JP3142708B2 - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置Info
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Description
なる位置に複数の画像を同時に表示する、いわゆるウィ
ンドウ表示が可能な画像表示装置に関し、特にマルチメ
ディア表示装置に好適なものである。
示する従来のウィンドウ表示装置としては、テレビジョ
ン受像機やビデオ・テープ・レコーダ等の一部の機種に
見られるピクチャー・イン・ピクチャー(以下、PI
P、という)と称する子画面表示装置がある。
小さな表示窓(ウィンドウ)を子画面として設け、この
子画面内に他の画像情報、例えばテレビジョン受像機で
あれば親画面で表示しているチャンネルとは異なる他の
チャンネルの番組を表示することができる。
ック図である。同図において、入力端子20に入力され
る信号Scは子画面用の映像信号であり、入力端子21
に入力される信号Spは親画面用の映像信号である。子
画面用の映像信号Scは色復調・同期処理回路22に入
力され、輝度信号Y、2種類の色差信号R−Y,B−
Y、水平同期信号HD、垂直同期信号VDにそれぞれ分
離される。
期信号VDはピクチャー・イン・ピクチャー・コントロ
ーラ(以下、PIPC、という)23に入力される。ま
た、復調された輝度信号Yと2つの色差信号R−Y,B
−Yはデータセレクタ24でシリアル信号に変換された
後、A/D(アナログ/ディジタル)変換回路25でデ
ィジタル信号に変換される。データセレクタ24で輝度
信号Y等をシリアル信号に変換するのは、A/D変換回
路25の個数を低減するためである。
に入力され、子画面用に圧縮されて1フィールド分の映
像信号毎に蓄積される。PIPC23の書き込み系の信
号は子画面の映像信号Scの入力に同期して行われ、読
み出し系は親画面の映像信号Spに同期して行われる。
親画面の映像信号Spの同期処理は同期処理回路26に
よって行われ、PIPC23に入力される。
期した形で子画面情報を読み出し、読み出した輝度信号
YはD/A変換回路27によってアナログ信号に変換
し、色差信号R−YはD/A変換回路28によってアナ
ログ信号に変換し、色差信B−YはD/A変換回路29
によってアナログ信号に変換する。こうして変換された
各アナログ信号はマトリックス回路30で3原色RGB
信号SR ,SG ,SB に変換され出力される。
クティブになる表示ウィンドウ信号Swを出力し、親画
面信号との合成を行う。PIPC23は水平フィルタ、
垂直フィルタ、フィールドメモリ、入出力コントローラ
などから構成されており、子画面情報の圧縮、蓄積、読
み出し等の一連の処理を行う。
して、コンピュータシステムのディスプレ装置等に見ら
れるウィンドウ表示装置について説明する。図4は、ウ
ィンドウ表示を実現するためのコンピュータシステムの
ブロック図である。ウィンドウ表示はこのブロック図に
示すハードウェア上でソフトウェア的に制御することで
実現する。
CPU(中央処理装置)41、RAM(ランダム・アク
セス・メモリ)42、I/F(入出力インターフェー
ス)43、さらにバス・バッファ44を介して接続され
るBIOS・ROM45は、一般的なコンピュータシス
テムに共通して見られる構成である。
5に格納されているブートストラップ・プログラムによ
りアプリケーションに適したソフトウエアがRAM42
に格納される。これによってシステムの制御がRAM4
2に格納されたソフトウエアに移転され、システムが立
ち上がった状態となる。
された入出力等を司る低レベルのソフトウエアもRAM
42に格納される。一般にROMは動作が遅いため、動
作の早いRAMへ移し替えを行う。なお、アプリケーシ
ョン・プログラムやデータのやり取りはI/F43を経
由して行う。
RTコントローラ47、フレームバッファ48、カラー
パレット・DAC(D/Aコンバータ)49、バッファ
50によって実現する。また、カラーパレット・DAC
49の出力にはアナログ型のCRTモニタ51が、バッ
ファ50の出力にはディジタル型のCRTモニタ52が
それぞれ接続されている。なお、カラーパレットは必須
のものではなく、色情報を素早く変化させる機能を付加
的に実現するためのものである。
ミング信号を発生し、表示動作は全てこの信号に同期し
た形で行われる。CRTコントローラ47はフレームバ
ッファ48へデータの書き込みを行うとともに、フレー
ムバッファ48からカラーパレット・DAC49へのデ
ータの出力を行う。
ームバッファ48からカラーパレット・DAC49およ
びCRTモニタ(アナログ型)50への読み出しタイミ
ングと、CPU41からフレームバッファ48への書き
込みのタイミングとの間に軋轢を生じないように書き込
み/読み出しを行う機能を有する。なお、高機能なCR
Tコントローラ47では、CPUからのコマンドを受け
取る形で直線の発生、円の描画などの機能を有するもの
もある。
はソフトウエアによって実現する。CPU41が表示場
所および表示領域をもとにフレームバッファ48内のア
ドレスを計算し、表示すべきデータをCRTコントロー
ラ47を経由してフレームバッファ48に転送する。
が1枚でもウィンドウ表示が実現できるが、ウィンドウ
の管理の一部をCRTコントローラ47が行うものもあ
り、その際には、それぞれのウィンドウに表示すべきデ
ータを複数枚用意したフレームバッファ48に個別に表
示データを転送し、CRTコントローラ47から発生さ
れる表示ウィンドウの制御信号により複数のフレームバ
ッファ48内の1枚が選択され、カラーパレット・DA
C49へ表示データが送られ、ウィンドウ表示が実現さ
れる。
いて、子画面表示装置(図3)は動画像のウィンドウ表
示を実現できるものの、複数のウィンドウを任意の位置
に表示するためにはハードウェアが非常に複雑になり、
さらに表示サイズを個別に任意の大きさとするには、よ
り大規模なハードウエアを必要とする。また、水平/垂
直フィルタはウィンドウのサイズによって特性が異な
り、ウィンドウサイズに応じて特性を可変し最適とする
ことは容易ではない。
るウィンドウ表示は、複数の任意の大きさのウィンドウ
を任意の画面位置に比較的容易に表示することが可能で
あるが、データの転送は、CPU41→CRTコントロ
ーラ47→フレームバッファ48を経由するため、大量
のデータを素早く書き換えることは非常に困難で、複数
動画像のウィンドウ表示には不都合である。
とに起因する表示速度の低下、ハードウェアの大型化、
さらには表示品位の低下を改善し、複数動画像のウィン
ドウ表示に最適な画像表示装置を提供することを目的と
する。
面上の異なる位置に複数の画像を同時に表示する画像表
示装置において、複数の画像を表示するための複数の画
像信号を各々所定のブロック単位毎に直交変換し周波数
領域の画像情報に変換する直交変換手段と、周波数領域
の画像情報を量子化する量子化手段と、量子化した周波
数領域の画像情報を蓄積するメモリ手段と、メモリ手段
に蓄積した画像情報を逆量子化および逆直交変換して表
示手段に送出する逆変換手段と備える。
化の際に、複数の画像情報毎に、表示画面上の各表示範
囲に基づいて量子化態様を可変できるように構成する。
また、複数の画像の画面上での表示位置および表示範囲
等を指定する表示領域属性情報をブロック単位毎に保持
する保持手段を設ける。
子化手段は入力画像信号を直交変換によって周波数領域
に変換したのち量子化することで転送および記憶するデ
ータ量を削減する。量子化手段は各画像情報の表示態様
に応じて量子化様態を可変することができる。
に行うことができ、動画像の表示を容易にすると共に、
周波数領域でのフィルタリング機能を併せて実現し、最
適な縮小画面データを得る。また、複数画像情報間で異
なっている同期関係の一致を図るために必要とされるメ
モリ手段の記憶容量も低減することができる。
情報を、画像情報の周波数領域への変換の単位(いわゆ
るブロック単位)毎に保持手段に保持し、ウインドウの
表示位置、表示範囲、表示内容等の変更を迅速に行い得
るようにしてウインドウの条件を変化させた際の応答時
間の改善を図っている。
例を示すブロック図である。本実施例は、4系統の入力
映像信号Sa,Sb,Sc,Sdを、各系統別に設けた
信号処理回路1a,1b,1c,1dによって色復調、
同期処理、入力にかかわるインタフェース、A/D変換
などの処理を行い、輝度情報および色情報等の画像情報
を得る。
路2a,2b,2c,2dに入力されて直交変換され
る。画像情報の直交変換では、主に2次元の直交変換を
用いており、本実施例では8画素×8ラインの直交変換
を例に説明する。
おける入力画像情報の直交変換の様子を示す。図(a) は
変換前の8画素×8ラインの画像情報を示し、図(b) は
変換後の64(=8×8)個の周波数成分を示す。図
(b) において、横方向は水平方向の周波数の高低を示
し、右に行くにしたがって水平周波数が高くなってい
る。縦方向は垂直方向の周波数の高低を示し、下に向か
うにしたがって垂直周波数が高くなっている。左上隅の
周波数成分は直流成分である。
素間および垂直方向の隣接するライン間の相関が高く、
周波数成分は低域側に偏る傾向が高い。特に絵柄の平坦
部ではこの傾向が強く、64個の周波数成分のうち高域
側の成分はほとんど無いか、有っても無視して逆変換し
ても画像情報をほぼ正確に復元することができる。
交変換後の周波数成分を示すマトリックス図で、それぞ
れ太線cおよびdで示した部分を境に下側部分(高域側
の成分)をゼロとみなして逆変換する場合を示してい
る。図(d) は、ウインドウの表示面積が小さい場合の例
で、画像が縮小されるため高域側の成分はさらに不要と
なり、一層のデータ量削減が可能である。
度までの周波数成分をどの程度の精度で量子化するかに
より、フィルタ特性を変化させるのと同等の操作が可能
であることを示している。以上が直交変換および量子化
による情報量の操作、フィルタリングの説明である。な
お、最近では直交変換の一種である離散コサイン変換が
画像情報の圧縮その他の分野で広く使用されるようにな
っており、離散コサイン変換を行うIC素子は比較的容
易に入手できる。
り直交変換を受けた画像情報は量子化回路3a〜3dに
入力され、前述した図2に示す原理によって情報量の削
減が行われる。情報量はユーザインタフェース4によっ
て指定されたウィンドウの大きさ情報をもとに、コント
ローラ5により量子化の様態が決定され、量子化回路3
a〜3dで量子化が行われる。なお、コントローラ5は
発振モジュール6から発生するタイミング信号に基づい
て動作タイミングを決定する。
介してフレームバッファ8に転送するデータ量が削減さ
れるとともに、ウィンドウの大きさ情報に応じたフィル
タリングが行われる。また、コントローラ5はユーザイ
ンタフェース4によって指定される各画像情報の画面上
でのウィンドウ位置を表す位置情報および範囲情報を転
送制御回路7および表示領域・属性情報管理回路9に送
る。転送制御回路7はこのウィンドウ情報をもとに量子
化された画像情報をフレームバッファ8の指定位置に転
送する。属性情報としてはプライオリティー(ウィンド
ウの重ね合わせの優先順位)、画素アスペクトなどがあ
り、管理回路9はそれらの調停、補正などを行う。
数領域に変換された後にウィンドウサイズに応じた形で
データ量が制御され、さらにフィルタリング操作が行わ
れてフレームバッファ8に書き込まれる。
が輝度信号Yと2つの色差信号R−Y,B−Yとの構成
として示しているが、目標とする表示品位に応じて輝度
信号および色信号の共用化なども可能であり、用途に応
じて増減すればよい。
表示装置に表示する表示動作は、発振回路10から発生
されたクロック信号をもとに転送制御回路7で発生する
タイミング、すなわち後述するCRTモニタに適したタ
イミングでフレームバッファ8から画像情報を読み出す
ことで開始する。
報は直交変換などを受けており、そのままでは画像とな
らないため逆変換が必要となる。逆変換は逆量子化回路
11および逆直交変換回路12で行い、それぞれ量子化
回路3a〜3dおよび直交変換回路2a〜2dと逆の演
算操作を行う。この逆演算操作によって得られた表示フ
ォーマットに合致した画像情報は、D/Aコンバータ
(DAC)13でアナログ映像信号に変換され、CRT
モニタ14に表示される。
一般的には正方形のブロック単位に直交変換して周波数
領域に変換し、量子化を行うことで情報量の削減を図る
ようにしたので、表示速度の低下が改善されると共に、
ハードウエアの削減、とりわけメモリ手段であるフレー
ムバッファの小容量化が可能となる。
様を可変することにより、従来は個別のハードウエアで
実現していたフィルタリングを周波数領域で行うことを
可能とし、表示領域の大小にかかわらず、良好なフィル
タリング特性を単一のハードウエアで実現することが可
能となる。
報を周波数領域への変換の単位(ブロック)毎に保持
し、表示領域の管理、操作等を行うことにより、管理情
報の素早い操作が実現可能になると共に、ハードウエア
量の低減が可能となる。
ータの同期を一致させるに際し、必要となるメモリ手段
の簡略化、ハードウエア量の削減が可能になる。これら
の改善効果は、とりわけ動画像を単一表示装置上で複数
表示するようないわゆる複数動画像のウインドウ表示に
おいて絶大な効果を発揮する。
ロック図である。
するための図である。
のブロック図である。
ステムのブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 同一の表示画面上の異なる位置に複数の
画像を同時に表示する画像表示装置において、 前記複数の画像を表示するための複数の画像信号を各々
所定のブロック単位毎に直交変換し周波数領域の画像情
報に変換する直交変換手段と、 前記周波数領域の画像情報を量子化する量子化手段と、 前記量子化した周波数領域の画像情報を蓄積するメモリ
手段と、 前記メモリ手段に蓄積した前記画像情報を逆量子化およ
び逆直交変換して表示手段に送出する逆変換手段と、を
備え、 前記量子化手段は、画像情報の量子化の際に、前記複数
の画像情報毎に、表示画面上の各表示範囲に基づいて量
子化態様を可変することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項2】 前記複数の画像の前記画面上での表示位
置および表示範囲等を指定する表示領域属性情報を前記
ブロック単位毎に保持する保持手段を備えることを特徴
とする請求項1記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06040820A JP3142708B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06040820A JP3142708B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 画像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07248753A JPH07248753A (ja) | 1995-09-26 |
JP3142708B2 true JP3142708B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=12591304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06040820A Expired - Fee Related JP3142708B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3142708B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP06040820A patent/JP3142708B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07248753A (ja) | 1995-09-26 |
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