JP4610692B2 - 画像変換装置及び画像変換方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像変換装置及び方法に関し、より特定的には画像の解像度変換を行う画像変換装置及び方法に関し、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのマトリクス型表示装置における画像表示に係る解像度変換に好適に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのマトリクス表示型の表示装置においては、表示画像の解像度やアスペクト比が、表示装置毎に物理的に決まっている。それに対し、これらの表示装置に表示すべき映像信号の解像度やアスペクト比は多種多様である。例えば、一般にＶＧＡと呼ばれる信号は、６４０×４８０ドットの解像度を有する。また、テレビジョン放送の分野においては、水平方向の解像度は厳密には定義されていないが、垂直方向は一般に４８０ラインのインターレース信号である。これらの映像信号を、例えばＸＧＡと呼ばれる１０２４×７６８ドットの解像度を有する液晶パネルに表示する場合、解像度変換と呼ばれる、入力映像信号の解像度を表示装置の解像度に変換する一種の補間演算処理が必要となる。
【０００３】
このような入力映像信号の解像度を表示装置の解像度に変換して表示するためには、液晶パネルに入力される映像信号の水平解像度および／または垂直解像度を変換するための画像変換装置が必要となる。このような画像変換装置としては、特開平８−１９０３７１号公報に記載されたものが知られている。以下、この従来の画像変換装置について説明する。
【０００４】
この従来の画像装置は、主に補間フィルタで構成され、図６は、この従来の画像変換装置における補間フィルタの構成を示すブロック図である。図６に示すように、この補間フィルタは、単位遅延素子７１〜７３と、乗算回路８１〜８４と、加算回路９０とを備えている。この補間フィルタはいわゆるトランスバーサル型のデジタルフィルタであり、タップ付き遅延線の各タップ出力信号に、タップ係数を乗算することによって所定の重みづけを行ってから総加算する構成を取っている。ここで、遅延線の各タップには、補間演算で求めるべき点の近隣４点の入力画素に対応する入力画素データが現れる。そして、これら４つの入力画素データに対し、補間演算で求めるべき出力画素と、これら入力画素データに対応する入力画素との距離ｘにより決まるタップ係数を乗算し総加算する。
【０００５】
乗算回路８１〜８４において乗算されるタップ係数は、各タップに供給される入力画素データに対応する入力画素と、出力すべき出力画素データに対応する出力画素との距離ｘに応じて、次の３次多項式（２）によりそれぞれ求められ、各乗算回路８１〜８４に供給される。
【数３】

ただし、式（２）において、ＢおよびＣは、この補間フィルタの特性を設定するためのパラメータであり、式（２）において、Ｂ＝０、Ｃ＝１とした場合の次式（３）が、画像の拡大を行う際に一般に広く用いられる。
【数４】

【０００６】
図７は、この従来の画像変換装置におけるフィルタ係数設定に用いられる３次多項式（３）のインパルス応答を示すグラフである。図７において、横軸である補間位置とは、隣接する入力画素間の距離を１とした場合の、入力画素からみた相対的な出力画素の位置を表している。つまり、入力画素と出力画素の距離に相当する。そこで、例えば図６において、乗算回路８１に供給された入力画素と出力画素との距離が１．３であれば、図７において、補間位置１．３における振幅が、タップ係数として乗算回路８１に与えられる。同様にして、乗算回路８２には補間位置０．３における振幅が、乗算回路８３には補間位置−０．７における振幅が、乗算回路８４には補間位置−１．７における振幅が、タップ係数としてそれぞれ与えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
今、前述した３次多項式（３）を用いて解像度変換を行う従来の解像度変換装置を用いて、インターレース方式の入力映像信号を処理しマトリクス表示型表示装置に画像を表示する場合について考える。
【０００８】
一般に、インタレース方式の入力映像信号による画像をマトリクス表示型表示装置に表示する場合、インターレース信号による偶フィールドの画像と奇フィールドの画像がフィールド交番表示されることになる。つまり視覚的には、表示画像は偶フィールドと奇フィールドの平均画像となる。このことは、垂直１走査線分離れた画素の平均処理と同等の処理、すなわち垂直ローパスフィルタ処理を行ったに等しくなり、垂直解像度が劣化することになる。したがって、この垂直解像度の劣化を改善するためには、解像度変換後の映像信号の周波数帯域をできるだけ広帯域にする必要がある。
【０００９】
ここで、前述の３次多項式（３）の周波数−利得特性についてみてみる。図８は、この３次多項式（３）の周波数−利得特性を示すグラフである。図８において、横軸の周波数は、入力画素間隔で正規化した周波数、つまり、隣接する入力画素間で１周期となる周波数を１としている。図８に示すように、３次多項式（３）を用いた補間フィルタは、−３ｄＢ以上の利得を有する帯域を通過帯域幅とすると、約０．４［１／ｐｉｘｅｌ］の通過帯域幅を有することになる。このように、一般に、補間フィルタは帯域通過フィルタとして作用する。
【００１０】
ところで、画像を表示するということは、すなわち標本化された映像信号を画素で表示していることになる。つまり、画像の解像度をある解像度から別の解像度に変換することは、映像信号の標本化周波数をある標本化周波数から別の標本化周波数に変換することに相当する。つまり、画像の解像度変換は、映像信号の再標本化に相当する。一方、ナイキスト定理によれば、信号を標本化する場合、再構成可能な信号帯域は標本化周波数の半分である。したがって、標本化される信号の周波数帯域は、標本化周波数の半分に設定されていることが好ましい。
【００１１】
そこで上記のことを、映像信号の解像度変換における補間フィルタの伝送帯域幅との関係に当てはめて述べると、解像度変換後、つまり再標本化後の映像信号の周波数帯域は、帯域通過フィルタとみたときの補間フィルタの帯域通過特性によって、再標本化後における標本化周波数の半分に帯域制限されることが好ましいということになる。
【００１２】
以上のことを考えると、映像信号の解像度を変換するする際に重要な点は、帯域通過フィルタとしての補間フィルタの帯域通過特性が、映像信号の周波数帯域を解像度変換後の標本化周波数の半分に帯域制限するものであり、かつ、前述した解像度の劣化の影響を抑えるために、その範囲内においてできるだけ広帯域の帯域通過特性を有することが望ましいということである。
【００１３】
なお、図８の横軸に示した周波数は、前述したように、入力画素間隔で正規化した周波数であるが、これは、すなわち再標本化前の標本化周波数に相当する。これに対して、出力画素間隔で正規化した周波数は、再標本化後の標本化周波数に相当する。そして、これらの関係は、例えば、２倍の解像度拡大変換を行った場合には、入力画素間隔で正規化した周波数で１［１／ｐｉｘｅｌ］に相当する周波数成分は、出力画素間隔で正規化した周波数では０．５［１／ｐｉｘｅｌ］であり、同様に０．５［１／ｐｉｘｅｌ］に相当する周波数成分は、０．２５［１／ｐｉｘｅｌ］である。
【００１４】
したがって、一般に、解像度の拡大変換を行う場合には、帯域通過フィルタとしての補間フィルタの通過帯域幅が、入力画素間隔で正規化した周波数で最低でも０．５［１／ｐｉｘｅｌ］以上であることが望ましいということになる。しかも、インターレース方式の入力映像信号を処理しマトリクス表示型表示装置に画像を表示する場合には、映像信号自体の解像度はそのままであったとしても、インターレース信号をノンインターレース信号に変換するだけで、垂直方向に関して２倍の解像度変換を行っていることになる。したがって、この場合、垂直方向では一般に２倍以上の解像度の拡大変換処理が実行されていることになる。したがって、補間フィルタの通過帯域幅は、前述の０．５［１／ｐｉｘｅｌ］よりもさらに広帯域であることが望ましいということになる。
【００１５】
ところが、前述した３次多項式（３）を用いて解像度変換を行う従来の解像度変換装置を用いた場合には、図８に示すように、補間フィルタの通過帯域幅は、約０．４［１／ｐｉｘｅｌ］程度しかない。したがって、特にインタレース信号をノンインターレース信号に解像度変換する際に、解像度変換後の映像信号の垂直解像度が劣化してしまうという問題があった。
【００１６】
一方、解像度変換時に画像の先鋭度を任意に調節することを目的とした従来の画像変換装置として、特開平９−９３４２６号に記載されるものが知られている。この明細書中に定義されているビースプライン補間係数は、前述した式（２）においてＢ＝１、Ｃ＝０を代入した式であり、同様に、キュービックスプライン補間係数は、式（２）においてＢ＝０、Ｃ＝０．５を代入した式に他ならない。
この従来の画像変換装置においては、解像度変換のフィルタ係数として先鋭度の低いビースプライン補間と、先鋭度の高いキュービックスプライン補間の２種類をあらかじめ用意しておき、これら２種の補間係数の混合比率を変えることで、先鋭度すなわち輪郭の強調の度合いを簡単にかつ比較的自由に制御できる解像度変換装置を提供するものである。
【００１７】
特開平９−９３４２６号で発明された補間フィルタ係数を式（２）と同様の表現形式に書き換えると次式（４）となる。
【数５】

図９は、式（４）においてα＝０（キュービックスプライン補間）、−１、−２、−３とした時のそれぞれの周波数−利得特性を示すグラフである。図からも分かるように、αの値が小さくすればするほど、補間フィルタの伝送帯域幅が大きくなり、図８に示したものに比べて十分な伝送帯域幅を持たせることが可能となっている。
【００１８】
しかしながら、この従来の画像変換装置においては、図９に示したように、αの値を小さくすることで、伝送帯域幅を広げることによって解像度の劣化の度合を低減させることができるものの、周波数で０．３［１／ｐｉｘｅｌ］辺りの周波数成分に対する利得が０ｄＢを越えて大きくなってしまう。通過帯域そのものを広げようとした時に、画像の輪郭が強調されすぎて歪みが発生するという課題があった。
【００１９】
それ故に、本発明の目的は、解像度変換時の解像度劣化を改善することができ、かつ画像歪みの少ない画像変換装置を提供することであり、特に、インターレース信号からノンインターレース信号への変換時の垂直解像度の劣化を改善した画像変換装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、画像の解像度変換を行う画像変換装置であって、
入力画素データが順次入力され、各タップに供給された４つの入力画素データに所定のタップ係数をそれぞれ乗算してから加算して出力画素データを出力する４タップのトランスバーサル型フィルタと、
所定のタップ係数を設定するタップ係数設定手段とを備え、
タップ係数設定手段が設定するタップ係数は、４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給された４つの入力画素データに対応した入力画素と前記出力画素データに対応した出力画素との距離ｘに応じて、次の４次関数式
【数６】

によりそれぞれ決定されることを特徴とする。
【００２１】
上記のように、第１の発明によれば、補間フィルタとしてのトランスバーサル型フィルタのフィルタ係数を、２つのパラメータで決定される所定の４次関数を用いて設定するので、帯域通過フィルタとしての補間フィルタの伝送帯域特性をより自由に容易に設定することが可能となる。したがって、これらパラメータを適当な値に設定することで、解像度変換時の解像度劣化を、歪みを発生することなしに改善することも可能となる。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明において、タップ係数設定手段は、
４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給された入力画素データに対応した入力画素と前記出力画素データに対応した出力画素との距離ｘをそれぞれ求める手段と、
距離ｘを求める手段により求められた距離ｘに基づいて、４次関数式によりタップ係数を演算する手段とを含む。
【００２３】
上記のように、第２の発明によれば、フィルタ係数設定時に演算される４次関数式による演算結果が、距離ｘの値に関連付けて予め格納されているので、解像度変換時に逐次演算を行うことなしに所定のタップ係数を設定することができるので、演算回路などを必要とせず回路も簡素化できる。
【００２４】
第３の発明は、第１の発明において、タップ係数設定手段は、
４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給される入力画素データに対応した入力画素と出力画素データに対応した出力画素との距離ｘをそれぞれ求める手段と、
予め前記４次関数式により求められ、距離ｘに関連づけて記憶されている複数のタップ係数のいずれかを、距離ｘを求める手段により求められた距離ｘに応じて出力する手段とを含む。
【００２５】
上記のように、第３の発明によれば、解像度変換時に、フィルタ係数を４次関数式よる演算処理により逐次演算して求めて設定する。よって、大きな記憶手段を必要とせず、さらに解像度変換時の特性を変更する等の理由により４次関数のパラメータを変更したい場合などにも容易に対応することができる。
【００２６】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、４次関数式において、Ａ＝１．６かつＢ＝０．４であることを特徴とする。
【００２７】
上記のように、第４の発明によれば、トランスバーサルフィルタの通過帯域幅が広帯域となり、しかも、通過帯域内の周波数利得がほぼ一定となるので、解像度変換時に不要な歪みを生じることなく、解像度の劣化を改善することができる。
【００２８】
第５の発明は、画像の解像度変換を行う画像変換方法であって、
出力画素と出力画素に最も近い４つの入力画素との距離ｘをそれぞれ求めるステップと、
距離ｘにしたがって、次の４次関数式
【数７】

により、係数ｋ（ｘ）をそれぞれ演算するステップと、
４つの入力画素に対応した４つの入力画素データに、それぞれ対応する係数ｋ（ｘ）を乗算するステップと、
乗算結果を加算して、出力画素に対応した出力画素データを生成するステップとを含む。
【００２９】
上記のように、第５の発明によれば、入力画素データに乗算する係数を、２つのパラメータで決定される所定の４次関数を用いて決定するので、解像度変換における伝送帯域特性をより自由に容易に設定することが可能となる。したがって、これらパラメータを適当な値に設定することで、解像度変換時の解像度劣化を、歪みを発生することなしに改善することも可能となる。
【００３０】
第６の発明は、第５の発明において、４次関数式において、Ａ＝１．６かつＢ＝０．４であることを特徴とする。
【００３１】
上記のように、第６の発明によれば、解像度変換時の伝送帯域幅が広帯域となり、しかも、通過帯域内の周波数利得がほぼ一定となるので、解像度変換時に不要な歪みを生じることなく、解像度の劣化を改善することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像変換装置を適用した画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、この画像表示装置は、Ａ／Ｄ変換回路１と、画像変換装置２と、液晶パネル３とを備えている。画像変換装置２は、水平解像度変換回路４と、垂直解像度変換回路５とを含んでいる。以下、この画像表示装置の動作について説明する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換回路１には、アナログの入力映像信号が入力されてデジタルデータに変換され、映像信号データとして出力される。画像変換装置２では、水平解像度変換回路４および垂直解像度変換回路５によって、映像信号データの水平解像度および垂直解像度が液晶パネル３の解像度に順次変換される。液晶パネル３では、解像度変換された映像信号データに基づいた画像が画面全体に拡大されて表示される。
【００３４】
以下、本発明の一実施形態に係る画像変換装置２について説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る画像変換装置２における垂直解像度変換回路５の構成を示すブロック図である。図２に示すように、垂直解像度変換回路５は、時間軸変換回路６と、補間フィルタ７と、係数ＲＯＭ８と、タイミング制御回路９とを有している。以下、この垂直解像度変換回路５の動作について説明する。
【００３５】
水平解像度変換回路４において水平解像度変換後の入力映像信号は、時間軸変換回路６において、時間軸の変換が行われ、タイミング制御回路９によるタイミング制御の下、画素データが垂直方向に順次、補間フィルタ７に供給される。係数ＲＯＭ８には、入力画素と補間画素との距離に応じて予め計算された係数値が記憶されており、係数ＲＯＭ８は、タイミング制御回路９によるタイミングの制御の下、補間フィルタ７に供給される入力画素データに対応する入力画素と補間画素との間の距離に応じて所定の係数データを補間フィルタ７に供給する。補間フィルタ７は、入力画素データを、係数ＲＯＭ８から供給される係数値に従って積和演算し、演算結果は出力映像信号として出力される。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態における補間フィルタ７の構成を示すブロック図である。図３において、補間フィルタ７は、単位遅延素子１１〜１３と、乗算回路２１〜２４と、加算回路３０とを備えている。すなわち、補間フィルタ７は、４タップのトランスバーサルフィルタの一般的な構成である。
この補間フィルタ７に供給される入力画素データは、単位遅延素子１１〜１３によってそれぞれ一画素分だけ遅延されてシフトされる。入力画素データおよび単位遅延素子１１〜１３の出力は、それぞれ乗算回路２１〜２４に供給され、係数ＲＯＭ８から供給される所定の係数ｋ１〜ｋ４が乗算される。乗算回路２１〜２４の出力は加算回路３０において加算され、出力画素データとして出力される。
【００３７】
ここで、係数ＲＯＭ８に予め格納されている係数データは、入力画素と出力画素との距離ｘに応じて次の４次多項式（１）に基づいて予め算出され、距離ｘに対応づけて格納されている。
【数８】

以下、この式（１）の算出方法について説明する。
【００３８】
補間係数曲線ｋ（ｘ）を区間［０，１．５］の範囲で４次多項式で近似する。
ｋ（ｘ）＝ａ₄ｘ⁴＋ａ₃ｘ³＋ａ₂ｘ²＋ａ₁ｘ＋ａ₀（０≦ｘ≦１．５）・・・式（５）
補間係数曲線の特徴を決めるパラメータとして、ｋ（０）＝Ａ、ｋ（０．５）＝Ｂを定義する。
ｋ（０）＝Ａより、
ａ₀＝Ａ・・・式（６）
ｋ（ｘ）は偶関数で、かつ連続であるので、ｘ＝０でのｋ（ｘ）の傾きは零である。
すなわちｆ’（０）＝０より
ａ₁＝０・・・式（７）
直流利得は１．０であるので
ｋ（−１）＋ｋ（０）＋ｋ（１）＝ｋ（０）＋２ｋ（１）＝１・・・式（８）
【００３９】
式（５）、式（６）、式（７）、式（８）より
Ａ＋２（ａ₄＋ａ₃＋ａ₂＋Ａ）＝１
ａ₄＋ａ₃＋ａ₂＝０．５−３Ａ／２・・・式（９）
ｋ（０．５）＝Ｂより
０．５４ａ₄＋０．５３ａ₃＋０．５２ａ₂＋Ａ＝Ｂ
０．０６２５ａ₄＋０．１２５ａ₃＋０．２５ａ₂＝Ｂ−Ａ・・・式（１０）
同じく直流利得は１．０であるので
ｋ（−１．５）＋ｋ（−０．５）＋ｋ（０．５）＋ｋ（１．５）＝２｛ｋ（０．５）＋ｋ（１．５）｝＝１
ｋ（１．５）＝０．５−ｋ（０．５）＝０．５−Ｂ
１．５４ａ₄＋１．５３ａ₃＋１．５２ａ₂＋Ａ＝０．５−Ｂ
５．０６２５ａ₄＋３．３７５ａ₃＋２．２５ａ₂＝０．５−Ｂ−Ａ・・・式（１１）
【００４０】
式（９）、式（１０）、式（１１）より行列表記すると、
【数９】

逆行列を計算すると、
【数１０】

となり、各係数が求まる。
ａ４＝（−１４−２６Ａ＋６４Ｂ）／９・・・式（１２）
ａ３＝（１０＋２８Ａ−５６Ｂ）／３・・・式（１３）
ａ２＝（−２３−１４３Ａ＋２０８Ｂ）／１８・・・式（１４）
【００４１】
また、区間［１．５，２．０］の係数曲線ｋ（ｘ）については直流利得は１．０であるので
ｋ（ｘ）＝１−ｋ（ｘ−１）−ｋ（２−ｘ）−ｋ（３−ｘ）・・・式（１５）
より求める事ができる。
また、区間［−２，１］については、ｋ（ｘ）が偶対称であることから求められる。
以上の式（１２）〜式（１５）をまとめることにより、式（１）が得られる。
【００４２】
以下、本実施形態における効果について、パラメータの一設定例に基づいて具体的に説明する。
ここでは、パラメータ設定の一例として、補間フィルタ７のフィルタ係数を決定するための４次多項式（１）において、Ａ＝１．６、Ｂ＝０．４とする。図４は、このときのインパルス応答を示すグラフである。図４において、横軸の補間位置とは、入力画素間隔を１とした場合の、各入力画素からみたときの相対的な出力画素の位置を表すものであり、各入力画素と出力画素との距離に相当する。つまり、図３における各乗算回路２１〜２４には、供給される入力画素データに対応する画素からみたときの相対的な出力画素の位置ｘに応じて、それぞれ図４に示される振幅値が、乗算係数として供給される。
【００４３】
一方、補間フィルタ７は、帯域通過フィルタとして作用する。図５は、このとき、つまり、４次多項式（１）において、Ａ＝１．６、Ｂ＝０．４とした場合における周波数−利得特性を示すグラフである。図５において、横軸の周波数［１／ｐｉｘｅｌ］は、入力画素間隔で正規化した周波数、つまり、隣接する入力画素間で１周期となる周波数を１［１／ｐｉｘｅｌ］としている。
【００４４】
図５に示すように、この場合の補間フィルタ７の伝送帯域幅は、入力画素間隔で正規化した周波数で約０．７［１／ｐｉｘｅｌ］程度であり、図８に示した従来の３次多項式（３）を用いた補間フィルタの伝送帯域幅が約０．４［１／ｐｉｘｅｌ］であるのに対して広帯域になっている。したがって、解像度拡大変換時における解像度の劣化が低減され、特に、インターレース信号をノンインターレース信号に変換する際の垂直解像度の劣化を低減することができる。
【００４５】
また、従来の補間フィルタの周波数−利得特性を示した図９の太実線曲線で示されるように、この従来例においてα＝−３である場合には、図５と同様に、約０．７［１／ｐｉｘｅｌ］程度の広帯域の伝送帯域幅を有している。しかしながら、図９に示す従来例では、０．４［１／ｐｉｘｅｌ］辺りの周波数に対する利得が５ｄＢを越えるまでになってしまっているので、画像の輪郭が強調されすぎて歪みが発生してしまうことになる。一方、本実施形態においては、図５に示すように伝送帯域幅の全体にわたって利得がほぼ一定になっており、解像度変換に伴う画像歪みが低減される。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、解像度変換時の解像度劣化を改善することができ、かつ、その際の画像歪みを低減することができる。そして、特にインターレース信号からノンインターレース信号への変換時の垂直解像度の劣化を改善することができる。また、従来の３次多項式を用いて補間フィルタのフィルタ係数を設定する場合に比べ、フィルタ特性をより柔軟に設定することが可能となり、しかも、フィルタ特性を設定するためのパラメータ数が２つなので、フィルタ特性の設定が容易である。
【００４７】
なお、本実施形態において、画像変換装置２は、水平解像度変換回路４および垂直解像度変換回路５を有しているが、入力される映像信号がテレビ放送用の信号である場合には、水平解像度変換回路４が省略できることは言うまでもない。
また、水平解像度変換回路４の構成および動作については、垂直解像度変換回路５の説明から明らかであるので、詳しい説明を省略している。
【００４８】
また、本実施形態において垂直解像度変換回路５のフィルタ係数の設定に用いた４次多項式は、水平解像度変換回路４および垂直解像度変換回路５のいずれか一方にのみ用いても構わないし、両方に用いても構わない。
また、本実施形態においては、補間フィルタ７のフィルタ係数の設定を係数ＲＯＭ８に予め格納された計算結果に基づいて行ったが、演算回路やソフトウェアプログラムなどによってその都度計算して設定しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像変換装置を適用した画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像変換装置２における垂直解像度変換回路５の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における補間フィルタ７の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例における補間フィルタ７のフィルタ係数設定に用いられる４次多項式（１）において、Ａ＝１．６、Ｂ＝０．４とした場合のインパルス応答を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例における補間フィルタ７のフィルタ係数設定に用いられる４次多項式（１）において、Ａ＝１．６、Ｂ＝０．４とした場合における周波数−利得特性を示すグラフである。
【図６】従来の画像変換装置における補間フィルタの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の画像変換装置におけるフィルタ係数設定に用いられる３次多項式（３）のインパルス応答を示すグラフである。
【図８】従来の画像変換装置におけるフィルタ係数設定に用いられる３次多項式（３）の周波数−利得特性を示すグラフである。
【図９】従来の画像変換装置におけるフィルタ係数設定に用いられる３次多項式（４）においてα＝０（キュービックスプライン補間）、−１、−２、−３とした時のそれぞれの周波数−利得特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１…Ａ／Ｄ変換回路
２…画像変換装置
３…液晶パネル
４…水平解像度変換回路
５…垂直解像度変換回路
６…時間軸変換回路
７…補間フィルタ
８…係数ＲＯＭ
９…タイミング制御回路
１１〜１３…単位遅延素子
２１〜２４…乗算回路
３０…加算回路

Claims (6)

1. 画像の解像度変換を行う画像変換装置であって、
   入力画素データが順次入力され、各タップに供給された４つの入力画素データに所定のタップ係数をそれぞれ乗算してから加算して出力画素データを出力する４タップのトランスバーサル型フィルタと、
   前記所定のタップ係数を設定するタップ係数設定手段とを備え、
   前記タップ係数設定手段が設定するタップ係数は、前記４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給された前記４つの入力画素データに対応した入力画素と前記出力画素データに対応した出力画素との距離ｘに応じて、次の４次関数式
   

   

   によりそれぞれ決定されることを特徴とする、画像変換装置。
2. 前記タップ係数設定手段は、
   前記４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給された入力画素データに対応した入力画素と前記出力画素データに対応した出力画素との距離ｘをそれぞれ求める手段と、
   前記距離ｘを求める手段により求められた距離ｘに基づいて、前記４次関数式によりタップ係数を演算する手段とを含む、請求項１記載の画像変換装置。
3. 前記タップ係数設定手段は、
   前記４タップのトランスバーサル型フィルタの各タップに供給される入力画素データに対応した入力画素と前記出力画素データに対応した出力画素との距離ｘをそれぞれ求める手段と、
   予め前記４次関数式により求められ、距離ｘに関連づけて記憶されている複数のタップ係数のいずれかを、前記距離ｘを求める手段により求められた距離ｘに応じて出力する手段とを含む、請求項１記載の画像変換装置。
4. 前記４次関数式において、Ａ＝１．６かつＢ＝０．４であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の画像変換装置。
5. 画像の解像度変換を行う画像変換方法であって、
   出力画素と当該出力画素に最も近い４つの入力画素との距離ｘをそれぞれ求めるステップと、
   前記距離ｘにしたがって、次の４次関数式
   

   

   により、係数ｋ（ｘ）をそれぞれ演算するステップと、
   前記４つの入力画素に対応した４つの入力画素データに、それぞれ対応する前記係数ｋ（ｘ）を乗算するステップと、
   前記乗算結果を加算して、前記出力画素に対応した出力画素データを生成するステップとを含む、画像変換方法。
6. 前記４次関数式において、Ａ＝１．６かつＢ＝０．４であることを特徴とする、請求項５記載の画像変換方法。

Images