JPH06139354A - 高速ヒストグラム生成装置 - Google Patents

高速ヒストグラム生成装置

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JPH06139354A
JPH06139354A JP4138118A JP13811892A JPH06139354A JP H06139354 A JPH06139354 A JP H06139354A JP 4138118 A JP4138118 A JP 4138118A JP 13811892 A JP13811892 A JP 13811892A JP H06139354 A JPH06139354 A JP H06139354A
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JP
Japan
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data
histogram
signal
address
latch circuit
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Withdrawn
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JP4138118A
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Tadashi Adachi
正 安達
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/18Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis

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Abstract

(57)【要約】 【目的】入力デジタル画像データのヒストグラムを生成
する場合に,簡素な構成で高速にヒストグラムを生成す
る。 【構成】ヒストグラムブロック(1)8および(2)9
の有するメモリ5に交互にNビット数値データのヒスト
グラムを生成させ,最後にヒストグラムを読出すとき
に,2つのメモリ5の内容を加算器13で加算しながら
読み出す。タイミング発生器11はヒストグラム生成に
必要なタイミングを設定し,アドレス発生回路3は,セ
レクタ4がメモリ5のアドレスとしてアドレスラッチ回
路2の出力とのいずれかを選択するアドレス信号を発生
する。またリセット回路10はデータラッチ回路7の零
クリアを行なう。データラッチ回路7の出力はメモリ5
の入力として書き込まれ,読出しデータは+1ずつイン
クリメント器6で累加されてデータラッチ回路7に供給
され,2つのメモリ5内に交互にヒストグラムが生成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高速ヒストグラム生成装
置に関し,特に画像のディジタル信号データを入力し,
高速に画像のヒストグラムデータを生成する高速ヒスト
グラム生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常8ビット256ステップで表現され
る黒から白までの濃淡レベルの発生頻度を示すグラフと
しての原画像のヒストグラムはよく知られている。
【0003】従来のディジタルデータのヒストグラム生
成は,図3に示すように,CPU34とメモリとしての
RAM32との組合せで簡単に実現できる。
【0004】即ち,RAM32のアドレスにNビット構
成で画像の濃度を示す入力データを与えてRAM32の
データを読み出し,CPU34がこのデータに発生頻度
を累積するための1を加算して再びRAM32の同じア
ドレスに書き込むという操作の繰返しにより,RAM3
2にヒストグラムデータが生成できる。しかし1つのデ
ータを処理するのにメモリのリードとライトとを1回ず
つ行うので,この処理は低速である。
【0005】この高速化手法として,図4に示すよう
に,Nビットディジタルデータ入力バス41を介してN
ビットの入力データをNビットデコーダ42に供給した
あと,Nビットの入力データに対応して配置した2N
カウンタ群43を利用し,入力データが到来する度に該
当するカウンタを1つ歩進させるという操作を繰り返
し,結果的に各カウンタの値がヒストグラムとして表現
されるべき画像の各濃度ステップの生起度数データを示
すので,各カウンタの値を2N 入力1出力セレクタ44
からヒストグラムデータ出力端子45に出力することに
よりヒストグラムを得る。なお,アドレス生成器46
は,コントロール入力端子47からの入力により,2N
入力1出力セレクタ44に対するセレクト入力としての
アドレスを生成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高速ヒ
ストグラム生成方法では,入力データのビット幅Nに対
応した2N 個のカウンタを持たなくてはならない。例え
ば,8ビットの入力データに対しては256個ものカウ
ンタが必要であり,回路規模が大きくなりすぎ,かりに
LSI化して小型化を図ろうとしても信号線の数が膨大
となるので,LSIのシミュレーション検証に多大の時
間を要するという欠点がある。
【0007】本発明の目的は上述した欠点を除去し,簡
素な構成で高速ヒストグラム生成を可能とする高速ヒス
トグラム生成装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の高速ヒストグラ
ム装置は,Nビットの入力データバスを介して入力する
データをアドレスとしてラッチするアドレスラッチ回路
と,外部から提供されるセレクト信号入力により前記ア
ドレスラッチ回路の出力もしくは外部から提供されるア
ドレス信号のいずれかを選択出力するセレクタと,前記
セレクタの出力をアドレス入力とするメモリと,前記メ
モリからの読出しデータに1を加算するインクリメント
器と,前記イクリメント器の出力をラッチしこれを前記
メモリの書込みデータとして供給するデータラッチ回路
とを含む第1および第2の2つのヒストグラムブロック
と,前記データラッチ回路をクリアするリセット信号を
発生するリセット回路と,前記アドレスラッチ回路と前
記データラッチ回路に交互にラッチ信号を与えかつ前記
2つのヒストグラムブロックの読出しと書込みを交互に
設定するタイミング信号を発生するタイミング発生器
と,前記タイミング発生器の制御を受けつつ前記アドレ
ス信号を出力するアドレス発生器と,前記2つのメモリ
の読出しデータを加算してヒストグラムデータとして出
力する加算器とを備えた構成を有する。
【0009】また本発明の他の高速ヒストグラム装置
は,2台の前記高速ヒストグラム生成装置と,2台の前
記高速ヒストグラム生成装置の有する前記タイミング発
生器に,ビデオクロック信号,水平同期信号および垂直
同期信号を含むNTSC信号を与える外部同期入力端子
と,2台の前記高速ヒストグラム生成装置にNビットの
ディジタルビデオデータを供給するA/D変換器と,前
記A/D変換器にアナログ輝度ビデオ信号を与えるビデ
オ入力端子と,前記NTSC信号を入力とし2台の前記
高速ヒストグラム生成装置のセレクタにセレクト信号を
与えるコントローラと,前記コントローラおよび2台の
前記高速ヒストグラム生成装置の出力データバスに接続
するデータ転送バスと,前記データバスと接続し2台の
前記高速ヒストグラム生成装置の出力するヒストグラム
データを加算累積するメモリと,前記メモリの加算累積
を制御するCPUとを備え,2台の前記高速ヒストグラ
ム生成装置を前記水平同期信号に同期して交互にヒスト
グラム生成とヒストグラムデータの出力を行なわせ,N
TSC規格のビデオ信号の輝度の濃淡ヒストグラムをリ
アルタイムで前記メモリ上に生成する構成を有する。
【0010】
【実施例】次に,本発明について図面を参照して説明す
る。図1は,本発明の第1の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【0011】図1に示す実施例は,第1のヒストグラム
ブロックとしてのヒストグラムブロック(1)8,第2
のヒストグラムプロックとしてのヒストグラムブロック
(2)9と,これら2つのヒストグラムブロックの有す
るアドレスラッチ回路2とデータラッチ回路7に交互に
ラッチ信号を供給するとともに,2つのヒストグラムブ
ロックのメモリ5に交互にライト信号を供給するタイミ
ング発生器11と,タイミング発生器11の制御のもと
にアドレス信号を発生するアドレス発生回路3と,2つ
のヒストグラムブロックのデータラッチ回路7の零クリ
ア用のクリア信号を発生するリセット回路10と,2つ
のヒストグラムブロックのメモリ5の出力をヒストグラ
ムデータとして加算出力する加算器13とを備える。
【0012】また2つのヒストグラムブロック(1)8
および(2)9はいずれも同じ構成で,Nビットの入力
データバス1を介して入力する,画像の濃度を表現する
Nビットの数値データをアドレスとしてラッチするアド
レスラッチ回路2と,アドレスラッチ回路2の出力もし
くはアドレス発生回路3の出力のいずれかを選択出力す
るセレクタ4と,セレクタ4の出力をアドレス入力とす
るメモリ5と,メモリ5から読み出すデータに1を加算
して出力するインクリメント器6と,インクリメント器
6の出力をラッチし書込みデータとしてメモリ5に供給
するデータラッチ回路7とを備える。
【0013】次に,本第1の実施例の動作について説明
する。
【0014】まず準備過程について説明する。セレクト
信号入力端子12には,セレクタ4がアドレス発生回路
3の出力を選択するようなデータを入力する。
【0015】リセット回路10は,データラッチ回路7
にリセット信号を送り,データラッチ回路7の内容を0
クリアする。
【0016】次に,タイミング発生器11は,アドレス
発生回路3にアドレス発生を指示し,これによりアドレ
ス発生回路3は,Nビットの0・1・2・3・4…と増
分するアドレス信号を発生する。このアドレス信号発生
と同期してタイミング発生器11からメモリ5にライト
信号を供給し,データラッチ7の保持する値0をメモリ
5に書き込む。この作業を繰り返すことにより,メモリ
5の内容を0クリアする。
【0017】以上が準備過程であり,次にヒストグラム
生成過程を説明する。
【0018】セレクト信号入力端子12には,セレクタ
4がアドレスラッチ回路2の出力を選択する信号を入力
する。
【0019】一方,入力データバス1から入力されるN
ビット数値データは,タイミング発生器11の生成する
同期タイミングに従ってアドレスラッチ回路2にラッチ
され,そのラッチ出力がセレクタ4を介してメモリ5の
アドレスとなる。即ち,Nビット数値データがメモリ5
のアドレスとしてアドレスラッチ回路2に保持される。
【0020】メモリ5は,入力されたアドレスに従った
データ(これをヒストグラムデータと定義する)を出力
する。このヒストグラムデータは,インクリメント器6
によって1を加算された後,データラッチ回路7にラッ
チされる。
【0021】以上,Nビット入力データがアドレスラッ
チ回路2にラッチされてから,ヒストグラムデータがデ
ータラッチ回路7にラッチされるまでの過程をメモリリ
ードサイクルと称する。
【0022】次に,データラッチ回路7の出力は,タイ
ミング発生器11が発生するメモリライト信号によりメ
モリ5に書き込まれる。
【0023】即ち,アドレスラッチ回路2に保持されて
いるアドレスについて,そのヒストグラムデータ即ちヒ
ストグラムの度数が+1されたことになる。
【0024】この後,再び入力データバス1から次のN
ビット数値データが入力され,タイミング発生器11の
同期タイミングに従ってアドレスラッチ回路2にラッチ
される。
【0025】以上,ヒストグラムデータがデータラッチ
回路7にラッチされてから,入力Nビット数値データが
アドレスラッチ回路2にラッチされるまでをライトサイ
クルと称する。
【0026】タイミング発生器11は,ヒストグラムブ
ロック1(8)がリードサイクルの時はヒストグラムブ
ロック2(9)がライトサイクルになるよう,また逆に
ヒストグラムブロック1(8)がライトサイクルの時は
ヒストグラムブロック2(9)がリードサイクルになる
ように設定するタイミング信号を発生する。これによ
り,メモリ5のリード/ライト速度限界の2倍の速度で
ヒストグラムデータの作成が可能となる。
【0027】最後に,生成されたヒストグラムを外部に
出力する過程を述べる。
【0028】セレクト信号入力端子12に,セレクタ4
がアドレス発生回路3の出力をセクトするようなセレク
ト信号を入力する。
【0029】次に,タイミング発生器11は,アドレス
発生器3にアドレス発生指示を与え,アドレス発生器3
はメモリ5のアドレスに0・1・2・3・4…と増分す
るアドレスを発生する。これにより,ヒストグラムブロ
ック1(8)およびヒストグラムブロック2(9)のメ
モリ5は,ヒストグラムデータを順に出力する。
【0030】加算器18は,2つのヒストグラムデータ
を加算し,出力データバス14に出力する。
【0031】次に,本発明の第2の実施例について説明
する。図2は本発明の第2の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【0032】図2に示す実施例は,リアルタイムで画像
の濃淡ヒストグラムを生成する高速ヒストグラム生成装
置の構成を示し,図1に示す第1の実施例と同一の2つ
の高速ヒストグラム生成装置(1)21と,高速ヒスト
グラム生成装置(2)22のはか,外部からNTSC信
号を受ける外部同期入力端子23と,2台の高速ヒスト
グラム生成装置に供給するNビットデジタルビデオデー
タを出力するA/D変換器24と,A/D変換器24の
入力とするアナログビデオ画像信号を入力するビデオ入
力端子25と,NTSC信号を入力とし2台の高速ヒス
トグラム生成装置の必要とするセレクタ信号を出力する
コントローラ26と,コントローラ26および2台の高
速ヒストグラム生成装置と接続するデータ転送バス27
と,2台の高速ヒストグラムの交互に送出する出力を格
納するメモリ29と,CPU28とを備える。
【0033】次に,本第2の実施例の動作について説明
する。高速ヒストグラム生成装置(1)21および
(2)22は,それぞれ図1の高速ヒストグラム生成装
置である。
【0034】まず,外部同期入力端子23からNTSC
信号の水平同期および垂直同期信号を含むビデオ同期信
号が入力される。
【0035】コントローラ26は,このビデオ同期信号
の内の水平同期信号を監視して,水平同期ごとにヒスト
グラム生成装置(1)21および(2)22に,一方は
ヒストグラム生成,他方はヒストグラムデータ出力とな
るように,交互にセレクト信号を与える。
【0036】さて,ビデオ入力端子25にはアナログビ
デオ画像信号が入力され,A/D変換器24でNビット
のデジタルビデオデータに変換され,ヒストグラム生成
装置(1)21および(2)22に入力される。
【0037】一方,CPU28は,データ転送バス27
にヒストグラム生成装置(1)21および(2)22が
ヒストグラムデータを水平同期周期ごとに交互に出力す
るのを,メモリ27に加算累積していく。
【0038】即ち,ある水平同期期間中に,ヒストグラ
ム生成装置(1)21はデジタルビデオデータを入力し
てヒストグラムデータを1水平同期期間分生成し,一
方,ヒストグラム生成装置(2)22は生成した1水平
同期期間分のヒストグラムデータを出力し,CPU28
がこれらヒストグラムデータをメモリ27に加算累積す
る。
【0039】次の水平同期期間には,ヒストグラム生成
装置(2)22がヒストグラムデータ生成,ヒストグラ
ム生成装置(1)21がヒストグラムデータ出力を行な
うという手順で,リアルタイム即ちビデオ信号レートで
メモリ27に一画面分の画像濃淡ヒストグラムデータを
生成する。
【0040】こうして,簡素な構成により,迅速に画像
のヒストグラムを生成することができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明は,メモリを
2つ利用して交互にヒストグラムデータを更新するイン
ターリーブ方式でメモリのリードライトにかかる時間を
半分として,ヒストグラムを生成することにより,簡単
な構成でヒストグラム生成の高速性を著しく高めること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図3】従来の低速ヒストグラム生成装置の構成を示す
ブロック図である。
【図4】従来の高速ヒストグラム生成装置の構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 入力データバス 2 アドレスラッチ回路 3 アドレス発生回路 4 セレクタ 5 メモリ 6 インクリメント器 7 データラッチ回路 8 ヒストグラムブロック(1) 9 ヒストグラムブロック(2) 10 クロック回路 11 タイミング発生器 12 セレクト信号入力端子 13 加算器 14 出力データバス 21 高速ヒストグラム生成装置(1) 22 高速ヒストグラム生成装置(2) 23 外部同期入力端子 24 A/D変換器 25 ビデオ入力端子 26 コントローラ 27 データ転送バス 28 CPU 29 メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Nビットの入力データバスを介して入力
    するデータをアドレスとしてラッチするアドレスラッチ
    回路と,外部から提供されるセレクト信号入力により前
    記アドレスラッチ回路の出力もしくは外部から提供され
    るアドレス信号のいずれかを選択出力するセレクタと,
    前記セレクタの出力をアドレス入力とするメモリと,前
    記メモリからの読出しデータに1を加算するインクリメ
    ント器と,前記イクリメント器の出力をラッチしこれを
    前記メモリの書込みデータとして供給するデータラッチ
    回路とを含む第1および第2の2つのヒストグラムブロ
    ックと,前記データラッチ回路をクリアするリセット信
    号を発生するリセット回路と,前記アドレスラッチ回路
    と前記データラッチ回路に交互にラッチ信号を与えかつ
    前記2つのヒストグラムブロックの読出しと書込みを交
    互に設定するタイミング信号を発生するタイミング発生
    器と,前記タイミング発生器の制御を受けつつ前記アド
    レス信号を出力するアドレス発生器と,前記2つのメモ
    リの読出しデータを加算してヒストグラムデータとして
    出力する加算器とを備えることを特徴とする高速ヒスト
    グラム生成装置。
  2. 【請求項2】 2台の前記高速ヒストグラム生成装置
    と,2台の前記高速ヒストグラム生成装置の有する前記
    タイミング発生器に,ビデオクロック信号,水平同期信
    号および垂直同期信号を含むNTSC信号を与える外部
    同期入力端子と,2台の前記高速ヒストグラム生成装置
    にNビットのディジタルビデオデータを供給するA/D
    変換器と,前記A/D変換器にアナログ輝度ビデオ信号
    を与えるビデオ入力端子と,前記NTSC信号を入力と
    し2台の前記高速ヒストグラム生成装置のセレクタにセ
    レクト信号を与えるコントローラと,前記コントローラ
    および2台の前記高速ヒストグラム生成装置の出力デー
    タバスに接続するデータ転送バスと,前記データバスと
    接続し2台の前記高速ヒストグラム生成装置の出力する
    ヒストグラムデータを加算累積するメモリと,前記メモ
    リの加算累積を制御するCPUとを備え,2台の前記高
    速ヒストグラム生成装置を前記水平同期信号に同期して
    交互にヒストグラム生成とヒストグラムデータの出力を
    行なわせ,NTSC規格のビデオ信号の輝度の濃淡ヒス
    トグラムをリアルタイムで前記メモリ上に生成すること
    を特徴とする高速ヒストグラム生成装置。
JP4138118A 1992-05-29 1992-05-29 高速ヒストグラム生成装置 Withdrawn JPH06139354A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803