JP4157965B2 - データ処理システム - Google Patents

Description

本発明は、計算ユニットと、記憶装置と、この記憶装置と計算ユニットを切り換えるシステムとを備える処理システムに関する。

本発明は、例えばデータ処理システムにおける応用を見出すものである。例えば、画像再生プロセッサは、このような映像データ処理システムを構成可能である。この画像再生プロセッサは、例えばデコーダ、テレビジョン用デコーディング受信装置（「セットトップボックス」）あるいはテレビジョンに含まれる。

多数の処理システムが、データ上の操作を実行することを目的とする単一または複数の計算ユニットを備える。これらの計算ユニットは、データを含むワードを、前記ワードが記憶される記憶装置と交換することができる。そのため、特に記憶装置から来るワードを適切な計算ユニットに導くために、切換システム（「クロスバーシステム」）が使用される。２０００年１月に出版されたＳａｎｔａｎｕ Ｄｕｔｔａ他による出版物“Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ （デジタルテレビジョン応用のための高品位映像コプロセッサのアーキテクチャおよび実現）”では、このような処理システムの例が説明されている。

この処理システムは、記憶装置を構成し、またレジスタ読出しポートとレジスタ書込みポートとを含むレジスタのバンクと、計算ユニット入力ポートと計算ユニット出力ポートとを含む計算ユニットと、読出し切換システムと書込み切換システムとを含む読出しおよび書込み切換システムとを具備して成る。ワードの交換が、読出し切換システムによりレジスタ読出しポートから計算ユニット入力ポートに対して行われるのであれば、これは読出しである。また、ワードの交換は、書込み切換システムにより計算ユニット出力ポートからレジスタ書込みポートに対しても行うことができる。これは書込みである。

「計算ユニットポート」という用語は計算ユニット入力または出力ポートに、また「レジスタポート」はレジスタ読出しまたは書き込みポートに、さらに「切換システム」は読出しまたは書込み切換システムに区別することなく以後適用される。また、「交換」という用語はワードの読出しまたは書き込みに適用される。

このような処理システムにおいて、切換システムはマルチプレクサによって実現される。切換システムのサイズは、使用するマルチプレクサの数によって異なる。マルチプレクサの数は、ワードを交換するレジスタポートの数と計算ユニットポートの数と、交換するワードのサイズによって異なる。この処理システムにおいては、交換するワードのサイズは大きく、また切換システムによって全てのレジスタポートと全ての計算ユニットポートとの間でワードを交換可能である。

図１は、最新技術による処理システムを示す。このような処理システムは、記憶装置１０と、読出し切換システム１１と、書込み切換システム１２と、第１、第２、第３および第４計算ユニット１３〜１６とを具備して成る。記憶装置１０は、例えばｒｒｐ１およびｒｒｐ６の６つのレジスタ読出しポートと、例えばｗｒｐ１およびｗｒｐ４の４つのレジスタ書込みポートとを具備して成る。計算ユニットは、例えばｉｕｐ１およびｉｕｐ２の計算ユニット入力ポートと、例えばｅｕｐ５の計算ユニット出力ポートとを含んでいる。

この例において、交換するワードはＰビットのワードである。第１計算ユニット１３が、その計算ユニット入力ポートｒｕｐ１で、記憶装置１０に記憶されたデータ項目を読みたいとする。図１に示していない制御装置は、例えばポートｒｒｐ１といった読出しポートの１つでこのデータ項目を送信する必要があることを記憶装置１０に指示する。そして、このデータ項目は、計算ユニット入力ポートｒｕｐ１にデータ項目を送信するべき読出し切換システム１１に送られる。そのために、読出し切換システム１１はマルチプレクサを含んでいる。制御装置は、データ項目を計算ユニット入力ポートｉｕｐ１に導くために、マルチプレクサに制御信号を送信する。

このような処理システムにおいて、全てのレジスタ読出しポートは、読出し切換装置１１によって、全ての計算ユニット入力ポートに接続されている。「２つのポートが接続されている」という表現は、ワードの交換がこれら２つのポート間で可能であることを意味している。図１においては、分かりやすくするため、数個の接続のみ示してある。

・レジスタ読出しポートの数がｍであり、
・計算ユニット入力ポートの数がｎであり、また
・交換されるワードのビット数がＰである場合、
読出し切換装置のマルチプレクサの数は、ｎ（ｍ−１）Ｐである。

書込み切換装置の場合、機能性は同じである。

・計算ユニット出力ポートの数がｍであり、
・レジスタ書込みポートの数がｎであり、また
・交換されるワードのビット数がＰである場合、
書込み切換装置のマルチプレクサの数はｎ’（ｍ’−１）Ｐである。

従って、マルチプレクサの数は、特に交換されるワードのビット数によって異なる。しかし、交換されるワードのサイズはＰビットであり、また特定の計算ユニットは例えばＰ／Ｎビットといった小さなサイズのデータで特定の動作を行う。計算ユニットがＰ／Ｎビットのデータ項目を読み出したい場合、記憶装置はこのデータ項目から成るＰビットのワードを計算ユニットに送信する。その結果、このような交換において、（Ｎ−１）Ｐ／Ｎビットが計算ユニットによって使用されることはない。

これにより、切換システムのサイズは大きくなる。これは、切換システムが大きくなるため、欠点を意味している。そのため、切換システムは予め定義された面積以上を占めることができないので、計算ユニットおよび計算ユニットポートの数は制限されてしまう。

発明の目的および開示

本発明の目的は、切換システムのサイズが縮小された処理システムを提案することにある。

本発明による最初の段落で定義された処理システムは、
前記記憶装置が、複数個のレジスタのバンクを含み、前記レジスタの第１のバンクのポートの数が、前記レジスタの第２のバンクのポートの数より多く、
前記切換システムが、前記レジスタのバンクのそれぞれに関連する少なくとも１つの切換装置を含み、
前記計算ユニットが、前記関連する切換装置によって少なくとも２つのレジスタのバンクと通信することが可能であり、
レジスタのバンクはＰ／Ｎビットのワードを記憶し、通信されるデータ項目には、単一または複数のワードが含まれており、Ｐは前記レジスタと前記計算ユニットとの間で交換されるワードの最大サイズであり、ＰおよびＮは整数であり、Ｎは２以上であり、ＰはＮの倍数であり、
前記計算ユニットは、ｉＰ／Ｎビットのデータ項目の読み出しまたは書込みを行うためにｉ個のレジスタのバンクと通信し、ｉは１とＮとの間の整数であることを特徴とする。

本発明によれば、レジスタのバンクに記憶されたワードは、最新技術におけるものよりもサイズが小さく、例えばＰ／Ｎビットである。計算ユニットが操作を行うことができるデータのサイズは、例えばＰ／Ｎ、２Ｐ／Ｎ、．．．（Ｎ−１）Ｐ／Ｎ、またはＰビットである。計算ユニットがＰ／Ｎビットのデータ項目を読み出したい場合、このデータ項目を含むレジスタの第１バンクは、関連する切換装置（「クロスバー」）によって、Ｐ／Ｎビットの対応するワードをこの計算ユニットに送信する。計算ユニットが２Ｐ／Ｎビットのデータ項目を読み出したい場合、このデータ項目の最初のＰ／Ｎビットを含むレジスタの第１バンクは、このレジスタの第１バンクに関連する切換装置によって、計算ユニットポートの１つで対応するワードをこの計算ユニットに送信し、またデータ項目の後続のＰ／Ｎビットを含むレジスタの第２バンクは、このレジスタの第２バンクに関連する切換装置によって、他の計算ユニットポートの１つから対応するワードをこの計算ユニットに送信する。計算ユニットがより大きなデータ項目を読み出したい場合、同様の論法が適用される。

本発明により、レジスタの特定のバンクのレジスタポートの数は、最新の記憶装置よりも少なくても良い。これは、後に更に詳しく説明する。同様に、特定のレジスタポートと特定の計算ユニットポートとの間の特定の接続を省略しても良い。これについても、後に更に詳細に説明する。その結果、より少ない数のマルチプレクサを使用することができるので、切換システムのサイズを縮小することが可能となる。

本発明の好適な実施例において、前記計算ユニットが少なくとも１つのポートを含み、また前記切換システムも共通切換装置を含み、これにより前記計算ユニットの前記ポートが数個のレジスタと通信可能である。本実施例によれば、単一かつ同一の計算ユニットポートは、数個のレジスタとワードを交換することができる。

本発明の有利な実施例において、前記計算ユニットが少なくとも１つのポートを含み、前記ポートはレジスタの単一バンクと通信可能である。本実施例によれば、計算ユニットポートとレジスタのバンクとの間のワードの交換は、このレジスタのバンクに関連する切換装置によってのみ行われる。本実施例により、数個のレジスタのバンクに共通の切換装置を省略することが可能となる。

このように、切換システムで使用されるマルチプレクサの数は減少される。従って、切換システムのサイズは縮小される。

本発明を図面に示す実施例を参照して更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されることはない。

図２は、本発明による処理システムの例を示す。このような処理システムは、レジスタの第１バンク２１と、レジスタの第２バンク２２と、レジスタの第３バンク２３と、第１切換装置２４と、第２切換装置２５と、第３切換装置２６と、第１共通切換装置２７と、第１、第２、第３および第４計算ユニット１３〜１６とを具備して成る。

図２に示す切換装置は、読出し切換装置である。従って、図２は、計算ユニット１３〜１６によるデータ読出しを示している。本発明は同様に、計算ユニットからレジスタのバンクへのデータの書込み、すなわち書込み切換装置に適用される。

レジスタの第１、第２および第３バンク２１〜２３は、最新技術よりも小さいワード、例えばＰ／Ｎビットのワードを記憶する。この例の場合、Ｐは３６に等しく、またＮは３に等しいと考えられる。従って、交換されるワードは１２ビットのワードである。第３計算ユニット１５が、レジスタの３つのバンク２１〜２３から成る記憶装置の３６ビットデータ項目を読み出したいものとする。このデータ項目の最初の１２ビットはレジスタの第１バンク２１に記憶され、それに続く１２ビットはレジスタの第２バンク２２に記憶され、最後の１２ビットはレジスタの第３バンクに記憶される。第３計算ユニットは３つの計算ユニットポートｉｕｐ７、ｉｕｐ８およびｉｕｐ９を含んでいる。

レジスタの第１バンクはデータ項目の最初の１２ビットを第１切換装置２４に送信し、第１切換装置２４はこれら最初の１２ビットを第１共通切換装置２７に送信し、また第１共通切換装置２７はこれら最初の１２ビットをポートｉｕｐ７に送信する。レジスタの第２バンク２２はそれに続く１２ビットを第２切換装置２５に送り、第２切換装置２５はこれらの後続１２ビットを第１共通切換装置２７に送り、また第１共通切換装置２７はこれらの後続１２ビットをポートｉｕｐ８に送信する。レジスタの第３バンクはデータ項目の最後の１２ビットを第３切換装置２６に送信し、第３切換装置２６はこれら最後の１２ビットを第１共通切換装置２７に送信し、また第１共通切換装置２７はこれら最後の１２ビットをポートｉｕｐ９に送信する。

また、例えば第２計算ユニット１４などの計算ユニットが、１２ビットの３つのデータ項目、または１２ビットの１つのデータ項目および２４ビットの１つのデータ項目を同時に読出すことを希望することもありうる。このような２つの場合、レジスタの第３バンク２３においてワードは読み出されない。その結果、データ項目のサイズが１２または２４ビットであることが多い場合、最新技術のレジスタポートの数と比較して、レジスタの第２バンク２２とレジスタの第３バンク２３とのレジスタポートの数を減少することができる。

計算ユニット１３〜１６が、１２ビットの４つのデータ項目、２４ビットの１つのデータ項目、および３６ビットの１つのデータ項目を同時に読み出したい例について考察する。

図１に示す最新技術の記憶装置１０は、３６ビットの６つのワードを送信しなければならない。従って、３６ビットの６つのレジスタポートが必要になる。

図２の処理システムにより、レジスタの第１バンク２１が６つのレジスタポートを有しており、レジスタの第２バンク２２が４つのレジスタポートを有しており、またレジスタの第３バンク２３が２つのレジスタポートを有している場合、レジスタのバンク２１〜２３から成る記憶装置は、１２ビットの４つのデータ項目、２４ビットの１つのデータ項目、および３６ビットの１つのデータ項目を同時に送信することが可能である。従って、最新技術のレジスタポート数よりも少ない複数のレジスタポートと、レジスタの特定のバンクとを使用し、最新技術と同様のデータ項目を同時に送信することが可能である。その結果、本発明により、レジスタの特定のバンクのポート数を減らすことが可能となる。

もちろん、図２の処理システムにより、３６ビットの６つのデータ項目を同時に送信することは不可能である。しかし、最新技術の多数の処理システムにおいてこのような状況はまれであったり、あるいは存在すらしないので、最新技術による処理システムの大多数に代わる本発明を実現することが可能となる。

その結果、同時に交換されるデータの中で、３６ビットよりも小さなサイズのデータがあるとすると、最新技術のレジスタポート数と比較すると、レジスタの少なくとも１つのバンクのレジスタポートの数を減らすことが可能である。

図２においては、分かりやすくするために数個の接続のみ示している。例えば、全てのレジスタポートを全ての計算ユニットポートに接続することが可能である。

・レジスタの第１バンク２１のレジスタポートの数がｍ１であり、
・レジスタの第２バンク２２の数がｍ２であり、
・レジスタの第３バンク２３の数がｍ３であり、
・計算ユニットポートの総数がｎである場合、
３つの切換装置２４〜２６と第１共通切換装置２７とから成る切換システムのマルチプレクサの数は、ｎ（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３−１）Ｐ／３に等しい。

（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３）は（３ｍ−２）よりも小さいため、図２の処理システムでも同様に、切換システムのマルチプレクサの数は、図１に示す最新技術で必要なマルチプレクサの数よりも少ない。その結果、本発明は、切換システムのサイズを縮小することが可能である。

切換システムのサイズを更に縮小するため、特定のレジスタポートと特定の計算ユニットポートとの間の特定の接続を省略することも可能である。これは、上記の例において、レジスタの第３バンク２３は、第３計算ユニット１５の計算ユニットポートｉｕｐ７およびｉｕｐ８とデータ交換しないためである。その結果、レジスタの第３バンク２３のレジスタポートと計算ユニットポートｉｕｐ７およびｉｕｐ８との間の接続、つまり４つの接続をを省略することができる。全部でＸ個の接続を省略すると、切換システムのマルチプレクサの数は［ｎ（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３−１）−Ｘ］Ｐ／３に等しくなる。

その結果、本発明による処理システムは、２つの方法で切換システムのサイズを縮小することができる。第１の方法は、レジスタの特定のバンクに対して、最新技術の記憶装置のポート数よりも少ないポート数を取ることで構成される。第２の方法は、特定のレジスタポートと、特定の計算ユニットポートとの間の特定の接続を省略することで構成される。切換システムのサイズを縮小するこれらの２つの方法は、別個あるいは共同して実行することができる。

ちなみに、本発明によるレジスタのバンクは全て必ずしも同一のサイズである必要はない。例えば、最新技術の記憶装置１０を差し替えるために、この記憶装置１０が３６ビットのワードを記憶する場合、２４ビットのレジスタのバンクと、１２ビットのレジスタのバンクとを取ることができる。

ちなみに、１２ビットのデータ項目は必ずしも、レジスタの第１バンク２１に記憶されるわけではない。例えば、１２ビットのデータ項目は、レジスタの第１バンク２１、レジスタの第２バンク２２、あるいはレジスタの第３バンク２３の何れかに記憶させることができる。この場合、図３ａおよび図３ｂで述べているように、レジスタの３つのバンク２１〜２３のそれぞれのポート数を減らすことが可能である。

図３ａは、最新技術による処理システムの実現の例を示している。この処理システムは、３つのレジスタポートを有する記憶装置３０と、切換装置３１と、第５計算ユニット３２とから構成される。

交換されるデータは１２ビットのデータであり、これは画像の画素の赤、緑および青の成分に対応している。これらのデータは、１２ビットのワードという形で記憶される。第５計算ユニット３２は赤成分、緑成分および青成分を同時に読み出す必要があるが、例えば３つの赤成分を同時に読み出す必要はない。記憶装置３０の各ポートは、赤、緑、あるいは青成分の何れかを送信することができる。従って、切換装置３１は、この例において、３＊（３−１）＊１２＝７２個のマルチプレクサを含んでいる。

図３ｂは、図３ａの処理システムに代わる、本発明による処理システムの実施例を示している。本発明によるこの処理システムは、レジスタの第４バンク３３と、レジスタの第５バンク３４と、レジスタの第６バンク３５と、第４切換装置３６と、第５切換装置３７と、第６切換装置３８と、第２共通切換装置３９と、第５計算ユニット３２とを具備して成る。

レジスタのバンク３３〜３５のそれぞれは、１２ビットポートから成る。第５計算ユニット３２は、３つの１２ビットポートから成る。赤成分はレジスタの第４バンク３３に記憶され、緑成分はレジスタの第５バンク３４に記憶され、また青成分はレジスタの第６バンク３５に記憶される。その結果、図３ｂの処理システムにより、第５計算ユニット３２は、赤、緑および青成分を同時に読み出すことが可能である。従って、図３ｂの処理システムは、図３ａの処理システムに代わるものである。

全てのレジスタポートと全ての計算ユニットポートとの間でワードを交換できるものとすると、第４切換装置３６と、第５切換装置３７と、第６切換装置３８と、第２共通切換装置３９とから成る切換システムは、３＊（３−１）＊１２＝７２個のマルチプレクサを含んでおり、これは図３ａの処理システムから成る最新技術における数と同一である。

しかし、第５計算ユニット３２は赤成分、緑線分、および青成分を同時に読み出す必要があるが、例えば３つの赤成分を同時に読み出す必要はないことが分かっている。その結果、多数の接続を省略することが可能である。例えば、レジスタの第５および第６バンク３４および３５のレジスタポートと、第５計算ユニット３２の計算ユニットポートとの間の接続を省略することができ、換言すれば、第５計算ユニット３２の計算ユニットポートの１つは赤成分のみを読み出すことができる。従って、これにより、図３ａの切換システム３１に比較して、切換システムのサイズを縮小することが可能になる。

ちなみに、図３ｂの例において、レジスタのバンク３３〜３５が有するレジスタポートは１つのみである。従って、切換装置３６〜３８はマルチプレクサを有していない。その結果、本発明による切換装置は、単一または複数のマルチプレクサから構成させるか、あるいはワイヤなどの物理的リンクからのみ構成させることができる。

更に、図４の詳細部から分かるように、第５計算ユニット３２の各ポートを、レジスタのあるバンクに対応させることが可能である。例えば、第５計算ユニット３２の第１ポートをレジスタの第４バンク３４に、第５計算ユニット３２の第２ポートをレジスタの第５バンク３５に、また第５計算ユニット３２の第３ポートをレジスタの第６バンク３６に接続することができる。このように、第２共通切換装置３９を省略することが可能である。

図４は、本発明の有利な実施例による処理システムを示している。このような処理システムは、レジスタの第１、第２および第３バンク２１〜２３と、第１、第２および第３切換装置２４〜２６と、第１、第２、第３および第４計算ユニット１３〜１６とから成る。図４において、レジスタポートと計算ユニットポートとの間のこの処理システムの機能性に必要な全ての接続が示されている。この有利な実施例では、計算ユニットポートは、レジスタの１つのバンクのみとワードを交換することができる。例えば、第３計算ユニット１５のポートｉｕｐ７は、レジスタの第１バンク２１のレジスタポートとのみワードを交換できる。

図４の場合のように、各計算ユニットポートがレジスタの１つのバンクとのみワードを交換できる場合、図２の共通切換装置を省略することができ、これは特に処理システムの複雑さを低減することになる。

図５〜図１１は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示している。映像データのディスプレイには様々なフォーマットが存在する。例えば、米国デジタルテレビジョン標準規格ＡＴＳＣは、画像がそれぞれ７２０画素の４８０本の線から成る標準フォーマットや、画像がそれぞれ１９２０画素の１０８０本の線から成る高精細度フォーマットなどの１８の異なる放送フォーマットを定義している。映像データが高精細度フォーマットに放送される場合、画面が高精細度フォーマットと互換性のないテレビでこのデータを表示できるよう、このデータを標準フォーマットに変換する必要がある。画像再生プロセッサは、特にこのような変換を可能にする。

図５は、このような画像再生プロセッサなどにおいて使用される多相フィルタを示している。この種類の多相フィルタは、画素の入力値ＰＩＸＩＮおよび係数ＣＯＥＦから画素の出力値ＰＩＸＯＵＴを計算する。入力画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の５つの値と４つの係数ｃ１、ｃ２、ｃ３およびｃ４を考慮する場合、多相フィルタは、Ｐ＝ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）＋ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）＋ｃ３（Ｐ４−Ｐ３）＋ｃ４（Ｐ５−Ｐ４）で定義される出力画素の値Ｐを計算する。

図６〜図１１は、このような多相フィルタを使用するために、本発明による処理システムで実行される処理工程を示している。このタイプの処理システムは、レジスタの第７バンク６０１と、レジスタの第８バンク６０２と、レジスタの第９バンク６０３と、レジスタの第１０バンク６０４と、第７読出し切換装置６０５と、第７書込み切換装置６０６と、第８読出し切換装置６０７と、第８書込み切換装置６０８と、第９読出し切換装置６０９と、第９書込み切換装置６１０と、第１０読出し切換装置６１１と、第６計算ユニット６１２と、第７計算ユニット６１３と、第８計算ユニット６１４、第９計算ユニット６１５と、共通読出し切換装置６１６と、共通書込み切換装置６１７とを具備して成る。分かりやすくするため、共通読出し切換装置６１６は図７、９および１１に示しておらず、また共通書込み切換装置６１７は図６、８および１０に示していない。

入力画素の値および係数の値は、１２ビットにコード化される。入力画素の値はレジスタの第７バンク６０１に記憶され、また係数はレジスタの第１０バンク６０４に記憶される。

図６に示す第１工程において、以下の処理が同時に行われる。
・画素Ｐ１およびＰ２の値は、第８計算ユニット６１４の第１および第２入力ポートに送られる。
・画素Ｐ２およびＰ３の値は、第８計算ユニット６１４の第３および第４入力ポートに送られる。
・画素Ｐ３およびＰ４の値は、第９計算ユニット６１５の第１および第２入力ポートに送られる。
・画素Ｐ４およびＰ５の値は、第９計算ユニット６１５の第３および第４入力ポートに送られる。

次に、第８計算ユニット６１４は（Ｐ２−Ｐ１）および（Ｐ３−Ｐ２）の値を計算し、また第９計算ユニット６１５は（Ｐ４−Ｐ３）および（Ｐ５−Ｐ４）の値を計算する。

図７に示す第２工程において、以下の処理が同時に行われる。
・１２ビットのデータ項目である数値（Ｐ２−Ｐ１）は、レジスタの第７バンク６０１の第１書込みポートに送られる。
・同様に、（Ｐ３−Ｐ２）、（Ｐ４−Ｐ３）および（Ｐ５−Ｐ４）の値は、レジスタの第７バンク６０１の第２、第３および第４書込みポートに送られる。

図８に示す第３工程において、以下の処理が同時に行われる。
・数値（Ｐ２−Ｐ１）と、１２ビットのデータ項目である第１係数ｃ１とは、第６計算ユニット６１２の第１および第２入力ポートに送られる。
・数値（Ｐ３−Ｐ２）と第２係数ｃ２とは、第６計算ユニット６１２の第３および第４入力ポートに送られる。
・数値（Ｐ４−Ｐ３）と第３係数ｃ３とは、第７計算ユニット６１３の第１および第２入力ポートに送られる。
・数値（Ｐ５−Ｐ４）と第４係数ｃ４とは、第７計算ユニット６１３の第３および第４入力ポートに送られる。

次に数値ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）、ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）、ｃ３（Ｐ４−Ｐ３）およびｃ４（Ｐ５−Ｐ４）が、第６および第７計算ユニット６１２および６１３によって計算される。

図９に示す第４工程において、以下の処理が同時に実行される。
・２４ビットのデータ項目であるｃ１（Ｐ２−Ｐ１）の最初の１２ビットは、レジスタの第７バンク６０１の第１書込みポートに送られる。
・ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）の最後の１２ビットは、レジスタの第８バンク６０２の第１書込みポートに送られる。
・ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）の最初の１２ビットは、レジスタの第７バンク６０１の第２書込みポートに送られる。
・ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）の最後の１２ビットは、レジスタの第８バンク６０２の第２書込みポートに送られる。
・ｃ３（Ｐ４−Ｐ３）の最初の１２ビットは、レジスタの第７バンク６０１の第３書込みポートに送られる。
・ｃ３（Ｐ４−Ｐ３）の最後の１２ビットは、レジスタの第８バンク６０２の第３書込みポートに送られる。
・ｃ４（Ｐ５−Ｐ４）の最初の１２ビットは、レジスタの第７バンク６０１の第４書込みポートに送られる。
・ｃ４（Ｐ５−Ｐ４）の最後の１２ビットは、レジスタの第８バンク６０２の第４書込みポートに送られる。

図１０に示す第５工程において、以下の処理が同時に行われる。
・ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）の最初の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第１入力ポートに送られる。
・ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）の最後の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第２入力ポートに送られる。
・ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）の最初の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第３入力ポートに送られる。
・ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）の最後の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第４入力ポートに送られる。
・ｃ４（Ｐ４−Ｐ３）の最初の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第５入力ポートに送られる。
・ｃ４（Ｐ４−Ｐ３）の最後の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第６入力ポートに送られる。
・ｃ５（Ｐ５−Ｐ４）の最初の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第７入力ポートに送られる。
・ｃ５（Ｐ５−Ｐ４）の最後の１２ビットは、第８計算ユニット６１４の第８入力ポートに送られる。

次に、第８計算ユニットは以下の数値を計算する。
Ｐ＝ｃ１（Ｐ２−Ｐ１）＋ｃ２（Ｐ３−Ｐ２）＋ｃ３（Ｐ４−Ｐ３）＋ｃ４（Ｐ５−Ｐ４）

図１１に示す第６工程において、以下の処理が同時に行われる。
・２４ビットのデータ項目であるＰの最初の１２ビットは、レジスタの第７バンク６０１の第１書込みポートに送られる。
・Ｐの後続の１２ビットは、レジスタの第８バンク６０２の第１書込みポートに送られる。
・Ｐの最後の１２ビットは、レジスタの第９バンク６０３の第１書込みポートに送られる。これらの最後の１２ビットは実際には、１つの有用なデータビットのみを含む。

図６〜１１に示すような処理システムは、画面に画素を表示するために画素値を計算することを目的とする画像再生プロセッサにおいて使用できる。このような画像再生プロセッサは、例えばデコーダ、セットトップボックス、テレビジョン、コンピュータ中央ユニット、またはコンピュータ画面に組み込むことが可能である。このような画像再生プロセッサは、少なくとも１つの画像を表す信号を送信可能な少なくとも１つの送信器と、送信ネットワークと、前記信号を受信可能な受信器とを含む通信ネットワークにおいて使用することができる。

「備える(comprise)」という動詞とその活用形の使用は、請求項に記載されているもの以外の要素または工程の存在を除外するものではない。要素の前に置かれる不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数のこのような要素の存在を除外するものではない。

図１は、最新技術による処理システムの特徴を示すブロック図である。 図２は、本発明による処理システムの特徴を示すブロック図である。 図３ａは最新技術による処理システムの実施例を示す。 図３ｂは図３ａの処理システムに代わる本発明による処理システムを示す。 図４は、本発明の有利な実施例による処理システムの例を示す。 図５は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図６は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図７は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図８は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図９は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図１０は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。 図１１は、画像再生プロセッサにおける本発明による処理システムの使用例を示す。

符号の説明

１３ 第１計算ユニット
１４ 第２計算ユニット
１５ 第３計算ユニット
１６ 第４計算ユニット
２１ 第１バンク
２２ 第２バンク
２３ 第３バンク
２４ 第１切換装置
２５ 第２切換装置
２６ 第３切換装置
２７ 第１共通切換装置
３０ 記憶装置
３１ 切換装置
３２ 第５計算ユニット
３３ 第４バンク
３４ 第５バンク
３５ 第６バンク
３６ 第４切換装置
３７ 第５切換装置
３８ 第６切換装置
３９ 第２共通切換装置
６０１ 第７バンク
６０２ 第８バンク
６０３ 第９バンク
６０４ 第１０バンク
６０５ 第７読出し切換装置
６０６ 第７書込み切換装置
６０７ 第８読出し切換装置
６０８ 第８書込み切換装置
６０９ 第９読出し切換装置
６１０ 第９書込み切換装置
６１１ 第１０読出し切換装置
６１２ 第６計算ユニット
６１３ 第７計算ユニット
６１４ 第８計算ユニット
６１５ 第９計算ユニット
６１６ 共通読出し切換装置
６１７ 共通書込み切換装置

Claims (8)

1. 計算ユニットと、記憶装置と、前記記憶装置と前記計算ユニットとの間の通信を可能にするための切換システムとを具備してなる処理システムであって、
   前記記憶装置が、複数個のレジスタのバンクを含み、前記レジスタの第１のバンクのポートの数が、前記レジスタの第２のバンクのポートの数より多く、
   前記切換システムが、前記レジスタのバンクのそれぞれに関連する少なくとも１つの切換装置を含み、
   前記計算ユニットが、前記関連する切換装置によって少なくとも２つのレジスタのバンクと通信することが可能であり、
   レジスタのバンクはＰ／Ｎビットのワードを記憶し、通信されるデータ項目には、単一または複数のワードが含まれており、Ｐは前記レジスタと前記計算ユニットとの間で交換されるワードの最大サイズであり、ＰおよびＮは整数であり、Ｎは２以上であり、ＰはＮの倍数であり、
   前記計算ユニットは、ｉＰ／Ｎビットのデータ項目の読み出しまたは書込みを行うためにｉ個のレジスタのバンクと通信し、ｉは１とＮとの間の整数であることを特徴とする処理システム。
2. 前記計算ユニットが少なくとも１つのポートを含み、また前記切換システムも共通切換装置を含み、これにより前記計算ユニットの前記ポートが複数個のレジスタのバンクと通信可能であることを特徴とする、請求項１に記載の処理システム。
3. 前記計算ユニットが少なくとも１つのポートを含み、前記ポートはレジスタの単一バンクと通信可能であることを特徴とする、請求項１に記載の処理システム。
4. レジスタの各バンクがデータタイプを記憶し、また前記計算ユニットの前記ポートはデータタイプに関連することを特徴とする、請求項３に記載の処理システム。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の処理システムを備える画像再生プロセッサ。
6. 請求項５に記載の少なくとも１つの画像再生プロセッサを備えるセットトップボックス。
7. 画像を表示するための少なくとも１つの画面と、請求項５に記載の画像再生プロセッサとを備える装置。
8. 少なくとも１つの画像を表す信号を送信可能な少なくとも１つの送信器と、送信ネットワークと、前記信号を受信可能な受信器と、請求項５に記載の画像再生プロセッサとを備える通信ネットワーク。

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