メモリアクセス装置、及び映像処理システム
【課題】バンド幅を無駄なく使用することにより、バンド幅不足によるメモリアクセス装置の動作の異常を防止する。
【解決手段】必要バンド幅取得部１４０は、機能ブロック１１０毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する。メモリバス調停部１３０は、必要バンド幅情報に基づいて、複数の機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出し、複数の機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がデータバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定する。必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていると判定された場合には、複数の機能ブロック１１０の少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、複数の機能ブロック１１０が必要バンド幅算出時の必要バンド幅を使用してアクセスを行う。
【解決手段】必要バンド幅取得部１４０は、機能ブロック１１０毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する。メモリバス調停部１３０は、必要バンド幅情報に基づいて、複数の機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出し、複数の機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がデータバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定する。必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていると判定された場合には、複数の機能ブロック１１０の少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、複数の機能ブロック１１０が必要バンド幅算出時の必要バンド幅を使用してアクセスを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置、及び当該メモリアクセス装置を備えた映像処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のバスマスタからのアクセス要求を調停して、１つのバスマスタにメモリへのアクセスを許可するバスアービタが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、リクエストソースからのメモリへのアクセス要求を複数受け付け、その中の１つを選択する調停回路を備えたＤＭＡＣが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、複数の機能ブロックから発行されたメモリへのアクセス要求を調停するメモリ制御装置が開示されている。このメモリ制御装置は、機能ブロックから発行されたアクセス要求を一時的に蓄積するＦＩＦＯバッファを備え、このＦＩＦＯバッファに蓄積されているアクセス要求の数に基づいて、アクセス要求の優先順位を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３９３４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７０５６号公報
【特許文献３】特開２００７−３２３２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３には、複数の機能ブロックのうちの１つにメモリへのアクセスを許可することが記載されているが、複数の機能ブロックにメモリへのアクセスを同時に実行させることについては記載されていない。
【０００７】
ところで、複数の機能ブロックにメモリへのアクセスを同時に実行させる方法として、各機能ブロックに所定の割当バンド幅を割り当てる方法が考えられる。この方法では、ある機能ブロックの必要バンド幅が不測の事態により割当バンド幅を超えてしまうと、たとえメモリへのアクセスを行うためのデータバス全体のバンド幅に余裕があったとしても、その機能ブロックが正常に機能を果たせなくなり、メモリアクセス装置の動作に異常が生じてしまう。例えば、機能ブロックのアクセス対象が映像データである場合、その映像データに基づいて表示される映像が乱れたりシステムが不安定になってしまう。また、データバス全体のバンド幅が有効に使用されないという無駄が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、バンド幅を無駄なく使用することにより、バンド幅不足によるメモリアクセス装置の動作の異常を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置であって、機能ブロック毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する必要バンド幅取得部と、前記必要バンド幅取得部によって出力された必要バンド幅情報に基づいて、前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計を算出し、算出した合計が前記データバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定するメモリバス調停部とを備え、前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合には、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、前記複数の機能ブロックが前記必要バンド幅情報に示された必要バンド幅を使用して前記アクセスを行うことを特徴とする。
【００１０】
これにより、メモリアクセス装置において、機能ブロック毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、前記複数の機能ブロックが当初の必要バンド幅を使用してアクセスを行うので、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、全体バンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。したがって、メモリに記憶された映像データに基づいて表示される映像の乱れが防止されるとともにシステムが安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る入出力フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る有効画素数の算出方法を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２に係るメモリアクセス装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態１，２に係るメモリアクセス装置を備えたデジタルテレビジョンシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
《実施形態１》
図１は、本発明の実施形態に係るメモリアクセス装置１００の構成を示す。
【００１５】
このメモリアクセス装置１００は、複数の機能ブロック１１０を備えている。これら複数の機能ブロック１１０は、映像データを記憶するユニファイドメモリ２００に対し、ＤＭＡデータバスを介したアクセス、すなわち映像データ（転送データ）Ｄ１の読み出し又は書き込みを行う。機能ブロック１１０のユニファイドメモリ２００に対するアクセスは、各機能ブロック１１０に１つずつ接続されたＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）１２０、及び前記複数の機能ブロック１１０に共通のメモリバス調停部１３０を介して行われる。各ＤＭＡＣ１２０は、接続された機能ブロック１１０から映像データＤ１及び転送制御信号Ｓ１を受け、映像データＤ１の転送、及び転送要求信号（ＤＭＡコマンド）Ｓ２の生成を行う。また、メモリバス調停部１３０は、ＤＭＡＣ１２０により生成された転送要求信号Ｓ２に応じてユニファイドメモリ２００に対する映像データＤ１の受け渡しを行う。
【００１６】
機能ブロック１１０は、ノイズ除去機能を果たすサブ機能ブロック１１１ａ、及びＩＰ変換機能を果たすサブ機能ブロック１１１ｂを有している。これらサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの機能は、ユニファイドメモリ２００に対するアクセスを必要とするものである。また、機能ブロック１１０は、入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂ、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂ、及び制御部１１４ａ，１１４ｂを備えている。
【００１７】
ＤＭＡＣ１２０は、図２に示すように、サブ機能ブロック１１１ａに対応するデータバッファ１２１ａ，及びサブ機能ブロック１１１ｂに対応するデータバッファ１２１ｂを備えている。また、ＤＭＡＣ１２０は、転送要求部１２３、必要バンド幅通知部１２４、及び外部メモリ状態監視部１２５を備えている。
【００１８】
メモリバス調停部１３０は、データ転送可否判断部１３１を備えている。
【００１９】
（メモリアクセス装置１００の基本的なアクセス動作）
ここで、メモリアクセス装置１００の基本的なアクセス動作について説明する。
【００２０】
通常、ＤＭＡ転送によりユニファイドメモリ２００へ映像データＤ１を格納する場合、まず、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂが、映像データＤ１（書込みデータ）と、転送制御信号Ｓ１とを出力する。転送制御信号Ｓ１は、転送要求信号Ｓ２を作成するために使用される信号である。そして、ＤＭＡＣ１２０のデータバッファ１２１ａ，１２１ｂに、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂから、転送データバスを介して映像データＤ１（書込みデータ）が格納される。また、転送要求部１２３が、データバッファ１２１ａ，１２１ｂの状態と、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂによって出力された転送制御信号Ｓ１とに基づいて転送要求信号Ｓ２を生成し、出力する。この転送要求信号Ｓ２がメモリバス調停部１３０によって受理されると、映像データＤ１（書込みデータ）がＤＭＡデータバスを介してメモリバス調停部１３０へ送られ、メモリバス調停部１３０からユニファイドメモリ２００へ転送される。
【００２１】
一方、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂがユニファイドメモリ２００から映像データを読み出す場合、まず、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂは、転送要求信号Ｓ２を作成するために使用される転送制御信号Ｓ１を出力する。そして、転送要求部１２３が、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂによって出力された転送制御信号Ｓ１に基づいて転送要求信号Ｓ２を作成し、出力する。そして、メモリバス調停部１３０が、転送要求部１２３により出力された転送要求信号Ｓ２を受け取り、ユニファイドメモリ２００から最適なタイミングで映像データＤ１を読み出す。メモリバス調停部１３０により読み出されたデータはＤＭＡデータバスを介してＤＭＡＣ１２０へ送られ、ＤＭＡＣ１２０のデータバッファ１２１ａ，１２１ｂに格納され、転送データバスを介してサブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂへ送られる。
【００２２】
（アクセス制御機能を実現する構成）
メモリアクセス装置１００は、各機能ブロック１１０の必要バンド幅に基づいて、各機能ブロック１１０によるアクセスを制御するようになっている。以下、このアクセス制御機能を実現する構成について説明する。
【００２３】
入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂは、水平同期信号の周波数と水平同期信号の１周期あたりの有効画素数とを算出するものであり、それぞれ、図３に示すように、カウンタ１１５，１１６を備えている。
【００２４】
カウンタ１１５は、システムクロックの立ち上がり毎に１ずつカウンタ値を増やすカウンタである。カウンタ１１５には、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂとユニファイドメモリ２００との間で転送される映像データ（サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに入力又は出力される映像データ）の水平同期信号（図３中、「ＨＰ」と示す）が、リセット（ＲＥＳＥＴ）信号及びロード（ＬＤ）信号として入力される。その結果、カウンタ１１５は、水平同期信号の１周期（１Ｈ期間）あたりのシステムクロック数を示す値を出力する。入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂは、それぞれ、以下の（式１）を用いて水平同期信号の周波数、すなわち水平周波数を算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
カウンタ１１６は、アクティブ期間にＨレベルとなる信号をイネーブル（ＥＮ）としてシステムクロックの立ち上がり毎に１ずつカウンタ値を増やす。カウンタ１１６には、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂとユニファイドメモリ２００との間で転送される映像データ（サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに入力又は出力される映像データ）の水平同期信号（図３中、「ＨＰ」と示す）が、カウンタのリセット（ＲＥＳＥＴ）信号及びロード（ＬＤ）信号として入力される。その結果、カウンタ１１５は、図４に示すように、１Ｈ期間の有効画素数を出力する。
【００２７】
必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂは、それぞれ、入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂによって算出された水平周波数及び有効画素数に基づいて、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅を算出する。詳しくは、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂは、以下の（式２）を用いて必要バンド幅を算出する。
【００２８】
【数２】
【００２９】
上記（式２）において、ビット数（ｂｉｔ数）は、ユーザによって必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂに入力され、その入力にはソフトウェアが用いられる。算出された必要バンド幅を示すバンド幅情報Ｄ２は、ＤＭＡＣ１２０内の必要バンド幅通知部１２４へ送られる。
【００３０】
必要バンド幅通知部１２４は、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂの両方からバンド幅情報Ｄ２を受け、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅を示す必要バンド幅情報Ｄ３をバンド幅情報バスを通してメモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１へ送る。
【００３１】
上記必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂ、及び必要バンド幅通知部１２４により、必要バンド幅取得部１４０が構成されている。
【００３２】
メモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１は、必要バンド幅通知部１２４によって送られた必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、データ転送の可否を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４、及び超過バンド幅（必要バンド幅の合計とＤＭＡデータバスの合計バンド幅との差）を示す超過バンド幅情報を出力する。
【００３３】
ＤＭＡＣ１２０の外部メモリ状態監視部１２５は、データ転送可否判断部１３１によって出力されたＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を受信する。そして、アクセスの可否を示す機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を生成して出力する。この機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’は、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度、超過バンド幅情報、及び各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅に基づいて生成される。ここで、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度は、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの機能が停止可能なものであるか否かを示すものであり、あらかじめソフトウェア等により設定されている。
【００３４】
ＤＭＡＣ１２０の転送要求部１２３は、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’の両方が「アクセス禁止」を示している場合、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。一方、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’の少なくとも一方が「アクセス許可」を示している場合、転送要求信号Ｓ２の出力を停止しない。
【００３５】
制御部１１４ａは、機能停止可否情報Ｄ５が「アクセス禁止」を示している場合、サブ機能ブロック１１１ａに対し、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。一方、機能停止可否情報Ｄ５が「アクセス許可」を示している場合には、サブ機能ブロック１１１ａに対し、ＯＮを示す指示信号を出力する。
【００３６】
同様に、制御部１１４ｂは、機能停止可否情報Ｄ５’が「アクセス禁止」を示している場合、サブ機能ブロック１１１ｂに対し、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。一方、機能停止可否情報Ｄ５’が「アクセス許可」を示している場合には、サブ機能ブロック１１１ｂに対し、ＯＮを示す指示信号を出力する。
【００３７】
サブ機能ブロック１１１ａは、制御部１１４ａによって出力された指示信号がＯＦＦを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。一方、指示信号がＯＮを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止しない。
【００３８】
同様に、サブ機能ブロック１１１ｂは、制御部１１４ｂによって出力された指示信号がＯＦＦを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。一方、指示信号がＯＮを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止しない。
【００３９】
（アクセス制御機能を実現する動作）
ここで、上記のように構成されたメモリアクセス装置１００は、図５のフローチャートに示す動作を機能ブロック１１０毎に実行する。以下、図５のフローチャートに示す動作を説明する。
【００４０】
（Ｓ１００１）入出力フォーマット検出部１１２ａが、上述の方法で、サブ機能ブロック１１１ａの水平同期信号の周波数及び水平同期信号の１周期あたりの有効画素数を算出する。一方、入出力フォーマット検出部１１２ｂも、上述の方法で、サブ機能ブロック１１１ｂの水平同期信号の周波数及び水平同期信号の１周期あたりの有効画素数を算出する。
【００４１】
（Ｓ１００２）必要バンド幅計算部１１３ａが、（Ｓ１００１）で入出力フォーマット検出部１１２ａにより算出された水平同期信号の周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、上記（式２）を用いてサブ機能ブロック１１１ａの必要バンド幅を算出する。一方、必要バンド幅計算部１１３ｂが、（Ｓ１００１）で入出力フォーマット検出部１１２ｂにより算出された水平同期信号の周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、上記（式２）を用いてサブ機能ブロック１１１ｂの必要バンド幅を算出する。
【００４２】
（Ｓ１００３）必要バンド幅通知部１２４が、（Ｓ１００２）で算出された各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅を収集し、必要バンド幅情報Ｄ３としてメモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１に通知する。
【００４３】
（Ｓ１００４）メモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１が、（Ｓ１００３）で通知された必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂ両方の必要バンド幅の合計を算出する。そして、この必要バンド幅の合計がサブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂを含む機能ブロック１１０の割当バンド幅を超えているか否かを判定する。必要バンド幅の合計が割当バンド幅を超えていない場合には、処理が（Ｓ１００５）に進む。一方、必要バンド幅の合計が割当バンド幅を超えている場合には、処理が（Ｓ１００６）に進む。なお、機能ブロック１１０の割当バンド幅は、あらかじめソフトウェアにより設定されている。
【００４４】
（Ｓ１００５）データ転送可否判断部１３１が、「データ転送可能」を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を出力する。そして、外部メモリ状態監視部１２５が、このＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を受け、制御部１１４ａに対し、「アクセス許可」を示す機能停止可否情報Ｄ５を出力するとともに、制御部１１４ｂに対し、「アクセス許可」を示す機能停止可否情報Ｄ５’を出力する。したがって、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを実行する。
【００４５】
（Ｓ１００６）データ転送可否判断部１３１が、全機能ブロック１１０の必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出し、当該合計が前記ＤＭＡデータバスの合計バンド幅を超えているか否かを判定する。全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計が前記合計バンド幅を超えていない場合には、処理が（Ｓ１００５）に進む。一方、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計が前記合計バンド幅を超えている場合には、処理が（Ｓ１００７）に進む。なお、全機能ブロック１１０の必要バンド幅情報Ｄ３は、全機能ブロック１１０についてそれぞれ（Ｓ１００１）〜（Ｓ１００３）の処理が行われることにより生成される。また、ＤＭＡデータバスの合計バンド幅は、あらかじめソフトウェアにより設定されている。
【００４６】
（Ｓ１００７）データ転送可否判断部１３１が、「データ転送不可能」を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４と、超過バンド幅（必要バンド幅の合計とＤＭＡデータバスの合計バンド幅との差）を示す超過バンド幅情報とを出力する。これらＤＭＡ転送可否情報Ｄ４と、超過バンド幅情報とは、外部メモリ状態監視部１２５によって受信される。そして、外部メモリ状態監視部１２５が、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度と、超過バンド幅情報と、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅とに基づいて、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を生成する。より詳しくは、外部メモリ状態監視部１２５は、優先度により「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅情報により示される超過バンド幅に達しているか否かを判定する。「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅に達している場合には、処理が（Ｓ１００８）に進む。一方、「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅に達していない場合には、処理が（Ｓ１００９）に進む。
【００４７】
（Ｓ１００８）外部メモリ状態監視部１２５が、優先度により「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を、「アクセス禁止」を示すものとする。そして、転送要求部１２３が、外部メモリ状態監視部１２５によって出力された機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に応じて、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。また、「アクセス禁止」を示す機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に対応する制御部１１４ａ，１１４ｂが、それぞれ、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。そして、ＯＦＦを示す指示信号を受けたサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。つまり、優先度によって「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。
【００４８】
（Ｓ１００９）外部メモリ状態監視部１２５が、すべてのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を、「アクセス禁止」を示すものとする。転送要求部１２３は、外部メモリ状態監視部１２５によって出力された機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に応じて、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。また、すべての制御部１１４ａ，１１４ｂが、それぞれ、ＯＦＦを示す指示信号を出力し、すべてのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。
【００４９】
上述した図５のフローチャートに示す動作が、機能ブロック１１０毎に実行されることにより、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅を超えている場合には、前記複数の機能ブロック１１０の少なくとも１つの必要バンド幅が削減される。一方、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、前記複数の機能ブロック１１０全てが必要バンド幅情報Ｄ３に示された必要バンド幅を使用してアクセスを行う。
【００５０】
このように、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、複数の機能ブロック１１０が当初の必要バンド幅を使用してアクセスを行うので、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。
【００５１】
また、（Ｓ１００８）では、優先度により「停止可能」と示されたサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂのみがアクセスを停止するようになっている。したがって、高画質化には必要であるが映像乱れには影響を及ぼさないサブ機能ブロックの優先度を「停止可能」と設定することにより、映像乱れを防止することができる。
【００５２】
なお、制御部１１４ａ，１１４ｂを設けず、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を直接受信し、この機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に基づいて、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止するようにしてもよい。
【００５３】
また、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’が「アクセス禁止」を示している場合、完全にアクセスを停止するようになっている。しかし、アクセスの対象となる映像データの有効画素数又はビット数を減らすようにしてもよい。
【００５４】
《実施形態２》
実施形態２に係るメモリアクセス装置１００では、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、それぞれ、対応する制御部１１４ａ，１１４ｂによって出力される指示信号がＯＦＦを示した場合に、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１ビット減らす。また、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、対応する制御部１１４ａ，１１４ｂによって出力される指示信号がＯＦＦを示した場合に、アクセス対象の映像データのビット数を１ビット減らすことにより、必要バンド幅を削減する。
【００５５】
以下、本実施形態に係るメモリアクセス装置１００の動作について、図６のフローチャートに示す動作を説明する。なお、図５のフローチャートと共通の動作については、共通の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
（Ｓ２００１）サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、アクセス対象の映像データのビット数を１２に設定する。また、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１２ビットに設定する。
【００５７】
（Ｓ２００２）サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、アクセス対象の映像データのビット数を１減らす。ビット数は、輝度信号・色差信号をそれぞれ独立制御にすること等によって削減できる。また、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１減らす。そして、処理が（Ｓ１００２）に戻る。
【００５８】
そのほかの構成及び動作は実施形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
なお、（Ｓ２００２）において、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが減らすビット数、及び必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが減らすビット数は、１に限らず、２以上であってもよい。
【００６０】
上記実施形態１，２のメモリアクセス装置１００は、例えば、図７に示すように、映像入力装置３００及び表示装置３０３を備えたデジタルテレビジョンシステムに設けられる。映像入力装置３００は、アンテナ３０１、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）３０２等によって取得された映像信号に対して復調等の処理を施して映像データとして出力する。なお、本発明は、デジタルテレビジョンシステムに限らず、ＤＶＤレコーダ（Digital Versatile Disk Recorder）、ブルーレイディスクレコーダ（Blu-ray Disc Recorder）等の映像処理システムにも適用できる。また、図７において、３０２は、ＶＴＲに限らず、ＤＶＤレコーダ、ブルーレイディスクレコーダ等の録画装置であってもよい。
【００６１】
図７のデジタルテレビジョンシステムにおいて、メモリアクセス装置１００は、映像入力装置３００によって出力された映像データに対し、ノイズ除去、ＩＰ変換等の映像信号処理を施し、処理後の映像データを出力する。メモリアクセス装置１００は、前記映像信号処理の過程で、ユニファイドメモリ２００に対してアクセスを行う。
【００６２】
表示装置３０３は、メモリアクセス装置１００によって出力された映像処理後の映像データに基づいて、映像を表示する。
【００６３】
なお、上記実施形態１，２では、機能ブロック１１０が、２つのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂを備えている例について説明した。しかし、さらにリサイズ機能を果たすサブ機能ブロックを設けた場合等、機能ブロックに３つ以上のサブ機能ブロックを設けた場合にも本発明を適用することができる。
【００６４】
また、上記実施形態２では、アクセス対象の映像データのビット数を減らすことにより機能ブロック１１０の必要バンド幅を削減していたが、ビット数ではなく、有効画素数を減らすことにより機能ブロック１１０の必要バンド幅を削減してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態１，２において、メモリバス調停部１３０により算出された全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅よりも小さい場合には、必要バンド幅に応じてユニファイドメモリ２００の動作周波数を低くするようにしてもよい。これにより、消費電力を低減することができる。
【００６６】
また、ユニファイドメモリ２００を複数の分割メモリにより構成し、データバスのバンド幅をこれら複数の分割メモリに割り当て、各分割メモリが、割り当てられたバンド幅を使用して複数の機能ブロック１１０によるアクセスを受けるようにしてもよい。この場合、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅よりも小さい場合には、必要バンド幅に応じて、複数の分割メモリのうちの少なくとも１つによる動作を停止するようにしてもよい。これにより、消費電力を低減することができる。
【００６７】
また、上記実施形態１，２において、必要バンド幅情報Ｄ３は、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅を示すものであったが、機能ブロック１１０の必要バンド幅を示す情報であれば、これに限らない。例えば、必要バンド幅取得部１４０が、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅の合計を算出して必要バンド幅情報Ｄ３として出力し、メモリバス調停部１３０が、この必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態１，２において、水平同期信号の周波数と１周期あたりの有効画素数とは、ハードウェアにより自動的に算出されるようになっていたが、ソフトウェアにより手動で設定されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係るメモリアクセス装置、及び映像処理システムは、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなるという効果を有し、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置、及び当該メモリアクセス装置を備えた映像処理システムとして有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ メモリアクセス装置
１１０ 機能ブロック
１１１ａ，１１１ｂ サブ機能ブロック
１３０ メモリバス調停部
１４０ 必要バンド幅取得部
２００ ユニファイドメモリ（メモリ）
３０３ 表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置、及び当該メモリアクセス装置を備えた映像処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のバスマスタからのアクセス要求を調停して、１つのバスマスタにメモリへのアクセスを許可するバスアービタが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、リクエストソースからのメモリへのアクセス要求を複数受け付け、その中の１つを選択する調停回路を備えたＤＭＡＣが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、複数の機能ブロックから発行されたメモリへのアクセス要求を調停するメモリ制御装置が開示されている。このメモリ制御装置は、機能ブロックから発行されたアクセス要求を一時的に蓄積するＦＩＦＯバッファを備え、このＦＩＦＯバッファに蓄積されているアクセス要求の数に基づいて、アクセス要求の優先順位を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３９３４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７０５６号公報
【特許文献３】特開２００７−３２３２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３には、複数の機能ブロックのうちの１つにメモリへのアクセスを許可することが記載されているが、複数の機能ブロックにメモリへのアクセスを同時に実行させることについては記載されていない。
【０００７】
ところで、複数の機能ブロックにメモリへのアクセスを同時に実行させる方法として、各機能ブロックに所定の割当バンド幅を割り当てる方法が考えられる。この方法では、ある機能ブロックの必要バンド幅が不測の事態により割当バンド幅を超えてしまうと、たとえメモリへのアクセスを行うためのデータバス全体のバンド幅に余裕があったとしても、その機能ブロックが正常に機能を果たせなくなり、メモリアクセス装置の動作に異常が生じてしまう。例えば、機能ブロックのアクセス対象が映像データである場合、その映像データに基づいて表示される映像が乱れたりシステムが不安定になってしまう。また、データバス全体のバンド幅が有効に使用されないという無駄が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、バンド幅を無駄なく使用することにより、バンド幅不足によるメモリアクセス装置の動作の異常を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置であって、機能ブロック毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する必要バンド幅取得部と、前記必要バンド幅取得部によって出力された必要バンド幅情報に基づいて、前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計を算出し、算出した合計が前記データバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定するメモリバス調停部とを備え、前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合には、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、前記複数の機能ブロックが前記必要バンド幅情報に示された必要バンド幅を使用して前記アクセスを行うことを特徴とする。
【００１０】
これにより、メモリアクセス装置において、機能ブロック毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、前記複数の機能ブロックが当初の必要バンド幅を使用してアクセスを行うので、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、全体バンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。したがって、メモリに記憶された映像データに基づいて表示される映像の乱れが防止されるとともにシステムが安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る入出力フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る有効画素数の算出方法を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るメモリアクセス装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２に係るメモリアクセス装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態１，２に係るメモリアクセス装置を備えたデジタルテレビジョンシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
《実施形態１》
図１は、本発明の実施形態に係るメモリアクセス装置１００の構成を示す。
【００１５】
このメモリアクセス装置１００は、複数の機能ブロック１１０を備えている。これら複数の機能ブロック１１０は、映像データを記憶するユニファイドメモリ２００に対し、ＤＭＡデータバスを介したアクセス、すなわち映像データ（転送データ）Ｄ１の読み出し又は書き込みを行う。機能ブロック１１０のユニファイドメモリ２００に対するアクセスは、各機能ブロック１１０に１つずつ接続されたＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）１２０、及び前記複数の機能ブロック１１０に共通のメモリバス調停部１３０を介して行われる。各ＤＭＡＣ１２０は、接続された機能ブロック１１０から映像データＤ１及び転送制御信号Ｓ１を受け、映像データＤ１の転送、及び転送要求信号（ＤＭＡコマンド）Ｓ２の生成を行う。また、メモリバス調停部１３０は、ＤＭＡＣ１２０により生成された転送要求信号Ｓ２に応じてユニファイドメモリ２００に対する映像データＤ１の受け渡しを行う。
【００１６】
機能ブロック１１０は、ノイズ除去機能を果たすサブ機能ブロック１１１ａ、及びＩＰ変換機能を果たすサブ機能ブロック１１１ｂを有している。これらサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの機能は、ユニファイドメモリ２００に対するアクセスを必要とするものである。また、機能ブロック１１０は、入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂ、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂ、及び制御部１１４ａ，１１４ｂを備えている。
【００１７】
ＤＭＡＣ１２０は、図２に示すように、サブ機能ブロック１１１ａに対応するデータバッファ１２１ａ，及びサブ機能ブロック１１１ｂに対応するデータバッファ１２１ｂを備えている。また、ＤＭＡＣ１２０は、転送要求部１２３、必要バンド幅通知部１２４、及び外部メモリ状態監視部１２５を備えている。
【００１８】
メモリバス調停部１３０は、データ転送可否判断部１３１を備えている。
【００１９】
（メモリアクセス装置１００の基本的なアクセス動作）
ここで、メモリアクセス装置１００の基本的なアクセス動作について説明する。
【００２０】
通常、ＤＭＡ転送によりユニファイドメモリ２００へ映像データＤ１を格納する場合、まず、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂが、映像データＤ１（書込みデータ）と、転送制御信号Ｓ１とを出力する。転送制御信号Ｓ１は、転送要求信号Ｓ２を作成するために使用される信号である。そして、ＤＭＡＣ１２０のデータバッファ１２１ａ，１２１ｂに、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂから、転送データバスを介して映像データＤ１（書込みデータ）が格納される。また、転送要求部１２３が、データバッファ１２１ａ，１２１ｂの状態と、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂによって出力された転送制御信号Ｓ１とに基づいて転送要求信号Ｓ２を生成し、出力する。この転送要求信号Ｓ２がメモリバス調停部１３０によって受理されると、映像データＤ１（書込みデータ）がＤＭＡデータバスを介してメモリバス調停部１３０へ送られ、メモリバス調停部１３０からユニファイドメモリ２００へ転送される。
【００２１】
一方、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂがユニファイドメモリ２００から映像データを読み出す場合、まず、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂは、転送要求信号Ｓ２を作成するために使用される転送制御信号Ｓ１を出力する。そして、転送要求部１２３が、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂによって出力された転送制御信号Ｓ１に基づいて転送要求信号Ｓ２を作成し、出力する。そして、メモリバス調停部１３０が、転送要求部１２３により出力された転送要求信号Ｓ２を受け取り、ユニファイドメモリ２００から最適なタイミングで映像データＤ１を読み出す。メモリバス調停部１３０により読み出されたデータはＤＭＡデータバスを介してＤＭＡＣ１２０へ送られ、ＤＭＡＣ１２０のデータバッファ１２１ａ，１２１ｂに格納され、転送データバスを介してサブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂへ送られる。
【００２２】
（アクセス制御機能を実現する構成）
メモリアクセス装置１００は、各機能ブロック１１０の必要バンド幅に基づいて、各機能ブロック１１０によるアクセスを制御するようになっている。以下、このアクセス制御機能を実現する構成について説明する。
【００２３】
入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂは、水平同期信号の周波数と水平同期信号の１周期あたりの有効画素数とを算出するものであり、それぞれ、図３に示すように、カウンタ１１５，１１６を備えている。
【００２４】
カウンタ１１５は、システムクロックの立ち上がり毎に１ずつカウンタ値を増やすカウンタである。カウンタ１１５には、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂとユニファイドメモリ２００との間で転送される映像データ（サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに入力又は出力される映像データ）の水平同期信号（図３中、「ＨＰ」と示す）が、リセット（ＲＥＳＥＴ）信号及びロード（ＬＤ）信号として入力される。その結果、カウンタ１１５は、水平同期信号の１周期（１Ｈ期間）あたりのシステムクロック数を示す値を出力する。入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂは、それぞれ、以下の（式１）を用いて水平同期信号の周波数、すなわち水平周波数を算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
カウンタ１１６は、アクティブ期間にＨレベルとなる信号をイネーブル（ＥＮ）としてシステムクロックの立ち上がり毎に１ずつカウンタ値を増やす。カウンタ１１６には、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂとユニファイドメモリ２００との間で転送される映像データ（サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに入力又は出力される映像データ）の水平同期信号（図３中、「ＨＰ」と示す）が、カウンタのリセット（ＲＥＳＥＴ）信号及びロード（ＬＤ）信号として入力される。その結果、カウンタ１１５は、図４に示すように、１Ｈ期間の有効画素数を出力する。
【００２７】
必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂは、それぞれ、入出力フォーマット検出部１１２ａ，１１２ｂによって算出された水平周波数及び有効画素数に基づいて、対応するサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅を算出する。詳しくは、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂは、以下の（式２）を用いて必要バンド幅を算出する。
【００２８】
【数２】
【００２９】
上記（式２）において、ビット数（ｂｉｔ数）は、ユーザによって必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂに入力され、その入力にはソフトウェアが用いられる。算出された必要バンド幅を示すバンド幅情報Ｄ２は、ＤＭＡＣ１２０内の必要バンド幅通知部１２４へ送られる。
【００３０】
必要バンド幅通知部１２４は、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂの両方からバンド幅情報Ｄ２を受け、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅を示す必要バンド幅情報Ｄ３をバンド幅情報バスを通してメモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１へ送る。
【００３１】
上記必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂ、及び必要バンド幅通知部１２４により、必要バンド幅取得部１４０が構成されている。
【００３２】
メモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１は、必要バンド幅通知部１２４によって送られた必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、データ転送の可否を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４、及び超過バンド幅（必要バンド幅の合計とＤＭＡデータバスの合計バンド幅との差）を示す超過バンド幅情報を出力する。
【００３３】
ＤＭＡＣ１２０の外部メモリ状態監視部１２５は、データ転送可否判断部１３１によって出力されたＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を受信する。そして、アクセスの可否を示す機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を生成して出力する。この機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’は、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度、超過バンド幅情報、及び各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅に基づいて生成される。ここで、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度は、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの機能が停止可能なものであるか否かを示すものであり、あらかじめソフトウェア等により設定されている。
【００３４】
ＤＭＡＣ１２０の転送要求部１２３は、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’の両方が「アクセス禁止」を示している場合、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。一方、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’の少なくとも一方が「アクセス許可」を示している場合、転送要求信号Ｓ２の出力を停止しない。
【００３５】
制御部１１４ａは、機能停止可否情報Ｄ５が「アクセス禁止」を示している場合、サブ機能ブロック１１１ａに対し、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。一方、機能停止可否情報Ｄ５が「アクセス許可」を示している場合には、サブ機能ブロック１１１ａに対し、ＯＮを示す指示信号を出力する。
【００３６】
同様に、制御部１１４ｂは、機能停止可否情報Ｄ５’が「アクセス禁止」を示している場合、サブ機能ブロック１１１ｂに対し、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。一方、機能停止可否情報Ｄ５’が「アクセス許可」を示している場合には、サブ機能ブロック１１１ｂに対し、ＯＮを示す指示信号を出力する。
【００３７】
サブ機能ブロック１１１ａは、制御部１１４ａによって出力された指示信号がＯＦＦを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。一方、指示信号がＯＮを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止しない。
【００３８】
同様に、サブ機能ブロック１１１ｂは、制御部１１４ｂによって出力された指示信号がＯＦＦを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。一方、指示信号がＯＮを示している場合には、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止しない。
【００３９】
（アクセス制御機能を実現する動作）
ここで、上記のように構成されたメモリアクセス装置１００は、図５のフローチャートに示す動作を機能ブロック１１０毎に実行する。以下、図５のフローチャートに示す動作を説明する。
【００４０】
（Ｓ１００１）入出力フォーマット検出部１１２ａが、上述の方法で、サブ機能ブロック１１１ａの水平同期信号の周波数及び水平同期信号の１周期あたりの有効画素数を算出する。一方、入出力フォーマット検出部１１２ｂも、上述の方法で、サブ機能ブロック１１１ｂの水平同期信号の周波数及び水平同期信号の１周期あたりの有効画素数を算出する。
【００４１】
（Ｓ１００２）必要バンド幅計算部１１３ａが、（Ｓ１００１）で入出力フォーマット検出部１１２ａにより算出された水平同期信号の周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、上記（式２）を用いてサブ機能ブロック１１１ａの必要バンド幅を算出する。一方、必要バンド幅計算部１１３ｂが、（Ｓ１００１）で入出力フォーマット検出部１１２ｂにより算出された水平同期信号の周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、上記（式２）を用いてサブ機能ブロック１１１ｂの必要バンド幅を算出する。
【００４２】
（Ｓ１００３）必要バンド幅通知部１２４が、（Ｓ１００２）で算出された各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅を収集し、必要バンド幅情報Ｄ３としてメモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１に通知する。
【００４３】
（Ｓ１００４）メモリバス調停部１３０のデータ転送可否判断部１３１が、（Ｓ１００３）で通知された必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、サブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂ両方の必要バンド幅の合計を算出する。そして、この必要バンド幅の合計がサブ機能ブロック１１１ａ、１１１ｂを含む機能ブロック１１０の割当バンド幅を超えているか否かを判定する。必要バンド幅の合計が割当バンド幅を超えていない場合には、処理が（Ｓ１００５）に進む。一方、必要バンド幅の合計が割当バンド幅を超えている場合には、処理が（Ｓ１００６）に進む。なお、機能ブロック１１０の割当バンド幅は、あらかじめソフトウェアにより設定されている。
【００４４】
（Ｓ１００５）データ転送可否判断部１３１が、「データ転送可能」を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を出力する。そして、外部メモリ状態監視部１２５が、このＤＭＡ転送可否情報Ｄ４を受け、制御部１１４ａに対し、「アクセス許可」を示す機能停止可否情報Ｄ５を出力するとともに、制御部１１４ｂに対し、「アクセス許可」を示す機能停止可否情報Ｄ５’を出力する。したがって、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを実行する。
【００４５】
（Ｓ１００６）データ転送可否判断部１３１が、全機能ブロック１１０の必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出し、当該合計が前記ＤＭＡデータバスの合計バンド幅を超えているか否かを判定する。全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計が前記合計バンド幅を超えていない場合には、処理が（Ｓ１００５）に進む。一方、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計が前記合計バンド幅を超えている場合には、処理が（Ｓ１００７）に進む。なお、全機能ブロック１１０の必要バンド幅情報Ｄ３は、全機能ブロック１１０についてそれぞれ（Ｓ１００１）〜（Ｓ１００３）の処理が行われることにより生成される。また、ＤＭＡデータバスの合計バンド幅は、あらかじめソフトウェアにより設定されている。
【００４６】
（Ｓ１００７）データ転送可否判断部１３１が、「データ転送不可能」を示すＤＭＡ転送可否情報Ｄ４と、超過バンド幅（必要バンド幅の合計とＤＭＡデータバスの合計バンド幅との差）を示す超過バンド幅情報とを出力する。これらＤＭＡ転送可否情報Ｄ４と、超過バンド幅情報とは、外部メモリ状態監視部１２５によって受信される。そして、外部メモリ状態監視部１２５が、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの優先度と、超過バンド幅情報と、各サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅とに基づいて、機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を生成する。より詳しくは、外部メモリ状態監視部１２５は、優先度により「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅情報により示される超過バンド幅に達しているか否かを判定する。「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅に達している場合には、処理が（Ｓ１００８）に進む。一方、「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂの必要バンド幅の合計が、超過バンド幅に達していない場合には、処理が（Ｓ１００９）に進む。
【００４７】
（Ｓ１００８）外部メモリ状態監視部１２５が、優先度により「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を、「アクセス禁止」を示すものとする。そして、転送要求部１２３が、外部メモリ状態監視部１２５によって出力された機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に応じて、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。また、「アクセス禁止」を示す機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に対応する制御部１１４ａ，１１４ｂが、それぞれ、ＯＦＦを示す指示信号を出力する。そして、ＯＦＦを示す指示信号を受けたサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。つまり、優先度によって「停止可能」と示されているサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。
【００４８】
（Ｓ１００９）外部メモリ状態監視部１２５が、すべてのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂに対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を、「アクセス禁止」を示すものとする。転送要求部１２３は、外部メモリ状態監視部１２５によって出力された機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に応じて、転送要求信号Ｓ２の出力を停止する。また、すべての制御部１１４ａ，１１４ｂが、それぞれ、ＯＦＦを示す指示信号を出力し、すべてのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止する。
【００４９】
上述した図５のフローチャートに示す動作が、機能ブロック１１０毎に実行されることにより、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅を超えている場合には、前記複数の機能ブロック１１０の少なくとも１つの必要バンド幅が削減される。一方、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、前記複数の機能ブロック１１０全てが必要バンド幅情報Ｄ３に示された必要バンド幅を使用してアクセスを行う。
【００５０】
このように、機能ブロック１１０毎の必要バンド幅の合計が全体バンド幅を超えていない場合には、複数の機能ブロック１１０が当初の必要バンド幅を使用してアクセスを行うので、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなる。
【００５１】
また、（Ｓ１００８）では、優先度により「停止可能」と示されたサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂのみがアクセスを停止するようになっている。したがって、高画質化には必要であるが映像乱れには影響を及ぼさないサブ機能ブロックの優先度を「停止可能」と設定することにより、映像乱れを防止することができる。
【００５２】
なお、制御部１１４ａ，１１４ｂを設けず、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’を直接受信し、この機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’に基づいて、ユニファイドメモリ２００へのアクセスを停止するようにしてもよい。
【００５３】
また、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂは、それぞれ、対応する機能停止可否情報Ｄ５，Ｄ５’が「アクセス禁止」を示している場合、完全にアクセスを停止するようになっている。しかし、アクセスの対象となる映像データの有効画素数又はビット数を減らすようにしてもよい。
【００５４】
《実施形態２》
実施形態２に係るメモリアクセス装置１００では、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、それぞれ、対応する制御部１１４ａ，１１４ｂによって出力される指示信号がＯＦＦを示した場合に、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１ビット減らす。また、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、それぞれ、対応する制御部１１４ａ，１１４ｂによって出力される指示信号がＯＦＦを示した場合に、アクセス対象の映像データのビット数を１ビット減らすことにより、必要バンド幅を削減する。
【００５５】
以下、本実施形態に係るメモリアクセス装置１００の動作について、図６のフローチャートに示す動作を説明する。なお、図５のフローチャートと共通の動作については、共通の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
（Ｓ２００１）サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、アクセス対象の映像データのビット数を１２に設定する。また、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１２ビットに設定する。
【００５７】
（Ｓ２００２）サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが、アクセス対象の映像データのビット数を１減らす。ビット数は、輝度信号・色差信号をそれぞれ独立制御にすること等によって削減できる。また、必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが、必要バンド幅の計算に使用するビット数を１減らす。そして、処理が（Ｓ１００２）に戻る。
【００５８】
そのほかの構成及び動作は実施形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
なお、（Ｓ２００２）において、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂが減らすビット数、及び必要バンド幅計算部１１３ａ，１１３ｂが減らすビット数は、１に限らず、２以上であってもよい。
【００６０】
上記実施形態１，２のメモリアクセス装置１００は、例えば、図７に示すように、映像入力装置３００及び表示装置３０３を備えたデジタルテレビジョンシステムに設けられる。映像入力装置３００は、アンテナ３０１、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）３０２等によって取得された映像信号に対して復調等の処理を施して映像データとして出力する。なお、本発明は、デジタルテレビジョンシステムに限らず、ＤＶＤレコーダ（Digital Versatile Disk Recorder）、ブルーレイディスクレコーダ（Blu-ray Disc Recorder）等の映像処理システムにも適用できる。また、図７において、３０２は、ＶＴＲに限らず、ＤＶＤレコーダ、ブルーレイディスクレコーダ等の録画装置であってもよい。
【００６１】
図７のデジタルテレビジョンシステムにおいて、メモリアクセス装置１００は、映像入力装置３００によって出力された映像データに対し、ノイズ除去、ＩＰ変換等の映像信号処理を施し、処理後の映像データを出力する。メモリアクセス装置１００は、前記映像信号処理の過程で、ユニファイドメモリ２００に対してアクセスを行う。
【００６２】
表示装置３０３は、メモリアクセス装置１００によって出力された映像処理後の映像データに基づいて、映像を表示する。
【００６３】
なお、上記実施形態１，２では、機能ブロック１１０が、２つのサブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂを備えている例について説明した。しかし、さらにリサイズ機能を果たすサブ機能ブロックを設けた場合等、機能ブロックに３つ以上のサブ機能ブロックを設けた場合にも本発明を適用することができる。
【００６４】
また、上記実施形態２では、アクセス対象の映像データのビット数を減らすことにより機能ブロック１１０の必要バンド幅を削減していたが、ビット数ではなく、有効画素数を減らすことにより機能ブロック１１０の必要バンド幅を削減してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態１，２において、メモリバス調停部１３０により算出された全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅よりも小さい場合には、必要バンド幅に応じてユニファイドメモリ２００の動作周波数を低くするようにしてもよい。これにより、消費電力を低減することができる。
【００６６】
また、ユニファイドメモリ２００を複数の分割メモリにより構成し、データバスのバンド幅をこれら複数の分割メモリに割り当て、各分割メモリが、割り当てられたバンド幅を使用して複数の機能ブロック１１０によるアクセスを受けるようにしてもよい。この場合、全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計がＤＭＡデータバスの全体バンド幅よりも小さい場合には、必要バンド幅に応じて、複数の分割メモリのうちの少なくとも１つによる動作を停止するようにしてもよい。これにより、消費電力を低減することができる。
【００６７】
また、上記実施形態１，２において、必要バンド幅情報Ｄ３は、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅を示すものであったが、機能ブロック１１０の必要バンド幅を示す情報であれば、これに限らない。例えば、必要バンド幅取得部１４０が、サブ機能ブロック１１１ａ，１１１ｂ両方の必要バンド幅の合計を算出して必要バンド幅情報Ｄ３として出力し、メモリバス調停部１３０が、この必要バンド幅情報Ｄ３に基づいて全機能ブロック１１０の必要バンド幅の合計を算出するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態１，２において、水平同期信号の周波数と１周期あたりの有効画素数とは、ハードウェアにより自動的に算出されるようになっていたが、ソフトウェアにより手動で設定されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係るメモリアクセス装置、及び映像処理システムは、全体のバンド幅が無駄なく使用され、その結果、バンド幅不足による動作の異常が生じにくくなるという効果を有し、映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置、及び当該メモリアクセス装置を備えた映像処理システムとして有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ メモリアクセス装置
１１０ 機能ブロック
１１１ａ，１１１ｂ サブ機能ブロック
１３０ メモリバス調停部
１４０ 必要バンド幅取得部
２００ ユニファイドメモリ（メモリ）
３０３ 表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置であって、
機能ブロック毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する必要バンド幅取得部と、
前記必要バンド幅取得部によって出力された必要バンド幅情報に基づいて、前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計を算出し、算出した合計が前記データバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定するメモリバス調停部とを備え、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合には、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、前記複数の機能ブロックが前記必要バンド幅情報に示された必要バンド幅を使用して前記アクセスを行うことを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項２】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合に、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅は、前記アクセスの対象となる映像データの有効画素数又はビット数を減らすことにより削減されることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項３】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記各機能ブロックは、前記メモリに対して映像データの読み出し又は書き込みのアクセスを行うサブ機能ブロックを複数備え、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合に、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅は、当該機能ブロックが有する複数のサブ機能ブロックの少なくとも１つによる前記メモリに対するアクセスを停止することにより削減されることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項４】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリバス調停部によって算出された前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅よりも小さい場合に、前記メモリの動作周波数を低くすることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項５】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリは、前記データバスのバンド幅を割り当てた複数の分割メモリにより構成され、各分割メモリは、割り当てられたバンド幅を使用して前記複数の機能ブロックによるアクセスを受けるものであり、
当該メモリアクセス装置は、前記メモリバス調停部によって算出された前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅よりも小さい場合に、前記複数の分割メモリのうちの少なくとも１つによる動作を停止させることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項６】
請求項１のメモリアクセス装置と、
前記メモリと、
前記メモリに書き込まれた映像データに応じた映像を出力する表示装置とを備えていることを特徴とする映像処理システム。
【請求項１】
映像データを記憶するメモリに対し、複数の機能ブロックによりデータバスを介したアクセスを行うメモリアクセス装置であって、
機能ブロック毎に設けられ、それぞれが、水平同期信号の水平周波数及び１周期あたりの有効画素数に基づいて、対応する機能ブロックの必要バンド幅を示す必要バンド幅情報を出力する必要バンド幅取得部と、
前記必要バンド幅取得部によって出力された必要バンド幅情報に基づいて、前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計を算出し、算出した合計が前記データバスの全体バンド幅を超えているか否かを判定するメモリバス調停部とを備え、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合には、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅が削減される一方、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていないと判定された場合には、前記複数の機能ブロックが前記必要バンド幅情報に示された必要バンド幅を使用して前記アクセスを行うことを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項２】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合に、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅は、前記アクセスの対象となる映像データの有効画素数又はビット数を減らすことにより削減されることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項３】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記各機能ブロックは、前記メモリに対して映像データの読み出し又は書き込みのアクセスを行うサブ機能ブロックを複数備え、
前記メモリバス調停部により前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅を超えていると判定された場合に、前記複数の機能ブロックの少なくとも１つの必要バンド幅は、当該機能ブロックが有する複数のサブ機能ブロックの少なくとも１つによる前記メモリに対するアクセスを停止することにより削減されることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項４】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリバス調停部によって算出された前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅よりも小さい場合に、前記メモリの動作周波数を低くすることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項５】
請求項１のメモリアクセス装置において、
前記メモリは、前記データバスのバンド幅を割り当てた複数の分割メモリにより構成され、各分割メモリは、割り当てられたバンド幅を使用して前記複数の機能ブロックによるアクセスを受けるものであり、
当該メモリアクセス装置は、前記メモリバス調停部によって算出された前記複数の機能ブロックの必要バンド幅の合計が前記全体バンド幅よりも小さい場合に、前記複数の分割メモリのうちの少なくとも１つによる動作を停止させることを特徴とするメモリアクセス装置。
【請求項６】
請求項１のメモリアクセス装置と、
前記メモリと、
前記メモリに書き込まれた映像データに応じた映像を出力する表示装置とを備えていることを特徴とする映像処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−３４４９５（Ｐ２０１１−３４４９５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２４６４（Ｐ２００９−１８２４６４）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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