[发明专利]图形计算机

说明书

本发明涉及对文字、图形等显示信息(图形)进行绘图等图像处理，并显示其输出的图像处理器以及采用这种处理器的图像数据处理装置或图形计算机，尤其是涉及在廉价小型图形计算机中将文字符号等二值数据高速展开处理为多值数据的图像数据处理装置，以及缩短绘图所需时间的存储器结构以及控制方法。

存储字符和图形数据等，并根据这些数据来描绘、显示或印刷图形的图形计算机采用一种帧缓冲器来存储与显示画面的像素相对应的数据(以下称为像素数据)。

通常包括以下两种处理：其一是为了描绘图形，由字符和图形数据运算像素位置和像素数据，并根据像素位置将像素数据写入帧缓冲器的绘图处理；其二是为了在显示画面上显示稳定的图像，与显示装置的光栅扫描同步，按顺序重复从帧缓冲器读出与显示画面的像素相对应的像素数据的显示处理。

首先说明与显示有关的现有技术。降低图形计算机价格的方法已知的有帧缓冲器合并到大容量主存储器中的方案。这种例子有日本特开平4-84192中记载的图形处理装置和美国学术刊物《IEEE第一届计算机工作站国际会议》第30-37页(1985年11月)中记载的罗伯特P.科威尔(Robert P.Cowell)的显示结构等。这些装置将主存储器中所用的DRAM等的高速存取模式用于显示，来减轻显示处理的负荷。也就是说，使得帧缓冲器的水平方向与DRAM等的列地址方向一致。

但是对处于绘图状态的帧缓冲器的存取，即使对二维座标系中连续的像素进行存取，也大多会造成行地址改变。例如在描绘近乎垂直的直线时，二维座标系中即使是相邻像素，它们的地址也有与帧缓冲器水平方向存储区宽度相当的偏移。现在的个人计算机中，主流是水平方向640像素、垂直方向480像素、每一像素1字节，但正逐渐过渡为每一像素4字节。也就是说，水平方向的存储区宽度是640字节至2560字节，DRAM等的列地址宽度则是1K字节到4K字节左右。两者规模大致相同，因而对上述垂直排列的两个像素存取时，行地址往往不同。高速存取模式限于同一行地址以内。于是，可以认为上述现有技术并未使缓图的存取充分高速化。(第一现有技术)

而且，绘图处理方面，詹姆斯D.弗利(James D.Foly)和安垂斯·范·达姆(Andries Van Dam)共著(今宫淳美译)的《计算机图形学》(1984年发行)的第443-446页中就直线描绘方法记载了由两个座标点求出两点间连接直线的表达式，再按照该式求出两点间座标点的方法。(第二现有技术)

此外，日本特开昭57-200087中记载了一例高速执行直线绘图的装置(第三现有技术)。它说明了这样一种方法，即预先将向量数据展开成点的值存储到向量数据存储装置，再由始点、终点座标计算出存储地址，读出X座标每递增1时按Y座标的增量表达的向量数据，来求得描绘的座标。

文献《HD64410 ARTOP用户手册》第194-199页中记载有一例将文字等二值数据展开为多值数据，在帧缓冲器中进行描绘的文字描绘装置。(第四现有技术)

该文献揭示了将如图2所示的“0”和“1”表达的16×16位构成的二值数据展开为多值数据，此二值数据的例子是文字数据和符号数据(以下简单地称字符数据)。这些字符数据组排列存储到字符生成ROM(CGROM)中，各个字符数据被分配给字符，由该字符来存取。

因而，可根据与此排列特性相对应的数值计算求出与字符相应的字符数据在存储器上的地址。与这类存储地址对应明确的字符数据可以看作如图2所示那样，以行地址1、例地址1的点为原点，在X方向、Y方向上都由16像素构成的座标系。

进行的是将K的二值表达字符数据与字符数据在存储器上的地址展开成多值(彩色，多层次)数据与变换为帧缓冲器上的地址的多值数据。

第五现有技术则是日本特平5-135162号公报《图像处理装置》中揭示的包含二值数据屏蔽处理的绘图高速化技术。

由此可知，它是与二值数据的多值展开和用于显示的彩色化相关的技术，这里采取的绘图技术由于色成分处理方法，背景有些差异。

也就是说，由于考虑RGB三种基色成分用于显示的缘故，与先前说明的多值展开基本技术相比，每一像素由三种成分构成，处理数据量变多，处理复杂。

这里可以是与关注一种色成分，在绘图中进行多值展开相同的考虑方法。

此项技术的特点在于采用存储与二值数据“1”相对应的多值数据的RAM，此外还在该RAM内存储多个像素的展开数据。藉此可进行多像素处理，谋求展开处理高速化。