KR0181671B1

KR0181671B1 - 화상처리장치

Info

Publication number: KR0181671B1
Application number: KR1019960009040A
Authority: KR
Inventors: 세이지로 야스키; 히로유키 치모토
Original assignee: 사또오 후미오; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1999-05-01
Also published as: EP0735756A2; KR960036636A; JPH08275117A; US5742353A; EP0735756A3

Abstract

주사선 변환에 관해서는 화상신호는 메모리(109,110)와 스위치(123,124)와 연산회로(111,112)와 가산회로(113)와 감산회로(114)와 스위치(125)로 이루어지는 계통으로 처리된다. 그래픽 처리에 관해서는 파라미터 생성회로(105) 및 묘화부(119)로 처리된 좌표 데이타가 연산회로(111,112)에 의하여 좌표 변환 연산되고, 어드레스 생성회로(108)에 부여된다. 이 어드레스에 의하여, 메모리(131)에 CPU(104)의 제어로 저장된 텍스쳐 모델이 독출되며, 합성회로(118)에 부여되는 것으로, 묘화부(119)로부터 출력되는 다각형으로 부착하여 처리된다.

Description

화상처리장치

제1도는 각종 다양한 텔레비전 방송 서비스나 화상 포맷등의 전부에 대응가능한 텔레비전 수신 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도.

제2도는 본 발명에 관한 화상 처리장치의 실시예 1을 도시한 블록구성도.

제3도는 동일 실시예 1에 있어서의 메모리에 대한 어드레스의 생성동작을 설명하기 위하여 도시한 도면.

제4a도 내지 제4h도는 각각 동일 실시예 1의 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면.

제5도는 동일 실시예 1에 있어서의 연산회로를 상세히 설명하기 위하여 도시한 블록 구성도.

제6도는 동일 실시예 1에 있어서의 화상의 표시예를 설명하기 위하여 도시한 도면.

제7도는 본 발명에 관한 화상 처리장치의 실시예 2를 설명하기 위하여 도시한 블록 구성도.

제8a도 내지 제8e도는 각각 동일한 실시예 2의 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면.

제9도는 동일한 실시예 2에 있어서의 화상의 표시예를 설명하기 위하여 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 입력단자 102 : 디코더

104 : CPU 105 : 파라미터 생성회로

106 : 세그먼트 레지스터 107 : 가산회로

108 : 어드레스 생성회로 110,311,312,313 : 라인 메모리

111,112 : 연산회로 113,325,335 : 가산회로

114 : 감산회로 117,503,405 : 메모리제어회로

118 : 합성회로 119 : 묘화부

121,123,124 : 스위치 130 : 출력 단자

본 발명은 예컨대, 쌍방향 통신 기능을 포함한 각종의 다양한 텔레비전 방송 서비스나 화상 포맷 등에 대응가능한 텔레비전 수신장치에 관한 것으로서,

특히 GUI(Graphic User Interface) 기능이나 데이타 서비스등에 대응하는 그래픽 화상의 생성에 적합한 화상 처리장치의 개량에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 현재 실현되고 있는 텔레비전 방송 서비스는 이하에 기술된 바와 같은 각종 방송 시스템에 의해서 구축되어 있다.

(1) NTSC(National Television System Committee)방식의 컬러 텔레비전 방송 시스템이 방송 시스템에 관해서는 방송방식(일본방송 출판협회 1984년 6월 20일 발행)의 제138페이지∼제141페이지에 상세히 기재되어 있다.

(2) NTSC 방식의 컬러 텔레비전 방송과 문자 다중방송을 조합한 방송 시스템. 문자 다중방송 시스템에 관해서는 상기 방송방식(일본방송 출판협회 1984년 6월 20일 발행)의 제244페이지∼제251페이지에 상세히 기재되어 있다.

(3) 디지탈 기술을 이용한 제2세대 EDTV(Extended Definition Television)방식의 텔레비전 방송 시스템. 이 방송 시스템에 관해서는 텔레비전 학회 기술보고 Vol. 17, No. 65, pp 19-42. BCS' 93-42(Dec. 1993)에 상세히 기재되어 있다.

(4) 위성을 이용한 ISDB(Integrated Service Digital Broadcasting)로 칭해지는 방송 시스템. 이 방송 시스템에 관해서는 텔레비전 학회 기술 보고 Vol. 15. No. 35, pp 31-36. BCS' 91-38(Dec. 1991)나 1993년 텔레비전 학회 년차대회 ITE' 93, 15-6의 ISDB의 계층화 모델 및 15-8의 디지탈 텔레비전 서비스의 고기능화 에 상세히 기재되어 있다.

(5) 쌍방향 통신 기능을 가지는 디지탈 CATV(Cable Television)방송 시스템. 이 방송 시스템에 관해서는 일경(日經) 일렉트로닉스(1994년 5월 23일 발행 )의 제82페이지∼제89페이지에 상세히 기재되어 있다.

상기 기술된 바와 같이, 현재는 각종 텔레비전 방송 시스템이 혼재되고, 방송 서비스가 다양화되어 있다. 또한, 이것에 따라서 화상 포맷으로서도 여러가지의 포맷이 혼재하게 된다. 그리고, 이와 같이 각종의 다양한 텔레비전 방송 서비스나 화상 포맷 등이 출현하는 것에 수반하여 그것들의 전부에 대응가능한 텔레비전 수신 시스템을 개발하는 것이 요구된다.

제1도는 이러한 텔레비전 수신 시스템을 개략적으로 도시하고 있다. 제1도에 있어서, ISDB 송신장치(4001), NTSC 현행 방송 통신장치(4002), 문자다중 송신장치(4003) 및 쌍방향 디지탈 CATV 스테이션(4004)으로부터 각각 송신되는 각종의 신호는 TV(Television) 수신장치(4010)에 수신된다.

이 TV 수신장치(4010)는 수신된 각종 신호에 각각 디코딩을 하기 위해서 ISDB 디코더(4011), NTSC 디코더(4012), 문자다중 방송 디코더(4013) 및 디지탈 CATV 디코더(4014)를 구비하는 동시에, 사용자가 소정의 방송 서비스를 전환시키기 위한 화면 제어부(4015)를 구비하고 있다. 이 때문에, 이 TV 수신장치(4010)는 복수의 디코더(4011∼4014)를 동시에 가질 필요가 있으며, 그래서 경제적인 단점이 된다.

또한, ISDB 등에서는 종래의 텔레비전 방송과 다르며, 송신측에서 여러가지의 각도에서 촬영한 복수의 화상을 동일 화면상에 동시에 표시하도록 한 멀티앵글 방송이 검토되고 있다. 이 멀티앵글 방송은 예컨대 제1도에 표시 화상(4016)으로 도시된 바와 같이, 좌측에서 촬영한 화상(4017)과, 우측에서 촬영한 화상(4018)과, 앞에서 촬영한 화상(4019)과, 이들 화상(4017∼4019)을 제어하기 위한 가이드 화상(4020)을 동일 화면상에 동시에 표시하도록 한 것이다.

이와 같이, 장래에 여러종류의 미디어가 융합되고, 종합적인 방송 서비스가 개시되면, 사용자는 매우 많은 채널중에서 소정의 채널을 선택할 필요가 있다.

이때문에, 사용자가 용이한 조작으로 빠르게 소정의 채널을 선택하기 위해서는 휴먼 인터페이스 기술의 도입이 필요하다. 그리고, 텔레비전 수신 시스템의 경우, 그 휴먼 인터페이스 기술로서는 그래픽 화상에 의한 GUI가 이용된다.

또한, 여러종류의 화상 포멧이 존재하기 때문에, 이들의 포멧에 대응하여 주사선 수를 변환하거나, 또는 멀티화면을 표시하거나 하는 텔레비전 수신장치가 필요하다. 이와 같이, 장래에 있어서 방송, 통신 또는 패키지 등의 미디어를 융합시킬 경우, 고기능의 GUI를 제공하며 동시에 여러종류의 화상 포맷에 대응할 수 있는 텔레비전 수신장치가 필요하다.

예컨대, 주사선 수의 변환을 자유롭게 실행하고, 화질의 열화(impairment)를 최저한으로 억제하는 수법으로서는 1994년 ICCE의 예고 제12페이지로부터 제13페이지에 게재된 주사선 변환 방식이 있다. 이 주사선 변환 방식은 비월주사(interlacing)에 의해 전송되어 오는 화상의 사이즈를 프레임 단위로 합성한 뒤에 변경하는 수법이다.

그러나, 이러한 주사선 변환 방식은 화질 열화를 발생시키지 않고 비월주사 화상의 사이즈를 변환할 수 있는 반면, 메모리등을 필터링하기 위하여 하드웨어 규모가 증대하는 문제가 생긴다.

한편, 컴퓨터 그래픽을 이용하면 보다 고기능의 GUI를 실현하는 것이 가능하다. 보다 고품질의 그래픽 화상을 생성하는 수법으로서는 텍스쳐(texture)맵핑의 응용을 고려할 수 있다. 이 텍스쳐 맵핑은 통상의 컴퓨터 그래픽에 의한 다각형의 생성뿐만 아니라, 생성된 다각형에 텍스쳐 화상을 부착하는 것으로서 보다 리얼(real)한 화상을 생성하고자 하는 것이다.

이 텍스쳐 맵핑처리는 단지 소재 표면의 텍스쳐만에 한정하지 않고, 다각형의 각 구획에 각각 다른 화상을 부착하는 것이 가능하다. 이 때문에, 예컨대, 전술한 멀티채널 방송에 있어서의 채널 선택시에 각 채널의 화상을 각각 텍스쳐로서 다각형의 각 구획에 부착하도록 함으로써, 사용자가 보다 이해하기 쉽고 빠르게 채널 선택을 행할 수 있도록 한 GUI의 응용이 기대되고 있다.

다만, 텍스쳐 맵핑은 투시 변환에 기초한 내부길이의 값에 의해 텍스쳐에 왜곡이 생기는 문제를 가지고 있다. 통상, 이 왜곡은 스윔이라 불리며, 이 왜곡을 회피하기 위해서는 대규모의 하드웨어가 필요하다. 이 스윔을 발생시키지 않고, 더구나 비교적 소규모의 하드웨어로 텍스쳐 맵핑을 행하는 수법은 예컨대, 1994년 텔레비전 학회 년차대회 예고 제419페이지로부터 제420페이지에 기재되어 있다.

그러나, 이 문헌에 기재된 텍스쳐 맵핑수법에 의해서도 실용적인 레벨까지 하드웨어를 축소할 수 있다고는 아직도 말할 수 없는 것이 현실이다.

이상과 같이, 각종 다양한 텔레비전 방송 서비스나 화상 포맺 등의 전부에 대응가능한 텔레비전 수신 시스템을 구축하기 위해서는 화상 포맷을 변환하기 위한 주사선 변환 알고리즘과, 텍스쳐를 왜곡없이 다각형으로 맵핑하기 위한 알고리즘이 필요하다. 그러나, 이들의 알고리즘을 실현하기 위해서는 대규모의 하드웨어가 필요하게 되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 장래의 방송 서비스에 있어서의 여러종류의 화상 포맷을 변환하기 위한 처리나, GUI 또는 데이타 서비스에 대응한 그래픽 화상을 생성하기 위한 처리를 하드웨어 규모의 증대를 초래하지 않고 실현할 수 있는 화상 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 텍스쳐 데이타를 다각형으로 맵핑할 때에 다각형의 정점 데이타를 역(逆) 어파인 변환(affine transformation : 擬似變煥)시킴으로써, 텍스쳐 데이타의 좌표 계산을 행하는 맵핑 장치와, 화상신호를 수평·수직으로 압축 신장시키는 주사선 변환장치와, 맵핑장치가 가지는 역 어파인 변환의 매트릭스를 구성하는 곱함 연산기와, 주사변환장치의 필터링 처리를 행하는 중첩 연산의 곱합 연산기를 시분할로 전환시키는 수단을 구비하고 있는 화상처리장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제2도는 본 발명의 실시예 1을 도시하고 있다. 제2도에 있어서, 부호 101은 입력 단자로 화상신호가 공급된다. 이 입력 단자(101)에 공급된 화상신호는 디코더(102)에 공급되어 디코딩된다. 디코더(102)에 의해 디코딩된 화상신호는 스위치(121)를 통하여 메모리(131)에 공급된다. 스위치(121)를 통하여 시스템 버스(132)로 전송하는 화상신호도 메모리(131)에 공급된다.

즉, 메모리(131)는 스위치(121)가 교체(전환) 되는 것에 따라, 디코더(102)로부터 출력되는 화상신호와 시스템 버스(132)로 전송되는 화상신호를 선택적으로 기억할 수 있다. 이 경우, 스위치(121)는 제어기(120)에 의해서 그 전환 동작이 제어된다.

이 메모리(131)는 디코더(102)로부터 출력되는 화상신호와, 시스템 버스(132)로 전송하는 화상신호가 혼합되지 않도록 메모리 내부의 영역이 분할되어 있다.

이 메모리(131)에 대한 영역 분할 제어는 가산회로(107) 및 세그먼트 레지스터(106)에 의하여 실행된다.

즉, 세그먼트 레지스터(106)에는 화상신호를 기억하기 위한 메모리 영역이 세트된다. 이 세그먼트 레지스터(106)에 세트된 값과, 어드레스 생성회로(108)로부터 출력되는 어드레스값이 가산회로(107)에서 합성됨으로써, 메모리(131)에 부여하는 어드레스가 결정된다.

제3도는 이러한 어드레스의 생성 동작을 구체적으로 도시하고 있다.

세그먼트 레지스터(106)에 세트된 값에 의하여 메모리(131)의 메모리 영역이 분할된다. 예컨대, 세그먼트 레지스터(106)는 4개의 레지스터(601,602,603,604)에 의하여 구성된다. 이 중, 레지스터(601)에 세트된 값이 메모리(131)의 메모리 어드레스(611)를 지정하고 있다.

이 레지스터(601)에 세트된 값을 기준으로 하여 이 기준값에 가산회로(107)에 의하여 어드레스 생성회로(108)로부터 출력되는 어드레스값이 가산됨으로써, 제1화상신호를 기억하기 위한 어드레스가 셍성된다. 동일하게, 레지스터(602)에 세트된 값은 메모리(131)의 메모리 어드레스(612)를 지정하고, 이 영역에 제2화상신호가 기억된다.

또, 레지스터(603,604)에 세트된 값은 메모리(131)의 메모리 어드레스(613,614)를 각각 지정하고, 이들 영역에 제3 및 제4화상신호가 기억된다.

이와 같이, 제3도에 도시한 예에서는 4종류의 화상신호를 기억할 수 있다.

제2도에 도시한 메모리(131)는 상술한 동작에 의해 생성된 어드레스에 의하여 복수의 화상신호를 기억하여 독출할 수 있다. 이 메모리(131)로부터 독출된 화상신호는 스위치(122)에 의하여 라인 메모리(109,110)와 합성회로(118)에 선택적으로 공급된다.

이 스위치(122)는 주사선 변환의 경우 제어기(120)에 의하여 메모리(131)로부터 독출된 화상신호를 라인 메모리(109,110)에 유도하도록 전환 제어되고, 텍스쳐 맵핑시에는 메모리(131)로부터 독출된 화상신호를 합성회로(118)에 유도하도록 전환 제어된다.

각 라인 메모리(109,110)로부터 독출된 화상신호는 각각 스위치(123,124)를 통하여 연산회로(111,112)에 공급된다. 이들 연산회로(111,112)는 각각 입력된 화상신호에 필터링 처리를 행함으로써, 주사선 변환을 행하고 있다. 이 경우, 안쪽의 연산회로(111 또는 112)가 시간 저역 성분을 추출하고, 다른쪽의 연산회로(112 또는 111)이 시간 고역 성분을 출력하고 있다.

각 연산회로(111,112)로부터 출력된 화상신호는 각각 가산회로(113)와 감산회로(114)에 공급되고, 가산처리 및 감산처리가 행해진다. 이들 가산회로(113)및 감산회로(114)로부터 출력되는 각 화상신호는 메모리 제어회로(117)에 의하여 필드마다 전환 제어되는 스위치(125)에 의하여 선택적으로 스위치(126)로 유도된다.

이 스위치(126)는 주사선 변환시는 제어기(120)에 의하여 스위치(125)에 의하여 유도되는 화상신호를 선택하는 측, 즉 F측에 전환 제어되고, 그래픽 출력시는 합성회로(118)로부터 출력되는 화상신호를 선택하는 측, 즉 G측에 전환 제어된다. 이 스위치(126)에 의하여 선택된 화상신호는 스위치(127)에 공급된다.

이 스위치(127)는 메모리 제어회로(117)에 의하여 필드마다 전환 제어된다. 이 때문에, 스위치(126)에 의하여 선텍된 화상신호는 스위치(127)에 의하여 2개의 비디오 메모리(115,116)에 필드마다 전환 공급되어 기억된다.

이들 비디오 메모리(115,116)로부터 독출된 화상신호는 메모리 제어회로(117)에 의하여 필드마다 전환 제어되는 스위치(128)에 의하여 선택적으로 출력단자(130)에 도출된다.

한편, 그래픽 화상에 관해서는 호스트 CPU(Central Processing Unit)(104)에 의하여 3차원 모델링이 행해진다. 이 3차원 모델링에 의해 생성된 다각형 데이타는 시스템 버스(132)를 통하여 주 메모리(103)에 기억되는 동시에, 파라미터 생성회로(제어기)에 공급된다.

또한, 이 호스트 CPU(104)로부터 텍스쳐 데이타로서 생성된 화상신호는 스위치(121)를 통하여 메모리(131)에 공급된다. 또, 이 호스트 CPU(104)로부터 출력된 주사선 변환에 필요한 계수나, 텍스쳐 맵핑 처리에 필요한 역 어파인 변환을 위한 계수는 상기 제어기(120)에 공급된다.

상기 파라미터 생성회로(제어기)는 입력된 다각형 데이타로부터 다각형의 기울기를 검출하여 묘화부(119)에 출력하고 있다. 이 묘화부(119)는 파라미터 생성회로(105)의 검출 결과에 기초하여 에지에 따라서 다각형에 빈틈없는 칠하기를 행하는 동시에, 텍스쳐 맵핑을 위한 좌표 어드레스를 생성하고 있다.

이 생성된 좌표 어드레스는 병렬로 스위치(123,124)에 공급된다.

이들 스위치(123,124)에 의하여 선택된 좌표 어드레스는 연산회로(111,112)에 의해 역 어파인 변환을 위한 매트릭스 연산이 행해진다. 각 연산회로(111,112)로부터 출력된 좌표 어드레스는 가산회로(113)에서 가산됨으로써 텍스쳐 좌표가 결정된다.

이 결정된 텍스쳐 좌표값은 어드레스 생성회로(108)에 공급되어 메모리 어드레스로 변환된다. 이 메모리 어드레스에 기초하여 메모리(131)로부터 독출된 화상신호는 스위치(122)를 통하여 합성회로(118)에 의하여 묘화한 다각형으로 부착하여 처리된다. 이렇게 하여 생성된 그래픽 화상은 스위치(126)에 의하여 스위치(125)로부터의 주사선 변환 화상으로 전환되고 비디오 메모리(115,116)에 출력된다.

제4a도 내지 제4h도는 상술한 실시예 1의 동작을 설명하고 있다.

다만, 여기서는 설명을 간단히 하기 위하여 주사선수 5개의 인터레이스 신호를 최종적으로 주사선수 5개의 순차적으로 주사신호로 변환하는 경우를 설명하고 있다. 먼저, 입력되는 화상신호(202)는 1필드 기간(1/60초)내에 2.5개의 주사선을 구비하고 있다.

이 화상신호(202)는 화상 메모리(201)(제2도에서는 예컨대 라인 메모리(109,110)에 기록되고, 배속으로 독출됨으로써, 부호 203으로 도시된 바와 같이 1/60초 기간으로 5개의 주사선이 포함되는 신호가 된다. 이 신호는 연산회로(111, 112)에 각각 공급되며, 시간 저역 성분(204)과 시간 고역 성분(205)이 생성된다.

이 경우, 제1필드의 화상신호를 A로 하고, 제2필드의 화상신호를 B로 하면, 예컨대 시간 저역 성분은 A+B로 나타내어지고, 시간 고역 성분은 A-B로서 나타내어진다. 이 때문에, 가산회로(113)에 의하여인 가산처리가 행해지는 것으로, 제1필드의 화상신호 A가 생성되며, 감산회로(114)에 의하여인 감산처리가 행해지는 것으로, 제2필드의 화상신호 B가 생성된다.

이들 화상신호 A, B는 스위치(125)에 의하여 1/60초마다 교대로 도출됨으로써, 부호 206으로 도시된 바와 같이 합성된다. 이 합성된 화상신호 A, B는 스위치(127)에 의하여 1/60초마다 비디오 메모리(115,116)에 교대로 공급된다.

이들 비디오 메모리(115,116)는 부호 207, 208로 나타낸 바와 같이 1/60초마다 교대로 기록과 독출을 행하고 있다. 이 때문에, 그래픽 화상을 1/60초마다 비디오 메모리(115,116)에 교대로 기록함으로써, 애니메이션 화상을 생성하는 것이 가능하며, 자연 화상과의 합성도 용이하게 행할 수 있다.

제5도는 연산회로(111,112)의 상세를 도시하고 있다. 또, 제5도에 있어서, 제2도와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 도시하고 있다. 제2도에 도시한 라인 메모리(109)는 실제로는 3개의 라인 메모리(311,312,313)에 의하여 구성되고, 라인 메모리(110)는 3개의 라인 메모리(314,315,316)에 의하여 구성된다.

스위치(123)로 선택된 신호는 승산회로(321,322,323,324)에 공급되고, 스위치(124)로 선택된 신호는 승산회로(331,332,333,334)에 공급된다.

승산회로(321,39,323,324)에서는 스위치(124)로 선택된 신호와 레지스터 화일(320)로부터 출력된 계수와의 승산이 행해지며, 승산회로(331,332,333,334)에서는 스위치(124)로 선택된 신호와 레지스터 화일(330)로부터 출력된 계수와의 승산이 행해진다.

이들 승산회로(321,322,323,324) 및 승산회로(331,332,333,334)의 승산 결과는 각각 가산회로(325,335)에 의하여 가산됨으로써, 중첩 연산이 행해진다.

그 후, 가산회로(325,335)로부터의 각 가산 출력이 가산회로(113)와 감산회로(114)에 각각 공급되어 가산 및 감산 처리되며, 스위치(125)에 의하여 필드마다 전환하여 도출된다.

이상으로, 본 발명의 실시예 1에 관하여 설명을 행하였지만, 이 실시예 1에서는 연산회로(111,112) 및 메모리(131)를 그래픽의 텍스쳐 맵핑과 주사선 변환의 쌍방으로 사용할 수 있기 때문에, 하드웨어를 증가시키지 않고 각각의 기능을 실현할 수 있게 된다.

이 경우, 제어기(120)의 제어신호를 시분할로 전환시킴으로써, 1개의 화면을 그래픽 화상과, 주사선 변환된 자연 화상과의 양방으로 구성하는 것이 가능하다. 이 제어신호의 시분할 전환은 호스트 CPU(104)에 의한 소프트웨어처리에 의하여 실현할 수 있다.

제6도는 이러한 시분할 처리에 의하여 작성된 화상의 예를 도시하고 있다. 제6도에 도시된 바와 같이, 자연 화상과 그래픽에 의하여 작성된 화상을 동시에 표시하는 것이 가능하다.

제7도는 본 발명의 실시예 2를 도시하고 있다. 제7도에 있어서, 제2도와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 도시하고 있다. 이 실시예 2에서는 동화상을 주사선 변환한 후, 텍스쳐로서 맵핑을 행하는 구성을 도시하고 있다.

실시예 1과 같이, 디코더(102)로부터 화상 버퍼 메모리(402)에 화상신호가 공급된다.

이 실시예 2에서는 제2도에서 도시한 메모리(131)가 화상 버퍼 메모리(402)와 그 메모리 제어회로(403)로서, 또한, 텍스쳐용 메모리(404)와 그 메모리 제어회로(405)로서 별도로 설치되어 있다. 이 때문에, 화상 버퍼 메모리(402)와 텍스쳐용 메모리(404)는 독립적으로 제어된다.

이 중, 화상 버퍼 메모리(409)로부터 독출된 화상신호는 실시예 1과 같이 라인 메모리(109,110)와, 연산회로(111,112)와, 가산회로(113)와, 감산회로(114)에 의하여 화상의 주사선 변환이 행해진다.

여기서 설명하고 있는 실시예 2에서는 연산회로(111)로부터 출력되는 시간 저역 성분만을 텍스쳐로서 맵핑하고 있다. 연산회로(111)로부터 출력되는 화상신호는 스위치(121)에 공급되어 있다. 이 스위치(121)는 제어기(401)로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 연산회로(111)로부터 출력되는 화상신호를 텍스쳐용 메모리(404)에 공급하도록 전환된다.

이 텍스쳐용 메모리(404)로부터 출력되는 화상신호는 합성회로(118)에 의하여 다각형과 합성된다. 이 때, 연산회로(111)는 시간 저역 성분의 생성에 사용하고 있지만, 연산회로(112)는 주사선 변환에 사용하고 있지 않기 때문에, 그래픽 처리에 사용한다. 즉, 역 어파인 변환의 매트릭스 연산에 이용할 수 있다.

즉, 묘화부(406)로부터 출력되는 좌표 어드레스는 스위치(124)를 통하여 연산회로(112)에 공급된다. 이 연산회로(112)는 입력된 좌표 어드레스에 대하여 역 어파인 변환을 위한 매트릭스 연산을 행하고 있다. 그리고, 이 연산회로(112)의 출력이 메모리 제어회로(405)에 공급되고, 이 메모리 제어회로(405)에 의하여 생성되는 어드레스에 의하여 텍스쳐가 메모리(404)로부터 독출된다.

제8a도 내지 제8e도는 상술한 실시예 2의 동작을 설명하고 있다.

실시예 1과 같이, 인터레이스의 화상신호(502)가 입력된다. 이 화상신호(502)는 화상용 메모리(501)(제7도에서는 예컨대 화상 버퍼 메모리(402))에 기록되고, 부호 503으로 나타낸 바와 같이 배의 속도로 독출된다.

이 화상용 메모리(501)는 독출한 화상신호의 시간 저역 성분을 추출하고, 부호 504로 나타낸 바와 같이 텍스쳐용 메모리(404)에 기록되어 있다. 이 텍스쳐용 메모리(404)로부터는 부호 505로 나타낸 바와 같이, 화상신호의 시간 저역 성분의 독출을 1/60초 걸러 행하는 것으로 동화상의 맵핑을 행할 수 있다.

비디오 메모리(115,116)에 교대로 화상신호를 기록하는 타이밍은 1/30초마다 하는 것도 가능하다. 그래픽 화상은 1/30초마다의 기록으로 변경하여 애니메이션화하는 것도 가능하다. 다만, 비디오 메모리(115,116) 로부터의 독출은 순차적인 주사로 행해지므로 표시 화상은 순차적으로 주사 된다.

제9도는 이 실시예 2에 의한 화상 표시예를 도시하고 있다. 제9도에 도시된 바와 같이, 동화상을 텍스쳐 맵핑에 의하여 다각형으로 부착함으로써, 특수 효과를 실현할 수 있다.

이상으로 기술한 각 실시예에 의하면, 텍스쳐 데이타를 다각형으로 맵핑할 때에 다각형의 정점 데이타를 역 어파인 변환시킴으로써, 텍스쳐 데이타의 좌표 계산을 행하는 맵핑처리 계통의 구성과, 화상신호를 수평, 수직으로 압축 신장시키는 주사선 변환 계통의 구성을 일부 오버랩(overlap)시키고, 스위치등에 의하여 맵핑처리 계통이 가지는 역 어파인 변환의 매트릭스를 구성하는 곱합 연산 수단과, 주사변환 계통을 필터링 하는 중첩 연산의 곱합 연산수단을 시분할로 전환 사용하도록 하고 있으므로, 하드웨어 규모의 축소를 도모할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이외에 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형하여 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 화상 처리장치는 연산회로나 메모리 등을 주사선 변환처리와 그래픽 화상 생성처리에 시분할로 적용하기 때문에, 하드웨어 규모의 증가를 수반하지 않고 고화질의 주사선 변환이나 왜곡이 없는 그래픽 화상을 생성할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 주사선 변환 수법은 화상신호를 시간 저역 성분과 시간 고역 성분으로 분할하고, 각각의 성분에 대하여 필터링 함으로써 변환하고 있다. 또, 본 발명에 관한 텍스쳐 맵핑은 역 어파인 변환을 이용하고 있다.

본 발명에서는 이들의 수법을 통괄적으로 취급할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 주사선 변환된 화상과 텍스쳐 맵핑에 의한 화상을 동시에 표시하는 경우에는 화상신호에 대하여 그 시간 저역 성분에 필터링 처리를 행하는 연산수단에 의하여 주사선 변환을 행하는 동시에, 그 시간 고역 성분에 필터링 처리를 행하는 연산수단에 의하여 텍스쳐 맵핑을 위한 역 어파인 변환처리가 가능하다.

Claims

텍스쳐 데이타를 다각형으로 맵핑할 때에 상기 다각형의 정점 데이타를 역 어파인 변환시킴으로써 상기 텍스쳐 데이타의 좌표를 계산하는 맵핑장치와; 화상신호를 수평 및 수직으로 압축하여 신장시키는 주사선 변환장치와; 상기 맵핑장치가 가지는 상기 역 어파인 변환의 매트릭스를 구성하는 곱합 연산기와, 상기 주사변환 장치의 필터링 처리를 행하는 중첩 연산의 곱합 연산기를 시분할로 전환시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 텍스쳐 데이타가 되는 화상신호를 포함한 복수의 화상신호가 기록되는 메모리와; 상기 메모리로부터 독출되는 화상신호를 상기 맵핑과 주사선 변환과의 시분할 처리 타이밍에 의하여 전환시키는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제1항에 있어서, 상기 주사선 변환장치는 상기 화상신호에 대한 주사선 변환처리를 시간의 고역 성분과 시간의 저역성분으로 분할하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제3항에 있어서, 상기 주사선 변환장치는 텍스쳐 맵핑이 행해진 화상과, 주사선 변환이 이루어진 화상을 동시에 표시하는 경우에 주사선 변환의 처리가 화상의 시간 저역 성분에 대해서만 행해지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제3항에 있어서, 상기 주사선 변환을 행한 화상을 상기 메모리에 기록하고, 상기 텍스쳐 데이타로서 다각형으로 맵핑하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
화상신호로부터 시간의 저역 성분을 추출하여 수평 및 수직으로 압축 신장을 수행하는 주사선 변환을 위한 필터링 처리를 행하는 제1연산수단과, 상기 화상신호로부터 시간의 고역 성분을 추출하여 수평 및 수직으로 압축 신장을 수행하는 주사선 변환을 위한 필터링 처리를 행하는 제2연산수단으로 이루어지는 주사선 변환수단과; 텍스쳐 데이타를 다각형으로 맵핑하는 텍스쳐 맵핑처리를 행하는 경우, 상기 텍스쳐 데이타의 좌표를 구하는 역 어파인 변환을 위한 매트릭스 연산을 상기 제2연산수단에서 실행되도록 전환시키는 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.