JP2000222590A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

画像処理方法及び装置

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JP2000222590A
JP2000222590A JP11018814A JP1881499A JP2000222590A JP 2000222590 A JP2000222590 A JP 2000222590A JP 11018814 A JP11018814 A JP 11018814A JP 1881499 A JP1881499 A JP 1881499A JP 2000222590 A JP2000222590 A JP 2000222590A
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graphics
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graphics processor
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Yuichi Morozumi
裕一 両角
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のグラフィックスプロセッサのうち、特
定のグラフィックスプロセッサに負荷が集中して描画性
能が劣化することを防止した画像処理方法及び装置を提
供する。 【解決手段】 複数のグラフィックスプロセッサによっ
て描画処理を並列に実行するための画像処理方法であっ
て、グラフィックスプロセッサに入力された属性データ
及びグラフィックスコマンドからそれぞれの処理の負荷
を計算し、負荷が予め設定された所定のしきい値を超え
た場合は、該負荷が過重状態であることを示す高負荷信
号を出力する。また、グラフィックスプロセッサから出
力される高負荷信号を監視し、負荷がしきい値を越えて
いるグラフィックスプロセッサに対する属性データ及び
グラフィクスコマンドの送出を中断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数のグラフィック
スプロセッサによって描画処理を並列に実行する画像処
理方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像処理装置の性能を向上させる手法と
して、例えば、特開平10−171766号公報、及び
特開平9−147126号公報にその技術が開示されて
いる。
【0003】特開平10−171766号公報に記載さ
れた画像処理装置では、描画処理を行う複数のグラフィ
ックスプロセッサを備え、グラフィックスコマンドのサ
イズが大きい場合に、そのグラフィックスコマンドを適
当に分割し、複数のグラフィックスプロセッサによって
当該グラフィックスコマンドに対する処理を並列に実行
することが提案されている。
【0004】一方、特開平9−147126号公報に記
載された画像処理装置では、各グラフィックスプロセッ
サに対応する入力FIFOの空き余裕状態を示す空塞状
態情報と各グラフィックスプロセッサに対して送出され
たコマンド数とに基づいて、複数のグラフィックスプロ
セッサの負荷をそれぞれ制御する方法が開示されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の画像処理装置では、複数のグラフィックス
プロセッサに対するグラフィックスコマンドの分配時
に、各グラフィックスプロセッサの処理状況を監視する
機能を有していない。
【0006】その結果、負荷の重いグラフィックスコマ
ンドが連続して入力された場合に、負荷が集中している
グラフィックスプロセッサに対しても、入力FIFOが
空き余裕状態にあり受け取っているコマンド数が少なけ
ればグラフィックスコマンドが分配され続けるため、描
画性能が劣化してしまう問題があった。
【0007】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、複数の
グラフィックスプロセッサのうち、特定のグラフィック
スプロセッサに負荷が集中して描画性能が劣化すること
を防止した画像処理方法及び装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の画像処理方法は、複数のグラフィックスプロセ
ッサによって描画処理を並列に実行するための画像処理
方法であって、前記グラフィックスプロセッサに入力さ
れた属性データ及びグラフィックスコマンドからそれぞ
れの処理の負荷を計算し、前記負荷が予め設定された所
定のしきい値を超えた場合は、該負荷が過重状態である
ことを示す高負荷信号を出力する方法である。
【0009】このとき、前記グラフィックスプロセッサ
に対して属性データ及びグラフィックスコマンドを分配
すると共に、前記グラフィックスプロセッサから出力さ
れる前記高負荷信号を監視し、前記負荷がしきい値を越
えているグラフィックスプロセッサに対する前記属性デ
ータ及び前記グラフィクスコマンドの送出を中断し、該
属性データ及び該グラフィクスコマンドを他のグラフィ
ックスプロセッサに振り分けてもよく、予め前記属性デ
ータに対応する負荷の関係を示すデータをテーブルとし
て備え、該テーブルを参照して前記負荷を計算してもよ
い。
【0010】一方、本発明の画像処理装置は、複数のグ
ラフィックスプロセッサによって描画処理を並列に実行
する画像処理装置であって、前記グラフィックスプロセ
ッサは、入力された属性データ及びグラフィックスコマ
ンドから自己の処理の負荷を計算し、前記負荷が予め設
定された所定のしきい値を超えた場合は、該負荷が過重
状態であることを示す高負荷信号を出力する構成であ
る。
【0011】このとき、前記グラフィックスプロセッサ
に対して属性データ及びグラフィックスコマンドを分配
すると共に、前記グラフィックスプロセッサから出力さ
れる前記高負荷信号を監視し、前記負荷がしきい値を越
えているグラフィックスプロセッサに対する前記属性デ
ータ及び前記グラフィクスコマンドの送出を中断し、該
属性データ及び該グラフィクスコマンドを他のグラフィ
ックスプロセッサに振り分けるコマンド分配器を有して
いてもよく、前記グラフィックスプロセッサは、前記負
荷の計算に参照する、前記属性データに対応する負荷の
関係が記録された負荷データテーブルを有していてもよ
い。
【0012】上記のような画像処理方法及び装置では、
グラフィックスプロセッサに入力された属性データ及び
グラフィックスコマンドからそれぞれの処理の負荷を計
算し、負荷が予め設定された所定のしきい値を超えた場
合は、負荷が過重状態であることを示す高負荷信号を出
力する。
【0013】このとき、各グラフィックスプロセッサか
ら出力される高負荷信号をそれぞれ監視し、負荷がしき
い値を越えているグラフィックスプロセッサに対する属
性データ及びグラフィクスコマンドの送出を中断するこ
とで、特定のグラフィックスプロセッサに負荷が集中す
ることを防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
【0015】図1は本発明の画像処理装置の一構成例を
示すブロック図である。
【0016】図1において、本発明の画像処理装置1
は、属性データ及びグラフィックスコマンドによりジオ
メトリ処理を実行するグラフィックスプロセッサである
第1のジオメトリエンジン21、第2のジオメトリエン
ジン22、第3のジオメトリエンジン23、及び第4の
ジオメトリエンジン24と、ホストコンピュータから送
られる属性データ及びグラフィックスコマンドを第1の
ジオメトリエンジン21〜第4のジオメトリエンジン2
4にそれぞれ分配するコマンド分配器10と、第1のジ
オメトリエンジン21〜第4のジオメトリエンジン24
からの出力コマンドによりレンダリング処理を実行する
グラフィックスプロセッサであるレンダリングエンジン
30とを有する構成である。
【0017】第1のジオメトリエンジン21〜第4のジ
オメトリエンジン24は、コマンド分配器10から転送
された属性データ及びグラフィックスコマンドからそれ
ぞれ自己のジオメトリ処理の負荷を計算する。また、グ
ラフィックスコマンドが集中することによりジオメトリ
処理の負荷が所定のしきい値を超えたか否かを示す高負
荷信号HL1〜HL4を出力する。
【0018】コマンド分配器10は、第1のジオメトリ
エンジン21〜第4のジオメトリエンジン24からの高
負荷信号HL1〜HL4を検出すると、それらが解除さ
れるまで当該ジオメトリエンジンに対してグラフィック
スコマンドの転送を中断する。
【0019】図2は図1に示したジオメトリエンジンの
一構成例を示すブロック図であり、図3は図2に示した
負荷計算器が備える属性データの負荷データテーブルの
一例を示すテーブル図である。また、図4は図1に示し
たコマンド分配器の一構成例を示すブロック図である。
なお、図2は第1のジオメトリエンジン21を例にして
ジオメトリエンジンの構成を示しているが、第2のジオ
メトリエンジン22〜第4のジオメトリエンジン24も
それぞれ同様の構成である。
【0020】図2において、第1のジオメトリエンジン
21は、コマンド分配器10から転送された属性データ
及びグラフィックスコマンドを一時的に保持する入力F
IFO211と、入力FIFO211から出力される属
性データ及びグラフィックスコマンドを解読する第1の
デコーダ213と、ジオメトリ処理を行う演算器215
と、ジオメトリ処理結果を一時的に保持しレンダリング
エンジン30に出力する出力FIFO216と、コマン
ド分配器10から転送された属性データ及びグラフィッ
クスコマンドを直接解読する第2のデコーダ212と、
第2のデコーダ212の出力コマンド及び第1のデコー
ダ213の出力コマンドからジオメトリエンジンのコマ
ンド処理の負荷を計算し、負荷がしきい値を越えた場合
に負荷の過重状態を示す高負荷信号を出力する負荷計算
器214とを有する構成である。
【0021】負荷計算器214は、第2のデコーダ21
2の出力コマンドからジオメトリエンジンに送出された
複数の属性データとグラフィックスコマンドをそれぞれ
認識し、第1のデコーダ213の出力コマンドから次に
ジオメトリ処理を行うグラフィックスコマンドを認識す
ることにより、入力FIFO211に保持されている属
性データ及びグラフィックスコマンドからジオメトリ処
理の負荷を計算する。なお、負荷計算は、一つのジオメ
トリ処理が終了して第1のデコーダ213の出力コマン
ドが更新された時、あるいはコマンド分配器10から新
たに属性データ及びグラフィックスコマンドが転送され
て第2のデコーダ212の出力コマンドが更新された時
にそれぞれ実行される。
【0022】負荷計算の結果、負荷が予め設定された所
定のしきい値を超えている場合は高負荷信号HL1をコ
マンド分配器10にアサートし、負荷がしきい値以下の
場合は高負荷信号HL1をディアサートする。なお、図
3に示すように、負荷計算器214には、予め全ての属
性データに対応する負荷が記録された負荷データテーブ
ル219を備えている。負荷計算器214は負荷データ
テーブル219を参照して負荷の計算を実行する。
【0023】図4において、コマンド分配器10は、ホ
ストコンピュータからの属性データ及びグラフィックス
コマンドを一時的に保持する入力FIFO101と、入
力FIFO101からの出力コマンドを第1のジオメト
リエンジン21〜第4のジオメトリエンジン24にそれ
ぞれ振り分ける分配器102とによって構成されてい
る。
【0024】分配器102は、第1のジオメトリエンジ
ン21〜第4のジオメトリエンジン24からの高負荷信
号HL1〜HL4を監視し、高負荷信号がアサートされ
ているジオメトリエンジンには出力コマンドを分配せず
に他のジオメトリエンジンに振り分ける機能を有してい
る。
【0025】次に、本発明の画像処理装置の動作につい
て、図1〜図4を参照しつつ図5〜図11を用いて説明
する。
【0026】図5はジオメトリエンジンに入力される属
性データとグラフィックスコマンドの一例を示すテーブ
ル図であり、図6は図2に示した負荷計算機が備える負
荷データテーブルの一例を示すテーブル図である。ま
た、図7〜図10はそれぞれジオメトリエンジンの負荷
状態の一例を示すテーブル図であり、図11は本発明の
画像処理装置の動作の様子を示すタイミングチャートで
ある。なお、以下では第1のジオメトリエンジン21に
コマンド分配器10から図5に示す順番で属性データと
グラフィックスコマンドが転送され、属性データに対応
する負荷を図6の負荷データテーブルで示す値とし、負
荷のしきい値を10とした場合を例にして説明する。
【0027】まず、第1のジオメトリエンジン21の入
力FIFO211に図5に示すグラフィックスコマンド
4までが入力され、演算器215によってグラフィック
スコマンド1のジオメトリ処理が実行され、第1のデコ
ーダ213からはグラフィックスコマンド1が出力され
ている場合(図11の時刻T1)を考える。
【0028】このとき、第1のジオメトリエンジン21
では、第2のデコーダ212の出力コマンドから第1の
デコーダ213の出力コマンドを除いたグラフィックス
コマンド処理が負荷となり、図6に示す属性データの負
荷データテーブル219を参照すると、負荷は図7に示
すように8(2+4+2=8)となる。
【0029】次に、コマンド分配器10から属性データ
C及びグラフィックスコマンド5が転送された場合(図
11の時刻T2)を考える。
【0030】このとき、第1のジオメトリエンジン21
では、第2のデコーダ212の出力コマンドが変化する
ため、第1のジオメトリエンジン21の負荷は図8に示
すように11(2+4+2+3=11)となる。したが
って負荷のしきい値10を越えているため、負荷計算器
214は高負荷信号HL1をアサートする。
【0031】次に、コマンド分配器10からのグラフィ
ックスコマンドの転送が無く、グラフィックスコマンド
1のジオメトリ処理が終了し、新たにグラフィックスコ
マンド2のジオメトリ処理が実行されている場合(図1
1の時刻T3)を考える。
【0032】このとき、第1のデコーダ213の出力コ
マンドが変化するため、第1のジオメトリエンジン21
の負荷は図9に示すように9(4+2+3=9)とな
る。したがって負荷のしきい値10以下であるため、負
荷計算器214は高負荷信号HL1をディアサートす
る。
【0033】次に、演算器215がグラフィックスコマ
ンド2のジオメトリ処理が終了し、新たにグラフィック
スコマンド3のジオメトリ処理が実行され、更にコマン
ド分配器10から属性データC及びグラフィックスコマ
ンド6が転送された場合(図11の時刻T5)を考え
る。
【0034】このとき、第1のジオメトリエンジン21
の負荷は図10に示すように8(2+3+3=8)とな
る。したがって負荷のしきい値10以下であるため、負
荷計算器214は高負荷信号HL1をディアサートした
ままの状態にする。
【0035】分配器102は、入力FIFO101から
の出力コマンドを、通常は第1のジオメトリエンジン2
1〜第4のジオメトリエンジン24にそれぞれ振り分け
ている。第1のジオメトリエンジン21からの高負荷信
号HL1がアサートされると、分配器102は入力FI
FO101からの出力コマンドを第2のジオメトリエン
ジン22〜第4のジオメトリエンジン24にそれぞれ振
り分ける。
【0036】ここで、例えば、さらに第4のジオメトリ
エンジン24からの高負荷信号HL4がアサートされる
と、分配器102は入力FIFO101からの出力コマ
ンドを第2のジオメトリエンジン22と第3のジオメト
リエンジン23にそれぞれ振り分ける。
【0037】次に、第1のジオメトリエンジン21から
の高負荷信号HL1がディアサートされると、分配器1
02は入力FIFO101からの出力コマンド103を
第1のジオメトリエンジン21〜第3のジオメトリエン
ジン23にそれぞれ振り分ける。
【0038】以上説明したように、本発明によれば、各
ジオメトリエンジンの負荷を監視し、負荷の高いジオメ
トリエンジンにはグラフィックスコマンドの転送を中断
するため、特定のジオメトリエンジンに負荷が集中する
ことを防止することができる。よって、次段のレンダリ
ングエンジンの処理効率を高めることができるため、画
像処理装置の描画性能の低下を防止することができる。
【0039】なお、上記説明では、並列に処理している
ジオメトリエンジンの数が4個の場合を例にしている
が、ジオメトリエンジンの数は4個に制限されるわけで
はなくN個に拡張し、コマンド分配器の高負荷信号の入
力ポートをN本に拡張した場合も同様の効果を得ること
ができる。
【0040】また、負荷計算器で用いる属性データの負
荷データテーブルと、負荷のしきい値データは固定値の
ままではなくホストコンピュータから変更可能にしても
よい。
【0041】さらに、レンダリングエンジンを並列に動
作させて画像処理装置の性能を向上させる場合も、レン
ダリングエンジンの入力側に上記コマンド分配器と同様
の装置を備え、各レンダリングエンジンに上記ジオメト
リエンジンと同様の構成を採用することで、特定のレン
ダリングエンジンにレンダリング処理の負荷が集中する
ことを防止できる。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0043】グラフィックスプロセッサから出力される
高負荷信号を監視し、負荷がしきい値を越えているグラ
フィックスプロセッサに対する属性データ及びグラフィ
クスコマンドの送出を中断することで、特定のグラフィ
ックスプロセッサに負荷が集中することを防止すること
ができる。よって、グラフィックスプロセッサの処理効
率を高めることができるため、画像処理装置の描画性能
の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理装置の一構成例を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1に示したジオメトリエンジンの一構成例を
示すブロック図である。
【図3】図2に示した負荷計算器が備える属性データの
負荷データテーブルの一例を示すテーブル図である。
【図4】図1に示したコマンド分配器の一構成例を示す
ブロック図である。
【図5】ジオメトリエンジンに入力される属性データと
グラフィックスコマンドの一例を示すテーブル図であ
る。
【図6】図2に示した負荷計算機が備える負荷データテ
ーブルの一例を示すテーブル図である。
【図7】ジオメトリエンジンの負荷状態の一例を示すテ
ーブル図である。
【図8】ジオメトリエンジンの負荷状態の一例を示すテ
ーブル図である。
【図9】ジオメトリエンジンの負荷状態の一例を示すテ
ーブル図である。
【図10】ジオメトリエンジンの負荷状態の一例を示す
テーブル図である。
【図11】本発明の画像処理装置の動作の様子を示すタ
イミングチャートである。
【符号の説明】
1 画像処理装置 10 コマンド分配器 21 第1のジオメトリエンジン 22 第2のジオメトリエンジン 23 第3のジオメトリエンジン 24 第4のジオメトリエンジン 30 レンダリングエンジン 101、211 入力FIFO 102 分配器 212 第2のデコーダ 213 第1のデコーダ 214 負荷計算器 215 演算器 216 出力FIFO 219 負荷データテーブル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月4日(2000.2.4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項前記グラフィックスプロセッサは、 予め前記属性データに対応する負荷の関係を示すデータ
をテーブルとして備え、 該テーブルを参照して前記負荷を計算する請求項記載
の画像処理方法。
【請求項】 複数のグラフィックスプロセッサによっ
て描画処理を並列に実行する画像処理装置であって、前記グラフィックスプロセッサに対して属性データ及び
グラフィックスコマンドを分配すると共に、前記グラフ
ィックスプロセッサから出力される、負荷が過重状態で
あることを示す高負荷信号を監視し、該高負荷信号を送
出したグラフィックスプロセッサに対する前記属性デー
タ及び前記グラフィクスコマンドの送出を中断し、該属
性データ及び該グラフィクスコマンドを他のグラフィッ
クスプロセッサに振り分けるコマンド分配器を有し、 前記グラフィックスプロセッサは、 入力された属性データ及びグラフィックスコマンドから
自己の処理の負荷を計算し、前記負荷が予め設定された
しきい値を超えた場合は前記高負荷信号を前記コマンド
分配器に出力する画像処理装置。
【請求項】 前記グラフィックスプロセッサは、 前記負荷の計算に参照する、前記属性データに対応する
負荷の関係が記録された負荷データテーブルを有する請
求項記載の画像処理装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の画像処理方法は、複数のグラフィックスプロセ
ッサによって描画処理を並列に実行するための画像処理
方法であって、前記グラフィックスプロセッサに入力さ
れた属性データ及びグラフィックスコマンドから前記グ
ラフィックスプロセッサで自己の処理の負荷をそれぞれ
計算し、前記負荷が予め設定されたしきい値を超えた場
合は、該負荷が過重状態であることを示す高負荷信号を
出力し、前記グラフィックスプロセッサに対して属性デ
ータ及びグラフィックスコマンドを分配すると共に、前
記グラフィックスプロセッサから出力される前記高負荷
信号を監視し、前記負荷がしきい値を越えているグラフ
ィックスプロセッサに対する前記属性データ及び前記グ
ラフィクスコマンドの送出を中断し、該属性データ及び
該グラフィクスコマンドを他のグラフィックスプロセッ
サに振り分ける方法である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】このとき、前記グラフィックスプロセッサ
は、予め前記属性データに対応する負荷の関係を示すデ
ータをテーブルとして備え、該テーブルを参照して前記
負荷を計算してもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】一方、本発明の画像処理装置は、複数のグ
ラフィックスプロセッサによって描画処理を並列に実行
する画像処理装置であって、前記グラフィックスプロセ
ッサに対して属性データ及びグラフィックスコマンドを
分配すると共に、前記グラフィックスプロセッサから出
力される、負荷が過重状態であることを示す高負荷信号
を監視し、該高負荷信号を送出したグラフィックスプロ
セッサに対する前記属性データ及び前記グラフィクスコ
マンドの送出を中断し、該属性データ及び該グラフィク
スコマンドを他のグラフィックスプロセッサに振り分け
るコマンド分配器を有し、前記グラフィックスプロセッ
サは、入力された属性データ及びグラフィックスコマン
ドから自己の処理の負荷を計算し、前記負荷が予め設定
されたしきい値を超えた場合は前記高負荷信号を前記コ
マンド分配器に出力する構成である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】このとき、前記グラフィックスプロセッサ
は、前記負荷の計算に参照する、前記属性データに対応
する負荷の関係が記録された負荷データテーブルを有し
ていてもよい。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のグラフィックスプロセッサによっ
    て描画処理を並列に実行するための画像処理方法であっ
    て、 前記グラフィックスプロセッサに入力された属性データ
    及びグラフィックスコマンドからそれぞれの処理の負荷
    を計算し、 前記負荷が予め設定された所定のしきい値を超えた場合
    は、該負荷が過重状態であることを示す高負荷信号を出
    力する画像処理方法。
  2. 【請求項2】 前記グラフィックスプロセッサに対して
    属性データ及びグラフィックスコマンドを分配すると共
    に、 前記グラフィックスプロセッサから出力される前記高負
    荷信号を監視し、 前記負荷がしきい値を越えているグラフィックスプロセ
    ッサに対する前記属性データ及び前記グラフィクスコマ
    ンドの送出を中断し、該属性データ及び該グラフィクス
    コマンドを他のグラフィックスプロセッサに振り分ける
    請求項1記載の画像処理方法。
  3. 【請求項3】 予め前記属性データに対応する負荷の関
    係を示すデータをテーブルとして備え、 該テーブルを参照して前記負荷を計算する請求項1また
    は2記載の画像処理方法。
  4. 【請求項4】 複数のグラフィックスプロセッサによっ
    て描画処理を並列に実行する画像処理装置であって、 前記グラフィックスプロセッサは、 入力された属性データ及びグラフィックスコマンドから
    自己の処理の負荷を計算し、 前記負荷が予め設定された所定のしきい値を超えた場合
    は、該負荷が過重状態であることを示す高負荷信号を出
    力する画像処理装置。
  5. 【請求項5】 前記グラフィックスプロセッサに対して
    属性データ及びグラフィックスコマンドを分配すると共
    に、 前記グラフィックスプロセッサから出力される前記高負
    荷信号を監視し、 前記負荷がしきい値を越えているグラフィックスプロセ
    ッサに対する前記属性データ及び前記グラフィクスコマ
    ンドの送出を中断し、該属性データ及び該グラフィクス
    コマンドを他のグラフィックスプロセッサに振り分ける
    コマンド分配器を有する請求項4記載の画像処理装置。
  6. 【請求項6】 前記グラフィックスプロセッサは、 前記負荷の計算に参照する、前記属性データに対応する
    負荷の関係が記録された負荷データテーブルを有する請
    求項4または5記載の画像処理装置。
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