CN1198058A - 图象处理装置和处理方法 - Google Patents

Abstract

一种使用线性内插处理变换图像尺寸的装置和方法,可使原始信号的位置和内插信号的位置不致于重迭,改善图像质量。其中,从原始图像和变换后图像的尺寸求得垂直内插间隔V_dq并对其进行累加。利用预定计算求得一偏移值q₀在垂直消隐周期进行累加计算初始化。于是,q₀加上V_dq累积值得到(δ+nV_dq)。根据值(δ+nV_dq),求得原始图像的读地址(n)和垂直线性内插系数q_n1和q_n2。同样地也求得水平方向上的地址(m)和系数p_n1和p_n2。

Description

图象处理装置和 处理方法

本发明涉及当使用线性内插改变图像尺寸时，通过适当设定内插位置来改进画面质量的图像处理装置和处理方法。

迄今，例如，在电视接收机中，要求同时一起显示主画面以及以任意比率缩小的一个至多个从属画面。在这种情况下，当进行像素数量变换缩小显示时，要固定内插原点并且在根据变换率获得的区间内像素位置上执行内插处理。

当以任意比率放大或缩小，同时防止图像质量的劣化时，一种叫做线性内插的方法是公知的内插处理方法。求得由放大或缩小原始图像获得的变换图像中任意像素在原始图像上的位置，并且根据线性内插，由与求得的原始图像中位置邻接的4个点上像素的浓淡值，求得在变换图像中上述点的浓淡值。

然而，在这种内插处理中，按照变换率会周期性地出现原始信号像素位置和内插后像素位置一致的部分。在这种情况下，会周期性地显示与原始图像像素相同浓淡值的像素和内插像素。对于这种具有与原始信号相同浓淡值的像素和内插像素，由于这些像素的能量不同，在画面上能观察到图像闪烁、亮度变化、像素损失等等状态，因此就存在图像很难看清的问题。特别是，该问题使字符显示受到很大的影响。

于是为防止上述问题，已经使用例如在内插处理之前用低通滤波器预先滤波处理的一种处理方法。然而，在以任意倍数放大或缩小图像的情况下，由于必须适当改变滤波器的特性，因此就存在最佳滤波处理很困难的问题。还存在一种情况，就是随着处理图像反而变得不清楚。

本发明的目的是提供一种图像处理装置和处理方法，在使用例如线性内插处理图像尺寸变化时，能够使原始信号的位置和内插信号的位置不致于重叠，从而改进画面质量。

根据本发明，为解决上述问题，提供一种使用线性内插变换图像尺寸的图像处理装置，包括：输入装置，用于输入视频信号；存储装置，用于存储视频信号；内插间隔计算装置，用于基于视频信号的图像尺寸和要求的图像尺寸，求得内插间隔；偏移值输出装置，用于输出附加到基于内插间隔的内插位置的偏移值；和内插处理装置，用于根据基于内插间隔的内插位置和偏移值，相对于要求的图像尺寸进行内插处理。

根据本发明，为解决上面问题，提供一种使用线性内插变换图像尺寸的图像处理方法，包括：输入视频信号的输入步骤；把视频信号存入存储装置的存储步骤；根据视频信号的图像尺寸和要求的图像尺寸求得内插间隔的内插间隔计算步骤；输出加入根据内插间隔的内插位置的偏移值的偏移值输出步骤；和根据基于内插间隔的内插位置和偏移值，相对于要求的图像尺寸执行内插处理的内插处理步骤。

根据本发明，由于偏移值使得原始信号的像素位置和内插位置相对于以内插间隔为基础的内插位置不会周期性地重迭，因此用线性内插放大或缩小图像时图像亮度变化就会被消除。

结合附图，从下面的详细描述中，本发明的上面和其它目的、特征和优点将变得显而易见。

图1表示一例根据本发明的图像处理装置结构的方块图；

图2是说明线性内插的示意图；

图3是说明线性内插的示意图；

图4A和4B是表示场存储器的地址映射例子的示意图；

图5是垂直内插地址/系数发生器例子的方块图；

图6A和6B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图7A和7B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图8A和8B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图9A和9B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图10A和10B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图11A和11B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图12A和12B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图13A和13B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；

图14A和14B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图；和

图15A和15B是表示取决于偏移值的存在或不存在的原始信号位置和内插位置之间关系差别的示意图。

下面参考附图将描述本发明的一个实施例。图1表示根据本发明图像处理装置结构的一个例子。在本例中，设定输入图像信号的放大/缩小率，并利用在预定像素上、下、右和左4个点上的浓淡值来进行线性内插。通过适当地选择内插位置，就可防止原始信号和内插位置的重迭。通过扩散像素的能量，画面质量就可改进。

在原始信号的1行中有效的采样数Hactive(1行中像素的数)和变换完成后信号的有效水平像素数Hsize都提供到除法器1。类似地，在原始信号1场中有效行数Vactive和变换完成后有效行数Vsize提供到除法器1。

那些值是根据例如用户设置的系统设定值由系统控制器(未示出)提供的。虽然没有示出，但是水平消隐脉冲H_blk，采样时钟fs，垂直消隐脉冲V_blk，行时钟f_H等等都是由预定装置根据输入图像信号提取的。

在除法器1中根据提供的值进行除法运算。从Hactive/Hsize得到水平内插间隔H_dp。类似的，从Vactive/Vsize得到垂直内插间隔V_dq。水平内插间隔H_dp提供到水平内插地址/系数发生器2，垂直内插间隔V_dq提供到垂直内插地址/系数发生器3。

在1行中的有效采样数Hactive具有对应于显示如480，640，720，768或910的标准值。在1场中的有效行数Vactive对应于视频信号的标准，在525行/60Hz制式中等于240，在625行/50Hz制式中等于286，等等。例如，在恒定高宽比下以面积比16/9倍放大图像情况下，Hactive设定为720，Vactive设定为240，Hsize设定为960和Vsize设定为320。在这种情况，水平内插间隔H_dp和垂直内插间隔V_dq都等于3/4。

下面将说明，根据提供的水平内插间隔H_dp、水平消隐脉冲H_blk和采样时钟fs，水平地址/系数发生器2产生用于当从场存储器5中读出内插处理数据时的内插水平地址(m)、和用作当合成和内插水平方向上相邻的像素时的水平内插系数p_n1、以及作为p_n1对1补数的p_n2。

同样地，根据提供的垂直内插间隔V_dq、垂直消隐脉冲V_blk和行时钟f_H，垂直地址/系数发生器3产生内插垂直地址(n)、垂直内插系数q_n1和作为q_n1对1补数的q_n2。在水平地址/系数发生器2和垂直地址/系数发生器3中处理的详细过程将在下面说明。

如上所述，在此实施例中，图像的放大/缩小由线性内插完成。现在将用图2和3示意地说明线性内插。如图2中所示，将说明以任意放大倍数(k)放大原始图象100和形成变换图像101的情况。首先，得到对应于在变换图像101上点X_n的在原始图像100上的点x_n。通过用放大倍数(k)除以点X_n的坐标值就能得到点x_n的坐标。例如，假设点X_n的坐标是X(5、3)时，用x(5/k，3/k)就得到点x_n。

在原始图像的坐标上，对于已得到坐标的点x_n，围绕此点存在相邻该点的4个像素。在图3中表示这种状态，并假设4个靠近点x_n分别是A_m，n，A_m+1，n，A_m，n+1，和A_m+1，n+1。根据这些4个点的像素的浓淡值和相邻于点x_n位置的4个点包围的范围中内分比，通过下面方程式(1)就能得到点x_n的浓淡值。内分比分别在水平方向采用上述作为水平内插系数和互为对1补数的p_n1和p_n2，而在垂直方向上采用上述作为垂直内插系数且互为对1补数的q_n1和q_n2。[方程式1]

x_n＝q_n2(p_n2·A_m，n+p_n1·A_m+1，n)+q_n1(p_n2·A_m，n+1+p_n1·A_m+1，n+1)  …(1)

该点(x)的浓淡值等于在变换坐标上的点(X)的浓淡值。因此，通过对变换图像上所有像素执行方程式(1)的计算来完成像素的内插，就能获得变换的图像。在该过程中，进行从变换坐标点映射到原始图像点的计算的原因是为了防止像素损失。

从端4按照例如视频信号的扫描顺序地提供像素信号As。在前级(未示出)对由例如亮度信号Y和色差信号U/V或基于RGB信号的数字数据组成的像素信号As，作必要滤波处理后输出。

像素信号A_s被写入场存储器5和6。写操作在场存储器5和6中以行为单位偏移行地址的方式进行。图4A和4B表示此时在场存储器5和6中地址映射的例子。在图中，纵向和横向方向分别对应于垂直和水平方向。对应于1行中有效采样数(M)和1场中有效行数(N)，存在在水平方向(M)个像素和在垂直方向(N-1)行数个的地址。在1行中有效采样数(M)和在1场中有效行数(N)对应于上述的Hactive和Vactive。

在本例中，第1到第(N-1)行的像素信号写入图4A所示的场存储器6，第2到第N行的像素数据写入场存储器5。相对于水平方向，直到第M的像素的像素信号和像素数据写入上述两个存储器。即，对相同的地址(m，n)，像素信号A_m，n写入场存储器6，而像素信号A_m，n+1写入场存储器5。

分别从场存储器5和6中同一地址读出像素信号。根据从相对于水平方向的水平内插地址/系数发生器2产生的水平内插地址(m)进行读出操作。同样地，根据从相对于垂直方向的垂直内插地址/系数发生器3产生的垂直内插地址(n)，进行读出操作。

从场存储器5读出的像素信号提供到由乘法器7a和7b和加法器7c组成的乘积和运算器7中乘法器7a的一个输入端，并经过1像素延迟器8延迟一像素单位，提供到乘法器7b的一个输入端。例如，当从场存储器5读出像素信号A_m，n+1时，像素信号A_m，n+1直接加到乘法器7a，而像素信号A_m+1，n+1延迟一像素后加到乘法器7b。

内插系数p_n1加到乘法器7a的另一输入端，而内插系数p_n2加到乘法器7b的另一输入端。在乘法器7a和7b中，分别完成那些内插系数和上述像素信号的乘法运算。乘法运算结果加到加法器7c的两个输入端。加法器7c的加法结果用作乘积和运算设备7的运算结果。如上所述，在乘积和运算设备7中，进行方程式(1)中的后面圆括弧的运算。运算结果加到具有相同结构的乘积和运算设备11中乘法器11a的一个输入端。

对于从场存储器6读出的像素信号进行同样的处理。即，从存储器6读出的像素信号A_m，n加到乘积和运算设备9中乘法器9a的一个输入端，也通过1像素延迟器10延迟一像素时间并作为像素信号A_m-1，n加到乘法器9b的一个输入端。在每个乘法器9a和9b中，执行系数p_n1和p_n2的乘法运算。由加法器9c把乘法结果相加。以类似上述的方式，由乘积和运算设备9进行方程式(1)中前面圆括弧的运算。运算结果加到乘积和运算设备11的乘法器11b的一个输入端。

内插系数q_n1和q_n2分别加到乘积和运算设备11中的乘法器11a和11b的另一输入端。在乘法器11a和11b中，分别在乘积和运算设备7和9的运算结果和内插系数q_n1和q_n2之间进行乘法运算。由加法器11c把乘法结果进行相加。相加结果用作乘积和运算设备11的运算结果。由此得到点x_n的浓淡值。运算结果输出到输出端12。

现在将说明在上述结构中的水平内插地址/系数发生器2和垂直内插地址/系数发生器3。在实施例中，由发生器2和3合适地设置内插位置。由于除了所提供的信号不同外，发生器2和3具有基本相同的结构，因此下面将仅仅对垂直内插地址/系数发生器3进行说明。

图5表示垂直内插地址/系数发生器3的结构的例子。垂直内插间隔V_dq加到端20。行时钟f_H和垂直消隐脉冲V_blk分别提供到端21和22。时钟f_H用作将在后面描述的寄存器23和25的工作时钟。垂直消隐脉冲V_blk提供到寄存器23和25以及将在后面说明的选择器26。

供给到端20的垂直内插间隔V_dq存储在寄存器23中。垂直内插间隔V_dq经过加法器24的一个输入端供到寄存器25。垂直内插间隔V_dq被寄存器25延迟一个时钟f_H的时间并经过选择器26的一个输入端提供到加法器24的另一个输入端。即，在加法器24中每个时钟f_H累加垂直内插间隔V_dq。

偏移值q₀提供到选择器26的另一输入端。所选择的偏移值q₀，应使通过把该偏移值加到基于垂直内插间隔V_dq的内插位置，使得原始信号的像素位置和内插位置不会周期性地重迭。即，选择器26根据垂直消隐周期的垂直消隐脉冲V_blk选择另一个输入端。在垂直消隐周期寄存器23和25被清零。

偏移值q₀存储在被清零的寄存器25中，而垂直内插间隔V_dq再存储进寄存器23。在寄存器25中，用作为初始值的偏移值进行初始化并且对垂直内插间隔V_dq进行累加。因此，在有效行间隔中寄存器25的输出，对每行设定到q₀，q₀+2dp，…，q₀+(N-1)dp。

现在将描述计算偏移值q₀的方法。假设(C)表示Cs和Ct的最大公约数，(s)和(t)表示自然数。当在垂直方向Cs行变换成Ct行时，将首先说明(t)是奇数的情况。例如，在垂直方向480行变换成360行。现在将考虑(480→360)变换(缩小)，此时，假设内插间隔V_dq＝480/360＝4/3。

在通常方法中，如图6A中所示，相对于用O表示的原始信号，用Δ表示的内插信号出现在重合的位置或偏离于1/3(或2/3)或2/3(或1/3)的位置。此时，当内插开始位置如图6B中所示偏离1/6时，用O表示的原始信号的位置总是不与用Δ表示的内插信号的位置一致。在下面描述中，在图中用O表示原始信号和用Δ表示内插信号。连接原始信号和内插信号的附加线的数值表示原始信号对相关内插信号的能量分布比。

现在将考虑(480→600)的变换(放大)。此时假设内插间隔V_dq＝480/600＝4/5。在通常方法中，如图7A中所示，内插信号出现在重合位置或相对于原始信号偏离4/5(或1/5)，3/5(或2/5)，2/5(3/5)和1/5(或4/5)的位置。此时，当内插开始位置用如图7B中所示偏离1/10时，原始信号的位置总是不与插信号的位置一致。

从这些例子将会理解，如果用在变换前后两个值的最大公约数除以变换前后两个值得到最简单的整数比(s∶t)来表示这两个值[例如，在(480→360)变换中示出的4∶3和在(480→600)变换中示出的4∶5]，在内插开始位置没有偏移值的情况下，内插信号出现在重合位置或偏离k/t的位置[(k)表示小于(t)的自然数]。因此，当内插开始位置偏离1/2 t时，原始信号的位置总是不与内插信号的位置一致。在该实施例中，如上所述得到的值作为偏移值q₀加到内插开始位置。

上面效果能够通过考察相对于每个原始信号的线性内插能量传播分布来理解。例如，现在将考虑(480→360)变换(缩小)。由于是(4→3)变换(最大公约数是120)，因此通过内插的能量是以3/4均匀传播的理想情况。在图6A中所示的上述通常方法中，原始信号能量分布为[1∶(2/3)∶(2/3)∶(2/3)]的模式(1、3)，其最大位移差(偏差)等于1/3(＝1-2/3)。

另一方面，按照如图6B中所示的方法，原始信号能量分布为[(5/6)∶(2/3)∶(2/3)∶(5/6)]的模式(2、2)，其最大位移差(偏差)等于1/6(＝5/6-2/3)。如上述，在根据本实施例的方法中，与通常方法相比，能量分量的起伏周期是短的并且最大位移差是小的，因此就得到平滑和理想的内插。

同样地，现在将考虑(480→600)变换(缩小)。由于是(4→5)变换，由内插的能量分布以4/5均匀分配是理想的。根据图7A中所示的通常方法中，原始信号能量分布为[(7/5)∶(6/5)∶(6/5)∶(6/5)]的模式(1、3)，其最大偏移差(偏差)等于1/5(＝7/5-6/5)。

另一方面，当根据使用如图7B中所示实施例的方法时，原始信号能量分布为[(13/10)∶(13/10)∶(6/5)∶(6/5)]的模式(2、2)，其最大偏移差(偏差)等于1/10(＝13/10-6/5)。在同样情况下，以类似于上述的方式，与通常方法相比，就得到平滑和理想的内插。

如上所述，在Cs→Ct(C表示Cs和Ct的最大公约数和(s)和(t)表示自然数)变换情况下，当(t)是奇数时，通过设定内插间隔V_dq＝Cs/Ct＝s/t和内插开始偏移值q₀＝1/2t就能完成更为理想线性的内插。

当(t)是奇数时，它能表示为(t＝2s+1)[(s)表示自然数]。在此情况，当(t)偏离于k/t[(k)表示小于(t)的自然数]1/2t时，内插信号的位置设定为[k/t+1/(2t)＝(2k+1)/(2(2s+1))]。因此，当k＝s时，存在偏离于原始信号1/2的位置。例如，在图6A和6B中所示的(4→3)变换中，当从1/3位置偏离1/6时，就导致[1/3+1/6＝3/6＝1/2(k＝1，t＝3)]。例如，在图7A和7B所示的(4→5)变换中，当从2/5位置偏离1/10时，就导致[2/5+1/10＝5/10＝1/2(k＝2，t＝5)]。如上所述，当(t)是奇数时，在简单整数比和内插周期足够长的情况下，将内插开始位置的偏移值设定为固定值(q₀＝1/2)，是没有问题的。

另一方面，当(t)是偶数时，(t)能够用[t＝2t(t是自然数)]表示。在该情况下，由于(s)是奇数，显然(s)能用[(s＝2t+1(t是自然数)]表示。由于内插位置在通常情况设定为[k/t＝k/(2t)(k是小于t的自然数)]，就存在k＝t＝t/2和偏离于原始信号1/2的位置。因此，以类似于奇数情况的方式，在简单整数比的情况下，若假设内插开始位置的偏移值设定为固定值(q₀＝1/2)，则不起作用。

证明：当(t)是偶数时，可以设定内插开始偏移值q₀＝(s/t-int(s/t))/2。

    k/t+1/2t＝j/t+(s/t-int(s/t))/2                 …(2)

这表明存在满足上述方程式(2)的自然数(k)和(j)。

当方程式(2)两侧乘以2t并且方程式重新排列时，就得到(k＝j+p-qs)和[s＝int(s/t)]。由于所有(p)、(q)和(s)都是整数，就存在满足方程式(2)的一组(k)和(i)。

例如，在(5→2)变换中，当j＝k时，得到的方程式(2)左侧如下：

k/t+1/2t＝k/2+1/4

其右侧如下：

j/t+(s/t-int(s/t))/2＝k/2+(5/2-int(5/2))/2＝k/2+1/4

由上述方程式，得到如下的在内插开始位置的偏移值q₀：

q₀＝(5/2-int(5/2)/2＝1/4图8A和8B表示在不使用偏移值q₀的情况和使用偏移值q₀的情况下，原始信号和内插信号之间的位置关系。

例如，在(3→4)变换中，当j＝k-1时，得到的方程式(2)左侧如下：

k/t+1/(2t)＝k/4+1/8

得到的方程式(2)右侧如下。

j/t+(s/t-int(s/t))/2＝(k-1)/4+(3/4-int(3/4))/2＝k/4+1/8由这些方程式，得到如下的内插开始位置的偏移值q₀。

q₀＝(3/4-int(3/4))/2＝3/8图9A和9B表示在未使用偏移值q₀的情况和使用偏移值q₀的情况下，原始信号和内插信号之间的位置关系。

如上所述，当(t)是偶数时，在简单整数比和内插周期足够长的情况下，将内插开始位置的偏移值q₀设定为q₀＝(s/t-int(s/t))/2，是没有问题的。

根据本实施例的方法也适用于对称型FIR前置滤波器的组合。例如，在(2→1)变换中，根据图10A中所示的通常方法，仅在线性内插的情况下使用[1∶0]的模式，并且由于只是间隔取值处理，因此需要前置滤波处理。然而，如图10B中所示，在根据本实施例的方法中，由于由线性内插设定[(1/2)∶(1/2)](恒定)，因此就不需要前置滤波处理。

在(5→2)变换中，在图11A中所示的通常方法中，能量分布为[(1/2)∶(3/8)∶(3/8)∶(3/8)∶(3/8)]的模式(1、4)，其最大位移差(偏差)设定为1/8(＝1/2-3/8)。另一方面，在根据图11B中所示本实施例的方法中，能量分布为[(7/16)∶(3/8)∶(3/8)∶(7/16)∶(3/8)]的模式(1，2，1，1)，其最大位移差(偏差)设定为1/16(＝7/16-3/8)，因此完成平滑和理想的内插。

偏移值的计算方法考虑了各种方法。在本实施例中，当(t)是奇数时，对于垂直内插间隔V_dq，由方程式(3)得到偏离值。

q₀＝abs(V_dq-1)/2                             …(3)当(t)是偶数时，由方程式(4)得到偏离值。

q₀＝(V_dq-int(V_dq))/2                         …(4)

也就是说，垂直内插间隔V_dq是从端20提供到偏移值运算设备27。在偏移值运算设备27中，当(t)是奇数时，用方程式(3)计算，当(t)是偶数时，用方程式(4)计算。如上述得到的偏移值q₀供给到选择器26的另一输入端。

根据例如提供到除法器1的Vactive和Vsize，就能在偏移值运算设备27中进行上面(t)是奇数或是偶数的识别。例如，也可能在例如ROM(只读存储器)或类似的存储器中，预先提供一个垂直内插间隔V_dq值的偶数/奇数关系表，该表供当提供垂直内插间隔V_dq时参照。

获得偏移值q₀的方法不限于由方程式(3)和方程式(4)获得的方法。例如，也可能预先形成存储在如ROM或类似的存储器中垂直内插间隔V_dq的偏移值q₀的表，并根据设定的垂直内插间隔V_dq参照该表来获得偏移值q₀。在这种情况下，希望能逐步地设定变换后的有效行数Vsize。

如上所述，从寄存器25输出加上偏移值q₀并累加上垂直内插间隔V_dq的输出(δ+tV_dq)。在输出(δ+tV_dq)中，得出的整数部分作为垂直内插地址(t)供到端29。另一方面，在寄存器25的输出中得到的小数部分作为垂直内插系数q_n1供到端30。小数部分，也就是，在减法器31中从“1”减去垂直内插系数q_n1得到的系数q_n2供到端32。

在水平内插地址/系数发生器2中，执行类似于垂直内插地址/系数发生器3中的过程。即，在水平内插地址/系数发生器2中，根据提供的H_dp、水平消隐脉冲H_blk和采样时钟fs，利用例如将上述方程式(2)中q₀和V_dp替换为p₀和H_dp代替形成的方程式，来生成偏移值p₀。将偏移值p₀作为初始值，以行为单位累加水平内插间隔H_dp。根据累加值，输出水平内插地址(m)和水平内插系数p_n1和q_n2。

图12A到15B表示利用同样的方法在垂直方向和水平方向上附加偏移值的例子以及相对照的没有附加偏移值的例子。图12A到15B分别涉及到其中面积比设定为4/9、1/4、16/9和4倍而没有改变图像的高宽比的例子。在面积比4/9的图12A和12B中，垂直内插间隔V_dq和水平内插间隔H_dp分别设定为3/2。在垂直方向上的偏移值q₀和在水平方向上的偏移值p₀分别设定为1/4。以类似于上述的方式，在图13A和13B中V_dq＝H_dp＝2且q₀＝p₀＝1/2，在图14A和14B中V_dq＝H_dp＝3/4和q₀＝p₀＝1/8，在图15A和15B中V_dq＝H_dp＝1/2和q₀＝p₀＝1/4。

从这些图中也将理解，在图12A，13A，14A，和15A中作为其中没有相加偏移值的例子，原始信号位置和内插位置在所有这些情况中周期地重叠。然而，在图12B，13B，14B和15B中作为其中偏移值相加的例子，原始信号位置和内插位置在任何这些情况中都不重迭。

如上所述，通过本发明的应用，由于内插信号位置与原始信号位置不重迭，因此通过线性内插的原始信号的每个像素能量几乎均匀地分配。于是，例如，即使在内插处理之前没有插入前置滤波器，也能抑制在完成图像放大/缩小、变换处理之后的“闪烁”亮度变化、像素损失等等。

在上述中，虽然已经进行图像的放大和缩小，而没有改变原始图像的高宽比，但本发明不限于这样的例子。即，本发明也能应用到在对原始图像进行变换之后改变图像高宽比的放大或缩小的情况。因此，本发明也能应用到不同视频信号格式之间的变换，比如从NTSC制式到PAL制式之间的变换。

虽然在上面已经描述了上、下、右和左四个点的线性内插例子，但本发明不限于这些例子，而还能应用到其它的内插方法。

根据上述的本发明，由于通过加上利用预定方法计算的偏移值求得内插系数时，累积内插间隔，因此原始信号位置和内插位置不重迭。因此，通过线性内插的原始信号每个像素的能量几乎是均匀扩散的。可抑制内插处理之后图像的“闪烁”、亮度变化、像素损失等等，因此获得的效果是改进了图像质量。

还有效果是，在内插处理前不需要插入前置滤波器。而且即使插入前置滤波器，其结构也能被简化。

参考附图已经描述了本发明的优选实施例，但是应当明白，本发明不限于这些具体的实施例，在违背在附加权利要求中限定的本发明实质和范围的情况下，本领域的技术人员就此可进行各种改变和改进。

Claims (10)

1.一种使用线性内插变换图像尺寸的图像处理装置，包括：

输入装置，用于输入视频信号；

存储装置，用于存储所述视频信号；

内插间隔计算装置，用于根据所述视频信号的图像尺寸和要求的图像尺寸，求得内插间隔；

偏移值输出装置，用于输出加到基于所述内插间隔的内插位置的偏移值；和

内插处理装置，用于根据基于所述内插间隔的内插位置和所述偏移值，相对于所述要求的图像尺寸进行内插处理。

2.根据权利要求1的图像处理装置，其中所述内插装置具有

累加计算装置，该装置对所述视频信号每场根据所述偏移值被初始化，并从所述初始化状态累积并相加所述内插间隔，由此计算累加值，和

根据由所述累加值小数部分组成的内插系数，线性地内插从所述存储装置中根据由所述累加值整数部分组成的地址信息读出的视频信号。

3.根据权利要求1的图像处理装置，其中所述偏移值输出装置包括存储装置，其中预先存储所述预定内插间隔的所述偏移值。

4.根据权利要求1的图像处理装置，其中，当所述要求的图像尺寸值被基于所述视频信号的图像尺寸和所述要求的图像尺寸的最大公约数相除后得到的值是奇数时，所述偏移值输出装置输出将所述内插间隔减“1”并将所述减的结果除以“2”后获得的值的绝对值作为所述偏移值。

5.根据权利要求1的图像处理装置，其中当所述要求的图像尺寸值被基于所述视频信号的图像尺寸和所述要求的图像尺寸的最大公约数相除后得到的值是偶数时，所述偏移值输出装置输出将所述内插间隔的小数部分除以“2”后得到的值作为所述偏移值。

6.根据权利要求2的图像处理装置，其中分别在水平方向和垂直方向设置所述内插间隔计算装置、所述偏移值输出装置和所述累加计算装置。

7.一种使用线性内插变换图像尺寸的图像处理方法，包括：

输入视频信号的输入步骤；

把所述视频信号存入存储装置的存储步骤；

从基于所述视频信号的图像尺寸和要求的图像尺寸求得内插间隔的内插间隔计算步骤；

输出附加到基于所述内插间隔的内插位置的偏移值的偏移值输出步骤；和

根据基于所述内插间隔的内插位置和所述偏移值相对于所述要求的图像尺寸进行内插处理的内插处理步骤。

8.根据权利要求7的图像处理方法，其中所述内插处理步骤具有

对所述视频信号每场根据所述偏移值被初始化、并从所述初始化状态累积和相加所述内插间隔、由此计算累加值的累加计算步骤，和

根据由所述累加值小数部分组成的内插系数，线性内插从所述存储装置中根据由所述累加值整数部分组成的地址信息读出的视频信号的步骤。

9.根据权利要求7的图像处理方法，其中在所述偏移值输出步骤中，当所述要求的图像尺寸值被基于所述视频信号的图像尺寸和所述要求的图像尺寸的最大公约数相除后得到的值是奇数时，从所述内插间隔减“1”并将所述减的结果除以“2”后获得的值的绝对值作为所述偏移值输出。

10.根据权利要求7的图像处理方法，其中所述偏移值输出步骤中，当所述要求的图像尺寸值被基于所述视频信号的图像尺寸和所述要求的图像尺寸的最大公约数相除后得到的值是偶数时，将所述内插间隔的小数部分除以“2”后获得的值作为所述偏移值输出。

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