圖像處理lsi和圖像處理程序的制作方法
【專利摘要】當將要執(zhí)行圖形計算以根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)計算將要在由多個線條形成的幀內(nèi)繪制的圖的顯示數(shù)據(jù)時，本發(fā)明減小了被分配至用于存儲中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域的RAM的存儲容量。當將要執(zhí)行圖形計算時，將在其中將要顯示圖的幀針對每個線條分割為多個繪制區(qū)域。關于用于存儲中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域，向所有繪制區(qū)域分配相同的工作區(qū)域。通過重復使用相同的工作區(qū)域來依次執(zhí)行用于計算單獨繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)的圖形計算。
【專利說明】圖像處理LSI和圖像處理程序
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]包括說明書、附圖和摘要的于2013年2月26日提交的第2013-035459號日本專利申請的公開內(nèi)容通過整體引用并入本文。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行圖形計算的圖像處理LSI (大規(guī)模集成電路)以及一種使用圖像處理LSI進行操作的圖像處理程序。特別地，本發(fā)明適用于限制用于圖形計算的RAM (隨機存取存儲器)的工作區(qū)域的存儲容量。
【背景技術】
[0004]當由圖像處理LSI執(zhí)行圖形繪制過程時，對許多線段和簡單的圖的繪制數(shù)據(jù)進行綜合以獲得所需的圖像并且在顯示裝置上顯示所獲得的圖像。作為繪制的元件的線段和圖由參數(shù)調(diào)用的向量數(shù)據(jù)進行表示，該向量包括例如曲率以及頂點或其它的特征點的坐標。在圖形計算中，針對在幀內(nèi)形成圖像的許多線段和圖的每一個，從向量數(shù)據(jù)計算將要在幀內(nèi)的每個像素上繪制的繪制數(shù)據(jù)，并且在幀緩沖器中組合所有線段和圖的繪制數(shù)據(jù)，以基于單獨幀計算將要在顯示裝置上顯示的顯示數(shù)據(jù)。顯示數(shù)據(jù)表示亮度或者三原色的每一個的亮度和顏色差值，并且被存儲在幀緩沖器中。
[0005]通常通過將ROM (只讀存儲器)和RAM設置在圖像處理LSI外部來配置用于執(zhí)行上述圖形繪制過程的圖像處理裝置。外部ROM存儲了向量數(shù)據(jù)。外部RAM被分配作為幀緩沖器。作為圖形計算中的中間數(shù)據(jù)的繪制數(shù)據(jù)也被存儲于在外部RAM中限定的工作區(qū)域中。
[0006]在第2011-158951號日本待審專利公開中公開的技術抑制了當由多個運算元件執(zhí)行光柵化過程時對存儲器使用的增加。當根據(jù)頁面描述語言數(shù)據(jù)對基于單個條帶生成的中間數(shù)據(jù)進行光柵化時，所公開的技術通過分割條帶生成多個分割的區(qū)域，這具有多個核心(運算元件)并且將中間數(shù)據(jù)的每個集合形成為多個部分，并且將分割的區(qū)域賦值至單個核心以執(zhí)行光柵化過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]當研究例如日本待審專利公開案號2011-158951中所述相關領域技術時，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)以下描述的新問題。
[0008]如上所述，作為圖形計算中的中間數(shù)據(jù)的繪制數(shù)據(jù)存儲在用于圖形計算的RAM的工作區(qū)域中。用于遵從OpenVG的規(guī)范的主要方法形成了包括每個線條中的線段和圖的所有邊緣的坐標的中間數(shù)據(jù)，該OpenVG是用于2D向量圖形的API (應用程序接口)工業(yè)標準之一。幀內(nèi)的多個線段和圖的每一個的中間數(shù)據(jù)被存儲在工作區(qū)域中。一個線段或圖的中間數(shù)據(jù)的一個幀具有通過將由每個線條的邊緣的最大數(shù)目確定的每個線條的數(shù)據(jù)容量乘以每個幀的線條的數(shù)目來確定的大小。用于遵從OpenVG規(guī)范的主要方法使用以下方程
(I)來計算每個線條的大小。此外，當例如將要添加反混疊過程時，通過以下方程(2)計算每個幀的工作區(qū)域所需的存儲容量:每個線條的大小=8字節(jié)+ (邊緣的最大數(shù)目X2字節(jié))一(I)工作區(qū)域的存儲容量=每個線條的大小X豎直線條的數(shù)目X4
[0009]- (2)
[0010]其中豎直線條的數(shù)目是形成一個幀的線條的數(shù)目。
[0011]在其中將要顯示的圖像的大小是480X800寬屏VGA (Wide VGA)的情形中，當例如邊緣的最大數(shù)目是68時，每個線條的大小是144字節(jié)。如果在該情形中由于RAM的配置而以64字節(jié)為單位執(zhí)行分配，則每個線條的大小是192字節(jié)。因為用于寬屏VGA的豎直線條數(shù)目是480，所以工作區(qū)域所需的存儲容量是368，640字節(jié)(360千字節(jié))。工作區(qū)域所需的存儲容量隨著將要顯示的圖像的分辨率的增大而增大。
[0012]大約360千字節(jié)的存儲容量不會對于外部RAM引起重大問題。然而，當RAM集成在與圖像處理LSI相同的芯片上時，這成為問題。
[0013]第2011-158951號日本待審專利公開中所公開的技術防止當執(zhí)行光柵化過程時存儲器使用的增加。光柵化過程是用于根據(jù)繪制數(shù)據(jù)計算幀緩沖器中的像素的顯示數(shù)據(jù)的過程，繪制數(shù)據(jù)是在上述圖形計算中的中間數(shù)據(jù)。在光柵化過程中，一個幀被分割為由多個線條形成的條帶以便通過使用多個核心(運算元件)執(zhí)行并行處理。因為針對每個線條計算中間數(shù)據(jù)，所以針對每個對應的線條計算幀緩沖器中的像素的顯示數(shù)據(jù)。中間數(shù)據(jù)自身保留在用于一個整幀的單個工作區(qū)域中。因為用于生成中間數(shù)據(jù)的向量數(shù)據(jù)例如是圖的特征點的坐標，所以便利的是中間數(shù)據(jù)存儲在對于一個整幀集中分配的工作區(qū)域中。原因在于計算中間數(shù)據(jù)的順序隨著用于計算中間數(shù)據(jù)的實施硬件或軟件的方法、以及隨著所使用的算法而變化，這是因為圖的特征點的坐標在幀內(nèi)是任意的。
[0014]因此，不易減小存儲了圖形計算中的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域的存儲容量。
[0015]以下將描述用于解決上述問題的方法。由以下說明書并且由附圖將明確其它問題和創(chuàng)新性特征。
[0016]以下描述本發(fā)明的一個方面。
[0017]總體而言，當將要執(zhí)行圖形計算以根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)計算將要在由多個線條形成的幀內(nèi)繪制的圖的顯示數(shù)據(jù)時，針對每個線條將其中將要顯示圖的幀分割為多個繪制區(qū)域。關于用于存儲中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域，向所有繪制區(qū)域分配相同的工作區(qū)域。通過重復使用相同的工作區(qū)域來依次執(zhí)行用于計算單獨繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)的圖形計算。
[0018]以下簡要描述由本發(fā)明一個方面提供的優(yōu)點。
[0019]因為針對在其中計算每個分割的繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)的圖形計算而重復使用一個工作區(qū)域，所以可以減小工作區(qū)域被分配至的RAM的存儲容量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像處理LSI的示例性配置以及使用圖像處理LSI的圖像處理裝置的示例性配置的框圖；
[0021]圖2是示出了被執(zhí)行以繪制線段的操作的示意圖；
[0022]圖3是圖2的局部放大視圖；
[0023]圖4是示出了被執(zhí)行以繪制矩形的操作的示意圖；
[0024]圖5是圖4的局部放大視圖；[0025]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的由圖像處理程序執(zhí)行的示例性操作的流程圖；以及
[0026]圖7A和圖7B是示出了如下示例的示意圖，其中工作區(qū)域改變?yōu)閳D6中所示。
【具體實施方式】
[0027]1.實施例的概述
[0028]首先，將概述表示本文檔中所公開的本發(fā)明的實施例。在代表性實施例的概述中涉及的附圖中括號內(nèi)的參考數(shù)字僅僅示出了附標了參考數(shù)字的元件的概念中所包含的對象。
[0029][1]<圖像處理LSI —分割繪制區(qū)域并且重用相同的工作區(qū)域>
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像處理LSI (1)，圖像處理LSI (I)能夠執(zhí)行圖形計算，以用于根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)(12)計算在由多個線條所形成的一個幀(20)內(nèi)將要繪制的圖(22、23)的顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)如以下描述配置圖像處理LSI (I)。
[0031]圖像處理LSI (I)包括圖形計算部分(2)和存儲部分(例如RAM) (5)。圖形計算部分(2)能夠執(zhí)行圖形計算。存儲部分(5)包括用于存儲用于圖形計算的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域(13)，并且從圖形計算部分可訪問存儲部分。
[0032]圖形計算部分針對多個線條中的每個將顯示了圖的幀分割為多個繪制區(qū)域(21)，并且對于每個繪制區(qū)域順序地執(zhí)行圖形計算。
[0033]關于對每個繪制區(qū)域進行圖形計算，圖形計算部分將存儲部分的相同工作區(qū)域
(13)分配至所有繪制區(qū)域以便存儲中間數(shù)據(jù)。
[0034]因此，可以減小存儲部分中的工作區(qū)域所需的存儲容量。
[0035][2]〈根據(jù)工作區(qū)域的大小限定繪制區(qū)域的節(jié)段大小>
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[I]所述的圖像處理LSI。圖形計算部分根據(jù)分配至工作區(qū)域的預定的存儲容量而計算形成繪制區(qū)域的線條的數(shù)目。
[0037]因此，工作區(qū)域可以被分配至如下存儲部分，該存儲部分被形成為圖像處理LSI上的芯片上元件并且具有限制的存儲容量。
[0038][3]〈2D 向量圖形〉
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了如上[I]所述的圖像處理LSI。一個幀由具有多個像素的線條形成。中間數(shù)據(jù)包括指示圖的每個線條的所有邊緣的位置的像素的坐標數(shù)據(jù)。工作區(qū)域能夠存儲線條的中間數(shù)據(jù)。
[0040]圖形計算部分根據(jù)將要存儲的線條數(shù)目與一個幀內(nèi)每個線條的邊緣的最大數(shù)目的乘積，而將所限定的存儲容量分配至存儲部分中的工作區(qū)域。
[0041]因此，可以精確地計算例如適用OpenVG的2D向量圖形中的工作區(qū)域的存儲容量。
[0042][4]〈在2D向量圖形中的繪制區(qū)域的節(jié)段的大小>
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[I]所述的圖像處理LSI。圖形計算部分根據(jù)分配至工作區(qū)域的預定存儲容量而計算形成繪制區(qū)域的線條的數(shù)目(步驟34)。
[0044]因此，工作區(qū)域也可以被分配至如下存儲部分，該存儲部分被形成為圖像處理LSI上的芯片上元件并且具有例如在適用OpenVG的2D向量圖形中限制的存儲容量。
[0045][5]〈圖形引擎加上CPU (中央處理單元)>[0046]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[I]至[4]所述的圖像處理LSI。圖形計算部分包括圖形引擎(4)和CPU (3)。圖形引擎(4)可以輸入向量數(shù)據(jù)并且輸出中間數(shù)據(jù)。CPU (3)可以控制圖形引擎。
[0047]因此，可以以高速執(zhí)行圖形計算。
[0048][6]〈圖像處理程序一分割繪制區(qū)域并且重用相同的工作區(qū)域>
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像處理程序(30)，圖像處理程序(30)能夠執(zhí)行圖形計算以用于通過使用圖形引擎(4)、CPU (3)和存儲部分(例如RAM) (5)根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)(12)來計算將要在由多個線條形成的一個幀(20)內(nèi)繪制的圖(22、23)的顯示數(shù)據(jù)。根據(jù)如以下描述配置圖像處理程序(30)。
[0050]圖像處理程序(3)包括步驟:當由CPU執(zhí)行時將用于存儲用于圖形計算的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域(13)分配至存儲部分；對于多個線條中的每個將顯示圖的幀分割為多個繪制區(qū)域(21)，將向量數(shù)據(jù)輸入至圖形引擎以對每個繪制區(qū)域順序地執(zhí)行圖形計算，并且針對所有繪制區(qū)域?qū)⒅虚g數(shù)據(jù)存儲在相同的工作區(qū)域中，當對每個繪制區(qū)域執(zhí)行圖形計算時輸出中間數(shù)據(jù)。
[0051]因此，可以減小存儲部分中的工作區(qū)域所需的存儲容量。
[0052][7]〈根據(jù)工作區(qū)域的大小限定繪制區(qū)域的節(jié)段的大小>
[0053]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[6]所述的圖像處理程序。圖像處理程序進一步包括使CPU根據(jù)分配至工作區(qū)域的預定存儲容量計算形成繪制區(qū)域的線條的數(shù)目的步驟(步驟34)。
[0054]因此，工作區(qū)域也可以被分配至如下存儲部分，該存儲部分被形成為圖像處理LSI上的芯片上元件并且具有限制的存儲容量。
[0055][8]〈2D 向量圖形〉
[0056]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[6]所述的圖像處理程序。一個幀由具有多個像素的線條形成。中間數(shù)據(jù)包括指示圖的每個線條的所有邊緣的位置的像素的坐標數(shù)據(jù)。
[0057]工作區(qū)域能夠存儲線條的中間數(shù)據(jù)。圖像處理程序進一步包括使CPU將存儲容量分配至存儲部分中工作區(qū)域的步驟，存儲容量根據(jù)將要存儲的線條的數(shù)目與一個幀內(nèi)每個線條的邊緣的最大數(shù)目的乘積來限定。
[0058]因此，可以精確地計算例如適用OpenVG的2D向量圖形中工作區(qū)域的存儲容量。
[0059][9]〈在2D向量圖形中的繪制區(qū)域的節(jié)段的大小>
[0060]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[8]所述的圖像處理程序。圖像處理程序進一步包括根據(jù)分配至工作區(qū)域的預定存儲容量而使CPU計算形成繪制區(qū)域的線條的數(shù)目的步驟(步驟34)。
[0061]因此，工作區(qū)域也可以被分配至如下存儲部分，該存儲部分被形成為圖像處理LSI上的芯片上元件并且具有例如在適用OpenVG的2D向量圖形中限制的存儲容量。
[0062][10]〈計算分割的繪制區(qū)域的高度(線條的數(shù)目)>
[0063]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[9]所述的圖像處理程序。圖像處理程序進一步包括步驟:計算圖的每個線條的邊緣的數(shù)目(步驟32);從經(jīng)計算的每個線條的邊緣的數(shù)目確定每個線條的邊緣的最大數(shù)目(步驟33);以及根據(jù)確定的邊緣的最大數(shù)目計算繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目(步驟34)。
[0064]因此，可以根據(jù)線條的數(shù)目計算適合于具有預定存儲容量的工作區(qū)域的分割的繪制區(qū)域的高度。
[0065][11]〈初始化并且改變分割的繪制區(qū)域的高度>
[0066]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種如上[9]所述的圖像處理程序。圖像處理程序進一步包括步驟:暫時地確定繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目以及每個線條的邊緣的數(shù)目(步驟31);計算圖的每個線條的邊緣的數(shù)目(步驟32);從經(jīng)計算的每個線條的邊緣的數(shù)目確定每個線條的邊緣的最大數(shù)目(步驟33);以及根據(jù)確定的邊緣的最大數(shù)目改變繪制區(qū)域中的暫時確定的線條的數(shù)目(步驟36)。
[0067]因此，可以針對將要繪制的每個圖合適地調(diào)整適合于具有預定存儲容量的工作區(qū)域的分割的繪制區(qū)域的高度(線條的數(shù)目)。
[0068][12]〈在外接矩形的邊界內(nèi)計算邊緣的數(shù)目>
[0069]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種如上[10]或[11]所述的圖像處理程序。圖像處理程序進一步包括如下步驟，在根據(jù)確定的邊緣的最大數(shù)目而計算繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目的步驟之后，計算所有繪制區(qū)域中每個繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)并且將經(jīng)計算的中間數(shù)據(jù)存儲在工作區(qū)域中(步驟37)。僅僅在外接圖的矩形(24)的邊界內(nèi)執(zhí)行上述步驟(步驟37)。
[0070]因此，可以縮短圖像處理所需的計算時間。
[0071]2.實施例的細節(jié)
[0072]以下將進一步詳細描述本發(fā)明的實施例。
[0073]第一實施例〈圖像處理LSI〉
[0074]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像處理LSI的示例性配置以及使用了該圖像處理LSI的圖像處理裝置的示例性配置的框圖。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的圖像處理LSI能夠執(zhí)行圖形計算，以根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)12計算將要在由多個線條形成的一個幀內(nèi)繪制的圖的顯示數(shù)據(jù)。例如，顯示裝置10和非易失性存儲器(R0M)9耦合至圖像處理LSI1。存儲向量數(shù)據(jù)12等的R0M9通過外部總線11耦合至圖像處理LSI1。例如，閃存(注冊商標)可以用作R0M9。此外，R0M9也可以存儲用于操作圖像處理LSIl的程序。圖像處理LSIl被配置為使得圖形計算部分2、存儲部分5(諸如RAM)、系統(tǒng)接口 7和視頻接口 8通過總線6互連。工作區(qū)域13和幀緩沖器14被分配至RAM5。視頻接口 8是用于耦合至外部顯示裝置10的接口電路。圖形計算部分2根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)12執(zhí)行圖形計算并且將中間數(shù)據(jù)存儲在被分配至RAM5的工作區(qū)域13中。
[0076]圖形計算部分2針對多個線條中的每個線條將顯示了根據(jù)向量數(shù)據(jù)12繪制的圖的幀分割為多個繪制區(qū)域。相同的工作區(qū)域13被分配至所有分割的繪制區(qū)域。當對分割的繪制區(qū)域的每一個順序地執(zhí)行圖形計算時，圖形計算部分2重復地使用相同的工作區(qū)域13以存儲每個繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)。
[0077]因此，可以減小RAM5中的工作區(qū)域所需的存儲容量。
[0078]以下將描述根據(jù)第一實施例的圖像處理LSIl的操作原理。
[0079]圖2是示出了被執(zhí)行以繪制線段的操作的示意圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖2和圖3舉例說明了其中將要在幀20內(nèi)繪制由多個線段形成的圖22的情形。豎直軸線表示線條數(shù)目，而水平軸線表示像素數(shù)目。按照“
【發(fā)明內(nèi)容】
”下給出的說明，圖2和圖3舉例說明了其中將要顯示的圖像的大小是480X800寬屏VGA的情形。在該情形下，如之前所述，用于遵從OpenVG規(guī)范的主要方法根據(jù)邊緣的最大數(shù)目計算工作區(qū)域所需的存儲容量。邊緣各自表示繪制的線段與形成幀的線條之間的交叉點。如圖3所示，繪制的線段與形成幀的線條交叉。線條編號101的邊緣是87。線條編號102的邊緣也是87。線條編號103至105的邊緣是86。計算每個線條的邊緣的位置。如圖2所示，每個線條的邊緣的數(shù)目隨著圖的復雜性變化。當繪制一個圖時，用于遵從OpenVG規(guī)范的主要方法根據(jù)每個線條的邊緣的最大數(shù)目(也即具有邊緣的最大數(shù)目的線條的邊緣的數(shù)目)來限定用于存儲在一個域中的所有線條的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域的大小。通過之前所述的方程(I)計算每個線條的大小。通過之前所述的方程(2)計算用于一個整個域的工作區(qū)域的存儲容量。
[0080]根據(jù)第一實施例，幀20被分割為多個繪制區(qū)域21。圖2示出了其中每個繪制區(qū)域具有20個線條并且?guī)?0被分割為24個繪制區(qū)域21_1至21_24的示例。用于存儲中間數(shù)據(jù)的20個線條的存儲區(qū)域被分配為RAM5中的工作區(qū)域13。如果假設邊緣的最大數(shù)目是68，按照“
【發(fā)明內(nèi)容】
”下給定的描述，每個線條的大小是相同的192字節(jié)。然而根據(jù)第一實施例，一個繪制區(qū)域所需的工作區(qū)域小至20個線條。因此，工作區(qū)域13所需的存儲容量是15，360字節(jié)(15千字節(jié))。該存儲容量與用于集中分配一個整幀的368，640字節(jié)(360千字節(jié))的之前存儲容量的二十四分之一一樣小。
[0081]當將要繪制二維圖而不是線段時也同樣適用。
[0082]圖4是示出了被執(zhí)行以繪制矩形的操作的示意圖。圖5是圖4的局部放大圖。圖4和圖5舉例說明了其中將要在幀20內(nèi)繪制由多個二維圖形成的圖23的情形。豎直軸線表示線條數(shù)目，而水平軸線表示像素數(shù)目。如果將要繪制的圖是不具有寬度的線段，則線段與線條之間的交叉點視作邊緣。另一方面，如果將要繪制的圖是具有寬度的二維圖，則當以從最低像素數(shù)目至最高像素數(shù)目的順序看每個線條中像素時，用于反轉繪制數(shù)據(jù)的坐標應該視作邊緣。關于具有線條編號101的線條，具有高達84的像素數(shù)目的像素是白色，具有像素數(shù)目85至89的像素是黑色,而具有像素數(shù)目90和更高的像素則是白色。因此,應該采用視作邊緣的像素數(shù)目85和90來確定中間數(shù)據(jù)。應該以如此方式限定邊緣以維持關于從中間數(shù)據(jù)計算顯示數(shù)據(jù)的計算過程的一致性。取決于將要繪制的圖是不具有寬度的線段或者是具有寬度的二維圖，邊緣的定義或多或少需要調(diào)整。然而，根據(jù)在上述兩個情形的任何一個中的邊緣的數(shù)目可以計算工作區(qū)域所需的存儲容量。
[0083]在以上示例中，從在幀內(nèi)分割的繪制區(qū)域的數(shù)目計算工作區(qū)域13的存儲容量。相反地，可以預定義可以被分配至工作區(qū)域13的RAM5的存儲容量，以逆向計算可以存儲在具有這種存儲容量的工作區(qū)域13中的中間數(shù)據(jù)的量，以便計算分割的繪制區(qū)域的數(shù)目，也即在分割的繪制區(qū)域21中的線條的數(shù)目。
[0084]因此，工作區(qū)域13可以被分配至RAM5，RAM5被形成為圖像處理LSIl上的芯片上元件并且具有限制的存儲容量。
[0085]以下將進一步詳述圖像處理LSIl的實施例。
[0086]圖像處理LSIl不具體地限定于，而是通過已知的CMOS(互補金屬氧化物半導體場效應晶體管)LSI制造技術而形成在單個硅襯底上。
[0087]圖形計算部分2可以包括圖形引擎4和CPU3。當輸入向量數(shù)據(jù)12時，圖形引擎4可以計算中間數(shù)據(jù)。CPU3可以控制圖形引擎4。這可以使得有可能快速執(zhí)行圖形計算。MPU(微處理單元)、MCU (微控制器單元)或任何其它處理器可以用作CPU3。圖形引擎4例如是用于從向量數(shù)據(jù)12計算中間數(shù)據(jù)的硬件加速器，并且可以由可編程處理器形成。
[0088]圖像處理LSIl可以包括其它功能模塊。例如，如果圖像處理LSIl包括DMA(直接存儲器訪問)控制器，則顯示數(shù)據(jù)可以從幀緩沖器14轉移至視頻接口 8并且在由CPU編程操作的背景下被顯示在顯示裝置10上。在該情形下，圖像處理LSIl也需要包括仲裁對總線6的訪問的總線仲裁電路。
[0089]R0M9無需總是被提供為外部裝置。替代地，其可以被提供為耦合至圖像處理LSIl中的總線6的芯片上ROM。該配置使其能夠通過排除系統(tǒng)接口 7來減小電路規(guī)模，通過排除用于耦合至外部總線的端子來減小端子的數(shù)目，以及減小圖像處理LSIl被安裝在其中的封裝的大小。
[0090]同時，能夠使用如下配置來將顯示數(shù)據(jù)從外部RAM直接轉移至顯示裝置10，在該配置中額外的外部RAM被耦合至外部總線11并且?guī)彌_器被分配至外部RAM。如果在使用高清晰度顯示裝置的情形中，將幀緩沖器分配至芯片上RAM是昂貴的，則該配置導致成本減小。
[0091]第二實施例〈圖像處理程序>
[0092]現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像處理程序30。圖像處理程序30能夠執(zhí)行圖形計算，以通過使用圖形引擎4、CPU3和存儲部分(例如RAM)5根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)12來計算將要在由多個線條形成的一個幀20內(nèi)繪制的圖22、23的顯示數(shù)據(jù)。
[0093]當由CPU3執(zhí)行時，圖像處理程序30將存儲了用于圖形計算的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域13分配至RAM5，并且針對多個線條的每一個將顯示圖22、23的幀20分割為多個繪制區(qū)域21。圖像處理程序30將向量數(shù)據(jù)12輸入至圖形引擎4，并且使圖形引擎4順序地對包括在繪制區(qū)域21中的每個繪制區(qū)域21執(zhí)行圖形計算。圖像處理程序30操作以使得作為對每個繪制區(qū)域進行圖形計算的結果輸出的中間數(shù)據(jù)被存儲在相同的工作區(qū)域13中。
[0094]因此，可以減小存儲部分中工作區(qū)域所需的存儲容量。
[0095]現(xiàn)在將進一步描述根據(jù)第二實施例的由圖像處理程序30執(zhí)行的示例性操作。
[0096]圖6是示出了根據(jù)第二實施例的由圖像處理程序執(zhí)行的示例性操作的流程圖。
[0097]在步驟31中，通過暫時地確定繪制區(qū)域的線條的數(shù)目(高度)以及每個線條的邊緣的數(shù)目，并且確定允許存儲對應于邊緣數(shù)目的中間數(shù)據(jù)的每個線條的存儲容量(跨距)，來分配處于初始狀態(tài)的工作區(qū)域13。接著，在步驟32中，計算將要繪制的圖22、23的每個線條的邊緣數(shù)目。例如通過將將要繪制的圖22、23的向量數(shù)據(jù)12輸入至圖形引擎4并且允許圖形引擎4執(zhí)行計算來完成該步驟。根據(jù)計算的結果，在步驟33中，計算每個線條的邊緣的最大數(shù)目，也即具有邊緣的最大數(shù)目的線條的邊緣的數(shù)目。接著，在步驟34中，根據(jù)經(jīng)計算的邊緣的最大數(shù)目計算繪制區(qū)域中線條的數(shù)目，以改變在步驟31中暫時確定的繪制區(qū)域的線條的數(shù)目(高度)。這使其能夠針對每個將要繪制的圖分配具有合適大小(存儲容量)的工作區(qū)域13。在2D向量圖形中，生成許多將要繪制圖的每一個的中間數(shù)據(jù)，并且綜合中間數(shù)據(jù)所生成的集合以獲得顯示數(shù)據(jù)。因此，每次將要繪制圖改變時，可以合適地設置工作區(qū)域的大小。在設置了合適的工作大小之后，在步驟37中，對每個分割的繪制區(qū)域執(zhí)行邊緣計算。例如，將要繪制的圖22、23的向量數(shù)據(jù)12可以輸入至圖形引擎4以允許圖形引擎4執(zhí)行計算。
[0098]自然，向量數(shù)據(jù)12不經(jīng)受區(qū)域分割。因此，如果按照原先樣子使用相關領域類型的圖形引擎4，則其計算一個整幀的中間數(shù)據(jù)。在該情形下，工作區(qū)域13僅存儲關于將要處理的繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)。關于其它繪制區(qū)域的中間數(shù)據(jù)被丟棄。另一方面，當圖形引擎4被配置為能夠執(zhí)行計算以計算僅關于指定將要計算的區(qū)域的中間數(shù)據(jù)時，可以在步驟37中在較短計算時間內(nèi)執(zhí)行邊緣計算而同時減小了計算的量。
[0099]在步驟38中，確定是否針對所有分割的繪制區(qū)域21執(zhí)行邊緣計算過程(步驟37)。在步驟39中改變處理區(qū)域，以便對未經(jīng)受邊緣計算過程(步驟37)的未處理的每一個繪制區(qū)域21重復地執(zhí)行邊緣計算過程(步驟37)。當完全處理了一個幀20內(nèi)所有區(qū)域時，處理結束。
[0100]在步驟34中，備選例是預先將可分配至工作區(qū)域13的存儲容量限制至預定的存儲容量，并且計算形成每個繪制區(qū)域節(jié)段21的線條的數(shù)目。更具體地，在步驟35中，可以將在步驟33中計算的每個線條的邊緣的最大數(shù)目與在步驟31中分配的可以通過使用每個線條存儲容量(跨距)而存儲的邊緣的數(shù)目做比較。如果比較的結果指示前者大于后者，則可以執(zhí)行步驟36以增大每個線條的存儲容量(跨距)，并且減小繪制區(qū)域的線條的數(shù)目(高度)。工作區(qū)域13的存儲容量隨后等于每個線條的存儲容量(跨距)與繪制區(qū)域的線條的數(shù)目(高度)的乘積。因此，應該調(diào)整工作區(qū)域13的存儲容量，直至其仍然等于預定的限制的存儲容量。
[0101]現(xiàn)在將參照圖7A和圖7B描述工作區(qū)域13中的示例性改變。圖7A和圖7B是示出了其中工作區(qū)域如圖6所示改變的示例。讓我們假設，例如，在步驟31中，由針對64個邊緣的跨距SO以及針對40個線條的高度HO所限定的7，680字節(jié)(7.5千字節(jié))區(qū)域被分配為如圖7A所示的工作區(qū)域。如果步驟33中計算的邊緣的最大數(shù)目例如是100，其大于64的假設數(shù)值，則兩倍增大跨距(跨距=SI = S0X2)，并且高度(繪制區(qū)域中線條的數(shù)目)與跨距成反比而減小為一半(高度=Hl = H0/2)，如圖7B所示。改變之后獲得的工作區(qū)域的大小與初始大小相同為7，680字節(jié)(7.5千字節(jié))。
[0102]因此，工作區(qū)域13也可以合適地被分配至被形成為圖像處理LSIl上的芯片上元件并且具有限制的存儲容量的存儲部分(RAM) 5。
[0103]在參照附圖6所述的實施例中，對所有分割的繪制區(qū)域21執(zhí)行邊緣計算過程(步驟37)。然而，例如如果將要繪制的圖23較小并且存在于如圖4所示的幀的限制區(qū)域中，可以僅對于包括外接了圖23的矩形24的繪制區(qū)域21_2至21_7執(zhí)行步驟37，其中計算中間數(shù)據(jù)并且存儲在工作區(qū)域13中。這使其能夠縮短圖像處理所需的時間。外接矩形24由將要繪制的圖的水平方向(沿像素數(shù)目方向)和豎直方向(沿線條數(shù)目方向)中最大和最小坐標來限定。圖形引擎4可以被配置為能夠從輸入向量數(shù)據(jù)12計算外接矩形24。
[0104]盡管已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實施例詳細描述了由本發(fā)明人完成的本發(fā)明，但是應該理解的是本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實施例，而是擴展至仍然落入所附權利要求的精神和范圍內(nèi)的各個修改例。
[0105]例如，本發(fā)明可以適用于耦合至任何大小的顯示裝置的圖像處理LSI，只要工作區(qū)域13的每個線條的存儲容量(跨距)以及繪制區(qū)域的線條數(shù)目(高度)根據(jù)所耦合的顯示裝置進行調(diào)整。
【權利要求】
1.一種圖像處理大規(guī)模集成電路LSI，能夠執(zhí)行圖形計算，所述圖形計算用于根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)來計算在由多個線條形成的一個幀內(nèi)將要繪制的圖的顯示數(shù)據(jù)，所述圖像處理LSI包括: 圖形計算部分，其能夠執(zhí)行所述圖形計算；以及 存儲部分，其包括用于存儲用于所述圖形計算的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域，并且從所述圖形計算部分可訪問， 其中，所述圖形計算部分能夠針對多個線條中的每個線條將顯示所述圖的所述幀分割為多個繪制區(qū)域，并且對所述繪制區(qū)域中的每個繪制區(qū)域順序地執(zhí)行所述圖形計算，并且 其中，關于對所述繪制區(qū)域中的每個繪制區(qū)域執(zhí)行所述圖形計算，所述圖形計算部分能夠?qū)⑺龃鎯Σ糠值南嗤墓ぷ鲄^(qū)域分配至所有所述繪制區(qū)域，以便于存儲所述中間數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理LSI，其中，所述圖形計算部分能夠根據(jù)被分配至所述工作區(qū)域的預定存儲容量來計算形成所述繪制區(qū)域的線條的數(shù)目。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理LSI， 其中，所述一個幀由具有多個像素的線條形成， 其中，所述中間數(shù)據(jù)包括指示所述圖的每個線條的所有邊緣的位置的像素的坐標數(shù)據(jù)， 其中，所述工作區(qū)域能夠存儲所述線條的所述中間數(shù)據(jù)，并且 其中，所述圖形計算部分能夠?qū)⒋鎯θ萘糠峙渲了龃鎯Σ糠种械乃龉ぷ鲄^(qū)域，所述存儲容量根據(jù)將要存儲的線條的數(shù)目與所述一個幀內(nèi)的每個線條的邊緣的最大數(shù)目的乘積來限定。
4.根據(jù)權利要求3所述的圖像處理LSI，其中，所述圖形計算部分能夠根據(jù)被分配至所述工作區(qū)域的預定存儲容量來計算形成所述繪制區(qū)域的線條的數(shù)目。
5.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理LSI，其中，所述圖形計算部分包括能夠輸入所述向量數(shù)據(jù)并且輸出所述中間數(shù)據(jù)的圖形引 擎，以及能夠控制所述圖形引擎的CPU。
6.一種圖像處理程序，能夠執(zhí)行圖形計算，所述圖形計算用于通過使用圖形引擎、CPU和存儲部分根據(jù)輸入向量數(shù)據(jù)來計算在由多個線條形成的一個幀內(nèi)將要繪制的圖的顯示數(shù)據(jù)，所述圖像處理程序包括步驟: 當由所述CPU執(zhí)行時，將用于存儲用于所述圖形計算的中間數(shù)據(jù)的工作區(qū)域分配至所述存儲部分； 針對多個線條中的每個線條將顯示所述圖的所述幀分割為多個繪制區(qū)域； 將所述向量數(shù)據(jù)輸入至所述圖形引擎，以對所述繪制區(qū)域中的每個繪制區(qū)域順序地執(zhí)行所述圖形計算；以及 針對所有所述繪制區(qū)域在相同工作區(qū)域中存儲所述中間數(shù)據(jù)，當對所述繪制區(qū)域中的每個繪制區(qū)域執(zhí)行所述圖形計算時輸出所述中間數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的圖像處理程序，進一步包括步驟: 使所述CPU根據(jù)被分配至所述工作區(qū)域的預定存儲容量計算形成所述繪制區(qū)域的線條的數(shù)目。
8.根據(jù)權利要求6所述的圖像處理程序， 其中，所述一個幀由具有多個像素的線條形成， 其中，所述中間數(shù)據(jù)包括指示所述圖的每個線條的所有邊緣的位置的像素的坐標數(shù)據(jù)，并且 其中，所述工作區(qū)域能夠存儲所述線條的所述中間數(shù)據(jù)， 所述圖像處理程序進一步包括步驟: 使所述CPU將存儲容量分配至所述存儲部分中的所述工作區(qū)域，所述存儲容量根據(jù)將要存儲的線條的數(shù)目與所述一個幀內(nèi)的每個線條的邊緣的最大數(shù)目的乘積來限定。
9.根據(jù)權利要求8所述的圖像處理程序，進一步包括步驟: 使所述CPU根據(jù)被分配至所述工作區(qū)域的預定存儲容量來計算形成所述繪制區(qū)域的線條的數(shù)目。
10.根據(jù)權利要求9所述的圖像處理程序，進一步包括步驟: 計算所述圖的每個線條的邊緣的數(shù)目； 從經(jīng)計算的每個線條的邊緣的數(shù)目確定每個線條的邊緣的最大數(shù)目；以及 根據(jù)所確定的邊緣的最大數(shù)目計算所述繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目。
11.根據(jù)權利要求9所述的圖像處理程序，進一步包括步驟: 暫時地確定所述繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目以及每個線條的邊緣的數(shù)目； 計算所述圖的每個線條的邊緣的數(shù)目； 從經(jīng)計算的每個線條的邊緣的數(shù)目確定每個線條的邊緣的最大數(shù)目；以及 根據(jù)所確定的邊緣的最大數(shù)目改變所述繪制區(qū)域中的暫時確定的線條的數(shù)目。
12.根據(jù)權利要求9所述的圖像處理程序，進一步包括步驟: 在根據(jù)所確定的邊緣的最大數(shù)目計算所述繪制區(qū)域中的線條的數(shù)目的步驟之后，計算所有所述繪制區(qū)域中的每個繪制區(qū)域的所述中間數(shù)據(jù)，并且將經(jīng)計算的中間數(shù)據(jù)存儲在所述工作區(qū)域中， 其中，僅在外接所述圖的矩形的邊界內(nèi)執(zhí)行上述步驟。
【文檔編號】G06T11/00GK104008560SQ201410064823
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權日:2013年2月26日
【發(fā)明者】淺野真一, 中村理, 山野真嗣 申請人:瑞薩電子株式會社