JP4358710B2 - Image resolution converter - Google Patents
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Description
本発明は、画像解像度変換装置に関し、特に元画像の画素値から任意の倍率で解像度変換し、新たに設定した画素位置の画素値を生成するのに好適な画像解像度変換装置に関する。 The present invention relates to an image resolution conversion apparatus, and more particularly to an image resolution conversion apparatus suitable for converting a resolution from a pixel value of an original image at an arbitrary magnification and generating a pixel value at a newly set pixel position.
従来例として、特開2001−189850号公報「解像度変換装置とその解像度変換方法」において映像信号を記憶するラインメモリ、補間係数を発生する係数発生器などで構成される解像度変換装置が提案されている。この提案では縮小率/拡大率、元画像の画素位置に対する新規設定画素の水平方向及び垂直方向の位置をもとにルックアップテーブルから補間係数を求めて補間処理を行っている。
特開2001−189850号公報において、元画像の画素群の画素値から新規に設定する画素の画素値を補間演算しているが、元画像の画素群の選定に関する記載はない。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-189850, pixel values of newly set pixels are interpolated from pixel values of the pixel group of the original image, but there is no description regarding selection of the pixel group of the original image.
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、解像度変換後の新規な画素の生成に関わる元画像の画素群の選定を、回路規模を抑えつつ行うことが可能な画像解像度変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and image resolution that enables selection of a pixel group of an original image related to generation of a new pixel after resolution conversion while suppressing a circuit scale. An object is to provide a conversion device.
以下に、(請求項1〜4)の発明による画像伝送装置について、その構成、対応する実施例、作用及び効果を述べる。
The configuration, corresponding examples, operations and effects of the image transmission apparatus according to the inventions of
(請求項1)
(構成)
請求項1の発明による画像解像度変換装置は、複数の画素からなる元画像を、設定された解像度変換倍率を乗じた解像度を有する画像に変換する画像解像度変換装置であって、前記元画像の各画素の画素値が格納された画素値記憶部と、前記設定された解像度変換倍率を整数比で表現したときの分母となる整数値と分子となる整数値とに基づき、新規に画素を設ける領域を、前記新規画素のラスタ配列順に従って順次決定する領域決定部と、前記決定結果に応じて、前記領域に対応する元画素群の画素値を前記画素値記憶部から出力させる出力制御信号を生成する画素値読み取り制御部と、前記解像度変換倍率を整数比で表現したときにその分子となる整数に対応した複数のアドレスの各アドレスに、前記画素群の各画素直に乗ずる補間係数群が、前記画素群毎に格納された補間係数記憶部と、前記出力制御信号に同期して、前記アドレスを指定する信号を発生する補間係数読み取り制御部_と、前記アドレス信号によって前記補間係数記憶部から出力された補間係数群と、前記画素値記憶部から出力された前記画素群の値とに基づき、前記新規画素の画素値を演算する画素値演算部とを備えて成り、前記出力制御信号に応じて前記画素値記憶部から読み出された前記元画素群の画素値と、前記領域決定部によって指定された新規画素位置における前記元画像の隣接画素からの内分比とに基づいて、前記新規画素の画素値を補間演算する補間演算部と、を有する。
(Claim 1)
(Constitution)
An image resolution conversion apparatus according to
(対応する発明の実施例)
この発明に関する実施例は、実施例1が対応する。
(Example of corresponding invention)
The embodiment related to the present invention corresponds to the first embodiment.
(作用)
領域決定部により、設定された解像度変換倍率(設定倍率)に基づき、新規に画素を設ける領域(新規画素設定領域)が、新規画素のラスタ配列順に従って順次決定され、その決定結果に応じて、画素値読み取り制御部にて生成された出力制御信号により、新規画素設定領域に対応する画素群の画素値が、元画像の各画素の画素値が格納された画素値記億部から出力され、その画素群の画素値から、設定倍率に対応する、新規の画素の画素値が補間演算部により補間演算される。
解像度の変換は、解像度変換倍率を整数比で表したときに、その分母となる整数に対応する画素数(第1の画素数)から、その分子となる整数に対応する画素数(第2の画素数)を生成する操作に相当する。この操作は、第2の画素数を生成する毎に同じ操作が繰り返される。このため、新規画素を生成するための補間係数群を第2の画素数に対応する個数だけ予め用意しておき、第2の画素数の周期で、繰り返し読み出して用いるようにする。ここでは、補間係数記億部の、第2の画素数に対応した複数のアドレスの各アドレスに、画素群毎に格納された、画素群の各画素値に乗ずる補間係数群を、補間係数読み取り制御部により、出力制御信号に同期して発生されるアドレス指定信号に従って出力させ、この出力された補間係数群と、画素値記憶部から出力された画素群の値とに基づき、新規画素の画素値を画素値演算部により演算させる。
(Function)
Based on the set resolution conversion magnification (setting magnification), the region determination unit sequentially determines a region (new pixel setting region) in which a pixel is newly provided according to the raster arrangement order of the new pixel, and according to the determination result, With the output control signal generated by the pixel value reading control unit, the pixel value of the pixel group corresponding to the new pixel setting area is output from the pixel value storage unit storing the pixel value of each pixel of the original image, From the pixel value of the pixel group, the pixel value of the new pixel corresponding to the set magnification is interpolated by the interpolation operation unit.
When the resolution conversion magnification is expressed as an integer ratio, resolution conversion is performed from the number of pixels corresponding to the integer serving as the denominator (first pixel number) to the number of pixels corresponding to the integer serving as the numerator (second This corresponds to an operation for generating the number of pixels. This operation is repeated every time the second number of pixels is generated. For this reason, interpolation coefficient groups for generating new pixels are prepared in advance corresponding to the number of second pixels, and repeatedly read out and used in a cycle of the second number of pixels. Here, the interpolation coefficient group that is stored for each pixel group at each address of the plurality of addresses corresponding to the second number of pixels in the interpolation coefficient storage unit is multiplied by each pixel value of the pixel group, and the interpolation coefficient is read. The control unit outputs the pixel according to the address designation signal generated in synchronization with the output control signal. Based on the output interpolation coefficient group and the pixel group value output from the pixel value storage unit, the pixel of the new pixel The value is calculated by the pixel value calculation unit.
(効果)
新規画素設定領域が、新規画素のラスタ配列順に従って順次決定され、その決定結果に応じて、画素群の画素値が出力され、新規画素の値が演算されるので、演算された新規画素の並び替えを行う必要がなく、回路を小規模なものとすることができる。
解像度変換倍率を整数比で表現したときにその分子となる整数に対応した周期でアドレスを繰り返し指定し、補間係数記億部から画素群に乗ずる補間係数を読み出せばよいので、新規画素の位置を個々に求めるための演算が不要となり、比較的小規模な回路で、新規画素の画素値を得ることができる。
(effect)
The new pixel setting area is sequentially determined according to the raster arrangement order of the new pixels, and the pixel value of the pixel group is output and the value of the new pixel is calculated according to the determination result. There is no need for replacement, and the circuit can be made small.
When the resolution conversion magnification is expressed as an integer ratio, the address is repeatedly specified in a cycle corresponding to the integer that becomes the numerator, and the interpolation coefficient multiplied by the pixel group is read from the interpolation coefficient storage part, so the position of the new pixel The calculation for individually obtaining the pixel values is not necessary, and the pixel value of the new pixel can be obtained with a relatively small circuit.
(請求項2)
(構成)
請求項1の画像解像度変換装置における前記領域決定部は、画像のライン方向の解像度変換倍率に基づいて前記領域を決定する第1の演算回路と、前記ライン方向に交差する非ライン成分の解像度変換倍率に基づいて前記領域を決定する第2の演算回路と、を有する。
(Claim 2)
(Constitution)
2. The image resolution conversion apparatus according to
(対応する発明の実施例)
この発明に関する実施例は、実施例1が対応する。
(Example of corresponding invention)
The embodiment related to the present invention corresponds to the first embodiment.
(作用)
新規画素設定領域は、そのライン成分が、第1の演算回路により、画像のライン方向の解像度変換倍率に基づいて決定され、ライン方向に交差する非ライン成分が、第2の演算回路により、非ライン方向の解像度変換倍率に基づいて決定される。
(Function)
In the new pixel setting area, the line component of the new pixel setting region is determined by the first arithmetic circuit based on the resolution conversion magnification in the line direction of the image, and the non-line component intersecting the line direction is determined by the second arithmetic circuit. It is determined based on the resolution conversion magnification in the line direction.
(効果)
ライン方向と非ライン方向の2方向について、新規画素設定領域がラスタ配列で順次決定できる。
(effect)
New pixel setting areas can be sequentially determined in a raster arrangement in two directions, a line direction and a non-line direction.
(請求項3)
(構成)
請求項1の画像解像度変換装置における前記補間演算部は、前記元画像の濃度特性に応じた補間係数が格納された補間係数記億部と、前記元画像の濃度特性を判定する画像濃度判定部と、前記判定結果に応じて前記補間係数を選択する係数選択部と、を有する。
(Claim 3 )
(Constitution)
The interpolation calculation unit in the image resolution conversion apparatus according to
(対応する発明の実施例)
この発明に関する実施例は、実施例1が対応する。
(Example of corresponding invention)
The embodiment related to the present invention corresponds to the first embodiment.
(作用)
補間係数記億部に格納された、元画像の濃度特性に応じた補間係数が、画像濃度判定部により判定された元画像の濃度特性に応じて、係数選択部により選択される。
(Function)
The interpolation coefficient corresponding to the density characteristic of the original image stored in the interpolation coefficient storage unit is selected by the coefficient selection unit according to the density characteristic of the original image determined by the image density determination unit.
(効果)
画像濃度に応じた補間係数の値を選択できるので、解像度変換後の画像を高画質なものにできる。
(effect)
Since the value of the interpolation coefficient corresponding to the image density can be selected, the image after resolution conversion can have a high image quality.
本発明によれば、解像度変換後の新規な画素の生成に関わる元画像の画素群の選定を、回路規模を抑えつつ行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to select a pixel group of an original image related to generation of a new pixel after resolution conversion while suppressing a circuit scale.
以下、図面を用いて、本発明に係る画像解像度変換装置の実施例を説明する。 Embodiments of an image resolution conversion apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1の画像解像度変換装置の概略構成を示す図である。以下の実施例においては、前述したライン方向を水平方向、非ライン方向を垂直方向とする。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image resolution conversion apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the following embodiments, the above-described line direction is a horizontal direction, and the non-line direction is a vertical direction.
画像解像度変換装置は、画素値記億部101と、新規画素設定領域決定部(以下単に、領域決定部という)102と、画素値読み取り制御部103と、補間演算部104と、画素値書き込み制御部105と、を備えている。
The image resolution conversion apparatus includes a pixel
CCDなどの撮像素子でラスタスキャンした元画像スキャン画素値は、画素値書き込み制御部105からの書き込み制御信号S1の下、画素値記億部101に書き込まれる。
An original image scan pixel value raster-scanned by an image sensor such as a CCD is written into the pixel
一方、領域決定部102は、外部から供給される拡大/縮小倍率データに基づき、新規画素のラスタ配列順に従って新規画素設定領域を決定するための領域制御信号S2を画素値読み取り制御部103に供給する。
On the other hand, the
画素値読み取り制御部103は、供給された領域制御信号S2から出力制御信号としての読み取り制御信号S3を生成し、この読み取り制御信号S3を画素値記億部101に供給する。これにより、新規画素設定領域の元画像画素値が画素値記億部101から読み出されて補間演算部104に供給される。
The pixel value
そして、補間演算部104は、内部のSRAM等の記憶部に保持している補間係数を、画素値記億部101から供給された元画像画素値に乗ずることにより、拡大/縮小倍率データに対応する、解像度変換した新規画素の値を出力する。
The
以下、各部について詳細に説明する。
図2は上記画素値記億部101の構成例を示す図である。ここでは、1つの新規画素を設定する領域を囲む元画像の画素群が16個である場合について説明する。
Hereinafter, each part will be described in detail.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the pixel
図2において、画素値記億部101は、撮像素子でラスタスキャンした元画像の画素値を格納しているフィールドメモリ201と、元画像の画素値をライン単位で格納する複数(図では4個)のラインメモリ202と、元画像の画素値を1画素分保持する複数(図では12個)のレジスタ203と、を備えている。
In FIG. 2, a pixel
CCDなどの撮像素子でラスタスキャンした元画像スキャン画素値は、画素値書き込み制御部105より供給される書き込み制御信号S1により、ラスタスキャンした順にアドレス番号に対応付けられ、フィールドメモリ201に格納される。フィールドメモリには1画面分の画像データが格納される。このデータ格納は、例えばラスタスキャンを行うタイミングに同期させて実施する。
An original image scan pixel value raster-scanned by an image pickup device such as a CCD is associated with address numbers in the order of raster scan by a write
ここで、画素値読み取り制御部103からの読み取り制御信号S3は、フィールドメモリ201とラインメモリ202群の間で格納されているデータをシフトするラインメモリデータシフト制御信号S31と、ラインメモリ202に読み取りアドレスを与えてライン上の所望の位置のデータを読み取るためのラインメモリ読み取り制御信号S32と、レジスタ203群の間で格納されているデータをシフトするレジスタデータシフト制御信号S33とからなり、各々、対応するフィールドメモリ201、ラインメモリ202、レジスタ203に供給される。
Here, the reading
次に図2の作用を説明する。
さて、例えば、4×4の16点の元画像画素群から新規画素を設定する場合、ラインメモリデータシフト制御信号S31によって、フィールドメモリ201の1画面分のうちの1ライン分が読み出されラインメモリ202群の図示最下段のラインメモリ202に格納される。シフト制御タイミングに従って順次フィールドメモリ201の次の1ライン分が読み出されかつラインメモリ202群ではさらに図示上段のラインメモリ202に格納され順次シフトされていく。結果として、着目している水平方向4ライン分の画素値がラインメモリ202群の各ラインメモリ202に格納される。4つの各ラインメモリ202に格納された水平ライン上の画素値は、ラインメモリ読み取り制御信号S32が指定するアドレスにより、4つの各ラインメモリ202から、例えば、最右端の画素値が出力されて、レジスタ203群の第1列目の各レジスタ203に格納される。これによって、第1列目のレジスタ203群の各レジスタ203に4画素分が格納されて列方向に並ぶことなる。
Next, the operation of FIG. 2 will be described.
For example, when a new pixel is set from a 4 × 4 16-point original image pixel group, one line of one screen of the
そして、4つのラインメモリ202の水平ラインの画素値が画素単位でシフト制御信号S31のタイミングにより各ラインメモリ202から順次読み出され、かつレジスタシフト制御信号S33のタイミングごとにレジスタ203群の第2列目,第3列目,第4列目の各レジスタ203に順次シフトされていく。
Then, the pixel values of the horizontal lines of the four
以上により、新規画素設定領域を囲む4×4配列された16点の元画像画素群の画素値D11、D12、D13、D14、D21、D22、D23、D24、D31、D32、D33、D34、D41、D42、D43、D44を同時に取得することが可能となっている。 As described above, the pixel values D11, D12, D13, D14, D21, D22, D23, D24, D31, D32, D33, D34, D41 of the 16-point original image pixel group arranged 4 × 4 surrounding the new pixel setting area. , D42, D43, and D44 can be acquired simultaneously.
図3に新規画素設定領域を囲む4×4配列された16点の元画像画素群の構成を示している。新しい画素は、中央部分の4画素(D22、D23、D32、D33)に囲まれた領域の中のどこかの位置に作られる。つまり、新しく作る画素の位置を4つの元画素で囲まれた領域のどこかに来るように、周辺の16点の元画像画素を決めてやり、その16点の元画素の画素値から1つの新規画素の画素値を補間演算によって求めることになる。 FIG. 3 shows the configuration of a 16 × original image pixel group arranged in a 4 × 4 array surrounding the new pixel setting area. A new pixel is created at some position in an area surrounded by four pixels (D22, D23, D32, D33) in the central portion. In other words, the surrounding 16 original image pixels are determined so that the position of the newly created pixel is located somewhere in the area surrounded by the four original pixels, and one pixel value is determined from the pixel values of the 16 original pixels. The pixel value of the new pixel is obtained by interpolation calculation.
そして、図4に示す元画像画素(○にて示す)の最初の4×4配列の16点画素(点線にて囲われた領域の画素)について補間演算のための領域設定(及び補間に使用する元画素の取得)が完了すると、領域移動命令信号(図13にて示す)に基づき、次の4×4配列の16点画素(一点鎖線にて囲われた領域の画素)に領域設定を移すことになる。 Then, for the first 4 × 4 array of 16-point pixels (pixels surrounded by a dotted line) of the original image pixels (shown by ◯) shown in FIG. When the acquisition of the original pixel to be performed is completed, the area setting is performed on the next 4 × 4 array of 16-point pixels (the pixels in the area surrounded by the one-dot chain line) based on the area movement command signal (shown in FIG. 13). Will be moved.
図5は新規画素設定領域を説明する図である。
まず、図5を用いて、領域決定部102を構成するに当たっての、基本的な考え方について説明する。なお、同図は、拡大の例を示しており、四角(□)で示した点は、元画像の画素、丸(○)で示した点は、拡大を実施して新たに設定する画素を表す。
FIG. 5 is a diagram for explaining a new pixel setting area.
First, with reference to FIG. 5, a basic concept for configuring the
図5に示すように、新規画素設定領域に設定される新規画素の個数は、領域によって異なる。例えば、「ロハホヘ」の画素群で囲まれる領域には、BCEFの位置の4画素が設定されるが、「ニホトチ」の画素群で囲まれる領域には、Gの位置の1画素が設定されるだけである。なお、この図においては、新規画素を設定する領域を囲む元画像の画素群のうち最近傍の画素群のみを示している。つまり、16点の画素の一部の領域のみを示している。 As shown in FIG. 5, the number of new pixels set in the new pixel setting area differs depending on the area. For example, four pixels at the position of BCEF are set in the area surrounded by the pixel group of “Lohahohe”, while one pixel at the position of G is set in the area surrounded by the pixel group of “Nihonchi”. Only. In this figure, only the nearest pixel group is shown among the pixel groups of the original image surrounding the area where the new pixel is set. That is, only a partial region of 16 pixels is shown.
図6は拡大処理の例を示している。水平方向で元画像を例えば11/9倍する処理は、元画像の9個の画素から11個の画素を生成する処理に相当している。図6の上側の直線上の9個の区切り(右端の1つを除く)A〜Iが元画像の9個の画素を意味し、図6の下側の直線上の11個の区切り(右端の1つを除く)a〜kが新たに生成される11個の新規画素を意味している。図6の上側の元画像の直線近傍の数字は、元画像の2つの画素間の1つの区間に生成される新規画素の画素数を表している。例えば画素A,B間には「2」つの新規画素a,bが生成されることを示している。また、図6の下側の新規画素の直線上の区切り近傍の数字(比)は、図6の上側の元画像の直線上の前記1つの区間の長さ(線分)に対する、新規画素の内分点(即ち間隔の内分比)を示している。図6の下側の新規画素の直線上の左端の区切りaは図6の上側の元画像直線の1区間の最初の内分点0:11に相当しており、そして新規画素の直線上で順次の区切りb〜kの数字(比)は、各区切りに対応する、図6の上側の元画像直線の1区間の内分比9:2、7:4、5:6、3:8、1:10、10:1、8:3、6:5、4:7、2:9となっている。 FIG. 6 shows an example of enlargement processing. For example, the process of multiplying the original image by 11/9 in the horizontal direction corresponds to the process of generating 11 pixels from 9 pixels of the original image. Nine sections on the upper straight line in FIG. 6 (excluding one on the right end) A to I mean nine pixels of the original image, and eleven sections on the lower straight line in FIG. A to k) means 11 new pixels to be newly generated. The number in the vicinity of the straight line of the upper original image in FIG. 6 represents the number of new pixels generated in one section between two pixels of the original image. For example, “2” new pixels a and b are generated between the pixels A and B. Also, the number (ratio) in the vicinity of the separation on the straight line of the new pixel on the lower side of FIG. 6 represents the new pixel relative to the length (line segment) of the one section on the straight line of the original image on the upper side of FIG. The internal dividing point (that is, the internal ratio of the interval) is shown. The leftmost break a on the straight line of the new pixel on the lower side of FIG. 6 corresponds to the first internal dividing point 0:11 of one section of the original image straight line on the upper side of FIG. The numbers (ratio) of the sequential divisions b to k are internal division ratios 9: 2, 7: 4, 5: 6, 3: 8 of one section of the original image straight line on the upper side of FIG. 1:10, 10: 1, 8: 3, 6: 5, 4: 7, 2: 9.
これらの内分比は、上側の直線で示される元画素間の1区切りの間隔を内分する距離比であって、本願で必要とされる補間係数は、例えば単純な線形の2点補間を考えると、元画素A,B間における新規画素bの内分比が9:2であるので、新規画素bの補間画素値を得るための、元画素Aに乗ずる補間係数は2/11、元画素Bに乗ずる補間係数は9/11となる。これによって、新規画素bの補間画素値bは、b=(2/11)・A+(9/11)・B と算出できる。ただし、A,Bは元画素A,Bの画素値を示している。 These internal ratios are distance ratios that internally divide the interval between the original pixels indicated by the upper straight line, and the interpolation coefficient required in the present application is, for example, simple linear two-point interpolation. Considering that, since the internal division ratio of the new pixel b between the original pixels A and B is 9: 2, the interpolation coefficient multiplied by the original pixel A to obtain the interpolated pixel value of the new pixel b is 2/11, The interpolation coefficient multiplied by the pixel B is 9/11. Thus, the interpolation pixel value b of the new pixel b can be calculated as b = (2/11) · A + (9/11) · B. However, A and B show the pixel values of the original pixels A and B.
図7は縮小処理の例を示している。水平方向で元画像を例えば5/8倍する処理は、元画像の8個の画素から5個の画素を生成する処理に相当している。図7の上側の直線上の8個の区切り(右端の1つを除く)A〜Hが元画像の8個の画素を意味し、図7の下側の直線上の5個の区切り(右端の1つを除く)a〜eが新たに生成される5個の新規画素を意味している。図7の上側の元画像の直線近傍の数字は、元画像の2つの画素間の1つの区間に生成される新規画素の画素数を表している。また、図7の下側の新規画素の直線上の区切り近傍の数字(比)は、図7の上側の元画像の直線上の前記1つの区間の長さ(線分)に対する、新規画素の内分点(即ち間隔の内分比)を示している。図7の下側の新規画素の直線上の左端の区切りaは図7の上側の元画像直線の1区間の最初の内分点0:5に相当しており、そして新規画素の直線上で順次の区切りb〜eの数字(比)は、各区切りに対応する、図7の上側の元画像直線の1区間の内分比3:2、1:4、4:1、2:3となっている。
内分比と補間係数との関係については図6と同様に考えることができる。
FIG. 7 shows an example of reduction processing. The process of multiplying the original image by 5/8 in the horizontal direction corresponds to a process of generating five pixels from eight pixels of the original image. Eight divisions (except one on the right end) A to H on the upper straight line in FIG. 7 mean eight pixels of the original image, and five divisions (right end on the lower straight line in FIG. 7). A to e means five new pixels to be newly generated. The number in the vicinity of the straight line of the upper original image in FIG. 7 represents the number of new pixels generated in one section between two pixels of the original image. Also, the numbers (ratio) in the vicinity of the separation on the straight line of the new pixel on the lower side of FIG. 7 are the numbers of the new pixels relative to the length (line segment) of the one section on the straight line of the original image on the upper side of FIG. The internal dividing point (that is, the internal ratio of the interval) is shown. The leftmost segment “a” on the lower straight line of the new pixel in FIG. 7 corresponds to the first internal dividing point 0: 5 of one section of the upper original image straight line in FIG. The numbers (ratio) of the sequential breaks b to e are the internal division ratios 3: 2, 1: 4, 4: 1, 2: 3 of the upper section of the original image line in FIG. 7 corresponding to each break. It has become.
The relationship between the internal ratio and the interpolation coefficient can be considered as in FIG.
ところで、図6の下側の直線上における新規画素の生成において、補間係数の算出の元となる上記の上側の直線上の各々の1区間の長さの内分比9:2、7:4、5:6、3:8、1:10、10:1、8:3、6:5、4:7、2:9については、真中で2つに分けてみると、9:2、7:4、5:6、3:8、1:10と、10:1、8:3、6:5、4:7、2:9とは、左と右の数字が入れ替わった対称性を有している。 By the way, in the generation of new pixels on the lower straight line in FIG. 6, the internal ratios of the lengths of the respective sections on the upper straight line from which the interpolation coefficient is calculated are 9: 2, 7: 4. , 5: 6, 3: 8, 1:10, 10: 1, 8: 3, 6: 5, 4: 7, 2: 9 are divided into two in the middle, 9: 2, 7 : 4, 5: 6, 3: 8, 1:10, 10: 1, 8: 3, 6: 5, 4: 7, 2: 9 have symmetry that the left and right numbers are interchanged is doing.
同様に、図7についても、図7の下側の直線上における新規画素の生成において、補間係数の算出の元となる上側の直線上の各々の1区間の長さの内分比3:2、1:4、4:1、2:3については、真中で2つに分けてみると、3:2、1:4と、4:1、2:3とは、左と右の数字が入れ替わった対称性を有している。 Similarly, in FIG. 7, in the generation of new pixels on the lower straight line in FIG. 7, the internal division ratio 3: 2 of the length of each section on the upper straight line from which the interpolation coefficient is calculated. , 1: 4, 4: 1, 2: 3, divided into two in the middle, 3: 2, 1: 4, 4: 1, 2: 3, the numbers on the left and right It has a switched symmetry.
従って、新規画素の画素値を算出する際に必要となる、元画素に掛け合わせる補間係数については、図16に示される補間係数記憶部としてのSRAM603,607に記憶しておくべき補間係数は、拡大又は縮小の倍率を既約分数の形で表した場合、倍率を表す分数の分子の数値の数だけ補間係数を記憶しておく必要はなく、上記対称性を利用すれば、ほぼ半分のみ(正確には分子の値を2で割った商に1を加えたもの)の補間係数を記憶できる容量を有していれば良い。即ち、画像を拡大又は縮小する際に必要となる、新規画素ごとの補間係数の元となる前記内分比は、図6の場合は○で囲んだ9:2、7:4、5:6、3:8、1:10の5通りだけあればよく、従って、9:2、7:4、5:6、3:8、1:10に基づく補間係数も5通りだけ上記SRAMに記憶しておけばよい。図7の場合は○で囲んだ3:2、1:4の2通りだけあればよく、従って、3:2、1:4に基づく補間係数も2通りだけ上記SRAMに記憶しておけばよい。
Therefore, the interpolation coefficient to be stored in the
16点補間による新規画素の画素値を算出する際には、元画像の画素を図2に示す画素値記憶部101に保持している間に新規画素の画素値を算出し、全部の元画素の画素値にそれぞれの画素に見合った係数(16個の元画素に対する新規画素の距離に応じた係数)を掛けてそれらを加算することによって、新規画素の画素値を算出することができる。
When calculating the pixel values of the new pixels by 16-point interpolation, the pixel values of the new pixels are calculated while the pixels of the original image are held in the pixel
図8は新規画素の周辺の元画像画素16点を用いて16点補間を行う例を説明するものである。新しく作成する新規画素を◎とし、その周辺の16点の元画像画素をそれぞれ○とし、周辺の元画像画素16点の水平方向の4点ずつを結んで1線分とする4本の線分をL1,L2,L3,L4とし、周辺の元画像画素16点の垂直方向の4点ずつを結んで1列とする4本の列をK1,K2,K3,K4としてある。 FIG. 8 illustrates an example in which 16-point interpolation is performed using 16 original image pixels around a new pixel. New line pixels to be newly created are marked with ◎, the 16 original image pixels in the surrounding area are marked with ◯, and the 4 points in the horizontal direction of the 16 original image pixels in the surrounding area are connected to form one line segment. Are L1, L2, L3, and L4, and four columns K1, K2, K3, and K4 are formed by connecting four points in the vertical direction of 16 neighboring original image pixels.
そして、線分L1,L2,L3,L4上における新規画素◎の水平方向位置と同じ水平位置にある垂直方向に並んだ4つの仮の新規画素P1〜P4を●で示している。 The four temporary new pixels P1 to P4 arranged in the vertical direction at the same horizontal position as the horizontal position of the new pixel ◎ on the line segments L1, L2, L3, and L4 are indicated by ●.
水平方向の線分L1について、線分L1上の1次元配列された4点の元画像画素A,B,C,D(○にて示す)の画素値(A,B,C,Dとする)から1つの仮の新規画素P1(線分L1上の●に相当)を補間演算によって得る補間式は、仮の新規画素P1に対する線分L1上の4つの元画素○それぞれとP1との距離に関する値である補間係数をα1,α2,α3,α4(これら各係数の総和は1である)とした場合、仮の新規画素P1の補間画素値P1は、P1=α1・A+α2・B+α3・C+α4・D によって算出することができる。水平方向の線分L2,L3,L4についても同様に線分L2,L3,L4上の●に相当する仮の新規画素P2,P3,P4の補間画素値P2,P3,P4を算出することができる。 For the horizontal line segment L1, the pixel values (A, B, C, D) of four-point original image pixels A, B, C, D (indicated by ◯) arranged one-dimensionally on the line segment L1 are used. ) To obtain one temporary new pixel P1 (corresponding to ● on the line segment L1) by interpolation, the distance between each of the four original pixels on the line segment L1 and P1 with respect to the temporary new pixel P1. Assuming that the interpolation coefficients that are the values are α1, α2, α3, α4 (the sum of these coefficients is 1), the interpolated pixel value P1 of the temporary new pixel P1 is P1 = α1 · A + α2 · B + α3 · C + α4 • D can be calculated. Similarly, for the horizontal line segments L2, L3, and L4, interpolated pixel values P2, P3, and P4 of temporary new pixels P2, P3, and P4 corresponding to ● on the line segments L2, L3, and L4 can be calculated. it can.
そして、新規画素◎の位置に対する、この4つの垂直方向に並んだ水平線分上の仮の新規画素P1,P2,P3,P4の画素それぞれと新規画素との距離に関する値である補間係数をβ1,β2,β3,β4(これら各係数の総和は1である)とした場合、新規画素◎の補間画素値Qは、Q=β1・P1+β2・P2+β3・P3+β4・P4 によって算出することができる。ただし、P1,P2,P3,P4は画素P1,P2,P3,P4の画素値を示している。 Then, an interpolation coefficient which is a value relating to the distance between each of the new pixels P1, P2, P3, and P4 on the horizontal line segments arranged in the four vertical directions with respect to the position of the new pixel ◎ is β1, When β2, β3, β4 (the sum of these coefficients is 1), the interpolated pixel value Q of the new pixel ◎ can be calculated by Q = β1 · P1 + β2 · P2 + β3 · P3 + β4 · P4. However, P1, P2, P3, and P4 indicate pixel values of the pixels P1, P2, P3, and P4.
なお、図8では、列K1,K2,K3,K4上における新規画素◎の垂直方向位置と同じ垂直位置にある水平方向に並んだ4つの仮の新規画素P1’〜P4’を●で示している。上記の水平線分L1,L2,L3,L4に代えて列K1,K2,K3,K4上の仮の新規画素P1’,P2’,P3’,P4’の画素値をまず算出してから、新規画素◎の補間画素値Qを算出するようにしてもよい。 In FIG. 8, four temporary new pixels P1 ′ to P4 ′ arranged in the horizontal direction at the same vertical position as the vertical position of the new pixel ◎ on the columns K1, K2, K3, and K4 are indicated by ●. Yes. Instead of the horizontal line segments L1, L2, L3, and L4, first, the pixel values of temporary new pixels P1 ′, P2 ′, P3 ′, and P4 ′ on the columns K1, K2, K3, and K4 are calculated, and then new The interpolation pixel value Q of the pixel ◎ may be calculated.
ところで、例えば図6の11/9倍の拡大処理において、元画像画素A〜Iを参照して新規画素a〜kを順次作成する場合、縦横16点補間、1次元で見ると4点補間で考えると、参照する元画像の区間は、区間ごとに2個或いは1個の新規画素を作成する度に順次ずれていくが、ずれていったとしてもそのときの作成しようとしている区間から見ると、図9に示すように周辺の4点の元画素(○にて示す、これらを左から第1画素,第2画素,第3画素,第4画素とする)の第2画素と第3画素間に、新規画素a〜f(新規画素g〜kは上述の画素位置の対称性に鑑みて省略してある)が配されるものと見なすことができる。 By the way, for example, in the enlargement process of 11/9 times in FIG. 6, when new pixels a to k are sequentially created with reference to the original image pixels A to I, vertical and horizontal 16-point interpolation, and when viewed in one dimension, 4-point interpolation Considering, the section of the original image to be referred to shifts sequentially every time two or one new pixel is created for each section. As shown in FIG. 9, the second and third pixels of the surrounding four original pixels (indicated by ◯, which are the first pixel, the second pixel, the third pixel, and the fourth pixel from the left) It can be considered that the new pixels a to f (the new pixels g to k are omitted in view of the above-described symmetry of the pixel positions) are arranged therebetween.
ここで、第2画素と第3画素間の中央の作成区間内で、第2画素に対応した新規画素が0:11の内分点a(これを補間係数記憶部における0番地とする)とされ、対称性を考慮した左側からの9:2、7:4、5:6、3:8、1:10の内分点b,f,c,d,e,fを補間係数記憶部における1,2,3,4,5番地とする。なお、補間係数記憶部は図16のSRAMに相当する。
Here, within the central creation interval between the second pixel and the third pixel, the new pixel corresponding to the second pixel is an internal dividing point a of 0:11 (this is
図10は、図9の4点補間を考えた場合の補間係数を、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素別の補間係数として表したものである。例えば新規画素bの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地1から第1係数δ1,第2係数δ2,第3係数δ3,第4係数δ4を読み出し、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素bの補間画素値を算出することができる。同様にして、例えば新規画素eの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地4から第1係数θ1,第2係数θ2,第3係数θ3,第4係数θ4を読み出し、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素eの補間画素値を算出することができる。
FIG. 10 represents the interpolation coefficient when considering the four-point interpolation of FIG. 9 as the interpolation coefficient for each pixel of the first, second, third, and fourth pixels as the original pixels. For example, when the interpolation pixel value of the new pixel b is calculated, the first coefficient δ1, the second coefficient δ2, and the third coefficient δ3 from the
一方、図6に示す新規画素jの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地2から第1係数ε1,第2係数ε2,第3係数ε3,第4係数ε4を読み出し、かつ逆順に並び替え、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素jの補間画素値を算出することができる。同様にして、例えば新規画素gの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地5から第1係数λ1,第2係数λ2,第3係数λ3,第4係数λ4を読み出し、かつ逆順に並び替え、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素gの補間画素値を算出することができる。以上のことは、垂直方向でも同様である。
On the other hand, when the interpolated pixel value of the new pixel j shown in FIG. 6 is calculated, the first coefficient ε1 and the second coefficient ε2 from the
次に、上述の拡大処理に代えて、縮小処理を行う場合について図11及び図12を参照して説明する。なお、拡大/縮小の倍率を変えた場合は、補間演算部(図16参照)における補間係数記憶部を構成するSRAMの記憶内容は書き替えられる。すなわち、SRAMに記憶されている図10の番地対補間係数の関係は、図12のように書き替えられる。 Next, a case where a reduction process is performed instead of the above-described enlargement process will be described with reference to FIGS. Note that when the enlargement / reduction magnification is changed, the storage contents of the SRAM constituting the interpolation coefficient storage unit in the interpolation calculation unit (see FIG. 16) are rewritten. That is, the relationship between the address and the interpolation coefficient in FIG. 10 stored in the SRAM is rewritten as shown in FIG.
例えば図7の5/8倍の縮小処理において、元画像画素A〜Hを参照して新規画素a〜eを順次作成する場合、同様に縦横16点補間、1次元で見ると4点補間で考えると、参照する元画像の区間は、区間ごとに1個或いは0個の新規画素を作成する度に順次ずれていくが(0個の場合は作成しない)、ずれていったとしてもそのときの作成しようとしている区間から見ると、図11に示すように周辺の4点の元画素(○にて示す、これらを左から第1画素,第2画素,第3画素,第4画素とする)の第2画素と第3画素間の中央の作成区間内に、新規画素a〜c(新規画素d,eは前述の画素位置の対称性に鑑みて省略してある)が配されるものと見なすことができる。 For example, in the reduction processing of 5/8 times in FIG. 7, when new pixels a to e are sequentially created with reference to the original image pixels A to H, similarly, 16-point interpolation in the vertical and horizontal directions and 4-point interpolation when viewed in one dimension. Considering, the section of the original image to be referred to is sequentially shifted every time one or zero new pixels are created for each section (in the case of zero, it is not created). As shown in FIG. 11, four surrounding original pixels (indicated by the circles, these are the first pixel, the second pixel, the third pixel, and the fourth pixel from the left, as shown in FIG. ) In which the new pixels a to c (the new pixels d and e are omitted in view of the symmetry of the pixel positions described above) are arranged in the central creation section between the second pixel and the third pixel. Can be considered.
ここで、第2画素と第3画素間の中央の作成区間内で、第2画素に対応した新規画素が0:5の内分点a(これを補間係数記憶部における0番地とする)とされ、対称性を考慮した右側からの3:2、1:4の内分点b,cを補間係数記憶部における1,2番地とする。なお、補間係数記憶部は図16のSRAMに相当する。
Here, in the central creation interval between the second pixel and the third pixel, the new pixel corresponding to the second pixel is the internal dividing point a of 0: 5 (this is
図12は、図11の4点補間を考えた場合の補間係数を、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素別の補間係数として表したものである。例えば新規画素bの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地1から第1係数τ1,第2係数τ2,第3係数τ3,第4係数τ4を読み出し、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素bの補間画素値を算出することができる。同様にして、例えば新規画素cの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地2から第1係数ψ1,第2係数ψ2,第3係数ψ3,第4係数ψ4を読み出し、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素cの補間画素値を算出することができる。
FIG. 12 shows the interpolation coefficient when the four-point interpolation of FIG. 11 is considered as the interpolation coefficient for each pixel of the first, second, third and fourth pixels which are the original pixels. For example, when the interpolated pixel value of the new pixel b is calculated, the first coefficient τ1, the second coefficient τ2, and the third coefficient τ3 from the
一方、図7に示す新規画素eの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地1から第1係数τ1,第2係数τ2,第3係数τ3,第4係数τ4を読み出し、かつ逆順に並び替え、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素eの補間画素値を算出することができる。同様にして、例えば新規画素dの補間画素値を算出する場合には、4つの第1,第2,第3,第4のSRAMのそれぞれの番地2から第1係数ψ1,第2係数ψ2,第3係数ψ3,第4係数ψ4を読み出し、かつ逆順に並び替え、元画素である第1,第2,第3,第4画素の各画素値に掛け合わせて、加算することで、新規画素dの補間画素値を算出することができる。以上のことは、垂直方向でも同様である。
On the other hand, when the interpolated pixel value of the new pixel e shown in FIG. 7 is calculated, the first coefficient τ1 and the second coefficient τ2 from each
ところで、例えば、水平方向で元画像を11/9倍する処理は、元画像の9個の画素から11個の新規画素を生成する処理に相当し、元画像からは、差分の2個の画素に相当する回数、所定の領域の位置(具体的には、最初の領域、5番目の領域)で画素群を繰り返し読み取ることになる。以上のことは、垂直方向でも同様である。 By the way, for example, the process of multiplying the original image by 11/9 in the horizontal direction corresponds to the process of generating 11 new pixels from 9 pixels of the original image, and from the original image, the difference of 2 pixels The pixel group is repeatedly read at a predetermined area position (specifically, the first area and the fifth area) a number of times corresponding to the above. The same applies to the vertical direction.
このように、拡大においては、領域により、同一の画素群を繰り返し読み取る必要がある。従って、水平方向に画素群単位での、読み取りの繰り返しと、垂直方向にライン単位での、読み取りの繰り返しとを指示する必要がある。 Thus, in enlargement, it is necessary to repeatedly read the same pixel group depending on the region. Therefore, it is necessary to instruct to repeat reading in units of pixel groups in the horizontal direction and to repeat reading in units of lines in the vertical direction.
また、縮小においては、新たに設定する画素がない領域が存在する。例えば、水平方向で元画像を5/8倍する処理は、元画像の8個の画素から5個の新規画素を生成する処理に相当し、元画像には、差分の3個の画素に相当する領域の位置(具体的には、3番目の領域、6番目の領域、8番目の領域)で新たに設定する画素が存在しない。以上のことは、垂直方向でも同様である。 In the reduction, there is a region where there are no newly set pixels. For example, the process of multiplying the original image by 5/8 in the horizontal direction is equivalent to the process of generating five new pixels from the eight pixels of the original image, and the original image is equivalent to three pixels of difference. There is no pixel to be newly set at the position of the area (specifically, the third area, the sixth area, and the eighth area). The same applies to the vertical direction.
このように、縮小においては、新たに設定する画素がない領域が存在する。このような領域に対しては、新たに設定された元画像の画素に係る画素値が結果的に後段の回路に出力されないようにする必要がある。例えば、具体的には、(1)画素群自体を補間演算部104に出力させない、(2)画素群は出力させるが補間演算部104で補間演算を行わない、(3)補間演算部104で画素群に対する補間演算は実行するが、その出力を後段で遮断する、というような制御を行う。従って、そのような制御を行わせるために、水平方向に画素群単位で、また、垂直方向にライン単位で、夫々、その画素群が、新たに設定する画素がない画素群であることを指示する必要がある。
Thus, in the reduction, there is a region where there is no newly set pixel. For such a region, it is necessary to prevent the pixel value relating to the newly set pixel of the original image from being output to the subsequent circuit as a result. For example, specifically, (1) the pixel group itself is not output to the
図13は上記領域決定部102の構成図である。
図13に示す領域決定部102は、以上のような指示の元となる領域制御信号S2を生成するブロックである。すなわち、水平方向、垂直方向のそれぞれの方向に対して、新規画素設定領域を移動するか否か、新規画素設定の不要な領域か否か、を示す領域制御信号S2を生成する。
FIG. 13 is a configuration diagram of the
The
先ず、領域決定部102の構成の背景について図14をもとに説明する。
なお、解像度の変換倍率をM/N倍(M,Nは正の整数)として説明する。
先述したとおり、この変換に係る処理は、元画像のN個の画素からM個の新規画素を生成するものであるが、具体的には、元画像のN十1個の画素に挟まれたN個の領域(図14の線分A上に並んだ区切りで挟まれた領域)を仮想的にN×M個に細分化したとき、Nの倍数にあたる細分化点(図14の線分B上に並んだ区切り)が、新規画素が生成される位置となる。
First, the background of the configuration of the
The resolution conversion magnification is assumed to be M / N times (M and N are positive integers).
As described above, the process related to this conversion is to generate M new pixels from N pixels of the original image. Specifically, the process is sandwiched between N 11 pixels of the original image. When the N regions (regions sandwiched by the segments arranged on the line segment A in FIG. 14) are virtually subdivided into N × M pieces, the subdivision points corresponding to multiples of N (the line segment B in FIG. 14) The upper boundary) is the position where a new pixel is generated.
領域決定部102は、これらの新規画素が生成される位置が、元画像のN個の領域のどの領域に生成するのかを求めることで、領域制御信号S2を生成する。
The
ここで、領域内における新規画素を生成する位置は、領域の前方(図中左側)の元画像の画素位置から、領域の後方(図中右側)の元画像の画素位置の手前までとし、新規画素の位置は、元画像の領域の後方(図中右側)の画素からの距離(図14の矢印)で表すこととする。したがって、新規画素の位置は1〜Mの整数で表せる。 Here, the position where the new pixel is generated in the area is from the pixel position of the original image in front of the area (left side in the figure) to the pixel position of the original image behind the area (right side in the figure). The pixel position is represented by the distance (arrow in FIG. 14) from the pixel behind (on the right side in the figure) the area of the original image. Therefore, the position of the new pixel can be expressed by an integer from 1 to M.
図のように、最初の新規画素の位置は、元画像の最初の画素位置と一致させている。この最初の新規画素の位置は、上記定義からMとなる。 As shown in the figure, the position of the first new pixel is matched with the first pixel position of the original image. The position of this first new pixel is M from the above definition.
次の新規画素は、Nだけ後方(図中右側)の位置となるので、この新規画素の位置は、上記定義より(M−N)となる。 Since the next new pixel is located at the rear (right side in the figure) by N, the position of this new pixel is (MN) from the above definition.
以降、新規画素の位置からNを減じていくことで次の新規画素の位置を求めていくが、ある回数減ずると画素位置が0以下になってしまう。これは図14の矢印(1)で示すような状態で、元画像の領域が新画素を生成する範囲を越えてしまっていることになる。このようなときにはMを加えてやると、図14の矢印(2)で示すような状態となり、次の領域における画素位置を表すことになる。 Thereafter, the position of the next new pixel is obtained by subtracting N from the position of the new pixel. However, if the number is decreased a certain number of times, the pixel position becomes 0 or less. This is the state shown by the arrow (1) in FIG. 14, and the area of the original image exceeds the range for generating a new pixel. In such a case, if M is added, the state shown by the arrow (2) in FIG. 14 is obtained, and the pixel position in the next region is represented.
ここで、画素位量が0以下になるということは領域の移動を必要とする状況を表し、Mを加えることで次の領域における画素位置を表すことになる。 Here, the fact that the pixel position amount is 0 or less represents a situation where the movement of the area is necessary, and adding M represents the pixel position in the next area.
また、NがMよりも大きい場合には、前述の領域の移動を行っても画素位置が0以下のままとなることがある。これは移動先の領域に新規画素を設定しないことを意味する。この場合は、この領域で次の新規画素の位置を求めることはせずに、さらに領域の移動を行う。 When N is larger than M, the pixel position may remain 0 or less even when the above-described region movement is performed. This means that no new pixel is set in the destination area. In this case, the region is further moved without obtaining the position of the next new pixel in this region.
次に、図13を用いて領域決定部102の構成を詳細に説明する。
領域決定部102は、大きくは、水平方向に係る領域制御信号S21を生成する第1の演算回路301と、垂直方向に係る領域制御信号S22を生成する第2の演算回路306と、を備えている。
Next, the configuration of the
The
まず、第1の演算回路301について説明する。
第1の演算回路301は、水平方向の拡大/縮小倍率をもとに、水平有効期間のクロックで動作し、領域制御信号S21として、水平方向に新規画素設定領域の移動を命ずる水平領域移動命令信号S211と、新規画素設定の不要な領域を示す水平削除領域信号S212とを生成するブロックである。
First, the first
The first
第1の演算回路301は、比較器302と、減算器303と、比較器304と、加算器305とを備える。
The first
比較器302は、減算不許可信号を生成し、後段の減算器303に出力するもので、後段の加算器305からのパラメータHCが0以下である場合に減算不許可信号をアクティブとする。なお、この減算不許可信号は、新規画素設定の不要な領域か否かを示す水平削除領域信号としても出力される。また、パラメータHCは、そのまま、減算器303に対して入力される。
The
減算器303は、減算不許可信号がインアクティブであるときに、パラメータHCから水平倍率分母の値を減じたものをパラメータHAとして出力するもので、入力される倍率データの内、水平方向に係る倍率データの分母値(水平倍率分母)と分子値(水平倍率分子)、入力値HC、水平有効信号、減算不許可信号、及びクロックが人力され、クロック単位で動作する。なお、水平有効信号は水平同期信号を元に生成したもので、解像度変換を実施する部位に対応した遅延を与えたものである。
The
減算器303は、水平有効信号が無効を示している間に、初期値として水平倍率分子の値を設定し、パラメータHAとして出力する。そして、水平有効信号が有効を示している間であって、且つ、減算不許可信号がインアクティブであるときには、パラメータHCから水平倍率分母の値を減じたものをパラメータHAとして出力する。一方、減算不許可信号がアクティブであるときには減算を実施せず、パラメータHCをそのままパラメータHAとして出力する。
The
比較器304は、パラメータHAから加算許可信号を生成し、後段の加算器305に出力するもので、パラメータHAが0以下である場合に加算許可信号をアクティブとする。なお、この加算許可信号は、新規画素設定領域を移動するか否かを示す水平領域移動命令信号S211としても出力される。また、パラメータHAは、そのまま、加算器305に対して入力される。
The
加算器305は、加算許可信号がアクティブであるときにパラメータHAに水平倍率分子の値を加えたものをパラメータHCとして出力する。加算許可信号がインアクティブであるときは、加算器305は、パラメータHAをそのままパラメータHCとして出力する。
The
次に、第2の演算回路306の構成について説明する。
第2の演算回路306は、垂直方向の拡大/縮小倍率をもとに、垂直有効期間の水平ライン終了時に動作し、領域制御信号S22として、垂直方向に新規画素設定領域の移動を命ずる垂直領域移動命令信号S221と、新規画素設定の不要な領域を示す垂直削除領域信号S222とを生成するブロックである。
Next, the configuration of the second
The second
第2の演算回路306は、第1の演算回路301とほぼ同一の構成を採り、比較器307と、減算器308と、比較器309と、加算器310とを備えている。
The second
比較器307は、減算不許可信号を生成し、後段の減算器308に出力するもので、後段の加算器310からのパラメータVCが0以下である場合に減算不許可信号をアクティブとする。なお、この減算不許可信号は、新規画素設定の不要な領域か否かを示す垂直削除領域信号S222としても出力される。また、パラメータVCは、そのまま、減算器308に対して人力される。
The
減算器308は、減算不許可信号がインアクティブであるときに、パラメータVCから垂直倍率分母の値を減じたものをパラメータVAとして出力するもので、入力される倍率データの内、垂直方向に係る倍率データの分母値(垂直倍率分母)と分子値(垂直倍率分子)、パラメータVC、垂直有効信号、減算不許可信号、ライン終了信号、及びクロックが入力され、水平ラインを1ライン終了する度に動作する。なお、垂直有効信号は垂直同期信号を元に生成したもので、解像度変換を実施する部位に対応した遅延を与えたものである。
The
減算器308は、垂直有効信号が無効を示している間に、初期値として垂直倍率分子の値を設定し、パラメータVAとして出力する。そして、垂直有効信号が有効を示している間であって、且つ、減算不許可信号がインアクティブであるときには、パラメータVCから垂直倍率分母の値を減じたものをパラメータVAとして出力する。一方、減算不許可信号がアクティブであるときには減算を実施せず、パラメータVCをそのままパラメータVAとして出力する。
The
比較器309は、パラメータVAから加算許可信号を生成し、後段の加算器310に出力するもので、パラメータVAが0以下である場合に加算許可信号をアクティブとする。なお、この加算許可信号は、新規画素設定領域を移動するか否かを示す垂直領域移動命令信号としても出力される。また、パラメータVAは、そのまま、加算器310に対して入力される。
The
加算器310は、加算許可信号がアクティブであるときにパラメータVAに水平倍率分子の値を加えたものをパラメータVCとして出力する。加算許可信号がインアクティブであるときは、加算器310は、パラメータVAをそのままパラメータVCとして出力する。
The
次に、第1の演算回路301における動作を説明する。ここでは、倍率データとして11/9倍(拡大)、5/8倍(縮小)を例に採って説明する。なお、第2の演算回路306の動作は、ライン毎という相違を除けば、第1の演算回路301と同様なので、説明は省略する。
Next, the operation in the first
まず、11/9倍について説明する。
水平有効信号は最初のクロック周期のときのみ無効を示し、以降は有効であるとする。減算器303から同じ減算器303までの一連の動作が1クロック周期である。
First, 11/9 times will be described.
It is assumed that the horizontal valid signal is invalid only in the first clock cycle and is valid thereafter. A series of operations from the
減算器303:初期値11が設定され、11を出力する。
比較器304:11は0以下ではないので、加算許可信号はインアクティブ。
加算器305:加算許可信号はインアクティブなので、11をそのまま出力。
比較器302:11は0以下ではないので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はインアクティブなので、11から9を減じた2を出力。
Subtractor 303: The initial value 11 is set and 11 is output.
Since the comparator 304: 11 is not less than 0, the addition permission signal is inactive.
Adder 305: Since the addition permission signal is inactive, 11 is output as it is.
Since the comparator 302: 11 is not less than 0, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction non-permission signal is inactive, 2 obtained by subtracting 9 from 11 is output.
比較器304:2は0以下ではないので、加算許可信号はインアクティブ。
加算器305:加算許可信号はインアクティブなので、2をそのまま出力。
比較器302:2は0以下ではないので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はインアクティブなので、2から9を減じた−7を出力。
Since the comparator 304: 2 is not less than 0, the addition permission signal is inactive.
Adder 305: Since the addition permission signal is inactive, 2 is output as it is.
Since the comparator 302: 2 is not less than 0, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction disabling signal is inactive, -7 obtained by subtracting 9 from 2 is output.
比較器304:−7は0以下なので、加算許可信号はアクティブ。
加算器305:加算許可信号はアクティブなので、−7に11を加えた4を出力。
比較器302:4は0以下ではないので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はインアクティブなので、4から9を減じた−5を出力。
Since the comparator 304: -7 is 0 or less, the addition permission signal is active.
Adder 305: Since the addition permission signal is active, 4 is output by adding 11 to -7.
Since the comparator 302: 4 is not less than 0, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction disabling signal is inactive, -5 obtained by subtracting 9 from 4 is output.
比較器304:−5は0以下なので、加算許可信号はアクティブ。
加算器305:加算許可信号はアクティブなので、−5に11を加えた6を出力。
以降、同様な動作を繰り返す。
Comparator 304: Since -5 is 0 or less, the addition permission signal is active.
Adder 305: Since the addition permission signal is active, 6 is output by adding 11 to -5.
Thereafter, the same operation is repeated.
水平有効信号が有効を示してからの加算器305の出力値をクロック周期ごとにみると、2、4、8、10、1、3、5、7、9、11で、11クロック周期で一通り回ることになる。また、2を出力する1クロック周期目と、1を出力する5クロック周期目では加算許可信号がインアクティブとなり、水平領域移動命令信号S211もインアクティブとなる。このときは、新たに画素を生成する領域を移勤しない、即ち同じ領域に新規画素を生成することになる。一方、減算不許可信号は常にインアクティブであり、水平削除領域信号S212も常にインアクティブであるため、新規画素の設定が不要な領域はないということになる。
When the output value of the
次に、5/8倍について説明する。
減算器303:初期値5が設定され、5を出力する。
比較器304:5は0以下ではないので、加算許可信号はインアクティブ。
加算器305:加算許可信号はインアクティブなので、5をそのまま出力。
比較器302:5は0以下ではないので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はインアクティブなので、5から8を減じた−3を出力。
Next, 5/8 times will be described.
Subtractor 303: An initial value of 5 is set and 5 is output.
Since the comparator 304: 5 is not less than 0, the addition permission signal is inactive.
Adder 305: Since the addition permission signal is inactive, 5 is output as it is.
Since the comparator 302: 5 is not less than 0, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction disabling signal is inactive, -3 obtained by subtracting 8 from 5 is output.
比較器304:−3は0以下なので、加算許可信号はアクティブ。
加算器305:加算許可信号はアクティブなので、−3に5を加えた2を出力。
比較器302:2は0以下ではないので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はインアクティブなので、2から8を減じた−6を出力。
Since the comparator 304: -3 is 0 or less, the addition permission signal is active.
Adder 305: Since the addition permission signal is active, 2 is obtained by adding 5 to -3.
Since the comparator 302: 2 is not less than 0, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction non-permission signal is inactive, -6 obtained by subtracting 2 from 8 is output.
比較器304:−6は0以下なので、加算許可信号はアクティブ。
加算器305:加算許可信号はアクティブなので、−6に5を加えた−1を出力。
比較器302:−1は0以下なので、減算不許可信号はインアクティブ。
減算器303:減算不許可信号はアクティブなので、−1をそのまま出力。
比較器304:−1は0以下なので、加算許可信号はアクティブ。
加算器305:加算許可信号はアクティブなので、−1に5を加えた4を出力。
以降、同様な動作を繰り返す。
Comparator 304: Since -6 is 0 or less, the addition permission signal is active.
Adder 305: Since the addition permission signal is active, -1 obtained by adding 5 to -6 is output.
Since the comparator 302: -1 is 0 or less, the subtraction disabling signal is inactive.
Subtractor 303: Since the subtraction disabling signal is active, -1 is output as it is.
Since the comparator 304: -1 is 0 or less, the addition permission signal is active.
Adder 305: Since the addition permission signal is active, 4 is obtained by adding 5 to -1.
Thereafter, the same operation is repeated.
水平有効信号が有効を示してからの加算器305の出力値をクロック周期ごとにみると、2、−1、4、1、−2、3、0、−5で、8クロック周期で一通り回ることになるが、後述する水平削除領域信号S212がアクティブであるときを除けば、5回で1回転と言える。−1を出力する3クロック周期目と−2を出力する6クロック周期目と0を出力する8クロック周期目では減算不許可信号がアクティブとなり、水平削除領域信号S212もアクティブとなる。このときは、新たに画素を設定することが不要な領域である。一方、加算許可信号は常にアクティブであり、水平領域移動命令信号S211も常にアクティブであるため、同一の領域に複数の新規画素を生成することはない。
When the output value of the
ここで、拡大/縮小の倍率データは、CPUなどから図示しないレジスタに設定され、入力されるものである。また、水平有効信号、垂直有効信号、ライン終了信号は、タイミングジェネレータなどから供給される信号を利用するとよい。クロック信号の周波数には特に制約はなく、回路が動作可能な程度の周波数で構わない。 Here, the enlargement / reduction magnification data is set and inputted to a register (not shown) from the CPU or the like. Further, as the horizontal effective signal, vertical effective signal, and line end signal, signals supplied from a timing generator or the like may be used. The frequency of the clock signal is not particularly limited, and may be a frequency that allows the circuit to operate.
なお、ここでは、第1の演算回路301と第2の演算回路306とによって倍率に関係する値(水平倍率分母、水平倍率分子、垂直倍率分母、垂直倍率分子等)を加算、減算することによって領域制御信号S2を生成しているが、予めプログラミングしたCPUやDSP(Digital Signal Processorの略)などのプロセッサによって領域制御信号S2を生成してもよい。
Here, by adding and subtracting values (horizontal magnification denominator, horizontal magnification numerator, vertical magnification denominator, vertical magnification numerator, etc.) related to the magnification by the first
図15は、画素値読み取り制御部103の構成図である。
図15に示す画素値読み取り制御部103は、水平方向の調整用論理回路501と、調整用論理回路501からの信号を計数するカウンタ502と、垂直方向の調整用論理回路503とを備えている。
FIG. 15 is a configuration diagram of the pixel value
The pixel value
画素値読み取り制御部103が生成する信号(ラインメモリ読み取り制御信号S32、レジスタデータシフト制御信号S33、ラインメモリデータシフト制御信号S31)は、基本的には、水平有効期間中に領域決定部102から出力される水平領域移動命令信号S211、及び垂直有効期間中に領域決定部102から出力される垂直領域移動命令信号S221に従う。一方で、例えば、画像の端部などで補間演算を行わない領域での動作を調整する必要がある。調整用論理回路501及び503は、以上の調整を行うための回路であり、水平調整信号及び垂直調整信号により、水平領域移動命令信号S211及び垂直領域移動命令信号S221の調整を行う。なお、水平調整信号、垂直調整信号は、水平有効信号、垂直有効信号などを元にして、補間演算を実施する領域を考慮して作成する。
Signals (line memory read control signal S32, register data shift control signal S33, line memory data shift control signal S31) generated by the pixel value read
調整用論理回路501からの出力は、レジスタデータシフト制御信号S33となる。また、レジスタデータシフト制御信号S33は、カウンタ502に入力され、その信号がアクティブのときにカウントアップされる。カウンタ502の出力はラインメモリ読み取り制御信号S32となり、ラインメモリの読み取るべきアドレス値となる。
The output from the
一方、調整用論理回路503からの出力は、ラインメモリデータシフト制御信号となる。
なお、出力される制御信号は、画素値を読み取る際の主たるもののみを示しており、例えばメモリを制御するリードイネーブルなどの信号については全て説明を省略している。
On the other hand, the output from the
It should be noted that the output control signals only show the main ones when reading the pixel values, and for example, description of signals such as read enable for controlling the memory is omitted.
図16は、補間演算部104の構成図である。この図に示す補間演算部104は、2種類の補間手法A,Bのいずれかを選択可能な場合の構成を示しており、補間係数としてA,B2種類の水平,垂直係数を選択信号にてセレクタ群609で選択して出力できるようにしている。
FIG. 16 is a configuration diagram of the
なお、図16には、水平補間係数を出力する回路と、垂直補間係数を出力する回路と、水平,垂直補間係数と画素値記憶部101からの16点の元画像画素D11〜D44から新規画素の補間画素値を算出する回路と、の3つの回路に分けた記載をしている。これは、本来1つの回路構成であるものを、信号の入出力を分かり易く示すために3つの回路に分けた記載方法としたものである。
FIG. 16 shows a circuit that outputs a horizontal interpolation coefficient, a circuit that outputs a vertical interpolation coefficient, and new pixels from 16 original image pixels D11 to D44 from the horizontal and vertical interpolation coefficients and the pixel
補間演算部104は、カウントアップ/ダウン回路601及び判定器602で構成される第1の補間係数読み取り制御部と、SRAM群603で構成される第1の補間係数記憶部と、セレクタ群604で構成される第1の補間係数反転切り替え部と、カウントアップ/ダウン回路605及び判定器606で構成される第2の補間係数読み取り制御部と、SRAM群607で構成される第2の補間係数記憶部と、セレクタ群608で構成される第2の補間係数反転切り替え部と、セレクタ群609で構成される係数選択部と、乗算器610,加算器611,乗算器612及び加算器613で構成される画素値演算部と、を備えている。
The
カウントアップ/ダウン回路601は、クロック単位で動作し、SRAM読み取りアドレスを生成する。初期値は0であり、水平方向に見て新規画素設定する際、即ち、水平有効信号が有効を示し、かつ水平削除領域信号S212がインアクティブであるときに、カウントアップ/カウントダウンを繰り返す。カウントアップあるいはカウントダウンの選択は、判定器602からのアップ/ダウン信号に従う。
The count up / down
判定器602は、カウントアップ/ダウン回路601の出力するSRAM読み取りアドレスを水平倍率分子に係わる値を基に判定を行うもので、カウントアップするか、ダウンするかを選択するアップ/ダウン信号を出力する。水平倍率分子の最下位ビットをカットしたものがカウントアップの最大値であり、カウントアップ/ダウン回路601が0と最大値との間を繰り返すようにアップ/ダウン信号を生成する。
The
ただし、最下位ビットが‘1’であった場合には、最大値を2回繰り返した後にカウントダウンするように命ずる。これによって0から始まって次の0になる直前までの個数は、水平倍率分子の数と一致し、新規画素設定領域における新規画素の水平位置の関係のパターン数となる。 However, if the least significant bit is ‘1’, it is ordered to count down after repeating the maximum value twice. As a result, the number from 0 to just before the next 0 coincides with the number of horizontal magnification numerators, and becomes the number of patterns of the relationship of the horizontal position of the new pixel in the new pixel setting area.
SRAM群603は、水平補間演算に必要な補間係数を予め拡大/縮小倍率に従って格納している。16点による補間を行う場合、水平方向の補間係数は、1つの補間手法につき4つ必要であり、補間手法がA,B2種類と仮定していることを考慮してSRAMを8個並べている。同一のSRAMに複数種の係数値を格納すればSRAMの個数は変えることができる。
The
なお、各SRAMには、先に述べた補間係数の対称性を利用して0から前記最大値までのアドレスに、補間係数が格納されている。格納された補間係数の読み取りは、カウントアップ/ダウン回路601からのSRAM読み取りアドレスによる。
Each SRAM stores interpolation coefficients at addresses from 0 to the maximum value using the symmetry of the interpolation coefficients described above. The stored interpolation coefficient is read according to the SRAM read address from the count up / down
セレクタ群604は、SRAM群603から出力された4つの補間係数と、水平第1から第4係数との対応関係を補間係数の対称性に従い入れ替えるためのものである。具体的には、判定器602からのアップ/ダウン信号がアップを示す信号であるときに、水平に4つ並んだ点の元画像の画素値に左から順に乗ずる補間係数をそれぞれ、水平第1係数、水平第2係数、水平第3係数、水平第4係数としたとき、ダウンを示す信号のときには水平第1係数と水平第4係数となっていた補間係数を入れ替え、水平第2係数と水平第3係数となっていた補間係数を入れ替えることによって適正な補間係数を得ることができる。
The
カウントアップ/ダウン回路605は、水平ラインを1ライン終了する度に動作し、SRAM読み取りアドレスを生成する。初期値は0であり、垂直方向に見て新規画素設定する際、即ち、垂直有効信号が有効を示し、かつ垂直削除領域信号S222がインアクティブであるときに、カウントアップ/カウントダウンを繰り返す。カウントアップあるいはカウントダウンの選択は判定器606からのアップ/ダウン信号に従う。
The count up / down
判定器606は、カウントアップ/ダウン回路605の出力するSRAM読み取りアドレスを垂直倍率分子に係わる値を基に判定を行うもので、カウントアップするか、ダウンするかを選択するアップ/ダウン信号を出力する。垂直倍率分子の最下位ビットをカットしたものがカウントアップの最大値であり、カウントアップ/ダウン回路605が0と最大値との間を繰り返すようにアップ/ダウン信号を生成する。
The
ただし、最下位ビットが‘1’であった場合には最大値を2回繰り返した後にカウントダウンするように命ずる。これによって、0から始まって次の0になる直前までの個数は垂直倍率分子の数と一致し、新規画素設定領域における新規画素の垂直位置の関係のパターン数となる。 However, if the least significant bit is ‘1’, it is ordered to count down after repeating the maximum value twice. As a result, the number from 0 to just before the next 0 coincides with the number of vertical magnification numerators, and becomes the number of patterns of the relationship between the vertical positions of the new pixels in the new pixel setting area.
SRAM群607は、垂直補間演算に必要な補間係数を予め拡大/縮小倍率に従って格納している。16点による補間を行う場合、垂直方向の補間係数は1つの補間手法につき4つ必要であり、補間手法がA,B2種類と仮定していることを考慮してSRAMを8個並べている。同一のSRAMに複数種の係数値を格納すればSRAMの個数は変えることができる。
The
なお、各SRAMには、先に述べた補間係数の対称性を利用して0から前記最大値までのアドレスに、補間係数が格納されている。格納された補間係数の読み取りは、カウントアップ/ダウン回路608からのSRAM読み取りアドレスによる。
Each SRAM stores interpolation coefficients at addresses from 0 to the maximum value using the symmetry of the interpolation coefficients described above. Reading of the stored interpolation coefficient is based on the SRAM read address from the count up / down
セレクタ群608は、SRAM群607から出力された4つの補間係数と、垂直第1から第4係数との対応関係を補間係数の対称性に従い入れ替えるためのものである。具体的には、判定器606からのアップ/ダウン信号がアップを示す信号であるときに、垂直に4つ並んだ点の元画像の画素値に上から順に乗ずる補間係数をそれぞれ、垂直第1係数、垂直第2係数、垂直第3係数、垂直第4係数としたとき、ダウンを示す信号のときには垂直第1係数と垂直第4係数となっていた補間係数を入れ替え、垂直第2係数と垂直第3係数となっていた補間係数を入れ替えることによって適正な補間係数を得ることができる。
The
以上の構成において、水平方向、垂直方向ともに、補間係数の対称性を利用してSRAM格納領域を約半分に削減する方式として説明したが、新規画素設定領域における新規画素の位置関係の全てのパターンに対応してSRAMに補間係数値を格納して読み取る方式でも実現可能である。この場合、カウント/アップダウン回路は、0リセットとカウントアップのみを繰り返し、反転機能も不要となるが、SRAMの格納領域は約2倍に増加する。 In the above configuration, the method of reducing the SRAM storage area to about half using the symmetry of the interpolation coefficient in both the horizontal direction and the vertical direction has been described. However, all patterns of the positional relationship of the new pixels in the new pixel setting area are described. Corresponding to the above, it is also possible to realize the method by storing and reading the interpolation coefficient value in the SRAM. In this case, the count / up / down circuit repeats only 0 reset and count-up, and the inversion function is not required, but the storage area of the SRAM is increased approximately twice.
セレクタ群609は、2種類の補間方法A,Bを選択するセレクタで、例えば新規画素設定領域を囲む16点の元画像画素群の画素値分布に基づいた選択信号によって選択する。
The
乗算器610、加算器611、乗算器612、加算器613は、水平方向に4つの水平補間係数と垂直方向に4つの垂直補間係数と、16点の元画像画素群の画素値D11、D12、D13、D14、D21、D22、D23、D24、D31、D32、D33、D34、D41、D42、D43、D44とから新規画素の画素値を演算する。
The
図17は、補間演算部104内に備えられ、セレクタ群609に選択信号を供給する画像濃度判定部620の構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of an image
図17に示す画像濃度判定部620は、水平傾斜演算器701と、垂直傾斜演算器702と、平均画素値演算器703と、分散演算器704と、判定器705とを備え、入力信号として画素値記憶部101からの元画像の画素値D11〜D44が入力されている。
The image
水平傾斜演算器701は、4つの差分検出器と1つの加算器と1つの絶対値回路とを備え、4×4配列された新規画素設定領域を囲む16点の画素群の左端の画素値と、それに対応する右端の画素値との差の和の絶対値を水平傾斜として算出する。
The
また、垂直傾斜演算器702は、4つの差分検出器と1つの加算器と1つの絶対値回路とを備え、4×4配列された新規画素設定領域を囲む16点の画素群の上端の画素値と、それに対応する下端の画素値との差の和の絶対値を垂直傾斜として算出する。
The
また、平均画素値演算器703は、1つの加算器と1つの1/16乗算器とを備え、新規画素設定領域を囲む16点の画素群の画素値の平均値を算出する。 The average pixel value calculator 703 includes one adder and one 1/16 multiplier, and calculates an average value of pixel values of 16 pixel groups surrounding the new pixel setting area.
また、分散演算器704は、16個の差分検出器と16個の絶対値回路と1つの加算器とを備え、新規画素設定領域を囲む16点の画素群のそれぞれの画素値と前記平均値との差の絶対値の和を分散に類似した指標として算出する。
The
判定器705は、水平傾斜演算器701、垂直傾斜演算器702、及び分散演算器704の各々から出力される、水平傾斜、垂直傾斜、分散に類似した指標を、それぞれに設定している閥値と比較した結果をもとに、元画像の濃度特性を判定し、その判定結果に応じた補間手法の種類を選択する選択信号を出力する。
The
なお、補間手法の選択例として分散に類似した値、傾斜をもとにした構成を説明したが、エッジ検出結果、分散、偏差などを判定要素に使うことも可能である。 Note that although a configuration based on values and slopes similar to dispersion has been described as an example of selecting an interpolation method, edge detection results, dispersion, deviation, and the like can be used as determination elements.
本発明は、新規に設定する画素の画素値を、その周辺の16点の画素の値から演算する場合に限らず、少なくとも4点以上の元画像の画素群で囲まれる領域に、新しい画素の画素値を元画像の画素群の値から補間によって求めることができる。新たに画素を設ける領域を決定する制御を簡易に実現すること、補間の際に用いる補間係数を新規画素の位置を求めることなく適切に与えることができる。 The present invention is not limited to the case where the pixel value of a newly set pixel is calculated from the values of 16 neighboring pixels, and a new pixel is placed in an area surrounded by at least four or more original image pixel groups. The pixel value can be obtained by interpolation from the value of the pixel group of the original image. It is possible to easily realize control for determining a region where a pixel is newly provided, and to appropriately provide an interpolation coefficient used for interpolation without obtaining the position of the new pixel.
101…画素値記憶部
102…新規画素設定領域決定部(領域決定部)
103…画素値読み取り制御部
104…補間演算部
105…画素値書き込み制御部
代理人 弁理士 伊 藤 進
101 ... Pixel
103: Pixel value reading
Agent Patent Attorney Susumu Ito
Claims (3)
前記元画像の各画素の画素値が格納された画素値記憶部と、
前記設定された解像度変換倍率を整数比で表現したときの分母となる整数値と分子となる整数値とに基づき、新規に画素を設ける領域を、前記新規画素のラスタ配列順に従って順次決定する領域決定部と、
前記決定結果に応じて、前記領域に対応する元画素群の画素値を前記画素値記憶部から出力させる出力制御信号を生成する画素値読み取り制御部と、
前記解像度変換倍率を整数比で表現したときにその分子となる整数に対応した複数のアドレスの各アドレスに、前記画素群の各画素直に乗ずる補間係数群が、前記画素群毎に格納された補間係数記憶部と、前記出力制御信号に同期して、前記アドレスを指定する信号を発生する補間係数読み取り制御部_と、前記アドレス信号によって前記補間係数記憶部から出力された補間係数群と、前記画素値記憶部から出力された前記画素群の値とに基づき、前記新規画素の画素値を演算する画素値演算部とを備えて成り、前記出力制御信号に応じて前記画素値記憶部から読み出された前記元画素群の画素値と、前記領域決定部によって指定された新規画素位置における前記元画像の隣接画素からの内分比とに基づいて、前記新規画素の画素値を補間演算する補間演算部と、
を有することを特徽とする画像解像度変換装置。 An image resolution conversion device that converts an original image composed of a plurality of pixels into an image having a resolution multiplied by a set resolution conversion magnification,
A pixel value storage unit storing pixel values of each pixel of the original image;
A region in which pixels are newly provided based on an integer value serving as a denominator and an integer value serving as a numerator when the set resolution conversion magnification is expressed by an integer ratio, and sequentially determined according to the raster arrangement order of the new pixels A decision unit;
In accordance with the determination result, a pixel value reading control unit that generates an output control signal for outputting the pixel value of the original pixel group corresponding to the region from the pixel value storage unit;
When the resolution conversion magnification is expressed as an integer ratio, an interpolation coefficient group that is multiplied by each pixel of the pixel group is stored in each address of a plurality of addresses corresponding to integers that are numerators, for each pixel group. An interpolation coefficient storage unit; an interpolation coefficient reading control unit that generates a signal designating the address in synchronization with the output control signal; and an interpolation coefficient group output from the interpolation coefficient storage unit by the address signal; A pixel value calculation unit that calculates a pixel value of the new pixel based on the value of the pixel group output from the pixel value storage unit, and from the pixel value storage unit according to the output control signal The pixel value of the new pixel is interpolated based on the read pixel value of the original pixel group and the internal division ratio from the adjacent pixels of the original image at the new pixel position specified by the region determination unit. An interpolation calculation unit,
An image resolution conversion device characterized by comprising:
画像のライン方向の解像度変換倍率に基づいて前記傾城を決定する第1の演算回路と、
前記ライン方向に交差する非ライン成分の解像度変換倍率に基づいて前記領域を決定する第2の演算回路と、
を有することを特徴とする請求項1記載の画像解像度変換装置。 The region determination unit
A first arithmetic circuit that determines the tilted castle based on a resolution conversion magnification in the line direction of the image;
A second arithmetic circuit that determines the region based on a resolution conversion magnification of a non-line component that intersects the line direction;
The image resolution conversion apparatus according to claim 1, further comprising:
前記元画像の濃度特性に応じた補間係数が格納された補間係数記憶部と、
前記元画像の濃度特性を判定する画像濃度判定部と、
前記判定結果に応じて前記補間係数を選択する係数選択部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の画像解像度変換装置。 The interpolation calculation unit
An interpolation coefficient storage unit in which an interpolation coefficient corresponding to the density characteristic of the original image is stored;
An image density determination unit for determining density characteristics of the original image;
A coefficient selection unit that selects the interpolation coefficient according to the determination result;
The image resolution conversion apparatus according to claim 1, further comprising:
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