JP4728744B2 - Image processing device - Google Patents

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Description

本発明はディジタル画像の拡大あるいは縮小を行うための画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus for enlarging or reducing a digital image.

近年、液晶ディスプレイのようなドットマトリックス型の画像表示装置が小型の携帯機器をはじめとして広く用いられている。このようなドットマトリックス型の表示装置では一般的に解像度が固定されているが、映像機器等への応用時にはサイズの異なる各種の映像入力を表示できることが望まれる。このためには、原画像である映像入力を出力装置の解像度に合わせて拡大または縮小を行うことが必要になる。   In recent years, a dot matrix type image display device such as a liquid crystal display has been widely used including small portable devices. In such a dot matrix type display device, the resolution is generally fixed, but it is desired that various video inputs having different sizes can be displayed when applied to video equipment or the like. For this purpose, it is necessary to enlarge or reduce the video input as the original image in accordance with the resolution of the output device.

これを実現するための従来の画像処理装置を、図8を用いて説明する。画像処理装置は、CPUなどに接続されたデータバスから書き込まれた原画像を格納している原画像メモリ1と、原画像メモリ1から読み出されたビットマップの画像データを、拡大縮小倍率に基づき専用回路あるいはソフトウエアによる拡大縮小処理を行う画像処理部6と、拡大あるいは縮小を行った画像データを格納する出力用メモリ7と、出力用メモリ7から画像データを取り出すための読出し部8で構成されている。   A conventional image processing apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. The image processing apparatus uses an original image memory 1 storing an original image written from a data bus connected to a CPU or the like, and bitmap image data read from the original image memory 1 as an enlargement / reduction ratio. An image processing unit 6 that performs enlargement / reduction processing using a dedicated circuit or software, an output memory 7 that stores the enlarged or reduced image data, and a reading unit 8 that extracts image data from the output memory 7. It is configured.

この画像処理装置は、外部CPUや表示装置などの外部装置(図示せず)から画像出力要求があると、まず原画像メモリ1から原画像データが読み出され、読み出された原画像データを画像処理部6により出力解像度に合わせて、原画像の拡大あるいは縮小処理を行う。画像の拡大時は、原画像の拡大処理と補間処理が行われ、縮小時には画素の間引き処理により必要な画素だけが読み出される。その拡大画像あるいは縮小画像の画像データは、出力用メモリ7にいったん取り込まれた後、拡大画像あるいは縮小画像の画像データが間引き読出し部8から出力された表示データ読出しイネーブル信号と間引きされたアドレスによって、出力用メモリ7から読み出され、表示装置などの外部装置に送られる。   When there is an image output request from an external device (not shown) such as an external CPU or a display device, the image processing apparatus first reads the original image data from the original image memory 1 and stores the read original image data. The image processing unit 6 performs enlargement or reduction processing of the original image in accordance with the output resolution. When the image is enlarged, enlargement processing and interpolation processing of the original image are performed, and at the time of reduction, only necessary pixels are read out by pixel thinning processing. The image data of the enlarged image or reduced image is once taken into the output memory 7, and the image data of the enlarged image or reduced image is then thinned by the display data read enable signal output from the thinning readout unit 8 and the address thinned out. Are read from the output memory 7 and sent to an external device such as a display device.

このとき用いられる画像縮小時の処理に対しては、ドット単位の細かな縮小を行うために、画像データを予め補間により拡大してからドット単位毎に間引いて縮小する技術が提案され、特開平2−174463号公報に開示されている。この技術は、拡大すべき画像データが補間回路に入力されると、3点ずつの画素データがラッチ回路にセットされ、アドレス信号により所望の拡大縮小倍率となるように補間データが読み出されることで画像の拡大が行われる。そして、その拡大された画像データを間引き回路にて間引く際には、シフトレジスタに間引かれたクロックパルスを与えることで、ドット単位で間引いた縮小画像データを次段のシフトレジスタにセットし、イメージメモリに蓄積して画像を縮小する技術である。
特開平2−174463号公報
For the processing at the time of image reduction used at this time, in order to perform fine reduction in dot units, a technique has been proposed in which image data is enlarged by interpolation in advance and then thinned out for each dot unit. No. 2-174463. In this technique, when image data to be enlarged is input to the interpolation circuit, pixel data for each three points is set in the latch circuit, and the interpolation data is read out by the address signal so as to obtain a desired enlargement / reduction ratio. The image is enlarged. Then, when thinning out the enlarged image data in the thinning circuit, by giving a clock pulse thinned out to the shift register, the reduced image data thinned out in dot units is set in the shift register of the next stage, This is a technique for reducing an image stored in an image memory.
JP-A-2-174463

しかしながら、従来の画像処理装置は、表示装置の解像度に対応した大きさをもつ出力用メモリが必要であるため、ハードウェア規模が増大し、機器コストの上昇や消費電力の増大という問題が生じる。また、画像の縮小時に原画像の画素から単純に間引く処理だけでは、原画像の画素のうち参照されない画素が存在する。そのため、例えば原画像の中に細い線がある場合、縮小後にその線が消失したり、滑らかな線にならないという問題点がある。   However, since the conventional image processing apparatus requires an output memory having a size corresponding to the resolution of the display device, the hardware scale increases, causing problems such as an increase in equipment cost and power consumption. In addition, there are pixels that are not referred to among the pixels of the original image only by thinning out the pixels of the original image when the image is reduced. Therefore, for example, when there is a thin line in the original image, there is a problem that the line disappears after reduction or does not become a smooth line.

また、特開平2−174463号の発明では、原画像をいったん拡大する段階で、間引きされる予定の画素まで補間がされてしまうので、不必要な余分な処理がされてしまうため、処理時間と消費電力の増大に直結する問題点があった。   Further, in the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 2-174463, since interpolation is performed up to the pixel to be thinned out at the stage of enlarging the original image, unnecessary extra processing is performed. There was a problem directly related to an increase in power consumption.

本発明の画像処理装置は、原画像を格納する原画像メモリと、原画像解像度および表示画像解像度により前記原画像の拡大縮小倍率を横方向と縦方向でそれぞれ計算し、前記拡大縮小倍率をそれぞれ出力する倍率設定部と、表示装置の解像度と前記倍率設定部から得られた前記原画像の拡大縮小倍率と、仮想アドレスの基準となる基底アドレスと、によって仮想アドレスを生成する仮想アドレス生成部と、前記仮想アドレスを実アドレスに変換するとともに、画素データの補間を行うための補間係数を出力する実アドレス変換部と、実アドレスに基づいて前記原画像メモリから原画像の画素データを読み出し、前記実アドレス変換部からの前記補間係数を用いて表示画像データを生成して出力する画像補間部と、を備えて構成することを特徴としている。   The image processing apparatus according to the present invention calculates an original image memory for storing an original image, an enlargement / reduction ratio of the original image in the horizontal direction and the vertical direction based on the original image resolution and the display image resolution, and each of the enlargement / reduction ratios. An output magnification setting unit; a virtual address generation unit that generates a virtual address by using a resolution of a display device, an enlargement / reduction magnification of the original image obtained from the magnification setting unit, and a base address serving as a reference for a virtual address; Converting the virtual address into a real address and outputting an interpolation coefficient for performing interpolation of pixel data; reading out the pixel data of the original image from the original image memory based on the real address; And an image interpolation unit that generates and outputs display image data using the interpolation coefficient from the real address conversion unit. It is.

このような構成とすることにより、画像出力用のメモリを必要としないで、原画像を表示画像の任意の解像度に拡大縮小できる。   With such a configuration, the original image can be enlarged or reduced to an arbitrary resolution of the display image without requiring an image output memory.

このとき、倍率設定部は、表示画像解像度に対する原画像の倍率を横方向と縦方向に対してそれぞれ計算し、その倍率を分数値で表し、前記分数の分母の値と分子の値を出力するものとすることが望ましい。このような構成とすることにより、原画像の倍率が非整数倍であっても、その分子と分母が整数であるため、分母は仮想アドレスの形成、分子は仮想アドレスから実アドレス変換、に使用するための計算用の値が整数値として得られる。   At this time, the magnification setting unit calculates the magnification of the original image with respect to the display image resolution in the horizontal direction and the vertical direction, expresses the magnification as a fractional value, and outputs the denominator value and the numerator value of the fraction. It is desirable to make it. With this configuration, even if the magnification of the original image is a non-integer multiple, the numerator and denominator are integers, so the denominator is used for virtual address formation, and the numerator is used for virtual address to real address conversion. The value for calculation to do is obtained as an integer value.

また、倍率設定部において、分子の値を固定し、分母の値のみ可変とした倍率を出力してもよい。また、必要に応じてその固定された分子の値を2のべき乗とするとよい。このような構成とすることにより、実アドレス変換部での仮想アドレスから実アドレスへ変換する時に必要な乗除算はシフト演算で実現できるため、一般的な複数段のシフトレジスタで実現でき、回路構成が簡単になる。   Further, the magnification setting unit may output a magnification in which the numerator value is fixed and only the denominator value is variable. Further, the value of the fixed numerator may be set to a power of 2 as necessary. By adopting such a configuration, multiplication and division required when converting from a virtual address to a real address in the real address conversion unit can be realized by a shift operation, so it can be realized by a general multi-stage shift register, and a circuit configuration Becomes easier.

また、仮想アドレス生成部は、拡大縮小倍率の分母の値が正の整数である時、基底アドレスから前記分母の値を増分値とした直交座標を含む仮想的アドレスを生成するように構成するとよい。このような構成とすることにより、画素補間を行なうための仮想アドレスの直交座標が簡単に得られる。   The virtual address generation unit may be configured to generate a virtual address including orthogonal coordinates with the denominator value as an increment value from the base address when the denominator value of the scaling factor is a positive integer. . With this configuration, the orthogonal coordinates of the virtual address for performing pixel interpolation can be easily obtained.

また、前記倍率の分母の値が分数で表されるとき、その分数の分子の値を分数の分母の値が正の整数値の個数となるように分解し、基底アドレスからそれらの正の整数値の間隔を増分値とした直交座標含む仮想的アドレスを生成するとよい。このような構成とすることにより、拡大縮小倍率の分母が整数でなくても、整数の座標を含んだ仮想アドレスを生成することができる。   In addition, when the denominator value of the magnification is expressed as a fraction, the numerator value of the fraction is decomposed so that the fractional denominator value is the number of positive integer values, and those positive integers are calculated from the base address. It is preferable to generate a virtual address including orthogonal coordinates with numerical value intervals as increments. With this configuration, a virtual address including integer coordinates can be generated even if the denominator of the enlargement / reduction ratio is not an integer.

また、実アドレス変換部は、仮想アドレスの直交座標を横方向と縦方向それぞれの倍率の分子の値で割って得られる除算値の商を、原画像メモリの実アドレス上の画素の直交座標とするとよい。このような構成とすることにより、仮想アドレスの直交座標上の画素が補間される原点となる原画像の実アドレス上の画素の直交座標を整数の座標で得ることができるため、座標計算の処理は簡単になる。   In addition, the real address conversion unit calculates the quotient of the division value obtained by dividing the orthogonal coordinates of the virtual address by the numerator values of the horizontal and vertical magnifications, and the orthogonal coordinates of the pixels on the real address of the original image memory. Good. By adopting such a configuration, it is possible to obtain the orthogonal coordinates of the pixels on the real address of the original image as the origin from which the pixels on the orthogonal coordinates of the virtual address are interpolated with integer coordinates. Will be easy.

また、仮想アドレスの直交座標を横方向と縦方向それぞれの倍率の分子の値で割って得られる剰余値を、画像補間に使用される横方向と縦方向でのそれぞれの補間係数とするとよい。このような構成とすることにより、補間係数は整数の値で得ることができる。   Further, the remainder value obtained by dividing the orthogonal coordinates of the virtual address by the numerator values of the horizontal and vertical magnifications may be used as the respective interpolation coefficients in the horizontal and vertical directions used for image interpolation. With such a configuration, the interpolation coefficient can be obtained as an integer value.

また、画像補間部は、実アドレス空間の直交座標の画素データと、その近傍の複数の画素データを読み出し、補間係数を仮想アドレスにおける複数の画素の直交座標からの距離として複数の画素から画像補間を行ない、画像補間された画像データを表示画像データとして出力するとよい。このような構成とすることにより、実アドレス空間の直交座標と、その直交座標の画素データと、を用いて精度の高い計算での画像補間が実現できる。   In addition, the image interpolation unit reads the pixel data of the orthogonal coordinates in the real address space and the plurality of pixel data in the vicinity thereof, and interpolates the image from the plurality of pixels using the interpolation coefficient as the distance from the orthogonal coordinates of the plurality of pixels in the virtual address. And the image-interpolated image data may be output as display image data. By adopting such a configuration, it is possible to realize image interpolation with high accuracy calculation using the orthogonal coordinates of the real address space and the pixel data of the orthogonal coordinates.

本発明により、小規模な回路でより良い画質の拡大あるいは縮小表示画像が得られる。   According to the present invention, an enlarged or reduced display image with better image quality can be obtained with a small circuit.

図1は本実施形態の画像処理装置の基本構成を示す。本実施形態の画像処理装置は、データバスから書き込まれた原画像を格納している原画像メモリ1と、原画像の解像度と表示画像の解像度により原画像の拡大縮小倍率を横方向と縦方向でそれぞれ計算し、その拡大縮小倍率を分数で表した後に分子の値と分母の値をそれぞれ出力する倍率設定部2と、表示装置(図示せず)から出力した画像の読み出し開始信号がアクティブになると、表示装置の解像度と倍率設定部2から得られた原画像の拡大縮小倍率を用いて仮想アドレスを生成し、表示画像の画素データを読み出すためのイネーブル信号を生成する仮想アドレス生成部3と、仮想アドレスを原画像メモリへ出力する実アドレスに変換し、画素データの補間を行うための補間係数を出力する実アドレス変換部4と、実アドレスに基づいて原画像メモリから原画像の画素データを読み出し、実アドレス変換部からの補間係数を用いて補間画素の生成を行い、その補間画素を表示画像データとして出力する画像補間部5で構成されている。   FIG. 1 shows a basic configuration of an image processing apparatus according to this embodiment. The image processing apparatus according to the present embodiment includes an original image memory 1 that stores an original image written from a data bus, and an original image enlargement / reduction ratio according to the resolution of the original image and the resolution of the display image. The magnification setting unit 2 that outputs the numerator value and the denominator value after the scaling magnification is expressed in fractions, and the image readout start signal output from the display device (not shown) is activated. Then, a virtual address is generated using the resolution of the display device and the enlargement / reduction ratio of the original image obtained from the magnification setting unit 2, and a virtual address generation unit 3 that generates an enable signal for reading out pixel data of the display image; Based on the real address, a real address conversion unit 4 that converts the virtual address into a real address to be output to the original image memory and outputs an interpolation coefficient for interpolating the pixel data. Reading out pixel data of the original image from the image memory, it performs the generation of the interpolation pixel by using the interpolation coefficients from the real address conversion unit, and a picture interpolation unit 5 and outputs the interpolated pixel as the display image data.

倍率設定部2に入力される原画像および表示画像の解像度は、外部のCPUによって与えられる。図1に記載されている信号MXとMYは、倍率設定部2から出力される横方向と縦方向それぞれで計算されて得られた分子の値である。信号JXとJYは、横方向と縦方向それぞれで計算されて得られた分母の値である。信号SXとSYは、画像データを補間するために使用される横方向と縦方向それぞれの補間係数である。これらの信号の生成方法については後述する。仮想アドレス生成部3で生成されるアドレスは、メモリやレジスタなどの記憶装置のアドレスとは直接対応していないことから、仮想アドレスとして扱う。画像の縮小は、1より小さい倍率での画像の拡大を意味することとする。   The resolution of the original image and the display image input to the magnification setting unit 2 is given by an external CPU. Signals MX and MY shown in FIG. 1 are numerator values obtained by calculation in the horizontal and vertical directions output from the magnification setting unit 2. The signals JX and JY are denominator values obtained by calculation in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. Signals SX and SY are horizontal and vertical interpolation coefficients used to interpolate image data. A method for generating these signals will be described later. The address generated by the virtual address generation unit 3 is handled as a virtual address because it does not directly correspond to the address of a storage device such as a memory or a register. Image reduction means enlargement of an image at a magnification smaller than 1.

次に、図2に示すフローチャートに基づいて本発明の画像読出装置の動作フローについて説明する。最初に、倍率設定部2に原画像解像度と表示画像解像度が入力される。これは装置外部のCPUが倍率設定部2に備えられたレジスタに解像度を書き込む(S1)などの方法によって行われる。   Next, the operation flow of the image reading apparatus of the present invention will be described based on the flowchart shown in FIG. First, the original image resolution and the display image resolution are input to the magnification setting unit 2. This is performed by a method in which the CPU outside the apparatus writes the resolution in a register provided in the magnification setting unit 2 (S1).

次に表示装置の走査に伴って表示装置から画素の読み出し開始信号がイネーブルになる(S2)。そして、仮想アドレス生成部3において仮想アドレス内で最初に読み出される画素を指す基底アドレスが参照された後、その基底アドレスを原点として、表示画像に対応する仮想アドレスを生成する。(S3)
次に、その画素の仮想アドレスを実アドレス変換部4にて原画像メモリ1を読み出すための実アドレスに変換する(S4)。そして、原画像メモリ1から対応する実アドレス上の画素データとそのアドレスの近傍にある複数の原画像の画素データを読み出し(S5)、画像補間部5にてこれらの複数の原画像の画素から補間画素を生成し(S6)、それぞれの場合の画素を出力する(S7)。次に仮想アドレスが出力すべき画素のうちの最終の画素を指しているかどうかの判定を行い(S8)、仮想アドレスが最終の画素を指していない場合は仮想アドレスをインクリメント(S9)してS5に戻って、仮想アドレスが最終画素を指すまで、つまり表示画像の全画素が出力されるまで繰り返される。
Next, a pixel readout start signal is enabled from the display device as the display device is scanned (S2). Then, after referring to the base address indicating the first pixel read out in the virtual address in the virtual address generation unit 3, the virtual address corresponding to the display image is generated using the base address as the origin. (S3)
Next, the virtual address of the pixel is converted into a real address for reading out the original image memory 1 by the real address conversion unit 4 (S4). Then, the pixel data at the corresponding real address and the pixel data of a plurality of original images in the vicinity of the address are read from the original image memory 1 (S5), and the image interpolating unit 5 reads out the pixels of the plurality of original images. Interpolated pixels are generated (S6), and the pixels in each case are output (S7). Next, it is determined whether or not the virtual address indicates the final pixel of the pixels to be output (S8). If the virtual address does not indicate the final pixel, the virtual address is incremented (S9) and S5 is performed. The process is repeated until the virtual address indicates the last pixel, that is, until all the pixels of the display image are output.

次に本発明の画像処理装置の動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the image processing apparatus of the present invention will be described in detail.

まず、倍率設定部2における倍率の設定動作について説明する。原画像の拡大縮小倍率は、倍率設定部2で計算される。その計算は、原画像の解像度、表示画像解像度を用いて行われ、拡大縮小倍率は、横方向および縦方向のそれぞれについて(表示画像の解像度)/(原画像の解像度)で得られる。ここで、前記の横方向および縦方向のそれぞれの拡大縮小倍率は、MX/JX、MY/JYとなる分数で表すことができる。なお、MX/JX及びMY/JYは、分子の値と分母の値を約分したものでも構わないが、後述で記載されている通り、可能な限り分子の値JX、JYが2のべき乗になるような分数であることが望ましい。また、MX、JX、MY、JYは、共に1以上の整数である。   First, the magnification setting operation in the magnification setting unit 2 will be described. The enlargement / reduction ratio of the original image is calculated by the magnification setting unit 2. The calculation is performed using the resolution of the original image and the display image resolution, and the enlargement / reduction ratio is obtained by (resolution of the display image) / (resolution of the original image) in each of the horizontal direction and the vertical direction. Here, the respective enlargement / reduction ratios in the horizontal direction and the vertical direction can be expressed by fractions of MX / JX and MY / JY. MX / JX and MY / JY may be obtained by dividing the value of the numerator and the value of the denominator. However, as will be described later, the values of numerators JX and JY are raised to the power of 2 as much as possible. It is desirable that the fraction be such that MX, JX, MY, and JY are all integers of 1 or more.

次に前述の方法に従って、表示画像の解像度に対する原画像の拡大縮小倍率の計算例について説明する。原画像と表示装置のそれぞれの解像度として800ドット×600ドット、1280ドット×960ドットが倍率設定部2に入力されたとする。すると、拡大縮小倍率は横方向と縦方向共に8/5倍になり、MX=MY=8、JX=JY=5と計算される。   Next, an example of calculating the enlargement / reduction ratio of the original image with respect to the resolution of the display image according to the above-described method will be described. It is assumed that 800 dots × 600 dots and 1280 dots × 960 dots are input to the magnification setting unit 2 as the resolutions of the original image and the display device. Then, the enlargement / reduction ratio is 8/5 in both the horizontal and vertical directions, and MX = MY = 8 and JX = JY = 5 are calculated.

もう1つの例として、原画像と表示装置のそれぞれの解像度が800ドット×600ドット、1600ドット×1200ドットが倍率設定部2に入力された場合は、拡大縮小倍率は横方向と縦方向共に2倍になり、MX=MY=2、JX=JY=1と計算される。   As another example, when the resolutions of the original image and the display device are 800 dots × 600 dots and 1600 dots × 1200 dots, respectively, are input to the magnification setting unit 2, the enlargement / reduction magnification is 2 in both the horizontal and vertical directions. Doubled, MX = MY = 2 and JX = JY = 1 are calculated.

さらにもう1つの例として、原画像と表示装置のそれぞれの解像度が1600ドット×1200ドット、800ドット×600ドットが倍率設定部2に入力された場合、拡大縮小倍率は横方向と縦方向共に1/2倍になり、分子の値と分母の値それぞれ2倍して、MX=MY=2、JX=JY=4と計算される。   As yet another example, when the resolution of the original image and the display device is 1600 dots × 1200 dots and 800 dots × 600 dots are input to the magnification setting unit 2, the enlargement / reduction magnification is 1 in both the horizontal and vertical directions. / 2 times, numerator value and denominator value are doubled to calculate MX = MY = 2 and JX = JY = 4.

次に、仮想アドレス生成部3で行なわれる仮想アドレスの生成について説明を行う。ここでは、仮想アドレスに対応した直交座標を用いて説明する。仮想アドレスの直交座標を(VX,VY)、読み出し開始アドレス(基底アドレス)に対応する直交座標を(BX,BY)とすると、仮想アドレスの直交座標(VX,VY)は、この基底アドレス(BX,BY)を基準として、横方向と縦方向それぞれの拡大縮小倍率の分母JX、JYを増分値として表すことができ、
VX=BX+JX×x
VY=BY+JY×y
となる。ここで、基底アドレスには(0,0)を与えるが、基底アドレスは任意のアドレスを与えてよい。但し、アドレス値は固定しておくことが望ましい。
Next, generation of a virtual address performed by the virtual address generation unit 3 will be described. Here, description will be made using orthogonal coordinates corresponding to the virtual address. If the orthogonal coordinates of the virtual address are (VX, VY) and the orthogonal coordinates corresponding to the read start address (base address) are (BX, BY), the orthogonal coordinates (VX, VY) of the virtual address are the base address (BX , BY) as a reference, the denominators JX, JY of the enlargement / reduction ratios in the horizontal direction and the vertical direction can be expressed as increment values,
VX = BX + JX × x
VY = BY + JY × y
It becomes. Here, (0, 0) is given as the base address, but an arbitrary address may be given as the base address. However, it is desirable to fix the address value.

また、上記式においてxは横方向の座標変数で、その範囲は0≦x≦(表示画像の横方向の解像度−1)となる整数である。また、yは縦方向の座標変数で、その範囲は0≦y≦(表示画像の縦方向の解像度−1)となる整数の変数である。よって、仮想アドレスの直交座標は、この変数(x,y)を範囲内の全ての整数に対して得ることができる。   In the above formula, x is a coordinate variable in the horizontal direction, and its range is an integer that satisfies 0 ≦ x ≦ (resolution in the horizontal direction of the display image−1). Further, y is a vertical coordinate variable, and its range is an integer variable such that 0 ≦ y ≦ (resolution of the display image in the vertical direction−1). Thus, the orthogonal coordinates of the virtual address can be obtained for all integers in the range with this variable (x, y).

座標変数x、yのインクリメント方法は様々考えられるが、一般的な方法として次のような方法がある。基底アドレスを(x,y)=(0,0)とすれば、上記式より仮想アドレス(VX,VY)=(BX,BY)から開始し、xが最大値になるまでxを1ずつインクリメントしていく。そして、xが最大値つまりx=(表示画像の横方向の解像度−1)になるたびに、xを0に戻し、それと同時にyを1インクリメントさせ、xを再び1ずつインクリメントしていく。以後、同様のxとyのインクリメントを行い、xとyが共に最大値、つまりx=(表示画像の横方向の解像度−1)かつy=(表示画像の縦方向の解像度−1)になるまで繰り返し行うような座標を生成する。以上のようにして、表示画像の解像度のドット数の画素を形成するような仮想アドレスの座標を得ることができる。   Various methods for incrementing the coordinate variables x and y are conceivable, but there are the following methods as general methods. If the base address is (x, y) = (0, 0), start from the virtual address (VX, VY) = (BX, BY) from the above formula, and increment x by 1 until x reaches the maximum value. I will do it. Each time x reaches the maximum value, that is, x = (resolution in the horizontal direction of the display image−1), x is reset to 0, and at the same time, y is incremented by 1, and x is incremented by 1 again. Thereafter, the same x and y increments are performed, and both x and y become maximum values, that is, x = (horizontal resolution-1 of the display image) and y = (vertical resolution-1 of the display image). Coordinates that repeat until are generated. As described above, it is possible to obtain the coordinates of the virtual address that form the pixels having the number of dots of the resolution of the display image.

仮想アドレスを生成する例として、図3のように原画像と表示画像のそれぞれの解像度が6ドット×4ドット、12ドット×8ドットである場合、拡大縮小倍率は横方向と縦方向共に2倍になり、JX=JY=1を得る。基底アドレスを(0,0)とすると、仮想アドレス(VX,VY)は、
VX=0+1×x=x (ただし、0≦x≦11)
VY=0+1×y=y (ただし、0≦y≦7)
となる。
As an example of generating a virtual address, when the resolution of the original image and the display image is 6 dots × 4 dots and 12 dots × 8 dots as shown in FIG. 3, the enlargement / reduction ratio is double in both the horizontal and vertical directions. And JX = JY = 1 is obtained. If the base address is (0, 0), the virtual address (VX, VY) is
VX = 0 + 1 × x = x (where 0 ≦ x ≦ 11)
VY = 0 + 1 × y = y (where 0 ≦ y ≦ 7)
It becomes.

また、別の例として図4のように原画像と表示画像のそれぞれの解像度が6ドット×4ドット、8ドット×6ドットである場合は、拡大縮小倍率が横方向と縦方向それぞれ4/3倍、3/2倍になり、JX=3、JY=2を得る。基底アドレスを(1,0)とすれば、仮想アドレス(VX,VY)は、VX=1+3×x(ただし、0≦x≦7)
VY=0+2×y=2×y (ただし、0≦y≦5)
となる。
As another example, when the resolution of the original image and the display image is 6 dots × 4 dots and 8 dots × 6 dots as shown in FIG. 4, the enlargement / reduction ratio is 4/3 in the horizontal and vertical directions, respectively. Double and 3/2 times to obtain JX = 3 and JY = 2. If the base address is (1, 0), the virtual address (VX, VY) is VX = 1 + 3 × x (where 0 ≦ x ≦ 7).
VY = 0 + 2 × y = 2 × y (where 0 ≦ y ≦ 5)
It becomes.

ここで、一般的なアドレスと直交座標との相互変換方法について述べる。まず、この相互変換方法は、読出される座標空間内の基底アドレスと画像の横方向の解像度が既知であれば容易に実現できる。例えば、X、Yを画像中の任意のドットの直交座標、Pをそのドットのアドレス、Bを基底アドレス、Wを画像の横方向の解像度(幅)とすると、直交座標からアドレスへは、
P =B+Y×W+X
これとは逆にアドレスから直交座標へは
Y=(P−B)/W
X=(P−B)%W
で変換できる。ここで/は整数の除算の商、%は整数除算での剰余を表す。アドレスおよび座標が2進数で表され、かつWが2のべき乗の場合、乗除算はシフト演算で実現できるため、一般的な複数段のシフトレジスタで実現でき、回路構成が簡単になり、実装面積の縮小化に有効である。なお、Wが2のべき乗でない場合はWより大きな2のべき乗数を新たなWとして横方法の解像度と規定するとよい。だだし、元のWから新たなWの間に生成される不要な空間は、画像処理には使用されない。以上の変換方法を用いれば、原画像および仮想アドレス空間にもアドレスと直交座標との相互変換方法が適応できる。
Here, a method of mutual conversion between general addresses and orthogonal coordinates will be described. First, this mutual conversion method can be easily realized if the base address in the read coordinate space and the horizontal resolution of the image are known. For example, if X and Y are the orthogonal coordinates of an arbitrary dot in the image, P is the address of the dot, B is the base address, and W is the horizontal resolution (width) of the image,
P = B + Y × W + X
Conversely, from address to Cartesian coordinates Y = (P−B) / W
X = (P−B)% W
Can be converted. Here, / represents the quotient of integer division, and% represents the remainder in integer division. When addresses and coordinates are expressed in binary numbers and W is a power of 2, multiplication and division can be realized by a shift operation. Therefore, it can be realized by a general multi-stage shift register, and the circuit configuration is simplified and the mounting area is reduced. It is effective in reducing the size of If W is not a power of 2, it is preferable to define the horizontal method resolution as a new W that is a power of 2 greater than W. However, an unnecessary space generated between the original W and the new W is not used for image processing. By using the above conversion method, the mutual conversion method of addresses and orthogonal coordinates can be applied to the original image and the virtual address space.

次に生成された仮想アドレスを、画像メモリ1から原画像を読み出す実アドレスに変換するアドレス変換部4の処理について説明する。実アドレス空間の直交座標は、仮想アドレスの直交座標(VX,VY)を、横方向および縦方向にそれぞれMX、MYで割った除算の商で求められる。つまり実アドレス空間での直交座標は(VX/MX,VY/MY)となる商で表現できる。アドレス変換部4は、この除算の商をアドレスに変換し、それを実アドレスとして出力すると同時にその除算の剰余を補間係数として生成する。この補間係数を横方向および縦方向に対してそれぞれSX、SYとすると、
SX=VX%MX
SY=VY%MY
となる。また、実アドレス空間上の直交座標(VX/MX,VY/MY)を、前述に記載された一般的なアドレスと直交座標との相互変換方法によって実アドレスに変換を行なう。この実アドレスによって、原画像メモリ1から原画像の画素データが読み出される。この画素データと補間係数(SX,SY)は画像処理部5に入力される。
Next, processing of the address conversion unit 4 that converts the generated virtual address into a real address for reading the original image from the image memory 1 will be described. The orthogonal coordinates in the real address space are obtained by the quotient of division obtained by dividing the orthogonal coordinates (VX, VY) of the virtual address by MX and MY in the horizontal and vertical directions, respectively. That is, the orthogonal coordinates in the real address space can be expressed by a quotient of (VX / MX, VY / MY). The address conversion unit 4 converts the quotient of this division into an address, outputs it as a real address, and simultaneously generates the remainder of the division as an interpolation coefficient. If this interpolation coefficient is SX and SY with respect to the horizontal direction and the vertical direction, respectively,
SX = VX% MX
SY = VY% MY
It becomes. Further, the orthogonal coordinates (VX / MX, VY / MY) in the real address space are converted into real addresses by the mutual conversion method between the general address and the orthogonal coordinates described above. With this real address, the pixel data of the original image is read from the original image memory 1. The pixel data and the interpolation coefficient (SX, SY) are input to the image processing unit 5.

画像処理部5は、原画像メモリ1から読み出した画素データを基に補間係数(SX,SY)に従って補間された画素データを生成し、これを仮想アドレスの直交座標(VX,VY)における画素データとして出力する。その画素データは、表示画像データとなる。   The image processing unit 5 generates pixel data interpolated according to the interpolation coefficients (SX, SY) based on the pixel data read from the original image memory 1, and uses the pixel data in the orthogonal coordinates (VX, VY) of the virtual address. Output as. The pixel data becomes display image data.

画像の補間手段は様々あるが、4点(横2点×縦2点)を用いた線形補間の場合を例にすると、画像処理部5は、原画像読み出しイネーブルがアクティブになると、原画像メモリ1から実アドレス空間の直交座標(VX/MX,VY/MY)の画素と、その近傍画素として3つの直交座標((VX/MX)+1,VY/MY)、(VX/MX,(VY/MY)+1)、((VX/MX)+1,(VY/MY)+1)の画素、計4点の画素データを読み出す。これらの画素データをそれぞれP00、P10、P01、P11とすると、画像処理部5で仮想アドレスの(VX,VY)における画素データPを
P=((P00×(MX−SX)+P10×SX)×(MY−SY)
+(P01×(MX−SX)+P11×SX)×SY)/(MX×MY)
として出力する。なお、拡大された画像の縁付近は補間対象の画素が存在しない場合があるが、その場合は近傍の画素データをそのまま複製するものとする。
There are various image interpolation means. In the case of linear interpolation using 4 points (2 horizontal points × 2 vertical points) as an example, the image processing unit 5 activates the original image memory when the original image read enable is activated. 1 to a pixel of orthogonal coordinates (VX / MX, VY / MY) in the real address space, and three orthogonal coordinates ((VX / MX) +1, VY / MY), (VX / MX, (VY / (MY) +1), ((VX / MX) +1, (VY / MY) +1) pixels, a total of four pixel data are read. Assuming that these pixel data are P00, P10, P01, and P11, respectively, the pixel data P at the virtual address (VX, VY) is converted into P = ((P00 × (MX−SX) + P10 × SX) × (MY-SY)
+ (P01 × (MX−SX) + P11 × SX) × SY) / (MX × MY)
Output as. Note that there may be no pixel to be interpolated in the vicinity of the edge of the enlarged image. In this case, the neighboring pixel data is copied as it is.

この例では、原画像の全ての画素を使い切った処理を行うために、1/2倍以上の拡大縮小倍率が理想的である。倍率が1/2より小さい場合、出力にまったく使用されない原画像の画素が存在するため原画像の持つ情報が欠落してしまう。そのため、一般的に縦(横)方向にN点(Nは、1以上の整数値)の画素を用いた補間手段を用いる場合、情報の欠落を防ぐためには縦(横)方向の倍率を1/N以上に制限する必要がある。この場合、最小倍率1/N時の基底アドレスの直交座標は、縦(横)方向のN点の中心座標とする。ただし、その中心座標が分数になる場合は、その分数の分子と分母に同一の2のべき乗数をかけた座標空間にする必要ある。例えば、横方向と縦方向が共に1/2倍の時、2点×2点の4点補間((0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,1)を用いた補間)の中心座標は、通常だと(1/2,1/2)となるため、分子と分母にそれぞれ2をかけて、(1,1)とすればよい。この場合、横(縦)方向の倍率は、2/4倍となる。   In this example, an enlargement / reduction ratio of 1/2 or more is ideal in order to perform processing that uses all the pixels of the original image. When the magnification is smaller than ½, since there are pixels of the original image that are not used at all for output, information held in the original image is lost. For this reason, in general, when using interpolation means using pixels of N points (N is an integer value of 1 or more) in the vertical (horizontal) direction, the vertical (horizontal) direction magnification is set to 1 in order to prevent missing information. / N or more is necessary. In this case, the orthogonal coordinates of the base address at the minimum magnification of 1 / N are the center coordinates of N points in the vertical (horizontal) direction. However, when the center coordinate is a fraction, it is necessary to make the coordinate space by multiplying the numerator and denominator of the fraction by the same power of two. For example, when the horizontal direction and the vertical direction are both ½ times, two-point × two-point four-point interpolation ((0,0), (1,0), (0,1), (1,1) Since the center coordinates of (interpolation used) are normally (1/2, 1/2), the numerator and denominator are each multiplied by 2 to give (1, 1). In this case, the magnification in the horizontal (vertical) direction is 2/4.

例えば、横方向と縦方向の倍率がそれぞれ1/3倍、1/5倍となる場合、基底アドレスの直交座標は、横方向では3点の中心かつ縦方向では5点の中心となる座標、つまり15点の中心となる座標とする。   For example, when the horizontal and vertical magnifications are 1/3 and 1/5, respectively, the orthogonal coordinates of the base address are the coordinates of the center of 3 points in the horizontal direction and the center of 5 points in the vertical direction, That is, the coordinates are the center of 15 points.

また、前述の補間手段を用いる場合、SX=SY=0のとき出力Pは常にP00に等しくなる。従ってこの場合、原画像メモリ1から(VX/MX,VY/MY)に対応する画素P00のみを読み出してこれをそのまま出力し、SX≠0またはSY≠0の場合のみ前述の補間手段を用いるようにしてもよい。   When the above-described interpolation means is used, the output P is always equal to P00 when SX = SY = 0. Therefore, in this case, only the pixel P00 corresponding to (VX / MX, VY / MY) is read from the original image memory 1 and output as it is, and the above-described interpolation means is used only when SX ≠ 0 or SY ≠ 0. It may be.

このような補間手段を用いた場合の具体例として、原画像の拡大縮小倍率が整数倍である場合について図5を用いて説明し、非整数倍である場合について図6を用いて説明する。   As a specific example of using such an interpolation means, the case where the enlargement / reduction ratio of the original image is an integer multiple will be described with reference to FIG. 5, and the case where it is a non-integer multiple will be described with reference to FIG. 6.

図5は、原画像と表示装置のそれぞれの解像度が6ドット×4ドット、18ドット×12ドットの場合を示している。このとき、JX=JY=1になる。仮想アドレスは図5(b)になる。仮想アドレス上の全てのドットの直交座標のX成分およびY成分をそれぞれ3で除算し、それぞれの除算の剰余がSX=SY=0となった場合、除算結果と画像メモリ1の原画像データの座標と一致する画素データを、画像補間を行わずそのまま出力する。除算の剰余SX≠0またはSY≠0の場合は、除算結果に一致する原画像の座標の画素とその近傍の画素データを読み出し、上記補間手段を用いて画像補間を行った後に、その補間された画素データを出力する。   FIG. 5 shows a case where the resolutions of the original image and the display device are 6 dots × 4 dots and 18 dots × 12 dots, respectively. At this time, JX = JY = 1. The virtual address is as shown in FIG. When the X component and Y component of the orthogonal coordinates of all dots on the virtual address are each divided by 3, and the remainder of each division is SX = SY = 0, the division result and the original image data of the image memory 1 Pixel data matching the coordinates is output as it is without image interpolation. When the remainder of division SX ≠ 0 or SY ≠ 0, the pixel of the coordinates of the original image that matches the division result and the pixel data in the vicinity thereof are read out, and after the image interpolation is performed using the interpolation means, the interpolation is performed. Output the pixel data.

例えば、図5(b)に示されている仮想アドレスの直交座標(6,3)の画素aのデータの生成を例にすると、横方向および縦方向それぞれで直交座標を仮想拡大縮小倍率である3で除算すると、除算結果の商が(2,1)で、その剰余結果が(0,0)つまり補間係数が(0,0)であるため、実アドレス上の直交座標(2,1)の画素Iのデータがそのまま読み出され、補間なしの状態で表示画像の画素データとなる。さらに、図5(b)で示されている仮想アドレスの直交座標(5,7)の画素bの生成を例にすると、横方向および縦方向それぞれで直交座標を仮想拡大縮小倍率である3で除算すると、除算結果の商が(1,2)で剰余結果が(2,1)となる。この除算結果の商(1,2)は、原画像の直交座標では画素Nに相当し、この画素Nの画素データを基準に画素Nの近傍の画素データを用いて補間を行う。補間部として前述の線形補間を用いる場合は、画素Nと、その近傍画素として画素O、画素T、画素Uの計4点の画素データを読み出す。画素N、O、T、Uの画素データをそれぞれPN、PO、PT、PUとすると画素bの画素データPは、
P=((PN×1+PO×2)×2+(PT×1+PU×2)×1)/(3×3)
として出力する。
For example, in the case of generating the data of the pixel a at the orthogonal coordinate (6, 3) of the virtual address shown in FIG. 5B, the orthogonal coordinate is the virtual enlargement / reduction ratio in each of the horizontal direction and the vertical direction. When dividing by 3, since the quotient of the division result is (2, 1) and the remainder result is (0, 0), that is, the interpolation coefficient is (0, 0), the orthogonal coordinates (2, 1) on the real address The pixel I data is read out as it is and becomes the pixel data of the display image without interpolation. Further, taking as an example the generation of the pixel b at the orthogonal coordinate (5, 7) of the virtual address shown in FIG. 5B, the orthogonal coordinate is set to 3 which is the virtual enlargement / reduction magnification in each of the horizontal direction and the vertical direction. When dividing, the quotient of the division result is (1,2) and the remainder result is (2,1). The quotient (1, 2) of the division result corresponds to the pixel N in the orthogonal coordinates of the original image, and interpolation is performed using pixel data in the vicinity of the pixel N with reference to the pixel data of the pixel N. When the above-described linear interpolation is used as the interpolation unit, a total of four pieces of pixel data of the pixel N and its neighboring pixels, the pixel O, the pixel T, and the pixel U, are read. If the pixel data of the pixels N, O, T, and U are PN, PO, PT, and PU, respectively, the pixel data P of the pixel b is
P = ((PN × 1 + PO × 2) × 2 + (PT × 1 + PU × 2) × 1) / (3 × 3)
Output as.

次に図6を用いて、表示画像が原画像の非整数倍の拡大制御について説明する。原画像と表示画像のそれぞれの解像度が6ドット×4ドット、8ドット×6ドットである場合、拡大縮小倍率が横方向および縦方向それぞれ4/3倍、3/2倍となり、JX=3、JY=2となる。基底アドレスの直交座標を(1,0)とした場合、仮想アドレス空間で表示に使用するドットを仮想アドレスの直交座標中に表示すると、図6(b)の太線の四角で囲まれた部分になる。表示画像は、その太線の四角で囲まれた部分を出力したものであり、図6(c)の大文字のアルファベットで示されている補間なしの画素、および小文字のアルファベットで示されている画素は補間された画素となる。   Next, enlargement control of a display image that is a non-integer multiple of the original image will be described with reference to FIG. When the resolutions of the original image and the display image are 6 dots × 4 dots and 8 dots × 6 dots, the enlargement / reduction ratios are 4/3 times and 3/2 times respectively in the horizontal direction and the vertical direction, and JX = 3, JY = 2. When the orthogonal coordinate of the base address is (1, 0), and the dot used for display in the virtual address space is displayed in the orthogonal coordinate of the virtual address, the portion surrounded by the bold square in FIG. Become. The display image is an output of the portion surrounded by the thick square, and the pixel without interpolation indicated by the uppercase alphabet in FIG. 6C and the pixel indicated by the lowercase alphabet are: Interpolated pixels.

次に図7を用いて、表示画像が原画像の1/2倍の縮小制御について説明する。原画像と表示装置のそれぞれの解像度が8ドット×6ドット、4ドット×3ドットである場合、拡大縮小倍率が横方向および縦方向共に1/2倍であり、この倍率が横2点×縦2点となる4点補間の最小倍率である。この倍率において、MX=MY=1、JX=JY=2とすると、最も良好な解像度を実現する基底アドレスの直交座標は(1/2、1/2)となり、非整数の座標になる。そこで、MX=MY=2、JX=JY=4となる仮想アドレスを形成すると、図7(b)のように、太線の四角で囲まれた画素が表示される画素となる。ここでは、原画像の画素を全てが補間に使われるようにするために、補間に使われる4点の画素の中心(1,1)を基底座標としている。表示画像は図7(c)のように、全ての画素が小文字のアルファベットで示されているため、全て補間された画素となる。   Next, with reference to FIG. 7, the reduction control of the display image that is ½ times the original image will be described. When the resolution of the original image and the display device is 8 dots × 6 dots, 4 dots × 3 dots, the enlargement / reduction ratio is 1/2 times in both the horizontal direction and the vertical direction, and this magnification is 2 horizontal points × vertical This is the minimum magnification for four-point interpolation that is two points. If MX = MY = 1 and JX = JY = 2 at this magnification, the orthogonal coordinates of the base address that achieves the best resolution are (1/2, 1/2), which are non-integer coordinates. Therefore, if a virtual address such that MX = MY = 2 and JX = JY = 4 is formed, the pixels surrounded by the bold squares are displayed as shown in FIG. 7B. Here, in order to use all the pixels of the original image for interpolation, the center (1, 1) of the four pixels used for interpolation is used as the base coordinates. As shown in FIG. 7C, the display image is all interpolated pixels because all the pixels are indicated by lowercase alphabets.

ところで、前述の縦横2点ずつ、計4点を使用する線形補間では補間の際に除算が必要であるが、一般的に除数を任意に指定できる除算回路は非常に複雑である。回路規模を抑えるためにはこの除数すなわちMX、MYを定数、特に2のべき乗数とする方法が有効である。この場合、1つの画素が重複して複数回出力されることによる画質の劣化を生じさせないためにはJXおよびJYが1を下回ってはならず、したがって最大の倍率は縦と横それぞれMX倍、MY倍に制限される。例えば、設計上MX=MY=4と固定した場合、縦方向と横方向の拡大縮小倍率がそれぞれ2倍、4倍で画像処理を行う時、JX=2、JY=1となる仮想アドレスを想定する。   By the way, in the linear interpolation using a total of four points in the above-mentioned two points in the vertical and horizontal directions, division is necessary at the time of interpolation. In general, a division circuit that can arbitrarily designate a divisor is very complicated. In order to suppress the circuit scale, it is effective to use the divisors, ie, MX and MY as constants, especially powers of 2. In this case, JX and JY should not be less than 1 in order not to cause degradation of image quality due to one pixel being output multiple times, so the maximum magnification is MX times in the vertical and horizontal directions, Limited to MY times. For example, when MX = MY = 4 is fixed by design, a virtual address where JX = 2 and JY = 1 is assumed when image processing is performed with vertical and horizontal enlargement / reduction ratios of 2 × and 4 ×, respectively. To do.

また、MXとMYを定数とした場合、拡大縮小倍率によっては、計算上JXあるいはJYは1以上の整数だけでなく、非整数になることもあり、この非整数を分数で表すこととする。ここで、この非整数の時の仮想アドレスの生成方法を横方向の座標を例にして、説明を行う。   When MX and MY are constants, depending on the enlargement / reduction ratio, JX or JY may be not only an integer of 1 or more, but may be a non-integer, and this non-integer is expressed as a fraction. Here, the generation method of the virtual address at the time of this non-integer will be described by taking the horizontal coordinate as an example.

JXが非整数になるとすると、JX=AX/BXで表すことができる。ここでAXとBXはともに正の整数値で、それぞれがJXの分子の値およびJXの分母の値であり、AX≧BXを満たすものとする。この場合の仮想アドレスの生成方法は、次の通りである。AXを、BX個の正の整数値に分解し、この分解された正の整数値を仮想アドレスの直交座標の増分値とし、それぞれの方向に合計が表示画像の解像度に相当する個数になるまでこれらの間隔になるまで仮想アドレスを繰り返して生成する。この正の整数値の分解は、できるだけ均等になるのが理想である。前述は横方向について述べているが、縦方向についても同様であり、前述において「X」を「Y」に置き換えて考えるとよい。   If JX becomes a non-integer, it can be expressed as JX = AX / BX. Here, both AX and BX are positive integer values, which are a numerator value of JX and a denominator value of JX, respectively, and satisfy AX ≧ BX. The virtual address generation method in this case is as follows. AX is decomposed into BX positive integer values, and the decomposed positive integer values are used as the increment value of the orthogonal coordinates of the virtual address until the total in each direction corresponds to the resolution of the display image. Virtual addresses are repeatedly generated until these intervals are reached. Ideally, this positive integer value decomposition should be as uniform as possible. Although the above description is about the horizontal direction, the same applies to the vertical direction, and it is better to replace “X” with “Y” in the above description.

例えば、設計上MX=MY=4と固定した場合、縦方向と横方向の拡大縮小倍率がそれぞれ3/2倍、5/3倍で画像処理を行う時、JX=8/3、JY=12/5となる。この場合、8を3個の数にできるだけ均等な正の整数値に分解すると、3、3、2(もちろん、3、2、3でも良いし、2、3、3でも良い。)になり、また12を5個の数にできるだけ均等な正の整数値に分解すると、3、3、2、2、2(もちろん、3が二つ、2が三つの組み合わせであれば他の組み合わせでも良い。)になる。よって、仮想アドレスの直交座標を得るための座標の間隔は、横方向に3、3、2、縦方向に3、3、2、2、2を増分値として、それぞれの方向に合計が表示画像の解像度に達するまで仮想アドレスの間隔を繰り返して生成すればよい。   For example, when MX = MY = 4 is fixed by design, JX = 8/3, JY = 12 when image processing is performed with the enlargement / reduction ratio in the vertical direction and the horizontal direction being 3/2 times and 5/3 times, respectively. / 5. In this case, when 8 is divided into positive integer values that are as uniform as possible into three numbers, it becomes 3, 3, 2 (of course, 3, 2, 3 may be used, or 2, 3, 3 may be used). If 12 is divided into positive integer values that are as uniform as possible in 5 numbers, 3, 3, 2, 2, 2 (of course, other combinations may be used as long as 3 is 2, 2 and 3 are combined. )become. Therefore, the coordinate interval for obtaining the orthogonal coordinates of the virtual address is 3, 3, 2, in the horizontal direction, and 3, 3, 2, 2, 2 in the vertical direction as increments. The virtual address interval may be generated repeatedly until the resolution is reached.

以上のように、本発明により、小規模な回路でより良い画質の拡大あるいは縮小画像が得られる。   As described above, according to the present invention, an enlarged or reduced image with better image quality can be obtained with a small circuit.

本発明の画像処理装置の構成図である。It is a block diagram of the image processing apparatus of this invention. 本発明の画像処理装置の動作フローチャートである。3 is an operation flowchart of the image processing apparatus of the present invention. 原画像の整数倍拡大となる仮想アドレスを説明する図である。It is a figure explaining the virtual address used as the integral multiple expansion of an original image. 原画像の非整数倍拡大となる仮想アドレスを説明する図である。It is a figure explaining the virtual address used as non-integer multiple expansion of an original image. 補間手段を用いて原画像を整数倍拡大する場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where an original image is expanded by integer times using an interpolation means. 補間手段を用いて原画像を非整数倍拡大する場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where an original image is expanded by non-integer times using an interpolation means. 原画像の1/2倍となる表示画像作成する場合の例を説明する図である。It is a figure explaining the example in the case of producing the display image which becomes 1/2 time of an original image. 従来の画像処理装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional image processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 原画像メモリ
2 倍率設定部
3 仮想アドレス生成部
4 実アドレス生成部
5 画像処理部
6 出力用メモリ
7 読出し回路
21 原画像解像度レジスタ
22 表示画像解像度レジスタ
23 倍率設定部
51 原画像読出し部
52 画像補間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Original image memory 2 Magnification setting part 3 Virtual address generation part 4 Real address generation part 5 Image processing part 6 Output memory 7 Reading circuit 21 Original image resolution register 22 Display image resolution register 23 Magnification setting part 51 Original image reading part 52 Image Interpolator

Claims (7)

原画像を格納する原画像メモリと、
原画像解像度および表示画像解像度により前記原画像の拡大縮小倍率を横方向と縦方向でそれぞれ計算し、前記拡大縮小倍率をそれぞれ出力する倍率設定部と、
表示装置の解像度と前記倍率設定部から得られた前記原画像の拡大縮小倍率と、仮想アドレスの基準となる基底アドレスと、によって仮想アドレスを生成する仮想アドレス生成部と、
前記仮想アドレスを実アドレスに変換するとともに、画素データの補間を行うための補間係数を出力する実アドレス変換部と、
実アドレスに基づいて前記原画像メモリから原画像の画素データを読み出し、前記実アドレス変換部からの前記補間係数を用いて表示画像データを生成して出力する画像補間部と、を備え
前記倍率設定部は、表示画像解像度に対する原画像の倍率を横方向と縦方向に対してそれぞれ計算し、前記拡大縮小倍率を分数で表した場合の、前記分数の分母の値と分子の値を出力する構成であり、
前記倍率設定部において、前記分子の値を固定し、分母の値のみ可変とした倍率を出力することを特徴とする画像処理装置。
An original image memory for storing the original image;
A magnification setting unit that calculates an enlargement / reduction ratio of the original image in a horizontal direction and a vertical direction according to an original image resolution and a display image resolution, and outputs the enlargement / reduction ratio, respectively;
A virtual address generation unit that generates a virtual address based on the resolution of the display device, the enlargement / reduction ratio of the original image obtained from the magnification setting unit, and the base address serving as a reference for the virtual address;
A real address conversion unit that converts the virtual address into a real address and outputs an interpolation coefficient for performing interpolation of pixel data;
An image interpolation unit that reads out pixel data of the original image from the original image memory based on a real address, generates display image data using the interpolation coefficient from the real address conversion unit, and outputs the display image data ;
The magnification setting unit calculates the magnification of the original image with respect to the display image resolution in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and represents the denominator value and the numerator value of the fraction when the enlargement / reduction ratio is expressed in fractions. Output configuration,
An image processing apparatus, wherein the magnification setting unit outputs a magnification in which the numerator value is fixed and only the denominator value is variable.
前記倍率設定部において、前記分子の値を2のべき乗とすることを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the magnification setting unit sets the value of the numerator to a power of two. 前記仮想アドレス生成部は、前記拡大縮小倍率の分母の値が正の整数であるとき、前記基底アドレスから前記分母の値を増分値とした値の行あるいは値の列となる直交座標を含む仮想的アドレスを生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 The virtual address generation unit, when the denominator value of the enlargement / reduction ratio is a positive integer, includes virtual coordinates including orthogonal coordinates that are rows or value columns of values obtained by incrementing the denominator value from the base address. the image processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to produce a specific address. 前記仮想アドレス生成部は、前記拡大縮小倍率の分母の値が分数(以下、第2の分数)で表されるとき、前記第2の分数の分母の値を分解数として、前記第2の分数の分子の値を前記分解数の個数からなる正の整数値の和として分解し、前記基底アドレスから前記正の整数値を増分値とした値の行あるいは列となる直交座標を含む仮想的アドレスを生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 When the denominator value of the scaling factor is expressed as a fraction (hereinafter referred to as a second fraction), the virtual address generation unit uses the denominator value of the second fraction as a decomposition number, and the second fraction virtual address of the value of the numerator is decomposed as the sum of positive integer values consisting of the number of the decomposition number includes a row or orthogonal coordinate for the row of values and increment the positive integer value from said base address The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the image processing apparatus generates an image. 前記実アドレス変換部は、前記仮想アドレスの直交座標を横方向と縦方向それぞれの前記拡大縮小倍率の分子の値で割って得られる除算値の商を出力する処理を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像処理装置。 The real address conversion unit includes a process of outputting a quotient of a division value obtained by dividing orthogonal coordinates of the virtual address by a numerator value of the enlargement / reduction ratio in each of a horizontal direction and a vertical direction. Item 5. The image processing apparatus according to Item 3 or 4 . 前記実アドレス変換部は、前記仮想アドレスの直交座標を横方向と縦方向それぞれの前記拡大縮小倍率の分子の値で割って得られる剰余値を出力する処理を含むことを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The real address conversion unit according to claim characterized in that it comprises a process of outputting a remainder value obtained by dividing the orthogonal coordinates of the virtual address in the horizontal and vertical values of each of the scaling factor molecules 5 An image processing apparatus according to 1. 前記画像補間部は、前記実アドレス空間の直交座標の画素データと、その近傍の複数の画素データを読み出し、前記補間係数を仮想アドレスにおける実アドレス空間の直交座標の画素データからの距離として画素データの補間を行なう処理を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像処理装置。 The image interpolation unit reads out the pixel data of the orthogonal coordinates in the real address space and a plurality of pixel data in the vicinity thereof, and sets the interpolation coefficient as the distance from the pixel data of the orthogonal coordinates in the real address space in the virtual address. The image processing apparatus according to claim 5 , further comprising a process of performing interpolation of
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