JPH061488B2 - 連続画像処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ＶＬＳＩ技術の進歩に伴い、放送技術のディジタル化が
進み、高品質、高安定に画像の記憶及び処理が高速に実
行でき、画像の伝送もディジタルで行うことができるよ
うになった。しかし、動画像を毎秒30フレームという放
送テレビなみの実時間でフレームメモリのすべてのセル
を書き換える方法で実行することは困難である。そこで
１フレームの画素数を少なくし、動画の各フレームの画
素数を少なくし、動画の各フレームに対応するディジタ
ル情報を少ないビット数で伝送し、ディスプレイ装置内
の複数のディバイスメモリに格納し、格納された連続画
像を拡大して表示するループムービの画像処理システム
がある。このような特殊効果を利用した画像システムは
例えば天気予報のテレビ放送において固定された地理地
図上の画面に人工衛星より写した雲の連続画像を表示す
るような場合に利用される。

本発明はこのような画像メモリを持つ画像制御装置から
連続画像を画像表示装置に転送し、画像表示装置の表示
メモリの切換え、及び拡大率等の情報を主制御部で指示
し、有限なフレーム数よりなる連続画像を効率よく表示
する連続画像表示システムに関する。

従来、この種の連続画像処理システムは画像制御装置の
画像メモリ内容を画像表示装置の表示メモリに１対１に
対応して転送を繰り返し、連続処理を行うという単純な
制御に基づいていた。

更に従来方法では画像表示装置の表示メモリが一つであ
るために次のメモリ内容をアクセスする時間が掛かるば
かりでなく、転送処理過程が表示されてしまうという欠
点があった。

本発明は、従来の欠点を除去し、一つの表示メモリ素子
のフレームを表示している間に他の表示メモリ素子に次
の画像フレームを制御装置より転送する動作を繰り返
し、高速にループムービの処理を実行することができる
連続画像処理システムを提供する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像メモリを持つ画像制御装置において連続し
た広範囲の画像を画像表示装置へ転送し画像表示装置の
表示メモリの切換え及び拡大率等の情報を指示し連続画
像を表示させる連続画像処理システムの構成に係り、特
に一つの表示メモリ素子を表示している間に他の表示メ
モリ素子に次の画像を制御装置から転送することを連続
して行うことでループムービを高速に実行する連続画像
処理システムの構成に関する。

〔従来技術〕

集積化技術の発展に伴い、従来のアナログ画像技術では
品質、安定度、或いは処理性の点で問題があるというこ
とからディジタル画像処理技術が進歩してきた。

画像処理には階調処理、補正、空間フィルタリング、画
像の移動や輪郭の抽出、或いは画像の伝送帯域を圧縮す
る処理等がある。特に、テレビ放送等の動画像を実時間
で処理するにはテレビ信号の持つ冗長性を利用して伝送
帯域幅を圧縮する試みが数多くなされている。従来、す
でに多くの帯域圧縮アルゴリズムが提案されており、同
一テレビフレーム内の１画素当たりのビット数を圧縮す
るフレーム内方式及び時間的に連続するフレームの隣接
フレーム間に相関が高いことを利用して圧縮するフレー
ム間方式の２つに分類される。

このような動画像の圧縮技術とともにテレビ放送におい
てはアナログ技術では出来なかったディジタル特殊効果
を利用して番組の品質を上昇させる技術が試みられるよ
うになってきた。

例えば、動画像の各フレームをディジタル的に記憶する
フレームメモリの機能を活用して画像の動きをある瞬間
だけ凍結するフリーズフレーム効果がある。或いは画像
のサイズを１度縮小して画面上の任意の位置にはめこむ
縮小効果、逆にカメラで撮像した画像を縮小し、伝送し
た後、表示装置において拡大して表示する拡大効果があ
る。このような方法はアナログ的、或いは光学的な方法
によっては能率よく実行できない処理であるが、この特
殊効果をディジタル的に行うことができるようになっ
た。この種の特殊技術はディジタルな２進情報を格納す
るランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を中心とし、その
ＲＡＭの書込みアドレス、及び読出しアドレスを自由自
在に制御することによってなされるものである。

このようなＲＡＭの書込み読出しのアドレス制御等に対
してはマイクロコンピュータを駆使してソフトウエア的
に実行できるが、ＶＬＳＩ技術の進歩に伴い、専用的な
マイクロプロセッサを用いて高速に処理できるようにな
った。そして、多種多様な特殊効果を並列処理等の方法
により処理する高速画像処理システムが開発されること
が期待される。

動画像に対する特殊効果の１つであるループムービの画
像処理システムにおいて、従来、ホスト計算機に接続さ
れた画像制御装置内の画像メモリから画像表示装置側の
複数の表示メモリ素子に有限個の画像フレームを圧縮し
て伝送し、前記画像表示装置内において拡大処理を行う
方法がある。このような画像システムは例えばテレビ放
送において、日本地図の周辺を示した静止画像上に雲の
動画像を連続して写す天気予報の番組に利用されてい
る。しかし、従来技術では画像制御装置の画像メモリの
内容を画像表示装置の表示メモリにそのまま１対１に対
応させて各フレームを転送し拡大表示するという連続処
理を単純に行っていた。

例えば、第２図に示すように、従来技術では512×512の
画素からなる画像フレームを画像メモリから画像表示装
置の表示メモリに転送し、前記画像フレームを1024×12
80の画素数を格納する表示メモリに格納する。その後前
記512×512の画素からなる前記画像フレームを拡大率２
倍の指示を行って拡大する。拡大した後、表示メモリを
指示し、表示部で1024×1024の画素からなる前記画像フ
レームを表示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法では転送するメモリの大きさが決められてしま
う上、画像表示装置の表示メモリが一つであるために次
のメモリ内容を転送する時間がかかり、また転送処理過
程で要求されない画像が表示されてしまうという欠点が
あった。

本発明はこのような従来技術の欠点を除去し、画像制御
装置からの拡大率指示により、画像メモリの大きさを自
由に可変にすることを可能にする手段と、表示メモリ指
示により画像表示装置の表示メモリのメモリ素子を複数
個持つことにより、例えば一つの表示メモリ素子の内容
を表示している間に他の表示メモリ素子に次の画像フレ
ームを転送する動作を繰り返す手段を用いてループムー
ビの処理を高速に行うことを可能とする連続画像表示シ
ステムを提供する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は本発明によれば、連続画像を構成する複数の
画像フレームを縮小し、その縮小した画像フレームを拡
大率を示す情報とともに出力する画像制御装置と、前記
画像制御装置から出力される縮小された画像フレームを
記憶する複数のメモリと、前記複数のメモリの１つを選
択するメモリ切り換え手段と、前記メモリ切り換え手段
により選択されたメモリから読み出される画像フレーム
を、前記拡大率を示す情報に基づいて拡大する拡大処理
手段と、前記拡大された画像フレームを表示する表示手
段とを有する画像表示装置とからなることを特徴とする
連続画像処理システムを提供することにより達成され
る。

〔作用〕

画像フレーム１を表示メモリ素子に、画像フレーム２
を表示メモリ素子に転送した後、拡大率と表示メモリ
素子の指示を行う。表示メモリ素子，の順に出力表
示する場合、表示メモリ素子の内容を表示している間
に表示メモリ素子に次の画像フレームを画像制御装置
から画像表示装置に転送し、表示メモリ素子をに切換
える。この処理を連続して行うことによりループムービ
処理が効率よく実行できる。

〔実施例〕

次に本発明のループムービ用の連続画像処理システムの
実施例を図面を参照して説明する。第１図は本発明の連
続画像処理システムの構成ブロツク図である。

本装置は画像制御装置１と画像表示装置２、及びホスト
計算機３より構成されている。

画像制御装置１は動画像の有限個の画像フレームを格納
するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）すなわち画像メ
モリ１０を含み、そして、ホスト計算機３及び画像表示
装置２との間のデータ転送の制御及び前記画像メモリ１
０の読出し書込みの制御を行うマイクロプロセッサユニ
ット（ＭＰＵ）１１を含み、さらに画像制御装置１内の
前記画像メモリ１０内の各フレームを画像表示装置２に
転送するための処理を行うメモリ転送処理部１２および
タイマ処理部１３より構成されている。

画像メモリ１０は例えば16枚のフレームを格納するよう
に16個のメモリ空間に分割されている。第１図ではその
うちの４つのフレームのみを画像メモリ１０に表現して
いる。この画像メモリ１０はホスト計算機３との間でデ
ータバスを介して接続され、且つアドレスバスが接続さ
れているものとする。したがって内部のメモリ領域をホ
スト計算機３がアクセスすることができ、任意のフレー
ムの任意の画素に対する処理をホスト計算機３のソフト
ウエアを用いて処理することを可能とする。また、画像
制御装置１内に含まれているＭＰＵ１１は同様に画像メ
モリ１０のアドレスを制御し画像メモリ１０内の任意の
フレームの任意の画素値に対応する濃淡値信号をホスト
計算機３や画像表示装置２に転送したり、或いはホスト
計算機３、或いは他の入出力装置から送られてくる濃淡
値信号を画像メモリ１０の任意のアドレスに書込むこと
を制御する。例えば、ホスト計算機３を介さずに画像入
力装置（図示せず）から入力されてくるディジタル画像
信号をＤＭＡを用いて前記画像メモリ１０に書込むため
の制御を行う。従って、ＭＰＵ１１はホスト計算機３、
前記画像入力装置あるいは画像表示装置２に対してデー
タの送受信を確実に行うために必要となる信号を生成す
る。例えば、前記ＤＭＡ転送を行う場合にはＭＰＵ１１
はホスト計算機３に対してＤＭＡ要求の信号を発生し、
ホスト計算機からのＤＭＡ了承信号を受けた場合には前
記画像入力装置から連続的に伝送されてくるディジタル
信号を画像メモリ１０の適当な領域に格納するためのア
ドレスカウンタ制御或いはメモリチップイネーブル制御
を実行する。さらに、ＭＰＵ１１は、メモリ転送処理部
１２を介して画像メモリ１０の画像情報を画像表示装置
２の対応する表示メモリ２０にＤＭＡ転送するために画
像表示装置２のマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
２１に対して送受信用の制御信号を発生する。例えば、
ＤＭＡ転送用の初期アドレスを発生し、前記アドレスで
指定されるメモリ内容がメモリ転送処理部１２にラッチ
されて転送の準備ができた段階で画像表示装置２のＭＰ
Ｕ２１からの要求信号に対応する了承信号をＭＰＵ２１
に与えるような制御を実行する。その後ＭＰＵ１１は前
記初期アドレスからのアドレスカウンタ制御あるいはチ
ップイネーブル制御（メモリ切換え制御）を実行し画図
信号をメモリ転送処理部１２を介して転送する。この場
合、画像表示装置２側においてもＭＰＵ２１は画像制御
装置１から転送されてくる画像情報を表示メモリ２０の
対応する領域に格納できるように転送制御、アドレス制
御を実行する。さらに、画像制御装置１の画像メモリ１
０から伝送された各画像フレームを画像表示装置２内の
表示メモリ２０のメモリ素子に格納するためには、ＭＰ
Ｕ２１はアドレスカウンタ制御と同時に複数の表示メモ
リ素子に対するメモリ切換え用のチップイネーブル制御
も実行する。

画像表示装置２内には、前記ＭＰＵ２１及び前記画像制
御装置１から転送されてくる動画像の各フレームを対応
する領域に格納する表示メモリ２０及び複数の表示メモ
リ素子からなる表示メモリ２０から各フレームを読出す
場合にどのメモリ素子から読出すかを選択するメモリ切
換え回路２２を含んでいる。すなわち、メモリ切換え回
路２２は前記表示メモリ２０の出力に接続され、ＭＰＵ
２１のメモリ切換え制御信号によって制御される。前記
メモリ切換え回路２２の出力は拡大処理回路２３に接続
される。前記画像制御装置１の前記画像メモリ１０から
メモリ転送処理部１２を介して画像表示装置２の前記表
示メモリ２０の対応するメモリ素子に転送する場合、転
送効率を高くするために各画像フレームの大きさは小さ
くしてある。そこで前記拡大処理回路２３は転送時のフ
レームの大きさよりも表示部２４のディスプレイ装置２
４１上には拡大表示できるように処理する回路である。
前記拡大処理回路２３の出力に表示部２４が接続され、
表示部２４は表示用の制御を実行する表示処理回路２４
０及びディスプレイ装置２４１を内部に含んでいる。

拡大処理回路２３において必要となる拡大率および表示
メモリ２０のメモリ素子切換用の指示はホスト計算機３
よりＭＰＵ１１に与えられ前記ＭＰＵ１１から拡大率を
示す情報がＭＰＵ２１に与えられ、前記ＭＰＵ２１から
前記拡大率を示す情報が拡大処理回路２３に与えられ
る。また、ＭＰＵ１１には画像フレームが画像メモリ１
０から読出されて画像表示装置２の表示メモリ２０に転
送され表示できるまでの待ち時間を非同期的に測定する
ためのタイマ処理部１３が接続されている。

本発明では広範囲の画像メモリ１０を選択された例えば
二つの表示メモリ２０へ画像を転送し、拡大率及び表示
メモリ指示をＭＰＵ１１から与えることにより連続画像
を表示させるもので、本発明ではメモリの大きさを自由
に可変出来ること、そして表示メモリ指示により画像表
示装置２の表示メモリ２０を２個以上の複数個持つこと
により連続画像表示をスムーズに行うものである。

以上説明したループムービ用の連続画像処理システムを
用いて画像制御装置１内の画像メモリ１０から画像表示
装置２の表示メモリ２０に連像画像を転送しメモリ素子
のメモリ切換えの制御を行って連続画像を表示する方式
を以下に説明する。

第３図(a)は本発明の動作を説明するための説明図で、
第３図(b)は動作の流れ図を示したものである。画像の
各画素の濃淡値は８ビットで表現した場合、画像制御装
置１の画像メモリ１０は第３図(a)の上側に示すような2
048×2048×8ビットの大容量のメモリとする。この場
合、連続画像の各フレームは16枚からなり、各フレーム
は512×512の画素に対応して画像メモリの512×512×8
ビットの各領域に格納されるものとする。

一方、画像表示装置２の表示メモリ２０は二つ以上あ
り、例えば二つである場合には表示メモリ素子及び表
示メモリ素子から構成されているものとする。各表示
メモリ素子の大きさは1024×1280の画素に対応して1024
×1280×8ビットの容量からなっている。そして画像表
示装置２の表示部２４においては、表示メモリ２０内の
512×512×8ビットの容量で示される画像フレーム１，
２の画像が拡大率に従ってそして表示メモリ素子又は
の切換えの指示によってどちらかのメモリ素子の画像
が1024×1024の画素に拡大されて表示される。図の矢印
によって、画像制御装置１の画像メモリ１０から画像表
示装置２の表示メモリ２０に転送される方式、及び表示
メモリ２０のメモリ素子又はから表示部２４に読出
される方式が示されている。第３図(a)の転送矢印、及
び読出しの順序を示す矢印に従えば本発明の方式は画像
メモリ１０の画像フレーム１を表示メモリ素子に、画
像メモリ１０のフレーム２を表示メモリ素子に転送
し、その後、拡大率と表示メモリ指示により表示メモリ
素子，の順にメモリ内容を表示する。このとき、表
示メモリ素子を表示している間に表示メモリ素子に
次の画像フレーム１を転送し、表示メモリ素子に切換
える。この処理を連続して行うことによりループムービ
のシステムを動作させるものである。

例えば16枚のフレームを転送する場合、16枚のフレーム
のうち１から４を連続して転送するが、まず画像フレー
ム１と２を表示メモリ素子及びにそれぞれ転送す
る。その後、拡大率表示メモリ指示により表示メモリ素
子，の順に内容を表示する。表示メモリ素子の内
容がすでに表示されて表示メモリ素子を表示している
間は表示メモリ素子は読出しの制御は行われないので
表示メモリ素子には画像制御装置１の画像メモリ１０
のフレーム３を転送する。そして表示メモリ素子の内
容が表示終了し、表示メモリ素子にすでに転送されて
いるフレーム３を表示し、表示している間に、表示メモ
リ素子には画像メモリ１０のフレーム４を転送する。
この処理を連続する。

以上説明した動作を更に詳細に説明するために第３図
(b)のフローチャートで説明する。

動作が開始するとＭＰＵ１１はＭＰＵ２１に対して拡大
率の値を転送する。次に画像制御装置の画像メモリ１０
のフレーム１を表示メモリ素子へ転送する。そして終
了したかどうかの判定に入り、ＮＯであるならば、表示
メモリ素子の表示指定を行い、拡大率に従って拡大処
理し、フレーム１の画像を拡大して表示部２４で拡大表
示する。このような処理を行っている間に、次の偶数番
フレームである２を表示メモリ素子へ転送する。フレ
ーム２の転送が終わった段階で、ＭＰＵ１１は、画像表
示装置２からの指示をまって待ち状態となる。すなわ
ち、タイミングをタイマー処理部１３で処理することに
より、転送の制御を実行する。フレーム２が表示メモリ
素子に転送され、表示メモリ素子の内容が表示でき
る状態になった時に表示メモリ素子の表示指定を行っ
てフレーム２の画像を拡大処理回路２３で拡大し、表示
部２４の表示処理回路２４０で処理して拡大表示する。
この間、表示メモリ素子には次の奇数番フレームであ
る３を転送しておく。転送後、ＭＰＵ１１はタイマ処理
を行って画像表示装置２からの指示を待つ。すなわち、
今、転送された奇数番フレーム３が表示できる状態にな
るまで待つ。表示できる状態になった時にＭＰＵ１１か
らふたたび表示メモリ素子の指示指定を行って表示メ
モリ素子のフレーム３を拡大表示処理を行って表示す
る。この間次の偶数番フレームであるフレーム４を表示
メモリ素子へ転送し、表示可能な状態になってＭＰＵ
１１は表示メモリ素子に表示指定を行って拡大表示す
る。この間次の奇数番フレームである５を表示メモリ素
子へ転送する。

以下の動作を連続して行うことによって第３図(b)のフ
ローチャートのループを繰り返し、フレーム１６が表示
された段階で終了となり、フローはエンドとなる。この
ように、本発明では広範囲の画像メモリ１０を画像表装
置２の選択された例えば二つの表示メモリ素子へ画像を
転送し、拡大率及び表示メモリ指示をすることにより、
そして一つの表示メモリ素子に画像を転送している間
に、他の表示メモリ素子の内容を表示することを連続動
作させてループムービの連続画像を表示させている。

〔発明の効果〕

本発明は以上述べたように画像制御装置より拡大率指示
を与えることにより画像メモリの各フレームの大きさを
自由に可変することができるという効果ばかりでなく、
表示メモリの指示により画像表示装置の複数の表示メモ
リ素子の内容を連続表示する場合、画像制御装置から画
像表示装置の一つの表示メモリ素子に画像フレームを転
送している間に、他の表示メモリ素子の内容を表示する
ことにより連続画像をスムーズに、且つ高速に表示でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の連続画像システムの構成ブロツク図、 第２図は従来の連続画像表示システムにおける表示方式
を示す説明図、 第３図(a)は本発明の連続画像表示システムの動作を説
明する実施例図、 第３図(b)は本発明の連続画像表示システムの動作を説
明する流れ図である。 １・・・画像制御装置、 ２・・・画像表示装置、 ３・・・ホスト計算機、 １０・・・画像メモリ、 １１・・・マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）、 １２・・・メモリ転送処理部、 １３・・・タイマ処理部、 ２０・・・表示メモリ、 ２１・・・マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）、 ２２・・・メモリ切換え回路、 ２３・・・拡大処理回路、 ２４・・・表示部、 ２４０・・・表示処理回路、 ２４１・・・ディスプレイ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続画像を構成する複数の画像フレームを
   縮小し、その縮小した画像フレームを拡大率を示す情報
   とともに出力する画像制御装置と、 前記画像制御装置から出力される縮小された画像フレー
   ムを記憶する複数のメモリと、 前記複数のメモリの１つを選択するメモリ切換え手段
   と、 前記メモリ切換え手段により選択されたメモリから読み
   出される画像フレームを、前記拡大率を示す情報に基づ
   いて拡大する拡大処理手段と、 前記拡大された画像フレームを表示する表示手段と、 を有する画像表示装置とからなることを特徴とする連続
   画像処理システム。