JPH0773333A

JPH0773333A - 画像生成方法及び装置

Info

Publication number: JPH0773333A
Application number: JP7652694A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Suzuoki; 雅一鈴置; Teiji Yutaka; 禎治豊; Makoto Furuhashi; 真古橋; Masayoshi Tanaka; 正善田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1995-03-17
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3238567B2

Abstract

(57)【要約】【目的】外部からの入力に即座に反応できるリアルタ
イム性の高い画像生成を、少ないハードウエア資源で実
現することを目的とする。【構成】ＣＰＵ４２と、メインメモリ４３と、圧縮さ
れた画像データの伸長処理を行なう画像伸長装置部４４
と、描画装置部６１とがシステムバス４１に対して接続
される。ＣＰＵ４２及びシステムバス４１上の他の装置
がシステムバス４１を開放している間隙をぬって、ＣＰ
Ｕ４１の介在なしに、メインメモリの圧縮された画像デ
ータを画像伸長装置部５１に転送し、また、画像伸長装
置部５１で伸長した画像データをメインメモリ４３に転
送し、さらに、メインメモリ４３の描画命令列を描画装
置部６１に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮されて伝送され
た画像データやコンピュータグラフィックスでの描画デ
ータにより、画像を生成する画像生成方法及び装置に関
する。特に、ビデオゲーム機やグラフィックコンピュー
タなど、コンピュータグラフィックスを応用した機器
で、限られたハードウエア資源の中で、高い可視化（ビ
ジュアライゼーション）性能が要求される場合に好適で
ある。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックスにおいて、
通常、３Ｄ（３ディメンション＝３次元）グラフィック
スシステムと呼ばれるものは、現実感のある物体（描画
対象の物体をオブジェクトと称する）を描画するに際し
て、まず、オブジェクトの表面を複数のポリゴン（描画
装置が扱う図形の最小単位（三角形や四角形）をポリゴ
ンという）に分解し、各ポリゴンを、モニター表示画面
に対応したフレームメモリ（ビデオＲＡＭ）に、順に、
描画することで、立体的に見える画像を再構成する。

【０００３】通常のこの種の画像生成装置では、処理を
高速に行わせるために、ＣＰＵとフレームメモリの間に
専用の描画装置を設ける。ＣＰＵは、画像を生成する際
に、直接フレームメモリをアクセスするのではなく、三
角形や四角形の基本的な図形（ポリゴン）を描画する命
令（以下、描画命令と略称する）を描画装置に送る。描
画装置は、ＣＰＵから送られた命令を解釈して、フレー
ムメモリに図形を描画する。

【０００４】図１４に描画方法の具体例を示す。すなわ
ち、図１４Ａに示すような頂点Ａ〜Ｇの直方体のオブジ
ェクトを表示する場合、まず、図１４Ｂに示すようにオ
ブジェクトを３つの四角形のポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ
に分解する。

【０００５】そして、ＣＰＵは、図１５に示すように、
各ポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃに対応する描画命令ＩＰ
ａ、ＩＰｂ、ＩＰｃを作成する。描画命令ＩＰａ、ＩＰ
ｂ、ＩＰｃのそれぞれは、各ポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ
の表示画面上の表示位置を決めるための、各ポリゴンＰ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃの頂点座標（Ａｘ，Ａｙ）〜（Ｄｘ，Ｄ
ｙ）、（Ｃｘ，Ｃｙ）〜（Ｆｘ，Ｆｙ）、（Ｂｘ，Ｂ
ｙ）〜（Ｇｘ，Ｇｙ）と、このポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃの中の色などの情報ＣＯＤＥからなる。

【０００６】ＣＰＵは、この描画命令を描画装置に転送
する。描画装置は、この描画命令に基づいてフレームメ
モリにオブジェクトを描画する。フレームメモリの描画
データをアナログ信号に変換してモニター表示装置に供
給すれば、オブジェクトが描画命令で指定された表示位
置に表示される。

【０００７】ところで、ＣＤ−ＲＯＭディスクの発展し
たものとしてＣＤ−Ｉディスクがあり、このＣＤ−Ｉデ
ィスクには、オーディオデータ以外に画像データ、テキ
ストデータ、コンピュータのプログラムなどを混在して
記録することが認められている。この種のＣＤ−ＲＯＭ
ディスクには、画像データはデータ圧縮されて記録さて
いる。

【０００８】そこで、以上のような３Ｄグラフィックス
システムと並列に、画像伸長装置と前記のＣＤ−ＲＯＭ
ディスクなどの２次記憶装置を組み合わせたデジタル動
画再生システムを搭載することが多い。これは、デジタ
ル動画再生システムは、３Ｄグラフィックスシステムよ
りは対話性は劣るものの、３Ｄグラフィックスシステム
では表現が困難な画像も容易に再生できる利点を有する
からで、背景画画面に使用するなど、３Ｄシステムを補
うものとして使用されることが多い。

【０００９】従来の３Ｄグラフィックスシステムと、動
画再生システムとを組み合わせたシステムの構成例を図
１６に示す。

【００１０】図１６において、１０はメインバスで、こ
れには、ＣＰＵ１１と、メインメモリ１２と、ＣＤ−Ｒ
ＯＭデコーダ１３と、画像伸長装置部１４とが接続され
ている。ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３は、ＣＤ−ＲＯＭド
ライバ１５で再生されたＣＤ−ＲＯＭディスク（ＣＤ−
Ｉディスク）のデータをデコードする。

【００１１】この場合、ＣＤ−ＲＯＭディスクには、コ
ンピュータグラフィックスなどの描画命令、アニメーシ
ョンのデータの他に、自然画の静止画データや、動画の
画像データが、ＤＣＴ（離散コサイン変換）などによっ
てデータ圧縮されたものが記録されている。

【００１２】ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３でデコードされ
たデータは、一旦、メインメモリ１２に転送される。そ
して、ＣＰＵ１１は、メインメモリ１２からの描画命令
をＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ）
バッファを介して描画装置部１９に転送するが、頂点座
標値を変更することがあるため、この例の場合には、座
標演算装置部１７がＣＰＵ１１と描画装置部１９との間
に、ＦＩＦＯバッファを介して設けられる。すなわち、
ＣＰＵ１１からの描画命令は、ＦＩＦＯバッファ１６を
介して座標演算装置部１７に転送され、必要に応じて各
ポリゴンの新たな頂点座標値が求められて、書き替えら
れる。

【００１３】そして、この座標演算装置部１７からの描
画命令が、ＦＩＦＯバッファ１８を介して描画装置部１
９に転送される。描画装置部１９は、フレームメモリ２
０に描画命令に応じてオブジェクトを描画する。

【００１４】ＣＰＵ１１は、また、メインメモリの圧縮
された画像データを画像データ伸長装置部１４に送る。
画像伸長装置部１４は、専用のローカルバス及びローカ
ルフレームメモリ２１を持ち、圧縮画像データの伸長を
行う。伸長した画像データは、ローカルフレームメモリ
２１に格納される。

【００１５】この場合の画像伸長装置部１４は、図１７
に示すような３つの回路ブロックをハードウエアとして
備えるものである。すなわち、図１７において、入力端
子３１を通じて入力された圧縮データは、ハフマン符号
デコーダ３２で復号処理される。その復号後の画像デー
タは、逆量子化回路３３に供給されて、逆量子化処理が
行なわれる。逆量子化回路３３の出力は、逆離散コサイ
ン変換回路（逆ＤＣＴ回路）３４に供給されて、逆ＤＣ
Ｔ変換され、伸長データに戻される。この伸長データ
は、８×８のマトリクス構成の出力データである。この
出力データは、端子３５を通じて導出される。

【００１６】そして、ローカルフレームメモリ２１から
の伸長された画像データはＤ／Ａ変換器２２を介してマ
ルチプレクサ２３に送られる。また、フレームメモリ２
０からの描画画像データはＤ／Ａ変換器２４を介してマ
ルチプレクサ２３に送られる。

【００１７】マルチプレクサ２３は、描画画像データ
か、伸長された画像データのいずれかを選択し、画像モ
ニター装置２５に送り、その画像を表示画面に表示す
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図１６のシステムで
は、描画のための３Ｄシステムの部分においては、ＦＩ
ＦＯバッファ１６から先の部分が、メインバス１０から
切り離されているので、一見、メインバスの負荷が少な
くて済むように見えるが、以下のような問題点がある。

【００１９】描画装置部１９による描画と、ＣＰＵ１１
の描画命令の発行は非同期であるので、ＦＩＦＯバッフ
ァ１６、１８がロックしないためには相当数のＦＩＦＯ
段数を用意しなくてはならない。最悪で１画面を構成す
るポリゴン分の描画命令分の容量がＦＩＦＯバッファ１
６、１８に必要となる。

【００２０】また、ＣＰＵ１１の制御が描画装置部１９
に届くまでに遅延が生じ、ユーザの操作入力手段、例え
ばコントロールパッドからの操作入力などの外部入力の
結果が即座に画面表示に反映されない。同様に、途中で
描画命令を変更・キャンセルすることが難しい。特に、
ビデオゲーム機の分野では、コントロールパッドからの
操作入力に対してリアルタイムでの反応が要求されるた
めにこれは大きな問題となる。

【００２１】また、ＦＩＦＯバッファ１６に描画命令を
投入するのは結局ＣＰＵ１１が行わなくてはならず、こ
こで生じるメモリコピーには、ＤＭＡ（ダイレクト・メ
モリ・アクセス）が使用できない。したがって、結局
は、メインバスの負荷はさして軽減されない。

【００２２】また、動画再生システムの部分は、以下の
ような問題がある。上述した従来のシステムでは、圧縮
動画データの伸長は、全て専用のハードウエアである画
像伸長装置部１４で行なっている。このため従来のシス
テムでは、ＣＰＵ１１とは全く別個に、ハードウエアが
丸ごと画像伸長のために必要である。

【００２３】また、画像伸長装置部は、専用のローカル
メモリ２１を必要としている。さらに、従来のシステム
では、マルチプレクサ２３により、伸長した画像データ
と、その他の画像データとは切り換えて画像モニター装
置２５に供給するように構成されているため、伸長画像
データと他の画像との合成はできず、非常に不便であっ
た。特に、動画とコンピュータグラフィックスなどの画
像の合成などの特殊な画像合成を行なうことはできなか
った。

【００２４】この発明は、以上の点にかんがみ、外部か
らの入力に即座に反応できるリアルタイム性の高い画像
生成を、少ないハードウエア資源で実現することができ
るようにすることを目的とする。

【００２５】また、この発明は、伸長した画像データ
を、容易に再利用することができ、動画とコンピュータ
グラフィックスなどの画像の合成などの特殊な画像合成
を行なうことができるようにした画像生成装置を提供す
ることをも目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明の画像生成方法は、ＣＰＵと、圧縮
された画像データを記憶する領域及びこの圧縮された画
像データを伸長したデータを記憶する領域を備えるメイ
ンメモリと、圧縮された画像データの伸長処理を行なう
画像伸長装置部とが、システムバスに対して接続され、
前記メインメモリのデータを用いて画像を生成する方法
であって、前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他の装置が
前記システムバスを開放している間隙をぬって、前記Ｃ
ＰＵの介在なしに、前記メインメモリの圧縮された画像
データを前記画像伸長装置部に転送し、また、前記画像
伸長装置部で伸長した画像データをメインメモリに転送
することを特徴とする。

【００２７】また、請求項２の発明の画像生成方法は、
システムバスに対して、ＣＰＵと、描画命令列を記憶す
る領域を備えるメインメモリと、前記描画命令列に基づ
いて描画を行う描画装置部とが接続されたシステムを用
いて画像を生成する方法であって、前記ＣＰＵ及びシス
テムバス上の他の装置が前記システムバスを開放してい
る間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在なしに、前記メイン
メモリの描画命令例を前記描画装置部に転送することを
特徴とする。

【００２８】請求項１の発明の方法を適用した、請求項
３の発明による画像生成装置は、後述の実施例の参照符
号を対応させると、システムバス４１に対して、ＣＰＵ
４２と、圧縮された画像データを記憶する領域及びこの
圧縮された画像データを伸長したデータを記憶する領域
を備えるメインメモリ４３と、上記圧縮された動画デー
タの伸長処理を行なう画像伸長装置部５１と、前記ＣＰ
Ｕ及びシステムバス上の他の装置が前記システムバスを
開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在なしに、
前記メインメモリの圧縮された画像データを前記画像伸
長装置部に転送すると共に、前記画像伸長装置部で伸長
した画像データをメインメモリに転送する転送装置部４
５とを接続し、前記メインメモリの前記伸長された画像
データを用いて、表示画像を生成するようにしたことを
特徴とする。

【００２９】また、請求項２の発明の方法を適応した請
求項４の画像生成装置は、システムバス４１に対して、
ＣＰＵ４２と、描画命令列を記憶する領域を備えるメイ
ンメモリ４３と、前記描画命令列に基づいて描画を行う
描画装置部６１と前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他の
装置が前記システムバスを開放している間隙をぬって、
前記ＣＰＵの介在なしに、前記メインメモリの前記描画
命令列を前記描画装置部に転送する転送装置部４５とを
接続する。

【００３０】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の画像生成装置において、前記メインメモリは、圧縮さ
れた画像データを記憶する領域及びこの圧縮された画像
データを伸長したデータを記憶する領域を備え、前記シ
ステムバスには、前記圧縮された画像データの伸長処理
を行なう画像伸長装置部を接続し、前記転送装置部は、
描画命令の転送に加えて、前記ＣＰＵ及びシステムバス
上の他の装置が前記システムバスを開放している間隙を
ぬって、前記ＣＰＵの介在なしに、前記メインメモリの
圧縮された画像データを前記画像伸長装置部に転送し、
また、前記画像伸長装置部で伸長した画像データを前記
メインメモリに転送する。

【００３１】前記のこの発明の画像生成装置に、操作入
力手段を設け、この操作入力手段での操作入力に応じて
前記描画命令を生成するようにして、ゲーム機の構成と
することができる。

【００３２】描画命令の一部に次に実行すべき描画命令
の、前記メインメモリ上のアドレスを設定し、前記転送
装置部は、このアドレスにしたがって前記描画命令を前
記メインメモリから前記描画装置部に順次転送する構成
とするとよい。

【００３３】さらに、メインメモリの伸長画像データ
も、描画命令と同様のデータ形式とすることにより、い
わゆるポリゴン描画命令と混在可能とすることができ
る。

【００３４】

【作用】上記の構成の請求項１の発明によれば、圧縮さ
れた画像データは、転送装置部４５により、ＣＰＵ４２
に関係なく、画像伸長装置部５１に転送されて伸長デコ
ードされ、デコード結果の伸長画像データは、転送装置
部４５により、ＣＰＵに関係なく、メインメモリに転送
される。こうして、圧縮画像データは、画像伸長装置部
５１により伸長された後、再びメインメモリ４３上に展
開される。したがって、このメインメモリ４３上の伸長
された画像データを、ＣＰＵ４２は再利用することが可
能である。

【００３５】しかも、圧縮画像データのメインメモリ４
３から画像伸長装置部５１への転送及び画像伸長装置部
５１からメインメモリ４３への伸長画像データの転送
は、転送装置部がＣＰＵ４２に関係なく行うものであ
り、ＣＰＵ４２は前記の転送処理に関与しなくて済む分
を利用して画像表示のための処理を行うことができ、高
速処理が可能になる。

【００３６】また、請求項２の発明においては、メイン
メモリ４３の描画命令列が、ＣＰＵ４２の介在なしに、
描画装置部に転送される。したがって、ＣＰＵ４２が、
描画命令の生成を、例えばコントロールパッド７１など
の操作入力手段の入力操作に応じて行いながら、システ
ムバス４１の空きを利用して、転送装置部が描画命令列
を描画装置部に転送することができ、リアルタイム性の
高い画像生成を行うことができる。

【００３７】そして、請求項５の発明の画像生成装置の
場合には、システムバス４１に対して、画像伸長装置部
５１と、描画装置部６１とが共に接続され、メインメモ
リ４３との間での画像データあるいは描画命令の転送
が、転送装置部４５によりなされるものである。したが
って、画像伸長装置部５１がローカルメモリを必要とし
ない。

【００３８】また、画像データや描画命令の転送に関与
しないＣＰＵ４２は、リアルタイム性を損なうことな
く、画像データを描画命令と有機的に合成するための処
理を行うことができる。特に、伸長画像データを、描画
命令と同様のデータ形式としたときには、この伸長した
画像データを、いわゆるポリゴン描画命令と混在させる
ことにより、伸長した画像の間に描画画像を挟み込むな
どの合成をすることができる。

【００３９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。図１は、この発明の一実施例の画
像生成装置の構成例を示すもので、この例は３Ｄグラフ
ィック機能と、動画再生機能とを備えるゲーム機の実施
例である。

【００４０】図１において、４１はシステムバス（メイ
ンバス）である。このシステムバス４１には、ＣＰＵ４
２、メインメモリ４３、ソーティングコントローラ４５
が接続されている。

【００４１】システムバス４１には、また、画像伸長装
置部５１が、入力用のＦＩＦＯバッファメモリ（以下、
ＦＩＦＯバッファメモリをＦＩＦＯバッファと略称す
る）５４及び出力用のＦＩＦＯバッファ５５を介して接
続されている。また、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５２がＦＩ
ＦＯバッファ５６を介して、描画装置部６１がＦＩＦＯ
バッファ６２を介して、それぞれシステムバス４１に接
続されている。

【００４２】また、７１は操作入力手段としてのコント
ロールパッドで、インターフェース７２を介してシステ
ムバス４１に接続されている。さらに、システムバス４
１には、ゲーム機としての立ち上げを行うためのプログ
ラムが格納されているブートＲＯＭ７３が接続されてい
る。

【００４３】ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５２は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライバ５３に接続されており、ＣＤ−ＲＯＭドライ
バ５３に装着されたＣＤ−ＲＯＭディスクに記録されて
いるアプリケーションプログラム（例えばゲームのプロ
グラム）やデータをデコードする。ＣＤ−ＲＯＭディス
クには、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）により画像
圧縮された動画や静止画の画像データや、ポリゴンを修
飾するためのテクスチャー画像の画像データが記録され
ている。ＣＤ−ＲＯＭディスクのアプリケーションプロ
グラムには、ポリゴン描画命令が含まれている。ＦＩＦ
Ｏバッファ５６は、ＣＤ−ＲＯＭディスクの記録データ
の１セクタ分の容量を有する。

【００４４】ＣＰＵ４２は、システム全体の管理を行な
う。また、このＣＰＵ４２は、物体を多数のポリゴンの
集まりとして描画する場合の処理の一部を行う。すなわ
ち、ＣＰＵ４２は、後述もするように、１画面分の描画
画像を生成するための描画命令例をメインメモリ４３上
に作成する。

【００４５】また、このＣＰＵ４２は、キャッシュメモ
リ４６を有し、ＣＰＵインストラクションの一部は、シ
ステムバス４１からフェッチすることなく実行できる。
さらに、ＣＰＵ４２には、描画命令を作成する際にポリ
ゴンについての座標変換演算を行なうための座標演算装
置部４４が、ＣＰＵ内部コプロセッサとして設けられて
いる。座標演算装置部４４は、３次元座標変換及び３次
元から表示画面上の２次元への変換の演算を行なう。

【００４６】このように、ＣＰＵ４２は、内部に命令キ
ャッシュ４６と座標演算装置部４４を有しているため、
その処理をシステムバス４１を使用しなくても、ある程
度行うことができるため、システムバス４１を開放しや
すい。

【００４７】画像伸長装置部５１は、ＣＤ−ＲＯＭディ
スクから再生された圧縮画像データの伸長処理を行な
う。この画像伸長装置部５１は、この例では、図１７に
示した画像伸長装置部１４の内の逆量子化回路３３の部
分と、逆離散コサイン変換回路３４の部分のハードウエ
アからなる。そして、図１７のハフマン符号のデコーダ
３２の部分は、ＣＰＵ４２がソフトウエアとしてその処
理を行うようにしている。したがって、この画像伸長装
置部５１は、従来の画像伸長装置部１４に比べて構成が
簡単になっている。

【００４８】この例の場合、画像伸長装置部５１は、１
枚（１フレーム）の画像を、例えば１６×１６ピクセル
（画素）程度の小領域（これを以下マクロブロックと称
する）に分割して、このマクロブロック単位で画像伸長
デコードを行う。そして、このマクロブロック単位でメ
インメモリ４３との間でデータ転送が行われる。したが
って、ＦＩＦＯバッファ５４及び５５は、マクロブロッ
ク分の容量を備えるものとされている。

【００４９】描画装置部６１には、ローカルバス１１を
介してフレームメモリ６３が接続されている。描画装置
部６１は、ＦＩＦＯバッファ６２を介してメインメモリ
４３から転送されてくる描画命令を実行して、その結果
をフレームメモリ６３に書き込む。ＦＩＦＯバッファ６
２は、１描画命令分のメモリ容量を有する。

【００５０】フレームメモリ６３は、描画画像を記憶す
る画像メモリ領域と、テクスチャー画像を記憶するテク
スチャーメモリ領域と、カラールックアップテーブル
（色変換テーブルＣＬＵＴ）が格納されるテーブルメモ
リ領域とを備える。

【００５１】図２は、フレームメモリ６３のメモリ空間
を示すものである。フレームメモリ６３は、カラムとロ
ウの２次元アドレスでアドレシングされる。この２次元
アドレス空間のうち、領域ＡＴがテクスチャーメモリ領
域とされる。このテクスチャー領域ＡＴには、複数種類
のテクスチャーパターンを配置することができる。ＡＣ
は色変換テーブルＣＬＵＴのテーブルメモリ領域であ
る。

【００５２】後述するように、色変換テーブルＣＬＵＴ
のデータは、ＣＤ−ＲＯＭからＣＤ−ＲＯＭデコーダ５
２を通じて、ソーティングコントローラ４５により、フ
レームメモリ６３に転送される。ＣＤ−ＲＯＭのテクス
チャー画像のデータは、画像伸長装置部５１によりデー
タ伸長され、メインメモリ４３を介してフレームメモリ
６３に転送される。

【００５３】また、図２において、ＡＤは画像メモリ領
域であり、描画するエリアと、表示するエリアの２面分
のフレームバッファ領域を備えている。この例では、現
在表示用として用いているフレームバッファ領域を表示
バッファ、描画を行っているフレームバッファ領域を描
画バッファと呼ぶこととする。この場合、一方を描画バ
ッファとして描画を行っている間は、他方は表示バッフ
ァとして用い、描画が終了したら、両バッファを互いに
切り換える。この描画バッファと表示バッファの切り換
えは、描画終了時に、垂直同期に合わせて行う。

【００５４】フレームメモリ６３の表示バッファから読
み出された画像データは、Ｄ／Ａコンバータ６４を介し
て画像モニター装置６５に出力され、その画面に表示さ
れる。

【００５５】ソーティングコントローラ４５は、いわゆ
るＤＭＡコントローラと同様の機能を備え、メインメモ
リ４３と画像伸長装置部５１との間での画像データの転
送を行ったり、メインメモリ４３から描画装置部６１に
描画命令列を転送したりするもので、転送装置部を構成
している。このソーティングコントローラ４５は、ＣＰ
Ｕ４２やコントロールパッド７１などの他の装置がシス
テムバス３１を開放している間隙をぬって、ＣＰＵ４２
の介在なしに前記の転送処理を行う。この場合、ＣＰＵ
４２がシステムバス３１の開放をソーティングコントロ
ーラ４５に知らせるようにすることもできるし、ソーテ
ィングコントローラ４５が強制的にＣＰＵ４２にバスの
開放を要求するようにすることもできる。

【００５６】メインメモリ４３は、動画や静止画の画像
データに対しては、圧縮された画像データのメモリ領域
と、伸長デコード処理された伸長画像データのメモリ領
域とを備えている。また、メインメモリ４３は、描画命
令列などのグラフィックスデータのメモリ領域（これを
以下パケットバッファという）を備える。

【００５７】このパレットバッファは、ＣＰＵ４２によ
る描画命令列の設定と、描画命令列の描画装置部への転
送とに使用され、ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とが共
有することになる。ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とで
処理を並列に動作するようにするため、この例では、描
画命令列の設定用のパケットバッファ（以下、これを設
定パケットバッファという）と、転送用のパケットバッ
ファ（以下、これを実行パケットバッファという）との
２つのパケットバッファが用意されており、一方を設定
パケットバッファとしているときには、他方は実行パケ
ットバッファとして使用し、実行パケットバッファで実
行が終了したら、２つのパケットバッファの機能を交換
するようにしている。この装置の処理について以下に説
明する。

【００５８】［ＣＤ−ＲＯＭディスクからのデータの取
り込み］図１の例の装置（ゲーム機）に電源が投入さ
れ、ＣＤ−ＲＯＭディスクが装填されると、ブートＲＯ
Ｍ７３のゲームを実行するためのいわゆる初期化処理を
するためのプログラムがＣＰＵ４２により実行される。
そして、ＣＤ−ＲＯＭディスクの記録データが取り込ま
れる。このとき、ＣＤ−ＲＯＭディスクの各セクタのユ
ーザーデータ中の識別用情報ＩＤに基づいて各ユーザー
データのデコード処理がなされ、データのチェックが行
われる。このチェック結果により、ＣＰＵ４２は、各Ｉ
Ｄで示される内容の再生データに応じた処理を実行す
る。

【００５９】すなわち、ＣＤ−ＲＯＭディスクから、圧
縮画像データ、描画命令及びＣＰＵ４２が実行するプロ
グラムが、ＣＤ−ＲＯＭドライバ５３、ＣＤ−ＲＯＭデ
コーダ５２を介して読み出され、ソーティングコントロ
ーラ４５によってメインメモリ４３にロードされる。そ
して、ロードされたデータのうち、色変換テーブルの情
報は、フレームメモリ６３の領域ＣＬＵＴに転送され
る。

【００６０】［圧縮画像データの伸長及び転送］メイン
メモリ４３の入力データのうち、圧縮画像データは、Ｃ
ＰＵ４２がハフマン符号のデコード処理を行った後、再
びＣＰＵ４２によりメインメモリ４３に書き込まれる。
そして、ソーティングコントローラ４５は、このハフマ
ン符号のデコード処理後の画像データをメインメモリ４
３からＦＩＦＯバッファ５４を介して画像伸長装置部５
１に転送する。画像伸長装置部５１は、逆量子化の処理
と、逆ＤＣＴの処理を行って画像データの伸長デコード
処理を行う。

【００６１】伸長された画像データは、ソーティングコ
ントローラ４５が、ＦＩＦＯバッファ５５を介してメイ
ンメモリ４３に転送する。この場合、画像伸長装置部５
１は、前述したように、マクロブロック単位で画像デー
タの伸長処理を行う。このため、メインメモリ４３から
は前記マクロブロック単位の圧縮データが入力用ＦＩＦ
Ｏバッファ５４に、ソーティングコントローラ４５によ
り転送される。そして、画像伸長装置部５１は、１マク
ロブロックの伸長デコード処理が終了すると、その結果
の伸長画像データを出力用ＦＩＦＯバッファ５５に入れ
ると共に、入力用ＦＩＦＯバッファ５４から次のマクロ
ブロックの圧縮データを取り出して、伸長デコード処理
を行う。

【００６２】ソーティングコントローラ４５は、システ
ムバス４１が開放されていて、かつ、画像伸長装置部５
１の出力用ＦＩＦＯバッファ５５が空でなければ、１マ
クロブロックの伸長画像データをメインメモリ４３に転
送し、次の１マクロブロックの圧縮画像データをメイン
メモリ４３から画像伸長装置部５１の入力用ＦＩＦＯバ
ッファ５４に転送する。

【００６３】ＣＰＵ４２は、伸長された画像データのマ
クロブロックが一定量、メインメモリ４３に蓄積された
時点で、当該伸長データを描画装置部６１を介してフレ
ームメモリ６３に転送する。この際に、伸長画像データ
がフレームメモリ６３の画像メモリ領域ＡＤに転送され
れば、そのまま背景動画像として画像モニター装置６５
で表示されることになる。また、フレームメモリ６３の
テクスチャーメモリ領域ＡＴに転送される場合もある。
このテクスチャーメモリ領域ＡＴの画像データは、テク
スチャー画像として、ポリゴンの修飾に使用される。

【００６４】［描画命令列についての処理と転送］物体
の面を構成するポリゴンは、３次元的な奥行きの情報で
あるＺデータに従って奥行き方向の深い位置にあるポリ
ゴンから順に描画することにより、２次元画像表示面に
立体的に画像を表示することができる。ＣＰＵ４２は、
このように奥行き方向の深い位置にあるポリゴンから順
に、描画装置部６１で描画が行われるようにするための
描画命令列をメインメモリ４３上に作成する。

【００６５】ところで、コンピュータグラフィックスで
は、Ｚデータを各ピクセル毎にメモリに記憶しておいて
ポリゴンの表示優先順位を決定するようにする、いわゆ
るＺバッファ法を用いている。しかし、このＺバッファ
法では、Ｚデータを記憶するために大容量メモリを使用
しなければならない。そこで、この例では、次のように
してポリゴンの表示優先順位を決定する処理をＣＰＵ４
２が行うようにする。

【００６６】すなわち、この例では、図３Ａに示すよう
に、ポリゴン描画命令ＩＰには、ポリゴン描画データＰ
Ｄの他に、タグＴＧが付加されている。タグＴＧには、
次の描画命令が格納されているメインメモリ４３上のア
ドレスが書き込まれる。ポリゴン描画データＰＤは、そ
の描画命令がどのような内容のものであるかを示す識別
データＩＤＰと、ポリゴンの頂点座標などのデータから
なる。描画命令ＩＰが、例えば四角形ポリゴンの描画命
令であって、そのポリゴンの中を１色でマッピングする
場合には、識別データＩＤＰは、それを示すものとなっ
ている。

【００６７】図３Ｂは、四角形ポリゴンの描画命令の場
合で、４点の座標（Ｘ０，Ｙ０），（Ｘ１，Ｙ１），
（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）と、そのポリゴンの中
を１色でマッピングするための３原色の色データ（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）を含んでいる。

【００６８】ＣＰＵ４２は、コントロールパッド７１か
らのユーザーの操作入力に基づいて、物体や視点の動き
を計算し、メインメモリ４３上にポリゴン描画命令列を
作成する。ついで、Ｚデータによって、ポリゴン描画命
令列のタグを、表示順序の通りに書き換える。このと
き、メインメモリ４３上の各描画命令のアドレスは、変
更せずに、タグのみを書き換える。

【００６９】この描画命令列が完成すると、ソーティン
グコントローラ４５は、各描画命令のタグＴＧを順番に
たどって、１描画命令毎に、メインメモリ４３から描画
装置部６１に転送する。このため、ＦＩＦＯバッファ６
２は、１描画命令分の容量を備えていればよい。

【００７０】描画装置部６１では、送られてきたデータ
が、既にソートされた状態にあるので、図４に示すよう
にして、ポリゴン描画命令ＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，
…，ＩＰｎを、そのタグＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３，…，
ＴＧｎに従って順次実行してフレームメモリ６３の描画
領域ＡＤに結果を格納する。

【００７１】ポリゴン描画の際のＣＰＵ４２の処理を図
５のフローチャートを参照しながら説明する。

【００７２】まず、ＣＰＵ４２は、フレームメモリ６３
の画像メモリ領域ＡＤの一方のフレームバッファ領域Ａ
（表示バッファとなっている）の画像データを画像モニ
ター装置６５に出力するように描画装置部６１に対して
命令を出す（ステップ１０１）。次に、コントロールパ
ッド７１の操作入力を読み込み（ステップ１０２）、こ
の操作入力に応じて、メインメモリ４３の一方のパケッ
トバッファ（設定パケットバッファとなっている）の描
画命令列Ａの座標値を更新すると共に、描画命令列Ａの
各描画命令のタグを書き換える（ステップ１０３）。

【００７３】このステップ１０１からステップ１０３の
間では、メインメモリ４３の他方のパケットバッファ
（実行パケットバッファとなっている）の描画命令列Ｂ
がソーティングコントローラ４５によって、描画装置部
６１を介してフレームメモリ６３の画像メモリ領域ＡＤ
の他方のフレームバッファ領域Ｂ（描画バッファとなっ
ている）に転送され、描画装置部６１でリアルタイム
に、当該描画命令列Ｂによる描画の実行が行われてい
る。

【００７４】次に、描画命令列Ｂによる描画の実行が終
了するまで待つ（ステップ１０４）。つまり、メインメ
モリ４３からの描画命令列Ｂの転送がすべて終了し、描
画が終了したか否か判別される。

【００７５】描画命令列Ｂの実行が終了したときには、
フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ｂを表示バ
ッファとして、これより描画画像データを読み出して、
画像モニター装置６５に出力するように、描画装置部６
１に対して命令を出す（ステップ１０５）。このとき、
同時に、フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ａ
は描画バッファに切り換えられる。

【００７６】次に、コントロールパッド７１の操作入力
を読み込み（ステップ１０６）、この操作入力に応じ
て、メインメモリ４３の他方のパケットバッファ（設定
パケットバッファとなっている）の描画命令列Ｂの座標
値を更新すると共に、描画命令列Ｂの各描画命令のタグ
を書き換える（ステップ１０７）。

【００７７】そして、ステップ１０５からステップ１０
７の間では、メインメモリ４３の一方のパケットバッフ
ァ（実行パケットバッファとなっている）の描画命令列
Ａがソーティングコントローラ４５によって、描画装置
部６１を介してフレームメモリ６３の一方のフレームバ
ッファ領域Ａ（描画バッファとなっている）に転送さ
れ、描画装置部６１でリアルタイムに、当該描画命令列
Ａによる描画の実行が行われている。

【００７８】次に、描画命令列Ａによる描画の実行が終
了するまで待つ（ステップ１０８）。つまり、メインメ
モリ４３からの描画命令列Ａの転送がすべて終了し、描
画が終了したか否か判別される。

【００７９】描画命令列Ａの実行が終了したときには、
フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ａを表示バ
ッファとして、これより描画画像データを読み出して、
画像モニター装置６５に出力するように、描画装置部６
１に対して命令を出す（ステップ１０１０９）。このと
き、同時に、フレームバッファ領域Ｂは描画バッファに
切り換えられる。その後、（ステップ１０２）に戻っ
て、以上の処理を繰り返し行う。以上の操作を３０回〜
６０回／秒で繰り返すことにより動きのある画像が表示
できる。

【００８０】このとき、上述したことから明らかなよう
に、ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とは、並列に動作し
ている。すなわち、ＣＰＵ４２は、メインメモリ４３の
設定パケットバッファの描画命令列の各描画命令のタグ
のアドレス値を、図６Ａの矢印で示す次の描画命令が格
納されているメインメモリ４３のアドレス値に、順次書
き換える。これと、同時に、ソーティングコントローラ
４５は、メインメモリ４３の描画パケットバッファか
ら、図６Ｂの矢印で示すように各描画命令のタグをたど
って各描画命令を読み出して、描画装置部６１に転送
し、描画装置部６１はその描画命令列にしたがって描画
を実行する。

【００８１】この場合、図７に示すように、ＣＰＵ４２
で描画命令列の作成中は、その前に作成された描画命令
列による描画の実行が描画装置部６１で行われる状態と
なり、描画の実行が終了した後、現在作成された描画命
令列による描画が実行されるようになる。

【００８２】このポリゴン描画の際、データは、描画装
置部６１の勾配計算ユニットに送られ、勾配計算が行な
われる。勾配計算は、ポリゴン描画で多角形の内側をマ
ッピングデータで埋めていく際、マッピングデータの平
面の傾きを求める計算である。テクスチャーの場合はテ
クスチャー画像データでポリゴンが埋められ、また、グ
ーローシェーディングの場合は輝度値でポリゴンが埋め
られる。

【００８３】物体の表面を構成するポリゴンにテクスチ
ャーを貼り付ける場合には、テクスチャー領域ＡＴのテ
クスチャーデータが２次元写像変換される。例えば、図
８Ａに示すようなテクスチャーパターンＴ１，Ｔ２，Ｔ
３は、図８Ｂに示すような物体の各面のポリゴンに適合
するように、２次元スクリーン上の座標に変換される。
このように写像変換されたテクスチャーパターンＴ１，
Ｔ２，Ｔ３が図８Ｃに示すように、物体ＯＢ１の表面に
貼り付けられる。そして、これが、画像メモリ領域ＡＤ
に配置され、画像表示モニター６５の表示画面上に表示
される。

【００８４】静止画テクスチャーの場合には、メインメ
モリ４３上のテクスチャーパターンが、描画装置部６１
を介して、フレームメモリ６３上のテクスチャー領域Ａ
Ｔに転送される。描画装置部６１は、これをポリゴンに
貼り付ける。これにより、物体に静止画のテクスチャー
が実現される。この静止画のテクスチャーパターンのデ
ータは、ＣＤ−ＲＯＭディスクに記録しておくことがで
きる。

【００８５】更に、動画のテクスチャーが可能である。
つまり、動画テクスチャーの場合には、前述したよう
に、ＣＤ−ＲＯＭディスクからの圧縮された動画データ
は、一旦、メインメモリ４３に読み込まれる。そして、
この圧縮画像データは、画像伸長装置部５１に送られ
る。画像伸長装置部５１で、画像データが伸長される。
このとき、前述したように、伸長処理の一部は、ＣＰＵ
４２が負担する。

【００８６】そして、伸長された動画データはフレーム
メモリ６３上のテクスチャー領域ＡＴに送られる。テク
スチャー領域ＡＴは、フレームメモリ６３内に設けられ
ているので、テクスチャーパターン自身も、フレーム毎
に書き換えることが可能である。このように、テクスチ
ャー領域ＡＴに動画を送ると、テクスチャーが１フレー
ム毎に動的に書き換えられて変化する。このテクスチャ
ー領域の動画により、ポリゴンへのテクスチャーマッピ
ングを行えば、動画のテクスチャーが実現される。

【００８７】前述したように、画像伸長装置部５１で伸
長した画像データを、フレームメモリ６３上の画像メモ
リ領域ＡＤに送れば、背景画の動画を画像モニター装置
６５のスクリーン上に表示することができるし、ＣＰＵ
４２により作成した描画画像のみで画像メモリ領域ＡＤ
を埋めて、画像表示モニター６５のスクリーンに描画す
ることもできる。また、画像メモリ領域ＡＤ上で、ＣＤ
−ＲＯＭディスクからの画像データを伸長して得た静止
画の上に、ＣＰＵ４２によるポリゴン描画により物体を
描画することも可能である。

【００８８】以上のように、ソーティングコントローラ
４５は、ＣＰＵ４２の介在なしに、システムバス４１が
開放されている間隙をぬって描画命令や画像データの転
送を行うようにしている。この状態の説明図を図９に示
す。

【００８９】図９Ａは、ＣＰＵ４２のシステムバス４１
使用状態を示し、斜線を付した部分では、システムバス
４１を使用した仕事を行っており、空白の区間８１，８
２，…８８は、ＣＰＵ４２がシステムバス４１を開放し
ていることを示している。

【００９０】図９Ｂ及びＤは、画像伸長装置部５１のＦ
ＩＦＯバッファ５４及び５５の状態を示しており、斜線
を付した部分はデータが蓄積している状態を示してい
る。図９Ｃは画像伸長装置部５１での伸長処理タイミン
グを示している。

【００９１】また、図９Ｅは、描画装置部６１のＦＩＦ
Ｏバッファ６２の状態を示しており、斜線を付した部分
はデータが蓄積している状態を示している。図９Ｆは、
描画装置部６１での描画実行タイミングを示している。

【００９２】ＦＩＦＯバッファ５４及び６２は、それぞ
れ、空になると、システムバス４１に対して転送要求を
出す。また、ＦＩＦＯバッファ５５は、これが一杯にな
ると転送要求を出す。ソーティングコントローラ４５
は、ＣＰＵ４２がバス４１を開放している時間８１〜８
８になると、転送要求を出しているＦＩＦＯバッファか
ら、あるいは当該ＦＩＦＯバッファへの転送を実行す
る。

【００９３】転送要求が重なったときには、予め定めた
優先順位によりいずれの転送要求を実行するかを決定す
る。優先順位が等しいバッファからの転送要求が重なっ
たときは、いわゆるラウンドロビン方式により、前に重
なったときに優先した転送要求は最も低い優先順位とな
るようにして順位を決定する。図９の例では、ＦＩＦＯ
バッファ５４及び５５からの転送要求の方が、ＦＩＦＯ
バッファ６２の転送要求よりも優先度が高い。

【００９４】図９の例では、バス開放時間８１、８５、
８７では、ＦＩＦＯバッファ５４が空のために転送要求
が出ているので、ソーティングコントローラ４５は、図
９Ｂに示すように、メインメモリ４３から圧縮画像デー
タをＦＩＦＯバッファ５４に転送する。ＦＩＦＯバッフ
ァ５４が一杯になると、図９Ｃに示すように、画像伸長
装置部５１は、前のデータの伸長デコードが終了した時
点で、ＦＩＦＯバッファ５４からその圧縮データを取り
込み、伸長デコード処理を開始する。ＦＩＦＯバッファ
５４は再び転送要求をバス４１に出す。

【００９５】一方、画像伸長装置部５１は、画像伸長デ
コードが終了すると、ＦＩＦＯバッファ５５に伸長デー
タを入れる。ＦＩＦＯバッファ５５は、伸長データで一
杯になると転送要求をバス４１に出す。図９の例では、
ソーティングコントローラ４５は、バス開放区間８３、
８６において、この要求に対する転送を実行する。つま
り、伸長データをメインメモリ４３に転送する。

【００９６】さらに、描画装置部６１のＦＩＦＯバッフ
ァ６２からの転送要求は、図９の例では、図９Ｅに示す
ように、バス開放区間８２、８４、８８において、実行
され、ソーティングコントローラ４５から描画装置部６
１に描画命令が転送される。そして、転送された描画命
令は、図９Ｆに示すように、前に転送された描画命令の
実行が終了した後、描画装置部６１で実行される。

【００９７】なお、画像伸長装置部５１で伸長デコード
された画像データを、メインメモリ４３からフレームメ
モリ６３に転送する場合には、この例においては、以下
に示すような転送命令を使用する。このように、伸長画
像データを転送命令形式に変換するのは、ＣＰＵ４２で
行う。

【００９８】すなわち、図１０は、この転送命令の構造
を示す図である。この転送命令は、描画命令とほぼ同様
の形式を有するもので、先頭にタグＴＧを備え、その次
に識別情報ＩＤＰを備える。タグＴＧは、描画命令と同
様に、次の描画命令あるいは転送命令が格納されている
メインメモリ４３のアドレス値からなる。ＩＤＰには、
これが転送命令であること示すコードが記述される。

【００９９】そして、図１０において、次のデータ
「Ｈ」と「Ｗ」は、転送する伸長データ領域の高さ及び
幅を示すものである。この転送領域の高さ及び幅は、１
フレーム分の画面における領域に対応している。また、
データ「Ｘ」と「Ｙ」は、転送先の座標を示している。
この座標は、転送領域が矩形であるので、その矩形領域
の左上の座標を示している。そして、この座標は、転送
先がフレームメモリ６３の画像メモリ領域ＡＤ内であれ
ば、その領域ＡＤ内の座標であり、テクスチャー領域Ａ
Ｔ内であれば、その領域ＡＴ内の座標である。

【０１００】以上の、タグＴＧから座標「Ｘ」、「Ｙ」
までは、転送命令のヘッダであり、このヘッダに続いて
伸長画像データＰＩＸ０、ＰＩＸ１、ＰＩＸ２、…、Ｐ
ＩＸｎが、この転送命令に含まれる。そして、この転送
命令の単位で、ソーティングコントローラ４５により、
メインメモリ４３から描画装置部６１に伸長画像データ
が転送される。

【０１０１】ところで、上述したように、画像伸長装置
部５１は、１フレームの画像を横×縦＝１６×１６画素
からなるマクロブロックに分割してマクロブロック単位
で伸長デコードを行っている。今、例えば、１フレーム
が横×縦＝３２０×２４０の画素からなる画像を想定し
た場合、図１１に示すように、１フレームは、３００個
のマクロブロックに分けられる。

【０１０２】この３００個のマクロブロックを描画装置
部６１に転送するに当たって、マクロブロック単位で転
送命令を作成した場合には、ヘッダ部分のオーバーヘッ
ドが大き過ぎるものとなる。そこで、この例では、縦方
向の１列の複数個（図１２では１５個）のマクロブロッ
クを繋げて、これを転送命令で送る単位とするようにし
ている。

【０１０３】１フレームの最初の転送命令の例を図１３
に示す。すなわち、図１３では、座標「Ｘ」「Ｙ」が
「０」「０」となっている。次の転送命令では、その座
標「Ｘ」「Ｙ」が「１６」「０」となる。

【０１０４】このように、伸長画像データも、描画命令
と同様の形式の転送命令形式に変換したので、タグＴＧ
を利用することにより、ポリゴンの描画命令と、転送命
令とを混在させてソーティングコントローラ４５による
転送ならびに、描画装置部６１によるフレームメモリ６
３での画像の描画、生成を実行することができる。

【０１０５】以上の実施例の装置によれば、次のような
効果が得られる。すなわち、メインメモリ４３上の描画
命令列や、圧縮画像データ及び伸長画像データは、ＣＰ
Ｕ４２がシステムバス４１を開放している間隙をぬっ
て、ＣＰＵ４２の介在なしに転送されるため、システム
バス４１を効率よく、時分割で使用できる。

【０１０６】また、すべての描画命令列がメインメモリ
４３上に保持されているので、ＣＰＵ４２が、いつでも
直接制御でき、このため、コントロールパッド７１など
の外部入力に応じた即時制御が可能である。したがっ
て、画面表示の反応速度を向上することができる。

【０１０７】同様に、すべての動画像データは、一旦、
メインメモリ４３に保持されるので、ＣＰＵ４２がこの
動画像データに対していつでも直接制御することができ
る。このため、コントロールパッドなどの外部入力に応
じた即時制御が可能であり、画面表示の反応速度を向上
することができる。

【０１０８】また、描画装置部６１に付随するＦＩＦＯ
バッファの段数は、１描画命令分で足りるので、描画装
置部の回路規模を小さくすることができる。

【０１０９】また、画像伸長装置部５１は、メインメモ
リをバッファとして使用するので、ローカルメモリを持
つ必要がない。しかも、画像伸長装置部に付随するＦＩ
ＦＯバッファの段数は、１マクロブロック分でよいの
で、画像伸長装置部の回路規模を小さくすることができ
る。

【０１１０】また、描画命令内に、次に実行すべき描画
命令のメインメモリ上のアドレス値を内蔵するようにし
たので、描画の順序が変化した場合には、描画命令内の
アドレス値のみを変化させるだけで、描画命令自体をメ
インメモリ内で、変更したアドレス位置に書き換える並
べ変えを行う必要がない。このため、システムバス４１
の負荷をその分、軽減することができる。

【０１１１】さらに、連続的に動く画像を生成する場
合、隣接するフレーム間では、メインメモリ上に展開さ
れた描画命令列の内容が大きく変化することは、一般に
少ない。したがって、アドレス値の変更をすることも少
なく、実際的には、前のフレームの描画命令列に座標値
の変更を加えるだけで済むことが多く、制御が容易であ
る。

【０１１２】なお、以上の例では、ＣＤ−ＲＯＭに画像
データやアプリケーションプログラムを記録したが、記
録媒体としては、例えば磁気ディスク、メモリカードの
ような半導体メモリなどの他の記録媒体を使用すること
もできる。

【０１１３】また、画像のデータ圧縮方法としては、Ｄ
ＣＴを使用したが、その他、種々の画像データ圧縮方法
を使用することができる。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、メインメモリ上の描画命令列は、システムバスが開
放されている間隙ぬって、ＣＰＵの介在なしに転送され
るため、システムバス４１を効率よく、時分割で使用で
きる。メインメモリ上の圧縮画像データ及び伸長画像デ
ータの転送も同様に行われるので、システムバスを効率
よく使用することできる。

【０１１５】また、すべての描画命令列がメインメモリ
上に保持されているので、ＣＰＵが、いつでも直接制御
でき、このため、コントロールパッドなどの外部入力に
応じた即時制御が可能である。したがって、画面表示の
反応速度を向上することができ、リアルタイム性が高い
ゲーム機を容易に実現することができる。

【０１１６】また、画像伸長装置部は、メインメモリを
バッファとして使用するので、ローカルメモリを持つ必
要がない。しかも、画像伸長装置部に付随するＦＩＦＯ
バッファの段数は、伸長処理単位データ分でよい。さら
に、画像データ伸長処理の一部をＣＰＵが負担するよう
にすることにより、画像伸長処理回路としてのハードウ
エア規模が小さくて済む。

【０１１７】また、描画装置部に付随するＦＩＦＯバッ
ファの段数は、１描画命令分で足りる。したがって、シ
ステムの回路規模としても小さくすることができる。

【０１１８】また、描画命令内に、次に実行すべき描画
命令のメインメモリ上のアドレス値を内蔵するようにし
たので、描画の順序が変化した場合には、描画命令内の
アドレス値のみを変化させるだけで、描画命令自体をメ
インメモリ内で、変更したアドレス位置に書き換える並
べ変えを行う必要がない。このため、システムバスの負
荷を軽減することができる。

【０１１９】また、圧縮されて伝送されて来た画像デー
タを伸長したものをメインメモリに展開するようにした
ので、このメインメモリ中の画像データの任意の部分を
抜き出して再利用することが可能となり、例えばＣＰＵ
で作成した画像との合成などを行うことができる。

【０１２０】データ伸長処理の際には、メインメモリを
処理バッファメモリとして使用できるので、従来のよう
な伸長処理のための専用のローカルメモリが不要であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像処理装置の一実施例のブロ
ック図である。

【図２】この発明の一実施例におけるメモリ領域の説明
のための図である。

【図３】この発明の一実施例におけるポリゴン描画命令
の例を示す図である。

【図４】この発明の一実施例におけるポリゴンの描画表
示順序を説明するための図である。

【図５】この発明の一実施例における描画処理の際のＣ
ＰＵの処理を説明するためのフローチャートである。

【図６】この発明の一実施例におけるメインメモリ上で
のＣＰＵの描画命令処理と、描画装置部での描画の実行
処理とを説明するための図である。

【図７】この発明の一実施例におけるメインメモリ上で
のＣＰＵの描画命令処理と、描画装置部での描画の実行
処理の並列処理を説明するための図である。

【図８】テクスチャーマッピングの説明のための図であ
る。

【図９】この発明の一実施例における転送装置部による
転送制御を説明するための図である。

【図１０】この発明の一実施例における画像データの転
送時のデータ構造の例を説明するための図である。

【図１１】１フレームの画像の例を示す図である。

【図１２】この発明の一実施例における画像データの転
送単位を説明するための図である。

【図１３】この発明の一実施例における画像データの転
送時のデータ構造の例を示す図である。

【図１４】描画方法の例を説明するための図である。

【図１５】描画命令の一例を示す図である。

【図１６】従来の３Ｄグラフィックスシステムと、動画
再生システムとを組み合わせたシステムの構成例を示す
図である。

【図１７】従来の画像伸長装置部の一例のブロック図で
ある。

【符号の説明】

４１システムバス４２ＣＰＵ４３メインメモリ４４座標演算装置部４５ソーティングコントローラ４６キャッシュメモリ５１画像伸長装置部５２ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５３ＣＤ−ＲＯＭドライバ５４、５５ＦＩＦＯバッファ６１描画装置部６２ＦＩＦＯバッファ６３フレームメモリ６５画像表示モニター装置７１コントロールパッドＡＤ画像メモリ領域ＡＴテクスチャー領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｚ 7/24 9192−5ＬＧ０６Ｆ 15/72 ＡＨ０４Ｎ 7/13 Ｚ (72)発明者古橋真東京都港区赤坂８丁目１番22号株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント内 (72)発明者田中正善東京都港区赤坂８丁目１番22号株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＰＵと、圧縮された画像データを記憶す
る領域及びこの圧縮された画像データを伸長したデータ
を記憶する領域を備えるメインメモリと、圧縮された画
像データの伸長処理を行なう画像伸長装置部とが、シス
テムバスに対して接続され、前記メインメモリのデータ
を用いて画像を生成する方法であって、前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他の装置が前記システ
ムバスを開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在
なしに、前記メインメモリの圧縮された画像データを前
記画像伸長装置部に転送し、また、前記画像伸長装置部
で伸長した画像データをメインメモリに転送するように
した画像生成方法。
【請求項２】システムバスに対して、ＣＰＵと、描画命
令列を記憶する領域を備えるメインメモリと、前記描画
命令列に基づいて描画を行う描画装置部とが接続された
システムを用いて画像を生成する方法であって、前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他の装置が前記システ
ムバスを開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在
なしに、前記メインメモリの描画命令例を前記描画装置
部に転送するようにした画像生成方法。
【請求項３】システムバスに対して、ＣＰＵと、圧縮された画像データを記憶する領域及びこの圧縮され
た画像データを伸長したデータを記憶する領域を備える
メインメモリと、前記圧縮された画像データの伸長処理を行なう画像伸長
装置部と、前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他の装置が前記システ
ムバスを開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在
なしに、前記メインメモリの圧縮された画像データを前
記画像伸長装置部に転送すると共に、前記画像伸長装置
部で伸長した画像データをメインメモリに転送する転送
装置部とが接続され、前記メインメモリの前記伸長された画像データを用い
て、表示画像を生成するようにした画像生成装置。
【請求項４】システムバスに対して、ＣＰＵと、描画命令列を記憶する領域を備えるメインメモリと、前記描画命令列に基づいて描画を行う描画装置部と前記
ＣＰＵ及びシステムバス上の他の装置が前記システムバ
スを開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在なし
に、前記メインメモリの前記描画命令列を前記描画装置
部に転送する転送装置部とが接続された画像生成装置。
【請求項５】請求項４に記載の画像生成装置において、前記メインメモリは、圧縮された画像データを記憶する
領域及びこの圧縮された画像データを伸長したデータを
記憶する領域を備え、前記システムバスには、前記圧縮された画像データの伸
長処理を行なう画像伸長装置部が接続され、前記転送装置部は、前記ＣＰＵ及びシステムバス上の他
の装置が前記システムバスを開放している間隙をぬっ
て、前記ＣＰＵの介在なしに、前記メインメモリの圧縮
された画像データを前記画像伸長装置部に転送し、ま
た、前記画像伸長装置部で伸長した画像データを前記メ
インメモリに転送するようにした画像生成装置。
【請求項６】前記システムバスに、操作入力手段が接続
され、前記描画命令列が前記ＣＰＵにより、前記操作入
力手段での操作入力に応じて生成されて、ゲーム機の構
成とされてなる請求項４または請求項５に記載の画像生
成装置。
【請求項７】前記描画命令のそれぞれは、その一部に次
に実行すべき描画命令の、前記メインメモリ上のアドレ
スを含み、前記転送装置部は、このアドレスにしたがっ
て前記描画命令を前記メインメモリから前記描画装置部
に順次転送するようにしたことを特徴とする請求項４、
請求項５または請求項６に記載の画像生成装置。
【請求項８】前記メインメモリに書き込まれた伸長画像
データが、前記描画命令と同様の形式のデータとされ
て、前記描画命令列と混在可能とされたことを特徴とす
る請求項７に記載の画像生成装置。