 ある実施形態に基づいてグラフィックバス上でグラフィック情報を伝達するための第一のタイミング図である。 ある実施形態に基づいてグラフィックバス上でグラフィック情報を伝達するための第二のタイミング図である。

Claims (20)

1. 第一および第二のビデオ面を受信し、
   前記第一および第二のビデオ面にそれぞれ混合されるべき第一および第二のオーバーレイ面を受信し、
   前記第一のビデオ面を前記第一のオーバーレイ面と混合して第一の混合されたフレームを形成し、前記第二のビデオ面を前記第二のオーバーレイ面と混合して第二の混合されたフレームを形成し、
   単一のバスを通じて、前記第一の混合されたフレームを第一のフレームフォーマットをもつ第一の表示モジュールに送り、前記第二の混合されたフレームを第二のフレームフォーマットをもつ第二の表示モジュールに送る、
   ことを含むことを特徴とする方法。
2. 前記混合が：
   前記ビデオ面をビデオプロセッサフレームバッファに保存し、
   前記オーバーレイ面をグラフィックフレームバッファに保存する、
   ことを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記混合がさらに：
   前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファに垂直同期信号に従って送り、
   前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファに保存し、
   前記混合を実行するために前記ビデオ面および前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファから取得する、
   ことを含むことを特徴とする、請求項２記載の方法。
4. 前記オーバーレイ面を送ることが：
   前記第一のオーバーレイ面についての１セットの寸法をもつ第一の制御ブロックを送り、
   前記第一のオーバーレイ面をもつ第一のコンテンツブロックを送り、
   前記第二のオーバーレイ面についての１セットの寸法をもつ第二の制御ブロックを送り、
   前記第二のオーバーレイ面をもつ第二のコンテンツブロックを送る、
   ことを含むことを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. 複数の第二のオーバーレイ面を受信し、
   前記複数の第二のオーバーレイ面を前記グラフィックフレームバッファに保存する、
   ことをさらに含むことを特徴とする、請求項４記載の方法。
6. 前記第二のコンテンツブロックを送ることが：
   前記複数の第二のオーバーレイ面を取得し、
   前記第二の複数のオーバーレイ面を前記第二のコンテンツブロックに成形し、
   前記複数の第二のオーバーレイ面をもつ前記第二のコンテンツブロックを送る、
   ことを含むことを特徴とする、請求項５記載の方法。
7. 請求項２記載の方法であって、前記混合がさらに：
   第一のオーバーレイ面の第一の集合と第二のオーバーレイ面の第二の集合を受信し、
   前記第一の集合を前記グラフィックフレームバッファ内の第一のリフレッシュレート領域に保存し、前記第二の集合を前記グラフィックフレームバッファ内の第二のリフレッシュレート領域に保存し、
   前記第一のオーバーレイ面を水平同期信号および垂直同期信号に従って混合モジュールに送り、
   前記第二のオーバーレイ面を前記水平同期信号および垂直同期信号に従って前記混合モジュールに送り、
   前記混合モジュールにおいて前記第一および第二の集合が受信されるにつれて、前記第一のビデオ面を前記第一の集合からのオーバーレイ面と混合して前記第一の混合されたフレームを形成し、前記第二のビデオ面を前記第二の集合からのオーバーレイ面と混合して前記第二の混合されたフレームを形成する、
   ことを含むことを特徴とする方法。
8. 請求項７記載の方法であって、前記第一の集合の前記送ることが：
   前記第一の集合についての１セットの寸法をもつ第一の制御ブロックを前記垂直同期信号が状態を変えるときに送り、
   複数のコンテンツブロックを前記水平同期信号に従って送る、ことを含んでおり、各コンテンツブロックが前記第一の集合の１ラインを有することを特徴とする方法。
9. 請求項７記載の方法であって、前記第二の集合の前記送ることが：
   前記第二の集合についての１セットの寸法をもつ第一の制御ブロックを前記垂直同期信号が状態を変えるときに送り、
   複数のコンテンツブロックを前記水平同期信号に従って送る、ことを含んでおり、各コンテンツブロックが前記第二の集合の１ラインを有することを特徴とする方法。
10. 第一および第二のビデオ面を受信するビデオプロセッサと、
    前記第一および第二のビデオ面にそれぞれ混合されるべき第一および第二のオーバーレイ面を受信し、前記第一および第二のオーバーレイ面を前記ビデオプロセッサに単一のバスを通じて送る、前記ビデオプロセッサに接続するためのグラフィックプロセッサ、とを有しており、
    前記ビデオプロセッサは、前記第一のビデオ面を前記第一のオーバーレイ面と混合して第一の混合されたフレームを形成し、前記第二のビデオ面を前記第二のオーバーレイ面と混合して第二の混合されたフレームを形成する混合モジュールを有しており、
    前記ビデオプロセッサが、前記第一の混合されたフレームを第一のフレームフォーマットをもつ第一の表示モジュールに送り、前記第二の混合されたフレームを第二のフレームフォーマットをもつ第二の表示モジュールに送る、
    ことを特徴とする装置。
11. 前記ビデオ面を保存するための、前記ビデオプロセッサに接続するためのビデオプロセッサフレームバッファと、
    前記オーバーレイ面を保存するために前記グラフィックプロセッサに接続するためのグラフィックフレームバッファ、
    とをさらに有することを特徴とする、請求項１０記載の装置。
12. 前記ビデオプロセッサと前記グラフィックプロセッサとを接続するためのバスをさらに有する請求項１１記載の装置であって：
    前記グラフィックプロセッサが、前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファに前記バスを通じて垂直同期信号に従って送り、
    前記ビデオプロセッサが、前記グラフィックプロセッサから前記バスを通じて前記オーバーレイ面を受信し、前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファに保存し、
    前記混合モジュールが、前記混合を実行するために前記ビデオ面および前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサフレームバッファから取得する、
    ことを特徴とする装置。
13. 前記バスがグラフィックオーバーレイ転送バスであり、前記オーバーレイ面がDVO規格に基づくグラフィックオーバーレイ転送バスを通じて伝達されることを特徴とする、請求項１２記載の装置。
14. 前記ビデオプロセッサと前記グラフィックプロセッサとを接続するためのバスをさらに有する請求項１１記載の装置であって：
    前記グラフィックプロセッサが、前記オーバーレイ面を前記混合モジュールに前記バスを通じて水平同期信号および垂直同期信号に従って送り、
    前記混合モジュールが、前記バスから前記オーバーレイ面を、前記ビデオプロセッサフレームバッファから前記ビデオ面を受け取り、前記オーバーレイ面が受信されるのにつれて前記第一および第二の混合されたフレームを形成していく、
    ことを特徴とする装置。
15. 請求項１１記載の装置であって、前記グラフィックプロセッサが、第一のオーバーレイ面の第一の集合と第二のオーバーレイ面の第二の集合を受信し、前記グラフィックプロセッサが、前記第一の集合を前記グラフィックフレームバッファ内の第一のリフレッシュレート領域に保存し、前記第二の集合を前記グラフィックフレームバッファ内の第二のリフレッシュレート領域に保存し、前記グラフィックプロセッサが、前記第一のオーバーレイ面を水平同期信号および垂直同期信号に従って前記バスを通じて前記混合モジュールに送る、ことを特徴とする装置。
16. 第一および第二のビデオ面を送信するビデオソースモジュールと、
    前記第一および第二のビデオ面に混合されるべき第一および第二のオーバーレイ面を送信するグラフィックソースモジュールと、
    前記ビデオソースモジュールおよび前記グラフィックソースモジュールに接続するための、前記ビデオ面を受信するビデオ処理サブシステムおよび前記グラフィック面を受信するグラフィック処理サブシステムを有するメディアセンターであって、前記グラフィック処理サブシステムが前記グラフィック面を前記ビデオ処理サブシステムに単一のバスを通じて送り、前記ビデオ処理サブシステムが前記第一のビデオ面を前記第一のオーバーレイ面と混合して第一の混合されたフレームを形成し、前記第二のビデオ面を前記第二のオーバーレイ面と混合して第二の混合されたフレームを形成する、ようなメディアセンターと、
    第一の表示モジュールが前記第一の混合されたフレームを受信および表示し、第二の表示モジュールが前記第二の混合されたフレームを受信および表示するような複数の表示モジュール、
    とを有することを特徴とするシステム。
17. 前記複数の表示モジュールが異なるディスプレイフォーマットを有することを特徴とする、請求項１６記載のシステム。
18. 前記メディアセンターが：
    前記第一および第二のビデオ面を受信するためのビデオプロセッサと、
    前記第一および第二のビデオ面にそれぞれ混合されるべき第一および第二のオーバーレイ面を受信するための、前記ビデオプロセッサに接続するためのグラフィックプロセッサ、とを有しており、
    前記ビデオプロセッサが、前記第一のビデオ面を前記第一のオーバーレイ面と混合して前記第一の混合されたフレームを形成し、前記第二のビデオ面を前記第二のオーバーレイ面と混合して第二の混合されたフレームを形成する混合モジュールを有している、
    ことを特徴とする、請求項１６記載のシステム。
19. 前記ビデオ面を保存するための、前記ビデオプロセッサに接続するためのビデオプロセッサフレームバッファと、
    前記オーバーレイ面を保存するために前記グラフィックプロセッサに接続するためのグラフィックフレームバッファ、
    とをさらに有することを特徴とする、請求項１８記載のシステム。
20. 前記ビデオプロセッサと前記グラフィックプロセッサとを接続するためのバスをさらに有する請求項１８記載のシステムであって、前記グラフィックプロセッサが前記オーバーレイ面を前記ビデオプロセッサに前記バスを通じて送ることを特徴とするシステム。

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