JP2828408B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２枚のボード上に画像
処理回路を実装する画像処理装置に関し、特に、２枚の
ボード間のバス幅の削減を実現する画像処理装置に関す
る。

【０００２】画像処理装置は、入力されてくるビデオデ
ータをディスプレイに表示したり、その表示するビデオ
データの中の必要なものをデータ圧縮してメモリに格納
したり、メモリに格納した圧縮データを伸長することで
ビデオデータを復元してディスプレイに表示したりする
処理を行う。このような画像処理を行うには、色々な種
類の画像処理回路が必要である。従って、これらの画像
処理回路を２枚のボードに分散実装するときには、２枚
のボード間のバス幅が小さなものとなるような構成を構
築していく必要がある。

【０００３】

【従来の技術】入力されてくるビデオデータをディスプ
レイに表示するには、そのビデオデータをアナログ信号
からディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、そ
のＡ／Ｄコンバータの出力するビデオデータを格納する
フレームメモリとが必要である。また、フレームメモリ
に格納したビデオデータをデータ圧縮してメモリに格納
したり、メモリに格納した圧縮データを伸長することで
ビデオデータを復元してフレームメモリに格納するため
には、ビデオデータを圧縮・伸長する圧縮伸長回路と、
その圧縮伸長回路を制御するプロセッサとが必要であ
る。

【０００４】これらのＡ／Ｄコンバータやフレームメモ
リや圧縮伸長回路やプロセッサを、２枚のボードに分け
て実装する場合は、連携形態から、Ａ／Ｄコンバータと
フレームメモリとを同一ボードに実装し、圧縮伸長回路
とプロセッサとを同一ボードに実装することが考えられ
る。しかしながら、Ａ／Ｄコンバータや圧縮伸長回路を
必要としないユーザも多い。すなわち、ディジタル化し
たビデオデータを画像処理装置に入力する構成を採っ
て、圧縮伸長処理もソフトウェアで実行するユーザにと
っては、Ａ／Ｄコンバータや圧縮伸長回路は不要なもの
となる。

【０００５】これから、このようなユーザの存在を考慮
して、Ａ／Ｄコンバータと圧縮伸長回路とを同一ボード
に実装し、フレームメモリとプロセッサとを同一ボード
に実装していくことが実用的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ａ／Ｄ
コンバータと圧縮伸長回路とを同一ボードに実装し、フ
レームメモリとプロセッサとを同一ボードに実装するボ
ード構成を採ると、この２枚のボードの間に、データバ
スとアドレスバスという２種類のバスが必要になる。す
なわち、Ａ／Ｄコンバータからフレームメモリへのビデ
オデータの転送や、フレームメモリと圧縮伸長回路との
間のビデオデータの転送等のためにデータバスが必要に
なるとともに、プロセッサから圧縮伸長回路への制御情
報（圧縮伸長回路の持つレジスタにセットする）の転送
のためにアドレスバスが必要となる。

【０００７】これから、このようなボード構成を採る
と、２枚のボード間のバス幅が大きくなるという問題点
が出てくることになる。本発明はかかる事情に鑑みてな
されたものであって、Ａ／Ｄコンバータと圧縮伸長回路
とを同一ボードに実装し、フレームメモリとプロセッサ
とを同一ボードに実装するボード構成を採るときにあっ
て、その２枚のボード間のバス幅の削減を実現する新た
な画像処理装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理構成
を図示する。図中、１は第１のボードであって、画像処
理装置を構成する画像処理回路を実装するもの、２は第
２のボードであって、画像処理装置を構成する画像処理
回路を実装するもの、３は共通バスであって、第１のボ
ード１と第２のボード２との間に設けられて、データ及
びアドレスを共通転送するものである。

【０００９】この第１のボード１は、入力されてくるＮ
ＴＳＣ信号をデコードすることでＲＧＢのビデオデータ
を生成するＮＴＳＣデコーダ１０と、ＮＴＳＣデコーダ
１０の生成するＲＧＢのビデオデータをアナログ信号か
らディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１と、
ビデオデータを圧縮・伸長する圧縮伸長回路１２と、Ａ
／Ｄコンバータ１１と共通バス３との間の導通・非導通
を制御するゲート回路１３とを備える。

【００１０】一方、第２のボード２は、ディスプレイに
表示するビデオデータを格納するフレームメモリ２０
と、フレームメモリ２０、圧縮伸長回路１２及びゲート
回路１３を制御するプロセッサ２１と、フレームメモリ
２０に格納されるビデオデータをディジタル信号からア
ナログ信号に変換してＣＲＴに出力するＤ／Ａコンバー
タ２２とを備える。

【００１１】

【作用】本発明では、プロセッサ２１は、動画の表示モ
ードに設定されているときには、ゲート回路１３を導通
モードにセットすることで、Ａ／Ｄコンバータ１１の出
力するビデオデータを共通バス３を介してフレームメモ
リ２０に書き込んでいく。この処理に従って、入力され
てくるビデオデータがＣＲＴに表示されていくことにな
る。

【００１２】一方、プロセッサ２１は、フレームメモリ
２０に格納される静止画の圧縮モードに設定されている
ときに、ゲート回路１３を非導通モードにセットしてか
ら、圧縮処理に必要となる制御情報（アドレスとデータ
とからなる）を共通バス３を介して圧縮伸長回路１２に
通知し、その後で、フレームメモリ２０に格納される圧
縮対象のビデオデータを共通バス３を介して圧縮伸長回
路１２に転送する。この処理に従って、フレームメモリ
２０に格納されるビデオデータが圧縮されていくことに
なる。

【００１３】また、プロセッサ２１は、上位装置から送
られてくる圧縮静止画の伸長モードに設定されていると
きに、ゲート回路１３を非導通モードにセットしてか
ら、伸長処理に必要となる制御情報（アドレスとデータ
とからなる）を共通バス３を介して圧縮伸長回路１２に
通知することで伸長対象のビデオデータを復元し、その
後で、この復元されたビデオデータを共通バス３を介し
てフレームメモリ２０に転送する。この処理に従って、
上位装置から送られてくる圧縮ビデオデータが復元され
てフレームメモリ２０に格納されていくことになる。

【００１４】このように、動画の表示モードに設定され
ているときには、圧縮伸長回路１２は動作することがな
いのでアドレスバスは解放され、一方、静止画の圧縮モ
ードや圧縮静止画の伸長モードに設定されているときに
は、フレームメモリ２０のビデオデータが固定されるこ
とでＡ／Ｄコンバータ１１の出力するビデオデータがデ
ータバスに流れることはない。すなわち、Ａ／Ｄコンバ
ータ１１と圧縮伸長回路１２とを同一ボードに実装し、
フレームメモリ２０とプロセッサ２１とを同一ボードに
実装するボード構成を採るときには、アドレスバスとデ
ータバスとは同時に使用されることはない。

【００１５】これから、本発明では、この性質を使っ
て、第１のボード１と第２のボード２との間のバスとし
て共通バス３を用意して、動画の表示モードに設定され
ているときには、この共通バス３を使って、ビデオデー
タの転送処理を実行し、そして、静止画の圧縮モードや
圧縮静止画の伸長モードに設定されているときには、こ
の共通バス３を使って、制御情報（アドレスとデータと
からなる）の転送処理を実行するとともに、それに続け
て、その処理対象のビデオデータの転送処理を実行する
構成を採るのである。

【００１６】このようにして、本発明によれば、Ａ／Ｄ
コンバータ１１と圧縮伸長回路１２とを同一ボードに実
装し、フレームメモリ２０とプロセッサ２１とを同一ボ
ードに実装することで画像処理装置を構成するときにあ
って、アドレスバスとデータバスとを共通とすることか
ら、２枚のボード間のバス幅を大幅に削減できるように
なる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を詳細に説明す
る。図２に、本発明を具備するワークステーション３０
の装置構成を図示する。

【００１８】このワークステーション３０は、図３に示
すように、ディスプレイに、図中ので示すように、入
力されてくるビデオデータの動画を表示していくととも
に、それと同時に、図中のやで示すように、ワーク
ステーション３０が作成するビデオデータを表示してい
くよう処理することになる。

【００１９】このような画面表示処理を実行するため
に、ワークステーション３０は、この図２に示すよう
に、ワークステーション本来のデータ処理を実行するワ
ークステーション本体機構４０と、ディスプレイへの画
像表示処理を制御する画像処理用基本アダプタ４１と、
画像処理用基本アダプタ４１のオプションボードとして
用意される画像処理用オプションアダプタ４２と、ワー
クステーション本体機構４０の作成するビデオデータを
生成して画像処理用基本アダプタ４１に渡す表示用アダ
プタ４３と、これらの間を接続するバス４４とを備える
構成を採る。

【００２０】図４に、画像処理用基本アダプタ４１の装
置構成、図５に、画像処理用オプションアダプタ４２の
装置構成を図示する。画像処理用基本アダプタ４１は、
図４に示すように、全体の制御処理を実行するＭＰＵ４
１０と、１画素が２４ビットのＲＧＢデータを持つ１０
２４×５１２画素のビデオデータを格納するフレームメ
モリ４１１と、１０２４×１０２４画素の大きさを持つ
マスクを格納するマスクメモリ４１２と、フレームメモ
リ４１１のビデオデータを読み出してパラレル形式から
シリアル形式に変換する変換ＬＳＩ４１３と、変換ＬＳ
Ｉ４１３の出力するシリアル形式のビデオデータをディ
ジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバー
タ４１４と、Ｄ／Ａコンバータ４１４の出力するビデオ
データと、表示用アダプタ４３から送られてくるビデオ
データとを合成してディスプレイに出力するアナログＯ
Ｒ４１５と、フレームメモリ４１１にアクセスする４画
素分のビデオデータをバッファリングするバッファＬＳ
Ｉ４１６と、フレームメモリ４１１へのアクセス制御を
実行するアクセスＬＳＩ４１７と、画像処理用オプショ
ンアダプタ４２に出力する制御情報の出力処理等を実行
する制御ＬＳＩ４１８と、圧縮静止画等を格納する共有
ＲＡＭ４１９と、バス４４との間のインタフェース処理
を実行するインタフェースＬＳＩ４１９Ａとを備える。

【００２１】一方、画像処理用オプションアダプタ４２
は、図５に示すように、入力されてくるＮＴＳＣ信号を
デコードすることでＲＧＢのビデオデータを生成するＮ
ＴＳＣデコーダ４２０と、ＮＴＳＣデコーダ４２０の生
成するＲＧＢのビデオデータをアナログ信号からディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４２１と、後述す
る共通ローカルバス５０とＡ／Ｄコンバータ４２１との
間の導通・非導通を制御するゲート回路４２２と、入力
されてくる音声に信号処理を施して出力する音声回路４
２３と、ビデオデータの圧縮伸長処理を実行する圧縮伸
長ＬＳＩ４２４と、圧縮伸長ＬＳＩ４２４の圧縮伸長処
理に用いるハフマン符号を管理するハフマンテーブル４
２５と、圧縮伸長ＬＳＩ４２４の処理するビデオデータ
を格納する圧縮伸長用メモリ４２６と、ビデオデータの
変換処理等を実行する制御ＬＳＩ４２７と、各種調整処
理を実行する調整用回路４２８と、パラメータ等を格納
するＥＥＰＲＯＭ４２９とを備える。

【００２２】図６に、画像処理用基本アダプタ４１と画
像処理用オプションアダプタ４２とが同時実装される場
合の装置構成を図示する。図中、図４及び図５に示した
ものと同じものについては同一の記号で示してあり、図
４で省略したものとして、画像処理用基本アダプタ４１
は、ディスプレイのコントラストの調整等を実行する調
整用回路４１９Ｂと、バス４４から取り込むアドレスを
デコードするアドレスデコーダ４１９Ｃとを備える。一
方、図５で省略したものとして、画像処理用オプション
アダプタ４２は、圧縮伸長ＬＳＩ４２４に入力されるデ
ータを選択するマルチプレクサ４３０を備える。ここ
で、図中の実線はデータの流れ、破線はアドレスの流れ
を示している。

【００２３】この図に示すように、画像処理用基本アダ
プタ４１と画像処理用オプションアダプタ４２との間に
は、本発明に特徴的となる２４ビットの共通ローカルバ
ス５０が設けられ、更に、１６ビットのローカルデータ
バス６０が設けられることになる。

【００２４】この本発明に特徴的な共通ローカルバス５
０は、Ａ／Ｄコンバータ４２１の出力するビデオデータ
をフレームメモリ４１１に転送するデータバスとして用
いられ、また、フレームメモリ４１１に格納される圧縮
対象のビデオデータを圧縮伸長用メモリ４２６に転送す
るデータバスとして用いられ、また、圧縮伸長用メモリ
４２６に格納される復元ビデオデータをフレームメモリ
４１１に転送するデータバスとして用いられるととも
に、ＭＰＵ４１０の発行する圧縮伸長処理のための制御
情報を制御ＬＳＩ４２７に転送するアドレスバス及びデ
ータバスとして用いられる。なお、アドレスバスとして
用いられる場合には、そのアドレスは、共通ローカルバ
ス５０を使って転送されて、図中の５１で示すバスを介
して制御ＬＳＩ４２７に転送される。

【００２５】一方、ローカルデータバス６０は、圧縮伸
長ＬＳＩ４２４の圧縮したビデオデータを共有ＲＡＭ４
１９に転送するデータバスとして用いられ、また、共有
ＲＡＭ４１９に格納される伸長対象のビデオデータを圧
縮伸長ＬＳＩ４２４に転送するデータバスとして用いら
れる。

【００２６】次に、このように構成される画像処理用基
本アダプタ４１及び画像処理用オプションアダプタ４２
の動作処理について説明する。ＭＰＵ４１０は、ワーク
ステーション本体機構４０からの指示に従って、ＮＴＳ
Ｃデコーダ４２０に入力されてくるＮＴＳＣ信号の指す
ビデオデータをディスプレイに動画表示するときは、制
御ＬＳＩ４１８に対して、フレームメモリ４１１の格納
先アドレスを発行するとともに、ゲート回路４２２を導
通モードにセットする。この格納先アドレスを受け取る
と、制御ＬＳＩ４１８は、それを変換してアクセスＬＳ
Ｉ４１７に通知し、この通知を受け取ると、アクセスＬ
ＳＩ４１７は、その格納先アドレスをフレームメモリ４
１１に通知して、バッファＬＳＩ４１６に対してビデオ
データの読み込みを指示する。

【００２７】この処理に従って、Ａ／Ｄコンバータ４２
１の出力するビデオデータが、共通ローカルバス５０を
介してバッファＬＳＩ４１６に転送され、フレームメモ
リ４１１に書き込まれていくので、変換ＬＳＩ４１３、
Ｄ／Ａコンバータ４１４及びアナログＯＲ４１５の処理
に従って、ディスプレイに、入力されてくるビデオデー
タの動画が表示されることになる。

【００２８】このようにして、共通ローカルバス５０を
データバスとして使用しつつ、入力されてくるビデオデ
ータの動画を表示していくことになる。一方、ＭＰＵ４
１０は、ワークステーション本体機構４０からの指示に
従って、フレームメモリ４１１に格納される静止画を圧
縮して、共有ＲＡＭ４１９に格納するときには、先ず最
初に、制御ＬＳＩ４１８に対して、圧縮処理の制御情報
（転送先となる制御ＬＳＩ４２７のレジスタアドレス
と、通知する制御データとを指定する）の転送指示を発
行するとともに、ゲート回路４２２を非導通モードにセ
ットする。この転送指示を受け取ると、制御ＬＳＩ４１
８は、発行された制御情報を共通ローカルバス５０に出
力し、これを受けて、制御ＬＳＩ４２７は、バス５１を
介して与えられるアドレスの指すレジスタに、共通ロー
カルバス５０を介して転送されてくる制御データを書き
込む。

【００２９】続いて、ＭＰＵ４１０は、ゲート回路４２
２を非導通モードにセットしたまま、制御ＬＳＩ４１８
に対して、フレームメモリ４１１の読出先アドレスを発
行し、この読出先アドレスを受け取ると、制御ＬＳＩ４
１８は、それを変換してアクセスＬＳＩ４１７に通知
し、この通知を受け取ると、アクセスＬＳＩ４１７は、
その読出先アドレスをフレームメモリ４１１に通知し
て、バッファＬＳＩ４１６に対してビデオデータの読み
出しを指示する。

【００３０】この処理に従って、バッファＬＳＩ４１６
の読み出すビデオデータが、共通ローカルバス５０を介
して制御ＬＳＩ４２７に転送されてくるので、制御ＬＳ
Ｉ４２７は、この送られてくるビデオデータを２４ビッ
トのＲＧＢ形式から１６ビットのＹ・ＣＲ・ＣＢ形式
（Ｙは輝度、ＣＢ及びＣＲは色差）に変換することで圧
縮するとともに、制御情報で指示された形態に従って画
素をグループ化して、そのグループにＹ・ＣＲ・ＣＢの
代表値を割り付けていくことで更に圧縮する。そして、
その圧縮結果のデータを制御情報で指示された圧縮伸長
用メモリ４２６の格納領域に格納する。

【００３１】圧縮伸長用メモリ４２６への格納が完了す
ると、圧縮伸長ＬＳＩ４２４は、圧縮伸長用メモリ４２
６からデータを読み出し、ハフマンテーブル４２５を参
照しつつ、そのデータを圧縮してローカルデータバス６
０を介して共有ＲＡＭ４１９に転送していく。

【００３２】このようにして、共通ローカルバス５０を
アドレスバスとして使用しつつ、フレームメモリ４１１
に格納される静止画を圧縮して、共有ＲＡＭ４１９に格
納していくことになる。

【００３３】共有ＲＡＭ４１９に格納される圧縮ビデオ
データを伸長してフレームメモリ４１１に格納していく
ときにも、同様にして、共通ローカルバス５０をアドレ
スバスとして使用しつつ、その伸長処理が実行されてい
くことになる。すなわち、ＭＰＵ４１０は、共通ローカ
ルバス５０をアドレスバスとして使用して、伸長処理の
制御情報を制御ＬＳＩ４２７に通知することで圧縮ビデ
オデータを伸長する。そして、共通ローカルバス５０を
データバスとして使用して、復元したビデオデータをフ
レームメモリ４１１に転送していくのである。

【００３４】このように、動画の表示モードに設定され
ているときには、圧縮伸長ＬＳＩ４２４や制御ＬＳＩ４
２７で構成される圧縮伸長機構は動作することはないの
でアドレスバスは解放され、一方、静止画の圧縮モード
や圧縮静止画の伸長モードに設定されているときには、
フレームメモリ４１１のビデオデータが固定されること
でＡ／Ｄコンバータ４２１の出力するビデオデータがデ
ータバスに流れることはない。すなわち、Ａ／Ｄコンバ
ータ４２１と圧縮伸長機構とを同一ボードに実装し、フ
レームメモリ４１１とＭＰＵ４１０とを同一ボードに実
装するボード構成を採るときには、アドレスバスとデー
タバスとは同時に使用されることはない。

【００３５】これから、本発明では、この性質を使っ
て、画像処理用基本アダプタ４１と画像処理用オプショ
ンアダプタ４２との間のバスとして共通ローカルバス５
０を用意して、動画の表示モードに設定されているとき
には、この共通ローカルバス５０を使って、ビデオデー
タの転送処理を実行し、そして、静止画の圧縮モードや
圧縮静止画の伸長モードに設定されているときには、こ
の共通ローカルバス５０を使って、制御情報の転送処理
を実行するとともに、それに続けて、その処理対象のビ
デオデータの転送処理を実行する構成を採るのである。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ａ／Ｄコンバータと圧縮伸長回路とを同一ボードに実装
し、フレームメモリとプロセッサとを同一ボードに実装
することで画像処理装置を構成するときにあって、アド
レスバスとデータバスとを共通とすることから、２枚の
ボード間のバス幅を大幅に削減できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明を具備するワークステーションの装置構
成図である。

【図３】ワークステーションの表示処理の説明図であ
る。

【図４】画像処理用基本アダプタの装置構成図である。

【図５】画像処理用オプションアダプタの装置構成図で
ある。

【図６】アダプタの装着状態図である。

【符号の説明】

１ 第１のボート ２ 第２のボード １０ ＮＴＳＣデコーダ １１ Ａ／Ｄコンバータ １２ 圧縮伸長回路 １３ ゲート回路 ２０ フレームメモリ ２１ プロセッサ ２２ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されてくるビデオデータをアナログ
   信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
   と、ビデオデータを圧縮・伸長する圧縮伸長回路とを実
   装する第１のボード(1) と、ディスプレイに表示するビ
   デオデータを格納するフレームメモリと、該フレームメ
   モリ及び該圧縮伸長回路を制御するプロセッサとを実装
   する第２のボード(2) とを備える画像処理装置であっ
   て、 上記第１のボード(1) と上記第２のボード(2) との間
   に、データ及びアドレスを共通転送する共通バス(3) を
   備えるとともに、上記第１のボード(1) に、Ａ／Ｄコン
   バータと該共通バス(3) との間の導通・非導通を制御す
   るゲート回路(13)を備える構成を採って、 プロセッサは、上記ゲート回路(13)の導通・非導通を制
   御することで、入力されてくるビデオデータの表示モー
   ドに設定されているときには、上記共通バス(3) を使っ
   て、上記Ａ／Ｄコンバータの出力するビデオデータを上
   記フレームメモリに転送し、一方、上記圧縮伸長回路の
   動作モードに設定されているときには、上記共通バス
   (3) を使って、圧縮伸長処理のための制御情報を上記圧
   縮伸長回路に転送するとともに、それに続けて、上記フ
   レームメモリと上記圧縮伸長回路との間で処理対象のビ
   デオデータを転送していくよう処理することを、 特徴とする画像処理装置。