JP4272388B2 - 画像処理装置と画像処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数フレーム分の画像に関するデータをフレーム単位で処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の画像処理装置２００の構成を示す図である。メモリ３には、ある被写体を撮影して得た複数フレーム分の映像の符号データが記憶されている。上記符号データは、各フレームの画像を所定の画素マトリクスより成る複数のブロックに分割して符号化したものである。メモリ３は、符号データをブロック単位で記憶している。
【０００３】
映像の再生を行う場合、ＣＰＵ１がＤＭＡ２に対して、第１フレームの第１ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、上記再生信号に応じてＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している符号化された最初のフレームの第１ブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第１ブロックの符号データの出力完了後、ＤＭＡ２は、データバス７を一旦解放する。
【０００４】
引き続き、ＣＰＵ１はＤＭＡ２に対して、第１フレームの第２ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、再びＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している第１フレームの第２のブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第２ブロックの符号データの出力後、ＤＭＡ２は、データバス７を解放する。
【０００５】
以下同様にして、ＣＰＵ１は、ＤＭＡ２に対して第１フレームの第３ブロック、第４ブロック…、第２フレームの第１ブロック、第２ブロック…、第３フレームの第１ブロック、第２ブロック…と予定する全てのフレームの全てのブロックの符号データの再生信号を逐次出力する。
【０００６】
復号器４は、入力される各ブロックの符号データを元の画像データに復号して後段のバッファ５に出力する。バッファ５は、復号器４から入力されるブロック単位の画像データを逐次保存し、１／３０秒単位で入力されるフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期しながらディスプレイ６に出力する。ディスプレイ６は、入力される画像データに基づく画像を連続して表示して映像を再現する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、メモリ３内に格納されている各ブロックの符号データ、データバス７を介して復号器４に入力されるブロックデータ、復号器４から出力される各ブロックデータ、フレーム同期信号Ｓｙｎｃ、及び、当該フレーム同期信号Ｓｙｎｃを受けてバッファ５から出力されるデータを示す図である。
【０００８】
上述したように、ＤＭＡ２は、ＣＰＵ１からの要求に応じてブロックの画像データの復号器４への出力を行う毎にＣＰＵ１とデータバス７との切り離しを行う。当該切り離しの実行時にデータバス７がＣＰＵ１により占有されている場合、ＤＭＡ２は、ＣＰＵ１がデータバス７を解放するのを待機することになる。図５において、当該待機時間は復号器４に入力される各ブロックデータの間隔、及び、復号器４からブロック単位で出力される復号データ（画像データ）の間隔で表される。図示するように、この待機時間が積み重なると、１フレーム分の全ブロックの符号データの読み出しが、フレーム同期信号Ｓｙｎｃの出力間隔である１／３０秒内に完了しない場合がある。この場合、バッファ５からは２ブロック分の画像データが抜けた不完全な状態の画像データが出力され、いわゆるコマ抜けが生じて再生画質が劣化する。
【０００９】
本発明は、複数フレームの画像に関するデータを所定のタイミングでフレーム単位で処理する画像処理装置において、フレーム内のデータを欠くことなく、上記所定のタイミングで連続して処理可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像処理装置は、内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する画像処理装置であって、複数のバッファメモリと、データ格納手段と、データ出力手段と、を含んでおり、上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過するよりも前に受け取ることができる量のデータであり、上記データ格納手段が上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、上記複数のバッファメモリの各々が、１フレーム分の画像データを格納し得るものであり、上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、上記複数のバッファメモリが、各々が１フレーム分の符号データを格納し得るものであり、上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間より長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像処理方法は、内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する装置であって、複数のバッファメモリを含んでいる画像処理装置を用いて行う画像処理方法であって、上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過する前に受け取ることができる量のデータであり、上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するデータ格納工程と、上記データ格納工程によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うデータ出力工程と、を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の画像処理方法は、請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器により復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の画像処理方法は、請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力工程が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力するものであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の画像処理装置の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る画像処理装置１００の構成を示す図である。先に従来技術の欄で説明した従来の画像処理装置２００（図４）と同じ構成物には同じ参照番号を付して表している。
【００１８】
データバス７は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ１、メモリ３及び復号器４に接続されている。メモリ３には、ある被写体を撮影して得た複数フレーム分の映像データを符号化したデータが記憶されている。上記符号データは、各フレームの画像を所定の画素マトリクスより成る複数のブロックに分割して符号化したものである。メモリ３は、符号データをブロック単位で記憶している。
【００１９】
映像の再生を行う場合、ＣＰＵ１がＤＭＡ２に対して、第１フレームの第１ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、上記再生信号に応じてＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している符号化された最初のフレームの第１ブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第１ブロックの符号データの出力完了後、ＤＭＡ２は、データバス７を一旦解放する。
【００２０】
引き続き、ＣＰＵ１はＤＭＡ２に対して、第１フレームの第２ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、再びＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、第２のブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第２ブロックの符号データの出力後、ＤＭＡ２は、データバス７を解放する。
【００２１】
以下、同様にして、ＣＰＵ１は、ＤＭＡ２に対して第１フレームの第３ブロック、第４ブロック…、第２フレームの第１ブロック、第２ブロック…、第３フレームの第１ブロック、第２ブロック…と予定する全てのフレームの全てのブロックの符号データの再生信号を出力する。
【００２２】
復号器４は、上記手順でブロック単位で入力される符号データを画像データに復号した後にバッファ回路８に逐次出力する。後に詳しく説明するが、バッファ回路８は、２フレーム分のバッファメモリを備える。バッファ回路８では、まず、一方のバッファメモリに復号された各ブロック単位の画像データを蓄積し、１フレーム分の画像データの蓄積ができ次第、バッファメモリを切り換えて他方のブロックの画像データの蓄積を開始する。バッファメモリの切り換え後に入力されるフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期して当該１フレーム分の画像データをディスプレイ６に出力する。
【００２３】
図２は、バッファ回路８の構成を示す図である。復号データ（画像データ）は、セレクタ１０及びビットカウンタ１３に入力される。セレクタ１０は、Ｌｏｗレベル（初期値）のセレクタ信号Ｂの入力に応じて第１バッファメモリ１２を選択し、入力される画像データを上記第１バッファメモリ１２に格納する。
【００２４】
以下に説明するように、セレクタ１０、ビットカウンタ１３、比較器１４、ブロックカウンタ１５、比較器１６、及び１ビットカウンタ１７は、第１バッファメモリ１２及び第２バッファメモリ１１に順に１フレーム分の画像データを格納するデータ格納手段として機能する。
【００２５】
ビットカウンタ１３は、入力される画像データのビット数をカウントし、次段の比較器１４に出力する。比較器１４は、上記入力されるビットカウント値が、予め設定している１ブロック分のビット数（例えば、１２８×１２８ビット）に等しくなった場合、即ち１ブロック分の画像データの入力が完了した場合にＨｉｇｈレベルの信号を次段のブロックカウンタ１５に出力すると共に、上記ビットカウンタ１３のリセット端子に当該信号を出力し、カウンタ値のリセットを行う。ビットカウンタ１３のリセットに応じて比較器１４から出力される信号は、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに戻る。
【００２６】
ブロックカウンタ１５は、比較器１４からのＨｉｇｈレベルの信号の入力に応じてカウントアップを行い、カウント値を次段の比較器１６に出力する。比較器１６は、入力されるカウント値が予め設定している１フレーム分のブロックの数に等しくなった場合、即ち、１フレーム分の符号データのバッファメモリへの入力が完了した場合にＨｉｇｈレベルの信号を、データ入力完了信号Ａとして次段の１ビットカウンタ１７に出力する。また、同時に、上記ビットカウンタ１５のリセット端子に上記Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、カウンタ値のリセットを行う。ブロックカウンタ１５のリセットに応じて比較器１６から出力される信号は、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル戻る。
【００２７】
１ビットカウンタ１７は、比較器１６からのＨｉｇｈレベルの信号入力に応じてカウントアップを行い、カウント値をセレクタ信号Ｂとしてセレクタ１０のセレクタ信号入力端子に入力する。即ち、１ビットカウンタ１７は、第１及び第２バッファメモリ１１，１２の何れかへの１フレーム分の画像データの格納が完了する毎に出力する信号のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ、又はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換えて、他方のバッファメモリへの符号データの格納を開始する。
【００２８】
以下に説明するように、１ビットカウンタ１７、ＡＮＤゲート１８、ＡＮＤゲート１９、及び遅延回路２０は、１フレーム分の画像データの入力が完了したバッファメモリから順に所定のタイミングで１フレーム分の画像データを後段のディスプレイ６に出力するデータ出力手段として機能する。
【００２９】
上記１ビットカウンタ１７は、また、カウント値を２入力ＡＮＤゲート１８の一方の信号入力端子に反転してから入力すると共に、２入力ＡＮＤゲート１９の一方の信号入力端子に出力する。ＡＮＤゲート１８，１９の残りの信号入力端子には、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延回路２０により所定時間（例えば、半周期）だけ遅延させた信号Ｃが反転して入力される。上記フレーム同期信号Ｓｙｎｃは、１／３０秒間隔で出力されるトリガ信号である。
【００３０】
１ビットカウンタ１７からの信号が、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換った場合、即ち、第１バッファメモリ１２への１フレーム分の画像データの格納が完了した場合、信号Ｃの入力に応じてＡＮＤゲート１９から第１バッファメモリ１２のデータ読み出し要求信号の入力端子に、Ｈｉｇｈレベルの第１バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｄが入力される。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｄを受けて第１バッファメモリ１２は、格納した１フレーム分の画像データを連続してディスプレイ６に出力する。
【００３１】
他方、１ビットカウンタ１７からの信号が、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り換った場合、即ち、第２バッファメモリ１１への１フレーム分の画像データの格納が完了した場合、上記信号Ｃの入力に応じてＡＮＤゲート１８から第２バッファメモリ１１のデータ読み出し要求信号の入力端子に、Ｈｉｇｈレベルの第２バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｅが入力される。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｅを受けて第２バッファメモリ１１は、格納した１フレーム分の画像データを連続してディスプレイ６に出力する。
【００３２】
図３は、メモリ３内にブロック単位で記憶する各フレームの符号データと、ＤＭＡ２の動作によりデータバス７を介して復号器に入力されるブロックデータ、復号器４から出力される復号データ（画像データ）、データ入力完了信号Ａ、セレクタ信号Ｂ、信号Ｃ、第１バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｄ、第２バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｅ、及び、出力データの状態を示すタイムチャートである。
【００３３】
図３は、データバス７が混雑しており、１フレーム分の全ブロックの画像データの第１バッファメモリ１２への格納が完了するのが１／３０秒内に収まらなかった場合について示すものである。バッファ回路８では、２つのバッファメモリ１１，１２に交互に各フレームの画像データを格納することで、バッファメモリに１フレーム分の全ブロックの画像データが格納完了した後、２個先のフレームについての画像データが入力されるまでの間に、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延させた信号Ｃの入力に応じて当該格納した画像データの出力を行えば良いため、本図に示すように、データバス７が混雑していてＤＭＡ２によるデータ転送処理に時間を要した場合であってもコマ抜けせずに画像データの出力を行うことができる。
【００３４】
以上、バッファ回路８を復号器４とディスプレイ６との間に備える画像処理装置１００について説明したが、バッファ回路８の備える２つのバッファメモリ１１，１２は、本実施形態のようにバッファ回路８に内蔵しても良いし、外部に用意しても良い。また、バッファ回路８自体をデータバス７と復号器４との間に設けても良い。この場合、バッファ回路８は、第１バッファメモリ１２及び第２バッファメモリ１１に、ブロック単位で送られてくる１フレーム分の符号データを交互に格納し、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延した信号Ｃに同期して１フレーム単位の符号データを順に復号器４に出力する。
【００３５】
なお、符号データは、データバス７を介してメモリ３からブロック単位で読み込まれるものに限定されず、外部の記録装置からデータバス７を介してブロック単位で入力されるものであってもよい。
【００３６】
更には、データバス７を介して送られてくる符号データは、必ずしもブロック単位に分割されたものでなくて、１フレーム分全ての符号データが一度に送られてくるようにしても良い。画像処理装置１００は、フレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期して１／３０秒間隔でフレーム単位の画像をディスプレイ表示する装置であり、バッファ回路８は、データバス７が混雑しているなどの理由で、フレーム単位で処理を行うディスプレイ６の前段において上記１／３０秒間に次の１フレーム分の画像データが揃わないといったトラブルを解消するために設けるものだからである。
【００３７】
更には、バッファ回路８は、撮影カメラからフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期してフレーム単位で送られてくる画像のデータを順に符号器で符号し、当該符号データをメモリやハードディスク等の記録媒体にリアルタイムで記録する画像処理装置（図示せず）に利用することも考えられる。この場合、バッファ回路８は、記録媒体の前であって、撮影カメラから送られてきたデータがデータ転送時に遅延し得る箇所、例えば、データバスの後に設ける。例えば、撮影カメラから画像データを受け取った符号器が１フレーム分の画像を所定サイズのブロックに分割し、ブロック毎に符号処理したデータを、データバスを介して記録媒体に記録する場合には、データバスと記録媒体との間にバッファ回路８を設ける。当該構成を採用することで、撮影カメラで撮影した映像の符号データのリアルタイムでの正確な記録が可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力することができる。
【００３９】
請求項２に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力処理することができる。
【００４０】
請求項３に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを復号器に出力することができる。
【００４１】
請求項４に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力することができる。
【００４２】
請求項５に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力処理することができる。
【００４３】
請求項６に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを復号器に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図２】 バッファ回路の構成図である。
【図３】 画像処理装置内の信号のタイムチャートである。
【図４】 従来の画像処理装置の構成図である。
【図５】 従来の画像処理装置内の信号のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ、２ ＤＭＡ、３ メモリ、４ 復号器、５ バッファ、６ ディスプレイ、７ データバス、８ バッファ回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数フレーム分の画像に関するデータをフレーム単位で処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の画像処理装置２００の構成を示す図である。メモリ３には、ある被写体を撮影して得た複数フレーム分の映像の符号データが記憶されている。上記符号データは、各フレームの画像を所定の画素マトリクスより成る複数のブロックに分割して符号化したものである。メモリ３は、符号データをブロック単位で記憶している。
【０００３】
映像の再生を行う場合、ＣＰＵ１がＤＭＡ２に対して、第１フレームの第１ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、上記再生信号に応じてＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している符号化された最初のフレームの第１ブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第１ブロックの符号データの出力完了後、ＤＭＡ２は、データバス７を一旦解放する。
【０００４】
引き続き、ＣＰＵ１はＤＭＡ２に対して、第１フレームの第２ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、再びＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している第１フレームの第２のブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第２ブロックの符号データの出力後、ＤＭＡ２は、データバス７を解放する。
【０００５】
以下同様にして、ＣＰＵ１は、ＤＭＡ２に対して第１フレームの第３ブロック、第４ブロック…、第２フレームの第１ブロック、第２ブロック…、第３フレームの第１ブロック、第２ブロック…と予定する全てのフレームの全てのブロックの符号データの再生信号を逐次出力する。
【０００６】
復号器４は、入力される各ブロックの符号データを元の画像データに復号して後段のバッファ５に出力する。バッファ５は、復号器４から入力されるブロック単位の画像データを逐次保存し、１／３０秒単位で入力されるフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期しながらディスプレイ６に出力する。ディスプレイ６は、入力される画像データに基づく画像を連続して表示して映像を再現する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、メモリ３内に格納されている各ブロックの符号データ、データバス７を介して復号器４に入力されるブロックデータ、復号器４から出力される各ブロックデータ、フレーム同期信号Ｓｙｎｃ、及び、当該フレーム同期信号Ｓｙｎｃを受けてバッファ５から出力されるデータを示す図である。
【０００８】
上述したように、ＤＭＡ２は、ＣＰＵ１からの要求に応じてブロックの画像データの復号器４への出力を行う毎にＣＰＵ１とデータバス７との切り離しを行う。当該切り離しの実行時にデータバス７がＣＰＵ１により占有されている場合、ＤＭＡ２は、ＣＰＵ１がデータバス７を解放するのを待機することになる。図５において、当該待機時間は復号器４に入力される各ブロックデータの間隔、及び、復号器４からブロック単位で出力される復号データ（画像データ）の間隔で表される。図示するように、この待機時間が積み重なると、１フレーム分の全ブロックの符号データの読み出しが、フレーム同期信号Ｓｙｎｃの出力間隔である１／３０秒内に完了しない場合がある。この場合、バッファ５からは２ブロック分の画像データが抜けた不完全な状態の画像データが出力され、いわゆるコマ抜けが生じて再生画質が劣化する。
【０００９】
本発明は、複数フレームの画像に関するデータを所定のタイミングでフレーム単位で処理する画像処理装置において、フレーム内のデータを欠くことなく、上記所定のタイミングで連続して処理可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像処理装置は、内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する画像処理装置であって、複数のバッファメモリと、データ格納手段と、データ出力手段と、を含んでおり、上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過するよりも前に受け取ることができる量のデータであり、上記データ格納手段が上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、上記複数のバッファメモリの各々が、１フレーム分の画像データを格納し得るものであり、上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、上記複数のバッファメモリが、各々が１フレーム分の符号データを格納し得るものであり、上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間より長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像処理方法は、内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する装置であって、複数のバッファメモリを含んでいる画像処理装置を用いて行う画像処理方法であって、上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過する前に受け取ることができる量のデータであり、上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するデータ格納工程と、上記データ格納工程によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うデータ出力工程と、を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の画像処理方法は、請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器により復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の画像処理方法は、請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、上記データ出力工程が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力するものであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の画像処理装置の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る画像処理装置１００の構成を示す図である。先に従来技術の欄で説明した従来の画像処理装置２００（図４）と同じ構成物には同じ参照番号を付して表している。
【００１８】
データバス７は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ１、メモリ３及び復号器４に接続されている。メモリ３には、ある被写体を撮影して得た複数フレーム分の映像データを符号化したデータが記憶されている。上記符号データは、各フレームの画像を所定の画素マトリクスより成る複数のブロックに分割して符号化したものである。メモリ３は、符号データをブロック単位で記憶している。
【００１９】
映像の再生を行う場合、ＣＰＵ１がＤＭＡ２に対して、第１フレームの第１ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、上記再生信号に応じてＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、メモリ３に格納している符号化された最初のフレームの第１ブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第１ブロックの符号データの出力完了後、ＤＭＡ２は、データバス７を一旦解放する。
【００２０】
引き続き、ＣＰＵ１はＤＭＡ２に対して、第１フレームの第２ブロックの符号データの再生信号を送る。ＤＭＡ２は、再びＣＰＵ１とデータバス７を切り離し、第２のブロックの符号データをデータバス７を介して復号器４に出力する。第２ブロックの符号データの出力後、ＤＭＡ２は、データバス７を解放する。
【００２１】
以下、同様にして、ＣＰＵ１は、ＤＭＡ２に対して第１フレームの第３ブロック、第４ブロック…、第２フレームの第１ブロック、第２ブロック…、第３フレームの第１ブロック、第２ブロック…と予定する全てのフレームの全てのブロックの符号データの再生信号を出力する。
【００２２】
復号器４は、上記手順でブロック単位で入力される符号データを画像データに復号した後にバッファ回路８に逐次出力する。後に詳しく説明するが、バッファ回路８は、２フレーム分のバッファメモリを備える。バッファ回路８では、まず、一方のバッファメモリに復号された各ブロック単位の画像データを蓄積し、１フレーム分の画像データの蓄積ができ次第、バッファメモリを切り換えて他方のブロックの画像データの蓄積を開始する。バッファメモリの切り換え後に入力されるフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期して当該１フレーム分の画像データをディスプレイ６に出力する。
【００２３】
図２は、バッファ回路８の構成を示す図である。復号データ（画像データ）は、セレクタ１０及びビットカウンタ１３に入力される。セレクタ１０は、Ｌｏｗレベル（初期値）のセレクタ信号Ｂの入力に応じて第１バッファメモリ１２を選択し、入力される画像データを上記第１バッファメモリ１２に格納する。
【００２４】
以下に説明するように、セレクタ１０、ビットカウンタ１３、比較器１４、ブロックカウンタ１５、比較器１６、及び１ビットカウンタ１７は、第１バッファメモリ１２及び第２バッファメモリ１１に順に１フレーム分の画像データを格納するデータ格納手段として機能する。
【００２５】
ビットカウンタ１３は、入力される画像データのビット数をカウントし、次段の比較器１４に出力する。比較器１４は、上記入力されるビットカウント値が、予め設定している１ブロック分のビット数（例えば、１２８×１２８ビット）に等しくなった場合、即ち１ブロック分の画像データの入力が完了した場合にＨｉｇｈレベルの信号を次段のブロックカウンタ１５に出力すると共に、上記ビットカウンタ１３のリセット端子に当該信号を出力し、カウンタ値のリセットを行う。ビットカウンタ１３のリセットに応じて比較器１４から出力される信号は、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに戻る。
【００２６】
ブロックカウンタ１５は、比較器１４からのＨｉｇｈレベルの信号の入力に応じてカウントアップを行い、カウント値を次段の比較器１６に出力する。比較器１６は、入力されるカウント値が予め設定している１フレーム分のブロックの数に等しくなった場合、即ち、１フレーム分の符号データのバッファメモリへの入力が完了した場合にＨｉｇｈレベルの信号を、データ入力完了信号Ａとして次段の１ビットカウンタ１７に出力する。また、同時に、上記ビットカウンタ１５のリセット端子に上記Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、カウンタ値のリセットを行う。ブロックカウンタ１５のリセットに応じて比較器１６から出力される信号は、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル戻る。
【００２７】
１ビットカウンタ１７は、比較器１６からのＨｉｇｈレベルの信号入力に応じてカウントアップを行い、カウント値をセレクタ信号Ｂとしてセレクタ１０のセレクタ信号入力端子に入力する。即ち、１ビットカウンタ１７は、第１及び第２バッファメモリ１１，１２の何れかへの１フレーム分の画像データの格納が完了する毎に出力する信号のレベルをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ、又はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換えて、他方のバッファメモリへの符号データの格納を開始する。
【００２８】
以下に説明するように、１ビットカウンタ１７、ＡＮＤゲート１８、ＡＮＤゲート１９、及び遅延回路２０は、１フレーム分の画像データの入力が完了したバッファメモリから順に所定のタイミングで１フレーム分の画像データを後段のディスプレイ６に出力するデータ出力手段として機能する。
【００２９】
上記１ビットカウンタ１７は、また、カウント値を２入力ＡＮＤゲート１８の一方の信号入力端子に反転してから入力すると共に、２入力ＡＮＤゲート１９の一方の信号入力端子に出力する。ＡＮＤゲート１８，１９の残りの信号入力端子には、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延回路２０により所定時間（例えば、半周期）だけ遅延させた信号Ｃが反転して入力される。上記フレーム同期信号Ｓｙｎｃは、１／３０秒間隔で出力されるトリガ信号である。
【００３０】
１ビットカウンタ１７からの信号が、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換った場合、即ち、第１バッファメモリ１２への１フレーム分の画像データの格納が完了した場合、信号Ｃの入力に応じてＡＮＤゲート１９から第１バッファメモリ１２のデータ読み出し要求信号の入力端子に、Ｈｉｇｈレベルの第１バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｄが入力される。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｄを受けて第１バッファメモリ１２は、格納した１フレーム分の画像データを連続してディスプレイ６に出力する。
【００３１】
他方、１ビットカウンタ１７からの信号が、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り換った場合、即ち、第２バッファメモリ１１への１フレーム分の画像データの格納が完了した場合、上記信号Ｃの入力に応じてＡＮＤゲート１８から第２バッファメモリ１１のデータ読み出し要求信号の入力端子に、Ｈｉｇｈレベルの第２バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｅが入力される。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｅを受けて第２バッファメモリ１１は、格納した１フレーム分の画像データを連続してディスプレイ６に出力する。
【００３２】
図３は、メモリ３内にブロック単位で記憶する各フレームの符号データと、ＤＭＡ２の動作によりデータバス７を介して復号器に入力されるブロックデータ、復号器４から出力される復号データ（画像データ）、データ入力完了信号Ａ、セレクタ信号Ｂ、信号Ｃ、第１バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｄ、第２バッファメモリデータ読み出し要求信号Ｅ、及び、出力データの状態を示すタイムチャートである。
【００３３】
図３は、データバス７が混雑しており、１フレーム分の全ブロックの画像データの第１バッファメモリ１２への格納が完了するのが１／３０秒内に収まらなかった場合について示すものである。バッファ回路８では、２つのバッファメモリ１１，１２に交互に各フレームの画像データを格納することで、バッファメモリに１フレーム分の全ブロックの画像データが格納完了した後、２個先のフレームについての画像データが入力されるまでの間に、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延させた信号Ｃの入力に応じて当該格納した画像データの出力を行えば良いため、本図に示すように、データバス７が混雑していてＤＭＡ２によるデータ転送処理に時間を要した場合であってもコマ抜けせずに画像データの出力を行うことができる。
【００３４】
以上、バッファ回路８を復号器４とディスプレイ６との間に備える画像処理装置１００について説明したが、バッファ回路８の備える２つのバッファメモリ１１，１２は、本実施形態のようにバッファ回路８に内蔵しても良いし、外部に用意しても良い。また、バッファ回路８自体をデータバス７と復号器４との間に設けても良い。この場合、バッファ回路８は、第１バッファメモリ１２及び第２バッファメモリ１１に、ブロック単位で送られてくる１フレーム分の符号データを交互に格納し、フレーム同期信号Ｓｙｎｃを遅延した信号Ｃに同期して１フレーム単位の符号データを順に復号器４に出力する。
【００３５】
なお、符号データは、データバス７を介してメモリ３からブロック単位で読み込まれるものに限定されず、外部の記録装置からデータバス７を介してブロック単位で入力されるものであってもよい。
【００３６】
更には、データバス７を介して送られてくる符号データは、必ずしもブロック単位に分割されたものでなくて、１フレーム分全ての符号データが一度に送られてくるようにしても良い。画像処理装置１００は、フレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期して１／３０秒間隔でフレーム単位の画像をディスプレイ表示する装置であり、バッファ回路８は、データバス７が混雑しているなどの理由で、フレーム単位で処理を行うディスプレイ６の前段において上記１／３０秒間に次の１フレーム分の画像データが揃わないといったトラブルを解消するために設けるものだからである。
【００３７】
更には、バッファ回路８は、撮影カメラからフレーム同期信号Ｓｙｎｃに同期してフレーム単位で送られてくる画像のデータを順に符号器で符号し、当該符号データをメモリやハードディスク等の記録媒体にリアルタイムで記録する画像処理装置（図示せず）に利用することも考えられる。この場合、バッファ回路８は、記録媒体の前であって、撮影カメラから送られてきたデータがデータ転送時に遅延し得る箇所、例えば、データバスの後に設ける。例えば、撮影カメラから画像データを受け取った符号器が１フレーム分の画像を所定サイズのブロックに分割し、ブロック毎に符号処理したデータを、データバスを介して記録媒体に記録する場合には、データバスと記録媒体との間にバッファ回路８を設ける。当該構成を採用することで、撮影カメラで撮影した映像の符号データのリアルタイムでの正確な記録が可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力することができる。
【００３９】
請求項２に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力処理することができる。
【００４０】
請求項３に記載の画像処理装置は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを復号器に出力することができる。
【００４１】
請求項４に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力することができる。
【００４２】
請求項５に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを出力処理することができる。
【００４３】
請求項６に記載の画像処理方法は、データ転送時にフレーム同期信号の１周期内に１フレーム分の画像に関するデータが得られなかった場合であっても、データの欠損を生じることなく、フレーム同期信号に同期してフレーム毎の画像に関するデータを復号器に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図２】 バッファ回路の構成図である。
【図３】 画像処理装置内の信号のタイムチャートである。
【図４】 従来の画像処理装置の構成図である。
【図５】 従来の画像処理装置内の信号のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ、２ ＤＭＡ、３ メモリ、４ 復号器、５ バッファ、６ ディスプレイ、７ データバス、８ バッファ回路。
Claims (6)
- 内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する画像処理装置であって、
複数のバッファメモリと、データ格納手段と、データ出力手段と、を含んでおり、
上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過するよりも前に受け取ることができる量のデータであり、
上記データ格納手段が上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するものであり、
上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うものであることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、
上記複数のバッファメモリの各々が、１フレーム分の画像データを格納し得るものであり、
上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものである画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置であって、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理する画像処理装置であり、
上記複数のバッファメモリが、各々が１フレーム分の符号データを格納し得るものであり、
上記データ格納手段が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、
上記データ出力手段が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間より長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力する画像処理装置。 - 内部又は外部よりバスを介して受け取る複数フレーム分の画像に関するデータを、フレーム単位で処理する装置であって、複数のバッファメモリを含んでいる画像処理装置を用いて行う画像処理方法であって、
上記画像に関するデータが、バスを完全に占有する場合、予め定めた時間間隔で出されるフレーム同期信号（Ｓｙｎｃ ) の１周期の時間内に受け取ることができる量であって、且つ、バスを完全に占有することができずデータの受け取りに要する時間が遅延時間分だけ遅延して上記１周期の時間を超えた場合であっても、次の１周期の時間が経過するよりも前に受け取ることができる量のデータであり、
上記画像に関するデータを、複数のバッファメモリにフレーム単位で逐次格納するデータ格納工程と、
上記データ格納工程によって１フレーム分の画像に関するデータの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じて上記処理を行うためにデータの読み出しを行うデータ出力工程と、を行うことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを復号器により復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、
上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、上記復号器によって復号した画像データを１フレーム単位で逐次格納するものである画像処理方法。 - 請求項４に記載の画像処理方法であって、上記画像処理装置が、内部又は外部より受け取った複数フレーム分の符号データを順に復号器によって復号し、復号した画像データに基づいて各フレームの画像を連続して出力処理するものであり、
上記データ格納工程が、上記複数のバッファメモリに、内部又は外部から受け取った複数フレーム分の符号データを１フレーム単位で逐次格納するものであり、
上記データ出力工程が、上記データ格納手段によって１フレーム分の符号データの格納が完了したバッファメモリから順に、上記遅延時間よりも長いが、上記１周期よりも短い時間だけ遅延させたフレーム同期信号に応じてデータを読み出して上記復号器に出力するものである画像処理方法。
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