JPS63174185A - 部分画像デ−タ入出力タイミング発生回路 - 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、テレビ信号のディジタル信号処理用プロセッ
サの部分画像データ入出力タイミング発生回路に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、画像信号処理は、大量のデータを扱うため多く
の計算時間を必要とする。このため、１台のプロセッサ
で実時間動画処理を行なう場合は、フィルタリング処理
に代表される全画面に一様な、単純な処理に限られてい
るのが現状である。従って、より複雑な実時間画像処理
を行うには、多数のプロセッサを効率良く並列動作させ
るマルチプロセッサが必要となる。このようなマルチプ
ロセッサの例としては、１９８６年アイ・トリプルイー
・インターナショナル・コンファレンス・オン・アコー
スティックス・スピーチ・アンド・シグナルプロセッシ
ング（１，Ｅ、Ｅ、Ｅ、　Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａ
ｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ
　５ｐｅｅｃｈ　ａｎｄＳｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉＢ　）のプロシーディング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
ロセッサは割当てられた部分画面の処理を実行する。こ
の場合、各プロセッ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
ずることもない様過不足なく割当てられ、このため処理
画像は各プロセッサからの出力サブ画面信号を合わせる
ことによって得られる。一方、各プロセッサにおける画
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、各プロセッ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ッサ方式では、画面上の
部分画像入力領域９部分画像出力領域をプロセッサに対
して指示するタイミング発生器が個々のプロセッサに必
要となる。

第３図は１画面分の画像信号と、あるプロセッサに割当
てられた入力部分画面、出力部分画面の一例を示す図で
、入力部分画面３１の入力部分画面Ｉ　（Ｘ、Ｙ）は、 １　（ｘ、ｙ）＝　　（（ｘ、ｙ）　　ｌ　　ｉ　≦ｙ
＜ｏ、ｊ≦ｘ＜−ｐ）また、３２の出力部分画面○（ｘ
、ｙ）は、○（ｘ、ｙ）　＝　Ｎｘ、ｙ）　　ｌ　ｋ≦
ｙ＜ｍ、ｌ≦ｘ＜ｎ）となる。

画面３０の１画面分の画像信号は、左上隅の画素から右
方向へ順に１行分のデータが走査され、次に、下の行の
左隅の画素から右方向へ順に読み出される。このような
走査方式によって、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４図はこの様なマルチプロセッサの単位プロセッサで
用いられる入力タイミング制御部の一実施例であり、垂
直同期信号入力端子１１、水平同期信号入力端子１２、
クロック信号入力端子１３、入力指令信号出力端子１４
、水平位置カウンタ３４、垂直位置カウンタ３３、読出
専用メモリ７゜８、アンドゲート回ｉ１７からなってい
る。

尚、垂直位置カウンタ３３．水平位置カウンタ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を含む部分をウィンドウ発生部
５２と呼ぶ。

読出専用メモリ７は、１ビツト出力で、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Ｏ
を出力する様にプログラムされている。

また、読出専用メモリ８は同様に１ビツト出力で、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Ｏを出力する様にプログラムされる。

入力信号が加わる毎に第４図のクロック信号入力端子１
３に画像の標本化パルスが加わり、水平位置カウンタ３
４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。垂直位置カウンタ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、垂直位置カウンタ３３の出力値ｙと水
平位置カウンタ３４の出力値Ｘとから、現在走査されて
いる画素の画面上の座標（Ｘ、！／）を知ることができ
る。このとき、画面の左上隅が原点（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っている。

従って、読出専用メモリ８，７の出力ビットは入力画面
に属する列及び行を各々の水平位置カウンタ３４．垂直
位置カウンタ３３が示している限り°“１″を出力し、
ゲート１７によって入力部分画面に属する標本位置に対
して１″、を端子１４へ出力する。　尚、ここでは、入
力タイミング発生回路としての動作を説明したが、出力
タイミング発生も同じ回路を用いて、読み出し専用メモ
リを出力部分領域の設定に合わせてプログラムすれば良
い。

〔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ッサでは、各単
位プロセッサが担当する領域が異なるために、従来の方
法では各単位プロセッサ毎に読み出し専用メモリ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
という問題がある。

さらに、前述した単位プロセッサの様に、入力画面内の
部分領域のみを取り込んで処理するプロセッサが、入力
画面内に占める割合が比較的小さな物体に対して信号処
理を施す場合を考える。このとき、先ず、サブサンプル
によって空間解像度を落とした全画面から、対象とする
物体の位置を検出し、その後に、解像度を上げ、対象物
体を含む部分領域のみを単位プロセッサ内に取り込み、
より高度の信号処理を施すという手法が考えられる。こ
の手段によると、複雑な信号処理を全画面に施す場合に
比べ、不要な領域に信号処理を施さないので、処理効率
が良くなるだけでなく、単位プロセッサ一台の入力バッ
ファメモリ容量も小さくできるという利点がある。とこ
ろが従来の方法では、サンプル間隔の変更や、入力画像
に依存した取り込み位置の変更ができないという問題が
ある。仮に、第４図の読み出し専用メモリ７．８をラン
ダムアクセスメモリとし、内容の書き換゛を可能とした
場合でも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。

本発明の目的は、上記欠点を除去し部分領域画像データ
を高速に入出力することのできる部分画像データ入出力
タイミング発生回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従って、本発明は、画像信号の標本化信号で歩進し前記
画像信号の水平同期信号で初期化される水平位置カウン
タと、前記水平同期信号で歩進し前記画像信号の垂直同
期信号で初期化される垂直位置カウンタと、外部からの
指定により前記画像信号の標本化パルスを一様に間引い
てサブ標本化パルスを発生するサブ標本化パルス発生手
段と、前記水平位置カウンタの値と外部から指定される
水平開始位置が一致する時点から前記サブ標本化パルス
の発生回数が所定の値となるまで前記サブ標本化パルス
を有効とする水平マスク手段と、前記垂直位置カウンタ
の値と外部から指定される垂直位置が一致した時点から
前記水平マスク手段が有効としたサブ標本化パルスの発
生回数が所定の回数となるまで前記サブ標本化パルスを
有効にする垂直マスク手段とからなり、１画面分の画像
信号のうちの部分領域から所定の数の画像データを入力
あるいは出力する画像データ入出力タイミング発生回路
を有している。

〔作用〕

前述したように、従来の方式では、入出力部分画面の移
動とサンプル間隔の変更は、いずれも第４図のウィンド
ウ発生部５２のメモリ内容を書換えなければならず、容
易には変更できないという点に問題があった。本発明で
は、入出力部分領域の開始位置とサンプル間隔の指定を
別個にすることによってパラメータの変更を容易に実現
している。すなわち、入出力部分領域の水平方向の開始
時点と垂直方向の開始時点は、垂直位置カウンタと水平
位置カウンタの値を、各々対応するパラメータと比較し
、一致を検出して定めている。従って、水平方向のパラ
メータを増加させることは、画面上では右に部分画面の
位置が平行移動することを意味し、水平方向のパラメー
タを減少させることは、画面上では左に部分画面の位置
が平行移動することを意味する。

また、垂直方向のパラメータを増加させることは、画面
上では下方に部分画面位置が平行移動することを意味し
、垂直方向のパラメータを減少させることは、画面上で
は上方に部分画面位置が平行移動することを意味してい
る。更に、サンプル間隔のみ大きくすると、１台のプロ
セッサが入出力するデータは、画面上では、より広い領
域から解像度を落とした画像を取り込んだり、出力する
ことを意味し、サンプル間隔のみ小さくすると、１台の
プロセッサが入出力するデータは、画面上では、より狭
い領域から解像度を上げた画像を取り込んだり、出力す
ることと等価となる。

〔実施例〕

第１図は、本発明に基づく入力タイミング発生回路の一
実施例のブロック図である。第１図において、１１，１
２．１３は、各々、入力動画信号の垂直同期信号、水平
同期信号、標本化パルスが供給される入力端子であり、
１４は入力タイミングパルスの発生端子である。５３は
アドレスカウンタ部であり、水平位置カウンタ３４と垂
直位置カウンタ３３から成る。１は外部から入力端子６
１に供給されるパラメータで定まるサブ標本化信号を生
成するサブ標本化信号発生回路で、シンクロナスカウン
タ３５とゲート３６から構成される。

２は水平方向マスク回路であり、サブ標本化信号発生回
路１の出力パルス、即ち、ゲート３６の出力パルスを入
力し、入力端子６２と入力端子６３に供給されるパラメ
ータで定まる期間だけサブ標本化信号発生回路１の出力
パルスを、後述する垂直マスク回路３に出力する。３は
垂直方向マスク回路であり、水平方向マスク回路２の出
力パルスを入力し、入力端子６４と入力端子６５に供給
されるパラメータで定まる期間だけ水平方向マスク回路
２の出力パルスを端子１４に出力する。本実施例では、
後述するように、水平方向マスク回路２と垂直方向マス
ク回路３の回路構成は同じ−である。

アドレスカウンタ部５３の構成と動作は、第４図のアド
レスカウンタ部５３と同じであり、現在スキャンされて
いる画像データの垂直、水平位置アドレスが生成される
。

サブ標本化信号発生回路１内のカウンタ３５は、入力端
子１３に供給される標本化パルスで歩進し、カウンタ３
５のキャリイが出力されると次の標本化パルスで入力端
子６１に供給されている値に設定される。入力端子１３
に供給される標本化パルスとカウンタ３５のキャリイ出
力は、アンドゲート３６に入力される。従って、カウン
タ３５のキャリイ出力が出ている時のみ前記標本化パル
スは、アンドゲート３６の出力に現われ、カウンタ３５
のキャリイが出力されていない期間は、アンドゲート３
６の出力は”　ｏ　”となり前記標本化パルスは無効に
なる。従って、アンドゲート３６の出力には、入力端子
６１に供給される値によって定まる周期で間引かれた標
本化パルスが出力される。

例えば、カウンタ３５が４ビツトカウンタで、入力端子
６１に“１１０１”が供給されている場合を考える。カ
ウンタの値が’ｔｉｌｌ”のときにキャリイ土力が“１
″となるのて゛、“”１１０１”　、　　’“１１１０
”。

１１１１’“、１１０１”　、　　“”１１１０′′、
　　’“１１１１”　、　　’“１１０１”、・・・の
ように周期３で動作する。このとき、アンドゲート３６
の出力は１／３に間引かれたサブ標本化パルスとなる。

このようにして、サブ標本化信号発生回路１は、サブ標
本化パルスを発生し、水平マスク回路２に供給する。

水平マスク回路２は、後述する方法により、画像データ
の水平位置が入力端子６２に供給される値と等しくなっ
た時点から入力端子６３に供給される回数だけ、サブ標
本化信号発生回路１の発生したサブ標本化パルスを出力
する。さらに、垂直マスク回路３は、後述する方法によ
り、画像データの垂直位置が入力端子６４に供給される
値となった時点から入力端子６５に供給される回数だけ
、水平マスク回路２が有効としたサブ標本化信号を有効
にし、出力端子１４に出力する。従って、第１図の入力
端子６３．６５に部分画像の水平−垂直方向の画素数を
設定し、入力端子６２．６４に第３図の取込開始位置（
ｊ、ｉ）を設定し、入力端子６１にサブ標本化信号の制
御パラメータを設定すると、入力部分領域の大きさ２画
面内の位置。

画像の解像度を任意に設定できる。

第２図は水平マスク回路２．垂直マスク回路３の回路構
成を示している。第２図において、２１は比較回路、２
２は計数器、２３は３人力のアンドゲートである。まず
、水平マスク回路２として使用される場合の動作を説明
する。比較回路２１は、水平位置カウンタ３４の値をＰ
入力とし、入力端子６２に供給される値をＣ入力として
両者を比較し、水平位置カウンタ３４の値が、入力端子
６２に供給される値以上であるときに“１”を、そうで
ないときは“０″をアンドゲート２３のＢ入力に出力す
る。また、計数器２２は、入力端子１２に水平同期信号
が加わると°“Ｏ″に初期化され、入力端子６３に供給
される値となるまでアンドゲート２３から出力されるパ
ルスによって歩進する。計数器２２は、計数値が入力端
子６３に供給される値より小さい間は、°゛１”をアン
ドゲート２３のＡ入力に出力し、計数器２２の計数値が
入力端子６３に供給される値と等しくなると”　ｏ　”
をアンドゲート２３のＡ入力に出力する。

従って、サブ標本化信号発生回路１からアンドゲート２
３のＣ入力に供給されるサブ標本化パルスは、スキャン
されている画素データの水平位置が入力端子６２から指
定された値以上であり、しかも、その水平走査期間内に
発生するパルスの発生回数が入力端子６３から指定され
る回数以内であるときに限り、アンドゲート２３の出力
として現われる。

第２図に示す回路が、垂直マスク回路３として用いる場
合を以下に示す。尚、図中に記された番号は括弧内の番
号を参照する。比較回路２１は、垂直位置カウンタ３３
の値をＰ入力とし、入力端子６４に供給される値をＣ入
力として両者を比較し、垂直位置カウンタ３３の値が入
力端子６４に供給される値以上であるときに１″を、そ
うでないときは“Ｏ″をアトゲート２３のＢ入力゛に出
力する。また、計数器２２は入力端子１１に垂直同期信
号が加わると“０″に初期化され、入力端子６５に供給
される値となるまでアンドゲート２３から出力されるパ
ルスによって歩進する。計数器２２は、計数値が入力端
子６５に供給される値より小さい間、パ１”をアントゲ
−１へ２３のへ入力に出力し、計数器２２の計数値が入
力端子６５に供給される値と等しくなると０′′をアン
ドゲート２３のＡ入力に出力する。従って、水平マスク
回路２を有効にし、アンドゲート２３のＣ入力に供給さ
れたサブ標本化パルスは、スキャンされている画素デー
タの垂直位置が入力端子６４から指定された値以上であ
り、しかも、その垂直走査期間内に、発生回数が入力端
子６５から指定された回数以内となるようにマスクされ
ることになる。

以上の様にして、必要な部分領域の大きさと、入力開始
位置、サブ標本化の制御パラメータの合計３種類のパラ
メータを更進するだけで作用の項で述べた入力部分領域
の平行移動と解像度の変更か容易に実現できる。尚、本
実施例では、入力タイミングの発生として説明したが、
出力タイミングの発生も、入力タイミングの発生と全く
同じ回路を用いれば良い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、画面の分割により定ま
った部分領域のデータ数を固定したままで、サンプル間
隔と入出力位置指定の更新を、高速、かつ、容易に実行
できるので部分領域画像データを高速に入出力すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本実
施例の一部を詳細に説明する図、第３図は従来技術を示
す図、第４図は本実施例の効果を説明するための図であ
る。 １・・・サブ標本化信号発生回路、２・・・水平マスク
回路、３・・・垂直マスク回路、３３・・・垂直位ヱカ
ウンタ、３４・・・垂直位置カウンタ。　　　　　　　
７．；−こ・、゛　　′を 代理人　弁理士　内　原　　晋、八１／、１、′・−２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画像信号のうち部分領域の画像データのみを入出力す
   るのに必要なタイミング発生回路であつて、前記画像信
   号の標本化信号で歩進し前記画像信号の水平同期信号で
   初期化される水平位置カウンタと、前記水平同期信号で
   歩進し前記画像信号の垂直同期信号で初期化される垂直
   位置カウンタと、外部からの指定により前記画像信号の
   標本化パルスを一様に間引いてサブ標本化パルスを発生
   するサブ標本化パルス発生手段と、前記水平位置カウン
   タの値と外部から指定される水平開始位置が一致する時
   点から前記サブ標本化パルスの発生回数が所定の値とな
   るまで前記サブ標本化パルスを有効とする水平マスク手
   段と、前記垂直位置カウンタの値と外部から指定される
   垂直位置が一致した時点から前記水平マスク手段が有効
   としたサブ標本化パルスの発生回数が所定の回数となる
   まで前記サブ標本化パルスを有効にする垂直マスク手段
   とからなり、１画面分の画像信号のうちの部分領域から
   所定の数の画像データを入力あるいは出力する部分画像
   データ入出力タイミング発生回路。