JPH08305625A - 演算処理機能付き半導体メモリ及びそれを用いた処理装置 - Google Patents
演算処理機能付き半導体メモリ及びそれを用いた処理装置Info
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- JPH08305625A JPH08305625A JP7112825A JP11282595A JPH08305625A JP H08305625 A JPH08305625 A JP H08305625A JP 7112825 A JP7112825 A JP 7112825A JP 11282595 A JP11282595 A JP 11282595A JP H08305625 A JPH08305625 A JP H08305625A
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- G09G5/36—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
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- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
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- G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】画像の拡大,縮小、さらに具体的には、3次元
グラフィックスにおけるテキスチャマッピングの処理の
高速化を実現し得る装置を提供することにある。 【構成】一般的に整数座標とならない原画像の小数成分
を含む小数アドレスをそのままメモリのアドレスとして
与え、半導体メモリ100の内部に、整数アドレスに対
応するデータを保持するメモリセル207と、メモリセ
ルより読み出した前記小数アドレス中の整数成分に対応
するデータと小数成分に基づいて補間演算を行う演算回
路202,203を設ける構成とした。 【効果】補間演算を、LSI内部で行うため、従来の4
倍以上に高速化することができる。
グラフィックスにおけるテキスチャマッピングの処理の
高速化を実現し得る装置を提供することにある。 【構成】一般的に整数座標とならない原画像の小数成分
を含む小数アドレスをそのままメモリのアドレスとして
与え、半導体メモリ100の内部に、整数アドレスに対
応するデータを保持するメモリセル207と、メモリセ
ルより読み出した前記小数アドレス中の整数成分に対応
するデータと小数成分に基づいて補間演算を行う演算回
路202,203を設ける構成とした。 【効果】補間演算を、LSI内部で行うため、従来の4
倍以上に高速化することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原画像を拡大,縮小,
回転などの画素密度変換処理を行って表示する表示装
置、あるいは画像処理装置に係り、特に画素密度変換処
理であるデータの補間演算などのフィルタ演算を高速に
行う処理装置及びそれに用いる演算処理機能付きメモリ
に関する。
回転などの画素密度変換処理を行って表示する表示装
置、あるいは画像処理装置に係り、特に画素密度変換処
理であるデータの補間演算などのフィルタ演算を高速に
行う処理装置及びそれに用いる演算処理機能付きメモリ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像を拡大,縮小,回転など行う
表示装置は、特開平5−298455 号公報や、特開平5−307
610 号公報に記載されているようなテキスチャマッピン
グ装置で用いられており、デスティネイションに対応す
る原画像の座標値が原画像の画素の中心と一致しないた
めに、周囲の画素から指定された座標の画素の値を補間
によって推定する方式が開示されている。また、特開昭
59−6626号公報には、2値の文字画像を拡大する場合
に、原画像の複数の画素から高速に拡大したデスティネ
イションの画素を求める方法が開示されている。また、
画像処理における、画像の微分,積分処理を行う処理で
は、周囲8画素に重みを付けて積和演算を行う方式が良
く知られている。
表示装置は、特開平5−298455 号公報や、特開平5−307
610 号公報に記載されているようなテキスチャマッピン
グ装置で用いられており、デスティネイションに対応す
る原画像の座標値が原画像の画素の中心と一致しないた
めに、周囲の画素から指定された座標の画素の値を補間
によって推定する方式が開示されている。また、特開昭
59−6626号公報には、2値の文字画像を拡大する場合
に、原画像の複数の画素から高速に拡大したデスティネ
イションの画素を求める方法が開示されている。また、
画像処理における、画像の微分,積分処理を行う処理で
は、周囲8画素に重みを付けて積和演算を行う方式が良
く知られている。
【0003】このような、原画像から複数画素を読み出
し、演算を行う処理装置は、高速化のために複数のメモ
リ素子と、演算装置を並列に並べ、並列処理を行ってい
た。
し、演算を行う処理装置は、高速化のために複数のメモ
リ素子と、演算装置を並列に並べ、並列処理を行ってい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】メモリ素子を何個も並
べ、原画像からのデータを高速に読み出し、処理しよう
とする場合、処理するプロセッサと、複数のメモリ素子
の間の信号線数が膨大な数になってしまう。例えば、1
画素が24ビット(赤,緑,青各8ビットの場合)で、4
画素の原画像から演算する場合、96ビットのデータ線
を必要とする。また、メモリ素子自体のデータ読み出し
性能は、ランダムにアクセスしようとすると、通常のダ
イナミックランダムアクセスメモリでは、現状150n
sが限界であり、目標性能を達成しようとすると、これ
をさらに並列処理で高速化しなければならず、上記信号
線数の何倍もの信号線が必要となる。そして、装置の規
模が大きくなり、また、個々の性能(動作周波数)も高
くする必要があるため装置のコストも増大してしまう。
べ、原画像からのデータを高速に読み出し、処理しよう
とする場合、処理するプロセッサと、複数のメモリ素子
の間の信号線数が膨大な数になってしまう。例えば、1
画素が24ビット(赤,緑,青各8ビットの場合)で、4
画素の原画像から演算する場合、96ビットのデータ線
を必要とする。また、メモリ素子自体のデータ読み出し
性能は、ランダムにアクセスしようとすると、通常のダ
イナミックランダムアクセスメモリでは、現状150n
sが限界であり、目標性能を達成しようとすると、これ
をさらに並列処理で高速化しなければならず、上記信号
線数の何倍もの信号線が必要となる。そして、装置の規
模が大きくなり、また、個々の性能(動作周波数)も高
くする必要があるため装置のコストも増大してしまう。
【0005】本発明の目的は、上位のプロセッサと、メ
モリ素子の間の信号線の数を減らし、高速な処理を行い
得る処理装置と、それに用いる演算処理機能付き半導体
メモリを提供することにある。
モリ素子の間の信号線の数を減らし、高速な処理を行い
得る処理装置と、それに用いる演算処理機能付き半導体
メモリを提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、原画像の大きさが大
きくなり1個の演算処理機能付き半導体メモリに格納し
きれなくなった場合に、複数個で実現し得るようにした
演算処理機能付き半導体メモリ及び処理装置を提供する
ことにある。
きくなり1個の演算処理機能付き半導体メモリに格納し
きれなくなった場合に、複数個で実現し得るようにした
演算処理機能付き半導体メモリ及び処理装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続した整数
アドレスに対応するデータを保持する記憶手段と、プロ
セッサより入力される小数アドレスに対し、前記記憶手
段に保持された整数アドレスに対応するデータを用いて
補間演算することにより、前記小数アドレスに対応する
データを求める演算手段とを1個のLSIチップ上に形
成し、演算機能付き半導体メモリを構成したことに特徴
がある。
アドレスに対応するデータを保持する記憶手段と、プロ
セッサより入力される小数アドレスに対し、前記記憶手
段に保持された整数アドレスに対応するデータを用いて
補間演算することにより、前記小数アドレスに対応する
データを求める演算手段とを1個のLSIチップ上に形
成し、演算機能付き半導体メモリを構成したことに特徴
がある。
【0008】又、更に本発明は、前記プロセッサより入
力される小数アドレスが、前記記憶手段に保持されたデ
ータのアドレスの範囲内にあるか否かを判定するアドレ
ス範囲判定手段をも演算機能付き半導体メモリ内に設け
たことに特徴がある。
力される小数アドレスが、前記記憶手段に保持されたデ
ータのアドレスの範囲内にあるか否かを判定するアドレ
ス範囲判定手段をも演算機能付き半導体メモリ内に設け
たことに特徴がある。
【0009】又本発明は、上位プロセッサからの命令に
より小数成分を含むアドレスを発生する処理プロセッサ
と、連続した整数アドレスに対応するデータを保持する
記憶手段と、前記処理プロセッサから入力された小数成
分を含むアドレスに対し、前記記憶手段に保持された整
数アドレスに対応するデータ及びアドレスの小数成分を
用いて、前記小数成分を含むアドレスに対応するデータ
を求める演算手段を有する演算機能付き半導体メモリを
複数有し、前記各半導体メモリは、隣接するメモリの一
部のデータを相互に重複して前記記憶手段に保持するよ
うにしたことに特徴がある。
より小数成分を含むアドレスを発生する処理プロセッサ
と、連続した整数アドレスに対応するデータを保持する
記憶手段と、前記処理プロセッサから入力された小数成
分を含むアドレスに対し、前記記憶手段に保持された整
数アドレスに対応するデータ及びアドレスの小数成分を
用いて、前記小数成分を含むアドレスに対応するデータ
を求める演算手段を有する演算機能付き半導体メモリを
複数有し、前記各半導体メモリは、隣接するメモリの一
部のデータを相互に重複して前記記憶手段に保持するよ
うにしたことに特徴がある。
【0010】
【作用】まず、従来は、1つの座標に対して、複数のメ
モリ素子にアドレスを出力し、その座標の周囲の画素4
画素から16画素程度を読み出して、上位プロセッサが
取り込み、上位プロセッサがその画素の値を使って演算
処理するため、メモリ素子と、上位プロセッサ間のデー
タ転送量は1画素の出力データを作るために、4画素か
ら16画素分のデータを転送する必要があった。
モリ素子にアドレスを出力し、その座標の周囲の画素4
画素から16画素程度を読み出して、上位プロセッサが
取り込み、上位プロセッサがその画素の値を使って演算
処理するため、メモリ素子と、上位プロセッサ間のデー
タ転送量は1画素の出力データを作るために、4画素か
ら16画素分のデータを転送する必要があった。
【0011】これに対して、本発明によれば、上記演算
処理がLSI内部で行われるので、演算機能付き半導体
メモリと上位プロセッサ間のデータ転送量は、1画素の
出力データを作るために、1画素分のデータ転送で十分
となる。演算機能付き半導体メモリ内部では、やはり4
画素から16画素分のデータ転送を行っているが、実際
のメモリ素子の内部では、同時に何千ビット(16Mビ
ットのDRAMでは、例えば、16Kビット)ものデー
タを読み出すことができ、さらに多くの画素データを読
み出す能力を有している。また、メモリセルに対するア
クセス時間に関しても、チップ外部にデータを出力する
場合最低でも10PFの信号線を駆動する必要があるた
め遅延時間が大きいが、LSI内部では、大きくても1
PFの容量を駆動するだけですむため、高速にメモリへ
のアクセスを行うことが可能となる。
処理がLSI内部で行われるので、演算機能付き半導体
メモリと上位プロセッサ間のデータ転送量は、1画素の
出力データを作るために、1画素分のデータ転送で十分
となる。演算機能付き半導体メモリ内部では、やはり4
画素から16画素分のデータ転送を行っているが、実際
のメモリ素子の内部では、同時に何千ビット(16Mビ
ットのDRAMでは、例えば、16Kビット)ものデー
タを読み出すことができ、さらに多くの画素データを読
み出す能力を有している。また、メモリセルに対するア
クセス時間に関しても、チップ外部にデータを出力する
場合最低でも10PFの信号線を駆動する必要があるた
め遅延時間が大きいが、LSI内部では、大きくても1
PFの容量を駆動するだけですむため、高速にメモリへ
のアクセスを行うことが可能となる。
【0012】又、本発明によれば、プロセッサより入力
される小数アドレスに対し、前記記憶手段に保持された
整数アドレスに対応するデータを用いて補間演算され、
前記小数アドレスに対応するデータが求められる。具体
的に1次元のデータ列に対する線形補間について説明す
ると、座標A=10の値が100.0 で、座標A=11
の値が130.0 であるようにメモリに格納されている
とき、座標A=10.6の値は、座標A=11の値に0.6
を掛け、座標A=10の値に0.4を掛けてたし合わせ
た値118.0 と補間できる。このように座標の小数成
分で、各画素に掛ける重み係数が一意に決められ、それ
ぞれを掛け合わせて、加算することで、補間した出力を
得ることが可能となる。
される小数アドレスに対し、前記記憶手段に保持された
整数アドレスに対応するデータを用いて補間演算され、
前記小数アドレスに対応するデータが求められる。具体
的に1次元のデータ列に対する線形補間について説明す
ると、座標A=10の値が100.0 で、座標A=11
の値が130.0 であるようにメモリに格納されている
とき、座標A=10.6の値は、座標A=11の値に0.6
を掛け、座標A=10の値に0.4を掛けてたし合わせ
た値118.0 と補間できる。このように座標の小数成
分で、各画素に掛ける重み係数が一意に決められ、それ
ぞれを掛け合わせて、加算することで、補間した出力を
得ることが可能となる。
【0013】又、本発明によれば、連続した整数アドレ
スに対応するデータを保持する記憶手段と、前記処理プ
ロセッサから入力された小数成分を含むアドレスに対
し、前記記憶手段に保持された整数アドレスに対応する
データ及びアドレスの小数成分を用いて、前記小数成分
を含むアドレスに対応するデータを求める演算手段を有
する演算機能付き半導体メモリが複数設けられ、これら
隣接する半導体メモリの一部のデータが相互に重複して
各半導体メモリの記憶手段に保持されるので、仮りに、
原画像の大きさが1個のLSIチップに格納出来なくな
った場合においても、このような大容量のメモリ空間を
複数の領域に分割し、この分割された各領域を複数の演
算処理機能付き半導体メモリにそれぞれ割り振ることが
でき、更に相互に一部のデータが重複して保持されるの
で、この分割された領域の境界付近のデータに対しても
良好に処理することが可能となる。
スに対応するデータを保持する記憶手段と、前記処理プ
ロセッサから入力された小数成分を含むアドレスに対
し、前記記憶手段に保持された整数アドレスに対応する
データ及びアドレスの小数成分を用いて、前記小数成分
を含むアドレスに対応するデータを求める演算手段を有
する演算機能付き半導体メモリが複数設けられ、これら
隣接する半導体メモリの一部のデータが相互に重複して
各半導体メモリの記憶手段に保持されるので、仮りに、
原画像の大きさが1個のLSIチップに格納出来なくな
った場合においても、このような大容量のメモリ空間を
複数の領域に分割し、この分割された各領域を複数の演
算処理機能付き半導体メモリにそれぞれ割り振ることが
でき、更に相互に一部のデータが重複して保持されるの
で、この分割された領域の境界付近のデータに対しても
良好に処理することが可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【0015】図2は、本発明の一実施例である演算処理
機能付き半導体メモリの機能を表わしている。まず、図
2(a)は、1次元のデータ列を線形(1次式)で補間
する例を示している。横軸は、アドレスで、縦軸は、そ
のアドレスに対応するデータの値を表わしている。図の
縦棒の長さが、メモリに設定された値を示し、その頂点
を結ぶ折れ線は、補間出力を表わしている。すなわち、
本発明の演算機能付き半導体メモリに対し、まず、0か
ら15までのアドレスにデータ列を格納しておけば、少
数成分を有するアドレスを指定して読み出しを行うと、
アドレスで指されたデータの前後から線形補間したデー
タを読み出すことが出来る。例えば、アドレスが9に1
28、アドレス10に166が格納されている場合、ア
ドレスを9.87 と指定して読み出しを行うと、演算機
能付き半導体メモリは、アドレス9.87 に最も近い2
つのアドレス9と、10をメモリから読み出し、その値
をアドレスの少数成分0.87 を使って補間し出力す
る。線形補間は、アドレスの整数成分をTi、小数成分
をTfとおくと、補間結果ipは、式(1)で求めること
が出来るため、この例の場合161が出力される。
機能付き半導体メモリの機能を表わしている。まず、図
2(a)は、1次元のデータ列を線形(1次式)で補間
する例を示している。横軸は、アドレスで、縦軸は、そ
のアドレスに対応するデータの値を表わしている。図の
縦棒の長さが、メモリに設定された値を示し、その頂点
を結ぶ折れ線は、補間出力を表わしている。すなわち、
本発明の演算機能付き半導体メモリに対し、まず、0か
ら15までのアドレスにデータ列を格納しておけば、少
数成分を有するアドレスを指定して読み出しを行うと、
アドレスで指されたデータの前後から線形補間したデー
タを読み出すことが出来る。例えば、アドレスが9に1
28、アドレス10に166が格納されている場合、ア
ドレスを9.87 と指定して読み出しを行うと、演算機
能付き半導体メモリは、アドレス9.87 に最も近い2
つのアドレス9と、10をメモリから読み出し、その値
をアドレスの少数成分0.87 を使って補間し出力す
る。線形補間は、アドレスの整数成分をTi、小数成分
をTfとおくと、補間結果ipは、式(1)で求めること
が出来るため、この例の場合161が出力される。
【0016】 ip=A(Ti)×(1−Tf)+A(Ti+1)×Tf …(1) ここで、A(x)は、指定されたアドレスに格納されて
いる値を示している。次に、図2(b)は、データ列を
2次式で補間した場合の例を示した図である。線形補間
の場合は、2個のデータからその間を計算するが、2次
補間の場合、連続する3アドレスの値から補間演算を行
うため、図のように、なめらかに値を変化させることが
出来る。補間のための演算は、方程式を解いて求めた式
(2)に従って計算すればよい。
いる値を示している。次に、図2(b)は、データ列を
2次式で補間した場合の例を示した図である。線形補間
の場合は、2個のデータからその間を計算するが、2次
補間の場合、連続する3アドレスの値から補間演算を行
うため、図のように、なめらかに値を変化させることが
出来る。補間のための演算は、方程式を解いて求めた式
(2)に従って計算すればよい。
【0017】 ip=(A(Ti−1)×(Tf−1)×Tf +2×A(Ti)×(1−Tf)×(1+Tf) +A(Ti+1)×(1+Tf)×Tf)/2 …(2) アドレス9が128、アドレス10が166、アドレス
11が40であるときに、アドレスを9.87として読
み出しを行うと、アドレス9.87に最も近い3つのア
ドレスは、9,10,11であるから、Ti=10,T
f=−0.13 となり、ip=170と求められる。
11が40であるときに、アドレスを9.87として読
み出しを行うと、アドレス9.87に最も近い3つのア
ドレスは、9,10,11であるから、Ti=10,T
f=−0.13 となり、ip=170と求められる。
【0018】次に、図2(c)は、2次元のデータ列を
補間して出力する例を説明する図である。メモリは、2
次元のアドレス(座標)でアクセスが行え、各アドレス
に対応するデータ(画素)は8ビットとする。図では、
XとYの座標が(2,3),(3,3),(4,3),
(5,3),(6,3),(4,4),(4,5),(4,6)
の8画素の値が255で、それ以外は0に設定してい
る。ここで、X=3.4 ,Y=4.8 を指定してこの演
算機能付き半導体メモリを読み出すと、線形補間の場合
座標(3,4),(3,5),(4,4),(4,5)の画素
の値を読み出し、補間演算を行って出力する。読み出す
座標X,Yの各整数部と、小数部をそれぞれ、TXi,
TXf,TYi,TYfとおくと、補間結果ipは、式
(3)で求められる。
補間して出力する例を説明する図である。メモリは、2
次元のアドレス(座標)でアクセスが行え、各アドレス
に対応するデータ(画素)は8ビットとする。図では、
XとYの座標が(2,3),(3,3),(4,3),
(5,3),(6,3),(4,4),(4,5),(4,6)
の8画素の値が255で、それ以外は0に設定してい
る。ここで、X=3.4 ,Y=4.8 を指定してこの演
算機能付き半導体メモリを読み出すと、線形補間の場合
座標(3,4),(3,5),(4,4),(4,5)の画素
の値を読み出し、補間演算を行って出力する。読み出す
座標X,Yの各整数部と、小数部をそれぞれ、TXi,
TXf,TYi,TYfとおくと、補間結果ipは、式
(3)で求められる。
【0019】 ip=A(TXi,TYi)×(1−TXf)×(1−TYf) +A(TXi+1,TYi)×TXf×(1−TYf) +A(TXi,TYi+1)×(1−TXf)×TYf +A(TXi+1,TYi+1)×TXf×TYf …(3) 従って、図2(c)の例では、ip=102と求められ
る。
る。
【0020】次に、図2(d)は、3次元データ列を補
間して出力する例を説明する図である。この図は、線形
補間を行う時の例で、演算機能付き半導体メモリは、指
定された座標(図の黒丸)を囲む周囲の8画素と、整数
格子からのずれ(dx,dy,dz)を用いて、前述の1
次元,2次元の例と同様にして補間演算を行う。
間して出力する例を説明する図である。この図は、線形
補間を行う時の例で、演算機能付き半導体メモリは、指
定された座標(図の黒丸)を囲む周囲の8画素と、整数
格子からのずれ(dx,dy,dz)を用いて、前述の1
次元,2次元の例と同様にして補間演算を行う。
【0021】以上、ここでは、演算機能付き半導体メモ
リの機能を線形補間を中心に説明したが、式(2)の様
に、アドレスの小数成分からデータに対する重み係数を
求めることによって2次,3次などの高次関数で値を補
間することが可能である。また、この重み係数を固定に
設定すれば、ラプラシアンフィルタを実現することがで
きる。
リの機能を線形補間を中心に説明したが、式(2)の様
に、アドレスの小数成分からデータに対する重み係数を
求めることによって2次,3次などの高次関数で値を補
間することが可能である。また、この重み係数を固定に
設定すれば、ラプラシアンフィルタを実現することがで
きる。
【0022】次に、図1を用いて、演算機能付き半導体
メモリの内部構成を説明する。
メモリの内部構成を説明する。
【0023】演算機能付き半導体メモリ100は、上位
プロセッサからのアドレス及び、書き込みデータ,制御
信号を伝える信号線群250を受け、上位プロセッサか
らのアクセス要求をバッファリングする入力データバッ
ファ部201と、信号線群251からのバッファリング
された上位プロセッサからのアクセス要求を受け、要求
を解釈し、画素毎に並列に処理を行う画素処理部20
3,204,205,206に実際のメモリのアドレス
に変換してアクセスの制御と、補間演算の指示を行うコ
マンド処理部202と、コマンド処理部202からの指
示に従って、メモリの読み出しを行い、画素データに、
重み係数を掛け合わせる処理を行う画素処理部203,
204,205,206と、実際にデータを記憶してい
るメモリセル207,208,209,210と、コマ
ンド処理部で、計算した補間結果を受け取りチップの外
に出力する出力データバッファ部211、とから構成さ
れている。
プロセッサからのアドレス及び、書き込みデータ,制御
信号を伝える信号線群250を受け、上位プロセッサか
らのアクセス要求をバッファリングする入力データバッ
ファ部201と、信号線群251からのバッファリング
された上位プロセッサからのアクセス要求を受け、要求
を解釈し、画素毎に並列に処理を行う画素処理部20
3,204,205,206に実際のメモリのアドレス
に変換してアクセスの制御と、補間演算の指示を行うコ
マンド処理部202と、コマンド処理部202からの指
示に従って、メモリの読み出しを行い、画素データに、
重み係数を掛け合わせる処理を行う画素処理部203,
204,205,206と、実際にデータを記憶してい
るメモリセル207,208,209,210と、コマ
ンド処理部で、計算した補間結果を受け取りチップの外
に出力する出力データバッファ部211、とから構成さ
れている。
【0024】2次元画像の補間処理を行うときは、ま
ず、上位プロセッサは信号線群250を介してメモリに
格納する2次元の画像データを格納する。次に、線形補
間するか、2次補間するか、固定の重み係数を使用する
かの選択をMODEレジスタ(不記)に設定する。その
後、読み出すアドレス(座標)を信号線群250から設
定すると、コマンド処理部202は、4個ある画素処理
部203,204,205,206に与えるアドレスを
算出し、また、指定されたアドレスの小数成分から、各
画素に対する重み係数を求める処理を行う。次に4個の
画素処理部203,204,205,206は、指定さ
れたアドレスの画素データを読み込み指定された重み係
数で乗算し、コマンド処理部202に、乗算結果を戻
す。戻された乗算結果は、加算を行い出力データバッフ
ァ部を介して、読み出しデータとして上位プロセッサへ
出力される。
ず、上位プロセッサは信号線群250を介してメモリに
格納する2次元の画像データを格納する。次に、線形補
間するか、2次補間するか、固定の重み係数を使用する
かの選択をMODEレジスタ(不記)に設定する。その
後、読み出すアドレス(座標)を信号線群250から設
定すると、コマンド処理部202は、4個ある画素処理
部203,204,205,206に与えるアドレスを
算出し、また、指定されたアドレスの小数成分から、各
画素に対する重み係数を求める処理を行う。次に4個の
画素処理部203,204,205,206は、指定さ
れたアドレスの画素データを読み込み指定された重み係
数で乗算し、コマンド処理部202に、乗算結果を戻
す。戻された乗算結果は、加算を行い出力データバッフ
ァ部を介して、読み出しデータとして上位プロセッサへ
出力される。
【0025】次に、図3を用いて、この演算機能付き半
導体メモリを用いて大容量のデータを高速に処理する処
理装置の構成について説明する。図3は、2次元の原画
像を基に演算処理する画像処理装置の一部を記載した図
で、処理プロセッサ10は上位CPUからの命令により
画素の座標を発生し、演算機能付き半導体メモリ100,1
01,102,103に対して読み出しアクセスを行
う。例えばグラフィックスの表示装置においてはこの処
理プロセッサ10は、演算機能付き半導体メモリ10
0,101,102,103にテキスチャマッピングの
データを保持し、三角形の各頂点に対応する原画像の座
標値からテキスチャデータの座標を1画素毎発生し、補
間された画素情報を読み出した後、フレームメモリ(不
記)に書き込む処理を行うものである。ここで行う処理
の概要に関しては、前述の特開平5−298455号公報に示
されている。
導体メモリを用いて大容量のデータを高速に処理する処
理装置の構成について説明する。図3は、2次元の原画
像を基に演算処理する画像処理装置の一部を記載した図
で、処理プロセッサ10は上位CPUからの命令により
画素の座標を発生し、演算機能付き半導体メモリ100,1
01,102,103に対して読み出しアクセスを行
う。例えばグラフィックスの表示装置においてはこの処
理プロセッサ10は、演算機能付き半導体メモリ10
0,101,102,103にテキスチャマッピングの
データを保持し、三角形の各頂点に対応する原画像の座
標値からテキスチャデータの座標を1画素毎発生し、補
間された画素情報を読み出した後、フレームメモリ(不
記)に書き込む処理を行うものである。ここで行う処理
の概要に関しては、前述の特開平5−298455号公報に示
されている。
【0026】図3においては、原画像20は、1個の演
算機能付き半導体メモリに入り切らない場合を示してお
り、図のように4個の境界が重なった領域に分割してい
る。このような個々のメモリに格納されているデータの
空間より大きなアドレス(座標)を処理プロセッサは発
生し、アクセスするため、演算機能付き半導体メモリ1
00,101,102,103は、それぞれ、指定され
たアドレスに対して出力を出して良いかを判定し、出力
データが有効な演算機能付き半導体メモリだけが、読み
出しデータバス151に補間出力を出す機能を有してい
る。ここで、4個の演算機能付き半導体メモリ100,
101,102,103がどの領域を担当するかを指定
するためには、演算機能付き半導体メモリに専用の信号
線を設け指定する。内部に領域判定用のレジスタを設け
て、指定するようにしてもよい。簡単に図3におけるよ
うな複数の演算機能付き半導体メモリを用いた処理装置
の動作について示す。処理プロセッサ10は、MEMC
端子から、演算機能付き半導体メモリ100,101,
102,103に対して小数成分を含むアドレス信号
と、制御信号を出力する。各演算機能付き半導体メモリ
は、指定されたアドレスに対する補間演算結果を求める
と、SA端子に処理が終わったことを、SO端子にその
補間演算結果を出力する。但し、処理プロセッサからの
要求アドレスに対して、読み出す演算機能付きメモリ
は、1個であるため、担当の演算機能付き半導体メモリ
以外は、SA端子を“有効”にし、SO端子は、ハイイ
ンピーダンス状態にする。処理プロセッサは、全演算機
能付きメモリのSA端子出力をANDした結果が“有効”
であるとき、読み出しデータバス151を読み込み、読
み込み終了後MEMR端子をアサートして、次のデータ
出力を要求する。この様に、処理プロセッサから、パイ
プライン方式に読み出しを行える。
算機能付き半導体メモリに入り切らない場合を示してお
り、図のように4個の境界が重なった領域に分割してい
る。このような個々のメモリに格納されているデータの
空間より大きなアドレス(座標)を処理プロセッサは発
生し、アクセスするため、演算機能付き半導体メモリ1
00,101,102,103は、それぞれ、指定され
たアドレスに対して出力を出して良いかを判定し、出力
データが有効な演算機能付き半導体メモリだけが、読み
出しデータバス151に補間出力を出す機能を有してい
る。ここで、4個の演算機能付き半導体メモリ100,
101,102,103がどの領域を担当するかを指定
するためには、演算機能付き半導体メモリに専用の信号
線を設け指定する。内部に領域判定用のレジスタを設け
て、指定するようにしてもよい。簡単に図3におけるよ
うな複数の演算機能付き半導体メモリを用いた処理装置
の動作について示す。処理プロセッサ10は、MEMC
端子から、演算機能付き半導体メモリ100,101,
102,103に対して小数成分を含むアドレス信号
と、制御信号を出力する。各演算機能付き半導体メモリ
は、指定されたアドレスに対する補間演算結果を求める
と、SA端子に処理が終わったことを、SO端子にその
補間演算結果を出力する。但し、処理プロセッサからの
要求アドレスに対して、読み出す演算機能付きメモリ
は、1個であるため、担当の演算機能付き半導体メモリ
以外は、SA端子を“有効”にし、SO端子は、ハイイ
ンピーダンス状態にする。処理プロセッサは、全演算機
能付きメモリのSA端子出力をANDした結果が“有効”
であるとき、読み出しデータバス151を読み込み、読
み込み終了後MEMR端子をアサートして、次のデータ
出力を要求する。この様に、処理プロセッサから、パイ
プライン方式に読み出しを行える。
【0027】次に、演算機能付き半導体メモリの内部構
成を図4から図8を用いて説明する。
成を図4から図8を用いて説明する。
【0028】まず図4は、入力データバッファ部201
の内部構成を示した図である。入力データバッファ部2
01は、大きく上位プロセッサからのアクセス要求を受
け取り、解釈するPBIO(プロセッサバスインタフェ
ース)212と、アクセス要求をバッファリングするF
IFO(ファーストイン−ファーストアウト)バッファ
213から構成されている。上位プロセッサからのアク
セスの種類には、メモリを通常のリニアアドレスの様に
アクセスするダイレクトメモリアクセスと、演算機能付
き半導体メモリ内部のレジスタを読み書きするレジスタ
アクセスと、2次元座標で、2次元空間のメモリセルに
書き込みを行う2次元書き込みアクセスと、小数成分を
持った2次元座標を指定し、補間データを読み出す補間
読み出しアクセスの4種類がある。基本的に、これらの
アクセスは、指定するアドレス空間で切り分けている。
の内部構成を示した図である。入力データバッファ部2
01は、大きく上位プロセッサからのアクセス要求を受
け取り、解釈するPBIO(プロセッサバスインタフェ
ース)212と、アクセス要求をバッファリングするF
IFO(ファーストイン−ファーストアウト)バッファ
213から構成されている。上位プロセッサからのアク
セスの種類には、メモリを通常のリニアアドレスの様に
アクセスするダイレクトメモリアクセスと、演算機能付
き半導体メモリ内部のレジスタを読み書きするレジスタ
アクセスと、2次元座標で、2次元空間のメモリセルに
書き込みを行う2次元書き込みアクセスと、小数成分を
持った2次元座標を指定し、補間データを読み出す補間
読み出しアクセスの4種類がある。基本的に、これらの
アクセスは、指定するアドレス空間で切り分けている。
【0029】まず、上位プロセッサとの間の信号線群2
50について説明する。信号線ADは、アドレスとデー
タを伝える信号、信号線ADSELは、信号線ADにア
ドレス,データのどちらが設定されているかを示す信
号、信号線RWは、ハイレベルの時リード,ローレベル
のときライトアクセスを示す信号、信号線CLKは、ク
ロックの信号、信号線WAITは、アクセス許可を示す
信号、信号線CSELは、アクセス要求が有効であるこ
とを示す信号である。
50について説明する。信号線ADは、アドレスとデー
タを伝える信号、信号線ADSELは、信号線ADにア
ドレス,データのどちらが設定されているかを示す信
号、信号線RWは、ハイレベルの時リード,ローレベル
のときライトアクセスを示す信号、信号線CLKは、ク
ロックの信号、信号線WAITは、アクセス許可を示す
信号、信号線CSELは、アクセス要求が有効であるこ
とを示す信号である。
【0030】次に、上位プロセッサが、ダイレクトメモ
リアクセスを行う手順を示す。まず、信号線ADSEL
をアドレスに指定し、信号線ADにアクセスする例えば
最上位2ビットが“00”であるダイレクトメモリアク
セスのメモリアドレス情報を設定し、信号線RWをリー
ドの場合ハイレベルに設定し、信号線CSELをアクセ
ス有効に設定する。信号線WAITがアクセス許可の状
態で信号線CLKが立ち上がるとダイレクトメモリアク
セスのリードアクセスが開始し、アクセス情報がFIFO21
3 に格納される。次にFIFO213 の内容は、コマンド処理
部202が読み出し該当する画素処理部がデータをメモ
リセルから読み出したあと、読み出したデータは信号線
RDTを介して入力データバッファ部201のPBIO212
に入力される。一方上位プロセッサは、アドレスを設定
したあと、信号線ADSELをデータに設定すると、信
号線ADは、演算機能付き半導体メモリから出力する状
態に遷移し、リードデータが来るサイクルになったとき
に信号線AD上のデータを読み出すことにより読み出し
が完了する。このリードデータが来るサイクルは、メモ
リセルを読み出す最長時間できまる。このサイクル数
は、十数クロックになるが、本ダイレクトメモリアクセ
スは、メモリ内容の検査に使用するものであり特に高速
性能を必要としないため、この様なアクセス手順で問題
は無い。ダイレクトメモリアクセスのライトアクセス
は、上記リードアクセスにおいて、信号線RWをライト
とすることで、実現される。アドレスを設定した後、信
号線ADは、入力状態のままで、その信号値が書き込み
データとして、PBIO212 に取り込まれ、FIFO213 に格納
される。この時点で、上位プロセッサのアクセスは完了
するが、演算機能付きメモリはこの後、コマンド処理部
が、このアクセス情報をFIFO213 から取り出し、対応す
るメモリセルに画素処理部を介して書き込みを行う。
リアクセスを行う手順を示す。まず、信号線ADSEL
をアドレスに指定し、信号線ADにアクセスする例えば
最上位2ビットが“00”であるダイレクトメモリアク
セスのメモリアドレス情報を設定し、信号線RWをリー
ドの場合ハイレベルに設定し、信号線CSELをアクセ
ス有効に設定する。信号線WAITがアクセス許可の状
態で信号線CLKが立ち上がるとダイレクトメモリアク
セスのリードアクセスが開始し、アクセス情報がFIFO21
3 に格納される。次にFIFO213 の内容は、コマンド処理
部202が読み出し該当する画素処理部がデータをメモ
リセルから読み出したあと、読み出したデータは信号線
RDTを介して入力データバッファ部201のPBIO212
に入力される。一方上位プロセッサは、アドレスを設定
したあと、信号線ADSELをデータに設定すると、信
号線ADは、演算機能付き半導体メモリから出力する状
態に遷移し、リードデータが来るサイクルになったとき
に信号線AD上のデータを読み出すことにより読み出し
が完了する。このリードデータが来るサイクルは、メモ
リセルを読み出す最長時間できまる。このサイクル数
は、十数クロックになるが、本ダイレクトメモリアクセ
スは、メモリ内容の検査に使用するものであり特に高速
性能を必要としないため、この様なアクセス手順で問題
は無い。ダイレクトメモリアクセスのライトアクセス
は、上記リードアクセスにおいて、信号線RWをライト
とすることで、実現される。アドレスを設定した後、信
号線ADは、入力状態のままで、その信号値が書き込み
データとして、PBIO212 に取り込まれ、FIFO213 に格納
される。この時点で、上位プロセッサのアクセスは完了
するが、演算機能付きメモリはこの後、コマンド処理部
が、このアクセス情報をFIFO213 から取り出し、対応す
るメモリセルに画素処理部を介して書き込みを行う。
【0031】次に、レジスタアクセスの場合は、指定す
るアドレスが例えばその最上位2ビットが“01”であ
るレジスタ空間を与えることでアクセスが行える。上位
プロセッサから見ると、ダイレクトメモリアクセスと読
み出したデータを待つ時間がない以外は、リードもライ
トも同じである。一方、入力データバッファ部は、レジ
スタアクセス要求は、FIFO213 に格納せず、レジスタラ
イト信号RWE,レジスタアドレスADR,書き込みデ
ータWDTを作り、直接、実際のレジスタを制御する。
るアドレスが例えばその最上位2ビットが“01”であ
るレジスタ空間を与えることでアクセスが行える。上位
プロセッサから見ると、ダイレクトメモリアクセスと読
み出したデータを待つ時間がない以外は、リードもライ
トも同じである。一方、入力データバッファ部は、レジ
スタアクセス要求は、FIFO213 に格納せず、レジスタラ
イト信号RWE,レジスタアドレスADR,書き込みデ
ータWDTを作り、直接、実際のレジスタを制御する。
【0032】次に、2次元書き込みアクセスは、ダイレ
クトメモリアクセスのライトと同じ手順であるが、アド
レスを設定するとき、アドレス信号の最上位2ビットを
例えば“10”にし、以下のビットにX座標と、Y座標
を設定する。
クトメモリアクセスのライトと同じ手順であるが、アド
レスを設定するとき、アドレス信号の最上位2ビットを
例えば“10”にし、以下のビットにX座標と、Y座標
を設定する。
【0033】次に、補間読み出しアクセスの場合は、2
次元書き込みアクセスと似ているが、信号線RWは、ハ
イレベルで、リードアクセスを指定する。また、指定す
るアドレスもアドレス信号の最上位を例えば“11”と
し、以下のビットにX座標と、Y座標を設定する。しか
し、ここで、この補間読み出しアクセスが、他のアクセ
スと異なるのは、補間した読み出しデータが、信号線2
50から上位プロセッサに読み出されるため、アドレス
を設定した次のサイクルも連続してアドレスを設定出来
ることにある。FIFO213 が詰まらない限り連続してアク
セスを行うことが出来き高速なアクセスが行えるように
なる。
次元書き込みアクセスと似ているが、信号線RWは、ハ
イレベルで、リードアクセスを指定する。また、指定す
るアドレスもアドレス信号の最上位を例えば“11”と
し、以下のビットにX座標と、Y座標を設定する。しか
し、ここで、この補間読み出しアクセスが、他のアクセ
スと異なるのは、補間した読み出しデータが、信号線2
50から上位プロセッサに読み出されるため、アドレス
を設定した次のサイクルも連続してアドレスを設定出来
ることにある。FIFO213 が詰まらない限り連続してアク
セスを行うことが出来き高速なアクセスが行えるように
なる。
【0034】次に、FIFO213 の動作について説明する。
まずPBIOは、上記4種のアクセスの内、FIFO213 に
アクセスする場合、信号線WDTにFIFO213 への書き込
みデータ、信号線WTFにFIFO213 へのライトを指示す
る信号を出力する。この時、FIFO213 が一杯であれば、
信号線WTAがアクセス不許可を出し、FIFO213 は、ラ
イトを受け付けない。このFIFO213 に格納されるデータ
は、ダイレクトメモリアクセスのアドレス,書き込み時
のデータ,2次元書き込みアクセスのアドレスとデー
タ,補間読み出しアクセスのアドレスと、これらを識別
する情報である。これらのデータがFIFO213 に1個でも
入っている場合に信号線EMPは、ネゲートされ、信号
線FDTに第一番目のアクセス要求のデータが出力され
る。このデータを読み出すときは、コマンド処理部20
2は、信号線FRDをアサートする。これによってFIFO
213 が空に成った時には信号線EMPをアサートし、コ
マンド処理部202に出力すべきアクセス要求が無いこ
とを知らせる。
まずPBIOは、上記4種のアクセスの内、FIFO213 に
アクセスする場合、信号線WDTにFIFO213 への書き込
みデータ、信号線WTFにFIFO213 へのライトを指示す
る信号を出力する。この時、FIFO213 が一杯であれば、
信号線WTAがアクセス不許可を出し、FIFO213 は、ラ
イトを受け付けない。このFIFO213 に格納されるデータ
は、ダイレクトメモリアクセスのアドレス,書き込み時
のデータ,2次元書き込みアクセスのアドレスとデー
タ,補間読み出しアクセスのアドレスと、これらを識別
する情報である。これらのデータがFIFO213 に1個でも
入っている場合に信号線EMPは、ネゲートされ、信号
線FDTに第一番目のアクセス要求のデータが出力され
る。このデータを読み出すときは、コマンド処理部20
2は、信号線FRDをアサートする。これによってFIFO
213 が空に成った時には信号線EMPをアサートし、コ
マンド処理部202に出力すべきアクセス要求が無いこ
とを知らせる。
【0035】次に、図5を用いてコマンド処理部202
について説明する。
について説明する。
【0036】コマンド処理部202は、入力データバッ
ファ部201からのアクセス要求を受け取り、ダイナミ
ックメモリ特有のリフレッシュサイクル要求との調停を
行い、各画素処理部203,204,205,206の
制御と、読み出しデータを演算し、出力データバッファ
部への出力を行う。
ファ部201からのアクセス要求を受け取り、ダイナミ
ックメモリ特有のリフレッシュサイクル要求との調停を
行い、各画素処理部203,204,205,206の
制御と、読み出しデータを演算し、出力データバッファ
部への出力を行う。
【0037】コマンド処理部202の内部は、ダイナミ
ックメモリであるメモリセルにリフレッシュを行わせる
ための要求信号RRを定期的に出力するリフレッシュ制
御部と、入力データバッファ部201からのアクセス要
求とリフレッシュ制御部215からのリフレッシュ要求と
を調停し、それぞれの要求に対する処理を1から数ステ
ップで行わせるリクエスト処理部214と、リクエスト
処理部214からのアドレス(座標)と、アクセスの種
類から、画素処理部に与えるアドレスを算出し、さら
に、その座標が自分のメモリセルに格納してあるデータ
から算出できるかどうかを判定するアドレス処理部21
6と、アドレスの小数成分から、画素に掛ける重み係数
を算出するフィルタ係数算出部218と、アドレス処理
部216からのアドレスと、フィルタ係数算出部218
から画素処理部203,204,205,206に対し
て制御する画素演算制御部217と、画素処理部20
3,204,205,206から出力された画素に重み
係数が掛けられたデータを演算し、その結果を出力デー
タバッファに送出する演算部219と、から構成されて
いる。
ックメモリであるメモリセルにリフレッシュを行わせる
ための要求信号RRを定期的に出力するリフレッシュ制
御部と、入力データバッファ部201からのアクセス要
求とリフレッシュ制御部215からのリフレッシュ要求と
を調停し、それぞれの要求に対する処理を1から数ステ
ップで行わせるリクエスト処理部214と、リクエスト
処理部214からのアドレス(座標)と、アクセスの種
類から、画素処理部に与えるアドレスを算出し、さら
に、その座標が自分のメモリセルに格納してあるデータ
から算出できるかどうかを判定するアドレス処理部21
6と、アドレスの小数成分から、画素に掛ける重み係数
を算出するフィルタ係数算出部218と、アドレス処理
部216からのアドレスと、フィルタ係数算出部218
から画素処理部203,204,205,206に対し
て制御する画素演算制御部217と、画素処理部20
3,204,205,206から出力された画素に重み
係数が掛けられたデータを演算し、その結果を出力デー
タバッファに送出する演算部219と、から構成されて
いる。
【0038】まず、リフレッシュ制御部215は、クロ
ックに同期して時間を計算し、ほぼ10μs毎にリフレ
ッシュ要求信号RRを出力する。
ックに同期して時間を計算し、ほぼ10μs毎にリフレ
ッシュ要求信号RRを出力する。
【0039】リクエスト処理部214は、信号線EMP
によって入力データバッファ部201にアクセス要求が来
ていることを知り、信号線FDT上のアクセス要求を取
り込む。同時に信号線FRDをアサートすることによっ
て、次のアクセス要求を信号線FDT上にのせることが
出来る。また、リクエスト処理部214は、前記リフレ
ッシュ要求信号RRを受けリフレッシュが必要であるこ
とを知る。まずリクエスト処理部214は、それが何も
動作を行っていない状態で、リフレッシュ要求信号RR
を受けると、内部にあるリフレッシュカウンタをカウン
トアップし、カウンタの値と、リフレッシュ要求である
ことを示すフラグを付けて、信号線RXYに出力する。も
し、リフレッシュ要求が無くて、信号線EMPがアサー
トされていなければ、アクセス要求を信号線FDTから
取り出し、内部のアクセス要求レジスタに格納する。そ
して、各アクセス要求にしたがって次のように動作す
る。まず、ダイレクトメモリアクセスのリード要求が来
たときには、指定されたアドレスと、ダイレクトメモリ
アクセスのリード要求のフラグを付けて、信号線RXYに
出力する。次に、ダイレクトメモリアクセスのライト要
求が来たときには、指定されたアドレスと、ダイレクト
メモリアクセスのライト要求のフラグを付けて、信号線
RXYに出力し、次のサイクルで、書き込むデータを信
号線RXYに出力する。この時の書き込みデータは、書
き込むアドレスの次にFIFO213 に格納されているもので
ある。次に、2次元書き込みアクセスのときは、指定さ
れた座標と、2次元書き込みアクセス要求のフラグを付
けて、信号線RXYに出力し、次のサイクルで、書き込
むデータを信号線RXYに出力する。次に、補間読み出
しアクセスの場合には、指定された座標と、補間読み出
しアクセス要求のフラグを付けて、信号線RXYに出力
する。この時、画素処理部は4個であるから、4画素を
読み出して計算する場合には、これだけでよいが、例え
ば、16画素分を読み出して計算する場合には、上から
4画素ずつ計算するように制御する。このために、補間
読み出しアクセス要求のフラグには、何個目の4画素か
を示す値が含まれている。この場合4サイクル掛けて、
1回の補間読み出しアクセスを完了する。
によって入力データバッファ部201にアクセス要求が来
ていることを知り、信号線FDT上のアクセス要求を取
り込む。同時に信号線FRDをアサートすることによっ
て、次のアクセス要求を信号線FDT上にのせることが
出来る。また、リクエスト処理部214は、前記リフレ
ッシュ要求信号RRを受けリフレッシュが必要であるこ
とを知る。まずリクエスト処理部214は、それが何も
動作を行っていない状態で、リフレッシュ要求信号RR
を受けると、内部にあるリフレッシュカウンタをカウン
トアップし、カウンタの値と、リフレッシュ要求である
ことを示すフラグを付けて、信号線RXYに出力する。も
し、リフレッシュ要求が無くて、信号線EMPがアサー
トされていなければ、アクセス要求を信号線FDTから
取り出し、内部のアクセス要求レジスタに格納する。そ
して、各アクセス要求にしたがって次のように動作す
る。まず、ダイレクトメモリアクセスのリード要求が来
たときには、指定されたアドレスと、ダイレクトメモリ
アクセスのリード要求のフラグを付けて、信号線RXYに
出力する。次に、ダイレクトメモリアクセスのライト要
求が来たときには、指定されたアドレスと、ダイレクト
メモリアクセスのライト要求のフラグを付けて、信号線
RXYに出力し、次のサイクルで、書き込むデータを信
号線RXYに出力する。この時の書き込みデータは、書
き込むアドレスの次にFIFO213 に格納されているもので
ある。次に、2次元書き込みアクセスのときは、指定さ
れた座標と、2次元書き込みアクセス要求のフラグを付
けて、信号線RXYに出力し、次のサイクルで、書き込
むデータを信号線RXYに出力する。次に、補間読み出
しアクセスの場合には、指定された座標と、補間読み出
しアクセス要求のフラグを付けて、信号線RXYに出力
する。この時、画素処理部は4個であるから、4画素を
読み出して計算する場合には、これだけでよいが、例え
ば、16画素分を読み出して計算する場合には、上から
4画素ずつ計算するように制御する。このために、補間
読み出しアクセス要求のフラグには、何個目の4画素か
を示す値が含まれている。この場合4サイクル掛けて、
1回の補間読み出しアクセスを完了する。
【0040】アドレス処理部216は、信号線RXYの
アクセス要求フラグによって要求があることを知り、そ
れにしたがってアドレスの変換、画素演算制御部217
への出力を行う。まず、アドレス処理部216は、信号
線RXYのアクセス要求フラグがリフレッシュ要求であ
るときには、そのまま、アドレス(カウンタ値)と、フ
ラグを信号線CXYに出力する。ここで、信号線CXY
は、画素処理部4個それぞれに対応するアクセス要求フ
ラグ信号線と、アドレスまたはデータを伝えるための信
号線から成っている。リフレッシュ要求を出すときに
は、この4個の画素処理部に対応する信号線に全て同じ
様に出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求フラ
グがダイレクトメモリアクセスのリードである場合に
は、アドレスと、フラグを、指定されたアドレスに対応
するメモリセルが接続されている画素処理部への信号線
CXYに出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求
フラグがダイレクトメモリアクセスのライトである場合
には、アドレスと、フラグを、指定されたアドレスに対
応するメモリセルが接続されている画素処理部への信号
線CXYに出力すると共に、次のサイクルで、書き込み
データを出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求
フラグが2次元書き込みアクセスの場合には、アドレス
と、フラグを、指定された座標に対応するメモリセルが
接続されている画素処理部への信号線CXYに出力する
と共に、次のサイクルで、書き込みデータを出力する。
次に、信号線RXYのアクセス要求フラグが補間読み出
しアクセスの場合には、アドレス(座標)の小数部を信
号線FRCを介してフィルタ係数算出部218に転送す
ると共に、各画素処理部に対応するアドレスと、フラグ
を、信号線CXYに出力する。前記のように4画素以上
の画素の読み出しを必要とする補間演算を行う場合に
は、各画素処理部に対応するアドレスを変更しながら続
けてアドレスと、フラグを、信号線CXYに出力する。
アクセス要求フラグによって要求があることを知り、そ
れにしたがってアドレスの変換、画素演算制御部217
への出力を行う。まず、アドレス処理部216は、信号
線RXYのアクセス要求フラグがリフレッシュ要求であ
るときには、そのまま、アドレス(カウンタ値)と、フ
ラグを信号線CXYに出力する。ここで、信号線CXY
は、画素処理部4個それぞれに対応するアクセス要求フ
ラグ信号線と、アドレスまたはデータを伝えるための信
号線から成っている。リフレッシュ要求を出すときに
は、この4個の画素処理部に対応する信号線に全て同じ
様に出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求フラ
グがダイレクトメモリアクセスのリードである場合に
は、アドレスと、フラグを、指定されたアドレスに対応
するメモリセルが接続されている画素処理部への信号線
CXYに出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求
フラグがダイレクトメモリアクセスのライトである場合
には、アドレスと、フラグを、指定されたアドレスに対
応するメモリセルが接続されている画素処理部への信号
線CXYに出力すると共に、次のサイクルで、書き込み
データを出力する。次に、信号線RXYのアクセス要求
フラグが2次元書き込みアクセスの場合には、アドレス
と、フラグを、指定された座標に対応するメモリセルが
接続されている画素処理部への信号線CXYに出力する
と共に、次のサイクルで、書き込みデータを出力する。
次に、信号線RXYのアクセス要求フラグが補間読み出
しアクセスの場合には、アドレス(座標)の小数部を信
号線FRCを介してフィルタ係数算出部218に転送す
ると共に、各画素処理部に対応するアドレスと、フラグ
を、信号線CXYに出力する。前記のように4画素以上
の画素の読み出しを必要とする補間演算を行う場合に
は、各画素処理部に対応するアドレスを変更しながら続
けてアドレスと、フラグを、信号線CXYに出力する。
【0041】さて、ここで、ダイレクトメモリアクセス
と、2次元書き込みアクセス及び補間読み出しアクセス
時のメモリアドレスと、座標の対応関係を示す。まずメ
モリアドレスは、メモリセル207,208,209,
210の順に連続するようにアドレスが付けられてい
る。座標は、(0,0)がメモリセル207の0番地、
(0,1)がメモリセル208の0番地、(1,0)がメモ
リセル209の0番地、(1,1)がメモリセル210の
0番地、(2,0)がメモリセル207の1番地、といっ
たように、X座標が偶数、Y座標が偶数の画素をメモリ
セル207が、X座標が偶数、Y座標が奇数の画素をメ
モリセル208が、X座標が奇数、Y座標が偶数の画素
をメモリセル209が、X座標が奇数、Y座標が奇数の
画素をメモリセル210に対応させている。図3の処理
装置のように、複数の演算機能付き半導体メモリを領域
を分割して用いる場合には、上記アドレスと、座標の対
応関係は、相対的には同じで、オフセットが付くように
なる。すなわち、メモリセル207の0番地が座標(5
12,0)に、メモリセル208の0番地が座標(512,
1)といった具合である。このオフセットの値を決める
のは、チップの領域指定を行う信号(不記)で、LSI
外部から直接設定され、アドレス処理部216で使用さ
れる。アドレス処理部216は、この様な複数の演算機
能付き半導体メモリで処理装置を構成する場合には、指
定された座標に対して、補間演算を行うためのデータ
が、自分のメモリセル内に存在するかを判定し、演算を
行えるときには、上記のように信号線CXYによって画
素演算処理部217にアクセス要求を出すと共に、要求
を出したことを示す信号RFを演算部219に出力す
る。演算を行えない場合には、演算が行えないアクセス
要求であることを示す信号NRFを演算部219に出力
する。上記補間演算を行うためのデータが、自分のメモ
リセル内に存在するかを判定することは、比較器により
容易に実現できる。
と、2次元書き込みアクセス及び補間読み出しアクセス
時のメモリアドレスと、座標の対応関係を示す。まずメ
モリアドレスは、メモリセル207,208,209,
210の順に連続するようにアドレスが付けられてい
る。座標は、(0,0)がメモリセル207の0番地、
(0,1)がメモリセル208の0番地、(1,0)がメモ
リセル209の0番地、(1,1)がメモリセル210の
0番地、(2,0)がメモリセル207の1番地、といっ
たように、X座標が偶数、Y座標が偶数の画素をメモリ
セル207が、X座標が偶数、Y座標が奇数の画素をメ
モリセル208が、X座標が奇数、Y座標が偶数の画素
をメモリセル209が、X座標が奇数、Y座標が奇数の
画素をメモリセル210に対応させている。図3の処理
装置のように、複数の演算機能付き半導体メモリを領域
を分割して用いる場合には、上記アドレスと、座標の対
応関係は、相対的には同じで、オフセットが付くように
なる。すなわち、メモリセル207の0番地が座標(5
12,0)に、メモリセル208の0番地が座標(512,
1)といった具合である。このオフセットの値を決める
のは、チップの領域指定を行う信号(不記)で、LSI
外部から直接設定され、アドレス処理部216で使用さ
れる。アドレス処理部216は、この様な複数の演算機
能付き半導体メモリで処理装置を構成する場合には、指
定された座標に対して、補間演算を行うためのデータ
が、自分のメモリセル内に存在するかを判定し、演算を
行えるときには、上記のように信号線CXYによって画
素演算処理部217にアクセス要求を出すと共に、要求
を出したことを示す信号RFを演算部219に出力す
る。演算を行えない場合には、演算が行えないアクセス
要求であることを示す信号NRFを演算部219に出力
する。上記補間演算を行うためのデータが、自分のメモ
リセル内に存在するかを判定することは、比較器により
容易に実現できる。
【0042】次に、フィルタ係数算出部218は、補間
読み出しアクセス時に各画素に対して掛けられる重み係
数を算出するもので、座標の小数部から、前述の式
(1),式(2),式(3)に示した重み係数を算出し、信号
線COEFを介して画素演算制御部に出力する。重み係
数を求める処理は、乗算器と加算器で容易に実現でき
る。3次式で補間を行う場合には、3の割り算を必要と
するが、この場合も、1/3の定数を乗算する形で実現
できる。また、小数部の桁数が、少ない場合には、メモ
リに係数を入れておき、テーブル参照によって係数を求
めることもできる。座標の小数部は使わないが、ここ
に、ラプラシアンフィルタの係数を保持するレジスタを
もたせることで、補間読み出しアクセスと同じ手順で、
ラプラシアンフィルタを実現することが出来る。
読み出しアクセス時に各画素に対して掛けられる重み係
数を算出するもので、座標の小数部から、前述の式
(1),式(2),式(3)に示した重み係数を算出し、信号
線COEFを介して画素演算制御部に出力する。重み係
数を求める処理は、乗算器と加算器で容易に実現でき
る。3次式で補間を行う場合には、3の割り算を必要と
するが、この場合も、1/3の定数を乗算する形で実現
できる。また、小数部の桁数が、少ない場合には、メモ
リに係数を入れておき、テーブル参照によって係数を求
めることもできる。座標の小数部は使わないが、ここ
に、ラプラシアンフィルタの係数を保持するレジスタを
もたせることで、補間読み出しアクセスと同じ手順で、
ラプラシアンフィルタを実現することが出来る。
【0043】次に、画素演算制御部217は、アドレス
制御部216からの画素処理部203,204,205,2
06に対するアドレスと、何のアクセスかを示すフラグ
と、補間読み出しアクセス時に使う重み係数COEFを
画素処理部203,204,205,206に分配する
処理を行う。
制御部216からの画素処理部203,204,205,2
06に対するアドレスと、何のアクセスかを示すフラグ
と、補間読み出しアクセス時に使う重み係数COEFを
画素処理部203,204,205,206に分配する
処理を行う。
【0044】次に、演算部219は、読み出し要求を出
したことを示す信号RFを受け取り一定時間経過した
ら、画素処理部203,204,205,206からの
読み出しデータRDT0〜3を取り込み加算する。加算
結果は、信号SDTに出力し、加算結果が“有効”で
“演算機能付き半導体メモリから出力する”ことを信号
SWTに設定する。出力データバッファ部が、詰まって
おりそれ以上のデータを受け付けられない場合信号SF
ULLがアサートされるため、その時は、演算部219
の状態は、変更しないようにする。通常は、SWTに
“有効”を設定し、次の演算を開始することができる。
16個の画素から補間演算する場合には、内部で、加算
結果を保持し、4回目に出力を出し、SWTを“有効”
にする。このLSIが、補間出力を出さない場合の信号
NRFがアサートされた場合には、演算結果が、不定の
状態で、SWTを“有効”で“演算機能付き半導体メモ
リから出力しない”にする。
したことを示す信号RFを受け取り一定時間経過した
ら、画素処理部203,204,205,206からの
読み出しデータRDT0〜3を取り込み加算する。加算
結果は、信号SDTに出力し、加算結果が“有効”で
“演算機能付き半導体メモリから出力する”ことを信号
SWTに設定する。出力データバッファ部が、詰まって
おりそれ以上のデータを受け付けられない場合信号SF
ULLがアサートされるため、その時は、演算部219
の状態は、変更しないようにする。通常は、SWTに
“有効”を設定し、次の演算を開始することができる。
16個の画素から補間演算する場合には、内部で、加算
結果を保持し、4回目に出力を出し、SWTを“有効”
にする。このLSIが、補間出力を出さない場合の信号
NRFがアサートされた場合には、演算結果が、不定の
状態で、SWTを“有効”で“演算機能付き半導体メモ
リから出力しない”にする。
【0045】上記は、補間読み出しアクセスの場合であ
るが、ダイレクトメモリアクセスのリードの場合には、
指定された座標を含む信号RXYに従って読み出しデー
タRDT0〜3から対応する1つをRDTに出力する。
るが、ダイレクトメモリアクセスのリードの場合には、
指定された座標を含む信号RXYに従って読み出しデー
タRDT0〜3から対応する1つをRDTに出力する。
【0046】次に、図6を用いて画素処理部203に関
して説明する。
して説明する。
【0047】先ず、入力である信号PPC0は、座標を
示すアドレスと、アクセスの種類を示すフラグと、重み
係数と、データ書き込みのアクセス時の書き込みデータ
から構成されている。何れのアクセスモードにおいても
始めに、アドレスがアドレスレジスタ220に格納さ
れ、メモリ管理ユニットによって、メモリセルのアドレ
スに変換され、制御信号と共に信号線MADCに出力さ
れる。補間読み出しアクセスの時には、重み係数が、係
数レジスタ223に格納される。ダイレクトメモリアク
セスのライトと、2次元書き込みアクセスの時には、ア
ドレスの後に書き込むデータがPPC0に設定されてい
るため、その書き込みデータをデータレジスタに格納す
る。
示すアドレスと、アクセスの種類を示すフラグと、重み
係数と、データ書き込みのアクセス時の書き込みデータ
から構成されている。何れのアクセスモードにおいても
始めに、アドレスがアドレスレジスタ220に格納さ
れ、メモリ管理ユニットによって、メモリセルのアドレ
スに変換され、制御信号と共に信号線MADCに出力さ
れる。補間読み出しアクセスの時には、重み係数が、係
数レジスタ223に格納される。ダイレクトメモリアク
セスのライトと、2次元書き込みアクセスの時には、ア
ドレスの後に書き込むデータがPPC0に設定されてい
るため、その書き込みデータをデータレジスタに格納す
る。
【0048】メモリ管理ユニット221が、メモリセル
からのデータ読み出し要求を出した後、一定時間経過す
ると、読み出し信号線MRDTに読み出されたデータが
設定される。この時間は、メモリセルに対するアドレス
によって決まり、現在センスアンプ229に読み出され
ているデータのアドレスを指定した場合1クロック後、
センスアンプ229に無いデータのアドレスを指定した
場合は、6クロック後である。
からのデータ読み出し要求を出した後、一定時間経過す
ると、読み出し信号線MRDTに読み出されたデータが
設定される。この時間は、メモリセルに対するアドレス
によって決まり、現在センスアンプ229に読み出され
ているデータのアドレスを指定した場合1クロック後、
センスアンプ229に無いデータのアドレスを指定した
場合は、6クロック後である。
【0049】読み出したデータは、乗算器224で、係
数レジスタの値と掛け算し、出力を信号RDT0を介し
て、コマンド処理部202に渡す。
数レジスタの値と掛け算し、出力を信号RDT0を介し
て、コマンド処理部202に渡す。
【0050】画素処理部204,205,206に関し
ては、コマンド処理部202が動作の異なるところを意
識して画素処理部をアクセスするため、同じ構成と成っ
ている。
ては、コマンド処理部202が動作の異なるところを意
識して画素処理部をアクセスするため、同じ構成と成っ
ている。
【0051】次に、図7を用いてメモリセル207に関
して説明する。
して説明する。
【0052】メモリセル207は、信号MADC上のア
ドレスデータを格納するレジスタWA230と、2次元
の格子上に配置された記憶素子233と、記憶素子23
3の一行を選択するXデコーダ232記憶素子233の
一行のデータを読み込み格納するセンスアンプ229、
センスアンプ上に格納されているデータのうち1画素分
のデータを選択して読み出すことと、書き込むことを、
レジスタWA230のアドレスに従って行うYデコーダ
と、信号MADC上の制御信号に従ってXデコーダ23
2,センスアンプ229,Yデコーダ228を制御する
制御回路231から構成されている。
ドレスデータを格納するレジスタWA230と、2次元
の格子上に配置された記憶素子233と、記憶素子23
3の一行を選択するXデコーダ232記憶素子233の
一行のデータを読み込み格納するセンスアンプ229、
センスアンプ上に格納されているデータのうち1画素分
のデータを選択して読み出すことと、書き込むことを、
レジスタWA230のアドレスに従って行うYデコーダ
と、信号MADC上の制御信号に従ってXデコーダ23
2,センスアンプ229,Yデコーダ228を制御する
制御回路231から構成されている。
【0053】ここに示したメモリセルは、通常のダイナ
ミックメモリのセルと同じで、特殊なものではない。信
号MADC上の制御信号には、Xデコーダで選択する一
行の記憶素子233をセンスアンプ229に読み出す動
作と、センスアンプ229上にあるデータから1画素分
のデータを切り出し信号MRDTに出力する動作と、書
き込みデータの信号MWDTの値を1画素分センスアン
プ229に書き込む動作と、センスアンプ229のデー
タをXデコーダで選択する一行の記憶素子233に書き込
む動作を指定できる、制御回路231は、この指定に従
ってXデコーダ232,センスアンプ229,Yデコー
ダ228を制御する。
ミックメモリのセルと同じで、特殊なものではない。信
号MADC上の制御信号には、Xデコーダで選択する一
行の記憶素子233をセンスアンプ229に読み出す動
作と、センスアンプ229上にあるデータから1画素分
のデータを切り出し信号MRDTに出力する動作と、書
き込みデータの信号MWDTの値を1画素分センスアン
プ229に書き込む動作と、センスアンプ229のデー
タをXデコーダで選択する一行の記憶素子233に書き込
む動作を指定できる、制御回路231は、この指定に従
ってXデコーダ232,センスアンプ229,Yデコー
ダ228を制御する。
【0054】次に図8を用いて出力データバッファ部2
11に関して説明する。
11に関して説明する。
【0055】コマンド処理部202からの補間結果のデ
ータである信号SDTは、SWTが示す“有効”のフラ
グに従って、“演算機能付き半導体メモリから出力す
る”フラグと共に、バッファBUFF240に格納される。こ
のバッファBUFF240は、FIFOに成っており、それ以
上格納できない場合SFULL信号がアサートされる。
バッファBUFF240 は、内部にデータがあれば信号RDA
をアサートし、有効なデータをBDTに出力し、“演算
機能付き半導体メモリから出力する”フラグは、信号O
Eに出力する。出力部SBIO241 からのデータ更新信号U
Pにより、次にバッファリングされているデータを信号
BDT,RDA,OEに出力する。
ータである信号SDTは、SWTが示す“有効”のフラ
グに従って、“演算機能付き半導体メモリから出力す
る”フラグと共に、バッファBUFF240に格納される。こ
のバッファBUFF240は、FIFOに成っており、それ以
上格納できない場合SFULL信号がアサートされる。
バッファBUFF240 は、内部にデータがあれば信号RDA
をアサートし、有効なデータをBDTに出力し、“演算
機能付き半導体メモリから出力する”フラグは、信号O
Eに出力する。出力部SBIO241 からのデータ更新信号U
Pにより、次にバッファリングされているデータを信号
BDT,RDA,OEに出力する。
【0056】出力部SBIO241 は、単純なLSIの入出力
ドライバであり、OEが、アサートされていれば、信号
線SOに信号BDTの値を出力し、OEが、ネゲートさ
れていれば、信号線SOをハイインピーダンス状態にす
る。また、SAと、SRは、そのままドライバを介して
RDAとUPに接続される。
ドライバであり、OEが、アサートされていれば、信号
線SOに信号BDTの値を出力し、OEが、ネゲートさ
れていれば、信号線SOをハイインピーダンス状態にす
る。また、SAと、SRは、そのままドライバを介して
RDAとUPに接続される。
【0057】最後に、図3を用いて演算機能付き半導体
メモリを複数個使用して大きな画像を処理する装置に関
して示す。
メモリを複数個使用して大きな画像を処理する装置に関
して示す。
【0058】ここでは、画像の拡大処理について例を示
すことにする。先ず拡大する原画像の画像データ20
は、上位CPUによって処理プロセッサを介して各演算
機能付き半導体メモリ100,101,102,103
に格納する。この時処理プロセッサ10は、信号端子M
EMCに2次元書き込みアクセスで、整数アドレス(座
標)と、続けてそのデータを与え、各演算機能付き半導
体メモリに原画像の画像データ20の画素を設定する。
この時、各演算機能付き半導体メモリは、自分の領域か
どうかをアドレス処理部216で判定し、自分の領域で
ある場合、対応するメモリセルに対して書き込みアクセ
スを画素演算制御部217から、対応するメモリセルに
行う。この演算機能付き半導体メモリと、原画像の画像
データ20の対応関係は、図3の演算機能付き半導体メ
モリ100から、引き出し線で示しているように原画像
の画像データ20を等分割した領域より少し大きい領域
である。即ち、各演算機能付き半導体メモリは、原画像
の画像データ20を分割したときの境界付近の画素を重
複して持つことになる。この重なっている領域の大きさ
は、補間演算する次数によって異なり、1次式(線形)
の補間の時には、1画素、2次式と3次式による補間で
は、2画素となる。このようにすることで、各演算機能
付き半導体メモリは、それぞれ自分のLSIの中で、補
間演算処理のための原画像の画素を読み出すことができ
る。
すことにする。先ず拡大する原画像の画像データ20
は、上位CPUによって処理プロセッサを介して各演算
機能付き半導体メモリ100,101,102,103
に格納する。この時処理プロセッサ10は、信号端子M
EMCに2次元書き込みアクセスで、整数アドレス(座
標)と、続けてそのデータを与え、各演算機能付き半導
体メモリに原画像の画像データ20の画素を設定する。
この時、各演算機能付き半導体メモリは、自分の領域か
どうかをアドレス処理部216で判定し、自分の領域で
ある場合、対応するメモリセルに対して書き込みアクセ
スを画素演算制御部217から、対応するメモリセルに
行う。この演算機能付き半導体メモリと、原画像の画像
データ20の対応関係は、図3の演算機能付き半導体メ
モリ100から、引き出し線で示しているように原画像
の画像データ20を等分割した領域より少し大きい領域
である。即ち、各演算機能付き半導体メモリは、原画像
の画像データ20を分割したときの境界付近の画素を重
複して持つことになる。この重なっている領域の大きさ
は、補間演算する次数によって異なり、1次式(線形)
の補間の時には、1画素、2次式と3次式による補間で
は、2画素となる。このようにすることで、各演算機能
付き半導体メモリは、それぞれ自分のLSIの中で、補
間演算処理のための原画像の画素を読み出すことができ
る。
【0059】次に、原画像の画像データ20の任意の座
標を読み出す処理について示す。処理プロセッサ10
は、信号端子MEMCに補間読み出しアクセスで、小数
成分を有するアドレス(座標)を与える。このアドレス
は、例えば、画像を13倍する場合、その逆数である約
0.77 を原画像の開始座標に順次加算することにより
求めることができる。この様にして求めたアドレスは、
信号線群ADCのWAIT信号がアサートされるまで連
続して与えることができる。さて、演算機能付き半導体
メモリは、この補間読み出しアクセスがあると、既に示
したようにコマンド処理部202のアドレス処理部21
6が自分の出力すべきアドレスか判定し、補間演算を行
い結果を出力データバッファ部211に出力する。演算
機能付き半導体メモリのSA端子は、そのアドレスが自
分の出力するアドレスである場合、補間演算結果が求め
られた時点でアサートされ、そのアドレスが自分の出力
するアドレスでない場合、1回の補間読み出しアクセス
に対して1回分アサートされる。SA端子の信号は、ア
ンドゲートを介して処理プロセッサ10のMEMA端子
に接続され、処理プロセッサ10は1回の補間読み出し
要求に対する読み出し結果が確定したことが判る。その
データを処理プロセッサ10が内部に取り込み次の補間
読み出し結果を要求する場合、各演算機能付き半導体メ
モリのSR端子と接続されたMEMR端子をアサートす
ることで、次の補間読み出し結果がSO端子に出力され
る。
標を読み出す処理について示す。処理プロセッサ10
は、信号端子MEMCに補間読み出しアクセスで、小数
成分を有するアドレス(座標)を与える。このアドレス
は、例えば、画像を13倍する場合、その逆数である約
0.77 を原画像の開始座標に順次加算することにより
求めることができる。この様にして求めたアドレスは、
信号線群ADCのWAIT信号がアサートされるまで連
続して与えることができる。さて、演算機能付き半導体
メモリは、この補間読み出しアクセスがあると、既に示
したようにコマンド処理部202のアドレス処理部21
6が自分の出力すべきアドレスか判定し、補間演算を行
い結果を出力データバッファ部211に出力する。演算
機能付き半導体メモリのSA端子は、そのアドレスが自
分の出力するアドレスである場合、補間演算結果が求め
られた時点でアサートされ、そのアドレスが自分の出力
するアドレスでない場合、1回の補間読み出しアクセス
に対して1回分アサートされる。SA端子の信号は、ア
ンドゲートを介して処理プロセッサ10のMEMA端子
に接続され、処理プロセッサ10は1回の補間読み出し
要求に対する読み出し結果が確定したことが判る。その
データを処理プロセッサ10が内部に取り込み次の補間
読み出し結果を要求する場合、各演算機能付き半導体メ
モリのSR端子と接続されたMEMR端子をアサートす
ることで、次の補間読み出し結果がSO端子に出力され
る。
【0060】以上の処理を繰り返すことにより原画像の
画像データ20を拡大した時の新しい画像の画素データ
を求めることができる。この様にして求めた画像は、処
理プロセッサの図示されていない別の端子によって画像
メモリに書き込まれCRTなどに表示される。
画像データ20を拡大した時の新しい画像の画素データ
を求めることができる。この様にして求めた画像は、処
理プロセッサの図示されていない別の端子によって画像
メモリに書き込まれCRTなどに表示される。
【0061】以上示してきた一実施例によれば、LSI
チップの中で、メモリアクセスを行うようにしたため、
上位プロセッサとの間の信号線数と、信号の周波数が同
じ場合、メモリアクセスの並列度の数、即ち画素処理部
の数である4倍高速となる。また、LSI内部では、配
線容量が小さいため更に高速となる。逆に言えば、同じ
性能を従来の構成で実現する場合には、4倍以上の並列
化を必要とするため、装置が大型化し、コストも増大す
る。
チップの中で、メモリアクセスを行うようにしたため、
上位プロセッサとの間の信号線数と、信号の周波数が同
じ場合、メモリアクセスの並列度の数、即ち画素処理部
の数である4倍高速となる。また、LSI内部では、配
線容量が小さいため更に高速となる。逆に言えば、同じ
性能を従来の構成で実現する場合には、4倍以上の並列
化を必要とするため、装置が大型化し、コストも増大す
る。
【0062】また、画素単位に乗算器を有する画素処理
部を設け、並列に乗算を行うことにより、画像の拡大縮
小時に必要となる補間演算を高速に行えるようにした。
部を設け、並列に乗算を行うことにより、画像の拡大縮
小時に必要となる補間演算を高速に行えるようにした。
【0063】また、大きな画像を取り扱うようにするた
め、複数の演算機能付き半導体メモリを用いる場合に、
各演算機能付き半導体メモリの格納している画像の領域
より、少し小さな領域をその演算機能付き半導体メモリ
の出力する領域であると判定する回路を設けた。これに
より、演算機能付き半導体メモリを上位プロセッサから
見た場合、実際格納されているデータのアドレス空間よ
り大きく、また、隣り合うデータの間の小さなアドレス
空間も設定できるようになった。
め、複数の演算機能付き半導体メモリを用いる場合に、
各演算機能付き半導体メモリの格納している画像の領域
より、少し小さな領域をその演算機能付き半導体メモリ
の出力する領域であると判定する回路を設けた。これに
より、演算機能付き半導体メモリを上位プロセッサから
見た場合、実際格納されているデータのアドレス空間よ
り大きく、また、隣り合うデータの間の小さなアドレス
空間も設定できるようになった。
【0064】この様に本実施例では、2次元の画像の拡
大,縮小を行う場合を中心に説明したが、3次元の画像
を扱う場合や、4次元の画像(時間軸を加える場合と、
プリフィルタリングした、複数の3次元の画像を扱う場
合が考えられる)についても同じ構成で、上記と同じ効
果を出すことができる。
大,縮小を行う場合を中心に説明したが、3次元の画像
を扱う場合や、4次元の画像(時間軸を加える場合と、
プリフィルタリングした、複数の3次元の画像を扱う場
合が考えられる)についても同じ構成で、上記と同じ効
果を出すことができる。
【0065】また、本実施例で、簡単に触れたが、実施
例に示した構成を利用することにより、ラプラシアンフ
ィルタなどの画像処理も行うことができる。
例に示した構成を利用することにより、ラプラシアンフ
ィルタなどの画像処理も行うことができる。
【0066】
【発明の効果】本発明によれば、整数アドレス上に格納
されたデータに対して、小数成分を持つアドレスを指定
し、高速に補間されたデータを得ることができる。
されたデータに対して、小数成分を持つアドレスを指定
し、高速に補間されたデータを得ることができる。
【0067】また、1個の演算機能付き半導体メモリが
出力するアドレス空間より大きなアドレス空間のデータ
を保持することで、複数の演算機能付き半導体メモリを
用いて、膨大なアドレス空間のデータに対しても高速
で、安価に補間したデータを得ることができる。
出力するアドレス空間より大きなアドレス空間のデータ
を保持することで、複数の演算機能付き半導体メモリを
用いて、膨大なアドレス空間のデータに対しても高速
で、安価に補間したデータを得ることができる。
【図1】本発明の一実施例に係る演算機能付き半導体メ
モリの構成図である。
モリの構成図である。
【図2】演算機能付き半導体メモリの一部の機能を説明
する図である。
する図である。
【図3】複数の演算機能付き半導体メモリを用いた処理
装置の説明図である。
装置の説明図である。
【図4】図1に示す入力データバッファ部の構成図であ
る。
る。
【図5】図1に示すコマンド処理部の構成図である。
【図6】図1に示す画素処理部の構成図である。
【図7】図1に示すメモリセルの構成図である。
【図8】図1に示す出力データバッファ部の構成図であ
る。
る。
10…処理プロセッサ、20…画像データ、100,1
01,102,103…演算機能付き半導体メモリ、2
01…入力データバッファ部、202…コマンド処理
部、203,204,205,206…画素処理部、2
07,208,209,210…メモリセル、211…
出力データバッファ部。
01,102,103…演算機能付き半導体メモリ、2
01…入力データバッファ部、202…コマンド処理
部、203,204,205,206…画素処理部、2
07,208,209,210…メモリセル、211…
出力データバッファ部。
Claims (10)
- 【請求項1】連続した整数アドレスに対応するデータを
保持する記憶手段と、 プロセッサより入力される小数アドレスに対し、前記記
憶手段に保持された整数アドレスに対応するデータを用
いて補間演算することにより、前記小数アドレスに対応
するデータを求める演算手段を設けたことを特徴とする
演算機能付き半導体メモリ。 - 【請求項2】請求項1において、前記演算手段は、前記
小数アドレス中の整数成分に対応するデータと当該デー
タの前又は後のデータを前記記憶手段より読み出し、当
該読み出されたデータ及び前記小数アドレス中の小数成
分を用いて補間を行うことを特徴とする演算機能付き半
導体メモリ。 - 【請求項3】連続した整数アドレスに対応するデータを
保持する記憶手段と、 プロセッサより入力される小数アドレスを構成する整数
成分及び小数成分を保持する小数アドレス保持手段と、 前記整数成分に対応するデータ及び当該データの前又は
後のデータを前記記憶手段より読み出し、当該読み出さ
れたデータ及び前記小数アドレス保持手段に保持された
小数成分を用いて、前記小数アドレスに対応するデータ
を補間演算する演算手段を設けたことを特徴とする演算
機能付き半導体メモリ。 - 【請求項4】請求項1乃至3のうちの何れかにおいて、
前記プロセッサより入力される小数アドレスが、前記記
憶手段に保持されたデータのアドレスの範囲内にあるか
否かを判定するアドレス範囲判定手段を有することを特
徴とする演算機能付き半導体メモリ。 - 【請求項5】連続したN次元空間(Nは整数)の整数ア
ドレスに対応するデータを保持する記憶手段と、 前記N次元の整数アドレスである整数成分と、前記整数
アドレス間を指定するN次元の小数成分とからなる小数
アドレスを保持する小数アドレス保持手段と、 前記整数成分で示されるアドレスに対応するデータと、
前記整数成分で示されるアドレスの各次元における前後
のデータを読み出し、前記小数アドレス保持手段に保持
された小数成分に従って演算を行うデータ演算手段とか
らなり、 アドレスとして、前記N次元小数アドレスを入力する
と、前記演算手段の演算結果を読み出しデータとして出
力することを特徴とする演算処理機能付き半導体メモ
リ。 - 【請求項6】連続したN次元空間(Nは整数)の整数ア
ドレスに対応するデータを保持する記憶手段と、 N次元の整数アドレスを指定する手段と、 指定された整数アドレスに対応するデータと、当該アド
レスの各次元における近傍のデータを読み出し、演算を
行うデータ演算手段とからなり、 アドレスとして、前記N次元整数アドレスを入力する
と、該演算手段の演算結果を読み出しデータとして出力
することを特徴とする演算処理機能付き半導体メモリ。 - 【請求項7】連続したN次元空間(Nは整数)の整数ア
ドレスに対応するデータを保持する記憶手段と、 前記N次元の整数アドレスである整数成分と、前記整数
アドレス間を指定するN次元の小数成分とからなる小数
アドレスを保持する小数アドレス保持手段と、 前記整数成分で示されるアドレスに対応するデータと、
前記整数成分で示されるアドレスの各次元における前後
のデータを読み出し、前記小数アドレス保持手段に保持
された小数成分に従って演算を行うデータ演算手段と、 前記N次元の整数アドレスである整数成分より大きな空
間のアドレスが入力された場合、前記記憶手段に格納さ
れているデータから前記入力されたアドレスに対応する
演算結果を出力できるか否かを判定する判定手段とを有
し、 アドレスとして、前記N次元小数アドレスを入力する
と、前記判定手段に基づいて前記演算手段の演算結果を
読み出しデータとして出力することを特徴とする演算処
理機能付き半導体メモリ。 - 【請求項8】上位プロセッサからの命令により、小数成
分を含むアドレスを発生する処理プロセッサと、 連続した整数アドレスに対応するデータを保持する記憶
手段と、前記処理プロセッサから入力された小数成分を
含むアドレスに対し、前記記憶手段に保持された整数ア
ドレスに対応するデータ及びアドレスの小数成分を用い
て、前記小数成分を含むアドレスに対応するデータを求
める演算手段を有する演算機能付き半導体メモリを複数
有し、 前記各半導体メモリは、隣接するメモリの一部のデータ
を相互に重複して前記記憶手段に保持することを特徴と
する演算機能付き半導体メモリを用いた処理装置。 - 【請求項9】請求項8において、前記各半導体メモリが
相互に重複して保持する一部のデータとは、隣接するメ
モリの境界付近のデータであることを特徴とする演算機
能付き半導体メモリを用いた処理装置。 - 【請求項10】請求項8又は9において、前記各半導体
メモリは、前記処理プロセッサから入力された小数成分
を含むアドレスが、前記記憶手段に保持されたデータの
アドレスの範囲内にあるか否かを判定するアドレス範囲
判定手段を有することを特徴とする演算機能付き半導体
メモリを用いた処理装置。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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CA002220547A CA2220547A1 (en) | 1995-05-11 | 1996-04-26 | Semiconductor memory having arithmetic function, and processor using the same |
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KR1019970707915A KR100424511B1 (ko) | 1995-05-11 | 1996-04-26 | 연산기능을갖는반도체메모리및그것을사용한처리장치 |
PCT/JP1996/001166 WO1996035992A1 (fr) | 1995-05-11 | 1996-04-26 | Memoire a semi-conducteurs integrant une fonction arithmetique et processeur utilisant celle-ci |
DE69636433T DE69636433T2 (de) | 1995-05-11 | 1996-04-26 | Halbleiterspeicher mit arithmetikfunktion |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7112825A JPH08305625A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 演算処理機能付き半導体メモリ及びそれを用いた処理装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0827082B1 (ja) |
JP (1) | JPH08305625A (ja) |
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CN (1) | CN1105358C (ja) |
CA (1) | CA2220547A1 (ja) |
DE (1) | DE69636433T2 (ja) |
WO (1) | WO1996035992A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7861043B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-12-28 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor memory device, semiconductor integrated circuit system using the same, and control method of semiconductor memory device |
JP2023152261A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 旺宏電子股▲ふん▼有限公司 | メモリ内データコンピューティングおよび分析 |
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JP3981658B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2007-09-26 | 松下電器産業株式会社 | 画像処理方法および画像処理装置 |
US7436412B2 (en) * | 2005-08-24 | 2008-10-14 | Qualcomm Incorporated | Graphics engine with efficient interpolation |
CN101447170B (zh) * | 2007-11-27 | 2011-09-21 | 上海熙讯电子科技有限公司 | 一种兼容led显示屏复杂布局布线的方法 |
CN102262603B (zh) * | 2011-07-04 | 2014-07-09 | 西安华芯半导体有限公司 | 一种高级图形存储器 |
CN103606129B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-08-24 | 广东威创视讯科技股份有限公司 | 图像处理系统中控制器与图像处理芯片的寻址方法和系统 |
CN106809233B (zh) * | 2017-01-23 | 2018-11-30 | 中车长江车辆有限公司 | 铁路快运货车转向架 |
US10817493B2 (en) | 2017-07-07 | 2020-10-27 | Raytheon Company | Data interpolation |
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---|---|---|---|---|
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JPH0431939A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Canon Inc | 外部記憶装置 |
JPH0512326A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | メモリ |
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1995
- 1995-05-11 JP JP7112825A patent/JPH08305625A/ja active Pending
-
1996
- 1996-04-26 EP EP96912269A patent/EP0827082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 KR KR1019970707915A patent/KR100424511B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 DE DE69636433T patent/DE69636433T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 CN CN96195245A patent/CN1105358C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-26 WO PCT/JP1996/001166 patent/WO1996035992A1/ja active IP Right Grant
- 1996-04-26 CA CA002220547A patent/CA2220547A1/en not_active Abandoned
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