JP2000112448A - Pixel interpolation processing method and unit therefor, and digital picture display device provided with them - Google Patents
Pixel interpolation processing method and unit therefor, and digital picture display device provided with themInfo
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- G06T3/40—Scaling the whole image or part thereof
- G06T3/4007—Interpolation-based scaling, e.g. bilinear interpolation
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原画像の解像度を
それよりも高解像度にするために、前記原画像の画素間
に補間する新たな画素の画素値を直線補間によって求め
る画素補間処理処理方法及びそのユニット、並びにそれ
を備えたデジタル画像表示装置に係り、特に、原画像の
シャープさや滑らかさを維持した高解像度の出力画像を
得ることができる技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pixel interpolation process for obtaining a pixel value of a new pixel to be interpolated between pixels of an original image by linear interpolation in order to increase the resolution of the original image. The present invention relates to a method and a unit thereof, and a digital image display device including the same, and more particularly to a technique capable of obtaining a high-resolution output image while maintaining sharpness and smoothness of an original image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の省スペース化や省電力化等の要求
に応じて、パーソナルコンピュータ（以下、単に「パソ
コン」と呼ぶ。）などの表示装置として、ＣＲＴモニタ
の代わりに、液晶ディスプレイ等のデジタル画像表示装
置が利用され始めている。2. Description of the Related Art In response to recent demands for space saving and power saving, as a display device such as a personal computer (hereinafter, simply referred to as a "personal computer"), a liquid crystal display or the like is used instead of a CRT monitor. Digital image display devices are beginning to be used.
【０００３】液晶ディスプレイの表示画面である液晶パ
ネル自体は、その画面を構成する画素の大きさや個数が
ほぼ規格化されており、比較的高解像度の画像を必要と
する。例えば、パソコン用の液晶ディスプレイに備える
１５インチ前後の液晶パネルは、１０２４×７６８や１
２８０×１０２４の画素で構成されている。このため、
液晶ディスプレイ側では、パソコン側で生成された例え
ば６４０×４８０、８００×６００、１０２４×７６８
等の解像度の原画像を、１０２４×７６８、１２８０×
１０２４の画素で構成される高解像度の出力画像にし
て、液晶パネルにフルスクリーン表示する。The size and number of pixels constituting a liquid crystal panel itself, which is a display screen of a liquid crystal display, are almost standardized, and a relatively high-resolution image is required. For example, a liquid crystal panel of about 15 inches provided in a liquid crystal display for a personal computer has a size of 1024 × 768 or 1
It is composed of 280 × 1024 pixels. For this reason,
On the liquid crystal display side, for example, 640 × 480, 800 × 600, 1024 × 768 generated on the personal computer side
1024 × 768, 1280 ×
A high-resolution output image composed of 1024 pixels is displayed on a liquid crystal panel on a full screen.
【０００４】このとき、液晶パネルに表示される画像の
品質は、例えば６４０×４８０の解像度の原画像に基づ
いて、１０２４×７６８の解像度の出力画像を生成する
際の画素の補間処理の性能に左右される。つまり、出力
画像を生成する際に、原画像の各画素間に補間する画素
の画素値をどの様な値にするかが重要である。At this time, the quality of an image displayed on the liquid crystal panel depends on, for example, the performance of pixel interpolation processing when generating an output image with a resolution of 1024 × 768 based on an original image with a resolution of 640 × 480. It depends. In other words, when generating an output image, it is important how the pixel values of the pixels to be interpolated between the pixels of the original image are set.
【０００５】従来、原画像の画素間に補間する画素の画
素値を決める方法として、例えば、原画像の画素間を直
線で補間する直線補間( Liner interpolation ) があ
る。直線補間は、原画像の画素の隣り合う２点を直線で
結び、その直線上の値をその間に補間された画素の画素
値として採用する方法である。Conventionally, as a method of determining a pixel value of a pixel to be interpolated between pixels of an original image, for example, there is a linear interpolation for interpolating between pixels of the original image with a straight line. The linear interpolation is a method in which two adjacent points of a pixel of an original image are connected by a straight line, and a value on the straight line is adopted as a pixel value of a pixel interpolated therebetween.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、直線補間においては、２つの画素間を
一直線で結ぶので、その間に補間された新たな画素の画
素値は、画素間の配置される位置によって略均等に変化
するような値となる。したがって、原画像が例えば風景
等の自然画像である場合には、画像処理によって生成さ
れる出力画像は比較的滑らかな画像で表示されるという
利点がある。しかし、縞模様やテキストを表示した場合
のように、縞模様やテキストを構成する画素と、その背
景の画素とで画素値に大きな差があるような原画像に直
線補間による補間処理を施すと、出力画像における縞模
様やテキストの輪郭がぼやけるという問題がある。However, the prior art having such a structure has the following problems. That is, in the linear interpolation, since two pixels are connected by a straight line, the pixel value of a new pixel interpolated between them becomes a value that changes substantially evenly depending on the position where the pixels are arranged. Therefore, when the original image is a natural image such as a landscape, there is an advantage that an output image generated by image processing is displayed as a relatively smooth image. However, as in the case where a striped pattern or text is displayed, when an original image having a large difference in pixel value between a pixel forming the striped pattern or text and a pixel of the background is subjected to an interpolation process by linear interpolation. However, there is a problem that the stripe pattern and the outline of the text in the output image are blurred.
【０００７】一方、出力画像における縞模様やテキスト
の輪郭のシャープさを上げるために、原画像の画素間に
補間される画素の画素値に一律に重み付けをすると、自
然画像などを表示する場合に、その出力画像の滑らかさ
がなくなり、視覚的に目ざわりな画像になるという問題
がある。さらに、従来、画素間の両端の画素に近づくほ
ど重くなるような重み付けを行う場合に、補間曲線を利
用したものもあるが、この場合には、曲線関数に基づく
演算処理のための回路規模が大きくなるという問題もあ
る。On the other hand, if the pixel values of pixels interpolated between the pixels of the original image are uniformly weighted in order to increase the sharpness of the stripe pattern or the outline of the text in the output image, a natural image or the like is displayed. However, there is a problem in that the smoothness of the output image is lost and the image becomes visually stunning. Furthermore, conventionally, when weighting is performed so that the weight becomes closer to the pixels at both ends between pixels, an interpolation curve is used, but in this case, the circuit scale for the arithmetic processing based on the curve function is reduced. There is also the problem of becoming larger.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、原画像の画素に最適な画素値をもつ新
たな画素が補間された出力画像を生成するとともに、回
路規模を比較的小さくすることができる画像処理方法及
びそのユニット、並びにそれを備えたデジタル画像表示
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and generates an output image in which a new pixel having an optimum pixel value for a pixel of an original image is interpolated, and compares the circuit scale. It is an object of the present invention to provide an image processing method and a unit thereof that can be reduced in size, and a digital image display device including the same.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、原画像に基づいてその解
像度よりも高解像度の出力画像を生成するために、前記
原画像の原画素間に補間する新たな画素の画素値を直線
補間によって求める画素補間処理方法において、前記原
画像の解像度と、前記出力画像の解像度とに基づいて、
前記原画素間に補間する新たな画素の配置位置を特定す
る過程と、前記原画素間の画素値の差である差分値を算
出する過程と、前記差分値が閾値よりも小さい場合に
は、前記原画素間に補間する新たな画素の画素値を前記
直線補間によって求めるための標準的な補間直線を設定
し、前記差分値が閾値よりも大きい場合には、前記新た
な画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記
原画素の画素値の大きい側にあるときには前記標準的な
補間直線から求められる画素値よりも大きくなり、前記
新たな画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも
前記原画素の画素値の小さい側にあるときには前記標準
的な補間直線から求められる画素値よりも小さくなるよ
うな、前記標準的な補間直線を部分的に平行移動させた
重み付け補間直線を設定する過程と、前記新たな画素の
配置位置における前記設定された標準的な補間直線また
は重み付け補間直線上の画素値を、前記原画素間に補間
する新たな画素の画素値として算出する過程とを備える
ことを特徴とするものである。The present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, according to the first aspect of the present invention, in order to generate an output image with a higher resolution than the original image based on the original image, the pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels of the original image is linearly interpolated. In the pixel interpolation processing method obtained by, based on the resolution of the original image and the resolution of the output image,
A step of specifying the arrangement position of a new pixel to be interpolated between the original pixels, a step of calculating a difference value that is a difference between the pixel values of the original pixels, and when the difference value is smaller than a threshold value, A standard interpolation straight line for determining the pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels by the linear interpolation is set, and when the difference value is larger than a threshold, the arrangement position of the new pixel is When the pixel value of the original pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels, the pixel value is larger than the pixel value obtained from the standard interpolation line, and the arrangement position of the new pixel is between the original pixels. When the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position, the weighted interpolation is such that the standard interpolation straight line is partially translated so as to be smaller than the pixel value obtained from the standard interpolation straight line. Straight line And calculating a pixel value on the set standard interpolation straight line or weighted interpolation straight line at the new pixel arrangement position as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels. It is characterized by having.
【００１０】請求項２に記載の発明は、原画像に基づい
てその解像度よりも高解像度の出力画像を生成するため
に、前記原画像の原画素間に補間する新たな画素の画素
値を直線補間によって求める画素補間処理ユニットにお
いて、前記原画像の解像度と、前記出力画像の解像度と
に基づいて、前記原画素間に補間する新たな画素の配置
位置を特定する配置位置特定手段と、前記原画素間の画
素値の差である差分値を算出する差分値算出手段と、前
記差分値算出手段によって算出された差分値が閾値より
も小さい場合には、前記原画素間に補間する新たな画素
の画素値を直線補間によって求めるための標準的な補間
直線を設定し、前記差分値が前記閾値よりも大きい場合
には、前記新たな画素の配置位置が前記原画素間の特定
位置よりも前記原画素の画素値の大きい側にあるときに
は前記標準的な補間直線から求められる画素値よりも大
きくなり、前記新たな画素の配置位置が前記原画素間の
特定位置よりも前記原画素の画素値の小さい側にあると
きには前記標準的な補間直線から求められる画素値より
も小さくなるような、前記標準的な補間直線を部分的に
平行移動させた重み付け補間直線を設定する補間条件設
定手段と、前記配置位置特定手段で特定された新たな画
素の配置位置における前記標準的な補間直線または前記
重み付け補間直線上の画素値を、前記原画素間に補間す
る新たな画素の画素値として算出する画素値算出手段と
を備えることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in order to generate an output image having a higher resolution than the original image based on the original image, a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels of the original image is converted into a straight line. In a pixel interpolation processing unit obtained by interpolation, based on the resolution of the original image and the resolution of the output image, an arrangement position specifying means for specifying an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the original pixels; A difference value calculating means for calculating a difference value that is a pixel value difference between pixels; and a new pixel to be interpolated between the original pixels when the difference value calculated by the difference value calculating means is smaller than a threshold value. Set a standard interpolation straight line to determine the pixel value of the by linear interpolation, if the difference value is greater than the threshold, the new pixel arrangement position is more than the specific position between the original pixels original When the pixel value of the original pixel is on the larger side, the pixel value is larger than the pixel value obtained from the standard interpolation straight line, and the arrangement position of the new pixel is smaller than the specific position between the original pixels. An interpolation condition setting means for setting a weighted interpolation line obtained by partially translating the standard interpolation line so that the pixel value is smaller than a pixel value obtained from the standard interpolation line when it is on the smaller side; A pixel value for calculating a pixel value on the standard interpolation straight line or the weighted interpolation straight line at the new pixel arrangement position specified by the arrangement position specifying unit as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels And a calculating means.
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の画素補間処理ユニットにおいて、前記配置位置特定手
段は、前記原画像の画素間を２の巾乗値で分割する画素
間分割手段と、前記画素間分割手段で分割された画素間
上に補間する新たな画素の配置位置を示す配置位置情報
を、前記原画像の解像度と出力画像の解像度とに基づい
て算出する配置位置情報算出手段とを備え、前記補間条
件設定手段は、前記差分値算出手段で算出された差分値
が閾値よりも小さい場合には、前記配置位置情報算出手
段で算出された配置位置情報を、新たな配置位置情報と
して設定し、前記差分値が前記閾値よりも大きい場合に
は、前記新たな画素の配置位置が前記原画素間の特定位
置よりも前記原画素の画素値の大きい側にあるときには
前記配置位置情報算出手段で算出された配置位置情報に
所定値を加算した重み付き配置位置情報を、前記新たな
画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記原
画素の画素値の小さい側にあるときには前記配置位置情
報から所定値を減算した重み付き配置位置情報を、新た
な配置位置情報として設定し、前記画素値算出手段は、
前記原画像の画素間において直線補間を行うための直線
補間関数に、前記新たな配置位置情報を作用させること
で算出される画素値を前記原画素間に補間する新たな画
素の画素値とすることを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the pixel interpolation processing unit according to the second aspect, the arrangement position specifying means divides the pixels of the original image by a power of two. And arrangement position information calculation for calculating arrangement position information indicating an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the pixels divided by the inter-pixel division unit based on the resolution of the original image and the resolution of the output image. Means for setting, when the difference value calculated by the difference value calculation means is smaller than a threshold value, the interpolation position information calculated by the layout position information calculation means to a new layout. When the difference value is larger than the threshold value, the new pixel is located when the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels. location information The weighted arrangement position information obtained by adding a predetermined value to the arrangement position information calculated by the output unit is such that the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position between the original pixels. Sometimes, weighted arrangement position information obtained by subtracting a predetermined value from the arrangement position information is set as new arrangement position information, and the pixel value calculation means includes:
A pixel value calculated by applying the new arrangement position information to a linear interpolation function for performing linear interpolation between pixels of the original image is set as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels. It is characterized by the following.
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の画素補間処理ユニットにおいて、前記特定位置が、前
記原画素間の中心位置であるものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the pixel interpolation processing unit according to the third aspect, the specific position is a center position between the original pixels.
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の画素補間処理ユニットにおいて、前記画素値算出手段
が、前記直線補間関数における除算演算を行うシフトレ
ジスタを備えるものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the pixel interpolation processing unit according to the third aspect, the pixel value calculating means includes a shift register for performing a division operation in the linear interpolation function.
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項２ないし
請求項５のいずれかに記載の画素補間処理ユニットを備
えるデジタル画像表示装置である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a digital image display device including the pixel interpolation processing unit according to any one of the second to fifth aspects.
【００１５】[0015]
【作用】本発明の作用は次のとおりである。請求項１に
記載の発明によれば、原画像の解像度と、出力画像の解
像度とから原画素間に補間する新たな画素の配置位置を
特定する。隣り合う２つの原画素間の画素値の差である
差分値を算出する。この差分値が閾値よりも小さい場合
には、原画像が滑らかな画像であると考えられるので、
通常の直線補間によって新たな画素の画素値を求めるた
めに標準的な補間直線を設定する。一方、差分値が閾値
よりも大きい場合には、原画像がシャープな画像である
と考えられるので、原画素間の特定位置よりも原画素の
画素値が大きい側に新たな画素の配置位置があるときに
は標準的な補間直線によって求められる画素値よりも大
きくなるように、原画素の画素値の小さい側に新たな画
素の配置位置があるときには標準的な補間直線によって
求められる画素値よりも小さくなるようにするため、標
準的な補間直線を部分的に平行移動させた重み付け補間
直線を設定する。新たな画素の配置位置における標準的
な補間直線または重み付け補間直線上の画素値を、前記
原画素間に補間する新たな画素の画素値として算出す
る。The operation of the present invention is as follows. According to the first aspect of the present invention, an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the original pixels is specified based on the resolution of the original image and the resolution of the output image. A difference value that is a difference between pixel values between two adjacent original pixels is calculated. If this difference value is smaller than the threshold value, the original image is considered to be a smooth image,
A standard interpolation straight line is set to obtain a pixel value of a new pixel by normal linear interpolation. On the other hand, if the difference value is larger than the threshold value, the original image is considered to be a sharp image, and the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels. When there is a new pixel arrangement position on the side where the pixel value of the original pixel is smaller, the pixel value is smaller than the pixel value obtained by the standard interpolation line so that the pixel value is sometimes larger than the pixel value obtained by the standard interpolation line. In order to achieve this, a weighted interpolation straight line is set by partially translating the standard interpolation straight line. A pixel value on a standard interpolation straight line or a weighted interpolation straight line at the new pixel arrangement position is calculated as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels.
【００１６】請求項２に記載の発明によれば、配置位置
特定手段は、原画像の解像度と出力画像の解像度とに基
づいて、原画素間に配置する新たな画素の配置位置を特
定する。差分値算出手段は、原画素間の両画素値の差で
ある差分値を算出する。補間条件設定手段は、差分値が
閾値よりも小さい場合には、通常の直線補間によって新
たな画素の画素値を求めるために標準的な補間直線を設
定する。一方、差分値が閾値よりも大きい場合には、原
画素間の特定位置よりも原画素の画素値が大きい側に新
たな画素の配置位置があるときには標準的な補間直線に
よって求められる画素値よりも大きくなるように、原画
素の画素値の小さい側に新たな画素の配置位置があると
きには標準的な補間直線によって求められる画素値より
も小さくなるようにするため、標準的な補間直線を部分
的に平行移動させた重み付け補間直線を設定する。画素
値算出手段は、標準的な補間直線または重み付け補間直
線に基づいて、配置位置特定手段で特定された配置位置
における画素値を算出する。このとき、重み付け補間直
線に基づいて算出された画素値は、標準的な補間直線に
基づいて算出された画素値に比べて、平行移動量に応じ
た重みが付けられた値となる。According to the second aspect of the present invention, the arrangement position specifying means specifies an arrangement position of a new pixel arranged between the original pixels based on the resolution of the original image and the resolution of the output image. The difference value calculation means calculates a difference value that is a difference between both pixel values between the original pixels. When the difference value is smaller than the threshold value, the interpolation condition setting means sets a standard interpolation straight line to obtain a pixel value of a new pixel by normal linear interpolation. On the other hand, when the difference value is larger than the threshold value, when there is a new pixel arrangement position on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels, the pixel value obtained by the standard interpolation line is When there is a new pixel arrangement position on the smaller side of the pixel value of the original pixel, the standard interpolation straight line is partially reduced so that it becomes smaller than the pixel value obtained by the standard interpolation straight line. A weighted interpolation straight line that is translated in parallel is set. The pixel value calculating means calculates a pixel value at the arrangement position specified by the arrangement position specifying means based on a standard interpolation straight line or a weighted interpolation straight line. At this time, the pixel value calculated based on the weighted interpolation straight line is a value weighted according to the amount of parallel movement as compared with the pixel value calculated based on the standard interpolation straight line.
【００１７】請求項３に記載の発明によれば、画素間分
割手段は、原画像の画素間を２の巾乗値で分割する。配
置位置情報算出手段は、分割された原画素間上に補間す
る新たな画素の配置位置を示す配置位置情報を、原画像
と出力画像との解像度に基づいて算出する。補間条件設
定手段は、差分値が閾値よりも小さい場合には、配置位
置情報算出手段で算出された配置位置情報を新たな配置
位置情報として設定する。一方、差分値が閾値よりも大
きい場合には、配置位置情報に所定値の重み付けを行っ
た重み付き配置位置情報を新たな配置位置情報として設
定する。その新たな配置位置情報の設定は、新たな画素
の配置位置が原画素間の特定位置よりも原画素の画素値
が大きい側にあるときには、配置位置情報に所定値を加
算した重み付き配置位置情報を新たな配置位置情報とす
る一方、新たな画素の配置位置が原画素間の特定位置よ
りも原画素の画素値が小さい側にあるときには、配置位
置情報から所定値を減算した重み付き配置位置情報を新
たな配置位置情報とする。画素値算出手段は、原画像の
画素間に直線補間するための補間直線を示す関数である
直線補間関数に、新たな配置位置情報を作用させること
で算出される画素値を、原画素間に補間される新たな画
素の画素値とする。According to the third aspect of the present invention, the pixel dividing means divides the pixels of the original image by a power of two. The arrangement position information calculating means calculates arrangement position information indicating an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the divided original pixels based on the resolution of the original image and the output image. When the difference value is smaller than the threshold value, the interpolation condition setting unit sets the arrangement position information calculated by the arrangement position information calculation unit as new arrangement position information. On the other hand, if the difference value is larger than the threshold, weighted arrangement position information obtained by weighting the arrangement position information by a predetermined value is set as new arrangement position information. The setting of the new arrangement position information is based on the weighted arrangement position obtained by adding a predetermined value to the arrangement position information when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels. While the information is the new arrangement position information, when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position between the original pixels, a weighted arrangement obtained by subtracting a predetermined value from the arrangement position information The position information is set as new arrangement position information. The pixel value calculation unit calculates a pixel value calculated by applying new arrangement position information to a linear interpolation function that is a function indicating an interpolation straight line for performing linear interpolation between pixels of the original image, between the original pixels. The pixel value of the new pixel to be interpolated is used.
【００１８】請求項４に記載の発明によれば、補間条件
設定手段は、原画素間の特定位置を原画素間の中心位置
として、新たな画素の配置位置がその中心位置よりも原
画素の画素値の大きい側か、小さい側かを判断する。According to the fourth aspect of the present invention, the interpolation condition setting means sets the specific position between the original pixels as the center position between the original pixels, and arranges the new pixel at a position of the original pixel smaller than the center position. It is determined whether the pixel value is large or small.
【００１９】請求項５に記載の発明によれば、画素値算
出手段に備わるシフトレジスタは、直線補間関数におけ
る除算演算を行う。According to the fifth aspect of the present invention, the shift register provided in the pixel value calculating means performs a division operation in the linear interpolation function.
【００２０】請求項６に記載の発明によれば、デジタル
画像表示装置は、画素補間処理ユニットで求められる各
画素の画素値に基づいて出力画像を表示する。According to the present invention, the digital image display device displays an output image based on the pixel value of each pixel obtained by the pixel interpolation processing unit.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は本発明の実施例に係るデジタル
画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital image display device according to an embodiment of the present invention.
【００２２】図１に示すように、デジタル画像表示装置
は、パソコン等から送られてくる原画像のアナログビデ
オ信号に基づいて、原画像のデジタルビデオ信号を生成
するビデオ信号処理部１と、ビデオ信号処理部１で生成
されたデジタルビデオ信号の原画像に基づいて、液晶パ
ネル４の表示に適した高解像度の出力画像を直線補間を
利用して生成する画素補間処理ユニット２と、画素補間
処理ユニット２で生成された出力画像に基づいて、液晶
パネル４を駆動する液晶パネル駆動部３と、出力画像を
表示する液晶パネル４とを備えて構成されている。As shown in FIG. 1, a digital image display device includes a video signal processing section 1 for generating a digital video signal of an original image based on an analog video signal of the original image sent from a personal computer or the like; A pixel interpolation processing unit 2 for generating a high-resolution output image suitable for display on a liquid crystal panel 4 using linear interpolation based on an original image of the digital video signal generated by the signal processing unit 1; The liquid crystal panel includes a liquid crystal panel driving unit 3 that drives a liquid crystal panel 4 based on an output image generated by the unit 2 and a liquid crystal panel 4 that displays an output image.
【００２３】ビデオ信号処理部１は、例えばパソコン等
のビデオ信号源から送られてくるＲ（赤色成分）、Ｇ
（緑色成分）、Ｂ（青色成分）の各アナログビデオ信号
等をサンプリングして、デジタルビデオ信号に各々変換
する複数個のＡ／Ｄコンバータ回路や、所定のサンプリ
ングクロックを発生させるＰＬＬ（Phase Locked Loo
p）回路や、各種の演算処理や制御処理を行うＭＰＵ
や、各種の情報を記憶するメモリ等を備えて構成される
ものである。ビデオ信号処理部１は、ビデオ信号源から
送られてくる原画像のアナログビデオ信号に基づいて、
所定解像度のデジタルの原画像を生成する。さらに、ビ
デオ信号処理部１は、その原画像の各画素の画素値、原
画像の解像度、原画像の各画素間に補間する補間画素の
画素値を決める条件である条件値を画素補間処理ユニッ
ト２に送る。なお、条件値は、ビデオ信号処理部１のメ
モリに予め記憶されており、補間画素の画素値に重み付
けを行うための重み係数ｑと、補間画素の画素値に重み
付けを行うか否かを決めるための閾値Ｐとで構成され
る。重み係数ｑ及び閾値Ｐの値は、任意に変更可能であ
る。また、画素値は、輝度値または濃度値などの各画素
の情報を示すものである。重み係数ｑは、本発明におけ
る所定値に相当する。The video signal processing unit 1 includes R (red component) and G (red component) transmitted from a video signal source such as a personal computer.
A plurality of A / D converter circuits for sampling analog video signals (green component) and B (blue component) and converting them into digital video signals, respectively, and a PLL (Phase Locked Loo) for generating a predetermined sampling clock.
p) MPU that performs circuits and various arithmetic and control processes
And a memory for storing various information. The video signal processing unit 1 performs the processing based on the analog video signal of the original image sent from the video signal source.
A digital original image having a predetermined resolution is generated. Further, the video signal processing unit 1 converts a condition value which is a condition for determining a pixel value of each pixel of the original image, a resolution of the original image, and a pixel value of an interpolation pixel to be interpolated between each pixel of the original image into a pixel interpolation processing unit Send to 2. The condition value is stored in the memory of the video signal processing unit 1 in advance, and determines a weighting factor q for weighting the pixel value of the interpolation pixel and whether to weight the pixel value of the interpolation pixel. And a threshold value P for The values of the weight coefficient q and the threshold value P can be arbitrarily changed. The pixel value indicates information of each pixel such as a luminance value or a density value. The weight coefficient q corresponds to a predetermined value in the present invention.
【００２４】画素補間処理ユニット２は、後で詳細に説
明するように、ビデオ信号処理部１から送られてくる各
種の情報に基づいて、各画素間において直線補間を行う
ための直線補間関数を利用して原画像の各画素間に新た
な画素を補間し、原画像よりも高解像度の出力画像の各
画素値を算出するものである。As will be described later in detail, the pixel interpolation processing unit 2 generates a linear interpolation function for performing linear interpolation between pixels based on various information sent from the video signal processing unit 1. A new pixel is interpolated between each pixel of the original image using the calculation, and each pixel value of the output image having a higher resolution than the original image is calculated.
【００２５】液晶パネル駆動部３は、液晶パネル４に表
示する１フレーム分の出力画像を各々記憶する図示しな
い複数個のフレームメモリと、液晶パネル駆動回路等と
を備えて構成されている。画素補間処理ユニット２から
送られる出力画像の各画素は、順次フレームメモリに記
憶され、液晶パネル駆動部３は、フレームメモリ内に記
憶された１フレーム分の出力画像に基づいて、液晶パネ
ル４を駆動させる。これにより、液晶パネル４はパソコ
ン等で生成された原画像を表示する。The liquid crystal panel drive section 3 includes a plurality of frame memories (not shown) for storing output images for one frame to be displayed on the liquid crystal panel 4, a liquid crystal panel drive circuit, and the like. Each pixel of the output image sent from the pixel interpolation processing unit 2 is sequentially stored in the frame memory, and the liquid crystal panel drive unit 3 controls the liquid crystal panel 4 based on the output image for one frame stored in the frame memory. Drive. Thus, the liquid crystal panel 4 displays an original image generated by a personal computer or the like.
【００２６】以下、画素補間処理ユニット２について詳
細に説明する。画素補間処理ユニット２は、原画像と出
力画像との解像度に基づいて、原画像の画素間を２の巾
乗値で分割する画素間分割部２１と、その画素間に補間
する新たな画素である出力画素の配置位置情報を算出す
る位置情報算出部２２と、原画像の各画素間の画素値の
差分値を算出する差分値算出部２３と、差分値、配置位
置情報及び条件値に基づいて、直線補間を行うための直
線補間条件を設定する補間条件設定部２４と、直線補間
条件に応じた演算処理を行う加減乗算部２５およびシフ
トレジスタ２６とを備えて構成される。なお、画素間分
割部２１は本発明の画素間分割手段に、位置情報算出部
２２は本発明の配置位置情報算出手段に、差分値算出部
２３は本発明の差分値算出手段に、補間条件設定部２４
は本発明の補間条件設定手段に、加減乗算部２５および
シフトレジスタ２６は本発明の画素値算出手段に、それ
ぞれ相当する。Hereinafter, the pixel interpolation processing unit 2 will be described in detail. The pixel interpolation processing unit 2 includes an inter-pixel division unit 21 that divides the pixels of the original image by a power of 2 based on the resolution of the original image and the output image, and a new pixel to be interpolated between the pixels. A position information calculation unit 22 for calculating the arrangement position information of a certain output pixel; a difference value calculation unit 23 for calculating a difference value between pixel values of each pixel of the original image; An interpolation condition setting unit 24 that sets linear interpolation conditions for performing linear interpolation, an addition / subtraction / multiplication unit 25 that performs arithmetic processing according to the linear interpolation conditions, and a shift register 26 are provided. Note that the inter-pixel division unit 21 corresponds to the inter-pixel division unit of the present invention, the position information calculation unit 22 corresponds to the arrangement position information calculation unit of the invention, and the difference value calculation unit 23 corresponds to the difference value calculation unit of the invention. Setting unit 24
Represents the interpolation condition setting means of the present invention, and the addition / subtraction / multiplication unit 25 and the shift register 26 correspond to the pixel value calculating means of the present invention, respectively.
【００２７】差分値算出部２３は、ビデオ信号処理部１
から順次送られる原画像の２画素間の画素値の差である
差分値を、各原画素間ごとに順次算出するものである。
算出された差分値は補間条件設定部２４に送られる。The difference value calculation unit 23 is a video signal processing unit 1
, A difference value which is a difference between pixel values of two pixels of an original image sequentially transmitted from the original image is sequentially calculated for each original pixel.
The calculated difference value is sent to the interpolation condition setting unit 24.
【００２８】画素間分割部２１は、原画像の解像度と、
出力画像の解像度とに基づく２の巾乗値で、原画像の画
素間を分割するものである。例えば、原画像の水平走査
方向の解像度が６４０画素で構成され、出力画像の水平
走査方向の解像度が１０２４画素で構成される場合に
は、「６４０：１０２４＝５：８」であるので、原画素
の５画素分を８画素分に増やせばよいことが分かる。し
たがって、画素間分割部２１は、原画素の画素間を８
(２3)分割する。なお、ここでは説明の便宜のため各原
画素間を８分割する場合について説明するが、本発明は
これに限定されるものではなく、２の巾乗値であれば良
く、好ましくは、原画像の画素間を６４分割する。原画
像には種々の解像度があるのに対し、液晶パネルに表示
するための解像度は現在のところ１０２４×７６８画素
または１２８０×１０２４画素のものが多く、６４分割
とすれば、比較的多くの原画像の解像度に基づいて、液
晶パネルに表示する解像度の出力画像を効率良く生成す
ることができるからである。The pixel-to-pixel dividing unit 21 determines the resolution of the original image,
This is to divide the pixels of the original image by a power of 2 based on the resolution of the output image. For example, if the resolution of the original image in the horizontal scanning direction is composed of 640 pixels, and the resolution of the output image in the horizontal scanning direction is composed of 1024 pixels, "640: 1024 = 5: 8". It can be seen that it is sufficient to increase five pixels to eight pixels. Therefore, the inter-pixel dividing unit 21 sets the distance between the original pixels to 8 pixels.
(2 3 ) Divide. Here, for convenience of explanation, a case where each original pixel is divided into eight parts will be described. However, the present invention is not limited to this. Are divided into 64 parts. While the original image has various resolutions, the resolution for display on the liquid crystal panel is currently 1024 × 768 pixels or 1280 × 1024 pixels. This is because an output image having the resolution to be displayed on the liquid crystal panel can be efficiently generated based on the resolution of the image.
【００２９】位置情報算出部２２は、画素間分割部２１
で分割された原画素間に配置する出力画素の配置位置情
報を順次算出するものであり、各配置位置情報は補間条
件設定部２４に送られる。例えば、図２（ａ）に示すよ
うに、各原画素間が８分割された原画素Ｇ１〜Ｇ６間に
おいて、５分割目ごとに出力画素Ｈ１〜Ｈ９を各々配置
するための配置位置情報を算出する。具体的には、出力
画素Ｈ１は原画素Ｇ１から０分割目すなわち、原画素Ｇ
１の位置（配置位置情報「０」）、出力画素Ｈ２は原画
素Ｇ１から５分割目（配置位置情報「５」）、出力画素
Ｈ３は原画素Ｇ２から２分割目（配置位置情報
「２」）、出力画素Ｈ４は原画素Ｇ２から７分割目（配
置位置情報「７」）であり、同様に、出力画素Ｈ５〜Ｈ
９についての配置位置情報を求める。この配置位置情報
の算出を原画素の５画素分ごとに１２８回繰り返すこと
で、６４０画素の解像度から１０２４画素の解像度のた
めの各出力画素の配置位置情報が求まる。各配置位置情
報は、補間条件設定部２４に順次送られる。The position information calculation unit 22 includes an inter-pixel division unit 21
Is sequentially calculated, and the arrangement position information is sent to the interpolation condition setting unit 24. For example, as shown in FIG. 2A, arrangement position information for arranging output pixels H1 to H9 at every fifth division is calculated between original pixels G1 to G6 in which each original pixel is divided into eight. I do. Specifically, the output pixel H1 is divided into the 0th division from the original pixel G1, that is, the original pixel G1.
1 (arrangement position information "0"), the output pixel H2 is the fifth division (arrangement position information "5") from the original pixel G1, and the output pixel H3 is the second division (arrangement position information "2") from the original pixel G2. ), The output pixel H4 is the seventh division (placement position information “7”) from the original pixel G2, and similarly, the output pixels H5 to H
The arrangement position information on 9 is obtained. By repeating the calculation of the arrangement position information 128 times for every five pixels of the original pixel, the arrangement position information of each output pixel for the resolution of 1024 pixels from the resolution of 640 pixels is obtained. Each arrangement position information is sequentially sent to the interpolation condition setting unit 24.
【００３０】補間条件設定部２４は、差分値算出部２３
から送られる差分値およびビデオ信号処理部１からの条
件値に基づいて、後述の方法により重み付けをした配置
位置情報または重み付けをしない配置位置情報を新たな
配置位置情報とする。さらに、原画素間に補間される画
素の画素値を直線補間によって求めるために予め設定さ
れている直線補間関数に、その新たな配置位置情報を作
用させて、出力画素の画素値を算出するものである。こ
こで、直線補間関数を次式（１）に示す。The interpolation condition setting unit 24 includes a difference value calculating unit 23
Based on the difference value sent from the video signal processing unit 1 and the condition value from the video signal processing unit 1, the arrangement position information weighted by the method described later or the arrangement position information without weight is used as new arrangement position information. Further, a pixel value of an output pixel is calculated by applying the new arrangement position information to a preset linear interpolation function for obtaining a pixel value of a pixel to be interpolated between original pixels by linear interpolation. It is. Here, the linear interpolation function is shown in the following equation (1).
【００３１】 Ｋk ＝（Ｋi+1 −Ｋi ）÷Ｎ×ｘ＋Ｋi ・・・（１） Ｎ：原画素間の分割数、ｘ：新たな配置位置情報、Ｋi
：原画素Ｇi の画素値、Ｋi+1 ：原画素Ｇi+1 の画素
値、ｉ：ｉ番目の原画素 Ｋk ：原画素Ｇi 、Ｇi+1 との間に補間される出力画素
Ｈk の画素値Kk = (Ki + 1−Ki) ÷ N × x + Ki (1) N: number of divisions between original pixels, x: new arrangement position information, Ki
: The pixel value of the original pixel Gi, Ki + 1: the pixel value of the original pixel Gi + 1, i: the i-th original pixel Kk: the pixel value of the output pixel Hk interpolated between the original pixels Gi and Gi + 1
【００３２】式（１）は、図３に示すように、画素値Ｋ
i をもつ原画素Ｇi と、画素値Ｋi+1をもつ原画素Ｇi+1
の各画素間を結ぶ直線を関数で示している。原画素Ｇi
、Ｇi+1 の間は、画素間分割部２１によって８分割さ
れており、原画素Ｇi 、Ｇi+1 の間に補間される出力画
素Ｈk の配置位置に応じた直線上の値が、出力画素Ｈk
の画素値Ｋk となる。また、直線補間関数（式（１））
は、次式（２）のように変形することができる。The equation (1) is, as shown in FIG.
i, and an original pixel Gi + 1 having a pixel value Ki + 1.
Are shown by a function. Original pixel Gi
, Gi + 1 is divided into eight by the inter-pixel division unit 21. A value on a straight line corresponding to the arrangement position of the output pixel Hk interpolated between the original pixels Gi, Gi + 1 is represented by the output pixel Hk
Pixel value Kk. Also, a linear interpolation function (Equation (1))
Can be modified as in the following equation (2).
【００３３】 Ｋk ＝〔Ｋi ×（Ｎ−ｘ）＋Ｋi+1 ×ｘ〕÷Ｎ・・・（２）Kk = [Ki × (N−x) + Ki + 1 × x] ÷ N (2)
【００３４】式（２）に示すように、出力画素Ｈk の画
素値Ｋk は、原画素Ｇi 、Ｇi+1 の画素値Ｋi 、Ｋi+1
と、出力画素Ｈk の配置位置情報ｘとに応じて求めら
れ、その直線補間関数は、加算、減算、乗算演算とによ
って算出された値を、分割数Ｎである２の巾乗値で除算
演算する関係式で表すことができる。As shown in the equation (2), the pixel value Kk of the output pixel Hk is determined by the pixel values Ki and Ki + 1 of the original pixels Gi and Gi + 1.
And the linear interpolation function is obtained by dividing the value calculated by addition, subtraction and multiplication by the power of 2 which is the number of divisions N. It can be represented by the following relational expression.
【００３５】補間条件設定部２４は、後述で明らかにな
るように、閾値Ｐに基づいて、配置位置情報または、配
置位置情報に重み係数ｑで重み付けをした重み付き配置
位置情報を新たな配置位置情報ｘとして式（２）に代入
するとともに、画素値Ｋi と、画素値Ｋi+1 と、分割数
Ｎとを式（２）に代入するものである。As will be described later, the interpolation condition setting unit 24 adds the arrangement position information or the weighted arrangement position information obtained by weighting the arrangement position information with the weight coefficient q based on the threshold value P to a new arrangement position. The pixel value Ki, the pixel value Ki + 1, and the number of divisions N are substituted into the equation (2) while substituting the information x into the equation (2).
【００３６】加減乗算部２５は、乗算回路および減算回
路を備えて構成されており、補間条件設定部２４で各値
が代入された直線補間関数における加算、減算、乗算演
算を行うものである。加算、減算、乗算演算のみ施され
た直線補間関数の値は、シフトレジスタ２６に送られ
る。The addition / subtraction / multiplication unit 25 includes a multiplication circuit and a subtraction circuit, and performs addition, subtraction, and multiplication operations in the linear interpolation function to which each value is substituted by the interpolation condition setting unit 24. The value of the linear interpolation function subjected to only the addition, subtraction, and multiplication operations is sent to the shift register 26.
【００３７】シフトレジスタ２６は、上述した直線補間
関数の値を３ｂｉｔシフトさせることで除算演算処理を
行うものであり、最終的な直線補間関数の値である出力
画素Ｈk の画素値Ｋk を算出する。算出された画素値Ｋ
k は、液晶パネル駆動部３に順次送られる。なお、ここ
で３ｂｉｔシフトさせるのは、原画素間の分割数に対応
しており、この実施例では値を分割数８（２3 ）で除算
するからである。例えば原画素間を６４（２6 ）で分割
した場合には、６ｂｉｔシフトさせる。The shift register 26 performs a division operation by shifting the value of the above-described linear interpolation function by 3 bits, and calculates a pixel value Kk of the output pixel Hk which is a final value of the linear interpolation function. . Calculated pixel value K
k is sequentially sent to the liquid crystal panel drive unit 3. Here, the reason for shifting by 3 bits corresponds to the number of divisions between the original pixels, and in this embodiment, the value is divided by the number of divisions 8 (2 3 ). For example, when the original pixels are divided by 64 (2 6 ), they are shifted by 6 bits.
【００３８】したがって、図２（ｂ）に示すように、シ
フトレジスタ２６から液晶パネル駆動部３に送られる出
力画素Ｈ１〜Ｈ９は、出力画素を挟む原画素の画素値に
よって求められる。具体的には、出力画素Ｈ１は原画素
Ｇ１の画素値から求められ、出力画素Ｈ２は原画像Ｇ１
とＧ２の画素値から求められ、同様に、出力画素Ｈ３〜
Ｈ９が求められる。さらに、この処理を１２８回繰り返
すことで、水平走査方向において６４０画素の原画像か
ら１０２４画素の出力画像を生成することができる。Therefore, as shown in FIG. 2B, the output pixels H1 to H9 sent from the shift register 26 to the liquid crystal panel driving section 3 are obtained from the pixel values of the original pixels sandwiching the output pixels. Specifically, the output pixel H1 is obtained from the pixel value of the original pixel G1, and the output pixel H2 is obtained from the original image G1.
And G2, and output pixel values H3 to
H9 is required. Further, by repeating this process 128 times, an output image of 1024 pixels can be generated from the original image of 640 pixels in the horizontal scanning direction.
【００３９】以下、図４〜図６に示すフローチャートを
参照しながら、画素補間処理ユニット２で行われる処理
について説明する。The processing performed by the pixel interpolation processing unit 2 will be described below with reference to the flowcharts shown in FIGS.
【００４０】ステップＳ１（原画素の画素値を取得） 差分値算出部２３は、ビデオ信号処理部１から送られて
くる原画像の画素値を順次取得する。さらに、差分値算
出部２３は、原画素の画素値を取得する度に、隣り合う
２つの原画素間の画素値の差の絶対値である差分値Ｄを
算出し、その差分値Ｄを補間条件設定部２４に送る。具
体的に、差分値算出部２３は、原画素Ｇi 、Ｇi+1 の画
素値Ｋi 、Ｋi+1 を取得すると、｜Ｋi −Ｋi+1 ｜＝差
分値Ｄを求め、その差分値Ｄを補間条件設定部２４に送
る。Step S1 (obtain pixel values of original pixels) The difference value calculating section 23 sequentially obtains pixel values of the original image sent from the video signal processing section 1. Further, every time the pixel value of the original pixel is acquired, the difference value calculation unit 23 calculates a difference value D which is an absolute value of a pixel value difference between two adjacent original pixels, and interpolates the difference value D. The condition is sent to the condition setting unit 24. Specifically, upon obtaining the pixel values Ki and Ki + 1 of the original pixels Gi and Gi + 1, the difference value calculation unit 23 obtains | Ki−Ki + 1 | = the difference value D, and interpolates the difference value D. The condition is sent to the condition setting unit 24.
【００４１】ステップＳ２（原画素間の分割数を算出） 画素間分割部２１は、原画素の画素値とともに、原画像
の解像度を取得する。さらに、画素間分割部２１は、原
画像の解像度と、出力画像の解像度に基づいて、原画素
の画素間の分割数Ｎを算出する。具体的には、原画像の
水平走査方向の解像度が例えば６４０画素であり、液晶
パネル４に表示するための出力画像の水平走査方向の解
像度が例えば１０２４画素である場合には、原画素の５
画素分に基づいて、８画素分の出力画素を生成する必要
があるので、原画素の解像度：出力画像の解像度＝５：
８の比率に基づいて、原画素の画素間の分割数Ｎを「２
3＝８」とするとともに、分割数Ｎに対する出力画素の
配置間隔Ｍを「５」とする。つまり、原画素の６画素間
を８×５＝４０分割して、その間に配置間隔「５」ごと
に出力画素を配置して、原画素の５画素間に８画素の出
力画素を生成する。Step S2 (Calculate the number of divisions between original pixels) The inter-pixel division unit 21 acquires the resolution of the original image together with the pixel values of the original pixels. Further, the inter-pixel division unit 21 calculates the number of divisions N between the original pixels based on the resolution of the original image and the resolution of the output image. Specifically, if the resolution in the horizontal scanning direction of the original image is, for example, 640 pixels, and the resolution in the horizontal scanning direction of the output image to be displayed on the liquid crystal panel 4 is, for example, 1024 pixels, 5 pixels of the original pixel
Since it is necessary to generate eight output pixels based on the pixels, the resolution of the original pixel: the resolution of the output image = 5:
8, the number of divisions N between the original pixels is set to “2”.
3 = 8 ”, and the arrangement interval M of the output pixels with respect to the division number N is“ 5 ”. That is, 8 × 5 = 40 divisions are made between six original pixels, and output pixels are arranged at intervals of “5” between them, and eight output pixels are generated between the five original pixels.
【００４２】ステップＳ３（出力画素の配置位置情報を
算出） 位置情報算出部２２は、８分割した各原画素間に、出力
画素を配置するための配置位置情報Ｚを算出する。この
配置位置情報Ｚは、出力画素が配置される原画素間にお
ける一方の原画素からの位置情報である。例えば、図２
（ａ）に示したように、原画素Ｇ１〜Ｇ６に基づいて、
出力画素Ｈ１〜Ｈ９を生成する場合には、全体として４
０分割された原画素Ｇ１から原画素Ｇ６の間において、
配置間隔「５」ごとに出力画素を配置していくので、各
原画素Ｇ１〜Ｇ６から各出力画素Ｈ１〜Ｈ９の配置位置
までの距離が各々異なる。具体的には、出力画素Ｈ１は
原画素Ｇ１の位置に配置されるが、出力画素Ｈ２は原画
素Ｇ１から「５」の位置に配置され、出力画素Ｈ３は原
画素Ｇ２から「２」の位置に配置され、出力画素Ｈ４は
原画素Ｇ２から「７」の位置に配置され、同様に、出力
画素Ｈ５〜Ｈ８が配置される。また、出力画素Ｈ１の場
合と同様に、出力画素Ｈ９は原画素Ｇ６の位置に配置さ
れ、それ以降の出力画素も同様に配置される。この各原
画素に対する出力画素の配置位置の数値が配置位置情報
Ｚであり、ステップＳ３ではこの配置位置情報Ｚを順次
算出する。Step S3 (Calculate Output Position Information of Output Pixel) The position information calculator 22 calculates the position information Z for arranging the output pixel between each of the eight original pixels. This arrangement position information Z is position information from one of the original pixels between the original pixels where the output pixels are arranged. For example, FIG.
As shown in (a), based on the original pixels G1 to G6,
When the output pixels H1 to H9 are generated, 4
Between the original pixel G1 and the original pixel G6 divided into 0,
Since the output pixels are arranged at the arrangement interval “5”, the distances from the original pixels G1 to G6 to the arrangement positions of the output pixels H1 to H9 are different. Specifically, the output pixel H1 is arranged at the position of the original pixel G1, the output pixel H2 is arranged at the position "5" from the original pixel G1, and the output pixel H3 is arranged at the position "2" from the original pixel G2. , And the output pixel H4 is arranged at a position “7” from the original pixel G2, and similarly, the output pixels H5 to H8 are arranged. Further, as in the case of the output pixel H1, the output pixel H9 is arranged at the position of the original pixel G6, and the subsequent output pixels are arranged similarly. The numerical value of the arrangement position of the output pixel with respect to each original pixel is the arrangement position information Z, and the arrangement position information Z is sequentially calculated in step S3.
【００４３】以下、ステップＳ３で行われる出力画素ご
との配置位置情報Ｚを算出するまでを図５のフローチャ
ートを参照しながら説明する。Hereinafter, up to the calculation of the arrangement position information Z for each output pixel performed in step S3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００４４】まず、ステップＴ１では、配置位置情報Ｚ
と分割数Ｎとを比較して、配置位置情報Ｚが分割数Ｎ以
上である場合には、配置位置情報Ｚから分割数Ｎを減算
した値を配置位置情報Ｚとして補間条件設定部２４（ス
テップＳ４）に送るとともに、ステップＴ２に送る。一
方、配置位置情報Ｚが分割数Ｎ未満である場合には、そ
の配置位置情報Ｚを補間条件設定部２（ステップＳ４）
に送るとともに、ステップＴ２に送る。ステップＴ２で
は、配置位置情報Ｚに出力画素の配置間隔Ｍ（本実施例
では「５」）を加えた値を配置位置情報Ｚとする。ステ
ップＴ３では、全ての出力画素についての配置位置情報
Ｚを算出するまで、ステップＴ１、Ｔ２を繰り返し行
う。First, in step T1, the arrangement position information Z
Is compared with the division number N. If the arrangement position information Z is equal to or greater than the division number N, a value obtained by subtracting the division number N from the arrangement position information Z is used as the arrangement position information Z as the interpolation condition setting unit 24 (step Send to S4) and send to step T2. On the other hand, if the arrangement position information Z is smaller than the number of divisions N, the arrangement position information Z is set to the interpolation condition setting unit 2 (step S4).
And to step T2. In step T2, a value obtained by adding the arrangement interval M of the output pixels ("5" in this embodiment) to the arrangement position information Z is set as the arrangement position information Z. In step T3, steps T1 and T2 are repeated until the arrangement position information Z for all output pixels is calculated.
【００４５】図２（ａ）に示す出力画素Ｈ１、Ｈ２、Ｈ
３の場合について、具体的に説明する。なお、全ての出
力画素は出力画素Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の場合と同様に処理
される。まず、出力画素Ｈ１の場合には、出力画素Ｈ１
と原画素Ｇ１とは同じ位置に配置されるので、配置位置
情報（ｘ＝０）が予め与えられる。ステップＴ１では、
この配置位置情報（ｘ＝０）が分割数（Ｎ＝８）未満で
あるので、出力画素Ｈ１の配置位置情報（ｘ＝０）を補
間条件設定部２４（ステップＳ４）に送るとともに、ス
テップＴ２に送る。ステップＴ２では、配置位置情報
（ｘ＝０）に出力画素の配置間隔（Ｍ＝５）が加算さ
れ、配置位置情報（ｘ＝５）が算出される。The output pixels H1, H2, H shown in FIG.
Case 3 will be specifically described. Note that all output pixels are processed in the same manner as in the case of the output pixels H1, H2, and H3. First, in the case of the output pixel H1, the output pixel H1
And the original pixel G1 are arranged at the same position, and arrangement position information (x = 0) is given in advance. In step T1,
Since the arrangement position information (x = 0) is smaller than the number of divisions (N = 8), the arrangement position information (x = 0) of the output pixel H1 is sent to the interpolation condition setting unit 24 (step S4), and the step T2 is performed. Send to In step T2, the arrangement interval (M = 5) of the output pixels is added to the arrangement position information (x = 0), and the arrangement position information (x = 5) is calculated.
【００４６】ステップＴ３によって、出力画素Ｈ２の配
置位置情報Ｚとして、配置位置情報（ｘ＝５）がステッ
プＴ１に与えられる。ステップＴ１では、配置位置情報
（ｘ＝５）が分割数（Ｎ＝８）未満であるので、この配
置位置情報（ｘ＝５）を出力画素Ｈ２の配置位置情報Ｚ
として、その配置位置情報Ｚを補間条件設定部２４に送
るとともに、ステップＴ２に送る。ステップＴ２では、
配置位置情報（ｘ＝５）に出力画素の配置間隔（Ｍ＝
５）が加算され、配置位置情報（ｘ＝１０）が算出され
る。In step T3, arrangement position information (x = 5) is provided to step T1 as arrangement position information Z of the output pixel H2. In step T1, the arrangement position information (x = 5) is smaller than the number of divisions (N = 8), so this arrangement position information (x = 5) is used as the arrangement position information Z of the output pixel H2.
And sends the arrangement position information Z to the interpolation condition setting unit 24 and to step T2. In step T2,
In the arrangement position information (x = 5), the arrangement interval (M =
5) is added, and arrangement position information (x = 10) is calculated.
【００４７】再びステップＴ３によって、出力画素Ｈ３
の配置位置情報Ｚとして、配置位置情報（ｘ＝１０）が
ステップＴ１に与えられる。ステップＴ１では、配置位
置情報（ｘ＝１０）が分割数（Ｎ＝８）以上であるの
で、この配置位置情報（ｘ＝１０）から分割数（Ｎ＝
８）を減算して、配置位置情報（ｘ＝２）を算出する。
この配置位置情報（ｘ＝２）を出力画素Ｈ３の配置位置
情報Ｚとして補間条件設定部２４に送るとともに、ステ
ップＴ２に送る。In step T3, the output pixel H3
, The arrangement position information (x = 10) is given to step T1. In step T1, the arrangement position information (x = 10) is equal to or greater than the number of divisions (N = 8).
8) is subtracted to calculate arrangement position information (x = 2).
This arrangement position information (x = 2) is sent to the interpolation condition setting unit 24 as arrangement position information Z of the output pixel H3, and is sent to step T2.
【００４８】ステップＳ４（差分値＞閾値） まず、ステップＳ４において、補間条件設定部２４は、
位置情報算出部２２で順次算出された配置位置情報Ｚ
と、ビデオ信号処理部１から送られてくる条件値である
閾値Ｐ及び重み係数ｑと、ステップＳ１で算出された差
分値Ｄと、その差分値Ｄに基づく各原画素の画素値とを
取得する。ステップＳ４では、この差分値Ｄと閾値Ｐと
を比較して、差分値Ｄが閾値Ｐよりも大きい場合にはス
テップＳ５に移行し、差分値が閾値Ｐ以下の場合にはス
テップＳ６に移行する。Step S4 (Difference Value> Threshold) First, in step S4, the interpolation condition setting unit 24
Arrangement position information Z sequentially calculated by the position information calculation unit 22
And the threshold value P and the weight coefficient q, which are the condition values sent from the video signal processing unit 1, the difference value D calculated in step S1, and the pixel value of each original pixel based on the difference value D I do. In step S4, the difference value D is compared with the threshold value P. If the difference value D is larger than the threshold value P, the process proceeds to step S5, and if the difference value is equal to or less than the threshold value P, the process proceeds to step S6. .
【００４９】ステップＳ５（重み付け処理） ステップＳ５では、原画素間の差分値Ｄが閾値Ｐよりも
大きい場合に、位置情報算出部２２で算出された配置位
置情報Ｚの値に応じて、その配置位置情報Ｚに重み係数
ｑによる重み付けを行う。具体的には、原画素間におけ
る出力画素の配置位置が、その原画素間の中心位置に対
して原画素の画素値の大きい側にある場合には配置位置
情報Ｚに重み係数ｑを加算し、その中心位置に対して原
画素の画素値の小さい側にある場合には配置位置情報Ｚ
から重み係数ｑを減算する処理を行う。ステップＳ５で
行われる処理を、図６に示すフローチャートを参照しな
がら説明する。Step S5 (Weighting Process) In step S5, when the difference value D between the original pixels is larger than the threshold value P, the arrangement is performed according to the value of the arrangement position information Z calculated by the position information calculator 22. The position information Z is weighted by a weight coefficient q. Specifically, when the arrangement position of the output pixel between the original pixels is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the center position between the original pixels, a weighting factor q is added to the arrangement position information Z. When the pixel value of the original pixel is smaller than the center position, the arrangement position information Z
The processing of subtracting the weight coefficient q from is performed. The processing performed in step S5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００５０】まず、ステップＵ１では、原画素間の分割
数Ｎを「２」で除算した値である中心値が、配置位置情
報Ｚと等しくなるか否かを判断し、この中心値と配置位
置情報Ｚとが等しくなる場合にはステップＳ６に移行
し、等しくならない場合にはステップＵ２に移行する。
ステップＵ２では、配置位置情報Ｚが、中心値よりも大
きいか否かを判断し、配置位置情報Ｚが中心値よりも大
きい場合にはステップＵ３に移行し、配置位置情報Ｚが
中心値以下である場合にはステップＵ４に移行する。ス
テップＵ１、Ｕ２によって、出力画素の配置位置が、原
画素間の中心位置に対していずれの側にあるかを判断す
る。First, in step U1, it is determined whether or not a center value, which is a value obtained by dividing the number of divisions N between original pixels by "2", is equal to the arrangement position information Z. If the information Z is equal, the process proceeds to step S6, and if not, the process proceeds to step U2.
In step U2, it is determined whether or not the arrangement position information Z is larger than the center value. If the arrangement position information Z is larger than the center value, the process proceeds to step U3, and if the arrangement position information Z is smaller than the center value. If there is, the process moves to step U4. In steps U1 and U2, it is determined on which side the arrangement position of the output pixel is with respect to the center position between the original pixels.
【００５１】ステップＵ３では、配置位置情報Ｚに重み
係数ｑを加算した値が、分割数Ｎを越えるか否かを判断
する。分割数Ｎを越える場合には、最終的に得られる出
力画素の画素値が原画素の画素値以上になるので、これ
を防止するためである。したがって、ステップＵ３は、
配置位置情報Ｚに重み係数ｑを加算した値が分割数Ｎよ
りも大きくなる場合には、配置位置情報Ｚの値を「Ｎ」
としてステップＳ６に移行する。一方、配置位置情報Ｚ
に重み係数ｑを加算した値が分割数Ｎ以下になる場合に
は、配置位置情報Ｚに重み係数ｑを加算した値を配置位
置情報ＺとしてステップＳ６に移行する。In step U3, it is determined whether or not the value obtained by adding the weight coefficient q to the arrangement position information Z exceeds the number of divisions N. If the number of divisions exceeds N, the pixel value of the output pixel finally obtained is equal to or greater than the pixel value of the original pixel, and this is to prevent this. Therefore, step U3 includes:
When the value obtained by adding the weight coefficient q to the arrangement position information Z is larger than the number of divisions N, the value of the arrangement position information Z is set to “N”.
And proceeds to step S6. On the other hand, the arrangement position information Z
If the value obtained by adding the weight coefficient q to the division number N is equal to or less than the division number N, the process proceeds to step S6 as the arrangement position information Z obtained by adding the weight coefficient q to the arrangement position information Z.
【００５２】ステップＵ４では、配置位置情報Ｚに重み
係数ｑを減算した値が、「０」よりも大きいか否かを判
断する。その減算した値が「０」よりも小さくなる場合
には、最終的に得られる出力画素の画素値が原画素の画
素値以下となるので、これを防止するためである。した
がって、ステップＵ４は、配置位置情報Ｚから重み係数
ｑを減算した値が「０」以下になる場合には、配置位置
情報Ｚの値を「０」としてステップＳ６に移行する。一
方、配置位置情報Ｚから重み係数ｑを減算した値が
「０」よりも大きくなる場合には、配置位置情報Ｚから
重み係数ｑを減算した値を配置位置情報Ｚとしてステッ
プＳ６に移行する。In step U4, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the weight coefficient q from the arrangement position information Z is larger than "0". If the value obtained by the subtraction is smaller than “0”, the pixel value of the finally obtained output pixel is equal to or less than the pixel value of the original pixel, so that this is prevented. Therefore, when the value obtained by subtracting the weight coefficient q from the arrangement position information Z is equal to or less than “0”, the step U4 sets the value of the arrangement position information Z to “0” and proceeds to step S6. On the other hand, if the value obtained by subtracting the weight coefficient q from the arrangement position information Z is larger than “0”, the process proceeds to step S6 as the arrangement position information Z, the value obtained by subtracting the weight coefficient q from the arrangement position information Z.
【００５３】ステップＳ６（直線補間関数に代入） 上述したステップＳ１〜Ｓ５によって、出力画素の配置
位置情報Ｚまたは重み係数ｑが作用された配置位置情報
Ｚと、その出力画素が配置される２つの原画素の各画素
値とが得られる。ステップＳ６では、それらの配置位置
情報Ｚを新たな配置位置情報ｘ（以下、単に「配置位置
情報ｘ」とよぶ）として、その配置位置情報ｘと、各原
画素の画素値と、分割数Ｎとを、式（２）に示した直線
補間関数に代入する。Step S6 (substituted into linear interpolation function) In steps S1 to S5 described above, the arrangement position information Z of the output pixel or the arrangement position information Z to which the weighting factor q is applied and the two positions where the output pixel is arranged Each pixel value of the original pixel is obtained. In step S6, the arrangement position information Z is set as new arrangement position information x (hereinafter, simply referred to as “arrangement position information x”), the arrangement position information x, the pixel value of each original pixel, and the division number N Is substituted into the linear interpolation function shown in equation (2).
【００５４】ステップＳ７（出力画素の画素値を算出） ステップＳ７では、各値が代入された直線補間関数を、
加算、減算および乗算演算と、除算演算とに分けて処理
を行う。具体的には、まず、加減乗算部２５によって、
直線補間関数の「〔Ｋi ×（Ｎ−ｘ）＋Ｋi+1 ×ｘ〕」
の部分についての演算処理を行う。次に、加減乗算部２
５は、「〔Ｋi ×（Ｎ−ｘ）＋Ｋi+1 ×ｘ〕」の部分か
ら算出した値を、シフトレジスタ２６に送る。シフトレ
ジスタ２６では、この算出された値を分割数（Ｎ＝８）
で除算するため、３ビットシフトさせる。これにより、
直線補間関数の値である出力画素の画素値が算出され
る。Step S7 (Calculate the pixel value of the output pixel) In step S7, the linear interpolation function to which each value is substituted is
The processing is divided into addition, subtraction and multiplication operations and division operations. Specifically, first, the addition / subtraction / multiplication unit 25 calculates
“[K i × (N−x) + K i + 1 × x]” of the linear interpolation function
The arithmetic processing is performed for the portion of. Next, the addition / subtraction / multiplication unit 2
5 sends to the shift register 26 the value calculated from the part of “[Ki × (N−x) + Ki + 1 × x]”. The shift register 26 calculates the calculated value as the number of divisions (N = 8).
To shift by 3 bits. This allows
The pixel value of the output pixel, which is the value of the linear interpolation function, is calculated.
【００５５】ステップＳ８（出力画素を出力） 画素補間処理ユニット２は、ステップＳ１からＳ７まで
を繰り返し行うことによって画素値が算出されるたび
に、その画素値を出力画像の画素値として液晶パネル駆
動部３に順次出力する。Step S8 (output the output pixel) Each time the pixel value is calculated by repeatedly performing steps S1 to S7, the pixel interpolation processing unit 2 uses the pixel value as the pixel value of the output image to drive the liquid crystal panel. The data is sequentially output to the unit 3.
【００５６】以下、本実施例で利用される補間直線につ
いて、図３および図７を参照しながら説明する。ステッ
プＳ４によって原画素間の差分値Ｄが閾値Ｐ以下となる
場合には、直線補間関数に代入される配置位置情報ｘに
は重み係数ｑが作用（加算または減算）されていないの
で、直線補間関数から算出される値は、図３に示したよ
うに、原画素Ｇi と原画素Ｇi+1 とを結ぶ一直線状の補
間直線Ｋ上の値を取る。つまり、ステップＳ５〜Ｓ７で
は、原画像の原画素間の画素値の差が比較的小さい場合
には、自然画像の場合のように、滑らかに補間する必要
があるので、従来と同様の直線補間によって出力画素の
画素値が算出される。Hereinafter, the interpolation straight line used in this embodiment will be described with reference to FIGS. If the difference value D between the original pixels is equal to or smaller than the threshold value P in step S4, the weighting factor q is not applied (addition or subtraction) to the arrangement position information x substituted in the linear interpolation function, so that the linear interpolation is performed. As shown in FIG. 3, the value calculated from the function takes a value on a linear interpolation line K connecting the original pixel Gi and the original pixel Gi + 1. In other words, in steps S5 to S7, if the pixel value difference between the original pixels of the original image is relatively small, it is necessary to perform smooth interpolation as in the case of a natural image. Calculates the pixel value of the output pixel.
【００５７】一方、ステップＳ４によって原画素間の差
分値Ｄが閾値Ｐよりも大きくなる場合には、ステップＳ
５において直線補間関数に代入される配置位置情報ｘに
重み係数ｑが作用（加算または減算）されている。これ
により、図７に示すように、補間直線Ｋ（図中、破線で
示す）の少なくとも一部を平行移動させた重み付け補間
直線Ｔ上の値が出力画素の画素値として得られる。この
重み付け補間直線Ｔは、配置位置情報Ｚに重み付けされ
る重み係数ｑにより平行移動する移動量が変化するとと
もに、ステップＳ５で設定される分岐条件によってその
形状を変化させることができる。On the other hand, if the difference value D between the original pixels is larger than the threshold value P at step S4,
In 5, the weight coefficient q acts (adds or subtracts) on the arrangement position information x substituted into the linear interpolation function. Thereby, as shown in FIG. 7, a value on the weighted interpolation line T obtained by translating at least a part of the interpolation line K (indicated by a broken line in the figure) is obtained as the pixel value of the output pixel. The weight of the weighted interpolation straight line T can be changed in parallel movement amount by the weighting factor q weighted to the arrangement position information Z, and its shape can be changed by the branch condition set in step S5.
【００５８】この実施例では、ステップＳ５で既に説明
したような分岐条件にすることで、図７に示すように、
重み付け補間直線Ｔは、原画素Ｇi 、Ｇi+1 との中心位
置を境として、補間直線Ｋの中心位置よりも原画素Ｇi+
1 側の部分が上方に平行し、その反対側の部分では下方
に平行した形状となる。また、この上方または下方への
移動量は、配置位置情報Ｚに重み付けされる重み係数ｑ
によって決定される。例えば、図７（ａ）に示すよう
に、出力画素Ｈk の配置位置が補間直線Ｋの中心位置よ
りも原画素Ｇi 側にある場合には、補間直線Ｋにおける
配置位置情報（ｘ＝３）の画素値は、画素値Ｋk とな
る。しかし、ステップＳ５によって、配置位置情報（ｘ
＝３）から重み係数（ｑ＝１）が減算され、配置位置情
報（ｘ＝２）が算出される。この配置位置情報（ｘ＝
２）に基づいて、補間直線Ｋから画素値を算出すると、
画素値（Ｋk −Ａ）が得られる。つまり、重み係数ｑに
よって、配置位置情報（ｘ＝３）において直線補間関数
Ｋから求められる画素値Ｋk よりも、画素値Ａ分だけ減
少した画素値（Ｋk −Ａ）が得られる。同様に、図７
（ｂ）に示すように、出力画素Ｈk の配置位置が補間直
線Ｋの中心位置よりも原画素Ｇi+1 側にある場合には、
補間直線Ｋにおける配置位置情報（ｘ＝６）の画素値は
画素値Ｋk である。しかし、配置位置情報（ｘ＝６）か
ら重み係数（ｑ＝１）が加算され、配置位置情報（ｘ＝
７）が算出される。この配置位置情報（ｘ＝７）に基づ
いて、補間直線Ｋから画素値を算出すると、画素値（Ｋ
k ＋Ａ）が得られる。つまり、重み係数ｑによって、配
置位置情報（ｘ＝６）において直線補間関数Ｋから求め
られる画素値Ｋk よりも、画素値Ａ分だけ増加した画素
値（Ｋk＋Ａ）が得られる。したがって、結果的に算出
される画素値は重み付け補間直線Ｔ上の値となり、原画
像がシャープな画像となっている場合に、そのシャープ
さを損なうことなく補間する出力画素の画素値が得られ
る。In this embodiment, by setting the branch conditions as already described in step S5, as shown in FIG.
The weighted interpolation straight line T is located between the center position of the original pixels Gi and Gi + 1 and the position of the original pixel Gi +
The shape on one side is parallel to the top, and the shape on the other side is parallel to the bottom. The upward or downward movement amount is determined by a weight coefficient q weighted to the arrangement position information Z.
Is determined by For example, as shown in FIG. 7A, when the arrangement position of the output pixel Hk is closer to the original pixel Gi than the center position of the interpolation line K, the arrangement position information (x = 3) of the interpolation line K The pixel value becomes the pixel value Kk. However, the placement position information (x
= 3) is subtracted from the weighting coefficient (q = 1), and the arrangement position information (x = 2) is calculated. This arrangement position information (x =
When pixel values are calculated from the interpolation straight line K based on 2),
The pixel value (Kk-A) is obtained. That is, a pixel value (Kk-A) reduced by the pixel value A from the pixel value Kk obtained from the linear interpolation function K in the arrangement position information (x = 3) is obtained by the weight coefficient q. Similarly, FIG.
As shown in (b), when the arrangement position of the output pixel Hk is closer to the original pixel Gi + 1 than the center position of the interpolation line K,
The pixel value of the arrangement position information (x = 6) on the interpolation line K is the pixel value Kk. However, a weighting factor (q = 1) is added from the arrangement position information (x = 6), and the arrangement position information (x = 6)
7) is calculated. When the pixel value is calculated from the interpolation straight line K based on the arrangement position information (x = 7), the pixel value (K
k + A) is obtained. That is, a pixel value (Kk + A) that is larger than the pixel value Kk obtained from the linear interpolation function K by the pixel value A in the arrangement position information (x = 6) is obtained by the weight coefficient q. Accordingly, the pixel value calculated as a result is a value on the weighted interpolation straight line T, and when the original image is a sharp image, the pixel value of the output pixel to be interpolated without losing the sharpness is obtained. .
【００５９】上述した実施例では、原画素間における出
力画素の配置位置に対して重み付けを行うことで、直線
補間を行うための直線補間関数を利用して、重み付けさ
れた画素値を算出することができるので、従来のよう
に、重み付けを行うために複雑な演算処理をする必要が
ない。さらに、直線補間関数における除算演算をシフト
レジスタ２６で行っているので、除算器を用いる回路構
成よりも、小規模の回路構成にすることができる。In the above-described embodiment, weighting is performed on the arrangement position of output pixels between original pixels, so that weighted pixel values are calculated using a linear interpolation function for performing linear interpolation. Therefore, there is no need to perform complicated arithmetic processing to perform weighting as in the related art. Furthermore, since the division operation in the linear interpolation function is performed by the shift register 26, the circuit configuration can be smaller than a circuit configuration using a divider.
【００６０】この発明は以下のように変形実施すること
が可能である。 （１）上述した実施例では、原画像の水平走査方向の解
像度が６４０画素で、出力画像の水平走査方向の解像度
が１０２４画素の場合について説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、各種の解像度に対応するこ
とができる。例えば、原画像の解像度として、水平走査
方向の解像度×垂直走査方向の解像度＝（６４０〜１１
５２）×（３５０〜９００）等があり、出力画像の解像
度として、１０２４×７６８、１２８０×１０２４等が
ある。The present invention can be modified as follows. (1) In the embodiment described above, the case where the resolution of the original image in the horizontal scanning direction is 640 pixels and the resolution of the output image in the horizontal scanning direction is 1024 pixels has been described, but the present invention is not limited to this. And various resolutions. For example, as the resolution of the original image, the resolution in the horizontal scanning direction × the resolution in the vertical scanning direction = (640 to 11)
52) × (350 to 900) and the like, and the resolution of the output image includes 1024 × 768, 1280 × 1024 and the like.
【００６１】（２）上述した実施例では、原画像の水平
走査方向の解像度が６４０画素で、出力画像の水平走査
方向の解像度が１０２４画素である場合について説明し
たが、例えば、原画像の水平走査方向の解像度が１１５
２画素で、出力画像の水平走査方向の解像度が１２８０
画素の場合には、１１５２：１２８０＝５７６：６４０
となり、各原画素間を６４０分割して、その５７６分割
目ごとに出力画素を補間することもできるが、一度に処
理する演算量が増えるので回路規模が大きくなるという
問題が生じる。この場合には、原画像を１１５２＝１２
＋５７×２０とし、出力画像を１２４０＝６４×２０と
すると、原画像の５７画素を６４画素に増やす処理を２
０回繰り返せばよいことが分かるが、このとき原画像の
１２画素分が余分になるので、５８画素を６４画素に増
やす処理を１２回繰り返し、さらに、５７画素を６４画
素に増やす処理を８回繰り返せば、小規模の回路構成の
まま、原画像に基づいて出力画像の解像度を生成するこ
とができる。(2) In the above embodiment, the case where the resolution of the original image in the horizontal scanning direction is 640 pixels and the resolution of the output image in the horizontal scanning direction is 1024 pixels has been described. The resolution in the scanning direction is 115
With two pixels, the resolution of the output image in the horizontal scanning direction is 1280.
In the case of a pixel, 1152: 1280 = 576: 640
Although it is possible to 640-divide each original pixel and interpolate the output pixel every 576-th division, the amount of computation to be performed at a time is increased, which causes a problem that the circuit scale becomes large. In this case, the original image is 1152 = 12
Assuming that + 57 × 20 and the output image is 1240 = 64 × 20, the process of increasing 57 pixels of the original image to 64 pixels is 2
It can be seen that it is sufficient to repeat 0 times, but at this time, the process of increasing 58 pixels to 64 pixels is repeated 12 times, and the process of increasing 57 pixels to 64 pixels is repeated 8 times, because 12 pixels of the original image become extra. By repeating this, it is possible to generate the resolution of the output image based on the original image while keeping the small circuit configuration.
【００６２】（３）上述した実施例では、原画像の水平
走査方向の解像度について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、原画像の垂直走査方向につい
ても同様に適用することができる。なお、好ましくは、
原画像の垂直走査方向の２画素について補間処理を行
い、出力画像の垂直走査方向の画素を順次生成する。そ
の順次生成される出力画像の垂直走査方向の補間された
画素に基づいて、出力画像の水平走査方向の画素を同様
に順次補間する。このような処理を行えば、従来のいわ
ゆる４点補間に比べて、重み付けがしやすく、高速な処
理が可能となる。(3) In the above-described embodiment, the resolution of the original image in the horizontal scanning direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to the vertical scanning direction of the original image. Can be. Preferably,
Interpolation processing is performed on two pixels of the original image in the vertical scanning direction to sequentially generate pixels of the output image in the vertical scanning direction. On the basis of the interpolated pixels in the vertical scanning direction of the sequentially generated output image, pixels in the horizontal scanning direction of the output image are similarly sequentially interpolated. By performing such processing, weighting can be easily performed and high-speed processing can be performed as compared with the conventional so-called four-point interpolation.
【００６３】（４）上述した実施例では、デジタル画像
表示装置の表示パネルとして、液晶パネルを例にとって
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、プラズマディスプレイパネルや、ドットマトリ
ックス式ＬＥＤパネル等の、デジタルビデオ信号に基づ
いて画像を表示する表示パネルを備えるデジタル画像表
示装置に適用することができる。(4) In the above embodiment, a liquid crystal panel was described as an example of a display panel of a digital image display device. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be applied to a digital image display device including a display panel that displays an image based on a digital video signal, such as a plasma display panel or a dot matrix LED panel.
【００６４】（５）上述した実施例では、デジタル画像
表示装置に備わる画素補間処理ユニットは単一のものと
して説明したが、好ましくは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ビデオ信
号（画素）ごとに、合計３つの画素補間処理ユニットを
設ける。さらに好ましくは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ビデオ信号
（画素）、及びそれら各ビデオ信号の垂直走査方向と水
平走査方向ごとに、合計６つの画素補間処理ユニットを
設ける。このような構成にすれば、さらに高速な補間処
理を行うことができる。(5) In the above-described embodiment, the pixel interpolation processing unit provided in the digital image display device is described as a single unit. However, preferably, each of the R, G, and B video signals (pixels) is A total of three pixel interpolation processing units are provided. More preferably, a total of six pixel interpolation processing units are provided for each of the R, G, and B video signals (pixels) and for each of the vertical and horizontal scanning directions of the video signals. With such a configuration, a higher-speed interpolation process can be performed.
【００６５】（６）上述した実施例では、補間直線Ｋ
は、原画素間の中心位置を境にして上方と下方にそれぞ
れ所定値分移動したものであったが、本発明は中心位置
に限定されるものではなく、原画素間内であればどこで
もよい。また、補間直線Ｋを多段階に平行移動させた重
み付け補間直線を設定するようにしてもよい。(6) In the above embodiment, the interpolation straight line K
Moved upward and downward by a predetermined value with respect to the center position between the original pixels, however, the present invention is not limited to the center position and may be anywhere between the original pixels. . Further, a weighted interpolation line obtained by translating the interpolation line K in multiple stages may be set.
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、原画素間の画素値の差分値が
閾値よりも大きいか小さいかで、新たな画素の画素値に
重み付けをするか否かを決めるので、原画像の画像状態
に応じて閾値を変化させることで、容易に最適な補間を
行うことができる。また、差分値が閾値よりも大きい場
合には、原画素間に補間される新たな画素の配置位置が
原画素の画素値の大きい側にあるときには、算出される
新たな画素の画素値がより大きくなるように重み付けを
行い、また、画素値の小さい側にある場合には、算出さ
れる新たな画素の画素値がより小さくなるように重み付
けを行っているので、原画像のシャープさが比較的忠実
な出力画像を得ることができる。一方、差分値が閾値よ
りも小さい場合には、従来と同様の直線補間を行い、原
画素間の画素値が滑らかに変化するような画素を補間す
るので、原画像の滑らかさが比較的忠実な出力画像を得
ることができる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the pixel value of a new pixel is determined based on whether the difference between the pixel values of the original pixels is larger or smaller than the threshold value. Since it is determined whether or not weighting is performed, optimal interpolation can be easily performed by changing the threshold value according to the image state of the original image. Further, when the difference value is larger than the threshold, when the arrangement position of the new pixel to be interpolated between the original pixels is on the side where the pixel value of the original pixel is larger, the calculated pixel value of the new pixel becomes larger. Weighting is performed so as to increase, and when the pixel value is on the smaller side, weighting is performed so that the calculated pixel value of the new pixel becomes smaller, so that the sharpness of the original image is compared. A faithful output image can be obtained. On the other hand, when the difference value is smaller than the threshold value, linear interpolation similar to the conventional one is performed, and pixels in which the pixel value between the original pixels changes smoothly are interpolated, so that the smoothness of the original image is relatively faithful. Output image can be obtained.
【００６７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の方法発明を好適に実施することができる。ま
た、重み付け補間直線は、標準的な補間直線を部分的に
平行移動させたものなので、従来の直線補間を行うため
の回路構成を利用することができる。その結果、同様の
効果を得るための従来の回路構成に比べて、その回路規
模を比較的小さくすることができる。According to the invention described in claim 2, according to claim 1
Can be suitably implemented. Since the weighted interpolation straight line is obtained by partially translating the standard interpolation straight line, a conventional circuit configuration for performing linear interpolation can be used. As a result, the circuit scale can be made relatively small as compared with the conventional circuit configuration for obtaining the same effect.
【００６８】請求項３に記載の発明によれば、原画素間
を２の巾乗値で分割した原画素間上における新たな画素
の配置位置を示す配置位置情報に所定値を加算または減
算した重み付き配置位置情報を新たな配置位置情報とし
て、この新たな配置位置情報を直線補間関数に作用させ
ることで重み付けされた画素値を算出しているので、所
定値を変化させるだけで容易に重み付けの度合いを変化
させることができる。したがって、原画像により忠実な
出力画像を得ることができる。また、従来の直線補間を
行うための直線補間関数の計算を行う回路構成を利用で
きるので、回路規模を比較的小さくすることができる。According to the third aspect of the present invention, a predetermined value is added to or subtracted from arrangement position information indicating an arrangement position of a new pixel on an original pixel obtained by dividing an original pixel by a power of two. The weighted pixel value is calculated by using the weighted arrangement position information as new arrangement position information and applying the new arrangement position information to a linear interpolation function, so that weighting can be easily performed only by changing a predetermined value. Can be changed. Therefore, an output image that is more faithful to the original image can be obtained. Further, since a conventional circuit configuration for calculating a linear interpolation function for performing linear interpolation can be used, the circuit scale can be made relatively small.
【００６９】請求項４に記載の発明によれば、原画素間
の特定位置を中心位置としているので、原画像のシャー
プさがより忠実な出力画像を得ることができる。According to the fourth aspect of the present invention, since the specific position between the original pixels is set as the center position, an output image in which the sharpness of the original image is more faithful can be obtained.
【００７０】請求項５に記載の発明によれば、原画素間
を２の巾乗値で分割しているので、直線補間関数におけ
る除算演算を行う際に、シフトレジスタを利用すること
ができ、従来のように除算器を利用する場合に比べて、
回路規模をより小さく、単純化することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the interval between the original pixels is divided by a power of 2, a shift register can be used when performing a division operation in the linear interpolation function. Compared to the conventional case where a divider is used,
The circuit scale can be smaller and simplified.
【００７１】請求項６に記載の発明によれば、デジタル
画像表示装置は、請求項２ないし請求項５のいずれかに
記載の画像処理ユニットを備えているので、原画像に比
較的忠実な出力画像を表示できる。また、回路規模の比
較的小さくすることができるので、よりコンパクトで、
安価なデジタル画像表示装置を製造することが可能とな
る。According to a sixth aspect of the present invention, since the digital image display device includes the image processing unit according to any one of the second to fifth aspects, the output is relatively faithful to the original image. Images can be displayed. Also, since the circuit scale can be made relatively small, it is more compact,
An inexpensive digital image display device can be manufactured.
【図１】実施例に係るデジタル画像表示装置を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a digital image display device according to an embodiment.
【図２】画素補間処理ユニットで行われる補間処理の一
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an interpolation process performed by a pixel interpolation processing unit.
【図３】直線補間の様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of linear interpolation.
【図４】画素補間処理ユニットでの処理の流れを示すフ
ローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing in a pixel interpolation processing unit.
【図５】ステップＳ３での処理の流れを示すフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing in step S3.
【図６】ステップＳ５での処理の流れを示すフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing in step S5.
【図７】画素補間処理ユニットで行われる補間の様子を
示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a state of interpolation performed by a pixel interpolation processing unit.
１ … ビデオ信号処理部 ２ … 画素補間処理ユニット ３ … 液晶パネル駆動部 ４ … 液晶パネル ２１ … 画素間分割部 ２２ … 位置情報算出部 ２３ … 差分値算出部 ２４ … 補間条件設定部 ２５ … 加減乗算部 ２６ … シフトレジスタ Ｇi … ｉ番目の原画素 Ｈi … ｉ番目の出力画素 Ｋk … 出力画素の画素値 ｘ … 新たな配置位置情報 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Video signal processing part 2 ... Pixel interpolation processing unit 3 ... Liquid crystal panel drive part 4 ... Liquid crystal panel 21 ... Inter-pixel division part 22 ... Position information calculation part 23 ... Difference value calculation part 24 ... Interpolation condition setting part 25 ... Addition / subtraction / multiplication Section 26: shift register Gi: i-th original pixel Hi: i-th output pixel Kk: pixel value of output pixel x: new arrangement position information
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/387 Ｇ０６Ｆ 15/66 ３５５Ｃ Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA16 CB08 CB16 CD06 CH18 5C006 AF46 AF47 BB11 BF03 BF28 5C076 AA21 BB04 BB13 5C080 AA10 BB05 DD02 DD07 EE19 JJ01 JJ02 JJ05 JJ07 5C082 BA12 BB15 BD02 CA22 CA84 CB01 DA87 MM10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) H04N 1/387 G06F 15/66 355C F term (reference) 5B057 CA08 CA16 CB08 CB16 CD06 CH18 5C006 AF46 AF47 BB11 BF03 BF28 5C076 AA21 BB04 BB13 5C080 AA10 BB05 DD02 DD07 EE19 JJ01 JJ02 JJ05 JJ07 5C082 BA12 BB15 BD02 CA22 CA84 CB01 DA87 MM10
Claims (6)
像度の出力画像を生成するために、前記原画像の原画素
間に補間する新たな画素の画素値を直線補間によって求
める画素補間処理方法において、 前記原画像の解像度と、前記出力画像の解像度とに基づ
いて、前記原画素間に補間する新たな画素の配置位置を
特定する過程と、 前記原画素間の画素値の差である差分値を算出する過程
と、 前記差分値が閾値よりも小さい場合には、前記原画素間
に補間する新たな画素の画素値を前記直線補間によって
求めるための標準的な補間直線を設定し、 前記差分値が閾値よりも大きい場合には、前記新たな画
素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記原画
素の画素値の大きい側にあるときには前記標準的な補間
直線から求められる画素値よりも大きくなり、前記新た
な画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記
原画素の画素値の小さい側にあるときには前記標準的な
補間直線から求められる画素値よりも小さくなるよう
な、前記標準的な補間直線を部分的に平行移動させた重
み付け補間直線を設定する過程と、 前記新たな画素の配置位置における前記設定された標準
的な補間直線または重み付け補間直線上の画素値を、前
記原画素間に補間する新たな画素の画素値として算出す
る過程とを備えることを特徴とする画素補間処理方法。1. A pixel interpolation processing method for obtaining a pixel value of a new pixel to be interpolated between original pixels of the original image by linear interpolation in order to generate an output image having a higher resolution than the original image based on the original image. A step of specifying an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the original pixels based on a resolution of the original image and a resolution of the output image; and a difference which is a pixel value difference between the original pixels. Calculating a value, and when the difference value is smaller than a threshold value, setting a standard interpolation straight line for obtaining a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels by the linear interpolation, When the difference value is larger than the threshold value, the pixel obtained from the standard interpolation line when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels. Value Becomes larger, and when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position between the original pixels, it becomes smaller than the pixel value obtained from the standard interpolation line. Setting a weighted interpolation straight line by partially translating the standard interpolation straight line, and calculating a pixel value on the set standard interpolation straight line or weighted interpolation straight line at the new pixel arrangement position. Calculating a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels.
像度の出力画像を生成するために、前記原画像の原画素
間に補間する新たな画素の画素値を直線補間によって求
める画素補間処理ユニットにおいて、 前記原画像の解像度と、前記出力画像の解像度とに基づ
いて、前記原画素間に補間する新たな画素の配置位置を
特定する配置位置特定手段と、 前記原画素間の画素値の差である差分値を算出する差分
値算出手段と、 前記差分値算出手段によって算出された差分値が閾値よ
りも小さい場合には、前記原画素間に補間する新たな画
素の画素値を直線補間によって求めるための標準的な補
間直線を設定し、 前記差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記新た
な画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記
原画素の画素値の大きい側にあるときには前記標準的な
補間直線から求められる画素値よりも大きくなり、前記
新たな画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも
前記原画素の画素値の小さい側にあるときには前記標準
的な補間直線から求められる画素値よりも小さくなるよ
うな、前記標準的な補間直線を部分的に平行移動させた
重み付け補間直線を設定する補間条件設定手段と、 前記配置位置特定手段で特定された新たな画素の配置位
置における前記標準的な補間直線または前記重み付け補
間直線上の画素値を、前記原画素間に補間する新たな画
素の画素値として算出する画素値算出手段とを備えるこ
とを特徴とする画素補間処理ユニット。2. A pixel interpolation processing unit for obtaining a pixel value of a new pixel to be interpolated between original pixels of the original image by linear interpolation in order to generate an output image having a higher resolution than the original image based on the original image. An arrangement position specifying unit that specifies an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the original pixels based on a resolution of the original image and a resolution of the output image, and a difference in pixel value between the original pixels. A difference value calculation unit that calculates a difference value that is: When the difference value calculated by the difference value calculation unit is smaller than a threshold, a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels is calculated by linear interpolation. Setting a standard interpolation straight line for obtaining, and when the difference value is larger than the threshold value, the arrangement position of the new pixel is larger than the specific position between the original pixels in the pixel value of the original pixel. When the pixel value of the original pixel is larger than the pixel value obtained from the standard interpolation line, and when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position between the original pixels, the standard Interpolation condition setting means for setting a weighted interpolation straight line obtained by partially translating the standard interpolation straight line so as to be smaller than a pixel value obtained from a typical interpolation straight line; Pixel value calculating means for calculating a pixel value on the standard interpolation straight line or the weighted interpolation straight line at the new pixel arrangement position as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels. Characteristic pixel interpolation processing unit.
において、 前記配置位置特定手段は、前記原画像の画素間を２の巾
乗値で分割する画素間分割手段と、前記画素間分割手段
で分割された画素間上に補間する新たな画素の配置位置
を示す配置位置情報を、前記原画像の解像度と出力画像
の解像度とに基づいて算出する配置位置情報算出手段と
を備え、 前記補間条件設定手段は、前記差分値算出手段で算出さ
れた差分値が閾値よりも小さい場合には、前記配置位置
情報算出手段で算出された配置位置情報を、新たな配置
位置情報として設定し、 前記差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記新た
な画素の配置位置が前記原画素間の特定位置よりも前記
原画素の画素値の大きい側にあるときには前記配置位置
情報算出手段で算出された配置位置情報に所定値を加算
した重み付き配置位置情報を、前記新たな画素の配置位
置が前記原画素間の特定位置よりも前記原画素の画素値
の小さい側にあるときには前記配置位置情報から所定値
を減算した重み付き配置位置情報を、新たな配置位置情
報として設定し、 前記画素値算出手段は、前記原画像の画素間において直
線補間を行うための直線補間関数に、前記新たな配置位
置情報を作用させることで算出される画素値を前記原画
素間に補間する新たな画素の画素値とすることを特徴と
する画素補間処理ユニット。3. The pixel interpolation processing unit according to claim 2, wherein the arrangement position specifying means divides the pixels of the original image by a power of two, and the pixel dividing means. And arrangement position information calculating means for calculating arrangement position information indicating an arrangement position of a new pixel to be interpolated between the pixels divided in accordance with the resolution of the original image and the resolution of the output image. When the difference value calculated by the difference value calculation means is smaller than a threshold value, the condition setting means sets the layout position information calculated by the layout position information calculation means as new layout position information, When the difference value is larger than the threshold value, when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is larger than the specific position between the original pixels, the arrangement position information is calculated by the arrangement position information calculating means. Distribution Weighted arrangement position information obtained by adding a predetermined value to the arrangement position information, when the arrangement position of the new pixel is on the side where the pixel value of the original pixel is smaller than the specific position between the original pixels, from the arrangement position information The weighted arrangement position information obtained by subtracting a predetermined value is set as new arrangement position information, and the pixel value calculation unit performs a linear interpolation function for performing linear interpolation between pixels of the original image. A pixel interpolation processing unit, wherein a pixel value calculated by applying position information is used as a pixel value of a new pixel to be interpolated between the original pixels.
において、 前記特定位置は、前記原画素間の中心位置である画素補
間処理ユニット。4. The pixel interpolation processing unit according to claim 3, wherein the specific position is a center position between the original pixels.
において、 前記画素値算出手段は、前記直線補間関数における除算
演算を行うシフトレジスタを備える画素補間処理ユニッ
ト。5. The pixel interpolation processing unit according to claim 3, wherein said pixel value calculation means includes a shift register for performing a division operation in said linear interpolation function.
載の画素補間処理ユニットを備えることを特徴とするデ
ジタル画像表示装置。6. A digital image display device comprising the pixel interpolation processing unit according to claim 2. Description:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27961898A JP3272309B2 (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Pixel interpolation processing method and unit thereof, and digital image display device having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27961898A JP3272309B2 (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Pixel interpolation processing method and unit thereof, and digital image display device having the same |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000112448A true JP2000112448A (en) | 2000-04-21 |
| JP3272309B2 JP3272309B2 (en) | 2002-04-08 |
Family
ID=17613499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27961898A Expired - Lifetime JP3272309B2 (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Pixel interpolation processing method and unit thereof, and digital image display device having the same |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3272309B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002032749A (en) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Texas Instr Japan Ltd | Image processor |
| US7164415B2 (en) | 2001-11-29 | 2007-01-16 | Hitachi, Ltd. | Display controller and display device provided therewith |
| JP2008268725A (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | Information processing apparatus and method of increasing resolution of image data |
| JP2009509196A (en) * | 2005-09-15 | 2009-03-05 | マイクロソフト コーポレーション | Positioning screen elements |
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| CN114743509A (en) * | 2022-03-31 | 2022-07-12 | 海宁奕斯伟集成电路设计有限公司 | Image processing method, device and display device |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP27961898A patent/JP3272309B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP3272309B2 (en) | 2002-04-08 |
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