JP4219887B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
図15は、従来のブロック読み出しにおけるデータ読み出し順を示す図であり、図16は、従来のブロック読み出し処理回路例のブロック図である。ブロック読み出しでは、1画像分のベイヤーデータ800を、水平方向及び垂直方向に所定数の画素領域を有するブロック単位801に分割し、ブロックごとに順に読み出しを行う。図の例では、ブロック番号の順に読み出しが行われ、ベイヤーデータ800左上のブロック1から右方向にブロック2、3と順に読み出す。なお、このとき、複数画素単位で行う画像処理のために、所定のオーバーラップ領域を確保して読み出しが行われる。
ブロック読み出しでは、カラー処理部の入力バッファのブロックサイズを抑えることができるので実装面積を小さくすることできるが、入力画像及び出力画像が格納されるフレームバッファにアクセスする回数が多くなり、処理に時間がかかるという問題点がある。このため、処理対象の画像が高画素になればなるほど、処理時間が膨大になる傾向があり、たとえば、シャッターを押してから画像処理が行われて記憶媒体に格納されるまでの時間が長大になってしまう。また、高速処理が必要な動画像には向かないという問題点もある。
図1は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
画像処理装置1には、ライン読み出しを行うためのラインバッファ11が設けられており、所定の水平方向画素数を単位とするラインが複数ライン分一時記憶できる。画像分割手段12は、フレームバッファ2に格納される対象の入力画像2aの水平方向の画素数がラインバッファ11のラインサイズより大きい場合、入力画像2aを垂直に2N分割し、ラインサイズ以下の幅の短冊状に分ける。図の例では、4分割し、1A、2A、3A、4Aの4分割領域にしている。そして、入力データ転送手段13を制御し、分割領域ごとに入力画像2aの画素データを転送する。
図の例では、ベイヤーデータ21を分割領域A(21a)と分割領域B(21b)とに2分割してデータ転送処理を行う。画像分割手段12では、分割の際に、分割対象の画像の水平方向画素数が偶数の場合には、水平方向画素数を2分割した値+mが分割領域の水平方向画素数幅になる。ここで、mはマトリクス処理のサイズに依存するパラメータで、5×5画素の場合はm=2となる。しかしながら、画像の水平方向画素数が奇数の場合には、水平方向画素数を2分割することができないので、水平方向の中心に位置する画素データ列を双方の領域に含め、同様に+mを行って分割領域を設定する。図の例では、オーバーラップ部21cが、分割領域A(21a)及び分割領域B(21b)の双方の領域に含まれるように分割される。
画像処理装置は、画像処理回路10、フレームバッファ20、CPU(Central Processing Unit)30、DMA40、RAM(Random Access Memory)50、ROM(Read Only Memory)60が、システムバス70によって接続されており、CPU30によって装置全体が制御されている。
垂直2N分割回路は、入力画像左上原点アドレスレジスタ101、垂直方向画素数(V)レジスタ102、水平方向画素数(H)レジスタ103、2分割水平方向画素数(以下、H2とする)レジスタ104及び4分割水平方向画素数(以下、H4とする)レジスタ105の各レジスタと、入力値を2分割する2分割関数106、107と、選択回路108、分割数決定を判定する判定回路109、データ転送を制御するアドレスカウンタ110を有する。
2分割関数106、107は、カウンタNのカウント値が対応する値であって、かつ判定回路109の出力Hselが0(分割数未決定)のとき、入力される水平方向画素数を2分割した値HSizeを算出し、判定回路109へ出力する。2分割関数106は、N=1、Hsel=0のとき動作し、Hレジスタ103の値を2分割した値を、H2レジスタ104へ格納する。2分割関数107は、N=2、Hsel=0のとき動作し、H2レジスタ104の値を2分割した値を、H4レジスタ105へ格納する。
まず、N=0となり、Hレジスタ103に格納される入力画像の水平方向画素数(H)が判定回路109に入力する。判定回路109は、HSize=Hと1024+αを比較し、Hが1024+αより小さければ、Hsel=1を出力し、分割数0を決定する。
2分割以上の場合は、分割前の水平方向画素数(H2単位の分割領域の結合の場合はH、H4単位の分割領域の結合の場合はH2)が偶数であるか奇数であるかにより処理が2種類ある。つまり、偶数の場合は、そのまま結合すればよい。他方、奇数である場合は、合わせ目が1列分だけ重なり合うように結合すればよい。
図12は、本実施の形態の画像処理方法の手順を示したフローチャートである。
入力画像がフレームバッファに設定された後、処理が起動される。
H2=Int(H/2)+2 ・・・(1)
により算出し、Hが奇数の場合には、
H2=Int(H/2)+1+2 ・・・(2)
により算出する。なお、Intは、引数の整数部を取り出す操作(小数部切捨て)を行う関数である。式(1)または式(2)より、H2が算出される。
[ステップS11] 分割処理回数Nが2であるかどうか、すなわち、N=1で表される分割領域2までの処理を終了したかどうかを判定する。N=2の場合、処理を終了する。N=1であれば、分割領域2のデータ転送処理を行う。
S2=Int(H/2)−2 ・・・(3)
により算出する。
次に、処理Bについて説明する。処理Bでは、入力画像のサイズが2048を超える静止画を垂直4分割で処理する。図14は、本実施の形態の画像処理方法による垂直4分割の場合の処理手順を示したフローチャートである。
H4=Int(H2/2)+2 ・・・(4)
により算出し、H2が奇数の場合には、
H4=Int(H2/2)+1+2 ・・・(5)
により算出する。
[ステップS40] 分割処理回数Nが4であるかどうか、すなわち、N=3で表される分割領域4までの処理を終了したかどうかを判定する。N=4の場合、処理を終了する。また、N=1であればステップS41、N=2であればステップS42、N=3であればステップS43へ処理を進め、それぞれ対応する分割領域のデータ転送処理を行う。
S4=Int(H2/2)−2 ・・・(6)
により算出する。
なお、以上の説明の画像処理装置を、少なくとも垂直2N分割処理を含む画像処理の各機能を実現する回路を半導体集積回路として組込んだ半導体装置として提供することもできる。半導体装置としてチップ化された画像処理装置は、たとえば、携帯電話機やディジタルカメラなどに適用され、回路規模を増加させることなく、画像処理の高機能化に寄与することができる。
水平方向に所定の水平方向画素数幅の記憶領域を備え、前記入力画像の画素データの複数ラインを前記所定の水平方向画素数幅で一時記憶する一時記憶手段と、
入力画像の水平方向の画素数が前記一時記憶手段の前記所定の水平方向画素数幅より大きい場合に、前記所定の水平方向画素数幅に応じて前記入力画像を垂直に等分割し、分割領域ごとに前記入力画像の画素データの前記一時記憶手段へのデータ転送を制御する画像分割手段と、
前記画像分割手段に従って、指示された前記分割領域に属する前記入力画像の画素データを前記一時記憶手段に順次転送する入力データ転送手段と、
前記一時記憶手段に転送された前記入力画像の画素データに対し、単一画素単位及び複数画素単位で画像処理を施す画素処理手段と、
前記分割領域ごとに順次出力される前記画素処理手段の出力画素データのデータ転送を制御し、前記分割領域ごとの前記出力画素データを結合して出力画像を生成する画像結合手段と、
前記画像結合手段に従って、前記画素処理手段より出力される前記出力画素データを指示された出力画像記憶領域に転送する出力データ転送手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
前記画像結合手段は、結合する前記分割領域の双方に共通する前記水平方向の中心に位置する画素データ列が含まれていた場合には、双方の前記分割領域の前記水平方向の中心に位置する画素データ列を重ね合わせて結合する、
ことを特徴とする付記1記載の画像処理装置。
(付記8) 前記入力データ転送手段及び前記出力データ転送手段は、共通のDMAコントローラであり、前記画像分割手段及び前記画像結合手段によって、排他的に入力データ転送と出力データ転送を行うことを特徴とする付記7記載の画像処理装置。
(付記10) 入力画像を所定の単位で取り込んで画像処理を施し、出力画像を生成する画像処理方法において、
画像分割手段が、入力画像の水平方向の画素数が、水平方向に所定の水平方向画素数幅の記憶領域を備え、前記入力画像の画素データの複数ラインを前記所定の水平方向画素数幅で一時記憶する一時記憶手段の前記所定の水平方向画素数幅より大きい場合に、前記所定の水平方向画素数幅に応じて前記入力画像を垂直に等分割するステップと、
前記画像分割手段が、入力データ転送手段を制御して、等分割された分割領域ごとに、前記分割領域に属する前記入力画像の画素データを前記一時記憶手段に順次転送するステップと、
画素処理手段が、前記一時記憶手段に転送された前記入力画像の画素データに対し、単一画素単位及び複数画素単位で画像処理を施すステップと、
画像結合手段が、出力データ転送手段を制御し、前記分割領域ごとに出力される前記画素処理手段の出力画素データを結合するステップと、
を有し、
前記分割領域ごとに、前記分割領域の水平方向画素数幅を単位として前記入力画像の画素データをラインごとにデータ転送して画素処理し、画素処理が終了して前記分割領域ごとに出力される前記出力画素データを結合して前記出力画像を生成する、
ことを特徴とする画像処理方法。
水平方向に所定の水平方向画素数幅の記憶領域を備え、前記入力画像の画素データの複数ラインを最大で前記所定の水平方向画素数幅で一時記憶するバッファと、
入力画像の水平方向の画素数が前記バッファの前記所定の水平方向画素数幅より大きい場合に、前記所定の水平方向画素数幅に応じて前記入力画像を垂直に等分割し、分割領域ごとに前記入力画像の画素データの前記バッファへのデータ転送を制御する画像分割回路と、
前記画像分割回路によって指示された前記分割領域に属する前記入力画像の画素データを前記バッファに順次転送する入力データ転送回路と、
前記バッファに転送された前記入力画像の画素データに対し、単一画素単位及び複数画素単位で画像処理を施す画素処理回路と、
前記分割領域ごとに順次出力される前記画素処理回路の出力画素データのデータ転送を制御し、前記分割領域ごとの前記出力画素データを結合して出力画像を生成する画像結合回路と、
前記画像結合回路に従って、前記画素処理回路より出力される前記出力画素データを指示された出力画像記憶領域に転送する出力データ転送回路と、
を具備することを特徴とする半導体装置。
2 フレームバッファ
2a 入力画像
2b 出力画像
11 ラインバッファ
12 画像分割手段
13 入力データ転送手段
14 画素処理手段
15 画像結合手段
16 出力データ転送手段
Claims (10)
- 入力画像を所定の単位で取り込んで画像処理を施し、出力画像を生成する画像処理装置において、
水平方向に所定の水平方向画素数幅の記憶領域を備え、前記入力画像の画素データの複数ラインを最大で前記所定の水平方向画素数幅で一時記憶する一時記憶手段と、
入力画像の水平方向の画素数が前記一時記憶手段の前記所定の水平方向画素数幅より大きい場合に、前記所定の水平方向画素数幅に応じて前記入力画像を垂直に等分割し、分割領域ごとに前記入力画像の画素データの前記一時記憶手段へのデータ転送を制御する画像分割手段と、
前記画像分割手段に従って、指示された前記分割領域に属する前記入力画像の画素データを前記一時記憶手段に順次転送する入力データ転送手段と、
前記一時記憶手段に転送された前記入力画像の画素データに対し、単一画素単位及び複数画素単位で画像処理を施す画素処理手段と、
前記分割領域ごとに順次出力される前記画素処理手段の出力画素データのデータ転送を制御し、前記分割領域ごとの前記出力画素データを結合して出力画像を生成する画像結合手段と、
前記画像結合手段に従って、前記画素処理手段より出力される前記出力画素データを指示された出力画像記憶領域に転送する出力データ転送手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像分割手段は、前記入力画像を前記一時記憶手段の前記所定の水平方向画素数幅を超えない水平方向画素数幅の偶数個の領域に分割することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記入力データ転送手段は、等分割された前記分割領域の水平方向画素数幅を単位として、前記分割領域に属する前記入力画像の画素データをラインごとにデータ転送することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像分割手段は、等分割された前記分割領域の水平方向画素数幅に応じたオフセット値を用いて前記分割領域に相当する前記入力画像の画素データが格納される位置を算出し、読み出し起点として前記入力データ転送手段に指示することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像結合手段は、等分割された前記分割領域の水平方向画素数幅に応じたオフセット値を用いて前記分割領域に相当する前記出力画像の前記出力画素データが格納される位置を算出し、書き込み起点として前記出力データ転送手段に指示することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像分割手段は、等分割する前記入力画像もしくは前記分割領域の水平方向画素数が奇数である場合には、等分割する領域の水平方向の中心に位置する画素データ列を双方の前記分割領域に含めて分割し、
前記画像結合手段は、結合する前記分割領域の双方に共通する前記水平方向の中心に位置する画素データ列が含まれていた場合には、双方の前記分割領域の前記水平方向の中心に位置する画素データ列を重ね合わせて結合する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記入力データ転送手段及び前記出力データ転送手段のうち少なくとも一つは、DMA(Direct Memory Access)コントローラであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記入力データ転送手段及び前記出力データ転送手段は、共通のDMAコントローラであり、前記画像分割手段及び前記画像結合手段によって、排他的に入力データ転送と出力データ転送を行うことを特徴とする請求項7記載の画像処理装置。
- 前記一時記憶手段は、前記所定の水平方向画素数幅が、少なくともVGA(Video Graphics Array)サイズの水平方向画素数幅より大きいことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 入力画像を所定の単位で取り込んで画像処理を施し、出力画像を生成する画像処理方法において、
画像分割手段が、前記入力画像の水平方向の画素数が、水平方向に所定の水平方向画素数幅の記憶領域を備え、前記入力画像の画素データの複数ラインを最大で前記所定の水平方向画素数幅で一時記憶する一時記憶手段の前記所定の水平方向画素数幅より大きい場合に、前記所定の水平方向画素数幅に応じて前記入力画像を垂直に等分割するステップと、
前記画像分割手段が、入力データ転送手段を制御して、等分割された分割領域ごとに、前記分割領域に属する前記入力画像の画素データを前記一時記憶手段に順次転送するステップと、
画素処理手段が、前記一時記憶手段に転送された前記入力画像の画素データに対し、単一画素単位及び複数画素単位で画像処理を施すステップと、
画像結合手段が、出力データ転送手段を制御し、前記分割領域ごとに出力される前記画素処理手段の出力画素データを結合するステップと、
を有し、
前記分割領域ごとに、前記分割領域の水平方向画素数幅を単位として前記入力画像の画素データをラインごとにデータ転送して画素処理し、画素処理が終了して前記分割領域ごとに出力される前記出力画素データを結合して前記出力画像を生成する、
ことを特徴とする画像処理方法。
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