JP4001943B2 - 画像データ処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＣＣＤ撮像装置等の画像出力装置が作成した画像をＭＰＥＧ２エンコーダ等の画像圧縮符号化装置に入力する際に画像の縮小を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＭＰＥＧ等の画像圧縮符号化技術が発達し、ＣＣＤ等の画像出力装置が作成した動画像やテレビジョン放送の受信信号等をデータ圧縮してハードディスク等の記録媒体に記録することが行われている。また、ＣＣＤ等の画像出力装置が作成した動画像をデータ圧縮し、ネットワークを介して伝送することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようなデータ圧縮された動画像を記録あるいは伝送する際に、記録媒体の記録容量あるいは伝送路の伝送帯域、記録装置や伝送装置のコストの制限を考えると、動画像をＭＰＥＧエンコーダでデータ圧縮するだけでは、前述した制限内に収められないことがある。
【０００４】
そこで、動画像のサイズを縮小した後データ圧縮して記録あるいは伝送することが考えられている。この場合、画像を横方向及び縦方向に縮小するためには、画像を横方向と縦方向の２次元のサブサンプリング（間引き）を行うことが必要である。
【０００５】
そして、このサブサンプリングを行うために、２次元のサンプリングパターンを用いることが普通である。また、サブサンプル装置の特性を良好にするためには、サンプリングパターンのランダム性を高くすることが良いとされる。さらに、原画像のオーバーサンプリングを行ったものをサブサンプリングすることにより、折り返し歪み等による画質劣化を防止することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、２次元のサンプリングパターンを用いると、それを保持するために大容量のメモリが必要となる。同様に、オーバーサンプリングを行うためにも大きな規模の回路が必要となる。
【０００７】
また、ランダムにサンプリングした画素を詰めて画像を縮小すると、例えば直線がぎざぎざになってしまうような、画像の横方向及び縦方向にずれが生じてしまうことがある。サンプリングする前にフィルタをかけることによりこの現象を防止することはできるが、そうすると、ランダム的なパターンでサンプリングすることの優位性が失われてしまう。
【０００８】
さらに、ＭＰＥＧ２エンコーダ等の画像圧縮符号化装置は、横方向ｍ個、縦方向ｎ個のｍ×ｎ画素のブロックを単位として画像を符号化するので、縮小された画像のサイズがｍ×ｎで割り切れない場合には、その余りとなる画像の端の部分は符号化されずに捨てられてしまい、画像データが無駄になってしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決できる画像データ処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、１枚が横Ｍ画素、縦Ｎ画素からなる入力画像を、画像を符号化するブロックのサイズの整数倍である横Ｘ×ｍ画素、縦Ｙ×ｎ画素を単位として縮小する画像処理装置であって、設定された画像縮小サイズに基づき、縮小すべき単位の個数である縮小単位数を計算する計算手段と、入力画像の横ｍ画素、縦ｎ画素からなる各ブロックから所定数の画素を間引くことを基本とし、前記縮小単位数分の画素を入力画像から間引くことにより、入力画像を、その縦横比を変化させることなく縮小する画像縮小手段と、該画像縮小手段により縮小された画像を、横ｍ画素、縦ｎ画素からなるブロックを単位として符号化する画像圧縮符号化手段とを備え、Ｘ＝（Ｍ／ｍ）×ｃであり、Ｙ＝（Ｎ／ｎ）×ｄであり、Ｘ及びＹは整数であり、ｃ及びｄは実数（整数分の１）であることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、画像を符号化するブロックのサイズに対して、画像を縮小する単位のサイズが横方向Ｘ倍、縦方向Ｙ倍にする。また、１枚の画像は、横方向にＸ÷ｃ個、縦方向Ｙ÷ｄ個のブロックに余る画素なしに分割される。ここで、ｃ＝ｄが成立するようにＸ，Ｙを選択すれば入力画像の縦横比を変えずに縮小できる。
【００１２】
また、本発明において、画像を間引くためのサンプルパターンは１次元のパターンであり、横方向のｍ画素からｘ画素間引くパターンと、縦方向のｎ画素からｙ画素間引くパターンを用意しておく。ただし、ｘ，ｙは各々１≦ｘ≦ｍ、１≦ｙ≦ｎの範囲の値をとる自然数である。ｍ＝ｎにすれば、横方向と縦方向のサンプルパターンを共通にすることができる。
【００１３】
横と縦にｋ縮小単位間引く、すなわち横Ｘ×ｋブロック、縦Ｙ×ｋブロック、さらに言い換えれば横Ｘ×ｍ×ｋ画素、縦Ｙ×ｎ×ｋ画素間引くときは、横方向にはｋ×ｍ×ｃ画素、縦方向にはｋ×ｎ×ｄ画素間引くサンプルパターンを用いる。
【００１４】
ただし、
Ｐ＝（Ｘ×ｍ×ｋ）ｍｏｄ（Ｘ÷ｃ）≠０
もしくは、
Ｑ＝（Ｙ×ｎ×ｋ）ｍｏｄ（Ｙ÷ｄ）≠０
の場合には、縦方向のＰ個のブロック、横方向のＱ個のブロックから１画素多く間引くことにより、間引かれる画素数をブロック単位に合わせる。そして、このＰ個及びＱ個は画面の端部に配置することによって、間引きによる画質の劣化を目立たないようにする。このブロックを画面端部の左右あるいは上下のどこに配置するかについては、Ｐ／２あるいはＱ／２を計算して、左右あるいは上下の配置するが等しくなるようにする。この計算に余りがあるときは、余りである１を左又は右、あるいは上又は下のどちらかにする。
【００１５】
さらに、本発明において、間引く前に縮小単位数ｋに応じた特性のローパスフィルタを通すことにより、間引きによって生じる横方向及び縦方向の画像の不連続を緩和する。
【００１６】
【作用】
本発明によれば、画像縮小手段は１枚が横Ｍ画素、縦Ｎ画素の入力画像を横Ｘ×ｍ画素、縦Ｙ×ｎ画素を単位として縮小し、画像圧縮符号化手段は縮小された画像を横ｍ画素、縦ｎ画素からなるブロックを単位として符号化する。
【００１７】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら、
〔１〕本発明における画像縮小
（１）ブロックサイズの整数倍を単位とした画像の縮小
（２）１次元サンプルパターンを用いたサブサンプル
（３）４：２：２コンポーネントビデオ信号のＹ信号符号化時の縮小
（４）４：２：２コンポーネントビデオ信号のＣ信号符号化時の縮小
〔２〕本発明の実施例による画像データ処理装置
（１）画像データ処理装置全体の構成
（２）ローパスフィルタ装置の構成と動作
（３）画素カウンタの構成と動作
（４）サブサンプル装置の構成と動作
の順序で詳細に説明する。
【００１８】
〔１〕本発明における画像縮小
（１）ブロックサイズの整数倍を単位とした画像の縮小
図１はブロックサイズの整数倍のサイズを単位として画像の縮小を行うことを説明する図である。この図の（ａ）に示すように、原画像が横方向９ブロック、縦方向６ブロックに分割されるものとする。ここで、１ブロックとは画像圧縮符号化装置における符号化の単位であって、例えばＭＰＥＧ２エンコーダで４：２：２のコンポーネントビデオ信号を符号化する場合には、輝度信号（以下Ｙ信号という）については１６画素×１６画素であり、色差信号（以下Ｃ信号という）については８画素×８画素である。
【００１９】
このとき、原画像の縮小を画素単位で行うと、図１（ｂ）にハッチングを付して示したように、縮小画像▲１▼の画像数はブロックで割り切れなくなってしまうことがある。この場合、前述したように、割り切れなかった部分はエンコーダにより符号化されないことになる。
【００２０】
そこで、本発明では、図１（ｃ）に示すように、原画像の縮小をブロックサイズの整数倍のサイズを単位として行うようにした。すなわち、例えばＭＰＥＧ２エンコーダで４：２：２のコンポーネントビデオ信号を符号化する場合には、Ｙ信号については横方向、縦方向共に１６画素の整数倍、Ｃ信号については横方向、縦方向共に８画素の整数倍を単位として縮小を行う。さらに、原画像の横方向と縦方向の比率が変化しないようにするためには、その比率に対応するブロック単位で縮小することが好適である。この図においては、原画像の横方向と縦方向の比率が３：２であるから、横３ブロックに対して縦２ブロックの比率で縮小することにより、縮小画像▲２▼の縦と横の比率が原画像に対して変化しないようにする。
【００２１】
（２）１次元のサンプルパターン
図２は１次元のサンプルパターンを用いてサブサンプリングを行うことを示す図である。この図において、入力画像のサイズは横方向１２画素、縦方向８画素であり、ブロックのサイズが横方向４画素、縦方向４画素である。このとき、横方向、縦方向共に、ブロックサイズに対して×○×○というサンプルパターンを用いている。その結果、入力画像の第２ラインから画素ｎ，ｐ，ｒ，ｔ，ｖ，ｗがサンプルされ、第４ラインから画素ｌ，ｎ，ｐ，ｒ，ｔ，ｖ，がサンプルされ、第６ラインから画素ｊ，ｌ，ｎ，ｐ，ｒ，ｔがサンプルされ、第８ラインから画素ｈ，ｊ，ｌ，ｎ，ｐ，ｒがサンプルされ、横方向６画素、縦方向４画素からなる縮小画像が得られる。
【００２２】
（３）４：２：２コンポーネントビデオ信号のＹ信号圧縮時の縮小
図３は４：２：２のコンポーネントビデオ信号のＹ信号の入力画像（横方向７２０画素、縦方向４８０画素）をＭＰＥＧ２エンコーダでデータ圧縮する場合の画像縮小を示す図である。前述したように、ＭＰＥＧ２エンコーダのブロックのサイズは縦、横共に１６画素であるから、この入力画像は横４５ブロック、縦３０ブロックとなる。そして、ＭＰＥＧ２エンコーダは、ある範囲内で自由な縦横比の画像を扱えるので、例えばブロック単位で画像の一部を切り出すような縮小も可能であるが、ここでは画像の縦と横の比率を変えないようにするために、横と縦を４５：３０＝３ブロック：２ブロックの比率で縮小するようにした。つまり、横４８画素に対して縦３２画素を間引くように縮小する。以下この横４８画素、縦３２画素を１縮小単位と呼ぶことにする。そして、本実施例では、１縮小単位の間引きを行う際に、各ブロックから同数ずつの画素を間引くことを基本とする。
【００２３】
しかし、入力画像のサイズは横は４５個ブロック、縦は３０ブロックであるから、例えば１縮小単位の間引きを行う際に、各ブロックから１画素ずつ間引いたのでは、横方向４５画素、縦方向３０画素しか間引けないため、横方向３画素、縦方向２画素足りない。そこで、横方向、縦方向共に、足りない分は画像の端の方から１画素多く間引くことにする。横方向に１画素多く間引くブロック数Ｐと縦方向に１画素多く間引くブロック数Ｑは次の式〔１〕、〔２〕により計算する。
【００２４】
Ｐ＝（Ｘ×ｍ×ｋ）ｍｏｄ（Ｘ÷ｃ）＝（３×１６×１）ｍｏｄ（３×１５）＝４８ｍｏｄ４５＝３…〔１〕
Ｑ＝（Ｙ×ｎ×ｋ）ｍｏｄ（Ｙ÷ｄ）＝（２×１６×１）ｍｏｄ（２×１５）＝３２ｍｏｄ３０＝２…〔２〕
【００２５】
つまり、横３ブロック、縦２ブロックから２画素間引くようにする。さらに、このブロックを左右あるいは上下のどこに配置するかについては、Ｐ／２あるいはＱ／２を計算して、左右あるいは上下の配置するが等しくなるようにする。この計算に余りがあるときは、余りである１を左又は右、あるいは上又は下のどちらかにする。
【００２６】
例えば式〔１〕の横方向の場合には、横方向は１余るので、左右の一端の２ブロックから２画素間引くき、他端の１ブロックから２画素間引くことになる。また、式〔２〕の縦方向の場合には、余りがないので、上下両端の１ブロックから２画素間引くことになる。
【００２７】
図４はサンプルパターンと各ブロックから間引く画素数との関係を示す図である。ここで、×は間引かれる画素、○はサンプルされる画素を示す。図２を参照しながら説明したように、このサンプルパターンは縦方向、横方向に共通である。なお、サンプルパターンは図示したものに限定されるものではない。例えば間引く画素数が１の場合には、×がどの位置にあってもよいので１６通りがある。間引く画素数が多い場合も同様である。ただし、間引く画素数が多い場合、○が続く長さが均等になるほうがよいため、好適なパターンの数は少なくなる。間引く画素数を４にしてサブサンプルした後のブロックを図５に示す。
【００２８】
（４）４：２：２コンポーネントビデオ信号のＣ信号圧縮時の縮小
以上Ｙ信号のサプサンプリングについて説明したが、次にＣ信号のサブサンプリングについて説明する。４：２：２のコンポーネントビデオ信号をＭＰＥＧ２エンコーダで符号化する場合、Ｃ信号の画像は横方向３６０画素、縦方向２４０画素であるから、縦横は３：２であり、ブロックサイズは８画素×８画素であるから、１画面のブロック数は横方向４５、縦方向３０となり、いずれもＹ信号と等しい。
【００２９】
ただし、Ｙ信号は１縮小単位について間引く画素の数が横方向４８（＝３×１６＝Ｘ×ｍ）画素、縦方向３２（＝２×１６＝Ｙ×ｎ）画素であり、横方向について考えると、各ブロックから１画素、さらに両端の３ブロックから１画素ずつ多く間引く。一方、Ｃ信号は１縮小単位について横方向は２４（＝３×８＝Ｘ×ｍ）画素、縦方向１６（＝２×８＝Ｙ×ｎ）画素となるので、サンプルパターンをＹ信号と同じにすることはできない。
【００３０】
そこで、Ｃ信号については、縮小単位数が偶数の場合には、間引き方はＹ信号と同じで、１ブロックから間引く画素数をＹ信号の１／２にする。また、縮小単位数が奇数の場合には、まず縮小単位数−１のときの間引き方を偶数の場合の方法にしたがって求める。そして、１ブロックおきにそこからさらに１画素多く間引くサンプルパターンを用いるブロックを配置する。これにより、縮小単位数−１のときよりも、横方向は２３画素、縦方向は１５画素多く間引けることになる。縦、横残りの１画素は、上から２番目と左から２番目のブロックから１画素多く間引くことにする。縮小単位数が４の場合と５の場合に各ブロックから間引く画素数を図６の（ａ）と（ｂ）に示す。また、各ブロックから間引く画素数とサンプルパターンとの関係の１例を図７に示す。
【００３１】
〔２〕本発明の実施例による画像データ処理装置
以上Ｙ信号とＣ信号のサンプルパターンについて説明した。次に、このサブサンプルを実現する装置について説明する。
【００３２】
（１）画像データ処理装置全体の構成
図８は本発明の実施例による画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【００３３】
この画像データ処理装置は、ローパスフィルタ装置１と、画像の縮小単位数に応じてローパスフィルタ装置１の特性を制御するローパスフィルタ制御装置２と、ローパスフィルタ装置１の出力の画素数のカウントする画素カウンタ３と、ローパスフィルタ装置１の出力の画素を間引くサブサンプル装置４と、Ｙ信号及びＣ信号のサンプルパターンを格納したサブサンプルパターンメモリ５と、縮小単位数に応じてサブサンプルパターンメモリ５のサブサンプルパターンを選択するサブサンプルパターンセレクタ６と、サブサンプル装置４の出力を蓄積するフレームメモリ８と、フレームメモリ８の出力をデータ圧縮するＭＰＥＧ２エンコーダ９と、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等のデータ端末装置１０とを備えている。そして、このデータ端末装置１０を操作することにより、画像縮小サイズの設定、エンコード画像の記録、伝送等を行う。なお、実際には、データ端末装置１０以外の部分は、このデータ端末装置１０に装着するビデオボードとして構成することが好適である。
【００３４】
ここで、入力画像は４：２：２のアナログコンポーネントビデオ信号をデジタル化しかつＹＹＹＹＣｒＣｂＹＹＹＹＣｒＣｂ・・・・・のようにライン順次化したものが入力される。
【００３５】
（２）ローパスフィルタ装置の構成と動作
ローパスフィルタ装置１は、いくつの画素の平均をとるかが縮小単位数に応じて変化する。ここでは、Ｙ信号の場合、図９に示すように、縮小単位数が０から６まではフィルタをかけず、７から１０までは縦横２画素の平均をとり、１１と１２は同じく３画素の平均、１３は４画素の平均、１４は８画素の平均、１５は１６画素の平均をとるように変化させる。なお、このような簡単な構成のフィルタではなく、オーバーサンプリングを行う高度なフィルタを用いてもよい。Ｃ信号の場合は、縮小単位数が１５のときに縦横８画素の平均を取る。その他の場合はＹとＣのフィルタ特性は同じである。
【００３６】
図１０は横１２画素、縦８画素の画像を例にして縦横２画素の平均をとった場合のフィルタ処理を示す図である。この図において、ローパスフィルタ装置の出力画像の○で囲んだ部分の画素ｋ，ｋ，ｋ，ｋの各々のレベルは入力画像における画素ｋ，ｌ，ｗ，ｘの平均値である。
【００３７】
図１１はローパスフィルタ装置の構成の１例を示すブロック図である。この図に示すように、ローパスフィルタ装置は、入力画像を格納する１対の入力フレームメモリ１１，１２と、入力フレームメモリ１１，１２の出力画素を取り込み、その平均値を演算する平均値演算装置１３と、平均値演算装置１３の出力を格納する１対の出力フレームメモリ１４，１５と、ローパスフィルタ制御装置２からのイネーブル信号を反転するインバータ１６を具備する。
【００３８】
入力画像は前述したようにＹＹＹＹＣｒＣｂＹＹＹＹＣｒＣｂ・・・・のライン順次で入力される。ローパスフィルタ装置では、ＹとＣは同じフレームメモリの中に論理的に別の画像として書き込まれ、Ｙの１フレームにフィルタをかけた後Ｃの１フレームにフィルタをかけるというように直列的に処理される。そして、出力フレームメモリ１４，１５から読み出す時に再び時分割にする。
【００３９】
入力フレームメモリ１１，１２は、一方に書き込みが行われている時は他方から読み出しが行われるようにフレーム毎に交互に切り換えられる。そして、画素毎にあらかじめ定められたアドレスに書き込まれる。
【００４０】
平均値演算装置１３は、ローパスフィルタ制御装置２から送られる入力取り込み信号により、入力フレームメモリ１１，１２からの画素値を取り込み、その平均値を出力する。これにより、縮小単位数に応じてローパスフィルタ制御装置２が指定した任意の画素の平均値を演算することができる。
【００４１】
出力フレームメモリ１４，１５は、入力フレームメモリ１１，１２と同様に、一方に書き込みが行われている時は他方から読み出しが行われるようにフレーム毎に交互に切り換えられる。そして、画素毎にあらかじめ定められたアドレスに書き込まれる。
【００４２】
ローパスフィルタ制御装置２は、入力フレームメモリ１１，１２へのアドレス指定と平均値演算装置１３への入力取り込み信号を制御することにより、ローパスフィルタ装置が何個の画素の平均を取るフィルタになるかを制御すると共に、入力フレームメモリ１１，１２及び出力フレームメモリ１４，１５のバンク切り換えと各画素の指定アドレスへの書き込み／読み出しを制御する。この時、前述したように、入力フレームメモリ１１，１２からＹの１フレームを読み出し、平均値演算装置１３によりフィルタをかけ出力フレームメモリ１４，１５に書き込んだ後にＣの１フレームを読み出し、同様に処理する。
【００４３】
図１２はローパスフィルタ装置によりフィルタをかけて縮小した画像とフィルタをかけずに縮小した画像を比較したものである。この図に示すように、フィルタをかけない場合には縦方向及び横方向のラインが完全に抜けてしまうのに対して、縮小単位数に応じた特性のローパスフィルタをかければ、ラインの抜けを防止することができる。
【００４４】
（３）画素カウンタの構成と動作
再び図８の説明に戻る。画素カウンタ３はローパスフィルタ装置１の出力の画素数をカウントしてサブサンプル装置４等に現在処理中のデータがＹ又はＣのどちらで１フレームの何番目の画素であるかという情報を知らせる。
【００４５】
図１３は画素カウンタの構成の１例を示すブロック図である。この図に示すように、画素カウンタは、フレームの先頭を示すフレームポインタと１画素毎に到来する画像の伝送クロックを基に、入力画素がＹであるかＣであるかを判別するＹＣ判別装置３１と、フレームポインタとＹＣ判別装置３１の出力と画像の伝送クロックとからＹ信号の１ライン内の画素をカウントするＹ画素カウンタ３２と、フレームポインタとＹＣ判別装置３１の出力と画像の伝送クロックとからＣ信号の１ライン内の画素をカウントするＣ画素カウンタ３３と、Ｙ画素カウンタが１ライン分のＹ画素をカウントする毎に出力する信号とＹＣ判別装置３１の出力信号とを基にＹ信号の１フレーム内のラインをカウントするＹラインカウンタ３４と、Ｃ画素カウンタが１ライン分のＣ画素をカウントする毎に出力する信号とＹＣ判別装置３１の出力信号とを基にＣ信号の１フレーム内のラインをカウントするＣラインカウンタ３５と、ＹＣ判別装置３１とＹ画素カウンタ３２とＣ画素カウンタ３３の出力を基に、入力画素がＹＣどちらで何個目の画素かを示す画素番号情報を生成するセレクタ３６と、ＹＣ判別装置３１とＹラインカウンタ３４とＣラインカウンタ３５の出力を基に、入力画素がＹＣどちらで何番目のラインの画素かを示すライン番号情報を生成するセレクタ３７とから構成されている。
【００４６】
以下画素カウンタの動作を説明する。
ＹＣ判別装置３１は、フレームポインタが示す画像の先頭の位置から画素を順番にカウントすることにより、ＹＹＹＹＣｒＣｂのライン順次で入力される画素がＹなのかＣなのかを判別する。そして、その判別結果をＹ画素カウンタ３２、Ｃ画素カウンタ３３、セレクタ３６及びセレクタ３７へ与える。
【００４７】
Ｙ画素カウンタ３２はフレームポインタによりリセットされ、ＹＣ判別装置３１がＹであると判別した時のみ画像の伝送クロックをカウントすることにより、現在入力中の画素がＹ信号の１ライン内の何番目の画素であるかをカウントしてそのカウント値をセレクタ３６へ与える。また、１ライン分の画素数である７２０画素カウントする毎にリセットされると共に、このリセット信号をＹラインカウンタ３４へ与える。
【００４８】
同様に、Ｃ画素カウンタ３３はフレームポインタによりリセットされ、ＹＣ判別装置３１がＣであると判別した時のみ画像の伝送クロックをカウントすることにより、現在入力中の画素がＣ信号の１ライン内の何番目の画素であるかをカウントしてそのカウント値をセレクタ３６へ与える。また、１ライン分の画素数である３６０画素カウントする毎にリセットされると共に、このリセット信号をＣラインカウンタ３５へ与える。
【００４９】
Ｙラインカウンタ３４はフレームポインタによりリセットされ、Ｙ画素カウンタ３２が入力Ｙ信号の１ライン毎に出力したリセット信号をカウントアップすることにより、現在入力中の画素が１フレーム内の何番目のラインの画素であるかをカウントしてそのカウント値をセレクタ３７へ与える。
【００５０】
同様に、Ｃラインカウンタ３５はフレームポインタによりリセットされ、Ｃ画素カウンタ３３が入力Ｃ信号の１ライン毎に出力したリセット信号をカウントアップすることにより、現在入力中の画素が１フレーム内の何番目のラインの画素であるかをカウントしてそのカウント値をセレクタ３７へ与える。
【００５１】
セレクタ３６は、ＹＣ判別装置３１の判別結果がＹである時にはＹ画素カウンタ３２のカウント値を出力し、ＹＣ判別装置３１の判別結果がＣである時にはＣ画素カウンタ３３のカウント値を出力する。
【００５２】
また、セレクタ３７は、ＹＣ判別装置３１の判別結果がＹである時にはＹラインカウンタ３４のカウント値を出力し、ＹＣ判別装置３１の判別結果がＣである時にはＣラインカウンタ３５のカウント値を出力する。
【００５３】
そして、セレクタ３６の出力は画素番号情報として、またセレクタ３７出力はライン番号情報として、さらにＹＣ判別装置３１の出力はＹＣ判別情報として、サブサンプル装置４へ与えられる。
【００５４】
（４）サブサンプル装置の構成と動作
図１４はサブサンプル装置の構成の１例を示すブロック図である。この図に示すように、サブサンプル装置は、ローパスフィルタ装置からの画素を書き込む画素バッファ４１と、画素バッファ４１に書き込まれた画素を読み出すかどうかを選択するアンドゲート４２，４３と、画素番号情報の下位４ビットとＹＣ判別情報、及びＹ用サブサンプルパターンを基に現在の入力画素を間引くかどうかを判定しその結果をアンドゲート４２へ出力するＹ横用間引き判定装置４４と、ライン番号情報の下位４ビットとＹＣ判別情報、及びＹ用サブサンプルパターンを基に現在の入力画素を間引くかどうかを判定しその結果をアンドゲート４２へ出力するＹ縦用間引き判定装置４５と、画素番号情報の下位３ビットとＹＣ判別情報、及びＣ用サブサンプルパターンを基に現在の入力画素を間引くかどうかを判定しその結果をアンドゲート４３へ出力するＣ横用間引き判定装置４６と、ライン番号情報の下位３ビットとＹＣ判別情報、及びＣ用サブサンプルパターンを基に現在の入力画素を間引くかどうかを判定しその結果をアンドゲート４３へ出力するＣ縦用間引き判定装置４５とから構成されている。
【００５５】
次にサブサンプル装置の動作を説明する。
Ｙ横用間引き判定装置４４には、前述した画素カウンタのセレクタ３６から出力される画素番号情報とＹＣ判別装置３１から出力されるＹＣ判別情報、及びサブサンプルパターンメモリ５から読み出されたＹ用サブサンプルパターンが入力される。Ｙ横用間引き判定装置４４は、これらの入力情報等を用いて画素バッファ４１に入力中のＹ信号の画素を間引くかどうかを判定し、間引くときは０、選択するときには１をアンドゲート４２へ出力する。
【００５６】
また、Ｙ縦用間引き判定装置４５には、画素カウンタのセレクタ３７から出力されるライン番号情報とＹＣ判別装置３１から出力されるＹＣ判別情報、及びサブサンプルパターンメモリ５から読み出されたＹ用サブサンプルパターンが入力される。Ｙ縦用間引き判定装置４５は、画素バッファ４１に入力中のＹ信号の画素を間引くかどうかを判定し、間引くときは０、選択するときには１をアンドゲート４２へ出力する。
【００５７】
同様に、Ｃ横用間引き判定装置４６には、画素カウンタのセレクタ３６から出力される画素番号情報とＹＣ判別装置３１から出力されるＹＣ判別情報、及びサブサンプルパターンメモリ５から読み出されたＣ用サブサンプルパターンが入力される。Ｃ横用間引き判定装置４６は、画素バッファ４１に入力中のＣ信号の画素を間引くかどうかを判定し、間引くときは０、選択するときには１をアンドゲート４３へ出力する。
【００５８】
そして、Ｃ縦用間引き判定装置４６には、画素カウンタのセレクタ３７から出力されるライン番号情報とＹＣ判別装置３１から出力されるＹＣ判別情報、及びサブサンプルパターンメモリ５から読み出されたＣ用サブサンプルパターンが入力される。Ｃ縦用間引き判定装置４７は、画素バッファ４１に入力中のＣ信号の画素を間引くかどうかを判定し、間引くときは０、選択するときには１をアンドゲート４３へ出力する。
【００５９】
アンドゲート４２はＹ横用間引き判定装置４４及びＹ縦用間引き判定装置４５のアンド出力を画素バッファ４１へ与えることにより、Ｙ画素に対して図４に示したようなサブサンプリングを実行する。
【００６０】
アンドゲート４３はＣ横用間引き判定装置４６及びＣ縦用間引き判定装置４７のアンド出力を画素バッファ４１へ与えることにより、Ｃ画素に対して図６に示したようなサブサンプリングを実行する。
【００６１】
画素バッファ４１の出力はフレームメモリ８へ与えられる。この時、アンドゲート４２，４３の出力がフレームメモリ８のライトイネーブル信号として用いられ、アンドゲート４２，４３により画素が選択された時のみフレームメモリ８への書き込みが行われる。
【００６２】
再び図８の説明に戻る。このようにしてフレームメモリ８には、縮小率に応じたローパスフィルタがかけられた後に縮小された画像が格納される。フレームメモリ８から読み出された縮小画像はデータ端末１０へ入力され、その表示装置に表示される。フレームメモリ８から読み出された縮小画像はＭＰＥＧ２エンコーダ等のエンコーダ９へも送られ、ここでデータ圧縮される。そして、エンコーダ９からデータ端末１０へ送られ、内蔵する磁気ディスク等への記録や通信回線を介した伝送が行われる。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、下記の効果を奏する。
（１）画像縮小手段における縮小ブロックサイズを符号化手段におけるブロックサイズの整数倍にしたので、縮小画像を符号化する際に符号化されない部分が発生しない。
【００６４】
（２）１次元のサンプルパターンを用いて間引くので、サンプルパターンの情報量が小さくなる。これにより、画像縮小手段のメモリ量を節減できる。
（３）画像の縦横比を変化させずに縮小することができる。
【００６５】
（４）間引かれる画素が多いブロックを画面の端部に配置することにより、間引きによる画質の劣化を目立たないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブロックサイズの整数倍のサイズを単位として画像の縮小を行うことを説明する図である。
【図２】１次元のサンプルパターンを用いてサブサンプリングを行うことを示す図である。
【図３】４：２：２のコンポーネントビデオ信号のＹ信号の入力画像をＭＰＥＧ２エンコーダで符号化する場合の画像縮小を示す図である。
【図４】サンプルパターンと各ブロックから間引く画素数との関係を示す図である。
【図５】間引く画素数を４にしてサブサンプルした後のブロック示す図である。
【図６】Ｃ信号の縮小単位数が４の場合と５の場合に各ブロックから間引く数を示す図である。
【図７】Ｃ信号の各ブロックから間引く画素数とサンプルパターンとの関係の１例を示す図である。
【図８】本発明の実施例による画像データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】ローパスフィルタ装置の特性を示す図である。
【図１０】横１２画素、縦８画素の画像を例にして縦横２画素の平均をとった場合のフィルタ処理を示す図である。
【図１１】ローパスフィルタ装置の構成の１例を示すブロック図である。
【図１２】ローパスフィルタ装置によりフィルタをかけて縮小した画像とフィルタをかけずに縮小した画像とを比較した図である。
【図１３】画素カウンタの構成の１例を示すブロック図である。
【図１４】サブサンプル装置の構成の１例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ローパスフィルタ装置、４…サブサンプル装置、５…サブサンプルパターンメモリ、６…サブサンプルパターンセレクタ、７…縮小単位数計算装置、９…エンコーダ

Claims (4)

1. １枚が横Ｍ画素、縦Ｎ画素からなる入力画像を、画像を符号化するブロックのサイズの整数倍である横Ｘ×ｍ画素、縦Ｙ×ｎ画素を単位として縮小する画像処理装置であって、
   設定された画像縮小サイズに基づき、縮小すべき単位の個数である縮小単位数を計算する計算手段と、
   入力画像の横ｍ画素、縦ｎ画素からなる各ブロックから所定数の画素を間引くことを基本とし、前記縮小単位数分の画素を入力画像から間引くことにより、入力画像を、その縦横比を変化させることなく縮小する画像縮小手段と、
   該画像縮小手段により縮小された画像を、横ｍ画素、縦ｎ画素からなるブロックを単位として符号化する画像圧縮符号化手段と、
   を備え、
   Ｘ＝（Ｍ／ｍ）×ｃであり、Ｙ＝（Ｎ／ｎ）×ｄであり、Ｘ及びＹは整数であり、ｃ及びｄは実数（整数分の１）であることを特徴とする画像データ処理装置。
2. 画像縮小手段において画像を間引くためのパターンが１次元のパターンである請求項１記載の画像データ処理装置。
3. 画像圧縮符号化手段がＭＰＥＧエンコーダである請求項１記載の画像データ処理装置。
4. 画像縮小手段の入力側に縮小単位数に応じて特性が変化するローパスフィルタをさらに備える請求項１記載の画像データ処理装置。

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