JP2862644B2 - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JP2862644B2
JP2862644B2 JP2169193A JP16919390A JP2862644B2 JP 2862644 B2 JP2862644 B2 JP 2862644B2 JP 2169193 A JP2169193 A JP 2169193A JP 16919390 A JP16919390 A JP 16919390A JP 2862644 B2 JP2862644 B2 JP 2862644B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直交変換によって生成する周波数画像にお
いて輪郭強調を行う画像処理に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image processing for performing edge enhancement on a frequency image generated by orthogonal transformation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

直交変換操作により圧縮された周波数画像は周波数領
域で所定の操作が実行された後、直交逆変換操作により
伸長されて直交変換前の原画像に復元される。原画像の
高周波成分はこの圧縮および伸長の過程において失われ
るという問題がある。失われる高周波数成分を補償し、
見かけの解像度を向上するために画像の輪郭を強調す
る。これを輪郭強調という。
After performing a predetermined operation in the frequency domain, the frequency image compressed by the orthogonal transformation operation is expanded by the orthogonal inverse transformation operation and restored to the original image before the orthogonal transformation. There is a problem that high-frequency components of the original image are lost during the compression and decompression processes. Compensate for the lost high frequency components,
Enhance image contours to improve apparent resolution. This is called outline emphasis.

従来の輪郭強調はアナログ遅延線を用いたアナログフ
ィルタを用いて実時間で動作する強調フィルタ、デジタ
ル化することにより遅延線の遅延時間変動、S/Nおよび
直線性などを改善したデジタルフィルタを使った加算回
路構成、2次元畳込みを用いた方法などが知られてい
る。
Conventional edge enhancement uses an enhancement filter that operates in real time using an analog filter using an analog delay line, and a digital filter that improves delay time fluctuation, S / N, and linearity of the delay line by digitizing. An addition circuit configuration and a method using two-dimensional convolution are known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、これらの方法は輪郭強調の回路構成が
複雑、かつ、大がかりでハードウェア技術の面から不利
である。
However, these methods are disadvantageous in terms of hardware technology because the circuit configuration for contour enhancement is complicated and large.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧縮
された周波数画像上において直交変換操作を利用してハ
ードウェア技術上有利な回路構成で画像の輪郭強調を実
行する画像処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and provides an image processing apparatus that performs an outline enhancement of an image on a compressed frequency image using an orthogonal transformation operation with a circuit configuration advantageous in hardware technology. The purpose is to do.

〔課題を解決しようとする手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するために、本発明にかかる画像処
理装置は、周波数画像を逆直交変換して実画像に変換す
る画像処理装置において、直交変換されて圧縮された周
波数画像データを記憶する周波数画像データ記憶手段
と、前記記憶手段に記憶された周波数画像データの2次
元直交変換関数を周波数領域における直交変換成分の時
系列に変換する直交変換成分時系列変換手段と、前記直
交変換成分時系列変換手段によって時系列に変換された
直交変換成分の時系列上のあらかじめ設定された所定の
時点における直交変換成分を記憶し、前記時点を除く前
記時系列上のあらかじめ設定された他の時点において前
記変換成分を出力する時系列時点変換手段と、前記直交
変換成分時系列変換手段によって時系列上の時点が変換
された直交変換成分を、前記時系列時点変換手段によっ
て変換された直交変換成分の時系列上の前記時点との同
期時点における直交変換成分に重畳する直交変換成分重
畳手段と、前記直交変換成分重畳手段によって重畳され
て生成された周波数画像データを逆直交変換して実画像
データを生成する実画面データ生成手段と、を具備する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus for inversely orthogonally transforming a frequency image and converting it into a real image. Image data storage means, orthogonal transform component time series conversion means for converting a two-dimensional orthogonal transform function of frequency image data stored in the storage means into a time series of orthogonal transform components in a frequency domain, and the orthogonal transform component time series The orthogonal transformation component at a predetermined time point on the time series of the orthogonal transformation component converted into the time series by the conversion means is stored at a predetermined time on the time series other than the time point. A time series time conversion unit that outputs a conversion component, and an orthogonal transformation component whose time point on a time series is converted by the orthogonal transformation component time series conversion unit. An orthogonal transform component superimposing unit that superimposes the orthogonal transform component at the time of synchronization with the time on the time series of the orthogonal transform component converted by the time series time transform unit; and an orthogonal transform component superimposed by the orthogonal transform component superimposing unit. And real screen data generating means for generating real image data by subjecting the frequency image data to inverse orthogonal transform.

また、前記所定の時点における各直交変換成分に対応
する所定の定数が記憶され、前記定数を前記他の時点と
同期して出力する定数記憶出力手段と、前記定数記憶出
力手段により出力された定数と前記他の時点において出
力された直交変換成分との積を生成する乗算器と、をさ
らに具備することを特徴とする。
Further, a predetermined constant corresponding to each orthogonal transform component at the predetermined time is stored, a constant storage output means for outputting the constant in synchronization with the other time, and a constant output by the constant storage output means. And a multiplier for generating a product of the orthogonal transform component output at the other point in time.

また、前記所定の定数はあらかじめ設定された1未満
の負でない数であることを特徴とする。
Further, the predetermined constant is a non-negative number less than 1 which is set in advance.

また、前記定数記憶出力手段は、あらかじめ設定され
た1未満の負でない前記所定の数を記憶するメモリと、
1未満の負でない範囲で操作者が変換しうる前記所定の
定数を記憶するメモリと、をさらに具備することを特徴
とする。
A memory storing the predetermined non-negative number less than 1;
A memory for storing the predetermined constant that can be converted by the operator in a non-negative range less than 1.

また、前記所定数を1未満の負でない数の範囲で操作
者が変換しうる定数変換手段を、さらに具備することを
特徴とする。
In addition, the apparatus further includes a constant conversion unit that allows the operator to convert the predetermined number to a non-negative number less than 1.

また、前記直交変換成分時系列変換手段による時系列
変換は、逆量子化された直交変換係数の交流直交変換係
数を1ブロックごとにジグザグ走査することにより実行
されることを特徴とする。
Further, the time series transform by the orthogonal transform component time series transforming means is performed by zigzag scanning the AC orthogonal transform coefficients of the inversely quantized orthogonal transform coefficients block by block.

また、前記直交変換は離散コサイン変換(DCT)であ
ることを特徴とする。
Further, the orthogonal transform is a discrete cosine transform (DCT).

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の実施例の機能ブロック図である。
1は、たとえば、SRAM半導体メモリを集積回路(IC)カ
ードの形態とした書換可能なメモリカードで空間画像デ
ータに適応離散コサイン変換操作を施して圧縮された周
波数画像データが記憶されている。2はメモリカード1
の出力10に対して用意されたハフマン復号器である。ハ
フマン復号器2の出力11は逆量子化器3に接続される。
4は逆量子化器3に接続されて、当該周波数画像データ
のうち所定のデータ12を記憶するランダムアクセスメモ
リ(RAM)、5はランダムアクセスメモリ(RAM)4の出
力13に接続されてその出力データ13を逆量子化器3の出
力データ12と合成するデータ変換器である。6はデータ
変換器5によって変換された変換データ16に逆離散コサ
イン変換操作を施す逆離散コサイン変換器、7は逆離散
コサイン変換器6の出力17に接続されたデジタル・アナ
ログ変換器である。8はデジタル・アナログ変換器7の
出力端子である。9はランダムアクセスメモリ(RAM)
4とデータ変換器5に接続され、ランダムアクセスメモ
リ(RAM)4に対してアドレスの制御を行い、データ変
換器5に対して直交変換(離散コサイン変換)係数の変
換を制御する変換制御部である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 denotes a rewritable memory card in which, for example, an SRAM semiconductor memory is in the form of an integrated circuit (IC) card, which stores frequency image data compressed by performing an adaptive discrete cosine transform operation on spatial image data. 2 is a memory card 1
Is a Huffman decoder prepared for the output 10 of FIG. The output 11 of the Huffman decoder 2 is connected to the inverse quantizer 3.
Numeral 4 is connected to the inverse quantizer 3 and a random access memory (RAM) for storing predetermined data 12 out of the frequency image data, and numeral 5 is connected to an output 13 of the random access memory (RAM) 4 and its output. This is a data converter that combines the data 13 with the output data 12 of the inverse quantizer 3. Reference numeral 6 denotes an inverse discrete cosine converter for performing an inverse discrete cosine transform operation on the converted data 16 converted by the data converter 5, and reference numeral 7 denotes a digital / analog converter connected to an output 17 of the inverse discrete cosine converter 6. Reference numeral 8 denotes an output terminal of the digital / analog converter 7. 9 is random access memory (RAM)
4 is connected to the data converter 5 and controls the address of the random access memory (RAM) 4, and controls the conversion of orthogonal transform (discrete cosine transform) coefficients to the data converter 5. is there.

このような構成において、本発明の動作を説明する。
メモリカード1に記憶されている圧縮画像データは分割
された画像の小ブロックごとに読み出されて、その出力
10は各小ブロックごとにハフマン復号器2により復号さ
れ、その復号出力11は逆量子化器3により逆量子化さ
れ、符号が復元されて、その出力12は離散コサイン変換
(Discrete Cosine Transform、以下DCTと略称する)
されている周波数画像データとして生成される。DCTは
直交変換の一形態で空間的な光分布として表わされる画
像データを圧縮するに際して他の直交変換に属する形態
の変換に比し、圧縮効率がよいとされている。
The operation of the present invention in such a configuration will be described.
The compressed image data stored in the memory card 1 is read out for each small block of the divided image, and the output is output.
10 is decoded by the Huffman decoder 2 for each small block, the decoded output 11 is inversely quantized by the inverse quantizer 3 and the code is restored, and the output 12 is obtained by the discrete cosine transform (Discrete Cosine Transform; DCT)
Is generated as frequency image data. The DCT is said to have a higher compression efficiency when compressing image data represented as a spatial light distribution in one form of orthogonal transform, as compared with transforms belonging to other forms of orthogonal transform.

N×N画素で構成される画像を2次元の離散的な信号
として2つの変換m、nを用いてf(m、n)、m、n
は共に0、1、…N−1、で表わすと、f(m、n)の
2次元DCTの変換係数は(1)式で与えられる。
An image composed of N × N pixels is converted into a two-dimensional discrete signal using two transforms m and n, and f (m, n), m, n
Are represented by 0, 1,..., N−1, and the transform coefficient of the two-dimensional DCT of f (m, n) is given by equation (1).

上式で vはそれぞれ対象とする空間画像の水平方向および垂直
方向に対する空間周波数である。
In the above formula v is a spatial frequency in the horizontal direction and the vertical direction of the target spatial image, respectively.

第2図は、逆量子化器3により逆量子化され符号が復
元された周波数画像データを2次元8×8画素のDCT関
数として示している。当該データは1画面分の空間画像
を小ブロック分割として得られる1ブロック分のデータ
がDCTされて生成された周波数画像データである。変換
の単位とされるブロックの大きさは水平垂直方向とも直
交変換効率から設定される所定の画素(N画素)から成
る小画像ブロック(N×N)に分割され、当該各ブロッ
クについて2次元DCTが施され、DCT係数が求められる。
このとき、Nの大きさはDCTの変換効率から8乃至16に
設定される。Nが大きくなるほど、変換効率は向上する
が、その向上の傾向は飽和傾向を示すとともに演算規模
の増大にしたがって装置規模が大きくなるためである。
本実施例ではNを8に設定することとする。2次元8×
8画素から構成される小ブロックごとに2次元DCTが施
され2次元周波数に対してDCT係数が求められ、2次元
8×8画素のDCT関数として表現される。2次元DCTが実
行された結果として表現されている当該データは空間画
像のスペクトル情報が抽出されている。当該スペクトル
情報はいわゆる空間周波数スペクトル情報で画像の特
徴、すなわち、画像中のなんらかの周期成分あるいは同
期性の構造が表現されている。
FIG. 2 shows the frequency image data whose code has been restored by inverse quantization by the inverse quantizer 3 as a two-dimensional 8 × 8 pixel DCT function. The data is frequency image data generated by performing DCT on one block of data obtained by dividing a spatial image for one screen into small blocks. The size of a block, which is a unit of conversion, is divided into small image blocks (N × N) consisting of predetermined pixels (N pixels) set in the horizontal and vertical directions based on the orthogonal conversion efficiency. Is performed, and a DCT coefficient is obtained.
At this time, the size of N is set to 8 to 16 based on the DCT conversion efficiency. As N increases, the conversion efficiency improves, but the tendency of the improvement shows a saturation tendency and the scale of the device increases as the scale of operation increases.
In this embodiment, N is set to 8. 2D 8x
A two-dimensional DCT is performed for each small block composed of eight pixels, and a DCT coefficient is obtained for a two-dimensional frequency, which is expressed as a two-dimensional 8 × 8 pixel DCT function. The spectral information of the spatial image is extracted from the data expressed as a result of executing the two-dimensional DCT. The spectrum information is so-called spatial frequency spectrum information, which expresses a feature of the image, that is, a certain periodic component or a synchronizing structure in the image.

前述したDCTの(1)式においてN=8とすると、当
該(1)式は(2)式となる。
If N = 8 in the DCT equation (1), the equation (1) becomes the equation (2).

当該(2)式のF(u、v)はf(m、n)をはじめ
nを定数としてm方向についてDCTし、つぎにnに関し
て同変換を実行すれば得られる。この変換は2次元空間
画像の周期性が着目され、周波数軸に変換されたフーリ
エ変換の離散的角速度に対応したデジタルデータが変換
され、かつ、コサインの係数だけで変換されたもので、
N=8の場合には2次元8×8画素(1ブロック)の離
散コサイン関数が同図のように示される。同図において
uは空間画像の領域を8×8画素でブロック分割し、各
ブロックごとに2次元DCTを実行した際における当該ブ
ロックの水平方向に対する空間周波数である。uは同様
に当該DCTを実行した際における当該ブロックの垂直方
向に対する空間周波数である。u、v各空間周波数に対
応する周波数面上の位置を1から64までの数で表現す
る。これらの各数は当該面上の位置における周波数成分
分布、すなわち、DCT係数分布に対して2次元周波数面
上におけるアドレスの機能を有する。同図においてアド
レス5で指定される位置のDCT係数はアドレス2で指定
される水平方向の空間周波数u2におけるDCT係数とアド
レス3で指定される垂直方向の空間周波数v3におけるDC
T係数とが合成された合成スペクトルDCT係数F(u2、v
3)を表現している。当該合成スペクトルDCT係数F
(u、v)を変換することによりスペクトル領域におい
て画質の特徴を強調することができる。これは直交変換
方式の特徴である。データ変換器5、ランダムアクセス
メモリ(RAM)4および変換制御部9は、第2図に示す
u、v平面(スペクトル領域)でF(u、v)について
当該変換を行う。
F (u, v) in the expression (2) can be obtained by performing DCT in the m direction using f (m, n) and n as constants, and then performing the same transformation on n. This conversion focuses on the periodicity of the two-dimensional spatial image, converts digital data corresponding to the discrete angular velocity of the Fourier transform converted to the frequency axis, and converts only digital data using cosine coefficients.
If N = 8, a two-dimensional discrete cosine function of 8 × 8 pixels (one block) is shown as in FIG. In the figure, u is a spatial frequency in the horizontal direction of the block when the area of the spatial image is divided into blocks of 8 × 8 pixels and two-dimensional DCT is performed for each block. u is the spatial frequency in the vertical direction of the block when the DCT is executed. The position on the frequency plane corresponding to each of the spatial frequencies u and v is represented by a number from 1 to 64. Each of these numbers has an address function on a two-dimensional frequency plane with respect to the frequency component distribution at the position on the plane, that is, the DCT coefficient distribution. In the figure, the DCT coefficient at the position specified by the address 5 is the DCT coefficient at the horizontal spatial frequency u2 specified by the address 2 and the DCT coefficient at the vertical spatial frequency v3 specified by the address 3
The synthesized spectrum DCT coefficient F (u2, v
3) is expressed. The composite spectrum DCT coefficient F
By transforming (u, v), it is possible to emphasize image quality features in the spectral domain. This is a feature of the orthogonal transform method. The data converter 5, the random access memory (RAM) 4, and the conversion controller 9 perform the conversion for F (u, v) on the u, v plane (spectral domain) shown in FIG.

第1図乃至第3図および第6図を用いて当該変換につ
いて説明する。第3図は第1図に示すデータ変換器5、
ランダムアクセスメモリ(RAM)4および変換制御部9
で構成される機能ブロックについてさらに機能化したブ
ロック回路を示す。第3図において変換制御部9はカウ
ンタを主な構成とする。30はカウンタを含む構成の変換
制御部9が発生する読出しパルスを受けてランダムアク
セスメモリ(RAM)4の出力13に乗ずる定数を発生する
定数発生器でリードオンリーメモリ(ROM)で構成す
る。当該定数は輪郭強調の程度が考慮されてあらかじめ
決められる1未満の負でない数がとられる。31はランダ
ムアクセスメモリ(RAM)4の出力13と定数発生器30の
出力(定数)との乗算を実行する乗算器、33は乗算器33
の出力(積)34とデータ12とを加算する加算器である。
The conversion will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. FIG. 3 shows the data converter 5 shown in FIG.
Random access memory (RAM) 4 and conversion control unit 9
Is a block circuit obtained by further functionalizing the functional block composed of. In FIG. 3, the conversion control unit 9 mainly has a counter. Reference numeral 30 denotes a constant generator which receives a read pulse generated by the conversion control unit 9 having a counter and generates a constant to be multiplied by the output 13 of the random access memory (RAM) 4 and is constituted by a read only memory (ROM). The constant is a non-negative number less than 1 which is predetermined in consideration of the degree of contour enhancement. 31 is a multiplier for performing multiplication of the output 13 of the random access memory (RAM) 4 and the output (constant) of the constant generator 30, and 33 is a multiplier 33
This is an adder for adding the output (product) 34 of the data and the data 12.

このような構成の下に変換動作を説明する。DCTされ
ている周波数画像データ12は1ブロックごとにジグザグ
走査された走査出力である。第6図は、第2図に示す1
ブロック分の直交変換係数のデータの交流直交変換係数
をジグザグ走査する様子を示したものである。左上隅の
斜線部60の領域は直流直交変換係数の出力に相当し、他
の領域は交流直交変換係数の出力に相当する。ジグザグ
走査は当該走査61に沿って逆量子化された当該係数が低
周波成分から高周波成分へと実行される。当該走査出力
(周波数画像データ)12はランダムアクセスメモリ(RA
M)4および加算器33の一方の加算入力に供給される。
変換制御部9を構成するカウンタにはジグザグ走査にお
けるDCT係数発生のシーケンスと同期したクロックパル
スCPおよび各ブロックの開始を指令するブロック開始パ
ルスBPが供給される。ランダムアクセスメモリ(RAM)
4に供給される1ブロックごとの1から64までのシーケ
ンスにおける64個のDCT係数のうち、輪郭強調に寄与せ
しめるための変換しようとするDCT係数に相応するジグ
ザグ走査上の所定のアドレスをあらかじめ設定してお
く。本実施例において当該所定のアドレスは7、10、1
6、21、25、52に設定する。そしてアドレス7に相応す
るDCT係数を変換する場合にはアドレス2に相応するDCT
係数に所定の定数を乗じた積をアドレス7に相応するDC
T係数に加算してアドレス7における変換後のDCT係数を
得るようにする。これを一般的に表現すると、アドレス
Qに相応するDCT係数(これを以下、DCTCQで表わす)を
変換する場合にはアドレスPに相応するDCT係数(これ
を以下、DCTCPで表わす)に所定の定数K(Kについて
はさらに後述する)を乗じた積(K・DCTCP)をDCTCQに
加算してアドレスQにおける変換後のDCT係数(これを
以下DCTC(Q←P)で表わす)を得る。これを式で示す
と、 DCTC(Q←P)=DCTCQ+K・DCTCP ……(3) Q←Pのアドレスの組はあらかじめ設定しておく。本
実施例ではQ←Pのアドレスの組をつぎのように設定す
る。7←2、10←3、21←4、25←5、16←6、52←1
3。このような設定態様において、変換制御部9に属す
る当該カウンタは、ブロック開始パルスBPの到来によっ
てリセットされ、つぎに到来するクロックパルスCPによ
って、カウンタは1から64までジグザグ走査におけるDC
T係数のシーケンスと同期してカウントされていく。こ
の過程において、当該変換制御部9はカウント数2、
3、4、5、6においてランダムアクセスメモリ(RA
M)4に書込み命令15を出力する。当該書込み命令15を
受け取ったランダムアクセスメモリ(RAM)4は当該各
カウント数に対応するジグザグ走査線上のアドレス
(2、3、4、5、6)に相応するDCT係数DCTCPをジグ
ザグ走査入力12のシーケンスから選択して書き込む。ま
た、当該変換制御部9はカウント数7、10、16、21、2
5、52においてランダムアクセスメモリ(RAM)4に読出
し命令14を出力する。当該読出し命令14を受け取ったラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)4は先に書込みされたDCT
係数DCTCP(P=2、3、4、5、6)を、アドレスの
組Q←PにおけるアドレスQ(Q=7、10、16、21、2
5、52)、すなわち、クロックパルスCPによるカウント
数Qにおいて読み出す。当該読出し出力13はクロックパ
ルスCPに同期して乗算器31に供給される。一方、ランダ
ムアクセスメモリ(RAM)4に対する読出し命令14は定
数発生器30にクロックパルスCPと同期して供給され当該
定数の読出し命令14として機能する。定数発生器30はリ
ードオンリーメモリで構成し、当該メモリに1未満の負
でない数で構成した定数Kをあらかじめ設定して記憶し
ておく。この定数Kの値は(3)式におけるDCTCPと関
連づけて、各P(P=2、3、4、5、6、13)に対応
してそれぞれ、たとえばK=1/2、1/3、1/4、1/5、1/
6、1/13または1/2、1/9、1/16、0、1/36、1/124等とし
てあらかじめ設定しておく。当該読出し命令14はP=
2、3、4、5、6、13に相応するDCTCPに乗ぜられる
定数Kを定数発生器30から読み出し、読出し出力(定数
K)32を乗算器31に転送する。乗算器31は(3)式にお
けるK・DCTCPをクロックパルスCPに同期して各Kおよ
びPにおけるシーケンス出力34として加算器33の他方の
加算入力に転送する。加算器33は当該シーケンス出力34
と一方の加算入力に供給されたジグザグ走査出力12とを
加算し、加算出力16をデータ変換器5の出力として逆DC
T器6に転送する。当該加算出力16は(3)式の右辺の
演算が当該加算器33において実行され同式のDCTC(Q←
P)をシーケンスに含む1ブロックのシーケンスデータ
として構成される。当該データは1ブロックについて輪
郭強調が実行されたデータである。続くつぎのブロック
についてのブロック開始パルスBPにより変換制御部9の
カウンタがリセットされ続くクロックパルスにより上述
と同様に当該ブロックについて加算出力16が生成され
る。1画面分の全ブロックについて同様に加算出力16が
生成されることにより1画面について輪郭強調が実行さ
れたデータが逆DCT器6に転送される。逆DCT器は各ブロ
ックごとの輪郭強調が施されたDCTデータを各ブロック
ごとの画像データに逆DCTする。このようにしてすべて
のブロックの逆DCTが終了すると、全ブロックは統合さ
れ画像が復元される。デジタル・アナログ変換器7によ
りデジタル画像17はアナログ信号に変換され、ビデオ信
号として出力端9から出力される。
The conversion operation will be described under such a configuration. The frequency image data 12 that has been subjected to DCT is a scan output obtained by zigzag scanning for each block. FIG. 6 shows the structure shown in FIG.
FIG. 9 illustrates a state in which zigzag scanning is performed on AC orthogonal transform coefficients of orthogonal transform coefficient data for blocks. The area of the hatched portion 60 at the upper left corner corresponds to the output of the DC orthogonal transform coefficient, and the other area corresponds to the output of the AC orthogonal transform coefficient. In the zigzag scan, the coefficients dequantized along the scan 61 are executed from a low-frequency component to a high-frequency component. The scan output (frequency image data) 12 is a random access memory (RA
M) 4 and one of the addition inputs of the adder 33.
The counter constituting the conversion control unit 9 is supplied with a clock pulse CP synchronized with the sequence of DCT coefficient generation in zigzag scanning and a block start pulse BP for instructing the start of each block. Random access memory (RAM)
A predetermined address on a zigzag scan corresponding to a DCT coefficient to be transformed to contribute to contour emphasis among 64 DCT coefficients in a sequence from 1 to 64 for each block supplied to 4 is preset. Keep it. In the present embodiment, the predetermined address is 7, 10, 1
Set to 6, 21, 25, 52. When converting the DCT coefficient corresponding to the address 7, the DCT coefficient corresponding to the address 2
The product of the coefficient multiplied by a predetermined constant is the DC corresponding to address 7.
The converted DCT coefficient at the address 7 is obtained by adding to the T coefficient. In general terms, when a DCT coefficient corresponding to an address Q (hereinafter, referred to as DCTCQ) is converted, a DCT coefficient (hereinafter, referred to as DCTCP) corresponding to an address P is converted into a predetermined constant. A product (K.DCTCP) multiplied by K (K will be further described later) is added to DCTCQ to obtain a converted DCT coefficient at the address Q (hereinafter, this is represented by DCTC (Q ← P)). This is represented by an equation: DCTC (Q ← P) = DCTCQ + K.DCTCP (3) A set of addresses of Q ← P is set in advance. In this embodiment, a set of Q ← P addresses is set as follows. 7 ← 2, 10 ← 3, 21 ← 4, 25 ← 5, 16 ← 6, 52 ← 1
3. In such a setting mode, the counter belonging to the conversion control unit 9 is reset by the arrival of the block start pulse BP, and the counter comes from 1 to 64 in the zigzag scan by the next clock pulse CP.
It is counted in synchronization with the sequence of the T coefficient. In this process, the conversion control unit 9 counts 2,
Random access memory (RA
M) Output the write command 15 to 4. The random access memory (RAM) 4 which has received the write command 15 writes the DCT coefficient DCTCP corresponding to the address (2, 3, 4, 5, 6) on the zigzag scanning line corresponding to each count number into the zigzag scanning input 12. Select and write from the sequence. In addition, the conversion control unit 9 counts 7, 10, 16, 21, 2
In steps 5 and 52, a read command 14 is output to the random access memory (RAM) 4. The random access memory (RAM) 4 which has received the read instruction 14 stores the previously written DCT.
The coefficient DCTCP (P = 2, 3, 4, 5, 6) is converted into the address Q (Q = 7, 10, 16, 21, 2, 2) in the address set Q ← P.
5, 52), that is, at the count Q by the clock pulse CP. The read output 13 is supplied to the multiplier 31 in synchronization with the clock pulse CP. On the other hand, the read command 14 for the random access memory (RAM) 4 is supplied to the constant generator 30 in synchronization with the clock pulse CP and functions as the constant read command 14. The constant generator 30 is constituted by a read-only memory, and a constant K constituted by a non-negative number less than 1 is previously set and stored in the memory. The value of the constant K is associated with DCTCP in the equation (3), and corresponds to each P (P = 2, 3, 4, 5, 6, 13), for example, K = 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1 /
It is preset as 6, 1/13 or 1/2, 1/9, 1/16, 0, 1/36, 1/124, etc. The read command 14 is P =
A constant K multiplied by DCTCP corresponding to 2, 3, 4, 5, 6, 13 is read from the constant generator 30 and a read output (constant K) 32 is transferred to the multiplier 31. The multiplier 31 transfers the K DCTCP in the equation (3) as a sequence output 34 for each K and P to the other addition input of the adder 33 in synchronization with the clock pulse CP. The adder 33 outputs the sequence output 34
And the zigzag scanning output 12 supplied to one of the addition inputs, and the addition output 16 is used as the output of the data
Transfer to T unit 6. The addition output 16 is obtained by performing the operation on the right-hand side of the equation (3) in the adder 33 so that the DCTC (Q ←
P) is configured as one block of sequence data that includes P) in the sequence. The data is data on which outline enhancement has been performed on one block. The counter of the conversion control unit 9 is reset by the block start pulse BP of the next block, and the added output 16 is generated by the subsequent clock pulse in the same manner as described above. By similarly generating the addition output 16 for all the blocks for one screen, the data on which the outline enhancement has been performed for one screen is transferred to the inverse DCT unit 6. The inverse DCT unit performs inverse DCT on the DCT data on which contour enhancement has been performed for each block to image data for each block. When the inverse DCT of all blocks is completed in this way, all blocks are integrated and an image is restored. The digital image 17 is converted into an analog signal by the digital / analog converter 7 and output from the output terminal 9 as a video signal.

第4図は、第1図に示すデータ変換器5、ランダムア
クセスメモリ4および変換制御部9で構成される機能ブ
ロックについて、さらに機能化した他の実施例を示す図
である。本実施例は第3図に示す実施例における変換制
御部9をカウンタ40に加えて定数変換データ入力手段41
および定数変換制御部42で構成する。定数変換データ入
力手段41は、たとえば、キーボードである。キーボード
41は定数変換制御部42に接続され、当該制御部42の出力
44は定数発生器30に供給される。定数発生器30の記憶部
は書き替え可能なメモリに、たとえば、ランダムアクセ
スメモリ(RAM)で構成する。(3)式におけるDCTCPに
関連づけて各P(P=2、3、4、5、6、13)に対応
してあらかじめ設定された定数発生器30の定数Kは、操
作者がキーボード41から入力する定数データと制御デー
タとにより定数変換制御部42の変換制御の下に変換さ
れ、操作者は輪郭強調の態様を変化させることができ
る。輪郭強調された加算出力16を生成するための他の動
作は、第3図に示す実施例と同様である。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment in which the functional blocks including the data converter 5, the random access memory 4, and the conversion control unit 9 shown in FIG. 1 are further functionalized. In this embodiment, the conversion control unit 9 in the embodiment shown in FIG.
And a constant conversion control unit 42. The constant conversion data input means 41 is, for example, a keyboard. keyboard
41 is connected to a constant conversion control unit 42, and the output of the control unit 42
44 is supplied to the constant generator 30. The storage unit of the constant generator 30 is configured as a rewritable memory, for example, a random access memory (RAM). The constant K of the constant generator 30 preset in correspondence with each P (P = 2, 3, 4, 5, 6, 13) in relation to DCTCP in the equation (3) is inputted by the operator from the keyboard 41. The constant data and the control data are converted under the conversion control of the constant conversion control unit 42, and the operator can change the form of the outline emphasis. Other operations for generating the contour-emphasized addition output 16 are the same as those in the embodiment shown in FIG.

第5図は、第1図に示すデータ変換器5、ランダムア
クセスメモリ4および変換制御部9で構成される機能ブ
ロックについてさらにまた機能化した他の実施例を示す
図である。本実施例は第4図に示す実施例における変換
制御部9をカウンタ40、定数変換データ入力手段41、お
よび定数変換制御部42に加えて定数発生器50で構成す
る。また、定数発生器30の記憶部はリードオンリーメモ
リ(ROM)で構成し、定数発生器50の記憶部は書き替え
可能なメモリ、たとえば、ランダムアクセスメモリ(RA
M)で構成する。定数発生器50は入力側が定数変換制御
部42に接続され出力側が加算器31に接続され、かつ、カ
ウンタ40から出力される読出しパルス4の制御を受け
る。定数発生器50の定数Kは、操作者がキーボード41か
ら入力する定数データと制御データとにより定数変換制
御部42の変換制御の下に変換され、操作者は輪郭強調の
態様を変化させることができる。定数発生器30の定数K
は(3)式におけるDCTCPに関連づけて各P(P=2、
3、4、5、6、13)に対応してあらかじめ設定されて
いる。カウンタ40が出力する読出しパルス14は定数発生
器30および50に対して当該各発生器に設定された定数K
を乗算器31に向けて出力する読出し命令14として機能す
る。読出し命令14によって同期的に読み出された当該各
発生器30および50のK定数出力32および51は乗算器31に
おいて乗算的に重畳され、輪郭強調の態様に寄与するこ
ととなり、当該態様の巾が拡大する。輪郭強調された加
算出力16を生成するための他の動作は第3図に示す実施
例と同様である。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment in which the functional blocks including the data converter 5, the random access memory 4, and the conversion control unit 9 shown in FIG. 1 are further functionalized. In this embodiment, the conversion control unit 9 in the embodiment shown in FIG. 4 is constituted by a constant generator 50 in addition to the counter 40, the constant conversion data input means 41, and the constant conversion control unit 42. The storage unit of the constant generator 30 is configured by a read-only memory (ROM), and the storage unit of the constant generator 50 is a rewritable memory, for example, a random access memory (RA).
M). The constant generator 50 has an input side connected to the constant conversion control unit 42, an output side connected to the adder 31, and receives control of the read pulse 4 output from the counter 40. The constant K of the constant generator 50 is converted by the constant data and control data input by the operator from the keyboard 41 under the conversion control of the constant conversion control unit 42, and the operator can change the form of the outline emphasis. it can. Constant K of constant generator 30
Is associated with DCTCP in equation (3), and each P (P = 2,
3, 4, 5, 6, 13) are set in advance. The read pulse 14 output from the counter 40 is output to the constant generators 30 and 50 by a constant K set for each generator.
Functions as a read instruction 14 for outputting the same to the multiplier 31. The K constant outputs 32 and 51 of the generators 30 and 50 synchronously read by the read instruction 14 are multiplied and superimposed in the multiplier 31 to contribute to the contour emphasis mode. Expands. Other operations for generating the contour-emphasized addition output 16 are the same as those in the embodiment shown in FIG.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は上述したように直交変換符号化方式の特徴を
利用して周波数スペクトル上で特定の変換出力を変化さ
せることによって画質の特徴(輪郭)を強調することに
ついて、デジタルフィルタを使った加算回路または2次
元畳込みを用いた回路などの構成を有さず実現できる構
成としたので、回路構成においてすぐれた効果を奏す
る。
The present invention relates to an adder circuit using a digital filter for emphasizing a feature (contour) of image quality by changing a specific transform output on a frequency spectrum using a feature of an orthogonal transform coding method as described above. Alternatively, since the configuration can be realized without a configuration such as a circuit using two-dimensional convolution, an excellent effect is obtained in the circuit configuration.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の実施例の機能ブロック図であり、第
2図は、2次元8×8画素で構成された画像の離散コサ
イン関数を表現した図であり、第3図乃至第5図は、第
1図のデータ変換器を中心とする変換機能をさらに機能
化した構成を示した機能ブロック図であり、第6図は、
第2図に表現した離散コサイン関数がジグザグ走査され
る様子を示した交流直交変換係数のジグザグ走査状態図
である。 1……メモリカード、2……ハフマン復号器、3……逆
量子化器、4……ランダムアクセスメモリ(RAM)、5
……データ変換器、6……逆離散コサイン変換器(逆DC
T器)、7……デジタル・アナログ変換器、9……変換
制御部、30、50……定数発生器、31……乗算器、33……
加算器、40……カウンタ、41……定数変換データ入力手
段(キーボード)、42……定数変換制御部、61……ジグ
ザグ走査線。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram expressing a discrete cosine function of an image composed of two-dimensional 8 × 8 pixels. 3 to 5 are functional block diagrams showing a configuration in which the conversion function centering on the data converter of FIG. 1 is further functionalized, and FIG.
FIG. 3 is a zigzag scanning state diagram of AC orthogonal transform coefficients showing a state in which the discrete cosine function expressed in FIG. 2 is zigzag scanned. 1 ... Memory card, 2 ... Huffman decoder, 3 ... Dequantizer, 4 ... Random access memory (RAM), 5
…… Data converter, 6 …… Inverse discrete cosine converter (Inverse DC
T unit), 7 ... Digital / analog converter, 9 ... Conversion control unit, 30, 50 ... Constant generator, 31 ... Multiplier, 33 ...
Adder, 40 counter, 41 constant data input means (keyboard), 42 constant conversion control unit, 61 zigzag scanning line.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】周波数画像を逆直交変換して実画像に変換
する画像処理装置において、 直交変換されて圧縮された周波数画像データを記憶する
周波数画像データ記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された周波数画像データの2次元直
交変換関数を周波数領域における直交変換成分の時系列
に変換する直交変換成分時系列変換手段と、 前記直交変換成分時系列変換手段によって時系列に変換
された直交変換成分の時系列上のあらかじめ設定された
所定の時点における直交変換成分を記憶し、前記時点を
除く前記時系列上のあらかじめ設定された他の時点にお
いて前記変換成分を出力する時系列時点変換手段と、 前記直交変換成分時系列変換手段によって時系列上の時
点が変換された直交変換成分を、前記時系列時点変換手
段によって変換された直交変換成分の時系列上の前記時
点との同期時点における直交変換成分に重畳する直交変
換成分重畳手段と、 前記直交変換成分重畳手段によって重畳されて生成され
た周波数画像データを逆直交変換して実画像データを生
成する実画面データ生成手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
1. An image processing apparatus for inversely orthogonally transforming a frequency image into a real image, comprising: frequency image data storage means for storing frequency image data that has been orthogonally transformed and compressed; and frequency image data stored in the storage means. Orthogonal transform component time series conversion means for converting a two-dimensional orthogonal transform function of the frequency image data into a time series of orthogonal transform components in the frequency domain; and an orthogonal transform component converted into a time series by the orthogonal transform component time series transform means. A time-series time conversion unit that stores an orthogonal transformation component at a predetermined time point set in advance on the time series, and outputs the conversion component at another time point set in advance on the time series excluding the time point; The orthogonal transformation component whose time point on the time series is transformed by the orthogonal transformation component time series transformation means is converted to the direct transform time converted by the time series time transformation means. Orthogonal transform component superimposing means for superimposing on the orthogonal transform component at the time of synchronization with the time on the time series of the intersecting transform component, and inverse orthogonal transform of the frequency image data generated by being superimposed by the orthogonal transform component superimposing means. An image processing apparatus, comprising: real screen data generating means for generating real image data.
【請求項2】前記所定の時点における各直交変換成分に
対応する所定の定数が記憶され、前記定数を前記他の時
点と同期して出力する定数記憶出力手段と、 前記定数記憶出力手段により出力された定数と前記他の
時点において出力された直交変換成分との積を生成する
乗算器と、 をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の画
像処理装置。
2. A constant storage output means for storing a predetermined constant corresponding to each orthogonal transform component at the predetermined time, outputting the constant in synchronization with the other time, and outputting by the constant storage output means. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a multiplier configured to generate a product of the set constant and the orthogonal transform component output at the other time.
【請求項3】前記所定の定数はあらかじめ設定された1
未満の負でない数であることを特徴とする請求項2に記
載の画像処理装置。
3. The method according to claim 1, wherein the predetermined constant is a predetermined one.
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the non-negative number is less than.
【請求項4】前記定数記憶出力手段は、あらかじめ設定
された1未満の負でない前記所定の数を記憶するメモリ
と、 1未満の負でない範囲で操作者が変換しうる前記所定の
定数を記憶するメモリと、 をさらに具備することを特徴とする請求項2に記載の画
像処理装置。
4. The constant storage output means stores a predetermined non-negative number less than 1 and a predetermined constant which can be converted by an operator in a non-negative range less than 1. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising:
【請求項5】前記所定数を1未満の負でない数の範囲で
操作者が変換しうる定数変換手段を、さらに具備するこ
とを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
5. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a constant conversion unit that allows an operator to convert the predetermined number to a non-negative number less than 1.
【請求項6】前記直交変換成分時系列変換手段による時
系列変換は、逆量子化された直交変換係数の交流直交変
換係数を1ブロックごとにジグザグ走査することにより
実行されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一
つに記載の画像処理装置。
6. The time series transform by said orthogonal transform component time series transforming means is performed by zigzag scanning an AC orthogonal transform coefficient of an inversely quantized orthogonal transform coefficient for each block. The image processing apparatus according to claim 3.
【請求項7】前記直交変換は離散コサイン変換(DCT)
であることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装
置。
7. The orthogonal transform is a discrete cosine transform (DCT).
The image processing apparatus according to claim 5, wherein
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