JP4055909B2 - Wipe pattern generator - Google Patents
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本発明は、映像制作等に用いられるワイプパターン生成装置に関し、特に、高解像度の画像に対応し、多種類のワイプパターンを生成可能なワイプパターン生成装置に関する。 The present invention relates to a wipe pattern generation apparatus used for video production and the like, and more particularly to a wipe pattern generation apparatus that can generate various types of wipe patterns corresponding to high-resolution images.
例えば、テレビジョン放送のような動画像として制作される映像においては、通常は時系列で連続する多数のフレーム画像を一定の時間間隔(例えば1/60秒のフレーム周期)で順次に切り替えて出力することになる。しかし、同一の番組内で場面を切り替える場合や、番組自体を切り替えるような場合には、順次に出力されるフレーム画像の連続性が突然途切れるため、不自然な感覚を視聴者に与える可能性がある。このような場合には、前の場面のフレーム画像から後の場面のフレーム画像に徐々に切り替えることにより、場面が遷移することを視聴者に明確に伝えることができる。 For example, in a video produced as a moving image such as a television broadcast, normally, a large number of frame images that are continuous in time series are sequentially switched and output at regular time intervals (for example, a frame period of 1/60 seconds). Will do. However, when switching scenes within the same program, or when switching the program itself, the continuity of the frame images that are output sequentially is suddenly interrupted, which may give the viewer an unnatural feeling. is there. In such a case, by gradually switching from the frame image of the previous scene to the frame image of the subsequent scene, it is possible to clearly notify the viewer that the scene changes.
また、切り替えの際に、同じ画面内に2つの領域を形成し、一方の領域には切り替え前の場面のフレーム画像を表示し、もう一方の領域には切り替え後の場面のフレーム画像を表示することにより、場面の切り替わりをより明確に視聴者に伝えることが可能になる。このような画面上の複数領域の境界としては、最も単純な例では直線を用いることが考えられるが、様々な形状の図形を選択的に用いることにより、効果的に場面を切り替えることができる。このような境界のパターンを生成するために、ワイプパターン生成装置が用いられる。 At the time of switching, two areas are formed in the same screen, the frame image of the scene before switching is displayed in one area, and the frame image of the scene after switching is displayed in the other area. By this, it becomes possible to convey the change of scene more clearly to the viewer. In the simplest example, it is conceivable to use a straight line as the boundary between a plurality of areas on the screen. However, the scene can be switched effectively by selectively using figures of various shapes. In order to generate such a boundary pattern, a wipe pattern generation device is used.
従来のワイプパターン生成装置に関する技術としては、例えば特許文献1に開示された技術が知られている。この種のワイプパターン生成装置は、表示画面上の各位置を極座標で表現した座標情報を用いて、画面上の中心座標からの各位置の距離と閾値とを比較した結果の値に応じて、2つの映像入力を切り替えて表示する。
As a technique related to a conventional wipe pattern generation device, for example, a technique disclosed in
従来のワイプパターン生成装置は、例えば図21に示すように、極座標変換部103と、図形メモリ106と、乗算器108と、比較器109とを備えている。極座標変換部103の入力には、図22に示すような表示画面上の走査位置を表す座標が、x座標101とy座標102との組み合わせとして入力される。x座標101は画面上の水平方向の画素位置を表し、y座標102は画面上の垂直方向の画素位置を表す。
For example, as shown in FIG. 21, the conventional wipe pattern generation device includes a polar
実際には、図22に示す各走査線について(1)、(2)、(3)、(4)の順に走査が実施され、現在の走査位置がx座標101とy座標102との組み合わせとして極座標変換部103に入力される。極座標変換部103は、入力されたx座標101とy座標102との組み合わせを、極座標表現の位置情報に変換する。
Actually, scanning is performed in the order of (1), (2), (3), and (4) for each scanning line shown in FIG. 22, and the current scanning position is a combination of the
極座標表現では、各位置の座標は角度θと距離rとで表される。すなわち、図23に示すように、予め定めた極座標原点111を中心とし、基準軸に対する傾きを表す角度θであるθ座標104と、極座標原点111から各位置までの距離rを表すr座標105との組み合わせで座標を表す。
In polar coordinate representation, the coordinates of each position are represented by an angle θ and a distance r. That is, as shown in FIG. 23, with a predetermined polar coordinate origin 111 as the center, a
図形メモリ106は、θ座標104に対応付けた各アドレスに、該当する図形データを極座標原点111からの距離に対応する値として保持している。従って、図形メモリ106の入力にリードアドレスとしてθ座標104を入力すると、該当する方向の距離のデータが図形メモリ106から読み出される。
The
乗算器108は、図形メモリ106から読み出された距離を表す図形データと外部から入力される係数107とを乗算し、その結果を出力する。また、比較器109は乗算器108が出力する値と、極座標変換部103から出力されるr座標105の値とを比較し、その比較結果をワイプパターン出力110として出力する。
The
例えば、図形メモリ106の内部に三角形の図形パターンを表すデータを格納しておけば、図24に示すように、極座標原点111から三角形の図形パターン上の輪郭の各点までの距離を表す図形データが、入力されるθ座標104の値に応じて図形メモリ106から読み出される。また、図形メモリ106から読み出された図形データは、乗算器108で係数107とを乗算されるので、この乗算によって図形パターンの拡大や縮小の処理を行うことができる。
For example, if data representing a triangular figure pattern is stored in the
実際には、表示画面が順次に走査され、各走査位置の位置情報がx座標101とy座標102との組み合わせとして極座標変換部103に入力されるので、比較器109から出力されるワイプパターン出力110は図25に示すようになる。つまり、三角形の図形パターン上の輪郭を境界として、図中斜線と白地とで示すように表示画面が2つの領域に区分される。
Actually, the display screen is sequentially scanned, and the position information of each scanning position is input to the polar
ワイプパターンを生成する際に、現実には更に複雑な図形パターンが必要とされたり、様々な種類の図形パターンが必要とされるのが実情である。ところが、前述のような従来のワイプパターン生成装置においては、様々な図形のワイプパターンを実現しようとすると、大容量の図形メモリが不可欠であった。例えば、三角形、五角形、六角形、・・・のような様々な図形パターンを生成するためには、図26に示すように図形の種類毎にそれぞれデータを格納するための記憶領域を図形メモリに確保する必要があった。 In actuality, when generating a wipe pattern, a more complicated graphic pattern is actually required, or various types of graphic patterns are required. However, in the conventional wipe pattern generation apparatus as described above, a large-capacity graphic memory is indispensable for realizing various graphic wipe patterns. For example, in order to generate various graphic patterns such as triangles, pentagons, hexagons,..., A storage area for storing data for each type of graphic as shown in FIG. It was necessary to secure.
近年、表示画面の高解像度化が進んでいるため、ワイプパターンの生成処理についても高速に実行する必要がある。しかし、大容量の図形メモリとして大容量ROM(読み出し専用メモリ)を使用すると、メモリに対するアクセス速度が遅いため、高解像度の表示画面に対するワイプパターン生成は困難になる。 In recent years, since the resolution of the display screen has been increased, it is necessary to execute the wipe pattern generation process at a high speed. However, if a large-capacity ROM (read-only memory) is used as a large-capacity graphic memory, it is difficult to generate a wipe pattern for a high-resolution display screen because the access speed to the memory is slow.
一方、最近では、回路構成を動的に再構成しハードウエア資源を効率的に利用して限られた回路資源で多機能回路を実装できる半導体デバイスが登場している。しかし、大容量ROMの使用を前提とした設計では、前記半導体デバイス上に大容量ROMが構成できないために、その利点を生かすことが困難である。 On the other hand, recently, semiconductor devices that can dynamically reconfigure a circuit configuration and efficiently mount hardware functions using limited hardware resources have appeared. However, in the design based on the premise of using a large capacity ROM, it is difficult to make use of the advantages because the large capacity ROM cannot be configured on the semiconductor device.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、しかも、小型化が容易なワイプパターン生成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wipe pattern generation device that can execute wipe pattern generation of various figures at high speed and can be easily downsized.
本発明のワイプパターン生成装置は、表示画面上の各画素に対応する位置情報が、角度データθと極座標の中心からの距離データrとの組み合わせで表現される極座標データとして入力され、前記極座標データと所定のパターン情報とを比較した結果を出力するワイプパターン生成装置であって、ディジタル信号処理機能を備える動的再構成デバイスと、入力される前記角度データθからsinθを計算するsinθ計算手段と、前記sinθの計算結果と第一係数とを乗算する第一乗算手段と、前記角度データθからcosθを計算するcosθ計算手段と、前記cosθの計算結果と第二係数とを乗算する第二乗算手段と、前記第一乗算手段の出力と第二乗算手段の出力とを加算した結果を第三係数と乗算する第三乗算手段とを有し、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数を計算する第一回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第一回路構成手段と、前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの任意の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第二回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第二回路構成手段と、前記角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて前記第一回路構成手段及び前記第二回路構成手段を制御し、前記第一回路と前記第二回路とを動的に切り替える構成切り替え手段と、前記第一回路の出力または前記第二回路の出力と前記極座標の距離データrとを乗算した結果と、第四係数とを比較する比較手段とを備えるものである。 In the wipe pattern generation device of the present invention, position information corresponding to each pixel on the display screen is input as polar coordinate data expressed by a combination of angle data θ and distance data r from the center of polar coordinates, and the polar coordinate data A wipe pattern generation apparatus that outputs a result of comparing the predetermined pattern information with a predetermined signal information, a dynamic reconfiguration device having a digital signal processing function, and a sin θ calculation means for calculating sin θ from the input angle data θ First multiplication means for multiplying the calculation result of sin θ and the first coefficient, cos θ calculation means for calculating cos θ from the angle data θ, and second multiplication for multiplying the calculation result of cos θ and the second coefficient. Means, and third multiplication means for multiplying the third coefficient by the result of adding the output of the first multiplication means and the output of the second multiplication means, A first circuit for calculating the reciprocal of the distance from the heart to an arbitrary straight line on the display screen is configured on the dynamic reconfiguration device, and a polar coordinate corresponding to the upper bits of the angle data θ A second circuit having a memory that holds a reciprocal of discrete distance data from a center to an arbitrary curve, and an interpolation unit that interpolates the memory output using the angle data θ; A second circuit configuration unit configured on the device, and an angle range to which the angle data θ belongs, and controls the first circuit configuration unit and the second circuit configuration unit according to the range of the angle data θ, A configuration switching means for dynamically switching between the first circuit and the second circuit, an output of the first circuit or a result of multiplying the output of the second circuit and the distance data r of the polar coordinates, and a fourth coefficient Compare with And a comparison means.
上記構成では、動的再構成(RCF:Reconfigurable Compute Fabric)デバイスを採用することにより、限られたハードウエア資源を効率的に利用して多機能回路の実現を可能にしている。動的再構成デバイス上に構成する第一回路に、sinθ計算手段、第一乗算手段、cosθ計算手段、第二乗算手段、第三乗算手段を設けて、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数を計算する。また、動的再構成デバイス上に構成する第二回路に、角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの任意の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、角度データθを用いてメモリ出力を補間する補間手段とを設ける。また、構成切り替え手段は、角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて第一回路構成手段及び第二回路構成手段を制御し、第一回路と第二回路とを動的に切り替える。 In the above configuration, a multi-function circuit can be realized by efficiently using limited hardware resources by adopting a dynamic reconfigurable (RCF) device. The first circuit configured on the dynamic reconfigurable device is provided with sin θ calculating means, first multiplying means, cos θ calculating means, second multiplying means, and third multiplying means. Calculate the reciprocal of the distance to the straight line. In addition, in the second circuit configured on the dynamic reconfigurable device, a memory that holds the reciprocal of discrete distance data from the center of the polar coordinate corresponding to the upper bit of the angle data θ to an arbitrary curve, and the angle Interpolating means for interpolating the memory output using the data θ is provided. The configuration switching means identifies the range of angles to which the angle data θ belongs, controls the first circuit configuration means and the second circuit configuration means according to the range of the angle data θ, and the first circuit and the second circuit Switch dynamically.
ここで、第一回路は、直線パターンを生成するための回路であり、大容量ROMを利用することなく、計算により直線パターンを生成することができる。また、第二回路は曲線パターンを生成するための回路であり、メモリと補間手段との組み合わせにより、大容量ROMを利用することなく、曲線パターンを生成することができる。さらに、第一回路が生成する直線と第二回路が生成する曲線とを組み合わせることにより、生成可能なパターンの種類を大幅に増やすことが可能である。構成切り替え手段によって第一回路と第二回路とを動的に切り替えることで、角度データθの範囲に応じて、第一回路が生成する直線と第二回路が生成する曲線とを様々に組み合わせることができる。これにより、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、しかも、小型化が容易なワイプパターン生成装置を実現できる。 Here, the first circuit is a circuit for generating a linear pattern, and the linear pattern can be generated by calculation without using a large-capacity ROM. The second circuit is a circuit for generating a curve pattern, and the curve pattern can be generated by using a combination of a memory and an interpolation means without using a large capacity ROM. Furthermore, by combining the straight lines generated by the first circuit and the curves generated by the second circuit, the types of patterns that can be generated can be greatly increased. By dynamically switching between the first circuit and the second circuit by the configuration switching means, the straight line generated by the first circuit and the curve generated by the second circuit are variously combined according to the range of the angle data θ. Can do. Thereby, wipe pattern generation of various figures can be executed at high speed, and a wipe pattern generation device that can be easily downsized can be realized.
また、本発明のワイプパターン生成装置は、表示画面上の各画素に対応する位置情報が、角度データθと極座標の中心からの距離データrとの組み合わせで表現される極座標データとして入力され、前記極座標データと所定のパターン情報とを比較した結果を出力するワイプパターン生成装置であって、ディジタル信号処理機能を備える動的再構成デバイスと、前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第一の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第二回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第二回路構成手段と、前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第二の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第三回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第三回路構成手段と、前記角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて前記第二回路構成手段及び前記第三回路構成手段を制御し、前記第二回路と前記第三回路とを動的に切り替える構成切り替え手段と、前記第二回路の出力または前記第三回路の出力と前記極座標の距離データrとを乗算した結果と、第四係数とを比較する比較手段とを備えるものである。 In the wipe pattern generation device of the present invention, position information corresponding to each pixel on the display screen is input as polar coordinate data expressed by a combination of angle data θ and distance data r from the center of polar coordinates, A wipe pattern generation apparatus that outputs a result of comparing polar coordinate data and predetermined pattern information, from a dynamic reconfiguration device having a digital signal processing function, and a polar coordinate center corresponding to the upper bits of the angle data θ A second circuit having a memory for holding the reciprocal of discrete distance data up to the first curve, and an interpolating means for interpolating the memory output using the angle data θ. Second circuit configuration means configured above, and discrete distance data from the center of polar coordinates corresponding to the upper bits of the angle data θ to the second curve A third circuit comprising a memory for holding a number and an interpolating means for interpolating the memory output using the angle data θ on the dynamic reconfigurable device, and the angle data The range of angles to which θ belongs is identified, the second circuit configuration means and the third circuit configuration means are controlled according to the range of angle data θ, and the second circuit and the third circuit are dynamically switched. The apparatus includes a configuration switching unit, a comparison unit that compares a result obtained by multiplying the output of the second circuit or the output of the third circuit with the polar coordinate distance data r and a fourth coefficient.
上記構成では、動的再構成デバイス上に構成する第二回路に、角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第一の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、角度データθを用いてメモリ出力を補間する補間手段とを設ける。また、第三回路に、角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第二の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、角度データθを用いてメモリ出力を補間する補間手段とを設ける。また、構成切り替え手段は、角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて第二回路構成手段及び第三回路構成手段を制御し、第二回路と第三回路とを動的に切り替える。 In the above configuration, the second circuit configured on the dynamic reconfigurable device stores a reciprocal of discrete distance data from the center of the polar coordinates corresponding to the upper bits of the angle data θ to the first curve. And interpolation means for interpolating the memory output using the angle data θ. Further, the third circuit has a memory for holding the reciprocal of discrete distance data from the center of the polar coordinate corresponding to the upper bit of the angle data θ to the second curve, and a memory output using the angle data θ. Interpolation means for interpolation is provided. The configuration switching means identifies the range of angles to which the angle data θ belongs, and controls the second circuit configuration means and the third circuit configuration means according to the range of the angle data θ, and the second circuit and the third circuit Switch dynamically.
ここで、第二回路は第一の曲線のパターンを生成するための回路であり、第三回路は第二の曲線のパターンを生成するための回路である。また、第二回路及び第三回路は、メモリと補間手段との組み合わせにより、大容量ROMを利用することなく、曲線パターンを生成することができる。さらに、第二回路が生成する第一の曲線パターンと第三回路が生成する第二の曲線パターンとを組み合わせることにより、生成可能なパターンの種類を大幅に増やすことが可能である。構成切り替え手段によって第二回路と第三回路とを動的に切り替えることで、角度データθの範囲に応じて、第二回路が生成する第一の曲線パターンと第三回路が生成する第二の曲線パターンとを様々に組み合わせることができる。これにより、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、しかも、小型化が容易なワイプパターン生成装置を実現できる。 Here, the second circuit is a circuit for generating a first curve pattern, and the third circuit is a circuit for generating a second curve pattern. Further, the second circuit and the third circuit can generate a curve pattern by using a combination of a memory and an interpolation unit without using a large capacity ROM. Furthermore, it is possible to greatly increase the types of patterns that can be generated by combining the first curve pattern generated by the second circuit and the second curve pattern generated by the third circuit. By dynamically switching between the second circuit and the third circuit by the configuration switching means, the first curve pattern generated by the second circuit and the second circuit generated by the third circuit according to the range of the angle data θ. Various combinations with curve patterns are possible. Thereby, wipe pattern generation of various figures can be executed at high speed, and a wipe pattern generation device that can be easily downsized can be realized.
本発明によれば、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、しかも、小型化が容易なワイプパターン生成装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a wipe pattern generation device that can execute wipe pattern generation of various figures at high speed and can be easily miniaturized.
本実施形態のワイプパターン生成装置は、従来のワイプパターン生成装置と同様に、映像処理装置等に用いられ、例えばテレビジョン放送のような動画像を画面に表示する場合に、画面上の領域を生成したパターンによって区分するために利用することができるものである。 The wipe pattern generation device according to the present embodiment is used in a video processing device or the like, similar to a conventional wipe pattern generation device. For example, when a moving image such as a television broadcast is displayed on a screen, an area on the screen is displayed. It can be used to sort by the generated pattern.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るワイプパターン生成装置の主要部の第1の構成例を示すブロック図、図2は本発明の第1の実施形態におけるワイプパターン生成装置の主要部の第2の構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a first configuration example of a main part of a wipe pattern generation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a main part of the wipe pattern generation apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the 2nd structural example.
ワイプパターン生成装置は、θ範囲検出部31と、回路構成切替部32と、動的再構成(Reconfigurable Compute Fabric)デバイスRCFと、乗算器11と、比較器109とを備えている。第1の実施形態のワイプパターン生成装置においては、後述するように、ある条件下においては図1に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に第一回路12の機能が構成され、他の条件下においては、図2に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に第二回路24の機能が構成される。
The wipe pattern generation device includes a θ
動的再構成デバイスRCFとしては、例えばモトローラ社製のMRC6011を利用することができる。図3は動的再構成デバイスの構成例を示すブロック図であり、MRC6011の概略構成が示されている。この動的再構成デバイスRCFは、再構成可能なディジタル信号処理プロセッサ(DSP)により構成され、入力バッファ501、フレームバッファ502、DMAコントローラ503、I−キャッシュ504、D−キャッシュ505、RCコントローラ506、RCアレイ507、コンテキストメモリ508を備えている。動的再構成デバイスRCFの内部には、算術論理演算を行うリコンフィギュラブルセルRCを多数有するRCアレイ507が設けられ、各リコンフィギュラブルセルRCはデータバスを介してアレイ状に結びつけられる。また、多数のリコンフィギュラブルセルRCを制御するためにRCコントローラ506が備わっている。更に、広帯域データを格納するために、入力バッファ501、フレームバッファ502によるメモリバッファが設けてある。
As the dynamic reconfigurable device RCF, for example, MRC6011 manufactured by Motorola can be used. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the dynamic reconfiguration device, and shows a schematic configuration of the MRC 6011. The dynamic reconfigurable device RCF is constituted by a reconfigurable digital signal processor (DSP), and includes an
動的再構成デバイスRCFにおいて、RCアレイ507が実行する命令であるコンテキストメモリ508に格納されたコンテキストの内容を制御することにより、RCアレイ507の機能そのものを切り替えることができる。つまり、動的再構成デバイスRCFの内部では、機能的な回路構成を再構成することが可能となっている。
In the dynamic reconfigurable device RCF, the function itself of the
図4は第1の実施形態のワイプパターン生成装置におけるワイプパターンの具体例を示す模式図である。本実施形態では、図4に示すようなワイプパターンを表示画面に適用する場合を想定している。図4においては、表示画面中の水平方向の画素位置をx座標、垂直方向の画素位置をy座標とし、x座標の原点を画面左上、y座標の原点を画面中央としてある。また、対応する極座標原点111は画面の左中央に位置している。また、図4に示すワイプパターンは、曲線1と直線(y=−(1/3)x+2/3)との組み合わせにより形成されている。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a specific example of a wipe pattern in the wipe pattern generation device of the first embodiment. In the present embodiment, it is assumed that a wipe pattern as shown in FIG. 4 is applied to the display screen. In FIG. 4, the horizontal pixel position in the display screen is the x coordinate, the vertical pixel position is the y coordinate, the origin of the x coordinate is the upper left of the screen, and the origin of the y coordinate is the center of the screen. Further, the corresponding polar coordinate origin 111 is located at the left center of the screen. The wipe pattern shown in FIG. 4 is formed by a combination of a
ワイプパターン生成装置の入力には、表示画面中の走査位置の画素座標(x座標,y座標)に対応する情報が、極座標として入力される。この極座標は、極座標原点111からの距離を表すr座標105と、基準軸に対する角度を表すθ座標104との組み合わせにより構成される。図1に示す例では、θ座標104は20ビットの並列2値データとして入力される。 Information corresponding to the pixel coordinates (x coordinate, y coordinate) of the scanning position in the display screen is input as polar coordinates to the input of the wipe pattern generation device. This polar coordinate is constituted by a combination of an r coordinate 105 representing a distance from the polar coordinate origin 111 and a θ coordinate 104 representing an angle with respect to the reference axis. In the example shown in FIG. 1, the θ coordinate 104 is input as 20-bit parallel binary data.
θ範囲検出部31は、入力されたθ座標104が属している角度の範囲を識別する。具体的には、(0≦θ<π/2)の条件を満たすか否か、及び(−π/2≦θ<0)の条件を満たすか否かをθ範囲検出部31が識別する。
The
回路構成切替部32は、θ範囲検出部31の識別結果に従って、動的再構成デバイスRCFを制御し、動的再構成デバイスRCFの内部に構成される回路を動的に切り替える。すなわち、入力されたθ座標104が(0≦θ<π/2)の条件を満たす場合には、回路構成切替部32は図1に示すような構成の第一回路12を動的再構成デバイスRCFの内部に構成し、入力されたθ座標104が(−π/2≦θ<0)の条件を満たす場合には、回路構成切替部32は図2に示すような構成の第二回路24を動的再構成デバイスRCFの内部に構成する。
The circuit
第一回路12の出力又は第二回路24の出力が乗算器11の入力に接続される。乗算器11は、第一回路12又は第二回路24の出力とr座標105とを乗算しその結果を出力する。また、比較器109は、乗算器11の出力値と係数R4との大小関係を比較し、その結果をワイプパターン出力110として出力する。
The output of the first circuit 12 or the output of the second circuit 24 is connected to the input of the
図1に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に構成される第一回路12は、sinθ計算部1と、cosθ計算部2と、乗算器4と、乗算器6と、加算器8と、乗算器10とを有して構成される。sinθ計算部1は、入力されたθ座標104についてsinθの計算処理を行う。また、cosθ計算部2は、入力されたθ座標104についてcosθの計算処理を行う。
As shown in FIG. 1, the first circuit 12 configured inside the dynamic reconfiguration device RCF includes a sin θ
また、乗算器4は、sinθ計算部1の出力と係数R1とを乗算しその結果を出力する。乗算器6は、cosθ計算部2の出力と係数R2とを乗算しその結果を出力する。加算器8は、乗算器4の出力と乗算器6の出力とを加算しその結果を出力する。乗算器10は、加算器8の出力と係数R3とを乗算しその結果を出力する。
The
ところで、sinθやcosθの計算機能については、大容量のROMを用いて実現するのが一般的であるが、動的再構成デバイスRCFの内部に大容量のROMを構成することはできないし、ROMを使用するとアクセス速度が遅いため信号処理を高速で実行するのが困難になる。そこで、本実施形態では、図1に示すsinθ計算部1を図5に示すような構成の回路で実現すると共に、cosθ計算部2を図7に示すような構成の回路で実現している。
By the way, the calculation function of sin θ and cos θ is generally realized by using a large-capacity ROM, but a large-capacity ROM cannot be configured inside the dynamic reconfigurable device RCF. When is used, since the access speed is slow, it is difficult to execute signal processing at high speed. Therefore, in the present embodiment, the sin θ
図5は図1に示されたsinθ計算部の具体的な構成を示すブロック図、図6は図5のsinθ計算部の動作特性例を示すグラフである。図7は図1に示されたcosθ計算部の具体的な構成を示すブロック図、図8は図7のcosθ計算部の動作特性例を示すグラフである。 FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of the sin θ calculator shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a graph showing an example of operating characteristics of the sin θ calculator shown in FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of the cos θ calculator shown in FIG. 1, and FIG. 8 is a graph showing an example of operating characteristics of the cos θ calculator shown in FIG.
図5に示すように、sinθ計算部1は、sinθテーブル301と、sinθ線形補間係数テーブル302と、乗算器303と、加算器304とを備えて構成される。sinθテーブル301はメモリにより構成され、20ビットの精度を有するθ座標104のうち、下位の10ビットが全て0である場合を想定した離散的なsinθの計算結果がθ座標104の上位10ビットの内容に対応するアドレスに保持されている。従って、θ座標104の上位10ビットをsinθテーブル301に与えることにより、sinθテーブル301から該当するsinθの値を読み出すことができる(図6参照)。
As shown in FIG. 5, the sin θ
また、sinθ線形補間係数テーブル302はメモリにより構成され、θ座標104の下位の10ビットの値の1ステップに相当する補間値が保持されている。この補間値については、θ座標104の上位10ビットの内容に応じて適切な値が異なるので、θ座標104の上位10ビットに対応付けたアドレスにそれぞれ異なる補間値が保持されている。従って、θ座標104の上位10ビットをsinθ線形補間係数テーブル302に与えることにより、sinθ線形補間係数テーブル302から適切な補間値を読み出すことができる。 The sin θ linear interpolation coefficient table 302 is configured by a memory, and holds an interpolation value corresponding to one step of the lower 10-bit value of the θ coordinate 104. As for this interpolation value, an appropriate value differs depending on the contents of the upper 10 bits of the θ coordinate 104, and therefore, different interpolation values are held at addresses associated with the upper 10 bits of the θ coordinate 104, respectively. Therefore, by providing the upper 10 bits of the θ coordinate 104 to the sin θ linear interpolation coefficient table 302, an appropriate interpolation value can be read from the sin θ linear interpolation coefficient table 302.
乗算器303は、sinθ線形補間係数テーブル302が出力する1ステップ相当の補間値と、θ座標104の下位の10ビットの値とを乗算しその結果を出力する。加算器304は、sinθテーブル301から出力される値と、乗算器303が出力する補間値とを加算しその結果を線形補間されたsinθの値として出力する(図6参照)。
The
図5のように構成されたsinθ計算部1については、10ビット相当のアドレスを有する2つのメモリだけで20ビットのθ座標104に対応できるので、大容量のメモリを必要とせず、動的再構成デバイスRCFの内部に構成可能なサイズで実現できる。
Since the sin θ
図7に示すように、cosθ計算部2は、cosθテーブル401と、cosθ線形補間係数テーブル402と、乗算器403と、加算器404とを備えて構成される。cosθ計算部2はメモリにより構成され、20ビットの精度を有するθ座標104のうち、下位の10ビットが全て0である場合を想定した離散的なcosθの計算結果がθ座標104の上位10ビットの内容に対応するアドレスに保持されている。従って、θ座標104の上位10ビットをcosθテーブル401に与えることにより、cosθテーブル401から該当するcosθの値を読み出すことができる(図8参照)。
As illustrated in FIG. 7, the cos θ
また、cosθ線形補間係数テーブル402はメモリでにより構成され、θ座標104の下位の10ビットの値の1ステップに相当する補間値が保持されている。この補間値については、θ座標104の上位10ビットの内容に応じて適切な値が異なるので、θ座標104の上位10ビットに対応付けたアドレスにそれぞれ異なる補間値が保持されている。従って、θ座標104の上位10ビットをcosθ線形補間係数テーブル402に与えることにより、cosθ線形補間係数テーブル402から適切な補間値を読み出すことができる。 The cos θ linear interpolation coefficient table 402 includes a memory, and holds an interpolation value corresponding to one step of the lower 10-bit value of the θ coordinate 104. As for this interpolation value, an appropriate value differs depending on the contents of the upper 10 bits of the θ coordinate 104, and therefore, different interpolation values are held at addresses associated with the upper 10 bits of the θ coordinate 104, respectively. Accordingly, by providing the upper 10 bits of the θ coordinate 104 to the cos θ linear interpolation coefficient table 402, an appropriate interpolation value can be read from the cos θ linear interpolation coefficient table 402.
乗算器403は、cosθ線形補間係数テーブル402が出力する1ステップ相当の補間値と、θ座標104の下位の10ビットの値とを乗算しその結果を出力する。加算器404は、cosθテーブル401から出力される値と、乗算器403が出力する補間値とを加算しその結果を線形補間されたcosθの値として出力する(図8参照)。
The
図7のように構成されたcosθ計算部2については、10ビット相当のアドレスを有する2つのメモリだけで20ビットのθ座標104に対応できるので、大容量のメモリを必要とせず、動的再構成デバイスRCFの内部に構成可能なサイズで実現できる。
The cos θ
一方、図2に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に構成される第二回路24は、曲線1テーブル21と第一補間回路25とを備えて構成される。曲線1テーブル21の入力には、θ座標104の上位10ビットが読み出しアドレスとして入力される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the second circuit 24 configured inside the dynamic reconfiguration device RCF includes a
曲線1テーブル21はメモリにより構成され、所定の曲線(曲線1)のパターンデータをθ座標104の上位10ビットに対応付けたアドレスに保持している。従って、θ座標104を与えることにより、θ座標104に対応する曲線1のパターンデータを曲線1テーブル21から読み出すことができる。但し、曲線1テーブル21が出力するデータは、θ座標104の10ビットの精度しか有していない。そこで、第一補間回路25を用いて高い精度を確保する。
The
図9は図2に示された第一補間回路の具体的な構成を示すブロック図である。第一補間回路25は、曲線1線形補間係数テーブル22と、乗算器23と、加算器26とを備えて構成される。曲線1線形補間係数テーブル22はメモリにより構成され、補間のためのθの1ステップに相当する係数を保持している。また、適切な係数はθ座標104毎に異なるので、θ座標104の上位10ビットの内容に対応付けたアドレスにそれぞれ異なる係数が保持されている。従って、θ座標104の上位10ビットを曲線1線形補間係数テーブル22の読み出しアドレスとして与えることにより、適切な補間用の係数を曲線1線形補間係数テーブル22から読み出すことができる。
FIG. 9 is a block diagram showing a specific configuration of the first interpolation circuit shown in FIG. The
乗算器23は、曲線1線形補間係数テーブル22から出力される値と、θ座標104の下位10ビットの値とを乗算しその結果を出力する。加算器26は、曲線1テーブル21が出力する値と、乗算器23が出力する値とを加算しその結果を線形補間結果として出力する。
The
次に、第1の実施形態における具体的なワイプパターンを生成するための構成及び動作について説明する。まず、図4に示したワイプパターンにおいて、入力されるθ座標104が(0≦θ<π/2)の範囲内の場合に、図1の第一回路12を用いて(y=−(1/3)x+2/3)の関数で表される直線のパターンを生成する場合を想定する。 Next, a configuration and operation for generating a specific wipe pattern in the first embodiment will be described. First, in the wipe pattern shown in FIG. 4, when the inputted θ coordinate 104 is within the range of (0 ≦ θ <π / 2), the first circuit 12 of FIG. 1 is used (y = − (1 / 3) Assume that a straight line pattern represented by a function of x + 2/3) is generated.
極座標原点111から前記直線(y=−(1/3)x+2/3)上の任意の点までの距離をr1で表し、その逆数(1/r1)を次の(1)式により求める。 The distance from the polar coordinate origin 111 to an arbitrary point on the straight line (y = − (1/3) x + 2/3) is represented by r 1 , and its reciprocal (1 / r 1 ) is obtained by the following equation (1). .
上記(1)式で表される距離の逆数(1/r1)は、グラフ上に表すと図10に示すようになる。図10は第1の実施形態におけるワイプパターンの直線上の点と極座標中心との距離r1の逆数とθとの関係を示すグラフである。また、図11は第1の実施形態におけるワイプパターンの一部分を構成する直線を示す模式図である。 The reciprocal of the distance (1 / r 1 ) expressed by the above equation (1) is as shown in FIG. FIG. 10 is a graph showing the relationship between θ and the reciprocal of the distance r 1 between the point on the straight line of the wipe pattern and the polar coordinate center in the first embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram showing a straight line constituting a part of the wipe pattern in the first embodiment.
従って、前記直線(y=−(1/3)x+2/3)のパターンを生成するための距離の逆数(1/r1)を第一回路12を用いて出力するためには、上記(1)式の内容に合わせて、前記係数R1に「3」を割り当て、係数R2に「1」を割り当て、係数R3に「1/2」を割り当てればよい。 Therefore, in order to output the reciprocal (1 / r 1 ) of the distance for generating the pattern of the straight line (y = − (1/3) x + 2/3) using the first circuit 12, the above (1 ) According to the content of the equation, “3” is assigned to the coefficient R1, “1” is assigned to the coefficient R2, and “1/2” is assigned to the coefficient R3.
また、比較器109が比較する係数R4に「1」を割り当て、表示画面上を順次に走査して得られる様々な極座標の値をθ座標104及びr座標105として図1に示す回路に入力すると、ワイプパターン出力110としては図11に示すような結果が得られる。つまり、前記直線(y=−(1/3)x+2/3)を境界として、画面上を2つの領域に区分した場合の領域を表す2値信号がワイプパターン出力110として得られる。すなわち、乗算器11が出力する値、すなわち(r/r1)が係数R4である「1」と一致する点は、前記直線(y=−(1/3)x+2/3)上に位置する。
Further, when “1” is assigned to the coefficient R4 to be compared by the
次に、図4に示したワイプパターンにおいて、入力されるθ座標104が(−π/2≦θ<0)の範囲内の場合に、図2の第二回路24を用いて曲線1のパターンを生成する場合について説明する。
Next, in the wipe pattern shown in FIG. 4, when the input θ coordinate 104 is within the range of (−π / 2 ≦ θ <0), the pattern of the
図12は図2に示された曲線1テーブルが保持するデータの例を示す模式図である。第二回路24上の曲線1テーブル21には、図12に示すように、20ビットで構成されるθ座標104の下位10ビットを0とした場合に対応する極座標原点111から曲線1上までの離散的な距離の逆数がデータとして保持される。従って、θ座標104の上位10ビットを曲線1テーブル21の読み出しアドレスとして与え、曲線1テーブル21から距離の逆数を読み出す。但し、曲線1テーブル21からは離散的なデータが出力されるので、第一補間回路25を用いて線形補間を行う。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of data held in the
第一補間回路25は図9に示したように構成され、曲線1線形補間係数テーブル22には、θ座標104の下位10ビットの1ステップに対応する補間値が保持されている。この補間値には、θ座標104の上位10ビットに対応するアドレス毎に異なる値が割り当てられる。曲線1線形補間係数テーブル22の値とθ座標104の下位10ビットを乗算器23で乗算した結果に、曲線1テーブル21の出力を加算器26で加算することにより、線形補間結果が得られる。
The
極座標原点111から曲線1上の任意の点までの距離をr2で表すと、第一補間回路25から出力される線形補間結果は(1/r2)になる。曲線1テーブル21の出力及び線形補間結果(1/r2)をグラフに表すと、図13に示すようになる。
When the distance from the polar coordinate origin 111 to an arbitrary point on the
図13は第1の実施形態におけるワイプパターンの曲線1上の点と極座標中心との距離r2の逆数とθとの関係を示すグラフである。また、図14は第1の実施形態におけるワイプパターンの一部分を構成する曲線1を示す模式図である。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between θ and the reciprocal of the distance r 2 between the point on the
図2及び図9に示すように構成された第二回路24については、10ビット相当のアドレスを有する2つのメモリだけで20ビットのθ座標104に対応できるので、大容量のメモリを必要とせず、動的再構成デバイスRCFの内部に構成可能なサイズで実現できる。 The second circuit 24 configured as shown in FIGS. 2 and 9 can handle the 20-bit θ-coordinate 104 with only two memories having an address equivalent to 10 bits, and thus does not require a large-capacity memory. It can be realized in a size that can be configured inside the dynamic reconfigurable device RCF.
また、比較器109が比較する係数R4に「1」を割り当て、表示画面上を順次に走査して得られる様々な極座標の値をθ座標104及びr座標105として図2に示す回路に入力すると、ワイプパターン出力110としては図14に示すような結果が得られる。つまり、曲線1を境界として、画面上を2つの領域に区分した場合の領域を表す2値信号がワイプパターン出力110として得られる。すなわち、乗算器11が出力する値、すなわち(r/r2)が係数R4である「1」と一致する点は、前記曲線1上に位置する。
Further, when “1” is assigned to the coefficient R4 to be compared by the
実際の本実施形態のワイプパターン生成装置においては、図1及び図2に示すθ範囲検出部31がθ座標104の範囲を識別し、その結果に応じて回路構成切替部32が動的再構成デバイスRCF上の回路構成を動的に切り替える。従って、図4に示すように、θ座標104が(0≦θ<π/2)の範囲にある場合には直線(y=−(1/3)x+2/3)のパターンが第一回路12の働きにより生成され、θ座標104が(−π/2≦θ<0)の範囲にある場合には曲線1のパターンが第二回路24の働きにより生成されるので、直線と曲線とを連続的に組み合わせたワイプパターンを生成することができる。
In the actual wipe pattern generation apparatus of this embodiment, the θ
また、本実施形態では、ワイプパターンを生成するために第一回路12と第二回路24とを利用しているが、動的再構成デバイスRCFを共通の回路資源として利用し構成を切り替えるので、第一回路12と第二回路24とのそれぞれに独立した回路資源を用意する必要がなく、装置の小型化が可能になる。さらに、メモリ資源の共用による小容量化によって、半導体デバイス上に搭載する高速動作可能なメモリを利用しやすくなり、回路全体の高速動作を容易にすることができる。 In the present embodiment, the first circuit 12 and the second circuit 24 are used to generate a wipe pattern. However, since the dynamic reconfiguration device RCF is used as a common circuit resource and the configuration is switched, There is no need to prepare independent circuit resources for each of the first circuit 12 and the second circuit 24, and the apparatus can be downsized. Furthermore, by reducing the capacity by sharing memory resources, it becomes easy to use a memory capable of high-speed operation mounted on a semiconductor device, and high-speed operation of the entire circuit can be facilitated.
なお、上記の説明においては、具体例として直線(y=−(1/3)x+2/3)のパターンを第一回路12で生成する場合を説明したが、前記各係数R1、R2、R3、の値を適宜変更することにより、他のさまざまな傾きの直線を基にしたワイプパターンを生成することができる。 In the above description, the case where a pattern of a straight line (y = − (1/3) x + 2/3) is generated by the first circuit 12 is described as a specific example. However, the coefficients R1, R2, R3, By appropriately changing the value of, a wipe pattern based on other straight lines having various inclinations can be generated.
また、前述のsinθ計算部1、cosθ計算部2、第二回路24などの具体的な構成については、動的再構成デバイスRCF上に搭載可能なメモリ容量で実現可能な構成であれば、他の回路構成を採用してもよい。また、曲線1については様々な形状を実現できる。
The specific configuration of the above-described sin θ
また、上記の例では表示画面上の極座標の角度θを(−π/2)〜(π/2)の範囲に定める場合を説明したが、極座標原点111に定める場所の違いに対応して、(−π/2)〜(π/2)の範囲以外の角度θを使用しても良い。また、回路構成切替部32が回路構成を切り替えるθの境界値については0以外の値を用いても良く、更に複数の値を境界値として利用してもよい。係数R4については、1以外の値を採用したり、値を可変にすることにより、極座標原点111を中心としてワイプパターンを拡大したり縮小することもできる。
In the above example, the case where the polar coordinate angle θ on the display screen is set in the range of (−π / 2) to (π / 2) has been described. An angle θ outside the range of (−π / 2) to (π / 2) may be used. Further, as the boundary value of θ at which the circuit
(第2の実施形態)
図15は本発明の第2の実施形態に係るワイプパターン生成装置の主要部の構成例を示すブロック図である。また、図16は第2の実施形態のワイプパターン生成装置におけるワイプパターンの具体例を示す模式図である。
(Second Embodiment)
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a wipe pattern generation device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a specific example of a wipe pattern in the wipe pattern generation apparatus according to the second embodiment.
第2の実施形態は、前述した第1の実施形態の変形例である。図15及び図17において、第1の実施形態と対応する同様の要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明においては、第1の実施形態と異なる構成及び動作を主体に説明する。 The second embodiment is a modification of the first embodiment described above. In FIG. 15 and FIG. 17, the same elements corresponding to those of the first embodiment are indicated by the same reference numerals. In the following description, the configuration and operation different from those of the first embodiment will be mainly described.
第2の実施形態では、図16に示すようなワイプパターンを表示画面に適用する場合を想定している。図16においては、表示画面中の水平方向の画素位置をx座標、垂直方向の画素位置をy座標とし、x座標の原点を画面左上、y座標の原点を画面中央としてある。また、対応する極座標原点111は画面の左中央に位置している。また、図16に示すワイプパターンは、曲線1と曲線2との組み合わせにより形成されている。
In the second embodiment, it is assumed that a wipe pattern as shown in FIG. 16 is applied to the display screen. In FIG. 16, the horizontal pixel position in the display screen is the x coordinate, the vertical pixel position is the y coordinate, the origin of the x coordinate is the upper left of the screen, and the origin of the y coordinate is the center of the screen. Further, the corresponding polar coordinate origin 111 is located at the left center of the screen. Further, the wipe pattern shown in FIG. 16 is formed by a combination of
ワイプパターン生成装置は、θ範囲検出部31と、回路構成切替部32Bと、動的再構成デバイスRCFと、乗算器11と、比較器109とを備えている。つまり、第1の実施形態とは回路構成切替部32Bの構成だけが異なっている。ここで、第2の実施形態では、回路構成切替部32Bの制御により、動的再構成デバイスRCF上に第二回路24又は第三回路45が形成される。
The wipe pattern generation device includes a θ
第2の実施形態のワイプパターン生成装置においては、後述するように、ある条件下においては図2に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に第二回路24の機能が構成され、他の条件下においては、図15に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に第三回路45の機能が構成される。 In the wipe pattern generation device of the second embodiment, as will be described later, the function of the second circuit 24 is configured inside the dynamic reconfiguration device RCF under certain conditions as shown in FIG. Under these conditions, as shown in FIG. 15, the function of the third circuit 45 is configured inside the dynamic reconfigurable device RCF.
ワイプパターン生成装置の入力には、第1の実施形態と同様に、表示画面中の走査位置の画素座標(x座標,y座標)に対応する情報が、極座標として入力される。この極座標は、極座標原点111からの距離を表すr座標105と、基準軸に対する角度を表すθ座標104との組み合わせにより構成される。図15に示す例では、θ座標104は20ビットの並列2値データとして入力される。 As in the first embodiment, information corresponding to pixel coordinates (x coordinate, y coordinate) of the scanning position in the display screen is input as polar coordinates to the input of the wipe pattern generation device. This polar coordinate is constituted by a combination of an r coordinate 105 representing a distance from the polar coordinate origin 111 and a θ coordinate 104 representing an angle with respect to the reference axis. In the example shown in FIG. 15, the θ-coordinate 104 is input as 20-bit parallel binary data.
θ範囲検出部31は、入力されたθ座標104が属している角度の範囲を識別する。具体的には、(0≦θ<π/2)の条件を満たすか否か、及び(−π/2≦θ<0)の条件を満たすか否かをθ範囲検出部31が識別する。
The
回路構成切替部32Bは、θ範囲検出部31の識別結果に従って、動的再構成デバイスRCFを制御し、動的再構成デバイスRCFの内部に構成される回路を動的に切り替える。すなわち、入力されたθ座標104が(0≦θ<π/2)の条件を満たす場合には、回路構成切替部32Bは図15に示すような構成の第三回路45を動的再構成デバイスRCFの内部に構成し、入力されたθ座標104が(−π/2≦θ<0)の条件を満たす場合には、回路構成切替部32Bは図2に示すような構成の第二回路24を動的再構成デバイスRCFの内部に構成する。
The circuit
図2に示す第二回路24の構成及び動作については、前述の第1の実施形態において説明したとおりである。 The configuration and operation of the second circuit 24 shown in FIG. 2 are as described in the first embodiment.
図15に示すように、動的再構成デバイスRCFの内部に構成される第三回路45は、曲線2テーブル41と第二補間回路46とを備えている。曲線2テーブル41の入力にはθ座標104の上位12ビットが入力され、第二補間回路46の2つの入力には、曲線2テーブル41の出力とθ座標104とが入力される。
As shown in FIG. 15, the third circuit 45 configured inside the dynamic reconfiguration device RCF includes a
図17は図15に示された第二補間回路の具体的な構成を示すブロック図である。第二補間回路46は、曲線2線形補間係数テーブル42と、乗算器43と、加算器44とを備えて構成される。曲線2線形補間係数テーブル42は、θ座標104の上位12ビットを読み出しアドレスとして入力し、該当する補間係数を出力する。乗算器43は、曲線2線形補間係数テーブル42の出力と、θ座標104の下位8ビットの値とを乗算してその結果を出力する。加算器44は、曲線2テーブル41の出力と乗算器43の出力とを加算してその結果を出力する。
FIG. 17 is a block diagram showing a specific configuration of the second interpolation circuit shown in FIG. The
次に、第1の実施形態における具体的なワイプパターンを生成するための構成及び動作について説明する。 Next, a configuration and operation for generating a specific wipe pattern in the first embodiment will be described.
入力されるθ座標104が(−π/2≦θ<0)の範囲内にある場合には、回路構成切替部32Bが動的再構成デバイスRCF上に第二回路24を形成するので、第二回路24の働きにより図16に示す曲線1のパターンが第1の実施形態と同様に生成される。一方、入力されるθ座標104が(0≦θ<π/2)の範囲にある場合には、回路構成切替部32Bが動的再構成デバイスRCF上に第三回路45を形成する。
When the input θ coordinate 104 is within the range of (−π / 2 ≦ θ <0), the circuit
図18は図15に示された曲線2テーブルが保持するデータの例を示す模式図である。第三回路45内の曲線2テーブル41は、極座標原点111から曲線2上の任意の点までの距離r3の逆数が、20ビットで構成されるθ座標104の下位8ビットが0である場合を想定した離散的なデータとして保持されている。従って、θ座標104の上位12ビットを曲線2テーブル41に読み出しアドレスとして与えることにより、距離r3の逆数のデータが曲線2テーブル41から読み出される。
FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of data held in the
第三回路45内の第二補間回路46は、曲線2テーブル41の出力するデータを線形補間するために設けてある。第二補間回路46に設けられた曲線2線形補間係数テーブル42は、θ座標104の下位8ビットの1ステップに対応する補間係数を保持している。適切な補間係数はθ座標104の上位12ビットの値に応じて異なるので、曲線2線形補間係数テーブル42にはθ座標104の上位12ビットの値に対応付けたアドレスにそれぞれ異なる補間係数を格納してある。従って、曲線2線形補間係数テーブル42の読み出しアドレスにθ座標104の上位12ビットを与えることにより、適切な補間係数が曲線2線形補間係数テーブル42から読み出される。
The
図19は第2の実施形態におけるワイプパターンの曲線2上の点と極座標中心との距離r3の逆数とθとの関係を示すグラフである。また、図20は第2の実施形態におけるワイプパターンの一部分を構成する曲線2を示す模式図である。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between θ and the inverse of the distance r 3 between the point on the
乗算器43は、θ座標104の下位8ビットの値と曲線2線形補間係数テーブル42から出力される補間係数とを乗算してその結果を出力する。加算器44は、曲線2テーブル41が出力する値と乗算器43が出力する値とを加算してその結果を線形補間結果として出力する。この線形補間結果は、前述の距離r3の逆数(1/r3)である(図19参照)。
The
図15及び図17に示すように構成された第三回路45については、12ビット相当のアドレスを有するメモリと8ビット相当のアドレスを有するメモリだけで20ビットのθ座標104に対応できるので、大容量のメモリを必要とせず、動的再構成デバイスRCFの内部に構成可能なサイズで実現できる。 The third circuit 45 configured as shown in FIGS. 15 and 17 can deal with the 20-bit θ coordinate 104 only by using a memory having an address equivalent to 12 bits and a memory having an address equivalent to 8 bits. It can be realized in a size that can be configured inside the dynamic reconfigurable device RCF without requiring a memory of a capacity.
乗算器11は、第二回路24から出力される(1/r2)又は第三回路45から出力される(1/r3)とr座標105とを乗算してその結果を出力する。比較器109は、乗算器11が出力する値((r/r2)又は(r/r3))と係数R4とを比較してその結果をワイプパターン出力110として出力する。
The
また、比較器109が比較する係数R4に「1」を割り当て、表示画面上を順次に走査して得られる様々な極座標の値をθ座標104及びr座標105として図15に示す回路に入力すると、ワイプパターン出力110としては図20に示すような結果が得られる。つまり、曲線2を境界として、画面上を2つの領域に区分した場合の領域を表す2値信号がワイプパターン出力110として得られる。すなわち、乗算器11が出力する値、すなわち(r/r3)が係数R4である「1」と一致する点は、前記曲線2上に位置する。
Further, when “1” is assigned to the coefficient R4 to be compared by the
第2の実施形態では、ワイプパターンを生成するために第二回路24と第三回路45とを利用しているが、動的再構成デバイスRCFを共通の回路資源として利用し構成を切り替えるので、第二回路24と第三回路45とのそれぞれに独立した回路資源を用意する必要がなく、装置の小型化が可能になる。さらに、メモリ資源の共用による小容量化により、半導体デバイス上に搭載する高速動作可能なメモリを利用しやすくなり、回路全体の高速動作を容易にすることができる。 In the second embodiment, the second circuit 24 and the third circuit 45 are used to generate the wipe pattern. However, since the dynamic reconfiguration device RCF is used as a common circuit resource and the configuration is switched, There is no need to prepare independent circuit resources for the second circuit 24 and the third circuit 45, and the apparatus can be downsized. Furthermore, by reducing the capacity by sharing memory resources, it becomes easy to use a memory capable of high-speed operation mounted on a semiconductor device, and high-speed operation of the entire circuit can be facilitated.
なお、第三回路45の構成については、動的再構成デバイスRCF上に搭載可能なメモリ容量で実現可能な構成であれば、図17に示した構成以外の回路構成を採用してもよい。また、曲線2については様々な形状を実現できる。
As for the configuration of the third circuit 45, a circuit configuration other than the configuration shown in FIG. 17 may be adopted as long as the configuration can be realized with a memory capacity that can be mounted on the dynamic reconfiguration device RCF. Moreover, various shapes can be realized for the
また、上記の例では表示画面上の極座標の角度θを(−π/2)〜(π/2)の範囲に定める場合を説明したが、極座標原点111に定める場所の違いに対応して、(−π/2)〜(π/2)の範囲以外の角度θを使用しても良い。また、回路構成切替部32Bが回路構成を切り替えるθの境界値については0以外の値を用いても良く、更に複数の値を境界値として利用してもよい。係数R4については、1以外の値を採用したり、値を可変にすることにより、極座標原点111を中心としてワイプパターンを拡大したり縮小することもできる。
In the above example, the case where the polar coordinate angle θ on the display screen is set in the range of (−π / 2) to (π / 2) has been described. An angle θ outside the range of (−π / 2) to (π / 2) may be used. Further, as the boundary value of θ at which the circuit
上述した本実施形態のワイプパターン生成装置によれば、大容量ROMを利用することなく様々なパターンを生成することが可能となる。大容量ROMを使用しないため、パターンの生成速度が遅くなるのを防止することができ、高解像度の表示画面にも対応できる。しかも、動的再構成デバイスを利用し、その構成を極座標の角度の範囲に応じて変更することにより生成するパターンを切り替えるので、限られたハードウエア資源を有効に活用して様々な種類のパターンを生成することができる。従って、本実施形態のワイプパターン生成装置は、小型化、高速化した構成によって、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、映像・画像の制作・編集等が行われる各分野において広く利用することが可能である。 According to the wipe pattern generation apparatus of the present embodiment described above, various patterns can be generated without using a large-capacity ROM. Since a large-capacity ROM is not used, it is possible to prevent the pattern generation speed from being slowed down, and it is possible to deal with a high-resolution display screen. Moreover, since the pattern to be generated is switched by using a dynamic reconfigurable device and changing its configuration according to the polar angle range, various types of patterns can be used by effectively utilizing limited hardware resources. Can be generated. Therefore, the wipe pattern generation apparatus of the present embodiment can execute wipe pattern generation of various figures at high speed with a miniaturized and high speed configuration, and can produce and edit video and images. Can be widely used.
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、この明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその構成や動作の一部分に変更を加えたり、応用することも可能であることはいうまでもない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the matters described in the above embodiments, and those skilled in the art will understand the configuration and operation based on the description of this specification and well-known techniques. It goes without saying that it is possible to change or apply a part of the above.
本発明は、様々な図形のワイプパターン発生を高速に実行することができ、しかも、小型化が容易に実現できる効果を有し、映像制作等に用いられ、特に、高解像度の画像に対応し、多種類のワイプパターンを生成可能なワイプパターン生成装置等に有用である。 The present invention is capable of generating wipe patterns of various figures at high speed, and has an effect that can be easily reduced in size, and is used for video production and the like, particularly for high resolution images. It is useful for a wipe pattern generation device that can generate many types of wipe patterns.
1 sinθ計算部
2 cosθ計算部
4,6,10,11 乗算器
8 加算器
12 第一回路
21 曲線1テーブル
22 曲線1線形補間係数テーブル
23 乗算器
24 第二回路
25 第一補間回路
26 加算器
31 θ範囲検出部
32,32B 回路構成切替部
41 曲線2テーブル
42 曲線2線形補間係数テーブル
43 乗算器
44 加算器
45 第三回路
46 第二補間回路
104 θ座標
105 r座標
109 比較器
110 ワイプパターン出力
111 極座標原点
301 sinθテーブル
302 sinθ線形補間係数テーブル
303 乗算器
304 加算器
401 cosθテーブル
402 cosθ線形補間係数テーブル
403 乗算器
404 加算器
R1,R2,R3,R4 係数
RCF 動的再構成デバイス
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ディジタル信号処理機能を備える動的再構成デバイスと、
入力される前記角度データθからsinθを計算するsinθ計算手段と、前記sinθの計算結果と第一係数とを乗算する第一乗算手段と、前記角度データθからcosθを計算するcosθ計算手段と、前記cosθの計算結果と第二係数とを乗算する第二乗算手段と、前記第一乗算手段の出力と第二乗算手段の出力とを加算した結果を第三係数と乗算する第三乗算手段とを有し、極座標の中心から表示画面上の任意の直線までの距離の逆数を計算する第一回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第一回路構成手段と、
前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの任意の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第二回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第二回路構成手段と、
前記角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて前記第一回路構成手段及び前記第二回路構成手段を制御し、前記第一回路と前記第二回路とを動的に切り替える構成切り替え手段と、
前記第一回路の出力または前記第二回路の出力と前記極座標の距離データrとを乗算した結果と、第四係数とを比較する比較手段と
を備えるワイプパターン生成装置。 Position information corresponding to each pixel on the display screen is input as polar coordinate data expressed by a combination of angle data θ and distance data r from the center of polar coordinates, and the polar coordinate data is compared with predetermined pattern information. A wipe pattern generation device that outputs a result,
A dynamic reconfigurable device with digital signal processing capabilities;
Sin θ calculation means for calculating sin θ from the input angle data θ, first multiplication means for multiplying the calculation result of the sin θ and a first coefficient, cos θ calculation means for calculating cos θ from the angle data θ, Second multiplying means for multiplying the calculation result of the cos θ by the second coefficient, and third multiplying means for multiplying the result obtained by adding the output of the first multiplying means and the output of the second multiplying means with the third coefficient; A first circuit configuration means for configuring, on the dynamic reconfiguration device, a first circuit that calculates a reciprocal of a distance from a center of polar coordinates to an arbitrary straight line on the display screen;
A memory that holds the reciprocal of discrete distance data from the center of polar coordinates corresponding to the upper bits of the angle data θ to an arbitrary curve; and an interpolation means that interpolates the memory output using the angle data θ. Second circuit configuration means for configuring a second circuit on the dynamic reconfiguration device;
The range of angles to which the angle data θ belongs is identified, the first circuit configuration means and the second circuit configuration means are controlled according to the range of the angle data θ, and the first circuit and the second circuit are operated. Switching means for switching automatically,
A wipe pattern generation device comprising: a comparison unit that compares a result obtained by multiplying the output of the first circuit or the output of the second circuit by the polar coordinate distance data r and a fourth coefficient.
ディジタル信号処理機能を備える動的再構成デバイスと、
前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第一の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第二回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第二回路構成手段と、
前記角度データθの上位ビットに対応した極座標の中心からの第二の曲線上までの離散的な距離データの逆数を保持するメモリと、前記角度データθを用いて前記メモリ出力を補間する補間手段とを有する第三回路を、前記動的再構成デバイス上に構成する第三回路構成手段と、
前記角度データθが属する角度の範囲を識別し、角度データθの範囲に応じて前記第二回路構成手段及び前記第三回路構成手段を制御し、前記第二回路と前記第三回路とを動的に切り替える構成切り替え手段と、
前記第二回路の出力または前記第三回路の出力と前記極座標の距離データrとを乗算した結果と、第四係数とを比較する比較手段と
を備えるワイプパターン生成装置。 Position information corresponding to each pixel on the display screen is input as polar coordinate data expressed by a combination of angle data θ and distance data r from the center of polar coordinates, and the polar coordinate data is compared with predetermined pattern information. A wipe pattern generation device that outputs a result,
A dynamic reconfigurable device with digital signal processing capabilities;
A memory for holding the reciprocal of discrete distance data from the center of the polar coordinate corresponding to the upper bits of the angle data θ to the first curve, and an interpolation means for interpolating the memory output using the angle data θ A second circuit configuration means configured on the dynamic reconfiguration device,
A memory for holding the reciprocal of discrete distance data from the center of the polar coordinate corresponding to the upper bits of the angle data θ to the second curve, and an interpolation means for interpolating the memory output using the angle data θ A third circuit comprising: a third circuit comprising: a third circuit comprising:
The range of angles to which the angle data θ belongs is identified, the second circuit configuration means and the third circuit configuration means are controlled according to the range of the angle data θ, and the second circuit and the third circuit are operated. Switching means for switching automatically,
A wipe pattern generation device comprising: a comparison unit that compares the output of the second circuit or the output of the third circuit and the polar coordinate distance data r with a fourth coefficient.
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