JPH0614348B2 - Buffer memory device - Google Patents
Buffer memory deviceInfo
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- JPH0614348B2 JPH0614348B2 JP59277902A JP27790284A JPH0614348B2 JP H0614348 B2 JPH0614348 B2 JP H0614348B2 JP 59277902 A JP59277902 A JP 59277902A JP 27790284 A JP27790284 A JP 27790284A JP H0614348 B2 JPH0614348 B2 JP H0614348B2
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- Image Processing (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、時系列に並んだ1走査線のデータを2次元の
画像メモリに書き込む際の、超音波診断装置のデータ補
間に用いるバッファメモリ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a buffer memory device used for data interpolation of an ultrasonic diagnostic apparatus when writing data of one scanning line arranged in time series into a two-dimensional image memory. It is a thing.
従来の技術 近年、超音波診断装置の高周波化が進み、高分解能の断
層像を画像メモリへ書き込む必要が生じる様になった。
例えば20MHzの超音波を用いる場合には1cm×1cmの
領域を512×512のビツトマップ容量を有する画像
メモリに表示する必要がある。生体等の媒体中で深さ1
cmの領域について超音波パルスの反射信号を得るのに要
する時間は13μsecであるので、この期間のデータ
を、例えば390個の画素に書込む場合には 13/390=0.033(μsec/画素) =1/30(MHz) の速度で書込む必要がある。第3図は、超音波診断装置
における超音波振動子の扇形走査により得られたデータ
列が、格子状に配列されたビットマットに書込まれる様
子を示したものであり、データ列の書込みベクトルの方
向がAの場合には、30MHzでサンプルされたデータ列
が太枠で示した画素に書込まれたとする。書込みベクト
ルの方向が格子に対して角度θ傾斜した方向Bの場合の
データ列が同様に太枠で示した画素に書込まれたとす
る。この場合のデータのサンプル速度は 30MHz/cosθ ……(1) であればよい。しかしながら書込みベクトルの方向、す
なわち角度θの変化に対応して高速のサンプル速度を前
記(1)式の様に変化させることは非常に難しい。このた
め、従来では、一定のサンプル速度でデータをサンプル
し、得られた書込みベクトル上のデータ列の中で、ビッ
トマップ上の格子点に最も近い位置にあるデータを代用
して書込む方式が採られている。2. Description of the Related Art In recent years, as the frequency of ultrasonic diagnostic equipment has increased, it has become necessary to write a high-resolution tomographic image in an image memory.
For example, when ultrasonic waves of 20 MHz are used, it is necessary to display a 1 cm × 1 cm area in an image memory having a 512 × 512 bit map capacity. Depth 1 in medium such as living body
The time required to obtain the reflected signal of the ultrasonic pulse in the cm area is 13 μsec. Therefore, when writing the data in this period to, for example, 390 pixels, 13/390 = 0.033 (μsec / pixel ) = It is necessary to write at the speed of 1/30 (MHz). FIG. 3 shows how a data string obtained by fan-shaped scanning of an ultrasonic transducer in an ultrasonic diagnostic apparatus is written in a bit mat arranged in a grid pattern. When the direction of A is A, it is assumed that the data string sampled at 30 MHz is written in the pixel indicated by the thick frame. It is assumed that the data string in the case where the direction of the write vector is the direction B inclined by the angle θ with respect to the grid is similarly written in the pixel indicated by the thick frame. In this case, the sampling rate of the data may be 30 MHz / cos θ (1). However, it is very difficult to change the high sample rate in accordance with the change of the direction of the write vector, that is, the angle θ, as in the equation (1). For this reason, in the conventional method, data is sampled at a constant sampling rate, and the data at the position closest to the grid point on the bitmap in the obtained data sequence of the write vector is written instead. Has been taken.
発明が解決しようとする問題点 しかしながらこの方式によれば、例えば第3図に示す例
ではサンプル点の位置誤差が約±1/2画素寸法となり、
画像内のグレイスケール境界部が不自然に表示されると
いう問題があった。Problems to be Solved by the Invention However, according to this method, for example, in the example shown in FIG. 3, the position error of the sample point becomes about ± 1/2 pixel size,
There is a problem that the grayscale boundary part in the image is displayed unnaturally.
そこで本発明は、一定のサンプル速度で得られたデータ
列の一時記憶を行うと共にデータ間の補間演算を行い、
任意のサンプル速度に相当するデータ列を補間により求
めることができ、これにより高分解能の断層像を画像メ
モリに書き込むことができ、特に画像メモリへ高速デー
タ列を書込む場合に用いるのに適するバッファメモリ装
置を提供しようとするものである。Therefore, the present invention performs temporary storage of a data string obtained at a constant sample rate and performs interpolation calculation between data,
A data string corresponding to an arbitrary sample rate can be obtained by interpolation, and a high-resolution tomographic image can be written in the image memory. Especially, a buffer suitable for writing a high-speed data string in the image memory. It is intended to provide a memory device.
問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するための本発明の構成は、1
走査線データ列を時系列データとし順次1時保持するN
(≧3)個のレジスタから構成されたレジスタ群と、前
記レジスタ群の入出力関係がn番号のレジスタ入力がn
−1番目のレジスタ出力であり1番目のレジスタ入力は
入力データバスである入出力接続構成を有し、レジスタ
群を構成するN個のレジスタ出力を1時記憶する斉相レ
ジスタと、斉相レジスタの出力である1走査線データ列
を記憶するN個のメモリと、2個のレジスタから構成さ
れ各々前記メモリの内N−1個の出力に接続されたデー
タ選択器と、データ選択器に接続された1走査線時系列
データを補間する補間演算器と、加算器から構成され上
位ビットが前記N個のメモリの読み出しアドレス用信号
を、次の1ビットがデータ選択器の選択信号を、残りの
下位複数ビットが補間係数をそれぞれ示すアドレスを発
生するアドレス発生器とを有するものである。Means for Solving Problems The constitution of the present invention for solving the above problems is as follows.
The scanning line data sequence is set as time-series data and sequentially held at 1 o'clock N
The register group composed of (≧ 3) registers and the register input whose input / output relationship is n are n registers.
-The 1st register output and the 1st register input has an input / output connection structure that is an input data bus, and a simultaneous phase register that stores N register outputs that form a register group at one time, and a simultaneous phase register N memory for storing one scan line data sequence which is the output of the above, a data selector composed of two registers and connected to N-1 outputs of said memory, respectively, and connected to the data selector The interpolation arithmetic unit for interpolating the one-scan-line time-series data and the adder, the upper bits are the read address signals of the N memories, and the next 1 bit is the selection signal of the data selector. A plurality of lower bits of the address generator for generating an address respectively indicating an interpolation coefficient.
作用 本発明は上記の構成によりデータバスに入力された時系
列デジタルデータをN個のレジスタに取り込み、そのデ
ータを並列にN個のメモリへ書き込み、このデータをア
ドレス発生器からの読みだしアドレスによりN個読み出
し、同じアドレスの特定ビットをデータ選択信号として
データ選択器にて(N−1)個のデータを選択し、補間
演算部にて前記同じアドレスの下位ビットが示す補間係
数をもとにして(N−2)次の補間を演算し、補間デー
タを発生する。The present invention takes the time-series digital data input to the data bus into the N registers, writes the data in parallel to the N memories, and outputs the data by the address read from the address generator. N pieces of data are read, (N-1) pieces of data are selected by the data selector using the specific bit of the same address as the data selection signal, and the interpolation calculation section is based on the interpolation coefficient indicated by the lower bit of the same address. (N−2) th interpolation is calculated to generate interpolation data.
実施例 以下に本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。第1図において1は入力データバス、2は入力デー
タバス1に接続されたレジスタ群で、従属接続されたレ
ジスタ3,4,5より構成され、各レジスタ3,4,5
はDタイプフリップフロップより構成されている。レジ
スタ3,4はそれぞれクロック入力端子aを有し、レジ
スタ5はクロック入力端子bを有している。10は各レ
ジスタ3,4,5の出力7,8,9に接続された斉相レ
ジスタで、Dタイプフリップフロップより構成され、ク
ロック入力端子cと出力イネーブル端子dを有してい
る。14,15,16は斉相レジスタ10のN列(図示
例では3列)のデータバス11,12,13により接続
されたメモリで、それぞれチップセレクト端子eとライ
トイネーブル端子fを有している。17はメモリ14,
15,16のN列の出力データバスに接続されたデータ
選択器で、レジスタ18,19、インバータ20より構
成され、レジスタ18はクロック入力端子gと出力イネ
ーブル端子iを有し、レジスタ19はクロック入力端子
gと出力イネーブル端子hを有し、インバータ20は入
力端子jを有している。23は補間演算器で、データ選
択器17のN−1列の出力データバス21,22に接続
され、出力バス25より補間データを出力することがで
きる。27は前記メモリ14,15,16にメモリアド
レスを、データ選択器17にデータ選択信号を、補間演
算器23に補間係数をそれぞれ出力するアドレス発生器
である。このアドレス発生器27はカウンタ31,加算
器35,レジスタ36,クリア機能付きレジスタ37等
よりなり、データ発生部40に接続されたデータバッフ
ァ39がデータバス38によりレジスタ36の出力とレ
ジスタ37の入力に接続されている。レジスタ36の出
力が加算器35の一方のデータ入力に接続され、加算器
35の出力データバス34はレジスタ36の入力に接続
され、レジスタ36の出力が加算器35の他方のデータ
入力に接続されている。出力データバス34に接続され
た読み出しアドレスバス32はカウンタ31に接続さ
れ、このカウンタ31は前記メモリ14,15,16に
共通のアドレスバス28により接続されている。出力バ
ータバス34はデータ選択信号線26により前記レジス
タ19の出力イネーブル端子hとインバータ20の入力
端子jに接続されている。出力データバス34は補間係
数出力バス23によりレジスタ30に接続され、レジス
タ30は補間係数バス24により前記補間演算器23に
接続されている。レジスタ30はクロック入力端子gを
有し、カウンタ31はクロック端子kとロード端子lを
有し、レジスタ37はクロック入力端子nとクリア端子
mを有し、レジスタ36はクロック入力端子pと出力イ
ネーブル端子gを有し、データバッファ39はイネーブ
ル端子sを有している。41はタイミング信号発生器
で、上記各端子a〜sにタイミング信号を発生する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is an input data bus, 2 is a register group connected to the input data bus 1, and is composed of registers 3, 4 and 5 connected in cascade.
Is composed of a D-type flip-flop. The registers 3 and 4 each have a clock input terminal a, and the register 5 has a clock input terminal b. Reference numeral 10 is a quadrature register connected to the outputs 7, 8 and 9 of the registers 3, 4, and 5, which is composed of a D-type flip-flop and has a clock input terminal c and an output enable terminal d. Reference numerals 14, 15 and 16 denote memories connected by data buses 11, 12 and 13 of N columns (three columns in the illustrated example) of the quadrature register 10, each having a chip select terminal e and a write enable terminal f. . 17 is a memory 14,
A data selector connected to an output data bus of N columns 15 and 16 and composed of registers 18 and 19 and an inverter 20. The register 18 has a clock input terminal g and an output enable terminal i, and the register 19 is a clock. The inverter 20 has an input terminal j and an output enable terminal h, and the inverter 20 has an input terminal j. An interpolation calculator 23 is connected to the output data buses 21 and 22 of the N-1 column of the data selector 17, and can output interpolation data from the output bus 25. An address generator 27 outputs a memory address to the memories 14, 15 and 16, a data selection signal to the data selector 17, and an interpolation coefficient to the interpolation calculator 23. The address generator 27 includes a counter 31, an adder 35, a register 36, a register 37 with a clear function, and the like. A data buffer 39 connected to a data generator 40 outputs a register 36 and inputs a register 37 by a data bus 38. It is connected to the. The output of the register 36 is connected to one data input of the adder 35, the output data bus 34 of the adder 35 is connected to the input of the register 36, and the output of the register 36 is connected to the other data input of the adder 35. ing. The read address bus 32 connected to the output data bus 34 is connected to the counter 31, and the counter 31 is connected to the memories 14, 15 and 16 by the common address bus 28. The output vertical bus 34 is connected to the output enable terminal h of the register 19 and the input terminal j of the inverter 20 by the data selection signal line 26. The output data bus 34 is connected to the register 30 by the interpolation coefficient output bus 23, and the register 30 is connected to the interpolation calculator 23 by the interpolation coefficient bus 24. The register 30 has a clock input terminal g, the counter 31 has a clock terminal k and a load terminal l, the register 37 has a clock input terminal n and a clear terminal m, and the register 36 has a clock input terminal p and an output enable. The data buffer 39 has a terminal g and an enable terminal s. A timing signal generator 41 generates a timing signal at each of the terminals a to s.
次に上記実施例の作用について説明する。入力データバ
ス1にはサンプル速度Fs、例えば30MHzを有するM
ビットデータ幅のデジタルデータが入力される。Mの値
としては通常4〜6程度が選ばれる。このデジタルデー
タをサンプル速度Fsで各レジスタ3,4,5に取込
む。これらレジスタ3,4,5の各出力は斉相レジスタ
10により同一タイミングで取込まれる。斉相レジスタ
10のクロック入力端子cのクロック周期をサンプル速
度Fsの1/2とすれば、本例では15MHzとなるが、そ
の場合、データを書込むメモリ14,15,16のサイ
クルタイムは約67nsecでよいことになり、標準的な
CMOS−ICメモリで実現できる速度である(30MH
zのデータ列を直接メモリへ書込む場合にはサイクルタ
イム33nsec の非常に高速なメモリが必要とな
る。)。Next, the operation of the above embodiment will be described. The input data bus 1 has a sample rate F s , eg M with 30 MHz.
Digital data with a bit data width is input. As the value of M, about 4 to 6 is usually selected. This digital data is taken into each register 3, 4, 5 at the sample rate F s . The outputs of these registers 3, 4 and 5 are fetched by the quadrature register 10 at the same timing. If the clock cycle of the clock input terminal c of the quadrature register 10 is 1/2 of the sample rate F s , it will be 15 MHz in this example. In that case, the cycle time of the memories 14, 15, 16 for writing data is Approximately 67 nsec is sufficient, which is the speed that can be realized with standard CMOS-IC memory (30 MHz
When writing the data string of z directly to the memory, a very high-speed memory with a cycle time of 33 nsec is required. ).
前記レジスタ3,4,5、斉相レジスタ10の動作を第
2図のタイミング図を用いて以下に説明する。入力デー
タバス1には、例えばサンプル毎に0,1,2と増加す
る様なデータ列が入力されるとする。レジスタ3,4,
5のクロック入力端子a,bにはサンプル速度Fsと同
期したクロックが加えられる。各レジスタ3,4,5の
出力7,8,9には、1サンプルずつ遅延されたデータ
列が出力される。従って、斉相レジスタ10において、
サンプル速度Fsの1/2の速度を有するクロックをクロ
ック入力端子cに加えれば、その出力11,12,13
の内容は図に示した様になる。クロック入力端子bに図
示したサンプル速度Fsの1/2の速度を有するクロック
を加えても出力は同様になる。この時、斉相レジスタ1
0の出力イネーブル端子dは出力確定レベルに設定され
ている。以後、斉相レジスタ10におけるデータ並列度
をN(本実施例の場合にはN=3)で表わす。The operation of the registers 3, 4, 5 and the quadrature register 10 will be described below with reference to the timing chart of FIG. It is assumed that the input data bus 1 receives, for example, a data string that increases by 0, 1, 2 for each sample. Register 3, 4,
A clock synchronized with the sample rate F s is applied to the clock input terminals a and b of No. 5. A data string delayed by one sample is output to the outputs 7, 8, and 9 of the registers 3, 4, and 5. Therefore, in the quadrature register 10,
If a clock having a half speed of the sample speed F s is applied to the clock input terminal c, its outputs 11, 12, 13 are output.
The contents of are as shown in the figure. The output will be the same even if a clock having a half speed of the sample speed F s shown in the figure is added to the clock input terminal b. At this time, the phase register 1
The output enable terminal d of 0 is set to the output determination level. Hereinafter, the degree of data parallelism in the quadrature register 10 is represented by N (N = 3 in this embodiment).
この様に換えられたデータ列はメモリ14,15,16
に書込まれる。各メモリ14,15,16のチップセレ
クト端子e,ライトイネーブル端子fには必要なタイミ
ング信号が加えられる。一定期間、データがメモリ1
4,15,16に書き込まれた後、読み出し動作が開始
される。読出しモードでは斉相レジスタ10は出力開放
状態に設定される。而してこれらの動作は後述するよう
にアドレス発生器27より送られるデータにより行われ
る。即ち、アドレス発生器27におけるカウンタ31の
クロック端子kにおけるクロックの速度をサンプル速度
Fsの1/2に等しくすると、メモリ書込みモードにおい
てカウンタ31はカウントモードで動作し、書込みアド
レスデータをアドレスバス28へ出力する。メモリ読出
しモードではカウンタ31はロードモードで動作し、読
出しアドレスバス32の読出しアドレスデータをアドレ
スバス28へ出力する。この読出しアドレスデータの出
力によりメモリ14,15,16より読出されたN(=
3)並列のデータ列からデータ選択器17によりN−1
(=2)並列のデータ列が選択される。この時、データ
選択器17のレジスタ18,19のクロック入力端子g
には、メモリ読出し周期Frと同期したクロックが入力
されている。そしてレジスタ19の出力イネーブル端子
h、インバータ20の入力jにはデータ選択信号線26
が接続されてアドレス発生器17よりデータ選択信号が
送られる。従ってレジスタ18のイネーブル端子iには
レジスタ19と逆極性の制御信号が加えられ、いずれか
一方のレジスタの出力のみが確定、即ち選択されること
になる。データ選択部17のデータがN−1並列のMビ
ットデータバス21,22により補間演算器23に入力
されると共にアドレス発生器27からの補間係数がレジ
スタ30を経て補間係数バス24により補間演算器23
に入力され、ここで演算されて補間データが出力バス2
5へ出力される。The data strings thus changed are stored in the memories 14, 15, 16
Written in. A necessary timing signal is applied to the chip select terminal e and the write enable terminal f of each of the memories 14, 15 and 16. Data is in memory 1 for a certain period
After being written to 4, 15, 16 the read operation is started. In the read mode, the quadrature register 10 is set to the output open state. Thus, these operations are performed by the data sent from the address generator 27 as described later. That is, when the speed of the clock at the clock terminal k of the counter 31 in the address generator 27 is made equal to 1/2 of the sampling speed F s , the counter 31 operates in the count mode in the memory write mode and the write address data is transferred to the address bus 28. Output to. In the memory read mode, the counter 31 operates in the load mode and outputs the read address data of the read address bus 32 to the address bus 28. By the output of the read address data, N (=) read from the memories 14, 15 and 16
3) The data selector 17 selects N-1 from the parallel data sequence.
(= 2) Parallel data strings are selected. At this time, the clock input terminals g of the registers 18 and 19 of the data selector 17
A clock synchronized with the memory read cycle F r is input to the. The data select signal line 26 is connected to the output enable terminal h of the register 19 and the input j of the inverter 20.
Are connected and a data selection signal is sent from the address generator 17. Therefore, a control signal having a polarity opposite to that of the register 19 is applied to the enable terminal i of the register 18, and only the output of either one of the registers is determined, that is, selected. The data of the data selection unit 17 is input to the interpolation calculator 23 via the N-1 parallel M-bit data buses 21 and 22, and the interpolation coefficient from the address generator 27 is passed through the register 30 to the interpolation coefficient bus 24. 23
To the output bus 2
It is output to 5.
次にデータがメモリ14,15,16から読出され、補
間データが補間演算器23より出力される過程を詳述す
る。まずレジスタ37のクリア端子nにクリア信号を加
え、レジスタ37の出力を「ゼロ」とし、データバッフ
ァ39の出力イネーブル端子sを出力確定レベルに、レ
ジスタ36の出力イネーブル端子gを出力開放レベルに
設定することによりデータ発生器40で発生した開始位
置データが加算器35を介してレジスタ36へ入力され
る。このときレジスタ36のクロック入力端子pにクロ
ックを加えれば開始位置データがレジスタ36へ取込ま
れる。次にデータ発生部40で発生したピッチデータが
レジスタ37に入力され、クロック入力端子mにクロッ
クを加えることによりレジスタ37にピッチデータが取
込まれる。次にデータバッファ39の出力イネーブル端
子sを出力開放レベルに、レジスタ36の出力イネーブ
ル端子qを出力確定レベルに設定する。この状態で出力
データバス34には開始位置データとピッチデータを加
算した結果が出力される。この後、レジスタ36のクロ
ック入力端子pにメモリ読出し周期Frに同期したクロ
ックが加えられると、出力データバス34には周期Fr
でピッチデータずつ増加するデータが出力される。Next, the process in which the data is read from the memories 14, 15, 16 and the interpolation data is output from the interpolation calculator 23 will be described in detail. First, a clear signal is applied to the clear terminal n of the register 37 to set the output of the register 37 to "zero", the output enable terminal s of the data buffer 39 is set to the output definite level, and the output enable terminal g of the register 36 is set to the output open level. By doing so, the start position data generated by the data generator 40 is input to the register 36 via the adder 35. At this time, if a clock is applied to the clock input terminal p of the register 36, the start position data is taken into the register 36. Next, the pitch data generated by the data generator 40 is input to the register 37, and the pitch data is fetched in the register 37 by applying a clock to the clock input terminal m. Next, the output enable terminal s of the data buffer 39 is set to the output open level, and the output enable terminal q of the register 36 is set to the output fixed level. In this state, the result obtained by adding the start position data and the pitch data is output to the output data bus 34. Thereafter, when the clock synchronized with the memory read cycle F r is applied to the clock input terminal p of the register 36, the period F r is the output data bus 34
Outputs data that increases in increments of pitch data.
以下、数値例によりアドレス計算を行う。例えば読出し
開始点「8.25」からサンプルピッチ「1.125」
でメモリ14,15,16からデータを読出すとする。
読出し開始点「8.25」とは、仮想的なサンプル位置
であり、真のサンプル位置8と9の中間点にあり、その
小数点以下の部分0.25が中間の距離をより詳細に指
定するものである。小数点を含むデータの加算を固定小
数点演算で実行可能とするため、読出し開始点とサンプ
ルピッチに大きな定数、例えば2の9乗=512を乗
じ、小数点以下を四捨五入する。得られたデータはそれ
ぞれ上記した開始位置データ,ピッチデータに対応し、
得られた数値を2進数で表わす。まず読出し開始点
「8.25」は、開始位置データとして 0100001000000 サンプルピッチはピッチデータとして 0000100100000 と表わすことができる。開始位置データに対してピッチ
データを加算器35において次々と加算した結果を第1
表に示す(但し、LSBをビット位置φとする。)。In the following, the address calculation will be performed using a numerical example. For example, from the reading start point "8.25" to the sample pitch "1.125"
It is assumed that data is read from the memories 14, 15 and 16.
The read start point “8.25” is a virtual sample position, which is at the midpoint between the true sample positions 8 and 9, and the part 0.25 after the decimal point specifies the intermediate distance in more detail. It is a thing. In order to make it possible to perform addition of data including a decimal point by fixed-point arithmetic, the reading start point and the sample pitch are multiplied by a large constant, for example, 2 9 = 512, and the fractional part is rounded off. The obtained data correspond to the above-mentioned start position data and pitch data, respectively,
The obtained numerical value is represented by a binary number. First, the read start point “8.25” can be expressed as start position data of 0101000000000000 sample pitch as pitch data of 00001100000000. The result obtained by successively adding the pitch data to the start position data in the adder 35 is the first
It is shown in the table (however, LSB is the bit position φ).
一方、メモリ14,15,16の各アドレス値にサンプ
ル位置(0,1,2……)Iにおけるデータがどの様に
収納されるかを第2表に示す。 On the other hand, Table 2 shows how the data at the sample position (0, 1, 2, ...) I is stored in each address value of the memories 14, 15, and 16.
また、データ選択信号線26のレベルと、選択されるデ
ータ列に対応するメモリ14,15,16の関係を第3
表に示す。 In addition, the relationship between the level of the data selection signal line 26 and the memories 14, 15 and 16 corresponding to the selected data sequence is
Shown in the table.
第1表に示した計算結果(加算器35の出力データバス
34に出力される。)の中、ビット位置10より上位ビ
ット側を読出しアドレスバス32へ、ビット位置9をデ
ータ選択信号線26へ、ビット位置8ビットより下位ビ
ット側、例えば8〜6ビット部分を補間係数出力バス3
3へ接続することにより所望のサンプル位置,サンプル
間隔でデータをメモリ14,15,16から読出すこと
ができる。ここで補間係数出力バス33と補間係数バス
24の中間にあるレジスタ30によりデータ選択器17
におけるデータ過程遅延時間を補償することができる。 Of the calculation results shown in Table 1 (output to the output data bus 34 of the adder 35), the higher bit side of the bit position 10 is the read address bus 32, and the bit position 9 is the data selection signal line 26. , A bit position lower than 8 bits, for example, a portion of 8 to 6 bits is interpolated coefficient output bus 3
Data can be read from the memories 14, 15 and 16 at desired sample positions and sample intervals by connecting to the memory device 3. Here, the data selector 17 is controlled by the register 30 in the middle of the interpolation coefficient output bus 33 and the interpolation coefficient bus 24.
The data process delay time in can be compensated.
具体的にメモリ14,15,16からデータが読出され
る様子を以下に詳述する。サンプル位置「8.25」か
らサンプルピッチ「1.125」で4番目にサンプルさ
れるデータのサンプル位置は 8.25+1.125×4=12.75 ……(3) となる。第1表において加算回数4のときの計算結果よ
り読出しアドレスは0110=6,データ選択信号のレ
ベルはφ,補間係数は110となる。これより第2表お
よび第3表からメモリ番号14と15のアドレス値6の
データ、即ちサンプル位置12と13におけるデータが
同時に読出されることになる。また補間係数はサンプル
位置の小数点以下部分に対応するものであり、この場合
1.0を2進数で表わした補間係数1000(=8)に
対応させているから逆に110(=6)は0.75に対
応することになり、以上の結果は上記(3)式の結果と対
応する。以後、補間係数に対応するサンプル位置の小数
点以下部分を正規化補間係数WDで表わす。The manner in which data is specifically read from the memories 14, 15 and 16 will be described in detail below. The sample position of the data sampled fourth from the sample position “8.25” at the sample pitch “1.125” is 8.25 + 1.125 × 4 = 12.75 (3). In Table 1, the read address is 0110 = 6, the level of the data selection signal is φ, and the interpolation coefficient is 110 from the calculation result when the number of additions is 4. As a result, the data having the address value 6 in the memory numbers 14 and 15, that is, the data at the sample positions 12 and 13 are read out simultaneously from Tables 2 and 3. Further, the interpolation coefficient corresponds to the part after the decimal point of the sample position. In this case, 1.0 corresponds to the interpolation coefficient 1000 (= 8) represented by a binary number, so that 110 (= 6) does not correspond to 0. .75, and the above result corresponds to the result of the above equation (3). Hereinafter, the part after the decimal point of the sample position corresponding to the interpolation coefficient is represented by the normalized interpolation coefficient WD.
次に補間係数により補間データを求める動作を以下に示
す。この場合2点間の補間であるので線形補間演算とな
る。真のサンプル位置IにおけるデータをD(I)とすれ
ば、サンプル位置IとI+1の中間にあり、補間係数W
Dの場合には、補間データINTDは INTD=D(I)×(1−WD)+D(I+1)×WD ……(4) となる。補間演算器23においては(4)式の演算を実行
しても良い。またはルックアップテーブル、例えばリー
ドオンリメモリ(ROM)に予め演算結果を収納してお
くことも可能である。この場合、補間演算器23へは2
列のMビットデータバス21,22と1列の補間係数バ
ス24が入力されるが、M=4、補間係数バス24を3
ビットとすれば全入力は4×2+3=11ビット(=2
K)となり、例えば2K×8ビットのROMを用いるこ
とが可能である。このようにして高速のサンプル速度を
有するデータ列から、任意のサンプル速度及びサンプル
位置で得られたのに相当するデータ列が出力される。Next, the operation of obtaining the interpolation data by the interpolation coefficient is shown below. In this case, since the interpolation is between two points, it is a linear interpolation calculation. If the data at the true sample position I is D (I), it is in the middle of the sample positions I and I + 1, and the interpolation coefficient W
In the case of D, the interpolation data INTD is INTD = D (I) × (1-WD) + D (I + 1) × WD (4) The interpolation calculator 23 may execute the calculation of equation (4). Alternatively, the calculation result can be stored in advance in a look-up table, for example, a read only memory (ROM). In this case, 2 is applied to the interpolation calculator 23.
The column M-bit data buses 21 and 22 and one column interpolation coefficient bus 24 are input, but M = 4, the interpolation coefficient bus 24 is 3
If bits, all inputs are 4 × 2 + 3 = 11 bits (= 2
K), and it is possible to use a ROM of 2K × 8 bits, for example. In this way, a data sequence having a high sample rate is output as a data sequence corresponding to that obtained at an arbitrary sample rate and sample position.
以上の説明では線型補間演算の例を示したが、より高次
の補間も可能である。例えばデータの並列度Nを増し、
N=4とすれば、補間演算器23へは3本のMビットデ
ータバスが入力される。3つのデータ間の補間データを
求めるには2次補間演算が一般的であり、この演算の結
果をROMに予め用意することも可能である。以上の実
施例では30MHzのサンプル速度Fsで得られたデータ
列の間隔を3ビット(=8)で分割しているが、これは
等価的には30MHz×8=240MHzのサンプル速度に匹
敵するサンプル位置精度であり、この精度が一般的な動
作速度を有する論理IC,メモリ等で実現できる。Although an example of linear interpolation calculation is shown in the above description, higher-order interpolation is also possible. For example, increase the parallelism N of data,
If N = 4, three M-bit data buses are input to the interpolation calculator 23. A quadratic interpolation calculation is generally used to obtain the interpolation data between the three data, and the result of this calculation can be prepared in advance in the ROM. In the above embodiment, the interval of the data string obtained at the sample rate F s of 30 MHz is divided into 3 bits (= 8), which is equivalent to the sample rate of 30 MHz × 8 = 240 MHz. This is the sample position accuracy, and this accuracy can be realized by a logic IC, a memory, or the like having a general operation speed.
発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明によれば、データ
バスに入力されたデータをレジスタ群と斉相レジスタに
取込み、そのデータを複数並列にしてメモリに書込み、
このデータをアドレス発生器からの読出しアドレスによ
り読出し、この読出した並列のデータ列よりアドレス発
生器からのデータ選択信号によりデータ選択器で選択
し、このデータとアドレス発生器からの補間係数をもと
にして補間演算部で補間を行うようにしている。このよ
うに一定のサンプル速度で得られたデータ列より任意の
補間データを発生させるので、可変のサンプル速度を発
生させる回路を用いる場合に比べ回路構成が簡単で、精
度が高い断層像を画像メモリに書込むことができる。ま
たその等価的なサンプル速度は非常に高いにも拘らず一
般的な動作速度を有する論理IC,メモリ等で回路を実
現することができるので、特に高周波超音波診断装置の
画像メモリの入力用として適している。EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the above description, according to the present invention, the data input to the data bus is taken into the register group and the quadrature register, and the data is written in the memory in parallel.
This data is read by the read address from the address generator, selected by the data selector from the read parallel data string by the data selection signal from the address generator, and based on this data and the interpolation coefficient from the address generator. Then, the interpolation calculation unit performs the interpolation. Since arbitrary interpolation data is generated from a data string obtained at a constant sample rate in this way, the circuit configuration is simpler than when a circuit that generates a variable sample rate is used, and a highly accurate tomographic image is stored in the image memory. You can write to. Moreover, since the circuit can be realized by a logic IC, a memory or the like having a general operating speed even though its equivalent sample rate is very high, it is particularly used for inputting the image memory of the high frequency ultrasonic diagnostic apparatus. Are suitable.
第1図は本発明のバッファメモリ装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図は入力データに対するレジスタと斉
相レジスタの動作説明用のタイミング図、第3図はビッ
トマップ上の書込みベクトルの説明図である。 1……入力データバス、2……レジスタ群、10……斉
相レジスタ、14〜16……メモリ、17……データ選
択器、18,19……レジスタ、20……インバータ、
23……補間演算器、27……アドレス発生器、40…
…データ発生器、41……タイミング信号発生器。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a buffer memory device of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram for explaining the operation of a register for input data and a quadrature phase register, and FIG. 3 is a write vector on a bitmap. FIG. 1 ... Input data bus, 2 ... Register group, 10 ... Quadrature register, 14-16 ... Memory, 17 ... Data selector, 18, 19 ... Register, 20 ... Inverter,
23 ... Interpolation calculator, 27 ... Address generator, 40 ...
... data generator, 41 ... timing signal generator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋野 勉 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−73785(JP,A) 特開 昭52−3345(JP,A) 特開 昭51−140520(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tsutomu Yano 3-10-10 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. (56) Reference JP-A-57-73785 (JP, A) JP-A-52-3345 (JP, A) JP-A-51-140520 (JP, A)
Claims (2)
リング速度でデジタル変換された1走査線データ列を時
系列データとし順次1時保持するN(≧3)個のレジス
タから構成されたレジスタ群と、前記レジスタ群の入出
力関係がn番目のレジスタ入力が(n−1)番目のレジ
スタ出力であり1番目のレジスタ入力は入力データバス
である入出力接続構成を有し、レジスタ群を構成するN
個のレジスタ出力を1時記憶する斉相レジスタと、斉相
レジスタの出力である1走査線データ列を記憶するN個
のメモリと、2個のレジスタから構成され各々前記メモ
リの内(N−1)個の出力に接続されたデータ選択器
と、データ選択器に接続された1走査線時系列データを
補間する補間演算器と、加算器から構成され上位ビット
が前記N個のメモリの読み出し用信号を、別の特定ビッ
トがデータ選択器の選択信号を、残りの下位複数ビット
が補間係数をそれぞれ示すアドレスを発生するアドレス
発生器と、前記アドレス発生器の加算器に接続された走
査角に応じた初期データを発生するデータ発生部とを備
えた超音波診断装置用のバッファメモリ装置。1. A register group composed of N (≧ 3) registers that sequentially output one scanning line data sequence output to an input data bus and digitally converted at a constant sampling rate as time series data for one hour. And the input / output relationship of the register group is such that the n-th register input is the (n-1) -th register output and the first register input is the input data bus. Do N
Each register output is composed of two registers: a quadrature register for storing one register output at one time; N memories for storing one scan line data sequence output from the quadrature register; 1) A data selector connected to the outputs, an interpolation calculator connected to the data selector for interpolating one scanning line time series data, and an adder, and the upper bits are read from the N memories. Scan signal connected to an adder of the address generator, and an address generator for generating an address in which another specific bit is the selection signal of the data selector and the remaining lower bits are the interpolation coefficient. A buffer memory device for an ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: a data generator that generates initial data according to the above.
と、3個のメモリで構成され、時系列データD(I)に
対し補間係数をWDとした場合、 D(I)×(1−WD)+D(I+1)×WD で1番目の補間データを計算する補間演算器で構成され
た特許請求の範囲第1項記載のバッファメモリ装置。2. A register group composed of three registers and three memories, wherein when the interpolation coefficient is WD for the time series data D (I), D (I) × (1- The buffer memory device according to claim 1, wherein the buffer memory device comprises an interpolation calculator that calculates the first interpolation data by (WD) + D (I + 1) × WD.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277902A JPH0614348B2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Buffer memory device |
| US06/796,519 US4722345A (en) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | Ultrasonic diagnostic multiple-sector image display system |
| EP85308138A EP0186290B1 (en) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | Ultrasonic imaging system for simultaneous display of sector-scanned multiple images |
| DE8585308138T DE3585218D1 (en) | 1984-11-09 | 1985-11-08 | ULTRASONIC IMAGING SYSTEM FOR THE SIMULTANEOUS DISPLAY OF SECTOR SCANNED MULTIPLE IMAGES. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277902A JPH0614348B2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Buffer memory device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153749A JPS61153749A (en) | 1986-07-12 |
| JPH0614348B2 true JPH0614348B2 (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=17589884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59277902A Expired - Lifetime JPH0614348B2 (en) | 1984-11-09 | 1984-12-26 | Buffer memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614348B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51140520A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-03 | Advantest Corp | High speed write device |
| JPS523345A (en) * | 1975-06-25 | 1977-01-11 | Advantest Corp | Data memory |
| JPS5773785A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Video processing system |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59277902A patent/JPH0614348B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61153749A (en) | 1986-07-12 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |