JP3387122B2 - 画像特殊効果装置 - Google Patents
画像特殊効果装置Info
- Publication number
- JP3387122B2 JP3387122B2 JP22739792A JP22739792A JP3387122B2 JP 3387122 B2 JP3387122 B2 JP 3387122B2 JP 22739792 A JP22739792 A JP 22739792A JP 22739792 A JP22739792 A JP 22739792A JP 3387122 B2 JP3387122 B2 JP 3387122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- filter
- band
- data
- special effect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims description 29
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 36
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 241001279686 Allium moly Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像処理に
より画像の移動, 拡大／縮小などを行う画像特殊効果装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】画像の移動, 拡大／縮小などを行う画像
特殊効果装置では、出力側のサンプリング格子点に本来
出力すべきデータとして、入力画像のサンプリングデー
タをそのまま利用できるとは限らない。例えば、入力画
像を１／２格子分だけ横に移動したとすると、本来出力
すべきデータは原入力画像のサンプリング周期ＴをＴ／
２ずらして得られる標本値である。従って、入力側格子
点のみが保有する離散的なデータを用いて補間を行う内
挿回路を必要とする。 【０００３】一般に画像特殊効果装置は、図４に示すよ
うに、アンチエイリアシングフィルタ４１を介して供給
される入力画像データをフレームメモリ４２に取り込
み、このフレームメモリ４２に取り込れた入力画像デー
タから出力画像の格子点（サンプリング点）上のデータ
を内挿回路４３により補間するようになっている。な
お、読出アドレス発生器４４は、上記内挿回路４４によ
り出力画像の格子点（サンプリング点）上のデータを補
間するのに用いる画像データを上記フレームメモリ４２
から読み出すための読出アドレスを発生する。 【０００４】そして、上記画像特殊効果装置では、例え
ば、図５のＡに時間波形を示し、また、図６のＡに周波
数スペクトルを示すようなサンプリング周波数ｆｓの入
力系列ｘ（ｎ）で示される入力画像に対して２／３倍の
縮小処理を施す場合、先ず、アンチエイリアシングフィ
ルタ４１により入力系列ｘ（ｎ）を先ず２／３・ｆｓ／
２＝ｆｓ／３に帯域制限して、図５のＢに時間波形を示
し、また、図６のＢに周波数スペクトルを示すような入
力系列ｘ’（ｎ）で示される入力画像を上記フレームメ
モリ４２に取り込む。 【０００５】そして、上記内挿回路４３では、上記フレ
ームメモリ４２から読み出される上記入力系列ｘ’
（ｎ）に対し、図５のＣに示すように、各サンプル間に
等間隔に値が０であるサンプルを２−１＝１個挿入した
系列ｗ（ｋ）を生成し、この系列ｗ（ｋ）に対して、図
６のＣに示すように、ｆ＜ｆｓ／２を通過帯域とするロ
ーパスフィルタ特性を有する補間フィルタで帯域制限処
理を施して、図５のＤに時間波形を示し、また、図６の
Ｄに周波数スペクトルを示すような出力系列ｖ（ｋ）を
生成し、この出力系列ｖ（ｋ）を１／Ｍに間引いて、図
５のＥに時間波形を示し、また、図６のＥに周波数スペ
クトルを示すような出力系列ｙ（ｍ）を生成する。 【０００６】一般には、Ｌ／Ｍ倍（Ｌ＜Ｍ）の縮小を行
う場合、アンチエイリアシングフィルタ４１により入力
系列を先ずＬ／Ｍ・ｆｓ／２に帯域制限し、そのあと各
サンプル間に等間隔に値が０であるサンプルをＬ−１個
挿入し、これに対して補間フィルタでｆ＜ｆｓ／２に帯
域制限し、これを１／Ｍに間引けばよい。 【０００７】ここで、画像特殊効果装置では、縮小率
（Ｌ／Ｍ）が時々刻々と変化するので、上記アンチエイ
リアシングフィルタ４１の制限帯域を可変する必要があ
る。 【０００８】従来、上記アンチエイリアシングフィルタ
４１は、例えば、図７に示すように第１乃至第３のハー
フバンドフィルタ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの組合せを縮
小率（Ｌ／Ｍ）に応じて切り換えることにより、制限帯
域を可変するようにしていた。 【０００９】図７に示すアンチエイリアシングフィルタ
４１において、第１のハーフバンドフィルタ４１Ａは、
図８に示すようにｆｓ／２を零点とする Ｈ1 （ｚ）＝（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）／４ なる伝達関数Ｈ1 を有するもので、単独でｆ＜ｆｓ／２
を通過帯域とするローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜
を呈する。縮小率（Ｌ／Ｍ）が１すなわち非圧縮処理時
には、このローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜によ
り、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの帯域
をｆ＜ｆｓ／２に帯域制限する。 【００１０】また、第２のハーフバンドフィルタ４１Ｂ
は、図９に示すようにｆｓ／４を零点とする Ｈ2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋ｚ-4）／４ なる伝達関数Ｈ2 を有するもので、上記第１のハーフバ
ンドフィルタ４１Ａと組み合わせることにより、図１０
に示すようなｆ＜ｆｓ／４を通過帯域とするローパスフ
ィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜を呈する。
縮小率（Ｌ／Ｍ）が１／２の圧縮処理時には、このロー
パスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2（ｚ）｜によ
り、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの帯域
をｆ＜ｆｓ／４に帯域制限する。 【００１１】さらに、第３のハーフバンドフィルタ４１
Ｃは、図１１に示すようにｆｓ／８を零点とする Ｈ3 （ｚ）＝（１＋２ｚ-4＋ｚ-8）／４ なる伝達関数Ｈ3 を有するもので、上記第１及び第２の
ハーフバンドフィルタ４１Ａ，４１Ｂと組み合わせるこ
とにより、図１２に示すようなｆ＜ｆｓ／８を通過帯域
とするローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ
2 （ｚ）｜・｜Ｈ3 （ｚ）｜を呈する。縮小率（Ｌ／
Ｍ）が１／４の圧縮処理時には、このローパスフィルタ
特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ3 （ｚ）｜
により、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの
帯域をｆ＜ｆｓ／８に帯域制限する。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に従来の画像特殊効果装置では、縮小率に応じた帯域制
限処理を行うために、ハードウエアが大規模なアンチエ
イリアシングフィルタを必要とするという問題点があっ
た。 【００１３】そこで、本発明の目的は、上述の如き従来
の画像特殊効果装置における問題点に鑑み、ハードウエ
アが大規模なアンチエイリアシングフィルタを必要とす
ることなく、画像の縮小処理を行うことができる画像特
殊効果装置を提供することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上述のように、従来の画
像特殊効果装置における内挿回路ではｆ＜ｆｓ／２を通
過帯域とするローパスフィルタ特性を有する補間フィル
タで補間処理を施しているが、上記内挿回路の帯域制限
能力が例えばｆｓ／４まであるとすれば、上記第１の伝
達関数Ｈ1 （ｚ）及び第２の伝達関数Ｈ2 （ｚ）を上記
アンチエイリアシングフィルタ側で持つ必要がなくな
る。従って、図１に示すように、画像特殊効果装置は、
上記第３の伝達関数Ｈ3 （ｚ）のみの高次のフィルタ特
性を有するアンチエイリアシングフィルタ１１と、入力
画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ１２
と、この画像メモリ１２から読み出される画像データに
ついて、上記第１の伝達関数Ｈ1 （ｚ）及び第２の伝達
関数Ｈ2 （ｚ）による低次のフィルタ特性により縮小率
に応じたｆｓ／４までの帯域制限処理とともに内挿処理
を行う内挿回路１３にて構成することができる。さら
に、内挿回路１３が高次のフィルタ特性による帯域制限
処理能力を有する場合には、画像メモリの前段にアンチ
エイリアシングフィルタを必要としない。 【００１５】すなわち、本発明は、高次のフィルタと低
次のフィルタとを用いて任意の縮小率に応じた画像の特
殊効果処理を行う画像特殊効果装置であって、前記高次
のフィルタの特性を有するアンチエイリアシングフィル
タと、前記アンチエイリアシングフィルタを介して入力
画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出される入力画像サンプリング
データについて、前記低次のフィルタの特性を有する任
意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理とを行う内
挿回路とを備えてなることを特徴とするものである。 【００１６】 【作用】本発明に係る画像特殊効果装置では、高次のフ
ィルタの特性を有するアンチエイリアシングフィルタを
介して入力画像サンプリングデータを画像メモリに一時
記憶し、上記画像メモリから読み出される入力画像サン
プリングデータについて、内挿回路により、低次のフィ
ルタの特性を有する任意の縮小率に応じた帯域制限処理
と内挿処理を行う。 【００１７】 【実施例】以下、本発明に係る画像特殊効果装置の一実
施例を図面を参照しながら詳細に説明する。 【００１８】本発明に係る画像特殊効果装置は、図１に
示すように、画像特殊効果装置は、高次のフィルタ特性
のみを有するアンチエイリアシングフィルタ１１と、入
力画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ１
２と、この画像メモリ１２から読み出される画像データ
について、低次のフィルタ特性により縮小率に応じた帯
域制限処理を行うとともに内挿処理を行う内挿回路１３
にて構成される。 【００１９】具体的には、図２に示すように、入力端子
１０に接続されたアンチエイリアシングフィルタ１１
と、入力画像サンプリングデータｘ（ｎ）が上記入力端
子１０からアンチエイリアシングフィルタ１１を介して
供給される画像メモリ１２と、この画像メモリ１２から
読み出される入力画像サンプリングデータｘ（ｎ）につ
いて、任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を
行う内挿回路１３と、上記画像メモリ１２及び内挿回路
１３に読出アドレスを与える読出アドレス発生器１４と
を備えてなる。 【００２０】この画像特殊効果装置では、縮小処理の際
にエイリアシングの防止に必要な帯域制限処理を行うた
めのローパスフィルタ特性を複数のフィルタ特性の積で
与えるようにして、その高次のフィルタ特性による帯域
制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ１１によ
り行い、低次のフィルタ特性による帯域制限処理を上記
内挿回路１３により内挿処理とともに行う。 【００２１】例えば、この実施例の画像特殊効果装置に
より縮小率Ｌ／Ｍが１／４までの縮小処理を行うものと
して、１／４の縮小処理の際にエイリアシングを防止す
ために、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの
帯域をｆ＜ｆｓ／８に帯域制限する場合に、ｆｓ／８を
零点とするＨ3 （ｚ）＝（１＋２ｚ-4＋ｚ-8）／４なる
伝達関数Ｈ3 で与えられる高次のフィルタ特性による帯
域制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ１１に
より行い、ｆｓ／２を零点とするＨ1 （ｚ）＝（１＋２
ｚ-1＋ｚ-2）／４なる第１の伝達関数Ｈ1 と、ｆｓ／４
を零点とするＨ 2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋ｚ-4）／４な
る第２の伝達関数Ｈ2 との積で与えられる次数の低いフ
ィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜による帯域
制限処理を上記内挿回路１３により内挿処理とともに行
うことにより、ｆ＜ｆｓ／８を通過帯域とするローパス
フィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ3
（ｚ）｜を得る。 【００２２】このように、上記アンチエイリアシングフ
ィルタ１１には、高次のフィルタ特性のみを有するハー
ドウェアの簡単なものを用いることができる。 【００２３】なお、上記内挿回路１３が十分に高い帯域
制限能力を有し、ｆ＜ｆｓ／８を通過帯域とするローパ
スフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ
3 （ｚ）｜による帯域制限を上記内挿回路４において内
挿処理とともに行うことができる場合には、上記アンチ
エイリアシングフィルタ１１は必要としない。 【００２４】また、上記画像メモリ１２は、それぞれフ
レーム／Ｎ分の記憶容量を有するＮ個のメモリＭ1 〜Ｍ
N からなり、上記入力端子１からアンチエイリアシング
フィルタ２を介して供給される入力画像サンプリングデ
ータｘ’（ｎ）が上記Ｎ個のメモリＭ1 〜ＭN に順次分
配されて書き込まれる。すなわち、隣接するＮ個の入力
データｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）は、異なるメモリＭ
1 〜ＭN に書き込まれる。 【００２５】なお、上記画像メモリ１２は、１フレーム
分を画像データを記憶するのであるが、実際には２フレ
ーム分の記憶容量を有しており、一方のフレームメモリ
に書き込みを行っている間に、他方のフレームメモリか
ら読み出しを行う。 【００２６】そして、上記画像メモリ１２からの画像デ
ータの読み出しは、上記読出アドレス発生器１４により
与えられる読出アドレスに従って行われる。 【００２７】ここで、上記画像メモリ１２に取り込まれ
ている画像データはサンプリングされた離散的な画像デ
ータであり、出力画像上の格子点（サンプリング点）上
のデータが入力画像の格子点上にあるとは限らないの
で、上記読出アドレス発生器５により与えられる読出ア
ドレスは、整数部と少数部を持つことになる。例えば、
図３に示すように、読み出したい画像データ（×印）が
入力画像の格子点（◎点）の中央に位置する場合、メモ
リの読出アドレスは、ｘ＋０．５，ｙ＋０．５という値
で与えられる。 【００２８】そして、上記画像メモリ１２は、上記読出
アドレス発生器１４により与えられる読出アドレスの整
数部により、Ｎタップの補間処理に必要なＮ個の画像デ
ータｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）が上記Ｎ個のメモリＭ
1 〜ＭN から並列的に読み出される。このようにして並
列的に読み出されたＮ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’
（ｋ＋Ｎ）は、上記補間回路１３に供給される。 【００２９】上記補間回路１３は、上記Ｎ個の画像デー
タｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）が供給されるＮ個の乗算
器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN と、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜
ＭＵＬN にフィルタ係数ａ1 〜ａN を与える係数発生器
ＣＦＧと、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN の各乗
算出力の総和を算出する加算器ＡＤＤとからなる。 【００３０】上記係数発生器ＣＦＧは、帯域制限用のロ
ーパスフィルタ特性を与える伝達関数ＨO と補間処理用
のローパスフィルタ特性を与える伝達関数ＨIPの積とし
て示されるフィルタ特性のフィルタ係数（ａ0 ，ａL ・
・・ａ(N-1)L ），（ａ1 ，ａL+1 ・・・ａ(N-1)L+1）
・・・（ａL-1 ，ａ2L-1・・・ａNL-1）が記録されたリ
ードオンリーメモリからなる。 【００３１】この補間回路１３における上記帯域制限用
のローパスフィルタ特性としては、上記ｆｓ／２を零点
とするＨ1 （ｚ）＝（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）／４なる第１
の伝達関数Ｈ1 で与えられるフィルタ特性｜Ｈ1 ｜や、
ｆｓ／４を零点とするＨ2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋
ｚ-4）／４なる第２の伝達関数Ｈ2 上記第１の伝達関数
Ｈ 1 との積で与えられるフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・
｜Ｈ2 （ｚ）｜が採用されている。 【００３２】上記Ｎ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’
（ｋ＋Ｎ）に対して、作用させたいフィルタ係数の組
は、補間点として求めたいデータの位置、すなわち読出
アドレスの小数部により選択されて、上記係数発生器１
４から上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1〜ＭＵＬN に与えられ
る。 【００３３】そして、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵ
ＬN は、上記Ｎ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋
Ｎ）と上記係数発生器１４から与えられるフィルタ係数
ａn- k を乗算する。さらに、上記加算器ＡＤＤは、上記
Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN の各乗算出力ａn-k ・
ｘ’（ｋ）の総和を算出し、補間画像データとして出力
する。 【００３４】 【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
に係る画像特殊効果装置では、高次のフィルタの特性を
有するアンチエイリアシングフィルタを介して入力画像
サンプリングデータを画像メモリに一時記憶し、上記画
像メモリから読み出される入力画像サンプリングデータ
について、内挿回路により、低次のフィルタの特性を有
する任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を行
うので、ハードウエアが大規模なアンチエイリアシング
フィルタを必要とすることなく、画像の縮小処理を行う
ことができる。また、上記内挿回路により縮小率の大き
な内挿処理を行う場合に必要な高次のフィルタ特性のみ
を上記画像メモリの前段のアンチエイリアシングフィル
タに持たせることにより、上記アンチエイリアシングフ
ィルタのハードウエアを小規模なものとすることができ
る。
より画像の移動, 拡大／縮小などを行う画像特殊効果装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】画像の移動, 拡大／縮小などを行う画像
特殊効果装置では、出力側のサンプリング格子点に本来
出力すべきデータとして、入力画像のサンプリングデー
タをそのまま利用できるとは限らない。例えば、入力画
像を１／２格子分だけ横に移動したとすると、本来出力
すべきデータは原入力画像のサンプリング周期ＴをＴ／
２ずらして得られる標本値である。従って、入力側格子
点のみが保有する離散的なデータを用いて補間を行う内
挿回路を必要とする。 【０００３】一般に画像特殊効果装置は、図４に示すよ
うに、アンチエイリアシングフィルタ４１を介して供給
される入力画像データをフレームメモリ４２に取り込
み、このフレームメモリ４２に取り込れた入力画像デー
タから出力画像の格子点（サンプリング点）上のデータ
を内挿回路４３により補間するようになっている。な
お、読出アドレス発生器４４は、上記内挿回路４４によ
り出力画像の格子点（サンプリング点）上のデータを補
間するのに用いる画像データを上記フレームメモリ４２
から読み出すための読出アドレスを発生する。 【０００４】そして、上記画像特殊効果装置では、例え
ば、図５のＡに時間波形を示し、また、図６のＡに周波
数スペクトルを示すようなサンプリング周波数ｆｓの入
力系列ｘ（ｎ）で示される入力画像に対して２／３倍の
縮小処理を施す場合、先ず、アンチエイリアシングフィ
ルタ４１により入力系列ｘ（ｎ）を先ず２／３・ｆｓ／
２＝ｆｓ／３に帯域制限して、図５のＢに時間波形を示
し、また、図６のＢに周波数スペクトルを示すような入
力系列ｘ’（ｎ）で示される入力画像を上記フレームメ
モリ４２に取り込む。 【０００５】そして、上記内挿回路４３では、上記フレ
ームメモリ４２から読み出される上記入力系列ｘ’
（ｎ）に対し、図５のＣに示すように、各サンプル間に
等間隔に値が０であるサンプルを２−１＝１個挿入した
系列ｗ（ｋ）を生成し、この系列ｗ（ｋ）に対して、図
６のＣに示すように、ｆ＜ｆｓ／２を通過帯域とするロ
ーパスフィルタ特性を有する補間フィルタで帯域制限処
理を施して、図５のＤに時間波形を示し、また、図６の
Ｄに周波数スペクトルを示すような出力系列ｖ（ｋ）を
生成し、この出力系列ｖ（ｋ）を１／Ｍに間引いて、図
５のＥに時間波形を示し、また、図６のＥに周波数スペ
クトルを示すような出力系列ｙ（ｍ）を生成する。 【０００６】一般には、Ｌ／Ｍ倍（Ｌ＜Ｍ）の縮小を行
う場合、アンチエイリアシングフィルタ４１により入力
系列を先ずＬ／Ｍ・ｆｓ／２に帯域制限し、そのあと各
サンプル間に等間隔に値が０であるサンプルをＬ−１個
挿入し、これに対して補間フィルタでｆ＜ｆｓ／２に帯
域制限し、これを１／Ｍに間引けばよい。 【０００７】ここで、画像特殊効果装置では、縮小率
（Ｌ／Ｍ）が時々刻々と変化するので、上記アンチエイ
リアシングフィルタ４１の制限帯域を可変する必要があ
る。 【０００８】従来、上記アンチエイリアシングフィルタ
４１は、例えば、図７に示すように第１乃至第３のハー
フバンドフィルタ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの組合せを縮
小率（Ｌ／Ｍ）に応じて切り換えることにより、制限帯
域を可変するようにしていた。 【０００９】図７に示すアンチエイリアシングフィルタ
４１において、第１のハーフバンドフィルタ４１Ａは、
図８に示すようにｆｓ／２を零点とする Ｈ1 （ｚ）＝（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）／４ なる伝達関数Ｈ1 を有するもので、単独でｆ＜ｆｓ／２
を通過帯域とするローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜
を呈する。縮小率（Ｌ／Ｍ）が１すなわち非圧縮処理時
には、このローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜によ
り、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの帯域
をｆ＜ｆｓ／２に帯域制限する。 【００１０】また、第２のハーフバンドフィルタ４１Ｂ
は、図９に示すようにｆｓ／４を零点とする Ｈ2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋ｚ-4）／４ なる伝達関数Ｈ2 を有するもので、上記第１のハーフバ
ンドフィルタ４１Ａと組み合わせることにより、図１０
に示すようなｆ＜ｆｓ／４を通過帯域とするローパスフ
ィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜を呈する。
縮小率（Ｌ／Ｍ）が１／２の圧縮処理時には、このロー
パスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2（ｚ）｜によ
り、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの帯域
をｆ＜ｆｓ／４に帯域制限する。 【００１１】さらに、第３のハーフバンドフィルタ４１
Ｃは、図１１に示すようにｆｓ／８を零点とする Ｈ3 （ｚ）＝（１＋２ｚ-4＋ｚ-8）／４ なる伝達関数Ｈ3 を有するもので、上記第１及び第２の
ハーフバンドフィルタ４１Ａ，４１Ｂと組み合わせるこ
とにより、図１２に示すようなｆ＜ｆｓ／８を通過帯域
とするローパスフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ
2 （ｚ）｜・｜Ｈ3 （ｚ）｜を呈する。縮小率（Ｌ／
Ｍ）が１／４の圧縮処理時には、このローパスフィルタ
特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ3 （ｚ）｜
により、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの
帯域をｆ＜ｆｓ／８に帯域制限する。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に従来の画像特殊効果装置では、縮小率に応じた帯域制
限処理を行うために、ハードウエアが大規模なアンチエ
イリアシングフィルタを必要とするという問題点があっ
た。 【００１３】そこで、本発明の目的は、上述の如き従来
の画像特殊効果装置における問題点に鑑み、ハードウエ
アが大規模なアンチエイリアシングフィルタを必要とす
ることなく、画像の縮小処理を行うことができる画像特
殊効果装置を提供することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上述のように、従来の画
像特殊効果装置における内挿回路ではｆ＜ｆｓ／２を通
過帯域とするローパスフィルタ特性を有する補間フィル
タで補間処理を施しているが、上記内挿回路の帯域制限
能力が例えばｆｓ／４まであるとすれば、上記第１の伝
達関数Ｈ1 （ｚ）及び第２の伝達関数Ｈ2 （ｚ）を上記
アンチエイリアシングフィルタ側で持つ必要がなくな
る。従って、図１に示すように、画像特殊効果装置は、
上記第３の伝達関数Ｈ3 （ｚ）のみの高次のフィルタ特
性を有するアンチエイリアシングフィルタ１１と、入力
画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ１２
と、この画像メモリ１２から読み出される画像データに
ついて、上記第１の伝達関数Ｈ1 （ｚ）及び第２の伝達
関数Ｈ2 （ｚ）による低次のフィルタ特性により縮小率
に応じたｆｓ／４までの帯域制限処理とともに内挿処理
を行う内挿回路１３にて構成することができる。さら
に、内挿回路１３が高次のフィルタ特性による帯域制限
処理能力を有する場合には、画像メモリの前段にアンチ
エイリアシングフィルタを必要としない。 【００１５】すなわち、本発明は、高次のフィルタと低
次のフィルタとを用いて任意の縮小率に応じた画像の特
殊効果処理を行う画像特殊効果装置であって、前記高次
のフィルタの特性を有するアンチエイリアシングフィル
タと、前記アンチエイリアシングフィルタを介して入力
画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出される入力画像サンプリング
データについて、前記低次のフィルタの特性を有する任
意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理とを行う内
挿回路とを備えてなることを特徴とするものである。 【００１６】 【作用】本発明に係る画像特殊効果装置では、高次のフ
ィルタの特性を有するアンチエイリアシングフィルタを
介して入力画像サンプリングデータを画像メモリに一時
記憶し、上記画像メモリから読み出される入力画像サン
プリングデータについて、内挿回路により、低次のフィ
ルタの特性を有する任意の縮小率に応じた帯域制限処理
と内挿処理を行う。 【００１７】 【実施例】以下、本発明に係る画像特殊効果装置の一実
施例を図面を参照しながら詳細に説明する。 【００１８】本発明に係る画像特殊効果装置は、図１に
示すように、画像特殊効果装置は、高次のフィルタ特性
のみを有するアンチエイリアシングフィルタ１１と、入
力画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ１
２と、この画像メモリ１２から読み出される画像データ
について、低次のフィルタ特性により縮小率に応じた帯
域制限処理を行うとともに内挿処理を行う内挿回路１３
にて構成される。 【００１９】具体的には、図２に示すように、入力端子
１０に接続されたアンチエイリアシングフィルタ１１
と、入力画像サンプリングデータｘ（ｎ）が上記入力端
子１０からアンチエイリアシングフィルタ１１を介して
供給される画像メモリ１２と、この画像メモリ１２から
読み出される入力画像サンプリングデータｘ（ｎ）につ
いて、任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を
行う内挿回路１３と、上記画像メモリ１２及び内挿回路
１３に読出アドレスを与える読出アドレス発生器１４と
を備えてなる。 【００２０】この画像特殊効果装置では、縮小処理の際
にエイリアシングの防止に必要な帯域制限処理を行うた
めのローパスフィルタ特性を複数のフィルタ特性の積で
与えるようにして、その高次のフィルタ特性による帯域
制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ１１によ
り行い、低次のフィルタ特性による帯域制限処理を上記
内挿回路１３により内挿処理とともに行う。 【００２１】例えば、この実施例の画像特殊効果装置に
より縮小率Ｌ／Ｍが１／４までの縮小処理を行うものと
して、１／４の縮小処理の際にエイリアシングを防止す
ために、サンプリング周波数がｆｓの入力画像データの
帯域をｆ＜ｆｓ／８に帯域制限する場合に、ｆｓ／８を
零点とするＨ3 （ｚ）＝（１＋２ｚ-4＋ｚ-8）／４なる
伝達関数Ｈ3 で与えられる高次のフィルタ特性による帯
域制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ１１に
より行い、ｆｓ／２を零点とするＨ1 （ｚ）＝（１＋２
ｚ-1＋ｚ-2）／４なる第１の伝達関数Ｈ1 と、ｆｓ／４
を零点とするＨ 2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋ｚ-4）／４な
る第２の伝達関数Ｈ2 との積で与えられる次数の低いフ
ィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜による帯域
制限処理を上記内挿回路１３により内挿処理とともに行
うことにより、ｆ＜ｆｓ／８を通過帯域とするローパス
フィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ3
（ｚ）｜を得る。 【００２２】このように、上記アンチエイリアシングフ
ィルタ１１には、高次のフィルタ特性のみを有するハー
ドウェアの簡単なものを用いることができる。 【００２３】なお、上記内挿回路１３が十分に高い帯域
制限能力を有し、ｆ＜ｆｓ／８を通過帯域とするローパ
スフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・｜Ｈ2 （ｚ）｜・｜Ｈ
3 （ｚ）｜による帯域制限を上記内挿回路４において内
挿処理とともに行うことができる場合には、上記アンチ
エイリアシングフィルタ１１は必要としない。 【００２４】また、上記画像メモリ１２は、それぞれフ
レーム／Ｎ分の記憶容量を有するＮ個のメモリＭ1 〜Ｍ
N からなり、上記入力端子１からアンチエイリアシング
フィルタ２を介して供給される入力画像サンプリングデ
ータｘ’（ｎ）が上記Ｎ個のメモリＭ1 〜ＭN に順次分
配されて書き込まれる。すなわち、隣接するＮ個の入力
データｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）は、異なるメモリＭ
1 〜ＭN に書き込まれる。 【００２５】なお、上記画像メモリ１２は、１フレーム
分を画像データを記憶するのであるが、実際には２フレ
ーム分の記憶容量を有しており、一方のフレームメモリ
に書き込みを行っている間に、他方のフレームメモリか
ら読み出しを行う。 【００２６】そして、上記画像メモリ１２からの画像デ
ータの読み出しは、上記読出アドレス発生器１４により
与えられる読出アドレスに従って行われる。 【００２７】ここで、上記画像メモリ１２に取り込まれ
ている画像データはサンプリングされた離散的な画像デ
ータであり、出力画像上の格子点（サンプリング点）上
のデータが入力画像の格子点上にあるとは限らないの
で、上記読出アドレス発生器５により与えられる読出ア
ドレスは、整数部と少数部を持つことになる。例えば、
図３に示すように、読み出したい画像データ（×印）が
入力画像の格子点（◎点）の中央に位置する場合、メモ
リの読出アドレスは、ｘ＋０．５，ｙ＋０．５という値
で与えられる。 【００２８】そして、上記画像メモリ１２は、上記読出
アドレス発生器１４により与えられる読出アドレスの整
数部により、Ｎタップの補間処理に必要なＮ個の画像デ
ータｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）が上記Ｎ個のメモリＭ
1 〜ＭN から並列的に読み出される。このようにして並
列的に読み出されたＮ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’
（ｋ＋Ｎ）は、上記補間回路１３に供給される。 【００２９】上記補間回路１３は、上記Ｎ個の画像デー
タｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋Ｎ）が供給されるＮ個の乗算
器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN と、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜
ＭＵＬN にフィルタ係数ａ1 〜ａN を与える係数発生器
ＣＦＧと、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN の各乗
算出力の総和を算出する加算器ＡＤＤとからなる。 【００３０】上記係数発生器ＣＦＧは、帯域制限用のロ
ーパスフィルタ特性を与える伝達関数ＨO と補間処理用
のローパスフィルタ特性を与える伝達関数ＨIPの積とし
て示されるフィルタ特性のフィルタ係数（ａ0 ，ａL ・
・・ａ(N-1)L ），（ａ1 ，ａL+1 ・・・ａ(N-1)L+1）
・・・（ａL-1 ，ａ2L-1・・・ａNL-1）が記録されたリ
ードオンリーメモリからなる。 【００３１】この補間回路１３における上記帯域制限用
のローパスフィルタ特性としては、上記ｆｓ／２を零点
とするＨ1 （ｚ）＝（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）／４なる第１
の伝達関数Ｈ1 で与えられるフィルタ特性｜Ｈ1 ｜や、
ｆｓ／４を零点とするＨ2 （ｚ）＝（１＋２ｚ-2＋
ｚ-4）／４なる第２の伝達関数Ｈ2 上記第１の伝達関数
Ｈ 1 との積で与えられるフィルタ特性｜Ｈ1 （ｚ）｜・
｜Ｈ2 （ｚ）｜が採用されている。 【００３２】上記Ｎ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’
（ｋ＋Ｎ）に対して、作用させたいフィルタ係数の組
は、補間点として求めたいデータの位置、すなわち読出
アドレスの小数部により選択されて、上記係数発生器１
４から上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1〜ＭＵＬN に与えられ
る。 【００３３】そして、上記Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵ
ＬN は、上記Ｎ個の画像データｘ’（ｋ）〜ｘ’（ｋ＋
Ｎ）と上記係数発生器１４から与えられるフィルタ係数
ａn- k を乗算する。さらに、上記加算器ＡＤＤは、上記
Ｎ個の乗算器ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN の各乗算出力ａn-k ・
ｘ’（ｋ）の総和を算出し、補間画像データとして出力
する。 【００３４】 【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
に係る画像特殊効果装置では、高次のフィルタの特性を
有するアンチエイリアシングフィルタを介して入力画像
サンプリングデータを画像メモリに一時記憶し、上記画
像メモリから読み出される入力画像サンプリングデータ
について、内挿回路により、低次のフィルタの特性を有
する任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を行
うので、ハードウエアが大規模なアンチエイリアシング
フィルタを必要とすることなく、画像の縮小処理を行う
ことができる。また、上記内挿回路により縮小率の大き
な内挿処理を行う場合に必要な高次のフィルタ特性のみ
を上記画像メモリの前段のアンチエイリアシングフィル
タに持たせることにより、上記アンチエイリアシングフ
ィルタのハードウエアを小規模なものとすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像特殊効果装置の原理的な構成
を示すブロック図である。 【図２】本発明に係る画像特殊効果装置の具体的な構成
を示すブロック図である。 【図３】画像特殊効果装置における入力画像の格子点
（サンプリング点）の出力画像の格子点（サンプリング
点）の関係の一例を示す図である。 【図４】従来の画像特殊効果装置の構成を示すブロック
図である。 【図５】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための波形図である。 【図６】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための周波数スペクトラムを示す図であ
る。 【図７】従来の画像特殊効果装置におけるアンチエイリ
アシングフィルタの構成を示すブロック図である。 【図８】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第１のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。 【図９】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第２のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。 【図１０】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第１及び第２のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。 【図１１】上記アンチエイリアシングフィルタを構成し
ている第３のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す
図である。 【図１２】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第１乃至第３のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。 【符号の説明】 １０・・・・・・・・・・入力端子 １１・・・・・・・・・・アンチエイリアシングフィル
タ １２・・・・・・・・・・画像メモリ １３・・・・・・・・・・補間回路 １４・・・・・・・・・・読出アドレス発生器 Ｍ1 〜ＭN ・・・・・・・メモリ ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN ・・・乗算器 ＣＦＧ・・・・・・・・・ＣＦＧ ＡＤＤ・・・・・・・・・ＡＤＤ
を示すブロック図である。 【図２】本発明に係る画像特殊効果装置の具体的な構成
を示すブロック図である。 【図３】画像特殊効果装置における入力画像の格子点
（サンプリング点）の出力画像の格子点（サンプリング
点）の関係の一例を示す図である。 【図４】従来の画像特殊効果装置の構成を示すブロック
図である。 【図５】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための波形図である。 【図６】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための周波数スペクトラムを示す図であ
る。 【図７】従来の画像特殊効果装置におけるアンチエイリ
アシングフィルタの構成を示すブロック図である。 【図８】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第１のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。 【図９】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第２のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。 【図１０】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第１及び第２のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。 【図１１】上記アンチエイリアシングフィルタを構成し
ている第３のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す
図である。 【図１２】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第１乃至第３のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。 【符号の説明】 １０・・・・・・・・・・入力端子 １１・・・・・・・・・・アンチエイリアシングフィル
タ １２・・・・・・・・・・画像メモリ １３・・・・・・・・・・補間回路 １４・・・・・・・・・・読出アドレス発生器 Ｍ1 〜ＭN ・・・・・・・メモリ ＭＵＬ1 〜ＭＵＬN ・・・乗算器 ＣＦＧ・・・・・・・・・ＣＦＧ ＡＤＤ・・・・・・・・・ＡＤＤ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 5/262
G06T 3/40
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 高次のフィルタと低次のフィルタとを用
いて任意の縮小率に応じた画像の特殊効果処理を行う画
像特殊効果装置であって、 前記高次のフィルタの特性を有するアンチエイリアシン
グフィルタと、 前記アンチエイリアシングフィルタを介して 入力画像サ
ンプリングデータを一時記憶する画像メモリと、前記 画像メモリから読み出される入力画像サンプリング
データについて、前記低次のフィルタの特性を有する任
意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理とを行う内
挿回路とを備えてなる画像特殊効果装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22739792A JP3387122B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 画像特殊効果装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22739792A JP3387122B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 画像特殊効果装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678211A JPH0678211A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3387122B2 true JP3387122B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=16860188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22739792A Expired - Lifetime JP3387122B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 画像特殊効果装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387122B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22739792A patent/JP3387122B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678211A (ja) | 1994-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3160675B2 (ja) | サンプル・データ補間装置 | |
| JP4356819B2 (ja) | サンプルレート変換の改善 | |
| JP2000310984A (ja) | 組み合わされたビデオおよびコンピュータ生成画像をスケーリングするシステムおよび方法 | |
| US3872290A (en) | Finite impulse response digital filter with reduced storage | |
| KR100305237B1 (ko) | 저역필터링된이미지를제조하기위한축소/확대이미지사이즈처리장치 | |
| US5528527A (en) | Sampling frequency converter | |
| JP3387122B2 (ja) | 画像特殊効果装置 | |
| JP4323808B2 (ja) | 二次元ピラミッド・フィルタ・アーキテクチャ | |
| KR20040015207A (ko) | 2-차원 피라미드 필터 구조 | |
| US7098836B2 (en) | Signal-processing device with real-time and reprocessing operating modes | |
| US5157517A (en) | Parallel interpolator for high speed digital image enlargement | |
| Yang et al. | Interpolated Mth-band filters for image size conversion | |
| JP3468677B2 (ja) | 周波数変換装置 | |
| JP2004530206A (ja) | 二次元ピラミッド・フィルタ・アーキテクチャ | |
| JP2004527025A (ja) | 乗算器のないピラミッド・フィルタ | |
| CA2102936C (en) | Combined aligner blender | |
| JP3097599B2 (ja) | ディジタルフィルタ | |
| JP3108177B2 (ja) | 画像拡大装置 | |
| Ramachandran et al. | Design and FPGA implementation of a video scalar with on-chip reduced memory utilization | |
| JPH0640616B2 (ja) | デイジタルフイルタ−周波数特性変換装置 | |
| JP3243831B2 (ja) | Ｆｉｒ型フィルタ | |
| US20050213851A1 (en) | Scaling device and method for scaling a digital picture | |
| JP2000163041A (ja) | ディジタルビデオ画像をサイズ変更する方法および装置 | |
| JP2880580B2 (ja) | 非巡回型デジタルフィルター回路 | |
| JP4688249B2 (ja) | 画像サンプル数変換装置及びその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021210 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110 Year of fee payment: 10 |