JP2512252B2 - 画像拡大縮小装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階調画像の拡大縮小処
理を行なう画像拡大縮小装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像拡大縮小装置は、電子計算機
の利用技術の進歩にともない、多様な画像編集システム
上で用いられるようになっている。

【０００３】２次元の画像の拡大縮小処理は、原画像Ａ
（ｖ，ｗ）を結果画像Ｂ（ｘ，ｙ）に変換する処理であ
る。その処理方式として、水平方向の拡大縮小処理と垂
直方向の拡大縮小処理とを分離して、それぞれの処理を
１次元の画像の拡大縮小処理とすることにより実現する
方式が知られている。具体例として、２画素×２ライン
で構成される原画像を水平方向に２倍、垂直方向に３倍
した結果画像を得る場合について図９を参照して説明す
る。図９におけるａ１〜ａ４は、任意のビット長で構成
される１画素を表しており、原画像、結果画像ともに階
調画像であることを示している。初めに原画像の１ライ
ンめの画素列（ａ１、ａ２）を、（ａ１、ａ１、ａ２、
ａ２）で構成される画素列にすることにより水平方向の
２倍の拡大を実現し、次にその画素列を垂直方向に３回
出力することにより、垂直方向の３倍の拡大を実現して
いる。以上の処理を原画像の２ラインめに対しても同様
に行なうことにより、原画像を水平方向に２倍、垂直方
向に３倍した結果画像を得ることができる。

【０００４】以上に示したように２次元の画像の拡大縮
小処理は、水平方向の拡大縮小処理と垂直方向の拡大縮
小処理とを分離して、それぞれの処理を１次元の画像の
拡大縮小処理とすることにより実現することができる。
この時、縮小処理を、図１０に示すように原画像の画素
を間引いて結果画像を得る方式（以後、間引き縮小と称
す）と、原画像の画素に対して論理和を行なって結果画
像を得る方式（以後、論理和縮小と称す）との２つの方
式を実現することは、画像の劣化防止のための有効な手
段である。なぜなら、間引き縮小では、例えば画像の枠
情報などが間引かれる場合があるためである。

【０００５】以下、以上の処理を実現していた従来の画
像拡大縮小装置について説明する。図１１は従来の画像
拡大縮小装置のブロック図を示すものである。図１１に
おいて、１１００は、原画像と結果画像を格納する画像
メモリである。１１０１は、原画像を画像メモリ１１０
０から読み込むためのアドレスを発生し、そのアドレス
に従って画像メモリ１１００から原画像の画像データを
読み込む処理と、結果画像を画像メモリ１１００に書き
込むためのアドレスを発生し、そのアドレスに従って画
像メモリ１１００に結果画像の画像データを書き込む処
理を行なう入出力制御部である。１１０２は、入力した
画像データの水平方向の拡大処理、間引き縮小処理、論
理和縮小処理を行なう水平拡大縮小部である。１１０３
は、入力した画像データに対して演算を行なう演算部で
ある。１１０４は、１１０１、１１０２、１１０３の制
御を行なう制御部であり、各部は、コントロールバス１
１０５を介して制御される。また、各部間のデータの入
出力は、データバス１１０６を介して行なわれる。

【０００６】以上のように構成された拡大縮小部につい
て、以下その動作について説明する。初めに、水平方向
の拡大縮小処理のみを行なう場合の動作について説明す
る。入出力制御部１１０１では原画像の１ワードの画像
データを画像メモリ１１００から読み出すための画像メ
モリ１１００のアドレスを発生し、そのアドレスに従っ
て画像データを画像メモリ１１００から読み込む。制御
部１１０４では、読み込んだデータをデータバス１１０
６を介して水平拡大縮小部１１０２へ入力させる制御信
号を出力し、入出力制御部１１０１から水平拡大縮小部
１１０２へ画像データが入力される。水平拡大縮小部１
１０２では、入力した１ワード内の画素に対し水平方向
の拡大縮小処理を行ったのちに、出力データの位置合わ
せを行なう。水平拡大縮小部１１０２の処理が終了した
時点で、制御部１１０４では、拡大縮小処理された１ワ
ードの画像データをデータバス１１０６を介して入出力
制御部１１０１へ入力させる制御信号を出力し、水平拡
大縮小部１１０２から入出力制御部１１０１へ画像デー
タが入力される。入出力制御部１１０１では、水平拡大
縮小部１１０２から入力された画像データが、結果画像
の対応した画像データとなるようにアドレスを発生し、
そのアドレスに従って画像データを画像メモリ１１００
に書き込む動作を行なう。画像の水平方向を主走査とし
垂直方向を副走査として入出力ともメモリアクセスを行
ない、以上の処理を原画像のすべての画像データに対し
行なうことにより水平方向の拡大縮小処理を実現してい
る。

【０００７】垂直方向の拡大処理の場合に、水平方向の
拡大縮小処理のみを行なう場合との相違点は、水平拡大
縮小部１１０２から入出力制御部１１０１に画像データ
を出力する動作と、その画像データを入出力制御部１１
０１から画像メモリ１１００に書き込む動作が、拡大率
に応じて繰り返し行なわれる点と、画像データを画像メ
モリ１１００に書き込むときの入出力制御部１１０１の
走査方向が、垂直方向を主走査とし、水平方向を副走査
とする点である。以下、具体例を図６（ａ）及び図６
（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）
は、水平方向が２ワード、垂直方向が２ラインで構成さ
れる原画像を、横方向の拡大縮小処理を行なわず、垂直
方向に５／２倍した画像を得る時の例である。図６
（ｂ）において、入力制御部の走査方向とは、入出力制
御部１１０１が画像メモリ１１００から画像データを入
力する時の走査方向を表わし、出力制御部の走査方向と
は、入出力制御部１１０１が画像メモリ１１００に画像
を出力する時の走査方向を表わしている。図６（ａ）の
中のＡ１〜Ａ４までは、１ワードの画像データを表して
おり、１ワードを構成する画素数は任意である。また、
垂直方向に５／２倍の拡大を実現するために、原画像の
１ラインめの拡大率を３倍とし、２ラインめの拡大率を
２倍としている。入出力制御部１１０１では、まず画像
データＡ１を画像メモリ１１００から読み込み、水平拡
大縮小部１１０２へ出力する。水平拡大縮小部１１０２
では、画像データＡ１に対して拡大縮小処理を行なわず
入出力制御部１１０１に出力し、入出力制御部１１０１
では、水平拡大縮小部１１０２から出力された画像デー
タＡ１を図６（ｂ）に示すように、画像の垂直方向が主
走査となるように画像メモリ１１００のアドレスを発生
させ、そのアドレスに従って画像メモリ１１００に画像
データＡ１を書き込む処理を３回行なう。次に画像デー
タＡ２に対しても同様の処理を行ない、原画像の水平１
ラインめの垂直方向の３倍の拡大処理を終了する。次
に、水平２ラインめに対しては、画像データＡ３及びＡ
４の水平拡大縮小部１１０２及び入出力制御部１１０１
での出力処理を２回にすることにより、原画像の水平２
ラインめの垂直方向の２倍の拡大処理を実現し、これに
より結局原画像を５／２倍に拡大した結果画像を得るこ
とができる。

【０００８】垂直方向の間引き縮小処理の場合、水平方
向の拡大縮小処理のみを行なう場合との相違点は、入出
力制御部１１０１の動作である。入出力制御部１１０１
では、すべての水平ラインのデータを画像メモリ１１０
０から読み込むのではなく、縮小率に応じて決定される
水平ラインの画像データのみを画像メモリ１１００から
読み込むことにより垂直方向の間引き縮小処理を実現し
ている。以下、具体例を図７（ａ）及び図７（ｂ）を参
照して説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、水平方
向が２ワード、垂直方向が５ラインで構成される原画像
を、横方向の拡大縮小処理を行なわず、垂直方向に２／
５倍の間引き縮小した画像を得る時の例である。垂直方
向に２／５倍の間引き縮小を実現するために、原画像の
１ラインめが結果画像の最初の１ラインとなり、原画像
の４ラインめが結果画像の２ラインめになるものとして
いる。図７（ｂ）において、入力制御部の走査方向と
は、入出力制御部１１０１が画像メモリ１１００から画
像データを入力する時の走査方向を表わし、出力制御部
の走査方向とは、入出力制御部１１０１が画像メモリ１
１００に画像を出力する時の走査方向を表わしている。
入出力制御部１１０１では、まず入出力制御部１１０１
で原画像の１ラインめの画像データＡ１を読み込み水平
拡大縮小部１１０２へ出力する。水平拡大縮小部１１０
２では、画像データＡ１に対し処理を行なわずに入出力
制御部１１０１へ出力する。入出力制御部１１０１で
は、画像データＡ１を結果画像に対応するように画像メ
モリ１１００に書き込む動作を行なう。次に原画像の１
ラインめの画像データＡ２に対しても同様の処理を行な
い、原画像の最初の３ラインの間引き縮小処理を実現す
る。次に、原画像の水平４ラインめに対しても同様の処
理を行ない、結果画像の２ラインめを得ることができ、
これにより結局原画像を２／５倍に間引き縮小した結果
画像を得ることができる。

【０００９】垂直方向の論理和縮小処理の場合、水平方
向の拡大縮小処理のみを行なう場合との相違点は、入出
力制御部１１０１の動作及び演算部１１０３を使用する
点にある。入出力制御部１１０４では、主走査を垂直方
向とし、副走査を水平方向として、縮小率に応じて決定
されるライン数の１ワードのデータを画像メモリ１１０
０から読み込み、その画像データを演算部１１０３に出
力する。１回の主走査が終了するまで、入出力制御部１
１０１から出力された画像データに対して論理和演算を
演算部１１０３で行ない、１回の主走査が終了した時点
で、演算部１１０３の画像データを水平拡大縮小部１１
０２へ出力することにより、垂直方向の論理和縮小処理
を実現している。

【００１０】以下、具体例を図８（ａ）及び図８（ｂ）
を参照して説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、水
平方向が２ワード、垂直方向が５ラインで構成される原
画像を、横方向の拡大縮小処理を行なわず、垂直方向に
２／５倍の論理和縮小した画像を得る時の例である。垂
直方向に２／５倍の論理和縮小を実現するために、原画
像の最初の３ラインが結果画像の最初の１ラインめとな
り、原画像の次の２ラインが結果画像の２ラインめにな
るものとしている。図８（ｂ）において、入力制御部の
走査方向とは、入出力制御部１１０１が画像メモリ１１
００から画像データを入力する時の走査方向を表わし、
出力制御部の走査方向とは、入出力制御部１１０１が画
像メモリ１１００に画像を出力する時の走査方向を表わ
している。入出力制御部１１０１では、まず原画像の１
ラインめの画像データＡ１を読み込み、次に２ラインめ
の画像データＡ３を読み込み、最後に３ラインめの画像
データＡ５を読み込む。演算部１１０３では、画像デー
タＡ１、Ａ３、Ａ５の論理和演算を行ない、処理が終了
した時点で、画像データ（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５）を水平拡
大縮小部１１０２へ出力する。水平拡大縮小部１１０２
では、画像データ（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５）に対し処理を行
なわずに入出力制御部１１０１へ出力する。入出力制御
部１１０１では、画像データ（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５）を結
果画像の１ラインめの１ワードめに対応するように画像
メモリ１１００に書き込む動作を行なう。次に原画像の
画像データＡ２、Ａ４、Ａ６に対しても同様の処理を行
ない、原画像の最初の３ラインの間引き縮小処理を実現
する。次に、原画像の水平４、５ラインめに対しても同
様の処理を行ない、結果画像の２ラインめを得ることが
でき、これにより結局原画像を２／５倍に論理和縮小し
た結果画像を得ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、入出力制御部、水平拡大縮小部、演算部
の各部が、共通のデータバスを介して画像データ入出力
を行なっていたために、各部の処理を並列化することが
できず、高速な画像の拡大縮小処理を実現することが困
難であるという課題を有していた。本発明は上記従来技
術の課題を解決するもので、高速な画像の拡大縮小処理
を実現する画像拡大縮小装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像拡大縮小装
置は上記課題を解決するために原画像と結果画像の画像
データを記憶する画像メモリと、画像メモリから画像デ
ータを読み込む入力制御部と、前記入力制御部の出力を
入力とし、垂直方向の論理和縮小を実現する垂直論理和
縮小部と、前記垂直論理和縮小部の出力を入力とし、水
平方向の拡大処理と間引き縮小処理と論理和縮小処理を
実現する水平拡大縮小部と、前記水平拡大縮小部の出力
を入力とし、画像メモリへ画像データを書き込む出力制
御部と、前記各部を制御する全体制御部を具備し、垂直
方向の拡大処理は垂直方向の拡大率によって決定される
回数だけ前記水平拡大縮小部から同じ画像データを繰り
返し前記出力制御部へ出力することによって実現するも
のである。

【００１３】

【作用】本発明は上記構成によって２次元の画像の拡大
縮小処理を水平方向の拡大縮小処理と垂直方向の拡大縮
小処理とに分離し、水平方向の拡大処理と間引き縮小処
理と論理和縮小処理は上記水平拡大縮小部で実現し、垂
直方向の間引き縮小は上記入力制御部で実現し、垂直方
向の論理和縮小は上記垂直論理和縮小部で実現し、垂直
方向の拡大処理は垂直方向の拡大率によって決定される
回数だけ上記水平拡大縮小部から同じ画像データを繰り
返し上記出力制御部へ出力することによって実現するこ
とができ、かつ前記入力制御部と前期垂直論理和縮小部
と前記水平拡大縮小部と前記出力制御部を並列に動作さ
せることで高速な画像の拡大縮小処理を行なう画像拡大
縮小装置を提供することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の実施例における画像
拡大縮小装置のブロック図である。図１において、１０
０は、原画像と結果画像を記憶する画像メモリである。
１０１は、画像メモリ１００の中の目的とする画像デー
タを取り込むためのアドレスを発生し、発生したアドレ
スに従って画像データを画像メモリ１００から読み込
み、読み込んだ画像データを出力する動作を行なう入力
制御部である。１０２は、入力制御部１０１が出力した
画像データを入力とし、画像の垂直方向の論理和縮小処
理の要求がある場合に画像の垂直方向の論理和縮小処理
を行なった画像データを出力する垂直論理和縮小部であ
る。１０３は、垂直論理和縮小部１０２が出力した画像
データを入力とし、画像の水平方向の拡大縮小の要求が
ある場合に、画像の水平方向の拡大縮小処理を行なった
画像データを出力する水平拡大縮小部である。１０４
は、水平拡大縮小部１０３が出力した画像データを入力
とし、画像メモリ１００中に画像データを格納するため
のアドレスを発生し、発生したアドレスに従って画像デ
ータを画像メモリ１００に書き込む処理を行なう出力制
御部である。１０５は、信号１１１によって入力制御部
１０１を、信号１１２によって垂直論理和縮小部１０２
を、信号１１３によって水平拡大縮小部１０３を、信号
１１４によって出力制御部１０４を制御する全体制御部
である。１０６から１１０までは、データバスであり、
画像データはデータバスを介して各部間に入出力され
る。１１１から１１４までは全体制御部１０５が各部に
出力する制御信号であり、各部は制御信号によって動作
が決定される。

【００１５】次に図２を参照して垂直論理和縮小部１０
２の構成について詳しく説明する。図２において、２０
１は、垂直方向の論理和縮小処理の要求があった場合
に、データバス１０７とデータバス１０８を通る１ワー
ドの画像データの各ビットの論理和演算を行なったデー
タを出力する論理和演算部である。２０２は、論理和演
算部２０１が出力したデータを記憶するレジスタであ
る。全体制御部１０５の出力する制御信号１１２のう
ち、１１２ａによって論理和演算部２０１は制御され、
１１２ｂによってレジスタ２０２は制御される。また、
２０３はデータバスであり、画像データはデータバス２
０３を介して、論理和演算部２０１からレジスタ２０２
に入力される。

【００１６】さらに図３を参照して水平拡大縮小部１０
３について詳しく説明する。図３において、３０１は、
レジスタ及びシフタで構成され、垂直論理和縮小部１０
２が出力した画像データをレジスタに格納し、格納した
画像データ中の処理を行なう画素がデータの一番左に来
るようにシフトを行ない、シフトした画像データを出力
する入力位置合わせ部である。３０２は、入力位置合わ
せ部３０１が出力したデータを入力とし、画像データの
拡大縮小処理を行なう拡大縮小部である。拡大縮小部３
０２は、例えば特開昭６０−０８４０７２号公報や特開
昭６０−０８３１８２号公報に述べられている回路を用
いて容易に実現することができる。３０３は、レジスタ
及びシフタで構成され、拡大縮小部３０２が出力したデ
ータをレジスタに格納し、格納したデータ中の画素を出
力するビット位置にシフトし、シフトしたデータを出力
する出力位置合わせ部である。３０４は、出力位置合わ
せ部３０３が出力したデータをレジスタに格納し、１ワ
ードのデータ中に含まれる画素の処理が終了するまでデ
ータを格納し、１ワードのデータ中に含まれるすべての
画素の処理が終了した時点で、１ワードのデータを出力
するマスク部である。３０５から３０７までは、データ
バスであり、画像データはデータバスを介して各部に入
出力される。全体制御部の出力する制御信号１１３のう
ち、１１３ａによって入力位置合わせ部３０１は制御さ
れ、１１３ｂによって拡大縮小部３０２は制御され、１
１３ｃによって出力制御部３０３は制御され、１１３ｄ
によってマスク部３０４は制御される。

【００１７】また、図４を参照して全体制御部１０５に
具備される垂直拡大制御部について詳しく説明する。図
４において、４０１は、画像の垂直方向の拡大処理時
に、原画像の水平１ラインに対する拡大率を格納するレ
ジスタである。４０２は、水平拡大縮小部１０３から出
力制御部１０４にデータが出力されるたびに、格納され
ている値を”−１”するカウンタである。カウンタ４０
２は、制御信号４０５に従って、その内容を”−１”す
る動作と、レジスタ４０１に格納されている値をデータ
バス４０３を通して格納する動作を行なう。制御信号４
０４は、カウンタの内容が”０”になった時点で”１”
となる信号であり、全体制御部１０５は、信号４０４に
よって垂直方向の拡大処理の制御を行なう。

【００１８】以上のように構成された画像拡大縮小処理
部について、その動作を説明する。本発明では２次元の
階調画像の拡大縮小を、画像の水平方向の拡大縮小処理
と画像の垂直方向の拡大縮小処理の２つの処理に分離し
て行なうことにより実現している。そこで、初めに水平
方向の拡大縮小処理のみを行なう場合の本発明の動作に
ついて説明し、次に垂直方向の拡大縮小処理を行なう場
合の本発明の動作について、水平方向の拡大縮小処理の
みを行なう場合との相違点を説明する。

【００１９】初めに、水平方向の拡大縮小処理のみを行
なう場合の本発明の動作について説明する。入力制御部
１０１では原画像の水平１ラインに対応する画像データ
を画像メモリ１００から読み出すためのアドレスを発生
し、そのアドレスに従って水平１ラインの画像データを
画像メモリ１００から読み込み、１ワード単位に垂直論
理和縮小部１０２に出力する。垂直論理和縮小部１０２
では、論理和演算部２０１での論理和演算処理を行なわ
ず、入力制御部１０１からのデータをレジスタ２０２に
格納し、格納したデータを水平拡大縮小部１０３に出力
する。

【００２０】水平拡大縮小部１０３では、垂直論理和縮
小部１０２から出力された画像データを入力位置合わせ
部３０１に入力する。入力位置合わせ部３０１では、垂
直論理和縮小部１０２が出力した画像データ中の、処理
を行なう最初の画素が画像データの一番左にくるように
シフト動作を行ない、シフトした画像データを縮小処理
部３０２に出力する。拡大縮小部３０２では、水平方向
の拡大処理の場合、拡大した結果が１ワードになるよう
に拡大処理を行ない、縮小の場合は入力位置合わせ部３
０１が出力した１ワードの画像データを一括して縮小す
る処理を行ない、結果を出力位置合わせ部３０３に出力
する。出力位置合わせ部３０３では、拡大縮小部３０２
が出力した画像データを、出力するビット位置に合うよ
うにシフト動作を行ない、マスク部３０４に出力する。
マスク部３０４では、拡大処理の場合はマスク処理を行
ないデータを１ワード単位に出力制御部１０４へ出力
し、縮小処理の場合は１ワードの画像データが揃うまで
画像データを格納し、１ワードの画像データが揃った時
点でその画像データを出力制御部１０４へ出力する。以
下、水平拡大縮小部の動作の具体例を図５を用いて説明
する。図５では、１ワードが３２ビットで構成され、１
画素が８ビットで構成される場合に、１ワード内の画素
列が（Ｘ、ａ１、ａ２、Ｘ）で構成される画像データを
水平方向に４倍に拡大する時の例を示している。ただ
し、Ｘで示した画素は処理には関係しない画素を表すも
のとし、拡大処理を行なう画素はａ１、ａ２のみとす
る。一回めの処理では、まず入力位置合わせ部３０１
で、ａ１の画素がワードの一番左にくるようにシフト動
作を行なう。拡大縮小部３０２ではａ１の画素を４倍に
拡大して出力位置合わせ部３０３に出力する。出力位置
合わせ部３０３では、画素列（ａ１、ａ１、ａ１、ａ
１）が所定のビット位置になるようにシフト動作を行な
い。マスク部３０４に出力する。マスク部３０４では、
画素列（Ｘ、ａ１、ａ１、ａ１）を出力制御部１０４に
出力し、画素列（ａ１、Ｘ、Ｘ、Ｘ）を内部に記憶す
る。二回めの処理では、入力位置合わせ部３０１で、ａ
２の画素がワードの一番左にくるようにシフト動作を行
なう。拡大縮小部３０２ではａ２の画素を４倍に拡大し
て出力位置合わせ部３０３に出力する。出力位置合わせ
部３０３では、画素列（ａ２、ａ２、ａ２、ａ２）が所
定のビット位置になるようにシフト動作を行ない。マス
ク部３０４に出力する。マスク部３０４では、画素列
（Ｘ、ａ２、ａ２、ａ２）と、一回めの処理の時に内部
に記憶された画素列（ａ１、Ｘ、Ｘ、Ｘ）をマスク処理
して画素列（ａ１、ａ２、ａ２、ａ２）を作成し、出力
制御部１０４に出力する。またこの時、画素列（ａ２、
Ｘ、Ｘ、Ｘ）を内部に記憶する。三回目の処理では、入
力位置合わせ部３０１、拡大縮小部３０２、出力位置合
わせ部３０３は動作を行なわず、マスク部３０４から出
力制御部１０４に画素列（ａ２、Ｘ、Ｘ、Ｘ）を出力制
御部１０４に出力して全動作を終了する。

【００２１】出力制御部１０４では、結果画像の水平１
ラインに対応する画像メモリ１００のアドレスを発生
し、発生したアドレスに従って水平拡大縮小部１０３が
出力する画像データを１ワード単位に画像メモリ１００
に書き込む。

【００２２】本発明では、以上の動作を原画像のすべて
の水平ラインに対して行なうことにより、横方向の拡大
縮小処理を実現している。なお、本発明はパイプライン
構成をとっており、上記の各部における動作は並列に実
行される。

【００２３】次に、垂直方向の拡大縮小処理について間
引き縮小、論理和縮小、拡大の３項目に分けて説明す
る。

【００２４】（１）垂直方向の拡大処理 垂直方向の拡大処理の場合、水平方向の拡大縮小処理の
みを行なう場合との相違点は、水平方向拡大縮小部１０
３から出力制御部１０４へ画像データを出力する時の処
理及び出力制御部１０４のメモリアクセスの動作が違う
という点にある。以下、その相違点について説明する。

【００２５】垂直方向の拡大処理の場合、初めに、処理
を行なう原画像の水平１ラインに対応する結果画像のラ
イン数を算出し、その値をレジスタ４０１及びカウンタ
４０２に格納する。以下レジスタ４０１及びカウンタ４
０２に格納する値をｖとする。 水平拡大縮小部１０３
では、カウンタ４０２に設定されている値の回数だけ、
マスク部３０４が１ワードの画像データを出力制御部１
０４に出力する。つまり、１ワードの画像データがｖ回
出力制御部に出力されることとなる。これは、１ワード
のデータを出力制御部に出力するたびに、カウンタ４０
２の値を”−１”し、カウンタ４０２が”０”になるま
では水平拡大縮小部１０３が画像データを更新せずに同
じ画像データを出力するによって実現している。出力制
御部１０４では、走査方向を画像の垂直方向とし、画像
メモリ１００中にｖ個の同じ画像データを書き込むこと
によって１ワードの垂直方向の拡大処理を実現する。１
ワードの処理が終了すると、レジスタ４０１に格納され
ている値がカウンタ４０２に再設定されるため、次の１
ワードもｖ回出力制御部１０４に出力されることとな
り、垂直方向の拡大を１ワード単位に連続して行なうこ
とができる。このようにして、入力制御部１０１が読み
込んだ水平１ラインすべての画像データに対して１ワー
ドづつ垂直方向の拡大処理を行なう。水平１ラインの画
像データの拡大処理が終了したら、原画像の次の水平１
ラインに対応する結果画像のライン数をレジスタ４０１
及びカウンタ４０２に設定し、再び水平１ラインの拡大
処理を行なう。以上の処理を原画像のすべてのラインに
対して行なうことにより、垂直方向の拡大を実現してい
る。

【００２６】以下、具体例を図６（ａ）及び図６（ｂ）
を参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、水
平方向が２ワード、垂直方向が２ラインで構成される原
画像を、横方向の拡大縮小処理を行なわず垂直方向に５
／２倍の拡大処理を行なった画像を得る時の例である。
垂直方向に５／２倍の拡大処理を実現するために、原画
像の１ラインめの拡大率を３倍とし、２ラインめの拡大
率を２倍としている。原画像の１ラインめの処理を行な
うために、初めにレジスタ４０１及びカウンタ４０２
に”３”を格納する。次に水平拡大縮小部１０３から、
画像データＡ１を３回出力制御部１０４に出力する。出
力制御部１０４では、水平拡大縮小部１０３から出力さ
れた画像データＡ１を図６に示すように、画像の垂直方
向を主走査とし、水平方向を副走査となるようにアドレ
スを発生させ、そのアドレスに従って画像メモリ１００
に画像データＡ１を書き込む処理を３回行なう。画像デ
ータＡ１を３回出力制御部１０４に出力した後、カウン
タ４０２は、レジスタ４０１に格納されている値”３”
で再設定されるため、連続して画像データＡ２の処理
を、画像データＡ１と同様に行なうことができる。画像
データＡ２の処理が終了したら、今度はレジスタ４０１
及びカウンタ４０２に”２”を設定することによって原
画像の２ラインめの処理を、１ラインめの処理と同様に
行ない、垂直方向の拡大処理を実現する。

【００２７】（２）垂直方向の間引き縮小処理 垂直方向の間引き縮小処理の場合、水平方向の拡大縮小
処理のみを行なう場合と相違点は、入力制御部１０１の
動作である。入力制御部１０１では、原画像のすべての
水平ラインの画像データを画像メモリ１００から読み込
むのではなく、縮小率に応じて決定される水平ラインの
画像データのみを画像メモリ１００から読み込むことに
より垂直方向の間引き縮小処理を実現している。

【００２８】以下、具体例を図７（ａ）及び図７（ｂ）
を参照して説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、水
平方向が２ワード、垂直方向が５ラインで構成される原
画像を、横方向の拡大縮小処理を行なわず、垂直方向に
２／５倍の間引き縮小処理を行なった画像を得る時の例
である。垂直方向に２／５倍の間引き縮小を実現するた
めに、原画像の１ラインめが結果画像の最初の１ライン
となり、原画像の４ラインめが結果画像の２ラインめに
なるものとしている。入力制御部１０１では、まず原画
像の１ラインめの画像データＡ１、Ａ２を読み込み、そ
の画像データを処理して結果画像の１ラインめとなるよ
うに、出力制御部１０４で画像メモリ１００に書き込む
動作を行なう。次に原画像の２ラインめの画像データＡ
７、Ａ８を読み込み、その画像データを処理して結果画
像の２ラインめとなるように出力制御部１０４で画像メ
モリ１００に書き込む動作を行なう。以上の動作を行な
うことにより、垂直方向の間引き縮小処理を実現してい
る。

【００２９】（３）垂直方向の論理和縮小処理 垂直方向の論理和縮小処理の場合、水平方向の拡大縮小
処理のみを行なう場合との相違点は、入力制御部１０１
及び垂直論理和縮小部１０２の動作である。入力制御部
１０１では、走査方向を画像の水平方向として水平１ラ
インのデータを１ワード単位に読み込むのではなく、画
像の垂直方向と主走査とし、水平方向を副走査として、
縮小率に応じて決定されるライン数の１ワードのデータ
を画像メモリ１００から読み込み、そのデータを垂直論
理和縮小部１０２に出力する。垂直論理和縮小部１０２
では、入力制御部１０１から出力されたデータを、垂直
論理和縮小部１０２のレジスタ２０２に格納し、レジス
タの出力と次に入力制御部１０１から出力された画像デ
ータの論理和演算を論理和演算部２０１で各ワードに対
して行なうことにより垂直方向の論理和縮小処理を実現
している。

【００３０】以下、具体例を図８（ａ）及び図８（ｂ）
を参照して説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、水
平方向が２ワード、垂直方向が５ラインで構成される原
画像を、横方向の拡大縮小処理を行なわず、垂直方向に
２／５倍の論理和縮小処理を行なった画像を得る時の例
である。垂直方向に２／５倍の論理和縮小処理を実現す
るために、原画像の最初の３ラインが結果画像の最初の
１ラインめとなり、原画像の次の２ラインが結果画像の
２ラインめになるものとしている。入力制御部１０１で
は、まず原画像の１ラインめの画像データＡ１を読み込
み、次に２ラインめの画像データＡ３を読み込み、最後
に３ラインめの画像データＡ５を読み込む。垂直論理和
縮小部１０２では、画像データＡ１、Ａ３、Ａ５に対し
て論理和演算を行ない、演算が終了した時点で、画像デ
ータ（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５）を水平拡大縮小部１０３へ出
力する。次に、画像データＡ２、Ａ４、Ａ６に対しても
同様の処理を行ない、画像データ（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）
を得る。出力制御部１０４では、画像データ（Ａ１＋Ａ
３＋Ａ５）を結果画像の１ラインめの１ワードめに書き
込み、画像データ（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）を結果画像の１
ラインめの２ワードめに書き込み、１ラインめの処理を
終了する。同様に、入力制御部１０１で、原画像の４ラ
インめの画像データＡ７と５ラインめの画像データＡ９
を読み込み、画像データ（Ａ７＋Ａ９）を出力制御部１
０４で結果画像の２ラインめの１ワードめに書き込む。
最後に入力制御部１０１で、原画像の４ラインめの画像
データＡ８と５ラインめの画像データＡ１０を読み込
み、画像データ（Ａ８＋Ａ１０）を出力制御部１０４で
結果画像の２ラインめの２ワードめに書き込む。以上の
動作を行なうことにより、垂直方向の論理和縮小処理を
実現している。

【００３１】なお、垂直方向の論理和縮小処理を行なう
場合に、垂直論理和縮小部１０２における演算処理の終
了の制御は、入力制御部での１回の垂直方向の走査の最
後に読み込んだ画像データ（上記の具体例に示した画像
データＡ５、Ａ６、Ａ９、Ａ１０）に対して、処理の終
了を表す付帯情報をつけることによって容易に実現する
ことができる。また、垂直方向の拡大処理に示したよう
な、垂直方向の縮小率を格納するレジスタ及びカウンタ
を全体制御部１０５に具備することによっても容易に実
現することができる。

【００３２】なお本発明では、原画像を記憶する画像メ
モリと、結果画像を記憶する画像メモリを同じ画像メモ
リとしたが、高速なメモリアクセスを実現するために、
原画像を記憶する画像メモリと結果画像を記憶する画像
メモリを分離し、それぞれ独立にアクセスすることは本
発明の構成で容易に実現することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、画像メモリと、
画像メモリから画像データを読み込む入力制御部と、前
記入力制御部の出力を入力とする垂直論理和縮小部と、
前記垂直論理和縮小部の出力を入力とする水平拡大縮小
部と、前記水平拡大縮小部の出力を入力とし、画像メモ
リへ画像データを書き込む出力制御部と、前記各部を制
御する全体制御部を設けることにより、２次元の画像の
拡大縮小処理を水平方向の拡大縮小処理と垂直方向の拡
大縮小処理とに分離し、水平方向の拡大処理と間引き縮
小処理と論理和縮小処理は前記水平拡大縮小部で実現
し、垂直方向の間引き縮小は前記入力制御部で実現し、
垂直方向の論理和縮小は前記垂直論理和縮小部で実現
し、垂直方向の拡大処理は垂直方向の拡大率によって決
定される回数だけ前記水平拡大縮小部から同じ画像デー
タを繰り返し前記出力制御部へ出力することによって実
現することができ、かつ前記入力制御部と前記水平拡大
縮小部と前記出力制御部を並列に動作させることで高速
な画像の拡大縮小処理を行なうことができる優れた画像
拡大縮小装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像拡大縮小装置の
ブロック図

【図２】本発明の一実施例における図１の垂直論理和縮
小部１０２のブロック図

【図３】本発明の一実施例における図１の水平拡大縮小
部１０３のブロック図

【図４】本発明の一実施例における図１の全体制御部１
０４が具備する垂直拡大制御部のブロック図

【図５】本発明の一実施例における図１の水平拡大縮小
部１０３の動作を説明するための概念図

【図６】（ａ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直
方向の拡大処理を説明するための概念図 （ｂ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直方向の拡
大処理における走査方向を説明するための概念図

【図７】（ａ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直
方向の間引き縮小処理を説明するための概念図 （ｂ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直方向の間
引き縮小処理における走査方向を説明するための概念図

【図８】（ａ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直
方向の論理和縮小処理を説明するための概念図 （ｂ）本発明の一実施例及び従来の画像の垂直方向の論
理和縮小処理における走査方向を説明するための概念図

【図９】従来の画像の拡大処理を説明するための概念図

【図１０】従来の画像の間引き縮小処理及び論理和縮小
処理を説明するための概念図

【図１１】従来の画像拡大縮小装置のブロック図

【符号の説明】

１００ 画像メモリ １０１ 入力制御部 １０２ 垂直論理和縮小部 １０３ 水平拡大縮小部 １０４ 出力制御部 １０５ 全体制御部 ２０１ 論理和演算部 ２０２ レジスタ ３０１ 入力位置合わせ部 ３０２ 拡大縮小部 ３０３ 出力位置合わせ部 ３０４ マスク部 ４０１ レジスタ ４０２ カウンタ １１００ 画像メモリ １１０１ 入出力制御部 １１０２ 水平拡大縮小部 １１０３ 演算部 １１０４ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 明夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小野寺 千香 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 高山 久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原画像と結果画像の画像データを記憶する
   画像メモリと、前記画像メモリから画像データを読み込
   む入力制御部と、前記入力制御部の出力を入力とし垂直
   方向の論理和に基づく論理和縮小処理を行う垂直論理和
   縮小部と、前記垂直論理和縮小部の出力を入力とし水平
   方向の拡大処理と画素を間引くことによる間引き縮小処
   理と画素の論理和演算に基づく論理和縮小処理を行う水
   平拡大縮小部と、前記水平拡大縮小部の出力を入力とし
   前記画像メモリへ画像データを書き込む出力制御部と、
   前記入力制御部と前記垂直論理和縮小部と前記水平拡大
   縮小部と前記出力制御部の制御を行う全体制御部を備え
   た画像拡大縮小装置。
2. 【請求項２】垂直論理和縮小部が、論理和演算部と、前
   記論理和演算部の演算結果を記憶する記憶部で構成さ
   れ、前記記憶部の内容と入力制御部の出力の論理和演算
   を前記論理和演算部で行ない前記記憶部の内容を更新す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像拡大縮小装置。
3. 【請求項３】全体制御部が、原画像の水平１ラインに対
   する垂直方向の拡大率を記憶する記憶部と、前記記憶部
   の内容を初期値とし、水平拡大縮小部から出力制御部に
   画像データが出力されるたびに値を変化させるカウンタ
   で構成され、前記カウンタの値が所定の値になった時点
   で前記水平拡大縮小部の内容を更新し、かつ前記カウン
   タの内容を前記記憶部の内容で更新する動作を前記水平
   １ラインに対する垂直方向の拡大処理が終了するまで行
   ない、前記水平１ラインに対する垂直方向の拡大処理が
   終了した時点で、前記水平１ラインの次の水平１ライン
   に対する垂直方向の拡大率で前記記憶部の内容を更新す
   ることを特徴とする垂直拡大制御部を具備する請求項１
   記載の画像拡大縮小装置。
4. 【請求項４】原画像の画像データを記憶する第１の画像
   メモリと、結果画像の画像データを記憶する第２の画像
   メモリと、前記第１の画像メモリから画像データを読み
   込む入力制御部と、前記入力制御部の出力を入力とし垂
   直方向の論理和に基づく論理和縮小処理を行う垂直論理
   和縮小部と、前記垂直論理和縮小部の出力を入力とし水
   平方向の拡大処理と画素を間引くことによる間引き縮小
   処理と画素の論理和演算に基づく論理和縮小処理を行う
   水平拡大縮小部と、前記水平拡大縮小部の出力を入力と
   し前記第２の画像画像メモリへ画像データを書き込む出
   力制御部と、前記入力制御部と前記垂直論理和縮小部と
   前記水平拡大縮小部と前記出力制御部の制御を行う全体
   制御部を備え、前記入力制御部と前記出力制御部がそれ
   ぞれ独立してメモリアクセスを行なうことを特徴とする
   画像拡大縮小装置。