第4章

Creator グラフィックスアクセラレータにおける XIL の高速化

この章では、Creator または Creator3D グラフィックスアクセラレータに固有の XIL 関数について説明します。

XIL はサンの画像イメージとビデオのライブラリです。主要な XIL 関数では、UltraSPARC Visual Instruction Set (VIS) と Creator グラフィックスアクセラレータを使用する Ultra シリーズにおける動作が高速化されています。

XIL データの種類

XIL は一般的な画像構造をサポートしていますが、VIS や Creator を使用した XIL の画像がすべて高速化されるわけではありません。VIS ポートがサポートする XIL データの種類を以下に示します。

1、2、3、4 バンドの符号なしバイト画像

1、2、3、4 バンドの符号付き簡略画像

バンド調整された子画像

全画像処理領域

XIL_PIXEL_SEQUENTIAL 型の画像

高速化された関数

VIS を使用して高速化された XIL 関数を以下に示します。画像分子は、1 バンドと 3 バンド XIL_BYTE イメージに定義されています。


関数	VIS 高速化		画像分子		コメント
関数	8 ビット	16 ビット	表示	その他	コメント
`xil_absolute`		1 - 4 バンド
`xil_add`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_add_constant`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_affine`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x		注 6 参照
`xil_and`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_and_constant`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_band_combine`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド
`xil_blend`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド
`xil_cast` `8` x `16` `16` x `8`	1 - 4 バンド 1 - 4 バンド	1 - 4 バンド 1 - 4 バンド	x
`xil_convolve`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x		注 1 参照
`xil_copy`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_decompress`					注 2、5 参照
`xil_get_pixel`					注 4 参照
`xil_lookup`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x	x	注 5 参照
`xil_max`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_min`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_multiply`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_multiply_constant`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_not`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_or`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_or_constant`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_rescale`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x	x	注 3、5 参照
`xil_rotate`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x		注 6 参照
`xil_scale`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x	x	注 5、6 参照
`xil_set_pixel`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x		注 4 参照
`xil_set_value`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_subtract`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_subtract_const`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_subtract_from_const`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_tablewarp`			x		注 4 参照
`xil_threshold`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x	x	注 3、5 参照
`xil_transpose`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_xor`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x
`xil_xor_const`	1 - 4 バンド	1 - 4 バンド	x

表 4-1に対する注意事項

注 1 -- xil-convolve は、3 × 3、5 × 5、7 × 7 のカーネルにより高速化されています。

注 2 -- xil_decompress は、以下の場合に高速化されます。

xil_decompress + color_convert (JPEG 圧縮画像またはシーケンス、MPEG1 圧縮シーケンス)

xil_decompress + color_convert + disply (JPEG 圧縮画像またはシーケンス、MPEG1 圧縮シーケンス)

xil_decompress + color_convert + scale + display (MPEG1 圧縮シーケンス)

このデコーダは、最高精度 24 ビット CCIR 601 YCC → RGB709 カラー空間変換に付着します。

以下の場合には、ストリームの伸張処理が高速化されません。

JPEG または MPEG1 のストリームが、メモリー中で一連したバッファーとなっていない場合、たとえば xil_cis_put_bits_ptr によって分割されたストリームの伸張処理などは高速化されません。

ストリーム中のフレームの 1 つが、何らかの理由 (たとえば伸張処理を実行中に、フレーム内で無効なデータが検出されるなど) によって高速化されない場合には、ストリーム中の後続のフレームの伸張処理も高速化されません。

ストリーム中で、順方向または逆方向の検索を実行する場合は高速化されません。

注 3 -- xil_rescale + xil_threshold + xil_threshold + 画像分子は、Creator のデプスキューイングハードウェアを使用して高速化されますが、以下の制限が適用されます。

第 1 のしきい値は 255 を上限値とします。また、下限値とマップ値を同一のものとします。第 1 しきい値を N とすれば、N は 0 ～ 255 の間の任意の数となります。

第 2 のしきい値は 0 を下限値とします。また、上限値とマップ値を同一のものとします。第 2 しきい値を M とすれば、M は 0 ～ N 間の任意の数となります。

xil_rescale のパラメタ値は、変域 (x) が 0 ～ 255 の時に、値域 (y) に N および M の両方のしきい値が含まれるように設定する必要があります。これを図示すると、図 4-1 のようにパラメタ値の関数 y = f(x) が、0 ≦ x ≦ 255 の範囲内で直線 y = N、y = M の両方と交わる時に有効となります。

画像は、1 バンドの XIL_BYTE である必要があります。

図 4-1 Creator のデプスキューイング

この分子を呼び出す、正しいコードの例を以下に示します。

float scale[1] = 1.5;float offset[1] = -10;float t1_lo[1] = 255;float t1_hi[1] = 240;float t1_map[1] = 240;float t2_lo[1] = 0;float t2_hi[1] = 15;float t2_map[1] = 15;xil_rescale(src,tmp1,scale,offset);xil_threshold(tmp1,tmp2,t1_lo,t1_hi,t1_map);xil_threshold(tmp2,tmp3,t2_lo,t2_hi,t2_map);xil_display(tmp3,display);

同一の呼出しシーケンスが scale[1] = .40 で行われた場合、y = 0.40* x - 10 では、y =-10 ～ y = (255*0.40) - 10 = 92、x = 0 ～ x = 255 の範囲にしか及ばないため、この分子は呼び出されません。この分子を実行するためには、x = 0 ～ x = 255 に対してy = 15 ～ y = 240 である必要があります。

注 4 -- xil_get_pixel、xil_set_pixel、xil_tablewarp は、画像分子として扱われた場合のみ高速化されます。xil_tablewarp では、interpolation = "nearest" だけが高速化されます。

注 5 -- 以下の分子は、すべて高速化されます (単一 xil 機能 + 表示を除く)。

xil_decompress + xil_colorconvert [+ display] (JPEG 画像)

xil_decompress + xil_colorconvert [+ display] (MPEG1 画像)

xil_decompress + xil_colorconvert + xil_scale + display (MPEG1 画像)

xil_threshold + xil_threshold [+ display]

[xil_rescale] + [xil_threshold] + [xil_threshold] + [xil_cast] + display

xil_scale + xil_lookup + display (高速化された分子は、8 x 8 ビットまたは 16 x 8 ビットのルックアップに従う 8 ビットまたは 16 ビットのバイリニアスケールです。)

注 6 -- xil_affine、xil_scale、xil_rotate の高速化には、いくつかの制限があります。xil_affine と xil_rotate は、最近傍補間処理をされた 1、3、4 バンドの画像およびバイリニア補間処理またはバイキュービック補間処理をされた 1 バンドと 3 バンドの画像に対してのみ高速化されます。interpolation = "general" と設定した場合の xil_scale では、再サンプリングカーネルのサイズは、8 ビット画像に対して 8 × 8、16 ビット画像に対して 8 × 4 に制限されます。

ダブルバッファーのサポート

XIL 関数は、(Creator シリーズなど) ダブルバッファーが搭載されているハードウェア上でのダブルバッファーをサポートします。この節では、ダブルバッファーのサポート機能と使用法について説明します。

機能：

xil_create_double_buffered_window

xil_set_active_buffer

xil_get_active_buffer

xil_swap_buffers

表示画像をダブルバッファーの表示画像として使用する場合は、xil_create_from_window を使用するかわりに xil_create_double_buffered_window を使用して画像を作成してください。ダブルバッファーをサポートしていないハードウェア上で xil_create_double_buffer_window を実行すると、無効なデバイスが返されます。開発者は、このことを理解して xil_create_from_window を呼び出す必要があります。

ダブルバッファーをサポートするハードウェア上で xil_create_double_buffered_window を実行して画像を作成した場合は、XilBufferId が有効となり、XIL_BACK_BUFFER と XIL_FRONT_BUFFER の 2 つの値を選択することができます。このようなウィンドウでは、バッファーのひとつが常時アクティブで、画像に書き込みをするすべての機能が、アクティブなバッファーに書き込みます (たとえば、画像へのコピーは画像のアクティブなバッファーへピクセルをコピーします)。一方、前面にあるバッファーが画面に表示される部分ですが、作成時に実際にアクティブなバッファーは XIL_BACK_BUFFER です。

xil_create_double_buffered_window でダブルバッファーの画像を作成した後に、その画像を表示画像として使用する場合には、実際にアクティブなバッファーが XIL_BACK_BUFFER であるため、特に必要な作業はありません。アクティブなバッファーが XIL_FRONT_BUFFER である場合には、画像処理操作は失敗しませんが、その画像をダブルバッファーの画像として使用することはできません。この画像を再びダブルバッファーの画像として使用する場合は、以下のように呼び出してください。

# xil_set_active_buffer(dest,XIL_BACK_BUFFER)

これにより、フロントバッファーからバックバッファーへの変換が実行されます。この場合、ユーザーによる以下の呼び出しなしでは、画像の内容は表示されません。

# xil_swap_buffers(dest)

この操作により、画像の内容を見ることができるようになります。ダブルバッファーの画像が不要になった場合には、以下のように呼び出してください。

# xil_set_active_buffer(dest,XIL_FRONT_BUFFER)

この操作により、ハードウェアの書き込みおよび表示バッファーはデフォルト値にリセットされます。

以下にダブルバッファーを使用する場合の、一般的なプログラム例を示します。

dest = xil_create_double_buffered_window(state,display,dwindow);

...

for (i=0; i<repeat; i++) {

...

xil_lookup(src,dest,lut);

xil_swap_buffers(dest);

xil_set_active_buffer(dest,XIL_FRONT_BUFFER);