JP3767513B2 - 画素補間回路、走査線補間回路、画素補間方法、走査線補間方法、および応用装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を構成する画素を補間する画素補間回路、インターレース画像をノンインターレス画像に変換する走査線補間回路、およびこれらの応用装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図49は、特開平5−68240に記載された画素補間回路の構成を示す図である。遅延回路101は、画像データPiから、図50に示す5ドット×2ラインの領域に含まれる6つの画素データa,c,e,f,h,jを参照画素データとして抽出する。図50において、○は参照画像データに対応し、×は補間画素を示している。図103中、Poにより示す補間画素は画素データa,c,e,f,h,jに基づいて生成される着目画素である。
【0003】
閾値算出回路103は、画素データa,c,e,f,h,jの平均値を算出し、算出された平均値を閾値SHとして2値化回路104に出力する。2値化回路104は、画素データa,c,e,f,h,jの各値を閾値SHと比較し、閾値SH以上の画素データを1とし、閾値を下回る画素データを0とすることにより2値化データl,m,n,x,y,zを生成する。例えば、画素データaが閾値SH以上であれば2値化データはl=1となり、反対に閾値を下回ればl=0となる。同様にして、画素データc,e,f,h,jに対応する2値化データm,n,x,y,zが生成される。
【0004】
補間方向判定回路105は、2値化データl,m,n,x,y,zに基づいて、垂直補間、右斜め補間、左斜め補間のいずれかを示す補間方向データISを出力する。図51は、2値化データl,m,n,x,y,zと補間方向との関係を示す図である。図51において、○は0となる2値化データを示し、●は1となる2値化データを示している。図104に示すように、2値化データx,y,zの組合わせはu0〜7に示す8通り存在し、2値化データl,m,nの組合わせはd0〜7に示す8通り存在する。例えば、2値化データx,y,z、およびl,m,nの組合わせがu0−d0の場合、補間方向データISは垂直補間を指定し、u7−d6の場合は右斜め補間、u6−d7の場合は左斜め補間を指定する。
【0005】
図49に示すように、補間方向判定回路105は、2値化データl,m,n,x,y,zに基づいて、着目画素における画像の輪郭に対応する補間方向を指定する補間方向データISを出力する。選択回路107は、画素データa,c,e,f,h,jから補間方向選択データISにより指定される補間方向に位置する画素データを選択し、画素データPU,PDとして出力する。
【0006】
図52は、補間方向と補間画素データPoの算出に用いられる画素データPU,PDとの関係を示す図である。図52に示すように、補間方向データISが垂直補間を指定する場合、画素データc,hを用いて補間画素データPoが算出される。また、補間方向データISが右斜め補間を指定する場合は画素データe,f、左斜め補間を指定する場合は画素データa,jに基づいて補間画素データPoが算出される。
【0007】
加算器108は、選択回路107により出力される画素データPU,PDを加算する。乗算器109は加算器108の出力を1/2倍することにより、画素データPU,PDの平均値を算出し、補間画素データPoとして出力する。
【0008】
図53は、遅延回路101により抽出される参照画素データを画素データb,c,d,g,h,iとした場合の補間方向と、補間画素データPoの算出に用いられる画素データPU,PDとの関係を図53に示す図である。図53に示すように、補間方向データISが垂直補間を指定する場合、画素データc,hを用いて補間画素データPoが算出される。また、補間方向データISが右斜め補間を指定する場合は画素データb,i、左斜め補間を指定する場合は画素データb,gに基づいて補間画素データPoが算出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の画素補間回路によれば、補間画素の生成に伴う垂直方向、右斜め方向、および左斜め方向の輪郭情報の欠落を防ぐことができる。しかし、図52に示すように、1画素おきに抽出される参照画素に基づいて補間方向を決定する場合、周波数の高い画像に対しては補間方向を正しく判定することができず、補間画像の画質劣化が生じる。
【0010】
また、図53に示すように、隣接する3ドット×2ラインの画素データを参照画素として抽出する場合、水平に近い斜め方向の輪郭部分では補間方向を正しく判定できなくなるので、補間画像の画質劣化が生じる。
【0011】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、様々な角度を有する斜め方向の輪郭を正確に再現することが可能な画素補間回路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】
本発明による画素補間回路は、画像データから補間画素に隣接する2つのラインに配列する複数の画素を補間演算に用いる参照画素として抽出し、当該参照画素の各々の階調値を表す参照画素データを出力する手段と、
前記参照画素データから閾値を求める閾値算出手段と、
前記閾値に基づいて前記参照画素データを2値化した2値化パターンデータを出力する手段と、
前記2値化パターンに対応する補間方向を格納したパターンテーブルを参照し、補間方向を指定する手段と、
指定された補間方向に位置する画素データを選択する選択手段と、
選択された画素データを用いて補間画素の画素データを算出する手段とを備え、
前記パターンテーブルは、前記補間画素の周囲に位置する前記参照画素の中間点同士を斜めに結ぶ輪郭に対応する2値化パターンとともに前期中間点同士を斜めに結ぶ補間方向を含み、
前記中間点同士を結ぶ補間方向が指定された場合、前記選択手段は当該各中間点の両側に位置する4つの画素データを選択し、当該4つの画素データを用いて前記補間画素を算出するものである。
【0022】
本発明による画素補間方法は、画像データから補間画素に隣接する2つのラインに配列する複数の画素を補間演算に用いる参照画素として抽出し、当該参照画素の各々の階調値を表す参照画素データを出力し、
前記参照画素データから閾値を求め、
前記閾値に基づいて前記参照画素データを2値化した2値化パターンデータを出力し、
前記2値化パターンに対応する補間方向を格納したパターンテーブルを参照して、補間方向を指定し、
指定された補間方向に位置する画素データを用いて補間画素の画素データを算出する工程を備え、
前記パターンテーブルは、前記補間画素の周囲に位置する前記参照画素の中間点同士を斜めに結ぶ画像の輪郭に対応する2値化パターンとともに前期中間点同士を斜めに結ぶ補間方向を含み、
前記中間点同士を結ぶ方向の補間方向が指定された場合、当該各中間点の両側に位置する4つの画素データを用いて前記補間画素を算出するものである。
【0029】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による画素補間回路の構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態1による画素補間回路は、参照画素抽出回路1、補間方向検出回路2、補間演算回路3により構成される。補間方向検出回路2は、閾値算出回路4、2値化回路5、および補間テーブル6により構成される。
【0030】
参照画素抽出回路1は、量子化された2次元の画像を表す画像データDiから、補間演算に用いる参照画素データDrefを抽出する。参照画素抽出回路1により抽出された参照画素データDrefは、補間演算回路3、閾値算出回路4および2値化回路5に入力される。
【0031】
閾値算出回路4は、参照画素データDrefに基づいて閾値データTHを算出する。2値化回路5は、閾値データTHに基づいて参照画素データDrefを2値化することにより、2値パターンデータを出力する。補間テーブル6は、2値パターンデータに基づいて画素データの補間方向を表す補間方向データDdirを出力する。補間演算回路3は、補間方向データDdirに基づいて、補間画素データDoを算出する。
【0032】
図2は、参照画素抽出回路1の構成を示す図である。メモリ7は画像データDiから補間演算に用いる2ライン(参照ライン1,2)の画素データを蓄積する。8a,b,c,d,e,f,g、および9a,b,c,d,e,f,gは、入力画素データを1サンプリング周期に相当する期間(1サンプリング期間)遅延するD型フリップ・フロップ(DFF)である。メモリ7は、参照ライン1の画素データをDFF8aに出力し、参照ライン2の画素データをDFF9aに出力する。
【0033】
図3は、DFF8a〜gおよびDFF9a〜gにより出力される画素データDU1〜7およびDL1〜7を模式的に示す図である。図3に示すように、参照画素抽出回路1は、補間される注目画素を中心として7ドット×2ラインの14画素分の画素データDU1〜7およびDL1〜7を参照画素データとして抽出する。
【0034】
DFF8aはメモリ7の出力を1サンプリング周期遅延して出力することにより、画素データDU7を出力する。DFF8b,8c,8d,8e,8fおよび8gは、DFF8a,8b,8c,8d,8eおよび8fの出力を1サンプリング周期遅延することにより、参照ライン1の画素データDU6,5,4,3,2および1をそれぞれ出力する。
【0035】
また、DFF9aはメモリ7の出力を1サンプリング周期毎に出力することにより、画素データDL7を出力する。画素データDL7は、画素データDU7の下に位置する1ライン分後の画素データである。DFF9b,9c,9d,9e,9fおよび9gは、DFF9a,9b,9c,9d,9eおよび9fの出力を1サンプリング周期遅延することにより、参照ライン2の画素データDL6,5,4,3,2および1をそれぞれ出力する。
尚、画素データDU1〜7およびDL1〜7を総称して参照画素データDrefとする。
【0036】
図4は、閾値算出回路4の構成を示す図である。平均値算出器10は、参照画素データDref、つまり画素データDU1〜7およびDL1〜7の平均値を算出し、閾値データTHとして出力する。
【0037】
図5は、2値化回路5の構成を示す図である。比較器11a〜gおよび12a〜gには閾値算出回路4より閾値データTHが与えられる。比較器11a〜gは、画素データDU1〜7の各値と閾値データTHとの大小関係に基づいて、画素データDU1〜7が閾値データTH以上(DU1〜7≧TH)の場合に‘1’となり、閾値データTH未満の場合(DU1〜7<TH)の場合に‘0’となる2値データU1〜7をそれぞれ出力する。同様に、比較器12a〜gは、画素データDL1〜7の各値と閾値データTHとの大小関係に基づいて、画素データDL1〜7が閾値データTH以上(DL1〜7≧TH)の場合に‘1’となり、閾値データTH未満の場合(DL1〜7<TH)に‘0’となる2値データL1〜7をそれぞれ出力する。ここで、2値データU1〜7およびL1〜7を総称して2値パターンデータとする。
【0038】
2値化回路5によって出力される2値パターンデータは、着目画素周辺における画像の輪郭を表す。補間テーブル6は、2値パターンデータに基づいて、着目画素周辺における画像の輪郭に対応する補間方向を指定する補間方向データDdirを出力する。図6は、補間方向データDdirにより指定される補間方向を示す図である。図6(A)は補間方向1〜9を示し、図6(B)は補間方向10〜17を示す。図6に示すように、本実施の形態において補間方向データDdirは補間方向1〜17のいずれかを示すものとする。
【0039】
図6(A)に示すように、参照画素データDrefが、画素データDU2とDL6とを結ぶ斜め方向の輪郭を表す場合、補間方向データDdirは補間方向1を指定する。また、参照画素データDrefが、画素データDU3とDL5とを結ぶ方向の輪郭を表す場合、補間方向データDdirは補間方向3を指定する。さらに、画素データDU2およびDU3の中間点と画素データDL5およびDL6の中間点とを結ぶ方向の輪郭、つまり補間方向1と補間方向3との間の角度を有する輪郭を表す場合、補間方向データDdirは補間方向2を指定する。同様に、補間方向データDdirは、図6(A)および(B)に示すように着目画素の上下に配列する、参照ライン1の各画素データDU2〜6と、参照ライン2の各画素データDL2〜6とを結ぶ補間方向5,7,9,10,11,12,13、ならびに隣接する画素データの中間点を結ぶ補間方向4,6,8,14,15,16,17のいずれかを指定する。
【0040】
画素データDoは、補間方向データDdirにより指定される補間方向に位置する画素データを用いて算出される。つまり、図6(A)に示すように、補間方向データDdirが補間方向1を指定する場合、画素データDU2およびDL6に基づいて補間画素データDoが算出される。また、補間方向データDdirが補間方向2を指定する場合、画素データDU2,3およびDL5,6に基づいて補間画素データDoが算出される。同様に、補間方向3の場合は画素データDU4およびDL4、補間方向6の場合は参照画素DU4,5およびDL3,4、補間方向7の場合は画素データDU5およびDL3、補間方向8の場合は画素データDU5,6およびDL2,3、補間方向10の場合は画素データDU7およびDL2に基づいて補間画素データDoが算出される。
【0041】
また、図6(B)に示すように、補間方向データDdirが補間方向10を指定する場合、画素データDU3およびDL4に基づいて補間画素データDoが算出される。また、補間方向データDdirが補間方向11を指定する場合、画素データDU4およびDL5に基づいて補間画素データDoが算出される。同様に、補間方向12の場合は画素データDU5およびDL4、補間方向13の場合は画素データDU4およびDL3、補間方向14の場合は画素データDU2,3およびDL4,5、補間方向15の場合は画素データDU3,DU4およびDL5,6、補間方向16の場合は画素データDU4,5およびDL2,3、補間方向17の場合は画素データDU5,6およびDL3,4に基づいて補間画素データDoが算出される。
【0042】
以上、図6(A)および(B)に示すように、補間テーブル6は、参照ライン1および2に配列する各画素を結ぶ補間方向のみでなく、両ラインに配列する各画素の中間点同士を結ぶ補間方向(補間方向2,4,6,8,14,15,16)を含み、この中間点同士を結ぶ補間方向が指定された場合は、各中間点の両側に位置する4つの画素データに基づいて補間画素データPoが算出されるので、補間画素の生成に伴う輪郭の欠落を防ぎ、補間画素データPoにおいて多様な角度の輪郭を再現することができる
【0043】
先述したように、2値パターンデータは注目画素(参照図3)における画像の輪郭を表す。補間演算回路3(参照図1)は、画像の輪郭に対応する補間方向を指定する補間方向データDdirに基づいて補間画素データDoを算出する。以下、2値パターンデータに基づいて決定される補間方向と補間画素データDoの算出に用いられる画素データとの対応関係についてさらに詳細に説明する。
【0044】
図7〜22は、(b)2値データの組合わせを示す2値パターン、および(a)2値パターンに対応する補間方向を模式的に示す図である。同図(b)において、白丸(○)は2値データが‘1’となる画素データを示し、黒丸(●)は2値データが‘0’となる画素データを示す。
【0045】
補間テーブル6は、図7〜22(b)に示す2値パターン1〜17の各々に対応する補間方向データを保持し、2値化回路5により出力される2値パターンデータに対応する補間方向を指定する補間方向データDdirを出力する。例えば、2値パターンデータが図7(b)に示す2値パターン1のいずれかと一致した場合、補間テーブル6は補間方向データDdirを補間方向1として出力する。補間方向データDdirにより補間方向1が指定されると、補間演算回路3は画素データDU2およびDL6に基づいて補間画素データDoを算出する。また、2値パターンデータが図8(b)に示す2値パターン2のいずれかと一致した場合、補間テーブル6は補間方向データDdirを補間方向2として出力する。補間方向データDdirにより補間方向2が指定されると、補間演算回路3は参照画素DU2,3およびDL5,6に基づいて補間画素データDoを算出する。同様に、2値化回路5により出力される2値パターンデータが図9〜22(b)に示す2値パターン3〜17と一致する場合、対応する補間方向3〜17を示す補間方向データDdirが出力され、補間方向データDdirにより指定される補間方向に位置する画素データに基づいて補間画素データDoが算出される。
【0046】
上記のように、補間テーブル6は図7〜22(b)に示す2値パターン1〜17と、各2値パターンに対応する補間方向1〜17に関する情報を保持し、2値化回路5により出力される2値パターンデータに対応する補間方向を示す補間方向データDdirを出力する。2値パターンデータが図7〜図22(b)に示す2値パターンのいずれにも該当しない場合、補間テーブル6は図23に示すように参照画素DU4およびDL4を結ぶ補間方向5を補間方向データDdirとして出力する。
【0047】
図24は、補間演算回路3の構成を示す図である。選択器13は、補間方向データDdirによって指定される補間方向に位置する画素データを参照画素データDref(DU1〜7、DL1〜7)から選択し、選択された画素データSD1〜4を平均値算出器14に出力する。例えば、補間方向データDdirが補間方向2を指定する場合(参照図8)、選択器13により出力される画素データはSD1=DU2,SD2=DU3,SD3=DL5,SD4=DL6となる。また、補間方向データDdirが補間方向1を指定する場合(参照図7)、選択器13により出力される画素データはSD1=SD2=DU2,SD3=SD4=DL6となる。この場合、選択器13は、画素データSD1,2の両方をDU2とし、画素データSD3,4の両方をDL6として出力する。選択器13は、補間方向3〜17の場合についても同様に、図7〜23に示すように補間方向に位置する画素データを参照画素データDrefから選択し、画素データSD1〜SD4として出力する。
【0048】
平均値算出器14は、選択器13により出力される画素データSD1〜4の平均値(SD1+SD2+SD3+SD4)/4を算出することにより補間画素データDoを出力する。例えば、補間方向2の場合、選択器13により出力される画素データはSD1=DU2,SD2=DU3,SD3=DL5,SD4=DL6となるので、平均値算出器14により算出される補間画素データはDo=(DU2+DU3+DL5+DL6)/4となる。また、補間方向1の場合、SD1=SD2=DU2,SD3=SD4=DL6となるので、平均値算出器14により算出される補間画素データはDo=(2×DU2+2×DL6)/4=(DU2+DL6)/2となる。
【0049】
補間方向1のように2つの画素データを補間演算に用いる場合、画素データSD1,2をDU1〜7から選択される画素データとし(SD1=SD2=DU1〜7)、SD3,4の画素データをDL1〜7から選択される画素データとする(SD3=SD4=DL1〜DL7)。これにより、補間演算に用いる画素データが2画素、または4画素のいずれの場合であっても、平均値算出回路14は、4つの画素データSD1〜SD4の平均値を算出することにより、補間画素データDoを生成することができる。
【0050】
本実施の形態1による画素補間回路は上記のように、隣接する2つのラインに配列する複数の画素を表す参照画素データを2値化し、2値化された参照画素データの組合わせに対応する補間方向データを有する補間テーブル6を参照して補間方向を指定し、指定された補間方向に位置する画素データを用いて補間画素データPoを算出するので、補間画素の生成に伴う輪郭の欠落を防ぐことができる。さらに、補間方向テーブル6は、補間画素(着目画素)の上下に配列する各画素の中間点同士を結ぶ補間方向を含み、当該補間方向が指定された場合は、各中間点の両側に位置する4つの画素に基づいて補間画素データPoを算出するので、多様な角度の輪郭を再現することができる。
【0051】
図25は、閾値算出回路4の他の構成を示す図である。最大値算出器15は画素データDU1〜7およびDL1〜7から最大値、および最小値を有する画素データをそれぞれ選択し、最大値データDmax、および最小値データDminとして出力する。平均値算出器17は最大値データDmaxと最小値データDminの平均値(Dmax+Dmin)/2を算出し、閾値データTHとして出力する。このように、閾値データTHを参照画素データDrefの最大値および最小値の平均値として2値パターンデータを生成してもよい。
【0052】
図26は、補間テーブル6の他の構成を示す図である。LUT18はメモリやレジスタによって構成される書き換え可能なルックアップ・テーブルである。LUT18は、図7〜23(b)に示す2値パターン1〜17をLUTアドレス、図7〜23(a)に示す補間方向1〜7をLUTデータとする補間テーブルデータを予め格納する。LUT18は、2値化回路5により出力される2値パターンデータに基づいて対応する補間方向を指定する補間方向データDdirを読み出す。図26に示すように、補間テーブル6をルックアップテーブルによって構成した場合、画像の帯域やユーザの好みに応じて、2値パターンデータと補間方向の対応を自由に変更することができる。
【0053】
図27〜30は、LUT18において(b)LUTアドレスとして格納される2値パターン、および(a)LUTデータとして格納される2値パターンに対応する補間方向を示す図である。図27に示すように2値パターン10および11(参照図15,16)に対応する補間方向データDdirを補間方向3とし、図28に示すように2値パターン12および13(参照図17,18)に対応する補間方向データDdirを補間方向7とし、図29に示すように2値パターン14および15(参照図19,20)に対応する補間方向データDdirを補間方向2とし、図30に示すように2値パターン16および17に対応する補間方向データDdirを補間方向8とした場合、より水平に近い斜め方向の輪郭を強調するように補間画素データDoが生成される。
【0054】
本実施の形態1においては、図3に示すように参照画素データとして隣接する7画素×2ラインの画素を抽出したが、参照画素の抽出方法これに限るものではない。例えば、隣接する9画素×2ラインの画素でもよいし、隣接する11画素×2ラインの画素でもよい。このように参照画素を水平方向に増加させると、斜め輪郭部分の角度がもっと水平に近い場合でも、補間方向を適切に検出することができる。
【0055】
実施の形態2.
実施の形態2は、実施の形態1よる画素補間回路を適用した走査線補間回路に関し、より詳しくは赤(R),緑(G),青(B)のインタレース画像をノンインタレース画像に変換するものである。
【0056】
図31は、本実施の形態2よる走査線補間回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。本実施の形態2による走査線補間回路は、参照画素抽出回路1a,1b,1c、補間方向検出回路2a,2b,2c、補間演算回路3a,3b,3c、および選択器19a,19b,19cにより構成される。図31に示す参照画素抽出回路1a,1b,1c、補間方向検出回路2a,2b,2c、および補間演算回路3a,3b,3cは、実施の形態1における参照画素抽出回路1、補間方向検出回路2、および補間演算回路3にそれぞれ対応し、構成および動作については同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【0057】
R,G,Bの3原色からなるインタレース画像を表す量子化された画像データRi,Gi,Biは、参照画素抽出回路1a,1b,1cにそれぞれ入力される。画像データRi,Gi,Biはアナログ画像信号をA/D変換することにより得られたものであってもよく、また、符号化されたデジタル画像データを複合化することにより得られたものであってもよい。
【0058】
参照画素抽出回路1a,1b,1cは、画像データRi,Gi,Biから図3に示すように7ドット×2ラインの領域を示す画素データDU1〜7およびDL1〜7をそれぞれ抽出し、参照画素データRref、Gref,Brefとして出力する。参照画素データRref,Gref,Brefは、補間方向検出回路2a,2b,2c、補間演算回路3a,3b,3c、および選択器19a,19b,19cにそれぞれ入力される。
【0059】
補間方向検出回路2a,2b,2cは、参照画素データRref,Gref,Brefに基づいて補間方向データRdir,Gdir,Bdirを出力する。補間演算回路3a,3b,3cは、補間方向データRdir,Gdir,Bdirに基づいて、実施の形態1と同様の補間演算を行うことによりR,G,Bの各色を表す補間画素データRo,Go,Boを算出する。補間画素データRo,Go,Boは選択器19a,19b,19cにそれぞれ入力される。
【0060】
図32は、(a)nラインのインターレース画像を表す画像データRi,Gi,Bi、および(b)画像データRi,Gi,Biに対応するn×2ラインのノンインターレース画像を表す画像データRN,GN,BNを示す図である。図32(b)において、DN(2m−1)(m=1,2,...n)により示す実線は画像データRi,Gi,Biのオリジナルライン・データDi(m)に対応し、DN(2m)により示す破線は画像データRi,Gi,Biの隣接するオリジナルライン・データDN(2m−1)およびDN(2m+1)を補間する補間ライン・データに対応する。
【0061】
図32(b)に示すように、画像データRN,GN,BNは、画像データRi,Gi,Biの各ライン(オリジナルライン)に、補間画素データRo,Go,Boによって構成される補間ラインを挿入することにより生成される。つまり、画像データRn,Gn,Bnの第1ラインDn(1)をオリジナルラインDi(1)とし、第2ラインDn(2)をオリジナルラインDi(1)およびDi(2)に基づいて生成される補間ラインとする。同様に、画像データRn,Gn,Bnの第3ラインDN(3)をオリジナルラインDi(2)とし、第4ラインDN(4)をオリジナルラインDi(2)およびDi(3)に基づいて生成される補間ラインとする。
【0062】
選択器19a,19b,19cは、1ライン分の補間画素データRo,Go,Boにより構成される補間ラインと、1ライン分の参照画素データRref,Gref,Brefにより構成されるオリジナルラインとを交互に出力することにより、ノンインタレースの画像を表す画像データRN,GN,BNを出力する。表示デバイス20は、画像データRN,GN,BNに基づいて、画像データRi,Gi,Biに対応するノンインタレース画像を表示する。
【0063】
本実施の形態2による走査線補間回路によれば、参照画素データRref,Gref,Brefの2値パターンに対応する補間方向を指定し、指定された補間方向に基づいて算出される補間画素データRo,Go,Boにより補間ラインを生成するので画像の輪郭を損なうことなくインターレース画像をノンインターレース画像に変換することができる。
【0064】
また、本実施の形態2による走査線補間回路を有する画像表示装置によれば、インターレース画像をノンインターレース画像に変換して表示する際、表示画像において、様々な角度の輪郭を再現することができる。
【0065】
実施の形態3.
本実施の形態3は、実施の形態2による走査線補間回路(参照図31)の他の構成に関する。
図33は、本実施の形態3による走査線補間回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。インターレース画像を表す画像データRi,Gi,Biは、参照画素抽出回路1a,1b,1c、および輝度算出回路21に入力される。輝度算出回路21は、画像データRi,Gi,Biに基づいて輝度データYを算出する。輝度データYは、例えば下記の式1により求めることができる。
【数1】
参照画素抽出回路1dは、上記式(1)により算出される輝度データYから、図3に示すように、7ドット×2ラインの領域を示す画素データDU1〜7およびDL1〜7を抽出し、参照輝度データYrefとして出力する。
【0066】
補間方向検出回路2は、参照輝度データYrefに基づいて補間方向データYdirを出力する。補間演算回路3a,3b,3cは、参照画素抽出回路1dにより出力される補間方向データYdirに基づいて、R,G,Bの各色を表す補間データRo,Go,Boを算出する。
【0067】
選択器19a,19b,19cは、補間画素データRo,Go,Bo、および参照画素データRref,Gref,Brefから、上記実施の形態2において説明したのと同様の動作によりノンインタレース画像を表す画像データRN,GN,BNを生成する。
【0068】
本実施の形態3による走査線補間回路は、輝度データYに基づいて生成される補間方向データYdirを用いて補間画素データRo,Go,Boを算出する。つまり、R,G,Bの各成分について、同じ補間方向で補間画素データRo,Go,Boを算出するので、滑らかな輪郭を形成する補間画素を得ることができる。また本構成によれば、補間方向データ検出のための手段を単一の回路により構成することができるので、回路規模を削減することができる。
【0069】
実施の形態4.
本実施の形態4は、実施の形態1による画素補間回路を適用した走査線補間回路に関し、輝度データおよび色差データからなるインターレース画像データを、R,G,Bの各色を表すR,G,Bデータからなるノンインターレース画像データに変換するものである。
【0070】
図34は、本実施の形態4による走査線補間回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。図34に示すように、インターレース画像を表す入力画像データは、輝度データYi、R−Y色差データRYi、およびB−Y色差データBYiにより構成される。参照画素抽出回路1a,1b,1cは、輝度データYi、色差データRYi、および色差データBYiから7ドット×2ラインの画素データ(参照図3)を抽出し、参照輝度データYref,RYref,BYrefとして出力する。参照画素データYref,RYref,BYrefは、補間演算回路3a,3b,3c、および選択器19a,19b,19cに入力される。また、輝度データYの参照画素データYrefはさらに、補間方向検出回路2に入力される。
【0071】
補間方向検出回路2は、参照画像データYrefに基づいて、補間方向データYdirを出力する。補間演算回路3a,3b,3cは、補間方向データYdirに基づいて、輝度、R−Y色差、およびB−Y色差を表す補間画素データYo,RYo,BYoを算出する。
【0072】
選択器19a,19b,19cは、上記実施の形態2と同様に、1ライン分の補間画素データYo,RYo,BYoと、1ライン分の参照画素データYref,RYref,BYrefとを交互に出力することにより、ノンインタレースの画像データYN,RYN,BYNを生成する。
【0073】
マトリクス変換回路22は、下記の式(2)に示すマトリクス演算により、輝度データ、および色差データからなる画像データYN,RYN,BYNをR,G,Bの各色を表す画像データRN,GN,BNに変換する。
【数2】
表示デバイス20は、画像データRN,GN,BNに基づいて画像データRi,Gi,Biに対応するノンインタレース画像を表示する。
【0074】
本実施の形態4による走査線補間回路は、輝度データYに基づいて生成される補間方向データYdirを用いて輝度、および色差を表す補間画素データYo,RYo,GYoを算出する。つまり、輝度、および色差について同じ補間方向で補間画素データYo,RYo,GYoを算出するので、滑らかな輪郭を構成する補間画素を得ることができる。また本構成によれば、補間方向データ検出のための手段を単一の回路により構成することができるので、回路規模を削減することができる。
【0075】
実施の形態5.
本実施の形態5は、実施の形態4による走査線補間回路(参照図34)の他の構成に関する。図35は、本実施の形態5による走査線補間回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。図35において、参照画素抽出回路23a,23b、および補間方向検出回路2b,2c以外の構成および動作については実施の形態4と同様である。
【0076】
参照画素抽出回路1aは、輝度データYiから、図3に示すように、7ドット×2ラインの領域を示す画素データDU1〜7およびDL1〜7を抽出し、参照画像データYrefとして抽出する。同時に、参照画素抽出回路23a,23bは、図37に示すように、色差データRYi,BYiの2ライン(参照ライン1,2)の画素データを1画素おきに抽出することにより、図37に示すように、1画素おきに配列する画素データDU11〜17およびDL11〜17を、参照画素データRYref,BYrefとして出力する。
【0077】
図36は、参照画素抽出回路23a,23bの構成を示す図である。図36において、色差データRYi,BYiは画像データDiに対応し、参照画素データRYref,BYrefは画素データDU11〜17およびDL11〜17(Dref)に対応する。メモリ7は画像データDiから補間画素の生成に用いる2ライン分の画像(参照ライン1,2)を表す画像データを蓄積する。8a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m、および9a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,mは、入力画素データを1サンプリング期間分遅延するD型フリップ・フロップ(DFF)である。メモリ7は、参照ライン1を表す画像データをDFF8aに出力し、参照ライン2を表す画像データをDFF9aに出力する。
【0078】
DFF8aはメモリ7の出力を1サンプリング期間毎に出力することにより、参照ライン1を構成する画素データDU17を出力する。また、DFF8c,8e,8g,8i,8kおよび8mは、前段のDFF8b,8d,8f,8h,8jおよび8lの出力を1サンプリング期間遅延することにより、画素データDU16,15,14,13,12および11をそれぞれ出力する。
【0079】
また、DFF9aはメモリ7の出力を1サンプリング期間毎に出力することにより、参照ライン2を構成する画素データDL17を出力する。画素データDL17は、画素データDU17の下に位置する1ライン後の画素データである。DFF9c,9e,9g,9i,9kおよび9mは、前段のDFF9b,9d,9f,9h,9jおよび9lの出力を1サンプリング期間遅延することにより、画素データDL16,15,14,13,12および11をそれぞれ出力する。
【0080】
補間方向検出回路2b,2cは、参照画素データRYref,BYrefの各画素データDU11〜17およびDL11〜17に基づいて補間方向データRYdir,RYdirを出力する。補間演算回路3bは、補間方向データRYdir,BYdirに基づいて、色差データRYi,BYiに対応する補間画素データRYo,BYoを出力する。
【0081】
通常、色差信号は輝度信号よりも低い帯域を有する。よって、色差データRYi,BYiについては、図37に示すように1画素おきに抽出される画素データDU11〜17およびDL11〜17に基づいて補間画素データDoを生成することにより、帯域の低い色差データの補間をより適切に行うことができる。
【0082】
実施の形態6.
本実施の形態6は、実施の形態5による走査線補間回路(参照図35)の他の構成に関し、より詳しくは、輝度のデータ量と色差2つのデータ量の比率が4:2;2であるいわゆる4:2:2フォーマットのインタレース画像データを、ノンインタレース画像データに変換するものである。
【0083】
図38は、本実施の形態6による走査線補間回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。参照画素抽出回路1および23には、4:2:2フォーマットの画像信号を構成する輝度データYiおよび色差データBRiがそれぞれ入力される。
【0084】
図39(a)は4:2:2フォーマットの画像データを模式的に示す図である。Y0,Y1,Y2・・・は水平方向に連続する画素の輝度データである。一方、BRは多重化された色差データであり、BY0,BY2・・・はB−Y色差データであり、RY0,RY2・・・はR−Y色差データである。BY0およびRY0はY0に対応しており、BY2およびRY2はY2に対応している。このとき、Y1に対応する色差データBY1およびRY1は省略されているので、色差データのデータ量は輝度のデータ量の半分となる。
【0085】
図39(b)は、図39(a)に示す4:2:2フォーマットの画像信号に対応する4:4:4フォーマットの画像信号を模式的に示す図である。図39(b)に示す4:4:4フォーマットの画像信号は、輝度データY0,Y1に対して、色差データRY0,BY0を対応させ、輝度データY2,Y3に対して、色差データRY2,BY2を対応させることにより生成される。このとき、もともとの色差データのデータ量が輝度データの半分であるため、色差データRYおよびBYの帯域は輝度データYに比べて低くなる。
【0086】
以下、図38に基づいて本実施の形態5による走査線補間回路の動作について説明する。参照画素抽出回路1は、図3に示すように、7ドット×2ラインの領域を示す画素データDU1〜7およびDL1〜7を抽出し、参照画像データYrefとして出力する。補間演算回路3aは、補間方向検出回路2aにより出力される補間方向データYdirに基づいて補間演算を行い、補間データYoを算出する。
【0087】
一方、参照画素抽出回路23は、色差データBRiから隣接する2ライン(参照ライン1,2)の画素データを1画素おきに抽出することにより、図37に示すように、1画素おきに配列する画素データDU11〜17およびDL11〜17を参照画素データRBrefとして出力する。
【0088】
図39(a)に示すように、色差データBRiは、B−Y色差データおよびR−Y色差データに対応する画素データを交互に配列したものであるので、1画素おきに抽出される参照画素データBRrefは、全てB−Y色差データか、あるいは全てR−Y色差データとなる。したがって、図37において、画素データDU11〜17およびDL11〜17がR−Y色差データの場合、各画素データDU11〜17およびDL11〜17の両側に位置する各画素データはB−Y色差データとなる。よって、色差データBRiから1画素おきに抽出される参照画素データBRrefに基づいて補間画素データを生成することにより、R−Y色差、およびB−Y色差を表す補間画素データが交互に出力される。
【0089】
補間演算回路3aは、補間方向検出回路BRrefに基づいて補間演算を行うことにより、補間データBRoを出力する。先述したように、補間演算回路3bにより出力される補間データBRoは、B−Y色差を表す補間画素データBYoと、R−Y色差を表す補間画素データRYoが1画素毎に交互に出力されたものとなる。
【0090】
選択器19aは、1ライン分の参照画素データYrefと、1ライン分の補間データYoとを1ライン毎に交互に出力することにより、ノンインタレース画像を表す輝度データYNを生成する。同様に、選択器19bは、1ライン分の参照画素データBRrefと、1ライン分の補間データBRoを交互に出力することにより、ノンインタレース画像を表す色差データBRNを生成する。
【0091】
色差変換回路24は、4:2:2フォーマットの輝度データYN、および色差データBRNを、図39に示すように、4:4:4フォーマットの輝度データYS、および色差データRYS,BYSに変換する。マトリクス変換回路22は、輝度データYS、および色差データRYS,BYSに対し、実施の形態4において述べたマトリクス演算を行うことにより画像データRN,GN,BNを生成する。
【0092】
本実施の形態6による走査線補間回路は、参照画素抽出回路23において、多重化された色差データBRiから1画素おきに抽出される参照画素データBRrefに基づいて補間画素データBRoを算出するので、4:2:2フォーマットのインタレース画像を、輪郭情報を保持しつつ、4:4:4フォーマットのノンインタレース画像に変換することができる。また、色差データについては1画素おきに参照画素を抽出するので、帯域の低い色差データの補間を適切に行うことができる。
【0093】
実施の形態7.
本実施の形態7は、実施の形態1による画素補間回路を適用した画像サイズ変換回路に関する。図40は、本実施の形態7による画像サイズ変換回路を備えた画像表示装置の構成を示す図である。図40に示すように、本実施の形態7による画像サイズ変換回路は、画素補間回路25a,b,c、画素数変換回路26a,b,cにより構成される。画素補間回路25a,b,c、および画素数変換回路26a,b,cは任意に指定された倍率にしたがって、画像データRi,Gi,Biの画素数を変換し、画像データRi,Gi,Biの拡大、または縮小画像を表す画像データRZ,GZ,BZを生成する。
【0094】
図41は、画素補間回路25a,b,cの構成を示す図である。画素補間回路25a,b,cは、実施の形態1において説明した画像装置(参照図1)と同様の構成を有する。図41に示すように画素補間回路25a,25b,25cは、実施の形態1において説明した方法により算出される補間画素データDoを中央ラインデータDCとして出力するとともに、補間画素Doの上下に位置する画素データDU4およびDL4(参照図3)を上ラインデータDUおよび下ラインデータDLとして出力する。図41において、図40に示す画素補間回路25a,25b,25cの出力RU,GU,BUは上ラインデータDUに、RC,GC,BCは中央ラインデータDCに、RL,GL,BLは下ラインデータDLにそれぞれ対応している。
【0095】
画素数変換回路26a,26b,26cは、画素補間回路25a,25b,25cにより出力される上ラインデータDU(RU,GU,BU),中央ラインデータDC(RC,GC,BC),下ラインデータDL(RL,GL,BL)に基づいて画像データRZ,GZ,BZを生成する。
【0096】
図42は、(a)m×n画素からなる画像データRi,Gi,Bi、および(b)M×N画素に変換された画像データRZ,GZ,BZを模式的に示す図である。この場合、画像の変換倍率は、水平方向M/m、垂直方向N/nとなる。図42において、“○”は画像データRi,Gi,Biの各画素データに対応し、“●”は画像データRZ,GZ,BZの各画素データに対応する。
【0097】
図43は、画像データRi,Gi,Biの画素データ、および画像データRZ,GZ,BZの画素データを模式的に示す図である。画像データRi,Gi,Biの各画素(“○”により示す)の距離を1とすると、変換画素データRZ,GZ,BZにおける各画素(“●”により示す)の距離は、水平方向でm/M、垂直方向でn/Nとなる。
【0098】
以下、画素数変換回路26a,26b,26cによる画像データRZ,GZ,BZの算出方法について説明する。図43に示す画像データRZ,GZ,BZの画素データDZは、画像データRi,Gi,Biの画素データD1,D2,D3およびD4の4点からなる領域を、水平方向にα:1−α、垂直方向にβ:1−β(0≦α<1、0≦β<1)の比率で内分する点に位置する。
【0099】
図44は、画素データDZの算出方法について説明するための説明図である。図44(a)に示すように、画素データD1およびD3、ならびに画素データD2およびD4をβ:1−βの比率で内分する点に位置する仮想の画素データP1およびP2は、以下の式(3)(4)により算出される。
【数3】
【0100】
図44(b)に示すように、画素データDZは補間画素データP1およびP2を水平方向にα:1−αの比率で内分する点に位置する。したがって、画素データDZは、以下の式(5)により算出される。
【数4】
【0101】
次に、画素データP1およびP2の算出方法について説明する。図45は、隣接する2ラインをβ:β−1の比率で内分する点に位置する画素データPの算出方法について説明するための説明図である。図45(a)は0≦β<0.5の場合を示し、図45(b)は0.5≦β<1の場合を示している。画素データPは、画素数変換装置25a,25b,25cにより出力される上ラインデータDU、下ラインデータDL、および中央ラインデータDCに基づいて以下のようにして算出される。
【0102】
図45(a),(b)の両図において、中央ラインデータDCは、上ラインデータDUおよび下ラインデータDLを0.5:0.5(=1:1)で内分する点に位置する。したがって0≦β<0.5の場合、図45(a)に示すように、画素データPは上ラインデータDUと中央ラインデータDCとの間をβ:(0.5−β)=2β:1−2βの比率で内分する点に位置することになる。よって、画素データPは、上ラインデータDUおよび中央ラインデータDCに基づいて、以下の式(6)により算出される。
【数5】
【0103】
一方、0.5≦β<1の場合、図45(b)に示すように、画素データPは中央ラインデータDCとDLとの間を(β−0.5):{0.5−(β−0.5)}=(2β−1):1−(2β−1)の比率で内分する点に位置することになる。よって、画素データPは、上ラインデータDCおよび中央ラインデータDLに基づいて、以下の式(7)により算出される。
【数6】
【0104】
上記式(6)または(7)により算出される画素データP1およびP2の値を用い、式(5)により画素データDZを算出することができる。画素数変換回路26a,26b,26cは、画素補間回路25a,25b,25cは、上記の計算により画素データDZを算出することにより画像データRZ,GZ,BZを生成する。
【0105】
本実施の形態7による画像サイズ変換回路は、画像の輪郭に対応して生成される中央ラインデータDCに基づいて画素数変換を行うので、画像の拡大を行う場合、拡大画像において様々な角度の輪郭を再現することが可能であり、特に垂直倍率2倍以上の拡大を行う場合に有効である。
【0106】
実施の形態8.
本実施の形態8は、実施の形態1による画素補間回路の他の構成に関し、画像中の欠落画素を補間するものである。
図47は、本実施の形態8による画素補間回路の構成を示す図である。本実施の形態8による画素補間回路28は、参照画素抽出回路29、補間方向検出回路2、補間演算回路3、選択器19により構成される。ラインセンサ27は、一列に配列されたセンサ素子により構成され、原稿などに記載された画像を読み取り、読み取った画像を表す画像データDiを出力する。ラインセンサ27の一部のセンサ素子が欠落していたり、または欠陥がある場合、読み取った画像は、図46(a)に示ように垂直方向に配列する画素が欠落した画像となる。画素補間回路28は、欠落した垂直方向に配列する画素を補間して、図46(b)に示すような欠落画素のない補間画像を生成する。ここで、ラインセンサ27は既知の位置にあるセンサが欠落しているものとする。
【0107】
参照画素抽出回路29は、画像データDiからデータ欠落部の左右に位置する画素を抽出することにより参照画素データDrefを出力する。図48は、参照画素データDrefを模式的に示す図である。参照画素抽出回路29は、図46に示すデータ欠落部に対応する補間画素の左隣に位置する7ライン分の画素データDU1〜7と、補間画素の右隣に位置する7ライン分の画素データDL1〜7を参照画素データDrefとして抽出する。画素データDU1〜7およびDL1〜7を総称して参照画素データDrefとする。
【0108】
参照画素データDrefは、補間方向検出回路2、補間演算回路3、および選択器19に入力される。補間方向検出回路2は参照画素データDrefに基づいて補間方向データDdirを出力する。補間演算回路3は、補間方向データDdirに基づいて補間画素データDoを算出する。
【0109】
図47に示すように、選択器19には、欠落画素の位置を示す情報が入力される。選択器19は、画素データが欠落していない部分では参照画素データDref(画素データDU1〜7およびDL1〜7)を出力し、画素データが欠落している部分では補間画素データDoを出力することにより、データ欠落部を補間した補間画像を表す画像データDPを出力する。印刷器30には、画素データDPに対応する画像を印刷して出力する。
【0110】
尚、画像データDPの出力先は、印刷機30の他に、画像表示装置や、画像データDPを記憶媒体に書込むデータ記憶装置であってもよい。
【0111】
本実施の形態8による画素補間回路によれば、ラインセンサ27の欠陥により画像データDiに欠落部が生じた場合であっても、欠落部の画素データを正確に算出することができる。
【0112】
【発明の効果】
請求項1、および11に記載の画素補間回路、および画素補間方法は、補間画素の上下、または左右に配列する各画素の中間点同士を結ぶ補間方向を含み、前記中間点同士を結ぶ補間方向が指定された場合、当該各中間点の両側に位置する画素データから前記補間画素を算出するので、画像の輪郭を正確に再現する補間画素を生成することができる。
【0113】
請求項6、および14に記載の走査線補間回路、および走査線補間方法は、補間画素の上下に配列する各画素の中間点同士を結ぶ補間方向含み、前記中間点同士を結ぶ補間方向が指定された場合、当該各中間点の両側に位置する画素データから算出される前記補間画素により補間ラインを生成するので、画像の輪郭を正確に再現する補間ラインを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1による画素補間回路の構成を示す図である。
【図2】 参照画素抽出回路の構成を示す図である。
【図3】 参照画素抽出回路の動作について説明するための説明図である。
【図4】 閾値算出回路の構成を示す図である。
【図5】 2値化回路の構成を示す図である。
【図6】 補間方向を示す図である。
【図7】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図8】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図9】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図10】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図11】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図12】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図13】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図14】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図15】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図16】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図17】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図18】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図19】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図20】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図21】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図22】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図23】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図24】 補間演算回路の構成を示す図である。
【図25】 閾値算出回路の他の構成を示す図である。
【図26】 補間テーブルの他の構成を示す図である。
【図27】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図28】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図29】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図30】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図31】 実施の形態2による走査線補間回路の構成を示す図である。
【図32】 選択器の動作について説明するための図である。
【図33】 実施の形態3による走査線補間回路の構成を示す図である。
【図34】 実施の形態4による走査線補間回路の構成を示す図である。
【図35】 実施の形態5による走査線補間回路の構成を示す図である。
【図36】 参照画素抽出回路の他の構成を示す図である。
【図37】 実施の形態5における参照画素抽出回路の動作について説明するための説明図である。
【図38】 実施の形態6による走査線補間回路の構成を示す図である。
【図39】 4:2:2フォーマットの画像信号と、4:4:4フォーマットの画像信号を模式的に示す図である。
【図40】 実施の形態7による画像サイズ変換回路の構成を示す図である。
【図41】 実施の形態7による画素補間回路の構成を示す図である。
【図42】 画素数の変換動作について説明するための説明図である。
【図43】 画素数の変換方法について説明するための説明図である。
【図44】 画素数の変換方法について説明するための説明図である。
【図45】 画素数の変換方法について説明するための説明図である。
【図46】 画素データが欠落したデータ欠落画像と補間された補間画像を概略的に示す図である。
【図47】 実施の形態8による画素補間回路の構成を示す図である。
【図48】 実施の形態8による参照画素抽出回路の動作を説明するための図である。
【図49】 従来の画素補間回路の構成を示す図である。
【図50】 参照画素データを模式的に示す図である。
【図51】 2値パターンと補間方向の対応関係を示す図である。
【図52】 従来の画素補間回路における補間方向を示す図である。
【図53】 従来の画素補間回路における他の補間方向を示す図である。
【符号の説明】
1 参照画素抽出回路、2 補間方向検出路、3 補間演算回路、 4 閾値算出回路、5 2値化回路、6 補間テーブル、7 メモリ、8,9 D型フリップフロップ(DFF)、10 平均値算出器、11、12 比較器、13 選択器、14 平均値算出器、15 最大値算出器、16 最小値算出器、17 平均値算出器、18 ルックアップ・テーブル(LUT)、19 選択器、20表示デバイス、21 輝度算出回路、22 マトリクス変換回路、23 参照画素抽出回路、24 色差変換回路、25 画素補間回路、26 画素数変換回路、27 ラインセンサ、28 画素補間回路、29 参照画素抽出回路、30印刷器
Claims (17)
- 画像データから補間画素に隣接する2つのラインに配列する複数の画素を補間演算に用いる参照画素として抽出し、当該参照画素の各々の階調値を表す参照画素データを出力する手段と、
前記参照画素データから閾値を求める閾値算出手段と、
前記閾値に基づいて前記参照画素データを2値化した2値化パターンデータを出力する手段と、
前記2値化パターンに対応する補間方向を格納したパターンテーブルを参照し、補間方向を指定する手段と、
指定された補間方向に位置する画素データを選択する選択手段と、
選択された画素データを用いて補間画素の画素データを算出する手段とを備え、
前記パターンテーブルは、前記補間画素の周囲に位置する前記参照画素の中間点同士を斜めに結ぶ輪郭に対応する2値化パターンとともに前期中間点同士を斜めに結ぶ補間方向を含み、
前記中間点同士を結ぶ補間方向が指定された場合、前記選択手段は当該各中間点の両側に位置する4つの画素データを選択し、当該4つの画素データを用いて前記補間画素を算出することを特徴とする画素補間回路。 - 閾値算出手段が参照画素データの平均値を算出することにより閾値を求めることを特徴とする請求項1に記載の画素補間回路。
- 閾値算出手段が参照画素データの最大値および最小値の平均値を算出することにより閾値を求めることを特徴とする請求項1に記載の画素補間回路。
- 画像データから、画素データの欠落を検出する手段と、
欠落した画素データを補間画素の画素データにより置き換える手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画素補間回路。 - 請求項1に記載の画素補間回路と、
第1の画像表す画像データを前記請求項1に記載の画素補間回路に入力して前記第1の画像を補間する補間画素の画素データを算出することにより生成される第2の画像の画素数を任意の画素数に変換する画素数変換手段とを備えたことを特徴とする画像サイズ変換回路。 - 請求項1に記載の画素補間回路と、
インターレース画像を表す画像データを前記請求項1に記載の画素補間回路に入力して算出される補間画素の1ライン分の画素データと、前記インターレース画像の1ライン分の画素データとを交互に選択することによりノンインターレース画像を出力する手段とを備えることを特徴とする走査線補間回路。 - R,G,Bの各色を表す画像データから当該画像データに対応する輝度データを算出する手段と、
前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて補間方向を指定する手段と、
指定された補間方向に基づいて、前記R,G,Bの各色を表す補間画素データを算出する手段とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の走査線補間回路。 - 輝度データ、および色差データからなる画像データの前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて補間方向を指定する手段と、
指定された補間方向に基づいて、輝度および色差を表す補間画素データを算出する手段とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の走査線補間回路。 - 輝度データ、および色差データからなる画像データの前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて、前記輝度データの補間方向を指定する手段と、
前記色差データから抽出される1画素おきに配列する画素を表す参照画素データに基づいて前記色差データの補間方向を指定する手段と、
前記輝度データ、および前記色差データの補間方向に基づいて輝度、および色差を表す補間画素データをそれぞれ算出する手段とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の走査線補間回路。 - 請求項6〜9のいずれか1項に記載の走査線補間回路を備えることを特徴とする画像表示装置。
- 画像データから補間画素に隣接する2つのラインに配列する複数の画素を補間演算に用いる参照画素として抽出し、当該参照画素の各々の階調値を表す参照画素データを出力し、
前記参照画素データから閾値を求め、
前記閾値に基づいて前記参照画素データを2値化した2値化パターンデータを出力し、
前記2値化パターンに対応する補間方向を格納したパターンテーブルを参照して、補間方向を指定し、
指定された補間方向に位置する画素データを用いて補間画素の画素データを算出する工程を備え、
前記パターンテーブルは、前記補間画素の周囲に位置する前記参照画素の中間点同士を斜めに結ぶ画像の輪郭に対応する2値化パターンとともに前期中間点同士を斜めに結ぶ補間方向を含み、
前記中間点同士を結ぶ方向の補間方向が指定された場合、当該各中間点の両側に位置する4つの画素データを用いて前記補間画素を算出することを特徴とする画素補間方法。 - 参照画素データの平均値を算出することにより閾値を求めることを特徴とする請求項11に記載の画素補間方法。
- 参照画素データの最大値および最小値の平均値を算出することにより閾値を求めることを特徴とする請求項11に記載の画素補間方法。
- 請求項11に記載の画素補間方法を用いてインターレース画像を補間する補間画素の画素データを算出し、算出された補間画素の1ライン分の画素データと、前記インターレース画像の1ライン分の画素データとを交互に選択することによりノンインターレース画像を出力することを特徴とする走査線補間方法。
- R,G,Bの各色を表す画像データから当該画像データに対応する輝度データを算出し、
前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて補間方向を指定し、指定された補間方向に基づいて、前記R,G,Bの各色を表す補間画素データを算出することを特徴とする請求項14に記載の走査線補間方法。 - 輝度データ、および色差データからなる画像データの前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて補間方向を指定し、
指定された補間方向に基づいて、輝度および色差を表す補間画素データを算出することを特徴とする請求項14に記載の走査線補間方法。 - 輝度データ、および色差データからなる画像データの前記輝度データから抽出される参照画素データに基づいて、前記輝度データの補間方向を指定し、
前記色差データから抽出される1画素おきに配列する画素を表す参照画素データに基づいて前記色差データの補間方向を指定し、
前記輝度データ、および前記色差データの補間方向に基づいて輝度、および色差を表す補間画素データをそれぞれ算出することを特徴とする請求項14に記載の走査線補間方法。
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