WO2002031769A1

WO2002031769A1 - Procede et systeme de traitement de donnees, programme informatique, et support enregistre

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Publication number: WO2002031769A1
Application number: PCT/JP2001/008862
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Ebihara; Yuichi Nakamura
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc.
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-04-18
Also published as: MXPA02005310A; EP1326204B1; TWI244048B; JP3688618B2; US7212211B2; KR20020064928A; CN1236401C; JP2002244646A; CA2392541A1; US20020052955A1; EP1326204A1; BR0107325A; AU9420801A; CN1393000A; EP1326204A4

Description

明細 ^: データ処理システム及び方法、コンピュータプログラム、及び記録媒体技術分野

本発明は、複数の処理装置、例えば画像処理装置を連携させて大画面の動画表示等を効率的に行うためのデータ処理技術に関する。背景技術

コンピュータなどの処理装置の高性能化に伴い、このような処理装置を用いて従来よりも高度の情報処理を行う環境が整備されてきている。最近は、複数の画像処理装置を協同で動作させて大画面の動画処理を行うことに対する期待も高まっている。

しかし、個々の処理装置の処理能力が高まっても、装置間のデ一夕処理形態を効率的に調整しないと、各処理装置が有する処理能力を正しく発揮することができない。画像処理装置の場合は、そのまま大画面の動画表示を行おうとすると、 1秒あたりのコマ数が低下し、最悪の場合にはシステムダウンを起こす場合もある。

このような問題を解消する手段として、複数の処理装置を連携させて一つの画面上の表示領域や処理範囲を分担することが考えられるが、 —つのアプリケーション（アプリケーションプログラム）からの処理要求を複数の処理装置で分担処理する場合は、各々処理装置における制御形態が複雑となるという課題が残る。

本発明は、複数の処理装置を用いた場合の処理能力を簡易に調整できるようにするためのデ一夕処理技術を提供することを、主たる目的とする。発明の開示

本発明は、複数の処理装置の動作を制御する制御手段を備え、個々の処理装置が、各々前記制御手段から送られる実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を前記制御手段宛に送出するものにおいて、前記制御手段が、実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎に具備し、一のアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケ一ション用の処理テーブルに格納されている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記実行終了信号及び処理結果を該当する処理装置より受信するように構成されるデータ処理システムを提供する。

実行許可信号は、処理の実行を許可するための一種の制御信号であり、実行終了信号は、処理の実行が終了したことを示す一種の通知信号である。

本発明は、また、各々連携して共同処理を行う N ( Nは 1より大きい自然数）個の処理装置の動作を調停する第 1調停手段と、 M ( Mは 1より大きい自然数）個の前記第 1調停手段の動作を調停する第 2調停手段と、これらの動作を制御する制御手段とを備え、個々の処理装置が、各々前記制御手段から送られる実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を前記制御手段宛に送出するデータ処理システムを提供する。このデータ処理システムにおいて、前記制御手段は、前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎 (こ具備し、一のアプリケ一ションからの処理要求の受信を契機に、当該処理要求の処理テ一ブルに格納されている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記実行終了信号及び処理結果を該当する処理装置より受信するように構成されていることを特徴とする。

個々の処理装置は、所定の画像を細分割した分割画像に対するフレ一ム画像データを他の処理装置と共同して生成し、生成したフレーム画像データを前記処理結果として出力するように構成される。あるいは、所定の画像の描画処理を行う描画処理手段と、所定の画像表示命令に基づくジオメトリ処理を行う複数のジオメトリ処理手段と、これらの間に介在する画像インタフェースとを含み、前記描画処理手段は、ジオメトリ処理手段毎に異なる複数組のパラメータセッ卜となる描画コンテクストをその識別情報と共に記憶するためのバッファと、前記画像ィン夕フエ —スからの描画指示の入力を契機に前記バッファから特定の描画コンテクストを読み出し、読み出した描画コンテクストに基づいて画像の描画処理を行う手段とを備えるものであり、前記複数のジオメトリ処理手段は、それぞれ前記画像表示命令に基づくジオメトリ処理を独立に行い、該処理の結果得られる描画コンテクストの識別情報を含む画像転送要求をその優先度を表す情報と共に前記画像ィン夕フェースに送出するものであり、前記画像インタフェースは、より優先度の高い画像転送要求を受け付けて前記描画処理手段に前記描画指示を入力するものであり、前記描画処理手段による描画処理結果を前記処理結果として出力するように構成される。

本発明が提供する他のデータ処理システムは、複数の処理装置の動作を制御するシステムであって、個々の処理装置が、実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を送出するものにおいて、前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎に保持する第 1の手段と、あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該ァプリケーション用の処理テーブルを特定する第 2の手段と、特定した処理テーブルに格納されている順序で前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信する手段とを備えたことを特徴とする。

本発明は、また、それぞれ実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた描画処理の実行を開始するとともに描画処理の実行後はその処理結果及び実行終了信号を出力する複数の処理装置を制御して所定の表示装置に前記複数の処理装置の一部又は全部からの処理結果を表示させる方法であって、前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序でアプリケーション毎に定めておき、一のアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケ一ション用に定められている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記実行終了信号及び処理結果を該当する処理装置より受け取り、受け取った処理結果を前記表示装置に所定タイミングで表示させる、複数の処理装置によるデータ処理方法を提供する。本発明は、さらに、コンピュータを、それぞれ実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を送出する複数の処理装置の動作を制御するデータ処理システムとして動作させるためのコンピュー夕プログラムを提供する。

コンピュータと、このコンピュータプログラムによって実現される前記データ処理システムは、前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎に保持する第 1の手段と、あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケ一ション用の処理テープルを特定する第 2の手段と、特定した処理テーブルに格納されている順序で前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信する手段とを備えるものである。このコンピュータプログラムは、通常は、コンピュータ読みとり可能な記録媒体に記録されることにより実体化される。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の一実施形態に係る統合型画像処理装置のプロック図である。

第 2図は、 G S Mの機能構成図である。

第 3図は、 G S Mと主 S Y N Cとの間で交換される信号の明図である。

第 4図は、表示順序テーブルの内容説明図で、（ a ) はシングルパッファの場合、（b ) はダブルバッファの場合の例を示す。

第 5図において、（ a ) はシングルバッファ方式の場合の画像処理手順、（b ) はダブルバッファ方式の場合の画像処理手順の説明図である。第 6図は、主 M G等による全体的な処理手順の説明図である。

第 7図は、領域合成を行う場合の画像表示例である。

第 8図は、シーンアンチエリァスを行う場合の画像表示例である。第 9図は、レイヤ合成を行う場合の画像表示例である。

第 1 0図は、フリップアニメーションを行う場合の画像表示例である発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の実施形態を説明する。

[第 1実施形態]

まず、本発明のデータ処理システムを、各々連携して共同処理を行う複数の画像処理装置を備えた銃合型画像処理装置に適用した場合の実施形態を説明する。

処理装置は画像処理装置であり、これによるデータ処理は、画像（生成）処理となる。また、実行許可信号は、画像処理装置へ出力される描画許可信号（DrawNext) であり、実行終了信号は画像処理装置から出力される描画完了信号（DrawDone) となる。

<全体構成 >

第 1図は、本実施形態による統合型画像処理装置の全体的な構成を示すブロック図である。この統合型画像処理装置は、 4つの画像処理装置

(以下、「G S B」） 1 0 0と、各 G S B 1 0 0の後段に位置して各々の出力データを統合する統合装置（以下、「主 MG」） 2 0 0と、各 G S B 1 0 0 に対して同期信号（V— S Y N C ) 及び描画許可信号

( DrawNext) を供給するともに各 G S B 1 0 0からの描画完了信号

(DrawDone) を主 M G 2 0 0に伝えるための同期回路（以下、「主 S YN C J) 3 0 0 と、装置全体を統括的に制御する制御装置（以下、

「主 C P」） 4 0 0と、すべての G S B 1 0 0を連携させるためのネッ卜ワーク制御回路（以下、「主 NET」） 5 0 0とを備えている。

主 MG 2 0 0の出力側にはディスプレイ装置 D Pが接続され、統合型画像処理装置による画像処理結果が統合的に表示されるようになっている。

主 S YNC 3 0 0から後述の G S M 1へのデ一夕の発出タイミング及び各 G SM 1から主 MG 2 0 0へのデ一夕の発出タイミングは、主 C P 40 0と連携する主 MG 2 0 0によって制御される。主 C P 40 0には、主 MG 2 0 0、外部記憶装置 4 1 0及び主 NET 5 0 0が接続されている。

<G S B>

GS B 1 0 0は、それぞれ入力された画像デ一夕列に対応するフレ一ム画像データを生成する 4つの情報処理装置（以下、「GSM」） 1と、 GSM 1の各々から出力されるフレーム画像データをマージして一つのフレーム画像デ一夕とし、これを後段処理に出力するマージャ（以下、「従 M G」） 3 と、各 G S M 1 に V— S Y N C及び描画許可信号 (DrawNext) を供給するとともに各 G S M 1から発出される描画完了信号（DrawDone) を主 S Y N C 3 0 0に伝えるための同期回路（以下、「従 S YNC」） 4と、各 G SM 1の動作を制御する制御装置（以下、「従 C P」） 5と、同一 G S B内のすべての G S M 1及び他の G S Bの G SM 1 との連携をとるためのネットワーク制御回路（以下、「従 NE TJ) 6を備えている。

各 G S M 1は、同期回路（以下、「S YNC · G S M」） 2を備えており、この S Y N C · G S M 2から、 V— S Y N C及び描画許可信号 (G S B Next) が内部回路に供給されるようになっている。

従 MG 3及び主 MG 2 0 0は、出力すべきフレーム画像データを一時的に格納するためのレジスタを備えている。

従 C P 5は、 GS B全体の動作制御を行う。従 C P 5は、入力データを 4分配するデマルチプレクサ（図示省略）を備えており、 4つの G S M 1のそれぞれに、生成対象となる動画像についての画像データ列を分配する。分配の形態については、本装置を使用するアプリケーションに応じて、種々の形態がある。例えば最終的に表示すべき画像をその範囲について 4分割したものとしても良いし、最終的に表示すべき画像で重ね合わせて表示されるそれぞれの層を表示するための画像データ列に 4 分割することもできる。或いは、 4フレーム分の画像データを一まとめとし、これを 4分割したものとしても良い。

従 N E T 6は、画像データ列の一部又は全部を相互に他の G S Bに受け渡すための回路である。画像データ列の受け渡しは、主として、画像処理における G S B間での処理負担のパランスをとるために行われる。なお、従 MG 3におけるマージは、 G S B全体の動作を司る絶対時間軸に同期して行われる。すなわち、絶対時間軸に同期したタイミングで入力されている複数のフレーム画像デ一夕をマージして一つのフレーム画像デ一夕を生成する。

各 G S B 1 0 0には、画像デ一夕列（従 C P 5経由主 C P 4 0 0より）と V— S YN C及び描画許可信号（DrawNext) (従 S YNC 4経由、主 S YNC 3 0 0より）とが供給されるようになっている。この描画許可信号（DrawNext) を受信した G S M 1は、画像データ列に対する画像処理を開始する。

S YNC · GSM 2、従 S YNC 4、主 SYNC 3 0 0は、それぞれデータレジス夕及び複数のカウン夕を内蔵している。各カウン夕もカウント値を保持するためのレジスタを内蔵しており、カウント値が特定の値に達したときに割込処理を起こすようになつている。第 1のカウン夕は、複数の G S M 1間で同期動作を行うためのカウンタであり、入力される同期信号（「V— S YNCJ) の立ち下がりでカウントアップする。 V— S YNCは、バスのクロックとは非同期であるため、 V— S YNC を第 1クロックでサンプルして使用している都合により、カウントアツプのタイミングが G S M間で第 1ク口ック分ずれる可能性がある。カウント値は主 C P 4 0 0からのリセット信号でリセットされるが、このリセット信号は、カウンタモジュールの非同期クリァ端子に接続されている。そのために、第 1クロックを基準として見ると、 051\1間で 1クロックのゆらぎが出る可能性があるのである。

第 2のカウンタは、 V— S YNC間のより高精度な時間計測を行うためのアップカウン夕である。 V— S YNCの立ち下がりを検出して、毎回強制的にゼロリセッ卜される。

<G S M>

GSM 1は、 S YNC · G SM2における V— S YNCのタイミングで動作し、描画許可信号（DrawNext) の受信を契機に画像処理を行い、画像データ列に対応するフレーム画像データを生成する。画像データ列をなす個々の画像データは、主 C P 40 0に接続されている外部記憶装置 4 1 0から読み出されて供給されるデータであり、所定の画像処理を経てフレーム画像データとなるデータである。フレーム画像データは、ディスプレイ装置 D Pに画像を表示できるようにするものである。

G SM 1は、自己に割り当てられた処理の実行後は、処理結果を従 M G 3 を経由して主 M G 2 0 0 に送出するとともに、描画完了信号 (DrawDone) を S YN C · G SM 2及び従 S YN C 4を経由して主 S YN C 3 0 0宛に送出する。

このように、統合型画像処理装置において、 G S.M 1は、画像処理の中枢を担う。本実施形態による G SM 1の機能構成を第 2図に詳細に示す。

第 2図において、 G SM 1は、メインバス B 1 とサブバス B 2の 2本のバスを有している。これらのバス B l , B 2は、バスインタフエ一ス I NTを介して互いに接続され又は切り離されるようになつている。メインバス B lには、マイクロプロセッサや V P U O ( V P U ： Vector Processing Unit：ベクトル処理装置、以下、「第 1 VPUJ) 20を含んで構成されるメイン C P U ( Central Processing Unit) 1 0、 RAM

(Random Access Memory) で構成されるメインメモリ 1 1、メイン D MAC (Direct Memory Access Controller) 1 2、 MP EG ( Moving Picture Experts Group) デコーダ（MDE C) 1 3、 V P U 1 (以下、

「第 2 V P U」） 2 1、および第 1 V P U 2 0及び第 2 V P U 2 1の調停器として機能する G I F (Graphical Synthesizer Interface) 3 0が接続され、さらに、 G I F 3 0を介して描画処理手段（「G S」） 3 1が接続される。 G S 3 1には、フレーム画像デ一夕（ビデオ出力）を生成する C RT C (CRT controller) 3 3が接続される。従 MG 3へのフレ —ム画像デ一夕の出力は、この CRTC 3 3からなされる。

メイン C PU 1 0は、起動時にサブバス B 上の R OM 1 7から、バスインタフェース I NTを介して起動プログラムを読み込み、その起動プログラムを実行してォペレ一ティングシステムを動作させる。また、複数の基本図形（ポリゴン）で構成された 3次元オブジェクトデータ

(ポリゴンの頂点（代表点）の座標値など）に対して、第 1 VPU 2 0 と共同してジオメトリ処理を行う。メイン C PU 1 0内には、第 1 VP U 2 0 との協同処理結果を一時的に保持しておくための S P R

( Scratch Pad RAM ) と呼ばれる高速メモリが設けられている。

第 1 VPU 2 0は、浮動小数点の実数を演算する複数の演算素子を有し、これらの演算素子によって並列に浮動小数点演算を行う。すなわち、メイン C PU 1 0と第 1 VPU 2 0は、ジオメトリ処理のうちのポリゴン単位での細かな操作を必要とする演算処理を行う。そして、この演算処理により得られた頂点座標列ゃシエーディングモード情報等のポリゴン定義情報をその内容とするディスプレイリストを生成する。ポリゴン定義情報は、描画領域設定情報とポリゴン情報とからなる。描画領域設定情報は、描画領域のフレームバッファアドレスにおける才フセット座標と、描画領域の外部にポリゴンの座標があった場合に、描画をキヤンセルするための描画クリッピング領域の座標からなる。ポリゴン情報は、ポリゴン属性情報と頂点情報とからなり、ポリゴン属性情報は、シェーディングモード、 0!ブレンディングモード、およびテクスチヤマッピングモード等を指定する情報であり、頂点情報は、頂点描画領域内座標、頂点テクスチャ領域内座標、および頂点色等の情報である。第 2 VPU 2 1は、第 1 VPU 2 0と同様のもので、浮動小数点の実数を演算する複数の演算素子を有し、これらの演算素子で並列に浮動小数点演算を行う。また、演算結果をその内容とするディスプレイリストを生成する。

第 1 VP U 2 0及び第 2 V P U 2 1は同一構成であるが、それぞれ異なる内容の演算処理を分担するジオメトリエンジンとして機能する。通常、第 1 VPU 2 0には複雑な挙動計算が要求されるキャラクタの動き等の処理（非定型的なジオメトリ処理）を割り当て、第 2 VPU 2 1には単純であるが多くのポリゴン数が要求されるォブジェクト、例えば背景の建物等の処理（定型的なジオメトリ処理）を割り当てる。また、第 1 VPU 2 0はビデオレートに同期するマクロな演算処理を行い、第 2 VPU 2 1は G S 3 1に同期して動作できるようにしておく。このために、第 2 VPU 2 1は GS 3 1と直結するダイレクトパスを備えている。逆に、第 1 VPU 2 0は複雑な処理のプログラミングが容易になるように、メイン C PU 1 0内のマイク口プロセッサと密接合される。

第 1 V P U 2 0及び第 2 VPU 2 1により生成されたディスプレイリストは、 G I F 3 0を介して G S 3 1に転送される。

G I F 3 0は、第 1 VPU 2 0及び第 2 V P U 2 1で生成されるディスプレイリストを G S 3 1 に転送する際に衝突しないように調停 (Arbiter) する。本実施形態では、これらのディスプレイリストを優先度の高いものから順に調べ、上位のものから G S 3 1に転送する機能を G I F 3 0に付加している。ディスプレイリストの優先度を表す情報は、通常は、各 VPU 2 0， 2 1がディスプレイリストを生成する際に、そのタグ領域に記述されるが、 G I F 3 0において独自に判定できるようにしても良い。

G S 3 1は、描画コンテクストを保持しており、 G I F 3 0から通知されるディスプレイリス卜に含まれる画像コンテクス卜の識別情報に基づいて該当する描画コンテクストを読み出し、これを用いてレンダリング処理を行い、フレームバッファ 3 2にポリゴンを描画する。フレームメモリ 3 2は、テクスチャメモリとしても使用できるため、フレームバッファ上のピクセルイメージをテクスチャとして、描画するポリゴンに貼り付けることができる。

メイン D MAC 1 2は、メインバス B 1に接続されている各回路を対象として D M A転送制御を行うとともに、バスインタフェース I N Tの状態に応じて、サブバス B 2に接続されている各回路を対象として DM A転送制御を行う。

M D E C 1 3は、メイン C P U 1 0 と並列に動作し、 M P E G ( Moving Picture Experts Group; 方式めるい【ま J P E G 、 Joint Photographic Experts Group) 方式等で圧縮されたデータを伸張する。サブバス B 2には、マイク口プロセッサを含んで構成されるサブ C P U 1 4、 R AMで構成されるサブメモリ 1 5、サブ D MAC 1 6、ォペレ一ティングシステムなどのプログラムが記憶されている ROM 1 7、サウンドメモリ 4 1に蓄積された音データを読み出してオーディォ出力として出力する音声処理装置（S PU (Sound Processing Unit) ) 40、データの送受信を行う通信制御部（ATM) 5 0、入力部 7 0が接続されている。

S YNC · G SM 2は、このサブバス B 2に接続され、従 NET 6は、 ATM 5 0に接続される。

入力部 7 0は、外部から画像デ一夕を入力するためのビデオ入力回路 7 3、外部から音声デ一夕を入力するためのオーディォ入力回路 74を有している。

この実施形態では、ビデオ入力回路 7 3を介して、従 C P 5 (主 C P 40 0から分配されたもの）より画像データ列が入力される。サブ C P U 1 4は、 R OM 1 7に記憶されているプログラムに従って各種動作を行う。サブ： D MAC 1 6は、バスィンタフエ一ス I NTがメインパス B 1 とサブバス B 2を切り離している状態においてのみ、サブバス B 2 に接続されている各回路を対象として D MA転送などの制御を行う。 <データ処理〉

次に、統合型画像処理装置で行われるデータ処理形態の一例を説明する。

第 3図は、 G S M 1 とその後段処理装置である主 S YN C 3 0 0及び主 MG 2 0 0との間で交換される信号の説明図である。

本実施形態では、描画許可信号（DrawNext) を送出すべき G S M 1 の I D と処理結果及ぴ描画完了信号（DrawDone) を受信すべき GSM 1の I D とを所定順序で格納した表示順序テ一ブル TBをアプリケーシヨン毎に用意する。表示順序テーブル TBは、主 C P 4 00側の外部記憶装置 4 1 0、主 MG 2 0 0のデ一夕レジスタ、主 S YNC 3 0 0内のデータレジスタのいずれかに備えられる。要は、主 S YNC 3 0 0がポイントすることができる領域に備えられる。

表示順序テーブル TBの内容は、各 G SM 1が、画像処理結果であるフレーム画像データの格納及びその読み出しを一つのフレ一ムメモリ 3 2によって実現する「シングルバッファ方式」と、二つのフレームメモリ 3 2によって切り替えながら実現する「ダブルバッファ方式」とでやや異なる。

第 4図は、表示順序テーブル TBの内容例であり、第 4図（ a) はシングルバッファ方式の場合、（b) はダブルバッファ方式の場合の例である。いずれも、アプリケーション番号によって、個性化されており、アプリケ一ションが指定されたときに、それに対応する表示順序テ一ブル TBの内容も特定されるようになっている。

第 4図において、 G SM 1— 0〜G SM 1— 3は第 1 G S Bに備えられる 4つの GSM、 GSM2— 0〜GSM2— 3は第 2 GS Bに備えられる 4つの G SM、 G SM 3— 0〜GSM3— 3は第 3 G S Bに備えられる 4つの GSM、 GSM4— 0〜GSM4— 3は第 4 G S Bに備えられる 4つの GSMである。各々、 1つの V— S Y N Cのタイミングでグループ化されるものが規定されている。

主 S YNC 3 0 0は、表示順序テ一ブル TBを、「表示開始」、「表示終了」の二つのインデックスでポイントする。

「表示開始」は、描画が完了して（描画完了信号（DrawDone) を受信して）、その処理結果に基づいてディスプレイ装置 D Pに表示を行う予定の G SMであり、「表示完了」は、ディスプレイ装置 D Pにおける 1フレーム分の表示期間が終了して、次フレームの描画許可信号を発行しても良い G SMである。シングルバッファ方式の場合は、表示終了を待って表示を開始し、ダブルバッファ方式の場合は、表示終了と表示開始とを同時期に行う。従って、第 4図（a), (b) に示されるように、シングルバッファ方式の場合はダブルバッファ方式の場合よりも 1つの V - S YN C分表示タイミングが遅れる。 <運用形態 >

次に、上記のように構成される統合型画像処理装置の運用形態の一例を説明する。前提として、外部記憶装置 4 1 0にアプリケーションが口 ―ドされており、画像データ列が、主 C P 40 0、各 GS B 1 0 0の従 C P 5を通じて各 G SM 1に供給できるようになっているものとする。そのアプリケ一ションが主 C P 40 0によって起動され、そのアプリケーシヨンからの処理要求があると、主 C P 4 0 0は、主 MG 2 0 0を介して主 S YNC 3 0 0に描画指示を出す。主 S YNC 3 0 0は、当該アプリケーション用の表示順序テーブル TBに格納されている順序で、描画許可信号（DrawNext) を該当する GSM l宛に送出する。

GSM 1は、以下のようにして画像処理を行う。

シングルバッファ方式の場合は、第 5図（a) の手順で処理を行う。すなわち、描画許可信号（DrawNext) の受信を契機に自己に割り当てられた描画処理を行う（ステップ S 1 0 1 )。具体的には、フレームバッファの内容を変更する。描画処理後は描画完了信号（DrawDone) を出力する（ステップ S 1 0 2 )。描画された画像がディスプレイ装置 D Pに表示されている間は、描画許可信号（DrawNext) の受信を待つ (ステップ S 1 0 3 、 S 1 0 4 ) 。つまり、描画完了信号 (DrawDone) の出力時点から描画許可信号（DrawNext) の受信までの間が画像表示期間となる（最低 1つの V— S YNC分待たされる）。描画処理の対象となる画像データがなくなった場合は処理を終える（ステップ S 1 0 5 ： Yes) 描画対象となる画像デ一夕がまだある場合はステツプ S 1 0 1以降の処理を繰り返す（ステップ S 1 0 5 ： No)。

ダブルバッファ方式の場合、 G SM 1は、第 5図（b) の手順で処理を行う。

描画許可信号（DrawNext) の受信を契機に自己に割り当てられた描画処理を行う点は、シングルバッファ方式の場合と同じである。ダブルバッファ方式の場合は、フレームバッファ（第 2図：フレームメモリ 3 2) を、描画処理に使用した前回の V— S YNCのフレームバッファから切り替えた他方のフレームバッファに切り替えることで描画処理を行う（ステップ S 2 04、 S 2 0 1 )。

これにより、描画処理の結果を直ちにディスプレイ装置 D Pに表示できるようになる（描画処理のための待ち時間が存在しない）。描画処理後は描画完了信号（DrawDone) を出力するとともに（ステップ S 2 0 2)、描画許可信号（DrawNext) の受信を待つ（ステップ S 2 0 3 )。次の描画処理のためにフレームバッファを切り替える（ステップ S 2 0 4 )。描画処理の対象となる画像データがなくなった場合は処理を終える（ステップ S 2 0 5 ： Yes)。描画対象となる画像デ一夕がまだある場合はステツプ S 2 0 1以降の処理を繰り返す（ステップ S 2 0 5 ： No)。

以上のような G SM 1による処理の結果、主 MG 2 0 0には、統合されたフレーム画像データが蓄積される。主 MG 2 0 0は、主 SYNC 3 0 0及び主 CP 4 0 0と共同して第 6図の手順で処理を行う。

すなわち、「表示開始」の指すエントリ上のすべての G S Mで描画が完了していることを確認する（ステップ S 3 0 1 )。描画が完了していることを確認した場合は、その処理結果（描画を完了したフレ一ム画像データ）をディスプレイ D Pに出力する（ステップ S 3 0 2 : Yes, S 3 0 3 )。描画が完了していなかった場合は、何らかの異常が考えられるので、処理を終える（ステップ S 3 0 2 : No)。

ディスプレイ装置 D Pへの出力後は、「表示終了」の指すエントリ上の GSMに対して、次のフレームの描画を指示する。つまり、描画許可信号（DrawNext) を主 S YN C 3 0 0から出力させる（ステップ S 3 0 4)。その後、「表示開始」、「表示終了」の各インデックスを一つ進める（ステップ S 3 0 5)。最終ェントリに達した場合は最初のェントリに戻る（ステップ S 3 0 6 ： Yes、 S 3 0 7 )。最終エントリでない場合、あるいは最初のエントリに戻った後、次のデータ等がある場合はステップ S 3 0 1以降の処理を繰り返す（ステップ S 3 0 8 ： Yes)。次のデータ等がない場合は処理を終える（ステップ 3 0 8 ： No)。

このようにして、複数の G SM 1で共同で処理を行う場合の調整を図り、大画面の画像を表示する場合であっても、そのための処理を円滑に行うことができ、より高画質の大画面の画像を得ることができる。

なお、個々の GSM 1で連携をとりながら描画処理を行う必要がある場合は、主 NET 5 0 0を通じて各 G S B 1 0 0の従 NET 6に指示を出し、矛盾が発生しないように調整を図る。

なお、これらの G SM 1の描画処理を統合した結果は、ディスプレイ装置 D Pの一つの画面上に同時期に表示させるようにしても良く、個々の G S M 1による描画処理結果を一つの画面上にシーケンシャルに表示させるようにしても良い。

第 7図〜第 9図は、一つの画面上に同時期に表示させる場合、第 1 0 図は、シーケンシャルに表示させる場合の例である。

第 7図は、 4つの G SM l a〜 l bによる処理結果をディスプレイ装置 D P上で領域合成する場合の例であり、各 G SMが、一画面中に、それぞれ別の有効領域を持っている。有効領域は、フレーム画像デ一夕のひ値により識別されており、主 MG 2 0 0は、各画面に対し、 αブレンデイングを行うことにより、領域合成を実現し、一枚の画面として合成出力する。

第 8図は、 4つの G SM l a〜 l dの処理結果からシーンアンチエリァスを実現する場合の例である。 GS M 1 a〜 1 dがそれぞれサブピクセル単位でずれている同一の画像を持っている。これらの画像に対し、画面毎にひプレンディングを行うことにより、加算平均を行い、シーンアンチェリアスを実現する。

第 9図は、 4つの GSM 1 a〜 l dの処理結果のレイヤ合成を行う場合の例である。 GSM l a〜 l bがそれぞれ持っている画像を固定の有線順位を持ったレイヤとして、レイヤ順にひ値により合成する。レイヤの順番は、レジス夕により選択できる。

第 1 0図は、 4つの G SM 1 a〜 l dの処理結果に基づいてフリップアニメ一ションを行う場合の例である。 G SM 1 a〜 1 dがそれぞれ持つている画像をフレーム単位でフリップアニメーションで順次表示する。以上のような表示形態は、表示順序テ一ブル TBに表示順序等を規定することによって、きわめて容易に実現される。

このように、本実施形態の統合型画像処理装置では、表示順序テープル TBを設け、この表示順序テーブル TBに規定した順序で、該当する G S M 1に描画許可信号（DrawNext) を送出し、各 GSM 1からの描- 画終了信号 (DrawDone) の受信を契機にディスプレイ装置 D Pに処理結果を出力するようにしたので、連携すべき G S M 1の数が多くなつても、矛盾なく描画処理を行うことができる。

なお、本実施形態では、画像処理を行う場合のデータ処理技術について説明したが、本発明のデータ処理技術は、他の種類の情報処理、例えば音響生成に適用することもできる。これによると、例えばォ一ケストラの演奏のような高精細、高品位の音の生成も可能となる。この場合は、音響生成のためのデータも、各 GSM 1で個々に処理することになる。また、画像処理と音響生成とをリンクさせて、複合的な処理を行う形態も考えられる。第 2図に未したように、本実施形態の G S M 1によれば、その処理は可能である。音響生成を伴う場合、これにより得られた音響データは、所定のスピ一力から出力音を出力させるための信号となり、上述の従 M G 3、主 M G 2 0 0によって、上述のフレーム画像データと同期させて出力するようにする。なお、各 G S M 1への音声データの入力は、第 2図におけるオーディオ入力回路 7 4から行い、音声データの出力は、 S P U 4 0から行うことになる。

[第 2実施形態]

第 1実施形態では、各々連携して共同処理を行う複数の画像処理装置を備えた統合型画像処理装置に含まれるデ一夕処理システムの例について説明したが、本発明は、ネットワーク型のデータ処理システムとして実施することも可能である。

すなわち、各々がまったく異なる場所に設置されている複数の情報処理端末をインターネット等のコンピュータネットヮ一クを介して接続し、これらを本発明にいう処理装置、調停手段及び制御手段として動作させるとともに、これらの情報処理端末の間で、コンピュータネットワークを通じて相互に各種信号、例えば上述の描画許可信号（DrawNext) 及び描画終了信号（DrawDone) の送受を行うことによつても実現することが可能である。

この場合の複数の情報処理端末のいくつかは第 1実施形態で説明しだ G S B 1 0 0として動作する。さらにいくつかの情報処理端末は、各 G S B 1 0 0として動作する情報処理端末の出力データを統合する主 M G 2 0 0の機能、各 G S B 1 0 0に対して同期信号（V— S Y N C ) その他の動作用データを供給するための主 S Y N C 3 0 0の機能、画像処理や通信手順を統括的に制御する主 C P 4 0 0の機能、すべての G S B 1 0 0を連携させるための主 N E T 5 0 0の機能をそれぞれ分担して備えるようにする。

主 M G 2 0 0として動作する情報処理端末の出力側にはディスプレイ装置が接続されるようにする。また、主 S YNC 3 0 0から GSM 1 0 0への各種データの発出タイミングは、主 MG 2 0 0によって制御されるようにする。さらに、主 C P 40 0として動作する情報処理端末には: 主 MG 2 0 0として動作する情報処理端末、外部記憶装置及び主 NE T として動作する情報処理端末が接続されるようになっている。

このようなネッ卜ワーク型のデータ処理システムの動作は、第 1実施形態の場合とほぼ同様となる。

[第 3実施形態]

本発明は、共同処理を行うための複数の処理装置（画像処理の場合には例えば上述の G SM 1 0 0のようなもの）をコンピュータネットヮ一クを通じて制御するデータ処理システムとして実施することも可能である。

このようなデータ処理システムは、例えばコンピュータネットワークに接続可能なサーバと、そのサーバがアクセス可能な外部記録装置とを備えて構成する。サ一パ（それに搭載されている C P U) は、上記の外部記録媒体又は C D— ROM等の可搬性の記録媒体に記録されているコンピュー夕プログラムを読み込んで実行することにより、主制御部としての機能を形成する。

主制御部は、以下の三つの機能モジュールを備えるものである。

第 1の機能モジュールは、実行許可信号、例えば上述の描画許可信号 (DrawNext) を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と処理結果及び実行終了信号、例えば上述の描画終了信号（DrawDone) を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テ一ブルを上記の外部記録装置にアプリケーション毎に保持させておく機能を有する。

第 2の機能モジュールは、あるアプリケ一ションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケーション用の処理テーブルを特定する機能を有する。

第 3の機能モジュールは、第 2の機能モジュールによって特定された処理テーブルに格納されている順序で実行許可信号（DrawNext) を該当する処理装置宛に送出するとともに処理結果及び実行終了信号 (DrawDone) を該当する処理装置から受信する機能を有する。

このようなデータ処理システムの動作は、主制御部が主体的に各処理装置を制御する点以外は、上述の第 1及び第 2実施形態の場合と同じであり、これによつて、複数の処理装置を用いた場合の処理能力を簡易に調整できるようになる。

以上のように、本発明によれば、複数の処理装置を用いた場合の処理能力を簡易に調整することができるようになる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の処理装置の動作を制御する制御手段を備え、個々の処理装置が、各々前記制御手段から送られる実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を前記制御手段宛に送出するものにおいて、

前記制御手段が、

前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テ一ブルをアプリケーション毎に具備し、あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該ァプリケーション用の処理テーブルに格納されている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信するように構成されていることを特徴とする、データ処理システム。

2 . 個々の処理装置が所定の画像を細分割した分割画像に対するフレーム画像データを他の処理装置と共同して生成し、生成したフレーム画像デ一タを前記処理結果として出力するように構成されている、請求の範囲第 1項記載のデータ処理システム。

3 . 個々の処理装置は、所定の画像の描画処理を行う描画処理手段と、所定の画像表示命令に基づくジオメトリ処理を行う複数のジオメトリ処理手段と、これらの間に介在する画像インタフェースとを含み、

前記描画処理手段は、前記ジオメ卜リ処理手段毎に異なる複数組のパラメ一夕セットとなる描画コンテクストをその識別情報と共に記憶するためのバッファと、前記画像ィンタフェースからの描画指示の入力を契機に前記バッファから特定の描画コンテクス卜を読み出し、読み出した描画コンテクストに基づいて画像の描画処理を行う手段とを備えるものであり、

前記複数のジオメトリ処理手段は、それぞれ前記画像表示命令に基づくジオメトリ処理を独立に行い、該処理の結果得られる描画コンテクストの識別情報を含む画像転送要求をその優先度を表す情報と共に前記画像ィン夕フェースに送出するものであり、

前記画像ィン夕フェースは、より優先度の高い画像転送要求を受け付けて前記描画処理手段に前記描画指示を入力するものであり、

前記描画処理手段による描画処理結果を前記処理結果として出力するように構成されている、請求の範囲第 1項記載のデータ処理システム。

4 . 複数の処理装置における前記描画処理結果を一つの表示画面上に同時期に表示させる手段をさらに備えてなる、請求の範囲第 3項記載のデータ処理システム。

5 . 複数の処理装置における前記描画処理結果を一つの表示画面上にシーケンシャルに表示させる手段をさらに備えてなる、請求の範囲第 3 項記載のデータ処理システム。

6 . 連携して共同処理を行う N ( Nは 1より大きい自然数）個の処理装置の動作を各々調停する M ( Mは 1より大きい自然数）個の第 1調停手段と、前記 M個の第 1調停手段の動作を調停する第 2調停手段と、これらの動作を制御する制御手段とを備え、個々の処理装置が、各々前記制御手段から送られる実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を前記制御手段宛に送出するものにおいて、

前記制御手段は、

前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎に具備し、あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該処理要求の処理テーブルに格納されている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信するように構成されていることを特徴とする、データ処理システム。

7 . 偭々の処理装置が所定の画像を細分割した分割画像に対するフレーム画像データを他の処理装置と共同して生成し、生成したフレーム画像データを前記処理結果として出力するように構成されている、請求項 6記載のデータ処理システム。

8 . 個々の処理装置は、所定の画像の描画処理を行う描画処理手段と、所定の画像表示命令に基づくジオメトリ処理を行う複数のジオメトリ処理手段と、これらの間に介在する画像ィン夕フェースとを含み、

前記描画処理手段は、前記ジオメトリ処理手段毎に異なる複数組のパラメ一タセットとなる描画コンテクストをその識別情報と共に記憶するためのバッファと、前記画像ィンタフェースからの描画指示の入力を契機に前記バッファから特定の描画コンテクストを読み出し、読み出した描画コンテクストに基づいて画像の描画処理を行う手段とを備えるものであり、

前記複数のジオメトリ処理手段は、それぞれ前記画像表示命令に基づくジオメトリ処理を独立に行い、該処理の結果得られる描画コンテクストの識別情報を含む画像転送要求をその優先度を表す情報と共に前記画像インタフェースに送出するものであり、

前記画像インタフェースは、より優先度の高い画像転送要求を受け付けて前記描画処理手段に前記描画指示を入力するものであり、

前記描画処理手段による描画処理結果を前記処理結果として出力するように構成されている、請求の範囲第 6項記載のデータ処理 9 . 複数の処理装置における前記描画処理結果を一つの表示画面上に同時期に表示させる手段をさらに備えてなる、請求の範囲第 8項記載のデータ処理システム。

1 0 . 複数の処理装置における前記描画処理結果を一つの表示画面上にシーケンシャルに表示させる手段をさらに備えてなる、請求の範囲第 8項記載のデ一夕処理システム。

1 1 . 複数の処理装置の動作を制御するシステムであって、個々の処理装置が、実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を送出するものにおいて、

前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケーション毎に保持する第 1の手段と、

あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケ —ション用の処理テーブルを特定する第 2の手段と、

特定した処理テーブルに格納されている順序で前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信する第 3の手段とを備えたことを特徴とする、データ処理システム。

1 2 . 前記複数の処理装置の各々が通信機能を有するコンピュータであり、

少なくともこれらの処理装置との間でコンピュータネッ卜ワークを通じて前記実行許可信号及び実行終了信号の受け渡しを行うように構成されている、請求の範囲第 1 1項記載のデータ処理

1 3 . 連携して共同処理を行う N ( Nは 1より大きい自然数）偭の処理装置の動作を各々調停する M ( Mは 1より大きい自然数）個の第 1調停手段、及び、前記 M個の第 1調停手段の動作を調停する第 2調停手段の動作を制御するシステムであって、個々の処理装置が、実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を送出するものにおいて、

前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序で格納した処理テーブルをアプリケ一ション毎に保持する第 1の手段と、

あるアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該処理要求の処理テーブルを特定する第 ₂の手段と、特定した処理テーブルに格納されている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信する第 3の手段とを備えたことを特徴とする、データ処理システム。

1 . 前記複数の処理装置の各々が通信機能を有するコンピュータであり、

少なくともこれらの処理装置との間でコンピュータネットワークを通じて前記実行許可信号及び実行終了信号の受け渡しを行うように構成されている、請求の範囲第 1 3項記載のデータ処理システム。

1 5 . それぞれ実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた描画処理の実行を開始するとともに描画処理の実行後はその処理結果及び実行終了信号を出力する複数の処理装置を制御して所定の表示装置に前記複数の処理装置の一部又は全部からの処理結果を表示させる方法であつて、前記実行許可信号を送出すべき 1又は複数の処理装置の識別情報と前記処理結果及び前記実行終了信号を受信すべき 1又は複数の処理装置の識別情報とを所定順序でアプリケ一ション毎に定めておき、

一のアプリケーションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケ —ション用に定められている順序で、前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受け取り、受け取った処理結果を前記表示装置に所定夕イミングで表示させることを特徴とする、複数の処理装置によるデータ処理方法。

1 6 . コンピュータを、それぞれ実行許可信号の受信を契機に自己に割り当てられた処理の実行を開始するとともに処理実行後は処理結果及び実行終了信号を送出する複数の処理装置の動作を制御するデータ処理システムとして動作させるためのコンピュータプログラムであって、前記データ処理システムが、

あるアプリケ一ションからの処理要求の受信を契機に、当該アプリケーション用の処理テーブルを特定する第 2の手段と、

特定した処理テーブルに格納されている順序で前記実行許可信号を該当する処理装置宛に送出するとともに前記処理結果及び実行終了信号を該当する処理装置から受信する第 3の手段とを備えることを特徴とする、コンピュータプログラム。

1 7 . 請求の範囲第 1 6項に記載されたコンピュータプログラムを記録してなる、コンピュータ読みとり可能な記録媒体。