KR100392808B1

KR100392808B1 - 화상데이터생성방법과화상데이터처리장치및기록매체

Info

Publication number: KR100392808B1
Application number: KR1019950046117A
Authority: KR
Inventors: 다나까마사요시; 스즈오끼마사까즈; 오까다도요시
Original assignee: 가부시키가이샤 소니 컴퓨터 엔터테인먼트
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 2003-11-10
Also published as: ATE281675T1; CA2164269C; CN1132887A; CN1136517C; US5949409A; CA2164269A1; EP0715279B1; EP0715279A3; EP0715279A2; KR960025236A

Abstract

화상을 2차원 표시화면상에 그리기 위해서, CD-ROM 디스크로부터 독출된 3차원 화상데이터를 2차원 화상데이터로 변환하기 위한 변환수단으로써 조합되어서 작용하는 지오메트리 트랜스퍼 엔진(GTE)(61) 및 그래픽 처리부(GPU)(62)와, 화상데이터를 저장하기 위한 화상데이터 저장영역(영상데이터영역)과 적어도 멀티플 컬러룩업데이터 테이블을 2차원 배열로 저장하기 위한 색데이터 테이블 저장영역(CLUT영역)을 갖는 메모리로써 주어지는 프레임버퍼(63)로 이루어지며, 각 색데이터테이블은 그 구조가 화상에 있어서의 각 픽셀데이터의 구조와 실질적으로 동일하게 배열된 색데이터를 포함한다. 상당히 많은 수의 색이 이용가능하게 되며 데이터처리가 간단하게 된다.

Description

화상데이터 생성방법과 화상데이터 처리장치 및 기록매체

본 발명은 데이터처리에 의해 화상데이터를 생성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특별히 향상된 화상데이터를 처리하기 위한 보다 새롭고도 개선된 화상데이터 처리방법 및 장치와, 그러한 향상된 화상데이터를 기록하고 있는 기록매체와 관련된다.

종래의 기술에서는 보통 텔레비젼수상기나, 가정용 비디오게임기의 모니터나 CRT디스플레이나, 마이크로컴퓨터나, 또는 그래픽컴퓨터상에 생성된 화상이 실제적으로 2차원으로 실행된다. 그러한 화상은 보통 2차원의 캐릭터나 물체를 평평한 2차원배경상에 이동시키고 변화시킴으로써 애니메이션한다. 그러나, 그러한 2차원화상이나 영상은 배경을 모델링하고 또한 캐릭터물체의 이동하는데 있어서 한계가 있으며, 특히 비디오게임에 있어서 보다 현장감 있는 화상을 생산하는데 실패한다.

개선을 위해서, 좋은 현장감 있는 3차원화상이나 영상을 만들기 위한 다양한 방법이 제안되어 왔으며, 그들중 일부는 이하에 설명된다. 여러 방향에서 본 캐릭터물체의 다양한 소정의 움직임중의 하나가 화상에 있어서의 시점의 변화와 같은시각변화에 따라서 선택되고 표시된다. 또한, 의사의(simulated) 3차원화상은 복수의 2차원그래픽을 깊이방향으로 하나 위에 다른 하나가 겹쳐져서 형성될 수 있다. 폴리곤의 표면에 (머티어리얼이나 패턴의)텍스쳐맵이 채워져서 화상모델을 생성하게 되는 텍스쳐맵핑법이 제공된다. 또다른 방법에 있어서, 색변화는 컬러룩업테이블을 이용하여 화상의 색데이터를 변화하여서 생성된다.

종래의 가정용비디오게임기의 전형적인 예에 있어서, 조작정보는 엔트리패드나 조이스틱등과 같은 입력장치로부터 투입되어, 마이크로프로세서를 주로 구성하는 CPU의 작동에 의해 메인버스를 따라 인터페이스를 가로질러 통과한다. 조작데이터의 투입에 의하여, 주메모리에 저장되어 있는 3차원데이터는 비디오프로세서의 작동에 의해 소스비디오메모리로 일시적인 저장을 위해 전송된다.

상술한 CPU는 또한 일련의 화상데이터세그먼트를 소스비디오메모리로부터 독출하기 위한 특정한 순서를 스크린상에 겹쳐서 오버랩핑하기 위하여 비디오프로세서에 보내는 작동을 수행한다. 화상데이터세그먼트의 독출시퀀스에 따라 비디오프로세서는 소스메모리데이터로부터 화상데이터세그먼트를 독출하여 오버랩핑된 배열로 디스플레이한다.

화상데이터세그먼트가 독출되어 디스플레이되는 동안, 조작정보의 오디오성분은 화상데이터와의 동기를 위해 오디오메모리로부터 상응하는 오디오데이터를 추출하는 오디오프로세서에 공급된다.

예를들어, 소스비디오메모리는 체커-보드패턴의 배경과 일군의 직사각형화상세그먼트 및 원통형물체의 단면을 나타내는 스프라이트를 배경내에 유지할 수 있다. 스프라이트상의 원통형물체의 단면이외의 다른영역은 투명하게 드로잉될 수 있다.

비디오프로세서내에 장착된 동기발진기는 화상데이터의 동기신호에 응하여 독출어드레스신호를 생성시킨다. 동기발진기의 독출어드레스신호는 메인버스를 경유하여 CPU에 의해 결정된 독출어드레스테이블로 전송된다. 동기발진기는 또한 독출어드레스테이블로부터의 신호에 응하여 소스비디오메모리로부터의 화상세그먼트를 독출한다.

그런다음 회수된 비디오데이터세그먼트는 오버랩프로세서로 공급되어, 프라이어 리터테이블에 의해 결정되어 CPU로부터 메인버스를 통해 통과된 시퀀스내로 겹쳐서 오버랩핑된다. 배경이 먼저오고, 이후 직사각형의 스프라이트가 뒤따르므로, 일군의 스프라이트는 배경상에 겹쳐서 보다 나은 위치에 놓여진다.

그런다음, 배경상에 겹쳐서 오버랩핑된 상기 언급한 스프라이트의 원통형물체의 단면이외의 다른 영역은 적당한 투명프로세서에 의해 투명으로 표시된다. 결과적으로, 원통형물체의 2차원데이터는 본래화상의 3차원데이터(VDO)로써 재생될 수 있다.

소스비디오메모리는 두영역으로 나뉘어지며, 그중 하나는 픽셀데이터가 소형의 정사각형들의 매트릭스로 표시되는 2차원배열로 정렬되는 픽셀데이터 저장영역이며, 또다른 하나는 색데이터가 소형의 직사각형들의 행으로 나타나는 1차원으로 정렬되는 컬러룩업테이블영역이다.

컬러룩업테이블은 소스비디오 메모리의 측면으로 또는 한 방향으로 확장되는1차원으로 정렬된 색데이터테이블로 이루어진다. 컬러룩업테이블은 소스비디오메모리의 측면거리에 상당히 의존하며, 표시될 수 있는 색의 수에는 제한이 있을 것이다.

따라서, 상당히 많은 색을 제공하며 비교적 단순한 처리를 가능하게 하는 향상된 화상데이터처리 및 그러한 향상된 화상데이터를 기록하는 기록매체에 대한 오랜 존재요구가 있어왔다. 본 발명은 이러한 요구를 명백히 충족시킨다.

일반적 개념으로 간단히 말해서, 본 발명은 상당히 많은 색을 제공하며 비교적 간단한 처리로 취급될 수 있는 화상데이터를 처리하는 개선된 방법과, 그러한 화상데이터를 처리하기 위한 새롭고도 개선된 장치 및 그러한 향상된 화상데이터를 기록하는 기록매체를 제공한다.

특별히, 제한할 필요는 없는 일례로써, 본 발명은 화상을 2차원 표시화면상에 드로잉 하기 위해 2차원 화상데이터로 변환되는 3차원 화상데이터를 제공하기 위한 화상데이터 생성방법을 제공하며, 1차원으로 정렬된 색데이터 테이블에서 색데이터의 구조는 화상에 있어서 각 픽셀의 구조와 실제적으로 동일하게 정렬된 복수의 색데이터를 포함하는 다중 컬러룩업데이터테이블을 갖는다. 일군의 컬러테이블에서 각 컬러룩업테이블은 전체화상용으로 이용된 단일컬러룩업테이블에 의해 제공되지 않는다면 컬러범위를 확장하기 위해 특별히 지정된 화상의 영역으로 지정될 수도 있다.

더우기, 본 발명에 따른 화상데이터 처리장치는 2차원 표시화면상에 화상을 그리기 위해 3차원 화상데이터를 2차원 화상데이터로 변환하기 위한 변환드로잉수단과, 화상데이터를 저장하기 위한 화상데이터 저장영역과 적어도 다수의 색데이터를 2차원배열로 저장하기 위한 색데이터테이블 저장영역을 갖는 메모리수단과로 이루어지며, 각 테이블은 그 구조가 실제적으로 동일해서 화상에 있어서 각 데이터 픽셀의 구조와 상응하는 1차원으로 정렬된 다수의 색데이터를 포함하며, 그러므로 일군의 컬러룩테이블중 개별적인 것들은 향상된 색에 대하여 분리된 화상영역으로 지정된다.

또한, 본 발명에 따른 기록매체는 2차원 표시화면상에 화상을 드로잉하기 위해 2차원 화상데이터로 변환되는 3차원 화상데이터를 기록하고 있으며, 그안에 일군의 색데이터 테이블이 저장되어 있으며 각 테이블은 화상에 있어서 각 데이터픽셀의 그것과 실제적으로 동일한 1차원으로 정렬된 다수의 색데이터를 포함하며, 일군의 컬러룩업테이블중의 개별적인 것들은 향상된 색을 얻기 위해서 분리된 화상영역으로 할당된다.

본 발명에 따라서, 각각의 1차원으로 정렬된 색데이터테이블에서 각 색데이터의 구조는 화상에 있어서 각 데이터 픽셀의 구조와 실제적으로 동일하게 배열되므로 화상데이터 및 색데이터는 모두 동일한 방식으로 처리될 수 있다.

더우기, 일군의 1차원으로 정렬된 색데이터 테이블은 멀티플 컬러룩업테이블과 같이 2차원배열로 배치되므로, 상당히 많은 색데이터가 적절한 메모리내에 저장되는 것을 가능하게 한다.

상기의 설명을 고려하여, 단일 텍스쳐 화상은 동일한 메모리내에 몇몇의 CLUT데이터테이블을 이용할 수 있으며, 각 CLUT테이블은 다른 CLUT테이블과는 다르며 단순히 그것과 관련된 전용화상영역의 특정색범위와 마주치도록 된다. 그러므로 다수의 CLUT가 제공되며 각 CLUT는 컬러스펙트럼의 특정부분에 한정된다. 각 텍스쳐 패턴 이나 화상영역은 더 낮은 실제 데이터 해상도를 갖는 다른 전용 CLUT와 관련되도록 될 수 있으나, CLUT로 다루어지는 컬러 스펙트럼의 더욱 한정된 부분으로 인해 더욱 명백한 컬러해상도가 가능하다. 이러한 방식으로 CLUT변화는 예를들어 식물용이나 자동차용이나 하늘과 같이 다른 컬러범위를 요구하는 다른 텍스쳐에 제공된다. 그러므로, 다수의 CLUT에 있어서 특수화상서브영역(단일 폴리곤보다 큼)으로된 각 전용은 상당히 많은 색이 이용될 수 있도록 하며 데이터처리에 있어서 효율성을 증가한다.

그러므로, 본 발명은 상당수의 색을 제공하며 비교적 단순한 처리로 취급될 수 있는 향상된 화상데이터처리 및 그러한 향상된 화상데이터를 기록하는 기록매체에 대한 오랜 요구를 만족시킨다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적 및 이점은 설명된 실시예의 첨부된 도면을 참조하여서 이하의 보다 상세한 설명으로 명백하게 될 것이다.

이하에서 도면을 참조할 때, 동일 도면부호는 모든 도면에서 동일부분이나 상응하는 부분을 나타낸다.

종래기술의 가정용 비디오게임기의 전형적인 일례는 제 17도에 설명된다. 제 17도에서 보여지는 바와같이, 엔트리패드나 조이스틱과 같은 입력장치(391)로부터 입력된 조작정보는 주로 마이크로프로세서로 이루어진 CPU(391)의 작동에 의해서 인터페이스(393)를 통과하며, 메인버스(399)를 따라서 입력된다. 상기에 나타난 바와 같이, 조작데이터의 입력시에, 주메모리(392)에 저장된 3차원데이터는 일시적 저장을 위해서 비디오프로세서(396)의 작동에 의해서 소스비디오메모리(395)로 전송된다.

또한 화면에 겹쳐서 표시하기 위해서 CPU(391)는 소스비디오메모리(395)로 부터의 일련의 화상데이터 세그먼트를 독출하는 특정순서를 비디오프로세서(396)에 전송하는 작동을 한다. 비디오프로세서(396)는 화상데이터 세그먼트를 독출하는 순서에 따라서 소스비디오메모리(395)로부터 화상데이터 세그먼트를 독출하여서 그들을 겹침배열로 표시한다.

화상데이터 세그먼트가 독출되고 표시되는 동안, 조작정보의 오디오 구성성분은 화상데이터와 동시에 발생하도록 오디오메모리(398)로부터 상응하는 오디오데이터를 차례로 픽업하는 오디오프로세서(397)로 이송된다.

제 18도에서 잘 관찰될 수 있는 것으로써, 제 17도에 설명된 가족용 비디오게임기에 있어서 2차원데이터 포맷에 기초하여 3차원 데이터를 출력하는 순서가 보여진다. 제 18도는 체커판 패턴의 배경상에 원통형 물체를 3차원 화상으로 표시하는 것을 나타낸다.

제 18도의 소스비디오메모리(395)는 체커판 패턴의 배경(200)과, 배경(200)상에 원통형 물체의 단면을 나타내는 일군의 직사각형의 화상세그먼트나 혹은 스프라이트(쪽화면)(201, 202, 203, 204)를 보유한다. 스프라이트(201, 202, 203, 204)상의 원통형 물체의 단면을 제외한 영역은 투명색으로 그려진다.

비디오프로세서(396)내에 장착된 동기화발진기(400)는 화상데이터의 동기화신호에 대응해서 독출어드레스신호를 생성하는데 이용된다. 동기화발진기(400)의 독출어드레스신호는 메인버스(399)를 거쳐서 제 18도에 나타난 CPU(391)에 의해 결정된 독출어드레스테이블(401)로 전송된다. 또한 동기화발진기(400)는 독출어드레스테이블(401)로부터의 신호에 대응해서 소스비디오메모리(395)로부터 화상세그먼트를 독출한다.

그후 독출된 비디오데이터세그먼트는 CPU(391)로부터 메인버스(399)를 거쳐 부여된 프라이오리티테이블(priority table)(402)에 의해 결정된 순서로 하나 위에 다른 하나가 겹쳐지게 되는 겹침프로세서(403)로 전송된다. 우선적으로 배경(200)이 나오고 직사각형 스프라이트(201, 202, 203, 204)가 순서대로 뒤따라 나오게 될때, 일군의 스프라이트는 배경(200)위에 겹쳐진다.

그후, 배경상에 겹쳐지는 스프라이트(201, 202, 203, 204)의 원통형물체의 단면이외의 영역은 투명색처리부(404)에 의해 투명색으로 표시된다.

그결과, 원통형물체의 2차원 화상데이터는 제 18도에 나타나는 바와같은 원화상의 3차원데이터(VD0)로 재생될 수 있다.

소스비디오메모리(395)는 두 영역으로 나뉘어지며, 그 하나의 영역은 픽셀데이터가 제 19도에 나타난 바와같이 소형의 정사각형들의 매트릭스로 표시되는 2차원배열로 정열되는 픽셀데이터 저장영역이며, 다른 영역은 제 20도에 나타난 바와 같이 색데이터가 소형직사각형의 줄로 나타나는 1차원배열로 정렬된 컬러룩업데이블영역이다.

제 20도에서 잘 나타나는 바와같이, 컬러룩업테이블은소스비디오메모리(395)의 측면방향으로 또는 한 방향으로 뻐쳐지는 1차원으로 정렬된 색데이터 테이블로 이루어진다. 이와같이 컬러룩업테이블은 소스비디오메모리(395)의 가로방향크기에 상당히 의존하게 되며, 표시될 색의 수에 한계가 있다.

화상데이터를 생성하기 위한 방법의 형태로써 본 발명의 제 1실시예의 설명을 하기에 앞서서, 본 발명의 화상데이터 처리방법에 의해 생성된 화상데이터(영상데이터, 이하에는 "TIM"데이터로 칭함)로부터 3차원 그래픽데이터를 생성하기 위한 다른 실시예의 화상생성시스템이 제 1실시예의 이해를 돕기위해 이하에 설명될 것이다.

이하에 도면을 참조할때, 제 1도는 가정용 비디오게임기에 설치된 화상처리시스템의 배열을 나타낸다. 화상처리시스템은 실제적으로 가정용 비디오게임기나 마이크로컴퓨터나 그래픽컴퓨터장치에 이용하기 위해서 고안된다.

제 1도의 실시예의 화상처리시스템은 특정포맷내에 데이터를 저장하기 위해 고안된 광학디스크(예를들어 CD-ROM)과 같은 기록매체에 기록된 이하에 더욱 상세하게 설명될 화상데이터포맷(이하 "TIM"포맷)의 관련데이터(예를들면 게임프로그램)를 사용자가 제어함으로써 게임을 할 수 있도록 한다.

특별히, 화상처리 시스템은 CD-ROM디스크로부터 독출된 3차원 화상데이터를 2차원의 표시화면상에 화상을 그리기 위해서 2차원의 화상데이터로 변환하기 위한 변환수단으로써 조합하여 작동하는 지오메트리 트랜스퍼 엔진(geometry transfer engine (GTE)(61) 및 그래픽 처리부(GPU)(62)와, 화상데이터를 저장하기 위한 화상데이터 저장영역(영상영역 또는 텍스쳐데이터영역)과, 적어도 일군의 색데이터 테이블을 2차원 배열로 저장하기 위한 색데이터 테이블 저장영역(CLUT영역)을 가지는 메모리수단으로써 작용하는 프레임버퍼(63)와로 이루어지며, 여기서 각 색데이터 테이블(컬러룩업테이블은 이하에 "CLUT"로 칭함)은 그 구조가 화상에 있어서 각 데이터픽셀의 구조와 실질적으로 동일하게 배열된 1차원으로 정렬된 다수의 색데이터를 포함한다.

특별히, 제 1도의 실시예의 화상처리시스템은 중앙처리부(CPU)(51)와 그 주변장치(주변장치제어기(52)를 포함함)로 이루어진 메인제어기모듈(50)과, 프레임버퍼(63)상에 화상을 그리기 위한 그래픽 처리부(GPU)(62)로 실질적으로 구성된 그래픽모듈(60)과, 사운드처리부(SPU)(71)와 음악 또는 효과음을 발생하기 위한 기타 장치로 이루어진 사운드모듈(70)과, 보조메모리수단으로써 작동하는 광학 디스크(CD-ROM) 드라이브(81)를 제어하고 재생된 데이터를 복호화하기 위한 광학디스크 제어기모듈(80)과, 제어기(92)로부터의 지시신호의 엔트리와 보조메모리(또는 메모리카드)(93)상의 게임 파라미터 설정에 대한 정보의 입출력을 제어하기 위한 통신제어기 모듈(90)과, 메인제어기모듈(50)에서 통신제어기 모듈(90)까지 연결된 메인버스(B)와로 이루어진다.

메인제어기 모듈(50)은 CPU(51)와, 삽입작동, 타임순서, 메모리작동 및 다이렉트 메모리 액세스(DMA)를 제어하기 위한 주변장치 제어기(52)와, 예를들어 2메가바이트의 RAM으로 이루어진 주메모리(53)와, 예를들어 512킬로바이트로 이루어지며 주메모리(53)와 그래픽모듈(60)과 사운드모듈(70)을 작동하기 위한 오퍼레이팅시스템을 포함하는 프로그램이 저장된 ROM(54)과를 포함하여 이루어진다.

CPU(51)는 전체시스템을 제어하는 ROM(54)에 저장된 오퍼레이팅시스템을 실행하기 위한 32비트의 RISC(reduced instruction set computer)이다. 또한 CPU(51)는 실제적인 저장을 제어하기 위해서 코맨트캐쉬(command cache)와 스크래치패드(scratch pad)를 포함한다.

그래픽모듈(60)은 좌표변환처리를 실행하는 좌표계산용 코프로세서로 이루어진 GTE(61)와, CPU(51)로부터의 지시신호에 대응해서 화상을 그리기 위한 GPU(62)와, GPU(62)에 의해 제공된 그래픽데이터를 저장하기 위해 예로 1메가바이트를 갖는 프레임버퍼(63)와, 이산코사인 변환과 같은 직교변환처리에 의해 압축되고 부호화된 화상데이터를 복호화 하기 위한 화상디코더(64)(이하에 "MDEC"로 칭함)로 이루어진다.

GTE(61)는 다수의 연산작동을 병렬로 실행하기 위한 병렬식 프로세서를 가지며, CPU(51)용 코프로세서로써 작동하여서, 좌표변환 및 광원계산, 고정소수점형식의 매트릭스이나 벡터의 연산에 대해 고속작동을 실행하게 된다.

특별히, GTE(61)는 각 삼각형의 폴리곤이 단색으로 그려지는 플랫쉐이딩(flat shading)에 대해서 최대 초당 150만정도의 속도로 폴리곤의 좌표계산이 실행될 수 있다. 이것은 화상처리시스템이 CPU(51)의 부하를 최소화할 수 있으며, 고속으로 좌표계산을 실행할 수 있도록 한다.

GPU(62)는 프레임버퍼(63)에 폴리곤이나 그래픽을 그리기 위해서 CPU(51)로 부터의 폴리곤 드로잉명령에 따라서 동작한다. GPU(62)는 1초당 36만정도로 폴리곤을 그릴 수 있으며, 또한 프레임버퍼(63)를 맵핑하기 위해서 CPU(51)와는 독립된 2차원의 어드레스 공간을 갖는다.

프레임버퍼(63)는 CPU(62)로부터의 드로잉데이터의 독출이나 주메모리(53)로부터의 데이터전송 및 표시용 데이터의 독출을 동시에 실행하는, 소위 듀얼포트2AM으로 이루어진다.

또한 프레임버프(63)는 16-비트포맷에서 세로 512와 가로 1024의 픽셀매트릭스를구성하는 1메가바이트의 크기를 갖는다. 프레임버퍼(63)중의 원하는 어떤 영역은 디스플레이와 같은 비디오출력수단(65)으로 출력될 수 있다.

비디오출력으로써 출력된 영역이외에, 프레임버퍼(63)는 CPU(62)의 작동으로 폴리곤이나 그래픽을 드로잉하는 동안 참조로써 이용되는 컬러룩업테이블(이하 CLUT로 칭함)을 저장하기 위한 컬러룩업테이블("CLUT")영역과, CPU(62)에 의해 그려진 그래픽이나 폴리곤상에 대해 변환되고 맵핑될 텍스쳐데이터를 저장하기 위한 텍스쳐영역과를 포함한다. CLUT와 텍스쳐영역은 모두 표시영역의 변화에 따라서 동적으로 변화될 수 있다. 프레임버퍼(63)는 이처럼 디스플레이상의 영역에 드로잉 액세스를 실행할 수 있으며, 주메모리(53)와의 사이에서 고속의 DMA전송을 실행할 수 있다.

플랫쉐이딩외에, GPU(62)는 또한 폴리곤의 색이 정점색의 보간법에 의해 결정되는 구로(Gouraud)쉐이딩과, 텍스쳐영역으로부터 선택된 텍스쳐가 폴리곤에 부착되는 텍스쳐맵핑을 실행할 수 있다.

구로쉐이딩이나 텍스쳐맵핑의 경우에, GTE(61)는 50만 폴리곤/1초의 속도로좌표연산을 실행할 수 있다.

MDEC(64)는 CD-ROM 디스크로부터 독출되며 주메모리(53)에 저장된 정지 또는 동작데이터를 복호화하고, 다시 그것을 주메모리(53)내에 저장하기 위해서 CPU(51)로부터의 명령신호에 응답하여 동작한다. 특별히, MDEC(64)는 컬러정지화상 압축표준(JPEG로 알려짐)이나 저장매체에 대한 동작화상 부호화표준(소위 MPEG, 본 실시예에서는 단지 내부프레임 압축용이다)의 압축된 데이터를 확장하기 위해서 고속으로 역이산 코사인 변환작동(역 DCT로 칭함)을 실행한다.

재생된 화상데이터는 GPU(62)를 거쳐서 프레임버퍼(63)로 전송되며 그러므로 GPU(62)에 의해 그려진 화상에 대한 배경으로써 이용될 수 있다.

사운드모듈(70)은 음악이나 효과음을 발생하기 위해서 CPU(51)로부터의 명령에 대응하는 사운드프로세서부(SPU)(71)와, CD-ROM으로부터 독출된 보이스(voice)이나 음악소리의 오디오데이터나 음원데이터를 저장하기 위해 제한되지는 않는 예로 512킬로바이트를 갖는 사운드버퍼(72)와, SPU(71)에 의해 발생된 음악이나 효과음을 발하기 위한 사운드출력수단으로써 작동하는 스피커(73)로 이루어진다.

SPU(71)는 16-비트 오디오데이터로부터 변환된 4-비트 ADPCM포맷의 오디오데이터를 재생하기 위한 적응차분펄스 코드변조(ADPCM)신호복호기능과, 사운드버퍼(72)내에 저장된 음원데이터를 재생하여 음악이나 효과음을 발하는 재생기능과, 재생을 위해서 사운드버퍼(72)내에 저장된 오디오데이터를 변조하기 위한 변조기능을 갖는다. 특별히, SPU(71)는 루핑의 동작파라미터 및 시간계수가 자동적으로 조절되며 CPU(51)로부터의 신호에 의해 가동되는 24-보이스를 가지는 ADPCM음원을 내장한다. SPU(71)는 사운드버퍼(72)가 맵핑된 그 어드레스공간을 제어하며, CPU(51)에서 사운드버퍼(72)에 키온/키오프나 변조의 정보를 가지고 ADPCM데이터를 직접적으로 전송함으로써 오디오데이터를 재생하는 것을 실행할 수 있다.

따라서, 사운드모듈(70)은 CPU(51)로부터 지시신호를 수신할때 사운드버퍼(72)내에 저장된 오디오데이터에 상응해서 음악이나 효과음을 발생하는 샘플링음원으로써 이용된다.

광학디스크 제어기모듈(80)은 CD-ROM의 광학디스크로부터 프로그램이나 데이터를 독출하기 위한 디스크 드라이브(81)와, 에러정정코드(ECC)를 수반하는 부호화되고 저장된 프로그램이나 데이터를 복호화 하기 위한 디코더(82)와, 광학디스크로부터 독출된 데이터를 저장하기 위해 예를들어 32킬로바이트로 된 버퍼(83)와를 포함하여 이루어진다. 디스크 드라이브(81)와 디코더(82)와 디스크로부터 데이터를 독출하기 위한 기타 구성부품으로 이루어진 광학데스크 제어기모듈(80)은 CD-DA 및 CD-ROM XA를 포함하는 다른 디스크 포맷을 서포트하도록 배열된다.

디스크드라이브(81)에 의해 디스크로부터 독출된 오디오데이터는 ADPCM포맷 (CD-ROM XA디스크 저장용)에 한정되지 않고, 아나로그/디지탈 변환에 의해 생성된 보통의 PCM모드일 수도 있다.

ADPCM데이터는 16-비트 디지탈데이터로부터 계산된 4-비트차분형태로 기록될 수 있으며, 우선 디코더(82)에서 에러정정 및 복호화된 후에, D/A변환되는 SPU(71)로 전송되고, 재생을 위해서 스피커(73)로 인가된다.

PCM데이터는 16-비트 디지탈신호형태로 기록되며, 스피커(73)를 구동하기 위해서 디코더(82)에 의해서 복호화된다. 디코더(82)의 오디오출력은 우선 SPU출력으로 혼합되고 오디오재생을 위해서 리버버레이션(reverberation)부를 거쳐서 독출되는 SPU(71)로 전송된다.

통신제어기 모듈(90)은 메인버스(B)를 따라서 CPU(51)로 통신을 제어하기 위한 통신제어기모듈(90)과, 사용자의 지시를 입력하기 위한 제어기(92)와, 게임설정데이터를 저장하기 위한 메모리카드(93)로 이루어진다.

제어기(92)는 사용자의 지시를 응용소프트웨어에 전송하기 위한 인터페이스이며, 지시의 입력을 위해서 16개의 지시키를 담고 있다. 통신제어기장치(91)에 의해 미리결정에 따라서 키에 지정된 지시는 1초당 60회정도의 속도로 동기화모드에서 통신제어기장치(91)로 이송된다. 그후, 통신제어기장치(91)는 키지시를 CPU(51)에 전송한다. 제어기(92)는 그 위에 두개의 커넥터를 가지며 멀티탭포트를 이용하여 다수의 제어기가 겹쳐져서 접속된다.

따라서, 사용자로부터의 지시를 수신할때, CPU(51)는 게임프로그램에 의해 결정된 상응하는 처리작동을 실행하기 시작한다.

실행될 게임에 대한 초기화 설정이 요구될때, CPU(51)는 관련데이터를 메모리카드(93)내에 데이터를 차례로 저장하는 통신제어기장치(91)로 전송한다.

메모리카드(93)는 메인버스(B)로부터 분리되며, 메인버스(B)에 전원이 공급되는 동안 자유롭게 설치되거나 제거될 수 있다. 이것은 게임설정의 데이터가 둘이나 그 이상의 메모리카드(93)내에 저장될 수 있도록 할 것이다.

본 발명의 본 실시예의 시스템은 또한 16-비트의 병렬식 입력 및 출력(I/O)포트(101) 및 비동기식의 직렬식 입력 및 출력(I/O) 포트(102)를 포함하여 이루어진다. 그 시스템은 병렬식 I/O포트(101)에서 다른 주변장치와 접속되며, 직렬식 I/O포트(102)에서 통신용의 다른 비디오게임기와 접속될 수 있다.

주메모리(53), GPU(62), MDEC(64)와 디코더(82)와의 사이에서, 프로그램을 독출하거나 텍스트를 표시하거나 또는 그래픽을 그리기 위해서 상당량의 화상데이터를 고속으로 전송할 것이 요구된다. 이처럼 본 실시예의 화상처리시스템은 CPU(51)를 이용하지 않고 주메모리(53), CPU(62), MDEC(64)와 디코더(82)와의 사이에서 다이렉트 데이터전송 및 DMA전송을 할 수 있도록 한다. 더우기, 주변장치제어기(52)의 제어하에 있다. 그 결과, 데이터전송도중의 CPU(51)의 부하는 상당히 감소될 것이며 고속의 데이터전송작동을 확실히 가능케 한다.

본 발명의 비디오게임기는 전원이 공급되는 동안에 CPU(51)가 RAM(54)내에 저장된 오퍼레이팅시스템을 실행하도록 한다. 오퍼레이팅시스템이 실행될때, 그래픽모듈(60)과 사운드모듈(70)의 작동은 CPU(51)에 의해서 바르게 제어된다.

더우기, 오퍼레이팅시스템이 실행될때, CPU(51)는 각 작동을 재검토하고 광학디스크상에 저장된 원하는 게임프로그램을 실행하기 위해서 광학디스크 제어기모듈(80)을 가동함으로써 전체시스템을 초기화하기 시작한다.

게임프로그램을 실행하는 동안, CPU(51)는 화상의 표시나 음악이나 효과음의 재생을 제어하기 위해서 사용자에 의한 지시입력에 따라서 그래픽모듈(60) 및 사운드모듈(70)을 가동한다. 본 발명의 화상데이터 처리장치에 의해 디스플레이 상에 화상데이터를 표현하는 것은 이하에 설명된다.

GPU(62)는 예를들어 CRT와 같은 디스플레이나 비디오출력수단(65)상에 프레임버퍼(63)에 의해서 생성된 원하는 그래픽모델의 영역을 표시한다. 그영역은 표시영역으로써 이하에 기록한다. 표시영역과 표시화면과의 관계는 제 2도에 도시된다.

GPU(62)는 이하에 나타난 10개의 다른 표시모드를 서포트하도록 고안된다.

표시화면의 픽셀의 크기나 갯수는 다양하며, 표시개시 및 종료의 표시위치(각각 좌표평면에서 (DTX, DTY) 및 (DBX, DBY)로 표현됨)는 모두 제 3도에 나타난 바와 같이 각각 수평방향과 수직방향으로 독립적으로 결정될 수 있다.

좌표에서 지정가능한 값의 범위와 표시모드사이의 관계는 이하에 설명된다.DTX 및 DBX는 4의 배수이다. 그러므로, 최소의 화면크기는 가로로 4픽셀과 세로로 2픽셀(이중영상모드 없을때)이나 4픽셀(이중영상모드일때)로 이루어진다.

* X축을 따라 지정가능한 값의 범위

* Y축을 따라 지정가능한 값의 범위

더우기, GPU(62)는 16-비트 다이렉트 모드(32768색)와 24-비트 다이렉트 모드(풀컬러)인 두개의 표시색모드를 서포트한다. 16-비트 다이렉트모드(이하 16-비트모드라 칭함)는 327687가지 색을 제공한다. 그것은 24-비트 다이렉트모드(이하 24-비트모드라 칭함)와 비교할때 표시할 수 있는 색의 수에 한계가 있지만, 16-비트모드는 GPU(62)의 색계산이 24-비트모드에서 실행될 수 있도록 하며, 또한 의사풀컬러(24-비트컬러)표시를 하는 디더링(dithering)기능을 갖는다. 24-비트모드는16,777,216색(풀컬러)을 제공하며, 프레임버퍼(63)에 전송된 화상데이터의 비트맵표시를 제공하지만, GPU(62)에 의한 드로잉작동은 할 수 없다. 픽셀의 비트길이가 24-비트로 이루어지는 반면, 좌표 및 프레임버퍼(63)상의 위치값은 16-비트포맷에 기초해서 결정되어야만 한다. 예를들어, 640×480의 24-비트화상데이터는 프레임버퍼(63)에서 960×480으로 처리된다. 또한 DBX는 8의 배수로 표현된다. 따라서, 24-비트모드에서 최소의 디스플레이 크기는 가로 8픽셀과 세로 2픽셀로된다.

GPU(62)의 드로잉기능은 이하에 설명된다.

드로잉기능은,

4-비트 CLUT모드(16색/스프라이트를 갖는 4-비트포맷)와 , 8-비트 CLUT모드256색/스프라이트를 갖는 8-비트포맷), 16-비트 CLUT모드(32768/스프라이트를 갖는 16-비트포맷)에서, 1×1에서 256×256의 범위의 스프라이트(예로 폴리곤)를 발생하기 위한 스프라이트 드로잉기능과,

각 정점이 좌표값으로 정의되는 폴리곤(삼각형, 사각형등)의 드로잉을 실행하고, 단색으로 폴리곤을 채우기 위한 플랫쉐이딩과, 각 정점에 다른색을 지정함으로써 폴리곤에 대해 그레데이션을 제공하는 구로(Gouraud)쉐이딩과, (텍스쳐패턴의) 2차원화상데이터를 폴리곤의 표면상에 적용하기 위한 텍스쳐맵핑을 실행하는 폴리곤드로잉기능과,

그레데이션이 지정될 수 있는 직선드로잉기능과,

화상데이터를 CPU(51)에서 프레임버퍼(63)로, 프레임버퍼(63)에서 CPU(51)로, 프레임버퍼(63)에서 프레임버퍼(63)로 전송하기 위한 화상데이터 전송기능을포함한다.

그외의 기능으로는 픽셀이 평균화되는 반투명 렌더링(rendering)(픽셀의 데이터가 소정의 비율이나 α비율로 서로 조합되므로 α블렌딩이라 함), 노이즈를 이용하여 색의 경계를 매끄럽게 하기 위한 디더링, 드로잉영역의 외측을 제거하기 위한 클리핑, 또는 원 드로잉이 드로잉영역에 따라서 이동되는 옵셋팅과 같은 것이 첨가될 수 있다.

그래픽이 그려지는 좌표계는 11-비트포맷에 기초하며, -1024∼+1023의 범위에서 각각의 X 및 Y값을 지정한다. 제 4도에 나타난 바와같이, 프레임버퍼(63)의 크기는 1024×512이며, 확장된 부분은 포개질 것이다. 원 드로잉은 프레임버퍼(63)내에서 좌표의 옵셋치를 제어함으로써 임의로 결정될 수 있다. 클리핑기능때문에 드로잉은 프레임버퍼(63)범위내에 있기만 하면 어떠한 모양이든 적용이 가능하다.

GPU(62)에 의해 서포트된 스프라이트가 최대 256×256도트로 표현되므로, 수평길이나 수직길이는 그 범위내에서는 자유롭게 결정될 수 있다.

스프라이트에 부착될 (스프라이트패턴의) 화상데이터는 제 5에 나타난 바와같은 프레임버퍼(63)의 비-표시영역에 배치된다. 그러므로, 스프라이트패턴은 드로잉코맨드를 개시하기 전에 프레임버퍼(63)에 전송된다. 다수의 스프라이트패턴은 프레임버퍼(63)의 메모리영역이 이용가능한 동안 256×256픽셀의 페이지유닛의 형태로 유지될 수도 있다. 256×256픽셀크기는 픽셀페이지로 불린다. 각 텍스쳐페이지의 위치는 텍스쳐페이지의 (어드레스)위치를 지정하기 위한 TSB로 불리는 드로잉코맨드의 파라미터에 페이지번호를 지정함으로써 결정된다.

스프라이트패턴은 4-비트 CLUT모드, 8-비트 CLUT모드와 16-비트 CLUT모드의 세유형의 색모드로 분류된다. 4-비트 및 8-비트 CLUT모드는 CLUT를 이용한다.

CLUT에서는 제 6도에 나타나는 바와같이, 표시될 가시색을 생성하기 위한 3원색의 R, G, B값 16∼256개가 프레임버퍼(63)상에 정렬된다. R, G, B값은 프레임버퍼 (63)의 좌측끝으로부터 순서대로 번호매겨지며, 스프라이트패턴에서 픽셀의 색은 그 번호에 의해서 확인된다. CLUT는 모든 스프라이트에 대해서 선택될 수 있고, 스프라이트는 각 CLUT와 관련된다. 제 6도에서, 각 엔트리는 16-비트모드의 단일 픽셀을 나타내며, 각 CLUT는 1×16-비트(4-비트모드)나 1×255비트(8-비트모드)의 화상데이터와 동일하다. 프레임버퍼(63)에서 CLUT의 저장위치는 CLUT의 (어드레스위치를 지정하기 위해서 CBA로 불리우는 드로잉코맨드의 파라미터로 이용될 CLUT의 좌측단부에서 좌표값을 지정함으로써 결정된다.

단일 텍스쳐화상은 동일 메모리내에 다수의 CLUT데이터테이블을 이용할 수 있으며, 각 CLUT테이블은 다른 CLUT테이블과는 다르며 또는 다를 수도 있으며, 단순히 그것과 관련된 전용화상영역의 특정색범위와 마주치기게 된다. 그러므로, 다수의 CLUT가 제공되며, 각 CLUT는 컬러스펙트럼의 특정부분에 한정된다. 각 텍스쳐패턴이나 화상영역은 나쁜 실제데이터해상도를 갖는 다른 전용 CLUT와 관련될 수 있으나, CLUT에 의해 처리된 컬러스펙트럼에서의 더욱 한정된 부분으로 인해 고도의 명백한 색해상도를 가질 수도 있다. 이러한 방식으로, 예로 식물이나 자동차나 하늘등과 같이, 다른 색범위를 요구하는 다른텍스쳐에 대해서 CLUT변화가 제공된다. 그러므로, 그 각각이 특정 화상 서브영역(단일 폴리곤보다는 큼)에 전용되는다수의 CLUT는 상당히 많은 수의 색을 이용할 수 있으며, 데이터처리에 있어서 효율성을 증가시킬 수 있다.

스프라이트를 드로잉한 것이 제 7도에 개략적으로 설명되며, 드로잉코맨드 중 U 및 V는 표시되는 바와같이 텍스쳐페이지의 위치를 각각 가로방향과 세로방향으로 지정하기 위한 파라미터이다. 또한, X 및 Y는 드로잉영역의 위치를 지정하기 위한 파라미터이다.

GPU(62)는 프레임 더블 버퍼링으로 알려진 동작표시기술을 이용하며, 이는 제 8 도에 나타나는 바와같이 두개의 사각형패턴이 프레임버퍼(62)상에 준비되며, 그 중 하나가 표시되는 동안 그래픽이 다른 하나에서 맵핑된다. 드로잉이 완결될때, 두 패턴이 서로교환된다. 이는 재기록작동의 표시를 피할수 있도록한다. 프레임버퍼(63)상의 전환조작은 수직의 귀선기간동안 실행될 것이다. 또한 드로잉될 그래픽의 모양과 좌표의 원점은 GPU(62)에서 임의로 결정되기 때문에, 그들은 복수의 버퍼를 실현하기 위해서 이동이 이용될 수 있다.

본 발명의 화상데이터 처리시스템이 다루는 화상데이터의 (TIM)포맷이 이하에 설명된다.

TIM포맷은 본 발명의 화상데이터 처리시스템에서 처리된 표준포맷이며, TIM포맷데이터(이하 TIM데이터라 칭함)를 담고 있다. TIM데이터는 직접적으로 화상데이터처리시스템의 프레임버퍼(63)로 전송될 수 있으며, 스프라이트 패턴용이나 3차원텍스쳐 맵핑용의 데이터로써 이용될 수 있다.

화상데이터 처리시스템에서 취급할 수 있는 화상데이터는 4-비트 CLUT모드16색)와, 8-비트 CLUT모드(256색)와, 16-비트 다이렉트 컬러 모드(32768색)와, 24-비트다이렉트 컬러모드(풀컬러)의 4개의 모드(화상데이터모드)로 분류된다. 본 실시예에서의 프레임버퍼(63)는 16-비트포맷에 기초하며, 단지 16-비트모드와 24-비트모드만을 취급할 수 있다. 그러나, 만일 화상데이터가 폴리곤이나 스프라이트 패턴의 텍스쳐맵핑데이터로써 이용된다면, 원하는 데이터는 4-비트와 8-비트와 16-비트로부터 각각 선택될 수 있다.

제 9도에 나타나는 바와같이, TIM화일은 선단부에 화일헤더(ID)와 다수의 블록으로 이루어진다, 그 데이터는 일련의 32비트 바이너리 데이터로 이루어지며, 리틀 인디언(Little Endian)형식으로, 제 10도에 나타나는 바와같이 하위바이트가 우선 쓰여지는 식으로(오름차순으로 번호매겨짐) 바이트번호대로 정렬된다.

TIM화일은 이하에 더욱 상세히 설명된다.

제 9도의 ID나 헤더는 제 11도에 나타나는 바와같은 비트지정의 1워드로 이루어지는 화일ID이다. 제 11도에서, 본 실시예에서 ID는 0×10을 나타내는 비트0∼비트7을 포함한다. 비트8∼비트15는 0×00인 버젼번호를 나타낸다.

제 9도의 플래그(FLAG)는 데이터구조에 대한 정보를 나타내는 32비트 데이터이며, 그 비트지정은 제 12도에 나타난다. TIM화일이 한세트의 스프라이트 및 텍스쳐패턴으로 구성될때, 그것은 다른모드를 포함하며, 제 12도에서 PMODE는 이들 4개의 모드와 하나의 혼재된 모드를 포함하는 것을 나타낸다. 특별히, 제 12도에 보여지는 비트0∼비트3의 PMODE는 픽셀모드(비트길이)를 표현한다. 즉, 비트0은 4-비트 CLUT모드를 나타내며, 비트 1은 8-비트 CLUT모드를 나타내고, 비트2는 16-비트 다이렉트 모드를 나타내며, 비트3는 24-비트 다이렉트 모드를 나타내며, 또한 비트 4는 혼재된 모드를 나타낸다. 제 12도에서 비트4(CF)는 CLUT의 존재를 나타내며, 비트 4에서 0은 CLUT가 존재하지 않는 것을 나타내며, 1은 CLUT의 존재를 니-타낸다, 기타 비트는 기타 특별한 이용을 위해서 0으로 예비된다.

제 9도의 CLUT는 제 13도에 나타난 바와같이 바이트 수를 나타내는 "바이트 수(BNUM)"로 시작된다. "BNUM"다음에는 프레임버퍼(63)에서의 위치데이터과 화상 크기데이터와 메인데이터가 뒤따른다. CLUT는 4-비트나 8-비트 컬러모드의 화상데이터에 이용될 수 있는 컬러팰릿(pallet)을 나타낸다. TIM화일에서 CLUT는 (ID)헤더내에서 플래그의 CF플래그에 의해 결정된다. 상술한 바와같이, 만일 CF플래그가 1이면, TIM화일은 CLUT를 가지는 것이다. 제 13도의 "BNUM"는 CLUT의 바이트("BNUM"의 4바이트를 포함)에서의 데이터길이를 나타낸다. 또한, 프레임버퍼(63)에서 DX는 x좌표이며, DY는 y좌표이다. H는 세로방향의 데이터의 길이를 나타내며, W는 가로방향의 데이터길이를 나타낸다. CLUT1∼CLUTn은 CLUT엔트리(16-비트/엔트리)를 나타낸다.

4-비트모드에서, 16개의 CLUT엔트리가 한세트의 CLUT 데이터를 구성한다. 8-비트 모드에서는, 256개의 엔트리가 1세트의 CLUT를 구성한다. 본 발명의 본 실시예에서, CLUT는 프레임버퍼(63)내에 배치되며, TIM화일에서 직사각형의 프레임버퍼 화상형으로써 취급된다. 특별히, 하나의 CLUT엔트리는 프레임버퍼(63)내에서의 하나의 픽셀과 등가로 된다. 따라서, 한세트의 CLUT데이터는 4-비트 모드에서는 높이1×폭16이며, 8-비트 모드에서는 높이1×폭256의 직사각형 매트릭스로 이루어진다.

TIM화일은 본 발명의 본 실시예에와 같이 다수의 CLUT를 가질 수 있다. 일군의 CLUT는 TIM화일의 각 CLUT블록에서 화상데이터조각으로써 배치된다. 제 14도는 하나의 색을 나타내는 CLUT엔트리의 구조를 나타낸다. 제 14도의 STP는 투명제어비트이다. 또한 R은 적색성분(5비트)이며, G는 녹색성분(5비트)이며, B는 청색성분(5비트)이다.

투명제어비트(STP)는 스프라이트나 텍스쳐데이터가 이용될때 유효하다. STP비트는 그려질 폴리곤이나 스프라이트에 있어서의 픽셀이 투명한지 여부를 결정하는 데 이용된다. STP가 1일때 픽셀은 반투명이며, STP가 1이 아닐경우 픽셀은 투명하거나 또는 불투명하다. R, G, B에 있어서 비트가 모두 0일때, 색은 투명하게 된다. 그외의 경우 색은 통상색(불투명)으로 된다. 이관계는 이하에 명백하게 나타난다.

제 9도에 나타난 "픽셀(PIXEL)"은 본 발명의 프레임버퍼(63)가 16-비트포맷으로 작동하므로 16-비트세트인 메인화상데이터를 포함한다.

또한 제 15도는 "픽셀"의 구조를 설명한다. 제 15도의 "BNUM"은 바이트로 표현된 "픽셀"의 데이터길이를 나타낸다. 이 실시예에서, "BNUM"은 4바이트를 포함한다. 더우기, 프레임버퍼(63)에서 DX는 x좌표를 나타내며, DY는 y좌표를 나타낸다. H는 세로방향의 데이터길이이며, W는 가로방향의 데이터길이이다. 데이터1∼데이터n는 (16-비트)버퍼프레임데이터이다. 각 (16-비트)버퍼프레임데이터는 화상데이터의 모드에 따라서 변화된다.

각 모드의 비트지정은 제 16도에 나타난다. 제 16도(A)는 "Pix0"∼"Pix3"이 픽셀값(CLUT번호)인 4-비트모드를 나타낸다. 디스플레이상에, "Pix0"이 먼저 나오고 그다음에 "Pix1, 2, 3"이 나온다. 제 16도(S)는 "Pix0" 및 "Pix1"가 픽셀값(CLUT번호 인 8-비트모드를 설명하며, 디스플레이상에서 "Pix0" 다음에 "Pix1"가 뒤따른다. 제 16도(C)는 STP가 투명제어비트(CLUT에서와 유사함)인 16-비트모드를 나타낸다.

또한 R은 적색성분(5비트)을, G는 녹색성분(5비트)을, B는 청색성분(5비트)을 각각 나타낸다. 제 16도(D)는 24-비트모드이며, Rn은 적색성분(8-비트)이며, Gn은 녹색성분(8-비트)이며, Bn은 청색성분(8-비트)이다. 24-비트모드에서, 16-비트데이터는 2픽셀의 데이터와 동일하다. 제 16도(D)에 나타나는 바와같이 (R0, G0, B0)은 좌측의 픽셀을 나타내며, (R1, G1, B1)은 우측의 픽셀을 나타낸다.

TIM화일에서 픽셀데이터의 크기를 결정하는데는 주의할 필요가 있다. W(가로방향의 값)은 16-비트픽셀로 나타나므로, 각각 4-비트모드와 8-비트모드에서의 실제크기의 1/4와 1/2이다. 그러므로, 화상크기의 가로길이는 4-비트모드에서 4의 배수여야 하며, 8-비트모드의 경우에는 짝수여야 한다.

상기의 설명과 같이, 다수의 색데이터를 포함하는 1차원으로 정렬된 색데이터테이블에서 각 색데이터의 구조는 화상에서의 각 픽셀데이터의 구조와 실제적으로 동일하게 배열되므로, 화상데이터와 색데이터는 동일한 방법으로 처리될 수 있다. 따라서 상응하는 데이터처리의 작동을 간단하게 할 수 있다. 예를들어 멀티플 CLUT와 같은 1차원으로 정렬된 일군의 색데이터테이블은 본 발명에 의해서 2차원배열로 배치되므로, 적절한 메모리에 저장될 색데이터의 수가 증가되므로, 다수의 색으로 향상된 표현을 할수 있게 된다.

그러므로 본 발명은, 비교적 간단한 처리를 이용할 수 있으며 상당히 많은 색을 제공하는 향상된 화상데이터처리와, 그러한 향상된 화상데이터를 기록하는 기록매체에 대한 오랜요구를 충족시킬 수 있다.

본 발명의 구체적인 형태가 묘사되고 설명되었지만, 전술의 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않는 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서,본 발명은 첨부된 청구범위 이외에는 어떠한 것에도 제한되지 않는다.

제 1도는 본 발명에 따른 화상데이터처리장치의 전반적인 시스템배치에 대한 블럭다이아그램이다.

제 2도는 디스플레이상의 표시를 설명하는 다이이그램이다.

제 3도는 디스플레이상의 표시의 설정을 나타내는 다이아그램이다.

제 4도는 드로잉을 위한 클리핑기능을 설명하는 다이아그램이다.

제 5도는 텍스쳐페이지를 설명하는 다이아그램이다.

제 6도는 CLUT의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 7도는 스프라이트를 드로잉하는 원리를 설명하는 다이아그램이다.

제 8도는 프레임 더블 버퍼링을 설명하는 다이아그램이다.

제 9도는 TIM화일의 포맷을 나타내는 다이아그램이다.

제 10도는 화일에서 바이트의 순서를 설명하는 다이아그램이다.

제 11도는 TIM포맷의 ID의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 12도는 TIM화일포맷의 FALG의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 13도는 TIM화일포맷의 CLUT의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 14도는 CLUT엔트리의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 15도는 TIM화일포맷의 "픽셀"데이터의 구조를 나타내는 다이아그램이다.

제 16도는 화상데이터의 여러 다른 모드의 구조응 나타내는 다이아그램이다.

제 17도는 종래기술의 화상생성장치(또는 가정용 비디오게임기)의 배치를 나타내는 시스템블럭다이아그램이다.

제 18도는 제 17도의 종래 화상생성장치에 의해 실행되는 화상생성방법을 설명하는 조합된 블럭 및 개략적 다이아그램이다.

제 19도는 종래 픽셀데이터의 지정을 설명하는 블럭다이아그램이다.

제 20도는 종래의 컬러룩업(color lookup)테이블을 설명하는 다이아그램이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

50. 메인제어기 모듈 51. CPU

53. 주메모리 54. ROM

60. 그래픽모듈 61. 지오메트리 트랜스퍼 엔진(GTE)

62. CPU 63. 프레임버퍼

70. 사운드모듈 71. SPU

72. 사운드버퍼 73. 스피커

80. 광학디스크 제어기모듈 81. CD-ROM 드라이브

82. 디코더 90. 통신제어기모듈

91. 통신제어기장치 92. 제어기

93. 메모리카드 200. 배경

400. 동기화발진기 401. 독출에드레스테이블

404. 투명색처리부 101. 병렬식 I/O포트

102. 직렬식 I/O포트 391. CPU

395. 소스비디오메모리 396. 비디오프로세서

397. 오디오프로세서 398. 오디오메모리

Claims

다수의 화상영역을 갖는 화상을 표현하는 다수의 픽셀을 저장하기 위한 제 1메모리영역과,

다수의 색정보 테이블을 저장하기 위한 제 2메모리영역으로서, 상기 테이블의 적어도 하나는 상기 제 1메모리영역 내의 상기 화상영역의 각각에 대응하는 제 2메모리영역과,

제 3메모리영역과,

상기 제 3메모리영역에 상기 화상을 그리기 위한 드로잉수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서,

각각의 색정보 테이블이 상기 화상테이블의 색요구들 중 대응하는 하나에 부합되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항 또는 제 2항중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1메모리영역이 텍스쳐 화상을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
2차원의 표시화면상에 화상을 그리기 위해서 2차원 화상데이터로 변환되는 3차원 화상데이터를 생성하기 위한 화상데이터 처리방법에 있어서,

다양하게 분리된 화상영역으로 각각 지정될 복수의 컬러룩업 테이블을 제공하는 단계와,

화상내의 각 픽셀데이터의 구조와 동일하게 대응하여 배열되고 상기 픽셀의 특정한 색요구에 부합되도록 짜여진 선택된 다양한 색데이터를 포함하도록 상기 색데이터 테이블의 각각에 색데이터의 구조를 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써, 최소한의 색의 해상도가 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 화상데이터 처리방법.
2차원의 디스플레이상에 화상을 그리기 위해서 3차원 화상데이터를 2차원의 화상데이터로 변환하기 위한 데이터 처리기와,

상기 화상데이터를 저장하기 위한 화상데이터 저장영역과 적어도 다수의 컬러룩업데이터테이블을 2차원배열로 저장하기 위한 색데이터 저장영역과를 갖는 메모리로 이루어지며,

상기 테이블의 각각은 상기 화상으로 각픽셀데이터의 구조와 동일하게 대응하여 배열되고 상기 픽셀의 특정색요구에 부합되게 짜여진 선택된 다양한 색데이터를 포함함으로써, 색 해상도가 최소의 처리로도 향상될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 화상데이터 처리장치.
2차원의 디스플레이상에 화상을 그리기 위해서 2차원 화상데이터로 변환되는3차원 화상데이터를 기록하는 기록매체에 있어서,

상기 기록매체상에 저장된 일군의 색데이터 테이블을 포함하여 이루어지며, 각각의 상기 테이블은 상기 화상에서 각 픽셀데이터의 구조와 동일하게 대응하며 상기 픽셀의 특정색요구에 부합되게 짜여진 선택된 다양한 색데이터를 포함함으로써 색해상도가 최소의 처리로도 향상될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기록매체.
화상을 처리하는 방법에 있어서,

(a)다수의 화상영역을 갖는 화상을 표현하는 제 1메모리영역내에 다수의 픽셀데이터를 처장하는 단계와,

(b)상기 제 1메모리영역내 상기의 각 화상영역의 컬러의 요구에 따라서 색정보를 갖는 제 2메모리영역내에서의 영역을 지정하는 단계와,

(c)다수의 화상영역을 가지는 상기 화상을 제 3메모리영역에 드로잉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
제 7항에 있어서,

상기 복수의 픽셀데이터는 2차원 매트릭스 형태로 저장되며, 어떤 형태로 저장된 상기 색정보는 상기 2차원 픽셀데이터 매트릭스 형태에 대응하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
복수의 화상데이터를 가지는 화상을 처리하기 위한 화상데이터 처리시스템에 있어서,

상기 화상영역들 중 적어도 하나는 한정하는 복수의 화상데이터 테이블로서, 각 화상데이터 테이블은 2차원 매트릭스 형태로 저장되고 1차원적으로 정렬된 복수의 픽셀데이터를 포함하는 복수의 화상데이터 테이블과,

다른 데이터 테이블 내의 데이터와 다른 색데이터를 각각 포함할 수 있는 복수의 색데이터 테이블로서, 상기 컬러 데이터는 상기 화상데이터 테이블의 형태에 대응하는 형태로 저장된 복수의 컬러데이터 테이블과,

상기 화상영역의 각각을 상기 색데이터 테이블 중 선택한 하나와 조합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상데이터 처리시스템.