CN1099212A - 图象变换装置 - Google Patents

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Abstract

在一种用以对视频信号进行图形变换的图形变 换设备中，顺序读地址，根据一次微分系数按从“1”趋 近于“0”的方式单调减小的函数进行变换，然后用该 经过变换的读地址从一个存储装置读出该视频信号， 从而使视频信号产生图象崩溃效果。

Description

本发明涉及一种图象变换装置，更具体地说，涉及一种能使例如视频信号产生视频特殊效果的视频特殊效果产生方法。
在此之前，例如美国专利5070465中就公开过一种图象变换设备。在这种图象变换设备中，输入的视频信号根据写地址发生电路输出的写地址依次写入帧存储器的预定区中，帧存储器中的数据则由从读地址发生电路输进来的读地址读出，从而使视频信号产生各种特殊效果，以变换后的形式显示出图象。
这种读地址控制型式的图象变换设备都不适宜产生一种能使图象帧面的下部分产生例如就象一堆砂崩溃似的特殊效果。
鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种能使视频信号产生使图象的一部分就象一堆砂细细流动般崩溃的特殊效果的图象变换设备。
本发明的上述和其它目的是通过提供一种用以对视频信号进行图象变换处理的图象处理设备达到的，该图象处理设备包括：一个存储装置，用以存储视频信号;一个读地址发生装置，用以产生顺序读地址;和一个变换装置，用以根据某一函数变换所述读地址，该函数的一次微分系数从“1”趋向“0”单调地下降，从而将该变换装置变换过的读地址作为存储装置的读地址信号提供给存储装置，然后使视频信号产生图象崩溃效果。
结合附图阅读下面的详细说明可以更清楚地了解本发明的性质、原理和用途，附图中同样的部件用同样的编号或字母表示。
附图中：
图1    是表示本发明图象变换设备一个实施例的方框图;
图2    是用以说明图所示图象变换设备工作过程的流程图;
图3A和3B至7    是用以说明图1    所示图象变换设备中所使用的函数与输出图象之间的关系的示意图;
图5A至8C用以说明图1    所示图象变换设备中随机数发生器工作过程的示意图;
图9    是用以说明图1    所示图象变换设备中使用的随机数与输出图象之间的关系的示意图;
图10是图1    所示图象变换设备主要部分的一个实施例的方框图。
现在参看附图说明本发明的最佳实施例。
图1    中，编号10总的表示图象变换设备，其中经数字化的输入视频信号S1根据顺序写地址计数器12传送来的写地址信号S2写入帧存储器11中而不致对图象进行变换。
此外，读地址发生器13用以产生从帧存储器11读取图象数据的读地址，读地址发生器13接收顺序读地址信号S3并将其处理，经处理的读地址作为读地址信号S4传送到帧存储器11，从而使从帧存储器11根据该读地址读取的输出视频信号S5形成图象，该图象是通过按预定方式变换输入视频信号S1得出的。
这里，图2    示出了产生用以在读地址发生器13中产生砂崩效果的读地址的处理过程。从步骤SP1进入处理过程时，读地址发生器13在下一个步骤SP2根据读地址信号S3接收用直角坐标系（x，y）表示的顺序读地址，然后进入下一个步骤SP3。
读地址发生器13在步骤SP3用函数y＝G（x）计算崩溃起始位置的形状。该函数是如图3A和3B所示的图形函数，可以采用诸如正弦函数或正弦函数和余弦函数的复合函数作为图形函数。
此外还可以采用象
y′＝G′（x）＝G（x+p（t）），0≤p（t）＜λ    （1）
之类的周期函数作为图形函数。这里假设λ是G（x）的波长，p（t）是时间的函数。
此外还可以给崩溃起始位置的形状提供θ角，这种情况可用下式表示：
y′＝G′（x）＝G（x）+tan（θ）·x    （2）
且如图4中所示，角度为θ的崩溃起始曲线y′，是通过将角分量tan（θ）·x与函数G（x）加起来得出的。因此，通过用崩溃起始曲线y′转换读地址，可以在输出图象上显示出按θ角倾斜的崩溃曲线。
此外，读地址发生器13在下一步骤SP4获得y2＝F（y+G（x））。这里，y′＝F（y）是用以调节崩溃方式的函数，且系调定得使其一次微分系数（斜度）是从“1”向“0”变化的单调递减函数，如图5中所示。
接着，扩大输出图象对应于斜度在某一y值（Ts）开始减小、从“1”开始变化的部位的面积。此变化点Ts就变成崩溃起始位置。因此，改变变化点Ts的位置可以改变输出图象的崩溃起始位置，如图6所示。如图7所示的那样改变一次微分系数的减小幅度Cv可以控制崩溃程度。
接着，读地址发生器13进入下一步骤SP5，这时为获得砂崩溃的模拟效果，在设在读地址发生器13内的随机数发生器29计算对应于输入增益函数L（y）的输出随机数R（y），如图8A所示。随机数发生器输出的随机数的大小（绝对值）由随机数发生器的增益函数控制。这个增益函数与上述函数F（y）结合起来，且借助于诸如变化点Ts、一次微分系数减小幅度Cv和增益函数放大因数Rp之类的参数进行控制，这样就能获得看起来自然的崩砂效果。
这里，图9中示出了函数R（y）与输出图象之间的关系，其中求出的模拟崩砂效果的范围可以用随机数宽度D表示。
根据如此求出的y1、y2和R（y2），读地址发生器13在步骤SP5获得y3，并在下一步骤SP6，为使崩溃图象保持在屏幕上，通过从y3减去函数G（x）求出
Y＝F（y+G（x））-G（x）+R（y+G（x））    （3）
在步骤SP7，通过将从（3）式求出的读地址Y和通过X＝x求出的读地址X传送到存储器11可以得出一堆砂崩溃似的输出图象。
图10示出了顺序读地址x输入到RAM21和22的读地址发生器13的结构。这里，RAM21是读地址x要查找的表，而根据上述（3）式，RAM21要设定的数据为y′＝-1×G（x）。
此外，同样，RAM22为读地址x要查找的表，而根据上述（3）式，RAM22要设定的数据为y′＝G（x）。
RAM21和22借助于CPU24设定数据。
接着，RAM22的输出数据在加法器23与读地址y相加，然后将如此相加的输出分别输进RAM25和26中。
RAM25是读地址y和RAM22输出数据的相加值查找的表，从上述（3）式可知RAM25要设定的数据为y′＝F（y）。
同样，RAM26是读地址y和RAM22的输出数据的相加值查找的表，从上述（3）式可知RAM26要设定的数据为y′＝R（y）。
RAM25和26借助于CPU24设定数据。
此外，RAM26的输出数据输进随机数发生器29，从随机数发生器29根据RAM26的输出数据输出的随机数输出数据在加法器27与RAM25的输出数据相加，然后在下一个加法器28使之与RAM21的输出数据相加，得出如上面就（3）式所述的读地址“Y”。
这里，输进读地址发生器13的读地址x原封不动地作为读地址X输出。
按照上述结构，将随机数发生器29与读地址发生器13两者结合起来，可以得出象素象散砂似下降的崩溃效果。
应该指出的是，在上述实施例中，就崩溃效果在二维平面获得的情况进行了说明，但本发明并不局限于此，输入到读地址发生器13顺序读地址（x，y）也可以是经三维矩阵处理过的。
具体地说，假设经三维矩阵处理过的读地址为x3D和y3D，三维变换矩阵为α11至α33，则用下式表示的读地址（x3D，y3D）可输进读地址发生器13中。
X3D= (α11×x+α12×y+α13)/(α31×x+α32×y+α33) …… （17）
y3D= (α21×x+α22×y+α23)/(α31×x+α32×y+α33) …… （18）
如上所述，按照本发明，可以获得随机数发生器与读地址发生器结合起来从而产生象素象砂散开似下降的崩溃效果的图象变换设备。
虽然上面是就本发明的一些最佳实施例进行说明的，但本技术领域的技术人员都知道，在本发明的精神实质和范围内是可以对上述实施例进行种种更改和修改的，因而这些变更和修改都属于本发明的精神实质和保护范围。

Claims (11)

1、一种图象变换设备，用以对视频信号进行图象变换处理，其特征在于，它包括：
存储装置，用以存储所述输入的视频信号；
读地址发生装置，用以产生顺序读地址；和
变换装置，用以根据一次微分系数以从“1”趋近于“0”的形式单调减小的函数变换所述读地址，经所述变换装置变换的读地址作为读地址信号加到所述存储装置，从而使视频信号产生图象崩溃效果。
2、根据权利要求1所述的图象变换设备，其特征在于，它还包括：
一个随机数加法装置，用以产生所述函数，通过将随机数与所述函数相加来变换所述读地址。
3、根据权利要求2所述的图象变换设备，其特征在于：
所述随机数加法装置改变摆动的幅度。
4、根据权利要求1所述的图象变换设备，其特征在于：
所述变换装置控制所述函数的所述一次微分系数从“1”开始转变到另一值的位置。
5、根据权利要求1所述的图象变换设备，其特征在于：
所述变换装置控制所述函数的所述一次微分系数的减少程度。
6、一种图象变换设备，用以对视频信号进行图象变换处理，其特征在于，它包括：
存储装置，用以存储所述输入的视频信号;
读地址发生装置，用以产生顺序读地址;和
变换装置，用以用三维变换矩阵变换所述读地址，其中经所述变换装置变换的读地址加到所述存储装置，作为所述存储装置的读地址信号，从而使所述视频信号产生图象崩溃效果。
7、一种图象变换设备，用以对视频信号进行图象变换处理，其特征在于，它包括：
存储装置，用以存储所述输入的视频信号;
读地址发生装置，用以产生顺序读地址（x、y）;和
变换装置，用以根据用函数F（y）和表示崩溃形状的图形函数G（x）表示的下式将所述读地址（x、y）变换成经变换的读地址（X、Y）;
X＝x  （6）
Y＝F（y+G（x））-G（x）  （7）
其中，函数F（y）的一次微分系数按从“1”趋近于“0”的形式单调地减小，经所述变换装置变换的读地址（X，Y）加到所述存储装置，作为所述存储装置的读地址信号，从而使所述视频信号产生图象崩溃效果。
8、一种图象变换设备，用以对视频信号进行图象变换处理，其特征在于，它包括：
存储装置，用以存储所述输入的视频信号;
读地址发生装置，用以产生顺序读地址（x，y）;和
变换装置，用以根据用函数F（y）、表示崩溃形状的图形函数G（x）和对应于所述读地址y分量的随机数值R（y）表示的下式将所述读地址（x，y）变换成经变换的读地址（X，Y）：
Y＝F（y+G（x））-G（x）+R（y+G（x））  （8）
其中函数F（y）的一次微分系数按从“1”趋近于“0”的方式单调地减小，经所述变换装置变换过的读地址（X，Y）加到所述存储装置上，作为所述存储装置的读地址信号，从而使所述视频信号产生图象崩溃效果。
9、根据权利要求7或8所述的图象变换设备，其特征在于：
所述图形函数G（x）是个时间函数。
10、根据权利要求7或8所述的图象变换设备，其特征在于：
所述图形函数G（x）是个由正弦或余弦组成的时间函数。
11、根据权利要求7或8所述的图象变换设备，其特征在于：
将对应于所述读地址“x”分量的函数A（x）的值与所述图形函数G（x）加起来。
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