JPH0381881A - Parallel pipeline image processing system - Google Patents

Parallel pipeline image processing system

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Publication number
JPH0381881A
JPH0381881A JP21914589A JP21914589A JPH0381881A JP H0381881 A JPH0381881 A JP H0381881A JP 21914589 A JP21914589 A JP 21914589A JP 21914589 A JP21914589 A JP 21914589A JP H0381881 A JPH0381881 A JP H0381881A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
input
image processing
clock
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP21914589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomomitsu Murano
朋光 村野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0381881A publication Critical patent/JPH0381881A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain the rapid processing of an image by absorbing a speed difference between the clock of an I/O image and a clock to be processed by the internal by means of I/O image buffers in an image processor. CONSTITUTION:The input image of one frame is divided into units each of which consists of several lines, one image processor is allocated to the units and two I/O image buffers 26, 29 are connected to the image processor. During the writing of the picture elements of an allocated area in one input image buffer, the image of the just preceding frame are sent from the other input image buffer to an arithmetic part 27 based upon a control signal synchronized with an internal clock phi. During the writing of a computed result in one output image buffer, the computed result of the just preceding frame is read out and outputted from the other output image buffer.

Description

【発明の詳細な説明】 〔目 次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しようとする課題課題を解決す
るための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 高解像度の画像の如く、1フレームでの画素数の多い動
画像をビデオレートで処理する画像処理方式に関し、 ハードウェア量を余り増加させることなく、該1フレー
ムでの画素数の多い動画像をビデオレトで処理すること
を目的とし、 複数個の画像処理プロセッサを並列接続し、それぞれの
画像処理プロセッサに、1フレームの画像を数ライン単
位に、且つ、例えば、それぞれの領域が重なるように分
割したものを割当てて入力し、それぞれの画像処理プロ
セッサには、複数個の画像バッファを持つ入出力インタ
フェースを設けて、該入力インタフェースでは、一方の
画像バッファに、入力画像のクロック (Φ)で画像デ
ータを書き込んでいる時に、他方の画像バッファでは、
1フレーム前の画像データを該画像処理プロセッサの内
部クロック(φ)のパイプラインピッチで演算部に送出
し、出力インタフェースでは、一方の画像バッファに、
該画像処理プロセッサの内部クロック(φ)で上記演算
結果を書き込んでいる時に、■フレーム前の演算結果を
出力画像のクロック(Φ〉で出力して、それぞれの画像
処理プロセッサで、上記数ライン毎の画像を、並列にパ
イプライン処理して出力するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Table of Contents] Overview Industrial Application Fields Prior Art and Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Action Examples Effects of the Invention [Summary] Like a high-resolution image Regarding an image processing method that processes moving images with a large number of pixels in one frame at the video rate, we have developed a method to process moving images with a large number of pixels in one frame at video rate without significantly increasing the amount of hardware. The purpose is to connect multiple image processing processors in parallel, and to each image processing processor, divide one frame of image into units of several lines, for example, so that each area overlaps, and input it. , each image processing processor is provided with an input/output interface having a plurality of image buffers, and when the input interface is writing image data into one image buffer at the input image clock (Φ), In the other image buffer,
The image data of the previous frame is sent to the arithmetic unit at the pipeline pitch of the internal clock (φ) of the image processing processor, and the output interface sends the image data to one image buffer.
When the above calculation result is written using the internal clock (φ) of the image processing processor, the calculation result of the previous frame is outputted using the output image clock (Φ〉), and each image processing processor writes the above calculation result every few lines. The images are configured to be pipeline processed and output in parallel.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、高解像度の画像の如く、1フレームでの画素
数の多い動画像をビデオレート、即ち、入力画像のクロ
ックΦの速度で処理する画像処理方式に関する。
The present invention relates to an image processing method for processing a moving image with a large number of pixels in one frame, such as a high-resolution image, at a video rate, that is, at the speed of an input image clock Φ.

最近の計算機技術の進歩に伴い、ファクトリオトメーシ
シン(FA)の分野や、テレビ(TV)の分野等におい
て、テレビカメラから得られた画像をビデオレートで処
理する画像処理装置が求められている。
With the recent advances in computer technology, there is a demand for image processing devices that process images obtained from television cameras at video rates in the fields of factoriotomesis (FA) and television (TV). .

特に、該ファクトリオートメーション(FA)の分野に
おける微細加工技術や、テレビ(TV)分野におけるハ
イビジョンに代表される高解像度化技術においては、テ
レビカメラから入力されるlフレームでの画素数が多く
なる動向にあり、該画素数の多い画像をビデオレートで
処理できる画像処理装置が必要とされる。
In particular, in microfabrication technology in the field of factory automation (FA) and high-resolution technology represented by high-definition in the television (TV) field, there is a trend toward an increase in the number of pixels per frame input from a TV camera. Therefore, there is a need for an image processing device that can process images with a large number of pixels at a video rate.

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第4図は
従来の並列画像処理方式を説明する図である。
[Prior art and problems to be solved by the invention] FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional parallel image processing system.

従来の画像処理装置においては、パイプライン方式や、
並列処理方式により、高速に画像を処理する方式が提案
されている。
Conventional image processing devices use pipeline methods,
A method for processing images at high speed using a parallel processing method has been proposed.

パイプライン画像処理装置は、画像処理の基本演算をモ
ジュール単位としてハードウェア化し、各処理モジュー
ルを基本クロックで動作させ、パイプラインで結ぶこと
により、画像処理の高速化を図るものである。
Pipeline image processing devices are designed to speed up image processing by converting basic calculations of image processing into hardware in units of modules, operating each processing module with a basic clock, and connecting them with a pipeline.

一方、並列成像処理方式は、画像データを並列にアクセ
スし、それらを、並列処理することによって、高速化を
実現するものである。
On the other hand, the parallel image processing method achieves high speed by accessing image data in parallel and processing them in parallel.

例えば、各画素に対して−様な処理を行う場合、本図に
示すように、各プロセッサ・エレメントを格子状に接続
し、各画素毎に該プロセッサ・エレメントを1つづつ割
当てて、並列動作する完全並列型プロセッサの構成が、
最も、高速化を期待できる。
For example, when performing similar processing on each pixel, as shown in this figure, each processor element is connected in a grid pattern, one processor element is assigned to each pixel, and parallel operation is performed. The configuration of a fully parallel processor is
Most importantly, you can expect faster speeds.

ところが、上記パイプライン方式では、画像処理の速度
を決定するパイプラインピッチは、最も、画像処理に長
時間を必要とする処理モジュールの速度に影響され、前
述のような高解像度の画像に対しては、画素数が多いこ
とから、パイプラインピッチを速くしなければならず、
現在のデバイステクノロジーでは、現行の画像サイズを
処理するのが精−杯であるというのが現状である。
However, in the pipeline method described above, the pipeline pitch, which determines the speed of image processing, is most affected by the speed of the processing module that requires a long time for image processing. Because the number of pixels is large, the pipeline pitch must be made faster,
Current device technology is currently at its best at handling current image sizes.

このように、該パイプライン方式では、単純にパイプラ
インピッチのクロックを速くしても、画素数が多くなる
と、全画素に対する処理が間に合わなくなるという問題
があった。
As described above, the pipeline method has a problem in that even if the clock of the pipeline pitch is simply made faster, when the number of pixels increases, it is not possible to process all the pixels in time.

一方、前述の並列画像処理方式では、画像処理プロセッ
サ(プロセッサ・エレメント)の数が膨大になるばかり
でなく、該画像プロセッサと外部データとの入出力に多
大に時間がかかるという問題がある。
On the other hand, the above-described parallel image processing method has the problem that not only the number of image processing processors (processor elements) becomes enormous, but also that inputting and outputting between the image processor and external data takes a large amount of time.

例えば、外部から入力された画像は、各画素に対応した
画像処理プロセッサに、順次転送されて配分されなけれ
ばならず、出力時にも、各画素に対応した画像処理プロ
セッサでの処理結果を、順次転送することにより、外部
に出力する必要があるからである。
For example, an image input from the outside must be sequentially transferred and distributed to the image processing processor corresponding to each pixel, and when outputting, the processing results of the image processing processor corresponding to each pixel are sequentially transferred to the image processing processor corresponding to each pixel. This is because it is necessary to output the data to the outside by transferring it.

一般に、外部メモリ、テレビカメラ、モニタ等の外部入
出力機器の画像は、基本的に、所謂、1次元のデータ構
造をもっており、該外部データに対する並列アクセスが
できない場合には、その入出力に時間がかかり、応答レ
スポンスが低下し、マンマシンインタフェース(MHI
)が悪くなるという問題があった。
In general, images from external input/output devices such as external memory, television cameras, and monitors basically have a so-called one-dimensional data structure, and if parallel access to the external data is not possible, it takes time to input and output the data. time is required, response response is reduced, and man-machine interface (MHI)
) became worse.

本発明は上記従来の欠点に鑑み、高解像度の画像の如く
、1フレームでの画素数の多い動画像をビデオレートで
処理するのに、ハードウェア量を余り増加させることな
く、該動画像をビデオレトで処理することができる画像
処理方式を提供することを目的とするものである。
In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional art, the present invention is capable of processing moving images with a large number of pixels in one frame, such as high-resolution images, at video rates without significantly increasing the amount of hardware. The purpose of this invention is to provide an image processing method that can process video images.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の原理構成図である。 FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention.

上記の問題点は下記の如くに構成された画像処理方式に
よって解決される。
The above problems are solved by an image processing method configured as follows.

動画像を処理するディジタル画像処理装置において、 複数個の画像処理プロセッサ28〜2zを並列接続し、
それぞれの画像処理プロセッサ2a〜2zに、1フレー
ムの画像を数ライン単位に、且つ、例えば、それぞれの
領域が重なるように分割したものを割当てて入力し、 それぞれの画像処理プロセッサ2a〜2zには、複数個
の画像バッファを持つ入出力インタフェースと、上記人
力画像のクロックΦ、又は、内部クロックφに同期して
該人出力インタフェース26゜29を制御するタイくン
グ信号(本fraa+e、 aline)を生成するタ
イ主ング信号生成回路21〜24を設けて、該入力イン
タフェースでは、一方の画像バッファに、人力画像のク
ロックΦに同期した上記制御信号で画像データを書き込
んでいる時に、他方の画像バッファでは、1フレーム前
の画像データを該画像処理プロセッサ28〜2zの内部
クロックφに同期した上記制御信号で演算部に送出し、
出力インタフェースでは、一方の画像バッファに、該画
像処理プロセッサ2a〜2zの内部クロックφに同期し
た制御信号で上記演算結果を書き込んでいる時に、1フ
レーム前の演算結果を出力画像のクロックΦに同期した
制御信号で出力して、それぞれの画像処理プロセッサ2
8〜2zで、上記数ライン毎の画像を、並列にパイプラ
イン処理して出力するように構成する。
In a digital image processing device that processes moving images, a plurality of image processing processors 28 to 2z are connected in parallel,
Each image processing processor 2a to 2z is assigned and inputted with one frame of image divided into several lines, for example, so that each area overlaps, and each image processing processor 2a to 2z is , an input/output interface with a plurality of image buffers, and a timing signal (fraa+e, aline) that controls the human output interface 26°29 in synchronization with the human image clock Φ or internal clock φ. Tie control signal generation circuits 21 to 24 are provided, and when image data is being written into one image buffer using the control signal synchronized with the clock Φ of the human image, the input interface is configured to generate tie control signal generation circuits 21 to 24. Then, the image data of one frame before is sent to the calculation unit using the control signal synchronized with the internal clock φ of the image processing processors 28 to 2z,
In the output interface, when writing the above calculation result to one image buffer using a control signal synchronized with the internal clock φ of the image processing processors 2a to 2z, the calculation result of one frame before is synchronized with the clock Φ of the output image. each image processing processor 2.
8 to 2z are configured to perform pipeline processing on the images every several lines in parallel and output them.

〔作用〕 即ち、本発明においては、テレビカメラがらの画像のよ
うな、−次元の画像データは、パイプライン方式が適切
であることと、並列処理がもつ高速性に着目して、実用
的な並列度で、並列接続されている各画像処理プロセッ
サでの演算速度の範囲(例えば、512画素画素12 
m素のテレビ画像をしようとするものである。
[Operation] In other words, in the present invention, -dimensional image data such as images from a television camera is processed in a practical manner by focusing on the suitability of the pipeline method and the high speed of parallel processing. Parallelism refers to the range of calculation speed of each image processing processor connected in parallel (for example, 512 pixels, 12
It is intended to produce m-element television images.

即ち、lフレームの画像を数ライン単位に分割し、該分
割された領域に対して、1つの画像処理プロセッサを割
当て、それぞれの画像処理プロセッサでは、内部クロッ
ク−のパイプラインピッチで、該割当てされてた領填め
画素のみをパイプライン処理する。
That is, an image of one frame is divided into several lines, one image processing processor is assigned to the divided area, and each image processing processor processes the assigned image at the pipeline pitch of the internal clock. Pipeline processing is performed only on the pixels that fill the area.

該内部クロックφは、様々な画像処理が現行の画素処理
プロセッサでも十分間に合う速度であり、現状では、例
えば、512画素×512画素を処理できる速度である
。従って、前述のハイビジョンの画像では、1ラインが
1024画素とすると、最大、256ライン迄は可能で
あり、例えば、2個の画像処理プロセッサで処理できる
ことを意味している。
The internal clock φ is fast enough to perform various image processing even with current pixel processing processors, and is currently fast enough to process, for example, 512 pixels×512 pixels. Therefore, in the above-mentioned high-definition image, if one line has 1024 pixels, it is possible to have up to 256 lines, which means that it can be processed by, for example, two image processing processors.

並列度を大きくすれば、各画像処理プロセッサでの処理
速度は、それだけ、処理速度は遅くてもよいことになる
If the degree of parallelism is increased, the processing speed of each image processing processor may be correspondingly slower.

入力画像をその速度に変換する為に、本発明では、例え
ば、2つの画像バッファを持つ人出力インタフェースを
各画像処理プロセッサ内に設けて、該人力インタフェー
スで、一方の画像バッファが入力画像のクロックΦに同
期した制御信号(*PRAMIE、*LINE)で書き
込んでいるとき、他方の画像バッファは、1フレーム前
の画像データを、上記内部クロックφに同期した制御信
号(本frai+e、 *l 1ne)のパイプライン
ピッチで演算部に送るように構成する。
In order to convert the input image to that speed, the present invention provides, for example, a human output interface in each image processing processor with two image buffers, where one image buffer is connected to the input image clock. When writing with control signals (*PRAMIE, *LINE) synchronized with Φ, the other image buffer writes the image data of one frame before with control signals (this frai+e, *l 1ne) synchronized with the internal clock φ. The configuration is such that the data is sent to the calculation unit at a pipeline pitch of .

同様に、出力インタフェースで、一方の画像バッファに
演算結果を、上記内部クロックφに同期した制御信号で
書き込んでいるとき、他方の画像バッファは1フレーム
前の演算結果を出力画像のクロックΦに同期した制御信
号で出力するように構成する。
Similarly, when the output interface is writing the calculation result to one image buffer using a control signal synchronized with the internal clock φ, the other image buffer writes the calculation result of the previous frame in synchronization with the output image clock φ. The configuration is configured so that the control signal is output using the specified control signal.

このように動作するので、画像処理プロセッサ内の入出
力画像バッファにおいて、入出力画像のクロックΦと、
内部で処理するクロックφとの速度差を吸収することに
より、現状のデバイステクノロジーの画像処理プロセッ
サでも、実用的な範囲で画像処理プロセッサを増やすだ
けで、高解像度の1フレームでの画素数の多い画像に対
しても高速に処理できる効果がある。
Since it operates in this way, the input/output image clock Φ in the input/output image buffer in the image processing processor,
By absorbing the speed difference with the internally processed clock φ, even with current device technology image processing processors, it is possible to increase the number of pixels in one high-resolution frame by simply increasing the number of image processing processors within a practical range. It also has the effect of allowing high-speed processing of images.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

前述の第1図が本発明の原理構成図であり、第2図は本
発明の一実施例を示した図であって、(al、a2)は
全体の構成例を示し、(bl)は内部ラインクロック生
成回路の構成例を示し、(b2)は内部フレームイネー
ブル生成回路の構成例を示し、〈b3〉は内部ラインイ
ネーブル生成回路の構成例を示し、(b4)は入カバッ
ファライトイネーブル生成回路の構成例を示し、(b5
)は入力アドレス制御回路の構成例を示し、(b6)は
入力バッファ回路の構成例を示し、(h7)は出力アド
レス制御回路の構成例を示し、(b8)は出力バッファ
回路の構成例を示しており、第3図は本発明の画像処理
の動作タイムチャートを示していて、1フレームの入力
画像を数ライン単位に分割し7、各分割された領域に対
して、1つの画像処理プロセッサ2a〜を割当て、各画
像処理プロセッサ2a〜では、2つの入出力画像バッフ
ァを設けて、該割当てられた領域の画素を、該画像処理
プロセッサ28〜の内部クロックφを基準にして生成さ
れた内部ラインクロック(*1ineCLK) 、内部
フレームイネーブル(本frame)、内部ラインイネ
ーブル(*1ine)に基づいて、一方の、例えば、入
力画像バッファ261に、入力画像のクロックΦに同期
した制御信号で入力画像を書き込んでいる時に、他方の
入力画像バッファ262から、1フレーム前の画像デー
タを、上記内部クロックφに同期した制御信号で演算部
(IPU) 27に送り、一方の、例えば、出力画像バ
ッファ291に演算部(rPU) 27での演算結果を
、上記内部クロックφに同期した制御信号で書き込んで
いる時に、他方の出力画像バッファ292から1フレー
ム前の演算結果を出力画像のクロックΦに同期した制御
信号で読み出し、出力する手段が本発明を実施するのに
必要な手段である。尚、全図を通して同じ符号は同じ対
象物を示している。
The above-mentioned FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, where (al, a2) shows an example of the overall configuration, and (bl) An example of the configuration of the internal line clock generation circuit is shown, (b2) is an example of the configuration of the internal frame enable generation circuit, <b3> is an example of the configuration of the internal line enable generation circuit, and (b4) is the input buffer write enable. An example of the configuration of the generation circuit is shown, (b5
) shows a configuration example of the input address control circuit, (b6) shows a configuration example of the input buffer circuit, (h7) shows a configuration example of the output address control circuit, and (b8) shows a configuration example of the output buffer circuit. FIG. 3 shows an operation time chart of image processing according to the present invention, in which one frame of input image is divided into units of several lines 7, and one image processing processor is applied to each divided area. 2a~ is allocated, and each image processing processor 2a~ is provided with two input/output image buffers, and the pixels of the allocated area are transferred to an internal clock generated based on the internal clock φ of the image processing processor 28~. Based on the line clock (*1ineCLK), internal frame enable (main frame), and internal line enable (*1ine), one input image buffer 261, for example, receives an input image using a control signal synchronized with the input image clock Φ. While writing, the image data of one frame before is sent from the other input image buffer 262 to the calculation unit (IPU) 27 using a control signal synchronized with the internal clock φ, and the one frame, for example, the output image buffer 291 When the calculation result of the calculation unit (rPU) 27 is being written to the output image buffer 292 using a control signal synchronized with the internal clock φ, the calculation result of the previous frame from the other output image buffer 292 is written in synchronization with the output image clock φ. A means for reading and outputting a control signal is a necessary means for carrying out the present invention. Note that the same reference numerals indicate the same objects throughout the figures.

以下、第1図の原理図を参照しながら、第2図。Hereinafter, FIG. 2 will be described with reference to the principle diagram of FIG. 1.

第3図によって本発明の並列パイプライン画像処理方式
を説明する。
The parallel pipeline image processing method of the present invention will be explained with reference to FIG.

先ず、ホスト計算機1が、各画像処理プロセッサ28〜
内の各種レジスタや、メモリにパラメタ(分割領域の設
定、内部ラインクロック(本1ine−CLK) 、内
部フレームイネーブル(*frame)、内部ラインイ
ネーブル(本1ine)の生成に必要なパラメタ)を行
った後、各画像処理プロセッサ28〜を起動する。
First, the host computer 1 connects each image processing processor 28 to
Parameters (separation area settings, internal line clock (this 1ine-CLK), internal frame enable (*frame), parameters necessary for generating the internal line enable (this 1ine)) were set in the various registers and memory in the memory. After that, each image processing processor 28 is activated.

テレビ(TV)カメラからの画像は、第1図の原理図に
示した画像処理プロセッサ28〜に人力され、それぞれ
の画像処理プロセッサ2a〜では、それぞれに割当てら
れた、前述の分割領域の画像処理を実行し、結果を出力
する。
Images from a television (TV) camera are input manually to the image processing processors 28 to 28 shown in the principle diagram of FIG. Execute and output the result.

画像再構成回路3では、各画像処理プロセッサ2a〜か
ら出力された画像を元の1フレームの画像に再構成する
The image reconstruction circuit 3 reconstructs the images output from each of the image processing processors 2a to the original one-frame image.

先ず、第2図(al、a2)に示した、当該画像処理プ
ロセッサ2a〜のブロック構成を元に、全体の概略動作
を説明する。
First, the overall general operation will be explained based on the block configuration of the image processing processor 2a shown in FIG. 2 (al, a2).

内部ラインクロック生成回路21では、当該画像処理プ
ロセッサ2a〜で使用される内部画像同期信号(即ち、
上記内部フレームイネーブル(本fraw+eL 内部
ラインイネーブル(本1ine) )を生成する為の内
部ラインクロック(本1ine−CLK) 、即ち、当
該画像処理プロセッサ2aが1ライン内に処理する画素
数(1ラインの画素数×内部クロックφ)に対応した内
部ラインイネーブルの周期を持つ内部ラインクロック(
本1ine−CLK)を生成する。
The internal line clock generation circuit 21 generates an internal image synchronization signal (i.e.,
The internal line clock (this 1ine-CLK) for generating the above-mentioned internal frame enable (main fraw + eL internal line enable (this 1ine)), that is, the number of pixels processed in one line by the image processing processor 2a (one line An internal line clock (with an internal line enable period corresponding to the number of pixels x internal clock φ)
1ine-CLK).

次の内部フレームイネーブル生成回路23と。and the next internal frame enable generation circuit 23.

内部ラインイネーブル生成回路24は、よ記内部ライン
クロツタ(*1ine−CLK)に基づいて、各画像処
理プロセッサ2a〜で処理される画像の同期信号(内部
フレームイネーブル(*frame) + 内部ライン
イネーフ゛ル(本1ine) )を生成する。
The internal line enable generation circuit 24 generates a synchronization signal (internal frame enable (*frame) + internal line enable (main)) of the images processed by each image processing processor 2a based on the internal line clock (*1ine-CLK). 1ine)).

そして、入カバッファライトイネーブル生成回路22と
、入力アドレス制御回路25では、各画像処理プロセッ
サ2a〜が受は持つ画像データを入力バッファ回路26
でホールドする為のバッファライトイネーブル信号(人
力ライドイネーブル) (IME)と、バッファ書き込
みアドレス信号(入力ライドアドレス’) (IWAD
R)を生成する。
The input buffer write enable generation circuit 22 and the input address control circuit 25 transfer the image data held by each image processing processor 2a to the input buffer circuit 26.
buffer write enable signal (manual ride enable) (IME) and buffer write address signal (input ride address') (IWAD
R) is generated.

上記人力バッファ回路26は2つの人力画像バッファ2
61.262から構成されており、一方の、例えば、入
力画像バッファ261が入力画像を人力クロックΦに同
期した制御信号で取り込んでいる時、他方の入力画像バ
ッファ262は、パイプラインクロック (内部クロッ
ク)φに同期した制御信号で画像処理演算部(IPU)
 27に、1フレーム前の画像データを流すように動作
する。
The human-powered buffer circuit 26 has two human-powered image buffers 2.
For example, when one input image buffer 261 is capturing an input image using a control signal synchronized with the human clock Φ, the other input image buffer 262 is configured with a pipeline clock (internal clock). ) Image processing unit (IPU) with a control signal synchronized with φ
27, it operates to flow the image data of one frame before.

該画像処理演算部(IPU) 27は、例えば、プログ
ラマブルな画像処理回路であり、該ファームウェアの変
更によって、様々な画像処理ができる、所謂、ディジタ
ル・シグナル・プロセッサ(DSP)等で構成する。
The image processing unit (IPU) 27 is, for example, a programmable image processing circuit, and is configured with a so-called digital signal processor (DSP) or the like that can perform various image processing by changing the firmware.

該画像処理演算部(IPU) 27で処理した結果は、
出力バッファ回路29に送出され、出力アドレス制御回
路28の信号(出力リードアドレス(ORADH) )
に基づいて書き込まれる。
The results processed by the image processing unit (IPU) 27 are as follows:
The signal (output read address (ORADH)) of the output address control circuit 28 is sent to the output buffer circuit 29.
written based on.

該出力バッファ回路29も、上記人力バッファ回路26
と同じく2つの出力画像バッファ291.292から構
成されていて、一方の、例えば、出力画像バッファ29
1が上記画像処理演算部27からの処理画像を内部クロ
ックφに同期した制御信号で取り込んでいる時、他方の
出力画像バッファ292は、上記出力アドレス制御回路
28からの出力クロックΦに同期した制御信号に基づい
て、lフレーム前の処理結果を出力するように動作する
The output buffer circuit 29 also includes the above-mentioned manual buffer circuit 26.
Similarly, it is composed of two output image buffers 291 and 292, one of which is, for example, output image buffer 29.
1 takes in the processed image from the image processing calculation unit 27 using a control signal synchronized with the internal clock φ, the other output image buffer 292 takes in the processed image from the image processing calculation unit 27 using a control signal synchronized with the output clock φ from the output address control circuit 28. Based on the signal, it operates to output the processing result of one frame before.

以下、(bl)〜(b8)図によって、上記画像処理プ
ロセッサ28〜を構成している各ブロックの詳細な構成
と動作を説明する。
The detailed configuration and operation of each block constituting the image processing processor 28 will be described below with reference to figures (bl) to (b8).

本実施例においては、説明の便宜上、1画像処理プロセ
ッサで、2画素/ライン、8ラインの画X 1024画
素からなる1024画素/ラインの画像を、例えば、1
6.32.− ライン毎に分割して、各画像処理プロセ
ッサで処理する場合にも拡張できる軸ことはいうまでも
ないことである。又、上記分割ラインは、該画像処理に
、論理フィルタ等を使用することを考慮して、例えば、
1ライン宛重ね合わせて分割してもよいことはいう迄も
ないことである。
In this embodiment, for convenience of explanation, one image processing processor processes a 1024 pixel/line image consisting of 2 pixels/line, 8 line pixels x 1024 pixels, for example.
6.32. - It goes without saying that this axis can be extended to the case where it is divided line by line and processed by each image processing processor. In addition, the above dividing line is created by, for example, considering the use of a logical filter etc. in the image processing.
It goes without saying that it is also possible to overlap and divide one line.

先ず、(bl)図は、上記内部ラインクロック生成回路
21の詳細ブロックを示しており、テレビ(TV)カメ
ラ等からイメージバス(IMAGE BIIS :第1
図参照)を介して入力されている上記ビデオ画像(2画
素/ライン、8ラインの画像)の画像同期信号(入力画
像のクロックΦという)と、フレーム同期信号(*FR
AME)を用いて、ラッチ(FF) 210と論理積回
路(AND) 211と否定回路(INV) 2121
?、該フレーム同期信号(*FRAME)に同期したl
パルスのクリア信号のを生成し、カウンタ(Count
er) 213をクリア(CLEAR)する。
First, FIG.
The image synchronization signal (referred to as input image clock Φ) of the video image (image of 2 pixels/line, 8 lines) inputted via the frame synchronization signal (*FR
AME), a latch (FF) 210, an AND circuit (AND) 211, and an inversion circuit (INV) 2121
? , l synchronized with the frame synchronization signal (*FRAME)
Generates a pulse clear signal and sends a counter (Count
er) 213 is cleared (CLEAR).

前述のように、ホスト計算機1からは、予め、ピクセル
イネーブル(本Pixel enable)期間設定レ
ジスタ214に、内部ラインクロック(本1ine−C
LK)の期間(例えば、3画素)が設定されており、ピ
クセルイネーブルアクティブ(*Pixel enab
le acti we)期間設定レジスタ215には、
上記2画素/ラインを処理するアクティブ期間(例えば
、該2画素分の期間)が設定されている。
As mentioned above, the host computer 1 inputs the internal line clock (main Pixel enable) period setting register 214 in advance.
LK) period (for example, 3 pixels) is set, and the pixel enable active (*Pixel enab
In the period setting register 215,
An active period for processing the two pixels/line (for example, a period for the two pixels) is set.

前述のように、本画像処理プロセッサでは、前述の2画
素/ライン、8ラインの画像の内、分割された2ライン
分の画像、即ち、4画素を1フレム期間中に処理すれば
良いので、当該画像処理プロセッサ2a〜での内部処理
速度は、上記入力画像のクロックΦに対して、4Φ=φ
なる関係にある内部クロックφを生成して、該内部クロ
ックφに基づいて、当該画像処理プロセッサ28〜での
画像処理の基準となる、内部ラインクロック(*1in
e−CLK)を以下のようにして生成する。(第3図の
動作タイムチャート「Φ」 「φ」参照)上記カウンタ
(Counter) 213は、該内部クロックφを計
数していて、上記ピクセルイネーブル(本Pixl e
nable)期間設定レジスタ214には、内部ライン
クロック(*1ine−CLK)の期間(例えば、3画
素)が設定されており、ピクセルイネーブルアクティブ
(*Pixl enable active)期間設定
レジスタ215には、上記2画素/ラインを処理するア
クティブ期間(例えば、2画素分の期間)が設定されて
いるので、比較器(Cosparator) 217で
は該カウンタ(Counter) 213の値(^)が
上記ピクセルイネーブルアクティブ(*Pixel e
nable active)期間設定レジスタ215の
設定値(B) (=2)より小さい期間(即ち、°0゛
、“1”の期間)、アクティブなレベルで、該カウンタ
(Counter) 213の値(A)が°2°になる
と、インアクティブなレベルとなる内部ラインクロック
(宰1ine−CLK)を出力する。
As mentioned above, in this image processing processor, out of the above-mentioned 2 pixels/line, 8-line image, it is only necessary to process the divided 2-line image, that is, 4 pixels, during one frame period. The internal processing speed of the image processing processor 2a is 4Φ=φ with respect to the clock Φ of the input image.
Based on the internal clock φ, an internal line clock (*1in.
e-CLK) is generated as follows. (Refer to the operation time chart "Φ" and "φ" in FIG. 3) The counter 213 counts the internal clock φ, and the pixel enable (this Pixel
The internal line clock (*1ine-CLK) period (for example, 3 pixels) is set in the pixel enable active (*Pixl enable active) period setting register 214, and the above two Since an active period for processing a pixel/line (for example, a period for two pixels) is set, the value (^) of the counter 213 in the comparator 217 is set as the pixel enable active (*Pixel e
During a period smaller than the setting value (B) of the period setting register 215 (=2) (that is, the period of 0, "1"), the value of the counter 213 (A) at the active level. When it reaches 2 degrees, it outputs an internal line clock (1ine-CLK) that becomes inactive.

一方、比較器(Comparator) 216では該
カウンタ(Counter) 213の値(B)が上記
ピクセルイネーブル(*Pixel enable)期
間設定レジスタ214の設定値(A) (=3)の値よ
り小さい期間は°オブの侭で、該設定値(A)より、カ
ウンタ(Counter) 213の値(B)  と等
しくなると、該カウンタ(Counter) 213を
クリアする信号を発生するように動作するので、結局、
当該内部ラインクロック生成回路21においては、カウ
ンタ(Counter) 213が内部クロックφを“
O”、’l”と計数している間はアクティブとなり、°
2゛  となると、インアクティブとなることを繰り返
す内部ラインクロック(*1ine−CLに〉を出力す
ることになる。
On the other hand, in the comparator 216, the period in which the value (B) of the counter 213 is smaller than the setting value (A) (=3) of the pixel enable period setting register 214 is When the set value (A) becomes equal to the value (B) of the counter 213, a signal is generated to clear the counter 213.
In the internal line clock generation circuit 21, a counter 213 converts the internal clock φ into “
It is active while counting O", 'l", °
2, an internal line clock (*1ine-CL) that repeatedly becomes inactive is output.

当該画像処理プロセッサ2a〜では、この内部ラインク
ロック(ml 1ne−CLK)を基準にして、画像処
理、入出力画像バッファへの書き込み、該入出力画像バ
ッファからの読み出しを行う。
The image processing processors 2a to 2a perform image processing, writing to the input/output image buffer, and reading from the input/output image buffer based on this internal line clock (ml 1ne-CLK).

次に、第2図(b2〉によって、内部フレームイネーブ
ル生成回路23の詳細動作を説明する。
Next, the detailed operation of the internal frame enable generation circuit 23 will be explained with reference to FIG. 2 (b2>).

回路の構成は上記内部ラインクロック生成回路と、カウ
ンタ(Counter) 233での計数クロックが内
部クロックφ[相]内部ラインクロック(本l 1ne
−CLK)になっている点を除いて同じである。
The circuit configuration consists of the above-mentioned internal line clock generation circuit and the counting clock at the counter 233, which is the internal clock φ [phase] internal line clock (this l 1ne).
-CLK).

ホスト計算機1から、予め、フレームイネーブルアクテ
ィブ期間(例えば、2ラインクロツク(*1ine−C
LK)= 2 )がフレームイネーブルアクティブ(*
fravae enable active)期間設定
レジスタ235に設定され、フレームイネーブル期間(
例えば、3ラインクロツク(本1ine−CLK)・3
)がフレームイネーブル(本frawe enable
)期間設定レジスタ234に設定されることにより、上
記内部ラインクロック生成回路21と同様に動作して、
第3図の動作タイムチャートでr*fraa+e」で示
した内部フレームイネーブルを生成する。
From the host computer 1, the frame enable active period (for example, 2 line clock (*1ine-C
LK) = 2) is frame enable active (*
Fravae enable active) is set in the frame enable period setting register 235, and the frame enable period (
For example, 3 line clock (1ine-CLK)
) is the frame enable (this frame enable
) By being set in the period setting register 234, it operates in the same way as the internal line clock generation circuit 21,
An internal frame enable shown as "r*fraa+e" in the operation time chart of FIG. 3 is generated.

同様にして、(b3)図に示した内部ラインイネプル生
戒回路24では、ホスト計算機1が、予め、1つの画像
処理プロセッサ2aで処理するライン数(前述のように
、2ライン)を、ラインイネーブル(*1ine en
able)期間設定レジスタ244に設定しておくこと
により、第3図の動作タイムチャトでr*1ine J
で示した内部ラインイネーブルを生成する。
Similarly, in the internal line enable control circuit 24 shown in FIG. (*1ine en
r*1ine J in the operation time chart of FIG. 3 by setting in the period setting register 244
Generates the internal line enable shown in .

このようにして、当該画像処理プロセッサ2a〜での画
像処理を制御するタイミング(即ち、本実施例では、上
記2ライン、4画素を処理する為の、内部フレーム(*
fraseL内部ライン(本1ine))が生成される
In this way, the timing for controlling the image processing in the image processing processor 2a~ (in other words, in this embodiment, the internal frame (*
fraseL internal line (1ine)) is generated.

次に、第2図(b4)に示した入カバッファラインイネ
ープル生成回路22の詳細を説明する。
Next, details of the input buffer line enable generation circuit 22 shown in FIG. 2(b4) will be explained.

基本的な構成は、前述の内部ラインクロック生成回路2
1と同じである。
The basic configuration is the internal line clock generation circuit 2 described above.
Same as 1.

ホスト計算機lから、予め、当該画像処理プロセッサ2
a〜が受は持つ画像の領域が、開始う゛イン(line
)設定レジスタ224.及び、終了ライン(line)
設定レジスタ225に設定されることにより、テレビ(
TV)ガメラ等から入力される画像のライン同期信号(
*LINIりをカウンタ(Counter) 223で
計数し、該当の領域(例えば、2ライン目から4ライン
目の領域)のときのみ、人力画像のライン同期信号(*
LINE)を付勢する入力ライン信号(本ILINE)
を出力する。
From the host computer 1, in advance, the image processing processor 2
The area of the image that a~ has is the starting line (line
) configuration register 224. And the end line (line)
By setting in the setting register 225, the TV (
TV) Line synchronization signal of the image input from Gamera etc.
*LINI is counted by a counter 223, and the line synchronization signal (*
Input line signal (this ILINE) that energizes the LINE
Output.

この入力ライン信号(*ILINB)に基づいて、(b
5)図に示した入力アドレス制御回路25において、後
述する2つの入力画像バッファ261.262に対する
人力ライドアドレス(IWADR)  と、入力ライド
イネーブル(IWE)、及び、入力リードアドレス(i
radr)を生成する。
Based on this input line signal (*ILINB), (b
5) In the input address control circuit 25 shown in the figure, a manual ride address (IWADR), an input ride enable (IWE), and an input read address (i
radr).

先ず、(b5)図の(イ)において、人力画像のフレー
ム同期信号(本PRAME)と、Wi像同期信号(Φ)
によって生成されるクリア信号のによって、カウンタ(
Counter) 251がクリアされ、以降、上記当
該画像処理プロセッサ2a〜の受は持つ領域の入力画像
のライン同期信号(*LINE)を示す上記入力ライン
信号(本ILINE)を計数することで、処理すべき画
像の行アドレス(row−adr)を出力する。
First, in (a) of figure (b5), the frame synchronization signal of the human image (main PRAME) and the Wi image synchronization signal (Φ)
of the clear signal generated by the counter (
Counter) 251 is cleared, and thereafter, the receivers of the image processing processors 2a~ perform processing by counting the input line signal (this ILINE) that indicates the line synchronization signal (*LINE) of the input image of the area it has. Outputs the row address (row-adr) of the desired image.

同様にして、上記入力ライン信号($ILINlりと。Similarly, the above input line signal ($ILIN) is input.

画像同期信号(Φ)によって生成されるクリア信号■に
よって、カウンタ(Counter) 252がクリア
され、以降、上記当該画像処理プロセッサ28〜の受は
持つ領域の入力画像の画像同期信号(Φ)を計数するこ
とで、処理すべき画像の列アドレス(column−a
dr)を出力する。
The counter 252 is cleared by the clear signal (2) generated by the image synchronization signal (Φ), and thereafter, the receivers of the image processing processor 28 ~ count the image synchronization signal (Φ) of the input image of the area it has. By doing this, the column address of the image to be processed (column-a
dr) is output.

上記出力された行アドレス(row−adr) +列ア
ドレス(colua+n−adr)は、セレクタ(Se
lector) 253において、人力画像の画像同期
信号(Φ)のアクティブ、インアクティブ期間で切り換
えることで、入力画像バッファ261に対する上記入力
ライドアドレス(IWADR)を生成する。
The row address (row-adr) + column address (colua+n-adr) output above is the selector (Se
At 253, the input ride address (IWADR) for the input image buffer 261 is generated by switching between active and inactive periods of the image synchronization signal (Φ) of the human image.

又、入力画像が当該画像処理プロセッサ28〜が受は持
つ領域になっているときのみ付勢される上記入力ライン
信号(傘ILINE)と、画像同期信号(Φ)との論理
積をとって、該入力画像バッファ261、又は、262
に対する上記ライトイネーブル(IME)が生成される
Further, the input line signal (umbrella ILINE), which is energized only when the input image is in the area that the image processing processor 28~ has, and the image synchronization signal (Φ) are ANDed, The input image buffer 261 or 262
The write enable (IME) is generated for the write enable (IME).

上記入力ライドアドレス(IWADH) と、ライトイ
ネーブル(TWIIりは、人力画像の画像同期信号(入
力画像のクロックΦ)に同期した信号であるので、入力
画像バッファ261への書き込みは、該入力画像のクロ
ックΦによって行われることになる。
The input ride address (IWADH) and write enable (TWII) are signals synchronized with the image synchronization signal (input image clock Φ) of the human-powered image, so writing to the input image buffer 261 is performed using the input image. This will be done using the clock Φ.

(b5)図(ロ)は、該入力画像バッファ261に書き
込まれた画像を、画像処理演算部(IPU) 27に、
内部クロックφに同期して送る為の入力リードアドレス
(iradr)を生成する。
(b5) Figure (b) shows that the image written in the input image buffer 261 is sent to the image processing unit (IPU) 27.
Generates an input read address (iradr) to be sent in synchronization with the internal clock φ.

即ち、前述の内部フレームイネーブル生成回路23で生
成された内部フレーム信号(*frame)と、内部ラ
インイネーブル生成回路24で生成された内部ライン信
号(本1ine)に基づいて、上記と同様の論理で、内
部クロックφに同期した入力リードアドレス(irad
r)を出力する。
That is, based on the internal frame signal (*frame) generated by the internal frame enable generation circuit 23 and the internal line signal (1ine) generated by the internal line enable generation circuit 24, the same logic as above is used. , input read address (irad) synchronized with internal clock φ
r).

この入力リードアドレス(iradr)は内部クロック
φに同期したアドレス情報であるので、入力画像の画像
同期出力Φに同期して入力画像バッファ261に書き込
まれた画像は、画像処理演算部(IPU)27の処理速
度に適合した内部クロックφに同期して読み出され、該
画像処理演算部(IPU) 27に送出することかでき
るようになる。
Since this input read address (iradr) is address information synchronized with the internal clock φ, the image written to the input image buffer 261 in synchronization with the image synchronization output Φ of the input image is transferred to the image processing unit (IPU 27). The data is read out in synchronization with an internal clock φ that is compatible with the processing speed of the image processing unit (IPU) 27, and can be sent to the image processing unit (IPU) 27.

(b6)図は、入力バッファ回路26の詳細を示した図
である。
(b6) is a diagram showing details of the input buffer circuit 26.

本発明においては、該入力画像バッファは2つのバッフ
ァメモリ(BUFI Memory、BUF2 Mem
ory) 261 、262から構成されている。
In the present invention, the input image buffer includes two buffer memories (BUFI Memory, BUF2 Mem
ory) 261 and 262.

この2つの人力画像バッフy (BUFI Memor
y、BUF2 Memory) 261.262は、内
部フレーム信号(*frame)を計数しているカウン
タ(Counter) 260の最下位ビット信号■と
、上記入力ライドイネーブル(IME)とによって、1
内部フレーム毎に切り換えられて付勢されと共に、該入
力画像バッファ(BtlP1?1esory、BIJF
2 Memory) 261+262に与えられるアド
レス情報は、セレクタ(Selector) 263.
264において、1内部フレーム(傘fra閣e)毎に
、入力ライドアドレス(IWADR) と、入力リード
アドレス(iradr)とに切り換えられるので、一方
の入力画像バッフy (BUPI Memory) 2
61が、入力画像(DATA)を上記入力画像クロック
Φに同期した入力ライドイネーブル(IME)に基づい
て、該入力ライドアドレス(IWADR)が指示するア
ドレスの領域に取り込んでいる時、他方の入力画像バッ
フy (BUF2 Memory) 262では、該入
力ライドイネーブル(IME)は付勢されないので、リ
ード動作となり、上記内部クロックφに同期している入
力リードアドレス(iradr)に基づいて読み出され
、画像処理演算部(IPU) 27に1フレーム前に書
き込まれた入力画像を送出するように動作する。
These two human-powered image buffers (BUFI Memor
y, BUF2 Memory) 261.262 is 1 due to the least significant bit signal ■ of the counter 260 that counts the internal frame signal (*frame) and the input ride enable (IME).
The input image buffer (BtlP1?1esory, BIJF
2 Memory) 261+262 is the address information given to Selector 263.
In H.264, the input ride address (IWADR) and input read address (iradr) are switched for each internal frame (BUPI Memory), so one input image buffer y (BUPI Memory) 2
61 is loading the input image (DATA) into the address area specified by the input ride address (IWADR) based on the input ride enable (IME) synchronized with the input image clock Φ, the other input image In the buffer y (BUF2 Memory) 262, the input ride enable (IME) is not activated, so a read operation is performed, and the image is read out based on the input read address (iradr) synchronized with the internal clock φ, and image processing is performed. The processing unit (IPU) operates to send out the input image written one frame before to the processing unit (IPU) 27.

(b7)図は、出力アドレス制御回路28の詳細を示し
たもので、後述の出力画像バッファ(BUF3 Mem
ory、BUF4 Memory) 29L292に対
するアドレス情報(ORADR,owadr)と、ライ
トイネーブル(owe)とを生成する。
(b7) The figure shows the details of the output address control circuit 28, and the output image buffer (BUF3 Mem
ory, BUF4 Memory) Address information (ORADR, owadr) and write enable (owe) for 29L292 are generated.

即ち、該出力画像バッフy (BUF3 Memory
、BUF4Memory) 291,292は、上記人
力画像バッファ(B叶I Memory、BUF2 M
emory) 261.262に同期して動作させる必
要があるので、入力アドレス制御回路25で生成された
、該入力画像バッファ(BUFI Mem。
That is, the output image buffer y (BUF3 Memory
, BUF4Memory) 291, 292 are the above-mentioned human image buffers (BKo I Memory, BUF2M
Since it is necessary to operate in synchronization with 261 and 262 (emory), the input image buffer (BUFI Mem) generated by the input address control circuit 25.

ry、BUP2 Memory) 261.262に対
する入力ライドアドレス(IWADR) 、入力リード
アドレス(i radr) 、及び、人力ライドイネー
ブル(IWE)を、当該画像処理プロセッサ28〜の内
部クロックφに同期して必要クロック分遅延させること
で、該アドレス情報(ORADR,owadr)と、ラ
イトイネーブル(owe)を生成する。
ry, BUP2 Memory) 261.262, the input ride address (IWADR), input read address (i radr), and manual ride enable (IWE) are synchronized with the internal clock φ of the image processing processor 28 to the necessary clock. The address information (ORADR, owadr) and write enable (owe) are generated by delaying the address information (ORADR, owadr).

先ず、該出力画像バッフy (BUP3 Memory
、BIIF4Memory) 291.292に対する
ライトアドレス(owadr)は、内部ライトイネーブ
ル(本1ine)に同期して、上記入力画像バッフy 
(BUFI Memory、BUF2 Memory)
 261.262からの読み出しタイミングを規定して
いる人力リードアドレス(iradr)を、画像処理演
算部7での処理時間(内部クロックφの整数倍)だけ遅
延させて生成する。
First, the output image buffer y (BUP3 Memory
, BIIF4Memory) 291.292, the write address (owadr) for the input image buffer y is synchronized with the internal write enable (this 1ine).
(BUFI Memory, BUF2 Memory)
A manual read address (iradr) that defines the read timing from H.261.262 is generated by delaying the processing time (an integral multiple of the internal clock φ) in the image processing calculation unit 7.

同様の遅延タイミングで、出力ライドイネーブル(ow
e) も生成できる。
With similar delay timing, the output ride enable (ow
e) can also be generated.

出力画像バッファ (BUP3 Memory、BUF
4 Memory)291.292に対する出力リード
アドレス(ORADH)は、入力画像バッフy (BU
FI Memory、BIJF2 Memory) 2
61.262に対する入力ライドアドレス(IWADH
)を、内部フレーム(mfra■e)のアクティブ期間
内で、該出力画像バッフy (BUF3 ?lemor
ytB[IF4 Memory) 291.292の内
容(画像処理演算部(IPU) 27での処理結果)を
リードできるタイミング(入力画像バッファへのライト
→リード峠画像処理→出力画像バッファへのライト峠リ
ード)となるように遅延させることで生成できる。
Output image buffer (BUP3 Memory, BUF
The output read address (ORADH) for 4 Memory) 291.292 is the input image buffer y (BU
FI Memory, BIJF2 Memory) 2
Input ride address (IWADH) for 61.262
) within the active period of the internal frame (mfra■e), the output image buffer y (BUF3 ?lemor
ytB [IF4 Memory) 291. Timing when the contents of 292 (processing results in the image processing unit (IPU) 27) can be read (write to input image buffer → read pass image processing → write pass read to output image buffer) It can be generated by delaying it so that

(b8)図は出力バッファ回路29の詳細を示したもの
で、上記2つの出力画像バッファ(BIIF3 Mem
(b8) The figure shows details of the output buffer circuit 29, in which the two output image buffers (BIIF3 Mem
.

ry、BUF4 Memory) 291,292で構
成されており、基本的には、前述の人力バッファ回路2
6と同じ構成であるので、その動作も、基本的には同じ
である。
ry, BUF4 Memory) 291, 292, and basically consists of the aforementioned manual buffer circuit 2.
Since it has the same configuration as 6, its operation is basically the same.

即ち、当該画像処理プロセッサ28〜の内部フレーム(
*1rase)に基づいて、一方の出力画像バッフy 
(BUF3 Memory) 291が、画像処理演算
部(IPU)27からの処理画像(data)を、内部
クロックφに同期した上記出力ライドアドレス(owa
dr)と、出力ライドイネーブル(owe)で取り込ん
でいる時、他の出力画像バッフy (BUF4 Mem
ory) 292は人力画像クロックΦに同期した出力
リードアドレス(ORADR)で、1フレーム前の処理
結果を出力するように動作する。
That is, the internal frame of the image processing processor 28 (
*1rase), one output image buffer y
(BUF3 Memory) 291 transfers the processed image (data) from the image processing unit (IPU) 27 to the output ride address (owa) synchronized with the internal clock φ.
dr) and other output image buffer y (BUF4 Mem
ory) 292 is an output read address (ORADR) synchronized with the human image clock Φ, which operates to output the processing result of one frame before.

第3図は、上記のように動作する画像処理プロセッサ2
8〜での動作タイムチャートを示している。
FIG. 3 shows an image processing processor 2 operating as described above.
The operation time chart from 8 to 8 is shown.

本図において、「Φ」は入力画像の画像同期信号(入力
クロック)であり、「φ」は、当該画像処理プロセッサ
2aで生成した内部クロックである。
In this figure, "Φ" is an image synchronization signal (input clock) of an input image, and "φ" is an internal clock generated by the image processing processor 2a.

又、r 叶RAME Jは入力画像のフレーム同期信号
であり、r*LINE Jは入力画像のライン同期信号
であって、r DATA Jは、上記画像同期信号(Φ
)と、上記ライン同期信号(*LIlllH)に同期し
た入力画像データである。
In addition, rKo RAME J is the frame synchronization signal of the input image, r*LINE J is the line synchronization signal of the input image, and r DATA J is the image synchronization signal (Φ
) and input image data synchronized with the line synchronization signal (*LIllH).

前述のように、本実施例においては、2画像/ライン、
8ラインからなる入力画像を例にしているので、図示さ
れたタイミングの入力画像となる。
As mentioned above, in this example, two images/line,
Since an input image consisting of 8 lines is taken as an example, the input image is at the timing shown in the figure.

そして、fframe」が、本画像処理プロセッサ2a
内において生成された、上記の内部フレームイネーブル
を示し、r本1ine Jは内部ラインイネーブルを示
している。
Then, "fframe" is the main image processing processor 2a.
The above-mentioned internal frame enable generated within is shown, and r lines 1ine J show the internal line enable.

前述のように、本実施例では、1内部フレーム期間で、
2ラインの画像しか処理しないので、該内部ラインイネ
ーブル(本1ine)は、内部フレームイネーブル(本
frame)期間中に、2つ(2内部ライン)しか発生
されない。
As mentioned above, in this embodiment, in one internal frame period,
Since only two lines of images are processed, only two (2 internal lines) of the internal line enable (this 1ine) are generated during the internal frame enable (this frame) period.

次に、BUF 1.2は入力画像バッフ y (BUF
I Mem。
Next, BUF 1.2 is the input image buffer y (BUF
I Mem.

ry、BUF2 Memory) 261.262を示
しており、BUF 3゜4は出力画像バッフy (BU
F3 Memory+BUP4 Memory) 29
1.292を示しており、該タイムチャート中における
数字(°0”〜°3”)は、画素番号を示し、それぞれ
の添字(’nZ’n−IZ“n−2“)は、フレーム番
号を示している。
ry, BUF2 Memory) 261.262, and BUF 3°4 is the output image buffer y (BUF2 Memory) 261.262.
F3 Memory + BUP4 Memory) 29
1.292, and the numbers (°0" to °3") in the time chart indicate pixel numbers, and each subscript ('nZ'n-IZ"n-2") indicates the frame number. It shows.

本図においては、該一方の入力画像バッファ(BUFI
 Memory) 261に、フレーム(n)の画素(
°0°〜°3゛)が、入力画像クロックΦに同期して書
き込まれている時、他の入力画像バッファ(BLIF2
 Meseory) 262からは1つ前のフレーム(
n−1)の画素(0゛〜°3゛〉が、内部クロックφに
同期して生成された、内部ラインイネーブル(本1in
e)のタイミングで読み出され、画像処理演算部(IP
U) 27に送られていることが示されている。
In this figure, one input image buffer (BUFI
Memory) 261 contains the pixel (
°0°~°3゛) is being written in synchronization with the input image clock Φ, the other input image buffer (BLIF2
From 262, the previous frame (
n-1) pixels (0゛~°3゛〉) are internal line enable (1 inch
It is read out at the timing of e), and the image processing calculation unit (IP
U) It is shown that it is being sent to 27.

同様にして、一方の出力画像バッファ(BUF3 Me
mory) 291に、上記画像処理演算部(IPU)
 27での1つ前のフレーム(n−2)の画素(°0”
〜“3゛)の処理結果を内部クロックφに同期した制御
信号(上記owadr)で取り込んでいる時、他方の出
力画像バッフy (BUF4 Memory) 2甘で
は、更に、1つ前のフレーム(n−3)の画素(0”〜
°3”)の処理結果を、入力画像のクロックΦに同期し
て出力していることを示している。
Similarly, one output image buffer (BUF3 Me
291, the image processing unit (IPU)
Pixel of the previous frame (n-2) at 27 (°0”
~ “3゛)” is being fetched by the control signal (owadr above) synchronized with the internal clock φ, the other output image buffer y (BUF4 Memory) 2, the previous frame (n -3) pixel (0”~
3”) is output in synchronization with the clock Φ of the input image.

このように制御することにより、2画素/ラインで8ラ
インからなる画像を、2ライン毎に分割して、それぞれ
の領域を4個の画像処理プロセッサ28〜に割当てて並
列処理させることができ、それぞれの画像処理プロセッ
サ2a〜では2ライン、4画素の分割された領域の画像
をパイプライン処理するだけで事足り、lフレームの時
間で2ライン、4画素を処理することができる画像処理
プロセッサ2a〜の4台で、8ライン、 166画素画
像を高速に処理できる。
By controlling in this way, an image consisting of 8 lines with 2 pixels/line can be divided into every 2 lines, and each area can be assigned to four image processing processors 28 to be processed in parallel. It is sufficient for each of the image processing processors 2a to perform pipeline processing on an image of a divided area of 2 lines and 4 pixels, and the image processing processors 2a to 2a can process 2 lines and 4 pixels in one frame time. Four units can process 8-line, 166-pixel images at high speed.

このように、本発明は、高解像度の画像の如く、1フレ
ームでの画素数の多い動画像をビデオレートで処理する
のに、1フレームの人力画像を数ライン単位に分割し、
各分割された領域に対して、1つの画像処理プロセッサ
2a〜を割当て、各画像処理プロセッサ28〜では、2
つの入出力画像バッファを設けて、該割当てられか領域
の画素を、該画像処理プロセッサ28〜の内部クロック
φを基準にして生成された内部ラインクロック(*1i
neCLK) 、内部フレームイネーブル(本frai
ee)、内部ラインイネーブル(本1ine)に基づい
て、一方の入力画像バッファには、入力画像のクロック
Φに同期した制御信号で入力画像を書き込んでいる時に
、他方の入力画像バッファから、1フレーム前の画像デ
ータを、上記内部クロックφに同期した制御信号で演算
部(IPU) 27に送り、一方の出力画像バッファに
演算部(IPU) 27での演算結果を、上記内部クロ
ックφに同期した制御信号で書き込んでいる時に、他方
の出力画像バッファから1フレーム前の演算結果を出力
画像のクロックΦに同期した制御信号で読み出し、出力
するようにした所に特徴がある。
As described above, the present invention can process moving images with a large number of pixels in one frame, such as high-resolution images, at the video rate by dividing one frame of human-powered images into units of several lines.
One image processing processor 2a~ is assigned to each divided area, and each image processing processor 28~ has two
An internal line clock (*1i
neCLK), internal frame enable (this frai
ee) Based on the internal line enable (this 1ine), when an input image is being written to one input image buffer using a control signal synchronized with the input image clock Φ, one frame is written from the other input image buffer. The previous image data is sent to the calculation unit (IPU) 27 using a control signal synchronized with the internal clock φ, and the calculation result in the calculation unit (IPU) 27 is sent to one output image buffer in synchronization with the internal clock φ. The feature is that when writing using a control signal, the calculation result of one frame before is read out from the other output image buffer using a control signal synchronized with the clock Φ of the output image and outputted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したように、本発明の並列パイプライ
ン画像処理方式は、複数個の画像処理プロセッサを並列
接続し、それぞれの画像処理プロセッサに、lフレーム
の画像を数ライン単位に。
As described above in detail, the parallel pipeline image processing method of the present invention connects a plurality of image processing processors in parallel, and each image processing processor receives an image of one frame in units of several lines.

且つ、例えば、それぞれの領域が重なるように分割した
ものを割当てて入力し、それぞれの画像処理プロセッサ
には、複数個、例えば、2個の画像バッファを持つ入出
力インタフェースを設けて、該入力インタフェースでは
、一方の画像バッファに、入力画像のクロックΦに同期
した制御信号で画像データを書き込んでいる時に、他方
の画像バッファでは、1フレーム前の画像データを該画
像処理プロセッサの内部クロックφに同期した制御信号
のパイプラインピッチで演算部に送出し、出力インタフ
ェースでは、一方の画像バッファに、該画像処理プロセ
ッサの内部クロックφに同期した制御信号で上記演算結
果を書き込んでいる時に、1フレーム前の演算結果を出
力画像のクロックΦに同期した制御信号で出力して、そ
れぞれの画像処理プロセッサで、数ライン毎の画像を、
並列にパイプライン処理して出力するようにしたもので
あるので、画像処理プロセッサ内の入出力画像バッファ
において、入出力画像のクロックΦと、内部で処理する
クロックφとの速度差を吸収することにより、現状のデ
バイステクノロジーの画像処理プロセッサでも、実用的
な範囲で画像処理プロセッサを増やすだけで、lフレー
ム内の画素数の多い高解像度の画像に対しても高速に処
理できる効果がある。
In addition, for example, each image processing processor is provided with an input/output interface having a plurality of image buffers, for example, two image buffers, and the input/output interface is configured such that each image processing processor is provided with an input/output interface having a plurality of image buffers, for example, two image buffers. Now, when image data is written into one image buffer using a control signal synchronized with the clock Φ of the input image, in the other image buffer, the image data of one frame before is written in synchronization with the internal clock φ of the image processing processor. At the output interface, when the above calculation result is written to one image buffer using a control signal synchronized with the internal clock φ of the image processing processor, The calculation result is output as a control signal synchronized with the output image clock Φ, and each image processing processor processes the image every few lines.
Since it is designed to perform pipeline processing and output in parallel, the input/output image buffer in the image processing processor absorbs the speed difference between the input/output image clock Φ and the internally processed clock φ. Therefore, even with image processing processors of current device technology, it is possible to process high-resolution images with a large number of pixels in one frame at high speed simply by increasing the number of image processing processors within a practical range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理構成図。 第2図は本発明の一実施例を示した図。 第3図は本発明の画像処理の動作タイムチャート。 第4図は従来の並列画像処理方式を説明する図。 である。 図面において、 1はホスト計算機。 2a〜2zは画像処理プロセッサ。 21は内部ラインクロック生成回路。 22は入カバンファライトイネーブル生成回路。 23は内部フレームイネーブル生成回路。 24は内部ラインイネーブル生成回路。 25は入力アドレス制御回路。 26は入力バッファ回路。 27は画像処理演算部(IPU)、又は、演算部(IP
U)。 28は出力アドレス制御回路。 29は出力バッファ回路。 Φは画像同期信号、又は、入力画像のクロック。 又は、出力画像のクロック。 φは内部クロック。 *FRAM[!は入力画像のフレーム同期信号。 糺INIEは入力画像のライン同期信号。 ml 1ne−CLKは内部ラインクロック。 DATAは入力画像データ、又は、入力画像。 *fravaeは内部フレームイネーブル。 宰1ineは内部ラインイネーブル。 ネILINEは入力ライン信号。 IWADRは人力ライドアドレス。 ■−Eは人力ライドイネーブル。 1radrは入力リードアドレス。 0RADRは出力リードアドレス。 owadrは出力ライドアドレス。 oweは出力ライドイネーブル。 3は画像再構成回路。 ■、■はクリア信号。 をそれぞれ示す。 β γ δ (al) 本発明の一実施例を示した図 第 図 (その1)
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an operation time chart of image processing according to the present invention. FIG. 4 is a diagram explaining a conventional parallel image processing method. It is. In the drawing, 1 is the host computer. 2a to 2z are image processing processors. 21 is an internal line clock generation circuit. 22 is an input buffer write enable generation circuit. 23 is an internal frame enable generation circuit. 24 is an internal line enable generation circuit. 25 is an input address control circuit. 26 is an input buffer circuit. 27 is an image processing unit (IPU) or a calculation unit (IP
U). 28 is an output address control circuit. 29 is an output buffer circuit. Φ is an image synchronization signal or input image clock. Or the output image clock. φ is the internal clock. *FRAM[! is the frame synchronization signal of the input image.纺INIE is the input image line synchronization signal. ml 1ne-CLK is the internal line clock. DATA is input image data or input image. *fravae is internal frame enable. 1ine has internal line enable. LINE is the input line signal. IWADR is a human powered ride address. ■-E is human powered ride enable. 1radr is the input read address. 0RADR is the output read address. owadr is the output ride address. owe is output ride enable. 3 is an image reconstruction circuit. ■,■ are clear signals. are shown respectively. β γ δ (al) Diagram showing an embodiment of the present invention (Part 1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 動画像を処理するディジタル画像処理装置において、 複数個の画像処理プロセッサ(2a〜2z)を並列接続
し、それぞれの画像処理プロセッサ(2a〜2z)に、
1フレームの画像を数ライン単位に分割したものを割当
てて入力し、 それぞれの画像処理プロセッサ(2a〜2z)には、複
数個の画像バッファを持つ入出力インタフェース(26
、29)と、上記入力画像のクロック(Φ)、又は、内
部クロック(φ)に同期して該入出力インタフェース(
26、29)を制御するタイミング信号を生成するタイ
ミング信号生成回路(21〜24)を設けて、 該タイミング信号生成回路(21〜24)から出力され
るタイミング信号に基づいて、 該入力インタフェース(26)では、一方の画像バッフ
ァに、入力画像のクロック(Φ)に同期した上記制御信
号で画像データを書き込んでいる時に、他方の画像バッ
ファでは、1フレーム前の画像データを該画像処理プロ
セッサ(2a〜2z)の内部クロック(φ)に同期した
制御信号で演算部(27)に送出し、 出力インタフェース(29)では、一方の画像バッファ
に、該画像処理プロセッサ(2a〜2z)の内部クロッ
ク(φ)に同期した上記制御信号で上記演算結果を書き
込んでいる時に、他方の画像バッファから1フレーム前
の演算結果を出力画像のクロック(Φ)に同期した上記
制御信号で出力して、それぞれの画像処理プロセッサ(
2a〜2z)で、上記数ライン毎の画像を、並列にパイ
プライン処理して出力することを特徴とする並列パイプ
ライン画像処理方式。
[Claims] In a digital image processing device that processes moving images, a plurality of image processing processors (2a to 2z) are connected in parallel, and each image processing processor (2a to 2z) has a
One frame of image divided into several lines is allocated and input, and each image processing processor (2a to 2z) has an input/output interface (26) with multiple image buffers.
, 29) and the input/output interface () in synchronization with the input image clock (Φ) or the internal clock (Φ).
A timing signal generation circuit (21 to 24) is provided to generate a timing signal to control the input interface (26, 29), and based on the timing signal output from the timing signal generation circuit (21 to 24), the input interface (26, 29) ), while image data is being written into one image buffer using the above control signal synchronized with the clock (Φ) of the input image, the other image buffer is writing the image data of the previous frame into the image processing processor (2a). The control signal synchronized with the internal clock (φ) of the image processing processor (2a to 2z) is sent to the arithmetic unit (27), and the output interface (29) inputs the internal clock (φ) of the image processing processor (2a to 2z) to one of the image buffers. When the above calculation result is written using the above control signal synchronized with φ), the calculation result of one frame before is outputted from the other image buffer using the above control signal synchronized with the output image clock (Φ), and each Image processing processor (
2a to 2z), the parallel pipeline image processing method is characterized in that the images of every several lines are subjected to pipeline processing in parallel and outputted.
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