CN1326395C - 数据处理方法、数据处理装置 - Google Patents

Abstract

当把运动图象数据输入到个人计算机以显示或记录在记录媒体上时，经常发生处理不能赶上输入的情况，从而导致处理中断。此外，当执行从具有任意采样数量的输入数字信号到具有任意采样数量的输出数字信号的转换时，现有技术方法需要存储器容量和计算量变得很大的可能性。考虑到这点，根据本发明，如果图象处理不能赶上输入，那么重新输入数据以便利用关于记录位置、记录时间或者执行回放时间的信息进行处理；这获得像处理连续运动图象数据而没有中断时相同效果。

Description

数据处理方法、数据处理装置

本发明是申请日为1999年9月27日，申请号为99802432.5(国际申请号为PCT/JP 99/05247)，名为“数据处理方法、数据处理装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如用于提取运动图象(moving image)数据作为输入以在电视监视器上回放或记录在记录媒体上的方法和装置，还涉及用于执行对图象数据、音频数据等进行频率转换的方法和装置。

背景技术

随着个人计算机性能的不断加强，产生处理运动图象的需求，诸如在个人计算机上的电视信号。当在个人计算机上处理运动图象时，连接诸如用于将运动图象输入到个人计算机的数字VTR的装置，并通过上述装置把预先记录在录像带等上的运动图象输入到个人计算机。以各种方法处理(诸如，在个人计算机的屏幕上显示或者记录在硬盘上)输入运动图象数据。

另一方面，当在个人计算机上通过音频回放运动图象数据时，由于构成个人计算机的硬件以及其他软件的限制导致需要用于转换数字格式的视频和音频频率的采样数据转换。

在现有技术中，当执行采样率转换时，通常首先上采样输入数字数据，然后用低通滤波来根据输出采样率抽选数据。

下面参照图17，描述根据现有技术的采样数据转换方法。

图17是用于揭示根据现有技术的采样数据转换的一个例子的示图。

图17的例子示出在将包括400个采样的输入采样数据序列X[i]转换成包括300个采样的输出采样数据序列Y[j]的情况下的采样数据序列转换。在该例子中，例如，数据X[i]表示在转换之前的输入图象的实际象素值，而Y[j]表示在转换之后的输出图象的象素值。在这种情况下，i和j是变量，每个沿着水平方向与一帧中的一行上的象素的位置坐标相对应。

首先，获得从输入采样数据序列X[i]中上采样的数据序列Z[k]。当执行上采样时，必须对输入采样数据序列X[i]进行插入，从而在数据序列Z[k]中获得在转换之后的输出采样数据序列Y[j]中的所有采样值Y[j]。因此，在上采样的数据序列Z[k]中的采样数是在输入采样数据序列X[i]中的采样数和在输出采样数据序列Y[j]中的采样数的最小公倍数。即，它是在转换之前的采样数和在转换之后的采样数的最小公倍数。在示例例子中，在上采样数据序列Z[k]中的采样数是1,200，它是400和300的最小公倍数。

于是，在低通滤波上采样数据序列Z[k]以消除由于偏置导致的畸变之后，抽选不需要的采样来获得输出采样数据序列Y[j]。在图1 7的例子中，例如，通过选择在上采样数据序列Z[k]中的第一采样，可以获得输出采样数据序列Y[j]，然后从第一采样中选出每第四个采样。

揭示上述方法，例如，在日本待公开专利号10-164468。

在上述方法中，当在上采样数据序列Z[k]中获得每个采样时，经常发生计算，以便根据在从X[i]的距离和从X[i+1]的距离之比(即，(1-w)∶w(0≤w≤1))，通过加权平均来获得在输入采样数据序列X[i]中的两个邻近采样X[i]和X[i+1]之间的采样值。当通过运用上述从A1和A2的距离之比，获得处于两个数A1和A2之间的指定位置上的数AX时，如果下列等式(等式12)成立，那么将数AX的值表示如下(等式13)。

(等式12)

(在数A1和AX之间的距离)∶(在数AX和A2之间的距离)＝(1-w)∶w

其中0≤w≤1

(等式13)

AX＝w×A1+(1-w)×A2

当通过上述计算获得在两个邻近数A1和A2之间的数AX时，通常采用根据图18的流程图的方法。

在图18中，1801是第一加载(load)步骤、1802是第二加载步骤、1803是第三加载步骤、1804是第四加载步骤、1805是第一乘法步骤、1806是减法步骤、1807是第二乘法步骤、1808是加法步骤和1809是输出步骤。

下面，将描述图18的流程图的操作。

在第一加载步骤1801、第二加载步骤1802和第三加载步骤1803中，分别把两个输入采样值A1和A2以及参数w加载到寄存器A、寄存器B和寄存器C，而且在第四加载步骤1804中把数字值1加载到寄存器D中。

接着，在第一乘法步骤1805中，将寄存器A的内容与寄存器C的内容相乘。在乘法之后，将(w×A1)保存在寄存器A中。

在减法步骤1806中，从寄存器D的内容中减去寄存器C的内容。在减法之后，将(1-w)保存在寄存器D中。

在第二乘法步骤1807中，将寄存器B的内容乘以寄存器D的内容。在乘法之后，将(1-w)×A2保存在寄存器B中。

在加法步骤1808中，把寄存器B的内容加到寄存器A的内容。在加法之后，把(w×A1+(1-w)×A2)保存在寄存器A中。

最后，在输出步骤1809中，输出AX，即，(w×A1+(1-w)×A2)。

在这个例子中，获得一个数AX所需的运算是四个加载运算、两个乘法运算、一个减法和一个加法运算。

随着计算机技术的突飞猛进，已可以不通过专用硬件而是通过个人计算机(PC)，以相对较高的速度完成上述采样数据转换。

然而，在旨在不具实时要求的运动图象数据处理的现有技术中，(1)如果PC不具有处理运动图象的充分性能，或者(2)即使PC具有上述充分性能，当在运动图象处理期间发生中断处理时，也会发生下列问题，虽然在后一种情况当PC只处理运动图象数据时不存在任何问题。

即，由于运动图象数据量很大，所以可能发生不能及时完成处理输入运动图象数据以便回放或记录在记录媒体(诸如，硬盘)上，而且在这种情况下，不得不放弃数据部分的处理。当将运动图象记录在硬盘上时，会引起问题，丢失一部分情景或者图象数据本身的记录停止。

此外，在上述现有技术的采样数转换中，当执行上采样时，必须插入数据，从而在包含转换之后的所有采样。

结果，在上采样数据序列中的采样数是在转换之前的采样数据和转换之后的采样数的最小公倍数。

然而，即使当在转换之前的采样数据M和在转换之后的采样数N很小时，如果M和N是互质的自然数，那么在上采样数据序列中的采样数是M×N，根据情况它可变得更大。在这种情况下，需要具有很大容量的存储器，以便保存上采样数据序列。

此外，在该情况下，上采样需要大量乘法和减法，它意味着需要大量计算来完成上采样。这还意味着大量抽选计算，包括低通滤波。

由于需要这种大量计算，所以需要大量计算时间。当需要实时处理时，这变成在处理视频信号或音频信号中的致命弱点。

发明概述

本发明的目的在于提供一种数据处理方法和数据处理装置，其中在回放或记录运动图象数据期间当把预先记录在记录媒体等上并不具有任何实时要求的运动图象输入到传统个人计算机处理时，与现有技术相比，上述数据处理方法和数据处理装置能够减小数据丢失。

此外，如上所述，现有技术存在当把包含任意数量的采样的输入数字信号转换成包含与在输入数字信号中的任意采样数不同的任何数量的采样的输出数字信号时，需要大容量存储器和大量计算的问题；由于这个问题，本发明的另一个目的在于提供一种数据处理方法和数据处理装置，当把包含任意数量的采样的输入数字信号转换成包含与形成输入数字信号的采样数不同的任意采样数的输出数字信号，它可以小存储容量以及少量计算完成转换。

本发明的第一方面是一种用于把包括M个采样的输入采样数据序列转换成包括N个采样的输出采样数据序列的数据处理方法，包括：

初始值设定步骤，用于设定非零常数k和规定参数W；

连续加法步骤，用于只要当k＞0时W≤0或者只要当k＜0时W≥0，通过连续扫描输入采样数据，重复把k*N加到所述参数W的运算；

采样数据输出步骤，用于在所述连续加法步骤中，当在k＞0的情况下W大于0时，或者当在k＞0的情况下W小于0时，输出经转换输出采样数据；而生成经转换输出采样数据的步骤是基于下述等式进行：

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)，

其中，X[i]是输入采样数据序列中第i个采样的值，Y[j]是输出采样数据序列中第j个采样的值；和

减法步骤，用于从所述W中减去k*M，其中

重复所述连续加法步骤、所述采样数据输出步骤和所述减法步骤直至已输出N个所述输出采样数据。

本发明的第二方面是根据所述第一方面的数据处理方法，其中当在所述输出采样数据序列中的每个采样数据具有用规定常数b表示的字节长度，而且所述输出采样数据序列的整个字节长度不是规定常数p的整数倍时，还包括虚加法(dummy adding)步骤，用于当L是p的倍数且不小于b*N时，将L-b*N字节的虚数据加到N采样的所述输出采样数据序列的末端，和

与所述虚数据一起输出N个采样的所述输出采样数据序列。

本发明的第三方面是根据所述第一方面的数据处理方法，其中所述k是1。

本发明的第四方面是根据所述第一方面的数据处理方法，其中所述k是所述M和所述N的最大公约数的倒数。

本发明的第五方面是根据所述第一方面的数据处理方法，其中，在所述采样数据输出步骤中执行下述处理：

从所述输入采样数据序列中获得两个预定数X1和X2；

通过从所述X1中减去所述X2，产生X3；

通过将所述X3与参数w相乘来产生X4，其中w＝W/(k×N)；

通过将所述X2加到所述X4来产生Y；和

输出所述Y。

本发明的第六方面是一种用于将包括M采样的输入采样数据序列转换成包括N采样的输出采样数据序列的数据处理装置，包括：

初始值设定装置，用于设定非零常数k和规定参数W；

连续加法装置，用于只要当k＞0时W≤0或者当k＜0时W≥0，重复操作以通过连续扫描输入采样数据将k*N加到所述参数W；

采样数据输出装置，用于当通过所述连续加法装置在k＞0的情况下W大于0时或者在k＜0的情况下W小于0时，输出经转换输出采样数据；而生成经转换输出采样数据的步骤是基于下述等式进行：

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)，

其中，X[i]是输入采样数据序列中第i个采样的值，Y[j]是输出采样数据序列中第j个采样的值；和

减法装置，用于从所述W减去k*M，其中

按序重复操作所述连续加法装置、所述采样数据输出装置和所述减法装置，直至已输出N个所述输出采样数据。

本发明的第七方面是根据所述第六方面的数据处理装置，其中当在所述输出采样数据序列中的每个采样数据具有由规定常数b表示的字节长度，而且所述输出采样数据序列的整个字节长度不是规定常数p的整数倍，还包括虚加法装置，用于将L-b*N字节的虚数据加到N采样的所述输出采样数据序列的末端，其中L是p的倍数且不小于b*N，和

输出N个采样的所述输出采样数据序列以及所述虚数据。

本发明的第八发明是根据所述第六方面的数据处理装置，其中所述k是1。

本发明的第九方面是根据所述第六方面的数据处理装置，其中所述k是所述M和所述N的最大公约数的倒数。

本发明的第十方面是根据所述第六方面的数据处理装置，包括：

其中，所述采样数据输出装置还执行下述处理：

从所述输入采样数据序列中获得两个预定数X1和X2；

通过从所述X1中减去所述X2，产生X3；

通过将所述X3与参数w相乘来产生X4，其中w＝W/(k×N)；

通过将所述X2加到所述X4来产生Y；和

输出所述Y。

附图简述

图1是示出本发明的第一实施例的方框图。

图2是示出本发明的第二实施例的方框图。

图3是示出本发明的第三实施例的方框图。

图4是示出本发明的第四实施例的方框图。

图5是示出本发明的第五实施例的方框图。

图6是示出本发明的第六实施例的方框图。

图7是示出本发明的第七和第八实施例的方框图。

图8是示出本发明的第七和第八实施例的操作的流程图。

图9是解释本发明的第七实施例的操作细节的解释图。

图10是解释本发明的第八实施例的操作细节的解释图。

图11是示出本发明的第九实施例的方框图。

图12是示出本发明的第九实施例的操作的流程图。

图13是示出本发明的第十实施例的方框图。

图14是示出本发明的第十实施例的操作的流程图。

图15是示出本发明的第十一实施例的方框图。

图16是示出本发明的第十一实施例的操作的流程图。

图17是示出根据现有技术的采样数据转换的一个例子的示图。

图18是示出根据现有技术通过加权平均两个邻近数进行计算的方法的流程图。

[标号说明]

101.位置信息输入块

102.不连续点存储块

103.重输入块

104.处理重新开始块

105.运动图象输入块

106.图象存储处理块

201.记录时间信息输入块

202.不连续点存储块

301.回放时间信息输入块

302.不连续点存储块

401.寄存器值初始化块

402.寄存器

403.运动图象输入块

404.寄存器值加法块

405.寄存器值减法块

406.图象处理块

501.寄存器值初始化块

502.第1帧处理块

601.处理帧的数量初始化块

602.处理帧的数量调节块

实施本发明的最佳模式

下面参照附图，描述本发明的实施例。

(实施例1)

图1是示出根据本发明的第一实施例的数据处理装置的结构的方框图。

在图1中，标号101是位置信息输入块、102是不连续点存储块、103是重输入块、104是处理重新开始块、105是运动图象输入块和106是图象存储处理块。

接着，描述本实施例的操作以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

本实施例的下列描述关于其中回放记录在录像机上并存储在个人计算机的硬盘上的运动图象数据的处理。

首先，向图象存储处理块106提供回放在录像机上并通过运动图象输入块105输入的运动图象数据。图象存储处理块106以文件形式将输入运动图象数据存储在硬盘上。根据这种情况，可呈现输入运动图象以在个人计算机的显示器上观看。

从运动图象输入块105输出的运动图象数据包括位置信息。通过图象存储处理块106向不连续点存储块102提供该位置信息。

另一方面，从位置信息输入块101向不连续点存储块102提供位置信息，其中上述位置信息表示起动运动图象数据的处理的位置。可由用户特定表示起动位置的位置信息，或者可将在起动处理之后首先获得的在录像带上的位置信息用作位置信息。

在符合DV标准的家庭数字录像机的情况下，位置信息的一个例子是ATN(绝对磁道号)值，将它作为数字回放输出和运动图象数据一起输出。

不连续点存储块102监测在图象存储处理块106中的处理过程，而且如果在输入运动图象数据中，存在任何不能被实时处理的数据，那么可存储与已正常处理的最后运动图象数据相对应的位置信息作为不连续点。

通常，首先将输入运动图象数据临时存储在缓冲器中，然后经受图象处理。因此，可以通过检测已写入缓冲区域内的新输入运动图象数据的，检测到不能实时处理数据，其中将未被处理的运动图象数据保存在上述缓冲区域内。

这里，必须设定作为与最后成功处理的运动图象数据相对应的位置信息的不连续点，从而指定已成功处理的最后运动图象数据的处理单元的位置，或据下述考虑指定这个位置前面的位置。

即，通过考虑VTR带速度的影响以及带盘的加速和减速的影响和根据伺服马达的加速和减速特性将带重绕到记录目标ATN值的位置的精确度这一事实，在已被成功处理的最后运动图象数据的处理单元的位置上，或者在该位置之前的位置上设定不连续点。

当发生这种不连续点的情况时，临时中断图象处理，而且重输入块103使得通过运动图象输入块105重绕要回放的录像机，并重新起动运动图象输入。

处理重新开始块104把存储在不连续点存储块102中的不连续点与通过图象存储处理块106再通过不连续点存储块102和重输入块103提供的位置信息相比较。当作为比较结果两者匹配时，处理重新开始块104允许图象存储处理块106处理运动图象数据，其中在匹配的位置信息的检测位置之后临时输入上述运动图象数据。

如上所述，在本发明的第一实施例中，如果不能实时完成图象处理，那么通过初始化关于录像机上要回放的记录地方(位置)的信息，可以重新开始处理。

具体地说，如果由于在个人计算机中发生中断处理使得中断图象处理，由于有机会从在中断图象处理的点之前的点重新开始图象处理，所以可以第二次尝试完成正确连续图象处理，除非再次发生中断处理。如果再次中断图象处理(与上述相类似)，那么再一次执行重处理。

通常，由于处理运动图象对个人计算机的负担很大，所以个人计算机很难处理长时间连续的运动图象数据。相比之下，在本发明中，如果中断处理，由于可以从正确的位置再次重新开始处理，所以最终处理的数据(存到硬盘上的数据)等同于已连续正确处理的数据。

在本实施例中，将在记录带上的位置用作位置信息，但是可理解也可将从在带上的规定位置的记录时间用作指定带上的位置的信息。

(实施例2)

图2是示出根据本发明的第二实施例的数据处理结构的方框图。

在图2中，标号201是记录时间信息输入块、202是不连续点存储块、103是重输入块、104是处理重新开始块、105是运动图象输入块和106是图象存储处理块。

接着，描述图2的实施例的操作过程，以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

本实施例将记录时间信息用作在第一实施例中所述的位置信息的例子，而且各块的功能与在上述实施例中的相同。这里的记录时间信息涉及关于记录输入运动图象数据的时间的信息。

首先，通过运动图象输入块105向图象存储处理块106提供运动图象数据。图象存储处理块106以文件的形式将输入运动图象数据存储在硬盘上。

另一方面，从记录时间信息输入块201向不连续点存储块202输入记录时间信息作为位置信息，它表示起动处理运动图象数据的位置。

在符合DV标准的家庭数字录像机的情况下，把该记录时间信息称为“Rectime”，而且作为数字回放输出和运动图象数据一起输出。通过图象存储处理块106，向不连续点存储块202提供记录时间信息，如在上一个实施例子中一样。

不连续点存储块202监测在图象存储处理块106中的处理过程，而且如果在输入运动图象数据中，存在不能实时处理任何数据的问题，那么存储已正常处理的最后运动图象数据的记录时间信息作为不连续点。

当发生这样的不连续点时，临时中止图象处理，而且重输入块103导致通过运动图象输入块105重绕被回放的录像带，并重新开始运动图象输入。

处理重新开始块104把存储在不连续点存储块202中的不连续点与通过图象存储处理块106再通过不连续点存储块202和重输入块103提供的记录时间信息相比较，而且当作为比较结果两者匹配时，处理重新开始块104允许图象存储处理块106处理在匹配的记录时间信息的检测位置之后临时输入的运动图象数据。

如上所述，在本发明的第二实施例中，如果不能实时完成图象处理，那么可以通过利用关于回放的录像机的记录时间的信息，重新开始该处理，如在前面的实施例中所述。

(实施例3)

图3是示出根据本发明的第三实施例的数据处理装置的结构的方框图。

在图3中，标号301是回放时间信息输入块、302是不连续点存储块、103是重输入块、105是处理重新开始块、105是运动图象输入块和106是图象存储处理块。

接着，描述图3的实施例的操作过程，以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

这个实施例运用回放信息作为在第一实施例中所述的位置信息的例子，而且各块的功能起到与在上述实施例中相同的功能。这里的回放时间信息是指关于回放输入运动图象数据的时间的信息。

首先，向图象存储处理块106提供通过运动图象输入块105输入的运动图象数据。图象存储处理块106以文件的形式把输入运动图象数据存储在硬盘上。

另一方面，从回放时间信息输入块301向不连续点存储块302输入回放时间信息，将它作为表示起动运动图象数据的处理位置的位置信息。

通常把回放时间信息附在数据上，诸如，MPEG压缩运动图象数据，其中发送时间序列和回放时间序列逐帧不同。通过图象存储处理块106向不连续点存储块302提供回放时间信息，如前面的实施例所述。

不连续点存储块302监测在图象存储处理块106中的处理过程，而且如果在输入运动图象数据中，存在不能实时处理任何数据的情况，那么存储对于已正常处理的最后运动图象数据的回放时间信息作为不连续点。

当发生这种不连续点时，重输入块103导致通过运动图象输入块105重绕回放的录像机，并重新起动运动图象输入。

处理重新开始块104把存储在不连续点存储块302中的不连续点与通过图象存储处理块106再通过不连续点存储块302和重输入块103提供的回放时间信息相比较。当作为比较结果两者匹配时，处理重新开始块104允许图象存储处理块106处理运动图象数据，其中在匹配的回放时间信息的检测位置之后临时输入该运动图象数据。

如上所述，在本发明的第三实施例中，如果不能实时完成图象处理，那么可以通过利用关于回放数据的时间的运动图象附加信息，重新起动处理。

(实施例4)

图4是示出根据本发明的第四实施例的数据处理装置的结构的方框图。

当由于数据处理装置的硬件限制，导致在数据处理装置侧上对于运动图象数据的图象处理容量存在限制或者对于记录媒体的记录容量存在限制时，采用该实施例。即，本实施例与上述实施例的不同在于即使当输入图象数据量大到超出极限的程度，通过适当抽选输入图象数据，与现有技术相比可减轻图象质量的恶化。

在图4中，标号401是寄存器值初始化块、402是寄存器、403是运动图象输入块、404是寄存器值加法块、405是寄存器值减法块和406是图象处理块。

接着，描述图4的实施例的操作过程以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

在该实施例中要处理的输入帧包括已解码帧，或者只包括I图片或DV数据(帧内(intraframe)编码数据)等等的MPEG压缩图象数据。

这里，将每秒输入的运动图象帧的数量标为N，且将要处理的帧的数量标为M，同时参数m设为等于M。由于m＝M，选择T＝N作为规定值T。

首先，由寄存器值初始化块401在时间上某点初始化寄存器402的值。这里，将该初始值设为0。

接着，向图象处理块406提供通过运动图象输入块403输入的运动图象数据。与此同时，每当输入一帧数据时，寄存器值加法块404就把m加到寄存器402的值。

寄存器值减法块405检测通过寄存器值加法块404递增的寄存器值，而且如果该值不小于T＝N，那么从寄存器值中减去N，并向图象处理块406提供处理指令。

对于输入运动图象数据，图象处理块406只对帧数据进行处理，其中从寄存器值减法块405提供用于帧数据的处理指令。

举N＝30和m＝M＝23为例来简化解释，描述第四实施例的操作。

表1示出寄存器值如何随着在上述条件下的每个输入帧而变化。

(表1)

输入帧	操作	寄存器值	图象处理
				-	寄存器值初始化	0
0	寄存器值加法(+23)	23
				寄存器值减法(没有处理)	23
	1	寄存器值加法(+23)	46
寄存器值减法(-30)				16	帧1的处理
		2	寄存器值加法(+23)			39
寄存器值减法(-30)	9			帧2的处理
			3		寄存器值加法(+23)	32

	寄存器值减法(-30)	2	帧3的处理
				4	寄存器值加法(+23)	25
寄存器值减法(没有处理)	25
			5		寄存器值加法(+23)	48
寄存器值减法(-30)	18	帧5的处理

在表1中，假设时间从顶行流逝到底行。

在表1中，首先由寄存器值初始化将寄存器值设为0。

接着，对于新帧的每个输入，通过寄存器值加法运算把23加到寄存器值，而且如果结果是30或更大，那么通过寄存器值减法操作从寄存器值中减去30。对于输入帧执行图象处理，其中对于上述输入帧执行寄存器值减法运算。

通过上述处理，以帧1、2、3、5…的次序执行图象处理。

结果，在每秒30帧的运动图象输入中丢失7帧，而且选择剩余23帧的运动图象用于图象处理。

在这个情况下，由于30和23是互质的，所以如果从每秒30帧中选择每秒23帧，同时使图象质量恶化最小，那么现有技术将包括反复试验，从而使丢失的帧尽量不是相邻的。因此，每次输入帧的数量N或要处理帧的数量M改变，必须通过反复试验确定适当的帧抽选方法。

通过比较，根据本实施例，可一直采用相同的转换方法，不顾输入帧的数量N或要处理的帧的数量M。此外，通过对于每个帧只包括加法和减法的十分简单的方法，可以完成转换。

这里认识到可将N、M(m)和T设为除了在该实施例中所使用的值之外的其他所需值。

(实施例5)

图5是示出根据本发明的第五实施例的数据处理装置的结构的方框图。

在图5中，标号501是寄存器值初始化块、402是寄存器、403是运动图象输入块、404是寄存器值加法块、405是寄存器值减法块、406是图象处理块和502是第一帧处理块。

接着，将描述图5实施例的操作以及构成本发明一个实施例的数据处理方法。

这里，如在上述第四实施例中，将每秒输入的运动图象帧的数量标为N和要处理的帧的数量标为M，同时把m设为等于M和将T设为等于N。

首先，向图象处理块406提供通过运动图象输入块403输入的运动图象数据。

当输入第一帧时，第一帧处理块502通过运用寄存器值初始化块501，初始化寄存器402的值，并向图象处理块406提供处理指令。这里，将寄存器的初始值设为0。

此后，每从输入帧数据，寄存器值加法块404把M加到寄存器402的值，如在上述第四实施例中所述。

寄存器值减法块405检测由寄存器值加法块404递增的寄存器值，而且如果该值不小于N，就从寄存器值中减去N，并向图象处理块406提供处理指令。

对于输入运动图象数据，图象处理块406只对帧数据进行处理，其中从寄存器值减法块405提供对于帧数据的处理指令。

取N＝30和m＝M＝13为例来简化解释，描述第五实施例的操作。

表2示出寄存器值如何随着在上述条件下的每个输入帧而变化。

(表2)

输入帧	操作	寄存器值	图象处理
				0	寄存器值初始化	0
第一帧的处理	0	帧0的处理
			1		寄存器值加法(+13)	13
寄存器值减法(没有处理)	13
				2	寄存器值加法(+13)	26
寄存器值减法(没有处理)	26
			3		寄存器值加法(+13)	39

	寄存器值减法(-30)	9	帧3的处理
				4	寄存器值加法(+13)	22
寄存器值减法(没有处理)	22
			5		寄存器值加法(+13)	35
寄存器值减法(-30)	5	帧5的处理
				6	寄存器值加法(+13)	18
寄存器值减法(没有处理)	18

在表2中，假设时间从顶行流逝到底行。

在表2中，当输入第一帧时，由寄存器值初始化，把寄存器值设为0，而且通过第一帧处理处理帧0。

接着，对于新帧的每个输入，通过寄存器值加法运算，把13加到寄存器值，而且如果结果是30或更大，那么通过寄存器值减法运算从寄存器值中减去30。对输入帧执行图象处理，其中执行对于上述输入帧的寄存器值减法运算。

随着上述处理，以帧0、3、5…的次序执行图象处理。

结果，在每秒30帧的运动图象输入中，丢失17个帧，而且对于图象处理选择剩余13个帧的运动图象。

通过这种方法，在第五实施例中，通常选择第一输入帧用于图象处理。因此，即使当输入帧的数量很小，至少处理一个帧。

(实施例6)

图6是示出根据本发明的第六实施例的数据处理装置的结构的方框图。

在图6中，标号401是寄存器值初始化块、402是寄存器、403是运动图象输入块、404是寄存器值加法块、405是寄存器值减法块、406是图象处理块、601是处理帧的数量初始化块和602是处理帧的数量调节块。

将描述图6的实施例的操作以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

这里，如在上述第四实施例中，将每秒输入的运动图象帧的数量标为N和将要处理的帧的数量标为M，同时将m设为M和将T设为N。

首先，处理帧的数量初始化块601初始化由寄存器值加法块404添加的值M。通常，把N设为M。

接着，向图象处理块406提供通过运动图象输入块403输入的运动图象数据。当输入第一帧时，寄存器值初始化块401初始化寄存器402的值。这里，将寄存器的初始值设为0。

之后，每次输入帧数据时，寄存器值加法块404把M加到寄存器402的值。

寄存器值加法块405检测由寄存器值加法块404递增的寄存器值，而且如果该值不小于N，那么从寄存器值中减去N，并向图象处理块406提供处理指令。对于输入运动图象数据，图象处理块406只对帧数据执行处理。其中从寄存器值减法块405提供对于帧数据的处理指令。

如果发生在图象处理块406中的处理不能赶上(catch up with)输入数据的可能性，那么处理帧的数量调节块602减小由寄存器值加法块404添加的值M。相反，如果有足够的处理时间，那么可以增加值M(m)。

通过在将输入数据临时存储在缓冲器中之后处理缓冲器输出，并通过此后检测在缓冲器中剩余未处理的数据量，可以确定是否有足够的时间在图象处理块406中进行处理。

如果未处理输入数据的量显示出增加趋势，那么减小要处理的帧的数量，相反，如果该量示出减小的趋势，那么增加要处理的帧的数量；通过这种方法，可以最大限度地使用计算机能力。

还通过做好准备(make provision)可以减小缓冲量，从而只向缓冲器输入帧数据，其中发出对于该帧数据的处理指令。

通过这种方法，在第六实施例中，根据图象处理负载，可以动态地调节实际处理的帧数量。这获得对于个人计算机的计算能力的最佳输入处理。

对于m＝M的情况，已描述第四至第六实施例。另一方面，对于m＝-M的情况，如果做好准备，从而寄存器值加法块404“如果寄存器值不大于0那么把N加到寄存器值”，那么操作与本发明的上述实施例的相同。此外，当m＝M时，可将规定值T设为N+1，并当m＝-M时将它设为-1。此外，寄存器值加法块404可执行寄存器值加法，并与此同时，把处理指令发向图象处理块406，或者在执行寄存器值加法之后把处理指令发向图象处理块406。

通过取录像机作为输入源的例子，已描述第一至第三实施例，但是该实施例还可用于任何其他媒体，诸如视盘或通过互连网等可访问的数据。

同样，通过取录像机作为输入源的例子，已描述第四至第六实施例，但是对于任何其他媒体(诸如视盘或通过广播或通过互连网发送的数据)，还可采用这些实施例，而不失去它们的实时能力。

(实施例7)

图7是示出根据本发明的第七实施例的数据处理装置的结构的方框图。

该实施例的数据处理装置假设当在个人计算机上用音频等回放运动图象数据时，由于构成个人计算机的硬件和其他软件限制使得用于转换例如数字格式的图象频率和音频的采样数据转换变得必需的情况，但是本实施例利用与上述第四至第六实施例所述基本相同的原理。

与调节要处理的帧的数量的上述实施例不同，本实施例示出当转换形成一个帧的象素采样的数量时可采用的结构例子。

如图7所示，第七实施例包括输入装置701、初始化装置702、第一判断装置703、第一设定值更新装置704、Y[j]计算装置705、采样数据输出装置706、第二组值更新装置707和第二判断装置708。

图8是示出第七实施例的操作的流程图。

在图8中，标号801是初始化步骤、802是第一判断步骤、803是简单数据输出步骤、804是减法步骤、805是第二判断步骤和806是加法步骤。

图9是用于解释第七实施例的操作细节的解释图。

在第七实施例中，假设在输入采样数据系列X[i]中的采样数M是300，而且在输出采样数据系列Y[j]中的采样数N是400。此外，考虑预定常数k；在第七实施例中，常数k是1。

参照图7至9，下面描述第七实施例的操作以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

这里，将在输入采样数据序列中的第i个(0≤i≤M-1)采样的值标为X[i]，而且在用Y[j]表示在输出采样数据序列中的第j个(0≤j≤M-1)采样值。

在这种情况下，输入装置701首先输入值M、N和常数k。在本实施例中，输入装置701输入M＝300、N＝400和k＝1。

接着，在初始化步骤801，初始化装置702设定对于规定的参数W的初始值和对于i和j的初始值，而且还为了方便计算最后输出采样数据Y[N-1]，还设定X[M]＝X[M-1]。在本实施例中，设定W＝400(＝k×N)，i＝0、j＝0和X[300]＝X[299]。

于是处理进到第一判断步骤802。在第一判断步骤802中，第一判断装置703首先判断由输入装置701输入的k值是正或负。在该实施例中，由于k为1，所以判断该值为正。

接着，第一判断装置703判断参数W是0或更少或不是。如果在第一判断步骤802中的判断结果为假(false)，那么处理进到采样数据输出步骤803；如果第一判断步骤802中的判断结果为真，那么处理进到加法步骤806。由于此时值W是400，所以在第一判断步骤802中的判断结果为假，从而处理进到采样数据输出步骤803。

在第一判断步骤703已判断参数W是否为0或更少或不是之后，当常数k是正时，如果常数W大于0，那么第一设定值更新装置704不改变i的值，但是如果参数W为0或更少，那么将i的值变为(i+1)并将参数W的值变为(W+k×N)。由于此时，参数W是400，所以i的值不变。

接着，在采样数据输出步骤803中，Y[j]计算装置705根据等式1，计算在输出采样数据序列Y[j]中的第0个采样数据Y[0]。

(等式1)

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)

更具体地说，运用等式2计算Y[0]。

(等式2)

Y[0]＝((400-400)×X[1]+400×X[0])/400＝X[0]

于是，采样数据输出装置706输出通过Y[j]计算装置705计算的Y[0]。

该Y[0]与X[0]相同，如图3[原文如此(sic)；9]中的901所示，意味着如Y[0]不变输出X[0]。

接着，在Y[j]计算装置705对Y[0]的计算之后的减法步骤804中，第二设定值更新装置707将用于计算Y[0]的参数W的值改变成(W-k×M)，而且还将Y[0]变成Y[1]。

即，在这种情况下，在减法步骤804中，将W变成W＝400-300＝100和将j变成j＝0+1＝1。

接着，在第二判断步骤805中，第二判断装置708判断经第二设定值更新装置707更新的值j是否小于N，即，是否小于400，而且如果判断j的更新值小于N，那么允许第一判断装置703继续进一步处理；另一方面，如果判断j的更新值不小于N，那么终止整个处理。由于此时经第二设定值更新装置707更新的j的值是1，所以第二判断步骤805判断j＝1＜400＝N，而且处理回到第一判断步骤802。

接着，在第一判断步骤802中，第一判断装置703判断经第二设定值更新装置707更新的参数W是0还是更少。由于更新参数W是100，所以判断结果为假，而且处理进到采样数据输出步骤803。

接着，在采样数据输出步骤803中，Y[j]计算装置705根据等式1，计算在输出采样数据系列Y[j]中的第一采样数据Y[1]。

具体地说，运用等式3计算Y[1]。

(等式3)

Y[1]＝((400-100)×X[1]+100×X[0])/400＝3/4×X[1]+1/4×X[0]

于是，采样数据输出装置706输出由Y[j]计算装置705计算的输出Y[1]。

该Y[1]是X[1]和X[0]的加权平均，其权由比例3∶1给出，如图9中的902所示。

接着，在Y[j]计算装置705对Y[1]的计算之后的减法步骤804中，第二设定值更新装置707将用于计算Y[1]的参数W的值改变成(W-k×M)，而且还将Y[1]变成Y[2]。

即，在这种情况下，在减法步骤804中，将W变成W＝100-300＝-200和将j变成j＝1+1＝2。

接着，在第二判断步骤805中，第二判断这种708判断经第二设定值更新装置707更新的值j是否小于N，如上所述；由于此时经第二设定值更新装置707更新的j的值是2，所以第二判断步骤805判断j＝2＜400＝N，而且处理回到第一判断步骤802。

接着，在第一判断步骤802中，第一判断装置703判断经第二设定值更新装置707更新的参数W是0还是更少或不是。由于更新参数W是-200，所以判断结果为真，而且处理进到加法步骤806。

于是，在加法步骤806中，由于参数W是-200，所以第一设定值更新装置704将参数W的值变成(W+k×N)。

即，将参数W的值变成-200+400＝200。在加法步骤806中，第一设定值更新装置704还将迄今用到的i的值改变成(i+1)。即，将i值从0变成1。之后，处理再次回到第一判断步骤802。

接着，在第一判断步骤802中，第一判断装置703判断经第一设定值更新装置704更新的参数W是0还是更少或不是。由于更新参数W是200，所以判断结果是假，而且处理进到采样数据输出步骤803。

接着，在采样数据输出步骤803中，Y[j]计算装置705根据等式1计算在输出采样数据序列Y[j]中的第二采样数据Y[2]。

具体地说，运用等式4计算Y[2]。

(等式4)

Y[2]＝((400-200)×X[1]+200×X[0])/400＝1/2×X[2]+1/2×X[1]

于是，采样数据输出装置706输出经Y[j]计算装置705计算的Y[2]。

该Y[2]是X[2]和X[1]的加权平均，其中权是由比例1∶1给出，如在图9中的903所示。

此后，重复上述处理来按序输出输出采样数据Y[j]。根据等式5，计算最后输出采样数据Y[399]。

(等式5)

Y[399]＝((400-300)×X[300]+300×X[299])/400＝1/4×X[300]+3/4×X[299]

然而，由于实际上不存在X[300]不能计算等式5。这里，应注意在初始化步骤801中，已由初始化装置2设定X[300]＝X[299]；因此，通过用X[299]替换X[300]计算等式5，结果是Y[399]＝X[299]。

在输出Y[399]，在减法步骤804中设定j＝400。在这种情况下，在第二判断步骤805中的判断结果是假，从而终止处理。

如上所述，在第七实施例中，可以比现有技术中更小的存储容量和更少的计算步骤，完成对于图象信号的分辨率转换或音频信号等的频率转换而言是必需的采样数据计算的转换。此外，在采样数据输出步骤803中执行的加权平均具有与低通滤波相同的效果。

在较佳实施例中，在初始化步骤801中将k×N设定为W的初始值；这是通过设定Y[0]＝X[0]，使得将第一输入和输出数据相位匹配。可将任何值用作W的初始值，只要该值满足关系0≤W≤k×N。

如果k是负的，那么可通过颠倒在第一判断步骤802中的判断条件，可以完成相同的事情。

(实施例8)

接着，将描述根据本发明的第八实施例的数据处理装置。

该实施例的结构与在上述第七实施例的相同，因此这里不再重复描述。

接着，描述本发明的第八实施例的操作过程，以及计算本发明的一个实施例的数据处理方法。

虽然在第七实施例中将常数k设为1，但是在本实施例中将k的值设为1/100。此外，在输入采样数据序列X[i]中的采样数m设为400，而且将在输出采样数据序列Y[j]中的采样数N设为300。

即，在第七和第八实施例之间的差异是在输入采样数据序列X[i]中的采样数M、在输出采样数据序列Y[j]中的采样数N和常数k的值。

具体地说，虽然第七实施例关于其中增加采样数的例子，但是第八实施例关于其中减小采样数的例子，而且将k设为M和N的最大公约数的倒数。

参照图7、8和10，详细描述第八实施例的操作过程。

首先，输入装置701输入M、N和常数k的值。在本实施例中，输入装置701输入M＝400、N＝300和k＝1/100。

接着，在初始化步骤801中，初始化装置702设定对于规定常数W的初始值，以及i和j的初始值，还设定X[M]＝X[M-1]，以方便最后输出采样数据Y[N-1]的计算。在本实施例中，设定W＝3(＝k×N)、i＝0、j＝0和X[400]＝X[399]。

于是处理进到第一判断步骤802。在第一判断步骤802中，第一判断步骤703首先判断由输入装置701输入的k值是正还是负。在第八实施例中，由于k是1/100，所以判断该值为正。

接着，第一判断装置703判断常数W是0还是更少或不是。如果在第一判断步骤802中的判断结果是假，那么处理进到采样数据输出步骤803；如果在第一判断步骤802中的判断结果是真，那么处理进到加法步骤806。由于此时W的值是3，所以在第一判断步骤802中的判断结果是假，从而处理进到采样数据输出步骤803。

在第一判断装置703判断参数W是0或更少之后，当常数k是正时，第一设定值更新装置704不改变的i的值，如果参数W是大于0，第一设定值更新装置704不改变i的值，但是如果W是0或更小，那么将i的值改成(i+1)，而且将参数W的值改成(W+k×N)。由于此时，参数W是3，所以不改变i的值。

接着，在采样数据输出步骤803中，Y[j]计算装置705根据等式1计算在输出采样数据序列Y[j]中的第0个采样数据Y[0]。

(等式1)

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)

具体地说，运用等式6计算Y[0]。

(等式6)

Y[0]＝((3-3)×X[1]+3×X[0])/3＝X[0]

采样数据输出装置706输出由Y[j]计算装置705计算的Y[0]。

该Y[0]与X[0]相同，如在图10中1001所示，意味着如Y[0]不改变输出X[0]。

接着，在Y[j]计算装置705对Y[0]的计算之后的减法步骤804中，第二设定值更新装置707将用于计算Y[0]的参数W的值改变成(W-k×M)，而且还将Y[0]变成Y[1]。

即，在这种情况下，在减法步骤804中，将W变成W＝3-4＝-1和将j变成j＝0+1＝1。

接着，在第二判断步骤805中，第二判断这种708判断经第二设定值更新装置707更新的值j是否小于N，即，是否小于300，而且如果判断j的更新值小于N，那么允许第一判断装置703继续进一步处理；另一方面，如果判断j的更新值不小于N，那么终止整个处理。由于此时经第二设定值更新装置707更新的j的值是1，所以第二判断步骤805判断j＝1＜300＝N，而且处理回到第一判断步骤802。

接着，在第一判断步骤802中，第一判断装置703判断经第二设定值更新装置707更新的参数W是0还是更少。由于更新参数W是-1，所以判断结果为假，而且处理进到加法步骤806。

于是，在加法步骤806中，由于参数W是-1，所以第一设定值更新装置704改变参数W的值为(W+k×N)。即，把参数W的值变成-1+3＝2。在加法步骤806中，第一设定值更新装置704进一步把迄今用到的i的值变成(i+1)。

即，将i的值从0变成1。之后，处理再次回到第一判断步骤802。

接着，在第一判断步骤802第一个判断装置703判断经第一设定值更新装置704更新的参数W是0或更少。由于经更新参数W是702，所以判断结果为假，而且处理进到采样数据输出步骤803。

接着，在采样数据输出步骤803中，Y[j]计算装置705根据等式1，计算在输出采样数据系列Y[j]中的第一采样数据Y[1]。

具体地说，运用等式7计算Y[1]。

(等式7)

Y[1]＝((3-2)×X[2]+2×X[1])/3＝1/3×X[2]+2/3×X[1]

于是，采样数据输出装置706输出经Y[j]计算装置705计算的Y[1]。

该Y[1]是X[2]和X[1]的加权平均，其中由比例1∶2给出该权，如图10中的1002所示。

此后，通过以如第七实施例中相同的方法重复上述处理，直至j＝300，从而使得在第二判断步骤805中的判断结果变成假，可获得300个输出采样数据Y[0]、Y[1]、Y[2]…Y[299]。

通过如在本实施例中所示的采样数据序列转换，运用相同的算法不仅可以完成涉及增加采样数据数量的转换而且还可完成涉及减小该数量的转换。

此外，在本实施例中，通过设定k＝1/100，可以减小在采样数据输出步骤803中每个Y[j]的计算所需的参数的必需位计数。如果如在第七实施例中那样k＝1，那么至少需要9位来保存W、k×N和其他值，而且当用C语言描述上，需要一种短型或长型变量。另一方面，如果k＝1/100，只需两位，而且对于此用途的字符类变量已足够。

此外，如在第七实施例中一样，可选择满足关系0≤W≤k×N的任何值作为W的初始值，如果k为负值通过颠倒在第一判断步骤802中的判断条件，可以完成相同的事情。

已描述第七和第八实施例运用X[i]和X[i+1]计算Y[j]，但取而代之的是，可以运用三个或更多不同X[i](例如，X[i]、X[i+1]、X[i+2]，等等)计算每个Y[j]。另一方面，例如通过将X[i]和X[i+1]的平方与规定系数相乘，可以计算每个Y[j]。换句话说，运用多个X[i]的线性函数或多个X[i]的非线性函数可以计算每个Y[j]。

(实施例9)

图11是示出根据本发明的第九实施例的数据处理装置的方框图。

如图11所示，在本发明的第九实施例中，把虚加法装置(dummy addingmeans)1101加到参照图7述的第七实施例的结构。

图12示出第九实施例的操作过程的流程图。

在图12中，1201是初始化步骤、1202是第一判断步骤、1203是采样数据输出步骤、1204是减法步骤、1205是第二判断步骤、1206是加法步骤和1207是虚加法步骤。

在图12中的初始化步骤1201、第一判断步骤1202、采样数据输出步骤1203、减法步骤1204、第二判断步骤1205和加法步骤1206基本上与图8中的初始化步骤801、第一判断步骤802、采样数据输出步骤803、减法步骤804、第二判断步骤805和加法步骤806相同。因此，图12与图8中每个步骤增加虚加法后的图相同。

参照图11和12，下面详细描述第九实施例的操作过程以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

本实施例处理这样的情况，其中将每行包括400个象素(其中每个象素三个字节)的图象数据序列X[i]转换成图象数据序列Y[j]，而不改变行数，但是将每行的象素数量减小到375。

为了简化说明，本实施例假设输入和输出包括一行象素数据。

还假设，将输出采样数据序列Y[j]逐行填入存储器中，而没有留下空隙，而且假设必须在4字节边界上校直每一行的第一个数据，以便以DIB(装置独立位图)格式正确处理数据。

通过设定M＝400、N＝375、k＝1、b＝3和p＝4，采用图12的流程图。虽然M和N的值与第七实施例中的不同，但是在第九实施例中，操作与第七实施例中的相类似。这里，后面将描述b和p。

在初始化步骤1201中，为所需参数设定初始值。在本实施例中，将W设为375(k×N)、将i设为0、将j设为0和将X[400]设为X[399]。

于是，执行与第七和第八实施例相类似的操作，以连续输出N＝375输出采样数据。

在输出375输出采样数据之后，当j＝375从而在第二判断步骤1205中的判断结构变成假时，处理进到虚加法步骤1207。

现在，解释为何当j＝375从而在第二判断步骤1205中的判断结果是假时，处理进到虚加法步骤1207。

当在窗口上处理DIB格式的图象数据时，不能正确输出图象，直至在4字节边界上校直每行的第一个数据。在p字节边界上校直数据意味着该数据的绝对地址值是p的倍数。

例如，在24比特RGB表示法中(每象素总共24比特，对于红、绿和蓝色分别是8个比特)，这在DIB格式中是一种典型的方法，每个象素占据三个字节的区域。

因此，当对于每水平行将输入数据序列转换成其采样数不是4的倍数的输出数据序列时，不保证在4个字节边界上校直每行的第一个数据，而且不能正确地显示该图象。

因此，该处理进到虚加法步骤1207，从而即使当将输入数据序列转换成其采样数不是4的倍数的输出数据序列时，正确地显示图象。

在第九实施例中，在图12中在START处输入b＝3和p＝4；这里，b表示在输出数据序列中的每个采样的字节长度，而p意味着字节边界，其中在该字节边界上必须校直在每输出数据序列中的第一个数据。

因此，通过处理b＝3和p＝4的情况，详细描述第九实施例。

在本实施例中，由于b＝3和N＝375，所以b×N＝1125，它不是4的倍数。这意味着不在4字节边界上校直在375个采样的输出采样数据序列之后的输出采样数据序列中的第一个数据。这里，在虚加法步骤1207中，虚加法装置1101获得L＝1128作为p＝4的倍数，但是不小于1125，而且把L-b×N＝3字节的虚数据加到Y[374]的结束端。

通过上述操作，可输出375输出采样数据Y[0]、Y[1]、Y[2]…Y[374]和三个虚字节。

通过重复上述操作达到行数的次数，可以输出输出象素数据序列，其中在4个字节边界上校直在每行上的第一个数据。于是，可以正确地显示图象。

如上所述，根据本实施例，可以在逐个输出的基础上在所需字节边界上校直数据。于是，可以将DIB格式的图象数据放大或减小到任何所需的大小。

此外，如在第七和第八实施例中那样，可以选择满足关系0≤w≤k×N的任何值作为W的初始值，而且如果k是负值，那么通过倒转在第一判断步骤1202中的判断条件，可以完成相同的事情。

在第七至第九实施例中，通过将在加法步骤中加法与在减法步骤中的减法交换，并改变在第一判断步骤中的判断条件，可以产生实施例的多种不同形式。

这意味着在图8中，例如，可将在加法步骤806中的第一等式变成W＝W-k×N，并将在减法步骤804中的第一等式变成W＝W+k×N。然而，如果作了这些改变，那么必须将在第一判断步骤802中的判断条件改变成W≥0？。

(实施例10)

图13是示出根据本发明的第十实施例的数据处理装置的结构的方框图。

如图13所示，本发明的第十实施例包括数据输入装置1301、参数输入装置1302、减法装置1303、倍数W乘法1304、加法装置1305和输出装置1306

图14示出本实施例的操作的流程图。在图14中，1401是第一加载步骤(load step)、1402是第二加载步骤、1403是第三加载步骤、1404是减法步骤、1405是倍数W乘法步骤、1406是加法步骤和1407是输出步骤。

例如，当例如在第七实施例的图8中在采样数据输出步骤803中，根据两个预定数产生新的数时，用到本发明的第十实施例。重新排列在图8中的采样数据输出步骤803中的等式1提供如下所示的等式8。

(等式8)

Y[j]＝(1-w)×X[i+1]+w×X[i]，w＝W/(k×N)

参照图13和14，下面描述第十实施例的操作以及构成本发明的一个实施例的数据处理方法。

首先，数据输入装置1301输入两个预定数X1和X2的数据。

接着，参数输入装置1302输入参数w以获得位于用比例(1-w)∶w划分在X1和X2之间的距离的位置上的数Y。

分别在第一加载步骤1401、第二加载步骤1402和第三加载步骤1403中，将数X1和X2以及参数w加载到寄存器A、寄存器B和寄存器C中。

接着，在减法步骤1404中，减法装置1303从寄存器A的内容中减去寄存器B的内容。在减法之后，将X1-X2保存在寄存器A中。

接着，在倍数W乘法步骤1405中，倍数W乘法装置1304将寄存器A的内容乘以寄存器C的内容。结果，w×(X1-X2)保存在寄存器A中。

接着，在加法步骤1406中，加法装置1305把寄存器B的内容加到寄存器A的内容。在加法之后，把w×(X1-X2)+X2保存在寄存器A中。

最后，在输出步骤1407中，输出装置1306输出通过加法装置1305获得的结果Y。用等式9表示该结果。

(等式9)

Y＝w×(X1-X2)+X2＝w×X1+(1-w)×X2

在本实施例中，获得一个数Y所需的操作是3个加载运算，两个加法/减法运算和乘法。与如图18所示的现有技术例子相比，将加载运算数减1，并将乘法数减1。此外，由于计算机通常需要用于乘法运算的时钟比用于减法/加法运算和加载的时钟更多，所以对于Y的每个输出将乘法数减1提供减小整个处理时间的效果。

如上所述，根据本发明的实施例，当由计算机执行在滤波操作中频繁发生的加权平均计算时，可对于每个输出采样减小1个乘法数，从而大大减小了整个处理时间。

此外，在本实施例的倍数W乘法步骤中，如果w是2的幂的倒数(reciprocalof a power of two)，可用移位运算代替乘法运算；这还增加了运算速度。

因此，当将本实施例的结构例子用于结合上述实施例所述的计算处理，可获得更快的运算速度。

(实施例11)

图15是示出根据本发明的第11实施例的数据处理装置的结构的方框图。

如图15所示，本发明的第11实施例包括输入装置1501、初始化装置1502、倍数W乘法装置1503、位移位(bit shift)装置1504、采样数据输出装置1505、设定值更新装置1506和判断装置1507。

图16是示出第11实施例的操作的流程图。

在图16中，1601是初始化步骤、1602是倍数w乘法步骤、1603是位移位步骤、1604是采样数据输出步骤和1605是判断步骤。

例如，当在第七实施例的图8中在采样数据输出步骤803中，用相同常数执行多个除法时，运用本发明的第11实施例。重新排列在图8中的采样数据输出步骤803中的等式1提供如下所示的等式10。

(等式10)

Y＝X(k×N)，X＝(k×N-W)×X(i+1)+W×X[i]

执行多个除法(诸如等式10中所示)对PC机施加很大的负担。在本发明的第11实施例中，参照图15和16描述可以减小包括多个除法的整个计算量的方法。在本实施例中，用N表示输入采样序列X[i]的数量。此外，用Y[i]表示在除法之后的在输出采样序列Y[i]中的采样，其中上述采样与在输入采样序列X[i]中的各采样X[i]相对应。

首先，输入装置1501输入表示N为输入采样序列X[i]的数量的值、规定的Q值和规定的自然数k。

接着，在初始化步骤1601中，初始化装置1502把0设为i的初始值，以及满足等式11的规定系数w，而且处理进到倍数w乘法步骤1602。

(等式11)

w＝(2^k)/Q

其中，^k意味着提高到幂k(raising to the power k)。

接着，在倍数w乘法步骤1602中，倍数w乘法装置1503运用在初始化步骤1601中设定的输入采样数据X[0]和W计算w×X[0]，并将结果设为Z[0]。

于是，在位移位步骤1603中，位移位装置1504通过将Z[0]看作二进制数，将Z[0]朝着最低位(low order bit)方向移动k位。这里，k表示由输入装置1501输入的k。

接着，在采样数据输出步骤1604中，采样数据输出装置1505输出在位移位步骤1603中移位的Z[0]作为Y[0]，并在相同的采样数据输出步骤1604中，设定值更新装置1506将i加1，并将i设为1，此后处理进到判断步骤1605。

在判断步骤1605中，由于i＝1，所以判断装置1507判断结果是真，而且处理回到倍数w乘法步骤1602。

重复上述处理直至i＝N，而且当在判断步骤1605中判断结果是假，那么终止本实施例的操作。

在现有技术例子中，所需除法的数量是N。相反，在本实施例中，只在初始化步骤1601中执行除法一次，而与N的值无关。一般而言，当在计算机中执行除法时，比执行乘法时，需要更多的时钟，更不用说当执行加法/减法或移位运算了。因此，根据本实施例，与现有技术例子相比通过大量减小除法数量，可以大量减小处理时间。

这里，根据所用的寄存器的输出分辨率或位计数，可以任意地设定k的值；例如，当运用32位寄存器，最好设定k＝16。

如上所述，根据本发明的第七和第八实施例，可高速执行从具有任意采样数M的输入采样数据到具有任意输出采样数N的数据的转换。

此外，通过把虚数据加在输出采样数据的末端，如在第九实施例中所述，通常可在4字节边界上校直图象的每行上的第一个数据，有助于到任何所需尺寸的图象尺寸转换。

然而，通过运用如在第十实施例中所述的获得加权平均的方法以及如第11实施例所述的用公约数除以输入数据序列的方法，可以更快的速度，执行在第七到第九实施例中的采样数据转换。

在第七到第11实施例中，当N/W≤1/2时，发生当产生采样数据时没有参照的输入采样数据。在该情况下，在那些实施例中发生由于偏置所致的畸变。解决这种不足的一种可行的方法是改变在初始化步骤中的参数W的初始值，或者不仅根据X[i+1]和X[i]还根据更多输入采样数据，计算在采样数据输出步骤中的Y[j]。

此外，在第一至第11实施例中，通过产生程序记录媒体(诸如，磁盘或光盘)，还可获得结合各实施例所述的相同效果，其中上述程序记录媒体将使计算机执行数据处理方法中的所有或部分功能以及数据处理装置的所有或部分构成元件的程序记录在其上。

还可以通过记录媒体或传输媒体将描述本发明的软件传递到另一个计算机，并在该计算机上实施本发明的计算方法。

在本发明中，除了在实施例中所述的那些之外的各种其他结构也是可行的，而且可以在硬件或软件中实施它。此外，可组合运用上述各发明。

工业应用

根据本发明，如果图象处理不能赶上(catch up with)输入，那么重输入图象数据，以便利用关于记录位置、记录时间或执行回放的时间的信息进行处理；这获得与处理连续运动图象数据而没有中断的相同效果。

此外，通过只用寄存器和对寄存器的内容逐帧进行加法和减法运算，可以抽选处理到所需数量帧，而且可以根据图象处理负载动态调节实际处理的帧的数量。

此外，根据本发明，可将具有任意采样数数的输入数据转换成具有任意采样数的数据加以输出。此外，通过很少量的计算，可以完成如在现有技术中所示的用于保存上采样数据的大容量存储器和对上采样和抽选所需的计算。

Claims (10)

1.一种用于把包括M个采样的输入采样数据序列转换成包括N个采样的输出采样数据序列的数据处理方法，其特征在于，包括：

初始值设定步骤，用于设定非零常数k和规定参数W；

连续加法步骤，用于只要当k＞0时W≤0或者只要当k＜0时W≥0，通过连续扫描输入采样数据，重复把k*N加到所述参数W的运算；

采样数据输出步骤，用于在所述连续加法步骤中，当在k＞0的情况下W大于0时，或者当在k＞0的情况下W小于0时，输出经转换输出采样数据；而生成经转换输出采样数据的步骤是基于下述等式进行：

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)，

其中，X[i]是输入采样数据序列中第i个采样的值，Y[j]是输出采样数据序列中第j个采样的值；和

减法步骤，用于从所述W中减去k*M；

其中，重复所述连续加法步骤、所述采样数据输出步骤和所述减法步骤直至已输出N个所述输出采样数据。

2.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，当在所述输出采样数据序列中的每个采样数据具有用规定常数b表示的字节长度，而且所述输出采样数据序列的整个字节长度不是规定常数p的整数倍时，还包括虚加法步骤，用于当L是p的倍数且不小于b*N时，将L-b*N字节的虚数据加到N个采样的所述输出采样数据序列的末端，和

与所述虚数据一起输出N个采样的所述输出采样数据序列。

3.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述k是1。

4.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述k是所述M和所述N的最大公约数的倒数。

5.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，其中，在所述采样数据输出步骤中执行下述处理：

从所述输入采样数据序列中获得两个预定数X1和X2；

通过从所述X1中减去所述X2，产生X3；

通过将所述X3与一个参数w相乘来产生X4，其中w＝W/(k×N)；

通过将所述X2加到所述X4来产生Y；和

输出所述Y。

6.一种用于将包括M采样的输入采样数据序列转换成包括N采样的输出采样数据序列的数据处理装置，其特征在于，包括：

初始值设定装置，用于设定非零常数k和规定参数W；

连续加法装置，用于只要当k＞0时W≤0或者当k＜0时W≥0，重复操作以通过连续扫描输入采样数据将k*N加到所述参数W；

采样数据输出装置，用于当通过所述连续加法装置在k＞0的情况下W大于0时或者在k＜0的情况下W小于0时，输出经转换输出采样数据；而生成经转换输出采样数据的步骤是基于下述等式进行：

Y[j]＝((k×N-W)×X[i+1]+W×X[i])/(k×N)，

其中，X[i]是输入采样数据序列中第i个采样的值，Y[j]是输出采样数据序列中第j个采样的值；和

减法装置，用于从所述W减去k*M；

其中，按序重复操作所述连续加法装置、所述采样数据输出装置和所述减法装置，直至已输出N个所述输出采样数据。

7.如权利要求6所述的数据处理装置，其特征在于，当在所述输出采样数据序列中的每个采样数据具有由规定常数b表示的字节长度，而且所述输出采样数据序列的整个字节长度不是规定常数p的整数倍，还包括虚加法装置，用于将L-b*N字节的虚数据加到N个采样的所述输出采样数据序列的末端，其中L是p的倍数且不小于b*N，和

输出N个采样的所述输出采样数据序列以及所述虚数据。

8.如权利要求6所述的数据处理装置，其特征在于，所述k是1。

9.如权利要求6所述的数据处理装置，其特征在于，所述k是所述M和所述N的最大公约数的倒数。

10.如权利要求6所述的数据处理装置，其特征在于，其中，所述采样数据输出装置还执行下述处理：

从所述输入采样数据序列中获得两个预定数X1和X2；

通过从所述X1中减去所述X2，产生X3；

通过将所述X3与一个参数w相乘来产生X4，其中w＝W/(k×N)；

通过将所述X2加到所述X4来产生Y；和

输出所述Y。

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