JPH06326997A - 再編成変換装置、ブロックベース画像圧縮装置、画像復号装置及び画素変換方法 - Google Patents
再編成変換装置、ブロックベース画像圧縮装置、画像復号装置及び画素変換方法Info
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Abstract
ックからラスターへの画素変換に必要なメモリを削減す
る。イメージバンド幅の選択の自由度を増加させる。 【構成】 1イメージバンド分の記憶容量をもつ1個の
バンドメモリ62を用いる。リード/ライトコントロー
ラ66は、画素毎にバンドメモリ62をリード−モディ
ファィド−ライト動作させる。アドレス発生器64は、
バンドメモリ62の書き込み及び読み出しのためのアド
レスシーケンスを発生する。ラスター順(又はブロック
順)の入力画素のバンドメモリ62への書き込み動作
と、バンドメモリ62からのブロック順(又はラスター
順)の画素読み出し動作とが並行して実行される。
Description
野に係り、特に、デジタル画像の画素をラスター順の画
素ストリームよりブロック順の画素ストリームへ、また
はその逆方向へ変換する技術に関する。
の集合によって表現され、各画素値は画像を覆う2次元
格子上の1点における画像の色を示す。モノクロ画像の
場合、画素値は、その格子点における画像の明暗の度合
いを示す。カラー画像の場合、画素値は輝度に関する1
成分(Y)と、色差に関する2成分(Cr,Cb)、ある
いは他のカラー空間、例えばCYMK(シアン−黄−マ
ゼンタ−黒)やRGB(赤−緑−青)等の成分からな
る。画素値に従った色または明暗度合を持つドットを、
物理的なディスプレイ装置(テレビジョンやプリンタ
等)によって、画素値の格子点に対応した位置に表示す
ることによって、画像を見ることができる。画像ソース
からディスプレイ装置へ、ある決まった順序で画素が与
えられる場合、画像ソース及びディスプレイ装置はその
画素順序に従わねばならない。例えば、ノンインターレ
ース方式のコンピュータ用モニターは、表示すべき画素
を、ある決まった順序すなわちラスター順で受け取る。
タートし、画像の最上ラインの画素が左側から右側のも
のへと続き、その後に画像の次ラインの画素が左側から
右側へと続き、以下、画像の最下ラインの右下の画素ま
で同様に続く。普通、ある画像の画素のすぐ後に、次の
画像の画素が続く。多数画像のストリームのための一つ
の規格が、MPEG(Moving Pictures Experts Gr
oup)の”Coding ofMoving Pictures and Associat
ed Audio−for Digital Storage Media”に述べら
れている。多数画像ストリームの一用途は、テレビジョ
ンモニターに表示されるような動画像を生成することで
ある。
ラスター順ディスプレイ装置でなくデジタルビデオプロ
セッサへ与えられる。画像用語では、”画像ソース”は
画像を提供するもので、”画像シンク(sink)”は画像
を利用するものである。ビデオプロセッサで遂行される
処理の一つが画像の圧縮である。圧縮の一規格であるJ
PEG(Joint Photographic Experts Group)は、
まず画像を8×8画素の正方領域からなるブロックに分
割し、つぎに、1ブロックずつ順に圧縮する。画像圧縮
に関する従来技術で知られているように、画素を1ブロ
ックずつ圧縮すると、殆どの画像で良好な圧縮率を得ら
れる。しかしながら、画素のブロック分割は、圧縮すべ
き画像がラスター順の画像ソースより供給される場合、
ビデオプロセッサが、1ブロックの画素全部を受け取る
まで多数の走査ラインの画素を記憶しなければならない
という、一つの問題を招来する。これとは逆に、JPE
Gビデオ伸長装置(decompressor)の出力では画像がブ
ロック順で与えられることとなっているが、このような
ブロック順で画像が与えられる場合、画像シンクがラス
ター順の装置のときには、画素ストリームをブロック順
からラスター順へ変換しなけれはならない。8×8のブ
ロック順の場合、左上画素が最初に与えられ、続いて最
上行の7画素が左から右へ順に与えられるが、これはラ
スター順の場合と同様である。しかし、8番目の画素の
後に、第2ラインの最左の8画素が続く。このパターン
を最初のブロックの第8行まで繰り返すと、第2ブロッ
クの左上画素(画像の最上ラインの左から9番目の画
素)が65番目に出力されるべき画素となる。このよう
にして、第1ブロックの画素の次には、その右側の第2
ブロックの画素が続き、さらにその右側の第3ブロック
の画素が続き、最終的に画像の右端に到達する。このブ
ロックの行は一つのイメージバンド(image band)を定
義する。最初のイメージバンドの後に次のイメージバン
ドが続くというようにして、最終的に画像全体が得られ
る。画素の並べ替え(再編成)に関するこれ以上の技術
的背景については、JPEGの”CD10918−1
DigitalCompression and Coding of Continuous-T
one Still Image”を参照されたい。
するためのある変換装置は、1バンドずつ、ラスター順
画像を2次元配列に読み込み、各画素をそのラスター位
置に対応したメモリロケーションに格納する。一つのバ
ンド全体が配列に格納されると(配列は少なくとも1つ
のバンドの画素分の容量を持つ)、これら画素はブロッ
ク順にメモリより読み出される。この変換装置は、ラス
ター順画素が連続ストリームをなし、かつ、ブロック順
画素を連続ストリームで出力しなければならない場合に
は、実用的とはいえない。その理由は、配列を満たして
いる期間に出力ストリームに大きな空白が生じ、また、
配列を吐き出している期間に入力が全く受付られないた
め入力ストリームに大きな遮断時間が生じるからであ
る。
る同様の変換装置がある。
バンドメモリを使用し、それらを切り替えることによっ
て連続的な入力及び出力を維持することである。一方の
メモリを満たしている間に、他方のメモリを吐き出す。
満たしていた側のメモリが満杯になり、かつ、吐き出し
ていた側のメモリが空になった時に(これは同時でけれ
ばならない)、それらの役割を入れ替える。これは”ピ
ンポン”メモリとして知られている。
用いて再編成を行なう再編成変換装置10を示す。ラス
ターからブロックへの変換とブロックからラスターへの
変換とは対称であるので、ここではラスターからブロッ
クへの変換装置の一つのケースに限って詳細に述べる。
6)、バンドメモリ1(18)、マルチプレクサ20、
アドレス発生器22,24、及びインバータ26からな
る。ラスター順に画素ストリームを取り込む入力が、両
方のバンドメモリ0,1のデータ入力に結合される。状
態信号を取り込むラインが、バンドメモリ0の書き込み
イネーブル入力に結合されるとともに、インバータ26
を介してバンドメモリ1の書き込みイネーブル入力にも
結合される。バンドメモリ0,1の出力はマルチプレク
サ20の入力に結合されるが、このマルチプレクサ20
は状態信号によって制御されるセレクト入力を有する。
バンドメモリ0のアドレスはアドレス発生器22によっ
て与えられるが、バンドメモリ1のアドレスはアドレス
発生器24によって与えられる。アドレス発生器22,
24は画素クロックによってクロッキングされるが、こ
の画素クロックは画素ストリームより作成されるか、あ
るいは、画素ストリームに同期した他の信号源より供給
される。アドレス発生器22は読み書きされるバンドメ
モリ0内のロケーションを指定するアドレスを発生し、
アドレス発生器24はバンドメモリ1内の読み書きされ
るロケーションのアドレスを発生する。
これは現在状態が状態0であることを示す。状態0にお
いては、状態信号によりバンドメモリ1に対する入力画
素ストリームの書き込みがイネーブルされ、また、マル
チプレクサ20はバンドメモリ0からの画素を出力す
る。このようにして、状態0において、バンドメモリ1
に画素が蓄積され、バンドメモリ0から画素が吐き出さ
れる。バンドメモリ1が満杯になり、かつバンドメモリ
0が空になると、状態が状態1に変わる。
ってバンドメモリ0に対する入力画素ストリームの書き
込みがイネーブルされ、マルチプレクサ20はバンドメ
モリ1からの画素を出力するので、バンドメモリ0に画
素が蓄積され、バンドメモリ1から画素が吐き出され
る。画素の再編成(並べ替え)が起こるのは、アドレス
発生器22,24によって発生されたアドレスシーケン
スが、一方のバンドメモリが蓄積中で他方のメモリが吐
き出し中に一巡した時である。
合、アドレス発生器24は状態0でラスター順のアドレ
スシーケンスを発生し、次に状態1でバンドメモリ1の
画素をブロック順に読み出すアドレスシーケンスを発生
することになろう。アドレス発生器22も同様に動作す
るが、ラスター順のアドレスを状態1で発生し、ブロッ
ク順のアドレスを状態0で発生する。このようにして、
連続した画素ストリームをバンドメモリ0又は1に取り
込み、書き込み中でないバンドメモリより連続した画素
ストリームを出力させることができる。
うが、装置実現に必要なチップ・コストが大きい。例え
ば8画素×8画素のブロックで、画像幅が4096画素
(512ブロック)であり、各画素を8ビット(1バイ
ト)のデータで表現する場合、バンドメモリ0,1は6
4k(65536)バイトのRAMを必要とする。
ク順からラスター順へ又はその逆方向へ変換するため
の、大容量のメモリを用いない改良された手段が望まれ
る。
は、ブロックからラスター及びラスターからブロックへ
の画素変換(並べ替え)を、より少ないメモリを用いて
実行する改良された装置及び方法を提供することにあ
る。
けるイメージバンド幅の選択自由度を増大することにあ
る。
本発明により提供される再編成変換装置は、イメージバ
ンドをラスター順に読み込んでブロック順に出力し、及
び/又は、イメージバンドをブロック順に読み込んでラ
スター順に出力する。一つのバンドメモリが、一つのイ
メージバンド中の画素数に相当する個数の画素を格納す
るために用意される。アドレス発生器がバンドメモリの
アドレス入力に接続されるが、このアドレス発生器はバ
ンドメモリを適当な順序に順序付ける一つのカウンタア
レイ(counter array)からなる。アドレス・シーケンシ
ングの”適当な”順序とは、あるイメージバンドを入力
順(ラスター順又はブロック順)に書き込み、出力順に
出力できるような順序である。カウンタアレイは画素ク
ロックによってインクリメントされ、また、カウンタア
レイ中のカウンタから出るキャリー信号の一部はキャリ
ー信号ルーター(router)によって決められた先へ送ら
れるが、このキャリー信号ルーターは状態マシン及び内
部接続に基づいてキャリー信号の送り先を決める。
中のカウンタ群を一つの大きなカウンタとして動作させ
るように、カウンタのキャリー出力線とキャリー入力線
とを接続する。キャリー信号ルーターは、最上位のカウ
ンタのキャリー出力信号を状態マシンへ送り、また、ク
ロックまたは分周クロックを最下位のカウンタのキャリ
ー入力へ送る。状態マシンは、最上位のカウンタのキャ
リー出力によってクロックされた時に、状態を変化させ
ることによって、カウンタアレイ中のカウンタのキャリ
ー入出力接続を変更してカウンタアレイからバンドメモ
リへ出力されるアドレスシーケンスを変更する。状態マ
シン及びキャリー信号ルーターのセッティングの仕方に
よって、カウンタ群がブロックからラスターへの変換を
するか、ラスターからブロックへの変換をするかが決ま
る。
は、イメージバンドの幅が各ブロックの高さの整数乗で
ある場合における入力画素の再編成を行なわせる。一例
では、イメージバンドの幅が4096画素(512ブロ
ック)又は512画素(64ブロック)で、8画素×8
画素のブロックの再編成が行なわれる。
は、イメージバンドの幅があるベース数の整数乗で、各
ブロックの高さも同ベース数の整数乗である場合におけ
る入力画素の再編成を行なわせる。これら二つの整数乗
は同一であっても相違してもよい。一例では、イメージ
バンドの幅が256画素(32ブロック)で、8画素×
8画素のブロックの再編成が行なわれる。
は、イメージバンドの幅がブロックの高さの整数倍であ
る場合における入力画素の再編成を行なわせる。一例で
は、イメージバンド幅が640画素(80ブロック)
で、8画素×8画素のブロックの再編成が行なわれる。
グはROMによって与えられる。このROM内にはアド
レス発生器の連続した出力と等価なものが連続したアド
レスに格納されているが、このROMに対するアドレス
はシーケンシャルカウンタによって与えられる。
はサブサンプルされた成分からなるが、他の実施例では
モノクロ画像が再編成される。
のバンドメモリを使用して、画素の並べ替え(再編成)
変換を効率的に行なうことができる。そして、ハードウ
エアコストとイメージバンド幅とに関連して、第1の実
施例によればハードウエアコストを最小にでき、第2の
実施例によればハードウエアコストは第2実施例より増
加するがイメージバンド幅の選択の自由度が増大し、さ
らに第3の実施例によればイメージバンド幅の選択の自
由度が一層増大する。
明によって、より明確になろう。また、本発明は、上記
説明の範囲に限定されるものではなく、特許請求の範囲
の記載によって定義されるものである。
て、ラスターからブロック(又はブロックからラスタ
ー)への変換を遂行すべくなされたものである。これを
達成するため、”リード−モディファイ−ライト”(re
ad-modify-write)メモリ動作が各画素毎に利用され
る。本発明が解決すべき一つの問題は、単一のバンドメ
モリに対して適当な順序で画素が読み書きされるような
シーケンスでアドレスを発生する必要があることであ
る。一つのイメージバンドがバンドメモリに書き込まれ
る順序は、すぐ上に述べた従来のイメージバンドの書き
込み順とは異なるが、その順序は結局は同じことにな
る。
法を用いる。ブロック順画像のブロックそれ自体はラス
ターパターンに配列されているので、一度に処理するブ
ロックは1バンド分すなわち1行分だけでよい。よっ
て、特にことわらない限り、処理の単位は1つのイメー
ジバンド、すなわち、1ブロックの高さで幅が画像幅に
等しい範囲のブロック群である。したがって、画像を構
成するバンド数(画像の高さを意味する)は重要でな
い。画像幅とブロックサイズについていくつか例を出す
が、これに限定されるものではない。
はイメージバンドの幅(画像幅でもある)をブロック数
で表わすために用いられる。イメージバンドは常にブロ
ック整数個分の幅である。Bはブロックの幅を画素数で
表わすために用いられ、Mはブロックの高さを画素数で
表わすために用いられる。BとMが等しい場合、ブロッ
クは正方形の画素ブロックである。ある実施例において
は、Mはある整数を表わし、Pはある整数のベース数を
表わし、Qはある整数のベースのべき指数である。W,
B,M,N,P,Qはそれぞれ独立に設計上の都合に応
じ任意の正整数値をとることができるが、ある種の値は
(例えばM=0又は1,B=0又は1等々)は不適切又
は無意味である。
ウエアコストとイメージバンド幅との兼ね合いを説明す
る。3つの実施例中、第1の実施例により最小のハード
ウエアコストが達成され。この第1実施例においては、
1バンドあたりのブロック数はバンド高さのべきである
(すなわち、あるM,Nに対しW=MN)。
の選択に関する柔軟度が増加するが、ハードウエアコス
トの増大という犠牲をともなう場合もある。柔軟度の増
加によって、幅(ブロック数)が任意のベース数の任意
整数乗であるのと同様(高さもまた当該ベース数の整数
乗である)、画像幅(ブロック数)をバンド高さの任意
のべきとすることができるようになる(すなわち、ある
P,N及びQに対して、W=PNブロック、M=PQ画
素)。
トはさらに増加するが、さらに高い柔軟度が得られる。
第3実施例では、イメージバンド中のブロック数をバン
ド高さの任意倍とすることができる(すなわち、あるM
及びNに対しW=M×N)。これら3実施例をモノクロ
画像を処理する場合について説明した後、一般的ケース
について、カラー画像の処理までサブサンプリングを伴
う場合と伴わない場合について説明する。
ある一方向の変換だけ、例えばラスターからブロックへ
の変換だけについて論じる。しかし、ラスターからブロ
ックへの変換とブロックからラスターへの変換は本質的
に対称であるので、ある一方向の変換を論じる場合、そ
の説明は他の方向の変換にもあてはまる。この説明中に
おいて用いられる”再編成変換装置”なる用語は、ブロ
ック順からラスター順へ変換する変換装置、ラスター順
からブロック順へ変換する変換装置、あるいは、そのど
ちらの方向の変換も制御の設定又は切り替えに応じて実
行する変換装置を意味するものである。
も、ラスター順からブロック順へも変換する再編成変換
装置60のブロック図である。この変換装置60がラス
ター順からブロック順への変換のために使用される場合
を考える。変換装置60は、ラスター順で受け取った入
力画素をブロック順に出力される時まで格納するための
一つのバンドメモリ62と、一つのアドレス発生器64
とからなるが、アドレス発生器64の詳細については他
の図面と関連させて説明する。バンドメモリ62はラス
ター順画素ストリームを受け取るための画素入力と、ブ
ロック順の画素ストリームを出力するための画素出力を
有する。アドレス発生器64は、各画素の入力のタイミ
ングをとるための画素クロック入力と、内部のカウンタ
及びレジスタを規定の初期状態へリセットするためのリ
セット入力と、変換方向入力と、アドレスバス70によ
ってバンドメモリ62のアドレス入力に接続されたアド
レス出力とを有する。
方向信号がアドレス発生器64の画素クロック入力、リ
セット入力及び変換方向入力へそれぞれ与えられる。画
素クロック信号はリード/ライトコントローラ66のク
ロック入力へも与えられるが、このリード/ライトコン
トローラ66はバンドメモリ62のリード(read)制御
入力に接続された出力とライト(write)制御入力に接
続された出力を有する。ある実施例では、画素クロック
信号とリセット信号は入力中の画像データから作られ、
また、ソフトウエアによって実現する実施例では、画素
クロックを仮想クロックとしてもよい。以下の説明で
は、リセット信号はリセット中に論理1、その他の期間
に論理0となる論理信号であり、変換(再編成)方向信
号はブロックからラスターへの変換のとき論理0、ラス
ターからブロックへの変換のとき論理1になる論理信号
であるとする。
に対するアドレスのストリームを発生するが、このスト
リーム中のアドレスの順序によって画素が並べ替えられ
る。画素クロックの1個毎に、バンドメモリ62より1
画素が出力され、かつ、再編成変換装置60の入力の1
画素がバンドメモリ62に入れられる。しかしながら、
処理されるべき最初のイメージバンドでバンドメモリ6
2が一杯になった後は、入って来る画素を格納するため
の場所は、出ていく画素によって空いたバンドメモリ・
ロケーションだけである。リード/ライトコントローラ
66は、バンドメモリ62のリード制御線及びライト制
御線を操作することによって、1つの画素がバンドメモ
リ62から読み出されて出力された後に、その場所に新
しい入力画素が格納されるようにする。
ドレスは、このリード−ゼン−ライトサイクル(read−
then−write cycle)の間変化しないので、出力画素と
入力画素は同一アドレスを用いる。当然、変換装置60
は再編成変換装置であるから、アドレス発生器64のア
ドレス出力に出るアドレスのシーケンスはイメージバン
ド毎に違っているが、これは、もし同一であると画素は
入力された時と同じ順番で出力されることになったしま
うからである。しかし、アドレス発生器64によって出
力されるアドレスのシーケンスは、バンド内のブロック
数W、ブロック幅B、ブロック高さMによって部分的に
決まる。3種類(クラス)のアドレス発生器について以
下に述べるが、それぞれ、あるW,Bの選択値の組み合
わせに適合する(ただしW,Nの値によっては2種類以
上のアドレス発生器を用い得る)。
画素はイメージバンドの左上コーナーの画素であり、ま
た、最後の画素はイメージバンドの右下コーナーの画素
である。後に明かになるように、アドレスシーケンスの
パターンは、イメージバンド毎に変化し(有効なケース
の場合)、イメージバンドの最後の画素まで続くが、し
かし、結局はパターンは繰り返す。一つの状態によって
特定のパターンを識別でき、状態0は、これは任意では
あるが、アドレス発生器がリセットに続き最初のイメー
ジバンドを読み込んでいる時の(すなわち、リセット信
号が1から0に変化した時の)アドレス発生器の状態で
ある。
ブロック;W=MNブロック>アドレス発生器の第1実
施例は、画像幅W(ブロック数)がブロックの高さMの
整数乗である再編成変換装置に用いられる。ここで図3
及び図4と関連して、アドレス発生器の一例を説明す
る。このアドレス発生器はブロックサイズがB=8×M
=8、イメージバンドあたりの画像幅Wが512
(83)ブロック又は64(82)ブロック(それぞれ4
096画素又は512画素)の画像の再編成を行なうラ
スターからブロックへの再編成変換装置に使用される。
で、このアドレス発生器は512ブロック幅、8×8の
ブロックのイメージバンド中の画素を再編成するために
変換装置60で使用できる。アドレス発生器100は、
0から7までカウントできる5個のカウンタ104(番
号0から4)、及びキャリールーター(carry router)1
06からなる。カウンタ0〜4のキャリー出力(C0〜
C4)はキャリー出力バス110によりキャリールータ
ー106へ与えられる。カウンタ1〜4のカウント入力
(E1〜E4)はキャリールーター106の出力をカウ
ントイネーブルバス112により受けるように接続され
ている。カウンタ0のカウント入力は画素クロックであ
る。各カウンタ104はリセット信号が付勢された時に
リセットされる。リセット信号と変換方向信号がキャリ
ールーター106へ与えられる。
個のビットカウンタ102によって容易に実現される。
ここで、カウンタ104はそのカウント入力(すなわ
ち、カウンタ104の最下位ビットのカウンタ102の
カウント入力)の1個毎に1ずつカウントアップし、現
在カウント値(モジュロ8)を3本のビット線に出力
し、また7から0への遷移時にキャリー信号を出力す
る。図3に示すように、5個のカウンタ104は合計1
5ビットのカウンタ102を提供し、イメージバンド
(4096画素幅×8画素高さ)中の215(3276
3)個の画素の1つ1つのアドレス指定が可能である。
これらのアドレス線は、A14からA0までの番号がつけ
られており、バンドメモリ62のようなバンドメモリへ
接続される。バス110上のキャリー出力C4〜C0か
らバス112上のカウント入力E4〜E0への特定の接
続によって、アドレス線A14〜A0上のアドレス出力の
シーケンスは適当な再編成が行なわれるものになる。
勢によって、その付勢時に同カウンタはインクリメント
されるか、あるいは、同カウンタは画素クロックと同期
してインクリメントできるようになるが、いずれである
かは構成に依存する。
に供給するために、キャリールーター106は、5つの
キャリー信号C0〜C4中の4つの信号を4つのカウン
ト入力E1〜E4へ送り、残りのキャリー信号でイメー
ジバンドの終了を指示する。キャリー接続が C0→E1,C1→E2,C2→E3,C3→E4 の場合、アドレス発生器100は0から32767まで
のアドレスを値の小さい順番でアドレス線A14〜A0に
出力し、A14からのキャリーでイメージバンドの終了を
指示する。これは状態0における最初の接続である(後
述のように、現在の状態はキャリールーター106の内
部で与えられる)。後に述べるように、キャリー信号C
4は、付勢された時に、状態の遷移を生じさせるが、こ
れが適当であるのは、C4の駆動されるのが最初のイメ
ージバンドの読み込みが完了した直後(画素クロックの
32768”発”の後)だけであるからである。
る他の実施例では、カウンタ104の全部がモジュロ8
のカウンタとなることはなく、カウンタ0はモジュロB
のカウンタ、カウンタ1〜4はモジュロMのカウンタと
なろう。この例では、N=3であるが、これ以外のNの
値でも、カウンタ1〜4の機能はN+1個のモジュロM
カウンタによって得られる。
図である。キャリールーター106はマルチプレクサア
レイ120と状態マシン122からなる。マルチプレク
サアレイ120は、この例では、4個のマルチプレクサ
124(M1,M2,M3,M4)からなり、また、状
態マシン122は2ビットカウンタ126とマルチプレ
クサ128からなる。各マルチプレクサは4つのデータ
入力の1つを選択する(one-of-four)型のマルチプレ
クサで、それぞれのセレクト入力は状態バス130によ
りカウンタ126の状態出力に接続されている。5個の
マルチプレクサは、C0〜C4の各入力がE1〜E4と
して出力されるか、あるいはマルチプレクサ128の出
力となるように接続されている。マルチプレクサ128
の出力は、信号線132を介してカウンタ126のクロ
ック入力へ与えられる。キャリールーター106に対す
るリセット入力はカウンタ126のリセット入力へ与え
られ、変換方向信号はカウンタ126のUP/DOWN
#入力に与えられる。
4,128はそれぞれ、入力の1つを選択して出力する
が、この選択はカウンタ126の”状態”によって決め
られる。E1〜E4出力はカウンタ1〜4(図3)のた
めのシーケンスを決定するので、マルチプレクサの入力
の接続方法によってアドレス発生器100の出力するア
ドレスのシーケンスが決まる。マルチプレクサM1〜M
4の出力はE1〜E4にそれぞれ接続され、マルチプレ
クサM1〜M4の入力は第1表に示すとおりである。
いて図4と関連させて説明する。
態0であることを示している。状態0においては、各マ
ルチプレクサ124,128は、そのセレクト(SEL
ECT)入力が0であるので、すべて”0”入力を出力
に出す。その結果、キャリー出力の送り先は、CO→E
1,C1→E2,C2→E3,C3→E4となり、C4
がカウンタ126のクロックへ送られる。状態0におい
ては、カウンタ104は順次カウントアップしていき、
ついにC4が付勢されると、一つのイメージバンドの終
了である。キャリー出力C4はカウンタ126のクロッ
ク入力に入力されるので、キャリー出力C4は状態0か
ら状態1への遷移を起こさせる。状態1においては、キ
ャリーの送り先は C4→E1,C1→E2,C2→E3,C0→E4 となり、C3はカウンタ126のクロック入力へ送られ
る。このパターンは状態が変化すると変化し、状態3に
続く状態0で初めから繰り返す。この例はラスターから
ブロックへの変換(方向=1)の場合である。ブロック
からラスターへの変換の場合、変換方向信号は0であ
り、カウンタ126は状態0から状態3まで変化し、次
に状態2、状態1と変化して状態0へ戻る。このように
して、ラスターからブロックへの変換又はブロックから
ラスターへの変換のための適当なアドレスシーケンスが
発生される。
シーケンシャルなものであり、状態1で発生されるアド
レスは、第1ブロックの第1画素行がアドレス指定さ
れ、続いて第1ブロックの第2画素行がアドレス指定さ
れるようなものである。画素はラスター順に読み込まれ
ているので、第1ブロックの第2画素行は最上位のモジ
ュロMカウンタ104をインクリメントすることで見つ
かる。これは実際には、状態1においてキャリー出力C
0をカウンタ4のカウント入力へ結合することによって
なされる。カウンタ0は本質的にブロック内のある画素
行中の現在画素の位置を追跡しており、行の順序が変わ
っても、行中の画素の順序はラスター順、ブロック順の
いずれの場合も同一である。したがって、カウンタ0の
カウント入力は、アドレス発生器の状態が変わっても変
化しない。
=3の場合のもので、いずれの方向への変換も可能であ
る。しかし、キャリールーター106は、UP/DOW
N#入力を除くか、又は入力を特定値に固定することに
よって、一方向の変換だけが必要な用途向けに容易に変
形できる。キャリールーター106はまた、マルチプレ
クサアレイ120にN+1個のマルチプレクサを持たせ
るとともに、カウンタ126にN+1個の状態を持たせ
ることによって、他のN値用に変形することもできる。
ク)ならば、マルチプレクサアレイ120は3個のマル
チプレクサからなり、また、カウンタ126はラスター
からブロックへの順序変換の場合には状態0−1−2−
0−1−2,...と繰り返し、ブロックからラスター
への順序変換の場合には状態2−1−0−2−1−
0,...と繰り返すことになる。各マルチプレクサ1
24は、3個の状態のそれぞれ毎に1つずつとして、3
個の入力しか必要でない。これらの入力の接続を第2表
に示す。
タがカウントアップすればラスターからブロックへの変
換装置であり、状態カウンタがカウントダウンすればブ
ロックからラスターへの変換装置である。N=1用の変
換装置は、状態カウンタが2つの状態しかカウントしな
いので、どの変換方向についても同一であることは明ら
かであろう。また、画像幅が異なれば、必要とされるバ
ンドメモリのサイズが異なることも明かである。かかる
再編成変換装置は、画像が512画素の幅を持つ一般的
なビデオプロセシングシステムでの用途がある。
ル;routable)なアドレス発生器とバンドメモリが1個
だけの、ラスター順からブロック順へ又はブロック順か
らラスター順への画素順変換のための再編成変換装置に
ついて説明した。このような変換装置は、B画素幅でM
画素高さのブロックサイズを使用し、かつブロック数で
表わした画像幅がMの整数乗である画像処理システムに
使用できる。
カウンタ104をモジュロ16のカウンタ、すなわち4
ビットカウンタに変更することによって、16×16と
いうような8×8以外のブロックサイズ用に変形するこ
ともできる。10×10のブロックの場合、カウンタ1
04は4ビットのBCD(2進化10進)カウンタ又は
10進カウンタになろう。
PNブロック,M=PQ画素>アドレス発生器の第2実施
例は、画像の幅W(ブロック数)がベース数Pの整数N
乗、ブロックの高さMがベース数Pの整数Q乗である再
編成変換装置に使用される。ここで、アドレス発生器の
一例を図5から図7と関連させて説明する。ここに示し
たアドレス発生器が使用される再編成変換装置において
は、B=8,P=2,Q=3(ブロックサイズは8×8
画素,M=23=8,W=25=32ブロックすなわち2
56画素)である。
である。このアドレス発生器は32ブロック幅、8画素
×8画素/ブロックのイメージバンドの画素順序変換の
ために変換装置60で用いることができる。
ニット230とモジュロ8のカウンタ211とのアレイ
210を有する。カウンタユニット230はモジュロ2
つまり1ビットのカウンタであって、以下に述べるよう
にカウンタ211の各ビットカウンタに論理を付加した
ものと同様である。各カウンタ211,230は、アド
レス出力A10〜A0に対応してC10〜C0の記号を付
けて示されている。アドレス発生器200は、3ビット
ずつローテート(回転)する8ビットのキャリー・ルー
ティング(routing)レジスタ212をも有し、このレ
ジスタの各セルはS10からS3の記号で表わされてい
る。一つのカウンタユニット230の詳細を図7に示
す。カウンタ211は画素クロックによってクロッキン
グされ、キャリー信号としてCARRY8信号を出力す
る。
ップカウンタ(sequential upcounter)として動作す
るもので、各ビットカウンタのキャリーはその左側のカ
ウンタのカウント入力をイネーブルし(C3はC10
の”左側”カウンタであり、C10はC3の”右側”の
カウンタである)、カウンタユニット230のキャリー
出力の一つはキャリールーティングレジスタ212へ送
られ、アレイ中のその隣の上位側のカウンタのキャリー
入力にはCARRY8信号が与えられる。キャリールー
ティングレジスタ212は、各カウンタC10〜C3の
SEL入力を利用してどのキャリーを送るか決定する。
各カウンタユニット230は、SEL入力及びアドレス
出力のほかに、CY出力,CX出力,E0入力,E1入
力を有する。C10とC3は隣合うと考えられるため、
C10〜C3は”循環接続”のカウンタの組、すなわ
ち、右側にも左側にもカウンタが1つずつある有限数の
カウンタの組を形成する。これらの入力及び出力の用い
られ方は図7を参照した説明中で明かにする。
理”0”で1ビットが論理”1”であるが、”1”の位
置はアドレス発生器の状態に応じて変わる。なお、この
状態はリセット後が状態0であるものとする。リセット
信号によって、状態0の間だけS3セルに”1”を出さ
せる。レジスタ212は3ビットずつローテートする
(rotate-by-3)カウンタであるので、後続の状態にお
いて、状態が遷移するたびに”1”が左または右へ3セ
ル分移動する。状態遷移は、ORゲート220の出力が
真になることによって起きる。状態遷移時の”1”のロ
ーテート方向は、変換方向入力の値によって決まる。す
なわち、その値が0のときには、ブロックからラスター
への変換を示しており”1”を左へ3セル分移動させ
る。一方、値が1であると、ラスターからブロックへの
変換を示しているので”1”を右へ3セル分移動させ
る。
タC3のSEL入力に与えられ、カウンタC3のカウン
ト入力をカウンタC2のキャリー出力であるCARRY
8信号に接続させる。”0”がC3のSEL入力に印加
された時に、そのカウント入力はC10のキャリー出力
に接続される。そうでなくS3=1の時は、C10のキ
ャリー出力はレジスタ212のROTATE3入力へ送
られるが、これについては後述する。他のカウンタC1
0〜C4のそれぞれのSEL入力は”0”であるため、
それらのキャリー出力(C10以外)は左側のカウンタ
のカウント入力へ接続される。C10がそのキャリー出
力を付勢すると、状態遷移が起こって、レジスタ212
は”1”を別の1つのカウンタユニット230に供給す
る。
ロック図である。図示のように、S10〜S3の各出力
は8個のデータラッチ222(0...7)中の一つの
出力であり、各データラッチの入力はマルチプレクサ2
24(0...7)の出力にそれぞれ接続される。デー
タラッチ222(0...7)はそれぞれリセット信号
によってクリアされ、またROTATE3信号によりク
ロッキングされる。各マルチプレクサ224(0...
7)は2つの入力を持ち、その一方を変換方向信号に基
づき選択して出力する。マルチプレクサ224
(0...7)の入力は第3表のとおりである。
め、リセット信号によってデータラッチ222
(0...7)をクリアした時に、データラッチ222
(0)の内容が外部へ1として出力される。
す。カウンタ211(A2〜A0)は単純なモジュロ8
カウンタを構成しているが、カウンタユニット230
は、そのキャリー出力の接続変更(リルーティング;re
routing)のための論理が付加されている。図7に示す
ように、カウンタユニット230は、アレイ210内の
第”i”カウンタであり、ここでi=3〜10である。
前述のように、カウンタユニット230はSEL入力、
2つのキャリー出力CX,CY、2つのイネーブル(又
はカウント)入力E0,E1、及び1ビットの出力OU
Tを持ち、この出力OUTはアドレス発生器200によ
り出力されるアドレスの第”i”ビットとなる。E0入
力は前ビットのカウンタ、すなわちカウンタ”i−1”
(i=3のときはC10)のCYキャリー出力を受ける
ように接続され、E1入力はカウンタ211からのCA
RRY8信号を受けるように接続される。E0,E1信
号は2:1マルチプレクサ236に入力される。Si信
号はマルチプレクサ236のセレクト入力に接続され
る。カウンタ211のキャリー出力は信号CYとして出
力され、また、ANDゲート239の一つの入力であ
る。ANDゲート239のもう一つの入力は第”i+
1”カウンタユニット(i=10のときはC3)のSE
L入力であり、また、ANDゲート239の出力はカウ
ンタユニット230のCX出力である。
おりである。カウンタユニット230(Si)のSEL
入力が1の時に、そのE1入力のCARRY8信号はカ
ウンタ211のカウント入力に接続されることによっ
て、CARRY8信号が付勢された時にカウンタ211
をインクリメントさせる。ある実施例では、キャリーが
付勢されたことがキャリー線上のパルスで示される。カ
ウンタユニット230のSEL入力が0の時、E0入力
のCYi-1信号はカウンタ211のカウント入力につな
がれる。カウンタ211の2回カウントに1回、”1”
から”0”にインクリメントされた時にキャリー信号が
カウンタ211より出力される。このキャリー信号はカ
ウンタユニット230のCYi出力に直接出力されると
ともに、Si+1とANDされてからCXi出力に出力され
る。
作を説明する。リセットされると、キャリールーティン
グレジスタ212の内容は”00000001”である
のでカウンタC10〜C0はすべて0に設定される。画
素クロックによってA2〜A0を0から7までインクリ
メントし、0に戻るが、その時にC3のE1入力へのC
ARRY8線へキャリーを送出する。レジスタ212
は”00000001”に設定されているため、C3の
SEL入力は1であるので、CARRY8信号はC3の
カウント入力に接続され、その結果、カウンタC3は0
から1に変化する。次の8クロックサイクルの後、CA
RRY8は再び駆動され、C3は0に戻って、そのキャ
リー出力を付勢する。このプロセスの繰り返しによっ
て、他のカウンタC10〜C4はSEL=0であるた
め、C3からのキャリーが伝搬し、ついにC10〜C0
がすべて0になるが、この時には211(2048)画素
の1つのイメージバンドの読み込みが完了しているはず
である。
バンドの最初の画素に対する第2049サイクル)の時
点で、ビットカウンタ全部が0になり、C10がそのC
Y出力を付勢する。i=10に対するSi+1はハイレベ
ル(high)であるので、C10のCX出力も付勢され
る。CX出力はすべてORゲート220(図5)の入力
に接続されているので、ORゲート220はキャリービ
ットをレジスタ212のROTATE3入力に与える。
レジスタ212のDIR入力の状態に応じ、レジスタ2
12内のセルの内容が左へ(ブロックからラスターへの
変換)、あるいは、右へ(ラスターからブロックへの変
換)、3セル分ローテートされる。レジスタ212は循
環型で、一方の端からシフトアウトされたセル内容は他
方の端へシフトインされる。したがって、ブロックから
ラスターへの変換の場合、キャリーレジスタ212の内
容は、00000001,00001000,0100
0000,00000010,00010000,10
000000,00000100,00100000,
00000000というシーケンスを繰り返す。一方、
ラスターからブロックへの変換の場合、キャリーレジス
タ212の内容は、00000001,0010000
0,00000100,10000000,00010
000,00000010,01000000,000
01000というシーケンスを繰り返す。いずれの場合
でも、キャリーレジスタ212の内容は一つのイメージ
バンドの間中一定で、ORゲート220の出力がハイレ
ベルになる時に変化する。
ビットカウンタを構成し、0から2047までの値のビ
ットをアドレス線A10〜A0へ整然と出力する。こ
の”整然と”とは、多数ビットカウンタにおいて一般的
であるように、A10が最上位ビットでA0が最下位ビ
ットであるという意味である。しかし、最初のイメージ
バンドの後は、最下位ビットはSEL=1のカウンタ中
にあり、その右側のカウンタが最上位ビットである(C
10がC3の”右側”である)。したがって、C10〜
C3から構成される28カウンタの最下位ビットから最
上位ビットまでがイメージバンド毎に3ビットずつロー
テートされることになる。前述のように、ブロックの1
行を構成する8ビットの組そのものは順番が入れ替わら
ないので、A2〜A0は変化しない。
utable)ビットカウンタを持つアドレス発生器と単一の
バンドメモリを使用し、ラスター順からブロック順への
画素再編成及びブロック順からラスター順への画素再編
成のための再編成変換装置について説明した。このよう
な変換装置は、ブロックサイズが8画素幅・8画素高さ
で画像幅が32ブロックのときに画像中の画素の再編成
を行なう場合に用いることができる。
それ以外のケースでも同様に用いることができ、例え
ば、1イメージバンドあたりのブロック数(W)及び画
素数で表わしたブロックの高さ(M)が共通のベース数
(P)の整数乗であるような画像処理システムすべて
に、同様に用いることができる。W=PN、M=PQ、ブ
ロック幅がB画素が一般的ケースである。図5乃至図7
の装置はB,P,N,Qの様々な値に合うよう容易に変
形できる。例えば一般的ケースでは、カウンタ211
は、モジュロBのカウンタであってCARRYB信号を
カウンタユニット230りE1入力へ出力し、カウンタ
ユニット230はモジュロPのカウンタであって、N+
Q個のカウンタユニット230が必要であり、また、レ
ジスタ212は状態が遷移するたびにQセル分だけロー
テートするように設定される。ある実施例においては、
Qがプログラム可能であるため、レジスタ212を様々
なブロックサイズの場合に使用できる。
バンド幅(ブロック数)及びブロック高さが共通のベー
ス整数のべきである場合について説明したが、本実施例
は第1の実施例と同じパラメータの場合、すなわち、イ
メージバンド幅がブロック高さのべきである(これはQ
=1と等価である)場合にも正常に動作する。さらに、
第1実施例は、イメージバンド幅がブロック高さのべき
ではなく、共通のベース整数のべきである(Q>1,す
なわちクラス2の例)場合に適合するように変形するこ
とも可能である。このような変形をするには、循環型シ
フトレジスタを、状態マシン及び同じルーティング選択
値の組を得るに十分な個数のマルチプレクサと置き換え
る。例えば、キャリールーターが上記例のようにルーテ
ィング選択値S10〜S3を持つならば、図5乃至図7
に示した循環レジスタ又は同等のマルチプレクサと状態
マシンによって同じ値を得ることができる。
M×N>このアドレス発生器の第3実施例は、ブロック
数で表わした画像幅Wがある整数で、B×M×Nのアド
レスメモリが使用されている再編成変換装置に用いられ
る。かかる再編成変換装置においは、WはN以下であ
る。ここで、B=8、M=8、W=80、N=128
(ブロックサイズが8×8画素、イメージバンド幅が8
0ブロックつまり640画素、8×8×128つまり8
192のアドレスメモリ)であるラスターからブロック
への再編成変換装置に使用するためのアドレス発生器の
具体例について、図8及び図9を参照して説明する。
たり8×8画素のイメージバンド中の画素の再編成のた
めに変換装置60で使用できるアドレス発生器のブロッ
ク図である。アドレス発生器250は、アドレス発生器
200と類似しているが、各カウンタユニット258
(カウンタ230に類似のもので詳細は図9に示されて
いる)へ与えられるCARRY640信号が追加されて
いる。CARRY640信号はクロック分周器262に
よって得られる。クロック分周器262は、8クロック
毎にC2より出力されるCARRY8信号を受け取っ
て、CARRY8が80回入力する毎にCARRY64
0キャリー出力にキャリーを出力する。クロック分周器
262の分周数は80、すなわちブロック数で表わした
画像幅であるが、画像幅が異なれば、それに応じて分周
数も変わる。ある実施例では、クロック分周器262は
プログラマブル分周器である。
1イメージバンドについて、80ブロック/バンド×8
行/ブロック×8画素/行すなわち512画素を保持す
るに足る大きさでなければならない。一般的にメモリは
2のべきのサイズのものしか得られないので、M及びB
が2のべきの時はNも2のべきである。上記例で、51
20画素を保持するために8192サイズのメモリが一
般に用いられることになろう。
にするため、各1024ロケーション中の初めの640
ロケーションだけが使用される。メモリ252がこのパ
ターンで使用される場合、リセット後に最初のイメージ
バンドのために出力されるアドレスシーケンスは0,
1,2...639,1024,1025...166
3,2048...8192となろう。この例では、ア
レイ254中のカウンタユニットのキャリー入力とキャ
リー出力をA12−A11−...−A4−A3−A2
−A1−A0のパターンで接続することにより、単に
0...8192(213=8192)のシーケンスを出
力するように構成されている。このようにカウンタユニ
ットを構成した場合、スキッピング(skipping)シーケ
ンスを得るためにアレイ254に必要とされる唯一の変
更点は、1024画素の各セグメントの640番目の画
素まで達した時に当該セグメントの最後までスキップす
るための手段である。アドレス発生器200(図5)の
場合と同様、2番目以降のイメージバンドに対するアド
レスシーケンスは、レジスタ260中の単一の”1”を
ローテートすることによって、すなわち、カウンタC1
2〜C3の”重み”をローテートすることによって得ら
れる。
ては、キャリーレジスタ260の内容は”00 000
0 0001”(スペースは読み易くするために挿入し
た)であり、また、カウンタC12〜C3は通常の重み
を持ち、C12が最上位、C3が最下位である(カウン
タ211 A2〜A0は例外で、その重みは変化せず、
また、常にC12〜C3のどの重みよりも低い)。した
がって、640画素がクロックインされた後、カウンタ
C12〜C0の内容は”00 0101 0000 0
00”(十進の640)となり、CARRY640信号
が付勢される。なお、アレイ254中のカウンタ出力の
値を監視して640カウントの終了を判定する論理によ
って、クロック分周器262の役割をさせてもよい。C
ARRY640信号が付勢された時に、カウンタC12
〜C0の値が”00 10000000 000”(1
024)に変更される。同じように、1664のカウン
ト値に達した時に、カウント値は2048(”01 0
000 0000 000”に変更される。スキッピン
グ論理は各1024画素セグメント毎に動作し、キャリ
ー信号を1024ビットカウンタへ送って、ビット51
2からビット8までの全ビットをクリアする。ビット
4,ビット2,ビット1(A2〜A0)は、この時点で
は0であるので、クリアされる必要がない。
の場合、カウンタC3,C4,C5,C6,C8も、こ
の時点で常に0になるけれどもクリアされる。というの
は、これらカウンタは、画像幅が80でない一般的なケ
ースでは0にならないからである。
ンタユニット258を詳細に示すブロック図である。カ
ウンタユニット258の入力SEL,E0,E1及び出
力CX,CYの作用はカウンタユニット230(図7)
と同様であるが、2入力のANDゲート270,27
2、3入力のNORゲート274及びORゲート276
からなる論理が追加されている。カウンタユニット25
8において、マルチプレクサ236の出力は、カウンタ
232のカウント入力へそのまま入力するのではなく、
ORゲート276に入力する。ORゲート276のもう
一つの入力はANDゲート270の出力に接続される。
ANDゲート270はCARRY640信号とレジスタ
260からのSA入力との”AND”をとる。ANDゲ
ート272の出力はカウンタ232のクリア入力に接続
されるが、同出力はCARRY640信号とNORゲー
ト274の出力とを”AND”したものである。NOR
ゲート274の入力は、レジスタ260の3つの出力S
A,SB,SCである(SAはANDゲート270の入
力でもある)。実際の出力SA,SB,SCはS12〜
S3より選ばれ、カウンタユニット毎に異なる。第4表
は、レジスタ260のどの出力が各カウンタC12〜C
3のSA,SB,SC入力になるかを示している。
(図8)は、カウンタの重みがどのようにローテートさ
れていようと関係なく、ある1024画素のセグメント
中の640画素をカウントした後に同セグメントの最後
へスキップするようになる。例えば、S3=1(状態
0)のときには、C12〜C3のNORゲートの入力
は、C10(SA=1),C11(SB=1)及びC1
2(SC=1)を除き、すべて0になる。C9〜C3の
すべてのNORゲートの入力が0であるのでC9〜C3
のNORゲートの出力は1であり、その結果、CARR
Y640信号が付勢された時にカウンタ232がクリア
される(0に設定される)。カウンタC12〜C10の
内容は変化しない。ただし、C10に関してはSA=1
であるため、C10のカウント入力においてはキャリー
信号が付勢される。要するに、クリアと桁上がりの組み
合わせによって、ビット512からビット1をゼロクリ
アしてビット1024をインクリメントする。
ンタユニット258の論理はそのビット重みに従う。例
えば、C7が最上位ビット(4096位のビット)でC
8が最下位ビット(8位のビット、A2〜A0は常に
4,2及び1の位のビットである)の時には、C6は2
048位のビット、C5は1024位のビット、C4は
512位のビット、C3は256位のビット、C12は
128位のビット、C11は64位のビット、C10は
32位のビット、C9は32位のビットである。この状
態において、レジスタ260は、”00 0010 0
000”を保持するので、セレクト線S8は1、他のラ
インはすべて0である。第4表によれば、この状態にお
いて各カウンタユニット258のSA,SB,SC入力
は、C7(SC=1)、C6(SB=1)、C5(SA
=1)すなわち4096位、2048位,1024位の
ビットを除いて、0である。ANDゲート272,27
4及びNORゲート274は、期待どおり作用し、C7
〜C5以外の全てをクリアしてC5へキャリーを送る。
例えば8倍の場合のための画素再編成変換装置について
説明したが、この変換装置の様々な変形は当業者には明
かであろう。例えば、他のブロックサイズも可能であ
り、一例を挙げれば、16×16画素のブロックも可能
であり、そのためには1つのビットカウンタ211をビ
ットカウンタA2〜A0に追加し、1つのカウンタユニ
ット258をアレイ254に追加し、1つのセルをレジ
スタ260(図8)に追加する。クロック分周器262
の分周比を変えることによって、他の画像幅も可能であ
る。プログラマブル分周器を使用することにより、同一
回路で複数種類の幅が可能になる。幅が固定の回路に構
成するのであれば、メモリ252の利用されないメモリ
セル(すなわち、幅が640の場合、640〜102
3,1664〜2047等々のメモリセル)は用意する
必要がない。
生器>図10はROMをアドレス発生器として使用し
た、再編集変換装置の他の実施例を示す。この変換装置
300は1つのバンドメモリ302を有し、このバンド
メモリ302は、入力バス304より入力画素を受け取
り、出力バス306に出力画素を出力する。バンドメモ
リ302に対して、リードオンリーメモリ(ROM)3
08によりアドレスバス310を介しアドレスが与えら
れる。カウンタ312は、クロック線314上の画素ク
ロック信号によってクロッキングされ、リセット線31
6上の信号によってリセットされる。カウンタ312は
バス318を介しROM308のアドレス入力と接続さ
れる。変換装置60(図2)の場合と同様、バンドメモ
リ302から出力すべき画素が読み出される前に入力画
素が上書きされないようにするため、リード/ライトコ
ントローラ320が設けられている。
の変換装置であるとする。最初に、変換装置300に与
えられた入力画素はメモリ302内の連続したロケーシ
ョンに書き込まれ、この時にカウンタ312は単にクロ
ックサイクル毎に1ずつカウントアップする。この時点
では、ROM308内のデータは、ROM308への入
力が、ROM308のメモリ302への出力でもある、
というようなものである(状態0)。しかし、メモリ3
02が一杯になった後は、入力画素の上書きはもっと複
雑である。
で一杯になった直後から、画素をブロック順に出力でき
る。この新しい状態、つまり状態1では、画素は入力時
とは異なった順序で出力されるので、出力した画素のメ
モリロケーションを、入力する画素を格納するため再度
使用しなければならない。その結果、2番目のイメージ
バンドの入力画素は最初のイメージバンドとは違うパタ
ーンで格納されることになる。
させるために必要なアドレスシーケンスはROM308
内に格納されており、カウンタ312のカウントアップ
動作によって出力される。カウンタ312は、上記例で
は、最初のイメージバンドの最後で32767までカウ
ントし(状態0)、第2イメージバンドの最初の画素で
カウント値は32768になる(状態1)。したがっ
て、第2イメージバンドのための新しい画素順序はRO
M308内の32768より始まるロケーションに格納
されている。ある実施例では、ROM308の内容は、
前述のアドレス発生器中のいずれかの動作をシミュレー
ションすることによって生成される。
ックの場合、入力アドレス及び出力アドレスの最初の3
ビットは同一であるので、この3ビットはROM308
に格納せず、カウンタ312から直接、メモリ302へ
送ることができ、こうすることで1状態あたり4096
個のROMロケーションしか必要でなくなる。
ing)>図11はカラー画素前圧縮処理システム380
内のラスターからブロックへの変換装置のブロック図で
ある。この処理システム380は、その格別に必要とす
るときに画素を処理するための多重化・サブサンプリン
グ論理382、3個の先入れ・先出し(FIFO)メモ
リ384、3個の再編成メモリ386、及び、アドレス
発生器388からなる。3つのラスター順の入力画素ス
トリーム(Y,Cr,Cb)が論理382に入力する。F
IFOメモリ384は、論理382の出力に接続され、
必要な場合に論理382より出力される3つの出力画素
ストリーム(Y,Cr,Cb)を成分ブロックにバッファ
する。アドレス発生器64(Fig.2)の場合と同
様、アドレス発生器388はクロック入力、リセット入
力、アドレス出力を有する。アドレス発生器388のア
ドレス出力は、3個の再編成メモリ386のアドレス入
力にアドレスバス390により接続され、同バスは各再
編成メモリ386に同一のアドレスを供給する。
380は、クロック毎に、画素の3つのカラー成分を論
理382に読み込んで処理し、処理後の成分をメモリ3
86に格納する。これらの処理後の成分はラスター順に
メモリ386に書き込まれ、ある遅延時間後、アドレス
発生器388の働きにより、画素はブロック順にメモリ
386より論理382に読み出される。論理382は、
その画素を、恐らくさらに処理してからFIFOメモリ
384へ出力する。論理382は、サブサンプルされた
カラー成分に関する問題に対処するために設けられてい
る。
生器64の動作と同じである。すなわち、メモリの各ロ
ケーションは、ある状態ではあるシーケンスでアドレス
指定され、次の状態では次のシーケンスでアドレス指定
されるが、各状態で全てのアドレスが出力され、かつ状
態は最終的に繰り返しになる。アドレス発生器388と
アドレス発生器64との一つの相違点は、アドレス発生
器388の単一の出力によって3個の再編集メモリ38
6を並列に制御することである。実質的には、変換装置
60は、1クロックあたり3つの入力カラー画素を1つ
の値としてメモリ62に格納するならば、メモリ386
及びアドレス発生器388の組み合わせと等価である。
コルに従ってカラー成分をサブサンプリングするよう
な、ある種の実施例では、多少複雑である。例えば、
2:1:1サブサンプリング用JPEG規格では、2個
のカラー画素が、各カラー画素の輝度成分と、両カラー
画素に適用可能な2つの色差成分とにより表現される。
2:1:1サブサンプリングの場合、Cr及びCb用のメ
モリ386を、輝度成分メモリの半分の大きさにするこ
とができ、アドレス発生器388の最下位ビット(A
0)は使用されない。
に必要となった場合に、3つの成分ストリームの相互で
画素の順序を入れ替えるために設けられている。ある用
途では、論理382は画素をブロック順に提供し、各画
素クロックサイクル毎に1画素の3成分を出力するが、
画像シンク(最終的な画像のユーザ/受取り手である装
置又はプロセス)では、ブロック中の画素の全ての第1
成分を含む1ブロック分を受取り、続いて1ブロック分
の第2成分を受け取り、最後に1ブロック分の第3成分
を受け取ることを期待する。FIFOメモリ384は、
このような順序を可能にする。例えば、サブサンプリン
グなしで、各画素が1つの輝度成分、赤−緑の差の色差
(Cr)成分、青−緑の差の色差(Cb)成分からなるも
のとする。論理382は、各画素クロック毎に、1画素
の輝度成分、Cr成分、及びCb成分をブロック順に出力
する。FIFOメモリ384は、これらの成分を、最初
に1ブロック分の輝度成分が出力され、続いて1ブロッ
ク分のCr成分が出力され、最後に1ブロック分のCb成
分が出力されるようにバッファリングする。変換装置3
80は、1クロックあたり1画素を処理するのでなく、
成分クロックの1サイクルあたりに1成分を処理するこ
とも可能である。かかるシステムにおいても、アドレス
発生器は依然として画素クロックによってクロッキング
されることになろう。1画素の各成分を同時に読み込ん
でもよいし(並列入力)、1度に一つずつ読み込んでも
よい(直列入力)。
2(a)は、画素をラスター順からブロック順へ並べ替
えてから圧縮するデジタル画像圧縮システム400のブ
ロック図である。画像圧縮システム400は、デジタル
画像ソース402、ラスターからブロックへの再編成変
換装置404、1ブロック単位のデータ圧縮装置406
からなる。ブロック数で表わした画像幅に応じて、アド
レス発生器100(図3)、同200(図5)、同25
0(図8)、同300(図10)、あるいは同380
(図11)を変換装置404用のアドレス発生器として
使用することができる。変換装置404は変換装置60
(図2)と同様でよい。デジタル画像ソース402は画
素をラスター順に供給するが、データ圧縮装置402は
画素をブロック順に処理する。画素の再編成をするため
に、変換装置404がデジタル画像ソース402とデー
タ圧縮装置406の間に設けられている。データ圧縮装
置406は画像を符号化データとして出力するが、その
フォーマットはH.26(CCITT,Specialists
Group onCoding for Visual Telephony,Recommen
dation H.261)、JPEG、MPEG、初期HDT
V規格等、様々である。
420のブロック図である。この画像伸長システム42
0は、伸長後に画素をブロック順からラスター順に並べ
替えるもので、基本的に、図12(a)の画像圧縮シス
テムを逆にしたものである。符号化された(ブロック圧
縮された)画像データは画像伸長システム420のブロ
ック単位伸長装置422に与えられ、1ブロックずつブ
ロックからラスターへの変換装置424へ送られ、この
変換装置424より画素がラスター順にデジタル画像シ
ンク426へ出力される。伸長装置422に供給される
符号化データは、データ圧縮装置406より出力された
符号化データであってもよい。画像シンク426は、実
施例によって様々で、記憶装置、ディスプレイ装置、あ
るいはラスター順画素ストリームを用いる他のプロセス
である。
圧縮システム440のブロック図である。この画像圧縮
システム440は画像ソース442から画素をラスター
順に受け取り、画像を表わすデータの符号化したブロッ
クを出力する。圧縮システム440は画像ソース44
2、オプションのカラー変換器444、ラスタへからブ
ロックへの変換装置446、ブロックベースの変換器4
48、エントロピー符号器450からなる。
ー順の画素ストリームとして出力する。画像ソース44
2の出力はカラー変換器444(これが使用される場
合)の入力に接続される。このカラー変換器444は、
圧縮システムの設計上必要な場合、各画素のカラー座標
をあるカラー空間から他のカラー空間へ変換する。例え
ば、画像ソース442より供給される画素はカラー成分
がRGBカラー空間上の座標であるが、圧縮システム4
40の出力に、YUV(Y,Cr,Cb)カラー空間上の
カラー成分あるいはCYMKカラー空間上のカラー成分
を持つ画素が必要であるとすると、カラー変換器444
は1画素ずつ必要な変換を行なう。画像がモノクロ画像
であれば、カラー変換器444は通常必要でない。カラ
ー変換器444は画像をラスター順の画素群としてラス
ターからブロックへの変換装置446へ送り、これは画
素をブロック順にブロックベースの変換器448へ送
る。
例では離散的コサイン変換装置であるが、これはブロッ
ク中の画素の低い空間周波数成分が高い空間周波数成分
より多い画像を圧縮する場合に有効であるが、その他の
用途でも同様に有効である。ブロックベース変換器44
8は変換したブロックをエントロピー符号器450へ出
力し、このエントロピー符号器450はこの変換後デー
タを、一般的なエントロピー符号化法によって符号化デ
ータブロックに符号化する。
460のブロック図である。この画像伸長システム46
0は、符号化データのブロックをラスター順に出力され
る画素ストリームへデコードするもので、圧縮システム
440の逆システムとして使用できる。伸長システム4
60は、エントロピー復号器462、ブロックベースの
変換器464、画像シンク470からなる。
して符号化画像データブロックとして与えられるが、こ
れは普通、圧縮システム440のようなシステムにより
供給される。この符号化画像ブロックはエントロピー復
号器462に入力され、同復号器はエントロピー符号器
450の逆処理を行なって画像ブロックをブロックベー
ス変換器464へ出力する。ブロックベース変換器46
4はブロックベース変換器448の逆変換を行ない、画
像の画素をブロック順にブロックからラスターへの変換
装置466に対し出力する。ブロックからラスターへの
変換装置466は画像の画素をブロック順からラスター
順へ並べ替え、画素をカラー変換器468へ出力する。
明らかなように、カラー変換器486はオプションであ
り、伸長システムの情報ストリーム中のブロックからラ
スターへの変換装置466の前に置くことできる。カラ
ー変換器468の出力は、それが利用されるならば、画
像シンク470へ供給される。この画像シンク470
は、記憶装置、ディスプレイ装置、あるいはラスター順
の画素ストリームを使用する他のプロセスである。
最適態様を説明した。以上の記述は説明用であって本発
明を限定するものではない。当業者には、本明細書の記
述にてらし、本発明の多くの変形が明かになろう。あく
まで一例であるが、本発明の変換装置は、非画像用途に
おいて、あるストリーム中のデータエレメントを別のス
トリームに並べ替える必要があり、かつ、メモリが貴重
な場合に、使用可能である。さらに、入力及び出力画素
ストリームを単一画素のストリームとして述べたが、例
えば8画素を同時に受け取るような他のバス構成も可能
である。
めの上記再編成変換装置をソフトウエアで実現するプロ
グラムの”C”言語ソースコードを次に示す。なお、こ
こに示したプログラムは、本発明の方法によりモノクロ
画像のラスターからブロックへの変換及びブロックから
ラスターへの変換を行なうためのルーチンのほかに、比
較のため、2つのメモリを使用する標準的な(従来の)
変換方法のためのルーチンも含んでいる。また、画像幅
は512ブロックと256ブロック、1ブロックは8×
8画素となっている。
1乃至請求項28に定義した本発明によれば、モノクロ
画像又はカラー画像に関して、ラスターからブロックへ
の画素変換又はブロックからラスターへの画素変換を、
少ないメモリを用いて効率的に行なうことができる。特
に、請求項及びその従属項に記載の発明によれば画素変
換のためのハードウエアコストを最小にすることがで
き、請求項7及びその従属項に記載の発明によればイメ
ージバンド幅の選択自由度を増加させることができ、請
求項13及びその従属項に記載の発明によればイメージ
バンド幅の選択自由度をさらに増加させることができ
る、等の効果を得られるものである。
装置のブロック図である。
を有する本発明による再編成変換装置の一実施例のブロ
ック図である。
1実施例のブロック図である。
リールーターのブロック図である。
イを用いたアドレス発生器の第2実施例のブロック図で
ある。
ある。
タを、関連した補助回路を含めて示すブロック図であ
る。
イを用いたアドレス発生器の第3実施例のブロック図で
ある。
タを、関連した補助回路を含めて示すブロック図であ
る。
成変換装置の他の実施例のブロック図である。
明による再編成変換装置の他の実施例のブロック図であ
る。
画素を並べ替えるデジタル画像圧縮システムのブロック
図である。 (b)伸長後にブロック順からラスター順へ画素を並べ
替えるデジタル画像伸長システムのブロック図である。 (c)はラスター順からブロック順へ画素を並べ替えて
からブロックベースの変換を画素に施すデジタル画像圧
縮システムのブロック図である。 (d)はブロックベースの変換を画素に施した後にブロ
ック順からラスター順へ画素を並べ替えるデジタル画像
伸長システムのブロック図である。
Claims (28)
- 【請求項1】 第1の順序で入力に与えられる、デジタ
ルのイメージバンドを表わす第1の画素ストリームを受
け取って、該デジタルのイメージバンドを表わす第2の
ストリームを出力に第2の順序で出力するための再編成
変換装置であり、ここにおいて、該第1の順序及び該第
2の順序はラスター順とブロック順より選ばれるもので
あって同一順序ではなく、該ブロック順におけるブロッ
クはB画素の幅及びM画素の高さを持つ2次元画素アレ
イであり、該イメージバンドは1列に並んだM個の該ブ
ロックであり、WはMの整数N乗であり、B,M,Nは
正整数であって、 少なくともW×B×M画素分の記憶容量を持ち、画素入
力、画素出力、アドレス入力、及び、該アドレス入力上
のアドレスにより指定されたメモリロケーションより画
素を取り出して、該取り出した画素を出力し、かつ、該
画素入力からの画素を該アドレスにより指定された該メ
モリロケーションに格納するための手段を有するバンド
メモリと、 該第1ストリーム中の画素に同期した画素クロックに接
続されるとともに、カウント出力、キャリー入力及びキ
ャリー出力を有するモジュロBカウンタと、 それぞれカウント出力、キャリー入力及びキャリー出力
を有するN+1個のモジュロMカウンタのアレイと、 該モジュロMカウンタ及び該モジュロBカウンタの各カ
ウント出力を該バンドメモリの該アドレス入力に接続す
るためのアドレスバスと、 該モジュロMカウンタのアレイに接続されかつ該モジュ
ロBカウンタのキャリー出力に接続された、該モジュロ
Mカウンタ及び該モジュロBカウンタの該キャリー出力
を該モジュロMカウンタの選択されたキャリー入力に接
続するためのキャリー信号ルーターとを具備し、ここに
おいて、該モジュロMカウンタによって生成されるアド
レスシーケンスが第1の状態では該第1の順序にアドレ
スを連続させ、該第1の状態に続く第2の状態では該第
2の順序にアドレスを連続させるように、キャリー入力
が選択されることによって、1つのイメージバンドの画
素を、該第1の状態において該第1の順序で該バンドメ
モリに読み込ませて、それを、次のイメージバンドの画
素を該第1の順序で読み込ませつつ、該第2の順序で出
力させる再編成変換装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の再編成変換装置におい
て、該キャリー信号ルーターは、 該モジュロMカウンタ及び該モジュロBカウンタの該キ
ャリー出力を受け取り、選択したキャリー出力を該モジ
ュロMカウンタのキャリー入力及び状態クロックとして
出力するよう接続された複数のマルチプレクサを具備
し、該複数のマルチプレクサの該選択は、該複数のマル
チプレクサの選択入力に入力された状態値によって決ま
り、かつ該状態クロックによってクロッキングされ、か
つ該選択入力に接続された、該状態値を提供するための
状態マシンを具備する、ことを特徴とする再編成変換装
置。 - 【請求項3】 請求項2記載の再編成変換装置におい
て、該状態マシンは、該第1順序がラスター順で該第2
順序が該ブロック順の時にはある方向に、該第1順序が
該ブロック順で該第2順序が該ラスター順の時にはその
逆の方向に、状態をカウントする、ことを特徴とする再
編成変換装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の再編成変換装置におい
て、BとMとが等しくないことを特徴とする再編成変換
装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の再編成変換装置におい
て、該イメージバンド中の各画素は複数のカラー成分か
らなることを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の再編成変換装置におい
て、該複数のカラー成分は赤−緑−青(RGB)カラー
空間上の座標であることを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項7】 第1の順序で入力に与えられる、デジタ
ルのイメージバンドを表わす第1の画素ストリームを受
け取って、該デジタルのイメージバンドを表わす第2の
ストリームを出力に第2の順序で出力するための再編成
変換装置であり、ここにおいて、該第1の順序及び該第
2の順序はラスター順とブロック順より選ばれるもので
あって同一順序ではなく、該ブロック順におけるブロッ
クはB画素の幅及びM画素の高さを持つ2次元画素アレ
イであり、該イメージバンドは1列に並んだW個の該ブ
ロックであり、Wはベース整数Pの整数N乗であり、M
は該ベース整数Pの整数Q乗であり、B,M,N,P,
Q,Wは正整数であって、 少なくともW×B×M画素分の記憶容量を持ち、画素入
力、画素出力、アドレス入力、及び、該アドレス入力上
のアドレスにより指定されたメモリロケーションより画
素を取り出して、該取り出した画素を出力し、かつ、該
画素入力からの画素を該アドレスにより指定された該メ
モリロケーションに格納するための手段を有するバンド
メモリと、 該第1ストリーム中の画素に同期した画素クロックと接
続されるとともに、カウント出力、キャリー入力及びキ
ャリー出力を有するモジュロBカウンタと、 N+Q個のモジュロPカウンタの循環接続のアレイとを
具備し、各モジュロPカウンタはカウント出力、次に低
い順位のモジュロPカウンタに相手先変更可能に接続さ
れたキャリー入力、及び、次に高い順位のモジュロPカ
ウンタに相手先変更可能に接続されたキャリー出力を有
し、かつ、 該モジュロPカウンタ及び該モジュロBカウンタの各カ
ウント出力を該バンドメモリの該アドレス入力に接続す
るためのアドレスバスと、 該モジュロPカウンタのアレイに接続されかつ該モジュ
ロBカウンタのあるキャリー出力に接続されたキャリー
信号ルーターとを具備し、 該キャリー信号ルーターは、 a)現在の状態を指示するための手段、 b)該モジュロBカウンタの該キャリー出力を、該現在
状態に応じて選択されたモジュロPカウンタの該キャリ
ー入力へ送るための手段、及び c)1つのイメージバンドが完全に該バンドメモリに読
み込まれた時に該状態マシンを次の状態へ移行させるた
めの手段を具備する、ことによって、該現在の状態にお
いて該第1の順序で該バンドメモリに読み込まれた1つ
のイメージバンドの画素が、該次の状態において該第2
の順序で出力され、同時に次のイメージバンドの画素が
該次の状態において該第1の順序で読み込まれるような
アドレスシーケンスを該バンドメモリの該アドレス入力
に生成する、再編成変換装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の再編成変換装置におい
て、該状態マシンを該次の状態に移行させるための該手
段は、該選択されたモジュロPカウンタの次に低い順位
に循環接続されたモジュロPカウンタの該キャリー出力
に応答して該状態マシンを該次の状態へ移行させる、こ
とを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項9】 請求項7記載の再編成変換装置におい
て、現在の状態を指示するための該手段はN+Q個のセ
ルからなる循環レジスタであり、該セル中の1つが特別
な値を保持し、該選択されたモジュロPカウンタは該特
別値を保持した該セルに対応したモジュロPカウンタで
ある、ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の再編成変換装置におい
て、該特別値は1であり、該N+1個のセル中のその他
の値は0である、ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項11】 請求項10記載の再編成変換装置にお
いて、該循環レジスタはさらに、ある現在状態から次の
状態への状態遷移毎に該循環レジスタの内容をQセル分
ローテートさせるための手段を具備する、ことを特徴と
する再編成変換装置。 - 【請求項12】 請求項11記載の再編成変換装置にお
いて、該循環レジスタはさらに、該第1の順序がラスタ
ー順でかつ該第2の順序がブロック順である時に該循環
レジスタの内容をQセル分、ある方向へローテートさ
せ、該第1の順序がブロック順でかつ該第2の順序がラ
スター順である時に該循環レジスタの内容をQセル分、
逆の方向へローテートさせるための手段を具備する、こ
とを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項13】 第1の順序で入力に与えられる、デジ
タルのイメージバンドを表わす第1の画素ストリームを
受け取って、該デジタルのイメージバンドを表わす第2
のストリームを出力に第2の順序で出力するための再編
成変換装置であり、ここにおいて、該第1の順序及び該
第2の順序はラスター順とブロック順より選ばれるもの
であって同一順序ではなく、該ブロック順におけるブロ
ックはB画素の幅及びM画素の高さを持つ2次元画素ア
レイであり、該イメージバンドは1列に並んだW個の該
ブロックであり、Wはベース整数Pの整数N乗より小さ
い整数であり、Mは該ベース整数Pの整数Q乗であり、
B,M,N,P,Q,Wは正整数であって、 少なくともW×B×M画素分の記憶容量を持ち、画素入
力、画素出力、アドレス入力、及び、該アドレス入力上
のアドレスにより指定されたメモリロケーションより画
素を取り出して、該取り出した画素を出力し、かつ、該
画素入力からの画素を該アドレスにより指定された該メ
モリロケーションに格納するための手段を有するバンド
メモリと、 該第1ストリーム中の画素に同期した画素クロックと接
続されるとともに、カウント出力、キャリー入力及びキ
ャリー出力を有するモジュロBカウンタと、 N+Q個のモジュロPカウンタの循環接続のアレイとを
具備し、各モジュロPカウンタはカウント出力、次に低
い順位のモジュロPカウンタに相手先変更可能に接続さ
れたキャリー入力、及び、次に高い順位のモジュロPカ
ウンタに相手先変更可能に接続されたキャリー出力を有
し、かつ該モジュロPカウンタ及び該モジュロBカウン
タの各カウント出力を該バンドメモリの該アドレス入力
に接続するためのアドレスバスと、 該モジュロPカウンタのアレイに接続されかつ該モジュ
ロBカウンタのあるキャリー出力に接続されたキャリー
信号ルーターとを具備し、 該キャリー信号ルーターは、 a) 現在の状態を指示するための手段; b) 該モジュロBカウンタの該キャリー出力を、該現
在状態に応じて選択されたモジュロPカウンタの該キャ
リー入力へ送るための手段、及び c) 1つのイメージバンドが完全に該バンドメモリに
読み込まれた時に該状態マシンを次の状態へ移行させる
ための手段、を具備し、 かつ、 該画素クロックに同期し、該画素クロックのW×Bサイ
クル毎に1クロックサイクルを出力するクロック分周器
と、 該クロック分周器に同期するとともに該N+Q個のモジ
ュロPカウンタの循環接続アレイに接続された、該クロ
ック分周器の各クロックサイクルで、該モジュロPカウ
ンタのカウント値を、PNの次の最高の倍数へ調整する
ためのスキップ手段とを具備することによって、 該現在の状態において該第1の順序で該バンドメモリに
読み込まれた1つのイメージバンドのW×M個の画素
が、該次の状態において該第2の順序で出力され、同時
に次のイメージバンドの画素が該次の状態において該第
1の順序で読み込まれるようなアドレスシーケンスを該
バンドメモリの該アドレス入力に生成する、再編成変換
装置。 - 【請求項14】 請求項13記載の再編成変換装置にお
いて、該バンドメモリは少なくともPN×B×M画素分
の記憶容量を有する、ことを特徴とする再編成変換装
置。 - 【請求項15】 請求項13記載の再編成変換装置にお
いて、該クロック分周器は、該モジュロPカウンタの該
キャリー出力に接続されたクロック入力を持つ、W分の
1の分周器である、ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項16】 請求項13記載の再編成変換装置にお
いて、該クロック分周器は、該画素クロックに接続され
たクロック入力を持ち、W×B分の1に分周する分周器
である、ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項17】 請求項13記載の再編成変換装置にお
いて、該状態マシンを該次の状態に移行させるための該
手段は、該選択されたモジュロPカウンタの次に低い順
位に循環接続されたモジュロPカウンタの該キャリー出
力に応答して該状態マシンを該次の状態へ移行させる、
ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項18】 請求項13記載の再編成変換装置にお
いて、現在の状態を指示するための該手段はN+Q個の
セルからなる循環レジスタであり、該セル中の1つが特
別な値を保持し、該選択されたモジュロPカウンタは該
特別値を保持した該セルに対応したモジュロPカウンタ
である、ことを特徴とする再編成変換装置。 - 【請求項19】 請求項18記載の再編成変換装置にお
いて、該循環レジスタはさらに、ある現在状態から次の
状態への状態遷移毎に該循環レジスタの内容をQセル分
ローテートさせるための手段を具備する、ことを特徴と
する再編成変換装置。 - 【請求項20】 第1の順序で入力に与えられる、デジ
タルのイメージバンドを表わす第1の画素ストリームを
受け取って、該デジタルのイメージバンドを表わす第2
のストリームを出力に第2の順序で出力するための再編
成変換装置であり、ここにおいて、該第1の順序及び該
第2の順序はラスター順とブロック順より選ばれるもの
であって同一順序ではなく、該ブロック順におけるブロ
ックはB画素の幅及びM画素の高さを持つ2次元画素ア
レイであり、該イメージバンドは1列に並んだW個の該
ブロックであり、かつ、B,M,Wは正整数であって、 X=W×Mとして、少なくともX×B画素分の記憶容量
を持ち、画素入力、画素出力、アドレス入力、及び、該
アドレス入力上のアドレスにより指定されたメモリロケ
ーションより画素を取り出して、該取り出した画素を出
力し、かつ、該画素入力からの画素を該アドレスにより
指定された該メモリロケーションに格納するための手段
を有するバンドメモリと、 該第1ストリーム中の画素に同期した画素クロックと接
続されるとともに、カウント出力、キャリー入力及びキ
ャリー出力を有するモジュロBカウンタと、 該モジュロBカウンタのキャリー出力に接続されたシー
ケンシャルカウンタと、 アドレス入力が該シーケンシャルカウンタの出力に接続
され、かつデータ出力が該バンドメモリの該アドレス入
力に接続されたリードオンリーメモリ(ROM)とを具
備し、ここにおいて、該ROMは複数の画像セグメント
を順に格納し、1つの画像セグメントはX個のROMロ
ケーションであって、X値はそれぞれ、ある画像セグメ
ントより第1の順序で読み出される第1の値系列と、そ
の直後の画像セグメントより第2の順序で読み出される
第2の値系列とが同一系列となるように順序付けられて
いる、再編成変換装置。 - 【請求項21】 ラスター順に入力に与えられる、デジ
タル画像を表わす入力画素ストリームを受け取るブロッ
クベース画像圧縮装置であって、 少なくとも該デジタル画像の1つのイメージバンド分の
記憶容量を持ち、画素入力、画素出力、アドレス入力、
及び、該アドレス入力上のアドレスにより指定されたメ
モリロケーションより画素を取り出して、該取り出した
画素を出力し、かつ、該画素入力からの画素を該アドレ
スにより指定された該メモリロケーションに格納するた
めの手段を有するバンドメモリを具備し、ここにおい
て、該イメージバンドは、M画素の高さ及びW×B画素
の幅を持つ2次元画素アレイであり、Bは画素数で表わ
したブロックの幅であり、かつ、Wは該イメージバンド
中のブロック数であり、 かつ、 該画像圧縮装置の入力で受け取られる画素に同期し画素
クロックと接続されるとともに、カウント出力、キャリ
ー入力及びキャリー出力を有するモジュロBカウンタ
と、 モジュロW×Mでカウントし、カウント値をカウント出
力より出力するアドレスカウンタと、 該アドレスカウンタ及び該モジュロBカウンタの各カウ
ント出力を該バンドメモリの該アドレス入力に接続する
ためのアドレスバスと、 該アドレスカウンタの内部キャリー出力及び該モジュロ
Bカウンタのキャリー出力に接続され、該キャリー出力
を該アドレスカウンタの選択された内部キャリー入力に
接続するためのキャリー信号ルーターとを具備し、ここ
において、第1のイメージバンドと第2のイメージバン
ドのためのアドレスシーケンスがラスターからブロック
へ順序つける関係であり、該第2のイメージバンドと第
3のイメージバンドのためのアドレスシーケンスもラス
ターからブロックへ順序付ける関係であるよう、該アド
レスカウンタによって生成されるアドレスシーケンスが
アドレスを順序付けるように、内部キャリー入力が選択
されることによって、各イメージバンドの画素をラスタ
ー順に該バンドメモリに読み込ませて、ブロック順に出
力させると同時に次のイメージバンドをラスター順に同
じアドレスの系列へ読み込み、 かつ、 ブロック順に出力された該イメージバンドの画像ブロッ
クを受け取るよう接続され、該画像ブロックを圧縮して
圧縮画像ブロックとするためのブロック圧縮装置を具備
する、ブロックベース画像圧縮装置。 - 【請求項22】 請求項21記載のブロックベース画像
圧縮装置において、該ブロック圧縮装置はさらに、ブロ
ック単位のコサイン変換器及びエントロピー符号器を具
備する、ことを特徴とするブロックベース画像圧縮装
置。 - 【請求項23】 デジタル画像を表わす符号化されたブ
ロックの入力ストリームを入力より受け取り、復号され
た画像の画素をラスター順に出力する画像復号装置であ
り、ここにおいて、イメージバンドは、M画素の高さ及
びW×B画素の幅を持つ2次元の画素アレイからなり、
Bはブロック数で表わした1ブロックの幅であり、Wは
該イメージバンド中のブロック数であって、 該入力より符号化されたブロックを受け取るよう接続さ
れ、各符号化されたブロックを画像ブロックへ復号し
て、各符号化されたブロックを構成する画素を、各符号
化されたブロックが復号された時に出力するためのブロ
ック復号器と、 少なくとも該デジタル画像の1つのイメージバンド分の
記憶容量を持ち、画素入力、画素出力、アドレス入力、
及び、該アドレス入力上のアドレスにより指定されたメ
モリロケーションより画素を取り出して、該取り出した
画素を出力し、かつ、該画素入力からの画素を該アドレ
スにより指定された該メモリロケーションに格納するた
めの手段を有するバンドメモリと、 該ブロック復号器より出力される画素に同期した画素ク
ロックと接続されるとともに、カウント出力、キャリー
入力及びキャリー出力を有するモジュロBカウンタと、 モジュロW×Mでカウントし、カウント値をカウント出
力より出力するアドレスカウンタと、 該アドレスカウンタ及び該モジュロBカウンタの各カウ
ント出力を該バンドメモリの該アドレス入力に接続する
ためのアドレスバスと、 該アドレスカウンタの内部キャリー出力及び該モジュロ
Bカウンタのキャリー出力に接続され、該キャリー出力
を該アドレスカウンタの選択された内部キャリー入力に
接続するためのキャリー信号ルーターとを具備し、ここ
において、第1のイメージバンドと第2のイメージバン
ドのためのアドレスシーケンスがブロックからラスター
へ順序付ける関係であり、該第2のイメージバンドと第
3のイメージバンドのためのアドレスシーケンスもブロ
ックからラスターへ順序付ける関係であるよう、該アド
レスカウンタによって生成されるアドレスシーケンスが
アドレスを順序付けるように、内部キャリー入力が選択
されることによって、各イメージバンドの画素をブロッ
ク順に該バンドメモリに読み込ませて、ラスター順に出
力させると同時に次のイメージバンドをブロック順に同
じアドレスの系列へ読み込む、画像復号装置。 - 【請求項24】 請求項23の画像復号装置において、
該ブロック復号器はさらにエントロピー復号器及びブロ
ック単位の逆コサイン変換装置を具備する、ことを特徴
とする画像復号装置。 - 【請求項25】 再編成変換装置によって第1の画素順
序で受け取られて、該再編成変換装置により第2の画素
順序で出力されるところの、1つのイメージバンドを構
成する画素を並べ替えるための方法であって、ここにお
いて、該第1の画素順序及び該第2の画素順序はラスタ
ー順とブロック順より選ばれた異順序であり、 マルチステージカウンタを用いて第1のアドレスシーケ
ンスを生成するステップ、ただし、該マルチステージカ
ウンタの1ステージは該再編成変換装置に受け取られる
画素に同期してクロッキングされ、残りのステージは他
のステージのキャリー出力によってクロッキングされ、 該第1のアドレスシーケンスを該バンドメモリのアドレ
ス入力へ供給するステップ、 受け取った第1のイメージバンドの各画素を、該第1の
アドレスシーケンスのアドレスによって指定されたバン
ドメモリのロケーションに格納するステップ、 該マルチステージカウンタのステージ間でキャリー信号
の送り先を変更するステップ、 キャリー信号の送り先を変更した該マルチステージカウ
ンタを用いて第2のアドレスシーケンスを生成するステ
ップ、ただし、該第2のアドレスシーケンスが該バンド
メモリに格納された画素を該第2の画素順序で指定する
ように、該キャリー信号の送り先が変更され、 該第2のアドレスシーケンスを該バンドメモリの該アド
レス入力へ供給するステップ、 該第2アドレスシーケンスのアドレスにより指定された
バンドメモリのロケーションより第1のイメージバンド
の画素を出力するステップ、及び受け取った第2のイメ
ージバンドの画素を該第2アドレスシーケンスの該アド
レスにより指定された該ロケーションへ格納するステッ
プ、よりなる画素変換方法。 - 【請求項26】 請求項25記載の画素変換方法であっ
て、 後続の各イメージバンドが該バンドメモリに格納された
後に該マルチステージカウンタのステージ間のキャリー
信号の送り先を変更するステップ、 キャリー信号の送り先が変更された該マルチステージカ
ウンタを用いて後続の各イメージバンドのためのアドレ
スシーケンスを生成するステップ、ただし、該アドレス
シーケンスが該バンドメモリに格納された画素を該第2
の画素順序で指定するように該キャリー信号の送り先が
変更され、 該アドレスシーケンスを該バンドメモリの該アドレス入
力へ供給するステップ、 該第2のアドレスシーケンスのアドレスによって指定さ
れたバンドメモリのロケーションに格納済みのイメージ
バンドの画素を出力するステップ、及び受け取った後続
イメージバンドの画素を該アドレスシーケンスの該アド
レスにより指定された該ロケーションに格納するステッ
プをさらに有することを特徴とする画素変換方法。 - 【請求項27】 請求項25記載の画素変換方法におい
て、該ブロック順におけるブロックは、B画素の幅及び
M画素の高さを持つ2次元画素アレイであり、該イメー
ジバンドは1列に並んだW個のブロックであり、WはM
の整数N乗であり、B,M,N及びWは正整数である、
ことを特徴とする画素変換方法。 - 【請求項28】 請求項27記載の画素変換方法におい
て、該アドレスシーケンス生成ステップは、 モジュロBカウンタと、N+1個のモジュロMカウンタ
のアレイとによって、イメージバンド内の画素の位置を
指示するステップ、及び該N+1個のモジュロMカウン
タのアレイのキャリー入力とキャリー出力を、あるイメ
ージバンドのためのアドレスシーケンスが第1の順序
で、その次のイメージバンドのためのアドレスシーケン
スが第2の順序になるように、接続変更するステップか
らなることを特徴とする画素変換方法。
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1994
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| Publication number | Publication date |
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