JP2000200078A - 画像デ―タ処理装置およびその処理方法 - Google Patents

画像デ―タ処理装置およびその処理方法

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JP2000200078A
JP2000200078A JP11002062A JP206299A JP2000200078A JP 2000200078 A JP2000200078 A JP 2000200078A JP 11002062 A JP11002062 A JP 11002062A JP 206299 A JP206299 A JP 206299A JP 2000200078 A JP2000200078 A JP 2000200078A
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memory
graphic
bus
processing unit
general
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Kenichi Hosoya
健一 細谷
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CPUからのデータの転送ネックを起こすこ
となく、フレームメモリへメインメモリへのアクセスと
同等性能の図形データおよび動画データの書き込みがで
きる画像データ処理装置およびその処理方法を提供す
る。 【解決手段】 CPUと、メインメモリと、図形処理部
と、CPUと複数のデバイスとを接続する汎用デバイス
バスと、CPUとメインメモリおよび図形処理部の間を
接続する汎用メモリバスと、汎用メモリバスおよび汎用
デバイスバスの制御を行うバス制御手段を有する画像デ
ータ処理装置であって、メインメモリおよび図形処理部
は、汎用メモリバスにより直接接続されており、図形処
理部は、メインメモリに送られた図形を描画するコマン
ドを実際の図形に変換する描画コマンド処理部と、CP
Uから読み出された図形を描画するコマンドにより生成
された図形データが書き込まれるフレームメモリと、を
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CPUからのデー
タの転送ネックを起こすことなく、フレームメモリおよ
びフィールドメモリにメインメモリへのアクセスと同等
性能の図形データおよび動画データの書き込みができる
画像データ処理装置およびその処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の図形処理装置の図形処理部では、
CPUとメモリ、汎用バスブリッジを介して、AGP
(Accelerated Graphics Port)汎用バス、PCI(Pe
ripheralComponent Interconnect)汎用バス、もしくは
グラフィックス専用バスに接続されていた。そして、P
CI汎用バスを有する情報処理装置の場合は、CPUと
接続されたメインメモリとPCI汎用バスに接続された
図形処理部とを有し、CPUまたは図形処理装置がCP
Uを介さずに外部デバイスとDMA(Direct Memory A
ccess)転送によりメインメモリから図形データの転送お
よび図形描画コマンドの転送を行われていた。DMA転
送を用いるとオーバヘッドがなくなり、データの高速転
送が可能となる。
【0003】なお、上記において、AGPとは、3次元
グラフィックスや動画等の大容量データを処理するため
米国のIntel社が開発した3次元グラフィックス用イン
タフェースである。また、PCIとは、32ビットバス
規格であり、AGPと同じIntel社が提唱したインタフ
ェースである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来は、AGP汎用バ
ス、PCI汎用バス等汎用バスに接続された図形処理部
にこれらのバスを介して画像データ、描画コマンドを転
送していたため、高速に描画することができずデータを
転送する上で問題となっていた。
【0005】また、メインメモリと並列に図形処理部を
配置して専用バスおよび汎用バスを介さずにフレームメ
モリやフィールドメモリに描画データ、画像データを書
き込む場合は、図形描画機能を有した専用のブリッジ処
理部が必要となり汎用性がなかった。
【0006】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みなされたものであって、図形処理部に
対してCPUからのデータの転送を円滑に行うことがで
き、メインメモリへのアクセスと同等性能の図形データ
および動画データの書き込みができる画像データ処理装
置およびその処理方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明によれば、CPUと、メインメモリと、図
形処理部と、CPUと複数のデバイスとを接続する汎用
デバイスバスと、CPUとメインメモリおよび図形処理
部の間を接続する汎用メモリバスと、汎用メモリバスお
よび汎用デバイスバスの制御を行うバス制御手段を有す
る画像データ処理装置であって、メインメモリおよび図
形処理部は、汎用メモリバスにより直接接続されてお
り、図形処理部は、メインメモリに送られた図形を描画
するコマンドを実際の図形に変換する描画コマンド処理
部と、CPUから読み出された図形を描画するコマンド
により生成された図形データが書き込まれるフレームメ
モリと、を具備することを特徴とする。
【0008】また、フレームメモリは、メモリインタフ
ェースおよび汎用メモリバスに接続されたデュアルポー
トメモリで構成されることを特徴とする。
【0009】また、フレームメモリは、汎用メモリバス
を介して直接画像データが書き込まれることを特徴とす
る。
【0010】また、汎用メモリバスを介して、フレーム
メモリへ直接データの書き込みを行うことを特徴とす
る。
【0011】また、図形処理部は、3次元画像のZ軸方
向の画像データが格納されたZメモリと、3次元画像の
質感を表現する画像データが格納されたテクスチャメモ
リと、をさらに具備することを特徴とする。
【0012】また、CPUと、メインメモリと、図形処
理部と、CPUと複数のデバイスとを接続する汎用デバ
イスバスおよびCPUとメインメモリおよび図形処理部
の間を接続する汎用メモリバスと、汎用メモリバスおよ
び汎用デバイスバスの制御を行うバス制御手段を有する
画像データ処理装置であって、メインメモリと並列に配
置された動画処理部を有し、動画処理部は、動画処理部
に書き込まれた動画データを処理する動画処理部と、動
画処理部において、動画データが書き込まれるフレーム
メモリと、を具備することを特徴とする。
【0013】上記のように構成される本発明において
は、図形処理部や動画処理部およびメインメモリを汎用
メモリバスにより直接接続することにより、図形データ
および図形描画コマンドの転送を省略することができ
る。これにより、高速な図形描画や画像描画が可能にな
る。
【0014】また、従来はCPUよりフレームメモリや
フィールドメモリにアクセスする場合に、汎用バスを介
してさらに図形処理部や動画処理部を介してフレームメ
モリやフィールドメモリにアクセスするという方法を用
いていたが、本発明では図形処理部が有しているフレー
ムメモリおよびフィールドメモリをデュアルポートメモ
リにすることにより、メモリインタフェースからだけで
なく、CPUから直接フレームメモリをアクセスするこ
とが可能となり、かくして、より高速な画像処理が可能
となる。
【0015】さらに、CPUからのフレームメモリやフ
ィールドメモリへのアクセスが高速に行うことができ
る。
【0016】またさらに、従来フレームメモリをメイン
メモリに並列およびメインメモリの一部として配置する
場合は、グラフィックアクセラレータを搭載することが
できず、描画アクセラレート機能を使用することができ
なかったが、図形処理部に書き込まれたメモリデータを
コマンドとして解釈してグラフィックアクセラレータを
起動し、図形処理部が有するフレームメモリに図形を高
速に描画することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0018】図1は、本発明の第1の実施例の構成を示
すブロック図である。
【0019】図1に示すように、本実施例は、CPU2
と、メインメモリ3と、後述する汎用メモリバス10お
よび汎用デバイスバス11の制御を行うブリッジ4と、
メインメモリ3と並列に配置された図形処理部5と、C
PU2とメインメモリ3および図形処理部5とを接続す
る汎用メモリバス10と、CPU2と、3個のPCIデ
バイスを内蔵するPCIデバイス群12を接続する汎用
デバイスバス11と、から構成される。
【0020】図2は、図1に示した図形処理部5のより
詳細な内部構成を示すブロック図である。
【0021】図形処理部5は、図2に示すように、CP
U2からの描画コマンドを蓄えるコマンドバッファ31
と、書き込まれたデータを描画コマンドとして判断し、
描画コマンドを図形に変換する描画コマンド処理部32
と、フレームメモリ34に描画コマンドより図形データ
を生成して図形データの書き込み、およびフレームメモ
リ34から表示データの読み込みを行うメモリインター
フェース33と、メモリインターフェース33および汎
用メモリバス10とに接続されたデュアルポートメモリ
で構成されるフレームメモリ34と、メモリインターフ
ェース33より読み込まれた表示データを表示デバイス
8へ表示するため変換処理を行う表示処理部35と、を
含む。
【0022】上記において、メインメモリ3には、描画
すべき図形データの元となるコマンドが格納され、フレ
ームメモリ34には、メインメモリ3から読み出したコ
マンドを変換した図形データが格納されている。
【0023】フレームメモリ34のフレームとは、1枚
の静止画のことであり、この静止画をいくつか集めるこ
とにより動画が構成される。例えば、テレビジョン画像
は、毎秒30フレーム、つまり30枚の静止画から構成
されている。フレームメモリ34とは、各フレームを構
成する画像データを格納したメモリのことである。
【0024】次に、本発明の第1の実施例の動作を図1
および図2を参照して説明する。
【0025】本発明の図1および図2において、画像デ
ータ処理装置1は、まずCPU2において、描画すべき
図形データの元となるコマンドをメインメモリ3より読
み込み、描画コマンドに変換して本発明の特徴である汎
用メモリバス10に接続された図形処理部5のコマンド
バッファ31に書き込む。この場合、フレームメモリ3
4へ書き込むデータの転送速度はメインメモリ3へのア
クセス速度と同等となり高速でデータの書き込みができ
る。
【0026】コマンドバッファ31に書き込まれた描画
コマンドは描画コマンド処理部32によって描画コマン
ドとしてメモリインターフェース33に送り込まれる。
描画コマンドはこのメモリインターフェース33におい
て図形データに変換され、デュアルポートフレームメモ
リ34の1ポートを介して書き込まれる。フレームメモ
リ34はメモリインターフェース33より書き込まれた
図形データを表示データとして蓄えられる。
【0027】蓄えられた表示データを表示する際は、同
じくメモりインターフェース33より読み出しが行わ
れ、表示処理部35に転送される。表示処理部35は表
示データをその先に接続された表示デバイス8に会わせ
たインターフェースで表示データを出力する。例えば、
表示デバイスがCRTのときは、内蔵するデジタルアナ
ログコンバータ(図示せず)でデジタルからアナログに
変換してアナログRGB信号で出力する。表示デバイス
が液晶装置の場合は、液晶装置に適合するデジタルまた
はアナログインターフェース(図示せず)に対応する信
号形態で出力される。
【0028】CPU2より直接フレームメモリ34にア
クセスし、表示データを加工して再び直接フレームメモ
リ34に書き込む場合はメモリインターフェース33と
は別のポートに接続された汎用メモリバス10を介して
書き込むことができる。このため、従来の汎用バスに接
続された図形処理装置で処理が遅かった表示データの加
工を高速で行うことができる。
【0029】以上のように、本発明によれば、CPU2
からフレームメモリ34に直接アクセスするので、CP
U2からのフレームメモリ34へのアクセスを高速に行
うことができる。
【0030】また、従来において、フレームメモリをメ
インメモリに並列およびメインメモリの一部として配置
する場合は、グラフィックアクセラレータ(図示せず)
を搭載することができず、描画アクセラレート機能を使
用することができなかったが、図形処理部5のフレーム
メモリ34に書き込まれたメモリデータをコマンドとし
て解釈してグラフィックアクセラレータ(図示せず)を
起動することができるので、図形処理部5のフレームメ
モリ34に図形を高速に描画することができる。
【0031】なお、上記の第1と第2の実施例におい
て、画像表示速度の高速化を図るため、グラフィックア
クセラレータを搭載したが、その他にVRAM(Video
Random Access Memory)等を搭載してもよい。
【0032】図3は、本発明の第2の実施例の構成を示
すブロック図である。
【0033】本実施例は、2次元で描画される画像に加
え、さらに3次元画像も描画できるように、X,Y軸方
向の画像データが格納されたフレームメモリ34の他に
Z軸方向の画像データを格納したZメモリ(デプスバッ
ファ)34’と、3次元で表現された画像の質感を表現
するレンダリングを行うテクスチャデータ等を格納した
テクスチャメモリ34’’と、を追加した例である。
【0034】以上にように、本実施例によれば、Zメモ
リ34’とテクスチャメモリ34’’とを設けたので、
3次元画像を実物に近いリアルさで高速に表示すること
ができる。
【0035】なお、テクスチャマッピングの他に、レイ
トレーシングやモーションブラー等の効果を出したいと
きは、さらにメモリを追加してもよい。
【0036】図4は、本発明の第3の実施例の構成を示
すブロック図である。
【0037】本実施例は、単に図形および静止画だけで
なく、動画の表示に必要な大量の画像データを処理する
ため、動画処理部5’と複数のフレームメモリ36,3
6’、36’’を設けた例である。
【0038】図5は、図4に示した動画処理部5’の内
部構成を示すブロック図である。
【0039】動画処理部5’は、図5に示すように、デ
ータバッファ31’と、複数のフレームメモリ36,3
6’、36’’と、を含む。
【0040】以上のように、本実施例によれば、動画デ
ータを格納したフレームメモリ36,36’、36’’
を設けたので、動画を高速に表示することができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような顕著な効果を奏する。
【0042】(1)CPUからフレームメモリに直接ア
クセスできるため、CPUからのフレームメモリへのア
クセスが高速に行うことができる。
【0043】(2)従来において、フレームメモリをメ
インメモリに並列およびメインメモリの一部として配置
する場合は、グラフィックアクセラレータを搭載するこ
とができず、描画アクセラレート機能を使用することが
できなかったが、図形処理部に書き込まれたメモリデー
タをコマンドとして解釈してグラフィックアクセラレー
タを起動し、図形処理部のフレームメモリに図形を高速
に描画することができる。
【0044】(3)Zメモリとテクスチャメモリとを設
けたため、3次元画像を実物に近いリアルさで高速に表
示することができる。
【0045】(4)動画データを格納したフィールドメ
モリを設けたため、動画を高速に表示することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】第1の実施例の図形処理部の内部構成を示す図
である。
【図3】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図4】本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図5】第3の実施例の動画処理部の内部構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 画像データ処理装置 2 CPU 3 メインメモリ 4 ブリッジ 5 図形処理部 5’ 動画処理部 7,36,36’、36’’ フレームメモリ 8 表示デバイス 10 汎用メモリバス 11 汎用デバイスバス 12 PCIデバイス 31 コマンドバッファ 32 描画コマンド処理部 32’ 動画データ処理部 33 メモリインタフェース 34 表示処理部 34 フィールドメモリ 34’ Z(デプス)メモリ 34’’ テクスチャメモリ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUと、メインメモリと、図形処理部
    と、前記CPUと複数のデバイスとを接続する汎用デバ
    イスバスと、前記CPUとメインメモリおよび図形処理
    部の間を接続する汎用メモリバスと、前記汎用メモリバ
    スおよび汎用デバイスバスの制御を行うバス制御手段を
    有する画像データ処理装置であって、 前記メインメモリおよび図形処理部は、前記汎用メモリ
    バスにより直接接続されており、前記図形処理部は、前
    記メインメモリに送られた図形を描画するコマンドを実
    際の図形に変換する描画コマンド処理部と、前記CPU
    から読み出された図形を描画するコマンドにより生成さ
    れた図形データが書き込まれるフレームメモリと、 を具備することを特徴とする画像データ処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像データ処理装置に
    おいて、 前記フレームメモリは、前記メモリインタフェースおよ
    び汎用メモリバスに接続されたデュアルポートメモリで
    構成されることを特徴とする画像データ処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の画像データ処
    理装置において、 前記フレームメモリは、前記汎用メモリバスを介して直
    接画像データが書き込まれることを特徴とする画像デー
    タ処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の画像データ処理方法で
    あって、 前記汎用メモリバスを介して、前記フレームメモリへ直
    接データの書き込みを行うことを特徴とする画像データ
    処理方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の画像データ処理装置に
    おいて、 前記図形処理部は、3次元画像のZ軸方向の画像データ
    が格納されたZメモリと、 3次元画像の質感を表現する画像データが格納されたテ
    クスチャメモリと、をさらに具備することを特徴とする
    画像データ処理装置。
  6. 【請求項6】 CPUとメモリと汎用バスおよびメイン
    メモリバスの制御を行う手段を有する画像データ処理装
    置であって、 前記メインメモリと並列に配置された動画処理部を有
    し、 前記動画処理部は、該動画処理部に書き込まれた動画デ
    ータを処理する動画処理部と、 前記動画処理部において、動画データが書き込まれるフ
    レームメモリと、 を具備することを特徴とする画像データ処理装置。
JP11002062A 1999-01-07 1999-01-07 画像デ―タ処理装置およびその処理方法 Pending JP2000200078A (ja)

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