Устройство формирования файлов изображения, устройство обработки изображения, способ формирования файлов изображения, способ обработки изображения и структура данных файлов изображения

Устройство формирования файлов изображения, устройство обработки изображения, способ формирования файлов изображения, способ обработки изображения и структура данных файлов изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к технологии обработки изображений для увеличения или уменьшения изображения, воспроизводимого на дисплее, или перемещению изображения вверх, вниз, вправо или влево.

Существующий уровень техники

Известны развлекательные устройства, которые позволяют воспроизводить движущиеся изображения, а также исполнять игровые программы. В этих домашних развлекательных системах GPU (графический процессор) формирует трехмерные изображения, используя для этого многоугольники (см., например, патентный документ №1).

Безотносительно к цели воспроизведения изображения, важной проблемой всегда остается вопрос повышения эффективности его воспроизведения. В частности, для быстродействующего рендеринга изображений высокой четкости необходимо использование самых различных методов, например, предложен алгоритм, который отдельно хранит и эффективно воспроизводит данные текстуры (например, см. незапатентованные документы №№1 и 2).

Патентная литература

Патентная публикация 1: Патент США 6563999

Непатентная литература

Документ 1: Sylvain Fefebvre, et al., Unified Texture Management for Arbitrary Meshes (Унифицированное управление текстурой произвольных сеток), Repport de recherche, №5210, May 2004, Institut National De Recherche En Informatique Et En Autcomatique

Документ 2: Martin Kraus, et. al., Adaptive Texture Maps (Адаптивные текстурные отображения), Graphics Hardware (2002), pp. 1-10, Eurographics Association.

Краткое изложение сущности изобретения

Проблемы, которые должно решить изобретение

Традиционно важными проблемами воспроизведения изображений высокой четкости с высокой скоростью являются снижение объема данных и быстродействующий рендеринг. Когда возникает необходимость обновления некоторой части изображения, то, по всей вероятности, необходимо реализовать сложные процессы, например процесс полного обновления уже сформированной структуры данных, даже если используются упомянутые выше подходы к разработке структуры данных (например, отображение текстуры).

Настоящее изобретение позволяет решить эту проблему, а целью изобретения является предоставление технологии обработки изображений, позволяющей снизить объем данных изображения большого размера и одновременно с этим эффективно генерирующей, воспроизводящей и модифицирующей изображение.

Средства решения проблем

Один пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству генерации файлов изображений. Это устройство генерации файлов изображений содержит блок генерации иерархии изображений, который генерирует большое число данных изображений с различными уровнями разрешения из входных данных изображений и который генерирует иерархические данные, образованные иерархически организованными многими данными в порядке уровней разрешения; блок декомпозиции изображений, который разделяет данные изображений в каждом слое иерархических данных, образующем упомянутые иерархические данные, на мозаичные изображения заранее заданного размера; блок формирования индексов, который формирует индексные данные, устанавливающие соответствие между мозаичными областями, которые определены декомпозицией изображения в каждом слое упомянутых иерархических данных в мозаичные изображения, и данными упомянутых мозаичных изображений, которые используются при рендеринге этих мозаичных областей; и блок генерации файлов изображений, который генерирует файл изображения, содержащий данные упомянутых мозаичных изображений и упомянутые индексные данные; при этом упомянутый блок формирования индексов формирует упомянутые индексные данные в виде индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих мозаичных областей каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, которая образована упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости изображения.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству обработки изображений. Это устройство обработки изображений содержит запоминающее устройство, которое хранит файлы изображений, в которые входят данные мозаичных изображений, полученные декомпозицией до определенного размера каждого изображения иерархических данных, содержащих данные изображения, которые представляют одно изображение при различных уровнях разрешения, и входят индексные данные, которые устанавливают соответствие между мозаичными областями, определяемыми декомпозицией изображения в каждом слое упомянутых иерархических данных в мозаичные изображения, и данными упомянутых мозаичных изображений, которые используются при рендеринге этих мозаичных областей; блок получения входной информации, который получает от пользователя требование на изменение области воспроизведения, содержащее изменение перемещения на плоскости изображения и уровня разрешения; блок идентификации мозаичных изображений, который ссылкой на упомянутые индексные данные идентифицирует данные мозаичного изображения, необходимого для рендеринга области, которая должна быть заново выведена на дисплей в соответствии с упомянутым требованием на изменение области воспроизведения; и блок обработки выводимого на дисплей изображения, который считывает идентифицированные данные мозаичного изображения из упомянутого запоминающего устройства и воспроизводит область, которая должна быть заново выведена на дисплей; при этом упомянутые индексные данные имеют форму индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих упомянутых мозаичных областей, для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, образованной упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству обработки изображений. Это устройство обработки изображений содержит блок получения файлов изображений, который считывает файл изображения, содержащий данные мозаичных изображений, образованных декомпозицией до определенного размера каждого изображения в иерархических данных, образованных данными изображений, которые являются представлениями одного изображения при различных уровнях разрешения, и содержащий индексные данные, которые устанавливают соответствие между мозаичными областями, определенными декомпозицией изображения в каждом слое иерархических данных в мозаичных изображениях, и данными мозаичных изображений, используемых для рендеринга мозаичных областей; блок получения информации обновления, который получает информацию обновления изображения, выводимого на дисплей с использованием упомянутого файла изображения; блок генерации мозаичных изображений, который генерирует данные новых мозаичных изображений, используемых для рендеринга обновляемой области, базируясь на упомянутой информации обновления; блок обновления индексных данных, который обновляет данные мозаичного изображения, для которого в упомянутых индексных данных определено соответствие между мозаичной областью, входящей в обновляемую область, и данными нового мозаичного изображения; и блок генерации файлов изображений, который генерирует новый файл изображения, содержащий данные мозаичного изображения, которое сгенерировано упомянутым блоком генерации мозаичных изображений, и упомянутые индексные данные, обновленные упомянутым блоком обновления индексных данных; при этом упомянутые индексные данные имеют форму индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих упомянутых мозаичных областей, для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, образованной упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к способу генерации файлов изображений. Этот способ генерации файлов изображений содержит этап генерации большого числа данных изображений с различными уровнями разрешения из входных данных изображений, и генерации иерархических данных, иерархически организованных многими данными в порядке уровней разрешения, и хранения данных в запоминающем устройстве; этап считывания из запоминающего устройства данных изображений каждого слоя, образующего упомянутые иерархические данные, и их декомпозиции на мозаичные изображения заданного размера; этап формирования индексных данных, устанавливающих соответствие между мозаичными областями, которые определены декомпозицией изображения в каждом слое упомянутых иерархических данных в мозаичные изображения, и данными упомянутых мозаичных изображений, которые используются при рендеринге этих мозаичных областей; и хранения индексных данных в запоминающем устройстве; этап генерации файла изображений, который содержит данные упомянутых мозаичных изображений и упомянутые индексные данные, и хранения сгенерированного файла изображения в запоминающем устройстве; при этом этап формирования индексов формирует упомянутые индексные данные в виде индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих мозаичных областей для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, которая образована упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к способу обработки изображений. Этот способ обработки изображений содержит этап считывания из запоминающего устройства файла изображения, в который входят данные мозаичных изображений, полученных декомпозицией до определенного размера каждого изображения иерархических данных, содержащих данные изображения, которые являются представлениями одного изображения при различных уровнях разрешения, и входят индексные данные, которые устанавливают соответствие между мозаичными областями, определяемыми декомпозицией изображения в каждом слое упомянутых иерархических данных в мозаичные изображения, и данными упомянутых мозаичных изображений, которые используются при рендеринге этих мозаичных областей; этап получения от пользователя требования на изменение области воспроизведения, содержащее перемещение на плоскости изображения и изменение уровня разрешения; этап идентификации данных мозаичного изображения, необходимого для рендеринга области, которая должна быть заново выведена на дисплей, в соответствии с упомянутым требованием на изменение области воспроизведения, ссылкой к упомянутому индексному блоку; и этап считывания упомянутых данных идентифицированного мозаичного изображения из запоминающего устройства, рендеринга области, которая должна быть заново выведена на дисплей, и воспроизведения данных на дисплейном устройстве; при этом упомянутые индексные данные сформированы в виде индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих мозаичных областей для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, которая образована упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к способу обработки изображений. Этот способ обработки изображений содержит этап считывания из запоминающего устройства файла изображения, в который входят данные мозаичных изображений, полученных декомпозицией до определенного размера каждого изображения иерархических данных, содержащих данные изображения, которые являются представлениями одного изображения при различных уровнях разрешения, и входят индексные данные, которые устанавливают соответствие между мозаичными областями, определяемыми декомпозицией изображения в каждом слое упомянутых иерархических данных в мозаичные изображения, и данными упомянутых мозаичных изображений, которые используются при рендеринге этих мозаичных областей; этап получения требования на обновление воспроизведенного изображения использованием упомянутого файла изображения; этап генерации данных нового мозаичного изображения, используемого при рендеринге области, подлежащей обновлению, базируясь на упомянутой информации обновления, и хранения сгенерированных данных в запоминающем устройстве; этап обновления данных мозаичного изображения, которому поставлена в соответствие мозаичная область, определенная в упомянутых индексных данных, которые подлежат включению в область данных упомянутого нового мозаичного изображения; и этап генерации нового файла изображения, который содержит упомянутые мозаичные данные, сгенерированные упомянутым блоком генерации мозаичных изображений, и индексные данные, обновленные упомянутым блоком обновления индексных данных, и записи упомянутых данных в запоминающее устройство; при этом упомянутые индексные данные сформированы в виде индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих мозаичных областей для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, которая образована упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к структуре данных файла изображений. Эта структура данных файла изображения, который считывается из запоминающего устройства для вывода на дисплей по меньшей мере части изображения, отличающаяся тем, что структура данных устанавливает соответствие между данными мозаичных изображений, образованных декомпозицией с заранее заданным размером данных изображения, которые являются представлением одного изображения при различных уровнях разрешения, и индексными данными, которые устанавливают соответствие между мозаичными областями, полученными декомпозицией изображения в каждом слое иерархических данных мозаичных изображений, и данными упомянутых мозаичных изображений, используемых для рендеринга мозаичных областей, где упомянутые иерархические данные образованы иерархической организацией упомянутых данных изображений в соответствии с уровнями разрешения, и при этом упомянутые индексные данные сформированы в виде индексных блоков, которые организуют индексные данные соответствующих мозаичных областей для каждой области, полученной декомпозицией иерархической структуры, которая образована упомянутыми иерархическими данными в виртуальном пространстве, определенном плоскостью изображения упомянутых иерархических данных и осью уровней разрешения, перпендикулярной к плоскости.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству обработки изображений. Это устройство обработки изображений содержит блок запроса обработки изображений, который исполняет программу и выдает требование на обработку изображений, содержащее информацию для рендеринга изображения, которое должно быть заново выведено на дисплей; блок памяти иерархических данных, который хранит иерархический буфер цветов и иерархический буфер Z, которые иерархически организуют в соответствии с многими уровнями разрешения воспроизводимого изображения соответственно плоскость значений цветов пикселей, содержащую информацию цветов пикселей изображения, которое должно быть воспроизведено, и плоскость значений Z пикселей, содержащую информацию о глубине пикселей относительно точки наблюдения; и блок обработки изображений, который получает упомянутое требование на обработку изображения и исполняет обработку изображения, и обновляет тем самым иерархический буфер цветов и иерархический буфер Z; при этом упомянутый блок обработки изображений содержит также буфер рендеринга цветов и буфер рендеринга Z, которые соответственно хранят данные слоя и области, подлежащие воспроизведению, считанные из упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z, и блок рендеринга, который идентифицирует слой и область, подлежащие воспроизведению, базируясь на упомянутом требовании обработки изображения, считывает данные из упомянутого буфера рендеринга цветов и упомянутого буфера рендеринга Z, проводит вычисления для обработки изображений и обновляет данные, базируясь на упомянутом требовании обработки изображения; и блок обновления иерархических данных, который осуществляет преобразование масштаба данных в упомянутом буфере рендеринга цветов и в упомянутом буфере рендеринга Z для обеспечения соответствия с упомянутыми многими уровнями разрешения, и обновления данных каждого слоя упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z.

Другой пример осуществления настоящего изобретения относится к способу обработки изображений. Этот способ обработки изображений содержит этап исполнения программы и выдачи требования на обработку изображений, содержащего информацию для рендеринга изображения, которое должно быть заново выведено на дисплей; этап хранения иерархического буфера цветов и иерархического буфера Z, которые иерархически организуют в соответствии с многими уровнями разрешения воспроизводимого изображения соответственно плоскость значений цветов пикселей, содержащую информацию цветов пикселей изображения, которое должно быть воспроизведено, и плоскость значений Z пикселей, содержащую информацию о глубине пикселей относительно точки наблюдения; и этап получения упомянутого требования на обработку изображения и исполнения обработки изображения, и обновления тем самым упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z; при этом этап обновления упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z содержит также этап идентификации слоя и области, подлежащих воспроизведению, базируясь на упомянутом требовании обработки изображения, загрузки соответствующих данных из упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z, и записи упомянутых данных в упомянутый буфер рендеринга цветов и упомянутый буфер рендеринга Z; этап проведения вычислений для обработки изображений, базируясь на упомянутом требовании на обработку изображения, и обновления упомянутого буфера рендеринга цветов и упомянутого буфера рендеринга Z; и этап преобразования масштаба данных в обновленном упомянутом иерархическом буфере цветов и обновленном упомянутом иерархическом буфере Z для обеспечения соответствия с упомянутыми многими уровнями разрешения и обновления данных каждого слоя упомянутого иерархического буфера цветов и упомянутого иерархического буфера Z.

Оптимальные комбинации описанных выше составляющих элементов и реализации настоящего изобретения в форме методов, устройств, систем, компьютерных программ, структур данных и носителей записи также могут быть осуществлены на практике как дополнительные режимы настоящего изобретения.

Преимущества настоящего изобретения

Настоящее изобретение предоставляет устройство обработки изображений, которое позволяет эффективно формировать данные изображений для воспроизведения изображений с широким диапазоном уровней разрешения.

Краткое описание фигур чертежей

Фиг.1 показывает среду, в которой используется система обработки изображений, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.2 показывает внешний вид устройства ввода, которое может использоваться в системе обработки изображений на Фиг.1;

Фиг.3 показывает иерархическую структуру данных изображений, используемую в первом примере осуществления;

Фиг.4 показывает структуру устройства обработки информации, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.5 схематически показывает поток данных изображений, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.6 показывает процесс предвыборки данных изображений, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.7 подробно показывает структуру блока управления, который имеет функцию воспроизведения иерархических данных, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.8 схематически показывает структуру иерархических данных, используемую в первом примере осуществления;

Фиг.9 показывает структуру блока управления, который имеет функцию генерации файлов изображений, выводимых на дисплей, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.10 показывает взаимосвязь между исходным изображением и мозаичными изображениями в случае наличия избыточности в изображении, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.11 показывает другой пример взаимосвязи между исходным изображением и мозаичными изображениями в случае наличия избыточности в изображении, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.12 показывает способ определения в заголовке совместного использования мозаичного изображения при наличии избыточности, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.13 показывает способ определения в индексном блоке совместного использования мозаичных изображений при наличии избыточности, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.14 - блок-схема, показывающая этапы обработки, на которых блок управления, показанный на Фиг.9, генерирует файл изображения;

Фиг.15 - блок-схема, показывающая этапы, на которых блок управления выводит на дисплей файл изображения, в соответствии с первым примером;

Фиг.16 показывает структуру блока управления, который имеет функцию модификации изображения, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.17 показывает пример модификации изображения, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.18 схематично показывает изменение указателей в индексном блоке при модификации в соответствии с Фиг.17;

Фиг.19 показывает этапы в случае добавления иерархического слоя более высокого уровня разрешения, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.20 объясняет изменение заголовка и индексного блока в случае, когда не существуют индексные блоки, к которым принадлежит слой, который должен быть добавлен, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.21 показывает этапы добавления новой области к существующему изображению, в соответствии с примером осуществления;

Фиг.22 объясняет изменение заголовка и индексных блоков при добавлении новой области, в соответствии с примером осуществления;

Фиг.23 объясняет алгоритм декомпозиции области, которая определена в заголовке, когда добавляется слой к вершине иерархической структуры, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.24 - блок-схема, показывающая этапы, исполняемые устройством обработки изображений, когда пользователь модифицирует или улучшает изображение, в соответствии с первым примером осуществления;

Фиг.25 более подробно показывает структуру блока управления и оперативной памяти устройства обработки информации, в соответствии со вторым примером осуществления;

Фиг.26 - блок-схема, показывающая этапы рендеринга иерархических данных, в соответствии со вторым примером осуществления;

Фиг.27 показывает структуру устройства в случае, когда в оперативную память встроен преобразователь масштаба, который осуществляет масштабирование, в соответствии со вторым примером осуществления;

Фиг.28 показывает адресацию в буфере GPU, в соответствии со вторым примером осуществления;

Фиг.29 показывает адресацию в буфере GPU, в соответствии со вторым примером осуществления.

НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первый пример осуществления

Данные изображения, которые являются объектом обработки в настоящем примере осуществления изобретения, имеют иерархическую структуру, которая состоит из изображений с различными уровнями разрешения, генерируемых снижением размера исходного изображения за несколько этапов. Изображение каждого слоя разделяется на одно или несколько мозаичных изображений. Например, изображение, имеющее самый низкий уровень разрешения, образуется одним мозаичным изображением, а исходное изображение с наиболее высоким уровнем разрешения образуется наибольшим числом мозаичных изображений. Изображения выводятся на дисплей так, что эффективно воспроизводится увеличенная или уменьшенная версия изображения переключением изображения, используемого в текущий момент для рендеринга, на мозаичное изображение другого слоя, когда выведенное на дисплей изображение достигает заданного уровня разрешения.

Сначала будет дано объяснение базового режима воспроизведения изображения, которое имеет подобную иерархическую структуру. На Фиг.1 показана среда, в которой используется система обработки информации 1, в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Система обработки информации 1 содержит устройство обработки информации 10, которое исполняет прикладные программы, включая программу обработки изображения, и дисплейное устройство 12, на которое выдается результат обработки, выполненной устройством обработки информации 10. Дисплейное устройство 12 может быть телевизионным приемником, который имеет дисплей для вывода изображения и громкоговоритель для вывода звука.

Дисплейное устройство 12 может быть подсоединено к устройству обработки информации 10 кабелем или подсоединено беспроводно с использованием, например, беспроводной LAN (локальной сети). Устройство обработки информации 10 в системе обработки информации 1 может быть подсоединено кабелем 14 к внешней сети, такой как Интернет, и получать и загружать контент, содержащий иерархически сжатые данные изображений. Устройство обработки информации 10 может быть подсоединено к внешней сети беспроводно.

Устройство обработки информации 10 изменяет область воспроизведения увеличением или уменьшением изображения, выводимого на дисплей дисплейного устройства 12, или перемещает изображение вверх, вниз, влево или вправо в соответствии с требованиями от пользователя. Когда пользователь манипулирует устройством ввода, глядя на изображение, которое воспроизводится на дисплее, это устройство ввода передает сигнал требования на изменение области дисплея на устройство обработки информации 10.

На Фиг.2 показан внешний вид конструкции устройства ввода 20. Устройство ввода 20 содержит крестообразный переключатель 21, аналоговые джойстики 27а, 27b и четыре управляющие кнопки 26, которые для пользователя являются средством управления. В состав четырех кнопок 26 входит кнопка с кругом 22, кнопка с крестом 23, кнопка с квадратом 24 и кнопка с треугольником 25.

При работе с устройством ввода 20 в системе обработки информации 1 пользователь назначает функцию ввода требования на увеличение/уменьшение выведенного на дисплей изображения и ввода требования на прокрутку изображения вверх, вниз, влево или вправо. Например, функция ввода требования на увеличение/уменьшение выведенного на дисплей изображения может быть назначена правому аналоговому джойстику 27b. Пользователь может вводить требование на уменьшение выведенного на дисплей изображения вытягиванием аналогового джойстика 27b на себя и может вводить требование на увеличение выведенного на дисплей изображения отталкиванием от себя. Функция ввода требования на перемещение выведенной на дисплей области может быть назначена на крестообразный переключатель 21. Нажатием на крестообразный переключатель 21 пользователь может вводить требование на перемещение в том направлении, в котором нажимается крестообразный переключатель 21. Функция ввода требования на изменение изображения может быть назначена на альтернативное средство ввода пользователя. Например, функция ввода требования на прокрутку может быть назначена на аналоговый джойстик 27а.

Для реализации функций, которые будут описаны позднее, на устройство ввода 20 назначается также функция перемещения курсора, отображаемого на изображении, или выбора файла или команды. Устройство ввода 20 может быть реализовано обычным устройством ввода, таким как позиционирующее устройство, мышь, клавиатура или сенсорная панель. Назначение упомянутых выше функций может быть надлежащим образом определено в зависимости от типа устройства ввода 20.

Устройство ввода 20 имеет функцию передачи на устройство обработки изображений 10 входного сигнала требования на перемещение выведенного на дисплей изображения. В этом примере осуществления изобретения устройство ввода 20 сконфигурировано так, что оно позволяет беспроводно обмениваться сообщениями с устройством обработки изображений 10. Устройство ввода 20 и устройство обработки изображений 10 могут устанавливать связь между собой, используя протокол Bluetooth (зарегистрированный товарный знак) или протокол IEEE802.11. Устройство ввода 20 может быть подсоединено к устройству обработки изображений 10 через кабель, с тем чтобы передавать на устройство обработки изображений 10 сигнал требования на соответствующее перемещение выведенного на дисплей изображения.

На Фиг.3 показана иерархическая структура данных изображения, используемая в этом примере осуществления изобретения. Данные изображения имеют иерархическую структуру, содержащую в направлении глубины (Z ось) нулевой иерархический слой 30, первый иерархический слой 32, второй иерархический слой 34 и третий иерархический слой 36. Хотя здесь показаны только четыре слоя, число слоев может быть неограниченным. В дальнейшем данные изображения, имеющие такую иерархическую структуру, будут именоваться как "иерархические данные". Следует однако отметить, что иерархические данные, как они здесь показаны, представляют только концептуальную модель. На практике, для представления иерархических данных используется несколько наборов данных.

Иерархические данные изображения, показанные на Фиг.3, имеют иерархическую структуру квадрадерева. Каждый иерархический слой содержит одно или более мозаичных изображений 38. Все мозаичные изображения 38 образованы так, что они имеют одинаковый размер и содержат одно и то же число пикселей. Например, изображение содержит 256х256 пикселей. Данные изображения в соответствующих иерархических слоях являются представлениями одного и того же изображения при различных уровнях разрешения. Исходное изображение в третьем иерархическом слое 36, имеющее наибольший уровень разрешения, уменьшается за несколько этапов и формирует в результате данные изображения второго иерархического слоя 34, первого иерархического слоя 32 и нулевого иерархического слоя 30. Например, разрешение в N-м слое (N - является целым, равным или большим 0) может составлять Vi разрешения (N+1)-го слоя как в горизонтальном (ось X) направлении, так и в вертикальном (ось Y) направлении.

В устройстве обработки информации 10 иерархические данные изображения сжаты в заранее заданном формате сжатия, хранятся в запоминающем устройстве, считываются из запоминающего устройства и декодируются перед тем, как они выводятся на дисплей. Устройство обработки изображений 10 в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения имеет функцию декодирования, совместимую с различными форматами сжатия. Например, это устройство может декодировать данные, сжатые в формате S3TC, формате JPEG, формате JPEG2000.

Как показано на Фиг.3, иерархическая структура иерархических данных сконфигурирована так, что горизонтальное направление определяется вдоль оси X, вертикальное направление определяется по оси Y, а направление в глубину определяется по оси Z, образуя тем самым виртуальное трехмерное пространство. При выводе величины изменения в воспроизведенном на дисплее изображении обращением к сигналу, поступающему от устройства ввода 20 и запрашивающему изменение области воспроизведения, устройство обработки информации 10 использует заданную величину изменения для вывода координат по четырем углам кадра (координаты кадра) в виртуальном пространстве. Выведенные в виртуальном пространстве координаты кадра используются для загрузки сжатых данных в оперативную память или генерации выводимого на дисплей изображения. Вместо координат кадра в виртуальном пространстве устройство обработки информации 10 может выводить информацию, идентифицирующую иерархический слой и координаты текстуры (координаты UV) в этом иерархическом слое. В дальнейшем, комбинация информации, идентифицирующей слой, и координат текстуры будет именоваться также как координаты кадра.

На Фиг.4 показана конфигурация устройства обработки информации 10. Устройство обработки информации 10 содержит радиоинтерфейс 40, переключатель 42, процессор воспроизведения 44, дисковод жесткого диска 50, блок загрузки носителя записи 52, дисковод 54, оперативную память 60, буферную память 70 и блок управления 100. Процессор воспроизведения 44 содержит кадровую память для буферизации данных, которые должны воспроизводиться на дисплейном устройстве 12.

Переключатель 42 является переключателем Ethernet'a (Ethernet - зарегистрированная торговая марка), устройством, которое подсоединено к внешнему устройству кабелем или беспроводно так, что оно передает и принимает данные. Переключатель 42 подсоединен к внешней сети кабелем 14 так, что он получает иерархические данные, например, для контента от сервера. Переключатель 42 подсоединен к радиоинтерфейсу 40. Радиоинтерфейс 40 подсоединен к устройству ввода 20 с использованием заранее заданного протокола беспроводной передачи данных. Входной сигнал от пользователя передается через устройство ввода 20 на блок управления 100 через радиоинтерфейс 40 и переключатель 42.

Дисковод жесткого диска 50 функционирует как запоминающее устройство для хранения данных. Иерархические данные изображений, полученные через переключатель 42, хранятся на дисководе жесткого диска 50. Если устанавливается сменный носитель записи, такой как карта памяти, то блок загрузки носителя записи 52 считывает данные из этого сменного носителя записи. Если устанавливается жесткий диск ПЗУ, то дисковод 54 распознает диск ПЗУ и считывает данные. Диск ПЗУ может быть оптическим диском или магнитооптическим диском. Иерархические данные изображений могут быть записаны также и на этих носителях записи.

Блок управления 100 содержит многоядерный ЦП. В одном ЦП имеется одно универсальное процессорное ядро и несколько простых процессорных ядер. Универсальное процессорное ядро именуется здесь мощным процессором (PPU), а другие процессорные ядра именуются здесь синергетическими процессорами (SPU).

Блок управления 100 содержит контроллер памяти, подсоединенный к оперативной памяти 60 и буферной памяти 70. PPU имеет регистр и центральный процессор, как исполняющее устройство. PPU эффективно распределяет задачи на соответствующие процессоры SPU, как базовые единицы обработки прикладной задачи. Процессор PPU может и сам исполнять задачу. SPU имеет регистр, подпроцессор, как исполняющее устройство, и локальную память, являющуюся локальной областью хранения данных. Локальная память может использоваться как буферная память 70.

Оперативная память 60 и буферная память 70 являются запоминающими устройствами и организованы как запоминающие устройства с произвольной выборкой (RAM). SPU имеет специализированный контроллер прямого доступа к памяти (DMA) и обеспечивает высокоскоростную передачу данных между оперативной памятью 60 и буферной памятью 70. Высокоскоростная передача данных обеспечивается также между кадровой памятью в процессоре воспроизведения 44 и буферной памятью 70. Блок управления 100, в соответствии с настоящим примером осуществления, реализует высокоскоростную обработку изображений за счет параллельной работы нескольких SPU. Процессор воспроизведения 44 подсоединен к дисплейному устройству 12 и вы