動画再生(3)

　『動画再生カートリッジ』の妄想の話。

　　初代P6 では、外部からVRAMデータを流し込む事が可能なので、かなりの事が出来そう。音声に関しても、外部で同期を取ればいいので、実現は出来そうです。

　　ただ、初代P6 のグラフィック能力での画像再生はイマイチっぽいので、出来ればmk2以降で再生するのがいいかと思います。


　　ですので、CPUでVRAMに書き込む方法で、どの程度のグラフィックが描けるかを考えてみました。

０）前提条件
　・本体の改造はしない。
　・グラフィックは、MODE5 の320×200×2色か、160×200×4色。つまり16Kバイト分の書き込みが必要。
　・当然、バスリクエストはOFFにしない。CPUの実質のクロックは、4MHz ×(62×912＋200×176) / (262×912) = 1.536MHz
　・外付けのハードウエアは、とりあえずどんな物でも可能とする。



１）単純なメモリ間のブロック転送方法
　　外付けハードから画面データを読み込み（メモリマップドI/O）、そのデータをVRAMに書き込む。

　　LD HL,画面データアドレス
　　LD DE,VRAMアドレス
　　LD BC,0x4000
　　LDIR　　; 21+2

　　１バイト当たり23クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 245ms 。
　　１秒のフレーム数は、4.08 枚。

　　プログラムを外付けにすれば、No WAIT に出来る。その場合は、

　　１バイト当たり21クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 224ms 。
　　１秒のフレーム数は、4.46 枚。



２）単純なI/O→メモリ間の転送方法

　　外付けハードから画面データを読み込み（通常のI/O）、そのデータをVRAMに書き込む。

　　LD HL,VRAMアドレス
　　LD C,読み込みポート
　　LD B,0x00
　　LD E,0x40
LOOP:
　　INIR　　　　　; 21+2 / 16+2
　　DEC E 　　　　; 4+1
　　JP NZ,LOOP　　; 10+1

　　１バイト当たり23クロック。ただし、256バイト置きに 11クロック増える。
　　１ページ描画、フレーム数は、１）とほぼ同様。



３）１）、２）のループを止める転送方法

　　１）の場合だと、

　　LD HL,画面データアドレス
　　LD DE,VRAMアドレス
　　LDI　　; 16+2
　　LDI　　; 16+2

　　　　：
　　　　：　×0x4000回実行
　　　　：

　　１バイト当たり18クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 192ms 。
　　１秒のフレーム数は、5.21 枚。

　　No WAIT 時は、

　　１バイト当たり16クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 171ms 。
　　１秒のフレーム数は、5.86 枚。



４）画面データをプログラムに直書きする

　　LD HL,VRAMアドレス

　　LD (HL),画面データ#0　　; 10+1
　　INC L 　　　　　　　　　; 4+1
　　LD (HL),画面データ#1　　; 10+1
　　INC L 　　　　　　　　　; 4+1

　　　　：
　　　　：　×0x4000回実行
　　　　：

　　INC L は、256回ごとに、INC HL とする。この際、クロック数は、6+1

　　１バイト当たり16クロック。ただし、256バイト置きに 2クロック増える。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 171ms 。
　　１秒のフレーム数は、5.86 枚。

　　No WAIT 時は、

　　１バイト当たり14クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 149ms 。
　　１秒のフレーム数は、6.69 枚。



５）直書きその２

　　LD HL,画面データ#0,1　　; 10+1
　　LD (VRAMアドレス+0),HL　; 16+1
　　LD HL,画面データ#2,3　　; 10+1
　　LD (VRAMアドレス+2),HL　; 16+1

　　　　：
　　　　：　×0x2000回実行
　　　　：

　　１バイト当たり14クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 149ms 。
　　１秒のフレーム数は、6.70 枚。

　　No WAIT 時は、

　　１バイト当たり13クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 139ms 。
　　１秒のフレーム数は、7.21 枚。



６）プログラム直書き＋PUSH

　　LD (SP待避),SP
　　LD SP,VRAM最終アドレス＋１

　　LD HL,画面データ#-1,-2　; 10+1
　　PUSH HL 　　　　　　　　; 11+1

　　　　：
　　　　：　×0x2000回実行
　　　　：

　　１バイト当たり11.5クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 123ms 。
　　１秒のフレーム数は、8.15 枚。

　　No WAIT 時は、

　　１バイト当たり10.5クロック。
　　１ページ描画（16Kバイト書き込み）には 112ms 。
　　１秒のフレーム数は、8.93 枚。


　６）が限界っぽいです。描画サイズを小さくすると、もうちょっとフレーム数を稼げます。

　ハードを作るのは気が向いたら、ですね...

Comments

転送量は 8000 バイトなので 192 バイト分浮きませんかね。
相対的には 6) で変わりないと思いますが。

縦解像度だけ高いのは気に入らない→1ライン毎飛ばして160x100にする、
とかだともう少し伸びるかも。

動画再生には出来れば 10fps は欲しいですねえ。
vsyncがきっちりとれるなら初代(mode1/2)での多色環境も妄想
してみたいところですが。

Posted by bookworm at 2012年12月04日 22:33

　外付けハードなら、VSYNCは確実に取れます。

　ですので、mode1/2 での多色環境は出来ると思います。

　例えば、スクリーン３（128×192）で、４色ではなく８色とかは可能です。
　ただし、１バイトの中ではカラーセットは変えられませんが...


　１バイトの制限はありますが、スクリーン３と４の混在も可能です。
　ただし、こっちは初代機はいろいろと問題が出るかと思います。

　初代機のスクリーン４カラーセット２には、色情報が乗らないので、この辺りで画面が汚くなります。

Posted by えすび at 2012年12月05日 19:13