JPH0695654A - 動画像転送制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実時間での各種映像効果を行え，かつ大規模
になりがちな回路規模の縮小とデータ転送制御部の負荷
を軽減した動画像転送制御装置を提供する． 【構成】 入力アナログ映像信号がデジタル動画データ
生成部１０１に入力されデジタルデータと基準クロック
を得る。この基準クロックに従って前記デジタルデータ
をデータラッチ部１０２において一時保持する。データ
ラッチ部１０２で保持された前記デジタルデータを，ア
ドレステーブル１０５に従ってアドレス切り替え制御部
１０８でアドレス制御を行ない，動画バッファ部１０３
に格納する。データ転送制御部１０４は基準クロックに
従って映像効果に応じたアドレス変換データを生成し，
アドレステーブル部１０５に書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチメディア技術を
導入したプレゼンテーションシステムなどの実現におい
て、コンピュータ上で動画像を扱う動画像転送制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像のデジタル化技術の発達に伴
い、コンピュータで実用的に画像を扱うことが可能にな
ってきている。このため専用機でない汎用のコンピュー
タ上での動画像や静止画像（自然画、コンピュータ画像
含む）、音声などを自在に扱うマルチメディア技術の開
発が活発化してきた。特に、視覚的に理解し易い動画像
を多用したプレゼンテーションシステムやコンピュータ
支援教育システム（ＣＡＩ）などの用途開発が進められ
ている。

【０００３】こうした動画像を主に扱うシステムの場
合、用途の拡大に伴って単にコンピュータ画面上に動画
像を表示するだけでなく、縮小した動画像を複数表示す
る機能を有するものも開発されている。今後はさらに、
動画像サイズの変更だけでなく例えば動画像の左右反転
表示やミラー効果、回転、変形など視聴者に対しより視
覚的に印象づけるためにテレビ放送や映画で活用される
各種映像効果のサポートのニーズが高まってくると考え
られる。

【０００４】以下に図５を用いてミラー効果を説明す
る。ミラー効果とは映像の一部分に鏡（ミラー）をおい
た場合の画像を生成するものである。例えば入力画像ａ
における前記ミラー効果は出力画像ｂ２もしくは出力画
像ｂ３に示される。画面の垂直方向のある位置ｐまでは
入力画像ａを出力しているが、位置ｐから右の画像は位
置ｐまでの入力画像ａの左右反転の画像が出力されてい
るという効果である。任意の１水平ラインの画素に左か
ら順序をつけると入力データｃのようになるが、この１
水平ラインの順列を出力データｄ２もしくは出力データ
ｄ３のように変更し、この変更を全ての水平ラインに施
すと出力画像ｂ２および出力画像ｂ３の画像が得られ
る。

【０００５】前述の各種映像効果のうち縮小処理は動画
データ生成部内のサンプリングクロックをプログラマブ
ルに変更し、入力されるアナログ信号の同一時間内のサ
ンプリング回数を変更することで実現される。その他の
映像効果は、図７に示す動画メモリ装置（特願平３−１
６２８７２号）で実現可能である。

【０００６】以下図７に従って説明する。図７は動画メ
モリ装置が適用されたワークステーションの構成を示す
ブロック図である。図７に示すようにその構成要素とし
て７０１は入力される映像信号をアナログ／デジタル変
換（以下Ａ／Ｄ変換と略記）し、デジタルデータを生成
するデジタル動画データ生成部、７０２は入力画像１画
面分のデジタルデータを記憶する動画データ記憶部、７
０３はデジタル動画データ生成部７０１の生成するデジ
タルデータを動画データ記憶部７０２に書き込む入力制
御部、７０４は出力される画像を一時保持する動画用バ
スバッファ部、７０５は動画用バスバッファ部７０４の
デジタルデータを読み出し、以下に示す動画用バスイン
タフェイス７１０に出力する出力制御部、７０６は各種
制御部を制御するデータ転送制御部、７０７は動画デー
タ記憶部７０２に記憶されているデータをデータ転送制
御部７０６が指し示す任意の位置から読み出し、動画用
バスバッファ部７０４のデータ転送制御部７０６が指し
示す任意の位置に書き込む転送制御部である。

【０００７】また、７０８は動画像を実時間で転送でき
る動画用バス、７０９は動画用バス７０８の所有権を調
停する動画用バス調停部、７１０は動画バス調停部７０
９によりバスアービトレーションを行いながら動画用バ
ス７０８に動画像データを出力する動画用バスインタフ
ェイス、７１１は以下に示すシステムバス７１３上に接
続される各種周辺装置を制御する主制御部、７１２は主
制御部７１１の制御プログラムや画像データなどを保持
する主記憶部、７１３は主制御部７１１の制御信号やデ
ータ信号を各周辺装置に伝えるシステムバスである。

【０００８】以上のように構成された動画像転送制御装
置について、以下にその構成要素のお互いの関連動作を
図８、９を用いて説明する。まず入力されたアナログ映
像信号はデジタル動画データ生成部７０１でＡ／Ｄ変換
される。このデジタル信号は動画データ記憶部７０２に
入力される。動画データ記憶部７０２の構成を図８に示
すと入力されたデータは入力用シリアルアクセスメモリ
（以下ＳＡＭと略記）８０１に１水平ライン分蓄えられ
る。蓄えられたデジタルデータは入力制御部７０３によ
って画像メモリ８０２の該当するラインに転送される。
画像メモリ８０２に入力されるデータにはＡ／Ｄ変換以
外施されていない。

【０００９】画像メモリ８０２に蓄えられたデジタルデ
ータはデータ転送制御部７０６が転送制御部７０７を制
御し画像メモリ８０２のローアドレス、カラムアドレス
を生成しデータを読み出し、ついで図９に示す出力画像
用の画像メモリ９０１のローアドレス、カラムアドレス
を生成してデータを書き込むという一連の制御を行いな
がら転送される。この時、転送するデータのアドレスを
変更し、動画用バスバッファ部７０４に転送すれば前述
の各種映像効果処理を施すことができる。

【００１０】出力制御部７０５により出力用ＳＡＭ９０
２に蓄えられたデジタルデータは動画用バスインタフェ
イス７１０から動画バス調停部７０９によりバスアービ
トレーションを行いながら動画用バス７０８に出力さ
れ、動画バス７０８に接続されるフレームバッファ装置
７１４に転送され、ＣＲＴに表示される 前記のような動画像転送制御装置のような構成をとれ
ば、各種映像効果を比較的簡単に実現でき、また現在実
装されていない機能でも後からデータ転送制御部７０６
上のソフトウエアの変更のみで実装することができると
いう柔軟性を備え、かつ拡張性に優れるといった特徴を
持っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなシステムでは、動画データ記憶部と動画用バスバッ
ファ部という２メモリ回路、それらメモリを制御する回
路としての入力制御部、出力制御部という回路、転送制
御部を実現するための回路といった大規模回路に成らざ
るを得ない。また、データ転送制御部はリアルタイムに
映像効果処理を行うためにはローアドレス、カラムアド
レスの生成に高速演算性能が要求される。このため信頼
性、一般性という点で課題を有していた。

【００１２】本発明は上記課題に留意し、実時間での各
種映像効果を行え、かつ回路規模の縮小とデータ転送制
御部の負荷を軽減した動画像転送制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の動画像転送制御装置は、映像信号をデジタル
信号として動画バッファ部に記憶する装置において、入
力されるアナログ映像信号からデジタルデータを生成す
るデジタル動画データ生成部と、前記デジタルデータを
一時保持するデータラッチ部と、前記データラッチ部で
保持されたデータを格納する動画バッファ部と、前記ア
ナログ映像信号の垂直同期信号もしくは水平同期信号に
同期して動作するデータ転送制御部と、前記データラッ
チ部で一時保持されたデータを前記動画バッファ部のど
のアドレスに書き込むかを制御する前記データ転送制御
部によって変更可能なアドレステーブルと、前記アドレ
ステーブルの読み出しを制御するアドレスカウンタ部を
備えたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】上記構成の本発明の動画像転送制御装置は、入
力されたアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換して得たデジタ
ルデータを、各種映像効果の目的に応じて事前に変更さ
れたアドレステーブルに従って動画バッファ部に格納す
るので、入力信号を制御する部分が省略できるため回路
の物理的規模が大幅に縮小される。また従来例では実時
間でカラムアドレス計算処理を行っていたが、実際のデ
ータ転送中にはデータ転送制御部が行う処理は大幅に軽
減される。この処理の合間を新たに活用すれば１つのデ
ータ転送制御部により複数の映像信号を処理することも
可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２、図
３、図４、図５および図６を用いて説明する。図１は本
発明の基本構成を示すブロック図である。本発明の一実
施例の基本動作は、入力されたアナログ信号をデジタル
信号に変換しデジタル画像を生成し、そのデジタル画像
の１水平ラインの画素順列を予め用意された変換テーブ
ルに従って並び変えるというものである。

【００１６】構成要素として１０１はアナログ映像信号
より基準クロックを発生し、そのアナログ映像信号から
Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号を生成するデジタル動画
データ生成部、１０２はデジタル動画データ生成部１０
１からの基準クロックを用いてデジタルデータを一時保
持するデータラッチ部、１０３はデータラッチ部１０２
で一時保持されたデータを格納すると共に、所定の連続
領域からの画像データを逐次読み出すことができる出力
ポートを有する動画バッファ部、１０４は入力映像信号
の水平同期信号（以下Ｈと略記）もしくは垂直同期信号
（以下Ｖと略記）に同期して以下の各制御部を制御する
データ転送制御部、１０５はデータ転送制御部１０４の
設定により動画バッファ部１０３への書き込みデータの
カラムアドレスを生成するアドレステーブルである。

【００１７】また、１０６はアドレステーブル１０５の
読み出しをＨに同期して制御するアドレスカウンタ、１
０７は動画バッファ部１０３の画像データの出力を制御
する出力制御部、１０８は入力映像信号に同期してアド
レステーブル１０５で生成されるカラムアドレスと、デ
ータ転送制御部１０４が生成するローアドレスの切り替
えを制御し、またデータラッチ部１０２のラッチタイミ
ングを制御するアドレス切り換え制御部、１０９は外部
データバスとデータ交換を行うバスインタフェイスであ
る。

【００１８】いま、入力されるアナログ映像信号を任意
サイズに縮小する場合の例を説明する。図３におけるシ
ステム全体の動作制御を行う主制御部３０１は本発明の
一実施例である動画像転送制御装置３０２を制御する。
主制御部３０１は動画像転送制御装置３０２上のデータ
転送制御部１０４に縮小率を与え、画像縮小処理の開始
を指示する。図６に示す入力画像Ａを出力画像Ｂに変換
する場合の例では縮小率は２／３である。データ転送制
御部１０４はこのデータに従って間引き情報（カラムア
ドレスデータ）を生成し、アドレステーブル１０５に保
存する。この場合のカラムアドレスデータ例を変換デー
タ列Ｅに示す。

【００１９】データ転送制御部１０４はデジタル動画デ
ータ生成部１０１より起動されるブランキング信号割り
込み発生まで別の処理を行う事が可能である。図４に示
す実際の動作のタイミングチャートでは期間ａで示す。

【００２０】ブランキング信号割り込みが発生（タイミ
ングｂ）すると、データ転送制御部１０４はローアドレ
スを一端リセットした後、動画バッファ部１０３への書
き込み用ローアドレスを生成する（タイミングｃ、
ｅ）。ついで、タイミングｄに示すようにアドレステー
ブル１０５および動画バッファ部１０３のカラムアドレ
スを生成するアドレスカウンタ１０６を初期化する。

【００２１】ブランキング信号がアクティブになった時
点（タイミングｆ）でデジタル動画データ生成部１０１
が生成するデジタルデータをデータラッチ部１０２で一
時保持し、アドレステーブル１０５が生成するカラムア
ドレスに従って、動画バッファ部１０３に書き込まれ
る。この期間ｇ〜ｈや期間ｙ〜ｚなどの間は転送制御部
は別の処理を行う事が可能である。

【００２２】図６の入力データＣに示すように１水平ラ
イン分の画素列に１から順に番号を付けると、データラ
ッチ部１０２に保持された１画素目のデータはアドレス
テーブル１０５上の変換データ列（カラムアドレスデー
タ）Ｅに従って、動画バッファ部１０３の指定されたロ
ーアドレスの１カラム目に転送される。同様に２画素目
のデータは２カラム目に転送されるが、３画素目のデー
タはデータバスに出力されないカラム（ここでは９９９
カラム）に転送される。つまりこの３画素目のデータは
表示されない。４画素目のデータは３カラム目、５画素
目のデータは４カラム目に転送される。以下同様に１水
平ライン分繰り返される。

【００２３】この一連の転送中のアドレステーブル１０
５および動画バッファ部１０３のカラムアドレスはデジ
タル動画データ生成部１０１のデータ変換クロックに同
期して増加するアドレスカウンタ１０６によって生成さ
れる。１水平ライン分転送が終了すれば、再びデータ転
送制御部１０４が動画バッファ部１０３用ローアドレス
を出力する。上下方向の縮小はこのローアドレス変化量
を調整する事で簡単に実施できる。

【００２４】次に、左右反転効果、およびミラー効果の
場合の例を以下に図５を用いて説明する。前記任意サイ
ズに縮小する場合の例と同様に、入力画像ａの１水平ラ
インのデジタルデータｃをアドレステーブル１０５上の
カラムアドレスデータに従って動画バッファ部１０３に
転送すればよい。この際、左右反転効果用カラムアドレ
スデータｅ１をアドレステーブル１０５にセットすれば
１水平ラインのデータ順列ｄ１の出力画像ｂ１が得られ
る。アドレステーブル１０５上にミラー効果用カラムア
ドレスデータｅ２をセットすれば１水平ラインのデータ
順列ｄ２の出力画像ｂ２が得られる。

【００２５】また、データラッチ部１０２のラッチタイ
ミングクロックを変更する、つまりデジタル動画データ
生成部１０１から出力されるデジタルデータをすべて保
持するのではなく、ある間隔でのみ保持するようにアド
レス切り換え制御部１０８を設定すれば、現時点でのデ
ータが保持されている間に新たに入力されるデータは失
われることになるが、１つのデータを複数のカラムに出
力できるためデータ順列である出力データｄ３の出力画
像ｂ３や、出力画像ｂ４、ｂ５、ｂ６を得る事ができ
る。出力画像ｂ３を得るためのラッチクロックを図４の
Ｐ、データのラッチ状態を図４のＱに示す。

【００２６】なお、本実施例では動画バッファ部１０３
を構成する画像メモリ２０１にＶＲＡＭを用いページモ
ードアクセスによってデジタルデータを転送する手段を
採ったが、より高速にランダムアクセス可能なメモリ装
置、例えばＳＲＡＭなどを使用し、アドレステーブル１
０５に書き込むアドレスデータを生成すれば画像の回
転、変形なども可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明で
は、任意に設定可能なアドレステーブルを画像メモリの
アドレス生成に適用する事によって任意サイズ縮小、左
右反転、ミラー、回転、変形、前記各種効果を織りまぜ
た効果など一層豊富な映像効果を簡潔に実現する事が可
能であり、制御手段としてソフトウエアを使用するため
柔軟性、拡張にも優れている。

【００２８】さらにデータ転送制御部の処理が大幅に軽
減されるため複数の動画像を制御する事も可能である。
また回路規模の縮小により画像処理システム全体の小型
化が可能となり画像システムの応用分野を更に拡大する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における動画像転送制御装置
の基本ブロック図

【図２】同実施例における動画バッファ部の構成図

【図３】同実施例の動画像転送装置を取り入れたワーク
ステーションシステムの基本ブロック図

【図４】同実施例における実際の動作を示すタイミング
チャート

【図５】同実施例による左右反転およびミラー効果を示
す概念図

【図６】同実施例による縮小効果を示す概念図

【図７】従来の動画像転送制御装置の基本構成を示すブ
ロック図

【図８】同従来の動画像転送制御装置の動画データ記憶
部のブロック図

【図９】同従来の動画像転送制御装置の動画用バスバッ
ファ部のブロック図

【符号の説明】

１０１ デジタル動画データ生成部 １０２ データラッチ部 １０３ 動画バッファ部 １０４ データ転送制御部 １０５ アドレステーブル １０６ アドレスカウンタ １０７ 出力制御部 １０８ アドレス切り換え制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されるアナログ映像信号より基準ク
   ロックを生成し、そのアナログ映像信号からアナログ−
   デジタル変換によりデジタルデータを生成するデジタル
   動画データ生成部と、前記デジタル動画データ生成部か
   らの前記基準クロックを用いて前記デジタルデータを一
   時保持するデータラッチ部と、前記データラッチ部で保
   持された前記デジタルデータを格納すると共に、所定の
   連続領域からのデジタルデータを逐次読み出すことがで
   きる出力ポートを有する動画バッファ部と、前記アナロ
   グ映像信号の水平同期信号もしくは垂直同期信号と同期
   して制御信号を発生するデータ転送制御部と、前記デー
   タ転送制御部の設定により前記動画バッファ部への書き
   込みデータのアドレスを生成するアドレステーブルと、
   前記アドレステーブルの読み出しを前記データ転送制御
   部の設定により制御するアドレスカウンタ部を備えたこ
   とを特徴とする動画像転送制御装置。
2. 【請求項２】 アドレステーブルが生成するアドレスを
   水平方向のみのアドレスであるカラムアドレスと、前記
   アドレステーブルの読み出しを水平同期信号に同期して
   制御するとともに、垂直同期信号に同期して前記アドレ
   ステーブルで生成される前記カラムアドレスとデータ転
   送制御部が生成する垂直方向のアドレスであるローアド
   レスの切り替えを制御するアドレス切り換え制御部を備
   えたことを特徴とする請求項１記載の動画像転送制御装
   置。