JP2005156731A - Signal processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の信号処理回路をカスケード接続して構成した信号処理装置に関するものである。 The present invention relates to a signal processing apparatus configured by cascading a plurality of signal processing circuits.
前記したような信号処理装置の1つとして、多画面表示を行うために、複数の映像信号源から出力する映像データ信号を1つの映像データ信号に合成する処理を行う映像合成装置がある。この処理のために、映像の拡大/縮小の処理を行うスケーラ機能と複数の映像を合成するミキサ回路機能をもつ映像合成回路を単位として、これを複数個カスケード接続した映像合成装置が使用される。 As one of such signal processing apparatuses, there is a video synthesizing apparatus that performs a process of synthesizing video data signals output from a plurality of video signal sources into one video data signal in order to perform multi-screen display. For this processing, a video synthesizer is used in which a plurality of video synthesizers having a scaler function for performing video enlargement / reduction processing and a mixer circuit function for synthesizing a plurality of videos are connected in cascade. .
図5はその映像合成装置の従来例の構成を示すブロック図で、IC化された単体の映像合成回路50を50A,50B,50Cに示すように3個カスケード接続した例である。映像合成では映像の位置を確定する必要があるので、最終段のマスタ用の映像合成回路50Aの同期生成回路51で生成した同期信号の出力をスレーブ側となる他の映像合成回路50B,50Cに入力し、全ての映像合成回路50A〜50Cを同期化している。映像信号源から入力された複数の映像データ信号(1)〜(3)は、各映像合成回路50A〜50Cのスケーラ回路52により適当なサイズに拡大/縮小され、ミキサ回路53で合成されて終段の映像合成回路50Aから合成映像データ信号として出力される。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional example of the video composition apparatus. In this example, three single video composition circuits 50 made into an IC are cascade-connected as shown by 50A, 50B, and 50C. In video composition, it is necessary to determine the position of the video, so the output of the synchronization signal generated by the
この映像合成装置では、各映像合成回路から他の映像合成回路への映像信号の流れが一方向でしかないので、全ての入力でセットアップタイムTsuとホールドタイムThdを確保するために、各映像合成回路50A〜50Cに同位相の外部クロックCKを入力する必要がある。各映像合成回路50A〜50C間のインターフェースでは、外部クロックCKに対して出力映像データ信号が遅延するため、外部クロックCKの周波数が高いほど信号取り込みのタイミングが厳しくなる。
In this video synthesizing apparatus, since the flow of the video signal from each video synthesizing circuit to the other video synthesizing circuit is only in one direction, each video synthesizing is performed in order to secure the setup time Tsu and the hold time Thd for all inputs. It is necessary to input the external clock CK having the same phase to the
そこで、従来では、映像データ信号をドットインターリーブ回路54でドットインターリーブすることにより、2系統のデータ信号に分けてそのタイミングを緩和していた。ドットインターリーブすることにより、データ信号のビット幅を2倍にすることができるので、これを処理するクロックDCKの周波数を元の外部クロックCKの1/2に低減できる。なお、前段でドットインターリーブされた映像データ信号は、当該映像処理回路50の入力側でドットデインターリーブ回路55により元の1系統の映像データ信号に復元されてミキサ回路53に入力される。
Therefore, conventionally, the video data signal is dot interleaved by the
ところが、前記構成では、外部クロックCKに対する出力映像データの遅延Tcoが、外部クロックCKに対する内部クロックCK’の遅延Tdck(図5ではバッファ56をその遅延部を代表する箇所として示した。)および内部クロックCK’に対する出力映像データの遅延Tcko(図5ではバッファ57をその遅延部を代表する箇所として示した。)の合計(Tco=Tdck+Tcko)となるため大きくなり、外部クロックCKの周波数を高くすることができなかった。すなわち、図6にタイムチャートで示すように、外部クロックCKに対する出力映像データ信号の遅延Tco(=Tdck+Tcko)が外部クロックCKの周期近くになっていた。
However, in the above-described configuration, the delay Tco of the output video data with respect to the external clock CK is the delay Tdck of the internal clock CK ′ with respect to the external clock CK (in FIG. 5, the
そこで、外部クロックCKに対する内部クロックCK’の遅延Tdckを解消するために、特許文献1,2に記載のように、PLL回路を使用して内部クロックCK’の位相を外部クロックCKに合わせることが行われていた。
しかしながら、ドットインターリーブでは映像データ信号と共にクロックDCKを後段の映像合成回路に渡す必要があるが、その後段の回路のドットデインターリーブ55においてドットインターリーブされた映像データ信号を取り込んでドットデインターリーブを行うときは、クロックCKで映像データおよびクロックDCKを取り込むことになり、クロックDCKの取り込みのタイミングが厳しく、映像合成装置の外部クロックCKの周波数を高くできなかった。 However, in dot interleaving, it is necessary to pass the clock DCK together with the video data signal to the video synthesizing circuit at the subsequent stage. However, when the dot deinterleaving is performed by the dot deinterleaving 55 in the subsequent circuit, the dot deinterleaving is performed. The video data and the clock DCK are captured by the clock CK, the timing of capturing the clock DCK is strict, and the frequency of the external clock CK of the video synthesizer cannot be increased.
本発明の目的は、外部クロックに対する内部クロックの遅延を可能な限り小さくすることに加えて、ドットインターリーブしたデータ用のクロックDCKを必要としないようにして、動作速度を高めることを可能にした映像合成装置等の信号処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to reduce the delay of the internal clock with respect to the external clock as much as possible, and to make it possible to increase the operation speed by eliminating the need for the dot interleaved data clock DCK. It is to provide a signal processing device such as a synthesis device.
請求項1にかかる発明は、M系統(M≧2)にドットインターリーブされたデータ信号を入力して1系統のデータ信号に戻すドットデインターリーブ回路と、該ドットデインターリーブされたデータ信号と外部入力する別のデータ信号とをミキシングするミキサ回路と、該ミキサ回路から出力する1系統のデータ信号をM系統のデータ信号にドットインターリーブして出力するドットインターリーブ回路と、前記各回路の同期をとるための同期信号を生成する同期生成回路とを具備し、前記各回路用の第1のクロックと、前記ドットデインターリーブ用で且つ前記第1クロックの1/M倍の周波数の第2のクロックとを使用する信号処理回路を単位とし、該信号処理回路の複数個を、前記ドットインターリーブ回路の出力データ信号が前記ドットデインターリーブ回路の入力データ信号となるようにカスケード接続し、該カスケード接続の最終段の信号処理回路の内の前記同期信号生成回路で生成された同期信号を残りの前記信号処理回路の内の前記同期生成回路に供給した信号処理装置において、前記各信号処理回路は、前記第1のクロックの遅延部をループ内に含むように構成され且つ前記第2のクロックを外部から入力して前記第1のクロックを生成するPLL回路を具備することを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、M系統(M≧2)にドットインターリーブされたデータ信号を入力して1系統のデータ信号に戻すドットデインターリーブ回路と、該ドットデインターリーブされたデータ信号と外部入力する別のデータ信号とをミキシングするミキサ回路と、該ミキサ回路から出力する1系統のデータ信号をM系統のデータ信号にドットインターリーブして出力するドットインターリーブ回路と、前記各回路の同期をとるための同期信号を生成する同期生成回路とを具備し、前記各回路用の第1のクロックと、前記ドットデインターリーブ用で且つ前記第1クロックの1/M倍の周波数の第2のクロックとを使用する信号処理回路を単位とし、該信号処理回路の複数個を、前記ドットインターリーブ回路の出力データ信号が前記ドットデインターリーブ回路の入力データ信号となるようにカスケード接続し、該カスケード接続の最終段の信号処理回路の内の前記同期信号生成回路で生成された同期信号を残りの前記信号処理回路の内の前記同期生成回路に供給した信号処理装置において、前記各信号処理回路は、前記第1のクロックの遅延部をループ内に含むように構成され且つ前記第1のクロックの1/(M×N)(N≧1)の周波数の第3のクロックを外部から入力して前記第1のクロックを生成するPLL回路と、前記第1のクロックと前記第3のクロックを入力して前記第2のクロックを生成するクロック生成回路とを具備することを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1又は2に記載の信号処理装置において、前記同期生成回路は、前記第2のクロックに同期して動作することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a dot deinterleave circuit that inputs a dot interleaved data signal to an M system (M ≧ 2) and returns the data signal to one system, the dot deinterleaved data signal, and an external input To synchronize each circuit, a mixer circuit that mixes another data signal to be output, a dot interleave circuit that outputs a data signal of one system output from the mixer circuit by interpolating the data signal to M data signals, A synchronization generation circuit for generating a synchronization signal of the first clock for each circuit, and a second clock for the dot deinterleaving and having a
According to a second aspect of the present invention, there is provided a dot deinterleave circuit for inputting a dot interleaved data signal to M system (M ≧ 2) and returning the data signal to one system data signal, the dot deinterleaved data signal and an external input To synchronize each circuit, a mixer circuit that mixes another data signal to be output, a dot interleave circuit that outputs a data signal of one system output from the mixer circuit by interpolating the data signal to M data signals, A synchronization generation circuit for generating a synchronization signal of the first clock for each circuit, and a second clock for the dot deinterleaving and having a
According to a third aspect of the present invention, in the signal processing device according to the first or second aspect, the synchronization generation circuit operates in synchronization with the second clock.
本発明によれば、PLL回路によって第1のクロックの内部遅延(Tdck)はほぼゼロになるので、第1のクロックの周波数を高くすることでき、高速化が可能となる。また、第1のクロックの1/2の周波数の第2のクロックは各信号処理回路で同期しており、しかも第1のクロックに対するドットインターリーブされたデータ信号の遅延は若干(Tckoのみ)になるので、この第2のクロックによりドットデインターリーブすることがきる。このため、各信号処理回路の相互間で転送するドットインターリーブされたデータ信号に特別のクロック(従来のクロックDCK)は必要なくなる。さらに、クロック生成回路を使用することにより、外部から入力する第3のクロックを第1のクロックの1/2N(Nは1以上の整数)に設定することができる。 According to the present invention, since the internal delay (Tdck) of the first clock becomes almost zero by the PLL circuit, the frequency of the first clock can be increased and the speed can be increased. In addition, the second clock having a frequency ½ of the first clock is synchronized in each signal processing circuit, and the delay of the dot interleaved data signal with respect to the first clock is slightly (only Tcko). Therefore, dot deinterleaving can be performed by this second clock. This eliminates the need for a special clock (conventional clock DCK) for dot interleaved data signals transferred between the signal processing circuits. Further, by using the clock generation circuit, the third clock input from the outside can be set to 1 / 2N of the first clock (N is an integer of 1 or more).
図1は本発明の1つの実施例の映像合成装置の構成を示すブロック図である。映像合成装置は、IC化された単体の映像合成回路10を10A,10B,10Cに示すように3個カスケード接続して構成される。映像合成では映像の位置を確定する必要があるので、最終段のマスタ用の映像合成回路10Aの同期生成回路11で生成した同期信号の出力をスレーブ側となる他の映像合成回路10B,10Cに入力し、全ての映像合成回路10A〜10Cを同期化している。映像信号源から入力された映像データ信号(1)〜(3)は、各映像合成回路10A〜10Cのスケーラ回路12に入力して適当なサイズに拡大/縮小され、ミキサ回路13でミキシングされて終段の映像合成回路10Aから出力される。14は映像データ信号を2系統のデータ信号に変換して後段に出力するドットインターリーブ回路、15は前段から入力する2系統の映像データ信号を1系統のデータ信号に逆変換してミキサ回路13に入力するドットデインターリーブ回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a video composition apparatus according to one embodiment of the present invention. The video synthesizing apparatus is configured by cascading three single video synthesizing circuits 10 that are integrated into an IC as indicated by 10A, 10B, and 10C. In the video composition, it is necessary to determine the position of the video, so the output of the synchronization signal generated by the synchronization generation circuit 11 of the master
この映像合成装置では、外部クロックCKIN(第2のクロック)を各映像合成回路10A〜10Cに同位相で入力させ、各映像合成回路10A〜10Cの内部でPLL回路16により2逓倍して内部クロックCK(第1のクロック)を生成する。PLL回路16は、そのループ内に内部遅延部(図5におけるバッファ56)も含まれるように構成することで、このPLL回路16の位相同期作用によって内部クロックCKの外部クロックCKINに対する遅延Tdckをほぼゼロにすることができる。これにより、外部クロックCKINに対する出力映像データ信号の遅延は、内部クロックCK(すなわち外部クロックCKIN)に対する映像データの遅延Tcko(図1ではバッファ17をその遅延部を代表する箇所として示した。)のみとなる。
In this video synthesizing apparatus, an external clock CKIN (second clock) is input to each of the
また、この映像合成装置では、外部クロックCKINの周波数と内部クロックCKの周波数が1:2の関係にあるので、外部クロックCKINをそのままドットデインターリーブ回路15における処理用のクロックとして利用することができる。したがって、各映像合成回路10A〜10Cの隣接する相互間で図5で説明したようなクロックDCKを渡す必要がない。
Further, in this video composition device, the frequency of the external clock CKIN and the frequency of the internal clock CK are in a 1: 2 relationship, so that the external clock CKIN can be directly used as a processing clock in the dot
さらに、映像合成回路10Aの同期生成回路11で生成される垂直同期信号VS、水平同期信号HS、パリティ信号PR等を、外部クロックCKINに同期させることができるので、ビット数を増やすことなく、それら同期信号等を含めて外部クロックCKINの周波数で映像データ信号と共に後段に転送することができる。
Furthermore, since the vertical synchronization signal VS, the horizontal synchronization signal HS, the parity signal PR, etc. generated by the synchronization generation circuit 11 of the
以上のように、この映像合成装置では、全ての映像合成回路10A〜10Cの相互間で外部クロックCKINに同期させて映像データの受け渡しができ、且つ各映像合成回路10A〜10Cにおける内部クロックCKは同期しているので、ドットデインターリーブ回路15における処理を余裕をもって行うことができ、内部クロックCKを高速化することが可能となる。
As described above, in this video synthesizing apparatus, video data can be transferred between all the
なお、以上では、ドットデインターリーブ回路15において、2系統の映像データ信号を1系統の映像データ信号に戻す処理を行うために外部クロックCKINを直接そのドットデインターリーブ回路15に入力させてその立ち上がりエッジと立ち下がりエッジで処理を行うが、外部クロックCKINが内部クロックCKの1/4の周波数のクロック(第3のクロック)場合には、例えば次のように改変すればよい。
In the above description, the dot
この場合は、各映像合成回路10A〜10CのPLL回路16を、入力クロックCKINの周波数を4倍に逓倍するとともに内部遅延Tdckを補償するPLL回路に置き換える。さらに、内部クロックCKと1/4の周波数の外部クロックCKINを入力させて1/2のクロックCK2(第2のクロック)を生成する図3に示すクロック生成回路を内蔵させ、そのクロックCK2のその立ち上がりエッジと立ち下がりエッジでドットデインターリーブ回路15の処理を行えばよい。また、同期生成回路11でもこのクロックCK2を使用する。図3において、21〜26はDFF、27,28はNANDゲート、29,30はインバータである。図4(a)に1/4の周波数の外部クロックCKINと内部クロックCKからドットデインターリーブ用の1/2の周波数のクロックCK2を作成する場合のタイムチャートを示した。
In this case, the
また、図4(b)のタイムチャートに示すように、1/2の周波数の外部クロックCKINと内部クロックCKから再度1/2のクロックCK2を作成するようなクロック生成回路を内蔵させてもよい。 Further, as shown in the time chart of FIG. 4B, a clock generation circuit that creates a half clock CK2 again from the half clock external clock CKIN and the internal clock CK may be incorporated. .
以上のように、内部クロックCKに対する外部クロックCKIN(第3のクロック)が1/2N(N≧1)の周波数である場合には、2逓倍するPLL回路16を2N逓倍するPLL回路に置き換えるとともに、外部クロックCKINと内部クロックCKから内部クロックCKの1/2の周波数のクロックCK2を生成するクロック生成回路を内蔵させることで、対応することができる。
As described above, when the external clock CKIN (third clock) with respect to the internal clock CK has a frequency of 1 / 2N (N ≧ 1), the
なお、以上のドットインターリーブは1系統を2系統にする場合について、ドットデインターリーブは2系統を1系統にする場合について説明したが、1系統をM(≧2)系統にドットインターリーブし、M(≧2)系統を1系統にドットデインターリーブする場合にも適用できる。この場合は、外部クロックCKINの周波数を内部クロックCKの1/Mに、あるいは1/(N×M)にすればよい。また、以上では本発明を映像合成装置に適用した実施例について説明したが、他の分野にも適用できることは勿論である。 In addition, although the above dot interleaving demonstrated the case where 1 system | strain was made into 2 systems, and the dot deinterleaving demonstrated the case where 2 systems | strains were made into 1 system | strain, 1 system | strain was dot-interleaved to M (> = 2) system | strain, M ≧ 2) The present invention can also be applied when dot deinterleaving is performed for one system. In this case, the frequency of the external clock CKIN may be set to 1 / M of the internal clock CK or 1 / (N × M). In the above description, the embodiment in which the present invention is applied to the video composition apparatus has been described.
10A〜10C:映像合成回路 10A to 10C: video composition circuit
Claims (3)
該信号処理回路の複数個を、前記ドットインターリーブ回路の出力データ信号が前記ドットデインターリーブ回路の入力データ信号となるようにカスケード接続し、該カスケード接続の最終段の信号処理回路の内の前記同期信号生成回路で生成された同期信号を残りの前記信号処理回路の内の前記同期生成回路に供給した信号処理装置において、
前記各信号処理回路は、前記第1のクロックの遅延部をループ内に含むように構成され且つ前記第2のクロックを外部から入力して前記第1のクロックを生成するPLL回路を具備することを特徴とする信号処理装置。 Mixing a dot deinterleave circuit that inputs a dot interleaved data signal to M system (M ≧ 2) and returns it to one system data signal, and another data signal input externally Synchronization circuit for generating a synchronization signal, a dot interleave circuit for dot interleaving and outputting a data signal of one system output from the mixer circuit to a data signal of M system, and a synchronization signal for synchronizing the circuits A signal processing circuit that uses a first clock for each of the circuits and a second clock for dot deinterleaving and having a frequency 1 / M times the first clock. ,
A plurality of the signal processing circuits are cascade-connected so that an output data signal of the dot interleave circuit becomes an input data signal of the dot de-interleave circuit, and the synchronization among the signal processing circuits in the final stage of the cascade connection In the signal processing device that supplies the synchronization signal generated by the signal generation circuit to the synchronization generation circuit among the remaining signal processing circuits,
Each of the signal processing circuits includes a PLL circuit configured to include the delay portion of the first clock in a loop and generate the first clock by inputting the second clock from the outside. A signal processing device.
該信号処理回路の複数個を、前記ドットインターリーブ回路の出力データ信号が前記ドットデインターリーブ回路の入力データ信号となるようにカスケード接続し、該カスケード接続の最終段の信号処理回路の内の前記同期信号生成回路で生成された同期信号を残りの前記信号処理回路の内の前記同期生成回路に供給した信号処理装置において、
前記各信号処理回路は、前記第1のクロックの遅延部をループ内に含むように構成され且つ前記第1のクロックの1/(M×N)(N≧1)の周波数の第3のクロックを外部から入力して前記第1のクロックを生成するPLL回路と、前記第1のクロックと前記第3のクロックを入力して前記第2のクロックを生成するクロック生成回路とを具備することを特徴とする信号処理装置。 Mixing a dot deinterleave circuit that inputs a dot interleaved data signal to M system (M ≧ 2) and returns it to one system data signal, and another data signal input externally Synchronization circuit for generating a synchronization signal, a dot interleave circuit for dot interleaving and outputting a data signal of one system output from the mixer circuit to a data signal of M system, and a synchronization signal for synchronizing the circuits A signal processing circuit that uses a first clock for each of the circuits and a second clock for dot deinterleaving and having a frequency 1 / M times the first clock. ,
A plurality of the signal processing circuits are cascade-connected so that an output data signal of the dot interleave circuit becomes an input data signal of the dot de-interleave circuit, and the synchronization among the signal processing circuits in the final stage of the cascade connection In the signal processing device that supplies the synchronization signal generated by the signal generation circuit to the synchronization generation circuit among the remaining signal processing circuits,
Each of the signal processing circuits is configured to include a delay portion of the first clock in a loop, and a third clock having a frequency 1 / (M × N) (N ≧ 1) of the first clock. A PLL circuit that inputs the first clock to generate the first clock, and a clock generation circuit that generates the second clock by inputting the first clock and the third clock. A characteristic signal processing apparatus.
前記同期生成回路は、前記第2のクロックに同期して動作することを特徴とする信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1 or 2,
The signal processing apparatus, wherein the synchronization generation circuit operates in synchronization with the second clock.
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