專利名稱：用于圖像信號(hào)并行操作的單指令多數(shù)據(jù)流型并行操作設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)圖像信號(hào)例如圖像編碼譯碼器(CODEC)等執(zhí)行并行操作的單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)型并行操作設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著數(shù)字圖像設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像處理例如與圖像有關(guān)的壓縮/擴(kuò)展和濾波變得非常復(fù)雜。在圖像處理中，對(duì)于分別以幀格式或場格式方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖像，以幀格式或場格式方式來進(jìn)行處理。幀格式是指其中頂場和底場交替構(gòu)成圖像的格式。場格式是指其中頂場和底場分別設(shè)置在不同位置、每個(gè)頂場和底場作為一塊的格式。
圖33A示出了由八個(gè)水平像素×八個(gè)垂直像素組成的一個(gè)幀格式。圖33B示出了由八個(gè)水平像素×八個(gè)垂直像素組成的一個(gè)場格式。Ti(i＝00～31)表示頂場的一個(gè)像素單元。Bi(i＝00～31)表示底場的一個(gè)像素單元。數(shù)字000～111表示二進(jìn)制地址。例如，正如一個(gè)以幀格式或場格式方式進(jìn)行的圖像處理實(shí)例將提到的，運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)的運(yùn)動(dòng)壓縮處理(MC處理)。雖然在此省略其詳細(xì)說明，但該MC處理包括用于從幀格式圖像預(yù)測該圖像的運(yùn)動(dòng)的幀.預(yù)測和用于從場格式圖像預(yù)測該圖像的運(yùn)動(dòng)的場預(yù)測。在此情況下，分別以幀格式或場格式方式對(duì)以幀格式或場格式方式存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行讀處理。當(dāng)進(jìn)行相同類型的處理時(shí)，就涉及MPEG的離散余弦變換(DCT)處理。盡管再次省略其詳細(xì)說明，但作為傅立葉變換的一種類型的DCT處理是一種將二維圖像轉(zhuǎn)換為二維頻率的變換。該DCT處理包括兩種處理，一種處理是用于處理幀格式圖像的幀DCT，以及用于處理場格式圖像的場DCT。前面提到了圖像數(shù)據(jù)的讀取，然而也以相同方式寫入圖像數(shù)據(jù)。
在讀取對(duì)應(yīng)于一個(gè)地址的圖像數(shù)據(jù)中，一些數(shù)據(jù)并不必讀取，作為一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例涉及用于MPEG解碼的解碼數(shù)據(jù)。在此采用稱為編碼塊圖形(CBP)的數(shù)據(jù)。盡管在此省略其詳細(xì)說明，但CBP用于判定宏塊中的各塊是否分別被編碼。當(dāng)對(duì)應(yīng)于塊的CBP值為“0”時(shí)，那么就不編碼該塊，并且所有編碼數(shù)據(jù)為“0”，這樣就不必讀取該數(shù)據(jù)。
在此，將解決的問題是，當(dāng)沒有按照所需的格式在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，就必須重新排列讀取該數(shù)據(jù)的次序。例如，當(dāng)按照?qǐng)D33A中的方式排列圖像時(shí)，就可以在以幀格式方式讀取該數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)000、001、010、...、111的串行地址來讀取該數(shù)據(jù)，當(dāng)以場格式方式讀取該數(shù)據(jù)時(shí)，就必須以地址000、010、100、110、001、011、101和111的順序來讀取該數(shù)據(jù)。
日本未審專利No.07-121687公開了一種通過執(zhí)行一位旋轉(zhuǎn)(one-bitrotation)來成功解決了該問題的技術(shù)。圖34示出了根據(jù)該技術(shù)的操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。該操作設(shè)備是一種SIMD類型的并行操作設(shè)備并包括八個(gè)處理器單元16。圖35示出了處理器單元16的結(jié)構(gòu)。圖像數(shù)據(jù)以圖33A中所示的這種幀格式，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器18中。在數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19中，由地址指示圖像數(shù)據(jù)的讀取順序并由此進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
圖37A示出了用于以幀格式讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19。圖37B示出了以場格式讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19。在圖37A和37B中所示的數(shù)字000～111為二進(jìn)制記數(shù)法表示，而括號(hào)內(nèi)的數(shù)字0～7為十進(jìn)制記數(shù)法表示。
圖36示出了數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換電路20的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換裝置選擇信號(hào)24根據(jù)在該數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19中存儲(chǔ)的讀取順序是否為幀格式或場格式方式來進(jìn)行改變。設(shè)置了旋轉(zhuǎn)電路28，以便當(dāng)存儲(chǔ)了幀格式讀取順序時(shí)執(zhí)行向左的一位旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)存儲(chǔ)了場格式讀取順序時(shí)執(zhí)行向右的一位旋轉(zhuǎn)。采用幀/場選擇信號(hào)25來選擇讀取格式。設(shè)置了地址轉(zhuǎn)換選擇器27，以便當(dāng)需要以不同于數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19中存儲(chǔ)的讀取順序的讀取順序方式讀取數(shù)據(jù)時(shí)，選擇旋轉(zhuǎn)后(post-rotation)地址26，否則選擇轉(zhuǎn)換前(pre-conversion)地址21。
圖38A和38B分別示出了旋轉(zhuǎn)電路28的操作。圖38A示出了在數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19中存儲(chǔ)幀格式讀取順序的情況，而圖38B示出了在數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器19中存儲(chǔ)場格式讀取順序的情況。
下面參照?qǐng)D38A進(jìn)行說明，將轉(zhuǎn)換前地址21從上側(cè)順序輸入到數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換電路20，將前一半中的四個(gè)地址轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于頂場的地址，同時(shí)將后一半中的四個(gè)地址轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于底場的地址。根據(jù)前述方法，如圖33A中所示，就可以以場格式方式獲得以幀格式方式排列在該存儲(chǔ)器中的圖像。
然而，前述方法假定數(shù)據(jù)以幀格式方式排列。因此，前述方法不適合于需要以幀格式方式從以場格式方式排列的圖像獲得圖像的情況。
而且，基于假定以存儲(chǔ)器的一行來設(shè)置相應(yīng)圖像的一行的前述方法，也不適合于該相應(yīng)圖像的行在容量上大于該存儲(chǔ)器的行的情況。
在前述方法不適合的各種情況下，例如以幀格式方式讀取以場格式方式存儲(chǔ)的圖像的情況，就必須操作待讀取的數(shù)據(jù)的地址。將需要一種能夠?qū)?yīng)于讀取格式增加程序尺寸，使得該操作設(shè)備執(zhí)行地址操作的程序。數(shù)據(jù)寫入操作也面臨同樣的問題。
作為一種解決方法，可以選擇將數(shù)據(jù)更新為所需格式的數(shù)據(jù)。然而，需要在操作設(shè)備中重復(fù)寫入/存儲(chǔ)的這種方法，將會(huì)導(dǎo)致操作設(shè)備的處理能力的增加。而且，采用直接存儲(chǔ)器存取(DMA)的方法存在更加頻繁地發(fā)布DMA指令的問題。此外，作為不同的選擇，可以預(yù)先準(zhǔn)備地址轉(zhuǎn)換表。然而，前述方法需要對(duì)應(yīng)于不同轉(zhuǎn)換類型的轉(zhuǎn)換表的數(shù)量，因此將會(huì)導(dǎo)致必須的存儲(chǔ)器尺寸的增加。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的這些方法不包含用于利用地址來控制讀取的機(jī)制，因此不能夠控制相對(duì)于存儲(chǔ)器的任何不必要的讀取。因此，由于不必訪問存儲(chǔ)器，用于讀取后來證明是不必要的數(shù)據(jù)所消耗的功率就會(huì)白白浪費(fèi)。當(dāng)對(duì)存儲(chǔ)有不必要數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行訪問時(shí)，編寫數(shù)據(jù)讀取指令不發(fā)送的方式將會(huì)比較方便。然而，當(dāng)在該操作設(shè)備中進(jìn)行這種判定時(shí)，在該操作設(shè)備中建立的程序就會(huì)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的SIMD類型的第一并行操作設(shè)備，包括包含多個(gè)處理器單元的SIMD類型的處理器單元組，其中各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；從各個(gè)處理器單元中可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及地址轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)控制信號(hào)，通過改變地址的位的位置(bit position)來轉(zhuǎn)換所述處理器單元可訪問的該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。
在第一SIMD類型的并行操作設(shè)備中，當(dāng)假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)排列為幀格式方式時(shí)，就根據(jù)設(shè)置的控制信號(hào)來控制該地址轉(zhuǎn)換單元，由此改變成以幀格式方式進(jìn)行訪問的狀態(tài)、而不改變?cè)撎幚砥鲉卧L問該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器處的地址，并且改變成通過將該地址轉(zhuǎn)換為不同地址以場格式方式進(jìn)行訪問的狀態(tài)?？蛇x擇地，當(dāng)假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)排列為場格式方式時(shí)，就根據(jù)設(shè)置的控制信號(hào)來控制該地址轉(zhuǎn)換單元，由此改變成以場格式方式進(jìn)行訪問的狀態(tài)、而不改變?cè)撎幚砥鲉卧L問該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器處的地址，并且改變成通過將該地址轉(zhuǎn)換為不同地址以幀格式方式進(jìn)行訪問的狀態(tài)。如上所述，根據(jù)第一SIMD類型的并行操作設(shè)備，就可以按照幀格式方式或場格式方式的任何一種方式來訪問該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以按照以下不同方式在該地址轉(zhuǎn)換單元中改變?cè)撐坏奈恢?)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位和第三位分別重新排列為該低位的第二位、第三位和第一位，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以8個(gè)像素為一個(gè)單元，并且假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以幀格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照?qǐng)龈袷椒绞竭M(jìn)行訪問。
2)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位和第三位分別重新排列為該低位的第三位、第一位和第二位，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以8個(gè)像素為一個(gè)單元，并且假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以場格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照幀格式方式進(jìn)行訪問。
3)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位分別重新排列為該低位的第一位、第三位、第四位、第五位和第二位，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 在每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元、并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在后一行排列該行的剩余部分、并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以幀格式方式排列的情況下，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照?qǐng)龈袷椒绞竭M(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。
4)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位順序的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位分別重新排列為該低位的第一位、第五位、第二位、第三位和第四位，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元，并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在后一行排列該行的剩余部分，并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以場格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照幀格式方式進(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。
5)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)樵摰臀坏牡谖逦?、第一位、第二位、第三位和第四位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)榈臀坏牡谖逦?、第二位、第三位、第四位和第一位的排列狀態(tài)，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在16行下面的位置排列該行的剩余部分，并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以幀格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照?qǐng)龈袷椒绞竭M(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。
6)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的該第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)榈臀坏牡谖逦?、第四位、第一位、第二位和第三位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)榈臀坏牡谖逦?、第一位、第二位、第三位和第四位的排列狀態(tài)，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元，并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在16行下面的位置排列該行的剩余部分，并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以場格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換能夠按照幀格式方式進(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。此外，因?yàn)椴槐靥峁┑刂忿D(zhuǎn)換表，所以就不用增加所需的存儲(chǔ)器的尺寸。
7)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)榈臀坏牡谒奈弧⒌谝晃?、第二位、第三位和第五位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)榈臀坏牡谒奈?、第二位、第三位、第五位和第一位的排列狀態(tài)，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 當(dāng)每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元，并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在8行下面的位置排列該行的剩余部分，并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)以幀格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換就能夠按照?qǐng)龈袷椒绞竭M(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。此外，因?yàn)椴槐靥峁┑刂忿D(zhuǎn)換表，所以就不用增加所需的存儲(chǔ)器的尺寸。
8)該地址轉(zhuǎn)換單元將該地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)榈臀坏牡谒奈?、第五位、第一位、第二位和第三位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)榈臀坏牡谒奈弧⒌谝晃?、第二位、第三位和第五位的排列狀態(tài)，由此改變?cè)撐坏奈恢谩?br> 在每一個(gè)處理以16個(gè)像素為一個(gè)單元，并且因有限的存儲(chǔ)器寬度不能在該存儲(chǔ)器的一行中設(shè)置該圖像數(shù)據(jù)的一行由此在8行下面的位置排列該行的剩余部分，并且進(jìn)一步假定在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的該圖像數(shù)據(jù)以場格式方式排列時(shí)，上述地址轉(zhuǎn)換就能夠按照幀格式方式進(jìn)行訪問。在上述方式中，不必提供對(duì)應(yīng)于該訪問格式的程序，由此減少了代碼長度。而且，不必重新排列該數(shù)據(jù)，因而可以降低處理能力。此外，因?yàn)椴槐靥峁┑刂忿D(zhuǎn)換表，所以就不用增加所需的存儲(chǔ)器的尺寸。
可以提供1)和2)中的兩個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元，每一個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元根據(jù)需要使用于不同的目的。可以提供多個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元3)-8)中的至少兩個(gè)或多于兩個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元，每一個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元根據(jù)需要用于不同的目的。
根據(jù)本發(fā)明的第二SIMD類型的并行操作設(shè)備，包括含有多個(gè)處理器單元的SIMD型處理器單元組，其中各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；各個(gè)處理器單元可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及數(shù)據(jù)切換單元，用于對(duì)不滿足條件的地址取消讀請(qǐng)求，并將固定數(shù)據(jù)輸入到該處理器單元。
在第二SIMD類型的并行操作設(shè)備中，采用CBP來判定在MPEG情況下是否分別編碼宏塊中的各塊。當(dāng)CBP值為“0”時(shí)，就意味著不編碼相應(yīng)的塊，所有編碼數(shù)據(jù)為“0”，就不必讀取數(shù)據(jù)。對(duì)于不滿足條件的地址的讀請(qǐng)求的情況，例如，當(dāng)CBP值為“0”時(shí)，該數(shù)據(jù)切換單元就取消該請(qǐng)求并將該固定數(shù)據(jù)輸入到該處理器單元。在上述方式中，利用該地址值，就可以停止讀取不滿足條件的不需要數(shù)據(jù)，由此就可以消除對(duì)該存儲(chǔ)器的任何不必要的訪問，從而降低功耗。此外，因?yàn)樵摮绦虿挥门卸ㄔ摂?shù)據(jù)是否需要，因此就防止了該程序變得復(fù)雜。


下面將利用實(shí)例來說明本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于附圖的圖示，在附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，其中圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1至8的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖2說明了根據(jù)實(shí)施例1的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖3示出了根據(jù)實(shí)施例1的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖4是根據(jù)實(shí)施例1的在由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成并以幀格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖5說明了根據(jù)實(shí)施例2的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖6示出了根據(jù)實(shí)施例2的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖7是根據(jù)實(shí)施例2的在由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成并以場格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖8說明了根據(jù)實(shí)施例3的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖9示出了根據(jù)實(shí)施例3的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖10是根據(jù)實(shí)施例3的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以幀格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖11是根據(jù)實(shí)施例3和一個(gè)空間圖像的存儲(chǔ)器示意圖的關(guān)系圖。
圖12說明了根據(jù)實(shí)施例4的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖13示出了根據(jù)實(shí)施例4的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖14是根據(jù)實(shí)施例4的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以場格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖15說明了根據(jù)實(shí)施例5的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖16示出了根據(jù)實(shí)施例5的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖17是根據(jù)實(shí)施例5的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以幀格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖18是根據(jù)實(shí)施例5和一個(gè)空間圖像的存儲(chǔ)器示意圖的關(guān)系圖。
圖19說明了根據(jù)實(shí)施例6的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖20示出了根據(jù)實(shí)施例6的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖21是根據(jù)實(shí)施例6的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以場格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖22說明了根據(jù)實(shí)施例7的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖23示出了根據(jù)實(shí)施例7的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖24是根據(jù)實(shí)施例7的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以幀格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖25是根據(jù)實(shí)施例7和一個(gè)空間圖像的存儲(chǔ)器示意圖的關(guān)系圖。
圖26說明了根據(jù)實(shí)施例8的地址轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。
圖27示出了根據(jù)實(shí)施例8的地址轉(zhuǎn)換單元的操作。
圖28是根據(jù)實(shí)施例8的在由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成并以場格式方式排列的圖像的情況下的存儲(chǔ)器示意圖，每個(gè)圖像像素具有16位。
圖29說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖30是CBP的位結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖31示出了根據(jù)實(shí)施例9的用于輸入地址的轉(zhuǎn)換表。
圖32說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖33A是幀格式的示意圖。
圖33B是場格式的示意圖。
圖34說明了根據(jù)專利文獻(xiàn)1的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖35說明了根據(jù)專利文獻(xiàn)1的處理器單元的結(jié)構(gòu)。
圖36說明了根據(jù)專利文獻(xiàn)1的數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)。
圖37A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的幀格式方式的數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器。
圖37B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的場格式方式的數(shù)據(jù)地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)器。
圖38A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的幀格式方式的旋轉(zhuǎn)電路的操作。
圖38B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的場格式方式的旋轉(zhuǎn)電路的操作。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SIMD類型的并行操作設(shè)備。
實(shí)施例1圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。參考標(biāo)號(hào)1表示利用多個(gè)處理器單元5組成的SIMD類型的操作單元的處理器單元組。處理器單元組1將讀請(qǐng)求輸出為存儲(chǔ)器控制信號(hào)2，由此從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中讀出此時(shí)由轉(zhuǎn)換后(post-conversion)地址3表示的位置處的數(shù)據(jù)。處理器單元組1還執(zhí)行以下處理，即將寫請(qǐng)求輸出為存儲(chǔ)器控制信號(hào)2，由此寫入此時(shí)由轉(zhuǎn)換后地址3表示的位置處的結(jié)果。在SIMD類型的處理器單元組1中，各個(gè)處理器單元5同時(shí)執(zhí)行相同的處理。更具體地，以下面這種方式構(gòu)成各個(gè)處理器單元5，即將水平周期(相當(dāng)于一行)的圖像信號(hào)的像素值提取給存儲(chǔ)器電路，由此可編程地同時(shí)利用對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素值的操作電路對(duì)各個(gè)像素執(zhí)行相同的處理。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中存儲(chǔ)處理器單元5的輸入和輸出數(shù)據(jù)。均勻地將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4分配給處理器單元5。在地址存儲(chǔ)寄存器6中存儲(chǔ)待輸入到地址轉(zhuǎn)換單元7的轉(zhuǎn)換前(pre-conversion)地址8，并且利用處理器單元組1來控制轉(zhuǎn)換前地址8的值?？梢杂卸鄠€(gè)地址存儲(chǔ)寄存器6。地址轉(zhuǎn)換單元7轉(zhuǎn)換從地址存儲(chǔ)寄存器6中輸出的轉(zhuǎn)換前地址8，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后地址3。地址轉(zhuǎn)換單元7根據(jù)外部控制信號(hào)轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)換方法。
下面描述相對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的SIMD類型的并行操作設(shè)備的寫操作。處理器單元組1將寫請(qǐng)求輸出為存儲(chǔ)器控制信號(hào)2。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4接收該寫請(qǐng)求，并存儲(chǔ)從各個(gè)處理器單元5中輸出的由轉(zhuǎn)換后地址3表示的位置處的數(shù)據(jù)，其中轉(zhuǎn)換后地址3通過地址轉(zhuǎn)換單元7從轉(zhuǎn)換前地址8的轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生。
下面描述相對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的SIMD類型的并行操作設(shè)備的讀操作。處理器單元組1將該讀請(qǐng)求輸出為存儲(chǔ)器控制信號(hào)2。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4接收該讀請(qǐng)求，并輸出由轉(zhuǎn)換后地址3表示的位置處的數(shù)據(jù)，其中轉(zhuǎn)換后地址3通過地址轉(zhuǎn)換單元7從轉(zhuǎn)換前地址8的轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生。
在將順次地址輸入到地址轉(zhuǎn)換單元7的情況下，對(duì)于每個(gè)讀或?qū)懖僮鳎ㄟ^處理器單元組1一個(gè)個(gè)地遞增地址存儲(chǔ)寄存器6的值。
在圖1中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的寬度為128位(bit)，并且用于說明該操作的處理器單元5的數(shù)量為8個(gè)，然而，它們不必局限于此。
在地址轉(zhuǎn)換單元7中，改變地址值的位順序，由此將順次訪問轉(zhuǎn)換為有效訪問順序，以便解決前述問題。利用外部控制信號(hào)9來完成改變位順序變化的操作。
圖2說明了根據(jù)實(shí)施例1的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。在圖2中，地址轉(zhuǎn)換選擇器12以下面這種方式操作，即當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)選擇“A”，并且當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)選擇“B”。圖3示出了在此情況下地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
在圖3中，第二行示出了控制信號(hào)9的值，同時(shí)第三行示出了改變位順序的方法。這里，[i](j＝0～4)表示來自轉(zhuǎn)換前地址8的低位的第(i+1)位。提供參照?qǐng)D3的控制信號(hào)為“1”的情況的說明，在最低位的第一位中設(shè)置轉(zhuǎn)換前地址8的低位的第三位“[2]”，在第二位中設(shè)置第一位“
”，并且在第三位中設(shè)置第二位“[1]”，由此轉(zhuǎn)換該地址。
圖4示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以幀格式方式設(shè)置由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。在上述情況下，假定順次地址被供應(yīng)到地址存儲(chǔ)寄存器6，且隨后進(jìn)行圖3中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“1”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，就能夠以圖33B中所示的場格式方式獲得圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“0”時(shí)，就能夠以圖33A中所示的幀格式方式獲得圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖3中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，在第一至第八行中示出了地址參考符號(hào)t1、b1、t2、b2、t3、b3、t4和b4。該地址參考符號(hào)對(duì)應(yīng)于圖4中所示的幀格式。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、b1、b2、b3和b4。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例2除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖5說明了根據(jù)實(shí)施例2的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖6示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖7示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以場格式方式設(shè)置由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供應(yīng)到地址轉(zhuǎn)換寄存器6并且隨后進(jìn)行圖6中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“1”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，就能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“0”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖6中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，在第一至第八行中示出了地址參考符號(hào)t1、t2、t3、t4、b1、b2、b3和b4。該地址參考符號(hào)對(duì)應(yīng)于圖7中所示的場格式。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為幀格式，依次為t1、b1、t2、b2、t3、b3、t4和b4。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例3除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖8說明了根據(jù)實(shí)施例3的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖9示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖10示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以幀格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器后一行中排列該行圖像的剩余部分。圖11示出了圖像與存儲(chǔ)器中圖像排列之間的關(guān)系。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址轉(zhuǎn)換寄存器6并且隨后進(jìn)行圖9中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“1”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在隨后讀取中讀取該圖像的一行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以場格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“0”時(shí)，就能夠以幀格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖9中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，在第一至第十六行中示出了地址參考符號(hào)t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。該地址參考符號(hào)對(duì)應(yīng)于圖10中所示的幀格式。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例4除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖12說明了根據(jù)實(shí)施例4的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖13示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖14示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以場格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器后一行中排列該行圖像的剩余部分。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址存儲(chǔ)寄存器6并且隨后進(jìn)行圖13中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“1”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在隨后讀取中讀取該圖像的一行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“0”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖13中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，示出了地址參考符號(hào)t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。該地址參考符號(hào)對(duì)應(yīng)于圖14中所示的場格式。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為幀格式，依次為t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例5除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖15說明了根據(jù)實(shí)施例5的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖16示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖17示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以幀格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器16行下面的一個(gè)位置中排列該行圖像的剩余部分。
圖18說明了圖像和在該存儲(chǔ)器中的圖像排列之間的關(guān)系。當(dāng)在該存儲(chǔ)器中設(shè)置具有比該存儲(chǔ)器的寬度更大的寬度的圖像時(shí)，由于DMA性能，就必須發(fā)布兩次DMA指令。在這種情況下，通常采用上述排列。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址轉(zhuǎn)換寄存器6并且隨后進(jìn)行圖16中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“0”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在隨后讀取中讀取該圖像的一行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“1”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖16中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，示出了地址參考符號(hào)t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。通過轉(zhuǎn)換圖17中示出的幀格式t1、b1、t3、b3、…、t2、b2、t4、b4、…就可以獲得該地址參考符號(hào)，并且該地址參考符號(hào)仍然以該幀格式方式排列。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例6除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖19說明了根據(jù)實(shí)施例6的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖20示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖21示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以場格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器16行下面中的一個(gè)位置排列該行圖像的剩余部分。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址存儲(chǔ)寄存器6并且隨后進(jìn)行圖20中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“0”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在隨后讀取中讀取該圖像的一行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“1”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖20中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，示出了地址參考符號(hào)t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。通過將圖21中示出的場格式t1、t3、t5、t7、…、b1、b3、b5、b7、…、t2、t4、t6、t8、…b2、b4、b6、b8、…轉(zhuǎn)換為幀格式，就可以獲得該地址參考符號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得該圖像。
實(shí)施例7除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖22說明了根據(jù)實(shí)施例7的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖23示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖24示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以幀格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于該圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器8行下面的一個(gè)位置中排列該行的剩余部分。
圖25說明了該圖像和在該存儲(chǔ)器中的圖像排列之間的關(guān)系。因?yàn)樵贛PEG中稱為塊(block)的、由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的圖像可以以塊(lump)設(shè)置，并且由四個(gè)塊組成的、稱為宏塊(macro block)的圖像以編碼或解碼的順序排列，因此通常采用此排列。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址轉(zhuǎn)換寄存器6并且隨后進(jìn)行圖23中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“0”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在第二次讀取中讀取該圖像的該行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“1”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖23中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，示出了地址參考符號(hào)t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。通過將圖24中示出的幀格式t1、b1、t3、b3、t5、b5、…、t2、b2、t4、b4、t6、b6、…再次轉(zhuǎn)換為幀格式，就可以獲得該地址參考符號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得圖像。
實(shí)施例8除了地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1的圖1中所示的結(jié)構(gòu)相同。圖26說明了根據(jù)實(shí)施例8的地址轉(zhuǎn)換單元7的結(jié)構(gòu)。圖27示出了地址轉(zhuǎn)換單元7的操作。
圖28示出了在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4中以場格式方式設(shè)置由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況。由于該圖像的一行不能設(shè)置在該存儲(chǔ)器的一行中，因此在存儲(chǔ)器8行下面中一個(gè)位置排列該行圖像的剩余部分。
在上述情況下，假設(shè)將順次地址供給到地址存儲(chǔ)寄存器6并且隨后進(jìn)行圖27中所示的轉(zhuǎn)換操作，控制信號(hào)9設(shè)置為“0”。通過此操作，將順次地址轉(zhuǎn)換為有效地址順序，并使用轉(zhuǎn)換后地址3執(zhí)行該讀取。因此，盡管相對(duì)于該圖像的一行必須以下述方式執(zhí)行兩次讀取，即在第一次讀取中讀取該圖像的一行的左側(cè)8個(gè)像素并且在隨后讀取中讀取該圖像的該行的右側(cè)8個(gè)像素，也能夠以幀格式方式獲得該圖像。
此外，當(dāng)控制信號(hào)9設(shè)置為“1”時(shí)，就能夠以場格式方式獲得該圖像。
下面提供更加詳細(xì)的說明。在圖27中，當(dāng)控制信號(hào)9為“0”時(shí)，在改變位順序的方法中，示出了地址參考符號(hào)t1、t2、b1、b2、t3、t4、b3、b4、t5、t6、b5、b6、t7、t8、b7、b8、…。通過將圖28中示出的場格式t1、t3、t5、t7、…、t2、t4、t6、t8、…、b1、b3、b5、b7、…b2、b4、b6、b8、…轉(zhuǎn)換為幀格式，就可以獲得該地址參考符號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)9為“1”時(shí)，將地址參考符號(hào)轉(zhuǎn)換為場格式，依次為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、…、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、…。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就不需要對(duì)應(yīng)于各幀格式和場格式進(jìn)行程序重新設(shè)置或數(shù)據(jù)重新排列。通過改變控制信號(hào)9，就能夠以幀格式或場格式方式來獲得該圖像。
此外，可以組合實(shí)施例1至實(shí)施例8中所示的各個(gè)地址轉(zhuǎn)換單元7的不同結(jié)構(gòu)，在此情況下可以根據(jù)控制信號(hào)9改變多種轉(zhuǎn)換方法。在此方式下，例如，由于組合了實(shí)施例1和2，在存儲(chǔ)器中以幀格式方式或場格式方式設(shè)置由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的、且每個(gè)像素具有16位的圖像的情況下，就能夠在任何一種幀格式或場格式方式下讀取該圖像。
此外，實(shí)施例1至實(shí)施例8的說明中分別采用了由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的每個(gè)像素具有16位的圖像和由16個(gè)水平像素×16個(gè)垂直像素組成的每個(gè)像素具有16位的圖像，然而，該圖像的結(jié)構(gòu)并不限于此。
實(shí)施例9圖29說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖29中所示的與圖1的部件相同的任何部件，簡單地采用相同的參考符號(hào)，并且在本實(shí)施例中不進(jìn)行說明。在實(shí)施例9中，提供了代替地址轉(zhuǎn)換單元7的數(shù)據(jù)切換單元13。
在數(shù)據(jù)切換單元13中，在將讀請(qǐng)求從處理器單元組1輸入給存儲(chǔ)器控制信號(hào)2的情況下，同時(shí)從地址存儲(chǔ)寄存器6輸入一個(gè)地址，由此判定該地址是否滿足條件。當(dāng)該地址滿足該條件時(shí)，就將該讀請(qǐng)求輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且利用數(shù)據(jù)切換信號(hào)14以下面方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15，即將存儲(chǔ)器輸入/輸出數(shù)據(jù)10輸入到處理器單元5。
當(dāng)該地址不滿足該條件時(shí)，該讀請(qǐng)求就不輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且就以將“0”輸入到處理器單元5的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。
當(dāng)寫請(qǐng)求輸出給存儲(chǔ)器控制信號(hào)2時(shí)，數(shù)據(jù)切換單元13就總是將該寫請(qǐng)求輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且以將處理器單元5的輸出數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。
下面說明利用MPEG解碼的編碼塊圖形(CBP)的讀控制。
假定設(shè)置如圖28中所示的編碼數(shù)據(jù)。地址00000～00111稱為Y0塊，01000～01111稱為Y1塊，10000～10111稱為Y2塊，以及11000～11111稱為Y3塊。在本實(shí)例中，Yn(n＝0～3)塊表示相對(duì)于一個(gè)宏塊的一個(gè)發(fā)光元件由8個(gè)水平像素×8個(gè)垂直像素組成的一個(gè)塊。當(dāng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)塊的CBP的位的數(shù)值為“0”時(shí)，就不必讀取該塊中的數(shù)據(jù)。
圖30說明了在4:2:0格式時(shí)的CBP中的各位的結(jié)構(gòu)。
例如，當(dāng)CBP的最高次的位為“0”時(shí)，就不必讀取在Y0塊中的編碼數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)切換單元13利用轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)換輸入的地址，并且當(dāng)由該轉(zhuǎn)換值表示的CBP的位的數(shù)值為“0”時(shí)，取消該讀請(qǐng)求并設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15，以利用數(shù)據(jù)切換信號(hào)14將“0”輸入到各個(gè)處理器單元5。
當(dāng)對(duì)應(yīng)于該塊的CBP的位的值為“1”時(shí)，該讀請(qǐng)求就被輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且以將存儲(chǔ)器輸入/輸出數(shù)據(jù)10輸入到處理器單元5的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。
圖31中示出了用于輸入地址的轉(zhuǎn)換表。
根據(jù)上述方法，根據(jù)地址值就可以取消任何不必要數(shù)據(jù)的讀取，由此可以消除任何對(duì)該存儲(chǔ)器的不必要的訪問，從而可以降低功耗。
實(shí)施例10圖32說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10的SIMD類型的并行操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖32中所示的與圖1的部件相同的部件采用相同的參考符號(hào)，并且在本實(shí)施例中不進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，提供了地址轉(zhuǎn)換單元7和數(shù)據(jù)切換單元13。
下面說明SIMD類型的并行操作設(shè)備與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4相關(guān)的寫操作。
處理器單元組1將寫請(qǐng)求輸入給存儲(chǔ)器控制信號(hào)2。根據(jù)接收的寫請(qǐng)求信號(hào)，數(shù)據(jù)切換單元13將該寫請(qǐng)求輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并以將處理器單元5的輸出數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4接收該寫請(qǐng)求，并且相應(yīng)地存儲(chǔ)從處理器單元5中輸出的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)處于由轉(zhuǎn)換后地址3表示的位置，其中轉(zhuǎn)換后地址3利用地址轉(zhuǎn)換單元7轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換前地址8得到。
下面說明SIMD類型的并行操作設(shè)備相對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4的讀操作。
處理器單元組1將讀請(qǐng)求輸入給存儲(chǔ)器控制信號(hào)2。根據(jù)接收的讀請(qǐng)求信號(hào)，數(shù)據(jù)切換單元13就判定來自地址轉(zhuǎn)換單元7的轉(zhuǎn)換后地址3是否滿足條件，并且當(dāng)滿足該條件時(shí)就將該讀請(qǐng)求輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且進(jìn)一步以將存儲(chǔ)器的輸入/輸出數(shù)據(jù)10輸入到處理器單元5的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4接收該讀請(qǐng)求，并且相應(yīng)地輸出由地址轉(zhuǎn)換單元7輸出的轉(zhuǎn)換后地址3表示的位置處的數(shù)據(jù)到各個(gè)處理器單元5。
此外，當(dāng)轉(zhuǎn)換后地址3不滿足條件時(shí)，數(shù)據(jù)切換單元13就不會(huì)將該讀請(qǐng)求輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，并且以將“0”輸入到處理器單元5的這種方式來設(shè)置數(shù)據(jù)切換選擇器15。結(jié)果，就將“0”輸入到各個(gè)處理器單元5。
根據(jù)上述方法，既不需要對(duì)應(yīng)于幀格式或場格式的程序，也不需要對(duì)應(yīng)于幀格式或場格式的數(shù)據(jù)重新排列，并且能夠通過改變控制信號(hào)9以幀格式或場格式方式來獲得圖像。此外，利用該地址值，能夠取消任何不必要數(shù)據(jù)的讀取，從而消除了對(duì)該存儲(chǔ)器的任何不必要的訪問，因而降低了功耗。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述并說明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)清楚地理解，所述說明和實(shí)例僅僅是說明性的并不是限制性的，本發(fā)明的精神和范圍將根據(jù)附帶的權(quán)利要求書來進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種SIMD類型的并行操作設(shè)備，包括包含多個(gè)處理器單元的該SIMD類型的處理器單元組，其中所述各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；所述處理器單元組中的各個(gè)處理器單元可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及地址轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)控制信號(hào)，通過改變地址的位的位置來轉(zhuǎn)換所述處理器單元訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位和第三位分別重新排列為從該低位的第二位、第三位和第一位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位和第三位分別重新排列為從該低位的第三位、第一位和第二位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位分別重新排列為從該低位的第一位、第三位、第四位、第五位和第二位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位分別重新排列為從該低位的第一位、第五位、第二位、第三位和第四位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谖逦?、第一位、第二位、第三位和第四位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谖逦?、第二位、第三位、第四位和第一位的排列狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谖逦?、第四位、第一位、第二位和第三位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谖逦?、第一位、第二位、第三位和第四位的排列狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谒奈?、第一位、第二位、第三位和第五位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谒奈弧⒌诙?、第三位、第五位和第一位的排列狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SIMD類型的并行操作設(shè)備，其中所述地址轉(zhuǎn)換單元在改變所述位的位置中，將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位、第三位、第四位和第五位改變?yōu)閺脑摰臀坏脑撍奈弧⒌谖逦?、第一位、第二位和第三位的排列狀態(tài)，并且改變?yōu)閺脑摰臀坏牡谒奈弧⒌谝晃?、第二位、第三位和第五位的排列狀態(tài)。
10.一種包含權(quán)利要求2和3中所述的地址轉(zhuǎn)換單元的SIMD類型的并行操作設(shè)備。
11.一種包含至少兩個(gè)或多于兩個(gè)權(quán)利要求4至9中所述的任何地址轉(zhuǎn)換單元的SIMD類型的并行操作設(shè)備。
12.一種SIMD類型的并行操作設(shè)備，包括包含多個(gè)處理器單元的該SIMD類型的處理器單元組，其中所述各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；所述各個(gè)處理器單元可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及數(shù)據(jù)切換單元，用于對(duì)不滿足條件的地址取消讀請(qǐng)求，并將固定數(shù)據(jù)輸入到所述處理器單元。
13.一種SIMD類型的并行操作設(shè)備，包括包含多個(gè)處理器單元的該SIMD類型的處理器單元組，其中所述各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；所述處理器單元組中的各個(gè)處理器單元可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；地址轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)控制信號(hào)，通過改變地址的位的位置來轉(zhuǎn)換相對(duì)于由所述處理器單元訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址；以及數(shù)據(jù)切換單元，用于對(duì)不滿足條件的地址取消讀請(qǐng)求，并將固定數(shù)據(jù)輸入到所述處理器單元。
全文摘要
一種SIMD類型的并行操作設(shè)備，包括包含多個(gè)處理器單元的該SIMD類型的處理器單元組，其中各個(gè)處理器單元同時(shí)執(zhí)行相同的操作；該處理器單元組中的各個(gè)處理器單元可訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；以及地址轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)控制信號(hào)，通過改變地址的位的位置來轉(zhuǎn)換該處理器單元訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。該地址轉(zhuǎn)換單元在改變?cè)撐坏奈恢弥袃?yōu)選地將從地址數(shù)據(jù)的低位的第一位、第二位和第三位重新排列為從該低位的第二位、第三位和第一位。
文檔編號(hào)G06F15/00GK1629885SQ200410096120
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者寺田健吾, 田中健, 西田英志 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社