JP2006185123A - 画素補間装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素補間装置は、水平方向についてはスティックバッファ部52、垂直方向についてはバッファ部80に保持される同一線上に存在する複数点の画素データをもとに補間位置の画素データを生成する。水平LUT部54の拡大係数テーブル54a、垂直LUT部56の拡大係数テーブル56aには、補間位置から第n近傍に存在する複数の画素データに対して共通する係数データが記憶される。水平LUT部54及び垂直LUT部56は、拡大器コントローラ50から指示され補間位置に応じて、拡大係数テーブル54a,56aに記憶された係数データをもとに、第n近傍位置(P0,P1,P2,P3,P4,P5)の複数の画素データに対する係数データを出力して、複数点の画素データのそれぞれとの演算を実行する。
【選択図】 図4
Description
本実施形態における画素補間装置の具体的な回路構成(図4に示す)を説明する前に、拡大補間部17aにより実行される拡大補間処理の方法について説明する。ここでは、例えば、格子状に存在する複数の既存画素、例えば図2に示すように6x6の既存画素からのある点(補間点)を補間する場合を例にして説明する。
また、既存画素の範囲(つまりたたみこみに使用する画素の範囲/数)で演算するため、前式のように、−∞から∞の既存画素の値を使用する式は一般的でなく、通常は、有限個の既存画素の大きさに見合った窓関数などによってフィルタ特性を有限範囲内に抑える。
x{sln(πt/3)/(πt/3)}
ただし−3≦t≦3
6点の既存画素をP0、…P5、補間画素をPtとするとするとき、Ptの値は以下の式で表せられる。
ただしtnは、既存画素PnからPtまでの距離。
f(−(t−n−1))
=sin(−(t−n−1)π)/(−(t−n−1)π)
=sin((t−n−1)π)/(−(t−n−1)π)
ここでt'=Hとすると、
上式
=sin((n−t')π)/(n−t')π
=f(n−t')
0≦t≦1より、t'=1−tなので、0≦t'≦1となる。
第n近傍の区間は、n−1≦tn≦nと−n≦tn≦1−nである。
f(tn)=sin(πtn)/πtn
f(tn)=0の解は、tn=0以外の整数のとき。また、
f'(tn)=(π2cos(πtn)−sin(πtn))/π2tn2
これより、f(tn)=0における傾きは、
nが奇数のとき
tn=n−1でf'(n−1)≧0(ただし0はtn=0のとき)
tn=nでf'(n−1)<0
nが偶数のとき
tn=n−1でf'(n−1)<0
tn=nでf'(n−1)>0
なので、第n近傍の区間では、n=奇数ならば正、偶数なら負の値となる。
Claims (11)
- 共通するライン上に存在する複数点の画素データをもとに、前記ライン上の補間位置の画素データを生成する画素補間装置において、
補間位置から前記ライン上で異なる方向でそれぞれn番目に近い第n近傍に存在する複数の画素データに対して共通する係数データが記憶された記憶手段と、
前記補間位置から第n近傍の複数の画素データに対して、前記記憶手段に記憶された係数データを用いて演算を実行する演算手段と
を具備したことを特徴とする画素補間装置。 - 前記記憶手段に記憶される係数データは、前記補間位置から離れた位置の画素データに対するほどビット数を小さくしたことを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。
- 前記記憶手段に記憶される係数データは、第n近傍の複数の画素データのそれぞれに対する係数データを組み合わせたもので、
前記演算手段は、前記記憶手段に記憶される係数データを分割して、第n近傍の複数の画素データのそれぞれに対して演算を実行することを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。 - 前記記憶手段に記憶される係数データを正の値とし、
前記演算手段は、前記補間位置から第n近傍の画素データに対して、nが偶数の場合には演算結果を負の値、nが奇数の場合には演算結果を正の値として演算を実行することを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。 - 前記記憶手段に記憶される係数データは、補間位置の画素データの生成のもとになる複数の画素データのそれぞれに対する係数データを1つにまとめた値とすることを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。
- 前記演算手段は、前記記憶手段に記憶された第n近傍の画素データに対する係数データが0の場合には、演算結果とする値を前記画素データと同じとなるように演算を実行することを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。
- 前記記憶手段に記憶される係数データは、所定の偶関数に基づく値を示すことを特徴とする請求項1記載の画素補間装置。
- 共通するライン上に存在する複数点の画素データをもとに、前記ライン上の補間位置の画素データを生成する画素補間装置において、
補間位置を示す補間位置データを出力するコントローラと、
補間位置として取りうる各位置に応じた、補間位置から前記ライン上で異なる方向でそれぞれn番目に近い第n近傍に存在する複数の画素データに対して共通する係数データを記憶する係数テーブルと、
前記コントローラより出力された補間位置データに対応する位置に応じて、前記係数テーブルから前記第n近傍のそれぞれに対する係数データを出力する係数データ出力手段と、
前記ライン上の複数の画素データを記憶するバッファ手段と、
前記バッファ手段により記憶された複数の画素データのそれぞれに対して、前記係数データ出力手段により出力された係数データを用いて演算を実行する演算手段と
を具備したことを特徴とする画素補間装置。 - 前記演算手段は、
前記バッファ手段により記憶された複数の画素データのそれぞれに対して、前記係数データ出力手段により出力された係数データを用いて乗算を実行する乗算手段と、
前記乗算手段による前記補間位置から奇数番目にある画素データに対する演算結果の総和から、偶数番目にある画素データに対する演算結果の総和を減算する加減算手段と
を具備したことを特徴とする請求項8記載の画素補間装置。 - 所定間隔で複数配置された既存画素の画素データを取得する取得手段と、
補間すべき補間画素の位置である補間位置を指定する指定手段と、
前記取得手段により取得された複数の画素データのうち、前記指定手段により指定された補間位置の近傍に存在する複数の既存画素に対応する画素データを出力する画素データ出力手段と、
補間画素と既存画素との位置関係に応じた複数の係数データを予め記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の係数データのうち、前記画素データ出力手段により出力された複数の既存画素に対応する複数の係数データを出力する係数データ出力手段と、
前記画素データ出力手段により出力された複数の画素データと、前記係数データ出力手段により出力された複数の係数データとに基づく所定の演算によって、前記指定手段により指定された補間位置の画素データを生成する生成手段と
を備え、
前記記憶手段は、補間画素に対して既存画素が第1の方向にある場合の係数データと、補間画素に対して既存画素が前記第1の方向とは逆の第2の方向にある場合の係数データのうち、いずれか一方の係数データを記憶し、
前記係数データ出力手段は、前記記憶手段に記憶されている係数データに基づいて、補間画素に対して既存画素が第1の方向にある場合の係数データと、補間画素に対して既存画素が前記第1の方向とは逆の第2の方向にある場合の係数データを出力することを特徴とする画素補間装置。 - 前記記憶手段は、符号を省略した係数データを記憶し、
前記係数データ出力手段は、補間画素に対して各既存画素が奇数番目であるか偶数番目であるかに応じて、前記記憶手段に記憶されている係数データに符号を付加して出力することを特徴とする請求項10記載の画素補間装置。
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