JPH03214968A - 信号演算処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像信号や音声信号を処理するために用いて
好適な信号演算処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、この種の信号演算処理装置としての信号演算
処理用半導体集積回路においては、入力信号値に対応す
る出力信号値を一義的に定める信号変換器を備えている
。そして、この信号演算処理用半導体集積回路において
．、その信号変換器は、供与される信号に対し演算処理
を施す演算処理部の前段あるいは後段に、固定的に接続
配置して用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような信号演算処理用半導体集積回
路によると、演算処理部に対し信号変換器の接続位置が
固定されているため、一連の信号処理の任意の段階で上
記信号変換器を用いての信号変換を行うことができず、
信号演算処理用半導体集積回路の用途が限定されてしま
うという問題があった。

また、信号変換器を備えているにも拘わらず、その信号
演算処理用半導体集積回路の仕様以外の処理手順で信号
変換を行いたい場合には、信号変換器用の半導体集積回
路を別個に付加しなければならない．このため、信号演
算処理用半導体集積回路に備えられた信号変換器を使用
できないという無駄と、信号演算処理用半導体集積回路
を使用する装置の電気回路が複雑になるという問題が生
ずるものであった。

なお、演算処理部の前段および後段に信号変換器を個別
にかつ固定的に接続配置すれば、すなわち信号変換器を
２つ設ければ、一連の信号処理の任意の段階ですなわち
演算処理部の前段あるいは後段において、選択的に信号
変換を行わせることは可能ではある。しかし、信号変換
器を２つ設けると、この２つの信号変換器が回路チップ
上で大きな面積を占めてしまい、信号演算処理用半導体
集積回路としての微小化を阻害してしまう。また、２つ
の信号変換器の内いずれかを選択して使用するものとし
た場合、選択されなかった方の信号変換器が使用に供さ
れないものとなり、不経済となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、供与される信号に対し演算処理を施す演算処理手段
と、入力信号値に対応する出力信号値を一義的に定めか
つその人力信号値と出力信号値との関係を任意に設定し
得る信号変換手段と、この信号変換手段を演算処理手段
の前段および後段へ択一的に切替接続可能とする切替手
段とを備えたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、共通の信号変換手段を、
演算処理手段の前段および後段に、択一的に切り替えて
接続することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る信号演算処理装置を詳細に説明する
。

第１図はこの信号演算処理装置の一実施例を示し、画像
信号の輪郭強諷．平滑化．２値化などに用いる空間フィ
ルタへ応用した場合の信号演算処理用半導体集積回路の
内部構成の概略図である。

同図において、１は第１の入力端子、２は第２の人力端
子、４は第１の出力端子兼初期設定端子、５は第２の出
力端子、１０は第１の演算処理ブロフク、１２は第２の
演算処理ブロック、１５は信号切替器、ｌ８は信号変換
器である。このような構成において、第１の演算処理ブ
ロック１ｏは、第１の入力端子１を介して与えられる画
像信号を入力とし、その入力される西像信号に対して積
和演算を施す。また、第２の演算処理ブロック１２は、
第１の演算処理ブロック１ｏにて積和演算の施された画
像信号を入力とし、そのタイミング調整および画像表示
に適するように絶対値化を施す。

そして、この演算処理ブロック１０と１２とで、演算処
理部２０が構成されている。信号切替器ｌ５は、この演
算処理部２ｏと信号変換器Ｉ８との間に接続配置されて
おり、その接点１５２への接続モードとすることにより
、演算処理部２ｏでの演算処理結果が入力信号として信
号変換器１８へ与えられ、その接点１５１への接続モー
ドとすることにより、第２の入力端子を介する供与信号
が入力信号として信号変換器１８へ与えられる。信号変
換器１８は、入力信号値に対応する出力信号値を一義的
に定め、かつその入力信号値と出力信号値との関係を任
意に設定し得る機能を有している。本実施例においては
、信号変換器１８をランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ
）により構築するものとしており、このＲＡＭに入力信
号値に対応する出力信号値を表形式で表現、すなわち記
憶テーブルとして格納している。そして、このＲＡＭの
内容を出力端子兼初期設定端子４を介して書き替えるこ
とにより、入力信号値と出力信号値との関係を任意に設
定（初期設定）することができる。

なお、図において、画像信号の流れは矢印で示してあり
、それぞれの信号線が画像信号の濃淡を表すのに必要な
２進数を表現できるだけの幅を有している。また、信号
変換器１８と出力端子兼初期設定端子４との間は双方向
信号線で接続するものとしており、信号変換器１８の出
力が出力端子兼初期設定端子４へ供与される。

次にこのように構成された信号演算処理用半導体集積回
路の使用例について説明する。

先ず、第１の応用例として、信号変換器１８を演算処理
部２０の後段へ接続配置し、演算処理部２０において画
像の平滑化を行い、この結果に対して信号変換器１８に
て２値化を行い、その結果を出力端子兼初期設定端子４
より取り出す例として説明する。

この場合、信号切替器１５を接点１５２への接続モード
とし、入力端子ｌに画像信号を与える。

入力端子１に与えられた画像信号は演算処理部２０にお
いて演算処理され、この演算処理部２０での演算処理結
果が、信号切替器１５を介し入力信号として信号変換器
１８へ与えられる。信号変換器１８では、前もって初期
設定の施された所要の記憶テーブルに基づき、入力信号
値に対応する出力信号値を求める。そして、信号変換器
１８で求められた出力信号値が、最終的な信号演算処理
用半導体集積回路の出力として、出力端子兼初期設定端
子４へ与えられる。

次に、第２の応用例として、信号変換器１８を演算処理
部２０の前段へ接続配置し、演算処理部２０に入る前の
信号の濃淡レベルを変換し、演算処理部２０において輪
郭強調などの処理を行い、その結果を出力端子５より取
り出す例として説明する。

この場合、出力端子４と入力端子１とを配線材料（図示
せず）で接続したうえ、信号切替器ｌ５を接点１５１へ
の接続モードとし、入力端子２より画像信号を与える。

入力端子２に与えられた画像信号は、信号切替器ｌ５を
介し入力信号として信号変換器１８へ与えられる。信号
変換器ｌ８では、前もって初期設定の施された所要の記
憶テーブルに基づき、入力信号値に対応する出力信号値
を求める．そして、この信号変換器１８において求めら
れた出力信号値が、信号変換器１８の出力として出力端
子兼初期設定端子４へ与えられ、入力端子１を経て演算
処理部２０へ供与される。そして、演算処理部２０での
演算処理結果が、最終的な信号演算処理用半導体集積回
路の出力として、出力端子５へ与えられる。

このように本実施例による信号演算処理用半導体集積回
路によると、信号切替器１５を接点１５２への接続モー
ドとした場合には信号変換器１８が演算処理部２０の後
段へ接続配置されるものとなり、信号切替器１５を接点
１５１への接続モードとした場合には信号変換器１８を
演算処理部２０の前段へ接続配置し得るものとなるので
、すなわち演算処理部２０の前段および後段に共通の信
号変換器１８を選択的に切り替えて接続することが可能
となるので、信号演算処理用半導体集積回路としての有
効利用が図られ、その用途が拡大されるものとなる。ま
た、信号変換器ｌ８を備えていながら、それを使用でき
ずに、信号変換器用の半導体集積回路を別個に付加しな
ければならないという矛盾が解消されるものとなり、信
号演算処理用半導体集積回路を使用する装置の電気回路
の簡略化が図られるものとなる。また、信号変換器を演
算処理部２０の前段および後段に個別にかつ固定的に接
続配置する方法に比して、すなわち信号変換器を２つ設
けてそのいずれかを選択的に使用する方法に比して、信
号変換器ｌ８が回路チップ上で大きな面積を占めること
がないという点で有利となり、信号演算処理用半導体集
積回路の微小化を阻害することがない。また、信号変換
器１８における入力信号値と出力信号値との関係を書き
替えることにより、すなわち信号変換器ｌ８における記
憶テーブルの初期設定を前もって施すことにより、信号
変換器１８を演算処理部２ｏの前段に接続配置する場合
と後段に接続配置する場合とで異なる変換方式に対処す
ることができ、共通の信号変換器１８を使用して、その
経済性を高めることができるものとなる。

第２図は本発明に係る信号演算処理用半導体集積回路の
他の実施例（第２実施例）を示す概念図である。この実
施例にあっては、入力端子１と演算処理部２０との間に
第２の信号切替器１４を接続配置し、信号変換器ｌ８と
出力端子４との間に第３の信号切替器１９を接続配置し
ている。そして、第１の信号切替器１５の接点１５１を
入力端子１に接続するものと，し、第２の信号切替器１
４の接点１４１と第３の信号切替器１９の接点１９１と
を接続するものとし、信号変換器１８における記憶テー
ブルの初期設定を端子２を介して行い得るものとしてい
る。

このように構成された信号演算処理用半導体集積回路に
あっては、第１の信号切替器１５を接点１５２への接続
モードとし、第２の信号切替器ｌ４を接点１４２への接
続モードとし、第３の信号切替器ｌ９を接点１９２への
接続モードとしたうえ、入力端子１より画像信号を与え
ると、その画像信号は信号切替器１４を介して演算処理
部２０へ与えられる。そして、その画像信号が演算処理
部２０において演算処理され、この演算処理部２０での
演算処理結果が、信号切替器１５を介し入力信号として
信号変換器１８へ与えられる。そして、入力信号値に対
応して求められる信号変換器１８での出力信号値が、最
終的な信号演算処理用半導体集積回路の出力として、出
力端子４へ与えられる。一方、第１の信号切替器１５を
接点１５１への接続モードとし、第２の信号切替器１４
を接点１４１への接続モードとし、第３の信号切替器１
９を接点１９１への接続モードとしたうえ、入力端子１
より画像信号を与えると、その画像信号は信号切替器１
５を介し入力信号として信号変換器１８へ与えられる．
そして、入力信号値に対応して求められる信号変換器ｌ
８での出力信号値が、信号変換器１８の出力として信号
切替器ｌ９を介し、信号切替器１４を経て、演算処理部
２０へ供与される。そして、演算処理部２０での処理出
力が、最終的な信号演算処理用半導体集積回路の出力と
して、出力端子５へ与えられる。

第１実施例においては、演算処理部２０の前段に信号変
換器１８を接続配置する場合、出力端子４と入力端子１
とを配線材料で接続したうえ、信号切替器１５を接点１
５１への接続モードとする必要があった。これに対し、
第２実施例においては、外部配線を必要とせずに、信号
切替器１４，１５．１９の接続モードを選択するのみで
、信号変換器１８を演算処理部２０の前段に接続配置す
ることができる。

第３図は本発明に係る信号演算処理用半導体集積回路の
他の実施例（第３実施例）を示す概念図であり、２系統
の信号演算処理を１つの半導体集積回路にまとめたもの
である。図において、■は第１の系統であり、演算処理
部２０と信号切替器１４と信号変換器１７とを主要構成
としている。

また、■は第２の系統であり、演算処理部２ｌと信号切
替器１５と加減算器ｌ６と信号変換器１８とを主要構成
としている。

第１の系統Ｉにおいて、信号切替器１４は演算処理部２
０と信号変換器１７との間へ接続配置されており、その
接点１４２への接続モードとすることにより、演算処理
部２０での演算処理結果が入力信号として信号変換器１
７へ与えられ、その接点１４１への接続モードとするこ
とにより、入力端子２を介する供与信号が入力信号とし
て信号変換器１７へ与えられる。信号変換器１７は、信
号変換器１８と同様、入力信号値に対応する出力信号値
を一義的に定め、かつその入力信号値と出力信号値との
関係を任意に設定し得る機能を有しており、その記憶テ
ーブルの初期設定は入力端子３を介して行い得るものと
なっている。

第２の系統■において、演算処理部２１は第１の演算処
理ブロック１１と第２の演算処理ブロックｌ３とを備え
、この演算処理部２１での演算処理結果が加減算器ｌ６
の入力側の一端へ与えられる。加減算器１６の入力側の
他端へは入力端子６が接続されており、この加減算器ｌ
６での加減算結果が、出力端子７および信号切替器１５
へ供与される。また、信号切替器１５は、加減算器１６
と信号変換器１８との間に接続配置され、その接点１５
１への接続モードとすることにより、加減算器１６での
加減算結果を入力信号として信号変換器１８へ与える．
なお、信号変換器ｌ８において、その記憶テーブルの初
期設定は、信号変換器ｌ７と共通の入力端子３を介して
行い得るものとなっている。

次にこのように構成された信号演算処理用半導体集積回
路の使用例について説明する。

先ず、第１の応用例として、画像信号の水平方向成分お
よび垂直方向成分を演算処理し、その演算処理結果をそ
れぞれ信号変換（２値化）し、独立的に取り出す例とし
て説明する。

この場合、信号切替器１４を接点１４２への接続モード
とし、信号切替器１５を接点１５１への接続モードとし
、入力端子６に零信号を加えたうえ、入力端子ｌに画像
信号を与える。入力端子１に与えられた画像信号は、そ
の水平方向成分が演算処理部２０において演算処理され
、この演算処理部２０での演算処理結果が、信号切替器
１４を介し入力信号として信号変換器１７へ与えられる
。

そして、入力信号値に対応して求められる信号変換器１
７での出力信号値が、最終的な信号演算処理用半導体集
積回路の出力（水平方向出力）として、出力端子４へ与
えられる。また、入力端子１に与えられた画像信号は、
その垂直方向成分が演算処理部２１において演算処理さ
れ、この演算処理部２１での演算処理結果が加減算器１
６の入力側の一端へ供与される。ここで、加減算器ｌ６
の入力側の他端へは入力端子６を介して零信号が与えら
れているので、演算処理部２Ｉでの処理′結果がそのま
ま信号切替器１５を介し入力信号として信号変換器１８
へ与えられる。そして、入力信号値に対応して求められ
る信号変換器１８での出力信号値が、最終的な信号演算
処理用半導体集積回路の出力（垂直方向出力）として、
出力端子８へ与えられる。

次に、第２の応用例として、例えば画像信号の濃淡レベ
ルを変換したうえ、その水平方向成分および垂直方向成
分を演算処理して合成し、その合成した演算処理結果に
対して信号変換（２値化）を行い、取り出す例として説
明する。画像信号の輪郭抽出を行う場合には、画像の水
平方向成分，垂直方向成分を別々に演算処理し、その結
果を合成するという手法が用いられることがある。

この場合、出力端子５と入力端子６とを第１の配線材料
（図示せず）で接続し、出力端子４と入力端子１とを第
２の配線材料（図示せず）で接続したうえ、信号切替器
１４を接点１４１への接続モードとし、信号切替器１５
を接点１５１への接続モードとし、入力端子２より画像
信号を与える。

入力端子２に与えられた画像信号は、信号切替器ｌ４を
介し入力信号として信号変換器ｌ７へ与えられる。そし
て、入力信号値に対応して求められる信号変換器１７で
の出力信号値が、信号変換器ｌ７の出力として出力端子
４へ与えられ、入力端子１を経て演算処理部２０および
２ｌへ供与される。演算処理部２０ではその入力信号の
水平方向成分を処理する。そして、この演算処理部２０
での演算処理結果が、出力端子５を介し入力端子６を経
て、加減算器１６の人力側の他端へ供与される。また、
演算処理部２１ではその入力信号の垂直方向成分を処理
し、この演算処理部２１での演算処理結果が、加減算器
１６の入力側の一端へ供与される。そして、加減算器１
６において演算処理部２０での演算処理結果と演夏処理
部２１での演算処理結果が合成され、その合成された演
算処理結果が、信号切替器ｌ５を介し入力信号として信
号変換器１８へ与えられる。そして、入力信号値に対応
して求められる信号変換器１８での出力信号値が、最終
的な信号演算処理用半導体集積回路の出力として、出力
端子８へ与えられる．このように本実施例による信号演
算処理用半導体集積回路によると、信号切替器１４を接
点１４２への接続モードとした場合には信号変換器１７
が演算処理部２０の後段へ接続配置されるものとなり、
信号切替器１４を接点１４１への接続モードとした場合
には信号変換器１７を演算処理部２０の前段へ接続配置
し得るものとなるので、すなわち演算処理部２０の前段
および後段に共通の信号変換器ｌ７を選択的に切り替え
て接続することが可能となるので、第１図に示した実施
例と同様の効果が得られるものとなる。

なお、上述した実施例（第３実施例）においては、他に
も種々の組み合わせを、その応用例として考えることが
できる。

また、上述した各実施例においては、画像信号を処理す
るものとして説明したが、音声信号等各種の信号処理へ
の適用が考えられる。

また、第１図〜第３図において、信号切替器１４，ｌ５
および１９は、直接的な電気回路（ハードウェア）で構
成する他、間接的な電気的手法（ソフトウエア）で構成
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による信号演算処理装置によ
ると、供与される信号に対して演算処理を施す演算処理
手段と、入力信号値に対応する出力信号値を一義的に定
めかつその入力信号値と出力信号値との関係を任意に設
定し得る信号変換手段と、この信号変換手段を演算処理
手段の前段および後段へ択一的に切替接続可能とする切
替手段とを備えたので、 一連の信号処理の所望の段階で信号変換を行うことが可
能となり、信号演算処理装置としての有効利用が図られ
、その用途が拡大されるものとなる。

また、信号変換手段を備えていながら、それを使用でき
ずに、信号変換器用の半導体集積回路を別個に付加しな
ければならないという矛盾が解消されるものとなり、信
号演算処理装置を使用する装置の電気回路の簡略化が図
られるものとなる。

また、信号変換手段を演算処理手段の前段および後段に
個別にかつ固定的に接続配置する方法に比して、すなわ
ち信号変換手段を２つ設けてそのいずれかを選択的に使
用する方法に比して、信号変換手段が例えば半導体集積
回路の回路チップ上で大きな面積を占めることがないと
いう点で有利となり、信号演算処理用半導体集積回路の
微小化を阻害することがない。

また、信号変換手段における入力信号値と出力信号値と
の関係を書き替えることにより、すなわち信号変換手段
における記憶テーブルの初期設定を前もって施すことに
より、信号変換手段を演算処理手段の前段に接続配置す
る場合と後段に接続配置する場合とで異なる変換方式に
対処することができ、共通の信号変換手段を使用して、
その経済性を高めることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る信号演真処理装置の一実施例を示
し空間フィルタへ応用した場合の信号演算処理用半導体
集積回路の内部構成を示す概略図、第２図はこの信号演
算処理用半導体集積回路の他の実施例（第２実施例）を
示す概略図、第３図はこの信号演算処理用半導体集積回
路の他の実施例（第３実施例）を示す概略図である。 １０・・・第１の演算処理ブロック、ｌ２・・・第２の
演算処理ブロック、１５・・・信号切替器、１８・・・
信号変換器、２０・・・演算処理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 供与される信号に対し演算処理を施す演算処理手段と、 入力信号値に対応する出力信号値を一義的に定め、かつ
   その入力信号値と出力信号値との関係を任意に設定し得
   る信号変換手段と、 この信号変換手段を前記演算処理手段の前段および後段
   へ択一的に切替接続可能とする切替手段と を備えたことを特徴とする信号演算処理装置。