(57)【要約】【課題】  複数のソース画像を重ねて１つの画面上に表示するために、ソース画像を一旦取り込むビデオメモリの書き込みおよび読み出しのバスのバンド幅ならびにビデオメモリのサイズを小さくするとともに、画素データの読み出し時のＣＰＵの負担を軽減する。【解決手段】  画素位置検出部１１，２１，３１によって、ソース画像１〜３における各矩形領域の各画像データＤＡＴＡの表示画面Ｓにおける位置（ウインドウ内画素位置データＷＰＰ１〜ＷＰＰ３）を検出する。その位置に基づいて、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２によって、現在入力されている画素データＤＡＴＡが表示されるウインドウＷ１〜Ｗ３のウインドウ番号ＷＮを判定し、ウインドウＷ１〜Ｗ３の重なり部分において、最も上側の画素データＤＡＴＡに対応するウインドウ番号ＷＮを出力する。その判定結果に基づいて、有効な画素データＤＡＴＡをバッファ１５，２５，３５に取り込む。【選択図】  図１
2006235152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のソース画像の一部を表示装置の表示画面上に指定されたウインドウにそれぞれ重ねて表示するように、各ソース画像の一部を一旦メモリに書き込み、表示時に該メモリから読み出す画像重畳装置において、
各ソース画像を構成する画素データのうち前記ウインドウに表示される画素データの位置を該画素データの表示順に検出する画素位置検出手段と、
検出された画素位置に基づいて、現在入力されている前記画素データが含まれる前記ウインドウを判定するとともに、判定された前記ウインドウが重畳するときにウインドウの表示順位の情報に基づいて最も上側に表示されるウインドウを判定するウインドウ判定手段と、
判定された前記ウインドウに含まれる画素データのみを取り込むバッファ手段と、
前記バッファ手段から出力されるソース画像毎の画素データを切り換えて前記メモリに出力する切換出力手段とを備えていることを特徴とする画像重畳装置。
【請求項２】
前記画素位置検出手段は、画素データの入力タイミングに同期する画素クロックをカウントすることにより、前記ソース画像における画素データの位置を検出するソース画素位置検出カウンタと、
前記ソース画像において対応する前記ウインドウに表示される部分の表示開始位置のデータと検出された前記画素データの位置とを比較して両者の一致を検出する比較器と、
該比較器によって両者の一致が検出されたときに、対応する前記ウインドウの表示開始位置のデータから前記画素クロックをカウントすることによって、前記ウインドウに表示される画素データの位置を検出するウインドウ画素位置検出カウンタとを有していることを特徴とする請求項１に記載の画像重畳装置。
【請求項３】
前記ウインドウ判定手段は、検出された画素位置が前記各ウインドウにおいて表示を開始する位置および表示を終了する位置との間に含まれるウインドウを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像重畳装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された複数の画像を１つの画面にマルチウインドウとして重ねて表示するための画像重畳装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から入力されるビデオ信号を表示する表示装置においては、複数の入力画像を１つの画面上に表示する機能を有するものがある。このような表示装置では、複数の画像を１つの画面に表示するために、画像を重ねた状態で表示することもある。
【０００３】
画像を重ねて表示する場合、例えば、特許文献１に開示されている方法では、通常、各画像データを重なりの状態に関係なく一旦ビデオメモリに書き込み、画像の重なり状態に応じて、表示に必要な画素データのみを読み出している。このため、画像の重なり部分で表示に必要のない画素データは、破棄されることになる。
【特許文献１】特開２００４−１６６０１７号公報（２００４年６月１０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の方法では、表示に必要のない画素データを読み出さないことによって、ビデオメモリの読み出しバンド幅を抑えることができる。しかしながら、表示に供されない画素データも含めて全ての画像データをビデオメモリに書き込むために、大きい書き込みバンド幅を必要とする。しかも、表示時には、表示のタイミングに合わせて、画像の重なり部分で表示すべき画素データを判別しながらビデオメモリより画素データを読み出す必要がある。このため、読み出しにおいて複雑な制御を必要とし、その制御プログラムを実行するためのＣＰＵの負担が大きくなる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビデオメモリの書き込みおよび読み出しのバスのバンド幅ならびにビデオメモリのサイズを小さくするとともに、画素データの読み出し時のＣＰＵの負担を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像重畳装置は、複数のソース画像の一部を表示装置の表示画面上に指定されたウインドウにそれぞれ重ねて表示するように、各ソース画像の一部を一旦メモリに書き込み、表示時に該メモリから読み出す画像重畳装置において、上記課題を解決するために、各ソース画像を構成する画素データのうち前記ウインドウに表示される画素データの位置を該画素データの表示順に検出する画素位置検出手段と、検出された画素位置に基づいて、現在入力されている前記画素データが含まれる前記ウインドウを判定するとともに、判定された前記ウインドウが重畳するときにウインドウの表示順位の情報に基づいて最も上側に表示されるウインドウを判定するウインドウ判定手段と、判定された前記ウインドウに含まれる画素データのみを取り込むバッファ手段と、前記バッファ手段から出力されるソース画像毎の画素データを切り換えて前記メモリに出力する切換出力手段とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
上記の構成において、画像重畳装置には各ソース画像が入力されるが、それらを構成する画素データは、画素位置検出手段によって、ウインドウに表示される画素データについて、その位置が表示順に検出されていく。すると、ウインドウ判定手段によって、その画素位置に基づいて、現在入力されている画素データが含まれるウインドウが判定される。このとき、ウインドウ同士の重畳がなければ、１つのウインドウのみが判定されるが、ウインドウ同士の重畳があれば、２つ以上のウインドウが判定されることになる。この場合、ウインドウ判定手段によって、さらに、判定されたこれらのウインドウについて、ウインドウの表示順位の情報に基づいて最も上側に表示されるウインドウが判定される。
【０００８】
そして、バッファ手段によって、判定されたウインドウについての画素データのみが取り込まれる。さらに、切換出力手段によって、バッファ手段から出力される画素データがソース画素毎に切り換えてメモリに出力される。
【０００９】
これにより、複数のウインドウが重畳する部分について、それらのウインドウに対応するソース画像の画素データが重複してバッファ手段に取り込まれることがないので、表示に必要な画素データのみを取り込むことができる。それゆえ、メモリは、表示に供される１画面分の画素データのみを記憶できる容量を備えておればよい。したがって、メモリ容量を削減することができるとともに、メモリへの書き込みバンド幅および読み出しバンド幅を狭くすることができ、その結果、メモリのピン数を低減することが可能になる。また、ディスプレイへのデータ供給の遅延が許されない表示時には、従来必要であった、ウインドウの重畳部分で表示すべき画素データを判別しながらメモリより画素データを読み出すという処理が必要なく、そのためのＣＰＵの負担も生じない。
【００１０】
前記画像重畳装置において、前記画素位置検出手段は、画素データの入力タイミングに同期する画素クロックをカウントすることにより、前記ソース画像における画素データの位置を検出するソース画素位置検出カウンタと、前記ソース画像において対応する前記ウインドウに表示される部分の表示開始位置のデータと検出された前記画素データの位置とを比較して両者の一致を検出する比較器と、該比較器によって両者の一致が検出されたときに、対応する前記ウインドウの表示開始位置のデータから前記画素クロックをカウントすることによって、前記ウインドウに表示される画素データの位置を検出するウインドウ画素位置検出カウンタとを有していることが好ましい。
【００１１】
このような構成では、ソース画素位置検出カウンタによって画素データの位置が検出されると、比較器によって、その検出位置が、上記表示開始位置のデータと比較される。その比較の結果、両者が一致した場合、ウインドウ画素位置検出カウンタによって、対応するウインドウの表示開始位置のデータを始点（ロードデータ）として画素クロックがカウントされる。このカウントの結果、ウインドウに表示される画素データの位置が検出される。
【００１２】
このように、画素位置検出手段は、カウンタや比較器によって構成されるので、半導体チップ化が容易である。また、特別なソフトウエアを開発する必要がなく、安価に画素位置検出手段、ひいては画像重畳装置を構成することができる。
【００１３】
前記画像重畳装置において、前記ウインドウ判定手段は、検出された画素位置が前記各ウインドウにおいて表示を開始する位置および表示を終了する位置との間に含まれるウインドウを判定することが好ましい。
【００１４】
このような構成では、上記の表示を開始する位置および終了する位置との間に含まれるウインドウが判定されるので、現在入力されている画素データが含まれるウインドウの判定を２つの情報にのみ基づいて行うことができる。それゆえ、ウインドウ判定のために多数の情報を保持する必要がない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像重畳装置は、以上のように、ウインドウに表示される画素データについての位置を表示順に検出する画素位置検出手段と、その画素位置に基づいて、現在入力されている画素データが含まれるウインドウを判定するとともに、判定されたウインドウについてウインドウの表示順位の情報に基づいて最も上側に表示されるウインドウを判定するウインドウ判定手段と、判定されたウインドウについての画素データを取り込むバッファ手段と、バッファ手段から出力される画素データをソース画素毎に切り換えてメモリに出力する切換出力手段とを備えることによって、上記のようにピン数が少ないメモリを用いることができる。また、表示時に高速での読み出しが必要なくなることから、メモリのクロック周波数を低く設定することができ、発熱の低減やメモリに低速動作する安価なメモリを用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施形態について図１ないし図４に基づいて説明すると、以下の通りである。
【００１７】
本実施形態に係る画像重畳装置は、入力された３つのソース画像（ウインドウ）を重畳させるために構成されている。この画像重畳装置は、図１に示すように、画素位置検出部１１，２１，３１、書込ウインドウ番号判定部１２，２２，３２、ＡＮＤゲート１３，２３，３３、アドレスカウンタ１４，２４，３４およびバッファ１５，２５，３５を３つのソース画像に対応して備え、さらにレジスタ部４１、セレクタ４２、３ステージカウンタ４３、メモリコントローラ４４、ビデオメモリ４５およびディスプレイデバイス４６を備えている。
【００１８】
まず、レジスタ部４１について説明する。このレジスタ部４１は、各ソース画像１〜３の表示位置を決定する各種の位置データを格納するために、左上端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＵＬＲ１）４１ａ、右下端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＬＲＲ１）４１ｂ、左上端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＵＬＲ２）４１ｃ、右下端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＬＲＲ２）４１ｄ、左上端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＵＬＲ３）４１ｅ、右下端ウインドウ位置レジスタ（図中、ＬＲＲ３）４１ｆ、およびウインドウプライオリティレジスタ（図中、ＷＰＲ）４１ｇを含んでいる。
【００１９】
左上端ウインドウ位置レジスタ４１ａは、ディスプレイデバイス４６（表示装置）の図２（ｄ）に示す表示画面Ｓにおいてソース画像１（矩形領域１ａ）を表示させるウインドウＷ１の左上端の位置（ウインドウＷ１の表示を開始する位置）のデータＷＰＵＬ１（座標値（ｘＵＬ１，ｙＵＬ１））を格納している。右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｂは、ウインドウＷ１の右下端の位置（ウインドウＷ１の表示を終了する位置）のデータＷＰＬＲ１（座標値（ｘＬＲ１，ｙＬＲ１））を格納している。
【００２０】
左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｃは、表示画面Ｓにおいてソース画像２（矩形領域２ａ）を表示させるウインドウＷ２の左上端の位置（ウインドウＷ２の表示を開始する位置）のデータＷＰＵＬ２（座標値（ｘＵＬ２，ｙＵＬ２））を格納している。右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｄは、ウインドウＷ２の右下端の位置（ウインドウＷ２の表示を終了する位置）のデータＷＰＬＲ２（座標値（ｘＬＲ２，ｙＬＲ２））を格納している。
【００２１】
左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｅは、表示画面Ｓにおいてソース画像３（矩形領域３ａ）を表示させるウインドウＷ３の左上端の位置（ウインドウＷ３の表示を開始する位置）のデータＷＰＵＬ３（座標値（ｘＵＬ３，ｙＵＬ３））を格納している。右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｆは、ウインドウＷ３の右下端の位置（ウインドウＷ３の表示を終了する位置）のデータＷＰＬＲ３（座標値（ｘＬＲ３，ｙＬＲ３））を格納している。
【００２２】
上記の各ウインドウ位置レジスタ４１ａ〜４１ｆは、水平方向（ｘ方向）および垂直方向（ｙ方向）についてそれぞれ１０ビットの位置データ（座標値）を格納している。
【００２３】
ウインドウプライオリティレジスタ４１ｇは、ディスプレイデバイス４６の表示画面上に重ねて表示されるソース画像１〜３の重なりの優先順位を決定するために、図３に示すように最上位レジスタ部Ｐ１、第２位レジスタ部Ｐ２および最下位レジスタ部Ｐ３を有している。各レジスタ部Ｐ１〜Ｐ３には、各ウインドウ位置レジスタ４１ａ〜４１ｆに格納された位置データで定まる、ウインドウＷ１〜Ｗ３を表すウインドウ番号ＷＮがそれぞれ格納される。ここでは、ソース画像１〜３の番号と同じ“１”，“２”，“３”を２ビットで表した値（“０１”，“１０”，“１１”）がウインドウ番号ＷＮとして用いられる。したがって、ソース画像の数が多くなれば、必要に応じて３ビット以上のウインドウ番号を用意することになる。
【００２４】
なお、各レジスタ部Ｐ１〜Ｐ３に“０”が設定された場合は、優先順位が無視される。これは、“０”が設定されたレジスタ部Ｐ１〜Ｐ３に対応する順位に表示されるウインドウがないことを意味する。
【００２５】
次に、画素位置検出部１１，２１，３１について説明する。画素位置検出手段としての画素位置検出部１１，２１，３１は、それぞれ入力されたソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡのうち、ウインドウＷ１〜Ｗ３においてそれぞれ表示（走査）を開始する画素データＤＡＴＡの画素位置を検出し、その画素位置が検出されたタイミングを始点として、入力されてくるソース画像１〜３の各画素データＤＡＴＡの表示画面Ｓにおける位置を、所定の表示開始位置を基準位置として画素データＤＡＴＡの表示順に検出する。
【００２６】
画素位置検出部１１は、画素位置カウンタ（図中、ＳＰＣ１）１１ａ、ソース画像開始位置レジスタ（図中、ＳＰＲ１）１１ｂ、コンパレータ１１ｃおよび表示位置カウンタ１１ｄを有している。画素位置検出部２１は、画素位置カウンタ（図中、ＳＰＣ２）２１ａ、ソース画像開始位置レジスタ（図中、ＳＰＲ２）２１ｂ、コンパレータ２１ｃおよび表示位置カウンタ２１ｄを有している。画素位置検出部３１は、画素位置カウンタ（図中、ＳＰＣ３）３１ａ、ソース画像開始位置（図中、ＳＰＲ３）レジスタ３１ｂ、コンパレータ３１ｃおよび表示位置カウンタ３１ｄを有している。
【００２７】
画素位置検出部１１，２１，３１は、ソース画像１〜３に応じて用いるレジスタ部４１のデータがそれぞれ異なるものの、それ以外は同様に構成されているので、ここでは、主に画素位置検出部１１についてその詳細を説明する。
【００２８】
ソース画素位置検出カウンタとしての画素位置カウンタ１１ａは、ソース画像１の画素データＤＡＴＡの入力タイミングに同期する画素クロックＰＣＬＫをカウントすることにより、そのカウント値でソース画像における現在の画素の位置（画面の左上端を基準（走査開始位置）とする）を検出して、ソース画素位置データＳＰＰ（Source Pixel Position）１として出力する。この画素位置カウンタ１１ａは、画素の水平方向および垂直方向の位置を検出するために、水平方向の画素位置を検出する水平位置カウンタ（図示せず）と垂直方向の画素位置を検出する垂直位置カウンタ（図示せず）とを有している。水平位置カウンタは、１ラインの全画素データのカウントが終了するとキャリー（桁上げ）信号を出力し、水平同期信号ＨＳＹＮＣによりリセットされる。垂直位置カウンタは、水平方向カウンタ部からの上記のキャリー信号をカウントし、垂直同期信号ＶＳＹＮＣによりリセットされる。画素位置データは、水平位置カウンタのカウント値（１０ビット）と垂直位置カウンタのカウント値（１０ビット）との組み合わせで表される。
【００２９】
画素位置カウンタ２１ａ，３１ａは、画素位置カウンタ１１ａと同様に動作して、それぞれ画素位置データＳＰＰ２，ＳＰＰ３を出力する。
【００３０】
ソース画像開始位置レジスタ１１ｂは、表示画面Ｓに表示させる、図２（ａ）に示すソース画像１における所望の矩形領域１ａの左上端に位置するソース画像開始位置データＳＳＰ（Source Start Position）１（水平位置（１０ビット）および垂直位置（１０ビット））を格納している。画素位置データが大きくなるほど、水平位置については画素の表示位置が表示画面の右側に位置し、垂直位置については画素の表示位置が表示画面の下側に位置する。
【００３１】
ソース画像開始位置レジスタ２１ｂ，３１ｂは、それぞれソース画像２，３における所望の矩形領域２ａ（図２（ｂ）），３ａ（図２（ｃ））の左上端に位置するソース画像開始位置データＳＳＰ（Source Start Position）２，ＳＳＰ３（水平位置（１０ビット）および垂直位置（１０ビット））を格納している。
【００３２】
コンパレータ１１ｃ（比較器）は、画素位置カウンタ１１ａから出力されるソース画素位置データＳＰＰ１（Ｂ入力）をソース画像開始位置レジスタ１１ｂから出力されるソース画像開始位置データＳＳＰ１（Ａ入力）と水平位置および垂直位置について順次比較する。このコンパレータ１１ｃは、Ｂ入力およびＡ入力の両者が一致したときのみに（Ａ＝Ｂ）出力を“１”とし、Ｂ入力がＡ入力以上となったときに（Ｂ＞＝Ａ）出力を“１”とする。
【００３３】
コンパレータ２１ｃ（比較器）は、コンパレータ１１ｃと同様のカウント機能を有するが、ソース画像開始位置データＳＳＰ２をＡ入力とし、ソース画素位置データＳＰＰ２をＢ入力としている。コンパレータ３１ｃ（比較器）は、コンパレータ１１ｃと同様のカウント機能を有するが、ソース画像開始位置データＳＳＰ３をＡ入力とし、ソース画素位置データＳＰＰ３をＢ入力としている。
【００３４】
ウインドウ画素位置検出カウンタとしての表示位置カウンタ１１ｄは、画素クロックＰＣＬＫをクロックするカウンタである。この表示位置カウンタ１１ｄは、コンパレータ１１ｃからの上記の（Ａ＝Ｂ）出力がロード端子ＬＤに入力されており、ロード端子ＬＤの値すなわち（Ａ＝Ｂ）出力が“１”になると、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ａからの左上端位置データＷＰＵＬ１（Window Position Upper Left 1）をロードして、その左上端位置データＷＰＵＬ１からカウントを開始し、そのカウント結果としてウインドウ内画素位置データＷＰＰ１（水平位置（１０ビット）および垂直位置（１０ビット））を出力する。表示位置カウンタ１１ｄのカウント値は、左上端位置データＷＰＵＬ１を基準として、順次入力されてくるソース画像１の画素データＤＡＴＡの表示画面における位置を定める。
【００３５】
ウインドウ画素位置検出カウンタとしての表示位置カウンタ２１ｄは、表示位置カウンタ１１ｄと同様のカウント機能を有するが、コンパレータ２１ｃからの（Ａ＝Ｂ）出力がロード端子ＬＤに入力され、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｃからの左上端位置データＷＰＵＬ２をロードする。ウインドウ画素位置検出カウンタとしての表示位置カウンタ３１ｄは、表示位置カウンタ１１ｄと同様のカウント機能を有するが、コンパレータ３１ｃからの（Ａ＝Ｂ）出力がロード端子ＬＤに入力され、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｅからの左上端位置データＷＰＵＬ３をロードする。
【００３６】
続いて、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２について説明する。ウインドウ番号判定部１２，２２，３２は、入力されてくるソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡが表示画面に表示されるそれぞれの矩形領域（ウインドウ）に含まれているか否かを判定し、含まれている画素データＤＡＴＡに対応するウインドウ番号を出力し、かつ各ウインドウの重なり部分の上位側のウインドウの番号を判定する。
【００３７】
ウインドウ番号判定部１２，２２，３２は、それぞれ表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄからのカウント値に基づいて前述のウインドウ番号を判定する点が相互に異なるものの、それ以外は同様に構成されているので、ここでは、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２の詳細を共通して説明する。
【００３８】
ウインドウ判定手段としてのウインドウ番号判定部１２，２２，３２は、共通の構成として、図４に示すように、ウインドウ番号判定部１０１として構成され、コンパレータ１０１ａ〜１０１ｃおよびウインドウ番号出力部１０１ｄを有している。
【００３９】
コンパレータ１０１ａは、対応する表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄのいずれか１つから出力されるウインドウ内画素位置データＷＰＰ（ＷＰＰ１〜ＷＰＰ３のいずれか１つ）の水平方向位置データ（座標値ｘＰ１）を、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ａの左上端位置データの水平位置データ（下限値；座標値ｘＵＬ１）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｂの右下端位置データの水平位置データ（上限値；座標値ｘＬＲ１）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの水平方向位置データ（座標値ｙＰ１）が上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。また、コンパレータ１０１ａは、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データを、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ａの左上端位置データの垂直位置データ（下限値；座標値ｙＵＬ１）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｂの右下端位置データの垂直位置データ（上限値；座標値ｙＬＲ１）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データが上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。コンパレータ１０１ａは、このような判定動作により、ウインドウ内画素位置データＷＰＰがウインドウ内に含まれるときには“１”を出力し、含まれないときには“０”を出力する。
【００４０】
コンパレータ１０１ｂは、対応する表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄのいずれか１つから出力されるウインドウ内画素位置データＷＰＰ（ＷＰＰ１〜ＷＰＰ３のいずれか１つ）の水平方向位置データ（座標値ｘＰ３）を、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｃの左上端位置データの水平位置データ（下限値；座標値ｘＵＬ２）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｄの右下端位置データの水平位置データ（上限値；座標値ｘＬＲ２）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの水平方向位置データが上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。また、コンパレータ１０１ｂは、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データ（座標値ｙＰ３）を、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｃの左上端位置データの垂直位置データ（下限値；座標値ｙＵＬ２）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｄの右下端位置データの垂直位置データ（上限値；座標値ｙＬＲ２）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データが上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。コンパレータ１０１ｂは、このような判定動作により、ウインドウ内画素位置データＷＰＰがウインドウ内に含まれるときには“１”を出力し、含まれないときには“０”を出力する。
【００４１】
コンパレータ１０１ｃは、対応する表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄのいずれか１つから出力されるウインドウ内画素位置データＷＰＰ（ＷＰＰ１〜ＷＰＰ３のいずれか１つ）の水平方向位置データ（座標値ｘＰ３）を、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｅの左上端位置データの水平位置データ（下限値；座標値ｘＵＬ３）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｆの右下端位置データの水平位置データ（上限値；座標値ｘＬＲ３）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの水平方向位置データが上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。また、コンパレータ１０１ｃは、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データ（座標値ｙＰ３）を、左上端ウインドウ位置レジスタ４１ｅの左上端位置データの垂直位置データ（下限値；座標値ｙＵＬ３）、および右下端ウインドウ位置レジスタ４１ｆの右下端位置データの垂直位置データ（上限値；座標値ｙＬＲ３）と比較し、ウインドウ内画素位置データＷＰＰの垂直方向位置データが上記の上下限値の範囲内に含まれるか否かを判定する。コンパレータ１０１ｃは、このような判定動作により、ウインドウ内画素位置データＷＰＰがウインドウ内に含まれるときには“１”を出力し、含まれないときには“０”を出力する。
【００４２】
ウインドウ番号出力部１０１ｄは、コンパレータ１０１ａ〜１０１ｃにそれぞれ対応するレジスタ（図示せず）を備えている。コンパレータ１０１ａに対応するレジスタはウインドウＷ１のウインドウ番号ＷＮである“１”（２ビットで“０１”）を格納しており、コンパレータ１０１ａからの“１”の出力が与えられるとウインドウ番号ＷＮとして“１”を出力する。コンパレータ１０１ｂに対応するレジスタはウインドウＷ２のウインドウ番号ＷＮである“２”（２ビットで“１０”）を格納しており、コンパレータ１０１ｂからの“１”の出力が与えられるとウインドウ番号ＷＮとして“２”を出力する。コンパレータ１０１ｃに対応するレジスタはウインドウＷ３のウインドウ番号ＷＮである“３”（２ビットで“１１”）を格納しており、コンパレータ１０１ｃからの“１”の出力が与えられるとウインドウ番号ＷＮとして“３”を出力する。
【００４３】
ウインドウＷ１〜Ｗ３の少なくとも２つが重なる場合、これに合わせて上記の少なくとも２つのレジスタからウインドウ番号ＷＮが出力される。これに対し、ウインドウ番号出力部１０１ｄは、ウインドウプライオリティレジスタ４１ｇに格納されているウインドウ番号の優先順位に基づいて、ウインドウ番号ＷＮが出力されるレジスタのうち最も優先順位の高いウインドウ番号ＷＮを出力するレジスタのみ出力を有効にする。これにより、ウインドウ番号ＷＮはウインドウ番号判定部１０１から常に１つのみ出力される。
【００４４】
ＡＮＤゲート１３，２３，３３は、それぞれ、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２から出力されるウインドウ番号ＷＮと、コンパレータ１１ｃ，２１ｃ，３１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力との論理積を出力する。
【００４５】
ＡＮＤゲート１３は、ウインドウ番号ＷＮの下位ビットが入力される入力端のみが否定入力となっているので、ウインドウ番号ＷＮが“１”（２ビット“０１”）のときのみ、（Ｂ＞＝Ａ）出力を出力する。ＡＮＤゲート２３は、ウインドウ番号ＷＮの上位ビットが入力される入力端のみが否定入力となっているので、ウインドウ番号ＷＮが“２”（２ビット“１０”）のときのみ、（Ｂ＞＝Ａ）出力を出力する。ＡＮＤゲート３３は、否定入力を有していないので、ウインドウ番号ＷＮが“３”（２ビット“１１”）のときのみ、（Ｂ＞＝Ａ）出力を出力する。
【００４６】
アドレスカウンタ１４，２４，３４は、それぞれ、表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄから出力されるウインドウ内画素位置データＷＰＰ１，ＷＰＰ２に基づいて、ビデオメモリ４５に画素データＤＡＴＡを書き込むためのアドレスデータＡＤＤを生成する。
【００４７】
バッファ手段としてのバッファ１５は、ソース画像１の画素データＤＡＴＡおよびアドレスカウンタ１４からのアドレスデータＡＤＤを一時的に記憶する。また、バッファ１５は、ＡＮＤゲート１３の出力すなわちコンパレータ１１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力をイネーブル入力としており、（Ｂ＞＝Ａ）出力が“１”であるときに画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤの書き込みが許可される。
【００４８】
バッファ手段としてのバッファ２５は、ソース画像２の画素データＤＡＴＡおよびアドレスカウンタ２４からのアドレスデータＡＤＤを一時的に記憶する。また、バッファ２５は、ＡＮＤゲート２３の出力すなわちコンパレータ２１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力をイネーブル入力としており、（Ｂ＞＝Ａ）出力が“１”であるときに画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤの書き込みが許可される。
【００４９】
バッファ手段としてのバッファ３５は、ソース画像１の画素データＤＡＴＡおよびアドレスカウンタ３４からのアドレスデータＡＤＤを一時的に記憶する。バッファ３５は、ＡＮＤゲート３３の出力すなわちコンパレータ３１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力をイネーブル入力としており、（Ｂ＞＝Ａ）出力が“１”であるときに画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤの書き込みが許可される。
【００５０】
上記のバッファ１５，２５，３５は、ビデオメモリ４５が表示（表示のためのデータ読み出し）期間以外の書き込み可能となる期間まで、画素データＤＡＴＡを一時的に記憶しておく。
【００５１】
画像重畳装置に入力されてくる３つのソース画像１〜３は非同期であるので、タイミングによっては、表示に供される画像として同時に有効となることもある。これに対し、切換出力手段としてのセレクタ４２は、バッファ１５，２５，３５から出力された画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤをバッファ１５，２５，３５毎に振り分けて１種（１つのソース画像について）のみ出力する。このセレクタ４２は、３ステージカウンタ４３からのセレクト信号ＳＥＬによって、ソース画像１、ソース画像２、ソース画像３の順で切り換えてそれぞれに対応する画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤを出力する。
【００５２】
ソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡは１バイト当たり２７ＭＨｚの速度で入力されてくるのに対し、ビデオメモリ４５への画素データＤＡＴＡの書き込みは１００ＭＨｚの速度で行われる。それゆえ、２７ＭＨｚの速度で３つのソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡが切り換えて入力されても、ビデオメモリ４５の書き込みよりも速くなることはないので、書き込みに支障を来すことはない。
【００５３】
３ステージカウンタ４３は、画素クロックＰＣＬＫの３倍以上の速度のクロックをカウントし、上記のセレクト信号ＳＥＬを発生する３進カウンタである。この３ステージカウンタ４３は、例えば、セレクト信号ＳＥＬとして、ソース画像１〜３にそれぞれ対応する“０１”，“１０”，“１１”の２ビットのカウント信号を発生する。
【００５４】
メモリコントローラ４４は、セレクタ４２から出力される画素データＤＡＴＡのビデオメモリ４５への書き込みおよびビデオメモリ４５からの画素データＤＡＴＡの読み出しを制御する。このメモリコントローラ４４は、セレクタ４２から出力されるアドレスデータＡＤＤで指定されるビデオメモリ４５のアドレスに対応する画素データＤＡＴＡを書き込む。
【００５５】
ビデオメモリ４５は、ディスプレイデバイス４６の表示画面Ｓに表示される１画面分の画像データ（画素データＤＡＴＡ）を有しており、例えば、ＤＲＡＭによって構成される。
【００５６】
続いて、上記のように構成される画像重畳装置によるソース画像１〜３の重畳動作について説明する。
【００５７】
まず、３つのソース画像１〜３が画像重畳装置に入力されると、画素位置検出部１１，２１，３１において、それぞれの画素クロックＰＣＬＫに基づいて、現在入力されてきた画素データＤＡＴＡの画素位置が検出される。ここでは、コンパレータ１１ｃ，２１ｃ，３１ｃにより、ソース画像１〜３の現在入力されてきた画素データＤＡＴＡの位置が各ソース画像１〜３におけるソース画像開始位置データＳＳＰ１，ＳＳＰ２，ＳＳＰ３で示される開始位置以降に入力されてきた画素データＤＡＴＡであるか否かが判定される。また、表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄカウンタにより、上記の開始位置以降に入力されてきた画素データＤＡＴＡがウインドウＷ１〜Ｗ３における位置を示すウインドウ内画素位置データＷＰＰ１，ＷＰＰ２，ＷＰＰ３が出力される。
【００５８】
ウインドウ番号判定部１２，２２，３２では、それぞれウインドウ内画素位置データＷＰＰ１，ＷＰＰ２，ＷＰＰ３とレジスタ部４１の各レジスタ４１ａ〜４１ｇのデータとに基づいて、現在入力されているソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡがウインドウＷ１〜Ｗ３のいずれに含まれるかを示すウインドウ番号ＷＮとして出力される。このとき、現在入力されている画素データＤＡＴＡがウインドウＷ１〜Ｗ３のうち少なくとも２つが重なっている部分に含まれる状態では、少なくとも２つのウインドウ番号ＷＮが出力されることになる。この場合は、ウインドウプライオリティレジスタ４１ｇの優先順位に基づいて、最も上側に表示されるウインドウ番号ＷＮのみが出力される。
【００５９】
例えば、図２（ｄ）に示すように、“１”のウインドウ番号ＷＮのウインドウＷ１と“２”のウインドウ番号ＷＮのウインドウＷ２が重なる部分の画素データＤＡＴＡを取り込むとき、コンパレータ１０１ａ，１０１ｂからそれぞれ“１”，“２”のウインドウ番号ＷＮが出力される。また、ウインドウプライオリティレジスタ４１ｇにおける優先順位は、ウインドウＷ２がウインドウＷ１より高いので、ウインドウ番号出力部１０１ｄからは、“２”のウインドウ番号ＷＮが出力される。
【００６０】
ＡＮＤゲート１３では、入力されるウインドウ番号ＷＮが“１”であるときのみコンパレータ１１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力をバッファ１５に出力する。同様に、ＡＮＤゲート２３，３３でも、入力されるウインドウ番号ＷＮがそれぞれ“２”，“３”であるときのみ、コンパレータ２１ｃ，３１ｃの（Ｂ＞＝Ａ）出力をバッファ２５，３５に出力する。
【００６１】
一方、アドレスカウンタ１４，２４，３４では、それぞれ表示位置カウンタ１１ｄ，２１ｄ，３１ｄからのウインドウ内画素位置データＷＰＰ１，ＷＰＰ２に基づいて、アドレスデータＡＤＤが生成される。これらのアドレスデータＡＤＤは、対応するバッファ１５，２５，３５に入力される。
【００６２】
バッファ１５，２５，３５には、上記の（Ｂ＞＝Ａ）出力が“１”であるときに、入力されるソース画像１〜３の各画素データＤＡＴＡがアドレスデータＡＤＤとともに取り込まれ、一時的に蓄えられる。バッファ１５，２５，３５からそれぞれ読み出された画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤは、３ステージカウンタ４３からのセレクト信号ＳＥＬに基づいて、セレクタ４２によって順次振り分けられて出力される。
【００６３】
なお、バッファ１５，２５，３５からの画素データＤＡＴＡおよびアドレスデータＡＤＤの読み出しは、セレクト信号ＳＥＬに同期して行われる。例えば、前述の“０１”，“１０”，“１１”のセレクト信号ＳＥＬが入力されると“１”を出力するＡＮＤゲートをバッファ１５，２５，３５に対応して設け、このＡＮＤゲートの出力を各バッファ１５，２５，３５の出力イネーブル信号として用いる。
【００６４】
セレクタ４２から切り換えられて出力されたソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡは、メモリコントローラ４４によって、画素データＤＡＴＡとともに出力されたアドレスデータＡＤＤで指定されるビデオメモリ４５のアドレスに書き込まれる。ビデオメモリ４５に蓄えられた画素データＤＡＴＡは、ディスプレイデバイス４６の表示のタイミングに合わせて読み出され、表示画面Ｓ上の対応するウインドウＷ１〜Ｗ３にそれぞれ表示される。
【００６５】
このように、本実施の形態の画像重畳装置は、画素位置検出部１１，２１，３１によって、ソース画像１〜３における各矩形領域１ａ〜３ａの各画像データＤＡＴＡの表示画面Ｓにおける位置（ウインドウ内画素位置データＷＰＰ１〜ＷＰＰ３）を検出し、その位置に基づいて、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２によって現在入力されている画素データＤＡＴＡが表示されるウインドウＷ１〜Ｗ３のウインドウ番号ＷＮを判定し、それに基づいて有効な画素データＤＡＴＡをバッファ１５，２５，３５に取り込む。特に、ウインドウ番号判定部１２，２２，３２は、ウインドウＷ１〜Ｗ３の重なり部分において、最も上側の画素データＤＡＴＡに対応するウインドウ番号ＷＮを出力する。
【００６６】
これにより、ウインドウＷ１〜Ｗ３の重なり部分について、ソース画像１〜３の画素データＤＡＴＡが重複してバッファ１５，２５，３５に取り込まれることがないので、表示に必要な画素データＤＡＴＡのみを取り込むことができる。それゆえ、ビデオメモリ４５は、表示に供される１画面分の画素データＤＡＴＡのみを記憶できる容量を備えておればよい。したがって、メモリ容量を削減することができるとともに、ビデオメモリ４５への書き込みバンド幅および読み出しバンド幅を狭くすることができ、その結果、ビデオメモリ４５のピン数を低減することが可能になる。また、ディスプレイへのデータ供給の遅延が許されない表示時には、従来必要であった、ウインドウの重なり部分で表示すべき画素データを判別しながらビデオメモリより画素データを読み出すという処理が必要なく、そのためのＣＰＵの負担も生じない。このように、表示時に高速での読み出しが必要ないことから、ビデオメモリ４５のクロック周波数を低く設定することができ、低速動作を可能にする。したがって、ピン数や発熱の少ない安価なメモリをビデオメモリ４５に用いることができる。
【００６７】
また、本実施の形態の画像重畳装置は、主にハードウエアによって前述のような画素データＤＡＴＡの書き込み処理を行う。したがって、その処理を行う回路をチップ化でき、かつソフトウエアの負担が少ないために低速ＣＰＵでも対応することができることから、画像重畳装置のコスト低減を図ることが可能になる。
【００６８】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の画像重畳装置は、各ソース画像の画素データを表示装置の表示画面に表示される、各ソース画像毎に割り当てられたウインドウ同士が重なるときに、その重なり部分において上側に位置するウインドウの画素データを取り込んでメモリに書き込むことによって、表示に供されない重なり部分における下側のウインドウの画素データを取り込む必要がなく、ソース画像を重畳して表示させる用途に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の一形態を示す画像重畳装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）ないし（ｃ）は上記画像重畳装置のディスプレイデバイスにその一部が表示される３つのソース画像を示す図であり、（ｄ）はその３つのソース画像がディスプレイデバイスの表示画面に重ねて表示された状態を示す図である。
【図３】上記画像重畳装置におけるレジスタ部に設けられるウインドウプライオリティレジスタの構成を示す図である。
【図４】上記画像重畳装置におけるウインドウ番号判定部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１〜３                ソース画像
１ａ〜３ａ            矩形領域
１１，２１，３２        画素位置検出部（画素位置検出手段）
１１ａ，２１ａ，３１ａ  画素位置カウンタ（ソース画素位置検出カウンタ）
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ  ソース画像開始位置レジスタ
１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ  コンパレータ（比較器）
１１ｄ，２１ｄ，３１ｄ  表示位置カウンタ（ウインドウ画素位置検出カウンタ）
１２，２２，３２        ウインドウ番号判定部（ウインドウ判定手段）
１３，２３，３３        ＡＮＤゲート
１５，２５，３５        バッファ（バッファ手段）
４１                    レジスタ部
４２                    セレクタ（切換出力手段）
４３                    ３ステージカウンタ
４４                    メモリコントローラ
４５                    ビデオメモリ（メモリ）
４６                    ディスプレイデバイス（表示装置）
Ｗ１〜Ｗ３              ウインドウ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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