(57)【要約】  一連のイメージ・フレームを表示するシステム及び方法である。本システムは、（ｉ）一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するよう適合された第１の回路であって、当該一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、第１の回路と、（ｉｉ）一連のイメージの表示をリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で表示するよう適合された第２の回路であって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、当該一連のイメージが更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、第２の回路とを含む。本方法は、（ｉ）一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するステップであって、当該一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、受信するステップと、（ｉｉ）一連のイメージをリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で表示するステップであって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、当該一連のイメージが更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、表示するステップとを含む。
2008506295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連のイメージ・フレームを表示する方法であって、
一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するステップであって、前記一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、前記受信するステップと、
前記一連のイメージをリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で表示するステップであって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、前記一連のイメージが、前記更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、前記表示するステップと
を備える方法。
【請求項２】
Ｎ番目の更新同期化信号と（Ｎ＋１）番目のリフレッシュ同期化信号とが、実質的に同時に発生される請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記一連の更新同期化信号を受信し、且つ前記リフレッシュ同期化信号を発生するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記受信するステップが、各イメージ・フレームをフレーム・バッファに書き込むステップを備え、
前記表示するステップが、イメージを前記フレーム・バッファから検索するステップを備える
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記受信するステップが、各イメージ・フレームを、フレーム・バッファを備えるディスプレイに送るステップを備え、
前記表示するステップが、前記リフレッシュ同期化信号を前記ディスプレイに与えるステップを備える
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記受信するステップが、前記一連の更新同期化信号を受信するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項７】
各イメージ・フレームを表示する前に当該各イメージ・フレームを事前処理するステップを更に備える請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記受信するステップが、前記一連のイメージ・フレームをイメージ・センサから受け取るステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記受信するステップが、前記一連のイメージ・フレームをイメージ・バッファから検索するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記受信するステップが、前記一連のイメージ・フレームをイメージ処理ユニットで受信するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項１１】
一連のイメージ・フレームを表示するシステムであって、
一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するよう適合された第１の回路であって、前記一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、前記第１の回路と、
前記一連のイメージの表示をリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で制御するよう適合された第２の回路であって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、前記一連のイメージが前記更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、前記第２の回路と
を備えるシステム。
【請求項１２】
Ｎ番目の更新同期化信号と（Ｎ＋１）番目のリフレッシュ同期化信号とが、実質的に同時に発生されるよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記一連の更新同期化信号を受信し、且つ前記リフレッシュ同期化信号を発生するよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
イメージ・フレームを読み出し及び書き込むことを容易にするフレーム・バッファを備える請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の回路が、各イメージ・フレームを、フレーム・バッファを備えるディスプレイに送り、且つ前記リフレッシュ同期化信号を前記ディスプレイに与えるよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【請求項１６】
前記一連の更新同期化信号を受信するよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の回路に結合され、各イメージ・フレームを表示する前に当該各イメージ・フレームを事前処理するイメージ・コンバータを更に備える請求項１１記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の回路が、前記一連のイメージ・フレームをイメージ・センサから受け取るよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の回路が、前記一連のイメージ・フレームをイメージ・バッファから検索するよう適合されている請求項１１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一連のイメージ・フレームを表示する方法及びシステムに関し、特に、リフレッシュ・レートが更新レートより高いシステムにおいてイメージ・ティアリング（ｉｍａｇｅ  ｔｅａｒｉｎｇ）を防止する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージ・ティアリングは、様々な場合に、そして典型的には、非同期読み出し及び書き込み動作が共用されたイメージ・メモリに対して行われるとき起こる。
発明の名称が「動画表示機能を有するディスプレイ制御器、コンピュータ・システム、及び動画表示制御方法（Ｄｉｓｐｌａｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｗｉｔｈ  ｍｏｔｉｏｎ  ｐｉｃｔｕｒｅ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ，  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ，  ａｎｄ  ｍｏｔｉｏｎ  ｐｉｃｔｕｒｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｅｔｈｏｄ）」であるイシバシ他の米国特許Ｎｏ．６４８９３３は、本明細書に援用されているが、当該米国特許は、パス・スルー・モード及びＶＲＡＭモードを動画表示モードとして有するＶＧＡコントローラ、及びこれらの表示モードのうちの１つがスイッチを制御することにより選択されることを記載する。パス・スルー・モードにおいては、ビデオ・ポート・インターフェースからのビデオ・データ入力は、ＶＲＡＭの介入無しに直接にＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダへ出力されることができる。このモードでは、元のビデオ・データは、ＴＶにその元の品質で表示されることができる。他方、ＶＲＡＭモードでは、スクリーン表示のためのリフレッシュ・レートが、ビデオ・データの垂直同期周波数と一致され、そしていずれの「ティアリング（ｔｅａｒｉｎｇ）」の無い高品質イメージを得ることができる。
【０００３】
発明の名称が「イメージが受信表示信号に符号化されるレートより低いリフレッシュ・レートでイメージを表示するディスプレイ・ユニット（Ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｎｉｔ  ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  ｉｍａｇｅｓ  ａｔ  ａ  ｒｅｆｒｅｓｈ  ｒａｔｅ  ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ  ｔｈｅ  ｒａｔｅ  ａｔ  ｗｈｉｃｈ  ｔｈｅ  ｉｍａｇｅｓ  ａｒｅ  ｅｎｃｏｄｅｄ  ｉｎ  ａ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｓｉｇｎａｌ）」であるＥｇｌｉｔの米国特許Ｎｏ．６０５４９８０は、本明細書に援用されているが、当該米国特許は、或る符号化速度（ＦＲｓ）で符号化されたソース・イメージ・フレームを有する表示信号を受信するディスプレイ・ユニットを記載する。ディスプレイ・スクリーンは、符号化速度より低いリフレッシュ・レートでリフレッシュされる。実際のリフレッシュ・レート（ＦＲｄ）は、ＦＲｓ／ＦＲｄ＝（Ｎ＋１）／Ｎであるように決定される。この式を満足するため、実際のリフレッシュ・レート（ＦＲｄ）は、ディスプレイ・スクリーンによりサポートされる目標リフレッシュ・レートとは僅かに異なるよう選択される。ソース・イメージ・フレーム（ＦＲｓで受信する）を表すピクセル・データ・エレメントが、フレーム・バッファに書き込まれ、そしてそのピクセル・データ・エレメントは、リフレッシュ・レートＦＲｄにより決定される周波数で検索される。しかしながら、（Ｎ＋１）番目毎のソース・イメージ・フレームの少なくとも一部分は、イメージ・ティアリング問題を避けるためフレーム・バッファに書き込まれない。
【０００４】
発明の名称が「イメージを処理する装置及び方法、及び当該イメージ処理装置を用いた表示装置（Ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ，ａｎｄ  ｄｉｓｐｌａｙ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）」であるマツシタの米国特許出願Ｎｏ．２００２００２１３００は、本明細書に援用されているが、当該米国特許出願は、単一のイメージ・メモリに対して入力／出力イメージの読み出し動作及び書き込み動作を実行しているときですらフィールド・ティアリング（メモリ・オーバーラン）の発生を避けることが可能であるイメージを処理する装置及び方法及び表示装置を記載し、そこにおいては、読み出し終了アドレスへのアクセスのタイミング（又は読み出し開始アドレスへのアクセスのタイミング）と同じアドレスへ書き込み動作を実行するタイミングとが一致するようにイメージ・メモリへの書き込み速度、イメージ・メモリからの読み出し速度、及び読み出し範囲に基づいてイメージ出力タイミングを遅延するための出力遅延データを発生し供給するシステムＭＣと、読み出し終了アドレスへのアクセスのタイミングと同じアドレスへ書き込み動作を実行するタイミングとが一致するように当該システムＭＣにより供給された出力遅延データを受信してイメージ出力タイミングを遅延するスキャン・コンバータとが提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特にリフレッシュ・レートが更新レートを超えているときティアリングを防止する効率的なシステム及び方法を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
イメージ・フレームの更新レートがイメージ・フレームのリフレッシュ・レートより低い場合にイメージ・ティアリングを防止するシステム及び方法である。本方法及びシステムは、ダブル・フレーム・バッファの代わりに単一のフレーム・バッファを用いることによりイメージ・ティアリングを都合良く防止する。
【０００７】
本システムは、システム・オン・チップ内に含めることができ、そして主処理ユニットに接続されているイメージ処理ユニットを都合良く含むことができる。
一連のイメージ・フレームを表示するシステムであり、当該システムは、（ｉ）一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するよう適合された第１の回路であって、前記一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、前記第１の回路と、（ｉｉ）前記一連のイメージの表示をリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で制御するよう適合された第２の回路であって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、前記一連のイメージが前記更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、前記第２の回路とを含む。
【０００８】
一連のイメージ・フレームを表示する方法であり、当該方法は、（ｉ）一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するステップであって、前記一連のイメージ・フレームが一連の更新同期化信号と関連付けられる、前記受信するステップと、（ｉｉ）前記一連のイメージをリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で表示するステップであって、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］であり、前記一連のイメージが前記更新同期化信号から駆動される一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる、前記表示するステップとを含む。
【０００９】
本発明は、図面と関連した以下の詳細な説明からより完全に理解され、認められるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、外部メモリ４２０、プロセッサ１００及びイメージ処理ユニット（ＩＰＵ）２００を含むシステム・オン・チップ１０を示す。プロセッサ１００は、ＩＰＵ２００並びに主処理ユニット４００を含む。主処理ユニット４００（これはまた、「汎用プロセッサ」、「デジタル信号プロセッサ」又は単に「プロセッサ」として知られている。）は、命令を実行することが可能である。
【００１１】
システム・オン・チップ１０は、セルラ電話器又は他の携帯情報端末（ＰＤＡ）内に取り付けられて、マルチメディア・アプリケーションの実行を容易にする。
ＩＰＵ２００は、主処理ユニット４００と比較すると低エネルギ消費レベルにより特徴付けられ、そして主処理ユニット４００と関係無く多重タスクを実行することが可能である。ＩＰＵ２００は、それ自身のイメージ直接メモリ・アクセス・コントローラ（ＩＤＭＡＣ）２８０を利用することにより様々なメモリにアクセスすることができ、そして様々なタイプ（シリアル・インターフェース又はパラレル・インターフェースを有する同期型及び非同期型）の複数のディスプレイと、例えば、イメージ・ティアリングを防止しながらイメージ・フレームを表示することを可能にする制御及びタイミング能力とをサポートすることができる。
【００１２】
ＩＰＵ２００は、主処理ユニット４００がアイドル・モードに入る又は他のタスクを管理するのを可能にしながら、長期間にわたり反復され得る繰り返し動作（例えば、表示リフレッシュ、イメージ捕捉のようなこと）を独立に制御することによりシステム・オン・チップ１０の電力消費を低減する。或るケースにおいては、主処理ユニット４００は、イメージ処理段階に参加する（例えば、イメージ符号化が要求される場合）が、しかしこれは、必ずしもそうする必要があるわけではない。
【００１３】
ＩＰＵ２００の構成要素は、様々な目的のため利用されることができる。例えば、ＩＤＩＤＭＡＣ２８０は、ビデオの捕捉、イメージ処理、及びディスプレイへのデータの転送のため用いられる。ＩＰＵ２００は、カメラ３００から、又は内部メモリ４３０から、或いは外部メモリ４２０からのイメージ・フレームを処理することが可能であるイメージ・コンバータ２３０を含む。
【００１４】
システム・オン・チップ１０は、複数の構成要素、並びに複数の命令、制御及びデータ・バスを含む。説明を簡単にするため、主データ・バス並びに単一の命令バスのみが、示されている。
【００１５】
本発明の様々な実施形態に従って、ＩＰＵ２００は、様々なイメージ処理動作を実行することが可能であり、そして例えば、イメージ・センサ、カメラ、ディスプレイ、エンコーダ及び類似のものような様々な外部デバイス（装置）とインターフェースすることが可能である。ＩＰＵ２００は、主処理ユニット４００より遙かに小さく、そしてより僅かの電力しか消費しない。
【００１６】
ＩＰＵ２００は、例えば、デブロッキング・フィルタリング（ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、デリンギング・フィルタリング（ｄｅ−ｒｉｎｇｉｎｇ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、及び類似のことを実行することが可能であるハードウエア・フィルタ２４０を有する。上記フィルタリング動作を実行する様々な従来技術の方法は、当該技術において知られており、更なる説明を要しない。
【００１７】
主処理ユニット４００に代わって、フィルタ２４０によりデブロッキング・フィルタリング動作を実行することにより、ＩＰＵ２００は、主処理ユニット４００上の計算負荷を低減する。１つの動作モードにおいて、フィルタ２４０は、主処理ユニット４００に対して並列に動作することによりイメージ処理プロセスの速度を上げることができる。
【００１８】
ＩＰＵ２００は、制御モジュール２１０、センサ・インターフェース２２０、イメージ・コンバータ２３０、フィルタ２４０、ＩＤＭＡＣ２８０、同期ディスプレイ・コントローラ２５０、非同期ディスプレイ・コントローラ２６０、及びディスプレイ・インターフェース２７０を含む。
【００１９】
ＩＰＵ２００は、少なくとも１つのセンサ・インターフェース２２０を含むが、しかしまたＩＤＭＡＣ２８０のような追加の構成要素を含み得る第１の回路を有する。第１の回路は、一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するよう適合されている。ＩＰＵ２００はまた、少なくとも非同期ディスプレイ・コントローラ２６０を含む第２の回路を含む。第２の回路は、一連のイメージの表示をリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で制御するよう適合されている。なお、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］である。
【００２０】
センサ・インターフェース２２０は、その一方の側が、カメラ３００のようなイメージ・センサに接続され、そしてその他方の側は、イメージ・コンバータ２３０に接続されている。ディスプレイ・インターフェース２７０は、同期ディスプレイ・コントローラ（ＳＤＣ）２５０に、そしてそれに並列で非同期ディスプレイ・コントローラ２６０に接続されている。ディスプレイ・インターフェース２７０は、ＴＶエンコーダ３１０、グラフィック・アクセラレータ３２０及びディスプレイ３３０のような複数のデバイスに接続されている。なお、当該複数のデバイスは、ＴＶエンコーダ３１０、グラフィック・アクセラレータ３２０及びディスプレイ３３０に限定されるものではない。
【００２１】
ＩＤＭＡＣ２８０は、内部メモリ４３０及び外部メモリ４２０のようなメモリ・バンクに対するＩＰＵ２００の様々なモジュールのアクセスを容易にする。ＩＤＭＡＣ２８０は、その一方の側がイメージ・コンバータ２３０、フィルタ２４０、ＳＤＣ２５０及びＡＤＣ２６０に接続され、そしてその他方の側がメモリ・インターフェース４１０に接続されている。メモリ・インターフェース４１０は、内部メモリ４３０に、及び追加として又は代替として外部メモリ４２０に接続される。
【００２２】
センサ・インターフェース２２０は、イメージ・データをカメラ３００から又はＴＶデコーダ（図示せず）から捕捉する。捕捉されたイメージ・データは、イメージ・フレームとして構成され、そして事前処理又は事後処理のためイメージ・コンバータ２３０に送られることができるが、しかし捕捉されたデータ・イメージはまた、これらの操作のいずれも適用すること無しにＩＤＭＡＣ２８０に送られることができ、次いでＩＤＭＡＣ２８０は、それを、メモリ・インターフェース４１０を介して内部メモリ４３０又は外部メモリ４２０に送る。
【００２３】
イメージ・コンバータ２３０は、センサ・インターフェース２２０からのイメージ・データを事前処理し、又は外部メモリ４２０又は内部メモリ４３０から検索されたイメージ・データを事後処理することが可能である。事前処理動作、並びに事後処理動作は、ダウンサイジング、リサイジング（再サイジング）、色空間変換（例えば、ＹＵＶからＲＧＢへ、ＲＧＢからＹＵＶへ、ＹＵＶから別のＹＵＶへ）、イメージ回転、イメージのアップ／ダウン及び左／右へのフリッピング（ｆｌｉｐｐｉｎｇ）、及びまたビデオ・イメージをグラフィックスと組み合わせることを含む。
【００２４】
ディスプレイ・インターフェース２７０は、時分割多重化スキームを用いて複数のディスプレイへのアクセスを調停することが可能である。それは、ＳＤＣ２５０、ＡＤＣ２６０及び主処理ユニット４００からのイメージ・データを、それに接続されるディスプレイに適したフォーマットに変換する。それはまた、制御及びタイミング信号を発生して、それらをディスプレイに与えるよう適合されている。
【００２５】
ＳＤＣ２５０は、ダム・ディスプレイ（ｄｕｍｂ  ｄｉｓｐｌａｙｓ）及びメモリレス・ディスプレイ（ｍｅｍｏｒｙ−ｌｅｓｓ  ｄｉｓｐｌａｙ）のような同期ディスプレイ上に、並びにテレビジョン（ＴＶエンコーダを介して）上に表示するのを支援する。ＡＤＣ２６０は、ビデオ及びグラフィックスをスマート・ディスプレイ（ｓｍａｒｔ  ｄｉｓｐｌａｙ）上に表示するのを支援する。
【００２６】
ＩＤＭＡＣ２８０は、複数のＤＭＡチャネルを有し、そして内部メモリ４３０及び外部メモリ４２０へのアクセスを管理する。
図２は、本発明に従ったＡＤＣ２６０の概略図である。
【００２７】
ＡＤＣ２６０は、主処理ユニットスレーブ・インターフェース２６１を含み、当該主処理ユニット・スレーブ・インターフェース２６１は、その一方の側が主処理ユニット・バスに接続され、そしてまた非同期ディスプレイ・バッファ制御ユニット（ＡＤＣＵ）２６２に接続されている。ＡＤＣＵ２６２はまた、非同期ディスプレイ・バッファ・メモリ（ＡＤＭ）２６３、データ及びコマンド・コンバイナ（コンバイナ）２６４、及びアクセス制御ユニット２６５に接続されている。コンバイナ２６４は、非同期ディスプレイ・アダプタ２６７、及びアクセス制御装置２６５に接続されている。アクセス制御装置２６５はまた、テンプレート・コマンド発生器２６６に接続されており、次いで、当該テンプレート・コマンド発生器２６６は、テンプレート・メモリ２６８に接続されている。
【００２８】
ＡＤＣ２６０は、イメージ・データを３つのソース、即ち、主処理ユニット４００（主処理ユニット・スレーブ・インターフェース２６１を介してである）、内部メモリ４３０及び外部メモリ４２０（ＩＤＭＡＣ２８０及びＡＤＣＵ２６２を介してである）、及びカメラ３００（センサ・インターフェース２２０、ＩＤＭＡＣ２８０及びＡＤＣＵ２６２を介してである）から受信することができる。
【００２９】
ＡＤＣ２６０は、イメージ・データ、イメージ・コマンド、及びリフレッシュ同期化信号をディスプレイ３３０のような非同期ディスプレイに送る。イメージ・コマンドは、読み出し／書き込みコマンド、アドレス、垂直遅延、水平遅延、及び類似のものを含むことができる。各イメージ・データ単位（例えば、イメージ・データ・ワード、バイト、倍長語、及び類似のもののようなもの）は、コマンドと関連付けられることができる。ＡＤＣ２６０は、Ｘ，Ｙアドレッシング、又はフル・リニア・アドレッシング（完全線形アドレス指定）をサポートすることができる。コマンドは、コマンド・バッファ（図示せず）から検索されることができ、又はテンプレート・コマンド発生器２６６によりテンプレート・メモリ２６８から与えられることができる。コマンドは、データ及びコマンド・コンバイナ２６４によりイメージ・データと組み合わされる。テンプレートは、主処理ユニット４００によりテンプレート・メモリ２６８に書き込まれた一連のコマンドを含み、当該一連のコマンドは、データ・バーストがスマート・ディスプレイに送られる（又はそれから読み出される）度に実行される。
【００３０】
ＡＤＣ２６０は、最大５アクセス・チャネルを維持することにより、異なるディスプレイ上の最大５つの窓をサポートすることが可能である。２つのシステム・チャネルは、外部メモリ４２０又は内部メモリ４３０内に格納されているイメージを表示することを可能にする。別のチャネルは、主処理ユニットにより与えられたイメージを表示することを可能にする。２つの追加のチャネルは、（処理されることなしに、又は事前処理後に）カメラ３００からのイメージを表示することを可能にする。
【００３１】
各窓は、その長さ・幅、及びその開始アドレスにより特徴付けられることができる。各窓の開始アドレスは、ＡＤＣ２６０によりアクセス可能なレジスタに格納され、そしてＶＳＹＮＣｒのようなリフレッシュ同期化信号を都合良く参照する。開始アドレスは、ＶＳＹＮＣｒパルスとフレームの始めとの間の遅延に似ている。図３は、本発明の一実施形態に従った２つの窓５１０及び５２０を含む例示的ディスプレイ・フレーム５００を示す。ディスプレイ・フレーム５００は、ＶＳＹＮＣｒパルスが発生されるときアクセスされる開始アドレスを有する。第１の窓５１０は、ＶＳＹＮＣｒパルス後の事前定義された遅延に対応する開始アドレス５１１を有する。ディスプレイ・フレーム５００は、事前定義された高さ（ＳＣＲＥＥＮ＿ＨＥＩＧＨＴ５０４）及び幅（ＳＣＲＥＥＮ＿ＷＩＤＴＨ５０２）を有し、第１の窓５１０は、その事前定義された高さ５１４及び幅５１６により特徴付けられ、そして第２の窓５２０は、その事前定義された高さ５２４及び幅５２６により特徴付けられる。各窓は、単一のアクセス・チャネルからのイメージ・データによりリフレッシュされる。
【００３２】
ＡＤＣ２６０によりサポートされる５つのアクセス・チャネルは、２つのタイプに分けることができる。第１のタイプは、カメラ３００から捕捉されたイメージ・データを検索することを含む一方、イメージ・フレームは、所定の更新レートＵｒで与えられる。第２のタイプは、ＩＰＵ２００により全体的に制御される要領で、例えば、ビデオ再生中にメモリからイメージ・フレームを検索することを含む。本発明の別の実施形態に従って、カメラ３００又はメモリ・バンクにより与えられるイメージ・フレームはまた、ＡＤＣ２６０に与えられる前にフィルタ４３０によりフィルタリングされることができる。
【００３３】
図４ａは、本発明の一実施形態に従った第１のタイプのアクセス・チャネルを示す。複数の構成要素及びバスは更に、説明を簡単にするため省略されている。アクセス・チャネルは、イメージ・フレームをセンサ・インターフェース２２０で受信すること（Ａで示す）、イメージ・データをイメージ・コンバータ２３０に送ること（Ｂで示す）（、そこにおいては、イメージ・データは、事前処理され、又は元のままであることができる。）、イメージ・データをＩＤＭＡＣ２８０を介してメモリ・バンクに与えること（Ｃ１で示す）、イメージ・データをメモリ・バンクから検索してＡＤＣ２６０に与えること（Ｃ２で示す）、そして最後にイメージ・データをディスプレイ・インターフェース２７０を介してディスプレイ３３０に与えること（Ｄで示す）を含む。ディスプレイがフレーム・バッファを含まない場合、ＩＰＵ２００は、イメージ・センサにより捕捉されたＮ個のイメージ・フレームのそれぞれに対してＮ＋１個のイメージ・フレームを与える。図４ａはまた、同期化信号ＶＳＹＮＣｕ５００及びＶＳＹＮＣｒ５１０の２つのシーケンスを示す。ＶＳＹＮＣｕ５００のシーケンスは、更新レートＵｒにより特徴付けられ、ＶＳＹＮＣｒ５１０のシーケンスは、リフレッシュ・レートＲｒにより特徴付けられ、そしてＵｒ／Ｒｒ＝（Ｎ＋１）／Ｎであることに注目されたい。各同期化信号は、イメージ・フレームの書き込みと読み出しを同期させる。
【００３４】
図４ｂは、ディスプレイ・パネル３３４並びに内部バッファ３３２を含むディスプレイ３３０へイメージ・フレームを与えるよう適合されている第２のタイプのアクセス・チャネルを示す。ＩＰＵ２００は、Ｎ＋１個の同期化信号が随伴するＮ個のイメージ・フレームのシーケンスをディスプレイ３３０に与える。ディスプレイ・パネル３３４は、ＩＰＵ２００から与えられたイメージを表示し（Ｄ１で示す）、そしてまた内部バッファ３３２に格納されているイメージを表示する（Ｄ２で示す）。
【００３５】
リフレッシュ・レートＲｒが更新レートＵｒより高くなるにつれ、フレーム・バッファに格納されているイメージ・フレームは、フレーム・バッファのコンテンツが更新される前に２度以上読み出されることができることに注目されたい。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態に従った第３のタイプのアクセス・チャネルを示す。複数の構成要素及びバスが更に、説明を簡単にするため省略されている。このアクセス・チャネルは、イメージ・フレームを外部メモリ４２０から検索して、ＩＤＭＡＣ２８０に与えること（Ａで示す）、イメージ・データをイメージ・コンバータ２３０に送ること（Ｂで示す）（、そこにおいては、イメージ・データは事後処理される。）、イメージ・データをＩＤＭＡＣ２８０を介してＡＤＣ２６０に与えること（Ｃで示す）、そして最後にイメージ・データをディスプレイ・インターフェース２７０を介してディスプレイ３３０に与えること（Ｄで示す）を含む。
【００３７】
第３のタイプのアクセス・チャネルは、イメージ・データを書き込むため第１のバッファを利用し、一方イメージ・データを読み出すため第２のバッファを利用し、更にこれらのバッファの役割を交替させるというダブル・バッファリング方法（二重バッファリング方法）によりティアリングを防止することができる。ＡＤＣ２６０に送られるイメージ・フレームがカメラ３００から生じることができることに注目されたい。従って、図５の段階Ａの前に、センサ・インターフェース２２０によりイメージ・フレームを捕捉すること、それらを（イメージ・コンバータ２３０により事前処理して、又はそうしないで）ＩＤＭＡＣ２８０へ通すこと、及びそれらを内部メモリ４３０及び外部メモリ４２０のようなメモリに送ることのような予備段階がある。
【００３８】
ＡＤＣ２６０は、メモリ・モジュール（メモリ・モジュール４２０及び４３０のようなもの）から検索されたイメージのティアリングを都合良く防止し、又はディスプレイ・リフレッシュ・ポインタの位置に応答して更新ポインタを制御することによりイメージ・コンバータ２３０により事後処理された後のイメージのティアリングを都合良く防止する。ディスプレイ・リフレッシュ・ポインタは、ディスプレイへ送られるべきイメージ・データ（フレーム・バッファ内に格納されている）を指し、一方更新ポインタは、イメージ・データをメモリ・モジュールから受け取るフレーム・バッファの範囲を指す。イメージ・データは、ディスプレイ・リフレッシュ・ポインタが窓開始点を横切った後でのみフレーム・バッファから読み出される。フレームの終わりまで、更新ポインタは、リフレッシュ・ポインタを超えて進むことを許可されない。
【００３９】
メモリからデータを検索して、スマート・ディスプレイに与えるとき、ＩＰＵ２００は、メモリへのアクセス量、及びスマート・ディスプレイへの書き込み動作量を制限するため、スヌーピング（ｓｎｏｏｐｉｎｇ）を可能にすることができる。スマート・ディスプレイは、バッファを有し、そしてそれ自体でリフレッシュすることが可能である。現在のイメージ・フレームが前のイメージ・フレームと異なる場合のみ、現在のイメージ・フレームが、ディスプレイに送られる。システム１０は、比較を実行するための手段（通常は専用ハードウエア）を含んでよい。比較の結果は、ＩＰＵ２００に送られ、当該ＩＰＵ２００は、更新されたイメージ・データをディスプレイに送るべきか、又は、必要ならば、適切な割り込み主処理ユニット４００に送るべきかを判断することができる。ＩＰＵ２００はまた、更新されたイメージ・データを受信したかどうかを決定するため上記手段の出力を周期的にモニタリングすることができる。
【００４０】
カメラ３００から検索され且つディスプレイへ直接に又は事前処理された後で送られたイメージ・フレームの表示は、一層複雑である。この複雑さは、更新レートＵｒで生じる固定した更新サイクルから結果として生じる。更新サイクルは、カメラ３００のベンダー又は他のイメージ・ソースにより決められることができる。
【００４１】
本発明者は、（Ｎ＋１）／Ｎの比がディスプレイのリフレッシュ・レートＲｒと更新レートＵｒとの間で維持される場合、ダブル・バッファの代わりに単一のバッファを用いることによりティアリングを防止することができることを見つけた。Ｎ＝１が都合良いが、しかしこれは、必ずしもそうする必要があるわけではない。
【００４２】
Ｎ個の更新サイクルのそれぞれで、更新サイクルが、対応のリフレッシュ・サイクルと実質的に同じ時刻に開始することが都合良い。
単一のバッファは、ディスプレイ内に含められることができ、又はシステム１０の一部を形成することができる。
【００４３】
リフレッシュ・サイクル及び更新サイクルは、互いから導出される同期化信号により互いに同期化されることができる。例えば、リフレッシュ・プロセスが垂直同期信号ＶＳＹＮＣｕにより同期化されると仮定すると、ＩＰＵ２００は、リフレッシュ・プロセスを同期化する対応のＶＳＹＮＣｒ信号を発生することができる。この発生は、ＶＳＹＮＣｒを発生するための様々な周知の方法を適用することができる非同期ディスプレイ・アダプタ２６７により実行される。
【００４４】
図６は、本発明の一実施形態に従って一連のイメージ・フレームを表示する方法６００を示す。
方法６００は、一連のイメージ・フレームを更新レート（Ｕｒ）で受信するステップ６１０により開始する。一連のイメージ・フレームは、一連の更新同期化信号と関連付けられる。
【００４５】
ステップ６１０には、一連のイメージ・フレームをリフレッシュ・レート（Ｒｒ）で表示するステップ６４０が続く。ここで、Ｒｒ＝Ｕｒ×［（Ｎ＋１）／Ｎ］である。表示された一連のイメージ・フレームは、更新同期化信号から駆動された一連のリフレッシュ同期化信号と関連付けられる。
【００４６】
Ｎ番目の更新同期化信号と（Ｎ＋１）番目のリフレッシュ同期化信号とが、実質的にどじに発生されることが都合良い。Ｎ個の更新サイクルのシーケンスの始めと（Ｎ＋１）個のリフレッシュ・サイクルのシーケンスの始めとに実質的に位相差が無い。
【００４７】
ステップ６１０が一連の更新同期化信号を受信することを含むことが都合良く、そしてステップ６１０には、リフレッシュ同期化信号を発生するステップ６２０が続く。
ステップ６１０が各イメージ・フレームをフレーム・バッファに書き込むことを含み、それに対し、表示するステップがイメージをフレーム・バッファから検索することを有することが都合良い。フレーム・バッファは、ディスプレイ内に又はシステム・オン・チップ１０内に含められることができる。
【００４８】
本発明の別の実施形態に従って、方法６００は更に、各イメージ・フレームを事前処理するステップ６３０を含む。ステップ６３０は、ステップ６２０に続きそしてステップ６４０に先行するように示されている。
【００４９】
図７は、本発明に一実施形態に従って、Ｎ＝１の場合におけるイメージ・フレーム更新及びリフレッシュ・プロセスの進展を示すタイミング図７００である。
タイミング図７００は、２つのイメージ・フレーム更新サイクル及び４つのイメージ・フレーム・リフレッシュ・サイクルを示す。説明を簡単にするため、リフレッシュ・ブランキング期間と更新ブランキング期間とが同じであり、そして各イメージ更新サイクルは或る一定のイメージ・リフレッシュ・サイクルが開始するとき開始し、そして別のイメージ・リフレッシュ・サイクルが終了するとき終了すると仮定する。しかし、これは、必ずしもそうすることが必要であるわけではない。図８は、イメージ更新サイクルが第１のイメージ・リフレッシュ・サイクルが開始した後で開始し、別のイメージ・リフレッシュ・サイクルが終了する前に終了するタイミング図を示す。
【００５０】
第１のイメージ更新サイクル（破線の斜線７１０により示される）は、Ｔ１で開始し、Ｔ４で終了する。第１のイメージ・リフレッシュ・サイクル（斜線７２０により示される）は、Ｔ１で開始し、Ｔ２で終了する。第２のイメージ・リフレッシュ・サイクル（斜線７３０により示される）は、Ｔ３で開始し、Ｔ４で終了する。Ｔ２とＴ３との期間は、リフレッシュ・ブランキング期間ＲＢＰ８１０として定義される。リフレッシュ・レートＲｒは、１／（Ｔ３−Ｔ１）に等しい。
【００５１】
第２のイメージ更新サイクル（破線の斜線７４０により示される）は、Ｔ５で開始し、Ｔ８で終了する。第３のイメージ・リフレッシュ・サイクル（斜線７５０により示される）は、Ｔ５で開始し、Ｔ６で終了する。第４のイメージ・リフレッシュ・サイクル（斜線７６０により示される）は、Ｔ７で開始し、Ｔ８で終了する。Ｔ４とＴ５との期間は、更新ブランキング期間ＵＢＰ８２０として定義される。更新レートＵｒは、１／（Ｔ５−Ｔ１）に等しい。
【００５２】
図２に戻って参照すると、ディスプレイ・インターフェース２７０の出力及び入力データ・バスは、（より狭いバスを用いることができるにも拘わらずで、）１８ビット幅であることができ、そしてそれは、最大２４ビット色深度のピクセルを都合良く転送することができる。各ピクセルは、１つ、２つ又は３つのバス・サイクル中に転送されることができ、そしてデータ・バスへのピクセル・データのマッピングは、完全に構成可能である。ＴＶエンコーダへの出力については、ＹＵＶ４：２：２：フォーマットが、サポートされる。追加のフォーマットは、それらを「汎用データ（ｇｅｎｅｒｉｃ  ｄａｔａ）」として考慮することによりサポートされることができ、それらは、バイト毎に、変更無しに、システム・メモリからディスプレイへ転送される。
【００５３】
ディスプレイ・インターフェース２７０は、アドレス・バスを含まないことが都合良く、そしてその非同期インターフェースは、データ・ストリーム内に埋込アドレス（及び関連のコマンド）を含む「間接アドレッシング」を利用する。この方法は、ディスプレイ・ベンダーにより、ディスプレイとホスト・プロセッサとの間のピン及びワイヤの数を低減するよう適合された。
【００５４】
主処理ユニット４００上で実行する一部のソフトウエアは、アドレスを送るため専用バスを利用する直接アドレス動作モードに対して適合されている。従って、このタイプのソフトウエアを実行するとき、主処理ユニットは、間接アドレス・ディスプレイを管理することができない。システム１０は、主処理ユニット４００が間接アドレス・ディスプレイを管理しながら、直接アドレス・ソフトウエアを実行するのを可能にする変換機構（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を与える。
【００５５】
間接アドレッシングは、まだ標準化されてない。多くのあり得る間接アドレッシング・フォーマットをサポートするため、ＩＰＵ２００には、ディスプレイ装置に対するアクセス・プロトコルを指定する「テンプレート」が設けられている。テンプレートは、テンプレート・メモリ２６８内に格納されている。ＩＰＵ２００は、このテンプレートを用いて、主処理ユニット４００の更なる介入無しに、ディスプレイ３３０にアクセスする。「テンプレート」、又はマップは、コンフィギュレーション段階中にダウンロードされることができるが、しかしこれは、必ずしもそうすることが必要であるわけではない。
【００５６】
特に、主処理ユニット４００上で実行するソフトウエアは、ディスプレイ３３０へのアクセスを要求することができ、ＡＤＣ２６０は、その要求を（インターフェース２６１を介して）捕捉し、そして適切なアクセス処置を実行する。
【００５７】
上記の説明は、垂直同期化信号（例えば、ＶＳＹＮＣｒ及びＶＳＹＮＣｕのようなもの）と関連するが、しかし同期化信号はまた、水平同期化信号のような他の信号を含むことができることに注目されたい。
【００５８】
センサ・インターフェースによりサポートされる主ピクセル・フォーマットは、ＹＵＶ（４：４：４又は４：２：２）及びＲＧＢである。他のフォーマット（例えば、Ｂａｙｅｒ又はＪＰＥＧフォーマット、並びに１ピクセルに対して様々なビット量を割り当てるフォーマット）が、「汎用データ」として受け取られ、それが、変更無しに、内部メモリ４３０又は外部メモリ４２０に転送されることに注目されたい。ＩＰＵ２００はまた、任意のピクセル・パッキングをサポートする。任意のピクセル・パッキングは、ピクセル表示内の３つの色要素並びにそれらの相対位置のそれぞれに割り当てられるビット量を変えることを可能にする。
【００５９】
センサからの同期化信号は、データ・ストリームに埋め込まれる（例えば、ＢＴ．６５６プロトコルに準拠して）か、又は専用ピンを介して転送されるかのいずれかをなされる。
【００６０】
ＩＤＭＡＣ２８０は、様々なピクセル・フォーマットをサポートすることが可能である。サポートされる典型的なフォーマットは、（ｉ）ＹＵＶ：インターリーブされた及び非インターリーブされた４：４：４、４：２：２及び４：２：０の８ビット／サンプル、及び（ｉｉ）ＲＧＢ：各色要素に関して完全に構成可能なサイズ及び位置を有する８、１６、２４、３２ビット／サンプル（おそらく幾らかの使用してないビットを含む）であり、そして、トランスペアレンシ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）に関して追加の要素がまた、サポートされる。
【００６１】
フィルタリング及び回転は、ＩＰＵ２００により、２次元ブロックをメモリ４２０から読み出し（及び外部メモリ４２０へ書き込み）ながら実行される。他のタスクは、行毎に実行され、従って、途中で、センサから及び／又はディスプレイに対して実行されることができる。
【００６２】
多くのデバイスにおいて、構成要素の大部分は、スクリーンが周期的にリフレッシュされねばならない間に、延長された期間の間アイドル状態にある。ＩＰＵ２００は、スクリーンのリフレッシュを効率的且つ低エネルギ消費の仕方で実行することができる。ＩＰＵ２００はまた、主処理ユニット４００に参加することを実質的に要求すること無しに、情報をスマート・ディスプレイに与えることができる。上記の参加は、フレーム・バッファを更新するとき、要求される。
【００６３】
ＩＰＵ２００は更に、変化する／動いているイメージの自動的表示を容易にすることが可能である。様々なシナリオで、例えば、システム１０がアイドル状態であるとき、一連の変化するイメージが、ディスプレイ３３０上に表示されることができる。ＩＰＵ２００は、これを最小の主処理ユニット４００の介入で実行するための機構を与える。主処理ユニット４００は、表示されるべき全てのデータをメモリ４２０及び４３０に格納し、そしてＩＰＵ２００は、周期的な表示更新を自動的に実行する。アニメーションについては、一連の別個のフレームが存在し、その一連の別個のフレームからＩＰＵ２００は、「実行している（ｒｕｎｎｉｎｇ）」窓を読み出すであろう。このディスプレイ更新中に、主処理ユニット４００は、低エネルギ消費モードで動作されることができる。ＩＰＵ２００がプログラミングされた最後のフレームに到達したとき、ＩＰＵ２００は、以下のこと、即ち、最初のフレームに戻ること（この場合、主処理ユニット４００はパワーダウンされた状態に留まることができる。）と、主処理ユニット４００に割り込んで、次のフレームを発生することとのうちの１つを実行することができる。
【００６４】
本明細書で説明されたものの変化、変更及び他の実行が、当業者により、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨及び範囲から逸脱すること無しに行われるであろう。従って、本発明は、前述の例示的説明により定義されるべきではなく、代わりに添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲により定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従ったシステム・オン・チップの概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に従った非同期ディスプレイ・コントローラの概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従った２つの窓を含む例示的ディスプレイ・フレームを示す。
【図４ａ】図４ａは、本発明の様々な実施形態に従ったアクセス・チャネルの２つのタイプのうちの１つを示す。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の様々な実施形態に従ったアクセス・チャネルの２つのタイプのうちの別の１つを示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従った第３のタイプのアクセス・チャネルを示す。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に従って一連のイメージ・フレームを表示する方法を示す。
【図７】図７は、本発明の様々な実施形態に従ったＮ＝１の場合のイメージ・フレーム更新及びリフレッシュ処理の進行の１つを示すタイミング図である。
【図８】図８は、本発明の様々な実施形態に従ったＮ＝１の場合のイメージ・フレーム更新及びリフレッシュ処理の進行の別の１つを示すタイミング図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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