(57)【要約】      （修正有）【課題】ピクセルクロック周波数の異なる装置に画像データを転送するときに、データの欠落や膨張が生じることが無い画像転送装置を実現する。【解決手段】画像処理用のピクセルクロック周波数が異なる二つの装置間で画像データを転送する画像転送装置において、画像データを一時保管するメモリを備え、入力された画像データを入力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第一のクロック周波数で前記メモリに書き込み、出力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第二のクロック周波数で前記メモリから画像データを読み出して出力する制御手段を備える。【選択図】図１
2011155325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理用のピクセルクロック周波数が異なる二つの装置間で画像データを転送する画像転送装置において、
画像データを一時保管するメモリを備え、
入力された画像データを入力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第一のクロック周波数で前記メモリに書き込み、出力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第二のクロック周波数で前記メモリから画像データを読み出して出力する制御手段を備えることを特徴とする画像転送装置。
【請求項２】
前記制御手段は、１走査線当たりの出力側の装置の画素よりも入力側の装置の画素が少ない場合には無効なデータを挿入することを特徴とする請求項１に記載の画像転送装置。
【請求項３】
前記メモリは、Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭであることを特徴とする請求項１に記載の画像転送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は異なる信号規格の装置に画像信号の欠落や変化が無く画像データを転送する画像転送装置に係り、特に、画像中の輝度差によりエッジを検出（例えば１画素幅）した結果を、異なるピクセルクロック周波数の装置に転送する画像転送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理に用いる画像処理用のＬＳＩや装置などにおいては、使用するピクセルクロック周波数が装置により異なる場合がある。
例えば、
・Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ（画素が正方形）のピクセルクロック周波数：１２．２７２７ＭＨｚ（６４０画素／走査線）、
・ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０ｌ（標準テレビ放送向けの規格）のピクセルクロック周波数：１３．５ＭＨｚ（７２０画素／走査線）、
・４ｆｃのピクセルクロック周波数：１４．３１８ＭＨｚ（７６８画素／走査線）、
がある。
水平同期信号の周期は規格であるので一定であり、有効画素範囲も使用するカメラにより固定であるため、ピクセルクロック周波数の変更により、取り込んだ画像の画素数が変化する。画像処理を行うために画像をメモリに取り込むとき、画像の総画素数にあわせてフレームグラバ（画像の一時保存）用のメモリのサイズが変わることとなる。
そのため、画像処理をおこなうマイクロコンピュータなどでは、その映像信号入力インターフェースの仕様により、特定のピクセルクロックを指定するものがある。異なるピクセルクロックの画像を転送するためには、ピクセルクロックにあわせて画像を変換する必要がある。
【０００３】
特許第２９３８７３７号公報のように、２つの異なる周波数でカウンタを回し、メモリに記録されたデータを、異なる周波数で再標本化する手法や、特開平７−２１２６９０号公報のように、６画素ずつのデータを５画素へ圧縮することで、画像の画素数を変換する手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９３８７３号公報
【特許文献２】特開平７−２１２６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの装置は、画像のアスペクト比の変更や使用するディスプレイにあわせた画素数に変換し、表示することを目的としており、転送する画像の性質によっては、データの欠落や、膨張などが生じるため、画像処理用途としては適さない場合がある。
例えば、送信側の装置にてＳｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌで画像のエッジ検出及び１画素幅への細線化をおこなった後、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１で次段の装置にデータを転送する場合、エッジの幅が１画素より広くなったり、画像の途中で欠落したりすることが生じる場合がある。
【０００６】
この発明は、ピクセルクロック周波数の異なる装置に画像データを転送するときに、データの欠落や膨張が生じることが無い画像転送装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、画像処理用のピクセルクロック周波数が異なる二つの装置間で画像データを転送する画像転送装置において、画像データを一時保管するメモリを備え、入力された画像データを入力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第一のクロック周波数で前記メモリに書き込み、出力側の装置のピクセルクロック周波数の整数倍の第二のクロック周波数で前記メモリから画像データを読み出して出力する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の画像転送装置は、ピクセルクロック周波数の異なる装置に画像データを転送するときに、画素の間引きや画素間の演算を行わないので、データの欠落や膨張が生じることが無い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像転送装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】書き込み処理のフローチャートである。（実施例）
【図３】読み出し処理のフローチャートである。（実施例）
【図４】読み出し／書き込み信号切り替え処理のフローチャートである。（実施例）
【図５】同期信号処理のフローチャートである。（実施例）
【図６】（Ａ）は入力画像、（Ｂ）は出力画像を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１はＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ、ピクセルクロック周波数：１２．２７２７ＭＨｚ、６４０画素／走査線）によりビデオ信号を処理する装置、２はＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１、ピクセルクロック周波数：１３．５ＭＨｚ、７２０画素／走査線）によりビデオ信号を処理する装置、３はこれらピクセルクロック周波数が異なる二つの装置１及び装置２間で画像データを転送する画像転送装置である。この実施例の画像転送装置３は、入力側に配置した装置１のＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）から、出力側に配置した装置２のＮＴＳＣ（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１）へ画像データを変換して出力する。（ＮＴＳＣ：Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）
画像転送装置３は、入力側に配置した装置１から入力するＹＣｂＣｒ信号、Ｓｙｎｃ信号、ピクセルクロック周波数を処理し、出力側に配置した装置２に出力する。画像転送装置３は、画像データを一時保管するメモリとして、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５を備えている。２つのＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及びＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５は、それぞれ１走査線上の有効画素分の記憶容量を有するラインメモリからなる。したがって、画像転換装置３は、走査線２本分のラインメモリを備えている。（Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ：二つのアクセスポートを持ち、同時にアクセス可能なメモリ）
画像転送装置３は、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に画像データを書き込み、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５から画像データを読み出す制御手段６を備えている。
制御手段６は、入力側の装置１から入力された画像データを、入力側の装置１のピクセルクロック周波数の整数倍の第一のクロック周波数で第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に書き込み、前記第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に書き込まれた画像データを、出力側の装置２のピクセルクロック周波数の整数倍の第二のクロック周波数で読み出して出力する。前記第一のクロック周波数は、入力側の装置１のピクセルクロック周波数（１２．２７２７ＭＨｚ）を２倍した２４．５４５４ＭＨｚとする。前記第二のクロック周波数は、出力側の装置２のピクセルクロック周波数（１３．５ＭＨｚ）を２倍した２７ＭＨｚとする。
制御手段６は、１走査線当たりの出力側の装置２の画素よりも入力側の装置１の画素が少ない場合には、無効なデータを挿入する。
【００１２】
この画像転送装置３は、二つのＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４・５を使い、制御手段６によって、水平同期信号のタイミングで、書き込み用、読み出し用を切り替えている。この実施例では、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５にＹ信号（輝度信号）のみを書き込み、カラー信号（ＣｂＣｒ：色差信号）はグレースケール固定とする。
前記制御手段６は、図２に示すように、Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及びＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に書き込み処理する。制御手段６は、書き込み処理がスタートすると（１０１）、水平同期信号であるかを判断する（１０２）。この判断（１０２）がＹＥＳの場合は、書き込みアドレスカウンタをリセットする（１０３）。なお、書き込みアドレスカウンタは、書き込み側（入力側）の装置１のピクセルクロック周波数（第一のクロック周波数）によりカウントする。
この判断（１０２）がＮＯの場合は、有効画素位置であるかを判断する（１０４）。この判断（１０４）がＮＯの場合は、判断（１０４）を繰り返す。この判断（１０４）がＹＥＳの場合は、書き込みアドレスカウンタをカウントアップし（１０５）、書き込み先は第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４であるかを判断する（１０６）。
この判断（１０６）がＹＥＳの場合は、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４に書き込みアドレスを指定し、ライトイネーブルとし、書き込みデータを転送し（１０７）、処理をエンドにする（１０９）。この判断（１０６）がＮＯの場合は、第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に書き込みアドレスを指定し、ライトイネーブルとし、書き込みデータを転送し（１０８）、処理をエンドにする（１０９）。
書き込み処理においては、装置１からビデオ信号入力されたＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）の信号を、制御手段６により、有効画素位置（ピクセルクロックをカウントする）内のＹ信号を抽出する。（カラー情報が必要な場合は、ＣｂＣｒ全て取り扱う。）
制御手段６は、抽出されたＹ信号を、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４あるいは第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に（ピクセルクロックをカウントして作成したメモリアドレスに）書き込む。（メモリアドレスは、例えば走査線上の有効画素位置の先頭を０とする。）
書込みのための第一のクロック周波数は、ＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）の装置１のピクセルクロック周波数×２（２４．５４５４ＭＨｚ）とする。（書込みのための第一のクロック周波数は、２倍でなく、ピクセルクロック周波数の等倍でも可。ＣｂＣｒ情報も書き込む場合は、２倍とする。）
制御手段６は、続けて１走査線分のデータを書き込み、１画像を入力する（図６（Ａ）参照）。
【００１３】
前記制御手段６は、図３に示すように、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５から読み出し処理する。制御手段６は、読み出し処理がスタートすると（２０１）、水平同期信号であるかを判断する（２０２）。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、読み出しアドレスカウンタをリセットする（２０３）。なお、読み出しアドレスカウンタは、読み出し側（出力側）の装置２のピクセルクロック周波数（第二のクロック周波数）によりカウントする。
この判断（２０２）がＮＯの場合は、有効画素位置であるかを判断する（２０４）。この判断（２０４）がＮＯの場合は、判断（２０４）を繰り返す。この判断（２０４）がＹＥＳの場合は、読み込みアドレスカウンタをカウントアップし（２０５）、読み出し先は第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４であるかを判断する（２０６）。
この判断（２０６）がＹＥＳの場合は、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４に読み込みアドレスを指定し、リードイネーブルとし、読み出しデータを受信し（２０７）、処理をエンドにする（２０９）。この判断（２０６）がＮＯの場合は、第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に読み込みアドレスを指定し、リードイネーブルとし、読み込みデータを受信し（２０８）、処理をエンドにする（２０９）。
読み出し処理においては、ＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）の装置２のピクセルクロック周波数×２（２７ＭＨｚ）の第二のクロック周波数にて、制御手段６により、水平走査線上の有効画素の開始位置を求める。
この実施例では、Ｓｑｕａｒｅ  ＰｉｘｅｌからＢＴ．６０１への変換なので、６４０画素から７２０画素となり、８０画素不足する。出力する信号は、ＹＣｂＣｒ信号となっているので、ＣｂＣｒ分を入れると、１６０個のデータが不足することになる。そこで、制御手段６は、画像の左右両側に４０画素ずつ無効なデータ（例えば黒）を挿入する。
制御手段６は、ＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）の装置２のピクセルクロック周波数×２にて８０クロックカウント後に、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４あるいは第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に記録してある画像データの読み出し、無効なデータの挿入を開始する。
読み出しのための第二のクロック周波数は、ＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）の装置２のピクセルクロック周波数×２（２７ＭＨｚ）とする。
この実施例では、モノクロ画像を取り扱っているので、読み出すデータはＹ信号のみであり、ＣｂＣｒのデータ位置には、１２８を出力する。
制御手段６は、続けて１走査線分のデータを読み出し、１画像を出力する（図６（Ｂ）参照）。
【００１４】
前記制御手段６は、上述のように第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に対して書き込み／読み出しを各１走査線分ずつ行い、水平同期信号にて書き込み側・読み出し側の第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５を切り替える。
制御手段６は、図４に示すように、読み出し／書き込み信号切り替え処理がスタートすると（３０１）、水平同期信号立ち上がりエッジの検出を行い（３０２）、立ち上がりエッジを検出したかを判断する（３０３）。
この判断（３０３）がＮＯの場合は、判断（３０３）を繰り返す。この判断（３０３）がＹＥＳの場合は、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５に対する読み出し信号／書き込み信号を切り替え（３０４）、処理をエンドにする（３０５）。なお、第一のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４と第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５とでは、読み出し信号／書き込み信号が逆となる。
【００１５】
また、前記制御手段６は、入力側の装置１より入力されたＳｙｎｃ信号を、出力側の装置２のピクセルクロック周波数×２（２７ＭＨｚ）で同期を取り、出力側のＳｙｎｃ信号として出力する。
制御手段６は、図５に示すように、同期信号処理がスタートすると（４０１）、水平同期信号または垂直同期信号（Ｓｙｎｃ信号）が入力したかを判断する（４０２）。
この判断（４０２）がＮＯの場合は、判断（４０２）を繰り返す。この判断（４０２）がＹＥＳの場合は、読み出し側（出力側）の装置２のピクセルクロック周波数による同期処理を行い（４０３）、同期信号（Ｓｙｎｃ信号）を出力し（４０４）、処理をエンドにする（４０５）。なお、同期は、出力側の装置２のピクセルクロック周波数のエッジに同期信号を同期する。
【００１６】
この画像転送装置３は、図５に示すように、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５への入力画像（Ａ）に対して、第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５からの出力画像（Ｂ）の左右両側に無効なデータ（例えば黒）を挿入している。出力画像（Ｂ）の左右には、データの無い領域が生じているが、画像に映っている範囲には違いが無いことが確認できる。画像を記録した第一のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及び第二のＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５上のデータ範囲は、６４０×４８０となり、変わらない。
なお、この実施例の画像転送装置３は、出力側の装置２ヘ送る画像がモノクロ画像であるので、不要なリソースを省くため、第一・第二のＤｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４・５にはＹデータ（輝度信号）のみを記録し、カラー信号（ＣｂＣｒ：色差信号）は、グレースケール固定としているが、カラー画像を転送する場合は、Ｄｕａ１  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭの容量を増やすことで（通常アドレス指定がバイナリのため、２倍）同様に対応可能である。
【００１７】
このように、画像転送装置３は、二つのＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及びＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５を備え、書き込み・読み出しクロックに、入力側の装置１、出力側の装置２のそれぞれのピクセルクロック周波数を用いている。
これにより、画像転送装置３は、１つの装置１からピクセルクロック周波数の異なる他の装置２に画像データを転送するときに、画素の間引きや画素間の演算を行わないので、データの欠落や膨張が生じることが無い。
【００１８】
前記制御手段６は、１走査線当たりの出力側の装置２の画素よりも入力側の装置１の画素が少ない場合には無効なデータを挿入しており（図６）、装置１からピクセルクロック周波数の異なる装置２に画像データを転送するときに、画像の膨張や収縮を行わないので、エッジ画像でエッジの幅の変化や画像データの欠落が発生しない。
すなわち、画像転送装置３は、ピクセルクロック周波数が人力側よりも出力側が大きい場合、入力される１走査線あたりの画素数が足りなくなるため、足りない画素に、例えば黒のデータを挿入し出力する。
例えば、ＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）からＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）への変換の場合、１走査線あたりの画素数は、入力側６４０画素、出力側７２０画素となるため、８０画素分のデータが不足する。そこで、画像転送装置３は、８０画素分のデータは出力側の画像処理に影響を与えない値（例えば黒）などを挿入する。挿入位置は、画像の右、左、左右均等などから、状況に応じて選択すればよい。
この処理によって、特に入力側の装置１にて、画像のエッジ検出などをおこなった結果を、出力側の装置２に送る際に、走査線の画素数に合わせて、画像の収縮や膨張を行ってしまうことで、データが欠落したり、エッジ画像のエッジ幅が膨張してしまったりする不都合を防止することができる。
【００１９】
また、画像転送装置３は、ピクセルクロック周波数が入力側よりも出力側が小さい場合、入力される１走査線あたりの画素数が多くなるため、画像処理に必要のない周辺部を切り取り、出力する。
例えば、ＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）からＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）への変換の場合、１走査線あたりの画素数は、入力側７２０画素、出力側６４０画素となるため、８０画素分のデータが余剰となる。そこで、画像転送装置３は、８０画素分のデータは出力側の画像処理に影響を与えない範囲について削除する。削除位置は、画像の右、左、左右均等などから、状況に応じて選択すればよい。
この処理によって、有効画素の領域の横幅が変わるため、若干縦長の画像となるが、カメラのキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）が必要ない用途では、問題とならず、また、キャリブレーションが必要なシステムにおいても、カメラパラメータを変換前の画像と同じ有効画素数でキャリブレーションしたデータを用いる（１画素の幅をＳｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌと合わせて、有効画素領域のみ使用する）ことにより影響を排除することができる。
【００２０】
さらに、この画像転送装置３は、メモリを二つのＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ４及びＤｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ５としているので、走査線２本分のラインメモリしか使用しないため、簡単な構成にすることができる。また、画素と画像データとが１対１で対応するので、複雑な演算が不要となる。
【００２１】
なお、上述実施例においては、入力側、出力側のピクセルクロック周波数を用いてＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）からＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）へ変換したが、ＮＴＳＣ（Ｓｑｕａｒｅ  Ｐｉｘｅｌ）からＮＴＳＣ（ＢＴ．６０１）への変換後に、ＳＡＶ、ＥＡＶ（有効画素の開始と終了とを標したタイミングコード）を付加することにより、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６５６（テレビ放送向けコンポーネント信号のインターフェースに関する規格）への変換も可能である。また、４ｆｃからＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１への変換も同様に可能である。さらに、メモリは、Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭでなく、ＦＩＦＯ（先入れ先出し方式）メモリとすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、１つの装置からピクセルクロック周波数の異なる他の装置に画像データを転送するときに、データの欠落や膨張が生じることが無いように転送することができ、ピクセルクロック周波数が異なる二つの画像処理用の装置間の画像転送に適用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  装置
２  装置
３  画像転送装置
４  Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ
５  Ｄｕａｌ  Ｐｏｒｔ  ＲＡＭ
６  制御手段
【図１】
2011155325.tif 000003
【図２】
2011155325.tif 000004
【図３】
2011155325.tif 000005
【図４】
2011155325.tif 000006
【図５】
2011155325.tif 000007
【図６】
2011155325.tif 000008