JP4182375B2 - 画像サイズ変換装置及び画像サイズ変換方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像サイズ変換装置及び画像サイズ変換方法に関し、例えばビデオカメラに適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラにおいては、被写体から到来する撮像光をCCD(CCD:Charge Coupled Device 、固体撮像素子)によって受光することによりこのCCDから得られた被写体の像を含む視野映像に応じたアナログ波形の撮像出力信号をアナログ/ディジタル変換器を介してディジタル化した後、カメラ信号処理回路において所定のディジタル信号処理を施すことにより画像データを生成し、これを外部に出力するようになされている。
【0003】
ところでこの種のビデオカメラとして、生成した画像データに基づく画像のサイズを印刷等のために縮小するようになされたものがある。
【0004】
かかる構成のビデオカメラにおいては、入力される縮小すべき画像データ(以下、これを原画像データと呼ぶ)を形成する水平方向及び垂直方向の画素データに対してそれぞれ所定の間引き処理を施すようにして、当該原画像データに基づく画像の画像サイズを所望する画像サイズに縮小する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにして画像サイズを縮小する場合では、原画像データを形成する水平方向及び垂直方向の画素データのうちの使用しない画素データを単純に間引くようにして原画像を所望する画像サイズに縮小していた。
【0006】
これにより縮小した画像を形成する画素データの高周波成分が増加して当該画素データの隣接画素データ間の輝度等に極度の差が生じるおそれがあり、このため例えば原画像において直線を示していたものが縮小後にギザギザに角の立つ線を示すようなジャギを発生すると共にこれに起因するちらつきを発生し、視感上画像を見づらくする問題があった。またこれは縮小後の画質を劣化させる問題でもあった。
【0007】
かかる問題を解決する手段として、例えば上述のように間引いた画素データの隣接する画素データに対し、例えば必要に応じた複数の加算器及び切換え入力端等の各種フィルタでなる演算器を必要に応じて複数設け、これらを用いて所定係数に基づくビットシフト演算を実行するようにして補間処理を施すことにより、当該隣接する画素データ間の輝度等に極度の差が生じないようにしてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧し、画質が劣化するのを未然に防止する画像サイズ変換装置が提案されていた。
【0008】
しかしながらこのような画像サイズ変換装置において、縮小する画像サイズを任意に選定できるようにした場合、原画像データに対して補間処理を施す各種フィルタを所望する画像サイズに対応させて設ける必要があるため、原画像をより小さく縮小するのに伴いこの画像サイズ変換装置の回路構成が煩雑になる問題があった。
【0009】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画質を一定状態に維持しながら構成を格段的に簡易化する画像サイズ変換装置及び画像サイズ変換方法を提案するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換装置において、入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理手段と、水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフト手段とを設けるようにした。
【0011】
この結果、この画像サイズ変換装置では、隣合う画素データ間の輝度等に極度の差が生じないようにしてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧し、画質が劣化するのを未然に防止することができる。
【0012】
また本発明においては、入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換方法において、入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理ステップと、水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフトステップとを設けるようにした。
【0013】
この結果、この画像サイズ変換方法では、隣合う画素データ間の輝度等に極度の差が生じないようにしてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧し、画質が劣化するのを未然に防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0015】
(1)本実施の形態によるビデオカメラの構成
図1において1は、全体として本発明を適用したビデオカメラを示し、図示しない被写体から到来する撮像光L1をCCD2によって受光する。
【0016】
CCD2は、例えば図2に示すように、1画素当たり8ビットでなる画素が水平方向に 720画素及び垂直方向に 525本の走査線でなるNTSC(National Television System Committee)方式の第1の画像サイズの受光面を有し、当該受光面を介して受光した撮像光L1に基づいて被写体の像を含む視野映像に応じたアナログ波形でなる撮像出力信号S1を生成し、これをアナログ/ディジタル変換器3を介してディジタルの撮像出力データD1に変換した後、カメラ信号処理回路4に送出する。
【0017】
カメラ信号処理回路4は、アナログ/ディジタル変換器3を介して与えられた撮像出力データD1に対してγ補正、白色と黒色とのレベルバランスの補正、明るさの不均一の補正及び画素欠陥の補正等の所定のディジタル信号処理を施し、得られた原画像データD2を画像縮小回路5に送出する。
【0018】
画像縮小回路5は、カメラ信号処理回路4から与えられた原画像データD2に対して画素単位でビットシフト演算処理を用いた水平方向及び垂直方向にそれぞれ所望する画像サイズの縮小処理を施し、これにより当該原画像データD2に基づく画像が有する第1の画像サイズを所望する画像サイズでなる第2の画像サイズに縮小してなる縮小画像データD13を生成し、これを外部に出力する。
【0019】
(2)画像縮小回路5の構成
(2−1)全体構成
ここで実際上画像縮小回路5は、図3に示すように構成され、カメラ信号処理回路4(図1)から与えられた原画像データD2を形成する複数の画素データに対し水平縮小フィルタ5Aにおいて、当該原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズを所望する画像サイズに縮小する水平縮小処理を施し、得られた水平縮小画像データD9を垂直縮小フィルタ5Bに送出する。
【0020】
垂直縮小フィルタ5Bは、水平縮小フィルタ5Aから与えられた水平縮小画像データD9を形成する複数の画素データに対して、当該水平縮小画像データD9に基づく画像の垂直方向の画像サイズを所望する画像サイズに縮小する垂直縮小処理を施し、得られた縮小画像データD13を外部に出力する。
【0021】
(2−2)水平縮小フィルタ5Aの構成
この場合水平縮小フィルタ5Aは、図4に示すように、カメラ信号処理回路4から与えられる1画素当たり8ビットでなる図5に示すような原画像データD2(A、B、C、……)を制御部10から第1の処理部6Aのラッチ部8Aに供給されるクロック信号CLKの立ち上がる時点t1、t2、……のタイミングでセレクタ7A及び第1の加算器9Aに順次入力する。
【0022】
第1の加算器9Aには、時点t1のタイミングで原画像データD2としてデータAが存在しているだけであるため、第1の加算器9AはデータAをそのままセレクタ7Aに送出する。
【0023】
セレクタ7Aは、制御部10から供給される制御信号S10に基づいて、入力されたデータA及び第1の加算器9Aから供給されたデータAのうちの一方(この場合データAは、同一のものである)を選択し、これをラッチ部8Aに送出する。
【0024】
ラッチ部8Aは、セレクタ7Aから与えられるデータAを取り込み、制御部10から供給される制御信号S11に基づいて、データAを時点t2のタイミングでラッチし、これを第2の処理部6Bに送出すると共に、第1の加算器9Aにフィードバックする。
【0025】
このとき第1の加算器9Aは、カメラ信号処理回路4から次に入力されたデータBとラッチ部8AからフィードバックされたデータAとを加算し、得られた加算結果(A+B)を加算データD3としてセレクタ7Aに送出する。
【0026】
セレクタ7Aは、第1の加算器9Aから与えられる加算データD3とカメラ信号処理回路4から次に入力されたデータBとのうち、制御部10から供給される制御信号S10に基づいて加算データD3を選択し、これをラッチ部8Aに送出する。
【0027】
ラッチ部8Aは、セレクタ7Aから与えられる加算データD3を制御信号S11に基づいて時点t3のタイミングでラッチし、これを第1の処理データD4として第2の処理部6Bに送出すると共に、第1の処理データD4を第1の加算器9Aにフィードバックする。
【0028】
このとき第1の加算器9Aは、カメラ信号処理回路4から次に入力されたデータCとラッチ部8Aからフィードバックされた加算結果(A+B)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C)を加算データD3としてセレクタ7Aに送出する。
【0029】
セレクタ7Aは、第1の加算器9Aから与えられた加算データD3とカメラ信号処理回路4から次に入力されたデータCとのうち、制御信号S10に基づいてデータCを選択し、これをラッチ部8Aに送出する。
【0030】
ラッチ部8Aは、セレクタ7Aから与えられるデータCを取り込むと共に、制御信号S11に基づいてデータCを時点t4のタイミングでラッチし、これを第2の処理部6Bに送出すると共に、第1の加算器9Aにフィードバックする。
【0031】
このようにして第1の処理部6Aは、制御部10の制御に基づいて上述の処理を繰り返すことにより、原画像データD2の偶数番目のデータB、D、F、……と、その直前に隣接する奇数番目のデータA、C、E、……とを偶数番目のデータB、D、F、……が与えられたタイミングで順次加算(すなわち隣合う各画素データを重複しないように加算)し、この加算データD3(A+B、C+D、……)を最大9ビットの第1の処理データD4として第2の処理部6Bに送出するようになされている。
【0032】
第2の処理部6Bは、クロック信号CLKが供給された時点t2のタイミングで第1の処理部6Aのラッチ部8Aから供給されたデータAをセレクタ7B及び第2の加算器9Bに入力する。
【0033】
このとき第2の加算器9Bには、データAが存在しているだけであるため、第2の加算器9BはデータAをそのままセレクタ7Bに送出する。セレクタ7Bは、制御部10から供給される制御信号S12に基づいて第1の処理部6Aから与えられたデータA及び第2の加算器9Bから供給されたデータAのうちの一方を選択し、これをラッチ部8Bに送出する。
【0034】
ラッチ部8Bは、セレクタ7Bから与えられるデータAを制御部10から供給される制御信号S13に基づいて時点t3のタイミングでラッチし、これを第3の処理部6Cに送出すると共に、第2の加算器9Bにフィードバックする。
【0035】
このとき第2の加算器9Bは、第1の処理部6Aから第1の処理データD4として次に与えられた加算結果(A+B)とラッチ部8BからフィードバックされたデータAとを加算し、得られた加算結果(A+A+B)を加算データD5としてセレクタ7Bに送出する。
【0036】
セレクタ7Bは、第2の加算器9Bから与えられた加算データD5と第1の処理部6Aから与えられた加算結果(A+B)とのうち、制御信号S12に基づいて加算結果(A+B)を選択し、これをラッチ部8Bに送出する。
【0037】
ラッチ部8Bは、セレクタ7Bから与えられる加算結果(A+B)を制御信号S13に基づいて時点t4のタイミングでラッチし、これを第3の処理部6Cに送出すると共に、第2の加算器9Bにフィードバックする。
【0038】
このとき第2の加算器9Bは、第1の処理部6Aから次に与えられたデータCとラッチ部8Bからフィードバックされた加算結果(A+B)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C)を加算データD5としてセレクタ7Bに送出する。
【0039】
セレクタ7Bは、第2の加算器9Bから与えられた加算データD5と第1の処理部6Aから供給されたデータCとのうち、制御信号S12に基づいていずれのデータも選択することなく、これらのデータを破棄する。
【0040】
第2の加算器9Bは、第1の処理部6Aから次に与えられた加算結果(C+D)とラッチ部8Bからフィードバックされた加算結果(A+B)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C+D)を加算データD5としてセレクタ7Bに送出する。
【0041】
セレクタ7Bは、第2の加算器9Bから与えられた加算データD5と第1の処理部6Aから供給された加算結果(C+D)とのうち、制御信号S12に基づいて加算データD5を選択し、これをラッチ部8Bに送出する。
【0042】
ラッチ部8Bは、セレクタ7Bから与えられる加算データD5を制御信号S13に基づいて時点t6のタイミングでラッチし、これを第2の処理データD6として第3の処理部6Cに送出すると共に、第2の加算器9Bにフィードバックする。
【0043】
このとき第2の加算器9Bは、第1の処理部6Aから次に与えられたデータEとラッチ部8Bからフィードバックされた第2の処理データD6としての加算結果(A+B+C+D)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C+D+E)を加算データD5としてセレクタ7Bに送出する。
【0044】
セレクタ7Bは、第2の加算器9Bから与えられた加算データD5と第1の処理部6Aから供給されたデータEとのうち、制御信号S12に基づいていずれのデータも選択することなく、これらのデータを破棄する。
【0045】
この後ラッチ部8Bは、時点t10のタイミングで制御信号S13に基づいて、加算結果(E+F+G+H)をラッチし、これを第2の処理データD6として第3の処理部6Cに送出すると共に、当該ラッチ部8Bを初期化した後、次に与えられたデータIを取り込む。
【0046】
このようにして第2の処理部6Bでは、制御部10の制御に基づいて上述の処理を繰り返すことにより最大9ビットでなる第1の処理データD4(A+B、C+D、……)を互いに重複しないように隣合う同士で順次加算し、この加算結果(A+B+C+D、E+F+G+H……)を最大10ビットの第2の処理データD6として第3の処理部6Cに送出するようになされている。
【0047】
第3の処理部6Cは、ラッチ部8Cにクロック信号CLKが供給された時点t3のタイミングで第2の処理部6Bから供給されるデータAをセレクタ7C及び第3の加算器9Cに入力する。
【0048】
このとき第3の加算器9Cには、データAが存在しているだけであるため、第3の加算器9Cは、当該データAをそのままセレクタ7Cに送出する。セレクタ7Cは、制御部10から供給される制御信号S14に基づいて第2の処理部6Bから与えられたデータA及び第3の加算器9Cから供給されたデータAのうちの一方を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0049】
ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられるデータAを制御部10から供給される制御信号S15に基づいて時点t4のタイミングでラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0050】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられた加算結果(A+B)とラッチ部8CからフィートバックされたデータAとを加算し、得られた加算結果(A+A+B)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0051】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられる加算データD7と第2の処理部6Bから与えられる加算結果(A+B)とのうち、制御信号S14に基づいて加算結果(A+B)を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0052】
ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられる加算結果(A+B)を制御信号S15に基づいて時点t5のタイミングでラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0053】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられる加算結果(A+B)とラッチ部8Cから与えられる加算結果(A+B)とを加算し、得られた加算結果(A+B+A+B)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0054】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられる加算データD7と第2の処理部6Bから与えられる加算結果(A+B)とのうち、制御部10から供給される制御信号S14に基づいて加算結果(A+B)を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0055】
ラッチ部8Cは、制御部10から供給される制御信号S15に基づいてラッチしていた加算結果(A+B)を時点t6のタイミングで再びラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0056】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられた第2の処理データD6としての加算結果(A+B+C+D)とラッチ部8Cから与えられる加算結果(A+B)とを加算し、得られた加算結果(A+B+A+B+C+D)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0057】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられる加算データD7と第2の処理部6Bから与えられる加算結果(A+B+C+D)とのうち、制御部10から供給される制御信号S14に基づいて加算結果(A+B+C+D)を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0058】
ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられる加算結果(A+B+C+D)を取り込むと共に、制御部10から供給された制御信号S15に基づいて加算結果(A+B+C+D)を時点t7のタイミングでラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0059】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられた加算結果(A+B+C+D)とラッチ部8Cから与えられた加算結果(A+B+C+D)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C+D+A+B+C+D)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0060】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられた加算データD7と第2の処理部6Bから与えられた加算結果(A+B+C+D)とのうち、制御部10から供給される制御信号S14に基づいて加算結果(A+B+C+D)を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0061】
ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられた加算結果(A+B+C+D)を取り込むと共に、制御部10から供給される制御信号S15に基づいて加算結果(A+B+C+D)を時点t8のタイミングでラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0062】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられた加算結果(E+F)とラッチ部8Cからフィードバックされた加算結果(A+B+C+D)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C+D+E+F)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0063】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられた加算データD7と第2の処理部6Bから与えられる加算結果(E+F)とのうち、制御部10から供給される制御信号S14に基づいてどちらのデータも選択することなく、これらのデータを破棄する。
【0064】
この後ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられる加算結果(A+B+C+D)を取り込むと共に、制御部10から供給される制御信号S15に基づいて加算結果(A+B+C+D)を時点t10のタイミングでラッチし、これをシフタ11に送出すると共に、フィードバックして第3の加算器9Cに送出する。
【0065】
このとき第3の加算器9Cは、第2の処理部6Bから次に与えられた第2の処理データD6としての加算結果(E+F+G+H)とラッチ部8Cから与えられた加算結果(A+B+C+D)とを加算し、得られた加算結果(A+B+C+D+E+F+G+H)を加算データD7としてセレクタ7Cに送出する。
【0066】
セレクタ7Cは、第3の加算器9Cから与えられた加算データD7と第2の処理部6Bから与えられた加算結果(E+F+G+H)とのうち、制御部10から供給される制御信号S14に基づいて加算データD7を選択し、これをラッチ部8Cに送出する。
【0067】
ラッチ部8Cは、セレクタ7Cから与えられた加算データD7を取り込むと共に、制御部10から供給される制御信号S15に基づいて加算データD7を時点t11のタイミングでラッチし、これを第3の処理データD8としてシフタ11に送出すると共に、当該ラッチ部8Cを初期化して次に与えられたデータIをラッチ部8Cに取り込む。
【0068】
このようにしてこの第3の処理部6Cでは、制御部10の制御に基づいて上述の処理を繰り返すことにより最大10ビットでなる第2の処理データD6(A+B+C+D、E+F+G+H、……)を互いに重複しないように隣合い同士で順次加算し、この加算結果(A+B+C+D+E+F+G+H、……)を最大11ビットの第3の処理データD8としてシフタ11に送出するようになされている。
【0069】
シフタ11は、第3の処理部6Cから供給される第3の処理データD8に基づく画像の水平方向の画像サイズを制御部10から供給される制御信号S16に基づいて所望する縮小率(この場合1/8 )で縮小するために、第3の処理データD8としての加算結果(A+B+C+D+E+F+G+H)の下位3桁を切り捨てる(ビットシフトする)ことにより、原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズを1/8 縮小し、得た8ビットの水平縮小画像データD9を垂直縮小フィルタ5Bに送出する。
【0070】
(2−3)垂直縮小フィルタ5Bの構成
垂直縮小フィルタ5Bは、図6に示すように、水平縮小フィルタ5Aから1水平ライン毎に8ビットの画素データ単位で供給される水平縮小画像データD9を第1の切換スイッチ21Aに入力すると共に、加算器23を介してラッチ部24に入力する。
【0071】
第1の切換スイッチ21Aは、水平縮小画像データD9に対する画像の垂直方向の縮小率(1/1 、1/2 、1/4 、1/8 等)に応じて、制御部20から供給される制御信号S20に基づいて、当該第1の切換スイッチ21Aを「ON」状態又は「OFF」状態に切換える。
【0072】
因みに第1の切換スイッチ21Aは、縮小率が1/1 の場合にのみ、制御部20から供給される制御信号S20に基づいて、「ON」状態を選択することにより水平縮小画像データD9をシフタ22に送出する。
【0073】
この後シフタ22は、与えられる水平縮小画像データD9を制御部20から供給される制御信号S29に基づいてそのまま縮小画像データD13として外部に出力するようになされている。
【0074】
ラッチ部24は、図7に示すように、制御部20から供給される水平同期信号Hの立ち上がりタイミング(時点T1、T2、T3……)で水平縮小フィルタ5Aから与えられる水平縮小画像データD9の1水平ライン(a、b、……)毎の各画素データを制御部20から供給される制御信号S21に基づいて順次ラッチし、これをラッチデータD10として順次第2の切換スイッチ21Bに送出すると共に、入力セレクタ25に送出する。
【0075】
第2の切換スイッチ21Bは、縮小率に応じて制御部20から供給される制御信号S22に基づいて「ON」状態又は「OFF」状態を選択するようになされており、縮小率1/2 、1/4 、1/8 (すなわち1/ 2n )の場合に「ON」状態を選択し、ラッチ部24から与えられるラッチデータD10をシフタ22に送出する。
【0076】
一方第2の切換スイッチ21Bは、縮小率1/3 、1/5 、1/6 、1/7 、1/9 ……(すなわち2の累乗分の1以外)の場合には「OFF」状態を選択する。
【0077】
入力セレクタ25は、ラッチ部24から順次与えられたラッチデータD10の送出先として第1及び第2のRAM(Randam Access Memor )26A、26Bのうちのいずれか一方を制御部20から供給される制御信号S23に基づいて選択し、水平縮小データD9の初めの4ライン分(ラインa〜d)のラッチデータD10を第1のRAM26Aに送出し、次の4ライン分(ラインe〜h)のラッチデータD10を第2のRAM26Bに送出する。
【0078】
第1及び第2のRAM26A、26Bは、それぞれ図8に示すように、1水平ライン分の各画素データにそれぞれ対応したアドレス(0〜 719)に垂直方向の縮小率(1/2 、1/4 、1/8 等)に応じた複数水平ライン分の各画素データの加算値をそれぞれ格納できるように11ビット分のデータ容量を有しており、これにより最大8水平ラインを1水平ラインに縮小するときの8水平ライン分の各画素データの加算値を格納し得るようになされている。
【0079】
そして第1及び第2のRAM26A、26Bは、供給されるラッチデータD10を制御部20から供給されるアドレス制御信号S24及び書込及び読出信号S25に基づいて対応するアドレスに書き込む。
【0080】
また第1及び第2ののRAM26A、26Bは、制御部20からアドレス制御信号S24及び書込及び読出信号S25が与えられると、これに基づいて対応するアドレスからラッチデータD10を読出し、これを記録データD11として出力セレクタ27に送出する。
【0081】
出力セレクタ27は、制御部20から供給される制御信号S26に基づいて、第1又は第2のRAM26A、26Bから与えられた記録データD11を第3の切換スイッチ21Cに送出すると共に、セレクタ28にフィードバックする。
【0082】
第3の切換スイッチ21Cは、縮小率に応じて制御部20から供給される制御信号S27に基づき「ON」状態又は「OFF」状態を選択するようになされており、縮小率1/2 、1/4 、1/8 (すなわち1/ 2n )の場合に「OFF」状態を選択する。
【0083】
一方第3の切換スイッチ21Cは、縮小率1/3 、1/5 、1/6 、1/7 、1/9 ……(すなわち1/ 2n 以外)の場合には「ON」状態を選択し、出力セレクタ27から与えられる記録データD11をシフタ22に送出する。
【0084】
セレクタ28は、制御部20から縮小率に応じて供給される制御信号S28に基づいて、出力セレクタ27から与えられる記録データD11と、これに対応させて図示しない無信号源から与えられる8ビットの論理「0」レベルデータ(以下、これを無信号と呼ぶ)とのうちのいずれかを選択し、これを加算器23に出力する。
【0085】
すなわちセレクタ28は、例えば縮小率1/2 の場合、垂直縮小フィルタ5Bに与えられる水平縮小データD9が奇数ライン(水平ラインa、c、e、……)のときにのみ、また例えば縮小率1/4 の場合、垂直縮小フィルタ5Bに与えられる水平縮小データD9が4の倍数+1ライン(水平ラインa、e、……)のときにのみ、さらに例えば縮小率1/8 の場合、垂直縮小フィルタ5Bに与えられる水平縮小データD9が8の倍数+1ライン(水平ラインa、i、……)のときにのみ、それぞれ無信号を選択してこれを加算器23に送出する。
【0086】
加算器23は、縮小率に応じてセレクタ28から供給される記録データD11又は無信号と、水平縮小フィルタ5Aから与えられる水平縮小画像データD9の1水平ライン分の各画素データとをそれぞれ垂直方向に対応する同士で順次加算することにより加算データD12を生成し、これをラッチ部24に送出する。
【0087】
これにより加算器23は、例えば縮小率1/2 の場合、水平縮小画像データD9の1水平ラインaに基づく記録データD11と水平縮小画像データD9の次の1水平ラインb分の各画素データとをそれぞれ垂直方向に対応する各画素データ単位で順次加算し、以下同様にして1水平ラインcとd、eとf、……についても垂直方向に対応する各画素データ単位で順次加算する。
【0088】
ラッチ部24は、水平同期信号Hの時点T2、T4、……のタイミングで加算器23から与えられる加算データD12を制御部20から供給される制御信号S21に基づいて順次ラッチし、これをラッチデータD10として順次第2の切換スイッチ21Bに送出すると共に、入力セレクタ25に送出する。
【0089】
このようにして垂直縮小フィルタ5Bでは、上述のような動作を順次繰り返すことによって水平縮小画像データD9に対応する画像の垂直方向の縮小率が1/2 、1/4 、1/8 の場合、それぞれラッチ部24から出力されるラッチデータD10を第2の切換スイッチ21Bを介してシフタ22に送出する。
【0090】
シフタ22は、制御部20から縮小率に応じて供給される制御信号S29に基づいて、第2の切換スイッチ21Bを介して与えられるラッチデータD10に対して、このラッチデータD10のビット数を8ビットにするために下位数桁を切り捨てて(ビットシフトして)縮小画像データD13を生成し、これを出力する。
【0091】
一方シフタ22は、例えば縮小率1/3 の場合に制御部20から供給される制御信号S29に基づいて、第3の切換スイッチ21Cを介して与えられる最大9ビットの記録データD11のビット数を8ビットにするために下位1桁を切り捨てて(ビットシフトして)縮小率1/2 のデータを生成し、当該データのうち縮小率1/3 にするために不要なデータ(水平ラインc+d、i+j、……の各画素データをそれぞれ上述と同様に各画素データ毎に加算した後にビットシフトして得られたデータ)を破棄することにより縮小率1/3 の縮小画像データD13を生成してこれを出力する。
【0092】
またシフタ22は、例えば縮小率1/5 〜1/7 の場合、第3の切換スイッチ21Cを介して与えられる最大10ビットの記録データD11のビット数を8ビットにするように下位2桁を切り捨てて(ビットシフトして)縮小率1/4 のデータを生成し、当該データのうち縮小率1/5 〜1/7 にするために不要なデータを破棄することにより縮小率1/5 〜1/7 の縮小画像データD13を生成してこれを出力する。
【0093】
さらにシフタ22は、例えば縮小率1/9 〜の場合、第2のRAM26Bから第3の切換スイッチ21Cを介して供給された最大11ビットの記録データD11のビット数を8ビットにするように下位3桁を切り捨てて(ビットシフトして)縮小率1/8 のデータを生成し、当該データのうち縮小率1/9 〜にするために不要なデータを破棄することにより縮小率1/9 〜の縮小画像データD13を生成してこれを出力する。
【0094】
(3)本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、このビデオカメラ1では、画像縮小回路5の水平縮小フィルタ5Aにおいて、制御部10の制御のもとに、カメラ信号処理回路4から与えられる原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズを第1の処理部6Aにおいて、8ビットでなる各画素データ単位で与えられる原画像データD2の偶数番目のデータB、D、F、……と、その直前の隣接する奇数番目のデータA、C、E、……とを隣合う各画素データを重複しないように加算し、この加算データD3(A+B、C+D、……)を最大9ビットの第1の処理データD4(すなわち縮小率1/2 に対応するデータ)として第2の処理部6Bに送出する。
【0095】
また第2の処理部6Bでは、第1の処理部6Aから供給される第1の処理データD4(A+B、C+D、……)を制御部10の制御に基づいて互いに重複しないように隣合い同士で加算し、この加算結果(A+B+C+D、E+F+G+H……)を最大10ビットの第2の処理データD6(すなわち縮小率1/4 に対応するデータ)として第3の処理部6Cに送出する。
【0096】
さらに第2の処理データD6(A+B+C+D、E+F+G+H……)を第3の処理部6Cにおいて、制御部10の制御に基づいて互いに重複しないように隣合い同士で加算し、この加算結果(A+B+C+D+E+F+G+H、……)を最大11ビットの第3の処理データD8(すなわち縮小率1/8 に対応するデータ)としてシフタ11に送出する。
【0097】
従ってシフタ11は、縮小率に応じて第3の処理部6Cから供給される第3の処理データD8(A+B+C+D+E+F+G+H、……)をビットシフトすることにより、原画像データD2に基づく画像のサイズを水平方向に所望する縮小率(この場合1/8 )で縮小した8ビットでなる水平縮小画像データD9を形成し、これを垂直縮小フィルタ5Bに送出する。
【0098】
垂直縮小フィルタ5Bでは、制御部20の制御のもとに、水平縮小フィルタ5Aから与えられる8ビットでなる水平縮小画像データD9に基づく画像の垂直方向のサイズを縮小する縮小率に応じて1水平ライン毎に各画素データ単位で与えられる水平縮小画像データD9をフィードバックさせて、垂直方向に隣接する各画素データ同士を順次加算させる加算処理を施し、得られた加算データD12をラッチ部24にラッチし、これをラッチデータD10として入力セレクタ25を介して対応する第1又は第2のRAM26A、26Bに記録する一方、これを出力セレクタ27を用いて読み出し、得られる最大11ビットでなる記録データD11に対しシフタ22において、8ビットにビットシフトして得られる縮小画像データD13を外部に出力する。
【0099】
かくするにつきこのビデオカメラ1では、水平縮小フィルタ5Aにおいて原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズをジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズに縮小することができ、かくして得られた水平縮小画像データD9に基づく画像の垂直方向のサイズを垂直縮小フィルタ5Bにおいてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズ(この場合原画像データD2に基づく画像サイズの1/8 のサイズ)に縮小することができる。
【0100】
以上の構成によれば、このビデオカメラ1では、画像縮小回路5の水平縮小フィルタ5Aにおいて、制御部10の制御のもとに、原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズを所望する画像サイズに縮小する縮小率に応じて第1〜第3の処理部を用いて原画像データD2に対し、所定の第1〜第3の演算処理を施し、得られる第3の処理データD8に対しシフタ11においてビットシフトするようにしたことにより、原画像データD2に基づく画像の水平方向の画像サイズをジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズ(この場合原画像データD2に基づく画像サイズの1/8 のサイズ)に縮小することができる。
【0101】
また垂直縮小フィルタ5Bにおいて、制御部20の制御のもとに、水平縮小画像データD9に基づく画像の垂直方向の画像サイズを所望する画像サイズに縮小する縮小率に応じて水平縮小画像データD9に対して所定の演算処理を施し、これを対応する第1又は第2のRAM26A、26Bに記録する一方、出力セレクタ27を用いて読み出し、得られる記録データD11に対しシフタ22においてビットシフトするようにしたことにより、水平縮小画像データD9に基づく画像の垂直方向の画像サイズをジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズに縮小することができ、かくして画質を一定状態に維持しながら構成を格段的に簡易化する画像縮小装置及びその方法を実現できる。
【0102】
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明をNTSC方式の原画像データD2に基づく画像の第1の画像サイズを第2の画像サイズに縮小するビデオカメラ1に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばPAL(Phase Alternation by Line )方式の原画像データをNTSC方式の画像データに変換するように縮小する画像縮小装置等のように、原画像データに対して画像サイズを水平方向及び又は垂直方向に縮小するものであれば、この他種々の画像縮小装置に広く適用することができる。
【0103】
また上述の実施の形態においては、画像縮小回路5をカメラ信号処理回路4の出力段に設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、画像縮小回路5をアナログ/ディジタル変換器3及びカメラ信号処理回路4間に設けるようにしても良い。
【0104】
さらに上述の実施の形態においては、水平縮小フィルタ5Aにおける原画像データD2に基づく画像の水平方向の縮小率を1/8 とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、原画像データD2に基づく画像の水平方向の縮小率に応じて、第1〜第3の処理部6A〜6Cと同様の処理部を設けるようにすれば良い。
【0105】
さらに上述の実施の形態においては、水平縮小フィルタ5Aにおける原画像データD2に基づく画像の水平方向の縮小率を1/8 とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図9に示すように、当該縮小率を1/3 とした場合、第1の処理データD4(すなわち縮小率1/2 のデータ)を用いて、縮小率1/3 に対応しないデータ(C+D、I+J、等)を破棄するようにして対応するデータ(A+B、E+F、等)を得るようにし、この他の縮小率(1/5 、1/6 、1/7 等)の場合においても第2の処理データD6(すなわち縮小率1/4 のデータ)を用いて同様に対応する縮小率(1/5 、1/6 、1/7 等)のデータを得るようにすれば良い。因みにこの他の縮小率(1/16等)については、第1〜第3の処理部6A〜6Cと同様の構成の処理部を必要に応じて増設することにより対応することができる。
【0106】
さらに上述の実施の形態においては、垂直縮小フィルタ5Bによって縮小率1/9 〜の縮小を行う場合、縮小率1/8 のデータを生成した後、当該データのうち所望の縮小率に対応しないデータを破棄するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1及び第2のRAM26A及び26Bに続けて第3のRAM、第4のRAM、……によって縮小率1/16〜の画質劣化の少ない縮小画像を生成するようにしても良い。
【0107】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換装置において、入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理手段と、水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフト手段とを設けるようにしたことにより、隣合う画素データ間の輝度等に極度の差が生じないようにしてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズに縮小することができるため、画質が劣化するのを未然に防止することができ、かくして画質を一定状態に維持しながら構成を格段的に簡易化する画像サイズ変換装置を実現することができる。
【0108】
また本発明によれば、入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換方法において、入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理ステップと、水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフトステップとを設けるようにしたことにより、隣合う画素データ間の輝度等に極度の差が生じないようにしてジャギに起因するちらつきを効果的に抑圧しながら所望する画像サイズに縮小することができるため、画質が劣化するのを未然に防止することができ、かくして画質を一定状態に維持しながら構成を格段的に簡易化する画像サイズ変換方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態によるビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図2】画像構成の説明に供する概略図である。
【図3】画像縮小回路の構成を示すブロック図である。
【図4】水平縮小フィルタの構成を示すブロック図である。
【図5】水平縮小フィルタにおける各データのタイミングチャートである。
【図6】垂直縮小フィルタの構成を示すブロック図である。
【図7】RAMの構成を示す概略図である。
【図8】垂直縮小フィルタにおける各データのタイミングチャートである。
【図9】他の実施の形態による水平縮小フィルタのシフタによる縮小処理の様子を示す概略図である。
【符号の説明】
1……ビデオカメラ、2……CCD、3……アナログ/ディジタル変換器、4……カメラ信号処理回路、5……画像縮小回路、5A……水平縮小フィルタ、5B……垂直縮小フィルタ、6A〜6C……第1〜第3の処理部、7A〜7C、28……セレクタ、8A〜8C、24……ラッチ部、9A〜9C、23……加算器、10、20……制御部、11、22……シフタ、21A〜21C……第1〜第3の切換スイッチ、25……入力セレクタ、26A、26B……第1、第2のRAM、27……出力セレクタ。
Claims (3)
- 入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換装置において、
上記入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理手段と、
上記水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、上記水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフト手段と
を具える画像サイズ変換装置。 - 上記第2の画像サイズに対応させて、上記加算手段が直列に複数接続された
請求項1に記載の画像サイズ変換装置。 - 入力画像データに基づく画像サイズでなる第1の画像サイズを1/2 n に縮小することにより第2の画像サイズに変換する画像サイズ変換方法において、
上記入力画像データを形成する複数の画素データにおける水平方向の水平画素データに対し互いに隣接する2つの当該水平画素データ同志をn個の加算手段を用いてそれぞれ加算し、その複数の加算結果を加算対象がなくなるまで繰り返し加算することにより得られる最終加算結果を1画素の水平縮小画素データとして出力する水平縮小画像データ処理ステップと、
上記水平縮小画素データに対して下位のnビットを切り捨てることにより、上記水平画素データと同じ有効ビット数となるようにビットシフトを行うビットシフトステップと
を具える画像サイズ変換方法。
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