JP2013150072A - 画像データ通信装置、画像データ通信方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止すること。
【解決手段】画像データ通信装置は、画像データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された画像データを読み出す読出部と、読み出された画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント部と、カウントされた画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断部と、データ量判断部の判断結果に応じて、画像データの1ラインのデータの数を調整する調整部とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】画像データ通信装置は、画像データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された画像データを読み出す読出部と、読み出された画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント部と、カウントされた画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断部と、データ量判断部の判断結果に応じて、画像データの1ラインのデータの数を調整する調整部とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像データ通信装置、画像データ通信方法およびプログラムに関する。
外来ノイズ(静電気)による誤動作防止、外来ノイズを逃がすためのコンデンサを、データ入力線と電源供給線との間、あるいはデータ入力線と接地線との間に各々接続する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、複数のプロセッサ間のデータ通信にて、以下の手順に基づく提案がなされている。まず、ホストプロセッサは、ビデオプロセッサのレジスタに処理内容を指示するデータを書き込む際に、所定のデータ・ブロック毎に誤り検出用のチェック符号を生成して付加する。
次に、ビデオプロセッサは、ホストプロセッサにより所定のデータ・ブロックが前記レジスタに書き込まれたのを受けて、そのデータ・ブロックに付加されている前記チェック符号を利用してデータの誤りがあるか否かを調べる。誤りを検出した場合にはホストプロセッサにデータ・ブロックの再送を要求する(例えば、特許文献2参照)。
また、デジタル回線において受信した入力データよりデータの変化点を検出しパルス幅を求めるパルス幅検出回路(高速クロック生成回路であるPLLで検出する回路)を持つ方式が提案されている。そこでは、クロックのパルス幅を検出しノイズであるか否かを判断し、ノイズと判断した場合は、そのデータサンプリングは行わない(例えば、特許文献3参照)。
また、画像データ送信側は画像データの各ラインの後端に該後端を示すラベルデータを追加してデータを送信する。受信側では前記ラベルデータに基づき画像データの各ラインの終了を検出し、受信した画像データの各ラインデータ長を整合させる方式が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、特許文献1では、外来ノイズである静電気を受けた場合の誤動作対策として、データ入力線と電源供給線との間、データ入力線と接地線との間にコンデンサを接続し、静電気を逃がすように構成されている。近年の画像データ通信は、1フレーム当たりの画像データのサイズが大きく、動画像ともなれば、単位時間当たりのデータ転送速度が高速になっている。この技術をクロック信号ラインに適用した場合、信号遅延が発生し高速通信を行うことが、困難になってきている。
また、特許文献2では、予め規定している符号をデータ中に埋め込み、通信するデータに誤りを検出した場合にはホストプロセッサにデータ・ブロックの再送を要求するよう構成されている。しかしながら、動画像データをリアルタイムで処理するような機器の場合、データの再送を要求していると動画像を構成するフレームレートを維持することが出来ない。
また、特許文献3では、高速クロック生成回路であるPLL回路を持ち、クロックのパルス幅を検出しノイズであるか否かを判断するよう構成している。高速なPLL回路は、デバイスに占める回路規模の増大と消費電力の増大を招いてしまう。
また、特許文献4では、データ送信側に特別なラベルデータを追加し、受信側で画像データの後端のラベルデータに基づき、画像データの各ラインの終了を検出する。そして、受信した画像データの各ラインのラインデータ長を整合させるよう構成されている。しかしながら、わざわざ生成するラベルデータが、画像データとして構成されるデータの特定閾値内のデータ範囲(画像の階調濃度に対応する範囲)に設定する必要があり、画像の階調を扱うデータビット幅より大きなビット幅が必要となる。
送信側から受信側にリアルタイムな動画像データの通信を行うような構成の場合、受信側回路にて、論理上同一のクロック線で同期化し画像データを受信している回路が複数存在しても、通常のシーケンス動作では特に問題とならないよう論理設計している。
しかしながら、送信側から受信側にリアルタイムな動画像データを通信している途中に、その通信ラインのクロック信号線上に外来ノイズ(静電気ノイズ)が乗った場合のことを示す。
外部ノイズ(静電気ノイズ)の乗り方により、クロック信号として同期化できる回路と同期化できない回路が物理的に存在してしまう。この時に、通常動作を想定した回路動作に不整合が生じ、外部ノイズが乗った時点以降の動画像データに異常が発生するという課題が存在する。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止することが可能な画像データ通信技術の提供を目的とする。
上記の目的を達成する本発明の一つの側面に係る画像データ通信装置は、クロック信号に同期した複数ビットのデータで構成され、水平同期信号および垂直同期信号が所定のコードで規定されている画像フォーマットに基づくデータを受信する受信手段と、
前記データの各々のコードを判別する判別手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の水平同期信号を検出する水平同期信号検出手段と、
前記水平同期信号を起点として前記画像フォーマットの1ラインを構成するデータの数をカウントする1ラインサイクル数カウント手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の垂直同期信号を検出する垂直同期信号検出手段と、
前記垂直同期信号を起点として前記画像フォーマットの1フレームを構成するライン数をカウントするライン数カウント手段と、
前記1ラインサイクル数カウント手段のカウント値と前記ライン数カウント手段のカウント値とに応じて、前記データから画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段でカウントされた前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断手段と、
前記データ量判断手段の判断結果に応じて、前記画像データの1ラインのデータの数を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
前記データの各々のコードを判別する判別手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の水平同期信号を検出する水平同期信号検出手段と、
前記水平同期信号を起点として前記画像フォーマットの1ラインを構成するデータの数をカウントする1ラインサイクル数カウント手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の垂直同期信号を検出する垂直同期信号検出手段と、
前記垂直同期信号を起点として前記画像フォーマットの1フレームを構成するライン数をカウントするライン数カウント手段と、
前記1ラインサイクル数カウント手段のカウント値と前記ライン数カウント手段のカウント値とに応じて、前記データから画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段でカウントされた前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断手段と、
前記データ量判断手段の判断結果に応じて、前記画像データの1ラインのデータの数を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止することが可能になる。
(第1実施形態)
図1を参照して、本発明の実施形態に係る画像データ通信装置の構成を説明する。画像データ送信装置1は、規定のフォーマットに則って画像データを送信する。画像データ受信装置2は、画像データ送信装置1より送信された画像データを受信する。画像データ受信装置2は、クロック信号に同期した複数ビットのデータで構成され、水平同期信号および垂直同期信号が所定のコードで規定されている画像フォーマットに基づくデータを受信する。画像データ送信装置1および画像データ受信装置2の通信に用いる画像データ通信フォーマットは、例えば、RECOMMENDATION ITU−R BT.656−4に準拠している。かかる画像データ通信フォーマットには、規定のクロックに同期したデータ中に、水平同期信号および垂直同期信号が規定のマーカコードとして挿入されている。別途画像のサイズが異なる内容に関しても、かかる画像データ通信フォーマットのように通信データ中に所定のマーカコードとブランクデータがデータ領域とが別に挿入されている画像フォーマットとを用いることは可能である。
図1を参照して、本発明の実施形態に係る画像データ通信装置の構成を説明する。画像データ送信装置1は、規定のフォーマットに則って画像データを送信する。画像データ受信装置2は、画像データ送信装置1より送信された画像データを受信する。画像データ受信装置2は、クロック信号に同期した複数ビットのデータで構成され、水平同期信号および垂直同期信号が所定のコードで規定されている画像フォーマットに基づくデータを受信する。画像データ送信装置1および画像データ受信装置2の通信に用いる画像データ通信フォーマットは、例えば、RECOMMENDATION ITU−R BT.656−4に準拠している。かかる画像データ通信フォーマットには、規定のクロックに同期したデータ中に、水平同期信号および垂直同期信号が規定のマーカコードとして挿入されている。別途画像のサイズが異なる内容に関しても、かかる画像データ通信フォーマットのように通信データ中に所定のマーカコードとブランクデータがデータ領域とが別に挿入されている画像フォーマットとを用いることは可能である。
メモリ3は画像データ受信装置2が受信した画像データを記録する。
(画像フォーマット解析処理部201)
画像フォーマット解析処理部201は、画像データ受信装置2の内、1点鎖線で囲っているブロックであり、画像データ通信フォーマットに基づいて受信したデータの内、画像データのみを抽出する。
画像フォーマット解析処理部201は、画像データ受信装置2の内、1点鎖線で囲っているブロックであり、画像データ通信フォーマットに基づいて受信したデータの内、画像データのみを抽出する。
画像フォーマット解析処理部201の回路ブロックを同期化するクロック信号は、画像データ送信装置1より出力されるクロック信号(図1の信号名:CLK_Iと表記する)である。
マーカコード判別部202は、画像データ通信フォーマットに基づくマーカコードを判別する。
水平同期位置検出部203(水平同期信号検出部)は、マーカコード判別部202で判別されたマーカコードの判別結果を元に、水平同期位置であるか否かを検出する。垂直同期位置検出部204(垂直同期信号検出部)は、マーカコード判別部202で判別されたマーカコードの判別結果を元に、垂直同期位置であるか否かを検出する。
1ラインサイクル数カウント部205は、水平同期位置検出部203の検出結果と画像データ通信フォーマットのクロック信号とに基づいて受信したクロックサイクル数をカウントする。1ラインサイクル数カウント部205は、水平同期信号を起点として画像フォーマットの1ラインを構成するデータの数をカウントする。
ライン数カウント部206は、水平同期位置検出部203と、垂直同期位置検出部204とからの指示に応じて、画像データ通信フォーマットに基づいて受信したデータのライン数をカウントする。ライン数カウント部206は、垂直同期信号を起点として画像フォーマットの1フレームを構成するライン数をカウントする。
画像データ抽出部207は、1ラインサイクル数カウント部205とライン数カウント部206とのカウント値に応じて、画像データ通信フォーマットに基づいて受信したデータ中の必要画像領域を抽出する。
(画像データ量調整部301)
画像データ量調整部301は、画像データ受信装置2の内、破線で囲っているブロックであり、1ラインあたりの画像データ量(画像データの数)に誤りが無いかを検出し、誤りがある場合に、画像データ量を調整する。例えば、画像データ量調整部301は、画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されている1ラインに相当するデータの数に対して多いと判断した場合、1ラインのデータを構成するように多い分のデータを削除する。また、画像データ量調整部301は、画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されている1ラインに相当するデータの数に対して少ないと判断した場合、1ラインのデータを構成するように不足分のデータを追加する。
画像データ量調整部301は、画像データ受信装置2の内、破線で囲っているブロックであり、1ラインあたりの画像データ量(画像データの数)に誤りが無いかを検出し、誤りがある場合に、画像データ量を調整する。例えば、画像データ量調整部301は、画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されている1ラインに相当するデータの数に対して多いと判断した場合、1ラインのデータを構成するように多い分のデータを削除する。また、画像データ量調整部301は、画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されている1ラインに相当するデータの数に対して少ないと判断した場合、1ラインのデータを構成するように不足分のデータを追加する。
YデータFIFO302は、画像データ抽出部207にて抽出された輝度情報であるYデータをサンプリングしたデータのみを一時的に記憶する。以降の説明では輝度情報データのことをYデータとして説明する。尚、画像データの要素として、輝度情報データは例示的なものであり、輝度情報の他に、明度情報、階調情報などが含まれる。
CデータFIFO303は、画像データ抽出部207にて抽出された色情報であるCデータをサンプリングしたデータのみを一時的に記憶する。以降の説明では色情報データのことをCデータとして説明する。
YデータFIFO302およびCデータFIFO303は、データ入力とデータ出力が異なるクロックで制御可能な非同期FIFOである。
Yデータ読み出し部304は、YデータFIFO302に一時的に記憶されたYデータを順次、読出すための制御を行う。
Yデータ数カウント部305は、Yデータ読み出し部304により読出されたデータ数をカウントする。
Yデータ量判断部306は、Yデータ数カウント部305のカウント値に応じて、1ライン単位のYデータの量が、予め設定されてあるデータ量より多いか少ないかを判断する。
Yデータ量調整部307は、Yデータ量判断部306の判断結果を基に、Yデータの1ラインに相当する必要データ量に調整し、メモリ3にYデータを記憶する。
Cデータ読み出し部308は、CデータFIFO303に一時的に記憶されたCデータを順次、読出すための制御を行う。
Cデータ数カウント部309は、Cデータ読み出し部308により読出されたデータ数をカウントする。
Cデータ量判断部310は、Cデータ数カウント部309のカウント値に応じて、1ライン単位のCデータの量が、予め設定されてあるデータ量より多いか少ないかを判断する。
Cデータ量調整部311は、Cデータ量判断部310の判断結果を基に、Cデータの1ラインに相当する必要データ量に調整し、メモリ3にCデータを記憶する。
ブランク期間判断部312は、YデータFIFO302とCデータFIFO303とが、所定期間空の状態であるか否かを検出することで、画像データ通信フォーマットに基づくデータ中のブランク期間を判断する。
CLK生成部313は、画像データ量調整部301の回路ブロックを同期化するクロック信号を生成する。ここで生成するクロック信号は、画像データ送信装置1より出力されるクロック信号(図1の信号名:CLK_I)と同期関係ないクロック信号であり、CLK_Mと表記する。
図2は、画像データ通信フォーマット中のデータについて、動画像を構成する1フレーム内の水平方向および垂直方向のデータ領域を示した図である。図2のフォーマットをここでは、NTSCフォーマットを例に取って説明する。NTSCフォーマットの場合、データ通信ビットは8ビットで、図2のHに記載している1ラインを構成するデータ数は、1716カウント分である。その内、SAVのマーカコードが、HEX表記にてFF→00→00→XXの4バイト分のデータを組として、データスタートポイントの位置としてマーカコード化されている。また、EAVのマーカコードが、HEX表記にてFF→00→00→XYの4バイト分のデータを組として、データエンドポイントの位置としてマーカコード化されている。
データ領域は、Y成分で720カウント分、C成分領域で720カウント分、残りのデータは、水平ブランク領域(Hブランク領域)データとして構成されている。図2のVで示されている1フレームを構成するライン数は、525ライン分である。この内、ODDフィールドデータとして240ライン分、EVENフィールドデータとして240ライン分であり、残りは、垂直ブランクデータ領域(Vブランク領域)として構成されている。このフォーマットは、RECOMMENDATION ITU−R BT.656−4規格により規定されている。
図2に示すデータフォーマットを、NTSCフォーマットを例にして説明したが、近年はハイビジョンの解像度に対応した同様な規格も存在し、画像解像度が異なるフォーマットにてデータ通信する場合もその画像データ通信フォーマットに対応するものとする。
本発明の第1実施形態では、このような画像データ通信フォーマットにて、画像データ送信装置1から画像データ受信装置2にデータを通信している画像データ通信装置にて、データをサンプリングする場合について説明する。
まず、図2に示すGポイントにて、まず動画像を構成する1フレーム目の先頭のみSAVのコードであるFF→00→00→XXの4バイト分のデータをマーカコード判別部202は検出する。4バイトデータのXXにて、先頭時のマーカコード例はECである。このコードを検出した位置から、画像データの同期受信動作を開始する。画像データを抽出する際に、図2に記載しているIのポイントのラインからデータ有効領域と判断し画像データのサンプリング動作を開始する。ODDフィールドのデータ領域ラインの4バイトデータのXXに対応するマーカコードは80でありFF→00→00→80を、マーカコード判別部202は検出する。
図3は、画像データ送信装置1から画像データ受信装置2に対して通信している信号線に対して、外来ノイズが無い場合で、且つ、ODDフィールドデータ領域のラインの通常動作時のタイミングチャートを表している。通常は、正規のSAVのコードであるFF→00→00→80のコードの4バイトデータの組み合わせで受信した際に水平同期位置であると判断する。この時に、1ラインサイクル数カウント部205のカウント値をMAXカウント値(この例では、0オリジンでカウントし、カウンタ値=1715)から0に値を初期化する。図3のタイミングチャート上のカウント値がそれに相当する。
CLK_Iの次の立ち上がりエッジに同期した位置から、画像データ抽出部207は、YデータFIFO302と、CデータFIFO303との書き込みイネーブル信号(図3のCデータ_EN,Yデータ_EN)を出力する。画像データ抽出部207の出力は、1ラインサイクル数カウント部205のカウント値に基づくものである。1ラインサイクル数カウント部205のカウンタ値が偶数の時にCデータのイネーブル信号を出力し、奇数の時にYデータのイネーブル信号を出力する。この動作で、画像データ中のYデータは、YデータFIFO302に書き込まれる。また画像データ中のCデータは、CデータFIFO303に書き込まれる。このようにして画像データ中の2つの要素を別々に処理する。要素を別々にすることで、機器内の後段にて、個別に画像処理をすることが可能となる。図3に示す動作を水平方向の画像として、必要なサイズ分繰り返す。また、垂直方向の画像として、必要なライン分繰り返すことで、必要な画像データのみを抽出することが出来る。
図4は、画像データ量調整部301の動作タイミングを表しており、YデータFIFO302とCデータFIFO303とに一時的書き込まれた各々のデータをメインメモリである、メモリ3に書き込んでいく動作を説明する。画像データ量調整部301のクロック信号(CLK_M)は、画像フォーマット解析処理部201で使用していたクロック信号(CLK_I)とは非同期クロックである。CLK生成部313で生成されたクロック信号(CLK_M)に同期して画像データ量調整部301は動作する。
まず、YデータFIFO302のデータ読出しについて説明する。図3で説明したようにYデータFIFO302にデータが書き込まれると、FIFOの書き込み状態で空の状態であることを出力するY_FIFO_EMPTY信号が、「H」から「L」の状態となる。このY_FIFO_EMPTY信号は、「H」が空状態、「L」で空ではない状態を表している。
Yデータ読み出し部304にて、Y_FIFO_EMPTY信号=「L」の期間と同期間に、データ読み出しを行うためのイネーブル信号である信号名:Y_FIFO_READ_ENがイネーブル状態である「H」状態が出力される。逆に、Y_FIFO_EMPTY信号=「H」の期間は、FIFOが空の状態であるので、読み出しを禁止する為、Y_FIFO_READ_EN=「L」の状態が出力される。Y_FIFO_READ_EN=「H」が出力されると、YデータFIFO302に書き込まれた順に、データが読み出される。図4のY_FIFO出力がそれにあたる。
通常、書き込まれた順番は、Y0→Y1・・・Y719であるので、この720画素分のデータが順番に読み出される。Y_FIFO_READ_EN=「H」状態時において、Yデータ数カウント部305は水平方向のデータ画素数をカウントする。図4のEのポイントが、Yデータの水平方向の最終データが読み出されたタイミングで、Yデータ数カウント部305のYデータカウント値が720にカウントアップする。
Yデータ量調整部307は、YデータFIFO302から読み出されたデータを、Y_FIFO_READ_EN=「H」の状態の次のクロックサイクルで、メモリ3に書き込むためのイネーブル信号を出力する。これがY_メモリWRITE_EN信号であり、Y0→Y1・・・Y719の720画素分のデータが順番にメモリ3に書きこまれる。
Yデータ量判断部306は、Yデータ数カウント部305のカウント数が予め設定している画像データ量と同じ場合、正常動作終了と判断し、Yデータ量調整部307に対して特にフラグを挙げないよう動作する。また、同時にYデータ数カウント部305のカウント値を初期化するように制御する。
次に、CデータFIFO303のデータ読み出しについて説明する。図3で説明したようにCデータFIFO303にデータが書き込まれると、FIFOの書き込み状態で空の状態であることを出力するC_FIFO_EMPTY信号が、「H」から「L」の状態となる。このC_FIFO_EMPTY信号は、「H」が空状態、「L」が空ではない状態を表している。
Cデータ読み出し部308にて、C_FIFO_EMPTY信号=「L」の期間と同期間に、データ読み出しを行うためのイネーブル信号である信号名:C_FIFO_READ_ENがイネーブル状態である「H」状態が出力される。逆に、C_FIFO_EMPTY信号=「H」の期間は、FIFOが空の状態であるので、読み出しを禁止する為、C_FIFO_READ_EN=「L」の状態が出力される。C_FIFO_READ_EN=「H」が出力されると、CデータFIFO303に書き込まれた順に、データが読み出される。図4のC_FIFO出力がそれにあたる。通常、書き込まれた順番は、Cb0→Cr0→Cb1→Cr1・・・Cb359→Cr359であるので、この720画素分のデータが順番に読み出される。C_FIFO_READ_EN=「H」状態時において、Cデータ数カウント部309は水平方向のデータ画素数をカウントする。図4のDのポイントが、Cデータの水平方向の最終データが読み出されたタイミングで、Cデータ数カウント部309のCデータカウント値が720にカウントアップする。
Cデータ量調整部311は、CデータFIFO303から読み出されたデータを、C_FIFO_READ_EN=「H」の状態の次のクロックサイクルで、メモリ3に書き込むためのイネーブル信号を出力する。これがC_メモリWRITE_EN信号であり、Cb0→Cr0→Cb1→Cr1・・・Cb359→Cr359の720画素分のデータが順番にメモリ3に書きこまれる。
Cデータ量判断部310は、Cデータ数カウント部309のカウント数が予め設定している画像データ量と同じ場合、正常動作終了と判断し、Cデータ量調整部311に対して特にフラグを挙げないよう動作する。また、同時にCデータ数カウント部309のカウント値を初期化するように制御する。
次に、本発明の第1実施形態に係る特徴的な処理を説明する。図3で説明したタイミングチャートに対して、画像データ送信装置1から画像データ受信装置2へ送られる通信信号線であるクロック信号に、外来ノイズである静電気ノイズが乗った場合の動作例を、図5を用いて説明する。
図5はタイミングチャート上のBポイントにて、外来ノイズである静電気が乗り、図5のタイミングチャートに記載のように、クロック信号(CLK_I)の「H」の期間が破線分消失した場合の例を示している。
画像フォーマット解析処理部201の各ブロックは、CLK_Iに同期して動作している。1ラインサイクル数カウント部205と、YデータFIFO302と、CデータFIFO303もCLK_Iに同期して動作する。但し、画像フォーマット解析処理部201の内部の各ブロックの回路配置の差により、クロック配線長や、浮遊容量の差が物理的に存在し、各ブロックのクロック信号の遅延量が異なる。
例えば、1ラインサイクル数カウント部205は図1のA点でクロック信号を受け取る。ここで、図1のA点のクロック信号を図5ではCLK_I(A)で表す。本実施形態では、図5のbのポイントで、CLK_Iと同一のタイミングでクロックパルスが伝達され、1ラインサイクル数カウント部205のカウンタ値が1から2にカウントアップする。
一方、YデータFIFO302は図1のA’点、CデータFIFO303は図1のA”点の位置でのCLK_I信号を受け取る。ここで図5に示すようにA’点及びA”点のクロック信号をCLK_I(A’/A”)で表す。本実施形態ではこの図5のbポイントで、クロックサイクルが全て消失してしまっている。図5のbのポイントは、通常ならばYデータをサンプリングする必要があるポイントである。
しかし、Yデータ_ENの信号は「H」の状態を出力しているが、クロック信号CLK_I(A’)が消失していることにより、YデータFIFO302にY0のデータが書き込めない状態となる。そうすると、YデータFIFO302ではデータのY0が欠落することになる。その結果、YデータFIFOにはY1→Y2・・・Y719の1画素データ分欠落した719画素分のデータが順番に書き込まれることとなる。
この状態で、図4にて説明した制御と同一の制御を実行すると、図6に示すタイミングチャートのように、G点にて1画素データ分不足することになる。そのため、Yデータ数カウント部305にてカウントしているYデータカウント値は719までカウントアップされるが、720にはならない。ここで、Yデータ量調整部307が無い場合、Yデータは、次のラインの先頭Y0データが来るまで動作が止まってしまう。このようになると、以降のYデータが延々1画素分ずれたままの動画像を構成し続け画像の不具合につながる。不具合画像を延々継続させないための処理として、図6に示すG点以降の動作を図7で説明する。
図7のG点でYデータFIFO302は次のラインまで空の状態となる。このG点からH点までの期間は、次のラインまでの水平ブランク期間の一部に対応している。ブランク期間判断部312にて、所定の期間以上、YデータFIFO302が空の状態であることを検出すると、水平ブランク期間に入ったことを判断できる。この所定の期間が図7に示した水平ブランク判断時間である。
H点で不足しているデータ量(本実施例では、Yデータ1画素分)を追加することで調整するためYデータ量調整部307は、メモリ3に対して書き込みイネーブル信号であるY_メモリWRITE_EN信号を図7のHからIまでの期間出力する。同時に、Yデータとして、10Hのデータを書き込む。この時、Yデータカウント値は1ラインの最終画素分のデータ書き込みに対応した、Y_メモリWRITE_EN信号が「H」のポイント(図7のIポイント)のクロックで0にクリアされる。
また、図5の説明にて、Bの外来ノイズが乗るポイントが、Cデータのサンプリングポイントの場合は、Cデータ側のCデータ読み出し部308がYデータ側のYデータ読み出し部304と同一の動作をする。
同様に、Cデータ数カウント部309およびYデータ数カウント部305、Cデータ量判断部310およびYデータ量判断部306は、それぞれ同一の動作を行う。Cデータ量調整部311とYデータ量調整部307とは、生成するデータのみが異なり、Cデータ量調整部311は、80Hのデータをメモリ3に書き込む。
第1実施形態では1画素分を補正するように説明したが、1ライン中に複数回外来ノイズである静電気が乗った場合、1ラインあたりの複数の必要画素データの不足分を補うように動作する。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図1〜4、図8、図9、および図10を用いて説明する。図1〜4を用いて説明した画像データ通信装置の基本的な構成は第1実施形態で既に説明しているので、重複した説明は省略する。
本発明の第2実施形態を図1〜4、図8、図9、および図10を用いて説明する。図1〜4を用いて説明した画像データ通信装置の基本的な構成は第1実施形態で既に説明しているので、重複した説明は省略する。
本発明の第2実施形態に係る特徴的な処理を説明する。図3で説明したタイミングチャートに対して、画像データ送信装置1から画像データ受信装置2へ送られる通信信号線であるクロック信号に、外来ノイズである静電気ノイズが乗った場合の動作例を、図8を用いて説明する。
図8はタイミングチャート上のJポイントにて、外来ノイズである静電気が乗り、クロック信号(CLK_I)の「L」の期間にパルスのノイズが乗り、本来クロック信号が無い箇所に、信号が現れた場合の例である。
画像フォーマット解析処理部201の各ブロックは、前記CLK_Iに同期して動作している。1ラインサイクル数カウント部205と、YデータFIFO302と、CデータFIFO303もCLK_Iに同期して動作する。但し、画像フォーマット解析処理部201の内部の各ブロックの回路配置の差により、クロック配線長や、浮遊容量の差が物理的に存在し、各ブロックのクロック信号の遅延量が異なる。
例えば、1ラインサイクル数カウント部205は図1のA点でクロック信号を受け取る。ここで、図1のA点のクロック信号を図8ではCLK_I(A)で表す。本実施形態では、図8のKのポイントで、CLK_Iとは異なり、クロック信号が消失している状態となる。この時に、1ラインサイクル数カウント部205のカウント値はカウントアップしない。
一方、YデータFIFO302は図1のA’点、CデータFIFO303は図1のA”点の位置でのCLK_I信号を受け取る。ここで図8に示すようにA’点及びA” 点のクロック信号をCLK_I(A’/A”)で表す。本実施形態ではこの図8のKポイントでは、CLK_Iと同一なクロックとして検出してしまっている。図8のKのポイントは、通常ならばYデータをサンプリングする必要がないポイントである。
しかし、Yデータ_ENの信号は「H」の状態を出力しており、図8のKとLの2か所のポイントにて、クロック信号CLK_I(A’)のクロック信号を検出することで、YデータFIFO302にY0のデータを2回書き込んでしまう。そうすると、YデータFIFOには、Y0→Y0→Y1→Y2・・・Y719の1画素データ分のデータが多い、721画素分のデータが順番に書き込まれることとなる。
この状態で、図4にて説明した内容と同一の制御を実行すると、図9に示すタイミングチャートのP点にて、Y_FIFO_READ_EN信号が出力されてしまう。その為、図9のQに示す位置にて、Y_メモリWRITE_EN信号を出力して、Yデータを1画素分多い721画素分書き込んでしまう。このようになると、以降のYデータが延々1画素分ずれたままの動画像を構成し続け画像の不具合につながる。不具合画像を延々継続させないための処理として、図9に示すP点以降の動作を図10で説明する。
図10のP点で、Yデータカウント値が水平方向に必要画素量まで到達した時点以降(本実施形態では720画素分以降)、Yデータ量調整部307が、メモリ3に対してデータの書き込みイネーブル信号を出力しないよう動作する。具体的には、図10のQ’のY_メモリWRITE_EN信号を出力しないよう動作する。P点からH’点までの期間は、次のラインまでの水平ブランク期間の一部に対応している。ブランク期間判断部312にて、所定の期間以上、YデータFIFO302が空の状態であることを検出すると、水平ブランク期間に入ったことを判断できる。この所定の期間が図10に示した水平ブランク判断時間である。水平ブランク判断時間の経過後、画像データ量調整部301の各ブロックの初期化動作を行い、次のラインのデータの処理の準備状態となる。
また、図8の説明にて、Jの外来ノイズが乗るポイントが、Cデータのサンプリングポイントの場合は、Cデータ側のCデータ読み出し部308がYデータ側のYデータ読み出し部304と同一の動作をする。
同様に、Cデータ数カウント部309とYデータ数カウント部305、Cデータ量判断部310とYデータ量判断部306、Cデータ量調整部311とYデータ量調整部307の各ブロックが同一の動作を行う。
第2実施形態では1画素分を補正するように説明したが、1ライン中に複数回外来ノイズである静電気が乗った場合、1ラインあたりの複数の必要画素データの余分を削除するように動作する。
上記の第1および第2実施形態によれば、外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止することが可能になる。
例えば、外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのデータ要素(画像データ通信フォーマット中の輝度情報データ、色差情報データ)ごとにラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止できる。
あるいは、送信側で規定の画像データ通信フォーマットの送信以外のエラー検出用符号等を挿入する必要がない。受信側のみの対応で、外部から受ける外来ノイズの影響に対して、各ラインのラインデータ長を一定に維持でき異常画像の発生を防止できる。
あるいは、受動部品を必要とせず、回路規模の増大と消費電力が増大することを抑制しつつ、外部から受ける外来ノイズ(静電気)に対して発生する、画像の乱れを低減した画像データ通信装置の提供が可能となる。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (8)
- クロック信号に同期した複数ビットのデータで構成され、水平同期信号および垂直同期信号が所定のコードで規定されている画像フォーマットに基づくデータを受信する受信手段と、
前記データの各々のコードを判別する判別手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の水平同期信号を検出する水平同期信号検出手段と、
前記水平同期信号を起点として前記画像フォーマットの1ラインを構成するデータの数をカウントする1ラインサイクル数カウント手段と、
前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の垂直同期信号を検出する垂直同期信号検出手段と、
前記垂直同期信号を起点として前記画像フォーマットの1フレームを構成するライン数をカウントするライン数カウント手段と、
前記1ラインサイクル数カウント手段のカウント値と前記ライン数カウント手段のカウント値とに応じて、前記データから画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段でカウントされた前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断手段と、
前記データ量判断手段の判断結果に応じて、前記画像データの1ラインのデータの数を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像データ通信装置。 - 前記データ量判断手段は、前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されているデータの数に対して少ないと判断した場合、前記調整手段は1ラインのデータを構成するように不足分のデータを追加することを特徴とする請求項1に記載の画像データ通信装置。
- 前記データ量判断手段は、前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定されているデータの数に対して多いと判断した場合、前記調整手段は1ラインのデータを構成するように多い分のデータを削除することを特徴とする請求項1に記載の画像データ通信装置。
- 前記記憶手段は、前記抽出手段により抽出された画像データの要素を記憶する複数の記憶手段を有し、
前記読出手段は、前記複数の記憶手段のそれぞれに対応した複数のデータ読出手段を有し、
前記カウント手段は、前記複数のデータ読出手段のそれぞれに対応した複数のカウント手段を有し、
前記データ量判断手段は、前記複数のカウント手段のそれぞれに対応した複数のデータ量判断手段を有し、
前記調整手段は、前記複数のデータ量判断手段のそれぞれに対応した複数の調整手段を有し、
前記複数の調整手段のそれぞれは、前記複数のデータ量判断手段のそれぞれで得られた判断結果に応じて、それぞれの要素のデータの数を調整することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像データ通信装置。 - 前記抽出手段により抽出された画像データの要素には、輝度情報と色情報が含まれることを特徴とする請求項4に記載の画像データ通信装置。
- 前記データが読み出された時点から次の読み出し時点までが所定の期間以上となる水平ブランク期間であるか判断するブランク期間判断手段を更に備え、
前記ブランク期間判断手段が、前記期間を水平ブランク期間であると判断した場合に、前記データ量判断手段は前記画像データの1ラインのデータの数が前記1ラインに相当するデータの数に対して多いか少ないかを判断し、前記カウント手段はカウント値を初期化することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像データ通信装置。 - 所定のクロック信号に同期した複数ビットのデータで構成され、水平同期信号および垂直同期信号が所定のコードで規定されている画像フォーマットに基づくデータを受信する受信手段と、前記データの各々のコードを判別する判別手段と、前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の水平同期信号を検出する水平同期信号検出手段と、前記水平同期信号を起点として前記画像フォーマットの1ラインを構成するデータの数をカウントする1ラインサイクル数カウント手段と、前記判別手段によるコードの判別結果により、データ中の垂直同期信号を検出する垂直同期信号検出手段と、前記垂直同期信号を起点として前記画像フォーマットの1フレームを構成するライン数をカウントするライン数カウント手段と、前記1ラインサイクル数カウント手段のカウント値と前記ライン数カウント手段のカウント値とに応じて、前記データから画像データを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された画像データを記憶する記憶手段と、を備える画像データ通信装置の画像データ通信方法であって、
読出手段が、前記記憶手段に記憶された前記画像データを読み出す読出工程と、
カウント手段が、前記読出工程で読み出された前記画像データの1ラインのデータの数をカウントするカウント工程と、
データ量判断手段が、前記カウント工程でカウントされた前記画像データの1ラインのデータの数が、予め設定された1ラインに相当するデータの数に対して、多いか少ないかを判断するデータ量判断工程と、
調整手段が、前記データ量判断工程の判断結果に応じて、前記画像データの1ラインのデータの数を調整する調整工程と、
を有することを特徴とする画像データ通信方法。 - コンピュータを、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像データ通信装置の各手段として記載させるためのプログラム。
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JP2012007386A JP2013150072A (ja) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 画像データ通信装置、画像データ通信方法およびプログラム |
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