JP2020096281A - Imaging device, data processing device, and data processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】シリアル送信されるデータに制御コードと同一のデータ列が発生することを低減もしくは防止する。
【解決手段】撮像装置は、イメージセンサと、イメージセンサから読み出した画像信号を表すデータに誤り訂正符号化して第一のデータを生成する符号化部と、第一のデータまたは第一のデータに所定の処理を加えた第二のデータにおいて、同期信号を表す同期コードと同じパターンのデータ部分を、誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で異なるパターンに変換して第三のデータを生成する変換部と、同期信号のタイミングに基づいて第三のデータに同期コードを付加する付加部と、付加部により同期コードが付加されたデータをシリアル送信する送信部と、を備える。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce or prevent generation of the same data string as a control code in serially transmitted data.
An image pickup device includes an image sensor, an encoding unit that error-correction-encodes data representing an image signal read from the image sensor to generate first data, and converts the data into the first data or the first data. In the second data that has been subjected to the predetermined processing, the data portion having the same pattern as the synchronization code representing the synchronization signal is converted into a different pattern within a range that can be corrected by the error correction coding to generate the third data. A conversion unit, an addition unit that adds a synchronization code to the third data based on the timing of the synchronization signal, and a transmission unit that serially transmits the data to which the synchronization code has been added by the addition unit.
[Selection diagram]
Description
本発明は、データをシリアル送信するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for serially transmitting data.
近年のイメージセンサの高画質化、高フレームレート化に伴って、イメージセンサからの画素データの高速な読み出しが求められている。このような高速の画素データの読み出しに対応できるセンサとして、アナログデータをA/D変換したデジタルデータをパラレルシリアル変換によりシリアル化して高速に転送する方法が知られている。このような画素データの転送において、画素データの水平、垂直同期のタイミングを取るためにシリアルデータ中に同期コードと呼ばれる複数の符号列を埋め込んで転送することが行われている。 With the recent improvement in image quality and frame rate of image sensors, high-speed reading of pixel data from the image sensor is required. As a sensor that can cope with such high-speed reading of pixel data, a method is known in which digital data obtained by A/D converting analog data is serialized by parallel-serial conversion and transferred at high speed. In the transfer of such pixel data, a plurality of code strings called sync codes are embedded in the serial data and transferred in order to obtain the horizontal and vertical synchronization timing of the pixel data.
また、このような高速の画素データの転送においては、転送データにクロック信号を埋め込み、受信した転送データからクロック信号を抽出するクロックデータリカバリ方式と呼ばれる転送方法が用いられる。クロックデータリカバリ方式においてAC結合によりデータを転送する場合は、クロックを正常に抽出するために、転送データ中の0と1の数がなるべく均一になるようなエンコードを施す必要がある。例えば、特許文献1では、エンコードの1つの手段としてデータにスクランブルを適用し、同期コードとデータを転送する方法が開示されている。 Further, in such high-speed pixel data transfer, a transfer method called a clock data recovery method is used in which a clock signal is embedded in the transfer data and the clock signal is extracted from the received transfer data. When data is transferred by AC coupling in the clock data recovery method, it is necessary to perform encoding so that the numbers of 0s and 1s in the transfer data are as uniform as possible in order to properly extract the clock. For example, Patent Document 1 discloses a method of applying scrambling to data and transferring a synchronization code and data as one means of encoding.
しかしながら、特許文献1に開示された従来技術では、スクランブルされたデータ中に同期コードと同一のデータ列がある場合、データ列の受信側において同期コードの誤検出が発生してしまう。このような課題は、画像データのシリアル送信に限られるものではなく、何らかの制御信号を表す制御コードが付加されたデータを送信する場合にも生じ得るものである。 However, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1, if the scrambled data contains the same data string as the sync code, the sync code is erroneously detected on the receiving side of the data string. Such a problem is not limited to serial transmission of image data, and may occur when transmitting data to which a control code representing some control signal is added.
本発明は、送信されるデータに制御コードと同一のデータ列が発生することを低減もしくは防止することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce or prevent the occurrence of the same data string as a control code in transmitted data.
本発明の一態様によるデータ処理装置は、以下の構成を備える。すなわち、
処理対象のデータに誤り訂正符号化して第一のデータを生成する符号化手段と、
前記第一のデータと制御信号を表す制御コードとを用いて、前記制御コードが付加された送信対象のデータを生成する生成手段と、
前記送信対象のデータを送信する送信手段と、を備え、
前記生成手段は、
送信対象のデータを生成する過程の、前記制御コードの付加対象のデータについて、前記制御コードと同じパターンのデータ部分を検出する検出手段と、
前記誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、前記付加対象のデータの前記データ部分を前記制御コードと異なるパターンに変換する変換手段と、を備える。
A data processing device according to an aspect of the present invention has the following configuration. That is,
Coding means for performing error correction coding on the data to be processed to generate first data,
Using the first data and a control code representing a control signal, a generation means for generating data to be transmitted to which the control code is added,
A transmitting unit that transmits the data to be transmitted,
The generating means is
For the data to be added with the control code in the process of generating the data to be transmitted, detection means for detecting a data portion having the same pattern as the control code,
Conversion means for converting the data portion of the data to be added into a pattern different from the control code within a range that can be corrected by the error correction coding.
本発明によれば、送信されるデータに制御コードと同一のデータ列が発生することが低減もしくは防止されるので、より確実に制御コードを検出することが可能になる。 According to the present invention, the occurrence of the same data string as the control code in the transmitted data is reduced or prevented, so that the control code can be detected more reliably.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下では、シリアル送信の対象のデータがイメージセンサから得られた画素データであり、制御信号として同期信号(水平同期信号、垂直同期信号)が付加される例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following, an example will be described in which the data to be serially transmitted is pixel data obtained from the image sensor and a synchronization signal (horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal) is added as a control signal.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態における撮像装置の構成例を説明するブロック図である。図1において、発振器101は、動作の基準となるクロック信号(以下、基準クロック)を出力する。発振器101から出力される基準クロックに基づいて、後述する各部が動作する。同期信号発生器(SSG:Synchronizing Signal Generator)110は、基準クロックに同期して水平同期信号HD及び垂直同期信号VDを生成し、出力する。なお、発振器101とSSG110は、センサ部120と画像処理部130のいずれに含まれてもよいし、それらのいずれにも含まれない形態でもよい。また、センサ部120と画像処理部130は、それぞれ別個の基板に形成されており、センサ部120と画像処理部130の間ではデータのシリアル送信が行われる。但し、センサ部120と画像処理部130が同一共体内に存在する必要はなく、別々の筐体に配置されてもよい。或いは、センサ部120と画像処理部130が、同一の基板上に配置されていてもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the image pickup apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, an
センサ部120は、撮像素子(例えばCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサ)を備え、画像信号を生成する。タイミング信号発生器(TG)102は、SSG110から供給される水平同期信号(HD)、垂直同期信号(VD)に基づいて、センサ部120内の各部を駆動するための駆動パルス信号を発生する。画素部103は、撮像素子と、この撮像素子で得られた画素信号をTG102から供給される駆動パルス信号(駆動信号)に従って順次出力する転送路と、画素信号を増幅するアンプと、画素信号をデジタル信号(画素データ)に変換するA/D変換器を有する。送信データ処理回路104は、画素部103からの画素データとTG102からのタイミング信号により、所定のプロトコルに従った送信データ(パラレルデータ)を生成して出力する。より具体的には、送信データ処理回路104は、画素データに対してスクランブル処理、水平同期信号HDに対応した同期コードの付加等を行う。
The
送信データ処理回路104の構成例を図2に示す。カウンタ201は、発振器101が出力する基準クロックをカウントしてステートマシン回路(FSM:Finite State Machine)202の処理サイクルを規定するカウント値を出力する。FSM202は、カウンタ201からのカウント値と、TG102からのタイミング信号(同期信号HD/DV)に従い、出力セレクタ206の出力が所定のプロトコルに従ったデータとなるよう切り替える指示信号を出力する。以下に説明するように、出力セレクタ206は、固定パターン生成部203が出力する固定パターン(図5の501)と、同期コード生成部204が出力する同期コード(図5の502)が、スクランブル処理された画素データに付加された画像データを出力する。
A configuration example of the transmission
固定パターン生成部203は、予め定められた特定の制御コードが繰り返し含まれている固定パターンを生成する。この特定の制御コードは、後述する画像処理部130におけるデータ処理に使用される。FSM202は、この固定パターンのデータが垂直同期信号VDに同期したデータの先頭において所定時間出力されるように出力セレクタ206を制御する。
The fixed
同期コード生成部204は、水平同期信号HDに対応した同期コードを生成する。同期コードとは予め決められたワード長のデータ(シンボル)であり、特定のパターンを有する。例えば同期コードが4シンボルで構成されるとすると、{同期コード1、同期コード2、同期コード3、同期コード4}={ALL0のシンボル、ALL0のシンボル、ALL1のシンボル、ALL1のシンボル}といったデータの並びである。受信側(例えば、画像処理部130)はこれらのデータ列をパターンマッチングにより同期コードとして検出し、水平同期のタイミングを取る。FSM202は、同期コードが固定パターンの直後、または水平同期信号HDに同期したデータの先頭に出力されるよう出力セレクタ206を制御する。
The
画素部103から出力された画素データは、まず、誤り訂正符号化部207に供給される。誤り訂正符号化部207は、画素データに誤り訂正符号化の処理を施す。誤り訂正符号化の符号化方式としては、例えばリード・ソロモン符号を適用する。リード・ソロモン符号を用いた場合、誤り訂正符号化部207は、一定数の画素データ毎にパリティデータを付加したパリティ付きの画素データ(以下、第一のデータ)を出力する。スクランブル回路205は、誤り訂正符号化部207が出力する第一のデータに対してスクランブル処理を施し、スクランブルデータ(以下、第二のデータ)を生成する。スクランブル処理の一例としては、線形帰還シフトレジスタによって生成した疑似乱数と第一のデータとの排他的論理和を取ることがあげられる。なお、スクランブル回路205によるスクランブル処理は、第一のデータにクロック情報を埋め込むための符号化処理を施して第二のデータを生成する処理部の一例であり、これに限られるものではない。例えば、スクランブル処理に代えてまたはそれに加えて、8b/10bのような、第一のデータの1シンボル当たりのビット数を変更するような符号化処理により、クロック情報の埋め込みが行われてもよい。
The pixel data output from the
同期コード検出回路209は、スクランブル回路205が出力する第二のデータから、上述の同期コードを示す特定のパターンと同じデータ列をパターンマッチングにより検出する。同期コード検出回路209は、第二のデータにおいて、同期信号を表す同期コードと同じパターンのデータ部分を検出する構成の一例である。そのようなデータ列(データ部分)が検出されると、同期コード検出回路209は第一の同期コード検出信号を出力する。データ変換部208は、第一の同期コード検出信号を基に、同期コードを示す特定のパターンと同じデータ列を有するデータ部分を、特定パターンとは異なるデータ列のデータ部分に変換し、第三のデータを生成する(図5の503)。なお、データ変換部208では、誤り訂正符号化部207が行った誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、同期コード検出回路209が検出したデータ部分を、同期コードとは異なるパターンに変換して第三のデータを生成する構成の一例である。
The sync
以上説明した送信データ処理回路104の出力データの構成例を図5に示す。図5に示すように送信データ処理回路104の出力データは、固定パターン生成部203が出力する固定パターン501、同期コード生成部204が出力する同期コード502、データ変換部208が出力する第三のデータ503とで構成される。以上のように、出力セレクタ206は、FSM202の制御下で、垂直同期信号VDに同期して固定パターン501を付加し、水平同期信号HDに同期して同期コード502を付加して、第三のデータ503を出力する。
FIG. 5 shows a configuration example of the output data of the transmission
なお、データ変換部208は、誤り訂正符号化部207で用いる誤り訂正符号化の処理方法に応じてデータの変換方法を変更してもよい。例えば、誤り訂正符号化部207で用いる符号化方式がリード・ソロモン符号で、1シンボルが8ビットの場合、8ビット(1シンボル)単位で訂正することができる。そのため、データ変換部208は、マッチングが取れたデータの内、リード・ソロモン符号の1シンボルに対応する8ビットまでのデータを変換し、同期コードのパターンと一致しないようにすることができる。もちろん、リード・ソロモン符号で複数のシンボルを訂正できるだけのパリティを付与している場合は、複数のシンボルのデータを変換し、同期コードのパターンと一致しないようにしてもよい。
The
図1に戻り、センサ部120のパラレルシリアル変換器106は、送信データ処理回路104から出力されるパラレルデータをシリアルデータに変換する。変換されたシリアルデータは、送信ドライバ107を通して基板やケーブルを経由して、画像処理部130の受信ドライバ111へ供給される。こうして、パラレルシリアル変換器106と送信ドライバ107とにより、出力セレクタ206から出力されたデータ(同期信号のタイミングに基づいて同期コードが付加された第三のデータ)がシリアル送信される。PLL105は基準クロックからパラレルシリアル変換器106のシリアルデータへの変換レートに合わせたシリアルクロックをパラレルシリアル変換器106へ供給する。ここでは送信データ処理回路104からの出力データを1つの送信ドライバを介して出力する例を示しているが、実現したいデータレートに応じて複数のドライバにデータを分配して送信するようにしてもよい。
Returning to FIG. 1, the parallel-
画像処理部130において、受信ドライバ111は、送信ドライバ107からシリアル送信されたシリアルデータを受信し、シリアルパラレル変換器112へ供給する。シリアルパラレル変換器112は、受信ドライバ111からのシリアルデータを入力して内部のシフトレジスタに蓄え、蓄えられたシリアルデータを例えば8ビットのパラレルデータとして出力する。さらに、シリアルパラレル変換器112は、クロックデータリカバリ(CDR)の機能を有しており、受信ドライバ111が受信したシリアルデータからクロックを再生する。シリアルパラレル変換器112は、CDR機能によりシリアルデータから復元されたクロックを、それを必要とする各部へ出力する。
In the
ワードアライン回路113はシリアルパラレル変換器112から出力されたパラレルデータから予め決められたワード長のデータを取り出す回路である。例えばシリアルパラレル変換器112からのパラレルデータが8ビットであり、画素データが1画素あたり12ビットのワード長であったとすると、8ビット入力から各画素の12ビットの境目を探し出し、12ビットのワードを取り出して出力する。このようなワード同期を取る(ワードアライン)動作は前述した固定パターンを受信した際に行われる。固定パターンは予め定められた特定の制御コードであり、ワードアライン回路113は、その特定の制御コードのパターンをパターンマッチングにより探すことでワード同期を取る。
The word align
同期コード検出回路115はワードアライン回路113からのデータ信号を受け、同期コードを検出して第二の同期コード検出信号として出力する。受信データ処理回路116は、ワードアライン回路113からのデータ信号に対して第二の同期コード検出信号から画素データに対応する第三のデータと同期コードを分離し、画素データを復元する。復元された画素データは、メモリに格納されたり、所定の画像処理が施されたりする。
The sync
受信データ処理回路116の構成例を図3に示す。有効データ取得部300は、ワードアライン回路113からのデータ信号に対して第二の同期コード検出信号から画素データに対応する第三のデータを特定し、第三のデータをデスクランブル回路301へ出力する。上述の同期コード検出回路115と有効データ取得部300は、受信ドライバ111により受信されたシリアルデータに基づいて得られたデータから同期コードを検出し、同期コードと第三のデータを分離する構成の一例である。デスクランブル回路301は、第三のデータに対してデスクランブル処理を施し、デスクランブルデータ(以下、第四のデータ)を生成する。デスクランブル処理としては、例えば線形帰還シフトレジスタによって生成した疑似乱数と第三のデータとの排他的論理和を取ることがあげられる。誤り訂正復号化部302は、デスクランブル回路301が出力した第四のデータに誤り訂正復号化の処理を施し、訂正したデータを、受信データ処理回路116の出力データとして出力する。デスクランブル回路301と誤り訂正復号化部302は、第三のデータに符号化処理(デスクランブル処理)に対応する復号処理を施して得られたデータを誤り訂正復号化することにより第一のデータを取得する構成の一例である。受信データ処理回路116により取得された第一のデータは、画像データとして不図示のメモリに格納されたり、所定の画像処理が施されたりする。
FIG. 3 shows a configuration example of the reception
以上説明した画素データ、第一のデータ、第二のデータ、第三のデータ、第四のデータ、誤り訂正復号化部302の出力データの関係の一例を図4に示す。画素データ400は画素部103から出力された画素データを表す。第一のデータは、誤り訂正符号化部207によって、画素部103から出力された画素データ400にパリティ401が付与されたデータである。第二のデータは、画素データ400にパリティ401が付与された構成の第一のデータに対してスクランブル回路205がスクランブル処理を施したデータである。第三のデータは、同期コード検出回路209とデータ変換部208により、第二のデータ中の同期コードと同じパターンを持つデータ部分402が、異なるパターンのデータ部分403に変換されたデータである。
FIG. 4 shows an example of the relationship among the pixel data, the first data, the second data, the third data, the fourth data, and the output data of the error
例えば、前述のように同期コードのデータ列が{ALL0のシンボル、ALL0のシンボル、ALL1のシンボル、ALL1のシンボル}である場合を考える。この場合、{ALL0のシンボル、ALL0のシンボル、ALL1のシンボル、"ALL1のシンボル XOR 1"のようにデータ部分402を変換することでデータ部分403を得る。また、この例では1つのシンボルを変換しているが、前述したように、変換するデータ長は誤り訂正符号化部207で使用する符号化方式によって変えてもよい。
For example, consider the case where the data string of the synchronization code is {ALL0 symbol, ALL0 symbol, ALL1 symbol, ALL1 symbol} as described above. In this case, the
第四のデータは、デスクランブル回路301が第三のデータに対してデスクランブル処理をしたデータである。データ部分403はデータ変換部208で変換されているため、元の画素データ400に含まれるデータとは異なるデータ404にデスクランブルされる。この第四のデータを誤り訂正復号化部302で誤り訂正復号化することで、データ404が訂正され、元の画素データ400が得られる。
The fourth data is data that the
以上のように、第1実施形態によれば、誤り訂正符号化後にスクランブルした画素データにおいて同期コードと一致するデータ部分が別のデータ列に変更される。このため、送信されるデータの中に同期コードと同じパターンが発生することが無くなり、本来検出すべき同期コードを確実に検出することが可能である。また、データ部分の変更は、誤り訂正符号化における訂正能力の範囲でなされるので、受信側で誤り訂正復号化を行うことで、データ部分が変更される前の正しいデータを得ることが可能である。 As described above, according to the first embodiment, in the pixel data scrambled after the error correction coding, the data portion that matches the synchronization code is changed to another data string. Therefore, the same pattern as the sync code does not occur in the transmitted data, and the sync code that should be originally detected can be surely detected. Further, since the data portion is changed within the range of the correction capability in the error correction coding, it is possible to obtain correct data before the data portion is changed by performing error correction decoding on the receiving side. is there.
<第2実施形態>
第1実施形態では、第三のデータの全体について同期コードの検出を行っている。第2実施形態では、同期信号の発生から所定期間を除いた残りの期間の第三のデータについてデータ部分の抽出と変換を行う。第2実施形態では、同期コード(水平同期信号)を検出した後の、同期信号が発生し得ない所定期間では同期コードと同一のデータ部分の検出と変換を行わないようにして、センサ部120と画像処理部130の処理負荷を低減する。以下、第2実施形態について詳述する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the synchronization code is detected for the entire third data. In the second embodiment, the data portion is extracted and converted with respect to the third data in the remaining period excluding the predetermined period from the generation of the synchronization signal. In the second embodiment, after the sync code (horizontal sync signal) is detected, the same data portion as the sync code is not detected and converted during a predetermined period in which the sync signal cannot be generated, and the
図6は、第2実施形態による撮像装置の構成例を示すブロック図である。第1実施形態による撮像装置の構成と同様の機能を有する構成には、図1で示した構成と同じ参照番号を付してある。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the image pickup apparatus according to the second embodiment. The components having the same functions as those of the image pickup device according to the first embodiment are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
図6において、送信データ処理回路104aは、画素部103からの画素信号とTG102からのタイミング信号により、所定のプロトコルに従った送信データを生成してパラレルデータとして出力する。具体的には、画素データに対して水平同期信号HDに対応した同期コードの付加等を行う。第1実施形態の送信データ処理回路104では、画素データの全体にわたって同期コードの検出と置換を行ったが、第2実施形態の送信データ処理回路104aでは、水平同期信号の検出からの所定期間では同期コードの検出を行わないようにする。
In FIG. 6, the transmission
送信データ処理回路104aの構成例を図7に示す。第1実施形態(図2)と同様の機能を有する構成には、図2で示した構成と同じ参照番号を付している。
A configuration example of the transmission
第一カウント部701は、水平同期信号HDを検出するとリセットされ、例えばSSG110が出力するクロック信号のカウントアップを開始する。その後、第一カウント部701は、所定値と比較を行い、カウント値の方が大きい場合にアサートする検知信号を誤り訂正符号化部207へ出力する。ここで、検知信号はアサートした場合にHighを示し、検知信号がデアサートした場合、すなわち所定値よりもカウント値の方が小さい場合はLowを示す信号である。所定値は、予めセンサ部120内にある設定レジスタに保持されている。所定の値は、水平同期信号HDが発生しない期間に検知信号がデアサートし、水平同期信号HDが発生する期間では検知信号がアサートするように設定されている。
The
誤り訂正符号化部207aは、第一カウント部701が出力する検知信号がLowの場合は、誤り訂正符号化を行わず、入力された画素データをそのまま第一のデータとして出力する。一方、誤り訂正符号化部207aは、第一カウント部701が出力する検知信号がHighの場合に誤り訂正符号化を行い、入力された画素データに誤り訂正符号化の処理を行った上で第一のデータとして出力する。結果、誤り訂正符号化部207aは、水平同期信号の発生から基準クロックをカウントして判定される所定期間を除いた残りの期間のデータにおいて、誤り訂正符号化を実行することになる。なお、誤り訂正処理自体は、第1の実施形態(誤り訂正符号化部207)と同様である。さらに、誤り訂正符号化部207aは、誤り訂正符号化を行ったデータに対してHigh、誤り訂正符号化を行っていないデータに対してLowを示すイネーブル信号を、同期コード検出回路209aに出力する。
When the detection signal output from the
なお、第2実施形態ではこのイネーブル信号を直接、同期コード検出回路209aへ接続するものとするが、この方法に限らない。例えば、イネーブル信号はスクランブル回路205を経由して、同期コード検出回路209aへ提供されるようにしてもよい。また、例えば、別途カウンタ部を持ち、同期コード検出回路209aの動作するタイミングを指示する構成にしてもよい。この場合は、誤り訂正符号化部207aからイネーブル信号は出力しない。
In the second embodiment, the enable signal is directly connected to the sync
同期コード検出回路209aは、誤り訂正符号化部207aの出力するイネーブル信号がLowの場合は、第二のデータの中から同期コードと同じパターンを検出する動作を停止する。誤り訂正符号化部207aの出力するイネーブル信号がHighの場合は、第二のデータの中から同期コードと同じパターンを検出する動作を行う。パターンの検出処理自体は第1実施形態(同期コード検出回路209)と同様である。結果、同期コード検出回路209aとデータ変換部208は、水平同期信号の発生から、基準クロックをカウントして判定される所定期間を除いた残りの期間のデータにおいてデータ部分の抽出と変換を実行することになる。
The sync
図6に戻り、画像処理部130において、第二カウント部601は、同期コード検出回路115が出力する第二の同期コード検出信号と第二カウント部601の出力する信号との論理積である第三の同期コード検出信号を持ってカウント値をリセットする。そして、第二カウント部601は、シリアルパラレル変換器112のCDR機能が復元したクロック信号のカウントアップを開始する。ここで、第二カウント部601の出力信号の初期値はHighであるとする。その後、第二カウント部601は、カウント値と所定値との比較を行い、カウント値が所定値よりも大きい場合にHigh、小さい場合にLowを出力する。所定値は、画像処理部130内にある設定レジスタに保持されているものとする。また、第二カウント部601が用いる所定値は、送信データ処理回路104aの第一カウント部701が用いる所定値と対応付いたものである。具体的には、誤り訂正符号化部207aで誤り訂正符号化の処理をした第一のデータに対応した第三のデータをワードアライン回路113が出力したタイミングで第二カウント部601の出力がHighとなるように、所定値が設定されている。
Returning to FIG. 6, in the
受信データ処理回路116aは、ワードアライン回路113からのデータ信号に対して第三の同期コード検出信号から第三のデータの先頭を特定し、画素データを復元する。復元された画素データは、メモリに格納されたり、所定の画像処理が施されたりする。第三の同期コード検出信号は、第二カウント部601の出力信号がHighである間に同期コード検出回路115が同期コードを検出したことを示す第二の同期コード検出信号を出力したことを示す。
The reception
受信データ処理回路116aの構成例を図8に示す。図8において、第1実施形態と同の様の機能を有する構成には、図3に示される構成と同じ参照番号を付している。第三カウント部801は、第三の同期コード検出信号に応じてカウント値をリセットし、シリアルパラレル変換器112のCDR機能が復元したクロック信号のカウントアップを開始する。その後、第三カウント部801は、カウント値と所定値とを比較し、カウント値が所定値より大きい場合にHigh、小さい場合にLowを出力する。第三カウント部801が用いる所定値は、画像処理部130内の設定レジスタに保持されているものとする。また、この所定値は第一カウント部701の所定値と対応付いたものである。具体的には、誤り訂正符号化部207aで誤り訂正符号化の処理をした第一のデータに対応した第四のデータをデスクランブル回路301が出力したタイミングでカウント値がHighとなるように、所定値が設定されている。
A configuration example of the reception
有効データ取得部300は、ワードアライン回路113からのデータ信号に対して第三の同期コード検出信号から第三のデータを特定、分離し、第三のデータをデスクランブル回路301へ出力する。第三の同期コード検出信号が用いられるため、有効データ取得部300は、受信されたシリアルデータのうちの、同期信号からの所定期間を除く残りの期間のデータに対応するデータから同期コードの検出を行うことになる。また、シリアル送信されたデータからシリアルパラレル変換器112のCDR機能が復元したクロックのカウント値に基づいて、同期コードに基づいて検出された同期信号からの上記所定期間の経過が判定される。誤り訂正復号化部302aは、第三カウント部801が出力する信号がLowの場合は、誤り訂正復号化を行わず、入力された第四のデータをそのまま出力する。第三カウント部801が出力する信号がHighの場合は、誤り訂正復号化部302aは誤り訂正復号化を行い、入力された第四のデータに誤り訂正復号化の処理を行った上で出力する。
The valid
以上説明した画素データ、第一のデータ、第二のデータ、第三のデータ、第四のデータ、および誤り訂正復号化部302aの出力データの関係を図9に示す。図4と同じ参照番号が付されたデータ構成は第1実施形態と同様である。
FIG. 9 shows the relationship among the pixel data, the first data, the second data, the third data, the fourth data, and the output data of the error
期間910は、誤り訂正符号化部207aが誤り訂正符号化を行わない期間、すなわち、第一カウント部701がLowを出力している期間である。期間911は、誤り訂正符号化部207aが誤り訂正符号化を行う期間、すなわち、第一カウント部701がHighを出力している期間である。期間911の画素データについて誤り訂正のためのパリティ401が付加される。
A
期間912は、同期コード検出回路209aが同期コードと同じパターンを検出する動作を停止している期間、すなわち、誤り訂正符号化部207aが出力するイネーブル信号がLowとなっている期間である。期間913は、同期コード検出回路209aが同期コードと同じパターンを検出する動作を行う期間、すなわち、誤り訂正符号化部207aが出力するイネーブル信号がHighとなっている期間である。期間913の第二のデータについて同期コードと同じパターンのデータの抽出が実行される。図9の例では、同期コードと同じパターンを持つデータ部分402が検出され、異なるパターンのデータ部分403に置き換えられて第三のデータが形成された様子が示されている。
A
期間914は、誤り訂正復号化部302aが誤り訂正復号化を行わない期間、すなわち、第三カウント部801がLowを出力している期間である。期間915は、誤り訂正復号化部302aが誤り訂正復号化を行う期間、すなわち、第三カウント部801がHighを出力している期間である。期間915において誤り訂正復号化が実行され、データ部分403がデスクランブルされたデータ404が訂正され、元の画素データ400が出力データとして得られることになる。
A
以上、第2実施形態によれば、誤り訂正符号化およびスクランブル処理を施す期間と同期コードの検出期間を限定することでセンサ部120、画像処理部130の処理の負荷を低減するとともに、本来検出すべき同期コードを確実に検出することが可能である。なお、上記実施形態では、水平同期信号の発生からの所定期間について誤り訂正符号化/復号化を実行しないようにしたが、第1実施形態と同様に画素データの全体について誤り訂正符号化/復号化が実行されてもよい。
As described above, according to the second embodiment, the processing load of the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。すなわち、上記実施形態では、画像信号と同期信号(垂直同期信号、水平同期信号)とからシリアルデータを生成しシリアル送受信する撮像装置の例を示したがこれに限られるものではない。例えば、送信対象のデータは画像データに限られるものではなく、送信形態もシリアル送信に限られない。すなわち、何らかの制御信号を表す制御コードが付加されたデータを送信/受信するデータ処理装置の構成にも本発明を適用できることは明らかである。また、そのようなデータ処理装置では、スクランブル回路205およびデスクランブル回路301によるスクランブル処理は必須ではなく、省略されてもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof. That is, in the above-described embodiment, the example of the image pickup apparatus that generates serial data from the image signal and the synchronizing signal (vertical synchronizing signal, horizontal synchronizing signal) and serially transmits/receives is not limited to this. For example, the data to be transmitted is not limited to image data, and the transmission form is not limited to serial transmission. That is, it is obvious that the present invention can be applied to the configuration of the data processing device that transmits/receives the data to which the control code representing some control signal is added. Further, in such a data processing device, the scramble processing by the
従って、上記によれば、データ処理装置は、処理対象のデータに誤り訂正符号化して第一のデータを生成し、第一のデータと制御信号を表す制御コードとを用いて、制御コードが付加された送信対象のデータを生成し、送信する。ここで、データ処理装置は、送信対象のデータを生成する過程の、制御コードの付加対象のデータについて、当該制御コードと同じパターンのデータ部分を検出する。付加対象のデータからそのようなデータ部分が検出されると、データ処理装置は、誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、そのデータ部分を制御コードとは異なるパターンに変換して第三のデータを生成する。また、こうして送信されたデータの受信側では、受信された送信対象のデータから制御コードを分離して得られたデータから、誤り訂正復号処理を含む処理を施して、元の処理対象のデータを取得する。 Therefore, according to the above, the data processing device generates the first data by performing error correction coding on the data to be processed, and adds the control code using the first data and the control code representing the control signal. The generated transmission target data is generated and transmitted. Here, the data processing device detects a data portion having the same pattern as the control code in the data to be added with the control code in the process of generating the data to be transmitted. When such a data portion is detected from the data to be added, the data processing device converts the data portion into a pattern different from the control code within a range that can be corrected by error correction coding, and Generate data. In addition, on the receiving side of the data transmitted in this way, the data obtained by separating the control code from the received transmission target data is subjected to processing including error correction decoding processing, and the original processing target data is processed. get.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program. It can also be realized by the processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101:発振器、102:タイミング信号発生器(TG)、103:画素部、104:送信データ処理回路、105:PLL、106:パラレルシリアル変換器、107:送信ドライバ、110:同期信号発生器(SSG)、111:受信ドライバ、112:シリアルパラレル変換器、113:ワードアライン回路、115:同期コード検出回路、116:受信データ処理回路、120:センサ部、130:画像処理部 101: oscillator, 102: timing signal generator (TG), 103: pixel portion, 104: transmission data processing circuit, 105: PLL, 106: parallel-serial converter, 107: transmission driver, 110: synchronization signal generator (SSG) ), 111: reception driver, 112: serial-parallel converter, 113: word align circuit, 115: synchronization code detection circuit, 116: reception data processing circuit, 120: sensor unit, 130: image processing unit
Claims (26)
前記第一のデータと制御信号を表す制御コードとを用いて、前記制御コードが付加された送信対象のデータを生成する生成手段と、
前記送信対象のデータを送信する送信手段と、を備え、
前記生成手段は、
送信対象のデータを生成する過程の、前記制御コードの付加対象のデータについて、前記制御コードと同じパターンのデータ部分を検出する検出手段と、
前記誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、前記付加対象のデータの前記データ部分を前記制御コードと異なるパターンに変換する変換手段と、を備えることを特徴とするデータ処理装置。 Coding means for performing error correction coding on the data to be processed to generate first data,
Using the first data and a control code representing a control signal, a generation means for generating data to be transmitted to which the control code is added,
A transmitting unit that transmits the data to be transmitted,
The generating means is
For the data to be added with the control code in the process of generating the data to be transmitted, detection means for detecting a data portion having the same pattern as the control code,
A data processing device, comprising: a conversion unit that converts the data portion of the data to be added into a pattern different from the control code within a range that can be corrected by the error correction coding.
前記受信手段により受信されたデータから前記制御コードを分離する分離手段と、
前記制御コードを分離して得られたデータから、誤り訂正復号化を含む処理により前記処理対象のデータを取得する処理手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 Receiving means for receiving the data transmitted by the transmitting means,
Separating means for separating the control code from the data received by the receiving means,
The data processing apparatus according to claim 1, further comprising: a processing unit that acquires the data to be processed from the data obtained by separating the control code by a process including error correction decoding. ..
前記第一のデータにクロック情報を埋め込むための符号化処理を施して第二のデータを生成する処理手段と、
前記第二のデータにおいて、同期信号を表す同期コードと同じパターンのデータ部分を検出する検出手段と、
前記誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、前記データ部分を前記同期コードと異なるパターンに変換して第三のデータを生成する変換手段と、
前記同期信号のタイミングに基づいて前記第三のデータに前記同期コードを付加して、シリアル送信する送信手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 Coding means for generating first data by performing error correction coding on data representing an image signal read from the image sensor,
Processing means for performing encoding processing for embedding clock information in the first data to generate second data;
In the second data, detection means for detecting a data portion having the same pattern as a sync code representing a sync signal,
Conversion means for converting the data portion into a pattern different from the synchronization code and generating third data within a range that can be corrected by the error correction coding;
An image pickup apparatus comprising: a transmission unit that adds the synchronization code to the third data based on the timing of the synchronization signal and serially transmits the synchronization code.
前記受信手段により受信されたデータから前記同期コードを検出し、前記同期コードと前記第三のデータを分離する分離手段と、
前記第三のデータに前記符号化処理に対応する復号処理を施して得られたデータを誤り訂正復号化して前記画像信号を表すデータを取得する復号化手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 Receiving means for receiving the data transmitted by the transmitting means,
Separation means for detecting the synchronization code from the data received by the reception means, and separating the synchronization code and the third data,
The third data is further subjected to a decoding process corresponding to the encoding process, and the data obtained by performing error correction decoding to obtain data representing the image signal is further included. The image pickup apparatus according to claim 3.
前記分離手段は、前記受信手段により受信されたデータのうち前記残りの期間のデータに対応するデータから前記同期コードの検出を行うことを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 The conversion means performs extraction and conversion of the data portion in the data of the remaining period excluding a predetermined period from the generation of the synchronization signal,
The image pickup apparatus according to claim 7, wherein the separation unit detects the synchronization code from data corresponding to the data in the remaining period of the data received by the reception unit.
前記復号化手段は、前記第三のデータのうち前記残りの期間のデータに対応するデータについて前記誤り訂正復号化を実行することを特徴とする請求項8または9に記載の撮像装置。 The encoding means performs the error correction encoding on the data in the remaining period from the generation of the synchronization signal,
10. The image pickup apparatus according to claim 8, wherein the decoding unit performs the error correction decoding on the data corresponding to the data in the remaining period of the third data.
前記基準クロックに同期して水平同期信号と垂直同期信号を発生する発生手段と、をさらに備え、
前記水平同期信号と前記垂直同期信号に同期して、前記イメージセンサからの画像信号の読み出しが行われ、
前記送信手段は、前記水平同期信号に同期して前記同期コードを前記第三のデータに付加することを特徴とする請求項3乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。 An oscillator that generates a reference clock,
Generating means for generating a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal in synchronization with the reference clock,
In synchronization with the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, the image signal is read from the image sensor,
13. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the transmission unit adds the synchronization code to the third data in synchronization with the horizontal synchronization signal.
前記第一のデータと制御信号を表す制御コードとを用いて、前記制御コードが付加された送信対象のデータを生成する生成工程と、
前記送信対象のデータを送信する送信工程と、を備え、
前記生成工程は、
送信対象のデータを生成する過程の、前記制御コードの付加対象のデータについて、前記制御コードと同じパターンのデータ部分を検出する検出工程と、
前記誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、前記付加対象のデータの前記データ部分を前記制御コードと異なるパターンに変換する変換工程と、を備えることを特徴とするデータ処理方法。 An encoding step of performing error correction encoding on the data to be processed to generate first data,
Using the first data and a control code representing a control signal, a generation step of generating transmission target data to which the control code is added,
A transmitting step of transmitting the data to be transmitted,
The generation step is
In the process of generating data to be transmitted, for the data to be added with the control code, a detection step of detecting a data portion having the same pattern as the control code,
And a conversion step of converting the data portion of the data to be added into a pattern different from the control code within a range that can be corrected by the error correction encoding.
前記受信工程により受信されたデータから前記制御コードを分離する分離工程と、
前記制御コードを分離して得られたデータから、誤り訂正復号化を含む処理により前記処理対象のデータを取得する処理工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載のデータ処理方法。 A receiving step of receiving the data transmitted by the transmitting step,
A separating step of separating the control code from the data received by the receiving step;
The data processing method according to claim 14, further comprising a processing step of acquiring the processing target data from the data obtained by separating the control code by a process including error correction decoding. ..
イメージセンサから読み出した画像信号を表すデータに誤り訂正符号化して第一のデータを生成する符号化工程と、
前記第一のデータにクロック情報を埋め込むための符号化処理を施して第二のデータを生成する処理工程と、
前記第二のデータにおいて、同期信号を表す同期コードと同じパターンのデータ部分を検出する検出工程と、
前記誤り訂正符号化による訂正が可能な範囲で、前記データ部分を前記同期コードと異なるパターンに変換して第三のデータを生成する変換工程と、
前記同期信号のタイミングに基づいて前記第三のデータに前記同期コードを付加して、シリアル送信する送信工程と、を備えることを特徴とするデータ処理方法。 A method of processing data in an image pickup device equipped with an image sensor, comprising:
An encoding step of generating error correction encoding data representing an image signal read from the image sensor to generate first data,
A processing step of performing encoding processing for embedding clock information in the first data to generate second data;
In the second data, a detection step of detecting a data portion having the same pattern as a sync code representing a sync signal,
A conversion step of converting the data portion into a pattern different from the synchronization code and generating third data within a range that can be corrected by the error correction encoding;
A step of adding the synchronization code to the third data on the basis of the timing of the synchronization signal and performing serial transmission, the data processing method.
前記受信工程により受信されたデータから前記同期コードを検出し、前記同期コードと前記第三のデータを分離する分離工程と、
前記第三のデータに前記符号化処理に対応する復号処理を施して得られたデータを誤り訂正復号化して前記画像信号を表すデータを取得する復号化工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項に記載のデータ処理方法。 A receiving step of receiving the data transmitted by the transmitting step,
A separation step of detecting the synchronization code from the data received by the reception step, and separating the synchronization code and the third data;
And a decoding step of performing error correction decoding on the data obtained by subjecting the third data to a decoding process corresponding to the encoding process to obtain data representing the image signal. The data processing method according to any one of claims 16 to 19.
前記分離工程は、前記受信工程により受信されたデータのうち前記残りの期間のデータに対応するデータから前記同期コードの検出を行うことを特徴とする請求項20に記載のデータ処理方法。 The conversion step performs extraction and conversion of the data portion in the data of the remaining period excluding a predetermined period from the generation of the synchronization signal,
21. The data processing method according to claim 20, wherein the separating step detects the synchronization code from data corresponding to the data in the remaining period among the data received in the receiving step.
前記復号化工程は、前記第三のデータのうち前記残りの期間のデータに対応するデータについて前記誤り訂正復号化を実行することを特徴とする請求項21または22に記載のデータ処理方法。 The encoding step performs the error correction encoding on the data in the remaining period from the generation of the synchronization signal,
23. The data processing method according to claim 21, wherein in the decoding step, the error correction decoding is performed on data corresponding to data in the remaining period of the third data.
前記送信工程は、前記水平同期信号に同期して前記同期コードを前記第三のデータに付加することを特徴とする請求項16乃至25のいずれか1項に記載のデータ処理方法。 An image signal is read from the image sensor in synchronization with a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal generated in synchronization with a reference clock,
The data processing method according to any one of claims 16 to 25, wherein the transmitting step adds the synchronization code to the third data in synchronization with the horizontal synchronization signal.
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