JPH08137830A - Signal processor - Google Patents
Signal processorInfo
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- JPH08137830A JPH08137830A JP30010094A JP30010094A JPH08137830A JP H08137830 A JPH08137830 A JP H08137830A JP 30010094 A JP30010094 A JP 30010094A JP 30010094 A JP30010094 A JP 30010094A JP H08137830 A JPH08137830 A JP H08137830A
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- data
- array
- conversion circuit
- circuit
- shift register
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、2次元のディジタル
・データ配列を複数のブロックに分割し、ブロック毎に
走査して得られた時系列の入力データと、所定の2次元
の係数配列とのコンボリューション処理を行う信号処理
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention divides a two-dimensional digital data array into a plurality of blocks and scans each block to obtain time-series input data and a predetermined two-dimensional coefficient array. The present invention relates to a signal processing device that performs the convolution processing of.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、9行9列の2次元係数配列を用
いた2次元のコンボリューション処理装置は、一般に図
4に示すような構成が用いられている。すなわち、2次
元のディジタル・データ配列を走査することによって得
られる時系列の入力データが、図5に示すようなラスタ
走査順序でない場合は、まず走査変換回路101 によりラ
スタ走査順序に変換される。そして、走査変換回路101
によって得られたラスタ走査順序の時系列のデータは、
もとの2次元のディジタル・データ配列の1行(ライン
と定義する)を構成するデータ数分の遅延量を持つ遅延
手段、すなわちライン・バッファ102-1で遅延されると
共に、シフト・レジスタ・アレイ103 に供給される。ま
た、このライン・バッファ102-1からの出力は、ライン
・バッファ102-2と共に、シフト・レジスタ・アレイ10
3 に供給される。2. Description of the Related Art For example, a two-dimensional convolution processing device using a two-dimensional coefficient array of 9 rows and 9 columns generally has a configuration as shown in FIG. That is, when the time-series input data obtained by scanning the two-dimensional digital data array is not in the raster scan order as shown in FIG. 5, the scan conversion circuit 101 first converts it into the raster scan order. Then, the scan conversion circuit 101
The raster scan order time series data obtained by
A delay means having a delay amount corresponding to the number of pieces of data forming one row (defined as a line) of the original two-dimensional digital data array, that is, the line buffer 102-1 is used to delay the shift register It is supplied to the array 103. The output from the line buffer 102-1 is output together with the line buffer 102-1 from the shift register array 10
Supplied to 3.
【0003】同様に、各ライン・バッファ102-2〜102-
7の出力は、それぞれ次段のライン・バッファ102-3〜
102-8と共にシフト・レジスタ・アレイ103 に供給さ
れ、最後のライン・バッファ102-8の出力もシフト・レ
ジスタ・アレイ103 に供給される。これらのライン・バ
ッファ102-1〜102-8は、係数配列の1列を構成する係
数の数から1を引いた個数だけ必要で、この構成例の場
合は8個のライン・バッファが必要となる。各ライン・
バッファ102-1〜102-8からは、入力データに対してそ
れぞれ1ラインずつ遅延した8つのデータが出力され
る。すなわち、入力データを含めて列方向に並んだ9つ
のデータがシフト・レジスタ・アレイ103 に供給される
ことになる。Similarly, each line buffer 102-2 to 102-
The outputs of 7 are line buffers 102-3 to 102-3 of the next stage.
It is supplied to the shift register array 103 together with 102-8, and the output of the last line buffer 102-8 is also supplied to the shift register array 103. These line buffers 102-1 to 102-8 are required by the number obtained by subtracting 1 from the number of coefficients forming one column of the coefficient array. In this configuration example, eight line buffers are required. Become. Each line
From the buffers 102-1 to 102-8, eight data delayed by one line with respect to the input data are output. That is, nine pieces of data arranged in the column direction including the input data are supplied to the shift register array 103.
【0004】シフト・レジスタ・アレイ103 は、係数配
列の1行を構成する係数の数と同じステージ数を持つ
(この構成例の場合は9ステージ)複数のシフト・レジ
スタD00〜D88で構成され、各行毎に8つ前までのデー
タをストアする。シフト・レジスタは、係数配列の1列
を構成する係数の数と同じ個数だけ必要で、この構成例
の場合は9つ必要となる。The shift register array 103 is composed of a plurality of shift registers D00 to D88 having the same number of stages as the number of coefficients constituting one row of the coefficient array (9 stages in this configuration example). Store up to 8 previous data for each row. The number of shift registers required is the same as the number of coefficients constituting one column of the coefficient array, and in the case of this configuration example, nine shift registers are required.
【0005】以上の構成をとることによって、シフト・
レジスタ・アレイ103 上には、もとの2次元データ配列
の部分配列(9行9列)が再構成される。例えば、レジ
スタD00に第1ラインの最初のデータがストアされた
時、レジスタD10には第1ラインの2番目のデータが、
レジスタD01には第2ラインの最初のデータが、レジス
タD88には第9ラインの9番目のデータがストアされ
る。このように再構成された部分配列は、2次元の係数
配列(9行9列)に対応している。すなわち、このシフ
ト・レジスタ・アレイ103 にストアされたデータと係数
配列を用いて、コンボリューション処理回路104 におい
て、コンボリューション処理を行うことができる。そし
て、その結果をもとのラスタ走査に戻す走査変換回路10
5 を介して出力することができる。By adopting the above configuration, the shift
The partial array (9 rows and 9 columns) of the original two-dimensional data array is reconstructed on the register array 103. For example, when the first data of the first line is stored in the register D00, the second data of the first line is stored in the register D10.
The register D01 stores the first data of the second line, and the register D88 stores the ninth data of the ninth line. The partial array thus reconstructed corresponds to a two-dimensional coefficient array (9 rows and 9 columns). That is, the convolution processing can be performed in the convolution processing circuit 104 by using the data and coefficient array stored in the shift register array 103. Then, the scan conversion circuit 10 for returning the result to the original raster scan
Can be output via 5.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】代表的な2次元データ
である画像データの処理分野では、扱うデータ・サイズ
が大きく、ますます大規模化する傾向が強い。また、画
像データの記録や通信などの分野では、データ量を圧縮
するために変換符号化が多く用いられるようになってき
ており、データの走査順序はブロック走査が一般的にな
ってきている。[Problems to be Solved by the Invention] In the field of processing image data, which is a typical two-dimensional data, the data size to be handled is large and there is a strong tendency for it to become larger and larger. Further, in fields such as recording of image data and communication, conversion coding has come to be widely used for compressing the amount of data, and block scanning has become a general scanning order of data.
【0007】ところが、図4に示した従来のコンボリュ
ーション処理を行う信号処理装置においては、入力デー
タがラスタ走査順序であることが要求されるため、ブロ
ック走査順序のデータを処理するにはラスタ走査順序に
変換する走査変換回路が不可欠である。更に、後段の構
成によってはコンボリューション処理の後に、もとの走
査フォーマットに戻す走査変換回路も必要となる。However, in the conventional signal processing apparatus for performing the convolution processing shown in FIG. 4, since the input data is required to be in the raster scanning order, the raster scanning is required to process the data in the block scanning order. A scan conversion circuit that converts to order is essential. Further, depending on the configuration of the latter stage, a scan conversion circuit for returning to the original scan format after the convolution processing is also required.
【0008】ブロック走査順序からラスタ走査順序に、
もしくはラスタ走査順序からブロック走査順序に変換す
るには、SRAMのようなランダム・アクセス可能な記
憶手段を用いる必要がある。例えば、LSI−LOGI
C社のLSIであるL64765では、SRAMの制御
方法を工夫して最小限の容量で、この処理を実現してい
るが、それでも、1つのブロックの1列を構成するデー
タの数×1ラインのデータの数だけの容量が必要であ
る。すなわち、この記憶手段の容量は処理する2次元デ
ータのサイズに依存し、特に、画像データを処理する場
合には非常に大容量のものが要求される。そして、この
記憶手段を他の回路とあわせて集積化することは困難で
あるため、記憶手段を別に用意する場合が多い。しか
し、部品が増えることに加えてアドレスやデータなど多
くの信号線が必要となり、スペース・ファクタを低下さ
せていた。From block scan order to raster scan order,
Alternatively, in order to convert from the raster scanning order to the block scanning order, it is necessary to use a randomly accessible storage means such as SRAM. For example, LSI-LOGI
In L64765, which is an LSI manufactured by Company C, this processing is realized with a minimum capacity by devising the control method of SRAM, but the number of data forming one column of one block × 1 line You need as much capacity as the number of data. That is, the capacity of this storage means depends on the size of the two-dimensional data to be processed, and particularly when processing image data, a very large capacity is required. Since it is difficult to integrate this storage means together with other circuits, the storage means is often prepared separately. However, in addition to the increased number of parts, many signal lines such as addresses and data are required, which reduces the space factor.
【0009】また、列方向のデータを同時に得るための
ライン・バッファも、データ・サイズに依存して大規模
なものが要求されるために、FIFOのような汎用のデ
ータ・バッファを用いて構成することが多い。しかし、
係数配列の1列を構成する係数の数−1(図4に示した
従来例では8)だけの個数が必要となり、スペース・フ
ァクタを著しく低下させる。そのため、コンボリューシ
ョン処理の特性を犠牲にして係数配列の行数を減らすな
どの対策がとられていた。Further, a line buffer for simultaneously obtaining data in the column direction is required to have a large scale depending on the data size. Therefore, a general-purpose data buffer such as a FIFO is used. I often do it. But,
As many as -1 (8 in the conventional example shown in FIG. 4) constituting one column of the coefficient array are required, which significantly reduces the space factor. Therefore, measures such as reducing the number of rows in the coefficient array have been taken at the expense of the convolution processing characteristics.
【0010】本発明は、従来のコンボリューション処理
を行う信号処理装置における上記問題点を解消するため
になされたもので、請求項1記載の発明は、図6に示す
ような列フォーマット以外のブロック走査順序で入力す
るデータと2次元の係数配列とのコンボリューション処
理を行う装置において、コンボリューション処理の特性
を犠牲にすることなく、回路を構成する部品の数を削減
できるようにした信号処理装置を提供することを目的と
する。また請求項2記載の発明は、走査変換回路を省略
できる信号処理装置を提供することを目的とし、請求項
3記載の発明は、シフト・レジスタ・アレイを省略でき
る信号処理装置を提供することを目的とし、また請求項
4記載の発明は、コンボリューション処理における乗算
の数を削減できる信号処理装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above problems in a signal processing device for performing conventional convolution processing. The invention according to claim 1 is a block other than the column format as shown in FIG. In a device for performing a convolution process of data input in a scanning order and a two-dimensional coefficient array, a signal processing device capable of reducing the number of components constituting a circuit without sacrificing the characteristics of the convolution process. The purpose is to provide. A second aspect of the present invention aims to provide a signal processing device capable of omitting a scan conversion circuit, and the third aspect of the invention provides a signal processing device capable of omitting a shift register array. An object of the present invention is to provide a signal processing device capable of reducing the number of multiplications in convolution processing.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、請求項1記載の発明は、2次元のディジタ
ル・データ配列を所定の大きさの複数のブロックに分割
し、ブロック毎に走査して得られた時系列の入力データ
と所定の2次元の係数配列とのコンボリューション処理
を行う信号処理装置において、前記入力データの走査順
序を列フォーマットの走査順序に変換する走査変換回路
と、前記2次元のディジタル・データ配列の1行を構成
するデータの数と前記所定の大きさのブロックの1列を
構成するデータの数とを掛け合わせたデータ数を1ステ
ージとして、前記走査変換回路から出力されるデータを
所定のステージ数遅延させ、且つ各ステージ毎の遅延デ
ータを出力できる遅延手段と、該遅延手段の各ステージ
の遅延データ及び前記走査変換回路からの出力データを
入力とし、同一ブロック内の列データを並列に出力する
シリアル/パラレル変換回路と、該シリアル/パラレル
変換回路から並列に出力されるデータを、同じ行アドレ
スを持つデータ毎にシフトしながら所定の数のデータを
ストアするシフト・レジスタ・アレイと、該シフト・レ
ジスタ・アレイにストアされたデータから、コンボリュ
ーション処理に必要な複数のデータを取り出すデータ・
セレクタと、該データ・セレクタによって取り出された
複数のデータと前記所定の2次元の係数配列とを用いて
コンボリューション処理を行うコンボリューション処理
回路とで信号処理装置を構成するものである。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 divides a two-dimensional digital data array into a plurality of blocks of a predetermined size, and for each block. In a signal processing device that performs convolution processing of time-series input data obtained by scanning and a predetermined two-dimensional coefficient array, a scan conversion circuit that converts the scan order of the input data into a scan order of a column format. , The number of pieces of data forming one row of the two-dimensional digital data array and the number of pieces of data forming one column of the block having a predetermined size are set as one stage, and the scan conversion is performed. A delay unit capable of delaying the data output from the circuit by a predetermined number of stages and outputting the delay data of each stage, and the delay data of each stage of the delay unit and The serial / parallel conversion circuit that inputs the output data from the scan conversion circuit and outputs the column data in the same block in parallel, and the data output in parallel from the serial / parallel conversion circuit have the same row address. A shift register array for storing a predetermined number of data while shifting for each data, and a data register for extracting a plurality of data necessary for convolution processing from the data stored in the shift register array.
A signal processing device is configured by a selector and a convolution processing circuit that performs convolution processing using a plurality of data extracted by the data selector and the predetermined two-dimensional coefficient array.
【0012】このような構成を採用することにより、ラ
スタ走査順序に変換することなしに、ブロック走査され
たデータに対してコンボリューション処理を行うことが
可能となり、したがって、入力するデータが列フォーマ
ットでブロック走査されたものである場合は、走査変換
回路そのものを省略できるし、またそれ以外のフォーマ
ットでブロック走査されている場合も、ラスタ走査への
変換の場合に比べ、はるかに小規模な回路で構成でき
る。例えば、行フォーマットのブロック走査から列フォ
ーマットのブロック走査への変換は、従来と同じ処理方
法を用いると1つのブロックを構成するデータの数と同
じ容量の記憶手段で実現できる。また列方向のデータを
得るための遅延手段の個数も大幅に削減することができ
る。By adopting such a configuration, it becomes possible to perform convolution processing on the block-scanned data without conversion into the raster scanning order, and therefore the input data is in the column format. If it is block-scanned, the scan conversion circuit itself can be omitted, and if it is block-scanned in another format, it is a much smaller circuit than in the case of conversion to raster scan. Can be configured. For example, the conversion from the block scan of the row format to the block scan of the column format can be realized by the storage means having the same capacity as the number of data forming one block by using the same processing method as the conventional one. Also, the number of delay means for obtaining data in the column direction can be significantly reduced.
【0013】また請求項2記載の発明は、請求項1記載
の信号処理装置において、入力データの走査方向を列フ
ォーマットのブロック走査順序に規定することにより、
走査変換回路を省略することを特徴とするものであり、
このように入力データが列フォーマットの走査順序であ
る場合には、走査変換回路を省略することができる。ま
た請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の信号処
理装置において、2次元の係数配列を構成する列の数が
1の場合に、シリアル/パラレル変換回路にシフト・レ
ジスタ・アレイの機能を統合させるように構成するもの
である。このように係数配列が1列のみで構成されてい
る場合は、シリアル/パラレル変換回路の出力を直接デ
ータ・セレクタに供給でき、シフト・レジスタ・アレイ
を省略することができる。また請求項4記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号処理装置にお
いて、コンボリューション処理回路からの出力に対し
て、行方向のフィルタ処理を行う回路を追加するもので
ある。これにより、コンボリューション処理における乗
算の数を低減することができる。According to a second aspect of the present invention, in the signal processing apparatus according to the first aspect, the scanning direction of the input data is defined in the block scanning order of the column format.
Characterized in that the scan conversion circuit is omitted,
Thus, when the input data is in the scanning order of the column format, the scan conversion circuit can be omitted. According to a third aspect of the present invention, in the signal processing device according to the first or second aspect, when the number of columns forming the two-dimensional coefficient array is 1, the serial / parallel conversion circuit includes a shift register array. It is configured to integrate the functions. When the coefficient array is composed of only one column as described above, the output of the serial / parallel conversion circuit can be directly supplied to the data selector, and the shift register array can be omitted. The invention according to claim 4 is
The signal processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein a circuit that performs filter processing in the row direction is added to the output from the convolution processing circuit. This can reduce the number of multiplications in the convolution process.
【0014】[0014]
【実施例】次に実施例について説明する。図1は本発明
に係る信号処理装置の実施例を示すブロック構成図であ
る。この実施例は、2次元のディジタル・データを4行
4列のブロックに分割し、ブロック毎に走査して得られ
た時系列のデータと、9行9列の2次元係数配列とのコ
ンボリューション処理を行うようにした信号処理装置
に、本発明を適用したものである。EXAMPLES Next, examples will be described. 1 is a block diagram showing an embodiment of a signal processing device according to the present invention. In this embodiment, two-dimensional digital data is divided into blocks of 4 rows and 4 columns, and convolution of time-series data obtained by scanning each block and a 2-dimensional coefficient array of 9 rows and 9 columns. The present invention is applied to a signal processing device configured to perform processing.
【0015】図1において、入力データは、2次元のデ
ィジタル・データ配列を所定の基準クロックの立ち上が
りに同期してブロック走査の順序に走査することで得ら
れた時系列のデータである。そして特に指定のない限
り、データの処理はこの基準クロックに同期して行われ
ることとする(なお図1においては、基準クロックは図
示を省略している)。In FIG. 1, the input data is time-series data obtained by scanning a two-dimensional digital data array in a block scanning order in synchronization with the rising of a predetermined reference clock. Unless otherwise specified, data processing is performed in synchronization with this reference clock (note that the reference clock is omitted in FIG. 1).
【0016】入力データは、まず走査変換回路1で列フ
ォーマットのブロック走査の順序に変換される。最初か
ら列フォーマットのブロック走査の順序のデータが得ら
れる場合は、この走査変換回路1は省略できる。列フォ
ーマットのブロック走査の順序に変換されたデータは、
シリアル/パラレル(S/P)変換回路2−1に供給さ
れると共に、1ラインのデータ数×1つのブロックの1
列を構成するデータの数(本実施例の場合は4)の遅延
量をもつ遅延手段、すなわちデータ・バッファ3−1で
遅延される。このデータ・バッファ3−1で遅延された
データは、S/P変換回路2−2に供給されると共に、
更に4ライン分の遅延量をもつデータ・バッファ3−2
で遅延される。2つのデータ・バッファ3−1,3−2
で合計8ライン分遅延されたデータは、S/P変換回路
2−3に供給される。First, the input data is converted by the scan conversion circuit 1 into a block scan order of a column format. When the data in the order of block scanning in the column format is obtained from the beginning, the scan conversion circuit 1 can be omitted. The data converted to the column format block scan order is
The data is supplied to the serial / parallel (S / P) conversion circuit 2-1 and the number of data of one line × 1 of one block.
It is delayed by the delay means having the delay amount of the number of data forming the column (4 in the case of this embodiment), that is, the data buffer 3-1. The data delayed by the data buffer 3-1 is supplied to the S / P conversion circuit 2-2 and
Further, a data buffer 3-2 having a delay amount of 4 lines
Will be delayed by. Two data buffers 3-1 and 3-2
The data delayed by a total of 8 lines is supplied to the S / P conversion circuit 2-3.
【0017】S/P変換回路2−1〜2−3は、図2に
示すように、1つのブロックの1列を構成するデータの
数(本実施例の場合は4)のステージ数を持つシフト・
レジスタ11と出力用レジスタ12−1〜12−4とで構成さ
れ、同一ブロック内の1列分のデータが全てシフト・レ
ジスタ上にストアされた時点で、ストアしたデータを出
力用レジスタ12−1〜12−4に転送する。すなわち、S
/P変換回路2−1〜2−3からは、列方向に並んだ12
個のデータが並列に出力され、シフト・レジスタ・アレ
イ4に供給されることになる。As shown in FIG. 2, the S / P conversion circuits 2-1 to 2-3 have the number of stages corresponding to the number of data (4 in the present embodiment) forming one column of one block. shift·
It is composed of a register 11 and output registers 12-1 to 12-4, and when all the data for one column in the same block is stored in the shift register, the stored data is output to the output register 12-1. Transfer to ~ 12-4. That is, S
12 from the / P conversion circuits 2-1 to 2-3 arranged in the column direction.
The data are output in parallel and supplied to the shift register array 4.
【0018】シフト・レジスタ・アレイ4は、係数配列
の1行を構成する係数の数と同じステージ数(本実施例
の場合は9)を持つ複数のシフト・レジスタD00〜D88
で構成され、S/P変換回路2−1〜2−3から出力さ
れるデータをシフトしながらストアする。S/P変換回
路2−1〜2−3からは列方向に並んだデータが供給さ
れるため、シフト・レジスタ・アレイ4上にはもとのデ
ータ配列の部分配列(9行12列)が再構成される。The shift register array 4 has a plurality of shift registers D00 to D88 having the same number of stages (9 in this embodiment) as the number of coefficients constituting one row of the coefficient array.
And stores the data output from the S / P conversion circuits 2-1 to 2-3 while shifting the data. Since the data arranged in the column direction is supplied from the S / P conversion circuits 2-1 to 2-3, a partial array (9 rows and 12 columns) of the original data array is provided on the shift register array 4. Reconstructed.
【0019】一方、アドレス・カウンタ5は、入力デー
タに同期した同期信号をもとに基準クロックをカウント
し、入力するデータのアドレスを検出して出力する。ア
ドレス・デコーダ6は、アドレス・カウンタ5からのア
ドレスをもとに、S/P変換回路2−1〜2−3やシフ
ト・レジスタ・アレイ4におけるデータ転送のタイミン
グを発生すると共に、コンボリューション処理に必要な
データを選択するための制御信号を出力する。この制御
信号は、レジスタD44〜47のレジスタにストアされてい
るどのデータを中心としてコンボリューション処理を行
うかを指定するものであり、S/P変換のタイミングに
対して、図3に示すように規定される。On the other hand, the address counter 5 counts the reference clock based on the synchronizing signal synchronized with the input data, detects the address of the input data, and outputs it. The address decoder 6 generates the timing of data transfer in the S / P conversion circuits 2-1 to 2-3 and the shift register array 4 based on the address from the address counter 5, and performs convolution processing. The control signal for selecting the data required for is output. This control signal designates which data stored in the registers of D44 to 47 is to be the center of the convolution processing. As shown in FIG. 3, with respect to the timing of S / P conversion. Stipulated.
【0020】データ・セレクタ7は、アドレス・デコー
ダ6から入力する制御信号をもとに、シフト・レジスタ
・アレイ4上にストアされたデータから必要な複数のデ
ータを選択して、コンボリューション処理回路8のコン
ボリューション・フィルタに出力する。例えば、制御信
号がレジスタD44を指定している場合、レジスタD00〜
D08,D10〜D18,D20〜D28,D30〜D38,D40〜D
48,D50〜D58,D60〜D68,D70〜D78,D80〜D88
にストアされたデータを読み出し、制御信号がレジスタ
D46を指定している場合は、レジスタD02〜D0A,D12
〜D1A,D22〜D2A,D32〜D3A,D42〜D4A,D52〜
D5A,D62〜D6A,D72〜D7A,D82〜D8Aにストアさ
れたデータを読み出す。コンボリューション処理回路8
は、データ・セレクタ7から出力されるデータと所定の
係数配列とを用いてコンボリューション処理を行い、そ
の結果を、もとの走査フォーマットに変換する走査変換
回路9を介して出力する。The data selector 7 selects a plurality of necessary data from the data stored in the shift register array 4 based on the control signal input from the address decoder 6, and the convolution processing circuit. Output to the convolution filter of 8. For example, when the control signal designates the register D44, the registers D00 to
D08, D10 to D18, D20 to D28, D30 to D38, D40 to D
48, D50 ~ D58, D60 ~ D68, D70 ~ D78, D80 ~ D88
If the control signal designates the register D46, the data stored in the register D02 to D0A, D12 is read.
~ D1A, D22 ~ D2A, D32 ~ D3A, D42 ~ D4A, D52 ~
The data stored in D5A, D62 to D6A, D72 to D7A, D82 to D8A are read. Convolution processing circuit 8
Performs convolution processing using the data output from the data selector 7 and a predetermined coefficient array, and outputs the result via the scan conversion circuit 9 that converts the result into the original scan format.
【0021】このような構成の信号処理装置を用いるこ
とにより、ブロック走査の順序で入力するデータをラス
タ走査の順序に変換することなく、コンボリューション
処理を行うことができるため、走査変換回路の規模を削
減できる。更に、列方向のデータを得るための遅延手段
の個数も大幅に削減される。例えば、この実施例におい
ては、従来例においては8個必要だったものが2個に削
減されている。そのためスペース・ファクタに束縛され
ることなく、必要な特性のコンボリューション処理を行
うことができる。一方、遅延手段であるデータ・バッフ
ァ1つ当たりの記憶容量は、従来に比べて大容量のもの
が要求されるが、汎用のデータ・バッファには画像用の
フレーム・バッファのような大容量のものが比較的安価
に供給されており、コスト的なデメリットはない。By using the signal processing device having such a configuration, the convolution processing can be performed without converting the data input in the block scanning order into the raster scanning order, and therefore the scale of the scan conversion circuit. Can be reduced. Further, the number of delay means for obtaining the data in the column direction is significantly reduced. For example, in this embodiment, the number required in the conventional example, which is eight, is reduced to two. Therefore, it is possible to perform convolution processing of required characteristics without being bound by the space factor. On the other hand, the storage capacity per data buffer, which is a delay unit, is required to be larger than that of the conventional one, but a general-purpose data buffer has a large capacity such as a frame buffer for images. Things are supplied relatively cheaply, and there is no cost disadvantage.
【0022】また、上記実施例において、入力データが
最初から列フォーマットのブロック走査順序である場合
は、走査変換回路自体を省略することができる。また、
上記実施例では、シフト・レジスタ・アレイのステージ
数は係数配列の1行を構成する係数の数と同じものを示
したが、S/P変換回路の出力を直接コンボリューショ
ン処理に使用することにより、シフト・レジスタ・アレ
イの規模を1ステージ減らすことができる。したがっ
て、係数配列が1次元の列行列である場合は、シフト・
レジスタ・アレイを省略することができる。In the above embodiment, if the input data is in the column format block scan order from the beginning, the scan conversion circuit itself can be omitted. Also,
In the above embodiment, the number of stages of the shift register array is the same as the number of coefficients forming one row of the coefficient array, but the output of the S / P conversion circuit is directly used for convolution processing. , The size of the shift register array can be reduced by one stage. Therefore, if the coefficient array is a one-dimensional column matrix, the shift
The register array can be omitted.
【0023】更に、2次元の係数配列が、ある列行列に
ある行行列をかけることによって得られるものと等価で
ある場合には、2次元のコンボリューション処理を列方
向の処理と行方向の処理に分けて行うことができる。す
なわち、上記実施例の構成に行方向の処理回路を追加す
る構成で、2次元のコンボリューション処理を行うこと
ができる。この構成をとることによって、コンボリュー
ション処理における乗算の数を減らすことができる。例
えば、9×9の係数配列を用いたコンボリューション処
理では、必要な乗算の数が81から18に削減できる。Further, when the two-dimensional coefficient array is equivalent to that obtained by multiplying a certain column matrix by a certain row matrix, the two-dimensional convolution processing is performed in the column direction and the row direction. It can be divided into two steps. That is, two-dimensional convolution processing can be performed with a configuration in which a processing circuit in the row direction is added to the configuration of the above embodiment. With this configuration, the number of multiplications in the convolution process can be reduced. For example, in the convolution process using a 9 × 9 coefficient array, the number of required multiplications can be reduced from 81 to 18.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
請求項1記載の発明によれば、ブロック走査の順序で入
力するデータをラスタ走査の順序に変換することなく、
コンボリューション処理を行うことができるため、走査
変換回路の規模や構成部品を削減することができ、それ
により、コストの削減や装置の信頼性の向上を図ること
ができ、更には消費電力や輻射ノイズの低減、処理時間
の短縮などの効果も得られる。また請求項2記載の発明
によれば、入力データを最初から列フォーマットのブロ
ック走査順序とすることにより、走査変換回路自体を省
略することができる。また請求項3記載の発明によれ
ば、2次元の係数配列を構成する列の数が1の場合に、
シリアル/パラレル変換回路にシフト・レジスタ・アレ
イの機能をもたせ、シフト・レジスタ・アレイを省略す
ることができる。また請求項4記載の発明によれば、コ
ンボリューション処理回路からの出力に対して行方向の
フィルタ処理を行う回路を追加することにより、コンボ
リューション処理における乗算の数を低減することがで
きる。As described above on the basis of the embodiments,
According to the first aspect of the present invention, the data input in the block scanning order is not converted into the raster scanning order,
Since the convolution processing can be performed, the scale of the scan conversion circuit and the number of components can be reduced, which can reduce the cost and improve the reliability of the device, and further reduce power consumption and radiation. Effects such as noise reduction and processing time reduction are also obtained. According to the second aspect of the invention, the scan conversion circuit itself can be omitted by setting the input data in the block scanning order of the column format from the beginning. According to the invention of claim 3, when the number of columns forming the two-dimensional coefficient array is 1,
The shift register array can be omitted by providing the serial / parallel conversion circuit with the function of the shift register array. According to the invention described in claim 4, the number of multiplications in the convolution processing can be reduced by adding a circuit for performing the filter processing in the row direction on the output from the convolution processing circuit.
【図1】本発明に係る信号処理装置の実施例を示すブロ
ック構成図である。FIG. 1 is a block configuration diagram showing an embodiment of a signal processing device according to the present invention.
【図2】図1に示した実施例におけるS/P変換回路の
構成例を示すブロック構成図である。2 is a block diagram showing a configuration example of an S / P conversion circuit in the embodiment shown in FIG.
【図3】図1に示した実施例におけるアドレス・デコー
ダの出力信号のタイミングを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing timings of output signals of the address decoder in the embodiment shown in FIG.
【図4】従来の信号処理装置の構成例を示すブロック構
成図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional signal processing device.
【図5】ラスタ走査順序の態様を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing aspects of a raster scanning order.
【図6】列フォーマットのブロック走査順序の態様を示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a mode of a block scanning order of a column format.
1,9 走査変換回路 2−1,2−2,2−3 S/P変換回路 3−1,3−2 データ・バッファ 4 シフト・レジスタ・アレイ 5 アドレス・カウンタ 6 アドレス・デコーダ 7 データ・セレクタ 8 コンボリューション処理回路 11 シフト・レジスタ 12−1,12−2,12−3,12−4 出力用レジスタ 101,105 走査変換回路 102-1〜102-8 ライン・バッファ 103 シフト・レジスタ・アレイ 104 コンボリューション処理回路 1,9 Scan conversion circuit 2-1, 2-2, 2-3 S / P conversion circuit 3-1, 3-2 Data buffer 4 Shift register array 5 Address counter 6 Address decoder 7 Data selector 8 Convolution processing circuit 11 Shift register 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 Output register 101,105 Scan conversion circuit 102-1 to 102-8 Line buffer 103 Shift register array 104 Convolution Processing circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 7/30
Claims (4)
の大きさの複数のブロックに分割し、ブロック毎に走査
して得られた時系列の入力データと所定の2次元の係数
配列とのコンボリューション処理を行う信号処理装置に
おいて、前記入力データの走査順序を列フォーマットの
走査順序に変換する走査変換回路と、前記2次元のディ
ジタル・データ配列の1行を構成するデータの数と前記
所定の大きさのブロックの1列を構成するデータの数と
を掛け合わせたデータ数を1ステージとして、前記走査
変換回路から出力されるデータを所定のステージ数遅延
させ、且つ各ステージ毎の遅延データを出力できる遅延
手段と、該遅延手段の各ステージの遅延データ及び前記
走査変換回路からの出力データを入力とし、同一ブロッ
ク内の列データを並列に出力するシリアル/パラレル変
換回路と、該シリアル/パラレル変換回路から並列に出
力されるデータを、同じ行アドレスを持つデータ毎にシ
フトしながら所定の数のデータをストアするシフト・レ
ジスタ・アレイと、該シフト・レジスタ・アレイにスト
アされたデータから、コンボリューション処理に必要な
複数のデータを取り出すデータ・セレクタと、該データ
・セレクタによって取り出された複数のデータと前記所
定の2次元の係数配列とを用いてコンボリューション処
理を行うコンボリューション処理回路とからなる信号処
理装置。1. A two-dimensional digital data array is divided into a plurality of blocks of a predetermined size, and time-series input data obtained by scanning each block and a predetermined two-dimensional coefficient array are combined. In a signal processing device for performing a volatility process, a scan conversion circuit for converting the scan order of the input data into a scan order of a column format, the number of data constituting one row of the two-dimensional digital data array, and the predetermined number. The data output from the scan conversion circuit is delayed by a predetermined number of stages, with the number of data obtained by multiplying the number of data forming one column of a block of size as one stage, and the delay data for each stage is Inputting the delay means capable of outputting, the delay data of each stage of the delay means and the output data from the scan conversion circuit, the column data in the same block are arranged in parallel. A serial / parallel conversion circuit for outputting to a column and a shift register array for storing a predetermined number of data while shifting data output in parallel from the serial / parallel conversion circuit for each data having the same row address A data selector for extracting a plurality of data necessary for convolution processing from the data stored in the shift register array, the plurality of data extracted by the data selector, and the predetermined two-dimensional coefficient And a convolution processing circuit that performs convolution processing using an array.
ットのブロック走査順序に規定することにより、前記走
査変換回路を省略することを特徴とする請求項1記載の
信号処理装置。2. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the scan conversion circuit is omitted by defining a scanning direction of the input data in a block scanning order of a column format.
が1の場合に、前記シリアル/パラレル変換回路に前記
シフト・レジスタ・アレイの機能を統合させるように構
成することを特徴とする請求項1又は2記載の信号処理
装置。3. The serial / parallel conversion circuit is configured to integrate the functions of the shift register array when the number of columns forming the two-dimensional coefficient array is one. The signal processing device according to claim 1.
出力に対して行方向のフィルター処理を行う回路を追加
したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記
載の信号処理装置。4. The signal processing device according to claim 1, further comprising a circuit that performs a filtering process in a row direction on an output from the convolution processing circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30010094A JPH08137830A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30010094A JPH08137830A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Signal processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08137830A true JPH08137830A (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=17880718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30010094A Withdrawn JPH08137830A (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Signal processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08137830A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999044368A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Kanebo Limited | Image data processing device and processing method |
US7123385B2 (en) | 2000-01-31 | 2006-10-17 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus |
CN112784973A (en) * | 2019-11-04 | 2021-05-11 | 北京希姆计算科技有限公司 | Convolution operation circuit, device and method |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP30010094A patent/JPH08137830A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999044368A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Kanebo Limited | Image data processing device and processing method |
US6961474B1 (en) | 1998-02-27 | 2005-11-01 | Shikino High-Tech Co., Ltd. | Huffman encoder for encoding/decoding DCT coefficients |
US7123385B2 (en) | 2000-01-31 | 2006-10-17 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus |
CN112784973A (en) * | 2019-11-04 | 2021-05-11 | 北京希姆计算科技有限公司 | Convolution operation circuit, device and method |
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