WO2001082227A1 - Pixel calculating device - Google Patents

Description

明 細 書

画素演算装置

技術分野

本発明は、 画像を リ サイ ズす る ための フ ィ ルタ リ ン グ回路を 含む画素演算装置に関す る。 背景技術

近年、 デジ タ ル映像機器の技術進歩が著 し く 、 動画の圧縮処 理ノ伸張処理、 リ サイ ズ等を扱う いわゆ る メ デ ィ ァプロ セ ッ サ が実用化されてい る。

画像の リ サイ ズに は、 F I R ( f i n i t e i m p u l s e r e s p o n s e )フ ィ ル夕 がよ く 用い られる。

図 1 は、 従来技術におけ る F I Rフ ィ ルタ 処理を行う 回路例 を示すブロ ッ ク 図であ る。 同図は タ ッ プ数 7 、 係数が対称な F I R フ ィ ルタ であ る。

同図において、 デー タ入力端子 1 0 0 1 よ り 時系列的に入力 されたデー タ は、 遅延器 1 0 0 2 、 1 0 0 3 、 1 0 0 4、 1 0 0 5、 1 0 0 6 、 1 0 0 7 と こ の順に順次転送される。 フ ィ ル タ 係数が対称であ る場合、 つま り データ 入力端子の入力及び各 遅延器の 出力 （タ ッ プと呼ばれる） に対応する係数が、 中央の タ ッ プ （遅延機 1 0 0 4 の 出力） に対 して対称である場合、 各 夕 ッ プのデー タ に フ ィ ルタ 係数を乗算する のではな く 、 同 じ係 数の タ ッ プのデー タ 同士の加算を行っ てか ら係数を乗算する。

例えば、 デー タ入力部 1 0 0 1 の入力デー タ と遅延器 1 0 0 7 の出力デー タ は、 加算器 1 0 0 8 で加算され、 さ ら に乗算器 1 0 0 8 にて加算結果と係数 hO と が乗算される。遅延器 1 0 0 2 の 出力 と遅延器 1 0 0 6 の 出力は、 加算器 1 0 0 9 で加算さ れ、 さ ら に、 乗算器 1 0 0 9 にて加算結果と係数 hi と が乗算さ れる。

乗算器 1 0 1 1 〜乗算器 1 0 1 4 の各出力デー タ は、 加算器 1 0 1 5 に よ り 加算される。 加算器 1 0 1 5 の出力データ は フ ィ ルタ処理結果と してデータ 出力端子 1 0 1 6 か ら時系列的に 出力 される。係数 h0〜 h3 は画像の縮小率に応 じて定め られる。 例え ば縮小率が 1 / 2 であれば、 時系列の 出力デー タ を 1 Z 2 に間弓 I く こ と に よ り 縮小画像が得 られる。

ま た、 フ ィ ルタ 係数が対称に選ばれる のは、 直線位相 （位相 特性が周波数に対 して直線にな る こ と） が得 られる こ と に よ り 画像の視覚上好ま しいか らであ る。

しか しなが ら、 上記従来の方法では、 画像デー タ に対 して フ ィ ルタ リ ン グ処理を行う 場合、 回路の構成上、 画像を構成する 画素デー タ を端か ら順に入力 してい く ので、 1 ク ロ ッ ク で入力 でき る画素デー タ は 1 つであ る ため、 処理速度を高め る には動 作周波数を高め る必要がある。 高い動作周波数での動作は、 コ ス ト 及び消費電力大き く な る と い う 問題があ る。

ま た、 従来の方法では タ ッ プ数毎に回路が異な る ため 自 由度 がな く 、 タ ッ プ数毎別に回路を設け る と莫大な コ ス ト がかか つ て し ま う 。

さ ら に、

本発明の第 1 の 目 的は、 タ ッ プ数を可変にする こ と ができ、 周波数を上げずに処理を高速化す る フ ィ ルタ リ ン グ処理を行う 画素演算装置を提供する こ と にあ る。

本発明の第 2 の 目 的は、 さ ら に フ ィ ルタ リ ング処理だけでな く M C (動き補償） 処理に も利用可能で、 回路規模の小型化を 図 っ た画素演算装置を提供する こ と にある。

第 3 の 目 的は、さ ら に フ ィ ルタ リ ン グ処理だけでな く M E (動 き予測） 処理に も利用可能であ り 、 回路規模の小型化を図 っ た 画素演算装置を提供する こ と にあ る。

第 4 の 目 的は、 さ ら に フ ィ ルタ リ ン グ処理だけでな く 、 デジ タ ル映像機器におけ る O S D ( O n S c r ee n D i s p l ay) 処理に も利 用であ り 、 回路規模の小型化を図 っ た画素演算装置を提供する こ と にあ る。 発明の開示

上記第 1 の 目 的を達成する画素演算装置は、 フ ィ ル タ 処理を 行う 画素演算装置であ っ て、 N個の画素処理手段と、 N個の画 素デー タ 及びフ ィ ル タ係数を供給する供給手段と 、 N個の画素 処理手段を並列に動作させる制御手段と を備え る。

各画素処理手段は、 供給手段に供給された画素デー タ と フ ィ ルタ 係数 と を用いて演算 した後、 各画素処理手段に対 して隣接 する画素処理手段か ら画素デー タ を取得 し、 取得 した画素デー タ を用いて演算 して演算結果を累積する。 前記制御手段は、 隣 接する画素処理手段か ら の画素デー タ の取得と、 取得 した画素 デー タ を用いた演算及び累積と を タ ッ プ数に応 じた回数繰 り 返 すよ う N個の画素処理手段を制御する。

こ こ で、 前記 N個の画素処理手段は、 N個の画素デー タ を右 シ フ ト する第 1 シ フ タ と、 N個の画素デー タ を左シ フ ト する第 2 シ フ タ を形成する。 各画素処理手段は、 隣接する 2 つの画素 処理手段か ら シ フ ト ァ ゥ ト される 2 つの画素デー タ を用いて演 算する。

こ の構成に よれば、 タ ッ プ数を可変にする こ と ができ、 周波 数をあげずに処理を高速化する フ ィ ルタ リ ン グ処理を行う こ と ができ る とい う 効果があ る。

上記第 2 の 目 的を達成する画素演算装置は、 画素デー タ と し て差分画像の画素デー タ と参照フ レ ー ム の画素データ と を供給 手段か ら供給す る。

こ の構成に よれば、 フ ィ ル タ リ ン グ処理だけでな く M C (動 き補償） 処理に も利用可能で、 フ ィ ル タ装置と M C 回路と を独 立に設け る必要がないので、 回路規模の小型化を図る こ と がで き る と い う 効果がある。 図面の簡単な説明

図 1 は、 従来技術におけ る F I R フ ィ ルタ処理を行う 回路例 を示すブロ ッ ク 図である。

図 2 は、 画素演算ユニ ッ ト を備え る メ デ ィ ア プロセ ッ サの構 成を示すプロ ッ ク 図であ る。

図 3 は、 画素演算ユニ ッ ト （ P O U A、 P O U B ) の構成を 示すブロ ッ ク 図である。

図 4 は、 画素並列処理部の左半分の構成を示すブロ ッ ク 図で あ る。

図 5 は、 画素並列処理部の右半分の構成を示すプロ ッ ク 図で あ る。

図 6 ( a ) は、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 の詳細な構成を示すプロ ッ ク 図であ る。

図 6 ( b ) は、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 内の選択部の詳細な構成 を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 7 は、出力バ ッ フ ァ群 2 3 の構成を示すブロ ッ ク図であ る。 図 8 は、 画素演算ユニ ッ ト にて フ ィ ル タ 処理を行う 場合の画 素データ の初期入力値を示す図であ る。

図 9 は、 画素処理部 1 に対する画素デー タ の初期入力値を示 す説明図である。 図 1 0 は、 画素処理部 1 での フ ィ ル タ処理 における演算過程を示す図であ る。 図 1 1 は、 画素処理部 1 での フ ィ ルタ処理の演算内容を示す説明図であ る。 図 1 2 は、 画素演算ュニ ッ ト にて M C (動き補償） 処理 （ P ピク チ ャ ） を行う 場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。

図 1 3 は、 M C処理における復号対象フ レーム と参照フ レー ム と を示す説明図であ る。

図 1 4 は、 画素演算ュニ ッ ト にて M C処理 （ B ピク チ ャ ） を 行う 場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。

図 1 5 は、 画素演算ュニ ッ ト にて O S D (オ ン ス ク リ ー ンデ イ ス プ レ イ ) 処理を行う場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。

図 1 6 は 、 画素演算ュニ ッ ト におけ る O S D (オ ン ス ク リ ー ンデ ィ ス プ レ イ ） 処理の説明図であ る。

図 1 7 は、 画素演算ュニ ッ ト にて M E (動き予測） 処理を行 う場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。

図 1 8 は、 画素演算ュニ ッ ト にて M E (動き予測） の説明図 である。

図 1 9 は 、 メ デ ィ ア プロ セ ッ ザにおいて垂直フ ィ ルタ処理を 行う 場合のデー タ の流れを示 した模式的なプロ ッ ク 図であ る。

図 2 0 は、 垂直 1 2縮小を行う 場合の説明図であ る。

図 2 1 は、 従来技術において垂直 1 / 2 縮小を行う場合の説 明図であ る

図 2 2 は 、 垂直 1 ノ 4 縮小を行う 場合の説明図であ る。

図 2 3 は、 従来技術において垂直 1 / 4 縮小を行う 場合の説 明図であ る

図 2 4 は 、 メ デ ィ アプロ セ ッ ザにおいて垂直フ ィ ルタ処理を 行う 場合のデー タ の流れを示 した模式的な別のプロ ッ ク 図であ る。

図 2 5 は 、 デコ ー ド処理と垂直フ ィ ルタ 処理と の タ イ ミ ン グ を示す説明図であ る。 図 2 6 は、 垂直 1 ノ 2縮小を行う場合の説明図であ る。

図 2 7 は、 垂直 1 / 4縮小を行う場合の説明図であ る。

図 2 8 は、 画素並列処理部の左半分の第 1 の変形例を示す図 であ る。

図 2 9 は、 画素並列処理部の右半分の第 1 の変形例を示す図 であ る。

図 3 0 は、 画素並列処理部の左半分の第 2 の変形例を示す図 である。

図 3 1 は、 画素並列処理部の右半分の第 2 の変形例を示す図 である。

図 3 2 は、 画素並列処理部の左半分の第 3 の変形例を示す図 であ る。

図 3 3 は、 画素並列処理部の右半分の第 3 の変形例を示す図 であ る。

図 3 4 は、 画素処理ュニ ッ ト の変形例を示す図であ る。 発明を実施する ための最良の形態

本発明の画素演算ユニ ッ ト は、 主に （ a ) 画像の拡大ノ縮小 に 用 い ら れ る フ ィ ル タ 処 理 、 （ b ) 動 き 補 償 （ Moving Compensation,以下 M E )処理、 ( c ) 0 S D ( On Screen Display) 処理、 （ d ) 動き予測 （Moving Estimation, 以下 M E ) 処理な どを選択的に実行する よ う に構成される。 （ a )フ ィ ルタ処理に ついて は、 画素演算ユニ ッ ト は、 でタ ッ プ数を固定する こ と な く 可変と し、 水平方向又は垂直方向に連続する複数の画素 （例 え ば 1 6画素） を並列に処理する。 さ ら に、 垂直方向の フ ィ ル タ 処理は、 圧縮動画デー タ の伸長処理と 同期 して行う 。

以下、 本発明の実施の形態における画素演算ユニ ッ ト につい て次の順に説明する。 1 メ デ ィ アプロ セ ッ サの構成

1 1 画素演算ュニ ッ ト の構成

1 2 画素並列処理部の構成

2 1 フ ィ ルタ 処理

2 2 M C (動き補償） 処理

2 3 O S D (オ ン ス ク リ ー ンデ ィ ス プ レ イ ） 処理

2 4 M E (動き予測） 処理

3 1 垂直フ ィ ルタ 処理 （そ の 1 )

3 1 . 1 1 Z 2縮小

3 1 . 2 1 4縮小

3 2 垂直フ ィ ル タ 処理 （そ の 2 )

3 2 . 1 1 / 2縮小

3 2 . 2 1 / 4縮小

4 変形例

< 1 メ デ ィ ァプロ セ ッ サの構成 >

本実施形態におけ る画素演算ュニ ッ ト がメ デ ィ ア処理 （圧縮 音声動画デー タ の伸長処理、 音声動画デー タ の圧縮処理な ど） を行う メ デ ィ ァプロ セ ッ サに 内臓されてい る場合について以下 説明する。 メ デ ィ アプロ セ ッ サは、 例え'ばデジ タ ル T V放送を 受信する セ ッ ト ト ッ プボ ッ ク ス、 テ レ ビ受像機、 D V D録画再 生装置などに実装される。

図 2は、 画素演算ュニ ッ ト を備え る メ デ ィ ァプロ セ ッ サの構 成を示すブ ロ ッ ク 図であ る。 同図 において メ デ ィ ァプロ セ ッ サ 2 0 0は、 デ ュ ア ルポー ト メ モ リ 1 0 0、 ス ト リ ー ム ユ ニ ッ ト 2 0 1 、 入出力バ ッ フ ァ （以下 I , z〇 ノ ッ フ ァ と略す） 2 0 2、 セ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3、 ビ ッ ト ス ト リ ー ム F I F 0 2 0 4、 可変長符号復号部 （ V L D ) 2 0 5、 可変長符号復号部 2 0 5、 変換エ ン ジ ン （ Transfer Engine, 以下 T E ) 2 0 6、 画素演算ユニ ッ ト A (以下 P 〇 U A) 2 0 7、 画素演算ュニ ッ ト B (以下 P〇 U B ) 2 0 8、 P O U C 2 0 9、 オーデ ィ オュ ニ ッ ト 2 1 0、 I 〇 P 2 1 1 、 入出力プロ セ ッ サ (以下 I O P ) 2 1 1 、 ビデオ ノ ッ フ ァ メ モ リ 2 1 2、 ビデオュ ニ： ッ 卜 2 1 3、 ホ ス ト ユ ニ ッ ト 2 1 4、 R E 2 1 5、 フ ィ ル タ部 2 1 6 を備え る。

デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0は、 外部メ モ リ 2 2 0 に対す る 入出力ポー ト （以下外部ポー ト ） と、 メ デ ィ アプ πセ ッ サ 2 0 0 内部に対す る入出力 （以下内部ポー ト と 呼ぶ） と 、 キ ャ ッ シ ュ メ モ リ と を備え、 メ デ ィ アプロ セ ッ サ 2 0 0 内の各構成要素 の う ち外部メ モ リ 2 2 0 にデー タ を読み書きす る構成要素 （以 下マ ス タ ーデバイ ス） か ら の ア ク セス要求を内部ポ一 ト か ら受 け付け、 受け付けた ア ク セ ス要求に従っ て外部メ モ リ 2 2 0 を ア ク セ スする。 その際、 デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0は、 内部 の キ ャ ッ シ ュ メ モ リ に外部メ モ リ 2 2 0の デー タ の一部をキ ヤ ッ シ ン グす る。 ま た、 外部メ モ リ 2 2 0 は S D R A Mや R D R AMな どのメ モ リ であ り 、 圧縮動画デー タ 、 圧縮音声デ ^ ~ ね 復号後の音声デー タ 、 復号後の動画デー タ な どを一時的に記憶 する。

ス ト リ ー ム ュニ ッ ト 2 0 1 は、外部か ら ス ト リ - -ムデー タ（い わゆ る M P E Gス ト リ ー ム） を入力 し、 入力 されたス ト リ ー ム デー タ を ビデオエ レ メ ン タ リ ース ト リ ーム、 ォーデ ィ ォエ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ー ム に分離 し、 それぞれを I Oバ ッ フ ァ 2 0 2 に書き込む。

I / 0ノ ッ フ ァ 2 0 2 は、 ビデオ エ レ メ ン タ リ ー - ス ト リ ー ム、 オ ー デ ィ オ エ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ー ム、 オ ー デ ィ ォデー タ （伸 長されたオーデ ィ オデー タ） を一時的に保持する バ ッ フ ァ メ モ リ である。 ビデオエ レメ ン タ リ ー ス ト リ ーム、 ォ一デ ィ ォエ レ メ ン 夕 リ ース ト リ ーム はそれぞれス ト リ ームュニ ッ ト 2 0 1 か ら I . Z 0ノ ッ フ ァ 2 0 2 に格納され、 さ ら に I 0 P 2 1 1 の制 御に よ っ てデ ュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に格納される。 オーデ ィ オデー タ は、 I O P 2 1 1 の制御 に よ っ て外部メ モ リ 2 2 0か ら デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を 介 して I /Oノ ッ フ ァ 2 0 2 に格納される。

セ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3 は、 オーデ ィ オエ レ メ ン タ リ 一ス ト リ ー ム のデコ ー ド （伸長） と、 ビデオエ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ーム のマ ク ロ プロ ッ ク のヘ ッ ダ解析と を行う 。 オーデ ィ オ エ レ メ ン タ リ ース ト リ 一ム及ぴビデオエ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ー ムは、 I O P 2 1 1 の制御に よ っ て、 外部メ モ リ 2 2 0 か ら デ ユ アルポ一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して ビ ッ ト ス ト リ ーム F I F 0 2 0 4 に転送さ れる。 セ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3 は ビ ッ ト ス ト リ ー ム F I F O 2 0 4か ら オーデ ィ オ エ レ メ ン ダ リ 一 ス ト リ ーム を読み出 してデコ ー ド し、 デコ 一 ド後のオーデ ィ ォデー タ をセ ッ ト ア ッ プメ モ リ 2 1 7 に格納する。 セ ッ ト ア ッ プメ モ リ 2 1 7 内のオーデ ィ オデー タ は、 I O P 2 1 1 に よ っ てデュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に転送され る。 ま た、 セ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3 は、 ビ ッ ト ス ト リ ー ム F I F O 2 0 4か ら ビデオエ レ メ ン タ リ ース ト リ ーム を読み 出 して マ ク ロ ブロ ッ ク ヘ ッ ダを解析 し、 解析結果を V L D 2 0 5 に通知する。

ビ ッ ト ス ト リ 一ム F I F O 2 0 4は、 ビデオエ レメ ン タ リ ー ス ト リ ー ムを可変長符号復号部 2 0 5 に、 オーディ ォエ レ メ ン 夕 リ ー ス ト リ ーム をセ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3 に供給する ための F I F Oメ モ リ であ る。 ビデオエ レ メ ン タ リ ース ト リ 一 ム及びオーデ ィ オ エ レメ ン タ リ ース ト リ ームは、 I O P 2 1 1 の制御に よ っ て外部メ モ リ 2 2 0 か ら デュ アルポ一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して ビ ッ ト ス ト リ ー ム F I F O 2 0 4に転送される。

V L D 2 0 5 は、 ビ ッ ト ス ト リ ーム F I F O 2 0 4か ら供給 される ビデオエ レメ ン タ リ ー ス ト リ ーム に含まれる可変長符号 を復号する。 こ の復号結果は マ ク ロ ブロ ッ ク単位の D C T係数 群であ る。

T E 2 0 6は、 V L D 2 0 5の復号結果に対 してマ ク ロ プロ ッ ク 単位に I Q (逆量子化） 処理及び I D C T (逆 D C T) 処 理を行う 。 これ ら の処理結果は マ ク ロ ブロ ッ ク である。 1 マ ク ロ ブロ ッ ク は、 4つの輝度ブロ ッ ク （Y 1 ~ Y 4 ) と 2つの色 差ブロ ッ ク （ C b、 C r ) か ら な る。 1 ブロ ッ ク は 8 X 8画素 であ る。 但 し、 P ピク チ ャ 、 Bピク チ ャ について は 1 ブロ ッ ク は 8 x 8個の差分値と して T E 2 0 6か ら 出力 され。 T E 2 0 6は復号結果をデ ュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に格納する。

P O U A 2 0 7は、 主に （ a ) フ ィ ルタ 処理、 （ b ) M C処理 ( c ) O S D処理、 （ d ) 動き予測 （Moving Estimation) 処理 な どを選択的に実行す る。

( a ) の フ ィ ルタ処理では、 P O U A 2 0 7 は外部メ モ リ 2 2 0 に格納された ビデオデー タ （ フ レ ー ムデー タ ） に含まれる 1 6個の画素デー タ を並列に フ ィ ルタ リ ン グ し、 フ ィ ルタ リ ン グ後の 1 6個の画素を間引 く 又は補間する こ と に よ り縮小、 拡 大す る。 縮小語の後のデー タ は P O U C 2 0 9の制御に よ っ て デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に格納 される。 '

( b ) の M C処理では、 P O U A 2 0 7は、 T E 2 0 6 に よ つ て外部メ モ リ 2 2 0 に格納された P ピク チ ャ 及び Bピク チ ャ についての I Q及び I D C T処理結果 （つ ま り 画素デー タ の差 分値） と、 参照フ レ ー ム中の画素デー タ と を 1 6並列に加算す る。 1 6組の差分値と画素デー タ は、 セ ッ ト ア ッ ププロ セ ッ サ 2 0 3 におけ る マ ク ロ ブロ ッ ク ヘ ッ ダ解析に よ っ て検出 された 動きベク ト ルに従っ て、 P O U C 2 0 9 に よ っ て P O U A 2 0 7 に入力 さ れる。

( c ) O S D処理では、 P O U A 2 0 7 は、 外部メ モ リ 2 2 0等に格納された O S D画像 （静止画） をデュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して入力 し、 外部メ モ リ 2 2 0 内の表示用 フ レー ムデー タ に上書きする。 こ こ で O S D画像と は、 ユーザの リ モ コ ン操作な どに応 じて表示される メ ニ ュ ー画像や、 時刻表示、 チ ャ ネ ル番号表示な どをいう 。

( d ) の M E処理と は、 未圧縮の フ レーム デー タ 内の符号化 対象のマ ク ロ ブロ ッ ク に対 して、 参照フ レーム中の相関性の高 い矩形領域を探索 し、 符号化対象のマ ク ロ プロ ッ ク か ら相関性 の最も 高い矩形領域を指す動きべク ト ルを求め る処理であ る。 P O U A 2 0 7 は、 符号化対象の マ ク ロ ブロ ッ ク の画素と、 探 索領域内の矩形領域の画素 と の差分を 1 6個並列で算出す る。

P O U B 2 0 8 は、 P O U A 2 0 7 と 同一構成であ り 、 上記 ( a ) 〜 （ d ) の処理を動的に分担する。

P O U C 2 0 9 は、 P O U A 2 0 7 及ぴ P O U B 2 0 8 に対 する画素デー タ群の供給と、 処理結果の外部メ モ リ 2 2 0 への 転送と を制御する。

オーデ ィ オ ュニ ッ ト 2 1 0 は、 I / 0ノ ッ フ ァ 2 0 2 に格納 されたオーデ ィ ォデータ を出力す る。

I O P 2 1 1 は、 メ デ ィ アプロ セ ッ サ 2 0 0 内のデー タ入出 力 （デー タ転送） を制御する。 デー タ転送には次の種類があ る。 第 1 は、 I ノ 0ノ ッ フ ァ 2 0 2 に格納された ス ト リ ーム デー タ をデュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 内の ス ト リ ー ムノ ッ フ ァ領域に転送す る こ とである。 第 2 は、 外部 メ モ リ 2 2 0 に格納された ビデオ エ レメ ン タ リ ー ス ト リ ーム及 びオーデ ィ オエ レメ ンタ リ ー ス ト リ ーム をデュ アルポ一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して ビ ッ ト ス ト リ ー ム F I F O 2 0 4 に転送す る こ と であ る。 第 3 は、 外部メ モ リ デバイ ス 2 に格納されたォー デ ィ ォデータ をデュ アルポ一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して I / 0パ ッ フ ァ 2 0 2 に転送する こ と であ る。

ビデオ ュニ ッ ト 2 1 3 は、 外部メ モ リ 2 2 0の ビデオデー タ (画像フ レ ー ム）か ら 2， 3ラ イ ン分の画素デー タ を読み出 して、 ビデオノ ッ フ ァ メ モ リ 2 1 2 に格納 し、 その 2 , 3ラ イ ン分の画 素デー タ を映像信号に変換 して外部に接続されたテ レ ビ受像器 等のデ ィ ス プ レ イ 装置に 出力する。 ·

ホ ス ト ユニ ッ ト （HOST) 2 1 4は、 外部のホ ス ト マ イ コ ンか ら の指示を受け取 り 、 指示に応 じて M P E Gデコ 一 ド、 M P E G エ ン コ ー ド、 O S D処理、 縮小 ' 拡大処理な ど開始 ' 終了 を制 御す る。

レ ンダ リ ン グエ ンジ ン （RE) 2 1 5 は、 マ ス タ 一デバイ ス であ り 、 コ ン ピュ ー タ · グラ フ ィ ッ ク ス における レ ンダ リ ン グ処理 を行う 。 外部に専用 L S I 2 1 8 と が接続されてい る場合に間 でデー タ 入出力を行う 。

フ ィ ルタ 2 1 6 は、 静止画デー タ の拡大縮小処理を行う 。 外 部に専用 L S I 2 1 8 と が接続さ れてい る場合に間でデー タ 入 出力を行う。

上記ではメ デ ィ アプロ セ ッ サが、 ス ト リ ームユニ ッ ト 2 0 1 か ら ス ト リ ー ムデータ を入力 して デコ ー ド （伸長） する場合を 中心に説明 したが、 圧縮されていない ビデオデー タ及びオーデ ィ ォデー タ をエ ン コ ー ド （圧縮） する場合は、 逆の流れと な る。 その際、 P O U A 2 0 7 (又は P O U B 2 0 8 ) は M E処理を、

T E 2 0 6は D C T処理及び Q (量子化） 処理を、 V L D 2 0 5 は可変長符号化を、 行う 。

< 1 . 1 画素演算ユニ ッ ト の構成 >

図 3 は、 画素演算ュニ ッ ト の構成を示すブロ ッ ク 図である。 P O U A 2 0 7 と P O U B 2 0 8 は同 じ構成であ るため、 こ こ では P O U A 2 0 7 を説明する。

同図の よ う に P O U A 2 0 7 は、 画素並列処理部 2 1 、 入力 バ ッ フ ァ群 2 2

出カノ ッ フ ァ群 2 3 、 命令メ モ リ 2 4、 命令デコ ーダ 2 5 、 指 示回路 2 6、 D D A回路 2 7 を備え る。

画素並列処理部 2 1 は、 画素転送部 1 7 、 1 6個の画素処理 部 1 〜画素処理部 1 6 、 画素転送部 1 8 を備え、 入力バ ッ フ ァ 群 2 2 か ら入力 される複数の画素を対象に上記 （ a ) フ ィ ルタ 処理、 （ b ) M C処理、 （ c ) O S D処理、 （ d ) M E ) 処理を行 い、 出力バ ッ フ ァ群 2 3 に 出力す る。 （ a ) 〜 （ d ) の各処理は マ ク ロ ブロ ッ ク 単位すなわち 1 6 画素を 1 6 回（ 1 6 ラ イ ン分） 繰 り 返す こ と に よ り 終了する。 各処理の起動は、 P O U C 2 0 9 に よ り 制御される。 ま た、 画素転送部 1 7 は、 フ ィ ルタ 処理 において 1 6個の画素の さ ら に左側 （又は上側） の複数画素 （こ こ では 8画素） を保持 し、 ク ロ ッ ク毎に右シ フ ト する。 画素転 送部 1 8 は、 フ ィ ルタ 処理において 1 6個の画素の さ ら に右側 (又は下側） の複数画素 （こ こ では 8画素） を保持 し、 ク ロ ッ ク毎に左シ フ ト ア ウ ト する。

入カノ ッ フ ァ群 2 2 は、 P O U C 2 0 9 の制御に よ り 、 デュ ァルポ一 ト メ モ リ 1 0 0 か ら転送される処理対象と な る複数の 画素を保持 し、 さ ら に フ ィ ルタ処理では フ ィ ルタ 係数も保持す る。

出力バ ッ フ ァ群 2 3 は、 画素並列処理部 2 1 に よ る処理結果 ( 1 6 画素に対応する 1 6 の処理結果） の並びを任意に変更 し て一時的に保持す る。 フ ィ ルタ処理では画素の並びを変更 して 保持する こ と に よ り 画素の間引 き （縮小時） 又は補間 （拡大時） と を行う 。

命令メ モ リ 2 4 は、フ ィ ルタ 処理用のマ イ ク ロ プロ グラ ム（フ ィ ルタ P )、 M C処理用のマ イ ク ロ プロ グラ ム （M C P；)、 〇 S D処理用 のマ イ ク ロ プロ グラ ム （ O S D 〃 P：)、 M E処理用 のマ イ ク ロ プロ グラ ム （M E P ) を記憶 してい る。 これ以外 に も命令メ モ リ 2 4 は、 マ ク ロ プロ ッ ク の フ ォ ー マ ツ ト 変換用 のマ イ ク ロ プロ グラ ム、 画素の数値表現を変換す るためのマ イ ク ロ プロ グラ ムな どを記憶 してい る。 こ こ で、 マ ク ロ ブロ ッ ク の フ ォ ーマ ツ ト と は、 M P E G規格に定め られてい る 「 4 : 2 ： 0」、 「 4 ： 2 ： 2」、 「 4 ： 4 ： 4」 な どの Y、 C b、 C r プロ ッ ク の画素のサ ンプ リ ン グ レー ト の比率をい う。 画素の数値表 現に は画素の と り う る 値 と し て 0 ~ 2 5 5 で表現さ れ る 場合 (一般的な M P E Gデー タ等） と 一 1 2 8〜 1 2 7 で表現さ れ る場合 （ D Vカ メ ラ等） があ る。

命令デコ ーダ 2 5 は、 命令メ モ リ 2 4 か ら マ イ ク ロ プロ グラ ム中のマ イ ク ロ コ ー ド を逐次読み出 して解読 し、 解読結果に従 つ て P O U A 2 0 7 内の各部を制御する。

指示回路 2 6 は、 P O U C 2 0 9 か ら命令メ モ リ 2 4 の どの マイ ク π プロ グラ ム を起動すべきかの指示 （開始ァ ド レ ス等） を受付けて、 指示された マイ ク ロ プロ グラ ム を起動する。

D D A回路 2 7 は、 フ ィ ルタ ^理において、 入力バッ フ ァ群

2 2 に保持された フ ィ ル夕係数群の選択制御を行う。

< 1 . 2 画素並列処理部の構成 >

図 4、 図 5 は、 画素並列処理部の左半分、 右半分の詳細な構 成を示すプロ ッ ク 図であ る。

図 4 において画素転送部 1 7 は、 8個の入力ポ一 ト A 1 7 0 1 〜 H 1 7 0 8、 画素デー タ 保持 し 1 ク ロ ッ ク 時間遅延する 8 個の遅延器 A 1 7 0 1 〜遅延器 H I 7 0 9、 入力ポー ト の画素 デー タ と左の遅延器出力の内一方を選択する 7個の選択部 A 1 7 1 7 ~ G 1 7 2 3 か ら構成され、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 か ら並 列入力 される 8画素を 8つの遅延器に保持 し、 8つの遅延器に 保持 した画素を ク ロ ッ ク 同期 して右シ フ ト する右シ フ タ と して 機能する。

図 5 において画素転送部 1 8は画素転送部 1 7 と比べシ フ ト する方向が左であ る点で異な り 、 これ以外は同様の構成なので 説明 を省略す る。

図 4、 図 5 におけ る 1 6個の画素処理部 1 〜画素処理部 1 6 は、 いずれ も 同一構成である ので、 画素処理部 2 を代表と して 説明する。

画素処理部 2 は、 入力ポー ト A 2 0 1 〜入力ポー ト C 2 0 3 と、 選択部 A 2 0 4、 B 2 0 5、 遅延器 A 2 0 6〜 D 2 0 9、 加算器 A 1 2 0、 乗算器 A 2 1 1 、 加算器 B 2 1 2、 出力ポー ト D 2 1 3 と か ら構成される。

選択部 A 2 0 4は、 入力ポー ト A 2 0 1 か ら入力 される画素 デー タ と左隣の画素転送部 1 7か ら 出力 さ れる画素デー タ と の う ち一方を選択する。

選択部 A 2 0 4 と遅延器 A 2 0 6は、 右隣の画素処理部 3か ら入力される画素デー タ を左隣の画素処理部 1 に シ フ ト 出力す る機能 も果たす。

選択部 B 2 0 5は、 入力ポー ト B 2 0 2か ら入力 される 画素 デー タ と右隣外部メ モ リ 2 2 0か ら シ フ ト 出力 される画素デ一 夕 と の う ち一方を選択する。 .

選択部 B 2 0 5 と遅延器 B 2 0 7は、 左隣の画素処理部 1 か ら入力 される画素データ を右隣の画素処理部 3 に シ フ ト 出力す る機能も果たす。

遅延器 A 2 0 6、遅延器 B 2 0 7 はそれぞれ選択部 A 2 0 4、 選択部 B 2 0 5 に選択された画素デー タ を保持す る。

遅延器 B 2 0 7 は、 入力ポー ト C 2 0 3か ら の画素デー タ を 保持する

加算器 A 1 2 0 は遅延器 A 2 0 6 と遅延器 B 2 0 7か ら 出力 される画素デー タ を加算する。

乗算器 A 2 1 1 は、 加算器 A 1 2 0の加算結果 と遅延器 C 2 0 8か ら の画素デー タ と を乗算す る。 こ の乗算器 A 2 1 1 は フ ィ ルタ処理では画素デー タ と フ ィ ルタ係数と の乗算に利用 され る。

加算器 B 2 1 2は、 乗算器 A 2 1 1 の乗算結果を遅延器 D 2 0 9 のデー タ と を加算す る。

遅延器 D 1 0 9は、 加算器 B 2 1 2の加算結果を累積す る。 画素処理部 2 は、 これ ら の構成要素を選択的に組み合わせて 動作させる こ と に よ り 上記 （ a ) フ ィ ルタ 処理、 （ b ) M C処理 ( c ) O S D処理、 （ d ) M E処理を実行する。 こ れら の構成要 素を選択的に組み合わせる動作は、 命令メ モ リ 2 4及び命令デ コ ーダ 2 5 に よ る マ イ ク ロ プロ グラ ム制御に よ っ てな される。

図 6 ( a ) は、 入力バ ッ フ ァ群 2 2の詳細な構成を示すプロ ッ ク 図であ る。

同図の よ う に入力バ ッ フ ァ群 2 2は、 画素転送部 1 7 に画素 デー タ を供給す る 8個の ラ ッ チ 2 2 1 と、 画素処理部 1 〜 1 6 に画素デー タ を供給す る 1 6個の ラ ッ チ部 2 2 2 と、 画素転送 部 1 8 に画素デー タ を供給す る 8個のラ ッ チ 2 2 3 と か ら構成 される。 こ れ ら は、 P O U C 2 0 9の制御に よ り 外部メ モ リ 2 2 0か ら デ ュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して画素デー タ群が 転送される。 各ラ ッ チ部 2 2 2 は、 画素処理部の入力ポー ト A、 B に画素 データ を供給す る 2個の ラ ッ チ と、 画素処理部の入力ポー ト C に画素デー タ 又は フ ィ ル夕係数を供給する選択部 2 2 4 か ら な る。

図 6 ( b ) は、 選択部 2 2 4 の詳細な構成を示すブロ ッ ク 図 である。

同図の よ う に選択部 2 2 4 は、 8 つのラ ッ チ 2 2 4 a〜 2 2 4 h と、 8 つの ラ ッ チか ら データ の何れか 1 つ を選択す る セ レ ク タ 2 2 4 i と か ら なる。

ラ ッ チ 2 2 4 a〜 2 2 4 h は、 フ ィ ルタ処理において フ ィ ル タ 係数 a0〜a7 (又は a0/2、 al~ a7) を保持する。 これ ら フ ィ ル タ 係数は、 P O U C 2 0 9 に よ り 外部メ モ リ 2 2 0 か ら デュ ア ルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して ラ ッ チ 2 2 4 a〜 2 2 4 h に転 送される。

セ レ ク タ 2 2 4 i は、 D D A回路 2 7 の制御に よ っ て ク ロ ッ ク に同期 し て ラ ッ チ 2 2 4 a か ら 2 2 4 h に順次選択さ れる。 こ のよ う に フ ィ ルタ 係数の画素処理部への供給は、 マ イ ク ロ コ 一 ド に よ り 直接制御される のではな く 、 D D A回路 2 7 に よ り ハ ー ド ウ ヱ ァ に よ り 制御される ので高速化される。

図 7 は、出カノ ッ フ ァ群 2 3 の構成を示すプロ ッ ク 図であ る。 同図の よ う に 出力バ ッ フ ァ群 2 3 は、 1 6個の セ レ ク タ 2 4 a〜 2 4 p と、 1 6 個の ラ ッ チ 2 3 a〜 2 3 p と か ら な る。 セ レ ク タ 2 4 a ~ 2 4 p は、 いずれも画素処理部 1 〜 1 6 の 1 6個の処理結果が入力 され、 その う ち 1 つ を選択する。 こ の 選択制御は命令デコ ーダ 2 5 に よ っ てなされる。

ラ ッ チ 2 3 a〜 2 3 p はそれぞれセ レ ク タ 2 4 a〜 2 4 p の 選択結果を保持する。

例えば、 フ ィ ルタ 処理の結果を 1 ノ 2 に縮小す る場合には、 1 6個の画素に対す る画素処理部 1 〜 1 6 の 1 6個の処理結果 の う ち、 画素処理部 1、 3、 5、 · · · 1 5 の処理結果を 8個の セ レ ク タ 2 4 a ~ 2 4 hが選択 して ラ ッ チ 2 3 a〜 2 3 h に格 納され、 さ ら に、 次の 1 6個の画素に対す る画素処理部 1 ~ 1 6 の 1 6個の処理結果の う ち、 画素処理部 2、 4、 6、 · · · 1 6 の処理結果を 8個のセ レ ク タ 2 4 i ~ 2 4 p が選択 して ラ ッ チ 2 3 i ~ 2 3 p に格納される。 こ の よ う に して画素が間引か れ、 1 ノ 2縮小 された 1 6個の画素データ が出力バ ッ フ ァ群 2 3 に保持さ れ、 さ ら に P O U C 2 0 9 の制御に よ り デュ アルポ 一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に転送される。 < 2. 1 フ ィ ルタ処理 >

画素演算ュニ ッ ト における フ ィ ルタ処理の詳細について説明 する。

P O U C 2 0 9 は フ ィ ルタ処理の対象と なる マ ク ロ ブロ ッ ク を特定 し、 P O U A 2 0 7 又は P O U B 2 0 8 に対 して 3 2個 の画素デー タ 及びフ ィ ルタ係数 a0/2， al〜a7 を初期値と して入 力バ ッ フ ァ群 2 2 に転送 し、 さ ら に指示回路 2 6 に タ ッ プ数の 通知と と も に フ ィ ルタ処理の開始を指示する。

図 8 は、 画素演算ユニ ッ ト （ P O U A 2 0 7 ) にて フ ィ ル夕 処理を行う場合の画素デー タ の初期入力値を示す図であ る。 同 図において入力ポー ト 欄は図 4、 図 5 に示 した各入力ポー ト を 意味する。 入力画素欄は、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 か ら各入力ポー ト に供給さ れる画素デー タ を意味す る。 出力ポー ト 欄は図 4、 図 5 に示 した 出力ポー ト D (加算器 B 出力） を、 出力画素欄は その出力値を意味す る。

入力ポー ト に画素データ を供給す る入力バ ッ フ ァ群 2 2 には 図 9 に示す よ う に水平方向 に連続す る 3 2 個の画素デー タ XI 〜X32 が、 P O U C 2 0 9 に よ っ て転送されて保持されている。 こ こ でのフ ィ ルタ 処理の対象は X9〜 X24の 16個の画素デー タ で あ る。 図 8 の よ う に画素処理部 1 〜 1 6 の入力ポー ト A及ぴ B には画素デー タ X9〜 X24が、 入力ポー ト C に は入力バ ッ フ ァ群 2 2 にて選択さ れた フ ィ ル タ 係数 aO/2 が初期値と して供給さ れる。

さ ら に、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 か ら初期入力値が画素並列処理 部 2 1 に供給された後、 フ ィ ルタ 処理と して所望する タ ッ プ数 に応 じ た数の ク 口 ッ ク入力に よ り フ ィ ルタ処理がな される。

図 1 0 は、 16個の画素処理部の う ち画素処理部 1 を代表と し て、 その演算過程を示す説明図であ る。 同図では、 入力ク ロ ッ ク数毎に、 画素処理部 1 内の遅延器 A ~ Dの保持内容 と、 加算 器 Bの出力値と を記 してい る。 ま た、 図 1 1 は、 画素処理部 1 の ク ロ ッ ク入力毎の 出力ポー ト D (加算器 B 出力） の出力値を 示す図であ る

画素処理部 1 は最初の ク ロ ッ ク 入力 （CLK1) に よ っ て初期入 力値と して遅延器 A及び Bは画素デー タ X9 を、遅延器 Dは フ ィ ルタ係数 aO/2 を保持 し、 遅延器 ]) は 0 ク リ ア される。 こ の と き 選択部 A及び B は何れも入力ポー ト を選択 してい る。 その結果 加算器 Aは （X9 + X9)を、 乗算器 Aは （X9 + X9)*a0/2 を、 加算器 B は （X9*a0/2 + 0 (つま り aO*X9) を 出力する （図 1 1 参照）。

2 回 目 の ク ロ ッ ク入力 （CLK2) 以降では、 選択部 A及び Bは 入力ポー ト A、 Bではな く 隣接す る画素処理部又は画素転送部 か ら の シ フ ト 出力を選択する。

2 回 目 の ク ロ ッ ク入力 （ CLK2) に よ っ て、 遅延器 A〜 D には、 画素データ X10、 X8、 フ ィ ル タ 係数 al、 aO*X9 を保持す る。 そ の結果、加算器 Bは aO*X9 + al (X10 + X8)を出力す る （図 1 1 参照） こ の よ う に 2 回 目 は、 フ ィ ルタ係数 al (遅延器 C ) と、 両隣か ら シ フ ト 出力 さ れる画素デー タ の和 （加算器 A ) と を乗算器 A に て乗算 してい る。 加算器 Bは、 こ の乗算結果と遅延器 Dの累 積値と を加算 してい る。

3 回 目 の ク ロ ッ ク入力 （CLK3) では、 画素処理部 1 は 2 回 目 の ク ロ ッ ク入力 と 同様に動作をす る こ と に よ り 、 加算器 Bか ら aO*X9 + al (X 10 + x8) +a2 (X 11 +X7)を出力する。

4 回 目 〜 9 回 目 の ク ロ ッ ク 入力 （ CLK4〜 CLK 9 ) でも 同様に動 作をする こ と に よ り 、 加算器 B は図 1 1 に示す出力値をそれぞ れ出力する こ と にな る。

こ の よ う に して、 画素処理部 1 の フ ァ イ ルタ 処理結果 （出力 デー タ） は 9 ク ロ ッ ク の場合、 ，

aO-X9 + al (XI 0 + X8) +a2 (XI 1 +X7) +a3 (XI 2 + X6)

+a4(X13+X5) +a5(X14+X4) +a6(X15+X3) +a7(X16+X2) +a8(X17+Xl) と な る。

図 1 0 、 図 1 1 では CLK 9 ま での処理過程を示 してい る が、 入力 ク ロ ッ ク数は P O U C 2 0 9 か ら通知された タ ッ プ数に応 じて命令デコ ーダ 2 5 の制御に よ っ て打ち切 られる。すなわち、 各画素処理部は、 タ ッ プ数 3 の場合は CLK2 でフ ィ ルタ 処理を 終了 し、 タ ッ プ数 5 の場合は CLK3 で終了 し、 タ ッ プ数 7 の場 合は CLK4で フ ィ ルタ処理を終了する。別言する と、タ ッ プ数（ 2 n — 1 ) の フ ィ ルタ処理では n回の ク ロ ッ ク入力で終了す る。 命令デコ ーダ 2 5 は 1 6 画素の並列処理を 1 6 ラ イ ン分繰 り 返 し、 これに よ り 4 ブロ ッ ク の フ ィ ル夕 処理を終え る。 その際、 1 6個の フ ィ ルタ 処理結果は、 出カノ ッ フ ァ群 2 3 において間 引 き処理ま たは補間処理される こ と に よ っ て縮小又は拡大され る。 出力バ ッ フ ァ群 2 3 の縮小又は拡大後の画素群は 1 6個保 持される毎に P O U C 2 0 9 の制御に.よ っ てデュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 に転送される。 ま た、 命 令デコ ーダ 2 5 は、 16 ラ イ ン 目終了時に P O U C 2 0 9 に終了 した 旨を通知する。 P 0 U C 2 0 9 は、 次のマ ク ロ ブロ ッ ク に ついて上記と 同様に P O U A 2 0 7 を初期入力値と フ ィ ルタ係 数の供給及びフ ィ ルタ処理の開始を指示する。

なお、 画素処理部 2 の フ ァ イ ルタ 処理結果は 9 ク ロ ッ ク の場 合次式と なる。

aO-X10 + al ( 11 +X9) +a2 (X 12 + X8) +a3 (X 13 + X7)

+ a4(X14 + X6) +a5 ( 15 + X5) +a6 (X 16 + X4) +a7 (X 17 + X3) +a8(X18 + X2) 画素処理部 3 の フ ア イ ルタ 処理結果は 9 ク 口 ッ ク の場合次式 と な る。

aO-Xl 1+al (X12 + X10) +a2 (X 13 + X9) +a3 (X 14 + X8)

+a4(X15+X7) +a5(X16+X6) +a6(X17+X5) +a7(X18+X4) +a8(X19+X3) . 画素処理部 4 ~ 1 6 の フ ァ ィ ルタ処理結果も画素位置が異な る のみで同様なので省略する。

この よ う に画素並列処理部 2 1 は、 16個の入力画素に対 して 並列に フ ィ ルタ処理を実行 し、 しか も入力 ク ロ ッ ク数の制御に よ っ て タ ッ プ数を任意にする こ と ができ る。

なお、 図 8 では、 画素処理部 1 の入力ポー ト A、 B、 C の入 力画素が （X9、 X9、 aO/2) と してい る が、 （X9、 0、 aO) 又は （ 0. X9、 aO) と して も よい。 画素処理部 2 ~ 1 6 も対象画素が異な る だけで同様に して も よい。

< 2 . 2 M C (動き補償） 処理 >

復号対象フ レームが P ピク チ ャ であ る場合の M C処理の詳細 について説明する。

P 0 U C 2 0 9 は指示回路 2 6 に M C処理の開始を指示する と と も に、 M C処理の対象と な る復号処理中のフ レーム 内のマ ク ロ ブロ ッ ク （差分値） と、 参照フ レーム におけ る動きべク ト ルが指す矩形領域を特定 し、 P O U A 2 0 7 又は P O U B 2 0

8 に対 して 1 6 個の差分値 D1〜D16 及び矩形領域内の 1 6 個の 画素データ P1〜P16を入力パ ッ フ ァ群 2 2 に設定する。

• 図 1 2は、 画素演算ユニ ッ ト にて M C処理 （ P ピク チ ャ ） を 行う場合の入出力画素デー タ を示す図である。 同図において入 力ポー ト 欄は、 図 4及び図 5 に示 した画素転送部 1 7、 画素処 理部 1 〜 1 6、 画素転送部 1 8の入力ポー ト を意味する。 入力 画素欄は、 入力ポー ト に入力 される画素デー タ を意味す る。 M C処理では画素転送部 1 7及び 1 8は使用 されないので、 入力 画素は何であ っ て も よ い （ don ' t care)。 出力ポー ト 欄は図 4、 図 5 に示 し た出力ポー ト D (加算器 B出力） を、 出力画素欄は その出力値を意味す る。

図 1 3 は M C処理におけ る画素処理部 1 〜 1 6への入力画素 の説明図である。 同図に示すよ う に D1~D16は復号対象 フ レー ムのマ ク ロ ブロ ッ ク （M B ) 中の 1 6個の差分値である。 Pl~ P16 は参照フ レーム において動きべク ト ルが指す矩形領域中の 1 6個の画素デー タ であ る。

M C処理では、 画素処理部 1 〜 1 6 内の選択部 A、 Bはそれ ぞれ常に入力ポー ト A、 Bを選択する。 こ れに よ り 、 入力ポー ト Aか ら の画素デー タ 、 入力ポー ト Bか ら の差分値は、 選択部 A、 Bを介 して遅延器 A、 Bに入力 され保持され、 さ ら に加算 器 Aにて加算される。 こ の加算結果は乗算器にて 1 倍さ れ、 加 算器 Bにて 0 を加え られて 出力ポー ト Dか ら 出力 される。 つま り 入力ポー ト Aか ら の画素データ と入力ポー ト Bか らの差分値 と単純に加算され出力ポー ト Dか ら 出力 される。

さ ら に 1 6個の加算結果は出力バ ッ フ ァ群 2 3 に格納され、 P O U C 2 0 9 に よ り デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外 部メ モ リ 2 2 0内の復号対象フ レーム に書き戻される。

以上の処理を復号対象フ レーム の 1 6画素単位に繰 り 返す こ と に よ り M C処理がな さ れる。 なお、 各画素処理部では単純加 算 してい る だけであ り 1 ク ロ ッ ク毎に 1 6 画素の加算結果を得 る こ とができ る。

次に復号対象フ レームが B ピク チ ャ の場合の M C処理を説明 する。

図 1 4 は、 画素演算ユニ ッ ト にて M C処理 （ B ピク チ ャ ） を 行う 場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。 同図において入 力ポー ト 欄、 入力画素欄、 出力ポー ト 欄、 出力画素欄は、 図 1 2 と 同様であ る。 ただ し、 入力画素欄は第 1 ク ロ ッ ク （CLK1) と第 2 ク ロ ッ ク （ CLK2) と 2 回に分けて入力 される点が図 1 2 と異な っ てい る。

Pl~ P16 と 、 B1〜B16 は異な る 2 つの参照フ レーム においてそ れぞれ動き べク ト ルが指す矩形領域中の 1 6個の画素デー タ で ある。

M C処理では、 画素処理部 1 〜 1 6 内の選択部 A、 B はそれ ぞれ常に入力ポー ト A、 B を選択する。 第 1 ク ロ ッ ク （ CLK 1 ) において入力ポー ト A、 Bか ら選択部 A、 B を介 して遅延器 A、 B に Pl、 B1 が保持され、 同時に入力ポー ト C か ら定数 1/2遅延 器 C に保持される。 こ れに よ り 乗算器 Aか ら （P1+B /2 が得 ら れる。 第 2 ク ロ ッ ク （CLK2)において、 乗算結果 （Ρ1+ΒΠ/2 が遅 延器 Dに保持さ れ、 同時に入力ポー ト 八、 B、 C か ら の （1, 0, D1) が遅延器 A、 B、 C に保持される ので、 乗算器 Aか らの D1 と遅 延器 D か ら の （P1+BD/2 と が加算器 B に よ り 加算される。 その 結果出力ポー ト か ら （P1+BD/2 + D1 が出力 される。

さ ら に 1 6個の加算結果は 出力バ ッ フ ァ群 2 3 に格納され、 P O U C 2 0 9 に よ り デュ アルポー ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外 部メ モ リ 2 2 0 内の復号対象フ レ ー ム に書き戻さ れる。

以上の処理を復号対象フ レ ー ム の 1 6 画素単位に繰 り 返す こ と に よ り B ピク チ ャ に対する M C処理がな される。 < 2. 3 O S D (オ ン ス ク リ ー ン デ ィ ス プ レ イ ） 処理〉

P O U C 2 0 9 は指示回路 2 6 に O S D処理の開始を指示す る と と も に、 外部メ モ リ 2 2 0 に保持された O S D画像か ら順 次 1 6個の画素デー タ XI〜 XI 6を読み出 して入力バ ッ フ ァ群 2 2 に設定する。

図 1 5は、 画素演算ユニ ッ ト に て O S D (オ ン ス ク リ ー ンデ イ ス プ レ イ ） 処理を行う場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。

同図において画素転送部 1 7、 1 8は使用 されない。 画素処 理部 1 〜 1 6 の入力ポー ト Aに は入力バ ッ フ ァ群 2 2か ら画素 デー タ X 1 ~ X 16が、 入力ポー ト Bにはそれぞれ 0が、 入力ポー ト C に はそれぞれ 1 が入力 される。 図 1 6 に O S D画像中の 1 6個の画素が順次入力バ ッ フ ァ群 2 2 に書き込まれる様子を示 す。

画素処理部 1 〜 1 6 内の各選択部 A、 Bは、 O S D処理では 入力ポー ト を常に選択する。 例えば、 画素処理部 1 では、 入力 ポー ト Aの画素デー タ XI、 入力ポー ト Bの " 0 " は、 それぞれ 遅延器 A、 B に保持 さ れ、 さ ら に加算器 Aに よ り 加算 さ れ る (X1+0= X1)。加算結果は乗算器 Aにて入力ポー ト Cか ら入力 さ れた " 1 " と乗算さ れ加算器 Bにて " 0 " が加算される。 その 結果、入力ポー ト Aの画素データ XI はそのま ま加算器 Bか ら 出 力 される こ と に な る。 同様に画素処理部 2〜画素処理部 1 6か ら の入力ポー ト Aの画素デー タ X2〜X16がそのま ま加算器 Bか ら 出力 される。

加算器 Bか ら 出力 された画素デー タ XI ~ XI 6は出力バ ッ フ ァ 群 2 3 に格納され、 さ ら に P O U C 2 0 9 に よ っ てデュ アルポ 一 ト メ モ リ 1 0 0 を介 して外部メ モ リ 2 2 0 内の表示用 フ レ ー ムデータ に上書き される。 上記処理を図 1 6 に示 した よ う に、 O S D画像全体に繰 り 返 す こ と に よ り 、 外部メ モ リ 2 2 0 内の O S D画像を表示用 フ レ ーム デー タ に上書き コ ピーする こ と にな る。 これは、 O S D処 理の う ち最も 単純な処理であ り 、 P O U A 2 0 7 又は P O U B 2 0 8 は単に 0 S D画像を 1 6 画素単位に中継 している だけで あ 。

なお、 O S D処理の他の形態と して、 （ l ) O S D画像と表示 用 フ レー ム デー タ と をプ レ ン ド して も よい。 ブ レ ン ド率が 0 . 5 の場合には、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 か ら画素処理部 1 〜画素処 理部 1 6 の各入力ポー ト A に O S D画像の画素デー タ 、 各入力 ポー ト B に表示用 フ レ ー ムデー タ の画素デー タ を供給すればよ い。

ま た、 ブ レ ン ド率が α ( 1 - a ) の場合は、 入カノ ッ フ ァ群 2 2 か ら第 1 ク 口 ッ ク において各画素処理部の入力ポー ト A、 B、 C に （ O S D画像の画素デー タ 、 0 、 を、 第 2 ク ロ ッ ク に おいて （ 0 、 表示用 フ レームデー タ の画素デー タ 、 1 — ） を 供給すればよ い。

ま た、 0 S D画像を縮小表示する場合には、 入力バッ フ ァ群 2 2 か ら O S D画像に上記フ ィ ルタ 処理を施 し、 出力バ ッ フ ァ 群 2 3 か ら表示用 フ レームデータ 内の縮小表示すべき位置に上 書き コ ピーすればよい。

さ ら に、 O S D画像を フ ィ ルタ 処理に よ っ て縮小 した後上記 ブ レ ン ド をする よ う に して も よい。

< 2 . 4 M E (動き予測） 処理 >

図 1 7 は、 画素演算ュニ ッ ト にて M E (動き予測） 処理を行 う場合の入出力画素デー タ を示す図であ る。 同図の入力画素欄 において X1〜 X16 は符号化対象の フ レーム中のマ ク ロ ブ口 ッ ク の 16 画素.であ り 、 R1〜R16 は参照フ レーム中の 1 6 x 1 6 画素 の矩形領域中の 1 6画素であ る。 図 1 8は こ れ ら の画素の関係 を示す説明図であ る。 同図の参照フ レ ー ム中動きベ ク ト ル （M V) 探索範囲は、 符号化対象のマ ク ロ ブロ ッ ク と 同 じ位置の周 辺 （例えば水平及び垂直方向に + 1 6 画素 1 6 画素） の動 きべク ト ル を探索する対象と なる範囲であ る。 こ の MV探索範 囲 には、 1 6 画素 X I 6 画素の矩形領域が、 画素単位の探索で あれば 1 6 X I 6通 り の位置に存在 し、 ハー フ ペル （ 1 / 2画 素） 単位の探索であれば 3 2 x 3 2通 り の位置に存在する。 図 1 3では M V探索範囲内の左上の矩形領域のみを図示 してい る

M E処理は、 MV探索範囲内の個 々 の矩形領域 と、 符合化対 象のマ ク ロ プロ ッ ク と の間で、各画素同士の差分の総和を求め、 さ ら に総和が最小の矩形領域 （つま り 相関性の最 も高い矩形領 域） と符号化対象マ ク ロ ブ口 ッ ク と の相対的な位置の変位を動 き ベク ト ル と決定す る。 符号化対象ブロ ッ ク は相関性の最も高 い矩形領域 と差分が と られる。

入カノ ッ フ ァ群 2 2 には、 P O U C 2 0 9の制御に よ っ て、 符号化対象の画素デー タ X1〜X16 と、 一の矩形領域の画素デー タ R1〜！ Π6 と が転送される。 こ の矩形領域内の画素デー タ Rl~ R16 は ク ロ ッ ク毎に矩形領域内の 1 ラ イ ン分が転送される。 従 つ て一の矩形領域について 16ラ イ ン分の R1~R16が転送される 図 1 7 に よれば、 図 4に示 した例えば画素処理部 1 は、 第 1 ク ロ ッ ク で入力ポー ト Aの画素デー タ XI と、入力ポー ト Bの画 素デー タ R 1 と の減算及び絶対値化が加算器 Aに てなされ、乗算 器 Aを素通 り する （ 1 倍される）。 加算器 Bは乗算器出力 と遅延 器 Dの保持デー タ と の加算値が出力 される。 第 1 ク ロ ッ ク では 加算器 Bは 1 ラ イ ン 目 の I XI- Rl I を出力する こ と になる。

第 2 ク ロ ッ ク では、遅延器に 1 ラ イ ン 目 の I XI- R1 I が保持さ れる ので、 加算器 Bは、 乗算器 Aか ら の 2 ラ イ ン 目 の I X卜 R1 I と遅延器 D に保持された 1 ラ イ ン 目 の I X卜 R1 I と を加算す る。

第 3 ク ロ ッ ク では、遅延器に 1 及び 2 ラ イ ン 目 の I X1-R1 I が 累積される ので、 加算器 Bは、 乗算器 Aか ら の 3 ラ イ ン 目 の I xi-Ri I と遅延器 ]) に保持された 1 ラ イ ン 目 の I XI -m I と を加 算する。

同様の繰 り 返 し に よ り 第 1 6 ク ロ ッ ク では、 加算器 Bは、 1 〜 1 6 ラ イ ン ま での I XI- R1 I の累積値（∑ I X1-R1 | )を 出力す る。

画素処理部 2 〜 1 6 について も各 々 累積値 （∑ I Xl-Rl I ；)〜 (∑ I X16-R16 I )がを出力する。

これ ら 1 6個の累積値は第 1 7 ク ロ ッ ク において出力パ ッ フ ァ群 2 3 に保持され、 P O U C 2 0 9 に よ っ て取 り 出 され、 1 6個の累積値の合計が算出 された後外部メ モ リ 2 2 0 内の ヮー ク エ リ ァ に保存される。

以上に よ り 一矩形領域と符号化対象マ ク ロ ブ口 ッ ク と の画素 デー タ の差分の総和の計算が終了する。

こ の後さ ら に、 M V探索範囲内の他の矩形領域について も 同 様に して差分の総和が算出 される。 M V探索範囲内の全て矩形 領域 （ある いは必要な矩形領域） について差分の総和が算出 さ れる と、 そ の う ち最小の値を も つ矩形領域が最も相関性の高い 矩形領域と判断され、 動きベク ト ルが生成される。

なお、 上記 M E処理では画素処理部か ら の 1 6個の累積値の 合計を別途行っ てい るが、 1 6個の累積値の合計を画素処理部 1 〜 1 6 に おいて算出する よ う に して も よい。 こ の場合、 一の 矩形領域についての 1 6個の累積値は出力バ ッ フ ァ群 2 3 か ら そのま ま外部メ モ リ 2 2 0 の ワ ー ク エ リ ア に保存 しておき、 こ の ワ ー ク エ リ ァ に レ 6個以上の矩形領域について累積値群が保 存された と き に、 画素処理部 1 〜 1 6のそれぞれが 1 つの矩形 領域を分担 し て 1 6個の累積値を順次累積する こ と に よ り 差分 の総和を求め る よ う にすればよい。

ま た、 上記 M E処理では画素単位で差分の算出を行っ てい る が、 ハー フ ペル単位で行う よ う に して も よい。 その場合、 ハー フ ラ イ ン と実ラ イ ンの う ち、 実ラ イ ン に対 しては上記の よ う に 1 ク ロ ッ ク で I XI- R1 I を算出 し、 ノヽー フ ラ イ ン に対 して は、 例 え ば 2 ク ロ ッ ク の う ち 1 ク ロ ッ ク で ノヽ ー フ ペ ル の 画 素 値

( (R1+R1 ')/2) を 算 出 し 、 次 の 1 ク 口 ッ ク で 差 分 I XI - (Rl+Rl *)/2 I を算出する よ う に して も よ い。 ある いは、 5 ク ロ ッ ク の う ち 4 ク ロ ッ ク で ノヽ ー フ ペ ル の 画 素 値

( (Rl+Rl '+R2 + R2')/4)を算出 し、 次の 1 ク ロ ッ ク で差分を算出 する よ う に して も よい。

く 3. 1 垂直フ ィ ルタ処理 （その 1 ) >

図 1 9 は、 図 2 に示 したメ デ ィ ア プロ セ ッ サにおいて垂直フ ィ ルタ処理する場合のデー タ の流れを示 した、 メ ディ ァプロ セ ッ サの模式的なプロ ッ ク 図であ る。

同図において、 デコ ーダ部 3 0 1 は、 図 2中の ビデオエ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ーム をデコ ー ド （伸長す る） V L D 2 0 5、 T E 2 0 6及ぴ P O U A 2 0 7 (M C処理） に相当 し、 ビデオェ レ メ ン タ リ ー ス ト リ ー ム をデコ ー ド （伸長） する。

フ レ ー ム メ モ リ 3 0 2 は、 外部メ モ リ 2 2 0 に相当 し、 デコ ー ド結果の ビデオデー タ （フ レーム デー タ） を保持する

垂直フ ィ ルタ 3 0 3は、 P O U B 2 0 8 に相当 し、 垂直方向 の フ ィ ルタ処理に よ り垂直方向の縮小を行う する。

、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4は、 外部メ モ リ 2 2 0 に相当 し、 縮小 された ビデオデータ （表示用の フ レ ー ム デー タ） を保持する。 画像出力部 3 0 5 は、 ビデオノ ッ フ ァ メ モ リ 2 1 2、 ビデオ ュニ ッ ト 2 1 3 に相当 し、 表示フ レームデー タ を映像信号に変 換 して出力する。

なお、 P O U A 2 0 7 は M C処理を、 P O U B 2 0 8 は垂直 フ ィ ルタ処理を分担する。 ま た、 水平フ ィ ルタ処理に よ る水平 方向の縮小は、 フ レーム メ モ リ 3 0 2 のデコ 一 ド フ レー ムデー タ に対 して P O U A 2 0 7 、 P O U B 2 0 8 の一方が行う も の とす る。

< 3 . 1 . 1 1 / 2縮小〉

図 2 0 は、図 1 9 において 1 /2縮小処理を行う場合の フ レー ム メ モ リ 3 0 2 、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 のデー タ供給状態の時 間変化を示す図であ る。

図 2 0 に おいて、 グラ フ 7 0 1 〜 7 0 3 の縦軸は、 それぞれ フ ィ ール ド の垂直同期信号の周期 V を単位とする時間を示す。 同図では 5 周期分を記 して あ り 、 グラ フ 7 0〜 7 0 3 では時間 軸が一致 してい る。 グラ フ 7 0 1 の横軸は、 フ レーム メ モ リ 3 0 2 デー タ 量を示す。 グラ フ 7 7 0 2 の横軸は、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 のデー タ量を示す。 グラ フ 7 0 3 は画像出力部 3 0 5 において出力中のフ レー ム （フ ィ ール ド） を示す。

グラ フ 7 0 1 中の実線 7 0 4 はデコ ーダ部 3 0 1 か ら フ レ ー ム メ モ リ 3 0 2 への フ レームデー タ の供給量を示 してい る。 破 線 7 0 5 は フ レーム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 へ の フ レーム デー タ の供給量を示 してい る。

グラ フ 7 0 2 中の破線 7 0 6 は垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 か らパ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4へ の 1 st フ ィ ー ル ド縮小画像の供給量を 示 している。 一点鎖線 7 0 7 は垂直フ ィ ル タ部 3 0 3 か らパ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 への 2 nd フ ィ ー ル ド縮小画像の供給量を示 してい る。

ま た グラ フ 7 0 2 中の実線 7 0 8 はノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 か ら 画像出力部 3 0 5への 1 st フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供 給状態を示 している。 1 ノ 2縮小の場合、 縮小画像の表示位置 は フ レーム の上半分の位置か ら下半分の位置まで と り う る ため 同図の実線 7 0 9は表示位置に応 じて タ イ ミ ン グが異な っ てい る。 同様に、 実線 7 0 9 はバ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4か ら画像出力 部 3 0 5への 2 nd フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供給状態を示 してい る。

グラ フ 7 0 1 で示すよ う に、 デコ ーダ部 3 0 1 か ら フ レーム メ モ リ 3 0 2への nフ レームの フ レーム データ の供給は n- 1 フ レー ム の 2 nd フ ィ ール ド の フ レー ム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3への供給開始直後に開始 し、 フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3への n フ レームの フ レーム デー 夕 の供給は nフ レームの 1 stフ ィ ール ドの フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直 フ ィ ルタ 部 3 0 3への供給完了直前ま でに終了する よ う に制御を行う 。

グラ フ 7 0 2で示すよ う に、 垂直フ ィ ルタ部 3 0 3か ら ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4への nフ レームの 1 stフ ィ ール ドの フ レーム デー タ の供給は n- 1 フ レーム の 2 ndフ ィ ール ド表示中に、 n フ レームの 2 ndフ ィ ール ドの フ レームデー タ の供給は nフ レーム の 1 s t フ ィ ール ド表示中 にそれぞれ完了す る よ う に制御を行 う。

こ の よ う に装置を制御する事に よ り 、 デ コ ーダ部 3 0 1 か ら フ レーム メ モ リ 3 0 2間は、 2 V の期間に 1 フ レーム の フ レー ムデー タ を転送する能力があれば十分であ る。 フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ルタ 部 3 0 3間は、 1 Vの期間に 1 / 2 フ レ ーム の フ レーム デー タ を転送する能力があれば十分であ る。 デ コ ーダ部 3 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レームの フ レームデー タ を 生成する演算能力、 垂直フ ルタ部 3 0 3 は I Vの期間に 1 /2 フ レームの フ レームデータ を フ ィ ルタ処理する演算能力があれ ば十分であ る。 垂直フ ィ ルタ部 3 0 3かちノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4間 は、 I Vの期間 に 1 /4 フ レ ー ム の フ レ ー ム デー タ を転送す る能力があれば十分であ る。 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4か ら画像出 力部 3 0 5間は 、 1 Vの期間に 1 / 4 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ を転送する能力があれば十分であ る。フ レ ー ム メ モ リ 3 0 2は、 フ レ ー ム デー タ 1 フ レ ー ム を保持 し、ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4は、 フ レ ー ムデー タ 1 /2 フ レ ー ム を保持す る容量があれば十分で あ る。

次に、 図 2 0 と対比す る ため、 図 2 1 に ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4を備えていない場合のデー タ供給状態の時間変化を示す。 縮小処理を行わない場合、 フ レーム メ モ リ 3 0 2への n フ レ ー ム のデジ タ ル画像デー タ の供給は実線 5 0 6で示すよ う に、 破線 5 0 7で示す n- 1 フ レ ー ム の 2 nd フ ィ ール ド の垂直フ ィ ルタ部 3 0 3への供給が始ま っ た時か ら開始 し、 破線 5 0 8で 示す nフ レ ー ム の 1 stフ ィ ー ル ド の垂直フ ィ ル タ 部 3 0 3への 供給が完了する前に終了する。 そのため、 図 5の グラ フ上で示 す 2 V の期間の間に 1 フ レ ー ム のデジ タ ル画像デー タ を一定の 速度で供給す る。

ま た、 n フ レ ー ム の 1 st フ ィ ー ル ド の フ レ ー ム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3へのデジ タ ル画像デー タ の供給は破 線 5 0 8で示す よ う に、 実線 5 1 1 が示すフ レー ムメ モ リ 3 0 2への n フ レ ー ム の デジ タ ル画像デー タ の供給が終了する 直後 に完了 し、 続いて 2 nd フ ィ ー ル ド の処理を開始す る。 そ の た め フ レームメ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3へのデジ タ ル 画像データ の供給は、 図 2 1 の グラ フ上で示す 1 V の期間の間 に 1 フ ィ ール ドのデジ タ ル画像デー タ を一定の速度で供給され る。 と こ ろが、 1 /2縮小処理を行う場合、 フ レーム メ モ リ 3 0 2 への nフ レー ム のデジ タ ル画像デー タ の供給開始が可能 と な る タ イ ミ ン グは、 n- 1 フ レームの 2 ndフ ィ ール ドの表示位置に よ つ て異な っ て く る。 n_ l フ レームの 2 ndフ ィ ール ドの表示位置 に よ っ て、 フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3へ のデジ タ ル画像デー タ の供給は破線 5 0 9か ら 5 1 0の間の ど こ かで行われ、 フ レーム メ モ リ 3 0 2への nフ レームのデジ タ ル画像デー タ の供給開始が可能 と な る タ イ ミ ン グが時間的に最 も遅れる のは、 破線 5 1 0で示す表示位置の場合である。 こ の 場合、 1 /2縮小画像は画像出力部 5 0 1 の下半分に出力 される ま た、 フ レーム メ モ リ 3 0 2への n フ レームのデジ タ ル画像デ ー タ の供給は、 破線 5 1 1 で示す nフ レームの 1 st フ ィ ール ド の垂直フ ィ ルタ 部 3 0 3への供給が完了する前に に終了 してい なければな ら ない。 そのため、 図 2 1 の グラ フ上で示す 1 V の 期間の間に 1 フ レームのデジ タ ル画像デー タ を一定の速度で供 給する必要があ り 、 縮小を行わない場合に比べ 2倍の供給能力 が必要と な る。

ま た、 n フ レームの 1 st フ ィ ール ドの フ レーム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3へのデジ タ ル画像デー タ の供給は破 線 5 1 1 で示すよ う に、 実線 5 1 2が示すフ レーム メ モ リ 3 0 2への nフ レームのデジ タ ル画像デー タ の供給が終了す る直後 に完了 し、 続いて 2 ndフ ィ ール ドの処理を開始す る。 そのため 図 5 の グラ フ 上で示す 1 / 2 V の期間の間に 1 フ ィ ール ド のデ ジ タ ル画像デー タ を一定の速度で供給する必要があ り 、 縮小を 行わない場合に比べ 2倍の供給能力が必要と な る。 垂直フ ィ ル タ部 3 0 3 も 、 供給される デジ タ ル画像デー タ に見合っ た性能 が要求される ため、 縮小を行わない場合に比べ 2倍の演算能力 が必要と な る。 ま た、 図 2 3 は、 図 2 0 と対比する ため、 ノ"？ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 を備えて いない場合であ っ て 1 / 4縮小処理を行う 場合の デー タ 供給状態の時間変化を示す。

1 /4縮小処理を行う場合の グラ フ を図 2 3 に示す。上記と 同 様の理由 よ り 、 フ レームメ モ リ 3 0 2 へのデジ タ ル画像デー タ の供給能力、 フ レーム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 への供給能力、 垂直フ ィ ルタ部の演算能力はそれぞれ縮小処理 を行わない場合の 4倍が必要と なる。 こ の よ う に、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 を備えない場合は、 縮小率が上が る と必要な ピー ク 性能 も大き く な つ て しま う 。

< 3 . 1 . 2 1 / 4縮小 >

図 2 2 は、図 1 9示 したメ デ ィ ア プロ セ ッ サにて 1 /4縮小を 行う 場合の各部のデー タ供給状態 とその時間変化を示す図であ る。

図 2 2 において、 グラ フ の横軸、 縦軸は図 2 0 と 同様であ る。 グラ フ上の実線 8 0 4 はデコ ーダ部 3 0 1 か ら フ レームメ モ リ 3 0 2 への フ レームデー タ の供給状態を示 している。 グラ フ 上の破線 8 0 5 は フ レーム メ モ リ 3 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 への フ レー ムデー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ上の 破線 8 0 6 は垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 への 1 st フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ上の破線 8 0 7 は垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 への 2 nd フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供給状態を 示 してい る。 グラ フ上の実線 8 0 8 はノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 か ら画像出力部 3 0 5 への 1 st フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供 給状態を示 してい る。 グラ フ上の実線 8 0 9 は ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4 か ら画像出力部 3 0 5 への 2 nd フ ィ 一ル ド縮小画像デ 一夕 の供給状態を示 してい る。 同図に示すよ う に、 デコ ーダ部 3 0 1 か ら フ レーム メ モ リ 3 0 2間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ を転送す る能力があれば十分であ る。 フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ルタ 部 3 0 3間は、 1 Vの期間に 1 / 2 フ レー ム の フ レームデ ー タ転送す る能力があれば十分であ る。デコ ーダ部 3 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レー ム の フ レームデー タ を生成す る演算能力があ れば十分であ る。 垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 は 1 Vの期間に 1 / 2 フ レームの フ レームデー タ を フ ィ ル夕処理する演算能力、 垂直フ ィ ル夕 部 3 0 3 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4間は、 I V の期間に 1 /8 フ レーム の フ レームデー タ転送能力、ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4か ら画像出力部 3 0 5間は、 I Vの期間に 1 /8 フ レー ムの フ レームデー タ転送能力があれば十分であ る。 フ レームデー タ 1 フ レーム を保持でき る フ レーム メ モ リ 3 0 2、 フ レーム デー タ 1 /4 フ レ ー ム を保持で き る ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4がそれぞれ 必要と なる。

こ れ ら の各必要性能は最短で も I V の期間での平均の能力で あ り 、 縮小率が大き く な つ て も短い期間に大き な ピー ク 性能を 要求される事がない。 ま た、 最も処理性能を必要 と される のが 縮小な しの場合であ る。 こ の場合、 デコ ーダ部 3 0 1 か ら フ レ ーム メ モ リ 3 0 2間は、 2 V の期間に 1 フ レーム の フ レーム デ 一 夕転送能力で足 り る。 フ レーム メ モ リ 3 0 2か ら垂直フ ィ ル タ 部 3 0 3 間は、 I Vの期間に 1 /2 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ 転送能力で足 り る。 デコ ーダ部 3 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レー ムの フ レー ムデー タ を生成する演算能力で足 り る。 垂直フ ィ ル タ 部 3 0 3 は I V の期間に 1 /2 フ レー ム の フ レー ム デー タ を フ ィ ルタ処理する演算能力で足 り る。 垂直フ ィ ルタ部 3 0 3か らノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4間は、 1 Vの期間に 1 / 2 フ レームの フ レーム デー タ転送能力で足 り る。 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4か ら画 像出力部 3 0 5間は、 I Vの期間に 1 /2 フ レ ー ム の フ レ ー ムデ 一 夕転送能力で足 り る。 フ レーム メ モ リ 3 0 2 は フ レームデー タ 1 フ レーム を保持でき 、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 3 0 4は、 フ レー ム デー タ 1 フ レーム を保持できればよい。 こ の能力であ ら ゆ る垂 直縮小処理を行う事ができ る。これ ら に よ り 回路規模を削減 し、 動作ク ロ ッ ク を引 き下げる事が出来る。

< 3. 2 垂直フ ィ ルタ処理 （その 2 ) >

図 2 4は、 メ デ ィ ァプロ セ ッ サにおいて垂直フ ィ ルタ 処理を 行う 場合のデー タ の流れを示 した模式的なプロ ッ ク 図であ る。

同図は、 デコ ー ド部 4 0 1 、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4、 映像出力部 4 0 5、 制御部 4 0 6か らな る。 同図は、 図 1 9 と比べて、 デコ ー ド部 4 0 1 、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4、 映像 出力部 4 0 5 は、 同名の構成要素 と 同様であ る。 従っ て同 じ点 は説明を省略 し、 異な る点を中心に説明する。

バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 は、 1 フ レ ー ム 分の記憶容量よ り 少な い容量でよ い点でフ レーム メ モ リ 3 0 2 と は異な る。

垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3 は、 垂直方向の 6 4 ラ イ ン （処理前の フ レーム中の 4 マ ク ロ ブロ ッ ク ラ イ ン） の フ ィ ルタ処理を終え る毎に制御部 4 0 6 にその 旨 （ フ ィ ル タ状態） を通知する点で 垂直フ ィ ルタ部 3 0 3 と異な る。 なお、 通知の単位はマ ク ロ ブ ロ ッ ク ラ イ ン 2 ~ 3単位と して も よい。

デコ ー ド部 4 0 1 は、 6 4 ラ イ ン単位のデコ ー ドを終え る毎 に制御部 4 0 6 にその 旨 （デコ ー ド状態） を通知する点でデコ ー ド部 3 0 1 と異な る。 なお、 通知の単位は 1 6 ラ イ ン単位で も よ い。

制御部 4 0 6は、 図 2中の I O P 2 1 1 に相当 し、 デコ ー ド部 4 0 1 と垂直フ ィ ル タ部 4 0 3の動作状態を、 それぞれか ら の通知に基づいて監視 し、 垂直フ ィ ルタ処理がデコ ー ド処理 を越さ ない よ う に、 かつデ コ ー ド処理が垂直フ ィ ルタ処理を追 い越さ ない よ う にデコ ー ド部 4 0 1 及ぴ垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 を制御する。 つ ま り 、 制御部 4 0 6 の次の 2 つを制御す る。 1 つは、 フ ィ ルタ 処理の対象と な る マ ク ロ プロ ッ ク ラ イ ンの画素 デー タ群を デコ ー ド部 4 0 1 がバ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 に書き込 んでいないの に、 垂直フ ィ ル夕部 4 0 3 が前の フ レーム （又は フ ィ ール ド） のマ ク ロ ブロ ッ ク ラ イ ンの画素デー タ群を対象に フ ィ ルタ 処理を行う こ と を防.止する こ と であ る。 も う 1 つは、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 が垂直フ ィ ルタ処理の対象だが未処理の マ ク ロ プロ ッ ク ラ イ ン に対 して、 デコ ー ド部 4 0 1 が次の フ レ ーム の画素デー タ群を上書き し て し ま う こ と を防止する こ と で あ る。

図 2 5 は、 制御部 4 0 6 におけ る制御内容を示す説明図であ る。

同図の横軸は時間であ り 、 制御部 4 0 6 、 VSYNC (垂直同期信 号）、 デコ ー ド部 4 0 1 、 垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3 、 映像出力部 4 0 5 の各動作を記 してある。

同図の よ う に デコ ー ド部 4 0 1 は 6 4 ラ イ ン のデコ ー ド を 終え る毎にその 旨を制御部 4 0 6 に通知 し、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 は 6 4 ラ イ ンの フ ィ ルタ し ょ り を終え る毎にその 旨を制御 部 4 0 6·に通知する。 制御部 4 0 6 は、 こ れ ら の通知を下に、 デコ ー ドが完了 した ラ イ ン番号 Nd と、フ ィ ルタ処理が完了 した ラ イ ン番号 Nf と を保持及び更新 し、 Nd (現フ レ ー ム） > Nf (現 フ レ ー ム）、 Nd (次の フ レ ー ム） く N f (現フ レ ー ム） を満たす よ う 、 デコ ー ド部 4 0 1 、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 を制御する。 具体的には、 制御部 4 0 6 は、 Nd と Nf が接近 した場合 （そ の 差が し きい値以下にな っ た場合） にはデコ ー ド部 4 ◦ 1 、 垂直 フ ィ ルタ部 4 0 3 の一方を一時的に停止さ せる。 なお、 Nd、 Nf はマ ク ロ ブロ ッ ク ラ イ ンの番号であ っ て も よい。

ま た、 Nd と Nf が接近 した場合には、 制御部 4 0 6 の制御に よ っ て、 デ コ ー ド部 4 0 1 、 垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 の一方は制 御部 4 0 6 に よ り 一時的に停止さ れるが、 Nd と Nf が接近 した か否かの判定及ぴデコ一 ド部 4 0 1 又は垂直フ ィ ルダ部 4 0 3 を一時的に停止させる制御は、 制御部 4 0 6 以外が担当する よ う に構成 し て も よい。

た と えば、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 がデコ ー ド部 4 0 1 に上記 フ ィ ルタ状態の通知を行う よ う に し、 デコ ー ド部 4 0 1 は、 フ ィ ルタ 状態の通知 と 内部のデコ ー ド状態 と に従っ て、 Nd と Nf と が接近 し たか否かを判定 し、 判定結果に応 じて デコ ー ド動作 を一時的に停止 し又は垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 を一時的に停止さ せる構成と して も よい。

あ る いは、 逆に、 デコ ー ド部 4 0 1 が垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 に上記デコ ー ド状態の通知を'行う よ う に し、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 は、デコ ー ド状態の通知と 内部の フ ィ ルタ状態と に従っ て、 Nd と Nf と が接近 したか否か を判定 し、 判定結果に応 じて フ ィ ルタ処理を一時的に停止 し又はデコ ー ド部 4 0 1 を一時的に停 止さ せる構成 と して も よい。

< 3 . 2 . 1 1 ノ 2 縮小 >

図 2 6 は 図 2 4 において 1 / 2 縮小処理を行う 場合の各部の 供給デー タ量を示す図であ る。

グラ フ 9 0 1 の横軸はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 上の フ レ ー ム デ 一 夕量を示 し、 縦軸は時間を示 して.い る。 グラ フ 9 0 2 の横軸 はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4上の フ レームデー タ量を示 し、 縦軸は 時間を示 してい る。 グラ フ 9 0 3 は画像出力部 4 0 5 の状態を 時系列上に並べた も のであ り 、 時間軸は グラ フ 9 0 1 、 9 0 2 の縦軸と合っ ている。

グラ フ上の実線 9 0 4 はデコ ーダ部 4 0 1 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 への フ レームデー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ 上の破線 9 0 5 はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 か ら垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 への フ レームデー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ上の 破線 9 0 6 は垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 への 1 st フ ィ ール ド縮小画像デー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ上の破線 9 0 7 は垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 へ の 2 nd フ ィ ー ル ド縮小画像デー タ の供給状態を 示 してい る。 グラ フ上の実線 9 0 8 はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 か ら画像出力部 4 0 5 への 1 st フ ィ 一ル ド縮小画像デー タ の供 給状態を示 してい る。 グラ フ上の実線 9 0 9 はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 か ら 画像出力部 4 0 5 への 2 nd フ ィ 一ル ド縮小画像デ ー タ の供給状態を示 してい る。

グラ フ 9 0 1 で示すよ う に、 デコ ーダ部 4 0 1 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 への n フ レ ー ム の フ レ ー ム デー タ の供給が開始さ れた直後に、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 か ら垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3 への n フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ の供給を開始 し、 デコ ーダ部 4 0 1 か ら ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 への n フ レ ー ム の フ レ ー ム デ 一夕 の供給が終了する直後にノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 か ら垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 への n フ レ ー ム の フ レ ー ム デー タ の供給が終了 する よ う に制御を行う。 グラ フ 9 0 2 で示すよ う に、 垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3 か ら ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 への n フ レ ー ム の フ レ —ム デー タ の供給は n_ l フ レーム表示中 に完了する よ う に制 御を行う 。

こ の よ う に装置を制御する事に よ り 、 デコ ーダ部 4 0 1 か ら バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ム データ転送能力、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 か ら垂直フ ィ ルタ部 4 0 3間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ転送能 力、 デコ ーダ部 4 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レ ー ム のフ レームデ 一 夕 を生成す る演算能力、 垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 は 2 V の期間 に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ム デー タ を フ ィ ル タ 処理す る演算能力、 垂直フ ィ ルタ 部 4 0 3か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4間は、 2 V の 期間に 1 /2 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ転送能力、バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4か ら画像出力部 4 0 5間は、 1 Vの期間に 1 / 4 フ レ ー ムの フ レームデー タ転送能力、 数ラ イ ン分の フ レームデー タ を 保持でき るノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2、 フ レ ー ムデー タ 1 フ レ ー ム を保持でき るノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4がそれぞれ必要と な る。 < 3. 2. 2 1 Z 4縮小 >

図 2 7 は図 2 4 に おいて 1 / 4縮小を行 っ た場合の各部のデ 一夕 供給量を示す図であ る。

グラ フ 1 0 0 1 の横軸はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2上の フ レーム デー タ量を示 し、 縦軸は時間を示 してい る。 グラ フ 1 0 0 2の 横軸はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4上の フ レーム デー タ量を示 し、 縦 軸は時間を示 してい る。 グラ フ 1 0 0 3 は画像出力部 4 0 5の 状態を時系列上に並べた も のであ り 、時間軸は グラ フ 1 0 0 1 、 1 0 0 2 の縦軸と合っ てい る。

グラ フ上の実線 1 0 0 4はデコ ーダ部 4 0 1 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2への フ レームデー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ 上の破線 1 0 0 5 はノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2か ら垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3への フ レームデー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ 上の破線 1 0 0 6 は垂直フ ィ ルタ 部 4. 0 3か らノ ッ フ ァ メ モ リ

4 0 4へ の 1 st フ ィ ー ル ド縮小画像デー タ の供給状態を示 し てい る。 グラ フ上の破線 1 0 0 7は垂直フ ィ ルタ部 4 0 3か ら バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4へ の 2 nd フ ィ ー ル ド縮小画像デー タ の 供給状態を示 してい る。 グラ フ上の実線 1 0 0 8 はバ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 か ら画像出力部 4 0 5への 1 st フ ィ ー ル ド縮小画 像デー タ の供給状態を示 してい る。 グラ フ上の実線 1 0 0 9 は ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 か ら画像出力部 4 0 5へ の 2 nd フ ィ ー ル ド縮小画像データ の供給状態を示 してい る。

こ の よ う に装置を制御する事に よ り 、 デコ ーダ部 4 0 1 か ら ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ転送能力で足 り 、

ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2か ら垂直フ ィ ル タ部 4 0 3間は、 2 V の 期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ム デー タ転送能力で足 り 、 デコ ーダ 部 4 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レームの フ レーム デー タ を生成す る演算能力で足 り 、 垂直フ ィ ルタ部 4 0 3 は 2 V の期間に 1 フ レームの フ レームデー タ を フ ィ ルタ処理する演算能力で足 り 、 垂直フ ィ ル タ 部 4 0 3か ら ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4間は、 2 V の 期間に 1 /4 フ レ ー ム の フ レ 一 ムデー タ転送能力で足り 、バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4か ら画像出力部 4 0 5間は.、 1 Vの期間に 1 / 8 フ レ ー ム の フ レームデー タ転送能力で足 り る。 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2 は、 数ラ イ ン分の フ レームデー タ を保持でき、 バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4 は フ レーム デー タ 1 /2 フ レー ム を保持で きれば 足 り る。

こ れ ら の各必要性能は最短でも I V の期間での平均の能力で あ り 、 縮小率が短い期間で大き な ピーク性能を要求される事が ない。

ま た、 最も 処理性能を必要と されるが縮小な しの場合であ り 、 その場合に要求される のがデ コ ーダ部 4 0 1 か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ転送 能力、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2か ら垂直フ ィ ル タ部 4 0 3間は、 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデー タ転送能力、 デコ ーダ 部 4 0 1 は 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レ ー ムデータ を生成す る演算能力、 垂直フ ィ ル タ部 4 0 3 は 2 V の期間に 1 フ レ ー ム の フ レーム デー タ を フ ィ ルタ 処理する演算能力、 垂直フ ィ ルタ 部 4 0 3か らノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4間は、 2 V の期間に 1 フ レ 一ム の フ レ ー ム デー タ 転送能力、 ノ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4か ら 画 像出力部 4 0 5.間は、 1 Vの期間に 1 / 2 フ レーム の フ レ一ムデ 一 夕転送能力、 数ラ イ ン分の フ レームデー タ を保持でき るバ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 2、 フ レ ー ム デー タ 2 フ レ ー ム を保持でき る バ ッ フ ァ メ モ リ 4 0 4であ り 、 こ の能力であ ら ゆ る垂直縮小処理 を行う 事ができ る。 これ ら に よ り 回路規模を削減 し、 動作ク ロ ッ ク を引 き下げる事が出来る。

< 4. 変形例 >

図 2 8、 2 9 は、 画素並列処理部の左半分、 右半分の第 1 の 変形例を示す図であ る。 これ らの図は、 図 3、 4 に対 して同 じ 構成要素に は同 じ符号を付 してい る ので説明を省略 し、 異な る 点を中心に説明する。

図 2 8、 2 9 は、 図 3、 4の画素処理部 1 〜 1 6の代わ り に 画素処理部 l a〜 ： 1 6 a を、 画素転送部 1 7、 1 8の代わ り に 画素転送部 1 7 a、 1 8 bを備え る。 画素処理部 l a〜 ： 1 6 a はいずれも 同 じ構成なの で、 画素処理部 1 a を代表 して説明す る。

画素処理部 l a は、 画素処理部 1 におけ る選択部 A 1 0 4、 選択部 B 1 0 5 の代わ り に選択部 A l 0 4 a、 選択部 B 1 0 5 a を備え る。

選択部 A l 0 4 a は、 選択部 A 1 0 4 と比べる と 2入力か ら

3入力にな っ ている点が異な る。 つま り 、 選択部 A l 0 4 a は、

2つ隣の画素転送部 （又は画素処理部） の遅延器 （遅延器 B ) か ら画素デー タ 入力が増えている。

選択部 B 1 0 5 a は、 同様に 2つ隣の画素転送部 （又は画素 処理部） の遅延器 （遅延器 B ) の画素デー タ入力が増えてい る。 ま た、 画素転送部 1 7 a は、 選択部 B 1 7 0 3〜選択部 G 1 7 0 8の代わ り に選択部 B 1 7 0 3 a〜選択部 G l 7 0 8 a を 備え る。 選択部 B l 7 0 3 a〜選択部 G l 7 0 8 aは、 それぞ れ 2入力ではな く 3入力 にな っ てい る。 増えてい る入力は、 2 つ左の遅延器か ら の画素デー タ入力であ る。

ま た、 画素転送部 1 8 a は、 選択部 B 1 8 0 3〜選択部 G 1 8 0 8の代わ り に選択部 B l 8 0 3 a〜選択部 G l 8 0 8 a を 備え る。 選択部 B l 8 0 3 a〜選択部 G l 8 0 8 aは、 それぞ れ 2入力ではな く 3入力 にな っ てい る。 増えてい る入力は、 2 つ右の遅延器か ら の画素デー タ入力であ る。

こ の構成に よれば、 処理対象の画素 と、 その画素か ら左右に 2つ隣の画素を順に用いた フ ィ ルタ処理を行う こ とができ る。 例え ば、 画素処理部 1 aでは次式な どを演算す る こ と ができ る。

aO-X9 + al ( 11 +X7) +a2 ( 13 + X5) +a3 ( 15 + X3)

図 3 0、 3 1 は、 画素並列処理部の左半分、 右半分の第 2の 変形例を示す図であ る。

図 3 0、 3 1 は、 図 3、 4の画素処理部 1 と画素処理部 1 6 と の代わ り に画素処理部 1 b と画素処理部 1 6 b と を備え る。

画素処理部 1 b は、 画素処理部 1 におけ る選択部 B 1 0 5の 代わ り に選択部 b 1 0 5 b を備え る。 選択部 B l 0 5 b は、 遅 延器 B 1 0 7か ら の フ ィ 一 ドバ ッ ク入力を有 している点で選択 部 B 1 0 5 と異な っ てい る。

画素処理部 1 6 b は、 画素処理部 1 6 におけ る選択部 A 1 6 0 4の代わ り に選択部 A l 6 0 4 bを備え る。 選択部 A 1 6 0 4 bは、 遅延器 A 1 6 0 6か ら の フ ィ ー ドノ ッ ク 入力を有 して い る点で選択部 A 1 6 0 5 と異な っ てい る。 こ の構成に よれば、画素処理部 1 b は例えば次の演算を行う 。 a3*X6+a2*X7+al*X8+ a0*X9+al*X10+a2*Xll + a3*X12

こ の と き画素処理部 2の出力は、 次の よ う にな る。

a3*X20+a2*X21+ al*X22+a0*X23+ al*X24+ a2*X24+a3*X24 こ の と き、 画素処理部 1 6 bの 出力は次の よ う になる。

a3*X21 + a2*X22+ al*X23+ aO*X24+ al*X24+ a2*X24 + a3*X24 こ の よ う に、 図 3 0、 3 1 では、 左端の画素処理部 l b にデ 一 夕 列の左端の画素デー タ が転送されて き た場合に、 選択部 B 1 0 5 b は画素処理部 1 b内の遅延器 Bか ら の フ ィ ー ド ノ ッ ク 入力を選択す る。 右端の画素処理部 1 6 b にデー タ列の右端の 画素デー タ が転送されて きた場合、 選択部 A 1 6 0 4 b は、 遅 延器 A 1 6 0 6か ら の フ ィ ー ドパ ッ ク入力を選択する。

図 3 2、 3 3は、 画素並列処理部の左半分、 右半分の第 2の 変形例を示す図であ る。

図 3 2、 3 3 は、 図 3、 4の画素処理部 1 〜 1 6の代わ り に 画素処理部 1 c〜 l 6 c、 画素転送部 1 7、 1 8の代わ り に画 素転送部 1 7 c、 1 8 c を備え る。 画素処理部 l c〜 ： I 6 c は いずれも 同 じ構成なので、 画素処理部 1 aを代表 して説明す る。

画素処理部 1 c は、 画素処理部 1 におけ る選択部 A 1 0 4、 選択部 B 1 0 5の代わ り に選択部 A 1 0 4 c、 選択部 B 1 0 5 c を備え る。

選択部 A l 0 4 c は、 選択部 A 1 0 4 と比べる と 2入力か ら 3入力に な っ てい る点が異な る。 つま り 、 選択部 A 1 0 4 c は、 2つ隣の画素転送部 （又は画素処理部） の遅延器 （遅延器 B ) の画素デー タ 入力が増えてい る。

選択部 B l 0 5 c は、 2つ隣の画素転送部 （又は画素処理部） の遅延器 （遅延器 B ) の画素デー タ 入力 と 、 遅延器 B 1 0 7か らの フ ィ 一 ド ノ ッ ク入力 と が増えてい る。 画素転送部 1 7 c 、 1 8 c は、 図 2 8、 図 2 9 に示 した画素 転送部 1 7 a 、 1 8 a と 同様に 2 入力ではな く 3入力に な っ て いる。

こ の構成に よれば、画素処理部 1 c は例えば次の演算を行う 。 a3*X9+ a2*X9+ al*X9+ aO*X9+ al*Xl 1 + a2*X13+ a3*X15 こ の と き画素処理部 2 c の出力は、 次の よ う になる。

a3*X10+ a2*X10 + al*X10+ aO*X10+ al*X12+ a2*X14 + a3*X16 こ の と き画素処理部 1 5 c の出力は、 次の よ う になる。

a3*X17+ a2*X19+ al*X 1+ a0*X23+ al*X23+ a2*X23+ a3*X23 こ の と き画素処理部 1 6 c の出力は、 次の よ う になる。

a3*X18+ a2*X20+ al*X22+ a0*X24+ al*X24+ a2*X24+ a3*X24 図 3 4 は、 P O U A 2 0 7 の変形例を示す図である。

同図の P O U A 2 0 7 は、 図 2 と比べて ア ッ プサ ンプ リ ン グ 回路 2 2 a と ダウ ンサ ンプ リ ン グ回路 2 3 a と が追加されてい る。 図 2 と同 じ点は説明を省略 し、 異な る点を中心に説明する。

ア ッ プサ ン プ リ ン グ回路 2 2 a は、 入カノ ッ フ ァ群 2 2 か ら 入力 される画素デー タ群を垂直方向 に拡大す る。 例えば、 入力 バ ッ フ ァ群 2 2 か ら入力 される画素デー タ群を垂直方向 に 2倍 にす る よ う 画素デー タ を補間す る ため、 入力バ ッ フ ァ群 2 2 か ら の画素デー タ群の入力 1 回に対 して、 同 じ画素データ群を 2 回画素並列処理部 2 1 に 出力する。

ダウ ンサ ン プ リ ン グ回路 2 3 a は、 画素並列処理部 2 1 か ら 入力 される画素デー タ群を垂直方向 に縮小する。 例えば、 画素 並列処理部 2 1 か ら入力 される 画素デー タ群を垂直方向 に 1 2倍にする よ う 画素デー タ を間引 く 。 つ ま り 、 画素並列処理部 2 1 か ら の画素デー タ群の入力 2 回 に対 して、 1 回分を ^棄 し 1 回分を出力する。

こ の構成に よれば、 画素並列処理部 2 1 の入力側で垂直方向 に 2倍、 出力側で垂直方向に 1 ノ 2倍する ので、 外部メ モ リ 2 2 0 におけ る 1 フ レームあた り のデー タ 量を垂直方向に 1 / 2 にす る こ と ができ、 その結果、 P O U C 2 0 9 に よ る P O U A 2 0 7へのデー タ転送量を 1 ノ 2 にする こ と ができ る。 こ れに よ り 、 デュ アルポ一 ト メ モ リ 1 0 0の内部ポー ト への ア ク セ ス が集中する場合にバス ネ ッ ク を解消する こ と ができ る。 産業上の利用可能性

本発明の画素演算装置は画像のを リ サイ ズ等を行う の フ ィ ル 夕 リ ン グ処理を複数画素に対 して並列に行う ので、 動画の圧縮 処理ノ伸張処理、 リ サイ ズ等を扱う メ デ ィ ァプロ セ ッ サな どの デジ タ ル映像機器に利用 される。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . フ ィ ルタ 処理を行う 画素演算装置であ っ て、

N個の画素処理手段と、

N個の画素デー タ 及びフ ィ ルタ 係数を供給す る供給手段と、 N個の画素処理手段を並列に動作させる制御手段と を備え、 各画素処理手段は、 供給手段に供給された画素デー タ と フ ィ ルタ 係数 と を用いて演算 した後、 各画素処理手段に対 して隣接 す る画素処理手段か ら画素デー タ を取得 し、 取得 した画素デー タ を用いて演算 して演算結果を累積 し、

前記制御手段は、 隣接する画素処理手段か ら の画素デー タ の 取得と、 取得 した画素デー タ を用いた演算及び累積と を繰 り 返 すよ う N個の画素処理手段を制御する こ と を特徴とする画素演 算装置。

2 . 前記 N個の画素処理手段は、 N個の画素デー タ を右シ フ ト する第 1 シ フ タ と、 N個の画素デー タ を左シ フ ト する第 2 シ フ タ を形成 し、

各画素処理手段は、 隣接する 2 つ の画素処理手段か ら シ フ ト ァ ゥ ト さ れる 2 つの画素デー タ を用いて演算 し、

こ と を特徴 とする請求の範囲第 1 項記載の画素処理装置。

3 . 連続する N個の画素に対応する N個の画素処理部 と、

N個の画素デー タ を N個の画素処理部に供給する第 1 供給手 段と、

フ ィ ルタ係数を N個の画素処理部に供給する第 2 供給手段と を備え、

フ ィ ルタ処理の タ ッ プ数を指定する手段と、 各画素処理部は、

他の画素処理部か ら画素デー タ を取得す る取得手段と、 画素デー タ と第 2 供給手段に供給される フ ィ ル タ係数と を演 算す る演算手段と、

演算手段に よ る演算結果を累積する累積手段と 、

第 1 供給手段か ら供給される画素デー タ と第 2 供給手段か ら 供給される フ ィ ル タ 係数と を用いて演算手段に演算させた後、 取得手段に よ る取得と取得された画素データ と フ ィ ルタ 係数と を用いた演算と累積手段に よ る累積と を指定されたタ ッ プ数に 応 じた回数実行さ せる制御手段と を備え る

こ と を特徴と する画素処理装置。

4 . 連続す る複数画素に対応する複数の画素処理部と、

前記複数画素の画素デー タ を複数の画素処理部に供給す る第 1 供給手段 と、

フ ィ ルタ 係数を各画素処理部に供給す る第 2 供給手段と を備 え、

各画素処理部は、

他の画素処理部か ら画素デー タ を取得する取得手段と、 画素デー タ と第 2 供給手段に供給される フ ィ ルタ 係数と を演 算する演算手段と、

演算手段に よ る演算結果を累積する累積手段と、

取得手段、 演算手段、 累積手段に フ ィ ルタ処理を実行させる 制御と 、 第 1 供給手段か ら m号対象フ レー ム の複数の画素デー タ とそれに対応する差分画素データ と が供給された場合の演算 手段に動き補償処理を実行さ せる制御と を切 り 替え る制御手段 と

を備える こ と を特徴とする画素処理装置。

5 . 複数の画素デー タ に対応する複数の画素処理手段と 、 複数の画素デー タ を画素演算回路に供給する供給手段と を備 え、

前記画素処理手段の各 々 は、

供給手段か ら の画素デー タ と、 第 1 の画素処理手段出力 され る画素デ一 夕 と か ら画素デー タ を選択す る画素セ レ ク タ と 、 選択された画素デー タ を保持 し、 第 2 の画素処理手段に 出力 する保持回路と

保持された画素データ に対 して演算を行う 演算回路と を有する こ と を特徴とする画素処理回路。