JP2006350868A - Signal processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理、具体的にはデータ、とくにストリーミングデータを所定の用途に適合した信号群に変換する処理を行う信号処理装置に関する。 The present invention relates to a signal processing apparatus that performs signal processing, specifically, processing for converting data, particularly streaming data, into a signal group suitable for a predetermined application.
従来、高レートのストリームデータは、固定化された機能を持つ専用ハードウェア処理装置によって処理されていた。これらの専用ハードウェア処理装置はデータの種別に依存するので、入出力インターフェースもデータの種別ごとに用意され、低速なデータを扱う際も専用のピンが割り当てられていた。 Conventionally, high-rate stream data has been processed by a dedicated hardware processing device having a fixed function. Since these dedicated hardware processing devices depend on the type of data, an input / output interface is prepared for each type of data, and a dedicated pin is also assigned when handling low-speed data.
一方、半導体の高集積化により、高いプログラマビリティーを持つ汎用処理装置の高性能化が進み、このような汎用処理装置によって、従来、専用ハードウェア処理装置で処理されていたストリーミングデータを扱うことが可能になった。また、処理装置の汎用化によって、ひとつの装置で多種類のデータ扱うことができるようになった。
また、汎用処理装置のさらなる高性能化によって、扱われるストリーミングデータは、映像の高解像度化、高フレームレート化をはじめとして、ますます高いレートになる傾向にある。
On the other hand, with the high integration of semiconductors, the performance of general-purpose processing devices with high programmability has advanced, and such general-purpose processing devices can handle streaming data that has been processed by dedicated hardware processing devices. Became possible. In addition, with the generalization of processing devices, it has become possible to handle many types of data with a single device.
In addition, with the further enhancement of performance of general-purpose processing devices, the streaming data to be handled tends to become higher rates, including higher resolution of video and higher frame rate.
カメラやディスプレイなど、ストリーミングデータの入出力インターフェースは、セット仕様によって異なり、これらの入出力インターフェースには、ストレージまたネットワークなどの高速なデバイスも接続される。
一方、プロセッサをはじめとする汎用処理装置は、ストリーミングデータだけではなく、ほかの様々なデータも処理する。
Streaming data input / output interfaces such as cameras and displays differ depending on the set specification, and high-speed devices such as storage and network are connected to these input / output interfaces.
On the other hand, general-purpose processing devices such as processors process not only streaming data but also various other data.
したがって、汎用処理装置のプロセッサとチップセット、あるいはそれらを集積したSoC(System on Chip)で実現されるメインシステムには、多くのピンが必要になり、回路も複雑になる。汎用処理装置は、もともと、その高性能化に伴って、回路が大規模化し、開発規模や開発コストが増大する傾向にあり、セット仕様ごとにメインシステムに手を入れるのでは、開発の高コスト化に一層拍車をかける。
また、ひとつの汎用処理装置によって多種類のデータを扱うことが可能になったのはいいものの、データの種別ごとに専用の入出力インターフェースを用意するのでは、必要とするピンの数がさらに増えてしまう。
Therefore, a main system realized by a processor and a chip set of a general-purpose processing device or a SoC (System on Chip) in which they are integrated requires many pins and the circuit becomes complicated. The general-purpose processing equipment originally has a tendency to increase the scale of the circuit and increase the development scale and development cost as the performance of the general-purpose processing equipment increases. Accelerate further.
Although it is nice to be able to handle many types of data with a single general-purpose processing device, the number of pins required is further increased by preparing a dedicated input / output interface for each data type. End up.
汎用処理装置とセット仕様ごとに異なる拡張部分とを分離する方法として、PCI Expressをはじめとする汎用拡張インターフェースの先にストリーミングデータの処理装置を実装する手法があるが、データレートの高速化にしたがい、接続先のデバイスにジッタを吸収するための大容量バッファが必要になり、そのデバイス自体の構造も複雑になると共に、コスト、消費電力も高くなる。 As a method for separating a general-purpose processing device and an extended portion that differs for each set specification, there is a method of mounting a streaming data processing device on the end of a general-purpose expansion interface such as PCI Express. However, according to a higher data rate. The connection destination device requires a large-capacity buffer for absorbing jitter, the structure of the device itself becomes complicated, and the cost and power consumption increase.
本発明はこうした事情に鑑みてなされたものであり、開発する負担を軽減することができる信号処理装置を提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a signal processing device that can reduce the burden of development.
本発明のある態様は、信号処理装置に関する。この信号処理装置は、データを入力し、所定の変換規則に基づき、第1の信号群に変換して出力する変換転送部と、変換転送部から出力された第1の信号群を入力し、特定の用途に適合した第2の信号群へ展開する用途別展開部とを備え、前記変換規則は、前記特定の用途を含む複数の用途について共通に規定され、第1の信号群は第2の信号群よりも狭いバス幅の信号群として形成され、かつ、変換転送部と用途別展開部とが、別体の半導体集積回路に内蔵されている。 One embodiment of the present invention relates to a signal processing device. This signal processing apparatus inputs data, inputs a conversion transfer unit that converts and outputs the first signal group based on a predetermined conversion rule, and a first signal group output from the conversion transfer unit, An application-specific expansion unit that expands to a second signal group suitable for a specific application, wherein the conversion rule is defined in common for a plurality of applications including the specific application, and the first signal group is a second signal group. The signal transfer group is formed as a signal group having a narrower bus width than the other signal group, and the conversion transfer unit and the application specific development unit are incorporated in a separate semiconductor integrated circuit.
本発明の別の態様にかかる信号処理装置は、メインプロセッサと、メインプロセッサにて処理されたデータを保持するメインメモリと、メインメモリからデータを入力して一旦内蔵バッファに格納した後、これらのデータを所定の変換規則に基づき、第1の信号群に変換して出力する変換転送部と、変換転送部から出力された第1の信号群を入力し、特定の用途に適合した第2の信号群へ展開する用途別展開部とを備え、前記変換規則は、前記特定の用途を含む複数の用途について共通に規定され、第1の信号群は第2の信号群よりも狭いバス幅の信号群として形成され、かつ、変換転送部と用途別展開部とが、単一のプリント基板に実装された別体の半導体集積回路にそれぞれ内蔵されている。 A signal processing apparatus according to another aspect of the present invention includes a main processor, a main memory that holds data processed by the main processor, and data that is input from the main memory and temporarily stored in the built-in buffer. Based on a predetermined conversion rule, a conversion transfer unit that converts the data into a first signal group and outputs the first signal group output from the conversion transfer unit is input, and a second signal that is suitable for a specific application is input. The conversion rule is defined in common for a plurality of applications including the specific application, and the first signal group has a narrower bus width than the second signal group. The signal transfer unit and the conversion transfer unit and the application-specific development unit are respectively incorporated in separate semiconductor integrated circuits mounted on a single printed circuit board.
ここで、本発明の態様にかかる信号処理装置に入力されるデータはたとえばストリーミングデータとしてもよい。「ストリーミングデータ」とは、非圧縮、あるいは圧縮された視聴データ、リアルタイム制御に利用するセンサからの入力データなど、低いジッタが求められる連続的なデータを意味する。なお、「視聴データ」とは、映像データや音声データなど、再生されるときに知覚可能なものを意味し、一般的には、視覚または聴覚で感じ取ることができるものを意味するが、視覚と聴覚以外の知覚で感じ取ることができるものであってもよい。 Here, the data input to the signal processing apparatus according to the aspect of the present invention may be, for example, streaming data. “Streaming data” means continuous data requiring low jitter, such as uncompressed or compressed viewing data, input data from a sensor used for real-time control. “Viewing data” means video data, audio data, or the like that can be perceived when played, and generally means what can be perceived visually or auditorily. It may be one that can be sensed by a perception other than hearing.
本発明のこのような態様によれば、変換転送部が、第1の信号群を、第1の信号群より狭いバス幅の第2の信号群に変換しているため、変換転送部と用途別転換部間の信号線の数を減らすことができ、変換転送部が利用するピンの数が少なくて済む。また、変換転送部の変換規則が汎用であるため、異なる用途について変換転送部までを共用化できる。さらに、変換転送部と用途別転換部とは、別体であるため、用途別展開部のみの交換で別の用途が実現できる。 According to such an aspect of the present invention, the conversion and transfer unit converts the first signal group into the second signal group having a narrower bus width than the first signal group. The number of signal lines between the separate conversion units can be reduced, and the number of pins used by the conversion transfer unit can be reduced. In addition, since the conversion rule of the conversion / transfer unit is general-purpose, the conversion transfer unit can be shared for different purposes. Furthermore, since the conversion transfer unit and the application-specific conversion unit are separate bodies, another application can be realized by replacing only the application-specific development unit.
なお、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, what substituted the component and expression of this invention between methods, systems, etc. is also effective as an aspect of this invention.
本発明によれば、信号処理装置の開発において有利である。 The present invention is advantageous in the development of a signal processing device.
従来の信号処理装置は、ベースバンド信号を取得して出力するLSI(並列に配列された複数のLSIを含む)と、ベースバンド信号を用途(例えば出力先のデバイスの種類)に応じて変換して出力する変換インターフェースとが直接に接続されるようになっている。例えば、デバイスAに信号を出力するための信号処理装置を開発するのにあたって、ベースバンド信号を取得出力するLSIと、このLSIからのベースバンド信号を受信してデバイスAの種類に合わせて変換する変換インターフェースとをデバイスAに合致するように設計する。また、デバイスBのためには、ベースバンド信号を取得出力するLSIと、変換インターフェースとをデバイスBに合致するように設計する。さらに、出力先のデバイスの仕様変更があった場合においても、そのデバイスの新しい仕様に合わせて取得出力LSIや、変換インターフェースを設計し直す必要が出てくるときがある。そのため、デバイスの種類毎に、仕様毎に、必要に応じて取得出力LSIや、変換インターフェースを設計、製造し直すという手間がかかる。さらに、前述したように、画像、音声などの視聴データを含むストリーミングデータの高速化、高フレームレート化などの背景において、取得出力LSIと変換インターフェースのピン数が多く、構造が複雑になっており、開発するのにあたっては手間の問題は一層拍車がかかり、開発者の負担が大きくなり、ゆえに開発コストがかかり、開発期間が長くなるなどの問題が生じかねない。 Conventional signal processing apparatuses convert an LSI (including a plurality of LSIs arranged in parallel) that acquires and outputs a baseband signal, and a baseband signal according to the application (for example, the type of output destination device). The output interface is directly connected to the output interface. For example, when developing a signal processing apparatus for outputting a signal to device A, an LSI that acquires and outputs a baseband signal, and a baseband signal from the LSI are received and converted according to the type of device A. The conversion interface is designed to match the device A. For device B, an LSI that acquires and outputs a baseband signal and a conversion interface are designed to match device B. Furthermore, even when there is a change in the specification of the output destination device, it may be necessary to redesign the acquisition output LSI or conversion interface in accordance with the new specification of the device. Therefore, it takes time and effort to design and remanufacture the acquisition output LSI and conversion interface for each type of device and for each specification as necessary. Furthermore, as described above, the number of pins of the acquisition output LSI and the conversion interface is large and the structure is complicated in the background of high-speed streaming data including viewing data such as images and sounds and high frame rates. In developing, troublesome problems are further accelerated, and the burden on the developer is increased. Therefore, problems such as higher development cost and longer development period may occur.
本発明者は、上記問題を解決すべく、ベースバンド信号となるストリーミングデータを送信する側と、ストリーミングデータを特定の用途に合わせて変換する変換インターフェース側との間に、ベースバンド信号を、この特定の用途を含む複数の用途について共通に規定された変換規則(以下共通変換規則という)に基づいて変換する変換手段を設けて、ストリーミングデータを送信する側の汎用化を図ることによって、信号処理装置を汎用処理部分と専用処理部分とに分けて開発可能とする基本思想に基づいて下記の技術を提案する。図1は、この技術の概要を示す。 In order to solve the above problem, the present inventor converts a baseband signal between a side that transmits streaming data to be a baseband signal and a conversion interface side that converts the streaming data in accordance with a specific application. Signal processing by providing conversion means for converting based on a conversion rule (hereinafter referred to as a common conversion rule) commonly defined for a plurality of uses including a specific use, and making the streaming data transmission side generalized The following technology is proposed based on the basic idea that the apparatus can be developed by dividing it into a general-purpose processing part and a dedicated processing part. FIG. 1 shows an overview of this technique.
まず、前述した変換手段に対応する変換転送部10を設ける。この変換転送部10により、ストリーミングデータは共通変換規則で第1の信号群に変換される。
そして、変換転送部10が内蔵された半導体集積回路とは別体の半導体集積回路に、第1の信号群を特定の用途に適合した第2の信号群に展開する用途別展開部30を内蔵させることによって設ける。また、変換転送部10は、第1の信号群を、第2の信号群よりも狭いバス幅を有するものに形成する。第1の信号群は、転送バス20を介して用途別展開部30に出力される。
First, a
The application-
図2は、図1に示す各構成による処理の概要を示すフローチャートである。図示のように、変換転送部10に入力されたストリーミングデータは、変換転送部10により、共通変換規則で第1の信号群に変換される(S10、S12)。この第1の信号群は、転送バス20を介して用途別展開部30に出力され(S14)、用途別展開部30により特定用途に適合した第2の信号群に変換される(S16)。そして、第2の信号群は、出力先のデバイスに出力され、処理が終了する(S20)。
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing by each configuration shown in FIG. As shown in the figure, the streaming data input to the conversion /
すなわち、この構成によれば、ストリーミングデータは、一旦共通変換規則で第1の信号群に変換されてから用途別展開部30に出力される。ここで、変換転送部10と用途別展開部30の仕様は、1つの製品については固定されており、他の製品を開発する際に変換転送部10と用途別展開部30の仕様を変更する必要があるが、変換転送部10は、共通変換規則でストリーミングデータを変換するため、その仕様の変更が簡単にできる。
That is, according to this configuration, the streaming data is once converted into the first signal group according to the common conversion rule, and then output to the application-
さらに、変換転送部10を、ソフトウェアによってその変更を行うことができる構成にした場合において、他の製品を開発するのにあたっては、変換転送部10のハードウェア部分の変更がないため、製品が変わっても、変換転送部10のハードウェア部分を変更しなくてよい。
また、第1の信号群は、第2の信号群よりも狭いバス幅を有するため、変換転送部10と用途別展開部30のピン数が少なくて済む。
Further, when the conversion /
Further, since the first signal group has a narrower bus width than the second signal group, the number of pins of the conversion /
また、第1の信号群は第2の信号群よりも狭いバス幅を有するため、転送バス20の信号線の数が少なく、回路の規模を小さくすることができる。
Further, since the first signal group has a narrower bus width than the second signal group, the number of signal lines of the
さらに、変換転送部10と用途別展開部30とは、別体の半導体集積回路に内蔵されているので、用途別展開部のみの交換で別の用途を実現することができる。
Furthermore, since the
上述のことから、このような構成は、信号処理装置を開発する負担を軽くすることができ、開発コストの軽減、開発期間の短縮のいずれかにおいて有利である。 From the above, such a configuration can reduce the burden of developing a signal processing device, and is advantageous in either reducing the development cost or shortening the development period.
以下、本発明を実施する最良の実施形態について説明する。
図3は、本発明の実施形態にかかる信号処理装置100の構成を示すブロック図である。図示のように、本実施形態の信号処理装置100は、メインシステム110と、展開インターフェース160とを備え、メインシステム110と展開インターフェース160との間に、データの転送を行う転送部150が設けられている。メインシステム110と展開インターフェース160は、夫々別体の半導体集積回路に内蔵され、単一のプリント基板上に実装されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
信号処理装置100は、図1に示す構成を実現する具体例であり、そのメインシステム110、転送部150、展開インターフェース160は、図1における変換転送部10、転送バス20、用途別展開部30にそれぞれ対応する。
The
なお、分かりやすくするために、図中転送部150が見えるように示しているが、本実施形態の信号処理装置100において、転送部150、および転送部150とメインシステム110との接続部分、転送部150と展開インターフェース160との接続部分は、転送部150により転送する信号パターンが見えないようにプリント基板上にいずれかの部品、例えばメインシステムの一部と展開インターフェース160の一部により遮蔽されている。こうすることによって、メインシステム110側から出力された信号、または転送部150により転送された信号の不正使用を防ぎ、セキュリティ性を高めることができる。
For the sake of simplicity, the
メインシステム110は、プロセッサ120と、メインメモリ130と、コントローラ140とを備える。プロセッサ120は、下記の処理を行う。
The
1.マルチメディアアプリケーションなどのソフトウェアを実行して特定の用途に適合したストリーミングデータ、ここではたとえば画像データや、音声データなどの視聴データ136を得る。なお、本実施形態の信号処理装置100は、リアルタイムの視聴データを扱うものとし、以下視聴データ136をリアルタイムデータ136という。
1. Software such as a multimedia application is executed to obtain streaming data suitable for a specific application, for example,
2.コントローラ140を制御し、コントローラ140が行う処理のための制御データ134を生成すると共に、この制御データ134でリアルタイムデータ136をカプセル化する。
2. The
メインメモリ130は、プロセッサ120により得られた制御データ134とリアルタイムデータ136を保持する。
The
コントローラ140は、シーケンサ144とバッファ146とを備え、プロセッサ120の制御にしたがって、メインメモリ130から制御データ134を取得すると共に、制御データ134に基づいてリアルタイムデータ136をメインメモリ130から読み出す。ここで、プロセッサ120により作成された制御データ134は、コントローラ140により読み出されるべきリアルタイムデータ136のメインメモリ130における番地、サイズなど、コントローラ140がメインメモリ130からデータを読み出す処理に関係するものと、コントローラ140に送信させる制御コマンドを指定する情報や、メインメモリ130から読み出されたリアルタイムデータ136を送信するタイミングや、転送レートなど、コントローラ140がリアルタイムデータ136を展開インターフェース160に出力する処理に関係するものとがある。コントローラ140のシーケンサ144は、この制御データ134に基づいてメインメモリ130からリアルタイムデータ136を読み出してバッファ146に一旦格納させる。そして、シーケンサ144は、バッファ146に格納されたリアルタイムデータ136と、制御データ134により指定された制御コマンドとを織り交ぜて、転送部150により転送可能なフォーマットで、リアルタイムデータ136に対して指定されたタイミングや転送レートなどで転送部150に出力する。
The
以下説明上の便宜のため、コントローラ140から送り出された信号群を第1の信号群という。
なお、ここで、コントローラ140は、リアルタイムデータ136をバッファ146に一旦格納させているので、メモリインターフェースや、内部バスで発生したジッタを吸収することができる。すなわち、第1の信号群は、ジッタが吸収されたものである。
Hereinafter, for convenience of explanation, a signal group sent from the
Here, since the
コントローラ140から出力された第1の信号群が転送部150により展開インターフェース160に転送され、展開インターフェース160は、第1の信号群を展開して出力先のデバイスに出力する。以下、展開インターフェース160により得られた信号群を第2の信号群という。
ここで、転送部150の詳細について説明しながら、コントローラ140のシーケンサ144の動作および第1の信号群の詳細について説明する。
The first signal group output from the
Here, the details of the
図4は、転送部150の構成例を示す。転送部150は、同期を取るための正相および逆相のクロック信号CLKを転送するCLK信号線152(152a:CLK+、152b:CLK−)と、データ信号を転送するデータバス154と、CTRL信号を転送するCTRL信号線156と、割込信号INTを転送するINT信号線158とを備える。転送部150により転送される信号のうち、INT信号のみが、スレーブ側、ここでは展開インターフェース160側からマスタ側、ここではメインシステム110側に送信される。
FIG. 4 shows a configuration example of the
図5は、転送部150の各バスにより転送される信号を説明する図である。ここで、例としてデータ信号が16ビットであり、データバス154も16ビットのバス幅を有するが、例えばデータ信号のビット数を8ビットとしてもよい。
FIG. 5 is a diagram for explaining signals transferred by each bus of the
CLKは前述したように同期を取るためのクロック信号であり、例えば外部のクロック発生器(図示せず)から供給される。
データ信号は、リアルタイムデータと制御コマンドを含み、クロック信号CLK+とCLK−のそれぞれの立ち上がりエッジで変化するDDR(Double Data Rate)信号である。
CLK is a clock signal for synchronization as described above, and is supplied from, for example, an external clock generator (not shown).
The data signal is a DDR (Double Data Rate) signal that includes real-time data and a control command and changes at the rising edges of the clock signals CLK + and CLK−.
CTRL信号は、データバス154に流れる信号が制御コマンドであるかリアルタイムデータであるかを示すものであり、CTRL信号が1と0の場合において、制御コマンドとリアルタイムデータであることをそれぞれ示す。
The CTRL signal indicates whether the signal flowing through the
INT信号は、図5に示す通り、展開インターフェース160側で所定のイベントが発生したときにメインシステム110側に通知するためのものであり、ハイアクティブの信号である。
ここで、前述した第1の信号群は、CLK信号と、データ信号と、CTRL信号とからなり、コントローラ140のシーケンサ144は、制御データ134に基づいてリアルタイムデータ136をこの第1の信号群に変換する。
As shown in FIG. 5, the INT signal is a high-active signal for notifying the
Here, the first signal group described above includes a CLK signal, a data signal, and a CTRL signal, and the
図6は、リアルタイムデータとして16ビットの画像データを例としたときに、これらの信号が転送されるタイミングチャートを示している。図示のように、クロック信号CLKの立ち上がりエッジにおいて、データ信号が変化し、CTRL信号が0であるときには、RGBデータが送信され、CTRL信号が1であるときには、制御コマンドが送信される。 FIG. 6 shows a timing chart in which these signals are transferred when 16-bit image data is taken as an example of real-time data. As shown, when the data signal changes at the rising edge of the clock signal CLK and the CTRL signal is 0, RGB data is transmitted, and when the CTRL signal is 1, a control command is transmitted.
制御コマンドは、画像や音声、その他のリアルタイムデータ毎に定めらており、リアルタイムデータの種別によって異なるが、ここで、本実施形態の信号処理装置100において、すべてのリアルタイムデータに対して共通に定められた制御コマンドを説明する。
The control command is determined for each image, sound, and other real-time data, and differs depending on the type of the real-time data. Here, in the
図7は、リアルタイムデータに対して共通に定められた種々のコマンドを例示している。
「No Operation」コマンドは、何も行わないことを指示し、タイミングを調整するために用いられる。このコマンドのデータは、最上位のビットが0であり、その他のビットのデータは任意である。
FIG. 7 illustrates various commands commonly defined for real-time data.
The “No Operation” command is used to instruct that no operation is performed and to adjust the timing. In the data of this command, the most significant bit is 0, and data of other bits is arbitrary.
「Change Channel」コマンドは、コマンド中の「channnel」(b)により指定された番号のデータ列を「size」で指定されたサイクル数だけ出力することを示す。本実施形態の信号処理装置100は、複数のチャネルを有するリアルタイムデータを1本の16ビット幅のデータバス154により転送するので、リアルタイムデータのチャネル毎に番号を付与し、その番号を指定することによって送信するリアルタイムのチャネルを予約する。すなわち、複数のチャネルを有するリアルタイムデータの各チャネルのデータを切り替えて送信することによって、一本のバスで複数のチャネルのリアルタイムデータを送信する「バーチャルチャネル」を実現している。
The “Change Channel” command indicates that the data string having the number designated by “channel” (b) in the command is output by the number of cycles designated by “size”. Since the
このコマンド中の「size」で指定されたサイクルの間、データバス154の帯域は指定されたChannel(番号)に予約される。なお、本実施形態において、このコマンドは、帯域がどのチャネルにも予約されていない場合においてのみ有効である。こうすることによって、帯域が予約されていない場合には、チャネル0が選択されている状態であると規定することで、チャネル0を使用してデフォルトのチャネルのリアルタイムデータを送信することができる。なお、このコマンドにより予約されたチャネルのデータが、指定されたサイクルの間の分だけの送信が終了すると、帯域が予約されていない状態、すなわちチャネル0が選択されている状態に戻る。
During the cycle designated by “size” in this command, the bandwidth of the
「Set upper Address」コマンドは、図示してないが、展開インターフェース160に制御用のレジスタが実装されている場合に、このレジスタの上位アドレスを設定する。例えばこのコマンド中の「address」(a)によりレジスタのアドレス空間の上位12ビットを設定することができる。
The “Set upper Address” command, although not shown, sets an upper address of this register when a register for control is mounted on the
「Write register」コマンドは、上述した「Set upper Address」コマンドと「address」で指定された下位12ビットの領域に対して、「data」で指定されたレジスタにデータを書き込むことを指示する。ここで、12ビットずつ設定するのは、データバス154のバス幅が16ビットしかないためである。
The “Write register” command instructs to write data to the register specified by “data” in the lower 12-bit area specified by the “Set upper Address” command and “address” described above. Here, the 12 bits are set because the bus width of the
「Assert Singal」コマンドは、コマンド中の「singal」で指定された制御信号をアサートするコマンドであり、すなわち制御信号の値を1にするコマンドである。 The “Assert Single” command is a command for asserting the control signal designated by “singal” in the command, that is, a command for setting the value of the control signal to 1.
「Deassert Singal」コマンドは、コマンド中の「singal」で指定制御信号をディアサートするコマンドであり、すなわち制御信号の値を0にするコマンドである。 The “Deassert Single” command is a command for deasserting the designated control signal by “singal” in the command, that is, a command for setting the value of the control signal to 0.
「Assert Singal」コマンドと「Deassert Singal」コマンド中の「singal」で指定される制御信号は、リアルタイムデータの種類によって異なり、例えば画像データの場合にはその制御信号として、「VSYSNC」信号、「HSYNC」信号などの例があり、音声データの場合にはその制御信号として、「MUTE」信号の例がある。 The control signal specified by “singal” in the “Assert Singal” command and the “Deassert Singal” command differs depending on the type of real-time data. For example, in the case of image data, the control signal includes a “VSYSNC” signal, “HSYNC” signal, and “HSYNC” signal. ”Signal and the like, and in the case of audio data, there is an example of a“ MUTE ”signal as the control signal.
以上、リアルタイムデータに対して共通に定められたコマンドの例を説明したが、勿論、ユーザリザーブ用のコマンドを設けたりするなど、他のコマンドを定めてもよい。
リアルタイムデータは、CTRL信号がディアサートされているとき、すなわちその値が0であるときに送信される。
In the foregoing, examples of commands commonly defined for real-time data have been described. Of course, other commands such as providing a user reserve command may be defined.
Real-time data is transmitted when the CTRL signal is deasserted, that is, when its value is zero.
製品によって、扱われるリアルタイムデータの種類は異なる。いずれの製品においてもリアルタイムデータは、CLK信号と、データ信号と、CTRL信号とからなる第1の信号群に変換するという共通変換規則で変換されるが、リアルタイムデータの種類によって、その具体的な転送フォーマットが異なる。図8は、各々の種類の画像データ転送するフォーマットを例示している。これらのフォーマットによれば、いかなる帯域幅のデータも16ビットのバス幅を有するデータバス154により転送することが可能となる。
Different types of real-time data are handled depending on the product. In any product, real-time data is converted according to a common conversion rule of conversion into a first signal group consisting of a CLK signal, a data signal, and a CTRL signal. The transfer format is different. FIG. 8 exemplifies formats for transferring each type of image data. According to these formats, any bandwidth data can be transferred via the
例えば、ビット数が9以上16以下のRGBデータの場合、その転送フォーマットは、R→G→Bである。データバス154のバス幅は16ビットであるため、画像データのビット数が16より少ない場合において、受信側、ここでは展開インターフェース160側において下位ビットが切り捨てられる。例えば、RGBデータのビット数が12ビットである場合において、展開インターフェース160は、受信したR、G、Bの各信号に対してそれぞれの下位4ビットを切り捨てる。
For example, in the case of RGB data having 9 to 16 bits, the transfer format is R → G → B. Since the bus width of the
一方、画像データが8ビットのRGBデータである場合、2つの画素(R1G1B1とR2G2B2)を例にすると、その転送フォーマットを、「R1G1」→「B1」→「R2G2」→「B2」とすることができる。勿論、この転送フォーマットを用いる場合、Bの下位8ビットが切り捨てられるので、「R1G1」→「B1R2」→「G2B2」のような転送フォーマットを用いて、データバス154のバス幅をより有効に利用し、転送効率を向上させるようにしてもよい。
On the other hand, when the image data is 8-bit RGB data, taking two pixels (R1G1B1 and R2G2B2) as an example, the transfer format is “R1G1” → “B1” → “R2G2” → “B2”. Can do. Of course, when this transfer format is used, since the lower 8 bits of B are truncated, the bus width of the
また、例えば画像データが9ビット以上16ビット以下のYCrCb(Y:Cr:Cb=4:2:2)データである場合、「Y」→「CrCb」のように転送することができる。CrCbを転送する際に、データバス154の下位8ビットと上位8ビットをそれぞれCrとCbに割り当てればよい。RGBデータの場合と同じように、ビット数が16ビットに満たない場合においては、展開インターフェース160側において相応の下位ビットを切り捨てるようにすればよい。
For example, when the image data is YCrCb (Y: Cr: Cb = 4: 2: 2) data of 9 bits or more and 16 bits or less, it can be transferred as “Y” → “CrCb”. When transferring CrCb, the lower 8 bits and the upper 8 bits of the
一方、画像データが8ビットのYCrCbデータである場合には、「YCrCb」のように、一度で1画素を転送することができる。 On the other hand, when the image data is 8-bit YCrCb data, one pixel can be transferred at a time, such as “YCrCb”.
画像データを転送する場合の「Assert Singal」コマンドと「Deassert Singal」コマンドのフォーマットは、例えば下記のようにすることができる:
bit0 :VSYNC
bit1 :HSYNC
bit2 :CSYNC
bit3 :VBLANK
bit4 :HBLANK
bit5 :FLD0(Field Out Singal)
bit6−12 :reserved
The format of the “Assert Single” command and the “Deassert Single” command when transferring image data can be, for example, as follows:
bit0: VSYNC
bit1: HSYNC
bit2: CSYNC
bit3: VBLANK
bit4: HBLANK
bit5: FLD0 (Field Out Single)
bit6-12: reserved
本実施形態において、メインシステム110側のコントローラ140におけるシーケンサ144は、音声データに対して画像データと同期を行った後に転送部150に出力する。転送部150以降に発生するジッタは非常に少ないので、こうすることによって音声データに対しては、転送する際の同期制御用の信号を特に用いなくてもよい。
In this embodiment, the
また、音声データを転送するのに際して、例えば8ビット、左右2チャンネルのデータをまとめて一度に転送するようにしてもよいが、本実施形態において、音声データを1チャネルずつ転送する。例えば、音声データが8ビット、2チャネルのデータに対してそれぞれのチャネルに番号(バーチャルチャネル)を割り当てて転送する。こうすることによって、例えば2より多いチャネルを有する多チャネルの音声データを多重して、アレイスピーカから出力するような用途に適用することができる。 Also, when transferring audio data, for example, 8-bit, left and right channel data may be transferred all at once, but in this embodiment, audio data is transferred channel by channel. For example, audio data is 8 bits, and 2-channel data is assigned with a number (virtual channel) assigned to each channel. By doing so, for example, multi-channel audio data having more than two channels can be multiplexed and output from the array speaker.
また、音声データを転送する際における「Assert Singal」コマンドと「Deassert Singal」の転送フォーマットは、「bit 0:mute、bit 1―15:Reserved」とすることができる。 In addition, the transfer format of the “Assert Single” command and the “Deassert Single” when transferring the audio data can be “bit 0: mute, bit 1-15: Reserved”.
コントローラ140のシーケンサ144は、このようにしていずれの種類のリアルタイムデータも、同じ転送部150により転送可能な第1の信号群に変換して転送部150に出力する。なお、コントローラ140に視聴データ136を一時的に格納するバッファ146が設けられているため、信号のタイミングのずれ、いわゆるジッタが生じたときにおいて、シーケンサ144は、前述した「No Operation」コマンドを用いてダミデータを送信することによってタイミングを調整し、ジッタを吸収することができる。
The
展開インターフェース160は、転送部150を経由して送信されてきた信号を、用途に適合した第2の信号群に展開して出力先のデバイスに出力する。
The
図9は、展開インターフェース160の構成を示すブロック図である。展開インターフェース160は、転送部150を経由して送信されてきた第1の信号群を第2の信号群に展開する展開部164と、第2の信号群に含まれるそれぞれの信号を出力するピン168とを備える。図示の例では、展開インターフェース160は、展開部164により、第1の信号群を画像信号Y、Cr、Cb、音声信号L(左)、R(右)に展開し、それぞれに対応するピン168a(Y)、168b(Cr)、168c(Cb)、168d(L)、168e(R)に出力する。これらのピン168は、出力先のデバイスに合わせて設けられており、出力先のデバイスにおける相対応するピンと接続することによって、各々の信号を出力先にデバイスに出力することができる。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
このように、本実施形態の信号処理装置100によれば、メインシステム110は、視聴データ136を16ビットのデータに変換して、制御コマンドと織り交ぜて第1の信号群を得る。この第1の信号群は転送部150を経由して展開インターフェース160に出力され、展開インターフェース160は、受信した第1の信号群を出力先のデバイスに適合した形式に展開して出力する。メインシステム110と展開インターフェース160は、汎用形式を有する転送部150により接続されるので、メインシステム110と展開インターフェース160とを別々に設計、開発することができる。
As described above, according to the
また、第1の信号群がすでにジッタが吸収されており、特定の用途たとえば出力先のデバイスに適合したものであるため、展開インターフェース160は、少量のバッファと単純な変換回路によって実現することができる。
また、出力先のデバイスの種類の変更などがあった場合には、展開インターフェースの出力ピンなどのハードウェアを出力先のデバイスに合わせて変更する必要があるが、メインシステム110におけるコントローラ140のシーケンサ144の動作は、ソフトウェアによって変更することができるので、信号処理装置全体の仕様の変更が簡単である。
In addition, since the first signal group has already absorbed jitter and is suitable for a specific application, for example, an output destination device, the
Further, when there is a change in the type of the output destination device, it is necessary to change the hardware such as the output pin of the expansion interface in accordance with the output destination device, but the sequencer of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られることがなく、本発明の趣旨から逸脱しない限り、種々の変更、増減、細部の改良を加えることができる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes, increases / decreases, and improvements in details can be added without departing from the spirit of the present invention. it can.
例えば、本発明の主旨を分かりやすくするために、図3に示す実施形態の信号処理装置100に対して、コントローラ140のシーケンサ144と、転送部150と、展開インターフェース160の展開部164とからなる組(物理チャネル)を1つしか設けていないが、物理チャネルを複数設けてもよい。こうすることによって広帯域の画像データを画像データの処理単位、例えば画素毎に分けて転送することができ、ハイフレームレートの転送を実現することができる。ここで、例として画像データの処理単位を画素とし、画素毎で順番に別々の物理チャネルで転送するようにしているが、画像データの処理単位をラインまたはフレームとし、複数のラインまたはフレームを並列にして転送するようにしてもよい。さらに、画像データにより表される画像の領域をブロック分けし、画像データの処理単位をブロックとし、複数のブロックを並列にして転送するようにしてもよい。
For example, in order to make the gist of the present invention easier to understand, the
勿論、複数の物理チャネルを設けた信号処理装置は、広帯域のデータをハイフレームレートで転送することに効果を発揮することができるのみならず、様々な用途に適用してもよい。一例として、メインシステムは、1つの画像再生装置の表示画面の異なる領域にそれぞれ表示させるためのブロック画像のデータを並列にして転送し、展開インターフェースは、受信した各ブロック画像のデータを画像再生装置に出力して該当する領域に表示させることによって、モニタやテレビ機などの画像再生装置によるマルチ画面表示を実現することができる。 Of course, a signal processing apparatus provided with a plurality of physical channels can be effective not only for transferring wideband data at a high frame rate, but also for various uses. As an example, the main system transfers in parallel block image data to be displayed in different areas of the display screen of one image playback device, and the development interface transfers the received data of each block image to the image playback device. Output to the corresponding area and display in the corresponding area, it is possible to realize multi-screen display by an image reproducing device such as a monitor or a television set.
さらに、各ブロック画像をそれぞれ転送する物理チャネルの数を調整することによって、1つの表示面における異なるブロック画像の更新頻度を異ならしめることができる。例えば、ステージ上で格闘するゲームの表示画面はそのステージの領域と、ゲームに対する説明または単なる背景の領域とからなる場合を想定すると、ステージ領域の画像は高い更新頻度を有することに対して、背景などの領域の画像は高い更新頻度を必要としない。この場合、例えば1つの物理チャネルで背景などの領域の画像データを転送し、2つ以上の物理チャネルでステージ領域の画像データを転送すればよい。 Furthermore, by adjusting the number of physical channels for transferring each block image, the update frequency of different block images on one display screen can be made different. For example, assuming that the display screen of a game fighting on the stage is composed of the stage area and a description of the game or a simple background area, the image of the stage area has a high update frequency. The image of the area such as does not need a high update frequency. In this case, for example, the image data of the area such as the background may be transferred using one physical channel, and the image data of the stage area may be transferred using two or more physical channels.
また、メインシステムは、画像データにより表される画像の領域をブロック分けして、複数のブロックを並列にして転送し、展開インターフェースは、受信した各ブロックのデータをそれぞれ異なる画像再生装置に出力するようにし、1つの画像データを複数の画像再生装置に分割して表示することもできる。 Further, the main system divides the image area represented by the image data into blocks and transfers a plurality of blocks in parallel, and the development interface outputs the received data of each block to different image reproduction apparatuses. In this way, one piece of image data can be divided and displayed on a plurality of image reproduction apparatuses.
また、図3に示す実施形態の信号処理装置100は、メインシステム110と展開インターフェース160とは、メインシステム110から展開インターフェース160に送信される視聴データの送受信チャネルしか有さないが、展開インターフェースからメインシステムへ送信される視聴データの送受信チャネルをさらに設けてもよい。こうすることによって、展開インターフェースに接続されたデバイスからの視聴データが展開インターフェースによってメインシステムに転送されることもできるという双方向転送が可能なシステムを実現することができる。
In the
また、図3に示す信号処理装置100において、セキュリティ性を高めるために、転送部150により転送される信号のパターンが見えないように、転送部150、および他の部分と転送部150との接続部分は同じプリント基板上の部品により遮蔽されているが、セキュリティについて特に配慮しなくてもいい環境での使用目的であれば、転送部などを遮蔽しなくてもよい。
In addition, in the
また、セキュリティをより高めるために、メインシステム110は、出力する信号群、すなわち第1の信号群を暗号化して出力するようにしてもよい。
In order to further enhance security, the
また、図3に示す信号処理装置100において、メインシステム110と展開インターフェース160は、同じプリント基板に実装され、データバス154などの信号線からなる転送部150により接続されるようになっているが、メインシステム110と展開インターフェース160とを別々のプリント基板に実装し、両者をコネクタで接続するようにしてもよい。コネクタで接続をした場合には、図3に示す信号処理装置100よりセキュリティ性は下がるが、展開インターフェースの交換がより簡単にできる。勿論、この場合においても、メインシステム側から出力する信号群を暗号化することによってセキュリティ性を高めるようにしてもよい。
In the
勿論、具体的な制御コマンドや、画像データと音声データの転送フォーマットなどについては、上記において例挙したものに限られるものではない。
また、本発明にかかる信号処理装置は、低いジッタが要求されるストリーミングデータの処理に特にその効果を発揮することができるが、本発明の信号処理装置の処理対象は、ストリーミングデータに限らず、いかなる種類のデータであってもよい。
Of course, specific control commands and transfer formats of image data and audio data are not limited to those exemplified above.
Further, the signal processing device according to the present invention can exert its effect particularly in the processing of streaming data that requires low jitter, but the processing target of the signal processing device of the present invention is not limited to streaming data, Any kind of data may be used.
10 変換転送部、 20 転送バス、 30 用途別展開部、 100 信号処理装置、 110 メインシステム、 120 プロセッサ、 130 メインメモリ、 134 制御データ、 136 視聴データ、 140 コントローラ、 144 シーケンサ、 146 バッファ、 150 転送部、 160 展開インターフェース 164 展開部、 168 ピン。
10 conversion transfer unit, 20 transfer bus, 30 development unit according to application, 100 signal processing device, 110 main system, 120 processor, 130 main memory, 134 control data, 136 viewing data, 140 controller, 144 sequencer, 146 buffer, 150 transfer Part, 160 unfolding
Claims (9)
変換転送部から出力された第1の信号群を入力し、特定の用途に適合した第2の信号群へ展開する用途別展開部と、
を備え、前記変換規則は、前記特定の用途を含む複数の用途について共通に規定され、 前記第1の信号群は前記第2の信号群よりも狭いバス幅の信号群として形成され、かつ、
変換転送部と用途別展開部とが、別体の半導体集積回路に内蔵されていることを特徴とする信号処理装置。 A conversion transfer unit that inputs data, converts the data into a first signal group based on a predetermined conversion rule, and outputs the first signal group;
An application-specific development unit that inputs the first signal group output from the conversion transfer unit and develops the first signal group into a second signal group suitable for a specific application;
The conversion rule is defined in common for a plurality of applications including the specific application, the first signal group is formed as a signal group having a narrower bus width than the second signal group, and
A signal processing apparatus, wherein the conversion transfer unit and the application-specific development unit are built in separate semiconductor integrated circuits.
メインプロセッサにて処理されたデータを保持するメインメモリと、
メインメモリからデータを入力して一旦内蔵バッファに格納した後、当該データを所定の変換規則に基づき、第1の信号群に変換して出力する変換転送部と、
変換転送部から出力された第1の信号群を入力し、特定の用途に適合した第2の信号群へ展開する用途別展開部と、
を備え、前記変換規則は、前記特定の用途を含む複数の用途について共通に規定され、 前記第1の信号群は前記第2の信号群よりも狭いバス幅の信号群として形成され、かつ、
変換転送部と用途別展開部とが、単一のプリント基板に実装された別体の半導体集積回路にそれぞれ内蔵されていることを特徴とする信号処理装置。
A main processor;
A main memory for storing data processed by the main processor;
A conversion transfer unit that inputs data from the main memory and temporarily stores the data in the built-in buffer, and then converts the data into a first signal group based on a predetermined conversion rule;
An application-specific development unit that inputs the first signal group output from the conversion transfer unit and develops the first signal group into a second signal group suitable for a specific application;
The conversion rule is defined in common for a plurality of applications including the specific application, the first signal group is formed as a signal group having a narrower bus width than the second signal group, and
A signal processing apparatus, wherein the conversion transfer unit and the application-specific development unit are respectively built in separate semiconductor integrated circuits mounted on a single printed circuit board.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005178545A JP2006350868A (en) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | Signal processor |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005178545A JP2006350868A (en) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | Signal processor |
Publications (1)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Family Cites Families (3)
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| US5583656A (en) * | 1992-12-31 | 1996-12-10 | Eastman Kodak Company | Methods and apparatus for attaching compressed look-up table (LUT) representations of N to M-dimensional transforms to image data and for processing image data utilizing the attached compressed LUTs |
| JPH1091566A (en) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Nec Software Ltd | System and method for controlling device driver |
-
2005
- 2005-06-17 JP JP2005178545A patent/JP2006350868A/en active Pending
- 2005-12-28 WO PCT/JP2005/024058 patent/WO2006134683A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2006134683A1 (en) | 2006-12-21 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070116 |