CN1393000A - 数据处理系统和方法、计算机程序和记录介质 - Google Patents

数据处理系统和方法、计算机程序和记录介质 Download PDF

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CN1393000A
CN1393000A CN 01803075 CN01803075A CN1393000A CN 1393000 A CN1393000 A CN 1393000A CN 01803075 CN01803075 CN 01803075 CN 01803075 A CN01803075 A CN 01803075A CN 1393000 A CN1393000 A CN 1393000A
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蛯原均
中村祐一
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索尼计算机娱乐公司
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/20Processor architectures; Processor configuration, e.g. pipelining
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/005General purpose rendering architectures

Abstract

本发明提供一种数据处理技术,用于使两个或多个处理单元彼此协作。根据本发明,从处理单元(GSM)1输出的数据由每个次MG(合并器)3合并起来。从次MG 3输出的数据由主MG 200合并起来,而合并后的输出数据显示在一个显示单元DP上。GSM 1为响应接收到的绘制启动信号(DrawNext)开始执行分配给它的图形处理任务,并在执行处理之后发送绘制结束信号(DrawDone)。将要给它发送绘制启动信号(DrawNext)的GSM以及将要从中接收绘制结束信号(DrawDone)的GSM都将要为每个应用程序确定。一个主SYNC300为响应接收的处理请求以为应用程序确定的顺序向相关的GSM1发送绘制启动信号(DrawNext),而它从相关的GSM1接收绘制结束信号(DrawDone),这样处理结果将显示在显示单元上。

Description

数据处理系统和方法、计算机程序和记录介质

技术领域

本发明涉及用于使诸如图像处理机之类的两个或多个处理机彼此协作以有效地进行运动图像的大屏幕显示的数据通信技术。

背景技术

随着诸如计算机之类的处理机变得越来越完善,通过使用这样的计算机,建立了一种比传统的方法更完善的信息处理环境。现在要求两个或多个图像处理机共同协作以对运动图像的大屏幕显示执行处理的期望很高。

但是,除非在各个处理机之间的处理模式能得到有效的协调,否则每一个单个处理机的处理能力的提高可能不会导致其处理能力的正确使用。当图像处理机进行合作以进行运动图像的大屏幕显示时,它们之间的数据处理如果不适当,就可能导致每秒的图像帧的数量减少,或者更糟糕的情况,可能会导致系统停机。

作为一种解决此类问题的方式,两个或多个处理机可以进行协作以共享一个图像平面上的显示区域或处理区域。但是,在这种情况下,如果让两个或多个处理机共享处理一个发自一个应用程序的处理请求的负载,就会导致每一台处理机都呈现复杂的控制形式。

本发明的主要目标是提供一种数据处理技术,以便在两个或多个处理单元之间在处理能力方面实现协作。

发明内容

本发明提供了一种数据处理系统,该系统包括用于控制许多处理单元的操作的控制装置,在许多处理单元中,每一个处理单元都响应接收到的发自控制装置的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后向控制装置发送处理结果和执行结束信号,其特征在于:控制装置有每一个应用程序的处理表,该处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息,在此,为响应从一个应用程序收到的处理请求,将执行启动信号发送到相关的处理单元,以及从相关的处理单元接收执行结束信号和处理结果,采用的顺序是相关的应用程序的处理表中存储的顺序。

执行启动信号是一种控制信号,它启动处理的执行。执行结束信号是一种通知信号,它表示处理执行的结束。

本发明提供了一种数据处理系统,该系统包括若干个第一仲裁装置,每一个装置都用于仲裁N个处理单元的操作(其中N是一个大于1的自然数),N个处理单元相互协作以执行协作处理,该系统还包括若干个第二仲裁装置,用于仲裁M个第一仲裁装置的操作(其中M是一个大于1的自然数),该系统还包括一个控制装置,用于控制第一和第二仲裁装置的操作,在许多处理单元中,每一个处理单元都响应接收到的发自控制装置的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后向控制装置发送处理结果和执行结束信号。在这种数据处理系统中,控制装置的特征是:有每一个应用程序的处理表,该处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息,在此,为响应从一个应用程序收到的处理请求,将执行启动信号发送到相关的处理单元,以及从相关的处理单元接收执行结束信号和处理结果,采用的顺序是相关处理请求的处理表中存储的顺序。

每一个处理单元都被配置为彼此协作以创建有关预先确定的图像的分开的图像的帧图像数据,并将所创建的帧图像数据作为处理结果发送出去。或者,它被配置为包括用于绘制预先确定的图像的图形处理装置,许多用于根据预先确定的图像显示指令执行几何处理的几何处理装置,以及一个介于图形处理装置和几何处理装置之间的图像接口,图形处理装置包括一个用于与标识信息一起存储每一个几何处理装置的在内容上彼此不同的图形上下文的缓冲区,用作两个或多个参数集的图形上下文,用于响应来自图像接口的输入的绘制指令从缓冲区读取特定的图形上下文的装置,以及用于基于读取的图形上下文绘制图像的装置,每一个几何处理装置都根据图像显示指令独立地执行几何处理,并将一个包含作为几何处理结果获取的图形上下文上的标识信息的图像传输请求与表示提供给对方的优先级的信息发送给图像接口,图像接口按照优先级的顺序从几何处理装置接收图像传输请求以按顺序将绘制指令输入到图形处理装置,在此,图形处理装置执行的图像绘制的结果作为处理结果发送出去。

本发明提供的另一个数据处理系统是一个用于控制许多处理单元的操作的系统,在该系统中,每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后发送处理结果和执行结束信号,该系统的特征是:包括存放每一个应用程序的处理表,该处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;第二个装置,用于为响应从一个应用程序收到的处理请求,标识该应用程序的对应的处理表;用于将执行启动信号发送到相关的处理单元以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号的装置,采用的顺序是标识的处理表中存储的顺序。

此外,本发明还提供一种数据处理方法,用于控制许多处理单元,其中每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号启动分配给它的绘制处理执行,并在执行绘制处理之后发送处理结果和执行结束信号,以使一些或所有处理单元中的处理结果显示在一个显示单元中,该方法包括:以每一个应用程序的预先确定的顺序,确定要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;响应从一个应用程序收到的处理请求,将执行启动信号发送到相关的处理单元,以及从相关的处理单元接收执行结束信号和处理结果,采用的顺序是为应用程序确定的顺序;以及在预先确定的时间将收到的处理结果显示在显示单元上。

本发明进一步提供一个计算机程序,用于使计算机作为一个数据处理系统运行,该系统控制许多处理单元的操作,其中每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后发送处理结果和执行结束信号。

该计算机程序所实现的计算机和数据处理系统包括:用于保存每一个应用程序的处理表的第一个装置,该处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息,第二个装置,用于为响应从一个应用程序收到的处理请求,标识该应用程序的对应的处理表;用于将执行启动信号发送到相关的处理单元以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号的装置,采用的顺序是标识的处理表中存储的顺序。前述的计算机程序通常记录在计算机可读的记录介质上,以便于实现。

附图说明

图1是一个根据本发明的一个实施例的集成图像处理装置的方框图。

图2是一个GSM的功能配置图表;图3是一个说明GSM和主SYNC之间交换的信号的图表;图4是一个说明显示序列表的内容的图表,其中(a)是使用了一个单缓冲区的情况,(b)是使用了一个双缓冲区的情况;在图5中,(a)是说明单缓冲区系统中的图像处理过程的流程图,(b)是说明双缓冲区系统中的图像处理过程的流程图;图6是说明主MG等等执行的总处理过程的流程图;

图7是将图像区域合起来之后获得的图像显示的一个例子;图8是执行了景色消除锯齿之后获得的图像显示的一个例子;图9是各层相互重叠之后获得的图像显示的一个例子;以及图10是显示了翻转动画之后获得的图像显示的一个例子。

具体实施方式

在下文中,我们将介绍本发明的实施例。

[第一个实施例]首先我们将对如下实施例进行说明,在该实施例中,将根据本发明的数据处理系统应用到具有两个或多个图像处理单元的集成图像处理装置中,其中的图像处理单元彼此协作以执行协作处理。

处理单元是图像处理单元,而图像处理单元执行的数据处理是图像(创建)处理。此外,执行启动信号是向图像处理单元提供的绘制启动信号(DrawNext),而执行结束信号是从图像处理单元中提供的绘制结束信号(DrawDone)。

<一般结构>

图1是显示了根据本实施例的集成图像处理装置的一般结构的方框图。该集成图像处理装置包括四个图像处理单元(在下文中称作“GSB”)100,一个积分器或合并器(在下文中称作“主MG”)200,它位于每一个GSB 100的后面阶段,这样从各个GSB输出的数据将合并在一起,一个同步电路(在下文中称作“主SYNC”)300,它给每一个GSB 100提供一个同步信号(V-SYNC)和一个绘制启动信号(DrawNext),并将每一个GSB 100发出的绘制结束信号(DrawDone)传送到主MG 200,一个控制单元(在下文中称作“主CP”)400,它管理和控制整个装置,以及一个网络控制电路(在下文中称作“主NET”)500,它使所有的GSB 100都彼此协作。

一个显示单元DP连接到主MG 200的输出端,以使集成图像处理装置中的图像处理的结果将以合并的形式显示在上面。

稍后我们将介绍从主SYNC 300向每一个GSM 1发送数据的时间问题,从每一个GSM 1向主MG 200发送数据的时间受主MG 200与主CP 400的联合控制。主CP 400连接到主MG 200、一个外置存储器410和主NET 500。

<GSB>

每一个GSB 100都包括四个信息处理单元(在下文中称作“GSM”)1,其中每一个处理单元都创建对应于接收到的一个图像数据字符串的帧图像数据,一个合并器(在下文中称作“次MG”)3,它将从GSM 1发出的帧图像数据合并到一个帧图像数据中以向后面阶段的处理提供相同的数据,一个同步电路(在下文中称作“次SYNC”)4,它给每一个GSM 1提供一个V-SYNC和一个绘制启动信号(DrawNext)并将每一个GSM 1所提供的绘制结束信号(DrawDone)传送到主SYNC 300,一个控制单元(在下文中称作“次CP”)5,它管理和控制每一个GSM 1的操作,以及一个网络控制电路(在下文中称作“次NET”)6,它使同一GSB和其他GSB中的所有GSM都彼此协作。

每一个GSM 1都包括一个同步电路(在下文中称作“SYNC-GSM”)2。从SYNC-GSM 2中,V-SYNC和绘制启动信号(DrawNext)将提供到内部电路中。

次MG 3和主MG 200两者都包括一个用于临时存储将要产生的帧图像数据的寄存器。

次CP 5控制整个GSB的操作。次CP 3包括一个多路信号分离器(未示出),用于将输入数据分为四个部分,并向四个GSM 1中的每一个GSM分配与将要生成的移动图像相关的图像数据字符串。分配可以呈现各种形式,随使用该装置的应用程序软件不同而不同。例如,一个最后要显示的图像的整个区域可以被分成四个部分,或者被分成四个图像数据字符串,其中每一个都显示最后图像的相互重叠的对应层。或者,已经将四个帧合并到一个帧中的图像数据也可以分成四个部分。

次NET 6是一个用于在其自己的GSB和另外一个GSB之间传递部分或所有图像数据字符串的电路。传递图像数据字符串的主要目的是在各个GSB之间平衡图像处理的处理负载。

需要注意的是,由次MG 3执行的合并与控制所有整个GSB的操作的绝对时基同步执行。换句话说,它与绝对时基同步将两个或多个帧图像数据输入合并,以生成一个帧图像数据。

每个GSB 100都会得到一个图像数据字符串(从主CP 400通过次CP 5)和V-SYNC和绘制启动信号(DrawNext)(从主SYNC300通过次SYNC 4)。已经收到绘制启动信号(DrawNext)的GSM1将为图像数据字符串启动图像处理。

SYNC-GSM 2、次SYNC 4和主SYNC 300中每个都集成了一个数据寄存器,里面包含有两个或多个计数器。每个计数器都包括一个用于保存其计数值的寄存器,以便在计数值达到一个预先确定的值之后出现中断。在这些计数器中,第一个计数器的作用是使两个或多个GSM 1彼此同步运行。第一个计数器在一个输入同步信号(“V-SYNC”)的下降沿增加。由于V-SYNC与总线时钟异步并且所使用的V-SYNC由一个第一时钟采样,增量时间在各个GSM之间偏移一个时钟。计数值由从主CP 400发出的复位信号进行复位。复位信号与计数器模块的一个异步清零端结合,这样当把第一个时钟作为参考时在多个GSM之间可能出现一个时钟的波动。

第二个计数器是一个升计数器,用于测量V-SYNC之间精确的时间间隔,并在每一次它检测到V-SYNC的下降沿时被强制复位到零。

<GSM>

GSM 1在V-SYNC被提供到SYNC-GSM 2时激活,并且它为响应接收到的绘制启动信号(DrawNext)执行图像处理,以创建对应于图像数据字符串的帧图像数据。图像数据字符串的每个图像数据片段被读取和从连接到主CP 400的外置存储器410提供,并以预先确定的方式经过图像处理以形成帧图像数据。帧图像数据使显示单元DP能在它的屏幕上显示图像。

在执行分配给它的处理之后,有关的GSM 1将处理结果通过次MG 3发送到主MG 200,并将绘制结束信号(DrawDone)通过SYNC-GSM 2和次SYNC 4发送到主SYNC 300。

因此GSM 1是集成图像处理装置中的图像处理的神经中枢。根据本实施例的GSM 1的功能结构如图2所示。

在图2中,GSM 1有两个总线,一个主总线B1和一个次总线B2。总线B1和B2通过一个总线接口INT彼此连接和断开连接。主总线B1与下列设备连接:一个主CPU(中央处理单元)10,该CPU包括一个微处理器和VPU 0 20(其中VPU是指“向量处理单元”,在下文中称作“第一VPU”),一个主内存11,该主内存由一个RAM(随机存取存储器)构成,一个主DMAC(直接内存访问控制器)12,一个MPEG(运动图像专家组)解码器(MDEC)13,一个VPU 1(在下文中称作“第二VPU”)21,和一个GIF(图形合成器接口)30,它作为一个仲裁装置,用于在第一VPU 20和第二VPU 21之间进行仲裁。此外,它还通过GIF 30连接到绘制处理装置(“GS”)31。 GS 31连接到一个CRTC(CRT控制器)33,用于创建帧图像数据(视频输出)。CRTC 33将帧图像数据提供到次MG 3。

在启动之后,主CPU 10通过总线接口INT从次总线B2上的ROM 17读取一个自举程序,并运行该自举程序以启动操作系统。主CPU 10也与第一VPU 20协作以对由基本图形(多边形)构成的3D对象数据(顶点(代表点的坐标值))执行几何处理。在主CPU 10中提供了一个高速存储器,叫做SPR(暂存式RAM),用于临时存储从主CPU 10与第一VPU 20协同操作获得的处理结果。

第一VPU 20包括两个或多个运算器,用于计算浮点的实际数量,浮点运算由这些运算器并行执行。换句话说,主CPU 10和第一VPU 20协作以执行算术处理,该处理要求以一个多边形为单位在几何处理中进行详细的运算。作为算术处理的结果,将创建一个显示列表,作为其内容包括多边形定义信息(比如获得的一系列顶点坐标和浓淡处理模式信息)。

多边形定义信息包括绘制区域设置信息和多边形信息。绘制区域设置信息包括相对于绘制区域的帧缓冲区地址中的偏移量坐标,绘制剪裁区域上的坐标数据,用于在多边形的坐标位于绘制区域外部的情况下取消绘制运算。多边形信息包括多边形属性信息和顶点信息。多边形属性信息的目的是指定浓淡处理模式、α混合模式、纹理映射模式等等。顶点信息包括顶点绘制区域中的坐标、顶点纹理区域中的坐标、顶点颜色等等。

第二VPU 21的构成方式与第一VPU 20相同,即,它包括两个或多个运算器,用于计算浮点的实际数量,浮点运算由这些运算器并行执行。此外,它还创建一个显示列表,该显示列表包括运算结果作为其内容。

第一VPU 20和第二VPU 21虽然有相同的配置,但它们作为几何引擎,却共享着处理内容不同的算术处理的负载。一般来说,第一VPU 20负责处理那些要求对运动中的某物(比如,运动中的字符)(不规则的或自由格式的几何处理)进行复杂的计算。另一方面,第二VPU 21负责那些简单的但需要大量的多边形(比如背景建筑物)(规则的或格式化的几何处理)的对象的处理。此外,第一VPU 20与视频速率同步执行宏运算,而第二VPU 21与GS 31同步运行。为此,第二VPU 21包括一个直接连接到GS 31的直接通路。另一方面,第一VPU 20又紧密连接到主CPU 10上的微处理器,以使复杂的处理可以轻松地通过编程来完成。

第一VPU 20和第二VPU 21创建的显示列表将通过GIF 30传输到GS 31。

GIF 30(仲裁器)负责仲裁第一VPU 20和第二VPU 21创建的显示列表在传输到GS 31期间出现的冲突。在本实施例中,GIF 30还有一个附加功能,用于按优先级顺序排列这些显示列表,并按优先级顺序将它们传输到GS 31。当VPU 20或21创建显示列表时,在显示列表的标记字段对表示每个显示列表的优先级的信息作一般性描述,但优先级也可以由GIF 30独立地判断。

GS 31持有绘制上下文,以使它根据从GIF 30发出的显示列表中包含的图像上下文的标识信息来读取对应的图形上下文。然后它使用读取的图形上下文来执行表现,以便在帧缓冲区32绘制一个多边形。由于帧存储器32还可以用作纹理存储器,因此帧缓冲区上存储的任何像素图像都可以粘贴在要绘制的多边形上。

主DMAC 12不仅控制到连接到主总线B1的每个电路的DMA传输,而且还根据总线接口INT的状态,控制到连接到次总线B2的每个电路的DMA传输。

MDEC 13与主CPU 10并行运行以解压缩那些以诸如MPEG(运动图像专家组)或JPEG(联合图像专家组)之类的格式压缩的数据。

次总线B2与下列设备连接:包括一个微处理器的次CPU 14、主要由一个RAM构成的次内存15、一个次DMAC 16,一个在上面存储了诸如操作系统之类的程序的ROM 17,一个声音处理单元(SPU)40,该声音处理单元读取在声音存储器41中累积的音调数据以输出与音频输出相同的数据,一个用于接收和发送数据的通信控制单元(ATM)50,以及一个输入单元70。

SYNC-GSM 2连接到次总线B2,次NET 6连接到ATM 50。

输入单元70包括一个视频输入电路73,用于从外部接收图像数据,以及一个音频输入电路74,用于从外部接收音频数据。

在本实施例中,图像数据字符串是从次CP 5(从主CP 400分发)通过视频输入电路73接收的。次CPU 14根据存储在ROM 17中的程序控制各种操作。只有在总线接口INT切断主总线B1与次总线B2的连接的情况下,次DMAC 16才控制诸如到连接到次总线B2的每个电路的DMA传输之类的操作。

<数据处理>

接下来,我们将对集成图像处理装置中执行的数据处理的典型形式进行说明。

图3是一个说明GSM 1和主SYNC 300以及主MG 200作为后面阶段的处理单元之间的信号交换的图表。

在本实施例中,将为每个应用程序准备一个显示顺序表TB。它以预先确定的顺序存储将要给它发送绘制启动信号(DrawNext)的GSM 1的ID以及将要从中接收绘制结束信号(DrawDone)的GSM 1的ID。显示顺序表TB在主CP 400端的外置存储器、主MG 200的数据寄存器和主SYNC 300的数据寄存器中的任何一个中提供。换句话说,它在主SYNC 300可以指出它的内容的区域提供。

显示顺序表TB的内容在“单缓冲区系统”(在该系统中每个GSM 1都使用一个单帧存储器32来存储和读出作为图像处理的结果的帧图像数据)和“双缓冲区系统”(在该系统中两个帧存储器32交换使用)之间有所不同。

图4是显示顺序表TB的内容的示例,其中(a)是使用了单缓冲区系统的情况,(b)是使用了双缓冲区系统的情况。在任何一种情况下,它都带有应用程序编号,这样,当指定了应用程序时,也就指定了对应于该应用程序的显示顺序表TB的内容。

在图4中,GSM 1-0到GSM 1-3是在第一GSB中提供的四个GSM,GSM 2-0到GSM 2-3是在第二GSB中提供的四个GSM,GSM 3-0到GSM 3-3是在第三GSB中提供的四个GSM,GSM 4-0到GSM 4-3是在第四GSB中提供的四个GSM。每个GSM组都在一个V-SYNC的时间内受控制。

SYNC 300用两个索引“显示开始”和“显示结束”来指出显示顺序表TB。

“显示开始”表示GSM预定在绘制处理结束之后(在接收到绘制结束信号(DrawDone)之后)根据处理结果在显示单元DP上进行图像显示。“显示结束”表示GSM处于这样的一个状态:它可以在显示单元DP上的单帧显示周期之后发出下一个帧的绘制启动信号。当采用单缓冲区系统时,下一个帧图像的显示在以前的帧图像显示结束之后开始。当采用双缓冲区系统时,显示开始处理和显示结束处理同时执行。因此,如图4(a)和4(b)所示,单缓冲区系统中的显示时间与双缓冲区系统中的显示时间相比,延迟一个V-SYNC。

<操作形式>

接下来,我们将对按照上面介绍的方式配置的集成图像处理装置的操作形式进行说明。作为前提,一个应用程序已经加载到外置存储器410中,这样,图像数据字符串可以通过每个GSB 100中的主CP400和次CP 5提供到每个GSM 1。

主CP 400启动该应用程序,当该应用程序发出一个处理请求时,主CP 400通过主MG 200向主SYNC 300发出绘制指令。主SYNC 300以有关的应用程序的显示顺序表TB中存储的顺序向相关的GSM 1发出绘制启动信号(DrawNext)。

每个GSM 1都按如下方式执行图像处理。

在单缓冲区系统中,处理按如图5(a)所示的方式执行。

更具体来讲,GSM 1为响应接收到的绘制启动信号(DrawNext)执行分配给它的绘制处理(步骤S101)。更具体一点,帧缓冲区的内容将被更改。在绘制处理结束之后,将产生绘制结束信号(DrawDone)(步骤S102)。在所绘制的图像显示在显示单元DP这段时间内,将等待接收下一个绘制启动信号(DrawNext)(步骤S103和S104)。换句话说,发送绘制结束信号(DrawDone)和接收绘制启动信号(DrawNext)之间的时间间隔即是图像显示周期(它所保持的时间是等待至少一个V-SYNC的时间)。当没有图像数据要绘制时,处理终止(步骤S105中的“是”)。当有更多图像数据要绘制时,从步骤S101开始的操作序列则不断重复(步骤S105中的“否”)。

在双缓冲区系统中,处理按如图5(b)所示的方式执行。

与单缓冲区系统相同,GSM 1为响应接收到的绘制启动信号(DrawNext)执行分配给它的绘制处理。在双缓冲区系统中,绘制处理的执行方式是从一个帧缓冲区(图2中的帧存储器)切换到另外一个帧缓冲区,该帧缓冲区用于以前的绘制处理所使用的V-SYNC(步骤S204到S201)。

这种配置使得立即将绘制处理的结果显示在显示单元DP上成为可能(没有等待绘制处理的时间)。绘制处理结束之后,将产生绘制结束信号(DrawDone)(步骤S202),并等待接收下一个绘制启动信号(DrawNext)(步骤S203)。帧缓冲区切换到下一个绘制处理(步骤S204)。当没有图像数据要绘制时,处理终止(步骤S205中的“是”)。当有更多图像数据要绘制时,从步骤S201开始的操作序列则不断重复(步骤S205中的“否”)。

作为GSM 1的上述操作结果,合并后的帧图像数据存储在主MG 200上。主MG 200与主SYNC 300和主CP 400协作以执行图6中所示的处理步骤。

更具体来讲,先确认用“显示开始”指出的条目上的所有GSM是否都已经完成绘制处理(步骤S301)。当确认绘制处理已经完成时,处理结果(已经绘制的帧图像数据)被提供到显示单元DP(如果在步骤S302中为“是”,则为步骤S302到步骤S303)。当绘制没有完成时,由于出现了某种异常情况,处理终止(步骤S302中的“否”)。

帧图像数据被提供到显示单元DP之后,用“显示结束”指出的条目上的GSM被命令执行下一个帧的绘制处理。换句话说,从主SYNC 300提供绘制启动信号(DrawNext)(步骤S304)。然后索引“显示开始”和“显示结束”都向前前进一个步骤(步骤S305)。当前进到最后一个条目之后,它返回到第一个条目(如果在步骤S306中为“是”,步骤S306到S307)。当它还没有到最后一个条目时,或当它返回到第一个条目之后有下一个数据时,操作的序列从步骤S301开始不断重复。(在步骤S308中为“是”)。当没有其他数据时,处理终止(步骤S308中的“否”)。

两个或多个GSM 1的协作处理是如此协调的,以便即使一个大屏幕图像要显示,进行显示的处理也可以顺利地执行,因此可以在大屏幕上获得高品质的图像。

需要注意的是,当GSM 1需要协作以便执行绘制处理时,它们的协调方式是:通过主NET 500向每个GSB 100的次NET 6发出指令,以防止发生不一致的情况。

通过合并这些GSM 1执行的绘制处理获得的结果可以同时显示在显示单元DP的屏幕上。或者,GSM 1执行的绘制处理结果也可以分别按顺序显示在屏幕上。

图7到9显示了同时在屏幕上显示图像的示例。图10显示了按顺序显示图像的示例。

图7显示了四个GSM 1a到1b获得的处理结果合起来以在显示单元DP上形成一个合成图像的示例。各个GSM在一个屏幕上都有它们自己的可用区域。可用区域通过对应的帧图像数据的α值来标识。主MG 200对于每个屏幕都执行α混合,以使这些区域合起来以作为一个画面产生一个合成图像。

图8显示了一个从四个GSM 1a到1d获得的处理结果执行景色消除锯齿的例子。GSM 1a到1d有完全相同的图像,这些图像以一个次像素为基准,彼此移位。这些图像都要每个屏幕地经过α混合,这样所有产生的值将加在一起并求平均值,如此执行景色消除锯齿。

图9显示了一个从四个GSM 1a到1d获得的处理结果的各个层次彼此重叠的例子。GSM 1a到1b创建的图像可以视为各个层次,每个层次都有一个固定优先级,各个层次都彼此重叠α值。各个层次的顺序可以由寄存器来选定。

图10显示了一个基于从四个GSM 1a到1d获得的处理结果提供翻转动画的例子。GSM创建的图像按顺序以帧为单位显示在一个翻转动画中。

通过指定一些数据,比如显示顺序表TB上的显示顺序,很容易实现上述显示形式。

正如上面所讨论的,在本实施例的集成图像处理装置中,提供了一个显示顺序表TB。绘制启动信号(DrawNext)以显示顺序表TB中指定的顺序发送到相关的GSM 1。为响应从每个GSM 1接收到的绘制结束信号(DrawDone),处理结果将被提供到显示单元DP。因此,执行绘制处理而不造成任何不一致是可能的,即使当彼此协作的GSM 1的数量增加也是如此。

虽然本实施例中的说明是针对图像处理的数据处理技术进行的,该数据处理技术还可以应用到其他类型(比如声音的生成)的信息处理。例如,比较悦耳的高品质的声音(比如管弦乐队音乐会)可以再现。在这种情况下,用于生成声音的数据分别在每个GSM 1中进行处理。此外,也可以考虑一种复杂处理的形式:将图像处理与声音生成链接到一起。如图2所示,使用根据本实施例的GSM 1即可实现这样的复杂处理。当信息处理涉及声音生成时,在处理中获得的声音数据变成用于从预先确定的一个扬声器或多个扬声器产生音调的信号。然后,通过上述次MG 3和主MG 200,声音数据与上述帧图像数据同步输出。需要注意的是,音频输入电路74向每个GSM 1提供声音数据,而声音数据的输出由如图2所示的SPU 40来执行。

[第二个实施例]第一个实施例介绍了一个典型数据处理系统:该系统包括在集成图像处理装置中,该装置具有两个或多个图像处理单元,它们相互协作以执行协作处理,但本发明还可以以网络类型数据处理系统的方式来实现。

更具体来讲,两个或多个信息处理终端可以安装在完全不同的位置,它们通过诸如因特网之类的计算机网络来连接。根据本发明,信息处理终端可以作为处理单元、仲裁装置和控制装置来运行,同时在这些信息处理终端之间通过计算机网络相互间交换各种信号,比如上述绘制启动信号(DrawNext)和绘制结束信号(DrawDone)。

一些信息处理终端作为第一个实施例中介绍的GSB 100起作用。其他的信息处理终端共享下面的功能:主MG 200,用于合并作为GSB 100的信息处理终端的输出数据,主SYNC 300,用于向每个GSB 100提供同步信号(V-SYNC)和其他操作数据,主CP 400,用于管理和控制图像处理和通信过程,以及主NET 500,用于使所有的GSB 100彼此协作。

作为主MG 200的信息处理终端的输出端连接到一个显示单元。主MG 200控制从主SYNC 300向每个GSM 100发送各种数据的时间。另一方面,作为主CP 400的信息处理终端分别连接到作为主MG 200、外置存储器和主NET的信息处理终端。

如此配置的网络类型数据处理系统以与第一个实施例中所描述的相同的方式运行。

[第三个实施例]本发明还可以以这样一个数据处理系统来实现,该系统控制两个或多个处理单元(与图像处理情况下的上述GSM 100类似),这些处理单元通过计算机网络协作以执行协作处理。

这样的数据处理系统可以包括一个可连接到计算机网络的服务器以及一个服务器可访问的外置存储器。在这种情况下,服务器(一个CPU集成在其中)读取和执行存储在上述外置存储器或记录在一个便携记录介质(如CD-ROM)上的计算机程序以形成一个类似于主控制单元的功能。

主控制单元包括下面的三个功能模块。

第一个功能模块具有将每个应用程序的处理表保存在外置存储器中的功能。处理表可以以预先确定的顺序存储要向其中发送执行启动信号(例如,上述绘制启动信号(DrawNext))的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号(例如,上述绘制结束信号(DrawDone))的一个或多个处理单元的标识信息。

第二个功能模块具有为响应从一个应用程序接收到的处理请求为有关的应用程序指定处理表的功能。

第三个功能模块的功能是向相关的处理单元发送执行启动信号(DrawNext)以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号(DrawDone),所采用的顺序是存储在第二个功能模块所指定的处理表中的顺序。

这种数据处理系统与第一个和第二个实施例中介绍的运行方式相同,只不过主控制单元独立地控制每个处理单元,这样,也使得协调两个或多个处理单元的处理能力更加容易。

如上所述,根据本发明,两个或更多处理单元的处理能力可以得到轻松的协调。

Claims (17)

1.一个数据处理系统,该系统包括用于控制许多处理单元的操作的控制装置,其中每一个处理单元都响应接收到的从控制装置发出的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后将处理结果和执行结束信号发送到该控制装置,其特征在于:所述控制装置有一种针对每一种应用程序的处理表,所述处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息,在此,为响应从一个应用程序收到的处理请求,将执行启动信号发送到相关的处理单元,以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是相关的应用程序的处理表中存储的顺序。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述处理单元被配置为彼此协作以创建有关预先确定的图像的分开的图像的帧图像数据,并将所创建的帧图像数据作为所述处理结果发送出去。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述处理单元中每个处理单元都包括用于绘制预先确定的图像的图形处理装置,许多用于根据预先确定的图像显示指令执行几何处理的几何处理装置,以及一个处于所述图形处理装置和所述几何处理装置之间的图像接口,所述图形处理装置包括一个用于与标识信息一起存储所述每一个几何处理装置的在内容上彼此不同的图形上下文的缓冲区,用作两个或多个参数集的图形上下文,用于响应来自所述图像接口的输入的绘制指令从所述缓冲区读取特定的图形上下文的装置,以及用于基于读取的图形上下文绘制图像的装置,其中所述每一个几何处理装置都根据图像显示指令独立地执行几何处理,并将一个包含作为几何处理结果获取的图形上下文上的标识信息的图像传输请求与表示提供给对方的优先级的信息发送给所述图像接口,所述图像接口按照优先级的顺序从所述几何处理装置接收图像传输请求以按顺序将绘制指令输入到所述图形处理装置,在此,所述图形处理装置执行的图像绘制的结果作为所述处理结果发送出去。
4.根据权利要求3所述的系统,进一步包括用于将许多处理单元执行的图形处理的结果同时显示在一个显示屏幕上的装置。
5.根据权利要求3所述的系统,进一步包括用于将许多处理单元执行的图形处理的结果按顺序显示在一个显示屏幕上的装置。
6.一种数据处理系统,该系统包括:M个第一仲裁装置,其中M是一个大于1的自然数,每个仲裁装置都用于仲裁对应的N个处理单元的操作,其中N是一个大于1的自然数,所述N个处理单元相互协作以执行协作处理,第二仲裁装置,用于仲裁M个第一仲裁装置的操作,控制装置,用于控制第一和第二仲裁装置的操作,在许多处理单元中,每一个处理单元都响应接收到的发自控制装置的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后向控制装置发送处理结果和执行结束,其特征在于:所述控制装置有一种针对每一种应用程序的处理表,所述处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息,在此,为响应从一个应用程序收到的处理请求,将执行启动信号发送到相关的处理单元,以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是相关的处理请求的处理表中存储的顺序。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于:所述处理单元被配置为彼此协作以创建有关预先确定的图像的分开的图像的帧图像数据,并将所创建的帧图像数据作为所述处理结果发送出去。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于:所述处理单元中每个处理单元都包括用于绘制预先确定的图像的图形处理装置,许多用于根据预先确定的图像显示指令执行几何处理的几何处理装置,以及一个处于所述图形处理装置和所述几何处理装置之间的图像接口,所述图形处理装置包括一个用于与标识信息一起存储所述每一个几何处理装置的在内容上彼此不同的图形上下文的缓冲区,图形上下文用作两个或多个参数集,用于响应来自所述图像接口的输入的绘制指令从所述缓冲区读取特定的图形上下文的装置,以及用于基于读取的图形上下文绘制图像的装置,其中所述每一个几何处理装置都根据图像显示指令独立地执行几何处理,并将一个包含作为几何处理结果获取的图形上下文上的标识信息的图像传输请求与表示提供给对方的优先级的信息发送给所述图像接口,所述图像接口按照优先级的顺序从所述几何处理装置接收图像传输请求以按顺序将绘制指令输入到所述图形处理装置,在此,所述图形处理装置执行的图像绘制的结果作为所述处理结果发送出去。
9.根据权利要求8所述的系统,进一步包括用于将许多处理单元执行的图形处理的结果同时显示在一个显示屏幕上的装置。
10.根据权利要求8所述的系统,进一步包括用于将许多处理单元执行的图形处理的结果按顺序显示在一个显示屏幕上的装置。
11.一个用于控制许多处理单元的操作的数据处理系统,其中每个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后将处理结果和执行结束信号发送出去,所述系统包括:第一个装置,用于存放每一个应用程序的处理表,所述处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;第二个装置,用于为响应从一个应用程序收到的处理请求,标识所述应用程序的对应的处理表;以及第三个装置,用于将执行启动信号发送到相关的处理单元以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是标识的处理表中的存储顺序。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于:所述每个处理单元都是一个具有通信能力的计算机,在此执行启动信号和执行结束信号在系统和至少所述处理单元之间通过计算机网络进行交换。
13.一种数据处理系统,该系统用于控制M个第一仲裁装置的操作,其中M是一个大于1的自然数,每一个装置都用于仲裁对应的N个处理单元的操作,其中N是一个大于1的自然数,所述N个处理单元相互协作以执行协作处理,该系统还用于控制第二仲裁装置的操作,第二仲裁装置用于仲裁M个第一仲裁装置的操作,其中,每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后发送处理结果和执行结束信号,所述系统包括:第一个装置,用于存放每一个应用程序的处理表,所述处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;第二个装置,用于为响应从一个应用程序收到的处理请求,标识该处理请求的对应的处理表;以及第三个装置,用于将执行启动信号发送到相关的处理单元以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是标识的处理表中的存储顺序。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于:所述每个处理单元都是一个具有通信能力的计算机,在此执行启动信号和执行结束信号在系统和至少所述处理单元之间通过计算机网络进行交换。
15.一种数据处理方法,用于控制许多处理单元,其中每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行绘制处理之后发送处理结果和执行结束信号,以使一些或所有处理单元中的处理结果显示在一个显示单元中,所述方法包括:以为每个应用程序预先确定的顺序确定要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;为响应从一个应用程序收到的处理请求,向相关的处理单元发送执行启动信号,并从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是为所述应用程序确定的顺序;以及在所述显示单元上在预先确定的时间显示接收到的处理结果。
16.一个计算机程序,用于使计算机作为一个数据处理系统运行,该系统控制许多处理单元的操作,其中每一个处理单元都响应接收到的执行启动信号开始执行分配给它的处理任务,并在执行处理之后发送处理结果和执行结束信号,所述数据处理系统包括:第一个装置,用于存放每一个应用程序的处理表,所述处理表以预先确定的顺序存储了要向其中发送执行启动信号的一个或多个处理单元的标识信息以及要从中接收处理结果和执行结束信号的一个或多个处理单元的标识信息;第二个装置,用于为响应从一个应用程序收到的处理请求,标识所述应用程序的对应的处理表;以及第三个装置,用于将执行启动信号发送到相关的处理单元以及从相关的处理单元接收处理结果和执行结束信号,采用的顺序是标识的处理表中存储的顺序。
17.一个计算机可读的记录介质,用于记录根据权利要求11所述的计算机程序。
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