JP2921659B2 - ビデオ・イメージの寸法変更装置及び方法 - Google Patents

ビデオ・イメージの寸法変更装置及び方法

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理システ
ム、より具体的に言えば、データ処理システム中の表示
装置上のビデオ・イメージの寸法を変更する技術に関す
る。
【０００２】パーソナル・コンピュータの分野におい
て、マルチメディア・アプリケーションの実行結果をす
ばやく表示させるためには、通常のグラフィック・アプ
リケーションの実行結果を表示することに加えて、動画
の映像も表示できることが必要である。例えば、パーソ
ナル・コンピュータのユーザは、スプレッドシート・ア
プリケーションを含むウインドウを表示すると共に、動
画の映像（ＶＣＲまたはビデオ・カメラからの映像）の
ウインドウも表示したいと望むことがある。現在入手可
能なグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵ
Ｉ）のオペレーティング・システムのユーザは、動画用
のウインドウを任意の寸法に変更可能であることを望ん
でおり、更に、ウインドウの水平方向及び垂直方向の寸
法は、夫々完全に独立して変更可能であることを望んで
いる。加えて、ユーザが他のアプリケーションで仕事を
している間に、他のウインドウを一瞥することができる
ように、ユーザは、ウインドウの寸法を非常に小さくす
ることを望むことがあり得るし、あるいは、ユーザは、
ユーザの注意力を集中するために、ウインドウを表示装
置のスクリーン全体の寸法にしたいと望むことがあり得
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような映像の供給
源は、ビデオ・カメラや、ＶＣＲなどの装置からの「生
の」映像の供給源であるかも知れないし、あるいは、ソ
フトウエア・デコンプレッサ、またはハードウエア・デ
コンプレッサからの再伸長映像の供給源であるかも知れ
ない。何れの場合でも、映像供給源は、一定のサイズ
（例えば、１６０水平画素×１２０垂直画素）である。
上述した理由によって、ユーザは、表示装置（例えば、
６４０水平画素×４８０垂直画素）上の所定のウインド
ウ寸法に合致させるために、映像のストリームを再寸法
付け（再スケール）可能であることを望むことになる。
入力映像ストリームの画像寸法は、所定の出力映像スト
リームの画像寸法よりも小さい（寸法の拡大が必要であ
る）かも知れないし、あるいは、所定の出力映像ストリ
ームの画像寸法よりも大きい（寸法の縮小が必要であ
る）かも知れない。入力映像ストリームを任意の大きな
画像寸法の出力映像ストリームに変更するとか、または
任意の小さな画像寸法の出力映像ストリームに変更する
とかの画像の表示寸法を変更可能にするための必要性
は、本発明により解決されるべき技術課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、垂直方
向及び水平方向の両方向にある出力画素に対する入力画
素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値の関数、及
び垂直方向及び水平方向の両方向にある出力画素に対す
る入力画素の寸法変更比率の関数として、垂直方向及び
水平方向の両方向の重み付け係数を発生し、次に、垂直
方向にある出力画素に対する入力画素の寄与値の、領域
で重み付けられた平均値の関数として垂直方向に発生さ
れた重み付け係数と、ビデオ・イメージの入力された画
素とを積算して、この積算処理によって垂直方向に寸法
変更された画素を発生し、そして、次に、垂直方向に寸
法変更されたこれらの出力画素の重み付け係数と、水平
方向に発生された重み付け係数とを積算して、垂直方向
及び水平方向の寸法変更された画素を発生するための装
置及び方法を提供することにある。
【０００５】本発明は、補間処理か、または複製処理の
いずれかを通して入力された画素イメージを実質上論理
的に２倍にすることによって寸法拡大機能を遂行し、次
に、本発明に従って、この論理的に拡大したイメージ
を、所定の画素グリッドの寸法に縮小する処理を遂行す
る。
【０００６】本発明の実施例において、垂直方向及び水
平方向の両方向に対して、独立して縮小機能及び拡大機
能を遂行するのが好ましい。
【０００７】本発明の良好な実施例は、プロセッサと、
ストレージ装置と、表示装置を含む入／出力手段とを含
むデータ処理システムで実施される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下の説明において、本発明の理
解を容易にするために必要な特定のワードや、特定のバ
イト長などのような幾つかの細部が説明される。然しな
がら、このような特定の細部の条件を用いることなく本
発明が実施できることは当業者には自明である。不必要
な細部の説明によって本発明の理解を妨げることがない
ように、公知の回路はブロック図によって示されてい
る。これらのブロック図の細部の説明は、本発明の完全
な理解を得るために不必要であり、当業者には自明な事
項なので、タイミングなどに関する細部の説明は省略し
てある。
【０００９】Ａ．領域で重み付けられた平均値を用いる
こと（Area Weighted Averaging） ビデオ・イメージの寸法を縮小する処理において、画素
のアレイは、より小さな画素アレイ中にマップされる。
領域で重み付けられた平均値を用いてイメージの寸法を
変更する方法（weighted average scaling scheme）
は、元のイメージ（入力画像）の表示を、良好な出力イ
メージの表示にするための技術であって、この方法を実
行することによって、入力ビデオ・イメージ中の各領域
の輝度及び色度は、出力ビデオ・イメージ中の各領域に
おいて同じ比率で表示される。
【００１０】（ａ）領域で重み付けられた平均値 下記の数式（１）は、２つの値Ｘ1及びＸ2の重み付けら
れた平均値を算出するための数式である。Ｘ1の係数、
即ち重み係数はｗ1であり、Ｘ2の重み係数はｗ2であ
る。これら２つの変数の重み付けられた平均値は、下記
の数式（１）で示したように、これら変数の重み係数の
和を重み係数の和で割った値である。
【００１１】
【数１】
【００１２】そして、ｎ個の変数の値に対しては下記の
一般式（２）で表わされる。
【００１３】
【数２】
【００１４】この総括的な一般式は、画素イメージの寸
法変更処理に適用することができる。「領域で重み付け
られた平均値の計算処理」において、寸法変更された画
素（出力画素）は、入力画素を平均化することによって
形成され、各出力画素は、出力画素に寄与する入力画素
の領域によって重み付けられる。ｎ＜ｍとして、標準的
なｍ×ｍ画素グリッドＱが、ｎ×ｎ画素グリッドＰに重
ね合わせられる場合の実施例を説明する。ｎ×ｎ画素ア
レイ中の各画素Ｑjの値を得るために、ｍ×ｍ画素アレ
イから、重ねられた画素Ｐiの重み付けられた平均値を
用いて計算する。この計算の重み付け係数は、下記の数
式（３）で示されているように、ｎ×ｎ画素グリッドか
らの画素で重ねられたｍ×ｍ画素グリッドの領域に比例
している。
【００１５】
【数３】
【００１６】本発明の実施例の説明を簡明にするため
に、各画素の持つグレー・レベルのイメージは、０乃至
Ｒ（例えば、０乃至２５５）の範囲を持っているものと
する。本発明に従って、実施例のアルゴリズムは、色彩
を容易に一般化することができる。このアルゴリズムは
画素の輝度も容易に制御できる。以下の説明において、
等方性画素寸法の変更処理を先ず説明し、その後、この
等方性画素寸法の変更処理の説明は異方性画素寸法の変
更処理の説明に一般化される。本発明の寸法変更処理の
実施例は、一定の整数比率で行なわれるものとして説明
されている。
【００１７】Ｂ．領域で重み付けられた平均値によるイ
メージの寸法変更処理 図１を参照すると、各出力画素Ｑ1が４個の入力画素
（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4）を平均化することによって形成
される２：１のイメージ縮小処理を行なう実施例が示さ
れている。
【００１８】
【数４】
【００１９】下記の実施例において、すべての画素は同
じに重み付けられる。寸法係数（scale factor）が画素
を均等に分割できない場合には、重み付け係数は、出力
画素に寄与する入力画素の領域に比例して変化する。
【００２０】図２を参照すると、４×４入力画素アレイ
２０１と、３×３出力画素２０２とが示されている。図
２においては、４×４画素アレイ２０１が３×３画素ア
レイ２０２に縮小される実施例を示している。図形２０
３は、解決される問題を目で見えるように示した図であ
る。図形２０３において、３×３画素グリッド２０２中
の画素は１つおきに斜線が付されており、３×３出力画
素アレイ２０２は４×４入力画素アレイ２０１に重ね合
わされている。図形２０３において、出力画素の寸法
は、入力画素の寸法に比べて大きく見えるように描かれ
ているけれども、これは、理解を助けるための便宜的な
手法である。この便宜的な手法によって、１以上の入力
画素がどのように１つの出力画素中の情報に寄与するか
を分かり易く示すことができる。
【００２１】図２に示された出力画素の重み付けられた
平均値は、下記に示す一組の数式（５）の内の最初の行
の分数式に示されている。Ｑ1は、この出力画素に寄与
する複数の入力画素の重み付けられた平均値であり、出
力画素の輝度は、入力画素の輝度範囲と同じ範囲（Ｒ）
になるように平均化される。上述の分数式の分子の重み
付け係数は、領域の大きさに比例している。分母の数値
は、その領域の重み付け係数の和を平均した一定数であ
る。下記の数式（５）は、領域の端数的な重み付け値
（例えば、１／２、１／４など）の計算処理の複雑さを
より簡単にする数式に変えている。重み付け係数の平均
値を計算するこの数式は、後述する本発明の実施例にお
いて用いられる。勿論、重み付け係数は、寸法係数に従
って変化する。
【００２２】
【数５】
【００２３】（ａ）一次元の寸法変更処理 図３は、４個の画素を３個の画素に縮小する一次元マッ
プ処理の実施例を説明する図である。従って、各出力画
素の重み付け係数は、出力画素に寄与する入力画素の重
み付け係数を計算することによって算出される。これら
の重み付け係数は「線形合同式の数列（Linear Congrue
nt Sequence）」から算出することができる。下記の数
式（６）は「線形合同式の数列」の一般式を示してい
る。 Ｘi+1 ＝ （ａ・Ｘi＋ｂ）ｍｏｄ ｃ （６）
【００２４】然しながら、この数式は、定義によって、
０からｃ−１までの範囲の値に制限されている。この数
値の制限範囲を変更するために、この数値を１からｍま
での範囲を取ることができるように、この数列（シーケ
ンス）の変形が開発されている。この変形の適用例にお
いて、ｍ及びｎは寸法係数である。イメージを縮小する
場合、即ち、ｍからｎに（例えば、４から３に）縮小す
る場合、この数列の変形は、下記の数式（７）で表わさ
れる。 Ｚi+1 ＝ （Ｚi−ｂ）ｍｏｄ ｃ （７）
【００２５】上述の数式（７）において、ｂ＝（ｎ）
で、ｃ＝ｍであり、かつ、Ｚi＝（ｍ-Ｘi）である。
【００２６】上述の数式（７）は、各入力画素の重み付
け係数を算出することのできる一連の項を発生する。
「線形合同式の数列」のこの形式は、Ｚシーケンスと呼
ばれる。Ｚシーケンスはｍ及びｎの関数である。例え
ば、ｍ＝４からｎ＝３へ寸法変更するためにＺシーケン
スは下記の通りとなる。 Ｚ（４：３）＝４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４
．．．
【００２７】このＺシーケンスから下記の重み付け係数
の対のシーケンスを発生することができる。（図３参
照） （３，０ １，２ ２，１ ３，０ ３，０ １，２
２，１ ３，０ ３，０ ．．．）
【００２８】Ｚシーケンスの反復しない最小長さＬは下
記の数式（８）によって与えられる。
【００２９】
【数６】
【００３０】上式においてＬＣＭ（ｍ，ｎ）は、ｍ及び
ｎの最小公倍数である。重み付け係数は、下記の数式
（９ａ）及び（９ｂ）によって、Ｚの値から直接に算出
することができる。
【００３１】
【数７】
【００３２】このアルゴリズムは、重み付け係数の対Ｃ
１、Ｃ２を発生する際の決定変数としてＺ値を用いる。
また、入力画素がどのように出力画素に対して整列（ア
ライメント）されるかを知ること、つまり、この入力画
素は、新しい出力画素を開始するのか（ＰＢフラグ）、
または出力画素を終了するのか（ＰＥフラグ）、あるい
は、一方の出力画素を終了し、他方の出力画素を開始す
るように、２つの出力画素の間を分離するのか（ＰＳフ
ラグ）を知ることが必要である。また、これらのフラグ
は、Ｚ決定変数から取り出される。これらのアライメン
ト・フラグは重み付けの計算を管理、即ちステア（stee
r）するために使用される。従って、このＺアルゴリズ
ムは、領域の重み付けされた平均値の計算を遂行するの
に必要なすべての情報を供給する。 ＰＢ ← Ｚi ＝ ｍ ＰＳ ← Ｚi − ｎ ＜ ０ （１０） ＰＥ ← Ｚi − ｎ ＝ ０
【００３３】図４を参照して、Ｚエンジンの動作を以下
に説明する。Ｚエンジンへの入力は、要求された寸法係
数ｎと、前のＺ決定変数Ｚinとである。Ｚエンジンの出
力は、２つの重み付け係数（Ｃ１及びＣ２）と、３つの
画素アライメント・フラグ（ＰＢ、ＰＳ、ＰＥ）と、次
のＺ決定変数Ｚoutとである。Ｚエンジンは、数式
（７）、（９ａ）、（９ｂ）及び（１０）の計算を遂行
する。
【００３４】Ｃ．ラスタ方式のビデオ装置への適用 （ａ）領域で重み付けられた平均値の計算 実時間でサンプルされる環境において、数式（３）の形
式は適当ではない。数式（３）において、単一の出力画
素Ｑjは、複数の入力画素Ｐiの関数として計算される。
然しながら、ラスタ方式の映像処理の環境において、複
数個の入力画素Ｐは、同時に利用することはできない。
ラスタ方式における画像情報は走査ライン毎に走査され
るので、画像情報は、入力画素Ｐの連続したストリング
として利用可能である。サンプル方式の映像処理の環境
におけるアルゴリズムは、ある時点で、しかもその時点
だけで各入力画素Ｐを処理しなければならない。従っ
て、サンプル方式とは異なって、ラスタ方式において
は、入力画素により影響される出力画素に対する各入力
画素の寄与度が計算される。
【００３５】図５を参照すると、入力画素が、一次元的
に縮小された出力画素に寸法変更される場合が示されて
おり、この場合において、与えられた入力画素を出力画
素ストリームにマップする場合は、下記の４つの場合が
ある。即ち、入力画素は、（i）新しい出力画素を開始
することができる場合と、（ii）未処理出力画素に寄与
することができる場合と、（iii）出力画素を終了する
ことができる場合と、（iv）第１の出力画素を終了し、
第２の出力画素を開始するように、２つの出力画素の間
で分離することができる場合とがある。加えて、通過
（pass through）処理の場合（１００％の寸法変更の場
合）において、各入力画素が各出力画素に対して１：１
にマップされる場合（v）がある。
【００３６】図４のＺエンジンは２つの重み付け係数
（Ｃ１、Ｃ２）を発生し、重み付け係数計算は、下記の
数式（１１）に従って、上述の２つの重み付け係数Ｃ１
及びＣ２と、入力画素から２つの部分画素の重み付け係
数（Ｋ９、Ｋ１０）を発生する。 ［Ｋ１ Ｋ２］ ＝ ［Ｃ１ Ｃ２］ ｘ Ｐi （１１）
【００３７】１個の入力画素が最大２個の出力画素に寄
与することができる（１つの入力画素が一方の出力部分
画素を終了し、他方の出力部分画素を開始する）ので、
下記の計算アルゴリズム（数式１２乃至１５）は、１つ
の未処理画素用累算器（pending accumlator）の出力値
Ａ及び１つの完了画素用累算器（result accumulator）
の出力値Ｑ’を必要とする。この一次元の画素ラインの
累算アルゴリズムは画素アライメント・フラグ（ＰＢ、
ＰＳ、ＰＥ）によって管理される。有効に完了された画
素（有効な完了画素と言う）は「Ｖａｌｉｄ（有効）」
フラグによって表示される。
【００３８】
【数８】
【００３９】
【数９】
【００４０】 Ｖａｌｉｄ ＝ ＰＳ｜ＰＥ （１４）
【００４１】Ｑ ＝ Ｑ’／Ｎ （１５）
【００４２】上述の数式（１５）のアルゴリズムにおい
て、ＰＳ｜ＰＥは論理フラグ、即ち画素分離フラグ（Ｐ
Ｓ）及び画素終了フラグ（ＰＥ）である。Ｎは、結果値
を入力範囲に平均化するための係数である。Ｑ’は完了
画素用累算器（平均化前）の出力値で、Ａは未処理画素
用累算器の出力値である。ＰＢバーは画素開始フラグ
（ＰＢ）の論理ノット（logical not）である。
【００４３】（ｂ）二次元の寸法変更への拡張 重み付け係数を発生し、そして、二次元にある重み付け
係数の計算を直接に遂行することは可能であるけれど
も、使用されている計算アルゴリズムを後で画素の拡大
処理に拡張する場合には、２つの段階で別々に各次元の
寸法変更計算処理を遂行する方がより簡易である。この
場合、先ず、画素を垂直方向に処理した後に、垂直方向
に重み付けられた画素は、水平方向に寸法変更するため
の処理に送られる。
【００４４】水平方向及び垂直方向の各次元毎に別々の
Ｚエンジンが必要である。水平方向のＺエンジンは１つ
の画素ライン上の各画素に対して反復して動作し、水平
リトレース（水平帰線）でリセットされる。垂直方向の
Ｚエンジンは１つのフィールドの各ラインに対して反復
して動作し、垂直リトレースでリセットされる。２つの
Ｚエンジンは別々の重み付け係数（Ｃ１V、Ｃ２V及びＣ
１H、Ｃ２H）及び別々の画素アライメント・フラグ（Ｐ
ＢV、ＰＳV、ＰＥV及びＰＢH、ＰＳH、ＰＥH）を発生す
る。与えられた１つの入力画素ライン上のすべての画素
の垂直方向重み付け係数及び画素アライメント・フラグ
は一定であることには注意を払う必要がある。
【００４５】垂直方向の計算を行なうために、１つの入
力画素ラインの各画素のための部分画素データを保持
し、累算することが必要であり、このため、最も長い画
素ラインの長さと同じ長さを持つ１個の画素ライン用キ
ャッシュを必要とする。この画素ライン用キャッシュは
各入力画素のための垂直方向累算器である。垂直セクシ
ョンは、垂直方向の重み付け計算を遂行し（数式１
１）、キャッシュから未処理の部分画素データ（Ｒ）を
検索し、キャッシュに戻すための更新された部分画素デ
ータ（Ｗ）をストアし、そして完了画素（ＰV）（垂直
方向で完了された）を水平セクションに送る。２つの出
力ラインの間で分離された（アライメント・フラグＰＳ
Vにより分離された）入力ラインのために、キャッシュ
は、その入力ライン上の各入力画素のために読み取り動
作及び書き込み動作の両方を行なうことには注意を払う
必要がある。垂直セクションの計算アルゴリズムは下記
の通りである。
【００４６】 ［Ｋ９ Ｋ１０］ ＝ ［Ｃ１V Ｃ２V］ｘ Ｐi
【００４７】
【数１０】
【００４８】
【数１１】
【００４９】 ＶａｌｉｄV ＝ ＰＳV｜ＰＥV （１８）
【００５０】水平セクションは、垂直セクションからの
完了画素（ＰV）を受け取り、重み付け計算を遂行し、
そして平均化された水平方向の有効な完了画素を出力す
る。水平セクションの計算アルゴリズムは下記の通りで
ある。
【００５１】 ［Ｋ１ Ｋ２］ ＝ ［Ｃ１H Ｃ２H］ｘ ＰV （１９）
【００５２】
【数１２】
【００５３】
【数１３】
【００５４】Ｑ ＝ Ｑ’／ＮH （２２）
【００５５】 ＶａｌｉｄQ ＝ ＶａｌｉｄV ＆ ＶａｌｉｄH ＝ （ＰＳV｜ＰＥV） ＆ （ＰＳH｜ＰＥH） （２３）
【００５６】図６は「縮小（Scale-Down）」処理回路の
アーキテクチャの全体を示すブロック図である。このブ
ロック図は、イメージを縮小する計算アルゴリズムのデ
ータの流れを示している。入力は水平及び垂直方向の寸
法係数（ｍＨ、ｎＨ、ｍＶ、ｎＶ）及び入力画素ストリ
ームＰiである。入力画素ストリームＰiの各画素ライン
に対して、垂直重み付け係数発生器６０１は、図４に示
したＺエンジンに関連して説明したように、２つの垂直
重み付け係数（Ｃ１V及びＣ２V）と、これに関連する垂
直画素アライメント・フラグとを発生する。この画素ラ
イン中の各画素に対して、水平重み付け係数発生器６０
２は、図４に示したＺエンジンに関連して説明したよう
に、２つの水平重み付け係数（Ｃ１H及びＣ２H）と、こ
れに関連する水平画素アライメント・フラグとを発生す
る。入力画素ストリームＰiの画素は、２つの部分画素
の重み付け係数Ｋ９、Ｋ１０を発生するために、垂直積
算器（vertical multiply circuit）６０３の中で、２
つの垂直重み付け係数Ｃ１、Ｃ２によって先ず積算され
る（数式１１）。アライメント・フラグによって管理さ
れる垂直累算器６０４は、部分画素重み付け係数Ｋ９及
びＫ１０を、キャッシュ６０５からの未処理の部分画素
データ（若しあれば）と組み合わせ、次に、次の画素ラ
インのために、未処理の部分画素データによってキャッ
シュ６０５を更新し（必要ならば）、そして、垂直方向
で完了された完了画素（ＰV）のデータを水平セクショ
ンに送る（数式１６乃至１８）。次に、この垂直方向の
完了画素（ＰV）のデータは、更に２つの他の部分画素
重み付け係数Ｋ１、Ｋ２を発生するために、２つの水平
重み付け係数によって水平積算回路６０６の中で積算さ
れる（数式１９）。アライメント・フラグによって管理
される水平積算器６０７はこれらの結果値を未処理の部
分画素データ（若しあれば）と組み合せ、未処理の画素
データをストアし（必要に応じて）、そして、この処理
が終了した時、完了出力画素Ｑを出力する（数式２０乃
至２３）。
【００５７】Ｄ．イメージの拡大処理 （ａ）拡大処理の方策 イメージの拡大処理を行なう場合に、入力画素ストリー
ムを先ず２００％に増大、つまり２倍に拡大した後に、
縮小計算アルゴリズムを適用する方策に対して２つの方
法がある。この事前の２倍の拡大方法は、単純なリプリ
ケーション処理、即ち複製処理か、または線形補間処理
のいずれかによって行なうことができる。実際上では、
画素データ・ストリーム（二次元状態の画素データ・ス
トリーム）を２倍にすることは４倍の演算処理量を必要
とするが、その代わりに、係数発生処理において画素の
補間処理、または画素の複製処理を行なうことによっ
て、画素データの処理量を論理的に２倍にとどめること
ができる。
【００５８】従来の技術によって、アルゴリズム中にお
いて実際には決して発生されない「論理的な」入力画素
と、アルゴリズムによって動作される実際の画素との間
の相違を判別することができる。
【００５９】例えば、イメージを１５０％に拡大寸法変
更すること（一次元方向において）は、２個の画素を、
２倍の４個の画素に増加した後、４個の中間的な画素を
３個の画素に縮小寸法変更することと等価であり、この
寸法変更は、２：４：３寸法変更と呼ばれる。この寸法
変更を用いた場合において、（２４ａ）乃至（２４ｃ）
は、事前補間処理された画素を寸法変更する場合の重み
付け計算を示し、数式２５ａ乃至２５ｃは補間処理後の
画素値を重み付け係数に移した場合の重み付け係数を示
している。
【００６０】
【数１４】
【００６１】
【数１５】
【００６２】
【数１６】
【００６３】上述の数式２４ａ乃至２４ｃによる補間計
算処理の結果値を夫々重み付け係数Ｑ1、Ｑ2及びＱ3に移
すと下記のようになる。
【００６４】
【数１７】
【００６５】
【数１８】
【００６６】
【数１９】
【００６７】（ｂ）重み付け係数の発生回路 縮小計算アルゴリズムは一度に１つの入力画素を検査す
ることは既に説明した。事前複製処理（一次元におけ
る）を含む拡大処理に対しては、各入力画素に対して２
つの「論理的な」画素を評価しなければならない、つま
り、実際の入力画素と、複製処理された画素とが評価さ
れなければならない。事前補間処理を含む拡大処理に対
しては、各入力画素、つまり実際の入力画素と、隣接
し、補間処理された２つの画素との３つの「論理的な」
画素が評価されなければならない。図７は事前補間処理
された論理的画素ストリームと、事前複製処理された論
理的画素ストリームとを示す図である。
【００６８】このＺアルゴリズムは各「論理的な」入力
画素のための２つの重み付け係数を発生する。２つの
「論理的な」画素を有する事前複製処理において、各入
力画素のための重み付け係数は合計４個である。事前補
間処理において、各入力画素のための重み付け係数は合
計６個である。図８はこれらの重み付け係数用の記号を
付与する規則を示しており、以下の実施例の説明におい
て、これらの記号が用いられる。
【００６９】事前複製処理を含む縮小処理及び拡大処理
の場合には、論理的な画素間に画素情報の重複は無いけ
れども、事前補間処理を含む縮小処理及び拡大処理の場
合には、補間処理された論理的画素は、補間処理された
次の論理画素と重複する（図９）。重み付け係数ｅ及び
ｆは前の画素の重み付け係数ｃ及びｄと同じ値であるこ
とには注意を向けられたい。
【００７０】事前複製処理及び事前補間処理のための重
み付け係数を発生するための図１０の回路１００３、１
００４を参照すると、Ｚエンジン１００１及びＺエンジ
ン１００２（図４に示されたＺエンジンと同じ）を２個
組み合せた回路が使用され、これらの回路は各入力画素
に対して一度だけ繰り返し動作を行なう。２つのＺエン
ジンは、各々が２つの重み付け係数（ａ、ｂ及びｃ、
ｄ）を発生する。加えて、前の重み付け係数ｃ及びｄの
値は、次の画素の重み付け係数ｅ及びｆとして保存され
る。左側の入力は、寸法係数の項ｎと、Ｚ値の初期値Ｚ
0と、前の画素から承継したＺ値（Ｚi-1）とである。縮
小処理の場合、Ｚエンジン１００２及びすべての低位セ
クションは使用されない。拡大処理の場合、Ｚエンジン
１００１の出力値ＺはＺエンジン１００２へ送られ、Ｚ
エンジン１００２の出力値Ｚは、次の画素のための値Ｚ
i-1として使用される値である。各Ｚエンジン１００
１、１００２は、一対の重み付け係数と一組の画素アラ
イメント・フラグとを発生する。加えて、ｃ、ｄ及びＰ
Ｓ2をｅ、ｆ及びＰＳ3へコピーするためのラッチがあ
る。
【００７１】Ｚエンジン１００１は重み付け係数ａ、ｂ
及び画素アライメント・フラグＰＢ1、ＰＳ1、ＰＥ1を
発生する。Ｚエンジン１００２は重み付け係数ｃ、ｄ及
び画素アライメント・フラグＰＢ2、ＰＳ2、ＰＥ2を発
生する。事前補間処理に対して、重み付け係数ｅ、ｆは
前の画素の重み付け係数ｃ、ｄから承継され、画素アラ
イメント・フラグＰＳ3は前の画素アライメント・フラ
グＰＳ2から承継される。（事前補間処理に対して、Ｐ
Ｅ3は必要とせず、ＰＢ3はＰＢ2と同じにされる。）
【００７２】図１１には、一次元において事前複製処理
を通して拡大処理を行なう場合、与えられた入力画素を
出力画素ストリームにマップするために６つの場合があ
ることが示されている。即ち、入力画素は、(i)完了出
力画素にマップして、第２の未処理出力画素を開始する
ことができる場合と、(ii)、(iii)未処理出力画素を終
了して、第２の未処理出力画素を開始することができる
場合と、(iv)未処理出力画素を終了して、第２の未処理
出力画素を完了することができる場合と、(v)未処理出
力画素を終了して、第２の完了画素にマップし、そして
第３の未処理出力画素を開始することができる場合と、
(vi)２００％に拡大の場合に、２つの出力画素にマップ
される場合とがある。
【００７３】図１２を参照すると、一次元において事前
補間処理により拡大処理を行なう場合、与えられた入力
画素を出力画素ストリームにマップするために８つの場
合があることが示されている。即ち、入力画素は、
(i)、(iii)、(iv)未処理出力画素を終了して、２つの未
処理出力画素を開始することができる場合と、(ii)出力
画素を終了して、１つの未処理出力画素を開始すること
ができる場合と、(v)２つの未処理出力画素を終了し
て、１つの未処理出力画素を開始することができる場合
と 、(vi)２つの未処理出力画素を終了して、２つの未
処理出力画素を開始することができる場合と、(vii)２
００％の拡大処理の場合に、１つの未処理出力画素を終
了して、第２の未処理出力画素を完了し、そして第３の
未処理出力画素を開始することができる場合とがある。
上述の基本的な８つの場合に加えて、補間処理された前
の画素が未確定の時に、画素の縁部において２つの付加
的な境界条件がある(viii)、(ix)。
【００７４】（ｃ）重み付け係数の個数を減らすこと 重み付け計算処理において４個、または６個の重み付け
係数を用いる代わりに、論理的な重み付け係数の発生
と、重み付け係数計算との間で係数の個数を減らすステ
ップを介在させることができる。このステップは、事前
複製処理における４個の係数を３個の係数に減少し、そ
して、事前補間処理における６個の係数を４個の係数に
減少する。重み付け係数の個数を減少する処理は、共通
の出力画素に寄与する論理的な重み付け係数を一緒に集
めることによって、関連した論理的な重み付け係数を結
合する。例えば、事前複製の重複の(i)の場合、重み付
け係数ｃ1はａ＋ｃである。画素アライメント・フラグ
は画素の境界を決めるために使用されるので、重み付け
係数Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は下記の通りである。
【００７５】
【数２０】
【００７６】
【数２１】
【００７７】
【数２２】
【００７８】（ｄ）事前複製の計算処理 事前複製計算処理においては、１個の入力画素が最大３
個までの出力画素に寄与することができ、３個の内のだ
だ１個のみを、前の画素から未処理にすることができ
る。従って、縮小処理を行なう場合においては、１つの
未処理画素用の累算器（出力値はＡ）が必要とされる。
事前複製計算処理の結果値用累算器は１個ではなく、２
個の結果値用累算器（出力値はＱ’A及びＱ’B）が必要
である。
【００７９】各画素は、３個の部分画素の項を形成する
ために３個の重み付け係数によって重み付けられる。 「Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３］ ＝ ［Ｃ１ Ｃ２ Ｃ３］・Ｐi （２９）
【００８０】若し未処理の部分画素があれば（若しＰＢ
1が「偽」であれば）、その未処理の部分画素は、第１
の結果値用累算器の内容（ＱA）を形成するためにＫ１
に加えられる。
【００８１】
【数２３】
【００８２】第２の結果値用累算器（ＱB）は、下記の
数式（３１）のように、無条件でＫ２でロードされる。 Ｑ'B ＝ Ｋ２ （３１）
【００８３】未処理画素用累算器は、複製された画素が
２個か、あるいは３個の出力画素に寄与するか否かに基
づいて重み付け係数Ｋ２か、またはＫ３のいずれかでロ
ードされる。
【００８４】
【数２４】
【００８５】第１の結果値用累算器の内容（Ｑ’A）は
常に有効である（拡大される場合、少なくとも１個の画
素が各入力画素に対して出力されるから）。
【００８６】 ＶａｌｉｄA ＝ １ （３３）
【００８７】そして、若し下記の条件（数式３４）、 ＶａｌｉｄB ＝ （ＰＳ1 ｜ ＰＥ1）＆（ＰＳ2 ｜ ＰＥ2） （３ ４） が満足されれば、結果値用累算器の内容（Ｑ’B）は有
効である。
【００８８】数式（２９）乃至数式（３４）は事前複製
計算アルゴリズムを説明するためのものである。各入力
画素は３個の部分画素を発生する３個の重み付け係数
（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）によって重み付けられる。第１の
結果値用累算器の内容Ｑ’Aは常に有効であり、第２の
結果値用累算器の内容Ｑ’Bは数式（３４）によって管
理される。
【００８９】（ｅ）重み付け係数の発生 重み付け係数の発生処理において補間計算処理を行なう
ときに、重み付け係数の数を減少するステップは、関連
した重み付け係数を組み合わせる前に、補間計算処理さ
れた重み付け係数ｅ、ｆ及びｃ、ｄを半分だけ重み付け
る。
【００９０】補間計算処理された重み付け係数の数を、
可能な限り少ない数に減らすために、本発明に従って、
下記の数式のような重み付け係数の項を導入する。ａ及
び（ｆ／２＋ａ）のための２つの別個の項の代わりに、
ｆ＝０の場合にはａ項だけを使用するという事実を利用
して上述の２つの別個の項を単一の項に結合することが
できる。同様に、ｂ項が必要な場合には、（ｂ＋ｃ／
２）だけを用いて、ｂ項と（ｂ＋ｃ／２）項とを結合す
ることができる。
【００９１】
【数２５】
【００９２】
【数２６】
【００９３】
【数２７】
【００９４】
【数２８】
【００９５】図１３は収れん型重み付け係数の補間処理
／計算ステップ減少処理（converged coefficient inte
rpolation/reduction）回路ブロック（１３０１、１３
０２）を説明するための図である。入力信号は、図１０
の重み付け係数発生回路１００３、１００４からの６個
の重み付け係数ａ乃至ｆと、現在の画素アライメント・
フラグ（ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＳ２、ＰＥ２及び
ＰＳ３）と、寸法変更モード信号（縮小モード、拡大モ
ード、事前補間モード、または拡大事前複製モード）と
である。一連の加算器１３０３は要求された重み付け係
数の項（例えば、ｂ＋ｃ、ａ＋ｆ／２など）を作成し、
そして、４個のマルチプレクサ１３０４は、重み付け係
数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４のために使用すべき値を選
択する。加算器１３０３及びマルチプレクサ１３０４の
動作は、画素アライメント・フラグと、数式（３５）乃
至数式（３８）の演算処理を行なうデコード回路１３０
５からの寸法変更モード信号とによって制御される。
【００９６】事前補間計算処理された重み付け係数を発
生するために３個のＺエンジンを用いる必要は無い。図
９に示したように、ｅ、ｆ係数と、前のｃ、ｄ係数とが
重複していることには注意を払う必要がある。従って、
事前補間計算処理用の２個のＺエンジンに対して下記の
条件を付加するだけで十分である。 ｅi ＝ ｃi-1 （３９） ｆi ＝ ｄi-1 （４０） ＰＳ3i ＝ ＰＳ2i-1 （４１）
【００９７】図４はこの２個のＺエンジンのアーキテク
チャを示している。
【００９８】（ｆ）事前補間の計算処理 事前補間計算処理において、１つの入力画素は４個まで
の出力画素に寄与することができる。これは、２個の未
処理画素用累算器（出力値はＡ及びＢ）と、２個の結果
値用累算器（出力値はＱA及びＱB）とを必要とする。 Ｑ’A ＝ Ｋ１＋Ａ （４２）
【００９９】
【数２９】
【０１００】
【数３０】
【０１０１】
【数３１】
【０１０２】 ＶａｌｉｄA ＝ １ （４６） ＶａｌｉｄB ＝ （ＰＳ3｜ＰＢ1）＆（ＰＳ1｜ＰＥ1） （４７）
【０１０３】（ｇ）二次元への拡張 縮小処理に用いられた方法と同じ方法が、二次元の拡大
処理に拡張するために使用される。この拡大処理は、２
つの段階で遂行され、先ず、画素を垂直方向に処理し、
次に、垂直方向に重み付けられた画素を、水平方向の寸
法変更処理に送る。各次元は別個にＺエンジンと、重み
付け係数の数を減少する回路とを持っている。垂直積算
器１６０１（図１７参照）において行なわれる垂直方向
重み付け係数の計算処理は下記のようになる。 ［Ｋ９ Ｋ１０ Ｋ１１ Ｋ１２］ ＝ ［Ｃ１V Ｃ２V Ｃ３V Ｃ４V］・ Ｐi （４８）
【０１０４】同様に、水平積算器１６０２（図１８参
照）において遂行される水平方向重み付け係数の計算処
理は下記のようになる。 ［Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３ Ｋ４］ ＝ ［Ｃ１H Ｃ２H Ｃ３H Ｃ４H］・ＰＶa （４９ａ） ［Ｋ５ Ｋ６ Ｋ７ Ｋ８］ ＝ ［Ｃ１H Ｃ２H Ｃ３H Ｃ４H］・ＰＶa （４９ｂ）
【０１０５】垂直方向の次元において、入力画素ライン
の各画素に対して２個の部分画素の係数を累算する必要
があり、これは最も長い入力画素ラインと同じ長さの画
素ラインのための２つのキャッシュを必要とする。図１
４のブロック図は、収れん型垂直方向累算器を示す図で
ある。この回路の入力は、垂直部分画素の係数計算回路
（積算器）からの４個の重み付け係数Ｋ９乃至Ｋ１２
と、この入力画素とマッチする２個のキャッシュ値（Ｒ
１及びＲ２）と、画素アライメント・フラグから取り出
された関連ステアリング制御信号とである。２個の加算
器１４０２、１４０３は、重み付け係数項、Ｋ９＋Ｒ１
及びＫ１０＋Ｒ２を発生するために使用される。４個の
マルチプレクサ１４０４において、各マルチプレクサ
は、水平セクションに送るための２個の完了垂直部分画
素の係数（ＰＶa及びＰＶb）と、次の画素ラインで検索
するためにキャッシュ１６０３、１６０４（図１８）中
にストアするための２個の未処理部分画素のキャッシュ
値（Ｗ１及びＷ２）とを発生するために、上述の６個の
項から下記の数式で示された１組のサブセットを選択す
る。
【０１０６】 ＰＶａ ＝ Ｋ９ ＋ Ｒ１ （５０）
【０１０７】
【数３２】
【０１０８】
【数３３】
【０１０９】
【数３４】
【０１１０】水平方向画素の処理において、垂直方向画
素の計算は２つの完了画素を発生するから、水平方向の
累算ロジックのために２つのコピーを持つことが必要で
ある。図１５を参照すると、水平方向の累算回路が示さ
れており、この水平方向累算回路は上方の累算器１５０
１及び下方の累算器１５０２と呼ばれる２個の収れん型
水平方向累算器（夫々は２つの垂直方向部分画素の入力
を持っている）を含んでいる。これら２つの累算器は同
じなので、その内の一方だけについて説明する。上方の
累算器１５０１への入力は、水平重み付け計算回路（積
算器）からの４個の部分画素の重み付け係数Ｋ１乃至Ｋ
４と、未処理画素用累算器からの２個の出力値（Ａ及び
Ｂ）と、水平方向画素アライメント・フラグから取り出
された関連ステアリング制御信号とである。２つの加算
器１５０３、１５０４は累算器の係数項Ｋ１＋Ａ及びＫ
２＋Ｂを発生するのに用いられる。４個のマルチプレク
サ１５０５の夫々のマルチプレクサは、２個の完了出力
画素の係数（Ｑa及びＱb）と、次の入力画素のために保
存される２個の未処理の部分画素の係数（Ａ及びＢ）と
を発生するために上述の６個の項のサブセットから選択
する。
【０１１１】 ＱＡ ＝ Ｋ１ ＋ Ａ （５４）
【０１１２】
【数３５】
【０１１３】
【数３６】
【０１１４】
【数３７】
【０１１５】更に、図１７及び図１８を参照すると、収
れん型累算回路のアーキテクチャにおけるデータ流を示
すブロック図示されており、このブロック図は、既に説
明した機能を組み合わせたものであって、上述した寸法
変更アルゴリズムに従って処理されるデータの流れを示
した図である。
【０１１６】（ｈ）境界条件 事前補間計算処理において、境界条件の問題が生じる。
１つの画素ラインの最初の画素及び１つの映像フィール
ドの最初のラインにおいて、前の画素、または前の画素
ラインは使用することができない。前の画素、または前
の画素ラインに関する喪失データを再度利用するため
に、最初の画素及び最初の画素ラインを論理的に複製す
る。２つの境界が重複している場合（上述のケース（i
i）及び（vii）の場合）のために、アルゴリズムに対し
て２つの調節を行なう必要がある。承継された重み付け
係数ｅ及びｆは境界点において未知なので、重み付け係
数の補間処理は下記の数式によって修正される。
【０１１７】
【数３８】
【０１１８】そして、未処理画素のデータがなければ、
累算器は下記の数式によって修正される。
【０１１９】
【数３９】
【０１２０】境界問題を含むケースにおいては、重み付
け係数を結合した項（ｆ／２＋ａ）が含まれているの
で、この項をｆ＝０に初期化する必要がある。
【０１２１】本発明を実施するための代表的なハードウ
ェアの環境が図１８に示されている。図１８は通常のマ
イクロプロセッサのような中央処理装置１０と、システ
ム・バス１２を介して相互接続されている複数の他の装
置を有する本発明に従ったワークステーションの代表的
なハードウェア構成を示している。図１８に示されたワ
ークステーションは、ランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ）１４と、読取専用メモリ（ＲＯＭ）１６と、ディ
スク装置２０及びテープ駆動装置４０をシステム・バス
１２に接続するための入／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ１８
と、キーボード、マウス２６、スピーカ２８、マイクロ
フォン３２や、タッチ・スクリーン（図示せず）等を接
続するためのユーザ・インターフェース・アダプタ２２
と、このワークステーションを他のデータ処理ネットワ
ークに接続するための通信アダプタ３４と、表示装置３
８をシステム・バス１２に接続するためのディスプレイ
・アダプタ３６とを含んでいる。
【０１２２】本発明は図６、図１７及び図１８はアダプ
タ３６の中で実施することができる。
【０１２３】実用上において、「垂直係数発生装置」は
１つのフィールドの各画素ラインに対して１度だけ繰り
返えされ（係数及び画素フラグはその画素ライン上の画
素に対して一定である）、そして、「水平係数発生装
置」は１つのライン上の各画素に対して一度繰り返えさ
れる。「垂直係数発生装置」及び「水平係数発生装置」
は、同時に動作することはないから、垂直状態と水平状
態との間で単一の係数発生装置を共有するために多重化
の従来技術を利用することができる。多重化の技術は本
発明の主要部を構成しないから、細部の説明はしない。
【０１２４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【０１２５】（１）垂直方向にある出力画素に対する入
力画素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値の関
数、及び上記垂直方向にある上記出力画素に対する上記
入力画素の寸法変更比率の関数として垂直方向の重み付
け係数を発生する手段と、水平方向にある出力画素に対
する入力画素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値
の関数、及び上記水平方向にある上記出力画素に対する
上記入力画素の寸法変更率の関数として水平方向の重み
付け係数を発生する手段と、上記垂直方向にある出力画
素に対する入力画素の寄与値の、領域で重み付けられた
平均値の関数、及び上記垂直方向に向けられている上記
出力画素に対する上記入力画素の上記寸法変更比率の関
数として、上記垂直方向に発生された上記重み付け係数
によって上記ビデオ・イメージの入力画素を積算する第
１の積算手段を含み、そして、該第１の積算手段は垂直
方向に寸法変更された画素を発生することと、上記水平
方向にある出力画素に対する入力画素の寄与値の、領域
で重み付けられた平均値の関数、及び上記水平方向に向
けられている上記出力画素に対する上記入力画素の上記
寸法変更比率の関数として、上記水平方向に発生された
上記重み付け係数によって上記垂直方向に寸法変更され
た画素を積算する第２の積算手段を含み、そして、該第
２の積算手段は垂直方向及び水平方向に寸法変更された
画素を発生することとを具備するビデオ・イメージの寸
法変更装置。 （２）上記垂直方向において発生された上記重み付け係
数は上記垂直方向の上記入力画素の補間処理の結果値の
関数である（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更
装置。 （３）上記水平方向において発生された上記重み付け係
数は上記垂直方向の上記入力画素の複製処理の結果値の
関数である（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更
装置。 （４）上記水平方向において発生された上記重み付け係
数は上記水平方向の上記入力画素の補間処理の結果値の
関数である（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更
装置。 （５）上記水平方向において発生された上記重み付け係
数は上記水平方向の上記入力画素の複製処理の結果値の
関数である（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更
装置。 （６）垂直方向の重み付け係数を発生する上記手段は上
記垂直方向の上記入力画素を論理的に２倍にする手段を
含む（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更装置。 （７）水平方向の重み付け係数を発生する上記手段は上
記水平方向の上記入力画素を論理的に２倍にする手段を
含む（１）に記載のビデオ・イメージの寸法変更装置。 （８）水平方向の重み付け係数を発生する上記手段は、
上記ビデオ・イメージの画素ライン上の各画素に対して
反復動作し、水平リトレースにおいてリセットしかつ、
垂直方向の重み付け係数を発生する上記手段は、イメー
ジ・フィールドの各画素ラインに対して反復動作し、垂
直リトレースにおいてリセットすることを含む（１）に
記載のビデオ・イメージの寸法変更装置。 （９）垂直方向にある出力画素に対する入力画素の寄与
値の、領域で重み付けられた平均値の関数、及び上記垂
直方向にある上記出力画素に対する上記入力画素の寸法
変更比率の関数として垂直方向の重み付け係数を発生す
るステップと、水平方向にある出力画素に対する入力画
素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値の関数、及
び上記水平方向にある上記出力画素に対する上記入力画
素の寸法変更率の関数として水平方向の重み付け係数を
発生するステップと、上記垂直方向にある出力画素に対
する入力画素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値
の関数、及び上記垂直方向に向けられている上記出力画
素に対する上記入力画素の上記寸法変更比率の関数とし
て、上記垂直方向に発生された上記重み付け係数によっ
て上記ビデオ・イメージの入力画素を積算する第１の積
算ステップを含み、そして、該第１の積算ステップは垂
直方向に寸法変更された画素を発生することと、上記水
平方向にある出力画素に対する入力画素の寄与値の、領
域で重み付けられた平均値の関数、及び上記水平方向に
向けられている上記出力画素に対する上記入力画素の上
記寸法変更比率の関数として、上記水平方向に発生され
た上記重み付け係数によって上記垂直方向に寸法変更さ
れた画素を積算する第２の積算ステップを含み、そし
て、該第２の積算手段は垂直方向及び水平方向に寸法変
更された画素を発生することとを具備するビデオ・イメ
ージの寸法変更方法。 （１０）上記垂直方向において発生された上記重み付け
係数は上記垂直方向の上記入力画素の補間処理の結果値
の関数である（９）に記載のビデオ・イメージの寸法変
更方法。 （１１）上記水平方向において発生された上記重み付け
係数は上記垂直方向の上記入力画素の複製処理の結果値
の関数である（９）に記載のビデオ・イメージの寸法変
更方法。 （１２）上記水平方向において発生された上記重み付け
係数は上記水平方向の上記入力画素の補間処理の結果値
の関数である（９）に記載のビデオ・イメージの寸法変
更方法。 （１３）上記水平方向において発生された上記重み付け
係数は上記水平方向の上記入力画素の複製処理の結果値
の関数である（９）に記載のビデオ・イメージの寸法変
更方法。 （１４）垂直方向の重み付け係数を発生する上記ステッ
プは上記垂直方向の上記入力画素を論理的に２倍にする
ステップを含む（９）に記載のビデオ・イメージの寸法
変更方法。 （１５）水平方向の重み付け係数を発生する上記ステッ
プは上記水平方向の上記入力画素を論理的に２倍にする
ステップを含む（９）に記載のビデオ・イメージの寸法
変更方法。 （１６）水平方向の重み付け係数を発生する上記ステッ
プは、上記ビデオ・イメージの画素ライン上の各画素に
対して反復動作し、水平リトレースにおいてリセットし
かつ、垂直方向の重み付け係数を発生する上記ステッ
プは、イメージ・フィールドの各画素ラインに対して反
復動作し、垂直リトレースにおいてリセットすることを
含む（９）に記載のビデオ・イメージの寸法変更方法。 （１７）ｂは０よりも大きく、かつ、ｍに等しいか、ま
たは小さい整数として、ｍ×ｎ画素グリッドから（ｍ＋
ｂ）×ｎ画素グリッドにビデオ・イメージを拡大するた
めの装置において、ｃは０よりも大きい整数で、かつｂ
よりも大きな数として、ｍ×ｎ画素グリッドから（ｍ＋
ｃ）画素グリッドに論理的に拡大する手段と、上記（ｍ
＋ｃ）×ｎ画素グリッドから上記（ｍ＋ｂ）×ｎ画素グ
リッドに縮小する手段とを含むイメージ拡大装置。 （１８）ｍ×ｎ画素グリッドから（ｍ＋ｃ）×ｎ画素グ
リッドに上記ビデオ・イメージを拡大する上記手段は、
ｍ軸に沿って画素を補間処理、または複製処理する手段
を含む（１７）に記載のイメージ拡大装置。
【０１２６】
【発明の効果】マルチメディア・アプリケーションにお
いて、本発明は、グラフィック・アプリケーションの画
像表示寸法を変更することに加えて、動画用のウインド
ウの表示を任意の寸法に変更することができ、更に、ウ
インドウの水平及び垂直の寸法を夫々、完全に独立して
変更可能であり、しかも入力イメージの輝度及び色度は
出力イメージにおいて同じ比率で表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】２：１に縮小する寸法変更処理を説明するため
の図である。
【図２】４：３に縮小する寸法変更処理を説明するため
の図である。
【図３】一次元において４：３に縮小する寸法変更処理
を説明するための図である。
【図４】Ｚエンジンの論理的ブロック図である。
【図５】種々の寸法縮小画素を重ね合わせたケースを示
す図である。
【図６】ビデオ・イメージの寸法を減少する処理を行な
うハードウェアを説明するための図である。
【図７】事前複製処理された画素ストリームと事前補間
処理された画素ストリームとを説明するための図であ
る。
【図８】事前複製処理及び事前補間処理のための論理的
な画素の重み付け係数を説明するための図である。
【図９】事前補間処理において論理的な画素が重複する
ことを示す図である。
【図１０】２つのＺエンジンを有する重み付け係数発生
回路のブロック図である。
【図１１】一次元の寸法変更処理において、事前複製処
理の場合に重複する画素を説明するための図である。
【図１２】一次元の寸法変更処理において、事前複製処
理の場合に重複する画素を説明するための図である。
【図１３】重み付け係数の補間処理／処理ステップの減
少処理を行なうハードウェアを示すブロック図である。
【図１４】垂直累算器のハードウェアを示すブロック図
である。
【図１５】水平累算器のハードウェアを示すブロック図
である。
【図１６】図１７と図１８との関係を示す図である。
【図１７】縮小及び拡大を行なうための収れん型寸法変
更処理におけるデータ流を説明するためのブロック図で
ある。
【図１８】縮小及び拡大を行なうための収れん型寸法変
更処理におけるデータ流を説明するためのブロック図で
ある。
【図１９】本発明を実施するために用いるデータ処理装
置を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１０ 中央処理装置（ＣＰＵ） １２ システム・バス １４ 読取専用メモリ（ＲＯＭ） １６ ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ） １８ Ｉ／Ｏアダプタ ２０ ディスク駆動装置 ２２ ユーザ・インターフェース・アダプタ ２４ キーボード ２６ マウス ２８ スピーカ ３２ マイクロフォン ３４ 通信アダプタ ３６ ディスプレイ・アダプタ ３８ 表示装置 ４０ テープ駆動装置 ２０１ ４×４画素アレイ ２０２ ３×３画素アレイ ６０１ 垂直重み付け発生器 ６０２ 水平重み付け発生器 ６０３ 垂直積算器 ６０４ 垂直累算器 ６０５、１６０３、１６０４ キャッシュ ６０６ 水平積算回路 ６０７ 水平積算器 １００１、１００２ Ｚエンジン １００３、１００４ 重み付け係数を発生する回路 １３０１、１３０２ 収れん型重み付け係数の補間処理
／計算ステップ減少処理回路 １３０３、１４０２、１４０３、１５０３、１５０４
加算器 １３０４、１５０５ マルチプレクサ １３０５ デコード回路 １４０１ 収れん型垂直方向累算器 １５０１、１５０２ 累算器 １６０１ 垂直積算器 １６０２ 水平積算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・カール・フランク アメリカ合衆国ニューヨーク州、オッシ ニング、スプリング・ロード 34 (56)参考文献 特開 平５−268462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 3/40 H04N 1/393

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 垂直方向にある出力画素に対する入力画
    素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値の関数、及
    び上記垂直方向にある上記出力画素に対する上記入力画
    素の寸法変更比率の関数として垂直方向の重み付け係数
    を発生する手段と、 水平方向にある出力画素に対する入力画素の寄与値の、
    領域で重み付けられた平均値の関数、及び上記水平方向
    にある上記出力画素に対する上記入力画素の寸法変更率
    の関数として水平方向の重み付け係数を発生する手段
    と、 ビデオ・イメージの水平方向の１ラインの画素を保持す
    る１ライン画素保持手段と、 上記ビデオ・イメージの逐次の入力画素および上記１ラ
    イン画素保持手段に保持され上記逐次の入力画素に隣接
    する画素を上記垂直方向の重み付け係数によって積算
    し、垂直方向に寸法変更された画素を発生する第１の積
    算手段と、 上記垂直方向に寸法変更された画素を逐次受け取り、隣
    接する前記寸法変更された画素を上記水平方向の重み付
    け係数によって積算し、垂直方向及び水平方向に寸法変
    更された画素を発生する第２の積算手段とビデオ・イメ
    ージの水平方向の１ラインの画素が垂直方向及び水平方
    向に寸法変更されたとき、上記次の１ラインの画素で上
    記１ライン画素保持手段を更新する手段と、 を具備するビデオ・イメージの寸法変更装置。
  2. 【請求項２】 上記垂直方向において発生された上記重
    み付け係数は上記垂直方向の上記入力画素の補間処理の
    結果値の関数である請求項１に記載のビデオ・イメージ
    の寸法変更装置。
  3. 【請求項３】 上記垂直方向において発生された上記重
    み付け係数は上記垂直方向の上記入力画素の複製処理の
    結果値の関数である請求項１に記載のビデオ・イメージ
    の寸法変更装置。
  4. 【請求項４】 上記水平方向において発生された上記重
    み付け係数は上記水平方向の上記入力画素の補間処理の
    結果値の関数である請求項１に記載のビデオ・イメージ
    の寸法変更装置。
  5. 【請求項５】 上記水平方向において発生された上記重
    み付け係数は上記水平方向の上記入力画素の複製処理の
    結果値の関数である請求項１に記載のビデオ・イメージ
    の寸法変更装置。
  6. 【請求項６】 垂直方向の重み付け係数を発生する上記
    手段は上記垂直方向の上記入力画素を論理的に２倍にす
    る手段を含む請求項１に記載のビデオ・イメージの寸法
    変更装置。
  7. 【請求項７】 水平方向の重み付け係数を発生する上記
    手段は上記水平方向の上記入力画素を論理的に２倍にす
    る手段を含む請求項１に記載のビデオ・イメージの寸法
    変更装置。
  8. 【請求項８】 水平方向の重み付け係数を発生する上記
    手段は、上記ビデオ・イメージの画素ライン上の各画素
    に対して反復動作し、水平リトレースにおいてリセット
    し、かつ、垂直方向の重み付け係数を発生する上記手段
    は、イメージ・フィールドの各画素ラインに対して反復
    動作し、垂直リトレースにおいてリセットすることを含
    む請求項１に記載のビデオ・イメージの寸法変更装置。
  9. 【請求項９】 垂直方向にある出力画素に対する入力画
    素の寄与値の、領域で重み付けられた平均値の関数、及
    び上記垂直方向にある上記出力画素に対する上記入力画
    素の寸法変更比率の関数として垂直方向の重み付け係数
    を発生するステップと、 水平方向にある出力画素に対する入力画素の寄与値の、
    領域で重み付けられた平均値の関数、及び上記水平方向
    にある上記出力画素に対する上記入力画素の寸法変更率
    の関数として水平方向の重み付け係数を発生するステッ
    プと、 ビデオ・イメージの水平方向の１ラインの画素を１時保
    持するステップと、 上記ビデオ・イメージの逐次の入力画素および上記１時
    保持ステップで保持され上記逐次の入力画素に隣接する
    画素を上記垂直方向の重み付け係数によって積算し、垂
    直方向に寸法変更された画素を発生する第１の積算ステ
    ップと、 上記垂直方向に寸法変更された画素を逐次受け取り、隣
    接する前記寸法変更された画素を上記水平方向の重み付
    け係数によって積算し、垂直方向及び水平方向に寸法変
    更された画素を発生する第２の積算ステップと ビデオ・イメージの水平方向の１ラインの画素が垂直方
    向及び水平方向に寸法変更されたとき、上記１ライン画
    素保持ステップで上記次の１ラインの画素を更新保持さ
    せるステップと、 を具備するビデオ・イメージの寸法変更方法。
  10. 【請求項１０】 上記垂直方向において発生された上記
    重み付け係数は上記垂直方向の上記入力画素の補間処理
    の結果値の関数である請求項９に記載のビデオ・イメー
    ジの寸法変更方法。
  11. 【請求項１１】 上記垂直方向において発生された上記
    重み付け係数は上記垂直方向の上記入力画素の複製処理
    の結果値の関数である請求項９に記載のビデオ・イメー
    ジの寸法変更方法。
  12. 【請求項１２】 上記水平方向において発生された上記
    重み付け係数は上記水平方向の上記入力画素の補間処理
    の結果値の関数である請求項９に記載のビデオ・イメー
    ジの寸法変更方法。
  13. 【請求項１３】 上記水平方向において発生された上記
    重み付け係数は上記水平方向の上記入力画素の複製処理
    の結果値の関数である請求項９に記載のビデオ・イメー
    ジの寸法変更方法。
  14. 【請求項１４】 垂直方向の重み付け係数を発生する上
    記ステップは上記垂直方向の上記入力画素を論理的に２
    倍にするステップを含む請求項９に記載のビデオ・イメ
    ージの寸法変更方法。
  15. 【請求項１５】 水平方向の重み付け係数を発生する上
    記ステップは上記水平方向の上記入力画素を論理的に２
    倍にするステップを含む請求項９に記載のビデオ・イメ
    ージの寸法変更方法。
  16. 【請求項１６】 水平方向の重み付け係数を発生する上
    記ステップは、上記ビデオ・イメージの画素ライン上の
    各画素に対して反復動作し、水平リトレースにおいてリ
    セットし、かつ、垂直方向の重み付け係数を発生する上
    記ステップは、イメージ・フィールドの各画素ラインに
    対して反復動作し、垂直リトレースにおいてリセットす
    ることを含む請求項９に記載のビデオ・イメージの寸法
    変更方法。
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