(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵ、描画制御部及びメモリを有し、
前記ＣＰＵは、前記描画制御部が実行するための複数の描画コマンドを生成可能で、
前記描画制御部は、前記複数の描画コマンドを実行可能で、
前記複数の描画コマンドは、文字情報の比率データの格納先を示す第１情報、前記文字情報の大きさを示す第２情報、前記文字情報が混合される第１の描画情報の格納先を示す第３情報と、を含む第１コマンドを有し、
前記描画制御部は、前記第１コマンドを実行するとき、前記第１情報および前記第２情報を用いて、前記メモリの第１領域から前記比率データをリードし、前記第２情報および前記第３情報を用いて、前記メモリの第２領域から前記第１の描画情報をリードし、前記比率データと前記第１の描画情報を用いて所定の処理を行って生成された第２の描画情報を、前記リードされた第１の描画情報が格納される前記第２領域に格納することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記比率データは、前記文字情報の縁辺部と中央部とを複数階調で画素単位に規定するデータであることを特徴とする請求項１記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記比率データは、フォントコードに一対一対応されたフォントパターンに応ずる複数画素分のデータであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記文字情報が混合される第１の描画情報とは、文字情報に重ねて表示される背景情報であり、
前記第３情報とは、前記第１の描画情報が格納される前記第２領域を示す座標情報であることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記第１コマンドは、さらに、前記文字情報の色を指定するカラーデータを含むことを特徴とする請求項１または４記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記画像処理システムは、さらに、前記第２の描画情報を用いて画像処理システムの外部に接続されるディスプレイに表示する制御を行う表示制御部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記画像処理システムは、さらに、前記描画制御部、前記表示制御部と、メモリとを含むグラフィックプロセッサを含み、
少なくとも前記グラフィックプロセッサは、一つの半導体基板に形成されることを特徴とする請求項６記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記メモリは、前記画像処理システムの外部に接続される外部メモリに格納される前記比率データを、一時的に格納することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記第１情報は、前記メモリの第１領域をしめすアドレス情報であることを特徴とする請求項８記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記描画制御部が前記メモリに格納した前記第２の描画情報をディスプレイに表示する制御を行う表示制御部を有して成るものであることを特徴とする請求項３記載の画像処理システム。
【請求項１１】
前記比率データを記録した記録媒体から前記比率データを読取って再生する記録情報再生部を有し、前記描画制御部は前記記録情報再生部で再生された比率データを利用可能であることを特徴とする請求項１０記載の画像処理システム。
【請求項１２】
前記ＣＰＵは、前記記録情報再生部で再生された比率データに対してパターン修飾処理を可能にされて成るものであることを特徴とする請求項１１記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記所定の処理は、前記文字情報の比率データ、前記文字情報のカラーデータと、前記第１の描画情報とを用いて、ブレンド処理を行うものであることを特徴とする請求項５記載の画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背景画面上にビットマップフォントもしくはドットマトリクスフォント等による文字情報などを重ねて表示するための画像処理に関し、例えばカーナビゲーションシステムに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低解像度のディスプレイにおけるビットマップフォントもしくはドットマトリクスフォントによる表示では、背景と文字の境界に表示画素の大きさに依存してギザギザ（エイリアス）が発生し、文字が見えずらくなる場合がある。これを解消しようとする技術として、特開平５−４０４６３号に、文字コードに応ずる文字形状データに対し、ドット毎に、背景色と文字色との境界部分を自動的に多階調化するようにブレンド処理を行って、多階調文字を高速に生成する技術が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では多階調文字情報を得るのにフォントデータを読み込んでドット毎に背景色と文字色との境界部分を多階調化するための演算を行なわなければならず、ＣＰＵの負担が大きい。ＣＰＵがグラフィックプロセッサによる描画コマンドを発行する前にそのような多階調化のためのブレンド処理を行わなければならない。要するに、ＣＰＵは、フォントの形状データをメモリから読み込み、これに対して多階調化の演算を行い、演算結果はメモリのワークエリアに格納される。その後、ＣＰＵはグラフィックプロセッサにその多階調データを用いる描画コマンドを発行し、これに応答するグラフィックプロセッサは、多階調化処理済のフォントデータを前記ワークエリアから読み込み、コマンドの指示に従ってフレームバッファに描画する。このように、背景に文字を表示するのに何回もメモリアクセスを行わなければならないことが明らかにされた。
【０００４】
本発明の目的は、ＣＰＵに殆ど負担をかけることなく背景画面上にパターンを見やすく描画することができる画像処理システムを提供することにある。
【０００５】
本発明の別の目的は、背景画面が刻々と変化するような場合にもそこに重ねて表示する文字等との境界がギザギザになることを比較的容易に軽減することができるカーナビゲーションシステムを提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００８】
すなわち、背景と文字等のパターンとのブレンド率をデータとして使用し、背景と文字等のパターンの色をブレンドして描画する特定の描画コマンド（アンチ・エーリアス・フォント・コマンド）をＣＰＵが発行し、描画プロセッサなどの描画制御部がこれに応答する。描画制御部は、前記アンチ・エーリアス・フォント・コマンドが起動されると、混色の度合い（混合比率）を示す混合比率情報（ａ＿ｖａｌｕｅ）のデータ（比率データ）を、指定された場所からリードし、かつ指定された描画データ格納場所から描画データ（背景データ）をリードして、指定されたパターンの色たとえば文字色とリードしてきた描画データとを画素単位で対応する混合比率情報を使用して混色し、混色したデータをフレームバッファのような描画データ格納場所へ書き戻す。描画プロセッサが行う前記描画データ（背景データ）に対する処理はリード・モディファイ・ライトの処理になっている。
【０００９】
ＣＰＵが発行する前記特定の描画コマンドは、例えば、文字の大きさ（例えば文字パターの高さ及び幅、又はパターン矩形の２頂点或は４頂点など）、描画データ格納場所（始点、２頂点、又は４頂点のメモリアドレスなどにより指示）、前記比率データの格納場所（メモリアドレスや座標などにより指示）、文字色、及び特定のコマンドコード等を含みむ。ＣＰＵがこの特定の描画コマンド（アンチ・エーリアス・フォント・コマンド）を発行することにより、描画制御部が、滑らかな文字等のパターンを指定された描画データ格納場所に描画することができる。
【００１０】
〔２〕本発明を更に詳しく説明する。画像処理システムは、ＣＰＵ（１）、描画制御部（８）及びフレームバッファ（ＦＢＭ）を有し、前記描画制御部は、前記ＣＰＵから発行される特定の描画コマンドに応答して、パターンを複数階調で画素単位に規定する比率データ（１０）と、前記パターンの背景を規定する第１データ（１１）と、前記パターンの単位色又は単位模様を規定する第２データ（１２）とに基づき、前記比率データが画素単位に規定する階調で前記第１データに前記第２データを混合し、混合して得られたデータを前記フレームバッファに描画可能である。前記比率データは、例えば、パターンの縁辺部と中央部とを複数階調で画素単位に規定するようなデータである。
【００１１】
上記によれば、比率データにしたがって、パターンと背景との境界部分の状態が決まる。当該境界部分でパターンの単位色と背景の色がブレンドされることにより、前記境界部分にいおけるギザギザが目立たなくなり、換言すれば境界線が滑らかになり、文字などのパターンが見易くなる。そのようなブレンド処理を実現するのにＣＰＵは、そのまま描画プロセッサが描画可能なところまで背景データとパターンデータを用いたブレンド演算を負担しなくても済む。一方、描画部も其の演算全てを負担し得なくてもよく、背景データのリード・モディファイ・ライト動作において、比率データを用いて前記第１データ（背景データ）に前記第２データを混合し、混合して得られたデータをフレームバッファに書き戻せばよい。
【００１２】
望ましい形態として、前記比率データはフォントコードに一対一対応されたフォントパターンに応ずる複数画素分のデータであるのがよい。ＣＰＵは一切比率データを生成する必要はが無く、ＣＰＵの処理負担は激減する。
【００１３】
前記特定の描画コマンドは、例えば、特定のコマンドコード、前記比率データの格納アドレス、前記比率データが規定するパターンのエリアサイズ、前記第１データの先頭アドレス、及び前記第２データを有する。ＣＰＵは処理順にそのような特定の描画コマンドをコマンドリストとして、コマンドバッファ或はコマンドＦＩＦＯに蓄積するだけで、描画部に必要な描画動作を指示することができる。
【００１４】
例えば、前記第１データの先頭アドレスは前記フレームバッファ上のメモリアドレスである。また、前記比率データの格納アドレスはワークエリア（ＴＸＭ）上のメモリアドレスである。このとき、前記フレームバッファ及びワークエリアは、前記ＣＰＵと描画制御部が共有する共通バス（５）とは異なるローカルバス（６）を介して前記描画制御部に接続されたメモリ（４）に割当てられてよい。描画制御部によるメモリアクセスとＣＰＵによるメモリアクセスが競合する頻度を低減することができ、データ処理の高速化に寄与する。前記フレームバッファ及びワークエリアを、前記ＣＰＵと描画制御部が共有する共通バスに接続されたメモリ（２）に割当ててもよい。この場合に前記競合によるロスを実質的に無視し得るほ並列ビット数の多い共通バスを採用することが必要になる。この条件を満足できれば、ＣＰＵが例えばＣＤ−ＲＯＭドライブから比率データをＣＰＵのワークメモリに読み込み、ここからローカルメモリに比率データを転送するようなメモリ間のデータ転送回数を減らすことができる。また、前記ローカルバスに接続されたメモリ（４）にフレームバッファを割当て、共通バスに接続されたメモリ（２）にワークエリアを割当ててよい。
【００１５】
データ処理システムは前記描画制御部が前記フレームバッファに格納したデータをディスプレイに表示する制御を行う表示制御部（４２）を有してよい。また、データ処理システムは、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体から前記比率データを読取って再生する記録情報再生部（２５）を有してよい。このとき、前記描画制御部は前記記録情報再生部で再生された比率データを利用可能である。前記ＣＰＵは、前記記録情報再生部で再生された比率データに対して欧文文字フォントに対するプロポーショナル処理のようなパターン修飾処理を行ってもよい。描画制御部はパターン修飾処理された比率データをＣＰＵから受け取って処理すればよい。
【００１６】
〔３〕データ処理システムとして、比較的低解像度のディスプレイを用いるカーナビゲーションシステムに着目する。カーナビゲーションシステムは、位置検出部（２６）と、前記位置検出部で検出した位置に応ずる地図情報を表示部に表示させると共に表示した地図情報に文字情報を重ねて表示させることが可能な制御部と、を有する。前記制御部は、ＣＰＵ（１）、描画制御部（８）及びメモリ（２，４）を有する。前記描画制御部は、前記ＣＰＵから発行される特定の描画コマンドに応答して、パターンを複数階調で画素単位に規定する比率データと、前記パターンの背景を規定する第１データと、前記パターンの単位色又は単位模様を規定する第２データとに基づき、前記比率データが画素単位に規定する階調で前記第１データに前記第２データを混合し、混合して得られたパターンデータを前記メモリに描画可能である。前記比率データは、パターンの縁辺部と中央部とを複数階調で画素単位に規定するデータであってよい。前記比率データは、フォントコードに一対一対応されたフォントパターンに応ずる複数画素分のデータであっていよい。カーナビゲーションシステムのように比較的低解像度のディスプレイを採用しても、地図上に、通り名や番地を見やすく表示させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１には本発明に係る画像処理システムの第１の例が描画処理系を中心に示される。画像処理システムは、特に制限されないが、代表的に示されたデータ処理ユニットとしてのＣＰＵ（central processing unit）１、メインメモリ２、グラフィックプロセッサ３、及びローカルメモリ４を有する。前記ＣＰＵ１、メインメモリ２及びグラフィックプロセッサ３はシステムバス５を共有し、ローカルメモリ４はローカルバス６を介してグラフィックプロセッサ３に接続される。ＣＰＵ１は実行すべき命令をフェッチして解読する命令制御部と命令の解読結果等に従ってデータ演算及びアドレス演算などを行う演算部を有する。メインメモリ２は例えばＳＲＡＭ（スタティック・ランダム・アクセス・メモリ）から成り、ＣＰＵ１のデータ一時記憶領域及びアプリケーションプログラムなどの格納領域とされる。ＣＰＵ１のＯＳ（オペレーティング・システム）は図示を省略するリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）が保有している。前記アプリケーションプログラムは図示を省略するディスクドライブ装置等からメインメモリ２にダウンロードされる。
【００１８】
前記ローカルメモリ４は例えばＳＤＲＡＭ（シンクロナス・ダイナミックＲＡＭ）から成り、フレームバッファ領域ＦＢＭ、後述する比率データ等の画像処理の基礎データが格納されるテキスチャー領域ＴＸＭ、コマンド列が格納されるディスプレイリストのようなコマンドリスト領域ＣＤＭなどに用いられる。テキスチャー領域ＴＸＭ及びコマンドリスト領域ＣＤＭはワークエリアの一例とされる。
【００１９】
グラフィックプロセッサ３は描画制御部８を有する。描画制御部８は、特に制限されないが、コマンドリスト領域ＣＤＭに書込まれたコマンドを順次実行してフレームバッファ領域ＦＢＭに対して画像データの描画を行う。コマンドリスト領域ＣＤＭに対するコマンドリストの書込みは予めＣＰＵ１が行う。
【００２０】
前記描画制御部８は画素混色（ブレンド）演算機能を有する。この機能は、描画制御部８が特定の描画コマンド、例えばアンチ・エーリアス・フォント・コマンドを実行することにより実現される。
【００２１】
図２には画素混色演算処理内容が例示される。概略的には、文字パターン（ここではアルファベットＡ）を複数階調で画素単位に規定する比率データ１０と、前記パターンの背景を規定する背景データ（第１データ）１１と、前記パターンの単位色を規定するカラーデータ（第２データ）１２とに基づき、前記比率データ１０が画素単位に規定する階調で前記背景データ１１に前記カラーデータ１２を混合してデータを形成する画素混色演算を行なう。この画素混色演算で得られた画像情報１３は、前記フレームバッファ領域ＦＢＭ上から背景データ１１を読取ったエリアに書き戻し描画されることになる。
【００２２】
前記比率データ１０は、例えば、文字パターンの縁辺部と中央部とを複数階調で画素単位に規定するようなデータである。これは、文字コード毎のフォントパターンに代えて利用されるデータとして把握することが可能である。例えば、フォントＡに応ずる比率データ１０はアルファベットＡの文字コードに対応されるデータとして定義してもよい。図２の例では比率データは４ビット／画素のデータ（値０〜値１５）とされ、１６進表記で、Ｈ’０は背景データ１００％、Ｈ’Ｆはカラーデータ１００％、Ｈ’８は背景データ５０％とカラーデータ５０％の混合を意味する。ＣＰＵは、フォント毎に２値のフォントデータに基づいてその都度演算を行なって比率データを取得する必要はない。文字フォントデータの代わりにリムーバブルディスク或はＲＯＭで比率データを提供し、予めローカルメモリ４の基礎データ領域ＴＸＭにダウンロードしておけばよい。ＣＰＵ１は一切比率データを生成する必要は無く、ＣＰＵ１の処理負担は軽減される。
【００２３】
前記背景データ１１及びカラーデータ（文字色）１２は、レッド、グリーン、ブルーの三原色に関する１６ビット／画素のトゥルーデータとされる。それらデータビット数は２４ビット／画素であってもよい。同様に、比率データ１０のビット数も適宜増やしてもよいし、浮動小数点数を用いてもよい。
【００２４】
前記背景データ１１は、例えばフレームバッファ領域ＦＢＭ上の文字を表示すべきエリアの背景のデータである。ローカルメモリ４のフレームバッファ領域ＦＢＭから所要エリアのデータをリードして用いてよい。
【００２５】
混色演算手法の具体例を説明する。フォント毎の比率データ１０を４ビット／画素の整数値（a_value）、１６ビット／画素のカラーデータの値をTCOLOR、背景データの画素単位のデータを描画先データDsとすると、背景データの対応画素に対して再描画する画素データDｄは、赤(red)、緑(green)、青(blue)の各成分に対し、例えば、以下の近似式
Dd(red)≒(TCOLOR(red)＊a_value)/１５＋Ds(red)＊(１５−a_value))/１５
Dd(green)≒(TCOLOR(green)＊a_value)/１５＋Ds(green)＊(１５−a_value))/１５
Dd(blue)≒(TCOLOR(blue)＊a_value)/１５＋Ds(blue)＊(１５−a_value))/１５
としてよい。記号＊は乗算を意味する。
【００２６】
上記画素演算では１５で除算を行なわなければならない。これを１６で除算即ち４ビットシフト演算で済むようにするには、
（１）a_value＝１５のとき
Dd(red)＝TCOLOR(red)、Dd(green)＝TCOLOR(green)、Dd(blue)＝TCOLOR(blue)
（２）０≦ a_value＜１５のとき、
Dd(red)≒(TCOLOR(red)＊a_value)/１６＋Ds(red)＊(１６−a_value))/１６
Dd(green)≒(TCOLOR(green)＊a_value)/１６＋Ds(green)＊(１６−a_value))/１６
Dd(blue)≒(TCOLOR(blue)＊a_value)/１６＋Ds(blue)＊(１６−a_value))/１６
の、近似式を採用してもよい。
【００２７】
図３には前記アンチ・エーリアス・フォント・コマンドが例示される。このコマンドは、コマンドコード（anti-alias font command）、比率データ（例えばa_valueデータ）格納アドレス（ＡＡＤＲ）、文字幅（ＴＤＷ）、文字高さ（ＴＤＨ）、ディスティネーションＸ座標（ＤＸ）、ディスティネーションＹ座標（ＤＹ）、及び文字色を指定するカラーデータ（ＴＣＯＬＯＲ）を含む。前記文字幅（ＴＤＷ）及び文字高さ（ＴＤＨ）は比率データ１０によって特定されるパターンが現す文字の大きさであり、高さ及び幅の代わりにパターン矩形の２頂点或は４頂点の相対座標で特定してもよい。前記ディスティネーションＸ座標（ＤＸ）及びディスティネーションＹ座標（ＤＹ）は背景データの格納場所、即ち、描画データの格納場所であり、エリアの２頂点又は４頂点のメモリアドレスなどにより指定してもよい。
【００２８】
図４には比較例として文字描画コマンド（polygon４B）が例示される。前記アンチ・エーリアス・フォント・コマンドとの相異は、比率データ（例えばa_valueデータ）の代わりに２値の文字データ（文字フォントデータ）を利用する点である。
【００２９】
図５には文字描画コマンド（polygon４B）を実行して得られる文字パターンが例示される。背景と文字との境界部分にはギザギザが目立っている。
【００３０】
図６には図３の前記アンチ・エーリアス・フォント・コマンドを実行してフレームバッファ領域ＦＢＭに得られるパターンが例示される。このアンチ・エーリアス・フォント・コマンドでは、a_valueデータ（比率データ）にしたがって、パターンと背景との境界部分の状態が決まる。当該境界部分でパターンの単位色（TCOLOR）と背景の色がブレンドされることにより、前記境界部分にいおけるギザギザが目立たなくなり、換言すれば境界線が滑らかになり、文字などのパターンが見易くなる。
【００３１】
そのようなブレンド処理を実現するのにＣＰＵ１は、そのまま描画プロセッサ３が描画可能なところまで背景データとパターンデータを用いたブレンド演算を負担しなくても済む。一方、描画制御部８もその演算全てを負担しなくてもよく、背景データのリード・モディファイ・ライト動作において、既に生成されている比率データ１０を用いて前記背景データ１１に前記カラーデータ１２を混合して画像データを形成して、フレームバッファ領域ＦＢＭに書き戻せばよい。
【００３２】
ここで、図１の画像処理システムにおける前記アンチ・エーリアス・フォント・コマンドを実行するための動作を全体的に説明する。ＣＰＵ１はアンチ・エーリアス・フォント・コマンドのコマンド列をローカルメモリ４のコマンドリスト領域ＣＤＭに書込む。メインメモリ２に書込んでおくことも可能である。その後、ＣＰＵ１はそのコマンド列を格納したアドレスを描画制御部８に与えてコマンド実行を指示する。描画制御部８は、指示されたアドレスからコマンド列をロードする。コマンド列で指定されたコマンドコードがanti-alias font commandの場合、コマンド列で指定されたa_valueデータが格納されているローカルメモリ４の基礎データ領域ＴＸＭからa_valueデータをリードし、また、コマンド列で指定されたローカルメモリ４上のフレームバッファ領域ＦＢＭから描画データ（背景色）をリードする。そして、リードしてきた描画データ（背景データ）とコマンド列で指定された文字色（TCOLOR）を対応するa_valueデータを使用して画素混色演算を行なう。混色演算されたデータは、先ほど描画データ（背景データ）をリードしてきた描画データ格納場所へ書き戻される。
【００３３】
図１のようにフレームバッファや基礎データ領域に割当てられるメモリを４をメインメモリ２とは別に持ち、システムバス５とは異なるローカルバス６を介してグラフィックプロセッサ３に接続する構成を採用しているから、描画制御部８によるメモリアクセスとＣＰＵ１によるメモリアクセスが競合する頻度を低減することができ、データ処理の高速化に寄与する。尚、ローカルメモリ４を備えたシステムであっても、コマンド列や比率データをメインメモリ２に保持したまま利用するようにしてもよい。要するに、フレームバッファをローカルメモリ４に割当て、ワークエリアをメインメモリ２に割当ててもよい。この場合にはコマンド列や比率データをローカルメモリ４に転送する処理を省くことができる。
【００３４】
図７には本発明に係る画像処理システムの第２の例が示される。図１との相違点はＦＩＦＯバッファ２０を有するグラフィックプロセッサ３を採用したことである。図７の構成において、ＦＩＦＯバッファ２０はコマンド列やa_valueデータのような比率データの一時的な格納に利用される。図７において、ＣＰＵ１はアンチ・エーリアス・フォント・コマンドのコマンド列をＦＩＦＯバッファ２０へ転送し、a_valueデータの格納場所をＦＩＦＯバッファ２０に指定した場合は、ＦＩＦＯバッファ２０にa_valueデータを転送する。描画制御部８は、ＦＩＦＯバッファ２０からコマンド列をリードする。コマンド列で指定されたコマンドコードがアンチ・エーリアス・フォント・コマンドのコマンドコード（anti-alias font command）の場合、コマンド列で指定されたa_valueデータが格納されている領域（ＦＩＦＩバッファ２０）からa_valueデータをリードし、また、コマンド列で指定された描画データ格納場所（ローカルメモリ４のフレームバッファ領域ＦＢＭ）から描画データ（背景データ）をリードする。そして、描画データ（背景データ）とコマンド列で指定された文字色（TCOLOR）を対応するa_valueデータを使用して画素混色演算する。演算結果は、先ほど描画データ（背景データ）をリードしてきた描画データ格納場所であるフレームバッファ領域ＦＢＭへ書き戻される。
【００３５】
尚、ＦＩＦＯバッファ２０をコマンド列に対する専用のバッファとしてもよい。このとき、a_valueデータに代表される比率データはローカルメモリ４のテキスチャ領域ＴＸＭ、又はシステムメモリ２に格納してよい。
【００３６】
図８には本発明に係る画像処理システムの第３の例が示される。図１との相違点はローカルメモリ４を利用し得ないようにしたことである。前記フレームバッファ領域ＦＢＭ、テキスチャー領域ＴＸＭ、コマンドリスト領域ＣＤＭはメインメモリ２に割当てられる。この場合には、メインメモリ２に対するＣＰＵ１のアクセスとグラフィックプロセッサ３のアクセスとの競合によるロスを実質的に無視し得るほど並列ビット数の多いシステムバス５を採用することが必要になる。ローカルメモリ４を用いなければ、ＣＰＵ１が例えばＣＤ−ＲＯＭドライブから比率データをＣＰＵ１のメインメモリ２に読み込み、ここからローカルメモリ４に比率データを転送するような、メモリ間のデータ転送回数を減らすことが可能になる。
【００３７】
図９には本発明に係る画像処理システムの第４の例が示される。図７で説明したＦＩＦＯバッファ２０を有する画像処理システムにおいてもローカルメモリ４を廃止することが可能である。この場合、前記フレームバッファ領域ＦＢＭはメインメモリ２に割当てられ、コマンド列や比率データはＦＩＦＯバッファ２０に保持される。
【００３８】
図１０には本発明に係る画像処理システムの更に詳しい第５の例が示される。同図に示される構成は図１の更に詳細な構成と位置付けることができる。アドレス、データ及び制御信号の各信号線を含むシステムバス５には、代表的に示されたＣＰＵ（中央処理装置であるがマイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータであってもよい）１、メモリ２、及びグラフィックプロセッサ３が結合されている。前記メモリ２はＣＰＵ１の作業領域若しくはデータ一時記憶領域として利用される所謂メインメモリ（システムメモリとも称する）を構成する。前記ＣＰＵ１とグラフィックプロセッサ３の夫々は、単結晶シリコンのような１個の半導体基板に形成されて、別々に半導体集積回路化されている。
【００３９】
図示されたデータ処理システムが例えばナビゲーションシステムに適用される場合、前記システムバス５には、特に制限されないが、ＡＴＡＰＩ（ATA Attachment Packet Interface）インタフェース回路２３及びシリアルインタフェース回路２４などが結合される。ＡＴＡＰＩインタフェース回路２３には地図データ等をアクセスするためのディスクドライブユニット２５が接続される。シリアルインタフェース回路２４にはＧＰＳ（Global Positioning System）受信部のような位置検出回路２６が接続される。位置検出回路２６には図示を省略するＧＰＳアンテナ等が接続される。図１の説明より明らかな如く、カーナビゲーションシステムのように比較的低解像度のディスプレイを採用しても、地図上に、通り名や番地を見やすく表示させることができる。
【００４０】
また、図示されたデータ処理システムがインタネットテレビに適用される場合、前記システムバス５には図示を省略するモデム若しくはターミナルアダプタなどが接続される。
【００４１】
前記ディスクドライブユニット２５に前記比率データを格納したＣＤ−ＲＯＭを装着すれば、ＣＰＵ１の制御で其の比率データをメインメモリ２に読み込むことが可能である。読み込んだ比率データはユニファイドメモリとしての前記ローカルメモリ４のテキスチャー領域ＴＸＭに転送しておけばよい。このとき、前記ＣＰＵ１は、ディスクドライブユニット２５で再生されて読み込んだ比率データに対して、欧文文字フォントに対するプロポーショナル処理のようなパターン修飾処理を行ってもよい。前記ローカルメモリ４のテキスチャー領域ＴＸＭには、パターン修飾処理された比率データを格納するようにしてもよい。
【００４２】
ＣＰＵ１はローカルメモリ４のコマンドリスト領域ＣＤＭにコマンド列としてのディスプレイリストを書き込む。前記グラフィックプロセッサ３は、ローカルメモリ４のディスプレイリストから順番にコマンドをリードして解読し、コマンド解読結果に従って画像データやフォントデータをローカルメモリ４のフレームバッファ領域ＦＢＭに描画するための制御を行い、また、ローカルメモリ４のフレームバッファ領域ＦＢＭに描画された画素データを表示走査のタイミングに同期して走査方向に読み出す表示制御などを行なう。
【００４３】
表示タイミングに同期してグラフィックプロセッサ３から出力される画像データは、特に制限されないが、１画素１８ビットのディジタルＲＧＢデータ３０とされる。ディジタルＲＧＢデータ３０はＤ／Ａコンバータ３１でアナログＲＧＢ信号３２に変換される。また、ディジタルＲＧＢデータ３０はミキサ（ＭＩＸ）３４で外部ビデオ信号３３と合成可能にされ、ミキサ３４の出力信号はディジタルビデオエンコーダ３５でＮＴＳＣ規格に準拠したテレビジョン信号としてのアナログＮＴＳＣ信号３６にアナログ変換される。図１０に示されるディスプレイ３７がＶＧＡ（Video Graphics Array）又はＳＶＧＡ（Supper VGA）等のアナログモニタである場合、前記アナログＲＧＢ信号３２が当該モニタに供給される。ディスプレイ３７がテレビジョンセットのモニタである場合にはアナログＮＴＳＣ信号３６が当該モニタに供給される。また、ディスプレイ３７がナビゲーションシステムのディジタルモニタである場合には当該モニタにはディジタルＲＧＢ信号が直接供給される。尚、前記Ｄ／Ａコンバータ３１をグラフィックプロセッサ３に内蔵させれば、半導体集積回路化されたグラフィックプロセッサ３の外部端子（ピン）数削減に効果的である。
【００４４】
図１１には前記グラフィックプロセッサ３の一例が示される。グラフィックプロセッサ３は、描画制御部を構成するレンダリングユニット４０及びレンダリングバッファ４１と、表示制御部を構成するディスプレイユニット４２及びディスプレイバッファユニット４３とを有する。前記ディジタルＲＧＢデータ３０はディスプレイユニット４２からＩ／Ｏバッファ４４を介して外部に出力される。ＣＰＵ１とのインタフェース制御はＣＰＵインタフェースユニット４５が行い、前記ローカルメモリ４に対する外部インタフェース制御はメモリインタフェースユニット４６が行なう。前記ＣＰＵ１は前記システムバス５を介してＩ／Ｏバッファ４７に接続され、前記ローカルメモリ４はＩ／Ｏバッファ４８に接続される。ＣＬＫ０はグラフィックプロセッサ３の動作基準クロック信号であり、ＣＬＫ１は垂直同期信号、水平同期信号及びドットクロック信号などを総称する表示タイミング信号である。クロックパルスジェネレータ（ＣＰＧ０）５５はクロック信号を分周したりして各種内部同期信号を形成する。クロックパルスジェネレータ（ＣＰＧ１）５６は前記表示タイミング信号に基づいてディスプレイユニット４２などの表示制御系をディスプレイに同期させる内部タイミング信号を形成する。
【００４５】
前記レンダリングバッファユニット４１は外部のローカルメモリ４とレンダリングユニット４０との間のバッファとされ、ローカルメモリ４のフレームバッファに対するリード・ライトデータ、ローカルメモリ４から読み出されたコマンド、そしてローカルメモリ４から読み出された比率データなどを一時的に格納する。前記ディスプレイバッファユニット４３はローカルメモリ４とディスプレイユニット４２との間のバッファとされ、ローカルメモリ４のフレームバッファ領域から読み出された画像情報を一時的に格納してディスプレイユニット４２に渡す。更にディスプレイバッファユニット４３はカラーパレット４３Ａを有し、１画素８ビットの画像データを１画素１６ビットの画像データに変換する。前記ＣＰＵインタフェースユニット４５はＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）制御回路４５Ａ及びデータフォーマット変換回路４５Ｂなどを有する。データフォーマット変換回路４５ＢはディジタルビデオフォーマットＹＵＶ（Ｙは輝度、Ｕ／Ｖは色差成分）又はナビゲーションシステム用のディジタルビデオフォーマットΔＹＵＶをＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）フォーマットのデータに変換する回路である。
【００４６】
前記ＣＰＵインタフェースユニット４５、レンダリングユニット４０、ディスプレイバッファニット４３及びＩ／Ｏバッファ４７はＣＰＵデータバス５０を共有し、ＣＰＵ１からＩ／Ｏバッファ４７に供給されたアドレス信号はＣＰＵアドレスバス５１を介してＣＰＵインタフェースユニット４５、レンダリングユニット４０及びディスプレイバッファニット４３に供給される。これによってＣＰＵ１はＣＰＵインタフェースユニット４５のＤＭＡ制御回路４５Ａ、レンダリングユニット４０及びディスプレイバッファユニット４３のカラーパレット４３Ａなどに対する制御情報の初期設定等を行なうことができる。
【００４７】
前記ＣＰＵインタフェースユニット４５、レンダリングバッファユニット４１、ディスプレイバッファニット４３及びＩ／Ｏバッファ４８は、メモリデータバス５２を共有し、ＣＰＵインタフェースユニット４５又はレンダリングバッファユニット４１から出力されるアドレス信号はメモリアドレスバス５３を介してメモリインタフェースユニット４６に供給され、これに基づいてメモリインタフェースユニット４６はローカルメモリ４に対するインタフェース制御を行なう。
【００４８】
レンダリングユニット４０は、レンダリングバッファユニット４１、メモリデータバス５２、メモリアドレスバス５３及びメモリインタフェースユニット４６を介してローカルメモリ４に対するリード・ライトを行なう。ローカルメモリ４のフレームバッファ領域からディスプレイバッファユニット４３への画像データの転送は、特に制限されないが、ＤＭＡ制御回路４５Ａが行なう。
【００４９】
この例では、ローカルメモリ４に対するコマンドリストや比率データの書き込みはＤＭＡ制御回路４５ＡがＣＰＵ１による初期設定に従ってメモリアドレスバス５３及びメモリデータバス５２を介して行なうことができる。
【００５０】
図１２にはレンダリングユニット４０が実行する描画コマンドの一覧が示される。前記ブレンド演算処理を行なうアンチ・エイリアス・フォント・コマンドはＡＡＦＣとされ、４頂点面描画の一種とされる。描画コマンドは図１３に例示されるようにコマンドコードと描画属性情報を有する。描画属性情報は図３で説明した文字幅（ＴＷＤ）などの情報である。
【００５１】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５２】
例えば、上記画像処理システムではユニファイドメモリ４を用いたが、フレームバッファとテクスチャー領域として別々のメモリを割当てるようにしてもよい。また、比率データによる混合率は図２の場合の３種類に限定されず、適宜変更可能である。また、比率データを用いたブレンド演算手法は図２に基づいて説明した方法に限定されず、近時誤差に応じて種々の演算手法の中から適当な方法を採用すればよい。また、比率データは文字パターンに限らず、記号、図形、模様などのパターンであってもよい。
【００５３】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるインタネットテレビやナビゲーションシステムに適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ゲーム機や携帯電話機など、画像処理を要する機器、特に低解像度ディスプレイを備えた電子機器に広く適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００５５】
すなわち、背景と文字等のパターンとのブレンド率をデータとして使用する。背景と文字等のパターンの色をブレンドして描画する特定の描画コマンドをＣＰＵが発行する。このコマンドに応答する描画制御部は、混色の度合い（混合比率）を示す比率データを指定された場所からリードし、かつ指定された描画データ格納場所から背景データをリードして、指定されたパターンの色とリードしてきた描画データとを画素単位で対応する混合比率の情報を使用して混色し、混色したデータをフレームバッファのような描画データ格納場所へ書き戻す、という演算処理を行なう。比率データにしたがって、パターンと背景との境界部分の状態が決まるから、当該境界部分でパターンの単位色と背景の色がブレンドされることにより、前記境界部分にいおけるギザギザが目立たなくなり、境界線が滑らかになり、文字などのパターンが見易くなる。そのようなブレンド処理を実現するのにＣＰＵは、そのまま描画プロセッサが描画可能なところまで背景データとパターンデータを用いたブレンド演算を負担しなくても済む。要するに、ブレンド処理を実現するのにＣＰＵはコマンドと比率データを与えればよく、負担が少ない。一方、描画部も其の演算全てを負担し得なくてもよく、背景データのリード・モディファイ・ライト動作において、比率データを用いて前記第１データ（背景データ）に前記第２データを混合してパターンデータを形成して、フレームバッファに書き戻せばよい。したがって、ＣＰＵに殆ど負担をかけることなく背景画面上にパターンを見やすく描画することができる。
【００５６】
上記より、カーナビゲーションシステムのように比較的低解像度のディスプレイを採用しても、地図上に、通り名や番地を見やすく表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理システムの第１の例を描画処理系を中心に示すブロック図である。
【図２】画素混色演算処理内容を例示する説明図である。
【図３】アンチ・エーリアス・フォント・コマンドを例示する説明図である。
【図４】比較例として文字描画コマンド（polygon４B）を例示する説明図である。
【図５】文字描画コマンド（polygon４B）を実行して得られる画像情報を例示する説明図である。
【図６】図３のアンチ・エーリアス・フォント・コマンドを実行してフレームバッファに得られる画像情報を例示する説明図である。
【図７】本発明に係る画像処理システムの第２の例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る画像処理システムの第３の例を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る画像処理システムの第４の例を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る画像処理システムの更に詳しい第５の例を示すブロック図である。
【図１１】グラフィックプロセッサの一例を示すブロック図である。
【図１２】レンダリングユニットが実行する描画コマンドの一覧を例示する説明図である。
【図１３】描画コマンドのコマンドコードの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
２  メインメモリ
３  グラフィックプロセッサ
４  ローカルメモリ
ＦＢＭ  フレームバッファ領域
ＴＸＭ  テキスチャー領域
ＣＤＭ  ディスプレイリスト（コマンド列）
５  システムバス
６  ローカルバス
８  描画制御部
１０  比率データ
１１  背景データ
１２  カラーデータ
１３  画素混色演算で得られた画像情報
２０  ＦＩＦＯバッファ
２５  ディスクドライブユニット
２６  位置検出回路
３７  ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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