DE69329671T2

DE69329671T2 - Bildverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE69329671T2
Application number: DE69329671T
Authority: DE
Inventors: Seiji Tateyama
Original assignee: Hudson Soft Co Ltd
Current assignee: Hudson Soft Co Ltd
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: TW371340B; CA2106441C; EP0592120A2; EP0944012A1; DE69329671D1; US20010017613A1; CA2106441A1; EP0592120A3; US6380944B2; US6208333B1; TW397958B; US5515077A; EP0592120B1; US5812119A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem und genauer ein Spielecomputersystem, welches eine Vielfalt von Bildern verarbeitet, so wie ein natürliches Bild zusammen mit einem Animationsbild.
Bei einem herkömmlichen Spielecomputersystem werden Bilddaten durch eine Farbe für jeden Punkt definiert. Die Farben der Bilddaten werden durch eine Farbpalette verwaltet, die in einem Speicher gebildet ist, wobei die Farbpalette viele Palettencodes (PLT) entsprechend Farbdaten speichert.
Bei dem herkömmlichen Spielecomputersystem werden Bilddaten komprimiert (codiert) und so übertragen, und dann werden die komprimierten Daten aufgeweitet (decodiert), so daß sie angezeigt werden können. Jedes Stück Bilddaten besteht aus dem Palettencode (PLT) und dessen Anzahl (CRL), was eine Palettenlänge genannt wird. Das Kompressionsverfahren wird "Lauflängen"-Verfahren genannt.
Wenn ein Einzelfarbmodus für jeden Bildschirm benutzt wird, können die Bilddaten in ihrer Länge festgelegt sein (in Bits); wenn jedoch Mehrfarbmodi für einen Bildschirm benutzt werden, sind die Längen der Bilddaten, abhängig von dem Farbmodus unterschiedlich,
Fig. 1 zeigt die Formate von Bilddaten gemäß dem herkömmlichen Spielecomputersystem, welches 16-, 32-, 64- und 128-Farbenmodi benutzt. Die Palettencodes sind durch Daten aus 4, 5, 6 und 7 Bits für die 16-, 32-, 64- und 128-Farbenmodi definiert. Die Länge "L" des Palettencodes in einem Farbmodus "m" ist durch die folgende Gleichung gegeben.
L = 1og&sub2; m
Zum Beispiel wird die Länge "L" des Palettencodes im 128-Farbenmodus "7" wie folgt:
L = 1og&sub2; 128 = 1og&sub2; 2&sup7; = 7
Die Daten müssen eine Breite haben, die einer Busleitung entspricht, damit sie darauf übertragen werden können, da die Breiten der Busse abhängig von dem System variieren.
Wenn die Bilddaten auf einem 8-Bit-Bus übertragen werden, können die Daten für den 16- Farbenmodus vollständig übertragen werden, wie in Fig. 1 gezeigt; wenn jedoch die Länge der Bilddaten, die übertragen werden sollen, nicht ein Vielfaches von 8 Bits ist, müssen die Daten aufgeteilt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Zum Beispiel werden Bilddaten für den 32- Farbenmodus auf 9 Bits komprimiert, die Daten werden zum Übertragen in 8 und 1 aufgeteilt, und als ein Ergebnis wird das übergebliebene eine Bit mit den folgenden Daten übertragen.
Bei dem herkömmlichen Spielecomputersystem, wenn der Bildschirm in mehrere Flächen mit unterschiedlichen Farben aufgeteilt ist, wird der Farbmodus der größten Anzahl ausgewählt, da jedes Bild angezeigt wird, indem nur ein Farbmodus benutzt wird. Zum Beispiel, wenn ein Animationsbild mit 16 Farben und ein natürliches Bild mit 16 M Farben auf dem Bildschirm synthetisiert werden, wird das synthetisierte Bild in dem 16 M-Farbenmodus angezeigt. Ein solches Verarbeitungsverfahren ist für die Benutzung des Speichers nicht effektiv.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem Bilddaten in einer horizontalen Richtung gescrollt werden können, selbst wenn jeder Farbvektorfaktor nicht einem Punkt auf einem Bildschirm entspricht.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungssystem zur Verfügung zu stellen, in dem Bilddaten effektiv übertragen werden können.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungssystem zur Verfügung zu stellen, in dem Bilddaten in mehreren unterschiedlichen Farbmodi auf einem Bildschirm effektiv angezeigt werden können.
Die GB-A 2 210 239 offenbart einen Videospeicherzugriffscontroller.
Die GB-A-2 137 857 offenbart ein Bildverarbeitungssystem mit Speicher und Anzeige.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bildverarbeitungssystem zur Verfügung gestellt, in dem Bilddaten durch Farbvektoren in einem vorbestimmten Farbmodus definiert werden, wobei jeder der Farbvektoren aus mehreren Vektorfaktoren zusammengesetzt sind, die jede die Helligkeit und den Farbunterschied eines Punktes spezifizieren, wobei das System aufweist:
einen Speicher zum Speichern von Bilddaten, die angezeigt werden sollen;
eine Einrichtung zum Anzeigen der Bilddaten, die von dem Speicher geliefert werden; und gekennzeichnet ist durch:
eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Bilddaten, die in dem Speicher gespeichert sind, an die Anzeigeeinrichtung; und
eine Einrichtung um Steuern der Übertragungseinrichtung, so daß die Bilddaten mit einer richtigen Zeitgebung abhängig von dem Farbmodus übertragen werden;
wobei die Bilddaten mit einer normalen Zeitgebung übertragen werden, wenn die Vektorfaktoren Punkten auf dem Bild eins zu eins entsprechen, und andernfalls mit einer anderen Zeitgebung übertragen werden, um das Bild horizontal zu scrollen.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Schaubild, das die Anordnungen von Farbdaten bei einem herkömmlichen Spielecomputersystem zeigt.
Fig. 2 ist ein Schaubild, das den Arbeitsgang zum Übertragen von Bilddaten bei dem herkömmlichen Spielecomputersystem zeigt.
Fig. 3 ist ein Schaubild, das den Arbeitsgang zum Übertragen von Bilddaten bei dem herkömmlichen Spielecomputersystem zeigt.
Fig. 4 ist ein Schaubild, das den Arbeitsgang zum Abtasten eines Bildschirms zeigt.
Fig. 5 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem Bildschirm und Farbvektoren darauf zeigt.
Fig. 6 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen tatsächlichem und virtuellem Bildschirm zeigt.
Fig. 7 ist ein Schaubild, das den Arbeitsgang zum Scrollen des tatsächlichen Bildschirms auf dem virtuellen Bildschirm zeigt.
Fig. 8 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Punkten auf dem tatsächlichen Bildschirm und einer Farbpalette zeigt.
Fig. 9 ist ein Blockschaubild, das ein Computersystem gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist ein Blockschaubild, das eine Bildaufweitungseinheit, in Fig. 9 gezeigt, gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist ein Schaubild, das einen Arbeitsgang zum Übertragen von Bilddaten zeigt.
Fig. 12A bis 12E sind Schaubilder, die die Konfigurationen von Übertragungssteuerung, Startadresse, Übertragungsbeginn, Übertragungsblockzahl bzw. Rasterüberwachungsregister zeigt.
Fig. 13 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Vektorfaktoren und Punkten auf dem tatsächlichen Schirm gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 14 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Punkten auf dem tatsächlichen Bildschirm und einer Farbpalette gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 15 ist ein Blockschaubild, das den Arbeitsgang zum Übertragen von Bilddaten gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 16 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen komprimierten Bilddaten und dem angezeigten Punktbild auf dem Bildschirm gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist ein Bild, das von dem Bildverarbeitungssystem gemäß der Erfindung angezeigt werden soll.
Fig. 18 ist ein Schaubild, das das Format für Lauflängen-Bilddaten zeigt.
Fig. 19 ist ein Schaubild, das den Bildschirm zeigt, wie er in mehrere Flächen gemäß der Erfindung aufgeteilt ist.
Fig. 20 ist ein Schaubild, das die Konfiguration von Bilddaten, die übertragen werden sollen, gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 21 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten, wenn der tatsächliche Bildschirm nicht gescrollt wird, gemäß der Erfindung.
Fig. 22 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten gemäß der Erfindung, wenn der tatsächliche Bildschirm einen Punkt nach links gescrollt wird.
Fig. 23 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten gemäß der Erfindung, wenn der tatsächliche Bildschirm einen Punkt nach rechts gescrollt wird.
Fig. 24 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten an eine Videocodiereinheit gemäß der Erfindung, wenn der tatsächliche Bildschirm nicht gescrollt wird.
Fig. 25 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten an die Videocodiereinheit gemäß der Erfindung, wenn der tatsächliche Bildschirm einen Punkt nach links gescrollt wird.
Fig. 26 ist eine Impulsübersicht für die Übertragung von Bilddaten an die Videocodiereinheit gemäß der Erfindung, wenn de tatsächliche Bildschirm einen Punkt nach rechts gescrollt wird.
Fig. 27 ist ein Schaubild, das den Arbeitsgang zur Übertragung zwischen der Bilderweiterungseinheit und der Video codiereinheit gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 28 ist eine Tabelle, die Farbvektoren gemäß der Erfindung zeigt, die in jedem Scrollmodus gelesen und angezeigt werden sollen.
Fig. 29 ist ein Schaubild, das die Anordnung für YYUV-Farbdaten in einem Speicher gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 4 zeigt einen Videobildschirm, der bei einem Spielecomputersystem benutzt wird. Bei diesem Bildschirm werden horizontales und vertikales Scrollen in Blindperioden von H bzw. V durchgeführt. Die Blindperioden von H und V werden jeweils horizontale und vertikale Rücklaufdauem genannt, da eine Abtastzeile in diesen Zeitdauern zurückkehrt. Bilddaten werden in den Rücklaufdauem verarbeitet, und die Daten werden auf einem Videobildschirm (CRT) gemäß vorbestimmten Anzeige-Ablaufsteuerungszeiten angezeigt. Die Bilddaten werden durch Farbdaten für jeden Punkt definiert, wobei die Farbdaten durch ein RGB- oder YUV-System spezifiziert sind.
Die Farbdaten werden für jedes Raster spezifiziert, beispielsweise als (C0, C1, C2, ---, Cn - 1), in Fig. 5 gezeigt; die Dateneinheit wird ein Farbvektor genannt. Der Farbvektor ist aus Farbvektorfaktoren C0, C1, C2, - - -, Cn - 1 zusammengesetzt. In diesem Fall entsprechen die Farbvektorfaktoren Punkten aus Bilddaten eins zu eins. Bilddaten, die angezeigt werden sollen, werden in einer H-Blinddauer für die vorangegangenen Bilddaten von einem virtuellen Bildschirm gelesen, der von einem Video-RAM (VRAM) abgeleitet ist, so daß die Bilddaten in der nächsten H-Blinddauer angezeigt werden.
Der virtuelle Bildschirm ist so gebildet, daß er größer ist als der tatsächliche Bildschirm (CRT), so daß ein Teil des virtuellen Bildschirms auf dem tatsächlichen Bildschirm angezeigt wird. Bei dem virtuellen Bildschirm ist eine Fläche, die angezeigt werden soll, durch Koordi naten BXR und BYR festgelegt, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Koordinaten BXR und BYR sind in Punkt und Raster durch BGX- bzw. BGY-Register festgelegt. Wenn das BGX-Register auf "BGXR-X" gesetzt wird, wird der tatsächliche Bildschirm "X" Punkte nach rechts gescrollt, wie in Fig. 7 gezeigt. Wenn die Bilddaten vom virtuellen Bildschirm in der vorangehenden Rasterübertragungsperiode gelesen werden, wird das BGX-Register vom nächsten Raster an wirksam.
Wenn Farbvektorfaktoren den Punkten auf dem tatsächlichen Bildschirm nicht eins zu eins entsprechen, treten einige Probleme auf.
Bei einem herkömmlichen Spielecomputer, der hauptsächlich Animationsbilder behandelt, ist es ausreichend, eine geringe Anzahl Farben zu benutzen, so wie 4, 6 oder 256 Farben, um Bilder anzuzeigen. Im allgemeinen werden Farbdaten für jeden Punkt durch Farbinformation festgelegt, die in einer Farbpalette gespeichert ist, wie in Fig. 8 gezeigt. Wenn der Spielecomputer auch ein natürliches Bild behandelt, sind viel mehr Farben als für die Animationsbilder erforderlich. Wenn die Farben des natürlichen Bildes durch das Farbpalettensystem festgelegt werden, muß die Farbpalette eine sehr große Kapazität haben. Andererseits, wenn Farbdaten, die jedem Punkt entsprechen, benutzt werden, um ein natürliches Bild anzuzeigen, ist gleichermaßen eine große Speicherkapazität erforderlich.
Fig. 9 zeigt ein Computersystem, welches ein Spielesoftware-Aufzeichnungsmedium 100, beispielsweise eine CD-ROM, eine CPU 102 vom Typ mit 32 Bit, eine Steuereinheit 104 hauptsächlich zum Steuern der Übertragung von Bild- und Tondaten und zur Schnittstellenbildung der meisten Geräte miteinander, eine Bilddaten-Erweiterungseinheit 106, eine Bilddaten-Ausgabeeinheit, eine Tondaten-Ausgabeeinheit 110, eine Videocodiereinheit 112, eine VDP-Einheit 114 und eine TV-Anzeige 116 umfaßt. Die Steuereinheit 104, die Bilddaten- Erweiterungseinheit 106, die Videocodiereinheit 112 und die VDP-Einheit 114 sind auf einem gemeinsamen IC-Chip angebracht.
Die CPU 102, die Steuereinheit 104, die Bilddaten-Erweiterungseinheit 106 und die VDP- Einheit 114 sind mit ihren eigenen Speichern M-RAM, K-RAM, R-RAM bzw. V-RAM versehen.
Bilddaten, die auf der CD-ROM aufgezeichnet sind, werden von der Steuereinheit gelesen, so daß die Bilddaten im K-RAM gepuffert werden, und die Bilddaten werden komprimiert, so daß sie zu der Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen werden können. Die komprimierten Daten werden von der Bilddaten-Erweiterungseinheit decodiert und werden an die Videocodiereinheit gegeben. Die Videocodiereinheit verarbeitet Bilddaten, die von dem Controller- Chip und den weiteren Vorrichtungen geliefert werden, um die Bilddaten auf dem TV- Monitor anzuzeigen.
Fig. 10 zeigt die Bilddaten-Erweiterungseinheit 106. Die Funktion der Bilddaten- Erweiterungseinheit wird nun erklärt. In dieser Figur speichert ein Datenbuspuffer 200 Bilddaten, die von der Steuereinheit und dergleichen geliefert werden. Die Bilddaten werden in mehrere Blöcke, die übertragen werden sollen, aufgeteilt.
Die externen Speicher "R-RAM A" und "R-RAM B" 202 und 204 speichern decodierte Daten. Jeder der Speicher hat eine Kapazität für 16 Raster (64 K Bit). Diese Speicher werden alternativ benutzt, um die Prozeßgeschwindigkeit der Bilddaten zu vergrößern.
Die Bilddaten-Erweiterungseinheit behandelt IDCT- und Lauflängenbilder. Das IDCT-Bild stellt ein sich bewegendes natürliches Bild dar, das durch IDCT-Decodieren erzeugt wird. Das Lauflängenbild stellt ein sich bewegendes Animationsbild dar, das entsprechend den Lauflängendaten komprimiert ist. Sowohl beim IDCT- als auch beim Lauflängenbild besetzt das komprimierte Bild "256 Punkte · 240 Raster" für jedes Feld. Für das IDCT-Bild werden 1677 Anzeigefarben benutzt. Das Lauflängenbild wird in vier Lauflängen-Farbmodi des Palettensystems, dem 16-, 32-, 64- und 128-Farbenmodus, angezeigt.
Die Bilddaten-Erweiterungseinheit umfaßt auch Datenbusanschlüsse KR0 bis KR7 zum Empfangen von Daten, die von der Steuereinheit übertragen werden, und einen Datenanforderungsanschluß -REQR zum Liefern eines Datenanforderungssignals an die Steuereinheit. In Antwort auf das Anforderungssignal werden komprimierte Bilddaten von der Steuereinheit geliefert. Das heißt, "-REQR = 0" und "-REQR = 1" stellen jeweils Datenanforderung und Datenstop dar.
Die Bilddaten-Erweiterungseinheit muß die komprimierten Bilddaten von 16 Rastern innerhalb einer 16-Raster-Periode decodieren. Aus diesem Grund beginnt man, die 16-Raster- Daten zur Bilddaten-Erweiterungseinheit in einer 16-Raster-Periode vor ihrer Anzeigezeit zu übertragen, so daß die Übertragungsverarbeitung beendet ist, bevor die Anzeige des vorangegangenen Bildes fertig ist.
Die Bilddaten-Erweiterungseinheit hat keine Information darüber, wohin der Bildschirm abgetastet wird, und daher werden Bilddaten entsprechend einem Signal von der Steuereinheit übertragen. Bilddaten, die in der Bilddaten-Erweiterungseinheit gespeichert sind, werden in Synchronisation mit einem HSYNC-Signal angezeigt, das 16 Raster ab einem Zeitpunkt, nachdem die Bilddaten von der Steuereinheit geliefert worden sind, gegeben wird.
Fig. 11 zeigt den Arbeitsgang einer Anzeigezeitgebung von Bilddaten auf einem Videobildschirm. Dabei, wenn dritte Daten von 16 Rastern auf dem Videobildschirm (tatsächlicher Bildschirm) angezeigt sind, werden vierte Daten von 16 Rastern von der Steuereinheit an die Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen, und die Übertragung ist beendet, bevor die dritten Daten vollständig auf dem Videobildschirm angezeigt worden ist. Der Prozeß wird wiederholt, so daß die Bilddaten für einen Bildschirm auf dem Videobildschirm angezeigt werden; dies wird "normale Wiedergabe" genannt.
Die Bilddaten-Erweiterungseinheit hat einen FIFO (First In - First Out)-Speicher zum Speichern von Bilddaten, die von der Steuereinheit geliefert werden. Der FIFO liefert ein Sperrsignal (-REQR = 1) an die Steuereinheit, um zeitweilig die Übertragung anzuhalten, wenn der FIFO mit Daten aufgefüllt ist.
Fig. 12A bis 12E zeigen die Konfigurationen von Registern, die in der Steuereinheit aufgebaut sind. Diese Register sind ein Übertragungs-Steuerungsregister, in Fig. 12A gezeigt, ein Startadressenregister, in Fig. 12B für die Bilddaten-Erweiterungseinheit gezeigt, und ein Blocknummernregister, in Fig. 12D gezeigt.
Das Übertragungs-Steuerungsregister speichert Daten zum Festlegen der Freigabe und des Sperrens der Datenübertragung. Wenn ein Sperrsignal von dem Übertragungssteuerregister an die Büddaten-Erweiterungseinheit geliefert wird, während einige Daten von der Bilddatenübertragungseinheit übertragen werden, wird die Datenübertragung angehalten.
Das Startadressenregister speichert Daten zum Festlegen einer Anfangsadresse des K-RAM, der Daten für die Bilddaten-Erweiterungseinheit speichert. Er beginnt mit der Anfangsadresse, um Daten, die in dem K-RAM gespeichert sind, durch die Steuereinheit zu übertragen. Wenn Blockdaten behandelt werden, wird eine Zugangsadresse für die Daten automatisch erhöht.
Das Übertragungs-Startregister speichert Daten, um den Beginn des Übertragens von Daten für jedes Raster zu befehlen. Wenn das Befehlssignal an die Steuereinheit geliefert wird, werden Bilddaten von der Steuereinheit an die Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen.
Das Übertragungs-Blockzahlenregister speichert Daten zum Festlegen der Anzahl der Blöcke, die an die Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen werden sollen, wobei jeder Block aus 16 Rastern zusammengesetzt ist.
Wenn die Inhalte jeglicher Register nicht geändert werden, wird dasselbe Bild wieder auf demselben Rahmen angezeigt. Grundsätzlich werden die Register unmittelbar nach ihrem Setzen wirksam, wenn jedoch das Register gesetzt wird, während ein Datenblock zur Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen wird, wird das Register nach der Übertragung wirksam.
Die Steuereinheit überträgt Bilddaten an die Bilddaten-Erweiterungseinheit nur, wenn der K- BUS ausgeglichen ist, die Bilddaten-Erweiterungseinheit bereit ist, daß auf sie zugegriffen wird, und das Anforderungssignal (-REQR = 0) ist von der Bilddaten-Erweiterungseinheit geliefert worden ist. Andererseits wird die Datenübertragung durch die Steuereinheit an die Bilddaten-Erweiterungseinheit gesperrt, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
(1) Die Bilddaten-Erweiterungseinheit hat überhaupt noch keine Daten verarbeitet.
(2) Die Bilddaten-Erweiterungseinheit hat den FIFO in vollem Zustand.
(3) Wenn HSYNC 16 mal gezählt worden ist, seit der erste Satz Daten aus 16 Zeilen von der Bilddaten-Erweiterungseinheit empfangen wurde, sind die Daten bereits vollständig gelesen worden.
Daher, wenn ein erstes Datenbit, das übertragen werden soll, gesperrt wird, werden keine Daten übertragen.
Dieses Computersystem benutzt 16-, 32-, 64-, 128- und 16 M-Farbmodi und ein YUV-System zum Anzeigen von Farben. Bei dem YUV-System werden Farben durch eine Helligkeit (Y) und Farbdifferenzen (U, V) definiert.
In den 16-, 32-, 64- und 128-Farbmodi, wird die Farbpalette benutzt, um die Farbe festzulegen; in dem 16 M-Farbmodus jedoch werden Farbdaten, die den anzuzeigenden Farben entsprechen, direkt festgelegt, um den Speicher effektiv zu nutzen.
Falls 4 Bit-Farbdaten benutzt werden, um 16 Farben festzulegen, sind die Farben fest. Gemäß der Farbpalette können Farbdaten für 512 Farben aus 65.536 Farben ausgewählt werden, so daß gewünschte 16 Farben flexibel ausgewählt werden können. Für jeden Bildschirm wird die Farbpalette festgelegt, indem 4 Bit-Daten benutzt werden, und ein Versetzungswert der Farbpalette wird festgelegt.
Im allgemeinen sind 24 Bit-Daten für jeden Punkt notwendig, damit das Bild angezeigt wird, und daher sind im 16 M-Farbemnodus 224 Bit-Daten erforderlich, wie durch die folgende Gleichung gezeigt.
16M = 16 · 1K · 1K = 2&sup4; · 10¹&sup0; · 10¹&sup0; = 2²&sup4;
In dem YUV-System ist Y, U und V jeweils durch 8 Bit-Daten definiert. Da der virtuelle Bildschirm, der in dem K-RAM gebildet ist, eine Fläche von 1024 · 1024 Punkten hat, ist ein 24 M Bit-Speicher bei dem 16 M-Farbemnodus notwendig.
Da der 16 M-Farbemnodus im allgemeinen nur für natürliche Bilder benutzt wird, die von einer Videokamera, einem Bildabtastgerät und dergleichen aufgenommen werden, ist der virtuelle Bildschirm nicht notwendigerweise erforderlich. Das heißt, es ist ausreichend, die Speicherkapazität von 1.5 M Bit im 16 M-Farbenmodus zu nutzen, wobei die Speicherkapazität dem tatsächlichen Bildschirm entspricht, die etwa ein Sechzehntel derjenigen für den virtuellen Bildschirm beträgt. Im 16 M-Farbenmodus werden die Farbvektoren wie folgt angegeben, damit im Mittel 16 Bit-Farbdaten für jeden Punkt benutzt werden:
(Y0 Y1 U0 V0, Y2 Y3 U1 V1, - - - -, Yn-2 Yn-1 Um Vm),
wobei m = (n - 1)/2.
Der Farbvektor im 16 M-Farbmodus ist in Fig. 13 gezeigt. In diesem Fall haben benachbarte zwei Punkte dieselben UV-Werte, das heißt, nur die Helligkeitswerte Y5 sind voneinander unterschiedlich. Da die benachbarten zwei Punkte bei natürlichen Bildern in der Farbe nicht sehr unterschiedlich voneinander sind, kann der oben genannte Farbvektor benutzt werden. Die beiden Punkte werden durch Farbdaten mit 32 Bits angezeigt, und als ein Ergebnis kann jeder Bildschirm angezeigt werden, indem 1 M Bit-Daten benutzt werden.
In dem 16 M-Farbenmodus verwaltet jeder Farbvektorfaktor zwei Punkte. Wenn der Bildschirm um ungerade Punkte horizontal gescrollt wird, wird die Zeitgebung zum Lesen von Farbdaten wichtig, da Punktdaten, die nicht angezeigt werden sollen, von dem Speicher übertragen werden.
In dem Computersystem, wie in Fig. 14 gezeigt, speichert die Farbpalette Palettencodes entsprechend den Farbdaten. Der Videobildschirm ist aus 61.440 (256 · 240) Punkten zusammengesetzt. In dem 16-Farbenmodus sind alle Farbdaten durch 4 Bits definiert, und daher sind 30 K Byte Daten (61440 · 4 = 245760 Bits = 30720 Bytes) notwendig, um ein Bild anzuzeigen. Wenn eine solch große Datenmenge direkt verarbeitet wird, dauert es sehr lange, sie zu übertragen.
Aus diesem Grunde werden Daten, die übertragen werden sollen, komprimiert (codiert), und dann werden die komprimierten Daten erweitert (decodiert), so daß sie angezeigt werden können, wie in Fig. 15 gezeigt. Alle Bilddaten bestehen aus einem Palettencode (PLT) und der Nummer (CRL) des Codes, wie in Fig. 16 gezeigt. Die Nummer (CRL) wird eine Palet tenlänge oder Lauflänge genannt, und das Kompressionsverfahren wird ein Lauflängenverfahren genannt.
In dem Computersystem werden komprimierte Daten, die von der Steuereinheit geliefert werden, von der Bilddaten-Erweitenmgseinheit aufgeweitet, damit sie wiedergegeben werden können, und dann werden die Daten in dem RRAM gespeichert. Danach werden die Daten für jeden Farbvektor entsprechend einem DCK-Zyklus vom RRAM gelesen, und dann werden die Daten zu der Videocodiereinheit übertragen. Gemäß der Erfindung wird die Synchronisation zum Lesen und Übertragen von Daten gut gesteuert, um ein horizontales Scrollen zu realisieren.
Wenn Farbvektorfaktoren von dem RRAM mit "Lese-Zeitgebung" gelesen werden, werden die Farbvektorfaktoren in Helligkeit "Y" und Farbunterschiede "U" und "V" getrennt, und somit werden die Bilddaten auf dem Bildschirm ohne Scroll angezeigt. Die Lese- Synchronisation wird verschoben, um ein horizontales Scrollen zu realisieren. Der Betrag der Verschiebung ändert sich abhängig davon, ob das Bild um ungerade oder gerade Punkte gescrollt wird.
Wenn die Bilddaten um gerade Punkte gescrollt werden, werden die Farbvektorfaktoren mit einer Zeitgebung für das horizontale Scrollen gelesen, und die Farbvektorfaktoren werden mit derselben Zeitgebung übertragen. Alle Bilddaten, die angezeigt werden sollen, entsprechen nicht immer Farbvektoren, die gelesen werden sollen. Zum Beispiel wird das Bild um zwei Punkte nach links gescrollt (horizontaler Scroll +2), und ein Farbvektor (Y2 Y3 U1 V1, - - - - - Yn-2 Yn-1 Um Vm, Z) wird gelesen, wobei m = (n - 1) / 2. Welche Daten zuerst gelesen werden, wird durch SCX-Register festgelegt, welches einen Wert entsprechend BXR (Zählwert) speichert, in Fig. 6 gezeigt.
Bilddaten außerhalb des tatsächlichen Bildschirms ändern sich, wenn sie angezeigt werden sollen, abhängig von dem Scrollmodus. Bei einem Endlos-Scroll-Modus ("Chazutsu- Modus)", werden die außenliegenden Daten als "Y0 Y1 U0 V0" angezeigt, und in einem nicht-endlosen Scrollmodus ("Nicht-Chazutsu-Modus) werden die außenliegenden Daten als transparent angezeigt. Im Endlos-Scroll-Modus werden Farbvektorfaktoren, die von einem Ende des tatsächlichen Bildschirms herausgescrollt werden, wieder vom anderen Ende her angezeigt.
Wenn ein Bild um ungerade Punkte gescrollt wird, mit einer Zeitgebung, die um einen Punkt von einer Zeitgebung verschoben ist, die für einen Nicht-Scroll-Modus verwendet wird, wird in der Anzeigeperiode (HDISP) der erste Farbvektorfaktor nicht gelesen. Zum Beispiel, wenn ein Bild drei Punkte nach links gescrollt wird (horizontaler Scroll +3), wird der Vektor (Y2 Y3 U1 V1, Y4 Y5 U2 V2, - - -, Yn-2 Yn-1 Um Vm, Z) übertragen, wobei m = (n - 1) / 2. Dieser Vektor ist derselbe wie der im Fall des Scrolls um zwei Punkte; jedoch ist die Lesezeitgebung verschoben, so daß "Y2 U1 V1" Faktoren in der Anzeigeperiode nicht gelesen werden, und als ein Ergebnis wird das Bild um drei Punkte gescrollt.
Fig. 17 zeigt ein Beispielbild, das durch die Farben angezeigt wird, wie es in der Figur gezeigt ist, wobei die Farben in Klammem Farben für einen monochromen Modus angeben. Auf einer Linie "a-a" variiert die Farbe des Bildes in der Reihenfolge blau (65), rot (20), weiß (15), rot (40), grau (20), grün (20) und grau (60), wobei die Zahlen in den Klammem die Anzahl der Punkte angeben, die Lauflängen für komprimierte Daten entsprechen. Im monochromen Modus ändert sich die Farbe des Bildes in der Reihenfolge weiß (65), schwarz (20), weiß (15) und schwarz (140).
Je mehr die Zahl der Farbe erhöht ist, desto mehr ist die Lauflänge verkürzt.
Komprimierte Daten können gebildet werden, um die folgenden drei Bedingungen zu erfüllen, wie in Fig. 18 gezeigt:
(1) Komprimierte Daten werden gebildet, die eine Länge haben, die ein ganzzahliges Vielfaches der Breite des Datenbusses ist (feste Länge).
(2) Lauflängendaten werden entsprechend dem Zuwachs eines Palettencodes (PLT) verkürzt.
(3) Wenn eine Lauflänge (CRL) so groß ist, daß die Daten nicht in der festen Länge enthalten sein können, wird die Lauflänge nicht mit ihrem Datencode übertragen und ist in der folgen den Aufzeichnung selbst enthalten. Diese Verarbeitung wird ein "Erweiterungsmodus" genannt.
Damit wird der Bildschirm in eine Vielzahl horizontaler Blindbereiche (nH) aufgeteilt, die jede aus n-Raster zusammengesetzt sind, wie in Fig. 19 gezeigt, so daß ein Bild auf dem Bildschirm in mehreren Farbmodi für jedes "nH" (nRaster) angezeigt wird.
Die obengenannte Verarbeitung wird entsprechenden den folgenden Schritten realisiert, so daß ein Farbmodus, der benutzt werden soll, und ein Farbcode für jedes "nH" bzw. jeden Punkt bestimmt werden:
(1) Erfassen aller Farbmodi, die in einem Bild, das angezeigt werden soll, verwendet werden.
(2) Erfassen eines Farbmodus der größten Nummer und Verwenden des Farbmodus für den Block.
(3) Neuschreiben von Farbdaten in den horizontalen Leeräumen entsprechend dem Farbmodus.
Solche Daten werden zu einer anderen Vorrichtung übertragen, wie in Fig. 20 gezeigt, daß heißt, die Daten haben einen Markierungscode am oberen Ende und Farbdaten, die dem Code folgen.
Dieses System benutzt VSYNC (V-blind)- und HSYNC (H-blind)-Unterbrechungssignale und ein DCK-Signal, um die Anzeige des Bildes zu steuern. Wenn das HSYNC-Signal von der Videocodiereinheit an die anderen Vorrichtungen geliefert wird, wird eine Unterbrechungsoperation durchgeführt, und komprimierte Bilddaten werden für 16 Raster von der Steuereinheit zu der Bilddaten-Erweiterungseinheit übertragen. Die Bilddaten-Erweitenmgseinheit reproduziert die Bilddaten, die in dem RRAM gespeichert werden sollen. In Antwort auf das DCK-Signal wird eine Unterbrechungsoperation für jeden Punkt durchgeführt.
Als nächstes wird nun die Arbeitsweise der horizontalen Nicht-Scroll (0) und Ein-Punkt- Scroll nach links (+1) und rechts (-1) in Verbindung mit den Fig. 21 bis 26 erklärt. Fig. 21 bis 23 und 24 bis 26 zeigen jeweils Impulsübersichten für das Lesen und Übertragen von Daten. Um wie viele Punkte der Bildschirm gescrollt wird, hängt von dem ersten Farbvektorfaktor ab, der gelesen werden soll, und ob ungerades oder gerades Scrollen durchgeführt wird, hängt von der Zeitgebung zum Übertragen der Bilddaten ab. In den Fig. 24 bis 26 stellen "RT0 bis RT7" und RTCODE 1 bis RTCODE 0" jeweils die Typen Datenbus und Bilddaten auf dem Bus dar.
In Antwort auf ein Lese-Synchronisationssignal werden erste Daten (Y0 Y1 U0 V0) gelesen, so daß sie voneinander getrennt werden, wie in Fig. 21 gezeigt, und die getrennten Daten werden an die Videocodiereinheit übertragen, so daß nicht-horizontales Scrollen durchgeführt wird. Wenn der erste Punkt angezeigt wird, werden die nächsten Daten (Y2 Y3 U1 V1) gepuffert, und die Verareitung wird wiederholt, um das Bild vollständig anzuzeigen.
Die ersten Daten (Y0 Y1 U0 V0) werden von einer Zeit zwei Takte vor der Lese-Zeitgebung gelesen, wie in Fig. 22 gezeigt. Zu dieser Zeit werden Daten (Y0 U0 V0) gepuffert, jedoch werden die Daten nicht durch ein UNGÜLTIG-Signal angezeigt, da die Daten nicht in einer Anzeigeperiode liegen. Daher werden die Bilddaten von Daten (Y0 U0 V0) angezeigt, das heißt, das Bild wird einen Punkt nach links verschoben. In diesem Fall, wenn der letzte Punkt ungültig wird, werden die Daten (Y0 U0 V0) und das Ungültig-Signal zu der Videocodiereinheit in dem Endlos- und Nicht-Endlos-Scrollmodus jeweils übertragen. Als ein Ergebnis wird der letzte Punkt so angezeigt, daß er in dem Nicht-Endlos-Scrollmodus transparent ist.
Die ersten Daten (Y0 Y1 U0 V0) werden zu einem Zeitpunkt zwei Takte nach der Lese- Synchronisation gelesen, wie in Fig. 23 gezeigt, so daß der Punkt nicht angezeigt wird, und die Daten (Y0 U0 V0) ab der zweiten Punkt-Zeitgebung angezeigt werden. Als ein Ergebnis wird der Bildschirm um einen Punkt nach rechts im Nicht-Endlos-Scrollmodus gescrollt. Im Endlos-Scroll-Modus, wenn der letzte Farbvektorfaktor (Yn-2 Yn-1 Um Vm) mit derselben Zeitgebung wie im Fall des Scrolls um einen Punkt nach links gelesen wird, in Fig. 22 gezeigt, werden die Daten (Yn-1 Um Vm) am ersten Punkt auf dem Bildschirm angezeigt.
Wenn Daten von YYUV-Typ zur Videocodiereinheit übertragen werden, werden die Daten von der Einheit in YUV-Daten decodiert. Wenn die YUV-Daten nicht in der Anzeigeperiode sind, werden die Daten nicht angezeigt, so daß das horizontale Scrollen durchgeführt wird.
Fig. 27 zeigt eine Beziehung zwischen der Bilddaten-Erweitenmgseinheit und der Videocodiereinheit.
Fig. 28 zeigt Farbvektoren, die gelesen und in jedem Scrollmodus angezeigt werden sollen. In dieser Tabelle stellen "m", "UNGÜLTIG", "VERZÖGERUNGS-ZEITGEBUNG", "+" und "-"jeweils (n - 1)/2, keine Anzeige (transparent). Verzögerungszeit des ersten Vektorfaktors von der Lese-Zeitgebung, Lesen früher bzw. später, dar.
Fig. 29 zeigt die Anordnung für YYUV-Farbdaten in dem Speicher.
Wie oben beschrieben werden gemäß der Erfindung die Zeitgebungen zum Lesen und Übertragen von Daten gesteuert, um ein horizontales Scrollen durchzuführen. Als ein Ergebnis, selbst wenn Farbvektorfaktoren nicht Punkten auf dem Bildschirm eins zu eins entsprechen, kann ein horizontales Scrollen sanft realisiert werden.

Claims

1. Bildverarbeitungssystem, bei dem Bilddaten durch Farbvektoren in einem vorbestimmten Farbmodus definiert sind, wobei jeder der Farbvektoren aus mehreren Vektorfaktoren zusammengesetzt ist, die jeweils die Helligkeit und Farbdifferenz eines Punktes festlegen, wobei das System aufweist:

einen Speicher (100) zum Speichern von Bilddaten, die angezeigt werden sollen;

eine Einrichtung (116) zum Anzeigen der Bilddaten, die von dem Speicher geliefert werden; und gekennzeichnet ist durch:

eine Übertragungseinrichtung (106) zum Übertragen der Bilddaten, die in dem Speicher gespeichert sind, an die Anzeigeeinrichtung; und

eine Einrichtung (106) zum Steuern der Übertragungseinrichtung so, daß die Bilddaten mit einer richtigen Zeitgebung abhängig von dem Farbmodus übertragen werden;

wobei die Bilddaten mit einer normalen Zeitgebung übertragen werden, wenn die Vektorfaktoren Punkten des Bildes eins zu eins entsprechen, und andernfalls mit einer anderen Zeitgebung übertragen werden, um das Bild horizontal zu scrollen.