(57)【要約】【課題】  少ないメモリ容量で複数の表示デバイスに画像データを表示することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  画像処理装置は、対応する表示デバイスの１フレーム分の画像データを格納するために必要となる容量よりも小さな容量である複数の出力用バッファと、水平同期信号および垂直同期信号を生成するタイミングジェネレータと、出力用バッファに対する画像データの書込および読出を制御するバッファ制御部と、出力用バッファから画像データを読み出して対応する表示デバイスに出力する表示制御部と、出力用バッファの容量単位で画像処理を実行し、生成された画像データを出力用バッファに出力する画像処理部と、水平同期信号に基づいていずれの表示デバイスに対応する画像データを処理するかを決定する調停部と、調停部において決定された結果に基づいて画像処理部に対して処理切換信号を出力する処理切換制御部とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示デバイスに対してそれぞれ対応する画像データを生成して表示する画像処理装置であって、
少なくとも１つは対応する表示デバイスの１フレーム分の画像データを格納するために必要となる容量よりも小さな容量である複数の出力用バッファと、
前記各表示デバイスの表示タイミングとなる水平同期信号および垂直同期信号を生成するタイミングジェネレータと、
前記タイミングジェネレータの出力である水平同期信号および垂直同期信号にしたがって、前記出力用バッファに対する画像データの書込および読出を制御するバッファ制御部と、
前記タイミングジェネレータの出力である水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、前記バッファ制御部を介して前記出力用バッファから画像データを読み出して対応する表示デバイスに出力する表示制御部と、
前記各表示デバイスに対して画像データを出力する出力用バッファの容量単位で、１または複数の入力画像に対する画像処理を実行し、生成された画像データを対応するバッファ制御部を介して前記出力用バッファに出力する画像処理部と、
前記タイミングジェネレータの出力である水平同期信号に基づいて、いずれの表示デバイスに対応する画像データを画像処理部において画像処理させるかを決定する調停部と、
前記調停部において決定された結果に基づいて前記画像処理部に対して処理切換信号を出力する処理切換制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記出力用バッファの少なくとも１つが、表示デバイスの１ラインに対応する画像データを格納するラインバッファであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記出力用バッファを構成するラインバッファが前記画像処理部と同一半導体内に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
出力用バッファが同一メモリ内に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記出力用バッファ、タイミングジェネレータ、バッファ制御部、表示制御部がそれぞれ表示デバイスに対応して設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置に関し、特に、複数の出力デバイスに対して画像データを出力するマルチ出力画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の出力デバイスに対する画像データを生成して出力を行う画像処理装置は、従来より種々提案されており、このような画像処理装置の概略構成を示すブロック図を図３に示す。この図３では、説明のために構成を簡略化して出力デバイス数が２系統である場合を示す。
図３の画像処理装置は、処理切換制御部204と、画像処理部205と、バッファ制御部211,221と、出力用フレームバッファ212,222と、表示制御部213,223と、タイミングジェネレータ214,224とを備えている。ここで、出力用フレームバッファ212,222はそれぞれ少なくとも表示画面1画面分より大きなバッファで構成されており、表示デバイス215,225に出力されるフレーム毎の画像データが格納可能となっている。
【０００３】
タイミングジェネレータ214,224は、それぞれ表示デバイス215,225の表示タイミングとなる水平同期信号及び垂直同期信号を生成し、水平同期信号を表示制御部213,223と、表示デバイス215,225に供給し、垂直同期信号をバッファ制御部211,221と、表示制御部213,223と、表示デバイス215,225に供給する。
バッファ制御部211,221は、タイミングジェネレータ214,224の出力である垂直同期信号に従って、画像処理部205で処理された画像データの出力用フレームバッファ212,222への書き込み及び表示制御部213,223による出力用フレームバッファ212,222から画像データの読み出しを制御する。
【０００４】
処理切換制御部204は、タイミングジェネレータ214,224で生成される垂直同期信号および水平同期信号とは非同期の処理切換信号に従って、表示デバイス215に表示するための画像データの生成処理と表示デバイス225に表示するための画像データの生成処理とを切り換える処理切換信号を画像処理部205に出力する。
画像処理部205は、複数の入力画像201-1〜201-nを用いて、処理切替制御部204から入力される処理切替信号に応じて、表示デバイス215に出力する画像データのための画像処理および表示デバイス225に出力する画像データのための画像処理を実行し、各表示デバイス215,225に表示する画像データをフレーム単位で生成し、バッファ制御部211,221を通じて出力用フレームバッファ212,222に出力する。
【０００５】
表示制御部213,223は、タイミングジェネレータ214,224の出力である水平同期信号及び垂直同期信号に従って、バッファ制御部211,221を通じて出力用フレームバッファ212,222から画像データを読み出し各表示デバイス215,225に出力する。
ここで、出力用フレームバッファ212,222がそれぞれ２フレーム分の画像データを格納するようなダブルバッファ方式である場合には、２フレーム分のうちの一方の領域に格納されている画像データを読み出して表示デバイス215,225への出力を行っている間に、画像処理部205から出力される画像データの出力用フレームバッファ212,222への書込処理を行う。バッファ制御部211,221はタイミングジェネレータ214が生成する垂直同期信号のタイミングで、画像データの読出および書込を行うバッファ領域を切り換える制御を行う。
【０００６】
このように複数の表示デバイス215,225を備える場合に、各表示デバイス215,225の表示タイミングが同期しており、同一の画像データを出力する場合には、出力用フレームバッファ212,222及びバッファ制御部211,221を統合した１系統で十分であり、画像処理部205の処理を切り換える必要もなくなる。
しかし、複数の表示デバイス215,225の表示タイミングが同期していない場合には、フレームバッファからの読み出しタイミングが非同期になるため、フレームバッファ及びバッファ制御部が１系統では、表示中の画像データが全て読み出される前にフレームバッファ中の画像データが書き換えられ、部分的に異なる画像データが表示される、いわゆる胴切れ現象が発生して表示画像が乱れるため、同一の表示画面を表示する場合にも、出力デバイス毎にフレームバッファを持つことが望ましい。
【０００７】
次に、フレームバッファ及びバッファ制御部が１系統であっても、表示デバイス毎に異なる画像を表示する方法として特許文献１（特許第３０４８８０７号）に開示されたような技術が提案されている。
この特許文献１に記載されているような画像処理装置においても、複数の表示デバイスの表示タイミングが同期していない場合には、前述と同様にして胴切れ現象が発生し表示画像が乱れてしまうという問題がある。
【特許文献１】特許第３０４８８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したような画像処理装置の構成では、複数の表示デバイスの表示タイミングが同期していないような場合に、胴切れ現象のような画像の乱れが生じるおそれがあり、これを防止するためには、各表示デバイス毎にフレームバッファを設ける必要がある。したがって、多大なメモリ容量を必要とし、特に、表示デバイス毎に２フレームずつの出力用フレームバッファを設けた場合には、メモリ容量の増加によりコストアップを免れないこととなる。
【０００９】
本発明では、少ないメモリ容量で複数の表示デバイスに画像データを表示することができる画像処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る画像処理装置は、複数の表示デバイスに対してそれぞれ対応する画像データを生成して表示する画像処理装置であって、少なくとも１つは対応する表示デバイスの１フレーム分の画像データを格納するために必要となる容量よりも小さな容量である複数の出力用バッファと、各表示デバイスの表示タイミングとなる水平同期信号および垂直同期信号を生成するタイミングジェネレータと、タイミングジェネレータの出力である水平同期信号および垂直同期信号にしたがって、出力用バッファに対する画像データの書込および読出を制御するバッファ制御部と、タイミングジェネレータの出力である水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、バッファ制御部を介して出力用バッファから画像データを読み出して対応する表示デバイスに出力する表示制御部と、各表示デバイスに対して画像データを出力する出力用バッファの容量単位で、１または複数の入力画像に対する画像処理を実行し、生成された画像データを対応するバッファ制御部を介して出力用バッファに出力する画像処理部と、タイミングジェネレータの出力である水平同期信号に基づいて、いずれの表示デバイスに対応する画像データを画像処理部において画像処理させるかを決定する調停部と、調停部において決定された結果に基づいて画像処理部に対して処理切換信号を出力する処理切換制御部とを備える。
【００１１】
この場合、出力用バッファのうち少なくとも１つは１フレーム分よりも小さな容量で構成されていることから、メモリ容量を少なくすることができ、コストダウンを図ることが可能になるとともに、調停部において決定された結果に基づいて、複数の表示デバイスに対応する画像処理を切り換えて実行し、出力用バッファに対する画像データの書込と読出の制御をバッファ制御部で行っているため、出力用バッファの容量が少ないにも関わらず、胴切れ現象などの画像の乱れを防止することが可能となる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る画像処理装置は請求項１に記載の画像処理装置であって、出力用バッファの少なくとも１つが、表示デバイスの１ラインに対応する画像データを格納するラインバッファであることを特徴とする。
この場合、出力用バッファを表示デバイスの１ラインに対応するラインバッファとすることにより、メモリ容量を格段に減少させることができ、コストダウンを図ることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る画像処理装置は請求項２に記載の画像処理装置であって、出力用バッファを構成するラインバッファが画像処理部と同一半導体内に形成されていることを特徴とする。
この場合、出力用バッファおよび画像処理部の回路設計を容易にするととももに、回路規模を縮小して小型化を図ることが可能になる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る画像処理装置は請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置であって、出力用バッファが同一メモリ内に形成されていることを特徴とする。
この場合も、出力用バッファの回路構成を縮小して簡単な構成とすることができる。
本発明の請求項５に係る画像処理装置は請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置であって、出力用バッファ、タイミングジェネレータ、バッファ制御部、表示制御部がそれぞれ表示デバイスに対応して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この場合、複数の表示デバイスの表示タイミングがそれぞれ同期していないような場合であっても、それぞれの表示タイミングで必要な画像データを送出して、乱れのない画像を表示させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる画像処理装置によれば、表示タイミングが異なる複数の表示デバイスに対してそれぞれ画像データを出力する場合に、表示デバイス毎に必要となる出力用バッファの容量を大幅に減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の１実施形態に係る画像処理装置を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
ここでは、複数の入力画像101-1〜101-nが入力される画像処理部105において、複数の表示デバイス115-1〜115-mのそれぞれに対応する画像処理を実行して出力するために、各表示デバイス115-1〜115-mに対応して、出力用バッファ112-1〜112-mを設けた画像処理装置としている。
【００１８】
この画像処理装置は、調停部103、処理切換制御部104、画像処理部105、バッファ制御部111-1〜111-m、出力用バッファ112-1〜112-m、表示制御部113-1〜113-m、タイミングジェネレータ114-1〜114-mで構成されている。
各表示デバイス115-1〜115-mに対応して設けられる出力用バッファ112-1〜112-mは、表示画面の１フレーム分より小さなバッファで構成されており、最小単位としては、１ライン分に対応する画像データを格納するラインバッファとすることができる。
【００１９】
タイミングジェネレータ114-1〜114-mは、それぞれ対応する表示デバイス115-1〜115-mの表示タイミングとなる水平同期信号および垂直同期信号を生成するものである。第１の表示デバイス115-1に対応するタイミングジェネレータ114-1が生成する水平同期信号は、調停部103、対応するバッファ制御部111-1、表示制御部113-1および表示デバイス115-1に供給され、垂直同期信号は、対応するバッファ制御部111-1、表示制御部113-1および表示デバイス115-1に供給される。同様にして、第ｍ番目の表示デバイス115-mに対応するタイミングジェネレータ114-mが生成する水平同期信号は、調停部103、対応するバッファ制御部111-m、表示制御部113-mおよび表示デバイス115-mに供給され、垂直同期信号は、対応するバッファ制御部111-m、表示制御部113-mおよび表示デバイス115-mに供給される。
【００２０】
バッファ制御部111-1〜111-mは、それぞれタイミングジェネレータ114-1〜114-mの出力である水平同期信号及び垂直同期信号に従って、画像処理部105で生成された画像データの出力用バッファ112-1〜112-mへの書き込み及び表示制御部113-1〜113-mによる出力用バッファ111-1〜111-mからの画像データの読み出しを制御する。
調停部103は、タイミングジェネレータ114-1〜114-mから入力される水平同期信号に基づいて、複数の表示デバイス115-1〜115-mに出力する画像データのうち、いずれの画像データに対する処理を画像処理部105に実行させるかを決定するものであり、各出力デバイス115-1〜115-mの優先順位や水平同期信号のタイミングなどに基づいて決定した調停結果を処理切換制御部104に出力する。
【００２１】
処理切換制御部104は、調停部103による調停結果に基づいて決定される表示デバイス115-kに対応する画像処理を行う旨の処理切換信号を画像処理部105に出力する。
画像処理部105は、入力画像101-1〜101-nを用いて、表示デバイス115-1〜115-mに表示させる画像データを生成するものであり、処理切換制御部104から入力される処理切換信号に基づいて、対応する画像処理を実行する。ここで、ｋ番目の表示デバイス115-kに表示する画像データの画像処理を行うとした場合、画像処理部105は、出力用バッファ112-kの容量に応じて、その容量単位で画像処理を行い画像データを出力する。たとえば、各出力用バッファ112-kが、表示デバイスの１ライン分の画像データを格納するラインバッファであるような場合には、調停結果により決定された表示デバイス115-kに対応する画像処理を行い、表示デバイス115-kの１ライン分の画像データを生成して、バッファ制御部111-kを介して出力用バッファ112-kに画像データを出力する。
【００２２】
表示制御部113-1〜113-mは、ぞれぞれタイミングジェネレータ114-1〜114-mの出力である水平同期信号及び垂直同期信号に従って、バッファ制御部111-1〜111-mを通じて出力用バッファ112-1〜112-mから画像データを読み出し、各表示デバイス115-1〜115-mに出力する。
ここで、たとえば、３つの表示デバイス115-1〜115-3に対応する出力用バッファ、バッファ制御部、表示制御部、タイミングジェネレータの構成をそれぞれ出力デバイスＡ〜Ｃとした場合の調停部103における処理について、図２に基づいて説明する。ここでは、出力用バッファ111-1〜111-3はいずれも１フレーム分の画像データを格納するために必要な容量よりも小さな容量のバッファで構成され、画像処理部105において１ライン分ずつ生成された画像データをこれら出力用バッファ111-1〜111-3に書込・読出を行うようなシステムについて説明する。
【００２３】
調停部103では、各出力デバイスＡ〜Ｃのタイミングジェネレータ114-1〜114-3から出力される水平同期信号を処理要求として受け付け、現在処理している1ライン処理が終了した時点で、受け付けた処理要求のなかから、予め設定されている優先順位に従って、次に実行する画像処理がどの出力デバイスに表示させる画像データに対するものかを決定する。
【００２４】
図２では、画像処理部105が出力デバイスＡに対する１ライン分の画像処理を実行している間（期間t1〜t4）における時間t2に出力デバイスＣの水平同期信号が入り、その後時間t3に出力デバイスＢの水平同期信号が入った場合を示している。このとき、各出力デバイスＡ〜Ｃの優先順位が（高  Ａ＞Ｂ＞Ｃ  低）に設定されている場合、出力デバイスＡの１ライン分の処理が完了した時点（時間t4）において、出力デバイスＣと出力デバイスＢの処理要求を受け付けていることになるが、出力デバイスＡの１ライン分の処理が完了した後に処理されるのは、設定されている優先順位に従ってデバイスＢが選択される。
【００２５】
さらに、出力デバイスＢに対する画像処理を完了した時点（時間t5）において、出力デバイスＣの処理要求が未処理であるので、この後に出力デバイスＣの１ライン分の処理を実行する。出力デバイスＣに対する画像処理を実行中に出力デバイスＡからの水平同期信号を処理要求として受け付けた場合には、出力デバイスＣの１ライン分の処理が完了した時点（時間t7）で、出力デバイスＡに対する画像処理を開始することとなる。
【００２６】
各出力デバイスＡ〜Ｃの優先順位の設定方法は、解像度などの各表示デバイスの表示特性に基づいて設定することが可能であり、ユーザの好みに合わせて任意に設定できるように構成することも可能である。また、各出力デバイスＡ〜Ｃからの水平同期信号を処理要求として受け付けた時間から、所定時間経過した処理要求については、優先順位を上げるように構成することも可能である。
【００２７】
また、調停部103における調停方法は、FIFO（First-In First-Out）を採用して処理要求があった順に処理を実行する方法やラウンドロビン方式を採用して各出力デバイスを順に実行するように構成することもできる。
このようにして、調停部103において各出力デバイスＡ〜Ｃからの処理要求を受け付けてこれを調停し、この調停結果を処理切換制御部104に出力する。処理切換制御部104では、この調停結果に基づいて、各出力デバイスＡ〜Ｃに対応する画像処理を切り換えるための処理切換信号を生成し、画像処理部105に出力する。
【００２８】
このような構成とすることにより、複数の表示デバイス115-1〜115-mへの画像生成をライン単位で切り換えることが可能であり、出力用バッファ112-1〜112-mを１フレーム分の画像データを格納するために必要な容量よりも少なくすることができ、メモリ容量を低減することができる。また、調停部103において、各表示デバイス115〜115-mに対応する画像処理の処理要求を調停することで、表示される画像に乱れが生じることがなくなる。
【００２９】
この実施形態においては、出力用バッファ112-1〜112-mは、１フレーム分の画像データを格納するために必要な容量より小さなバッファとしているが、１ライン分の画像データを格納可能なラインバッファとすることで最もメモリ容量を低減することができる。
出力用バッファ112-1〜112-mは、それぞれ画像処理部105とともに同一半導体内に形成することが可能であり、このような構成とすることにより、回路規模を縮小して装置の小型化を図ることができ、コストダウンを可能にする。
【００３０】
また、前述した実施形態では、表示デバイス115-1〜115-mにそれぞれ対応して、出力用バッファ112-1〜112-mを設ける構成を開示しているが、必ずしも表示デバイス115-1〜115-mに出力用バッファを全て対応させる必要はなく、複数の表示デバイスが１つの出力用バッファを共用するような構成とすることも可能である。この場合、同一の出力用バッファを用いる表示デバイスは、表示タイミングが同期しているものを用いる必要があり、タイミングジェネレータも共用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる画像処理装置は、複数の表示デバイスへ画像を出力する情報機器として有用であり、表示される画像の乱れを防止するとともに、必要となるメモリ容量を減少させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の１実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】各出力デバイスからの処理要求に対する調停処理を説明するためのタイムチャート。
【図３】従来例を示すブロック図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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