JPH0517749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビ信号等、デイジタル動画信号
を処理するプロセツサに関し、更に詳しくは、実
時間で画像データを入出力するためのタイミング
発生方式に関する。

（従来の技術） １台のプロセツサで画像処理を行なうと時間が
かかりすぎるという欠点を有している。従つて、
実時間動画処理を行なうには多数のプロセツサを
効率良く並列動作させるマルチプロセツサが必要
となる。このようなマルチプロセツサの例として
は、1986年アイトリプルイー インターナシヨナ
ル コンフアレンス オン アコーステイツクス
スピーチ アンド シグナル プロセツシング
のプロシーデイング797頁より800頁記載の方法が
ある。この例では一画面を複数個の部分画面に分
割し、各プロセツサは割当てられた部分画面の処
理を実行する。この場合、各プロセツサで処理さ
れ出力される部分画面は他プロセツサの出力部分
画面と重なることも空きが生ずることもない様に
過不足なく割当てられ、このため処理画像は各プ
ロセツサからの出力部分画面信号を合わせること
によつて得られる。一方各プロセツサにおける画
面の取り込みは、割当てられた部分画面領域より
広く取ることにより、各プロセツサ間の通信をほ
とんど皆無にできる。つまり取り込むべき部分画
面は出力部分画面より大きい。

つまり、この様なマルチプロセツサ方式では、
画面上の部分画像入力領域、部分画像出力領域お
よび個々のプロセツサに対する処理開始指令等を
プロセツサに対して指示するタイミング発生器等
が個々のプロセツサに必要となる。

第２図は１画面分の画像信号と、あるプロセツ
サに割当てられた入力部分画面、出力部分画面お
よびプロセツサに対して処理を要求する時点の例
を示すもので、 入力部分画面Ｉ（ｘ，ｙ）は Ｉ（ｘ，ｙ）＝｛（ｘ，ｙ）｜ｉｙ＜ｏ， ｊｘ＜ｐ｝ また出力部分画面Ｏ（ｘ，ｙ）は Ｏ（ｘ，ｙ）＝｛（ｘ，ｙ）｜ｋｙ＜ｍ， ｌｘ＜ｎ｝ さらにプロセツサ処理開始点Ｐ（ｘ，ｙ）は Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｒ，ｏ） となる。

１画面分の画像信号は、左上すみの画素から右
方向へ順に１行分のデータが走査され、次に、下
の行の左すみの画素から右方向へ順に読み出され
る。このような走査方式によつて２次元の画像が
１次元の信号に変換される。このとき各行の走査
が終わるたびに水平同期信号が、また、１画面分
の走査が終わるたびに垂直同期信号が発生され
る。以下、このような走査方式を前提として説明
する。

第３図はこの様なマルチプロセツサの単位プロ
セツサで用いられるタイミング制御部の一具体例
であり、垂直同期信号入力端子１１、水平同期信
号入力端子１２、クロツク信号入力端子１３、入
力指令信号出力端子１４、実行信号出力端子１
５、出力指令信号出力端子１６、列カウンタ３
４、行カウンタ３３、読出専用メモリ７，８、ア
ンドゲート回路１７，１８，１９からなつてい
る。尚、行カウンタ３３、列カウンタ３４を含む
部分をアドレスカウンタ部５３と総称し、読出専
用メモリ７，８、ゲート１７〜１９，４０〜４３
を含む部分をウインドウ発生部５２と呼ぶ。

読出専用メモリ７は、３ビツト出力で、第１ビ
ツトは入力アドレスの値が取込画面の行番号と一
致するものには１を、他はゼロを出力する様プロ
グラムされており、第２ビツトは入力アドレスの
値が実行指令を出力したい時点の画面上の行番号
となつたものには１を、他はゼロを出力する様プ
ログラムされており、第３ビツトは入力アドレス
の値が処理画面の行番号と一致するものには１
を、他はゼロを出力する様プログラムされてい
る。

また、読出専用メモリ８は同様に３ビツト出力
で、第１ビツトは入力アドレスの値が取込画面の
列番号と一致するものには１を、他はゼロを出力
する様プログラムされており、第２ビツトは入力
アドレスの値が実行指令を出力したい時点の画面
上の列番号となつたものには１を、他はゼロを出
力する様プログラムされており、第３ビツトは入
力アドレスの値が処理画面の列番号と一致するも
のには１を他はゼロを出力する様プログラムされ
る。

入力信号が加わる毎に第３図のクロツク信号入
力端子１３に画像の標本化信号が加わり列カウン
タ３４を歩進し、水平同期信号が水平同期入力端
子１２に加わる毎にゼロクリアされる。行カウン
タ３３は画面の一列分終了すると水平同期信号に
より一歩進し、垂直同期信号が垂直同期信号入力
端子１１に加わるとゼロにもどる。このようにし
て、行カウンタ３３の出力値ｙと列カウンタ３４
の出力値ｘから、現在走査されている画素の画面
上の座標（ｘ，ｙ）を知ることができる。このと
き、画面の左すみが原点（０，０）であり、画面
の右方向がｘの増加する方向であり、画面の下方
向がｙの増加する方向となつている。従つて、読
出専用メモリ８，７の第１ビツト目は入力画面に
属する列および行を各々の列カウンタ３４、行カ
ウンタ３３が示している限り“１”を出力し、ゲ
ート１７によつて入力画面に属する標本位置に対
して“１”を端子１４へ出力する。

同様に列カウンタ３４および行カウンタ３３が
処理開始を支持すべき列と行の値を示した時の読
出専用メモリ８，７は“１”を出力し、この時ゲ
ート１８は端子１５に実行信号として“１”を出
力する。

同様に列カウンタ３４および行カウンタ３３が
出力画面に相当する列および行を示した時に読出
専用メモリ８，７は各々“１”を出力し、この結
果ゲートは端子１６に出力指令信号として“１”
を出力する。

以上のように従来の方式では、アドレスカウン
タ部が水平／垂直同期信号から現在走査している
画面内の絶対位置を発生し、ウインド発生部５２
は、アドレスカウンタ部５３の発生する絶対位置
情報をもとに各種のタイミング制御信号を発生す
ることを特徴としている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが前述したようなマルチプロセツサで
は、各単位マルチプロセツサが担当する領域が異
なるために、従来の方式では、各単位プロセツサ
毎に読出専用メモリ７，８に異なるデータをプロ
グラムしておかなければならないため、プログラ
ム作成の手間がかかるという問題がある。

また、画面内の動物体は単数あるいは少数のプ
ロセツサで発見、追跡するような応用を考える
と、各プロセツサがデイジタル信号処理の結果に
もとづいて入力部分画面や出力部分画面の位置を
実時間で変更する必要がある。ところが、第３図
に示した方式では、実時間処理中に読出専用メモ
リの変更はできないので部分画面の変更を行なえ
ない。仮に、第３図の読出専用メモリ７，８をラ
ンダムアクセスメモリとし、内容の書き替えを可
能とした場合でも、部分画面の大きさに対応する
データの更新には時間がかかり、高速処理を主眼
とする実時間信号処理には適さないという問題が
ある。

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供す
る手段は、画像信号のうちから部分領域の画像デ
ータの信号を入力し出力するのに用いるタイミン
グ信号を発生する部分画像入出力タイミング発生
方式であつて、外部から更新可能な第１および第
２のレジスタと、画像信号の標本化信号で歩進す
る第１のカウンタと、前記画像信号の水平同期信
号で歩進する第２のカウンタと、前記第１および
第２のカウンタの値から現在スキヤンされている
画像データが部分領域に属するか否かを判定する
手段とを備え、前記画像信号の水平同期信号で前
記第１のカウンタを前記第１のレジスタの値に設
定し、前記画像信号の垂直同期信号で前記第２の
カウンタを前記第２のレジスタの値に設定するこ
とを特徴としている。

（作用） 前述したように、従来の方式で問題となつたの
は、入出力部分画面の移動を実現するために、部
分画面に属するか否かを判定する手段、すなわ
ち、第３図のウインドウ発生部５２のパラメータ
を容易に変更できない点にあつた。本発明では、
第３図のアドレスカウンタ部を２つのパラメータ
で変更して、アドレス発生の座標原点をずらし、
等価的に画面上の入出力部分画面位置の移動を実
現している。具体的には、従来、アドレスカウン
タ部内の２つのカウンタは、ゼロリセツトタイプ
のカウンタを利用していたが、ゼロリセツトの代
わりに各々に対応するレジスタの値への設定に置
き替える。以上のようにして、カウンタの動作を
ゼロリセツトタイプのカウンタの動作に対してレ
ジスタに設定した値だけ進ませたり遅らせたりす
ることができる。アドレスカウンタ部の動作が進
んだり遅れたりするということは、そのまま部分
画面に属するか否かの判定の進み遅れを意味す
る。このような時間軸上の進み（遅れ）は、画面
上では、水平方向には入出力部分画面位置の左
（右）方向への移動として、また垂直方向には入
出力部分画面位置の上（下）方向への移動として
観測される。

すなわち、前記２つのレジスタの値を更新する
だけで、入出力部分画面位置を上下、左右に自由
に移動できることになる。

（実施例） 次に実施例を挙げ本発明を一層詳しく説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。本実施例は、全体としては、アドレスカウ
ンタ部５１とウインドウ発生部５２とから成る。
アドレスカウンタ部５１は、行方向と列方向の偏
差量を各々格納するレジスタ１、レジスタ２、行
方向、列方向の相対的なアドレスをカウントする
カウンタ３，４、外部にレジスタ１，２の内容を
読み出すためのバツフアゲート５，６、および、
垂直同期信号入力端子１１、水平同期信号入力端
子１２、クロツク信号入力端子１３、データ入出
力端子９とから成る。また、ウインドウ発生部５
２は、読出専用メモリ７，８、アンドゲート回路
１７，１８，１９および入力指令信号出力端子１
４、実行信号出力端子１３、出力指令信号出力端
子１６から成る。

ウインドウ発生部５２の構成は、第３図のウイ
ンドウ発生部と同じであり、読出専用メモリ７，
８にプログラムされているデータも第３図で説明
したものと同じである。従つて、読出専用メモリ
８，７の第１ビツト目は取込画面に属する列およ
び行を各々の列カウンタ４、行カウンタ３が示し
ている限り“１”を出力し、ゲート１７はよつて
入力部分画面に属する標本位置に対して“１”端
子１４へ出力する。

同様に列カウンタ４及び行カウンタ３が処理開
始を指示すべき列と行の値を示した時のみ読出専
用メモリ８，７は“１”を出力し、この時ゲート
１８は端子１５に実行信号として“１”を出力す
る。

同様に列カウンタ４及び行カウンタ３が出力画
面に相当する列及び行を示した時に読出専用メモ
リ８，７は各々“１”を出力し、この結果ゲート
１９は端子１６に出力指令信号として“１”を出
力する。

レジスタ１とレジスタ２の内容は、データ入出
力端子９から供給されるデータに更新可能であ
る。また、レジスタ１とレジスタ２の内容は、
各々バツフアゲート５，６が開いたときにデータ
入出力端子９に読み出される。行カウンタ３は水
平同期信号が水平同期信号入力端子１２に入力さ
れると歩進し、垂直同期信号が垂直同期信号入力
端子１１に加わるとレジスタ１の値が設定され
る。一方列カウンタ４は、画像の標本化信号がク
ロツク信号入力端子１３に加わると歩進し、水平
同期信号が水平同期信号入力端子１２に加わる毎
にレジスタ２の値が設定される。いま、レジスタ
１，２の内容がいずれも０であると仮定すると、
行カウンタ３は、垂直同期信号が垂直同期信号入
力端子１１に加わるたびにレジスタ１の値すなわ
ち０に設定され、列カウンタ４は水平同期信号が
水平同期信号入力端子１２に加わるたびにレジス
タ２の値すなわち０に設定される。一方、第３図
の行カウンタ３３は、既に説明したように水平同
期信号が加わるたびに歩進し、垂直同期信号が加
わるたびにゼロクリアされており、第３図の列カ
ウンタ３４も、既に説明したように画像の標本化
信号が加わるたびに歩進し、水平同期信号が加わ
るたびにゼロクリアされる。従つて、レジスタ
１，２がいずれも０という仮定のもとでは第１図
のアドレスカウンタ部５１と第３図のアドレスカ
ウンタ部５３は、各々ウインドウ発生部５２に対
して同じデータ系列を出力することになる。

次に、レジスタ１に値−100が、レジスタ２に
値−200が格納されていると仮定する。このとき、
行カウンタ３は垂直同期信号が加わると−100に
設定され、列カウンタ４は、水平同期信号が加わ
ると−200に設定される。このため、行カウンタ
３は、水平同期信号が100回加わつた後に０とな
り、列カウンタ４は、画像の標本化信号が200回
加わつた後に０となる。一方、ウインドウ発生部
５２は、アドレスカウンタ部５１の出力にのみも
とづいて動作している。従つて、レジスタ１，２
がいずれも０であつた場合と、レジスタ１，２が
各々−100，−200である場合を比べると、後者の
場合の方は、前者に比べて100画素と、200行分遅
れてウインドウ発生部５２が動作することにな
る。すなわち、画面上では、右方向に100画素分、
下方向に200行分入出力部分画面の位置と、実行
信号出力位置が移動したことにほかならない。

更に、レジスタ１，２の内容を各々バツフアゲ
ート５，６を介してデータ入出力端子９から読み
出し、双方に40を加えて再度データ入出力端子９
を介してレジスタ１，２を各々−60，−160に更新
したとする。このとき、更新前の状態すなわち、
レジスタ１が−100で、レジスタ２が−200であつ
た場合と比べると、行カウンタ３は、水平同期信
号40行分早く０になり、列カウンタ４は、画像の
標本化信号40回分早く０になる。従つて、レジス
タ１，２を更新する前と比べて画面上では、左方
向に40画素分、上方向に40行分相対的に移動した
ことになる。

一般に、本発明によれば、レジスタ１、レジス
タ２に値−N_y，−N_xを格納すれば、レジスタ１，
２がいずれもＯである場合に比べて画面上では下
方向にN_y、右方向にN_x移動した入出力部分画面
位置に対する入力指令信号、出力指令信号を発生
させることできる。更に、レジスタ１，２の内容
を各々読み出した後、所定の変動量−ΔN_y，−
ΔN_xを加えて再度格納するだけで、それ以前の
入出力部分画面位置に対して、下方向にΔN_y、
右方向にΔN_xという相対的な移動を実現できる。

また、以上の説明からわかるように、本発明は
ウインドウ発生部の構成にかかわらずその効果を
発揮できる。従つて例えば第１図のウインドウ発
生部５２の読出専用メモリ７，８をランダムアク
セスメモリに置き替え、指定領域の形、大きさを
変更しやすくした場合も、本発明のうちである。
更に、ウインドウ発生部がこの他の回路路構成で
あつてもアドレスカウンタ部に、画像の同期信号
からの偏差量を設定して、カウンタのリセツト値
として用いることにより同じ効果を生みだす場合
も、本発明に含まれる。

（発明の効果） 以上の様に本発明によれば入力部分画面、出力
部分画面、及びプロセツサに対する処理要求のタ
イミングを変更したい場合には、同期信号に対す
る偏差量を更新するだけで良く、高速な変更が容
易に実行できる様になる。

また、更新データの作成においては、現在の入
出力部分画面位置からの移動量を加えていけば良
く、従つて、画面上の座標軸との対応が良いた
め、更新プログラムの設計が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は部分画像の入出力タイミング発生の様子
を説明する図、第３図は従来例を示すブロツク図
である。 １，２…レジスタ、３，４…カウンタ、７，８
…読出専用メモリ、１７〜１９…アンドゲート回
路、５，６…バツフアゲート、９…データ入出力
端子、１１…垂直同期信号入力端子、１２…水平
同期信号入力端子、１３…クロツク信号入力端
子、１４…入力指令信号出力端子、１６…出力指
令信号出力端子、５２…ウインドウ発生部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 画像信号のうちから部分領域の画像データの
   信号を入力し出力するのに用いるタイミング信号
   を発生する部分画像入出力タイミング発生方式で
   あつて、外部から更新可能な第１および第２のレ
   ジスタと、前記画像信号の標本化信号で歩進する
   第１のカウンタと、前記画像信号の水平同期信号
   で歩進する第２のカウンタと、前記第１および第
   ２のカウンタの値から現在スキヤンされている画
   像データが前記部分領域に属するか否かを判定す
   る手段とを備え、前記画像信号の水平同期信号で
   前記第１のカウンタを前記第１のレジスタの値に
   設定し、前記画像信号の垂直同期信号で前記第２
   のカウンタを前記第２のレジスタの値に設定する
   ことを特徴とする部分画像入出力タイミング発生
   方式。