JP2000020710A - 画像フォーマット変換装置 - Google Patents

画像フォーマット変換装置

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JP2000020710A
JP2000020710A JP10190374A JP19037498A JP2000020710A JP 2000020710 A JP2000020710 A JP 2000020710A JP 10190374 A JP10190374 A JP 10190374A JP 19037498 A JP19037498 A JP 19037498A JP 2000020710 A JP2000020710 A JP 2000020710A
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JP10190374A
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Misako Matsumoto
美佐子 松本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を主走査X方向と副走査Y方向にコピー
してN倍に拡大する方式は、特に斜め方向の画像や線が
階段状になって画質の劣化があり、単純に線形補間だけ
を行うと、画素ブロックの最下段の画素データを補間す
るには1走査分の画素データを補間しておく必要があ
る。また、1画面全体の画像データに対して画像フォー
マット変換処理や1画面フィルタ処理を行うため使用メ
モリ領域が増加し、1度外部に出力したデータを再び内
部に取り込んでフィルタ処理をするため処理時間がかか
る。 【解決手段】 補間処理対象画素ブロック13の1画
面の画像データを所定の画素ブロックに分割し、Y方向
に1画素ずらした画像ブロック14を得ることで隣り合
う画像データで線形補間する。つまり、画素ブロック1
3と画素ブロック14で補間処理すると画素ブロック1
5を得る。その画素ブロックの最下段にある画素データ
をコピーする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像フォーマット変
換処理の効率化を図り、画質劣化の少ない画像を得るこ
とのできる画像フォーマット変換装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、画像処理方式として1画面の画像
データを所定の画素ブロックに分割して画素ブロック毎
に画像処理する方式が用いられている。特に、画像通信
等に使用される場合は、画像データ量を削減し、効率的
に、短時間でより多くのデータを処理することが求めら
れている。そのため、縦横の画素数を1/Nにした画像
に対して画像処理を施した後、画像を主走査X方向と副
走査Y方向にコピーしてN倍に拡大し、元の画像サイズ
に復元する方式が提案されている。
【0003】図11は従来の方式1による4倍拡大処理
の概略図を示し、これは画像フォーマット変換処理によ
って、画像サイズを4倍にフォーマット変換する際、8
×8画素ブロック1を16×16画素ブロック2に拡大
するものである。主走査X方向と副走査Y方向にそれぞ
れ1画素ずつコピーすることにより4倍に拡大する。そ
の拡大処理の詳細について説明すると、8×8画素ブロ
ック1の画素1(x1,y1)は16×16画素ブロッ
ク2の(x1,y1),(x1,y2),(x2,y
1),(x2,y2)の位置にコピーする。同様に他の
画素も下,右,右下の位置にコピーすることにより4倍
にフォーマット変換するものであった。
【0004】また、他の従来の方式2として1画面の画
像データを所定の画素ブロックに分割して画像処理する
場合、前記画素ブロック毎の画像処理と前記画素ブロッ
ク毎の出力処理がすべて終了した後、1画面の画像デー
タに対して画像フォーマット変換処理とノイズを除去す
るための1画面フィルタ処理を行う方式があった。
【0005】図12は、従来の方式2による画像フォー
マット変換処理のフローチャートである。画素ブロック
毎に画素ブロック入力部3に入力された画素ブロック
は、画素ブロック処理部4で処理され、画素ブロック出
力部5に出力される。前記画素ブロック出力処理が1画
面分すべて終了したか画素ブロック終了判定部6で判定
すると1画面の画像データに対してフォーマット変換部
7で画像フォーマット変換処理を行った後、1画面フィ
ルタ処理部8でフィルタ処理を行うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式1で
は、単純にN倍拡大する場合、特に斜め方向の画像や線
が階段状になって見えるという画質の劣化がみられた。
また、単純に線形補間だけを行う場合、画素ブロックの
最下段の画素データを補間するには1走査分の画素デー
タを保管しておく必要があった。
【0007】また、従来の方式2では、1画面全体の画
像データに対して画像フォーマット変換処理や1画面フ
ィルタ処理を行うため使用メモリ領域が増加し、1度外
部に出力したデータを再び内部に取り込んでフィルタ処
理をするため、処理時間がかかるという問題点があっ
た。
【0008】本発明は、上記課題を解決するもので、画
像フォーマット変換処理の効率化を図り、画質劣化の少
ない画像を得ることのできる画像フォーマット変換装置
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため請求項1記載の発明の画像フォーマット変換装
置は、1画面の画像データを所定の画素ブロックに分割
し、隣り合う画素データで線形補間し、かつ前記画素ブ
ロックの最下段にある画素データをコピーすることによ
り、画素ブロック補間処理を行うものである。本発明に
よれば画質劣化の少ない画像を得ることができるという
作用を有する。
【0010】本発明の請求項2記載の発明の画像フォー
マット変換装置は、1画面の画像データを所定の画素ブ
ロックに分割し、前記画素ブロック毎に画像を処理する
画素ブロック処理部の後段にあって、画素ブロック補間
処理と画像フォーマット変換と画素ブロックデータ出力
とを前記画素ブロック毎に行うものである。本発明によ
れば、使用メモリ領域の増加を抑えながら画像フォーマ
ット変換処理を効率的に行い画像劣化の少ない画像を得
ることができるという作用を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態に図
面を参照して説明する。
【0012】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における画像フォーマット変換装置の画像フォーマ
ット変換処理図である。図1において、9は1画面の画
像データを8×8画素ブロックに分割したときの1画素
ブロック、10はそれを4倍に拡大した場合の16×1
6画素ブロックである。本実施の形態1における画像フ
ォーマット変換処理装置を用いると、拡大後の16×1
6画素ブロックにおいて、画素1(x1,y1)から画
素64x(x16,y15)までの画素データは元の画
素データと線形補間を施した結果の画素データから成
り、画素ブロックの最下段にある画素データ(画素57
(x1,y16)から画素64x(x16,y16)ま
で)は上段の画素データ(画素57(x1,y15)か
ら画素64x(x16,y15)まで)をコピーして構
成されている。
【0013】次に、QCIF画像1フレームを8×8画
素ブロックに分割して画像処理し、本発明の画像フォー
マット変換処理装置を用いてCIF画像に拡大する場合
の詳細を、図2〜図8を参照しながら説明する。
【0014】図2は元の画素ブロックデータの出力図で
ある。まず、8×8画素ブロック11の画素データを1
6×16画素ブロック12へ、主走査X方向,副走査Y
方向にそれぞれ1画素ずつ間隔を空けて配置する。
【0015】次に、副走査方向の補間処理について図3
の副走査Y方向の画素ブロック補間処理図を参照しなが
ら説明する。始めに図3の補間処理対象の画素ブロック
13の2行目から8行目(y2からy8)の画素データ
(画素9(x1,y2)から画素64(x8,y8)ま
で)の下側に、同じ画素ブロック13の最下段である8
行目(y8)の画素データ(画素57(x1,y8)か
ら画素64(x8,y8)まで)を合わせて8×8画素
の画素ブロック14を作成する。そして、元の画素ブロ
ック13と新たに作成した画素ブロック14のそれぞれ
同じ位置にある画素データで線形補間を施し、副走査Y
方向に補間処理した画素ブロック15を作成する。これ
により、元の画素データと副走査Y方向に1画素分ずら
したデータとで線形補間を施したことになる。
【0016】ただし、この場合は、人間の目が主走査方
向に比べて副走査方向の画像に鈍感であることを利用し
て、1走査分の画素データを保管することなく各画素ブ
ロックの最下段(y8)の画素データをコピーして配置
することとする。
【0017】図4は副走査方向に補間後の画素ブロック
データの出力図を示し、補間後の8×8画素ブロック1
5を16×16画素ブロック16に配置する。このとき
の配置は、図2の16×16画素ブロック12に配置し
た位置から副走査Y方向に1画素ずつずらした位置に配
置する。これにより、副走査Y方向に隣り合った画素同
士で補間処理した画素データを元の2つの画素データの
間に埋め込むことになる。
【0018】ここで、処理する画素ブロックが画面の1
番左端の画素ブロックでない場合は、主走査X方向の補
間処理を行う。図5は主走査X方向の画素ブロック補間
処理図を示す。図5の17は1画面のQCIF画像、1
8は主走査X方向に隣り合った2つの画素ブロックを示
し、画素ブロック18の左側の8×8画素ブロックを取
り出したものが補間処理対象画素ブロック19、左側の
画素ブロックと右側の画素ブロックとを利用して、前記
補間処理対象画素ブロック19から主走査X方向に1画
素分ずらして8×8画素ブロックを取り出したものが画
素ブロック20である。そして、元の画素ブロック19
と新たに作成した画素ブロック20のそれぞれ同じ位置
にある画素データで線形補間を施し、主走査X方向に補
間処理した画素ブロック21を作成する。これにより、
元の画素データと主走査X方向に1画素分ずらした画素
データとで線形補間を施したことになる。
【0019】図6は主走査X方向に補間後の画素ブロッ
クデータの出力図を示し、補間後の8×8画素ブロック
21を16×16画素ブロック22に配置する。このと
きの配置は、図2の16×16画素ブロック12に配置
した位置から主走査X方向に1画素ずつずらした位置に
配置する。これにより、主走査X方向に隣り合った画素
同士で補間処理した画素データを元の2つの画素データ
の間に埋め込むことになる。
【0020】その後、主走査方向に補間して得た画素ブ
ロック21(図5,図6参照)について、副走査Y方向
に補間処理を行う(図3参照)。これにより、元の画素
データを主走査X方向に補間処理した画素データと、前
記主走査X方向補間後の画素データを更に副走査Y方向
に1画素ずらしたデータとで線形補間を施したことにな
る。
【0021】図7は主走査X方向と副走査Y方向に補間
後の画素ブロックデータの出力図を示し、補間後の8×
8画素ブロック23を16×16画素ブロック24に配
置する。この時の配置は、図6の16×16画素ブロッ
ク22に配置した位置から副走査Y方向に1画素ずつず
らした位置に配置する。これにより、主走査X方向に補
間した画素データを更に副走査Y方向に補間して2つの
画素データの間に埋め込むことになり、画素ブロックの
CIFサイズへの画像フォーマット変換が終了する。
【0022】次に図8は右端ブロックの主走査X方向の
画素ブロック補間処理図を示し、処理する画素ブロック
が画面の1番右端の画素ブロックの場合は、副走査Y方
向の補間処理と同様に、前記右端の補間処理対象画素ブ
ロック25の2列目から8列目(x2からx8)の画素
データ(画素2(x2,y1)から画素64(x8から
y8)まで)の右側に、同じ画素ブロック25の最右列
である8列目(x8)の画素データ(画素8(x8,y
1)から画素64(x8,y8)まで)を合わせて8×
8画素の画素ブロック26を作成する。そして、元の画
素ブロック25と新たに作成した画素ブロック26のそ
れぞれ同じ位置にある画素データで線形補間を施し、主
走査X方向に補間処理した画素ブロック27を作成す
る。これにより、元の画素データと主走査X方向に1画
素分ずらした画素データとで線形補間を施したことにな
る。ただし、この場合は、1画面の1番右端の画素ブロ
ックなので、主走査X方向に隣り合う画素ブロックがな
いため、画素ブロックの最右列(x8)の画素データは
そのままコピーして配置することとする。その後、補間
後の8×8画素ブロック21(図6参照)を16×16
画素ブロック22(図6参照)に配置する。
【0023】続けて副走査Y方向について、画面の右端
でない画素ブロックと同様にして補間処理を行い(図3
参照)、図7の16×16画素ブロック24で示す位置
に配置する。
【0024】この処理を繰り返し行い、1画面すべての
画素ブロックについて補間処理が終了すると、QCIF
画像からCIF画像への画像フォーマット変換が終了す
る。
【0025】(実施の形態2)図9は本発明の実施の形
態2における画像フォーマット変換処理装置の概略図で
ある。図9において、28は画素ブロック入力部、29
は画素ブロック処理部、30a,30b,30c,30
dは画素ブロック出力部、31a,31bは副走査Y方
向補間処理部、32は主走査X方向補間処理部、33は
画素ブロック終了判定部である。
【0026】次に動作を説明すると、画素ブロック入力
部28および画素ブロック処理部29は、従来通り画素
ブロック毎に処理を行った後、画素ブロック出力部30
aの画素ブロック出力および副走査Y方向補間処理部3
1aの補間処理を行う。以降、画素ブロック出力部30
bの画素ブロック出力および主走査X方向補間処理部3
2の補間処理、画素ブロック出力部30cの画素ブロッ
ク出力および副走査Y方向補間処理部31bの補間処
理,画素ブロック出力部30dの画素ブロック出力を画
素ブロック単位で順次に処理することにより画像フォー
マット変換を行う。つまり、画素ブロック終了判定部3
3によってすべての画素ブロックが終了したと判定され
るときには、1画面分の画像出力と補間処理付き画像フ
ォーマット変換が終了していることになる。
【0027】次に、QCIF画像1フレームを8×8画
素ブロックに分割して画像処理し、本実施の形態2の画
像フォーマット変換処理装置を用いてCIF画像に拡大
する場合の詳細を、図2〜図10を参照しながら説明す
る。ここで、ブロック補間処理の方式は、本発明の実施
の形態1の方式を用いるものとして説明する。
【0028】図10は本実施の形態2における画像フォ
ーマット変換処理のフローチャートを示す。図10にお
いて、34は画素ブロック入力部、35は画素ブロック
処理部、36a,36bは画素ブロック出力部であり、
36c,36dは前画素ブロック出力部、36e,36
fは現画素ブロック出力部、37は副走査Y方向補間処
理部、38は画素ブロック位置判定部、39は主走査X
方向補間処理部、40は画素ブロック終了判定部、41
は画素ブロックデータ保管部である。
【0029】まず、外部からのQCIF映像を8×8画
素ブロックだけ画素ブロック入力部34に取り込み、画
素ブロック処理部35で画素ブロック処理を行う。そし
て、8×8画素ブロック11(図2参照)の画素データ
を16×16画素ブロック12(図2参照)へ、主走査
X方向,副走査Y方向にそれぞれ1画素ずつ間隔を空け
て画素ブロック出力部36aに出力する。
【0030】次に、副走査Y方向の補間処理部37aの
動作については図3を参照しながら説明する。始めに補
間処理対象の画素ブロック13の2行目から8行目(y
2からy8)の画素データ(画素9(x1,y2)から
画素64(x8,y8)まで)の下側に、同じ画素ブロ
ック13の最下段である8行目(y8)の画素データ
(画素57(x1,y8)から画素64(x8,y8)
まで)を合わせて8×8画素の画素ブロック14を作成
する。そして、元の画素ブロック13と新たに作成した
画素ブロック14のそれぞれ同じ位置にある画素データ
で線形補間を施し、副走査Y方向に補間処理した画素ブ
ロック15を作成する。これにより、元の画素データと
副走査Y方向に1画素分ずらしたデータとで線形補間を
施したことになり、画素ブロック出力部36bへ出力さ
れる。
【0031】ただし、この場合は、人間の目が主走査方
向に比べて副走査方向の画像に鈍感であることを利用し
て、1走査分の画素データを保管することなく、各画素
ブロックの最下段(y8)の画素データをコピーして配
置することとする。
【0032】その後、図4に示す補間後の8×8画素ブ
ロック15を16×16画素ブロック16に配置する。
このときの出力は、図2の16×16画素ブロック12
に配置した位置から副走査Y方向に1画素ずつずらした
位置に出力する。これにより、副走査Y方向に隣り合っ
た画素同士で補間処理した画素データを元の2つの画素
データの間に埋め込むことになる。
【0033】ここで、現在処理している画素ブロックが
画面の1番左端の画素ブロックかどうかを画素ブロック
位置判定部38aで判定し、左端の画素ブロックの場合
は画素ブロックデータを画素ブロックデータ保管部41
に保管して、次の画素ブロックデータの入力と画素ブロ
ックの処理を画素ブロック入力部34および画素ブロッ
ク処理部35で行う。
【0034】左端の画素ブロックでない場合は、主走査
X方向の補間処理部39aで補間処理を行う。主走査X
方向の補間処理の詳細は、図5を参照しながら説明す
る。図5の17は1画面のQCIF画像、18は主走査
X方向に隣り合った2つの画素ブロックを示す。画素ブ
ロック18の左側の8×8画素ブロックを取り出したも
のが画素ブロック19、左側の画素ブロックと右側の画
素ブロックとを利用して、主走査X方向に1画素分ずら
して8×8画素ブロックを取り出したものが画素ブロッ
ク20である。そして、元の画素ブロック19と新たに
作成した画素ブロック20のそれぞれ同じ位置にある画
素データで線形補間を施し、主走査X方向に補間処理し
た画素ブロック21を作成する。これにより、元の画素
データと主走査X方向に1画素分ずらした画素データと
で線形補間を施したことになる。その後、補間後の8×
8画素ブロック21(図6参照)を16×16画素ブロ
ック22(図6参照)に出力する。このときの前画素ブ
ロック出力部36cの出力は、図2の16×16画素ブ
ロック12に出力した位置から主走査X方向に1画素ず
つずらした位置に出力する。これにより、主走査X方向
に隣り合った画素同士で補間処理した画素データを元の
2つの画素データの間に埋め込むことになる。
【0035】その後、主走査X方向に補間して得た画素
ブロック21(図5参照)について、副走査Y方向に副
走査Y方向補間処理部37bにて補間処理を行う(図3
参照)。これにより、元の画素データを主走査X方向に
補間処理した画素データと、前記主走査X方向補間後の
画素データを更に副走査Y方向に1画素ずらしたデータ
とで線形補間を施したことになる。その後、補間後の8
×8画素ブロック23(図7参照)を16×16画素ブ
ロック24(図7参照)に前画素ブロック出力部36d
へ出力する。この時の出力は、図6の16×16画素ブ
ロック22に配置した位置から副走査Y方向に1画素ず
つずらした位置に出力する。これにより、主走査X方向
に補間したデ画素データを更に副走査Y方向に補間して
2つの画素データの間に埋め込むことになり、前の画素
ブロックのCIFサイズへの画像フォーマット変換が終
了する。
【0036】また、前の画素ブロックを補間した画素デ
ータの出力が終了した後、現在の画素ブロックが画面の
1番右端の画素ブロックかどうかを画素ブロック位置判
定部38bにて判定し、右端の画素ブロックでない場合
は次の画素ブロック入力処理のため画素ブロック入力部
34へ進む。右端ブロックの場合は、副走査Y方向の補
間処理と同様に、右端画素ブロック25(図8参照)の
2列目から8列目(x2からx8)の画素データ(画素
2(x2,y1)から画素64(x8からy8)まで)
の右側に、同じ画素ブロック25の最右列である8列目
(x8)の画素データ(画素8(x8,y1)から画素
64(x8,y8)まで)を合わせて8×8画素の画素
ブロック26(図8参照)を作成する。そして、元の画
素ブロック25と新たに作成した画素ブロック26のそ
れぞれ同じ位置にある画素データで線形補間を施し、主
走査X方向補間処理部39bにて主走査X方向に補間処
理した画素ブロック27(図8参照)を作成する。これ
により、元の画素データと主走査X方向に1画素分ずら
した画素データとで線形補間を施したことになる。ただ
しこの場合は、1画面の1番右端の画素ブロックなの
で、主走査X方向に隣り合う画素ブロックがないため、
画素ブロックの最右列(x8)の画素データはそのまま
コピーして現画素ブロック出力部36eへ出力すること
とする。その後、補間後の8×8画素ブロック21(図
6参照)を16×16画素ブロック22(図6参照)に
出力する。
【0037】続けて副走査Y方向について、画面の右端
でない画素ブロックと同様にして副走査Y方向補間処理
部37cにて補間処理を行い(図3参照)、図7の16
×16画素ブロック24で示す位置に現画素ブロック出
力部36fへ出力する。
【0038】この処理を繰り返し行い、1画面すべての
画素ブロックについて補間処理が終了したか画素ブロッ
ク終了判定部40で判定すると、QCIF画像からCI
F画像への画像フォーマット変換が終了する。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、特に斜め
方向の画像や線が階段状になって見えるという画質の劣
化と使用メモリ領域の増加を防ぐとともに、画像フォー
マット変換処理の効率化を図り、処理時間を短縮するこ
とが可能となる。したがって、所定時間内に処理できる
データ量(フレーム枚数)の増加に大きな効果をもたら
す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における画像フォーマッ
ト変換処理装置の画像フォーマット変換処理図
【図2】元の画素ブロックデータの出力図
【図3】副走査Y方向の画素ブロック補間処理図
【図4】副走査Y方向に補間後の画素ブロックデータの
出力図
【図5】主走査X方向の画素ブロック補間処理図
【図6】主走査X方向に補間後の画素ブロックデータの
出力図
【図7】主走査X方向と副走査Y方向に補間後の画素ブ
ロックデータの出力図
【図8】右端ブロックの主走査X方向の画素ブロック補
間処理図
【図9】本発明の実施の形態2における画像フォーマッ
ト変換処理装置の概略図
【図10】本発明の実施の形態2における画像フォーマ
ット変換処理のフローチャート
【図11】従来の方式1による4倍拡大処理の概略図
【図12】従来の方式2による画像フォーマット変換処
理のフローチャート
【符号の説明】
11,15,21,23 8×8画素ブロック 12,16,22,24 16×16画素ブロック 13 補間処理対象画素ブロック 14 13から副走査Y方向に1画素ずらした画素ブロ
ック 15 13と14とで補間処理した画素ブロック 17 1画面のQCIF画像 18 主走査X方向に隣り合う画素ブロック 19 補間処理対象画素ブロック(前画素ブロック) 20 19から主走査X方向に1画素ずらした画素ブロ
ック 21 19と20とで補間処理した画素ブロック 25 補間処理対象画素ブロック 26 25から主走査X方向に1画素ずらした画素ブロ
ック 27 25と26とで補間処理した画素ブロック 28,34 画素ブロック入力部 29,35 画素ブロック処理部 30,36 画素ブロック出力部 31,37 副走査Y方向補間処理部 32,39 主走査X方向補間処理部 33,40 画素ブロック終了判定部 38 画素ブロック位置判定部 41 画素ブロックデータ保管部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1画面の画像データを所定の画素ブロッ
    クに分割し、隣り合う画素データで線形補間し、かつ前
    記画素ブロックの最下段にある画素データをコピーする
    ことにより、画素ブロック補間処理を行うことを特徴と
    する画像フォーマット変換装置。
  2. 【請求項2】 1画面の画像データを所定の画素ブロッ
    クに分割し、前記画素ブロック毎に画像を処理する画素
    ブロック処理部の後段にあって、画素ブロック補間処理
    と画像フォーマット変換と画素ブロックデータ出力とを
    前記画素ブロック毎に行うことを特徴とする画像フォー
    マット変換装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9947075B2 (en) 2016-04-13 2018-04-17 Kyocera Document Solutions, Inc. Image processing apparatus

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US9947075B2 (en) 2016-04-13 2018-04-17 Kyocera Document Solutions, Inc. Image processing apparatus

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