JP3173563B2

JP3173563B2 - 画像信号圧縮処理回路

Info

Publication number: JP3173563B2
Application number: JP34645595A
Authority: JP
Inventors: 繁澤田
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2015-12-12
Also published as: JPH09163262A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン画像
信号やパソコンディスプレイ信号等の各種画像信号を任
意に圧縮して表示させる（例えばＰＩＰやＰＯＰ）ため
の画像信号圧縮処理回路に関する。そして、この発明は
特に、低コスト化、回路規模の小型化が図れる画像信号
圧縮処理回路を提供することを目的としている。

【０００２】

【従来の技術】画像信号を圧縮する回路の一般的な従来
例を図４に示す。図４において、デジタルの入力画像信
号は、水平フィルタ１、垂直フィルタ２を介して画像メ
モリ３に供給され、画像メモリ３より水平、垂直が圧縮
された画像信号が出力される。水平フィルタ１、垂直フ
ィルタ２は、圧縮時の折り返し歪みを防止するローパス
フィルタ(LPF) の機能と、データを補間して圧縮データ
を生成する機能とを同時に有している。

【０００３】水平フィルタ１及び垂直フィルタ２は、そ
れぞれ水平フィルタ係数発生器４及び垂直フィルタ係数
発生器５より逐次係数が与えられる。係数発生器４，５
の制御は書込みタイミング回路６によって行われる。ま
た、係数発生器４が画像メモリ３の水平用WE（ライトイ
ネーブル信号）を発生すると同時に、係数発生器５は垂
直用WEを発生する。水平用WEと垂直用WEとの論理的合成
出力が画像メモリ３のWEとなる。

【０００４】書込みタイミング回路６は、入力画像信号
に同期した書込み水平同期信号（Hw）及び書込み垂直同
期信号（Vw）によって制御される。読出しタイミング回
路７は、圧縮されて画像メモリ３に書込まれた画像デー
タの読出しタイミングを決定し、読出しコントロール回
路８を制御して画像メモリ３のRE（リードイネーブル信
号）を発生させる。

【０００５】図５に水平フィルタ１、垂直フィルタ２、
水平フィルタ係数発生器４、垂直フィルタ係数発生器５
の更に詳細な構成を示す。水平フィルタ１は、３個の遅
延素子Ｄによって係数４個の４タップのトランスバーサ
ルフィルタとして構成されている。４個の係数値h1,h2,
h3,h4 の各値は、書込みタイミング回路より与えられる
タイミングに従って、順次、水平フィルタ係数発生器４
内のROM より与えられる。従って、これらの係数値は基
本的にクロック単位で逐次変化している。

【０００６】垂直フィルタ２は、３個の１ライン(1水平
期間) 遅延素子Ｈによって係数４個の４タップのトラン
スバーサルフィルタとして構成されている。４個の係数
値v1,v2,v3,v4 の各値は、書込みタイミング回路より与
えられるタイミングに従って、順次、垂直フィルタ係数
発生器５内のROM より与えられる。従って、これらの係
数値は基本的にライン単位で逐次変化している。

【０００７】図６は、（ａ）水平方向に4/10の圧縮を行
う場合の水平フィルタ１の入力部（図５のＡ点）の入力
画像データ群、（ｂ）その入力画像データ群によって生
成される圧縮画像データ群の幾何学的位置と圧縮画像デ
ータ群を生成するための係数、（ｃ）出力部（図５のＢ
点）の出力画像データ群の実際のタイミング、（ｄ）画
像メモリを制御するためのWEのタイミング、及び（ｅ）
画像メモリ出力（図５のＣ点）のタイミングの関係を示
したものである。

【０００８】4/10の圧縮は１０個の画像データより４個
の画像データを生成するプロセスの繰り返しである。図
６ではD1からD10 までの１０個の画像データ群の繰り返
しより、Do1 からDo4 までの圧縮画像データ群を繰り返
して生成している。

【０００９】ここで、圧縮画像データDo1 はD0に係数h1
1 、D1に係数h21 、D2に係数h31 、D3に係数h41 をそれ
ぞれ掛けてその総和を求めることによって得られる。つ
まり、図５の水平フィルタの入力にD3が加えられたタイ
ミングの時、係数h4=h41,h3=h31,h2=h21,h1=h11 とすれ
ば出力にDo1 が求められる。同様に水平フィルタの入力
にD5が加えられた時に係数h4=h42,h3=h32,h2=h22,h1=h1
2 とすることによって出力にDo2 が求められる。

【００１０】このように、順次、16個の係数（h11 〜h4
4 ）を規則的に水平フィルタ係数発生器４内のROM より
繰り返して供給することによって、１０個の入力画像デ
ータ群より４個の圧縮画像データ群を連続的に繰り返し
て生成することができる。

【００１１】４個の係数h4〜h1の総和は、常に一定値(
例えば1)であり、かつ、その４個の係数が形成する幾何
学的重心は、図６に示す圧縮画像データ群Do1,Do2,Do3,
Do4の幾何学的位置に一致している必要がある。その条
件を満足する係数群の一例を図７に示す。

【００１２】上述の通り、４個の出力画像データ群Do1,
Do2,Do3,Do4 は、それぞれ水平フィルタ１への入力がD
3,D5,D7,D10のタイミングの時に、水平フィルタ１より
（図５のＢ点より) 出力される。従って、その出力タイ
ミングは、図６（ｃ）に示す通りとなる。さらに、画像
メモリ用のWEは、出力画像データ群Do1,Do2,Do3,Do4 の
存在する位置に一致したタイミングで、水平フィルタ係
数発生器４内のROM から発生される。画像メモリ出力
（ｃ点）にはDo1,Do2 …と順次連続したデータが取り出
され、このデータから圧縮画像が得られる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上の原理に基づいて
4/10の圧縮が行われるが、一連の係数発生やWEの発生
は、従来回路では全て水平フィルタ係数発生器４内のRO
M によって繰り返して行われる。従って、任意の比率で
圧縮を行う場合には、見かけ上、非常に大きな容量のRO
M を必要とする。（上述の4/10という一つの圧縮率に対
してでも１６個の異なる係数値が必要。）

【００１４】例えば圧縮率1 から1/3 迄の任意の圧縮を
32ステップで実現する場合、圧縮率の最小ステップは2%
である。よって、50個の入力画像データ群より49個の圧
縮画像データ群を生成する第1 の繰り返しプロセスか
ら、50個の入力画像データ群より17個の圧縮画像データ
群を生成する第33の繰り返しプロセスまで32通りの繰り
返しパターンが存在するので、ROM のデータ容量は係数
データを8 ビット、WEを１ビットとして (49+48+47+… +17) ×4 ×(8+1) =39.2Kbit の大容量となる。

【００１５】各圧縮画像データは前述のように、４個の
独立した係数によって構成されるトランスバーサルフィ
ルタによって生成される。このフィルタは圧縮に伴って
発生する折り返しノイズを除去すると同時に、データ補
間フィルターをも形成しているので、４個の独立した係
数の係数値の設定は微妙であり、最適化が必要となる場
合が多い。従って、これらの係数値をROM に内蔵するの
は最適化による変更のリスクを避ける上で好ましくな
い。

【００１６】さらに、ROM に数10Kbitもの規則性のない
データを正しく書込むのは、非常に難しい。また、書込
むデータの容量が大きい場合、大きな書込みエラーは動
作試験などによって発見することができるが、微小なエ
ラーは発見しにくいという問題点もある。

【００１７】以上、水平フィルタ１について説明した
が、垂直フィルタ２も圧縮の原理やROM の応用原理は同
様である。よって、垂直フィルタ係数発生器５内にもRO
M が独立に存在するので、トータルのROM 容量は80Kbit
に近い大きな値となる。これはLSI 等でハードウェアを
構成するうえでチップ面積を大きく占有し、コスト的、
生産的に非常に障害となる。

【００１８】従って、任意の圧縮率での圧縮を行う回路
としては、圧縮のアルゴリズムにROM を使用せず、か
つ、ハードウェアの規模ができるだけ小さいものが望ま
しい。また、折り返し歪み除去フィルタの特性を決定す
るための係数値は、ユーザーによって可変できるものが
望ましい。この発明は、圧縮のアルゴリズムに用いるRO
M を不要とし、低コスト化、回路規模の小型化の図れる
画像信号圧縮処理回路を提供することを目的としてい
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するためにこの発明は、水平折り返し歪み除去用フィル
タ（ＦＨ１）と、水平圧縮画像データ生成用フィルタ
（ＦＨ２）と、垂直折り返し歪み除去用フィルタ（ＦＶ
１）と、垂直圧縮画像データ生成用フィルタ（ＦＶ２）
とが直列接続されたフィルタ部（１１，１２）と、前記
フィルタ部による処理後の信号を記憶する画像メモリ
（３）と、前記水平折り返し歪み除去用フィルタの係数
を、外部から供給される水平方向の圧縮率情報に応じて
その圧縮率と一対一に対応する値として制御する第１の
制御回路（１４）と、前記水平圧縮画像データ生成用フ
ィルタの係数を、前記水平方向の圧縮率情報に応じて一
の圧縮率に対し順次変化する値として演算するととも
に、前記画像メモリの書込み動作を制御する第２の制御
回路（１６）と、前記垂直折り返し歪み除去用フィルタ
の係数を、外部から供給される垂直方向の圧縮率情報に
応じてその圧縮率と一対一に対応する値として制御する
第３の制御回路（１５）と、前記垂直圧縮画像データ生
成用フィルタの係数を、前記垂直方向の圧縮率情報に応
じて一の圧縮率に対し順次変化する値として演算すると
ともに、前記画像メモリの書込み動作を制御する第４の
制御回路（１７）と、前記画像メモリの読出し動作を制
御する読出し制御回路（７，８）とより構成し、前記フ
ィルタ部を構成する各フィルタ（ＦＨ１，ＦＨ２，ＦＶ
１，ＦＶ２）は、有限のタップ数を有する可変係数型の
トランスバーサルフィルタであり、前記第２及び第４の
それぞれの制御回路は、前記圧縮率情報及び自己の出力
が供給される第１の加算器（５０）と、入力クロック制
御機構付きのＤＦＦ（データフリップフロップ）（５
１）とよりなる第１の巡回型加算ループにより構成さ
れ、圧縮画像データ生成用フィルタの係数を計算する巡
回型演算器（１６ａ）と、第２の加算器（５７）とＤＦ
Ｆ（５６）とセレクタ（５５）とよりなる第２の巡回型
加算ループと、前記セレクタ（５５）の出力と前記巡回
型演算器（１６ａ）の出力とが供給される減算器（５
４）とより構成され、この減算器の出力を前記入力クロ
ック制御機構付きのＤＦＦ（５１）に供給して前記巡回
型演算器（１６ａ）の演算動作を制御すると共に、前記
減算器（５４）の出力により前記画像メモリ（３）の書
込み動作を制御する第５の制御回路（１６ｂ）とを有す
ることを特徴とする画像信号圧縮処理回路を提供するも
のである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は上述した課題を解決する
ため、水平フィルタ及び垂直フィルタの各構成をそれぞ
れ、係数値が３タップ程度であり、その係数値をIIC バ
スなどによって外部より制御できるローパスフィルタ
と、２タップの補間フィルタとを直列に配置した構成と
することによってROM を不要とし、かつ、それぞれのフ
ィルタを極めて簡単な構造で実現するものである。

【００２１】図１に本発明の一実施例を示す。水平フィ
ルタ１１は、直列配置の水平プリフィルタFH1 と水平補
間フィルタFH2 とより成る。垂直フィルタ１２は、直列
配置の垂直プリフィルタFV1 と、垂直補間フィルタFV2
とより成る。

【００２２】プリフィルタFH1,FV1 は、折り返し歪み除
去の働きをする。プリフィルタFH1,FV1 は、それぞれ水
平プリフィルタコントロール回路１４、垂直プリフィル
タコントロール回路１５によって、水平、垂直の圧縮率
に対応して係数がそれぞれ固定的に（スタティクに、即
ち、圧縮率と係数値とが一対一に対応）制御される。水
平プリフィルタコントロール回路１４と、垂直プリフィ
ルタコントロール回路１５とがプリフィルタコントロー
ル部１８を成す。

【００２３】補間フィルタFH2,FV2 は、データを補間し
て圧縮データを生成する働きをする。補間フィルタFH2,
FV2 は、それぞれ水平補間フィルタコントロール回路１
６、垂直補間フィルタコントロール回路１７によって、
水平、垂直の圧縮率に応じて係数がそれぞれバリアブル
に（ダイナミックに、即ち、ある一つの圧縮率に対して
係数値は順次変化する）制御される。水平補間フィルタ
コントロール回路１６と、垂直補間フィルタコントロー
ル回路１７とが補間フィルタコントロール部１９を成
す。

【００２４】水平補間フィルタコントロール回路１６、
垂直補間フィルターコントロール回路１７からは、それ
ぞれ水平WE，垂直WEが出力され、それらの論理合成出力
が画像メモリ３のWEとなる。画像メモリ３は、WEに従っ
てWCK に基き書込み動作を行う。画像メモリ３の読出し
系の制御は従来例の場合と同様であり、読出しコントロ
ール回路８からのREに従ってRCK に基づき読出し動作を
行う。

【００２５】図２に水平フィルタ１１とその制御回路の
内部構成の一例を示す。水平プリフィルタFH1 は、３タ
ップの対象型トランスバーサルフィルタで構成される。
従って、３つの係数のうち、第１の係数と第３の係数は
等しい。また、係数を変化させた場合に、低域のカット
オフ周波数が変化し、かつ利得が変化しないように、３
つの係数の和が常に一定値となるように構成する。ここ
では、第１から第３までの係数をそれぞれk/2,1-k,k/2
（３つの係数の和は常に１）とする。係数変数k の値と
して0 から2/3 までの任意の値を与えることによって、
水平プリフィルタFH1 の周波数利得特性を、フィルタの
存在しないオールパスの状態からサンプリング周波数の
1/4 以下のカットオフ周波数を持つLPF の状態までほぼ
連続的に可変できる。係数変数k は圧縮率に対応した固
定値が水平プリフィルタコントロール回路１４によって
設定される。（圧縮率が指定された場合、その圧縮率に
応じた圧縮率コントロールデータがＣＰＵ（図示せず）
等からIIC バスに供給される。水平プリフィルタコント
ロール回路１４は、そのIIC バスで供給される圧縮率コ
ントロールデータ内の係数変数k のデータを取り出すイ
ンタフェース部、インタフェース部から供給される係数
変数k の値を記憶するＲＡＭ等で構成される。前記ＣＰ
Ｕを調整して係数変数k のデータを変えることにより、
折り返し歪み除去用の水平プリフィルタの特性を、ユー
ザーによって可変できる。）

【００２６】水平補間フィルタFH2 は２タップのトラン
スバーサルフィルタで構成される。このフィルタは２個
の係数m/２ⁿ，1-( m/２ⁿ) を持ち、これら２個の係数
の和は常に１であり低域の利得は一定である。２個の係
数はほぼクロック単位で変化する。但しn は係数m のbi
t 数である。係数変数m は水平補間フィルタコントロー
ル回路１６によって制御される。

【００２７】水平補間フィルタコントロール回路１６
は、巡回型加算器によって構成されるDTO(discrete tim
ing oscllator)１６ａと、そのキャリーアウト出力(CO)
を入力とし、DTO 制御クロックおよび画像メモリのWEを
出力する制御回路１６ｂと、IIC バスで供給される圧縮
率コントロールデータ内の圧縮率データをDTO に与える
手段１６ｃより成る。DTO １６ａは係数変数m を出力す
る。また、DTO の入力には2 のn 乗以上の値を持つ上記
圧縮率データが与えられる。

【００２８】水平補間フィルタコントロール回路１６の
動作によって圧縮データを順次発生するアルゴリズムを
示したのが図３である。ここで、DTO の出力ビット数を
5bitとし、DTO の巡回型加算器の5bitの加算データ出力
はDTO の第１の入力に加えられ、第２の入力には6bitの
圧縮率データが与えられ、巡回型加算器のCOは2bitであ
るとする。（加算結果の下位5bitがDTOの出力となり、
上位2bitがCOとなる。）

【００２９】制御回路１６ｂは以下の動作を行う。DTO
のCO（キャリーアウト出力）の増分値が１以下のとき、
制御回路１６ｂは画像メモリ３用のWE、及びDTO を動作
させるためのDTO 制御クロックを発生する。増分値が２
以上になった瞬間には、制御回路１６ｂはWE,DTO制御ク
ロックを発生せず、制御回路１６ｂは増分値が２以上に
なった瞬間をスタートとして増分値よりカウントダウン
を行い、その結果が１になったとき、WE,DTO制御クロッ
クを発生する。

【００３０】図３において、水平補間フィルタFH2 に画
像データD1が入力された時、DTO １６ａの出力及びCOは
それぞれ０であるとする。また、DTO の第２の入力には
圧縮率データとして５７（この値は直接圧縮率を示すも
のではない）が常時与えられているものとする。（この
時の圧縮率は２⁵／５７）

【００３１】この時、DTO の出力は０なので水平補間フ
ィルタFH2 の係数変数m の値は０となり、圧縮画像デー
タDo1 が画像データD0、D1に対してそれぞれ係数32/32
、0/32を掛けた値の和の形で得られる。COは0 である
ので、増分値を初期値に対して０とすると制御回路１６
ｂは、画像メモリ３用のWEとDTO を動作させるためのDT
O 制御クロックとを発生する。よって、圧縮画像データ
Do1 は画像メモリに蓄積される。

【００３２】次のデータD2が水平補間フィルタFH2 に入
力される時、DTO 制御クロックによってDTO は加算動作
を行い、第１の入力は０、第２の入力は５７であるの
で、その結果は５７、つまり、出力が２５（５７の下位
5bit）、COが１（５７の上位1bit）となる。COの増分値
が１以下なので、制御回路１６ｂは画像メモリーのWE
と、DTO を動作させるためのDTO 制御クロックとを発生
する。この時、係数変数mの値は２５となり、水平補間
フィルタFH2 の出力には、画像データD1，D2に対してそ
れぞれ係数7/32、25/32 を掛けた値の和D02 が得られ
る。そして、WE,DTO制御クロックが出力されているの
で、D02 が画像メモリに蓄積されると同時に、DTO は次
の演算を行う。

【００３３】よって、次のデータD3が水平補間フィルタ
FH2 に入力される時、DTO は加算動作を行う。その結果
は出力及びCOがそれぞれ１８、３となる（57＋25＝82、
82は1010010 であるのでこの下位5bitの10010 は18、上
位2bitの10は3 である）。水平補間フィルタFH2 の出力
には、データD2,D3 に係数14/32 、18/32 を掛けた値の
和 Do3´が得られる。しかし、COが１→３となりその増
分値が２なので、前述のように制御回路１６ｂからWEは
発生せず、画像メモリに Do3´は蓄積されず無視され
る。また、COの増分値が２なので制御回路１６ｂからDT
O 制御クロックも発生せず、DTO の出力１８は保持され
る。

【００３４】次のデータD4が水平補間フィルタFH2 に入
力される時、制御回路１６ｂは２よりカウントダウンを
行い結果は１となっているので、WE,DTO制御クロックを
出力する。DTO の出力１８は保持されているので、水平
補間フィルタFH2 の出力には、データDo3,Do4 に係数14
/32 、18/32 を掛けた値の和である圧縮画像データDo3
が得られ、WEによって画像メモリに蓄積される。また、
DTO 制御クロックによってDTO で次の演算が行われる。

【００３５】以上のように、指定された水平方向の圧縮
率に応じて係数変数m が順次変化し、順次圧縮データの
生成と画像メモリへの蓄積が行われる。

【００３６】垂直フィルタ１２（垂直プリフィルタFV1
と、垂直補間フィルタFV2 ）は図１に示すごとく水平フ
ィルタ１１とは独立に存在する。しかし、その構造は、
トランスバーサルフィルタの遅延素子の遅延時間が1 水
平期間(1H)である点と、垂直捕間フィルタFV2 の２個の
係数変数がほぼ水平期間単位で変化する点以外は上記の
水平フィルタ１１と全く同一である。よって、垂直フィ
ルタ１２による圧縮は、水平フィルタ１１と同一内容の
アルゴリズムで実現できる（即ち、垂直プリフィルタコ
ントロール回路１５と、垂直補間フィルタコントロール
回路１７とを、それぞれ水平プリフィルタコントロール
回路１４、水平補間フィルタコントロール回路１６と同
一構成で実現できる）ので、ここではその説明を省略す
る。

【００３７】本実施例は、以上の動作により、任意に指
定される水平・垂直方向の圧縮率に応じて順次圧縮デー
タの生成と画像メモリへの蓄積を行う。本実施例は、水
平フィルタ及び垂直フィルタの各構成をそれぞれ、係数
値が圧縮率に対して一対一で決まるプリフィルタ（ＬＰ
Ｆ）と、係数値が一つの圧縮率に対して順次変化する２
タップの補間フィルタとに分けた。そして、プリフィル
タの係数の制御回路として、IIC バスで供給される圧縮
率コントロールデータ内の係数変数k のデータよから係
数を設定する回路を用い、補間フィルタの係数の制御回
路として、巡回型加算器を用いた。これにより、本実施
例は、各フィルタの係数制御にROM を不要とすることが
でき、圧縮率可変の画像信号圧縮処理回路の低コスト
化、小型化が図れる。

【００３８】また、圧縮のステップ数に応じて最小の係
数bit 数となるので、係数を制御する回路のハード規模
の最適化が行える。つまり、従来例ではROM による8bit
の係数を受けて、8bitの乗算器が係数回路としてフィル
タに必要であったが、本実施例では5bitの係数なので5b
itの乗算器に規模を縮小できる。これもハード全体の規
模を小さくするうえで極めて有効である。例えば、従来
技術では、前述したようにフィルタの係数制御のために
80kbitものROM が必要であり、集積回路化した場合その
規模は１０万ゲートを越えるが、本実施例の回路では、
１〜２万ゲート程度の規模で集積回路化でき、コスト的
なメリットが極めて大きく、設計性、生産性を大幅に改
善できる。

【００３９】なお、図３、図６においては、画像メモリ
のWEの説明を簡単にするために、水平フィルタ出力画像
データ群が直に画像メモリに入力されるものとしてWEの
タイミングを表示したが、途中に垂直フィルタやその他
の回路による遅延が発生する場合はWEにも同一の遅延を
施す必要のあることは勿論である。

【００４０】上述の説明では、DTO の出力及びCOをそれ
ぞれ5bit,2bit としたが、本発明は、bit 数を大きくす
ることによって、ハード的な負担をあまり大きくするこ
となく、さらに圧縮の制御を細かくすることや、圧縮率
を大きくすることを容易に実現できる。

【００４１】図示した実施例では、水平フィルタ、垂直
フィルタの順にフィルタが接続されるものとしたが、そ
の逆であってもよく、また、フィルタFH1,FH2,FV1,FV2
がどのような順番で直列接続されていても原理的にその
効果に変わりはない。

【００４２】さらに、プリフィルタFH1,FV1 は３タップ
の対象型トランスバーサルフィルタとしたが、タップ数
を目的に応じて増減してもよく、また、非対象型トラン
スバーサルフィルタであっても構わない。なお、折り返
し歪み除去を行う必要がない場合には、プリフィルタFH
1,FV1 及びプリフィルタコントロール部１８を省略して
もよい。

【００４３】プリフィルタコントロール部１８、補間フ
ィルタコントロール部１９は、係数制御データをクロッ
クタイミングごと等の細かい周期で変化させてもよく、
例えば１水平走査期間内で水平方向の圧縮率が徐々に変
化する画像を作為的に得ることも可能である。

【００４４】また、プリフィルタFH1,FV1 は折り返し成
分を除去するためのLPF であり、補間フィルタFH2,FV2
は圧縮を行うものであるので、圧縮率が大きいときはLP
F のカットオフ周波数は低い方が、一方、圧縮率が小さ
いときはLPF のカットオフ周波数は高い方が良好な画質
が得られる。従って、プリフィルタコントロール部１
８、補間フィルタコントロール部１９は互いに連動して
動作することが効果的である。

【００４５】なお、水平方向のみの任意の圧縮でよい場
合には、垂直フィルタ１２、垂直プリフィルタコントロ
ール回路１５、及び垂直補間フィルタコントロール回路
１７を省略でき、逆に、垂直方向のみの任意の圧縮でよ
い場合には、水平フィルタ１１、水平プリフィルタコン
トロール回路１４、水平補間フィルタコントロール回路
１６を省略できる。

【００４６】また、書込み系のクロック（WCK ，WEの基
となるクロック）と、読出し系のクロック（RCK ，REの
基となるクロック）とは、別々の異なるクロックであっ
てもよいし、共通のクロックであってもよい。さらに
は、圧縮率コントロールは、IIC バスコントロールばか
りでなく、MUSEバスコントロールなどの他の手段を用い
てもよい。上記した画像信号圧縮処理回路を複数組設
け、表示装置の表示面に圧縮率可変の画面を複数表示さ
せるようにしてもよい。

【００４７】次に、図２に示す水平補間フィルタコント
ロール回路１６を構成するDTO （巡回型演算器）１６ａ
と制御回路（第５の制御回路）１６ｂとの具体的回路構
成の一実施例及びその動作を説明する。図８が具体的回
路構成を示す図である。以下の説明では、DTO １６ａか
ら水平補間フィルタFH2 に供給される係数データ（係数
変数ｍ）の範囲を０から３１の５bit とすると共に、DT
O １６ａの加算器５０及びDFF （データフリップフロッ
プ）５１の最大bit 数を８bit とする。よって、加算器
５０の出力の上位３bit がオーバーフローを示すキャリ
ーアウト出力(CO ）となる。

【００４８】DTO １６ａは第１の加算器５０、DFF ５１
及びDFF ５１の動作クロックを制御するバッファ５２よ
り成る。加算器５０の出力（８bit ）はDFF ５１に供給
され、DFF ５１の出力の下位５bit （係数データ）が加
算器５０の第２の入力端子に供給される。これにより、
第１の巡回型加算ループを成す。加算器５０の第１の入
力端子には、加算器の出力が８bit をオーバーすること
がないよう、圧縮率コントロールデータに応じた３２以
上１２７までの圧縮率データＤｃが供給される。ここで
の説明では、図３に合わせてＤｃ＝５７としている。圧
縮率は係数データが５bit で与えられるので（２の５
乗）/ Ｄｃ=32/57で与えられる。

【００４９】制御回路１６ｂは減算器５４、OR 論理回
路５８、２入力セレクタ５５、２個のDFF ５６，５９及
び第２の加算器５７よりなる。減算器５４の第１の入力
端子には、DTO １６ａよりCOが供給され、第２の入力端
子には２入力セレクタ５５の出力が供給される。減算器
５４の出力は、OR論理回路５８、DFF ５９を介して、DT
O １６ａのバッファ５２にDTO 制御信号として供給され
る。また、DTO 制御信号はインバータ６０及びDFF ６１
を介して、WE信号として画像メモリ３に供給される。DT
O 制御信号は２入力セレクタ５５にも供給される。２入
力セレクタ５５、DFF ５６及び加算器５７が第２の巡回
型加算ループを成す。

【００５０】このように、DTO １６ａの８bit 出力のう
ちの下位５bit が係数データとなって水平補間フィルタ
FH2 に与えられる。また上位３bit はCOとなって制御回
路１６ｂに与えられる。そして、DTO １６ａにはDTO 制
御信号が制御回路１６ｂより与えられる。DTO 制御信号
はバッファ５２を制御し,DTO制御信号がLOW のときバッ
ファ５２は動作する。このとき、動作クロックがDFF ５
１に加えら、圧縮率データDcが加算器５０の出力に加え
られ定率加算動作が行われる。

【００５１】既述の通り、圧縮率データは３２以上が与
えられるので、加算動作が行われるとDTO １６ａの出力
(DFF５１の出力）の上位３bit つまりCOには、常に１以
上の値が発生する。DFF １６ａの出力に加算結果が得ら
れたとき,CO が２以上であると次のクロック期間でDTO
制御信号はカウントダウンが行われる期間HIGHとなり、
COが１であるとカウントダウンは行われず、次のクロッ
ク期間でDTO 制御信号はLOW となる。

【００５２】COの値が１の場合、DTO 制御信号は常時LO
W であり、COの値が２の場合、次のクロック期間はHIG
H、その次のクロック期間はLOW となる。つまり、COの
値がＮの場合、次のN-1 クロック期間、DTO制御信号はHI
GHを保持し、Ｎクロック期間目に初めてLOW に変化す
る。

【００５３】DTO 制御信号がHIGHになると、DFF ５１へ
のクロックが絶たれて定率加算動作を停止してDFF ５１
の出力は前のデータを保持する。DTO 制御信号がLOW に
なると、加算器５０の第２の入力端子には下位５bit の
巡回データが入力されているので、圧縮率データとの加
算結果がDFF ５１の出力に得られる。

【００５４】次に、制御回路１６ｂの動作を説明する。
減算器５４の第１の入力端子には３bit のCOが入力さ
れ、第２の入力端子にはセレクタ５５の出力が供給され
る。セレクタ５５は、DTO 制御信号がLOW のときは1 ,H
IGH のときはDFF ５６からの出力を選択的に出力する。
第２の入力端子も３bit であり、従って減算器出力も３
bit である。制御回路１６ｂはCO入力値を１ずつカウン
トダウンしてDTO 制御信号とWEとを出力する。つまり、
COがDTO １６ａの加算演算の結果３であったとすれば、
減算器５４の出力は、クロックが供給される毎に２、
１、０へと変化し、OR論理回路５８の出力は１、１、０
となり、直列接続されたDFF ５９の出力(DTO制御信号）
は３クロック後にLOW となる。このときDTO １６ａに動
作クロックが供給され、加算動作が行われる。

【００５５】カウントダウンは減算器５４、第２の加算
器５７、DFF ５６及びセレクタ５５より成る第２の巡回
型加算ループによって行われる。加算器５７の第１の入
力端子には固定値１が加えられ、第２の入力端子にはセ
レクタ５５の出力が加えられる。加算器５７の出力はDF
F ５６を介してセレクタ５５の第１の入力端子に供給さ
れ、セレクタ５５の第２の入力端子には固定値１が供給
される。以上がDTO １６ａ及び制御回路１６ｂの主な動
作である。係数データ及びWEはそれぞれ必要に応じてDF
F やインバータを介して出力される。この実施例では、
係数データはDFF ５３を介して,WE はインバータ６０と
DFF ６１を介して出力される。

【００５６】図９は圧縮率データを１１０(DEC) とした
場合の、図８のＡ点〜Ｈ点の各点のタイミングチャート
である。データ値は１０進法(DEC）にて表示している。
第１のクロック期間でDTO １６ａ出力（ｂ）、減算器５
４出力（ｅ）が共に０とすると上位３bit 、下位５bit
共に０である。第２クロック期間でDTO 制御信号（ｆ）
がLOW となってDTO に動作クロック（ａ）が供給される
と、DTO 動作が行われ、DTO 出力（ｂ）には１１０が発
生する。このとき上位３bit は３、下位５bit は１４と
なる。DTO 制御信号がLOW であるのでセレクタ５５では
固定データ１が選択される。従って、減算器５４の第２
の入力端子にはセレクタ５５によって１が加えられ、減
算器５５の出力（ｅ）は２となる。

【００５７】第３のクロック期間でDTO 制御信号（ｆ）
は、第２のクロック期間で減算器の出力が２であったの
でHIGHとなり、DTO １６ａの動作が停止する。またセレ
クタ５５は第２の入力端子を選択する。第２の加算器５
７、DFF ５６、セレクタ５５が構成する第２の巡回型加
算ループによって、セレクタ５５の出力は第２のクロッ
ク期間における値１が増分して２となる。従って、減算
器５４の出力は（減算器の第１の入力端子の値は依然と
して３であるので）１だけカウントダウンされて１とな
る。

【００５８】第４のクロック期間でも上記と同様な動作
原理で減算器５４の出力はカウントダウンされて０とな
る。第５のクロック期間では、第４のクロック期間で減
算器５４の出力が０だったので、DTO 制御信号（ｆ）は
LOW となる。結果的にＧ点の係数データ（ｇ）、Ｈ点の
WE（ｈ）からわかる通り、WEが発生するのに同期して新
たな係数データが発生し、次のWEが発生するまでの期間
は係数データは変化することなく保持されている。

【００５９】以上はDTO １６ａの係数bit 数を５bit 、
COを３bit として説明したが必要に応じて各bit 数を増
減してもよい。また、図８においてDFF ５１はクロック
が停止するとその出力データを保持するために、第１の
巡回型加算ループのDFF ５１のクロック制御はバッファ
を介して行うものとしたが、同等な機能を有する別な手
段を用いてもよいことは言うまでもない。

【００６０】なお、以上の説明は、水平補間フィルタコ
ントロール回路の実現例について説明したが、垂直補間
フィルタコントロール回路も図８、図９においてCKを水
平周期のクロックCKh に変更するだけで同様な構造で容
易に実現できる。

【００６１】

【発明の効果】以上の通り、本発明の画像信号圧縮処理
回路は、下記の効果を有する。（イ）請求項１記載の画像信号圧縮処理回路は、フィル
タ部の構成を、係数値が圧縮率に対して一対一で決まる
折り返し歪み除去用フィルタと、係数値が一つの圧縮率
に対して順次変化する圧縮画像データ生成用フィルタと
に分けた。これにより、本画像信号圧縮処理回路は、各
フィルタの係数制御にＲＯＭを不要とすることができ、
また、各フィルタの構成も簡略化できるので、水平・垂
直両方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画像信号圧縮処理
回路の低コスト化、小型化が図れる。特にこの画像信号
圧縮処理回路は、集積回路化する場合、コスト的なメリ
ットが極めて大きく、設計性、生産性を大幅に改善でき
る。

【００６２】（ロ）請求項２記載の画像信号圧縮処理回
路は、水平方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画像信号圧
縮処理回路の低コスト化、小型化、及び回路の動作の安
定化が図れる。

【００６３】（ハ）請求項３記載の画像信号圧縮処理回
路は、垂直方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画像信号圧
縮処理回路の低コスト化、小型化、及び回路の動作の安
定化が図れる。

【００６４】（ニ）請求項４記載の画像信号圧縮処理回
路は、圧縮画像データ生成用フィルタを、係数値が一つ
の圧縮率に対して順次変化するフィルタとしたことによ
り、フィルタの係数制御にＲＯＭを不要とすることがで
き、また、フィルタの構成も簡略化できるので、水平・
垂直両方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画像信号圧縮処
理回路の低コスト化、小型化が図れる。特にこの画像信
号圧縮処理回路は、集積回路化する場合、コスト的なメ
リットが極めて大きく、設計性、生産性を大幅に改善で
きる。

【００６５】（ホ）請求項５記載の画像信号圧縮処理回
路は、水平方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画像信号圧
縮処理回路において、また、請求項６記載の画像信号圧
縮処理回路は、垂直方向の圧縮を任意の圧縮率で行う画
像信号圧縮処理回路において、それぞれ請求項４と同様
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のブロック構成を示す図である。

【図２】水平フィルタ及びその制御回路の内部構造を示
す図である。

【図３】水平フィルタの圧縮動作説明図である。

【図４】従来例のブロック構成を示す図である。

【図５】従来例の水平、垂直フィルタ及びその制御回路
の内部構造を示す図である。

【図６】従来例の水平フィルタの圧縮動作説明図であ
る。

【図７】従来例の水平フィルタの係数の一例を示す図で
ある。

【図８】実施例の要部の回路構成を示す図である。

【図９】図８に示す回路の動作説明図である。

【符号の説明】

１１水平フィルタ１２垂直フィルタ１４水平プリフィルタコントロール回路（第１の制御
回路）１５垂直プリフィルタコントロール回路（第３の制御
回路）１６水平補間フィルタコントロール回路（第２の制御
回路）１６ａ DTO （巡回型演算器）１６ｂ制御回路（第５の制御回路）１７垂直補間フィルタコントロール回路（第４の制御
回路）１８プリフィルタコントロール部１９補間フィルタコントロール部 FH1 水平プリフィルタ（水平折り返し歪み除去用フィ
ルタ） FH2 水平補間フィルタ（水平圧縮画像データ生成用フ
ィルタ） FV1 垂直プリフィルタ（垂直折り返し歪み除去用フィ
ルタ） FV2 垂直補間フィルタ（垂直圧縮画像データ生成用フ
ィルタ）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平折り返し歪み除去用フィルタと、水平
圧縮画像データ生成用フィルタと、垂直折り返し歪み除
去用フィルタと、垂直圧縮画像データ生成用フィルタと
が直列接続されたフィルタ部と、前記フィルタ部による処理後の信号を記憶する画像メモ
リと、前記水平折り返し歪み除去用フィルタの係数を、外部か
ら供給される水平方向の圧縮率情報に応じてその圧縮率
と一対一に対応する値として制御する第１の制御回路
と、前記水平圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、前記
水平方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮率に対し順次変
化する値として演算するとともに、前記画像メモリの書
込み動作を制御する第２の制御回路と、前記垂直折り返し歪み除去用フィルタの係数を、外部か
ら供給される垂直方向の圧縮率情報に応じてその圧縮率
と一対一に対応する値として制御する第３の制御回路
と、前記垂直圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、前記
垂直方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮率に対し順次変
化する値として演算するとともに、前記画像メモリの書
込み動作を制御する第４の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記フィルタ部を構成する各フィルタは、有限のタップ
数を有する可変係数型のトランスバーサルフィルタであ
り、前記第２及び第４のそれぞれの制御回路は、前記圧縮率情報及び自己の出力が供給される第１の加算
器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ（データフリ
ップフロップ）とよりなる第１の巡回型加算ループによ
り構成され、圧縮画像データ生成用フィルタの係数を計
算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。
【請求項２】水平折り返し歪み除去用フィルタと、水平
圧縮画像データ生成用フィルタとが直列接続されたフィ
ルタ部と、前記フィルタ部による処理後の信号を記憶する画像メモ
リと、前記水平折り返し歪み除去用フィルタの係数を、外部か
ら供給される水平方向の圧縮率情報に応じてその圧縮率
と一対一に対応する値として制御する第１の制御回路
と、前記水平圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、前記
水平方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮率に対し順次変
化する値として演算するとともに、前記画像メモリの書
込み動作を制御する第２の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記フィルタ部を構成する各フィルタは、有限のタップ
数を有する可変係数型のトランスバーサルフィルタであ
り、前記第２の制御回路は、前記水平方向の圧縮率情報及び自己の出力が供給される
第１の加算器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ
（データフリップフロップ）とよりなる第１の巡回型加
算ループにより構成され、前記水平圧縮画像データ生成
用フィルタの係数を計算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。
【請求項３】垂直折り返し歪み除去用フィルタと、垂直
圧縮画像データ生成用フィルタとが直列接続されたフィ
ルタ部と、前記フィルタ部による処理後の信号を記憶する画像メモ
リと、前記垂直折り返し歪み除去用フィルタの係数を、外部か
ら供給される垂直方向の圧縮率情報に応じてその圧縮率
と一対一に対応する値として制御する第３の制御回路
と、前記垂直圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、前記
垂直方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮率に対し順次変
化する値として演算するとともに、前記画像メモリの書
込み動作を制御する第４の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記フィルタ部を構成する各フィルタは、有限のタップ
数を有する可変係数型のトランスバーサルフィルタであ
り、前記第４の制御回路は、前記垂直方向の圧縮率情報及び自己の出力が供給される
第１の加算器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ
（データフリップフロップ）とよりなる第１の巡回型加
算ループにより構成され、前記垂直圧縮画像データ生成
用フィルタの係数を計算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。
【請求項４】水平圧縮画像データ生成用フィルタと、垂
直圧縮画像データ生成用フィルタとが直列接続されたフ
ィルタ部と、前記フィルタ部による処理後の信号を記憶する画像メモ
リと、前記水平圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、外部
から供給される水平方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮
率に対し順次変化する値として演算するとともに、前記
画像メモリの書込み動作を制御する第２の制御回路と、前記垂直圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、外部
から供給される垂直方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮
率に対し順次変化する値として演算するとともに、前記
画像メモリの書込み動作を制御する第４の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記フィルタ部を構成する各フィルタは、有限のタップ
数を有する可変係数型のトランスバーサルフィルタであ
り、前記第２及び第４のそれぞれの制御回路は、前記圧縮率情報及び自己の出力が供給される第１の加算
器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ（データフリ
ップフロップ）とよりなる第１の巡回型加算ループによ
り構成され、圧縮画像データ生成用フィルタの係数を計
算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。
【請求項５】有限のタップ数を有する可変係数型のトラ
ンスバーサルフィルタによって構成される水平圧縮画像
データ生成用フィルタと、前記水平圧縮画像データ生成用フィルタによる処理後の
信号を記憶する画像メモリと、前記水平圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、外部
から供給される水平方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮
率に対し順次変化する値として演算するとともに、前記
画像メモリの書込み動作を制御する第２の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記第２の制御回路は、前記水平方向の圧縮率情報及び自己の出力が供給される
第１の加算器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ
（データフリップフロップ）とよりなる第１の巡回型加
算ループにより構成され、前記水平圧縮画像データ生成
用フィルタの係数を計算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。
【請求項６】有限のタップ数を有する可変係数型のトラ
ンスバーサルフィルタによって構成される垂直圧縮画像
データ生成用フィルタと、前記垂直圧縮画像データ生成用フィルタによる処理後の
信号を記憶する画像メモリと、前記垂直圧縮画像データ生成用フィルタの係数を、外部
から供給される垂直方向の圧縮率情報に応じて一の圧縮
率に対し順次変化する値として演算するとともに、前記
画像メモリの書込み動作を制御する第４の制御回路と、前記画像メモリの読出し動作を制御する読出し制御回路
とより構成し、前記第４の制御回路は、前記垂直方向の圧縮率情報及び自己の出力が供給される
第１の加算器と、入力クロック制御機構付きのＤＦＦ
（データフリップフロップ）とよりなる第１の巡回型加
算ループにより構成され、前記垂直圧縮画像データ生成
用フィルタの係数を計算する巡回型演算器と、第２の加算器とＤＦＦとセレクタとよりなる第２の巡回
型加算ループと、前記セレクタの出力と前記巡回型演算
器の出力とが供給される減算器とより構成され、この減
算器の出力を前記入力クロック制御機構付きのＤＦＦに
供給して前記巡回型演算器の演算動作を制御すると共
に、前記減算器の出力により前記画像メモリの書込み動
作を制御する第５の制御回路とを有することを特徴とす
る画像信号圧縮処理回路。