JPH10304273A

JPH10304273A - 画素とグラフィクスの２種類の表示用スキャンメモリ−を使った高機能テレビ・オンスクリ−ン表示装置

Info

Publication number: JPH10304273A
Application number: JP9128029A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Kurisu; 基弘栗須
Original assignee: KURISU HIROKO
Current assignee: KURISU HIROKO
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【目的】高速な画素演算生成回路と小規模な階層表示が
可能な画素形式スキャンメモリーとグラフィクス表示用
スキャンメモリー、及び高速な計算機素子を用いて、ソ
フトウエアーで処理をすることで、複雑なテレビオンス
クリーン表示を低価格で実現する。【構成】複雑なＯＳＤ表示を可能にするシステム構成
は、大別して計算機ユニットとＯＳＤ表示回路の２つの
ユニットからなる。計算機ユニットは、中央処理装置に
相当する計算機素子、表示リストを格納するＲＡＭ、表
示制御プログラム及び文字フォント、アイコン、カーソ
ルデータ、グラフィクスデータを記憶するＲＯＭ等の記
憶装置から構成される。また、ＯＳＤ表示回路にはプロ
ポーショナルフォントから画素データを生成する画素演
算生成回路、画素生成コマンドを解読するコマンドデコ
ーダー、画素形式スキャンメモリー、グラフィクス表示
用スキャンメモリーとタイミング発生回路から構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はテレビ画面の映像表示
の上に文字及びグラフィクス等の複雑な表示を、小規模
の階層表示が可能な画素形式スキャンメモリー（以下、
画素メモリーと呼ぶ）、グラフィクス表示用スキャンメ
モリー（以下、グラフィクスメモリーと呼ぶ）と専用表
示回路、画素の演算合成回路及び計算機素子を組み合わ
せて、ハード及びソフトの両方の手段で表示データを重
ね合わせることで、複雑な表示を実現したテレビ用オン
スクリーン表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のテレビ用オンスクリーン表示装置
は文字とその色及び簡単な属性を表示メモリーに蓄え
て、水平及び垂直同期信号をもとに適度なタイミングで
表示データを読み込み、キャラクタージェネレーターＲ
ＯＭからフォントデータを得て、色及び属性を考慮した
画素をハード的に表示するのが一般的であった。

【０００３】これに対し、複雑なテレビ表示を可能にす
るものとしては、ビットマップ方式を使った方法があ
る。これは一つの画素に複数のビットを割当て、１画素
単位で表示をするもので、表示画面分のメモリーとそれ
を制御するグラフィクス専用ＩＣ、及び、表示用のフォ
ント、アイコン等を格納するＲＯＭ，表示データを生成
するソフトを実行するマイコンを使用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のテレビ用オンス
クリーン表示装置では文字表示に簡単な装飾を施した表
示が限界であった。しかも一度設計するとその機能の改
良には大規模な回路変更が必要とされ、回路自体の設計
の柔軟性に欠けた。１方、ビットマップ方式を使った表
示装置は複雑なＯＳＤ表示を可能とするが、外部に大規
模なＤＲＡＭを使用し、本来の表示データを保持するＲ
ＯＭ，専用のグラフィクスコンローラーＩＣ、それを制
御するホストＣＰＵを必要とすることから、システム自
体が高価格となった。

【０００５】本発明はビットマップ方式のような大規模
な表示用メモリーを使用することなく複雑なＯＳＤ表示
を実現する。それによりシステムコストの低価格化を図
る。

【０００６】また、本発明を使うと、文字表示以外に画
素単位でのアイコン表示、ウインドーズ９５で見られる
ようなカーソル表示、アイコンを画面上で動かすアニメ
ーション表示、円、四角、ボタンなどのグラフィクス表
示などを重ねあわせて表示することができる。

【０００７】さらに、従来のＯＳＤ表示回路やビットマ
ップ方式のような固有の専用ハードウエアーを使用せず
に、基本的にソフトウエアーで複雑な表示を実現するこ
とで、迅速に新しい表示機能の要望に対処することがで
きる。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明は復雑なＯＳＤ表示
を達成するために２種類の最低、２本の水平走査線分の
スキャンメモリーを使う。一つは１画素あたり複数ビッ
トで構成される画素メモリーで、もう一つは走査線の横
方向の距離とその色から構成されるグラフィクスメモリ
ーである。これらの小規模なメモリーと、異なったフォ
ーマットからなる複数の表示リスト、文字フォント、ア
イコン、グラフィクス表示アレイデータ、及び表示制御
用ソフトウエアーを含む記憶装置、高速な画素演算生成
回路、画素メモリー表示回路、グラフィクスデータ表示
回路、及び計算機素子を組み合わせる。

【０００９】階層表示の可能な２本の水平走査線分の画
素メモリーの構成は本実施例では１画素４ビットであ
る。演算は１６画素単位で、スキャンメモリーへの転送
は１６画素毎に実行される。水平解像度が６４０画素の
場合には１６画素のメモリーブロックが４０個で構成さ
れる。カーソル用の画素メモリーブロックが８個からな
り、２本分必要なことから合計９６個、総ビットになお
すと９６ｘ１６ｘ４で６１４４ビットになる。画素メモ
リーはあらかじめ、カーソル表示等の動く部分とそうで
ない部分の２種類に分けて画素が生成され、表示時に２
種類の画素グループを時分割でアクセスすることによ
り、画素単位で位置決めされた２組のデータが、階層表
示される。

【００１０】グラフィクスメモリーは本実施例では16ビ
ット単位で最低２本の複数ワードのスキャンメモリーか
ら構成される。１６ビットのデータは複数の命令に定義
される。走査線の横方向の距離とその色の指定、色の間
接指定、サブルーチンコール等を含むフロー制御から構
成される。グラフィクスメモリーは水平同期信号に同期
して、実時間でデータが解読表示され、画素メモリーの
表示と階層的に合成される。

【００１１】異なったフォーマットからなる複数の表示
リストには、画素単位の表示の開始位置と属性データ及
び文字データからなる文字表示リスト、表示の開始位置
と１画素４ビットの、画素単位で定義したアイコン表示
リスト、カーソルの座標とその表示データからなるカー
ソル表示リスト、グラフィクス表示の位置とグラフィク
スアレイデータを読み出すためのインデックス値からな
るグラフィクス表示リストを含む。

【００１２】文字フォントのデータは、本実施例では、
固定幅の場合、横幅１６ドットで、縦方向はプログラム
で任意で設定できる。プロポーショナルフォントの場合
は１６ビットのデータの中にフォントデータと有効幅を
指定するデータの両方を定義し、画素生成時に指定した
幅の画素データを１サイクルで生成する。文字のフォン
ト領域は記憶装置のどの領域にでも設定可能である。

【００１３】アイコンは画素単位で色が指定されるデー
タ列で、横１６ビット、４ワードが１つの単位で、縦方
向は４ワード／１走査線で任意の長さに設定できる。ア
イコンにはカーソルの表示データも含まれる。

【００１４】グラフィクス表示アレイデータは、１６ビ
ットのワードデータで横方向の表示を行うもので、四
角、丸等のボタン表示、任意のグラフィクスデータを距
離と色で表現したデータを使って表示する。縦方向はプ
ログラムで任意に設定できる。

【００１５】計算機素子の記憶装置には文字フォント、
アイコン、カーソル、グラフィクス表示アレイデータ、
複数の表示リストデータ以外に表示の演算生成を制御す
るソフトウエアーが含まれる。

【００１６】高速な画素演算を生成するユニットとして
は、文字表示リストから文字のフォントアドレスと属性
データを分離する回路と、分離した属性データと記憶装
置から読み込んだ文字フォントから１６画素のデータを
１括生成する画素演算生成回路から成る。この画素演算
生成回路にはプロポーショナルフォントから自動的に有
効なフォント幅を検出して画素を生成する機能、プロポ
ーショナルフォント用のアンダーライン、点滅、有効な
画素データのみの重ね合わせ機能が内臓されている。

【００１７】画素演算生成回路は文字フォントレジスタ
ー、属性データレジスター、プロポーショナルフォント
用の制御回路、バレルシフター、重ね合わせ用レジスタ
ー群、４個の１６ビット構成の画素レジスター群と画素
演算モードを指定するレジスター、画素演算コマンドを
解読する回路から成る。

【００１８】

【作用】２本の水平走査線分の画素メモリーとグラフィ
クスメモリーは１方のメモリー群でＯＳＤ表示を実行し
ている間にもう１方のメモリー群に新しいデータを演算
生成し、その処理を水平同期信号の入力のたびに交互に
繰り返す。それを垂直期間分にまで拡張する。これによ
り、大規模な表示メモリーを使うことなく、複雑なＯＳ
Ｄ表示を実現できる。

【００１９】記憶装置に貯えられた複数の種類の圧縮し
た形の表示リストはそれぞれ階層構造を成している。そ
の中で、文字やアイコンといった高周波成分を含んだ情
報には画素メモリーを使って表現する。また、大きな
丸、四角、ボタン表示、大文字等の低周波成分の表示に
は全く異なった形式のグラフィクスメモリーを使用する
ことで、スキャンメモリーの規模を押さえ、かつ、高速
に表示データを生成することができる。

【００２０】特に画素メモリーの特徴として色の重ね合
わせを演算実行することができる。これは新しく生成し
たデータを画素レジスターに格納し、古いデータの入っ
た画素メモリーとで重ね合わせを行う。そしてその結果
を画素レジスターを通じて、画素メモリーに再格納す
る。こうして新しいデータを階層的に上書きすることが
できる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の機能とそれを実現する回路
を図面を使って詳細に説明する。図１は計算機素子ユニ
ットとＯＳＤ表示回路の概略図である。計算機ユニット
（１０１）にはソフトウエアーの演算と実行を処理する
計算機素子（１０２）がある。（１０３）の表示リスト
は通常、ＲＡＭに貯えられ、複数のデータフォーマット
からなる表示データが入っている。（１０５）の文字フ
ォント＋アイコン＋カーソルデータ＋グラフィクスデー
タは、通常、プログラムＲＯＭに貯えられ、必要に応じ
て計算機素子からＯＳＤ表示回路に、データが転送され
る。（１０４）の表示制御プログラムは表示リストのデ
ータを垂直同期信号：ＶＳＹＮＣ入力と水平同期信号：
ＨＳＹＮＣ入力のタイミングに合わせて、リアルタイム
で解読し、該当する文字フォント、アイコン等のデータ
をＯＳＤ表示回路に転送する。（１０６）のＯＳＤ表示
回路は、生成された画素データ、グラフィクスデータを
ＨＳＹＮＣのタイミングに従って、スーパーインポー
ズ、ＲＧＢポートを使って出力する。この実施例では、
データバスの幅は１６ビットで、アドレスバス幅は必要
とするレジスター総数から決定される。／ＩＯＳはＩ／
Ｏレジスターのチップセレクト信号で、Ｒ／Ｗは読み込
み及び書き込みのストローブ信号、ＣＫはシステムクロ
ック信号である。

【００２２】図２はＯＳＤ表示回路の詳細な内部構成図
である。（２０１）のフォントアドレス・属性データ分
離回路は１６ビット幅のデータに記述される文字データ
と色、イタリック、アンダーライン、点滅等の属性デー
タを１クロックで分離し、必要なフォントアドレスと属
性データの結果を複数のレジスターに格納する回路であ
る。（２０２）のフォントレジスター＋プロポーショナ
ルフォント生成＋バレルシフター回路は、（２０１）で
分離されたフォントアドレス値からＲＯＭに記憶されて
いるフォントデータを取り込み、それをフォントレジス
ターに格納すると、自動的に有効なフォント幅を抽出
し、バレルシフターでビット位置を調整し、その結果を
後段の画素レジスターに送出する機能を実行する。（２
０３）の画素レジスターは１６ビット幅で構成される４
本のデータレジスターで、１画素を該当する４本の同一
ビット位置の４ビットで表現し、合計１６画素のデータ
を保持することができる。たとえば、６４０画素のデー
タをＨＳＹＮＣ期間中に生成するには１６画素のデータ
を４０回繰り返し演算することで達成される。

【００２３】ミキサーレジスター（２０４）は画素レジ
スターへの混合演算に使用する目的と、画素レジスター
にデータを書き込む場合にビット位置を指定して右方向
にバレルシフトするとき、はみ出した部分を１時的に保
持する役目を持つ。（２０５）の画素生成コマンドデコ
ーダーは必要なフォントデータから画素レジスターに１
括して画素データを生成する機能、画素の混合演算、画
素メモリーへのデータ転送といった処理をコマンド形式
で実行し、それを解読し、必要な信号を生成する。

【００２４】表示用メモリーには大別して２種類ある。
一つは１画素を４ビットで表現した画素メモリー（２０
７）である。もう一つは１６ビット１ワードで、色と距
離のデータを表現するグラフィクスメモリー（２１０）
である。各々、２本の水平走査線分の表示メモリーから
なる。このうち、画素メモリーは２組みのデータにわけ
て定義される。１つは本来の画素データで下の階層に、
もう１つはスプライトカーソル等の動きの速い画素デー
タで、上の階層に表示される。画素クロック生成回路
（２１２）はＨＳＹＮＣに同期して１画素を表示するた
めのクロックを発生するＰＬＬ回路である。ＰＬＬの分
周比を調整することでクロック周波数を変えることがで
きる。

【００２５】画素＋カーソル表示タイミング生成回路
（２０６）はＨＳＹＮＣと画素クロックをもとに２分割
されて定義された画素メモリーのデータを時系列的にア
クセスし、適度なタイミングで画素シフターに転送す
る。メインの画素とカーソルの画素を２つの画素シフタ
ーに取り込んだ後シフトし、カーソルデータを優先にし
て４ビットのシリアルビットストリームをつくる。そし
てパレットレジスターを介して６ビットのＲＧＢデータ
とスーパーインポーズ信号に変換する。

【００２６】グラフィクス用スキャンメモリータイミン
グ発生回路（２０９）はグラフィクスメモリーをアクセ
スして１６ビットのデータを解読し、必要な間だけＲＧ
Ｂの色データを保持する。最後に（２０８)で生成され
たデータと解読されたグラフィクスデータを混合し、カ
ラーオーバーレイ回路（２１１）から出力する。

【００２７】図３はビットマップメモリー用ＤＲＡＭ付
きのＯＳＤ表示回路である。通常は読み出し、書き込み
タイミング回路（３０２）の表示タイミングに従ってビ
ットマップメモリーの画素データがＤＲＡＭインターフ
ェイス回路（３０３）からインターレスフリッカー除去
用メモリ群に転送される。ＮＴＳＣ・ＰＡＬなどのイン
ターレス走査の場合にはフィールドが交互に違った位置
で表示されるため、フリッカーの原因になる。このた
め、第１フィールドと第２フィールドのデータを平均化
して、フリッカー除去回路（３０５）でフリッカーの原
因を取り除く必要がある。この時、本来の走査線以外
に、別フィールドの走査線の表示データも取り込む必要
があるため、ビットマップメモリーのアクセス回数が増
える。従って、新しい画素データの書き換え変更は表示
の間隙をぬって転送する必要がある。２本の走査線のデ
ータの１本はＤＲＡＭインターフェイス回路（３０３）
を通じて、ビットマップメモリーに連続転送される。或
は、ビットマップメモリーのデータが１本の画素メモリ
ーに転送されたりする。こうした、連続転送により、ビ
ットマップメモリーの高速書き換えを可能にする。

【００２８】図４はプロポーショナルフォント表示用の
データフォーマットである。本実施例では１ワード１６
ビットである。１６ビットの内、上位部をフォントデー
タとして使用し、下位部を有効幅制御ビットとして使
う。プロポーショナルフォントとしての最大画素幅は１
５で最小は１である。下位側のビット位置から最初に１
が検出されるところまでが制御ビットとして使用され、
残りの上位ビットが実際のフォントとして使用される。
図６はプロポーショナルフォントの表示例である。文字
のフォント幅が文字によって異なる。

【００２９】図５はプロポーショナルフォント表示の画
素データ生成用回路である。フォントレジスター（５０
１）には図４のプロポーショナル型のフォントが格納さ
れている。色を含む属性データは属性レジスターＡ／Ｂ
（５１９）に保持されている。この時、プロポーショナ
ルフォント指定ビットは１である。文字画素生成命令が
発行されると画素生成コマンドデコーダー（２０５）に
よって、すべての回路に制御信号が送られる。フォント
レジスターの値は（５０８）によってフォントの有効幅
が検出され、その4ビットデータをもとにマスクデータ
を生成し、フォント抽出回路（５２０）で有効な部分の
みが取り出される。もし、属性データのアンダーライン
ビットが１で、文字画素生成命令のアンダーライン指定
が１の場合、アンダーライン・点滅制御回路（５０３）
は抽出されたデータとマスクデータとをＯＲし、アンダ
ーラインのパターンを生成する。もし、属性データの点
滅ビットが１で、文字画素生成命令の点滅指定が１の場
合、入力データをクリアーして、点滅データを生成する

【００３０】現在までのフォントパターンの格納ビット
位置はシフトデータレジスター（５１２）に記録されて
いる。従って、アンダーライン、点滅処理がされたフォ
ントは右方向バレルシフター（５０４）で自動的に最適
位置にシフトされる。次のシフト位置は現在のシフト量
と新しい有効幅のデータが（５１１）の加算回路で加算
され、次のデータとしてシフトデータレジスターに生成
コマンド終了後、格納される。右方向バレルシフターの
シフト演算で、はみ出した最大、１５ビットの下位デー
タはミキサーレジスター（５０５）の１つに格納され
る。もし、シフトキャリーＤＦＦ（５０７）の値が１の
場合には、以前の操作で右側にはみ出したデータがミキ
サーレジスターにあることから、ＭＵＸ（５０６）でミ
キサーレジスターとシフトデータが混合される。そうで
ない場合はバレルシフトデータのみが有効になる。配分
１（５１５）と配分２（５１６）のデータは図９の
（Ｂ）の出力に等しい。シフトキャリーが１の場合には
配分２のデータは全て１になる。そして、２つのデータ
は（５１７）でＡＮＤされ、プロポーショナルフォント
の場合、ビット配分データとして出力される。シフトさ
れたフォントデータ（上位１６ビット）と属性データの
なかの色データ（４ビット）から画素レジスター０から
３のレジスター群（２０３）を1クロックで生成する。
その制御信号は画素生成コマンドデコーダー（２０５）
から生成される。

【００３１】図６（Ａ）は文字幅の異なったプロポーシ
ョナルフォントの表示例である。右半分はイタリック文
字の表示例である。文字列の先頭に逆三角形のスペース
フォントをつけ、文字列の最後で、もとに戻すため三角
形のスペースフォントでサンドイッチする。こうして図
５の回路をそのまま使用してイタリック表示を実現でき
る。図６の（Ｂ）は逆三角形と三角形のスペースフォン
トのデータ例である。走査線がことなる毎にそのスペー
スフォントの有効幅を変化させることで、簡単に生成す
ることができる。

【００３２】図７は画素の重ね合わせを実行する場合の
機能ブロック図である。画素の重ね合わせ命令は画素生
成コマンドデコーダー（２０５）で解読され、制御信号
が各ブロックに送られる。画素重ね合わせ命令は大き分
けて、次の３つの命令からなる。１）画素レジスター（２０３）と画素メモリー（２０
７）の間で最大１６画素の重ね合わせを実行するため、
現在の画素レジスターの１画素のデータの値が０の部分
を画素レジスターゼロデータ検出回路（７０４）で検出
し、画素レジスター重ね合わせ制御回路（７０３）で選
択し、命令発行時、１クロックで画素メモリーのデータ
を画素レジスターに重ねあわせ、その結果を画素レジス
ターに格納する。２）ミキサーレジスター（２０４）のビットの値が１
の部分のパターンを、画素の重ね合わせ命令の１部のフ
ィールドで指定される４ビットの色データ（（７０５）
のＭＵＸで選択されるデータ）を１クロックで画素レジ
スター群に重ね合わせる。３）文字フォントから生成されたフォント（７０２）
と属性レジスター（５１９）の４ビットの色データから
画素レジスターに画素を１括して生成する場合に、生成
した画素データが０でない部分のみ、画素メモリーに重
ね合わせ、その結果を画素レジスターに格納する。

【００３３】図８は画素レジスターの各々にデータを格
納してアイコンを表示する場合の転送経路図である。ア
イコンデータの表示オフセット値はシフトデータレジス
ターで指定される。この場合ミキサーレジスター０から
３は画素レジスター０から３と対になって動作する。画
素レジスターにデータが書き込まれると、自動的に右方
向バレルシフター（５０４）でオフセット値の分だけ右
シフトされ、上位１６ビットが指定された画素レジスタ
ーＮに転送される。右方向にはみ出したデータはミキサ
ーレジスターＮにフィードバックされ、次にシフトされ
るとき、ＭＵＸ（８０５）で選択され、バレルシフター
の上位部分のデータとして混合される。

【００３４】図９（Ａ）はフィールド単位の画素データ
生成を１クロックで処理する為のブロック図である。画
素フィールド生成コマンドが発行されると、コマンドデ
コーダーでフィールド指定のため２組の４ビットデータ
と４ビットの色に分割される。このうちフィールド指定
の１方の４ビットは配分１の回路でもう１方の４ビット
は配分２の回路で１６ビットのデータに変換される。図
９（Ｂ）は４ビット入力に対する１６ビット出力の真理
値表を配分１と配分２の回路について示している。それ
らの値を（５１７）のＡＮＤ回路で１６ビットのフィー
ルドデータに変換し、それを画素レジスターのビットパ
ターンとして入力する。そして、コマンド発行と同時に
４ビットの色データをビットフィールドの値＝１で指定
する画素レジスター群のビット位置に１括生成する。

【００３５】図１０は画素メモリーを使ったスプライト
カーソル表示の説明図である。図１０（Ａ）は１つのバ
ンクの画素メモリーをメイン表示とカーソル表示に分離
して定義したときの画素構成である。メイン表示画素メ
モリーの幅はメイン表示最大幅で指定され、残りがカー
ソル表示画素メモリーとして使用される。有効画素メモ
リー幅は実際に存在するメモリーの容量に等しい。図１
０（Ｂ）はスプライトカーソルの表示例で、ＡＢＣＤ文
字列表示の上にカーソルがハード的に重ね合わされて表
示される。図１０（Ｃ）はスプライトカーソル表示のた
めの回路構成図である。画素カウンター（１００１）は
ＨＳＹＮＣでクリアーされ画素クロックでカウントアッ
プする。そしてカウンター値が表示開始位置レジスター
（１００２）に等しくなると、比較器（１００３）の出
力が１になり、表示開始Ｆ／Ｆがセットされると同時に
画素カウンターをクリアーする。そして、１６画素単位
で格納されたデータを取り込むため、ビット４以上の画
素カウンターの値がメイン画素アドレスとして出力され
る。画素カウンターの値がメイン表示最大幅（１００
５）に等しくなると表示開始Ｆ／Ｆがクリアーされ、メ
インの画素表示を停止する。

【００３６】表示が始まると、画素カウンターとカーソ
ル表示開始位置レジスターの比較が始まる。そして、カ
ーソル位置にくると比較器（１００８）の出力をうけ
て、カーソル表示開始Ｆ／Ｆ（１００９）がセットさ
れ、カーソル表示が始まる。カーソルカウンターにＨＳ
ＹＮＣ入力があるとメイン表示最大幅＋１のアドレスが
格納される。こうして、カーソル開始表示がイネーブル
されると最初にメイン表示最大幅＋１のアドレスがカー
ソル画素アドレスとして送出される。有効画素メモリー
幅とカーソルカウンターの値が等しくなるとカーソル表
示を完了する。メイン画素アドレスとカーソル画素アド
レスは交互アクセスタイミングによってＭＵＸされ、有
効な画素メモリーバンクのアドレスとして使用される。
時分割アクセスされた２組の画素データは画素シフター
＋パレットレジスターを通じて、ＲＧＢ出力される。

【００３７】図１１はグラフィクスメモリー表示の説明
図である。図１１（Ａ）は楕円形を表示するときの距離
と色をある走査線の位置で３つにわけて表現している。
走査線ごとに距離の値は異なるが、上半分と下半分は対
照の関係にあるので、それらのデータをＲＯＭに保持す
るとき、インデクスアクセスすることでデータアレイと
しては半分に減らすことが可能である。また、内部の色
を別に定義することで、距離のデータ配列だけで表現す
ることができる。

【００３８】図１１（Ｂ）はグラフィクス表示用スキャ
ンメモリーの表示命令の１例である。命令のデータ幅は
１６ビットで、以下の種類の命令を含む。１）距離と色の直接表示命令２）距離と色の間接表示命令３）色レジスターの格納命令４）サブルーチンコール命令５）リターン命令６）分岐命令７）表示終了命令１）から７）の命令を組み合わせて使用することで制限
されたメモリー容量で数多くのグラフィクスデータを表
示することが可能になる。

【００３９】図１１（Ｃ）はグラフィクス表示を処理す
るための回路である。ＨＳＹＮＣが入力されるとグラフ
ィクスメモリー用のプログラムカウンター（１１０１）
が０にクリアーされる。そして該当のメモリーバンク
（２１０）の内の１つから命令を命令フェッチレジスタ
ー（１１０５）に取り込み、命令解読＋状態制御回路
（１１０６）で処理し、制御信号として各ブロックに出
力する。分岐命令が実行される時には分岐アドレスが
（１１０４）のＭＵＸで選択され、プログラムカウンタ
ーに格納される。次の命令を実行する場合にはプログラ
ムカウンターの値が＋１回路（１１０２）によってイン
クリメントされ、再格納される。サブルーチンコール命
令の場合、次の命令の番地がスタックに格納されると同
時に分岐する。リターン命令の場合にはスタック（１１
０３）の値がプログラムカウンターに再格納される。

【００４０】距離と色の直接表示命令が実行されると、
命令フィールドの距離の部分は距離カウンター（１１０
７）に格納され、色は（１１１０）ＭＵＸで選択され現
在色保持レジスターに格納される。カウンターの値が０
でない間カウントダウンし、現在の表示命令が実行され
る。色レジスターの格納命令が実行されると、間接色レ
ジスター１と２に新しい色データが設定される。距離と
色の間接表示命令が実行されると、距離カウンターに距
離データが、そして、選択された１組の間接色レジスタ
ーの値が現在色保持レジスターに転送され、距離カウン
ターがゼロになるまで出力される。

【発明の効果】本発明には、以下の効果がある。

【００４１】画素形式スキャンメモリーとグラフィクス
表示用スキャンメモリー、高速な画素演算生成と重ね合
わせ回路、複数のフォーマットからなる表示リスト、文
字フォント、アイコン、グラフィクス等のデータ、及び
計算機素子を、ソフトウエアーで組み合わせることで、
ビットマップメモリー方式と同じような、複雑なＯＳＤ
表示を可能とする。

【００４２】新しいＯＳＤ表示機能の要求に対しても、
画素生成のためのソフトウエアーを修正することで柔軟
に対処できる。

【００４３】ＯＳＤ機能自体をフォントアドレスの分
離、プロポーショナルフォントの生成演算、アイコンデ
ータの自動シフトなど、分散して処理するため、ソフト
ウエアーでの表示の改善が困難になった場合でも、１部
の回路の改善で容易に設計変更できる。

【００４４】文字フォント、アイコン、カーソルデー
タ、グラフィクスデータ等の全ては通常の計算機素子の
ＲＯＭ領域に定義できる、また、従来のビデオＲＡＭに
相当する表示リストも、通常のＲＡＭ領域に定義できる
ので、計算機素子の記憶装置を無駄なく使用することが
できる。

【００４５】プロポーショナルフォントの文字の画素デ
ータを生成する場合に、本発明のようなデータフォーマ
ットを採用することで、余分な生成サイクルを必要とし
ないため、高速な演算生成が可能になる。

【００４６】大きなオブジェクトの生成にはグラフィク
スメモリーのデータ構造を使い、画素単位でのアイコン
の表示には画素メモリーを使いわけることで、表示デー
タ用のＲＯＭを極端に圧縮して定義することが可能にな
る。

【００４７】最低でも２本の水平走査線分の画素メモリ
ーとグラフィクスメモリーしか必要としないのでシステ
ムの低価格化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】計算機素子ユニットとＯＳＤ表示回路の概略図
である。

【図２】ＯＳＤ表示回路の詳細な内部構成図である。

【図３】ビットマップメモリー用ＤＲＡＭ付きのＯＳＤ
表示回路である。

【図４】プロポーショナルフォント表示用のデータフォ
ーマットである。

【図５】プロポーショナルフォント表示の画素データ生
成用回路である。

【図６】（Ａ）は文字幅の異なったプロポーショナルフ
ォントの表示例である。（Ｂ）は逆三角形と三角形のス
ペースフォントのデータ例である。

【図７】画素の重ね合わせを実行する場合の機能ブロッ
ク図である。

【図８】画素レジスターの各々にデータを格納してアイ
コンを表示する場合の転送経路図である。

【図９】（Ａ）はフィールド単位の画素データ生成を１
クロックで処理する為のブロック図である。（Ｂ）は４
ビット入力に対する１６ビット配分出力の真理値表を配
分１と配分２の回路について示す。

【図１０】画素メモリーを使ったスプライトカーソル表
示の説明図である。（Ａ）は１つのバンクの画素メモリ
ーをメイン表示とカーソル表示に分離して定義したとき
の画素構成である。（Ｂ）はスプライトカーソルの表示
例である。（Ｃ）はスプライトカーソル表示の回路構成
図である

【図１１】グラフィクスメモリー表示の説明図である。
（Ａ）は楕円形を表示するときの距離と色をある走査線
の位置で３つにわけて表現している。（Ｂ）はグラフィ
クス表示用スキャンメモリーの表示命令の１例である。
（Ｃ）はグラフィクス表示を処理するための回路であ
る。

【符号の説明】

１０１計算機ユニット１０２計算機素子１０３表示リスト１０４表示制御プログラム１０５文字フォント＋アイコン＋カーソルデータ＋グ
ラフィクスデータ１０６ＯＳＤ表示回路２０１フォントアドレス・属性データ分離回路２０２フォントレジスター＋プロポーショナルフォン
ト生成＋バレルシフター２０３画素レジスター（１６ｘ４ビット）２０４ミキサーレジスター（１６ｘ４ビット）２０５画素生成コマンドデコーダー２０６画素＋カーソル表示タイミング生成回路２０７画素メモリーバンク０、１２０８画素シフター＋パレットレジスター２０９グラフィクス用スキャンメモリータイミング生
成回路２１０グラフィクスメモリーバンク０、１２１１カラーオーバーレイ２１２画素クロック生成回路３０１ビットマップメモリー（ＤＲＡＭ）３０２読み出し・書き込みタイミング回路３０３ＤＲＡＭインターフェイス回路３０４インターレスフリッカー除去用メモリー群３０５フリッカー除去回路５０１フォントレジスター５０２フォント抽出回路５０３アンダーライン・点滅制御回路５０４右方向バレルシフター５０５ミキサーレジスター５０６マルチプレクサー５０７シフトキャリーＤＦＦ５０８有効幅検出回路５０９マスクデータ生成５１１加算回路５１２シフトレジスター５１５配分１５１６配分２５１７ＡＮＤ回路５１８ＯＲ回路５１９属性レジスターＡ・Ｂ５２０画素レジスター０５２１画素レジスター１５２２画素レジスター２５２３画素レジスター３７０２生成フォント７０３画素レジスター重ね合わせ制御７０４画素レジスターゼロデータ検出７０５マルチプレクサー８０１ミキサーレジスター０８０２ミキサーレジスター１８０３ミキサーレジスター２８０４ミキサーレジスター３８０５マルチプレクサー１００１画素カウンター１００２表示開始位置レジスター１００３比較器１００４表示開始Ｆ／Ｆ１００５メイン表示最大幅１００６比較器１００７カーソル表示開始位置レジスター１００８比較器１００９カーソル表示開始Ｆ／Ｆ１０１０有効画素メモリー幅１０１１比較器１０１２＋１回路１０１３カーソルカウンター１０１４アドレスマルチプレクサー１１０１プログラムカウンター１１０２＋１回路１１０３スタック１１０４マルチプレクサー１１０５命令フェッチレジスター１１０６命令解読＋状態制御回路１１０７距離カウ
ンター１１０８間接色レジスター１１１０９間接色レジスター２１１１０マルチプレクサー１１１１現在色保持レジスター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０９Ｇ 5/02 Ｇ０９Ｇ 5/24 ６３０Ｂ 5/24 ６３０６３０Ｌ 5/30 ６５０ 5/30 ６５０ 5/36 ５２０Ｎ 5/36 ５２０Ｈ０４Ｎ 5/45 Ｈ０４Ｎ 5/45 5/907 Ｂ 5/907 Ｇ０６Ｆ 15/66 ４５０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階層表示が可能な画素形式スキャンメモ
リーと表示制御回路、画素演算生成回路、計算機素子、
異なったフォーマットからなる複数の表示リストを格納
した記憶装置，文字フォント、アイコンデータ、表示制
御用ソフトウエアーを含む記憶装置を使用して、複雑な
画素データを表示するテレビ・オンスクリーン表示装
置。
【請求項２】グラフィクス表示用スキャンメモリーと
グラフィクス表示制御回路、計算機素子、グラフィクス
用の表示リストを格納した記憶装置，距離と色の複数ワ
ードからなるグラフィクスデータ、表示データ転送ソフ
トウエアーを含む記憶装置を使用して、複雑なグラフィ
クスデータを表示するテレビ・オンスクリーン表示装
置。
【請求項３】請求項１の最低でも２本の画素形式スキ
ャンメモリーに、画素データを水平同期信号に同期しな
がら演算生成し、請求項２の最低でも２本のグラフィク
ス表示用スキャンメモリーにグラフィクスデータを格納
し、１方のスキャンメモリー群を階層的に重ねあわせて
表示しながら、もう１方のスキャンメモリー群にデータ
を生成し、それを水平同期信号の入力の度に交互に繰り
返すことで全画面にわたって複雑な表示を実現する装
置。
【請求項４】請求項１の画素形式スキャンメモリーと
画素演算生成回路を使って、非常に複雑な画素データを
生成し、１方のスキャンメモリーに新しい画素データを
生成している間に、もう１方のスキャンメモリーの画素
データを、外部ＤＲＡＭに連続転送することで、表示中
の如何に限らず、外部ＤＲＡＭに対しいつでも表示デー
タの書き換え変更を可能にしたテレビ・オンスクリーン
表示装置。
【請求項５】文字のフォントとそのフォント幅を指定
する制御ビットを混在して、データを定義することで、
高速に文字ごとに異なったフォント幅からなるプロポー
ショナルフォントのフォントデータを抽出する装置。
【請求項６】請求項５で抽出されたプロポーショナル
フォントの有効なフォントデータと色を含む属性データ
に画素演算生成のコマンドを発行し、複数ビットからな
る画素データを一括生成する回路。
【請求項７】請求項５で抽出されたプロポーショナル
フォントの有効なフォント幅をもとにアンダーライン表
示を含む属性データに画素演算生成のコマンドを発行す
ることで、プロポーショナルフォント用にアンダーライ
ンを生成する装置。
【請求項８】請求項５で抽出されたプロポーショナル
フォントの有効なフォント幅をもとにその部分の点滅を
含む属性データに画素演算生成のコマンドを発行するこ
とで、プロポーショナルフォント用に点滅機能を実行す
る装置。
【請求項９】請求項５で指定した形式のプロポーショ
ナルフォントに、走査線ごとに違った幅のスペースを２
種類用意する。１つは上辺が広く、下辺が狭い逆三角形
のスペース表示、もう１つは上辺が狭く、下辺が広い三
角形のスペースで、それらを使って文字列の表示をサン
ドイッチすることで、プロポーショナルフォント用にイ
タリック表示を実現した装置。
【請求項１０】画素生成コマンドに画素の重ねあわせ命
令を含むことで、次のような複数種類の画素の重ね合わ
せ機能を有する装置。１）画素レジスターと画素メモリーの間で重ね合わせ
を実行するため、現在の画素レジスターの１画素のデー
タの値が０の部分に画素メモリーのデータを重ねあわ
せ、その結果を画素レジスターに格納する。２）ミキサーレジスターのビットの値が１の部分のパ
ターンを、現在の画素レジスターに色データを指定して
重ね合わせ、その結果を画素レジスターに格納する。３）文字フォントとその属性から画素レジスターを１
括して生成する場合に、生成した画素データが０でない
部分のみ、画素メモリーに重ね合わせ、その結果を画素
レジスターに格納する。
【請求項１１】アイコンデータを画素単位で位置決めし
て表示するため、あらかじめ画素データの格納位置用に
オフセット量を設定しておき、アイコンデータを各々の
画素レジスターに書き込む時にシフトして格納すること
で、アイコンデータの自動シフト表示を可能にした装
置。
【請求項１２】複数ワードからなる画素レジスター群
に、画素フィールドを指定するデータとそのフィールド
の色を指定するデータを含む画素フィールド生成コマン
ドを発行することで、フィールド単位の画素データを一
括生成する装置。
【請求項１３】画素形式スキャンメモリーの内容を２種
類のグループに分けて生成し、１方の種類のデータをあ
らかじめ設定した表示開始位置から表示し、もう１方の
種類のデータをカーソル表示位置から表示し、階層的に
優先順位をつけて表示する装置。
【請求項１４】四角、円等のグラフィクスの表示、大き
な文字等の表示のために距離と色からなるデータをグラ
フィクス表示用スキャンメモリーに貯え、指定されたバ
ンクのメモリーの内容を水平同期信号に同期して、１つ
づつ取り出し、その距離の間だけ色を保持し、完了後、
次のデータを格納し、またその距離の間だけ色を保持
し、最終データが来るまで、そのプロセスを繰り返し、
グラフィクス表示を可能にした装置。
【請求項１５】グラフィクス表示用スキャンメモリーに
色とその有効距離だけでなく、分岐、サブルーチンコー
ル、リターン、表示終了などのフロー制御文を含めた表
示装置。
【請求項１６】色を間接的に指定するため、２組以上の
色レジスターを内臓し、距離と色の間接指定のための命
令を使って、動的に色を選択することで、表示パターン
と色を分離して定義し、効率的なグラフィクス表示の定
義と自由な色の設定を可能にした装置。