JP2001022923A - 画像データ処理装置 - Google Patents

画像データ処理装置

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JP2001022923A
JP2001022923A JP19472399A JP19472399A JP2001022923A JP 2001022923 A JP2001022923 A JP 2001022923A JP 19472399 A JP19472399 A JP 19472399A JP 19472399 A JP19472399 A JP 19472399A JP 2001022923 A JP2001022923 A JP 2001022923A
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JP
Japan
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memory
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JP19472399A
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English (en)
Inventor
Goji Nakai
剛司 中井
Minoru Takeuchi
実 竹内
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データのようなマトリックスデータにフ
ィルタ処理を施すフィルタ装置において、回路規模を縮
小し、処理速度を向上する。 【解決手段】 フィルタ処理を行うデータ(領域Aのデ
ータ)を第1〜第3のメモリ部5、6、7に分割して保
存する。そのデータにフィルタ処理を施す間に次のデー
タを第4のメモリ部に保存する。次にフィルタ処理を行
うデータ(領域Bのデータ)の領域Aと重複する部分は
既に第2、第3のメモリ部に保存されているので、第2
〜第4のメモリ部のデータを用いて領域Bのフィルタ処
理を行う。重複するデータを保存する必要がないのでメ
モリ部の回路規模が縮小されると共に、同じデータを再
び読み込む必要がないので処理速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、逐次、シリアルに
入力される画像情報などのマトリックスデータに所定の
処理を施す信号処理装置に関し、特に、取り込んだマト
リックスデータのバースト転送に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル画像信号に対して、ノイズを除
去したり、輪郭を鮮明にしたりする処理を一般的にフィ
ルタ処理と呼ぶ。画像信号のフィルタ処理は、対象とす
る画素データの周囲の画素データを基に所定の演算を施
す、2次元フィルタである場合が多い。例えば平均化の
2次元フィルタであれば、対象とする画素を中心とした
例えば5×5画素のデータの平均値をその画素のデータ
とする。また、メディアンフィルタであれば、5×5画
素のデータの中央値をその画素データとする。また、1
回のフィルタ処理では完全にノイズの除去ができないた
め、複数回のフィルタ処理を施す場合もある。
【0003】図3を用いてフィルタ処理の動作を説明す
る。1枚の画像データは数百から数百万の画素データの
集合であり、図3(a)は画像信号の左上隅部分を示し
ている。まず、20×20画素よりなる領域Aにフィル
タ処理を施す。図3(b)に示すように、領域Aに5×
5画素を用いたフィルタ処理を1回施すと、処理結果は
16×16画素の領域A’となる。幅2画素分の周囲領
域は、フィルタ処理を施せないため、不要なデータとな
る。次に、領域A’を基に2回目のフィルタ処理を施す
と、処理結果は12×12画素の領域A’’となり、同
様に3回目のフィルタ処理を施すと、8×8画素の領域
A’’’となる。従って、5×5画素を用いたフィルタ
処理を20×20画素のデータに3回施すと、8×8画
素のデータを得ることができる。
【0004】領域Bは、領域Aよりも行方向に8画素ず
れた領域である。領域Bに領域Aと同様のフィルタ処理
を施すことによって、A’’’に隣接した8×8画素の
領域B’’’を得ることができる。同様に、領域Bより
も更に8画素ずれた領域C(図示しない)から、領域
C’’’を得る。それらを図3(c)に示すように連結
することによって、1行分のフィルタ処理を行うことが
できる。
【0005】1行分のフィルタ処理が終了したら、列方
向に8画素ずれたデータに同様の処理を施していくこと
によって、全画面のフィルタ処理を行うことができる。
【0006】図4は上述したフィルタ処理を行う従来の
フィルタ装置の一例を示すブロック図である。フレーム
メモリ101、読み出し制御回路102、メモリ切り換
え回路103、第1の切り換えスイッチ104、第1の
メモリ105、第2のメモリ106、第2の切り換えス
イッチ107、フィルタ処理回路108を有する。
【0007】フレームメモリ101は映像信号が入力さ
れ、これを一時的に記憶する。読み出し制御回路102
はフィルタ処理に用いる画素のデータをフレームメモリ
101から読み出し、スイッチ104を介して第1のメ
モリ105もしくは第2のメモリ106に出力する。第
1及び第2のメモリ105、106は、それぞれ20×
20画素分のデータを記憶できる容量を有している。フ
ィルタ処理回路108は、第1もしくは第2のメモリ1
05、106の記憶内容を読み出してフィルタ処理を行
う。メモリ切り換え回路103は第1及び第2の切り換
えスイッチ104、107を連動して切り換える。
【0008】次に、図4の装置の動作について説明す
る。まず、メモリ切り換え回路103は第1の切り換え
スイッチ104を第1のメモリに、第2の切り換えスイ
ッチ107を第2のメモリに接続している。読み出し制
御回路102は図3の領域Aにあたる画素のデータをフ
レームメモリ101から読み出し、第1のメモリ105
に入力する。次に、メモリ切り換え回路103は、第
1、第2のスイッチ104、107を切り換える。読み
出し制御回路は、領域Bのデータをフレームメモリ10
1から読み出して、第2のメモリ106に書き込む。同
時にフィルタ処理回路108は領域Aのデータを第1の
メモリ105から読み出し、フィルタ処理を施して出力
する。次に、メモリ切り換え回路が第1、第2のスイッ
チを切り換え、領域Cのデータを第1のメモリに書き込
むと同時に第2のメモリに保存されている領域Bのデー
タにフィルタ処理を施す。以下同様に動作する。
【0009】データの読み出しと、フィルタ処理には一
定の時間を要する。図4の装置は、第1、第2のメモリ
を使い分けることによって読み出しとフィルタ処理を同
時に行うことで、動作を効率化させている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した従来の装
置は、フィルタ処理に用いる画素データを保存できる容
量を有するメモリを2つ有するため、回路規模が大き
く、より回路規模の小さい装置が求められている。
【0011】また、読み出し制御回路102が所定デー
タを読み出し、これを第1もしくは第2のメモリ10
4、107に書き込むために要する時間は、フィルタ処
理回路108がフィルタ処理を行うために要する時間よ
りも長く必要であるため、読み出し、書き込み動作が終
了するまでの間、フィルタ処理回路108は動作を停止
せねばならず、より動作速度の速い装置が求められてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされ、一画面を構成する複数列の第1の画
像データに対してフィルタ処理を施す画像データ処理装
置であって、第1の画像データの一部をn列分ずつ保存
する複数のメモリ部と、複数のメモリ部の一部から、m
列(m>n)分の第1の画像データを読み込んで所定の
処理を施し、n列分の第2の画像データを得るフィルタ
処理部とを有し、メモリ部はn×x≧mを満たす最小の
自然数xよりも少なくとも1個多く並列配置され、フィ
ルタ処理部のフィルタ処理に応答してm列の第1の画像
データをフィルタ処理部に出力すると共に、次のn列の
第1の画像データを、m列の第1の画像データが記憶さ
れていたメモリ部とは別のメモリ部に保存する画像デー
タ処理装置である。
【0013】更に、第1の画像データを保存するフレー
ムメモリと、フレームメモリから所定のn列の第1のデ
ータを読み出す読み出し制御部と、読み出し制御部とメ
モリ部のうちの一つとを切り換えて接続するセレクタ
と、フィルタ処理部とメモリ部のうちの一つとを切り換
えて接続するセレクタとを有する。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態を示す
ブロック図である。フレームメモリ1、読み出し制御回
路2、セレクタ切り換え回路3、第1のセレクタ4、第
1〜第4のメモリ5、6、7、8、第2のセレクタ9、
フィルタ処理回路10を有する。
【0015】フレームメモリ1は映像信号が入力され、
これを一時的に記憶する。読み出し制御回路2はフィル
タ処理に用いる画素のデータの約1/3をフレームメモ
リ1から読み出し、セレクタ4を介して第1〜第4のメ
モリ5、6、7、8に出力する。第1〜第4のメモリ
5、6、7、8は、それぞれフィルタ処理に必要な画素
データの約1/3の大きさ、即ち、20行8列分のデー
タを記憶できる容量を有している。フィルタ処理回路1
0は、第1〜第4のメモリの記憶内容をセレクタ9を介
して読み出してフィルタ処理を行う。メモリ切り換え回
路3は第1及び第2のセレクタ4、9を連動して切り換
える。
【0016】次に、本実施形態の動作について図2を用
いて説明する。図2(a)に示す第1のタイミングにお
いて、まず、メモリ切り換え回路3は第1のセレクタ4
を第1のメモリ5に接続しており、第1のメモリ5に最
初の20行8列分のデータを書き込む。次にセレクタ4
を第2のメモリ6、第3のメモリ7に順次切り換え、第
1〜第3のメモリ5、6、7に20行24列分のデータ
を書き込む。
【0017】次に図2(b)に示す第2のタイミングに
おいて、セレクタ切り換え回路3は第1のセレクタを第
4のメモリ8に接続し読み出し制御回路は、第3のメモ
リ7に記憶されている画素データの次の8列分のデータ
を書き込む。同時にセレクタ切り換え回路3は第2のセ
レクタ9を第1〜第3のメモリ5、6、7に順次接続さ
せ、フィルタ処理回路10は、図3の領域Aにあたるデ
ータを読み出して、フィルタ処理を施す。
【0018】次に図2(c)に示す第3のタイミングに
おいて、読み出し制御回路2は、第1のメモリ5に次の
8列のデータを上書きし、これと同時にフィルタ処理回
路は、領域Bのデータを読み出して、これにフィルタ処
理を施す。
【0019】次に図2(d)に示す第4のタイミングに
おいて、第2のメモリ6に次の8列のデータを上書き
し、これと同時に領域Cのデータを読み出してフィルタ
処理を施す。以下、同様に、一つのメモリに書き込みを
行うと同時に3つのメモリからデータを読み出して、フ
ィルタ処理を施す。
【0020】図4に示した従来の装置と比較して、本実
施形態の特長は大きく二つ上げられる。第1に、装置の
規模が小さい点、第2に、装置の動作が速い点である。
【0021】従来装置は読み出しとフィルタ処理を同時
に行うために20×20画素データを保存できるメモリ
部を2つ有している。即ち、第1、第2のメモリを合計
して40×20画素のデータを保持する容量を有する。
しかし、フィルタ処理を施すために読み込む領域は、例
えば図3の領域Aと領域Bのように、一部が重なってい
る。そこで、本実施形態の装置は、8×20画素のデー
タを保持する第1〜第4のメモリを有し、データを重複
して保存しないようにしたのである。その結果、第1〜
第4のメモリの合計容量は32×20画素分の容量とな
り、従来に比較して4/5の大きさに縮小することがで
きたのである。
【0022】また、従来装置が領域Aにフィルタ処理を
施す間に読み出して第2のメモリ部に保存しなければな
らないデータは、領域B全体、20×20画素データで
あった。これに対して、本実施形態装置は領域Aと領域
Bの重なっているデータをもう一度利用することができ
るので、フィルタ処理の間に読み込まなければならない
データは、領域Bの一部、8×20画素データであれば
よい。従って、読み込み、書き込みに要する時間は2/
5に短縮される。フィルタ処理装置の動作速度を律速し
ていたのは読み込み、書き込み時間であるので、この時
間が短縮されたことは、即ちフィルタ処理装置の動作速
度が向上することに他ならない。
【0023】本実施形態において、20列のデータに3
回のフィルタを施して8列のデータを得る装置を例示し
て説明したが、もちろんこの限りではない。m列のデー
タにフィルタ処理を施してn列のデータを得ると読み替
えて実施することができる。このとき、m列のデータ
は、n列ずつずらして読み込まれて処理されるので、一
つのメモリ部のデータ容量はn列分のデータを記憶でき
るようにしておくのが好適である。そして、メモリ部の
個数は、本実施形態では4であるが、これは、20列分
のデータを8列ずつ3つに分けて記憶し、処理中に読み
込んでおくための別のメモリ部が1つで合計4つとした
ものである。メモリ部個数の最小値は、メモリ部の記憶
できる列数nと、処理するのに用いる列数mによって決
定され、 n×x≧m を満たす最小の自然数xによって、(x+1)となる。
本実施形態では、 8x≧20 を満たす最小の自然数は3であるので、メモリ部の個数
は4とした。もちろんこれ以上の個数のメモリ部を備え
てもよい。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように、本願のフィルタ処
理装置によれば、x個のメモリ部にm列のマトリックス
データを分割して保存し、m列のマトリックスデータに
フィルタ処理を施すと共に、次のn列のマトリックスデ
ータを別のメモリ部に保存するので、重複するデータを
保存する必要がなく、メモリ部の回路規模を縮小でき、
また、重複するデータをあらためて読み出し、書き込む
必要がないのでフィルタ処理装置の動作速度を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のフィルタ装置のブロック図
である。
【図2】本発明の実施形態の動作を説明する図である。
【図3】フィルタ処理の動作を説明する図である。
【図4】従来のフィルタ装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 フレームメモリ 2 読み出し制御部 3 セレクタ切り換え部 4、9 セレクタ 5、6、7、8 メモリ部 10 フィルタ処理部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一画面を構成する複数列の第1の画像デ
    ータに対してフィルタ処理を施す画像データ処理装置で
    あって、前記第1の画像データの一部をn列分ずつ保存
    する複数のメモリ部と、該複数のメモリ部の一部から、
    m列(m>n)分の前記第1の画像データを読み込んで
    所定の処理を施し、n列分の第2の画像データを得るフ
    ィルタ処理部とを有し、前記メモリ部はn×x≧mを満
    たす最小の自然数xよりも少なくとも1個多く並列配置
    され、フィルタ処理部のフィルタ処理に応答して前記m
    列の第1の画像データを前記フィルタ処理部に出力する
    と共に、次のn列の第1の画像データを、前記m列の第
    1の画像データが記憶されていたメモリ部とは別の前記
    メモリ部に保存することを特徴とする画像データ処理装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1の画像データを保存するフレー
    ムメモリと、該フレームメモリから所定のn列の前記第
    1のデータを読み出す読み出し制御部と、該読み出し制
    御部と前記メモリ部のうちの一つとを切り換えて接続す
    るセレクタと、前記フィルタ処理部と前記メモリ部のう
    ちの一つとを切り換えて接続するセレクタとを更に有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像データ処理装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041140B1 (en) 2003-12-30 2011-10-18 Adobe Systems Incorporated Healing by texture synthesis in differential space
WO2017183273A1 (ja) * 2016-04-20 2017-10-26 株式会社日立国際電気 画像処理装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041140B1 (en) 2003-12-30 2011-10-18 Adobe Systems Incorporated Healing by texture synthesis in differential space
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Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051227