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JP2002358537A - Device and method for generating image and device and method for processing image - Google Patents

Device and method for generating image and device and method for processing image

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JP2002358537A
JP2002358537A JP2001168120A JP2001168120A JP2002358537A JP 2002358537 A JP2002358537 A JP 2002358537A JP 2001168120 A JP2001168120 A JP 2001168120A JP 2001168120 A JP2001168120 A JP 2001168120A JP 2002358537 A JP2002358537 A JP 2002358537A
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JP
Japan
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image
data
line
output
image data
Prior art date
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JP2001168120A
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Inventor
Toshio Horioka
俊男 堀岡
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image generating device for generating a MIP mapping image with one or a plurality of resolutions in real-time by a MIP mapping processing without causing the increase of a circuit scale and also to provide an image processor and the methods for the devices. SOLUTION: The system of the present invention is provided with vertically connected line buffers 300-304 which holds data for the portion of one line of original image data and successively transfers held data in parallel, a half filter part 305 and a quarter filter part 306 which receive data for the portions of continuous three lines and five lines held in the respective line buffers, extract n×n a pixel with a prescribed pixel as a center based on the number n of input lines, weighted average a color value by a weighted coefficient, reduce the width and height of a texture through the use of a pre-set minute degree and generate MIP mapping image data and also an output circuit 313 which outputs the MIP mapping images generated by the filter parts 305 and 306 by a prescribed timing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1または複数の解
像度のミップマップ画像を生成する画像生成装置、画像
処理装置およびそれらの方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image generating apparatus, an image processing apparatus, and a method for generating a mipmap image having one or a plurality of resolutions.

【0002】[0002]

【従来の技術】3次元グラフィックスシステムにおいて
は、3次元座標を3角形などのポリゴン(多角形)に分
解し、そのポリゴンを描画することで、画像全体の描画
が行われる。したがって、この場合、3次元画像は、ポ
リゴンの組み合わせで定義されていると言える。ところ
で、身の回りにある物体表面は、複雑な模様の繰り返し
パターンを有することが多く、模様やパターンが複雑で
細かくなるほど、各模様やパターンを3角形などでモデ
リングすることは困難となる。そこで、これを解決する
手段として、テクスチャマッピング (Texture Mapping)
が用いられる。
2. Description of the Related Art In a three-dimensional graphics system, an entire image is drawn by decomposing three-dimensional coordinates into polygons such as triangles and drawing the polygons. Therefore, in this case, it can be said that the three-dimensional image is defined by a combination of polygons. By the way, the surface of an object around us often has a complex pattern of repetitive patterns. As the patterns and patterns become more complicated and finer, it becomes more difficult to model each pattern or pattern with a triangle or the like. Therefore, as a means to solve this, Texture Mapping
Is used.

【0003】テクスチャマッピングは、スキャナ等で取
り込んだイメージデータを、物体表面に貼り付けること
により、少ない頂点数で、リアリティの高い画像を実現
するもので、オブジェクト(Object)座標系からテクス
チャ(Texture )座標系への写像fを定義し、さらに、
ウインドウ(Window)座標系からテクスチャ座標系への
写像gを求めて、ウインドウ座標系における各ピクセル
(Pixel, Picture Cell Element )に対応するテクスチ
ャの要素であるテクセル(Texel, Texture Cell Elemen
t )を求める。
[0003] Texture mapping realizes a high-reality image with a small number of vertices by attaching image data captured by a scanner or the like to the surface of an object. Define a mapping f to a coordinate system,
A mapping g from the window coordinate system to the texture coordinate system is obtained, and a texel (Texel, Texture Cell Elemen) which is a texture element corresponding to each pixel (Pixel, Picture Cell Element) in the window coordinate system is obtained.
t).

【0004】テクスチャに利用される画像データは、テ
クスチャメモリと呼ばれるメモリ領域に格納される。し
たがって、動画像データを用いてテクスチャメモリを随
時更新する処理を行うと、動画像によるテクスチャマッ
ピング処理が可能となる。
[0004] Image data used for textures is stored in a memory area called a texture memory. Therefore, if the process of updating the texture memory as needed using the moving image data is performed, the texture mapping process using the moving image can be performed.

【0005】ところで、テクスチャマッピングは、上述
のように、テクスチャを、物体表面に貼り付けることに
より行われる。たとえば、図11(A)に示すように、
オブジェクト座標系上において、矩形ポリゴン200の
表面にテクスチャ201を貼り付けたものがあり、これ
を、図11(B)に示すように回転させて表示した場
合、ウインドウ座標系上においては、元のポリゴン(こ
の場合は、矩形)に対して、左端に、拡大されたテクス
チャが貼り付けられ、右にいくほど、縮小されたテクス
チャが貼り付けられたように見える。この場合、画素
に、原画よりも拡大されたテクスチャを貼り付けるとき
には、たとえば、4近傍補間等の、原画のフィルタリン
グ処理を行うことで、リアルタイムに対処することがで
きる。
[0005] As described above, texture mapping is performed by attaching a texture to the surface of an object. For example, as shown in FIG.
On the object coordinate system, there is one in which a texture 201 is pasted on the surface of a rectangular polygon 200. When this is rotated and displayed as shown in FIG. 11B, the original is displayed on the window coordinate system. The polygon (in this case, a rectangle) has an enlarged texture attached to the left end, and it appears as if the reduced texture is attached to the right as it goes to the right. In this case, when pasting a texture that is larger than the original image to the pixel, it is possible to deal with the original image in real time by performing a filtering process of the original image such as 4-neighbor interpolation.

【0006】しかしながら、テクスチャが縮小される場
合には、1つの画素に、多くのテクセルが対応すること
となり、画像のエイリアシング(Aliasing)妨害が目立
つようになる。そこで、ポリゴンの大きさに対応した多
種類のテクスチャの大きさを有するテクスチャパターン
をあからじめ生成しておき、必要に応じてそれをポリゴ
ンにマッピングするミップマップ(MIPMAP:multum in p
arvo、many things in a smallplace)テクスチャマッ
ピング法(以下、ミップマップ法という)が知られてい
る。
[0006] However, when the texture is reduced, many texels correspond to one pixel, and the aliasing disturbance of the image becomes noticeable. Therefore, a texture pattern having various kinds of texture sizes corresponding to the size of polygons is generated in advance, and a mipmap (MIPMAP: multum in p
An arvo, many things in a small place) texture mapping method (hereinafter, referred to as a mipmap method) is known.

【0007】ミップマップ法においては、テクスチャメ
モリに、原画を種々の縮小率で縮小したビットマップの
データ(Bitmap Data )(テクスチャデータ)を記憶さ
せておく。たとえば、図12に示すように、原画の横と
縦の長さを順次1/2に縮小したイメージ(縮小率が1/
2 、1/4 、1/8 、・・・のイメージ)をあらかじめ用意
し、テクスチャメモリに記憶させておく。
[0007] In the mipmap method, bitmap data (texture data) obtained by reducing the original image at various reduction rates is stored in a texture memory. For example, as shown in FIG. 12, an image in which the horizontal and vertical lengths of the original image are sequentially reduced to 1/2 (the reduction ratio is 1 /
2, 1/4, 1/8,...) Are prepared in advance and stored in the texture memory.

【0008】各々の縮小画像のサイズに関しては、詳細
度( LOD:Level of Detail)という尺度が用いられ
る。最も大きい画像は入力画像と同じサイズであり、こ
れはLOD「0」である。縦横のサイズが1/2(面積
では1/4)の縮小画像はLOD「1」である。同様
に、縦横のサイズが1/4,1/8の画像は、それぞれ
LOD「2」,「3」というように、縦横のサイズが1
/2になる度にLODの値は1ずつ増加する。この縮小
画像セットは、理論上は縦横のサイズが1×1ピクセル
の大きさになるまで用意しておく必要がある。
As for the size of each reduced image, a measure called LOD (Level of Detail) is used. The largest image is the same size as the input image, which is LOD “0”. A reduced image whose vertical and horizontal size is 1/2 (1/4 in area) is LOD "1". Similarly, an image having a vertical and horizontal size of 1/4 and 1/8 has a vertical and horizontal size of 1 such as LOD "2" and "3", respectively.
The value of LOD increases by one each time the value becomes / 2. This reduced image set theoretically needs to be prepared until the vertical and horizontal sizes become 1 × 1 pixels.

【0009】そして、ミップマップ処理では、テクスチ
ャマッピングの際に、処理するピクセルにおける縮小率
に最も近いサイズの縮小画像を選択して貼り付けること
で、高速でかつエイリアシングのない処理結果を得る。
また、さらに高画質を望む場合は、選択した縮小画像内
で補間演算を行ったり(bilinear処理)、複数のサイズ
の縮小画像を選択し、縮小画像間でさらに補間演算を行
ったり(trilinear 処理)する手法などが知られてい
る。これらの演算にはより多くの時間がかかるが、近年
の半導体技術の発達によって高速な演算が可能になった
ことから、現在では普通に利用されている。
In the mipmap process, at the time of texture mapping, by selecting and pasting a reduced image having a size closest to the reduction ratio of the pixel to be processed, a processing result at high speed and without aliasing is obtained.
If higher image quality is desired, an interpolation operation is performed within the selected reduced image (bilinear processing), or reduced images of a plurality of sizes are selected, and further interpolation operations are performed between the reduced images (trilinear processing). There is a known technique. These operations take more time, but are now commonly used because of the recent advances in semiconductor technology that have enabled high-speed operations.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ミップマッ
プ処理は、複数の解像度を持つ縮小画像を用意する必要
があり、これに時間がかかるため、動画像のように次々
と更新される画像に対し、リアルタイムで縮小画像のセ
ットを揃えることは困難であるとされていた。
In the mipmap process, it is necessary to prepare reduced images having a plurality of resolutions, and this takes a long time. It has been considered difficult to arrange a set of reduced images in real time.

【0011】そこで、従来、生成されたミップマップ画
像に折り返しが生じないミップマップ画像生成装置が提
案されている(たとえば特開平7−230555号公報
参照)。この装置では、たとえば折り返しノイズを抑え
るために、離散コサイン変換(DCT)、逆離散コサイ
ン変換(IDCT)や、離散フーリエ変換および逆フー
リエ変換等の空間変換処理部を含み、空間変換中に高周
波をカットするフィルタが用いられる。
In view of the above, a mipmap image generating apparatus that does not cause aliasing in a generated mipmap image has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-230555). This apparatus includes, for example, a spatial transform processing unit such as a discrete cosine transform (DCT), an inverse discrete cosine transform (IDCT), or a discrete Fourier transform or an inverse Fourier transform in order to suppress aliasing noise. A filter for cutting is used.

【0012】しかしながら、この従来の装置では、DC
TおよびIDCT等の空間変換処理を行うために、これ
をハードウェアで実現しようとすると、回路規模が大き
くなるという不利益がある。
However, in this conventional device, DC
If this is to be realized by hardware in order to perform spatial transformation processing such as T and IDCT, there is a disadvantage that the circuit scale becomes large.

【0013】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、回路規模の増大を招くことな
く、ミップマップ処理によってリアルタイムに1または
複数の解像度のテクスチャ画像(ミップマップ画像)を
生成できる画像生成装置、それらを用いてテクスチャマ
ッピング処理を高い精度で行うことができる画像処理装
置およびそれらの方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a texture image (mipmap image) having one or a plurality of resolutions in real time by mipmap processing without increasing the circuit scale. It is an object of the present invention to provide an image generation apparatus capable of generating image data, an image processing apparatus capable of performing texture mapping processing with high accuracy by using them, and a method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、テクスチャの原画像データを受けて、所
定の詳細度を持って縮小したミップマップ画像を生成す
る画像生成装置であって、上記原画像データの1ライン
分のデータを保持し、保持したデータを順次にパラレル
転送する、縦続接続された少なくとも3つのラインバッ
ファと、上記各ラインバッファで保持された連続する少
なくとも3ライン分のデータを受けて、入力ライン数n
に基づく所定の画素を中心としたn×nの画素を抽出
し、抽出したn×nの画素を重み付けされた係数で色値
を加重平均して、テクスチャの幅、高さをあらかじめ設
定した詳細度をもって縮小し所望のミップマップ画像デ
ータを生成する少なくとも一つのフィルタ部と、上記フ
ィルタ部で生成されたミップマップ画像を所定のタイミ
ングで出力する出力部とを有する。
According to one aspect of the present invention, there is provided an image generating apparatus for receiving a texture original image data and generating a reduced mipmap image with a predetermined level of detail. And at least three cascade-connected line buffers for holding the data of one line of the original image data and sequentially transferring the held data in parallel, and for at least three continuous lines held by the line buffers. And the number of input lines n
Extracts n × n pixels centered on a predetermined pixel based on, and weights average the extracted n × n pixels with weighted coefficients, and sets the width and height of the texture in advance. It has at least one filter unit for generating desired mipmap image data by reducing the degree, and an output unit for outputting the mipmap image generated by the filter unit at a predetermined timing.

【0015】また、本発明の画像処理装置は、画像デー
タの1ライン分のデータを保持し、保持したデータを順
次にパラレル転送する、縦続接続された少なくとも3つ
のラインバッファと、上記各ラインバッファで保持され
た連続する少なくとも3ライン分のデータを受けて、入
力ライン数nに基づく所定の画素を中心としたn×nの
画素を抽出し、抽出したn×nの画素を重み付けされた
係数で色値を加重平均して、テクスチャの幅、高さをあ
らかじめ設定した詳細度をもって縮小し所望のミップマ
ップ画像データを生成する少なくとも一つのフィルタ部
と、上記フィルタ部で生成されたミップマップ画像を所
定のタイミングで出力する出力部とを有する画像生成装
置と、上記原画像データおよび上記画像生成装置から出
力されるミップマップ画像を記憶する記憶回路と、上記
記憶回路に記憶された画像データに基づいてテクスチャ
マッピング処理を行って出力画像を生成する画像処理回
路とを有する。
Further, the image processing apparatus of the present invention comprises: at least three cascade-connected line buffers for holding one line of image data and sequentially transferring the held data in parallel; Receiving the data of at least three consecutive lines held in step (1), extracts n × n pixels centered on predetermined pixels based on the number n of input lines, and weights the extracted n × n pixels by a weighted coefficient. At least one filter unit for generating a desired mipmap image data by reducing the width and height of the texture with a predetermined degree of detail by weighted averaging the color values in the mipmap image generated by the filter unit An output unit for outputting the original image data at a predetermined timing; and a mipmap output from the original image data and the image generation device. A storage circuit for storing the output image, and an image processing circuit for performing a texture mapping process based on the image data stored in the storage circuit to generate an output image.

【0016】また、本発明では、上記画像生成装置およ
び回路のフィルタ部は、n×nの画素を抽出する場合、
隣接するn×nの抽出画素とラインをオーバーラップさ
せて抽出する。
Further, according to the present invention, when the filter section of the image generating apparatus and the circuit extracts n × n pixels,
Extraction is performed by overlapping adjacent n × n extracted pixels and lines.

【0017】また、本発明では、上記画像生成装置およ
び回路の出力部は、ビデオクロックに同期して上記フィ
ルタ部で生成されたミップマップ画像データを入力し、
上記ビデオクロックより高速なクロックで出力するバッ
ファを含む。
Further, in the present invention, the output unit of the image generation device and the circuit inputs the mipmap image data generated by the filter unit in synchronization with a video clock,
It includes a buffer that outputs with a clock faster than the video clock.

【0018】また、本発明では、上記画像生成装置およ
び回路は、それぞれ異なる詳細度をもって縮小したミッ
プマップ画像データを生成する複数のフィルタ部を有
し、上記出力部は、上記各フィルタ部によるミップマッ
プ画像データを、それぞれ異なるタイミングで出力する
出力回路を含む。
Further, in the present invention, the image generating apparatus and the circuit have a plurality of filter units for generating reduced mipmap image data with different degrees of detail, and the output unit includes a mipmap by each of the filter units. Output circuits for outputting map image data at different timings are included.

【0019】また、本発明では、上記画像生成装置およ
び回路の出力回路は、各フィルタ部の出力毎に、出力す
べき上記記憶回路のメモリ空間のベースポインタを切り
換えて、ライン毎に書き込まれるように、各フィルタ部
で生成されたミップマップ画像データを選択して出力す
る。
Further, in the present invention, the output circuit of the image generating apparatus and the circuit switches the base pointer of the memory space of the storage circuit to be output for each output of each filter unit, and writes the output for each line. Then, the mipmap image data generated by each filter unit is selected and output.

【0020】また、本発明では、上記画像生成装置およ
び回路のラインバッファは、水平同期信号に同期してラ
インデータの入力およびパラレル転送を行う。
Further, in the present invention, the line buffer of the image generating device and the circuit performs line data input and parallel transfer in synchronization with the horizontal synchronization signal.

【0021】また、本発明は、テクスチャの原画像デー
タを受けて、所定の詳細度を持って縮小したミップマッ
プ画像を生成する画像生成方法であって、上記原画像デ
ータの1ライン分のデータを少なくとも3ライン分保持
し、上記保持された連続する少なくとも3ライン分のデ
ータに基づいて入力ライン数nに基づく所定の画素を中
心としたn×nの画素を抽出し、抽出したn×nの画素
を重み付けされた係数で色値を加重平均にして、テクス
チャの幅、高さをあらかじめ設定した詳細度をもって縮
小し所望のミップマップ画像データを生成する。
The present invention also relates to an image generating method for generating a reduced mipmap image with a predetermined level of detail by receiving original image data of a texture. Are held for at least three lines, and n × n pixels centered on a predetermined pixel based on the number n of input lines are extracted based on the held data for at least three continuous lines, and the extracted n × n , The color value is weighted by a weighted coefficient, and the width and height of the texture are reduced with a predetermined level of detail to generate desired mipmap image data.

【0022】また、本発明の画像処理方法は、原画像デ
ータの1ライン分のデータを少なくとも3ライン分保持
し、上記保持された連続する少なくとも3ライン分のデ
ータに基づいて入力ライン数nに基づく所定の画素を中
心としたn×nの画素を抽出し、抽出したn×nの画素
を重み付けされた係数で色値を加重平均にして、テクス
チャの幅、高さをあらかじめ設定した詳細度をもって縮
小し所望のミップマップ画像データを生成し、原画像デ
ータおよび生成したミップマップ画像データを記憶回路
に記憶し、上記記憶回路に記憶された画像データに基づ
いてテクスチャマッピング処理を行って出力画像を生成
する。
In the image processing method of the present invention, at least three lines of data of one line of original image data are held, and the number n of input lines is determined based on the held data of at least three consecutive lines. N × n pixels centered on a predetermined pixel based on the extracted pixel values, the extracted n × n pixels are weighted by color-weighted coefficients using weighted coefficients, and the width and height of the texture are set in detail. To generate desired mipmap image data, store the original image data and the generated mipmap image data in a storage circuit, perform a texture mapping process based on the image data stored in the storage circuit, and output an image. Generate

【0023】また、本発明方法では、n×nの画素を抽
出する場合、隣接するn×nの抽出画素とラインをオー
バーラップさせて抽出する。
In the method of the present invention, when extracting n × n pixels, the extraction is performed by overlapping the line with the adjacent n × n extracted pixels.

【0024】本発明によれば、たとえば原画像データが
画像生成装置および記憶回路に入力され、記憶回路の所
定の領域に原画像データが記憶される。また、画像生成
回路においては、ラインバッファに原画像データの1ラ
イン分のデータが保持され、保持したデータが順次にパ
ラレル転送される。そして、各ラインバッファで保持さ
れた連続するたとえば3ライン分のデータがフィルタ部
に供給される。フィルタ部では、入力ライン数nに基づ
く所定の画素を中心としたn×n(たとえば3×3)の
画素が抽出される。このとき、たとえば、n×nの画素
を抽出する場合、隣接するn×nの抽出画素とラインが
オーバーラップされて抽出される。そして、抽出したn
×nの画素を重み付けされた係数で色値が加重平均され
て、テクスチャの幅(横)、高さ(縦)があらかじめ設
定した詳細度をもって縮小されて所望のミップマップ画
像データが生成され、出力部に出力される。
According to the present invention, for example, original image data is input to the image generating device and the storage circuit, and the original image data is stored in a predetermined area of the storage circuit. In the image generation circuit, data of one line of original image data is held in a line buffer, and the held data is sequentially transferred in parallel. Then, continuous data of, for example, three lines held in each line buffer is supplied to the filter unit. The filter section extracts n × n (eg, 3 × 3) pixels centered on a predetermined pixel based on the number n of input lines. At this time, for example, in the case of extracting n × n pixels, adjacent n × n extracted pixels are overlapped and extracted. And the extracted n
× n pixels are weighted with color-weighted coefficients using weighted coefficients, and the width (width) and height (length) of the texture are reduced with a predetermined level of detail to generate desired mipmap image data. Output to the output unit.

【0025】出力部では、フィルタで生成されたミップ
マップ画像データが所定のタイミングで出力される。出
力部においては、たとえばフィルタ部で生成されたミッ
プマップ画像データがビデオクロックに同期してバッフ
ァに保持され、保持されたミップマップ画像データがビ
デオクロックより高速なクロックで出力される。また、
フィルタ部が複数存在する場合には、出力部は、出力回
路により各フィルタ部によるミップマップ画像データ
が、それぞれ異なるタイミングで出力される。具体的に
は、たとえば各フィルタ部の出力毎に、出力すべき記憶
回路のメモリ空間のベースポインタを切り換えて、ライ
ン毎に書き込まれるように、各フィルタ部で生成された
ミップマップ画像データが選択されて出力される。記憶
回路では、画像生成回路からのミップマップ画像データ
が、所定の領域に書き込まれる。次に、画像処理回路に
よって、記憶回路に記憶された画像データが読み出され
て、レンダリング処理が行われる。
The output section outputs the mipmap image data generated by the filter at a predetermined timing. In the output unit, for example, the mipmap image data generated by the filter unit is held in a buffer in synchronization with the video clock, and the held mipmap image data is output with a clock faster than the video clock. Also,
When there are a plurality of filter units, the output unit outputs mipmap image data from each filter unit at different timings by an output circuit. Specifically, for example, for each output of each filter unit, the base pointer in the memory space of the storage circuit to be output is switched, and the mipmap image data generated by each filter unit is selected so as to be written line by line. Is output. In the storage circuit, the mipmap image data from the image generation circuit is written in a predetermined area. Next, the image processing circuit reads out the image data stored in the storage circuit and performs a rendering process.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面に関連付けて本発明の
実施形態に係る画像処理装置について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明に係る画像処理装置の全体
構成を示す図であり、図2は、図1に示す画像処理装置
の要部を信号の流れを含めてより具体的に示すブロック
図である。本画像処理装置1は、図1および図2に示す
ように、ビデオ信号生成回路2、ミップマップ(MIP
MAP)処理回路3、テクスチャメモリ4、レンダリン
グ回路5、フレームメモリ6、ディスプレイ7、および
制御回路8を有し、これらがAV(Audio Visual)バス9
を介して接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram more specifically showing a main part of the image processing apparatus shown in FIG. 1 including a signal flow. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the image processing apparatus 1 includes a video signal generation circuit 2 and a mipmap (MIP map).
MAP) processing circuit 3, texture memory 4, rendering circuit 5, frame memory 6, display 7, and control circuit 8;
Connected through.

【0028】ここで、ミップマップ処理回路3が本発明
の画像生成装置に対応し、テクスチャメモリ4が本発明
の記憶回路に対応し、レンダリング回路5が本発明の画
像処理回路に対応し、フレームメモリ6が本発明のフレ
ームメモリに対応し、ディスプレイ7が本発明の表示手
段に対応している。
Here, the mipmap processing circuit 3 corresponds to the image generating apparatus of the present invention, the texture memory 4 corresponds to the storage circuit of the present invention, the rendering circuit 5 corresponds to the image processing circuit of the present invention, The memory 6 corresponds to the frame memory of the present invention, and the display 7 corresponds to the display means of the present invention.

【0029】以下、画像処理装置1の各構成要素の機能
について説明する。
Hereinafter, the function of each component of the image processing apparatus 1 will be described.

【0030】ビデオ信号生成回路2は、ビデオ撮像装置
から得られたデジタルのビデオ信号(たとえば動画像信
号)や、MPEGデコード処理を経て得られたデジタル
のビデオ信号を生成し、これをビデオ信号S2としてミ
ップマップ処理回路3およびテクスチャメモリ4に出力
する。デオ信号S2は、ミップマップ処理における、詳
細度LODのレベル(以下、LODレベルとも記す)が
「0」の画像の信号である。ここで、詳細度が本発明の
解像度に対応している。
The video signal generation circuit 2 generates a digital video signal (for example, a moving image signal) obtained from a video image pickup device or a digital video signal obtained through MPEG decoding, and converts this into a video signal S2. To the mipmap processing circuit 3 and the texture memory 4. The video signal S2 is an image signal in which the level of detail LOD (hereinafter, also referred to as LOD level) in the mipmap processing is “0”. Here, the level of detail corresponds to the resolution of the present invention.

【0031】ミップマップ処理回路3は、ビデオ信号生
成回路2から入力したビデオ信号S2を用いて、それぞ
れLODレベルが「0」,「1」,「2」,・・・,
「n」のテクスチャ画像(ミップマップ画像)に応じた
ビデオ信号S30,S31,S32,・・・,S3nを
リアルタイムに生成し、これをテクスチャメモリ4に出
力する。kを1≦k≦nを満たす整数とした場合に、L
ODレベル「k」の画像は、LODレベル「0」の画像
の縦横のサイズを1/2k 倍にした縮小画像である。な
お、LODレベル「k」の値が大きくなるに従って、縮
小画像の解像度は低くなる。本実施形態では、ミップマ
ップ処理回路3は、ビデオ信号S2の入力に同期して、
具体的には、水平同期信号HSYNCに同期して、ビデ
オ信号S30〜S3nの生成および出力をリアルタイム
に行う。
The mipmap processing circuit 3 uses the video signal S2 input from the video signal generation circuit 2 and has LOD levels of “0”, “1”, “2”,.
The video signals S30, S31, S32,..., S3n corresponding to the texture image (mipmap image) of “n” are generated in real time and output to the texture memory 4. When k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ n, L
The image at the OD level “k” is a reduced image in which the height and width of the image at the LOD level “0” is にk times. Note that the resolution of the reduced image decreases as the value of the LOD level “k” increases. In the present embodiment, the mipmap processing circuit 3 synchronizes with the input of the video signal S2,
Specifically, generation and output of the video signals S30 to S3n are performed in real time in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC.

【0032】図3は、本発明に係るミップマップ処理回
路3の具体的な構成例を示す回路図である。また、図4
は、図3のラインバッファのデータ入力および転送のタ
イミングチャートを示す図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the mipmap processing circuit 3 according to the present invention. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of data input and transfer of the line buffer of FIG. 3;

【0033】本ミップマップ処理回路3は、ラインバッ
ファ300〜304、1/2フィルタ部305、1/4
フィルタ部306、バッファ307〜309、非同期F
IFO(asyncronous First-In First-Out)310〜31
2、および出力回路313を有している。
The mipmap processing circuit 3 includes line buffers 300 to 304, a 1/2 filter section 305, a 1/4
Filter unit 306, buffers 307 to 309, asynchronous F
IFO (asyncronous First-In First-Out) 310-31
2 and an output circuit 313.

【0034】ビデオ信号生成回路2によるビデオ信号S
2の入力ラインに対して、ラインバッファ304、30
3、302、301、300の順に縦続接続されてい
る。
The video signal S generated by the video signal generation circuit 2
2 input lines, the line buffers 304, 30
3, 302, 301, and 300 are cascaded in this order.

【0035】ラインバッファ304は、いわゆるシリア
ルイン・パラレルアウトの機能を有し、図4(A)〜
(C)に示すように、水平同期信号SYNCに同期し
て、ビデオ信号生成回路2によるシリアルなビデオ信号
S2の1ライン分のデータAを順次に入力し、h0の期
間1ライン分のデータAを保持し、次の水平同期信号S
YNCに同期して、保持した1ライン分のデータAを次
のラインバッファ303、および1/4フィルタ部30
6にパラレル転送する。ラインバッフ304は、このパ
ラレル転送に並行して、図4(A)〜(C)に示すよう
に、水平同期信号SYNCに同期して、ビデオ信号生成
回路2によるシリアルなビデオ信号S2の次の1ライン
分のデータBを順次に入力し、期間h1の間1ライン分
のデータBを保持し、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータBを次のラインバッ
ファ303、および1/4フィルタ部306にパラレル
転送する。ラインバッファ304は、以降、同様の動作
を1ライン分のデータC〜G,・・・に対して順次に行
う。
The line buffer 304 has a so-called serial-in / parallel-out function.
As shown in (C), one line of data A of the serial video signal S2 by the video signal generation circuit 2 is sequentially input in synchronization with the horizontal synchronizing signal SYNC, and one line of data A in the h0 period And the next horizontal synchronization signal S
In synchronization with the YNC, the held data A for one line is transferred to the next line buffer 303 and the 4 filter unit 30.
6 is transferred in parallel. In parallel with this parallel transfer, the line buffer 304 synchronizes with the horizontal synchronizing signal SYNC, as shown in FIGS. 4A to 4C, and follows the serial video signal S2 by the video signal generation circuit 2. The data B for one line is sequentially input, the data B for one line is held during the period h1, and the data B for one line is held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC in the next line buffer. 303 and a 1/4 filter section 306. Thereafter, the line buffer 304 sequentially performs the same operation on the data C to G,... For one line.

【0036】ラインバッファ303は、図4(A)〜
(D)に示すように、水平同期信号HSYNCに同期し
てパラレル転送された1ライン部のデータAをh1の期
間に入力して保持し、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータAを次のラインバッ
ファ302、および1/4フィルタ部306にパラレル
転送する。ラインバッフ303は、このパラレル転送に
並行して、図4(A)〜(D)に示すように、水平同期
信号SYNCに同期して、ラインバッファ304からパ
ラレル転送された次の1ライン分のデータBを入力し、
期間h2の間1ライン分のデータBを保持し、次の水平
同期信号SYNCに同期して、保持した1ライン分のデ
ータBを次のラインバッファ302、および1/4フィ
ルタ部306にパラレル転送する。ラインバッフ303
は、以降、同様の動作を1ライン分のデータC〜G,・
・・に対して順次に行う。
The line buffer 303 is shown in FIGS.
As shown in (D), the data A of one line portion transferred in parallel in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC is input and held during the period h1, and held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. Data A for one line is transferred in parallel to the next line buffer 302 and 1 / filter unit 306. In parallel with this parallel transfer, the line buffer 303 synchronizes with the horizontal synchronization signal SYNC as shown in FIGS. 4A to 4D, for the next one line transferred in parallel from the line buffer 304. Enter data B,
During the period h2, one line of data B is held, and the held one line of data B is transferred in parallel to the next line buffer 302 and the 1/4 filter unit 306 in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. I do. Line buffer 303
Will perform the same operation thereafter for one line of data C to G,.
・ ・ Sequentially.

【0037】ラインバッファ302は、図4(A)〜
(E)に示すように、水平同期信号HSYNCに同期し
てパラレル転送された1ライン部のデータAをh2の期
間に入力して保持し、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータAを次のラインバッ
ファ301、1/2フィルタ部305、および1/4フ
ィルタ部306にパラレル転送する。ラインバッフ30
2は、このパラレル転送に並行して、図4(A)〜
(E)に示すように、水平同期信号SYNCに同期し
て、ラインバッファ303からパラレル転送された次の
1ライン分のデータBを入力し、期間h3の間1ライン
分のデータBを保持し、次の水平同期信号SYNCに同
期して、保持した1ライン分のデータBを次のラインバ
ッファ301、1/2フィルタ部305、および1/4
フィルタ部306にパラレル転送する。ラインバッフ3
02は、以降、同様の動作を1ライン分のデータC〜
G,・・・に対して順次に行う。
The line buffer 302 is shown in FIGS.
As shown in (E), the data A of one line portion transferred in parallel in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC is input and held during the period h2, and held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. The data A for one line is transferred in parallel to the next line buffer 301, 1/2 filter unit 305, and 1/4 filter unit 306. Line buffer 30
2 is the parallel transfer shown in FIG.
As shown in (E), in synchronization with the horizontal synchronization signal SYNC, the data B for the next one line transferred in parallel from the line buffer 303 is input, and the data B for one line is held during the period h3. In synchronization with the next horizontal synchronizing signal SYNC, the held data B for one line is transferred to the next line buffer 301, 1/2 filter unit 305, and 1/4.
The data is transferred to the filter unit 306 in parallel. Line buffer 3
02 indicates that the same operation is performed for one line of data C to
G,... Are sequentially performed.

【0038】ラインバッファ301は、図4(A)〜
(F)に示すように、水平同期信号HSYNCに同期し
てパラレル転送された1ライン部のデータAをh3の期
間に入力して保持し、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータAを次のラインバッ
ファ300、1/2フィルタ部305、および1/4フ
ィルタ部306にパラレル転送する。ラインバッフ30
1は、このパラレル転送に並行して、図4(A)〜
(F)に示すように、水平同期信号SYNCに同期し
て、ラインバッファ302からパラレル転送された次の
1ライン分のデータBを入力し、期間h4の間1ライン
分のデータBを保持し、次の水平同期信号SYNCに同
期して、保持した1ライン分のデータBを次のラインバ
ッファ300、1/2フィルタ部305、および1/4
フィルタ部306にパラレル転送する。ラインバッフ3
01は、以降、同様の動作を1ライン分のデータC〜
G,・・・に対して順次に行う。
The line buffer 301 is shown in FIGS.
As shown in (F), the data A of one line portion transferred in parallel in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC is input and held during the period h3, and held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. Data A for one line is transferred in parallel to the next line buffer 300, 1/2 filter unit 305, and 1/4 filter unit 306. Line buffer 30
1 is the parallel transfer shown in FIG.
As shown in (F), in synchronization with the horizontal synchronization signal SYNC, the data B for the next one line transferred in parallel from the line buffer 302 is input, and the data B for one line is held during the period h4. In synchronization with the next horizontal synchronizing signal SYNC, the held data B for one line is transferred to the next line buffer 300, 1/2 filter unit 305, and 1/4.
The data is transferred to the filter unit 306 in parallel. Line buffer 3
01 is the same operation for one line of data C to
G,... Are sequentially performed.

【0039】ラインバッファ300は、図4(A)〜
(F)に示すように、水平同期信号HSYNCに同期し
てパラレル転送された1ライン部のデータAをh4の期
間に入力して保持し、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータAを1/2フィルタ
部305、1/4フィルタ部306、およびバッファ3
07にパラレル転送する。ラインバッフ300は、この
パラレル転送に並行して、図4(A)〜(F)に示すよ
うに、水平同期信号SYNCに同期して、ラインバッフ
ァ301からパラレル転送された次の1ライン分のデー
タBを入力し、期間h5間に1ライン分のデータBを保
持し、次の水平同期信号SYNCに同期して、保持した
1ライン分のデータBを1/2フィルタ部305、1/
4フィルタ部306、およびバッファ307にパラレル
転送する。ラインバッフ300は、以降、同様の動作を
1ライン分のデータC〜G,・・・に対して順次に行
う。
The line buffer 300 is shown in FIGS.
As shown in (F), the data A of one line which is transferred in parallel in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC is input and held during the period h4, and held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. The data A for one line is input to the 1/2 filter unit 305, the 1/4 filter unit 306, and the buffer 3
07 in parallel. In parallel with this parallel transfer, the line buffer 300 synchronizes with the horizontal synchronization signal SYNC as shown in FIGS. 4A to 4F, for the next one line transferred in parallel from the line buffer 301. The data B is input, the data B for one line is held during the period h5, and the data B for one line is held in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC.
The data is transferred in parallel to the four-filter unit 306 and the buffer 307. Thereafter, the line buffer 300 sequentially performs the same operation on the data C to G,... For one line.

【0040】1/2フィルタ部305は、たとえば3×
3の9画素分を抽出する9点縮小フィルタを有し、ライ
ンバッファ302、301、および300からの3ライ
ン分のデータ(たとえばA〜C)を受けて、図5および
図6に示すような9点縮小フィルタを通したデータを保
持し、たとえば図6(C)に示すように、保持した9点
に対し重み付けされた係数を使用してカラー(色)値を
加重平均することで、テクスチャの幅(横)、高さ
(縦)をそれぞれ1/2に縮小し、縮小したミップマッ
プ画像データS305をバッファ308に出力する。図
6(C)の例では、9点の中心画素の重み付け係数が1
/4、左右および上下の4画像の重み付け係数が1/
8、周囲4画素の重み付け係数が1/16に設定されて
いる。
The 1/2 filter section 305 is, for example, 3 ×
5 and 6 having a nine-point reduction filter for extracting three nine pixels and receiving three lines of data (for example, A to C) from the line buffers 302, 301, and 300. The data that has been passed through the 9-point reduction filter is held, and as shown in, for example, FIG. 6C, the color (color) value is weighted and averaged using the weighted coefficients for the held 9 points to obtain a texture. , The width (horizontal) and the height (vertical) are reduced to そ れ ぞ れ, respectively, and the reduced mipmap image data S305 is output to the buffer 308. In the example of FIG. 6C, the weighting coefficient of the nine central pixels is 1
/ 4, the weighting coefficient of the left, right, top and bottom four images is 1 /
8, the weighting coefficients of the surrounding four pixels are set to 1/16.

【0041】なお、1/2フィルタ部305に配置され
る9点縮小フィルタは、隣接の9点と1ラインだけオー
バーラップするように入力ラインデータに対してフィル
タリングを行う。1/2フィルタ部305は、3つのラ
インバッファ300〜302に対しては、2ライン分取
り込む毎に縮小フィルタの結果を保持する。この1/2
フィルタ部305においては、1/2縮小処理は、最初
は3h期間で行われ、以降、5h,7hと2水平同期信
号HSYNCに一度行われる。そして、2水平同期信号
HSYNCに一度、1/2フィルタ部305からフィル
タリング結果がミップマップ画像データS305として
バッファ308に出力される。
It should be noted that the 9-point reduction filter arranged in the 1/2 filter section 305 filters input line data so as to overlap adjacent nine points by one line. The 1/2 filter unit 305 holds the result of the reduction filter for each of the three line buffers 300 to 302 every time two lines are captured. This 1/2
In the filter unit 305, the 縮小 reduction processing is first performed for a period of 3h, and thereafter is performed once for 5h, 7h and two horizontal synchronization signals HSYNC. Then, the filtering result is output from the 1/2 filter unit 305 to the buffer 308 as the mipmap image data S305 once for every two horizontal synchronization signals HSYNC.

【0042】1/4フィルタ部306は、たとえば5×
5の25画素分を抽出する25点縮小フィルタを有し、
ラインバッファ304、303、302、301、およ
び300からの5ライン分のデータ(たとえばA〜E)
を受けて、図6および図7に示すような25点縮小フィ
ルタを通したデータを保持し、たとえば図6(E)に示
すように、保持した25点に対し重み付けされた係数を
使用してカラー値を加重平均することで、テクスチャの
幅(横)、高さ(縦)をそれぞれ1/4に縮小し、縮小
したミップマップ画像データS306をバッファ309
に出力する。図6(E)の例では、25点の中心画素の
重み付け係数が1/9、左右および上下の4画像の重み
付け係数が2/27、斜め上下に隣接する4画素の重み
付け係数が4/81、中心画素が上下および左右に1画
素おいた4画素の重み付け係数が1/27、それらの上
下および左右の8画素の重み付け係数が2/81、周囲
4画素の重み付け係数が1/81に設定されている。
The 1/4 filter section 306 is, for example, 5 ×
5, a 25-point reduction filter for extracting 25 pixels,
Five lines of data from line buffers 304, 303, 302, 301, and 300 (eg, AE)
In response to this, the data that has been passed through the 25-point reduction filter as shown in FIGS. 6 and 7 is held, and for example, as shown in FIG. By weighting and averaging the color values, the width (width) and height (length) of the texture are each reduced to 1/4, and the reduced mipmap image data S306 is stored in the buffer 309.
Output to In the example of FIG. 6E, the weighting coefficient of the central pixel at 25 points is 1/9, the weighting coefficient of the left, right, up and down four images is 2/27, and the weighting coefficient of the four diagonally adjacent pixels is 4/81. The weighting coefficient of four pixels with the central pixel being one pixel vertically and horizontally is 1/27, the weighting coefficient of eight pixels above and below and left and right is 2/81, and the weighting coefficient of four surrounding pixels is 1/81. Have been.

【0043】なお、1/4フィルタ部306に配置され
る25点縮小フィルタは、隣接の25点と1ラインだけ
オーバーラップするように入力ラインデータに対してフ
ィルタリングを行う。1/4フィルタ部306は、5つ
のラインバッファ300〜304に対しては、2ライン
分取り込む毎に縮小フィルタの結果を保持する。この1
/4フィルタ部306においては、1/4縮小処理は、
最初は2h期間で行われ、以降、6h,10hと4水平
同期信号HSYNCに一度行われる。そして、4水平同
期信号HSYNCに一度、1/4フィルタ部306から
フィルタリング結果がミップマップ画像データS306
としてバッファ309に出力される。
The 25-point reduction filter arranged in the 1/4 filter section 306 performs filtering on input line data so as to overlap the adjacent 25 points by one line. The 4 filter unit 306 holds the result of the reduction filter for each of the five line buffers 300 to 304 every time two lines are fetched. This one
In the / 4 filter unit 306, the 縮小 reduction processing is
Initially, it is performed in a 2h period, and thereafter, it is performed once for 6h, 10h and 4 horizontal synchronization signals HSYNC. The filtering result from the 1/4 filter unit 306 is output to the mipmap image data S306 once every four horizontal synchronization signals HSYNC.
Is output to the buffer 309.

【0044】バッファ307は、いわゆるパラレルイン
・シリアルアウトの機能を有し、低速のビデオクロック
VCLKに同期してラインバッファ300からパラレル
転送された1ライン部のデータを受けて、ビデオクロッ
クVCLKより高速(周波数の高い)クロックHICL
Kに同期してシリアルデータとして非同期FIFO31
0に転送する。
The buffer 307 has a so-called parallel-in / serial-out function, receives one-line data transferred in parallel from the line buffer 300 in synchronization with the low-speed video clock VCLK, and operates at a higher speed than the video clock VCLK. Clock HICL (high frequency)
Asynchronous FIFO 31 as serial data in synchronization with K
Transfer to 0.

【0045】バッファ308は、パラレルイン・シリア
ルアウトの機能を有し、低速のビデオクロックVCLK
に同期して1/2フィルタ部305からパラレル転送さ
れた1/2縮小のミップマップ画像データS305(テ
クスチャデータ)を受けて、ビデオクロックVCLKよ
り高速クロックHICLKに同期してシリアルデータと
して非同期FIFO311に転送する。
The buffer 308 has a parallel-in / serial-out function, and has a low-speed video clock VCLK.
ミ, receives 縮小 -reduced mipmap image data S 305 (texture data) transferred in parallel from the 部 filter unit 305 in synchronization with the video clock VCLK, and synchronizes with the high-speed clock HICLK from the video clock VCLK as serial data to the asynchronous FIFO 311 Forward.

【0046】バッファ309は、パラレルイン・シリア
ルアウトの機能を有し、低速のビデオクロックVCLK
に同期して1/4フィルタ部306からパラレル転送さ
れた1/4縮小のミップマップ画像データS306(テ
クスチャデータ)を受けて、ビデオクロックVCLKよ
り高速クロックHICLKに同期してシリアルデータと
して非同期FIFO312に転送する。
The buffer 309 has a parallel-in / serial-out function, and has a low-speed video clock VCLK.
And receives the quarter-reduced mipmap image data S306 (texture data) transferred in parallel from the quarter-filter unit 306 in synchronization with the video clock VCLK. Forward.

【0047】非同期FIFO310は、バッファ307
から転送された1ライン分のシリアルデータを順次に入
力し、入力順にLOD0のデータとして出力回路313
に出力する。
The asynchronous FIFO 310 has a buffer 307
, Serial data of one line transferred from the output circuit 313 is sequentially input, and is output as LOD0 data in the output circuit 313 in the input order.
Output to

【0048】非同期FIFO311は、バッファ308
からシリアルデータとして転送されたLOD1のデータ
である1/2縮小のミップマップ画像データを順次に入
力し、入力順出力回路313に出力する。
The asynchronous FIFO 311 has a buffer 308
, The MIP map image data of 縮小 reduction, which is the data of LOD1 transferred as serial data from, is sequentially input and output to the input order output circuit 313.

【0049】非同期FIFO312は、バッファ309
からシリアルデータとして転送されたLOD2のデータ
である1/4縮小のミップマップ画像データを順次に入
力し、入力順に出力回路313に出力する。
The asynchronous FIFO 312 has a buffer 309
, Sequentially input the 1 / 4-reduced mipmap image data, which is the data of LOD2 transferred as serial data, and outputs it to the output circuit 313 in the order of input.

【0050】出力回路313は、非同期FIFO310
によるLOD0の1ライン分のシリアルデータ、非同期
FIFO311によるLOD1の1/2縮小のミップマ
ップ画像データ、および非同期FIFO312によるL
OD21/4縮小のミップマップ画像データを、たとえ
ばそれぞれ異なるタイミングでテクスチャメモリ4に出
力する。出力回路313は、たとえば図8に示すよう
に、それぞれ詳細度(縮小レベル)が異なるデータが格
納される非同期FIFO310、311、312の出力
先を、メモリ空間MSのベースポインタBPを切り換え
て、ライン毎に書き込まれるように、非同期FIFO3
10、311、312の出力を選択してテクスチャメモ
リ4に出力する。
The output circuit 313 is connected to the asynchronous FIFO 310
1 line of serial data of LOD0, mipmap image data of 縮小 reduction of LOD1 by asynchronous FIFO 311 and L of asynchronous FIFO 312
The mipmap image data of OD21 / 4 reduction is output to the texture memory 4 at different timings, for example. For example, as shown in FIG. 8, the output circuit 313 switches the output destinations of the asynchronous FIFOs 310, 311, and 312 in which data having different levels of detail (reduction levels) are stored by switching the base pointer BP of the memory space MS to a line. Asynchronous FIFO3
Outputs 10, 311 and 312 are selected and output to the texture memory 4.

【0051】テクスチャメモリ4は、ビデオ信号生成回
路2からのビデオ信号S2と、ミップマップ処理回路3
からのビデオ信号(ミップマップ画像データ)S30〜
S3nとを所定の領域に記憶する。
The texture memory 4 stores the video signal S2 from the video signal generation circuit 2 and the mipmap processing circuit 3
Signal (mipmap image data) from S30
S3n is stored in a predetermined area.

【0052】次に、図1および図2に示す画像処理装置
1におけるテクスチャメモリ4の具体的な構成例につい
て説明する。
Next, a specific configuration example of the texture memory 4 in the image processing apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

【0053】図9は、テクスチャメモリ4の具体的な構
成例を示す図である。テクスチャメモリ4は、図9に示
すように、物理メモリ41,42およびバス43,44
を有する。
FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration example of the texture memory 4. As shown in FIG. 9, the texture memory 4 includes physical memories 41 and 42 and buses 43 and 44.
Having.

【0054】物理メモリ41,42は、デュアルポート
メモリであり、データの書き込みとデータの読み出しと
を独立して行える。物理メモリ41の書き込みポート
は、図1および図2に示すAVバス9に接続されてお
り、ビデオ信号生成回路2から出力された原画像データ
であるビデオ信号S2が入力される。また、物理メモリ
41の読み出しポートは、バス44に接続されている。
The physical memories 41 and 42 are dual-port memories, and can perform data writing and data reading independently. The write port of the physical memory 41 is connected to the AV bus 9 shown in FIGS. 1 and 2 and receives a video signal S2 as original image data output from the video signal generation circuit 2. The read port of the physical memory 41 is connected to the bus 44.

【0055】物理メモリ42の書き込みポートはバス4
3に接続されており、物理メモリ42の読み出しポート
はバス44に接続されている。
The write port of the physical memory 42 is the bus 4
3 and the read port of the physical memory 42 is connected to the bus 44.

【0056】バス43は、図1および図2に示すAVバ
ス9および物理メモリ42の書き込みポートに接続され
ており、AVバス9を介してミップマップ画像データS
30〜S3nを受けて、これらを物理メモリ42の書き
込みポートに出力する。
The bus 43 is connected to the AV bus 9 shown in FIGS. 1 and 2 and the write port of the physical memory 42, and the mipmap image data S via the AV bus 9.
In response to 30 to S3n, these are output to the write port of the physical memory 42.

【0057】バス44は、物理メモリ41,42の読み
出しポートと、図1および図2に示すAVバス9とに接
続されており、物理メモリ41,42から読み出しされ
た画像データS4をレンダリング回路5に出力する。
The bus 44 is connected to the read ports of the physical memories 41 and 42 and to the AV bus 9 shown in FIGS. 1 and 2, and renders the image data S 4 read from the physical memories 41 and 42 to the rendering circuit 5. Output to

【0058】図9に示す構成のテクスチャメモリ4で
は、ミップマップ画像データS30〜S3nを書き込む
物理メモリ42内のアドレスが、ライン単位で不連続と
なることから、高速動作が可能なたとえばSRAMなど
を用いることが好ましい。
In the texture memory 4 having the configuration shown in FIG. 9, the addresses in the physical memory 42 where the mipmap image data S30 to S3n are written are discontinuous in units of lines. Preferably, it is used.

【0059】レンダリング回路5は、テクスチャメモリ
4に記憶されたビデオ信号S2,S31 〜S3n のう
ち、制御回路8によって指定されたLODレベルのビデ
オ信号S4をテクスチャメモリ4から読み出し、読み出
したビデオ信号S4を用いてレンダリング処理を行って
ビデオ信号S5を生成し、これをフレームメモリ6に出
力する。このレンダリング処理では、3次元モデルに動
画像を張り付けるテクスチャマッピングが行われる。
[0059] rendering circuit 5, a video signal S2 stored in the texture memory 4, S3 1 to S3 n of reads LOD level of the video signal S4, which is specified by the control circuit 8 from the texture memory 4, read video A rendering process is performed using the signal S4 to generate a video signal S5, which is output to the frame memory 6. In this rendering processing, texture mapping for attaching a moving image to a three-dimensional model is performed.

【0060】フレームメモリ6は、レンダリング回路5
から入力して記憶したビデオ信号をディスプレイ7に出
力する。
The frame memory 6 includes a rendering circuit 5
And outputs the stored video signal to the display 7.

【0061】ディスプレイ7は、フレームメモリ6から
入力したビデオ信号に応じた画像を表示する。
The display 7 displays an image corresponding to the video signal input from the frame memory 6.

【0062】次に、上記構成を有する画像処理装置1の
動作を説明する。
Next, the operation of the image processing apparatus 1 having the above configuration will be described.

【0063】ビデオ信号生成回路2において生成された
原画像データとてのビデオ信号S2がミップマップ処理
回路3およびテクスチャメモリ4に出力される。そし
て、ビデオ信号S2が、AVバス9を介して、テクスチ
ャメモリ4の物理メモリ41の書き込みポートに入力さ
れ、物理メモリ41に書き込まれる。
The video signal S2 as the original image data generated by the video signal generation circuit 2 is output to the mipmap processing circuit 3 and the texture memory 4. Then, the video signal S2 is input to the write port of the physical memory 41 of the texture memory 4 via the AV bus 9, and is written to the physical memory 41.

【0064】また、ミップマップ処理回路3において
は、ビデオ信号生成回路2によるシリアルなビデオ信号
S2の1ライン分のデータがラインバッファ304に順
次に入力され、h(0,1,・・)の期間に1ライン分
のデータが保持され、次の水平同期信号SYNCに同期
して、保持した1ライン分のデータが次のラインバッフ
ァ303、および1/4フィルタ部306にパラレル転
送される。ラインバッファ303では、水平同期信号H
SYNCに同期してラインバッファ304からパラレル
転送された1ライン部のデータがh(1,2,・・・)
の期間に入力されて保持され、次の水平同期信号SYN
Cに同期して、保持した1ライン分のデータが次のライ
ンバッファ302、および1/4フィルタ部306にパ
ラレル転送される。ラインバッファ302では、水平同
期信号HSYNCに同期してラインバッファ303から
パラレル転送された1ライン部のデータがh(2,3,
・・・)の期間に入力されて保持され、次の水平同期信
号SYNCに同期して、保持した1ライン分のデータが
次のラインバッファ301、1/2フィルタ部305、
および1/4フィルタ部306にパラレル転送される。
ラインバッファ301では、水平同期信号HSYNCに
同期してラインバッファ302からパラレル転送された
1ライン部のデータがh(3,4,・・・)の期間に入
力されて保持され、次の水平同期信号SYNCに同期し
て、保持した1ライン分のデータが次のラインバッファ
300、1/2フィルタ部305、および1/4フィル
タ部306にパラレル転送される。さらに、ラインバッ
ファ300では、水平同期信号HSYNCに同期してラ
インバッファ301からパラレル転送された1ライン部
のデータAがh(4,5,・・・)の期間に入力されて
保持され、次の水平同期信号SYNCに同期して、保持
した1ライン分のデータが1/2フィルタ部305、1
/4フィルタ部306、およびバッファ307にパラレ
ル転送される。
In the mipmap processing circuit 3, data of one line of the serial video signal S2 from the video signal generation circuit 2 is sequentially input to the line buffer 304, and the data of h (0, 1,...) One line of data is held during the period, and the held one line of data is transferred in parallel to the next line buffer 303 and the フ ィ ル タ filter unit 306 in synchronization with the next horizontal synchronization signal SYNC. In the line buffer 303, the horizontal synchronization signal H
The data of one line part transferred in parallel from the line buffer 304 in synchronization with SYNC is h (1, 2,...)
Of the horizontal synchronization signal SYN
In synchronization with C, the held data for one line is transferred in parallel to the next line buffer 302 and the 4 filter unit 306. In the line buffer 302, the data of one line portion transferred in parallel from the line buffer 303 in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC is h (2, 3,
..) Are input and held, and in synchronization with the next horizontal synchronizing signal SYNC, the held one line of data is transferred to the next line buffer 301, the 1/2 filter unit 305,
And are transferred in parallel to the 4 filter unit 306.
In the line buffer 301, the data of one line portion, which is transferred in parallel from the line buffer 302 in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC, is input and held during a period of h (3, 4,...), And is held in the next horizontal synchronization. In synchronization with the signal SYNC, the held data for one line is transferred in parallel to the next line buffer 300, 1/2 filter unit 305, and 1/4 filter unit 306. Further, in the line buffer 300, the data A of one line portion, which is transferred in parallel from the line buffer 301 in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC, is input and held during the period of h (4, 5,...). In synchronization with the horizontal synchronizing signal SYNC, the held data for one line is output to the 1/2 filter unit 305,
The data is transferred in parallel to the / 4 filter unit 306 and the buffer 307.

【0065】1/2フィルタ部305においては、ライ
ンバッファ302、301、および300からの3ライ
ン分のデータを受けて、9点縮小フィルタを通したデー
タが保持される。9点縮小フィルタでは、隣接の9点と
1ラインだけオーバーラップするように入力ラインデー
タに対してフィルタリングが行われる。そして、1/2
フィルタ部305では、保持した9点に対し重み付けさ
れた係数を使用してカラー値が加重平均され、これによ
りテクスチャの幅(横)、高さ(縦)がそれぞれ1/2
に縮小される。この1/2フィルタ部305において
は、1/2縮小処理は、最初は3h期間で行われ、以
降、5h,7hと2水平同期信号HSYNCに一度行わ
れる。そして、2水平同期信号HSYNCに一度、1/
2フィルタ部305からフィルタリング結果がミップマ
ップ画像データS305としてバッファ308に出力さ
れる。
The 1/2 filter section 305 receives three lines of data from the line buffers 302, 301, and 300, and holds the data that has passed through the nine-point reduction filter. In the nine-point reduction filter, filtering is performed on input line data such that the one-line overlaps with nine adjacent points. And 1/2
In the filter unit 305, the color values are weighted and averaged using the weighted coefficients for the held nine points, whereby the width (horizontal) and height (vertical) of the texture are each reduced by half.
Is reduced to In the フ ィ ル タ filter unit 305, the 処理 reduction processing is first performed in a 3h period, and thereafter, is performed once for 5h, 7h and two horizontal synchronization signals HSYNC. Then, once in two horizontal synchronization signals HSYNC, 1 /
The filtering result is output from the second filter unit 305 to the buffer 308 as mipmap image data S305.

【0066】また、1/4フィルタ部306では、ライ
ンバッファ304、303、302、301、および3
00からの5ライン分のデータを受けて、25点縮小フ
ィルタを通したデータが保持される。25点縮小フィル
タでは、隣接の25点と1ラインだけオーバーラップす
るように入力ラインデータに対してフィルタリングが行
われる。そして、1/4フィルタ部306は、保持した
25点に対し重み付けされた係数を使用してカラー値が
加重平均され、これによりテクスチャの幅(横)、高さ
(縦)がそれぞれ1/4に縮小される。この1/4フィ
ルタ部306においては、1/4縮小処理は、最初は2
h期間で行われ、以降、6h,10hと4水平同期信号
HSYNCに一度行われる。そして、4水平同期信号H
SYNCに一度、1/4フィルタ部306からフィルタ
リング結果がミップマップ画像データS306としてバ
ッファ309に出力される。
In the フ ィ ル タ filter section 306, the line buffers 304, 303, 302, 301, and 3
After receiving five lines of data from 00, the data passed through the 25-point reduction filter is held. In the 25-point reduction filter, filtering is performed on input line data so as to overlap the adjacent 25 points by one line. Then, the 1/4 filter unit 306 weights and averages the color values using the weighted coefficients for the held 25 points, whereby the width (width) and height (length) of the texture are reduced by 1/4, respectively. Is reduced to In the 1/4 filter section 306, the 1/4 reduction processing is initially performed by 2
This is performed in the h period, and thereafter, performed once for 6h, 10h, and 4 horizontal synchronization signals HSYNC. Then, the four horizontal synchronization signals H
Once in SYNC, the filtering result is output from the quarter filter unit 306 to the buffer 309 as mipmap image data S306.

【0067】バッファ307では、低速のビデオクロッ
クVCLKに同期してラインバッファ300からパラレ
ル転送された1ライン部のデータが入力され、入力され
たデータがビデオクロックVCLKより高速クロックH
ICLKに同期してシリアルデータとして非同期FIF
O310に転送される。バッファ308では、低速のビ
デオクロックVCLKに同期して1/2フィルタ部30
5からパラレル転送された1/2縮小のミップマップ画
像データS305が入力され、入力されたデータが高速
HICLKに同期してシリアルデータとして非同期FI
FO311に転送される。同様に、バッファ309で
は、低速のビデオクロックVCLKに同期して1/4フ
ィルタ部306からパラレル転送された1/4縮小のミ
ップマップ画像データS306が入力され、入力された
データが高速クロックHICLKに同期してシリアルデ
ータとして非同期FIFO312に転送される。
In the buffer 307, data of one line portion transferred in parallel from the line buffer 300 in synchronization with the low-speed video clock VCLK is input, and the input data is converted to a high-speed clock H higher than the video clock VCLK.
Asynchronous FIFO as serial data in synchronization with ICLK
Transferred to O310. In the buffer 308, the 1/2 filter unit 30 is synchronized with the low-speed video clock VCLK.
5, the mipmap image data S305 of 縮小 reduction, which is transferred in parallel, is input, and the input data is synchronized with the high-speed HICLK, and is output as asynchronous FI serial data.
Forwarded to FO311. Similarly, in the buffer 309, 1 / reduced mipmap image data S306 parallel-transferred from the フ ィ ル タ filter unit 306 is input in synchronization with the low-speed video clock VCLK, and the input data is used as the high-speed clock HICLK. The data is synchronously transferred to the asynchronous FIFO 312 as serial data.

【0068】そして、非同期FIFO310において、
バッファ307から転送された1ライン分のシリアルデ
ータが順次に入力され、入力順にLOD0のデータとし
て出力回路313に出力される。また、非同期FIFO
311では、バッファ308からシリアルデータとして
転送されたLOD1のデータである1/2縮小のミップ
マップ画像データが順次に入力され、入力順に出力回路
313に出力される。同様に、非同期FIFO312で
は、バッファ309からシリアルデータとして転送され
たLOD2のデータである1/4縮小のミップマップ画
像データが順次に入力され、入力順に出力回路313に
出力される。
Then, in the asynchronous FIFO 310,
One line of serial data transferred from the buffer 307 is sequentially input, and is output to the output circuit 313 as LOD0 data in the input order. Asynchronous FIFO
At 311, mipmap image data of 1 / reduction, which is LOD 1 data transferred as serial data from the buffer 308, is sequentially input and output to the output circuit 313 in the input order. Similarly, in the asynchronous FIFO 312, mipmap image data of 縮小 reduction, which is LOD2 data transferred as serial data from the buffer 309, is sequentially input, and output to the output circuit 313 in the input order.

【0069】出力回路313では、非同期FIFO31
0によるLOD0の1ライン分のシリアルデータ、非同
期FIFO311によるLOD1の1/2縮小のミップ
マップ画像データ、および非同期FIFO312による
LOD21/4縮小のミップマップ画像データが、メモ
リ空間MSのベースポインタBPを切り換えて、ライン
毎に書き込まれるように、非同期FIFO310、31
1、312の出力が選択され、選択されたミップマップ
画像データがフレームメモリ4に出力される。
In the output circuit 313, the asynchronous FIFO 31
The base pointer BP of the memory space MS is switched between serial data of one line of LOD0 by 0, mipmap image data of 1/2 reduction of LOD1 by the asynchronous FIFO 311 and mipmap image data of LOD21 / 4 reduction by the asynchronous FIFO 312. Asynchronous FIFOs 310 and 31 are written so as to be written line by line.
Outputs 1 and 312 are selected, and the selected mipmap image data is output to the frame memory 4.

【0070】テクスチャメモリ4では、ミップマップ処
理回路3からのミップマップ画像データS30〜S3n
が、AVバス9およびテクスチャメモリ4のバス43を
介して、物理メモリ42の書き込みポートに入力され、
物理メモリ42に書き込まれる。このとき、図8を参照
して説明したように、ミップマップ画像データS30〜
S3nは、メモリ空間MSのベースポインタBPを切り
換えて、衝突することなくライン毎に連続して書き込ま
れる。そして、物理メモリ41,42への書き込み動作
とは独立に、レンダリング回路5からの要求に応じて、
物理メモリ41および42に記憶された画像データ(ビ
デオ信号)S4が、バス44およびAVバス9を介し
て、レンダリング回路5に読み出される。
The texture memory 4 stores the mipmap image data S30 to S3n from the mipmap processing circuit 3.
Is input to the write port of the physical memory 42 via the AV bus 9 and the bus 43 of the texture memory 4,
The data is written to the physical memory 42. At this time, as described with reference to FIG.
S3n is written continuously by switching the base pointer BP in the memory space MS, without collision, for each line. Then, independently of the writing operation to the physical memories 41 and 42, in response to a request from the rendering circuit 5,
The image data (video signal) S4 stored in the physical memories 41 and 42 is read out to the rendering circuit 5 via the bus 44 and the AV bus 9.

【0071】次に、レンダリング回路5によって、テク
スチャメモリ4に記憶されたビデオ信号S2,S31
S3n のうち、制御回路8によって指定されたLODレ
ベルのビデオ信号がビデオ信号S4としてテクスチャメ
モリ4から読み出される。そして、レンダリング回路5
において、ビデオ信号S4を用いてレンダリング処理が
行われ、それによって生成されたビデオ信号S5がフレ
ームメモリ6に書き込まれる。そして、フレームメモリ
6から読み出されたビデオ信号がディスプレイ7に出力
され、ビデオ信号に応じた画像がディスプレイ7に表示
される。
Next, the video signals S 2, S 3 1 to S 3 stored in the texture memory 4 are rendered by the rendering circuit 5.
Of the S3 n , the video signal of the LOD level specified by the control circuit 8 is read from the texture memory 4 as the video signal S4. And the rendering circuit 5
In, rendering processing is performed using the video signal S4, and the video signal S5 generated thereby is written to the frame memory 6. Then, the video signal read from the frame memory 6 is output to the display 7, and an image corresponding to the video signal is displayed on the display 7.

【0072】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、原画像データの1ライン分のデータを保持し、保持
したデータを順次にパラレル転送する、縦続接続された
ラインバッファ300〜304と、各ラインバッファで
保持された連続する3ライン分、5ライン分のデータを
受けて、入力ライン数nに基づく所定の画素を中心とし
たn×nの画素を抽出し、抽出したn×nの画素を重み
付けされた係数で色値を加重平均して、テクスチャの
幅、高さをあらかじめ設定した詳細度をもって縮小し所
望のミップマップ画像データを生成する1/2フィルタ
部305、1/4フィルタ部306と、フィルタ部30
5,306で生成されたミップマップ画像を所定のタイ
ミングで出力する出力回路313を設けたので、回路規
模の増大を招くことなく、ミップマップ処理によってリ
アルタイムに1または複数の解像度のミップマップ画像
データを生成することができる利点がある。そして、生
成したミップマップ画像データを用いて高精度でテクス
チャマッピング処理を行うことができる利点がある。
As described above, according to the present embodiment, the cascade-connected line buffers 300 to 304 which hold one line of original image data and sequentially transfer the held data in parallel, Receiving data for three consecutive lines and five lines held in each line buffer, n × n pixels centering on a predetermined pixel based on the number n of input lines are extracted, and the extracted n × n pixels are extracted. A 1/2 filter unit 305, a 1/4 filter that weights and averages color values with weighted coefficients to reduce the width and height of the texture with a predetermined level of detail to generate desired mipmap image data Unit 306 and filter unit 30
Since the output circuit 313 for outputting the mipmap image generated at 5,306 at a predetermined timing is provided, mipmap image data of one or more resolutions can be provided in real time by mipmap processing without increasing the circuit scale. There is an advantage that can be generated. Then, there is an advantage that texture mapping processing can be performed with high accuracy using the generated mipmap image data.

【0073】また、フィルタ部305,306は、n×
nの画素を抽出する場合、隣接するn×nの抽出画素と
ラインをオーバーラップさせて抽出することから、より
リアルタイムに1または複数の解像度のミップマップ画
像データを生成することができる。
Further, the filter units 305 and 306
When n pixels are extracted, mipmap image data having one or a plurality of resolutions can be generated in more real time since the line is extracted by overlapping a line with adjacent n × n extracted pixels.

【0074】図10は、折り返しノイズの発生度合いを
示す図である。図10(A)のように折り返しノイズが
発生する原(オリジナル)画像データを従来のように間
引き処理により詳細度LOD1で縮小した場合、図10
(B)に示すように、折り返しノイズを十分に取り除く
ことができない。これに対して、本発明のフィルタ部を
用いた場合、図10(C)に示すように、折り返しノイ
ズを十分に取り除くことができる。そのため、画像処理
装置1によれば、レンダリング回路5が生成した3次元
動画像信号によって得られる画像は、縮小時のエイリア
シングが抑えられた高品質なものになる。
FIG. 10 is a diagram showing the degree of occurrence of aliasing noise. When the original (original) image data in which aliasing noise is generated as shown in FIG. 10A is reduced by the thinning process to the detail level LOD1 as in the related art, FIG.
As shown in (B), aliasing noise cannot be sufficiently removed. On the other hand, when the filter unit of the present invention is used, aliasing noise can be sufficiently removed as shown in FIG. Therefore, according to the image processing apparatus 1, an image obtained by the three-dimensional moving image signal generated by the rendering circuit 5 has a high quality in which aliasing at the time of reduction is suppressed.

【0075】なお、ミップマップ処理においては、縮小
画像は厳密には縦横のサイズが1×1ピクセルのサイズ
まで利用される可能性があるが、実際には動画像の内容
を確認できなくなるほど縮小することは少ないと考えら
れるため、ビデオ信号S2がHDTV(High Definitio
n Television, 1920×1080ピクセル)やSDT
V(Standard Definition Television, 720×525
ピクセル)程度のサイズである場合、ミップマップ処理
回路3は、LODレベル「1」,「2」,「3」のミッ
プマップ画像データを生成すれば十分である。
In the mipmap processing, the reduced image may be strictly used up to the size of 1 × 1 pixel in the vertical and horizontal directions. Since it is considered that the video signal S2 is unlikely to occur, the video signal S2 is transmitted to an HDTV (High Definition).
n Television, 1920 × 1080 pixels) or SDT
V (Standard Definition Television, 720 × 525
In the case of a size of about (pixels), it is sufficient for the mipmap processing circuit 3 to generate mipmap image data of LOD levels “1”, “2”, and “3”.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路規模の増大を招くことなく、ミップマップ処理によ
ってリアルタイムに1または複数の解像度のミップマッ
プ画像データを生成することができる利点がある。そし
て、生成したミップマップ画像データを用いて高精度で
テクスチャマッピング処理を行うことができる利点があ
る。
As described above, according to the present invention,
There is an advantage that mipmap image data having one or a plurality of resolutions can be generated in real time by mipmap processing without increasing the circuit scale. Then, there is an advantage that texture mapping processing can be performed with high accuracy using the generated mipmap image data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る画像処理システムの全体構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image processing system according to the present invention.

【図2】図1に示す画像処理装置の要部を信号の流れを
含めてより具体的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram more specifically showing a main part of the image processing apparatus shown in FIG. 1 including a flow of signals.

【図3】図1および図2に示す本発明に係る画像生成装
置としてのミップマップ処理回路の具体的な構成例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of a mipmap processing circuit as the image generation device according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】本発明に係る画像生成装置としてのミップマッ
プ処理回路の動作を説明するためのタイミングチャート
である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation of a mipmap processing circuit as an image generation device according to the present invention.

【図5】本発明に係る画像生成としてミップマップ処理
回路における1/2フィルタ部の処理を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining processing of a 1/2 filter unit in a mipmap processing circuit as image generation according to the present invention.

【図6】本発明に係る画像生成としてミップマップ処理
回路における1/2フィルタ部および1/4フィルタ部
の処理を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining processing of a フ ィ ル タ filter unit and a フ ィ ル タ filter unit in a mipmap processing circuit as image generation according to the present invention.

【図7】本発明に係る画像生成としてミップマップ処理
回路における1/4フィルタ部の処理を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining processing of a フ ィ ル タ filter unit in a mipmap processing circuit as image generation according to the present invention.

【図8】テクスチャメモリへのミップマップ画像データ
をメモリ空間に書き込む場合の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of writing mipmap image data to a texture memory in a memory space;

【図9】図1および図2に示すテクスチャメモリの構成
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a texture memory shown in FIGS. 1 and 2;

【図10】折り返しノイズの発生度合いを示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating a degree of occurrence of aliasing noise.

【図11】テクスチャマッピング処理を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a texture mapping process.

【図12】ミップマップ処理を説明するための図であ
る。
FIG. 12 is a diagram for explaining a mipmap process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像処理装置、2…ビデオ信号生成回路、3…ミッ
プマップ処理回路、4…テクスチャメモリ、5…レンダ
リング回路、6…フレームメモリ、7…ディスプレイ、
8…制御回路、9…AVバス、300〜304…ライン
バッファ、305…1/2フィルタ部、306…1/4
フィルタ部、307〜309…バッファ、310〜31
2…非同期FIFO、313…出力回路、41、42…
物理メモリ、43,44…バス。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image processing apparatus, 2 ... Video signal generation circuit, 3 ... Mip map processing circuit, 4 ... Texture memory, 5 ... Rendering circuit, 6 ... Frame memory, 7 ... Display,
8 control circuit, 9 AV bus, 300 to 304 line buffer, 305 1/2 filter section, 306 1/4
Filter part, 307 to 309 ... buffer, 310 to 31
2. Asynchronous FIFO, 313 ... output circuit, 41, 42 ...
Physical memory, 43, 44... Bus.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B047 AA07 AB04 EA07 EA09 EB03 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB13 CB16 CC02 CD05 CD09 CE16 CH01 CH11 DA16 5B080 CA06 FA02 GA22  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5B047 AA07 AB04 EA07 EA09 EB03 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB13 CB16 CC02 CD05 CD09 CE16 CH01 CH11 DA16 5B080 CA06 FA02 GA22

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テクスチャの原画像データを受けて、所
定の詳細度を持って縮小したミップマップ画像を生成す
る画像生成装置であって、 上記原画像データの1ライン分のデータを保持し、保持
したデータを順次にパラレル転送する、縦続接続された
少なくとも3つのラインバッファと、 上記各ラインバッファで保持された連続する少なくとも
3ライン分のデータを受けて、入力ライン数nに基づく
所定の画素を中心としたn×nの画素を抽出し、抽出し
たn×nの画素を重み付けされた係数で色値を加重平均
して、テクスチャの幅、高さをあらかじめ設定した詳細
度をもって縮小し所望のミップマップ画像データを生成
する少なくとも一つのフィルタ部と、 上記フィルタ部で生成されたミップマップ画像を所定の
タイミングで出力する出力部とを有する画像生成装置。
1. An image generating apparatus for receiving a textured original image data and generating a reduced mipmap image with a predetermined level of detail, comprising: data for one line of the original image data; At least three cascade-connected line buffers for sequentially transferring the held data in parallel, and receiving at least three consecutive lines of data held by each of the line buffers, a predetermined pixel based on the number n of input lines And extracting the n × n pixels centered at the center, weighting the extracted n × n pixels with weighted coefficients, and reducing the width and height of the texture with a predetermined level of detail to obtain the desired value. At least one filter unit for generating mipmap image data, and outputting at a predetermined timing the mipmap image generated by the filter unit Image generating apparatus having and.
【請求項2】 上記フィルタ部は、n×nの画素を抽出
する場合、隣接するn×nの抽出画素とラインをオーバ
ーラップさせて抽出する請求項1記載の画像生成装置。
2. The image generation apparatus according to claim 1, wherein the filter section extracts an n × n pixel by overlapping a line with an adjacent n × n extracted pixel.
【請求項3】 上記出力部は、ビデオクロックに同期し
て上記フィルタ部で生成されたミップマップ画像データ
を入力し、上記ビデオクロックより高速なクロックで出
力するバッファを含む請求項1記載の画像生成装置。
3. The image according to claim 1, wherein the output unit includes a buffer that inputs the mipmap image data generated by the filter unit in synchronization with a video clock and outputs the mipmap image data with a clock faster than the video clock. Generator.
【請求項4】 それぞれ異なる詳細度をもって縮小した
ミップマップ画像データを生成する複数のフィルタ部を
有し、 上記出力部は、上記各フィルタ部によるミップマップ画
像データを、それぞれ異なるタイミングで出力する出力
回路を含む請求項1記載の画像生成装置。
4. A filter for generating mipmap image data reduced with different degrees of detail, wherein the output unit outputs mipmap image data from the filter units at different timings. The image generating device according to claim 1, further comprising a circuit.
【請求項5】 それぞれ異なる詳細度をもって縮小した
ミップマップ画像データを生成する複数のフィルタ部を
有し、 上記出力部は、上記各フィルタ部によるミップマップ画
像データを、それぞれ異なるタイミングで出力する出力
回路を含む請求項2記載の画像生成装置。
5. A plurality of filter units for generating reduced mipmap image data with different degrees of detail, wherein the output unit outputs the mipmap image data by the respective filter units at different timings. 3. The image generation device according to claim 2, further comprising a circuit.
【請求項6】 上記出力回路は、各フィルタ部の出力毎
に、出力すべき記憶回路のメモリ空間のベースポインタ
を切り換えて、ライン毎に書き込まれるように、各フィ
ルタ部で生成されたミップマップ画像データを選択して
出力する請求項4記載の画像生成装置。
6. The mip map generated by each filter unit such that the output circuit switches a base pointer in a memory space of a storage circuit to be output for each output of each filter unit, and is written for each line. 5. The image generation device according to claim 4, wherein the image data is selected and output.
【請求項7】 上記出力回路は、各フィルタ部の出力毎
に、出力すべき記憶回路のメモリ空間のベースポインタ
を切り換えて、ライン毎に書き込まれるように、各フィ
ルタ部で生成されたミップマップ画像データを選択して
出力する請求項6記載の画像生成装置。
7. The mip map generated by each filter unit such that the output circuit switches a base pointer in a memory space of a storage circuit to be output for each output of each filter unit, and is written for each line. 7. The image generating apparatus according to claim 6, wherein the image data is selected and output.
【請求項8】 上記ラインバッファは、水平同期信号に
同期してラインデータの入力およびパラレル転送を行う
請求項1記載の画像生成装置。
8. The image generation apparatus according to claim 1, wherein said line buffer inputs line data and performs parallel transfer in synchronization with a horizontal synchronization signal.
【請求項9】 上記ラインバッファは、水平同期信号に
同期してラインデータの入力およびパラレル転送を行う
請求項2記載の画像生成装置。
9. The image generating apparatus according to claim 2, wherein said line buffer inputs line data and performs parallel transfer in synchronization with a horizontal synchronization signal.
【請求項10】 画像データの1ライン分のデータを保
持し、保持したデータを順次にパラレル転送する、縦続
接続された少なくとも3つのラインバッファと、上記各
ラインバッファで保持された連続する少なくとも3ライ
ン分のデータを受けて、入力ライン数nに基づく所定の
画素を中心としたn×nの画素を抽出し、抽出したn×
nの画素を重み付けされた係数で色値を加重平均して、
テクスチャの幅、高さをあらかじめ設定した詳細度をも
って縮小し所望のミップマップ画像データを生成する少
なくとも一つのフィルタ部と、上記フィルタ部で生成さ
れたミップマップ画像を所定のタイミングで出力する出
力部とを有する画像生成装置と、 上記原画像データおよび上記画像生成装置から出力され
るミップマップ画像を記憶する記憶回路と、 上記記憶回路に記憶された画像データに基づいてテクス
チャマッピング処理を行って出力画像を生成する画像処
理回路とを有する画像処理装置。
10. At least three cascade-connected line buffers for holding one line of image data and sequentially transferring the held data in parallel, and at least three continuous line buffers held in each line buffer. Upon receiving the data for the line, n × n pixels centered on a predetermined pixel based on the number n of input lines are extracted, and the extracted n × n pixels are extracted.
Color values are weighted averaged by weighted coefficients for n pixels,
At least one filter unit for reducing the width and height of the texture with a predetermined level of detail to generate desired mipmap image data, and an output unit for outputting the mipmap image generated by the filter unit at a predetermined timing And a storage circuit for storing the original image data and the mipmap image output from the image generation device; performing a texture mapping process based on the image data stored in the storage circuit and outputting An image processing apparatus comprising: an image processing circuit that generates an image.
【請求項11】 上記画像生成装置のフィルタ部は、n
×nの画素を抽出する場合、隣接するn×nの抽出画素
とラインをオーバーラップさせて抽出する請求項10記
載の画像処理装置。
11. The image generating apparatus according to claim 11, wherein
The image processing apparatus according to claim 10, wherein when extracting × n pixels, extraction is performed by overlapping a line with adjacent n × n extracted pixels.
【請求項12】 上記画像生成装置の出力部は、ビデオ
クロックに同期して上記フィルタ部で生成されたミップ
マップ画像データを入力し、上記ビデオクロックより高
速なクロックで出力するバッファを含む請求項10記載
の画像処理装置。
12. The output unit of the image generation device includes a buffer that inputs the mipmap image data generated by the filter unit in synchronization with a video clock and outputs the mipmap image data with a clock faster than the video clock. The image processing apparatus according to claim 10.
【請求項13】 上記画像生成装置は、それぞれ異なる
詳細度をもって縮小したミップマップ画像データを生成
する複数のフィルタ部を有し、 上記出力部は、上記各フィルタ部によるミップマップ画
像データを、それぞれ異なるタイミングで出力する出力
回路を含む請求項10記載の画像処理装置。
13. The image generating apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of filter units configured to generate mipmap image data reduced with different degrees of detail, wherein the output unit outputs the mipmap image data obtained by the filter units. The image processing apparatus according to claim 10, further comprising output circuits that output at different timings.
【請求項14】 上記画像生成装置は、それぞれ異なる
詳細度をもって縮小したミップマップ画像データを生成
する複数のフィルタ部を有し、 上記出力部は、上記各フィルタ部によるミップマップ画
像データを、それぞれ異なるタイミングで出力する出力
回路を含む請求項11記載の画像処理装置。
14. The image generating apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of filter units configured to generate mipmap image data reduced with different degrees of detail, wherein the output unit outputs the mipmap image data obtained by the filter units. The image processing apparatus according to claim 11, further comprising output circuits that output at different timings.
【請求項15】 上記画像生成装置の出力回路は、各フ
ィルタ部の出力毎に、出力すべき上記記憶回路のメモリ
空間のベースポインタを切り換えて、ライン毎に書き込
まれるように、各フィルタ部で生成されたミップマップ
画像データを選択して出力する請求項13記載の画像処
理装置。
15. The output circuit of the image generating apparatus switches the base pointer of the memory space of the storage circuit to be output for each output of each filter unit, and writes the data for each line in each filter unit. 14. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the generated mipmap image data is selected and output.
【請求項16】 上記画像生成装置の出力回路は、各フ
ィルタ部の出力毎に、出力すべき上記記憶回路のメモリ
空間のベースポインタを切り換えて、ライン毎に書き込
まれるように、各フィルタ部で生成されたミップマップ
画像データを選択して出力する請求項14記載の画像処
理装置。
16. The output circuit of the image generating apparatus switches a base pointer in a memory space of the storage circuit to be output for each output of each filter unit, and writes the data on a line-by-line basis in each filter unit. The image processing apparatus according to claim 14, wherein the generated mipmap image data is selected and output.
【請求項17】 上記画像生成装置のラインバッファ
は、水平同期信号に同期してラインデータの入力および
パラレル転送を行う請求項10記載の画像処理装置。
17. The image processing apparatus according to claim 10, wherein the line buffer of the image generation apparatus performs line data input and parallel transfer in synchronization with a horizontal synchronization signal.
【請求項18】 上記画像生成装置のラインバッファ
は、水平同期信号に同期してラインデータの入力および
パラレル転送を行う請求項11記載の画像処理装置。
18. The image processing apparatus according to claim 11, wherein the line buffer of the image generation apparatus performs line data input and parallel transfer in synchronization with a horizontal synchronization signal.
【請求項19】 テクスチャの原画像データを受けて、
所定の詳細度を持って縮小したミップマップ画像を生成
する画像生成方法であって、 上記原画像データの1ライン分のデータを少なくとも3
ライン分保持し、 上記保持された連続する少なくとも3ライン分のデータ
に基づいて入力ライン数nに基づく所定の画素を中心と
したn×nの画素を抽出し、 抽出したn×nの画素を重み付けされた係数で色値を加
重平均して、テクスチャの幅、高さをあらかじめ設定し
た詳細度をもって縮小し所望のミップマップ画像データ
を生成するを有する画像生成方法。
19. Receiving original texture image data,
An image generating method for generating a reduced mipmap image with a predetermined level of detail, wherein at least three lines of data of the original image data are
Holding n lines, extracting n × n pixels centered on predetermined pixels based on the number n of input lines based on the held data of at least three consecutive lines, and extracting the extracted n × n pixels An image generation method comprising weighted averaging of color values with weighted coefficients, reducing the width and height of a texture with a predetermined level of detail, and generating desired mipmap image data.
【請求項20】 n×nの画素を抽出する場合、隣接す
るn×nの抽出画素とラインをオーバーラップさせて抽
出する請求項19記載の画像生成方法。
20. The image generating method according to claim 19, wherein, when extracting n × n pixels, the line is extracted by overlapping an adjacent n × n extracted pixel with a line.
【請求項21】 原画像データの1ライン分のデータを
少なくとも3ライン分保持し、 上記保持された連続する少なくとも3ライン分のデータ
に基づいて入力ライン数nに基づく所定の画素を中心と
したn×nの画素を抽出し、 抽出したn×nの画素を重み付けされた係数で色値を加
重平均して、テクスチャの幅、高さをあらかじめ設定し
た詳細度をもって縮小し所望のミップマップ画像データ
を生成し、 原画像データおよび生成したミップマップ画像データを
記憶回路に記憶し、 上記記憶回路に記憶された画像データに基づいてテクス
チャマッピング処理を行って出力画像を生成する画像処
理方法。
21. At least three lines of data of one line of original image data are held, and a predetermined pixel based on the number n of input lines is centered based on the held data of at least three continuous lines. The n × n pixels are extracted, and the extracted n × n pixels are weighted averaged by a weighted coefficient, and the width and height of the texture are reduced with a predetermined degree of detail to obtain a desired mipmap image. An image processing method for generating data, storing original image data and generated mipmap image data in a storage circuit, and performing a texture mapping process based on the image data stored in the storage circuit to generate an output image.
【請求項22】 n×nの画素を抽出する場合、隣接す
るn×nの抽出画素とラインをオーバーラップさせて抽
出する請求項21記載の画像処理方法。
22. The image processing method according to claim 21, wherein, when extracting n × n pixels, the line is extracted by overlapping a line with adjacent n × n extracted pixels.
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