JP4823290B2 - 画像編集装置 - Google Patents

Description

本発明は、受信した画像の解像度変換を行って出力する画像編集装置に関する。

従来から、二次元平面上に配置された複数の画素によって構成される原画像に対して縮小処理を行う画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この画像処理装置では、入力された原画像の画像データに対して、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれ毎に縮小処理が行われる。具体的には、この縮小処理は、Ｘ方向あるいはＹ方向に沿って隣接する４個の画素の画素値を用いた補間演算により行われる。
特開平１１−３５３４７３号公報（第４−８頁、図１−１０）

ところで、上述した特許文献１に記載された従来技術では、Ｘ方向あるいはＹ方向に沿った４画素の画素値を用いて補間演算を行っているため、１／４よりも小さい任意倍率の縮小を行うことができないという問題があった。また、Ｘ方向およびＹ方向に並んだ複数の画素に対して縮小倍率に応じた間引きを行うことにより、１／４よりも小さい倍率の縮小を行うことは可能であるが、このような間引きを行うと、間引きによって削除される画素数の原画像に占める割合が多くなって画質が極端に悪化するという問題があった。

特に、テレビ放送等において配信された高精細画像を受信して解像度の低い携帯端末等の受信機の画面に表示するような用途では、配信画像の更新間隔以内で上記の縮小処理を行う必要があるため、画質の悪化を抑制しつつ処理の高速化が可能な手法が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、任意倍率の縮小が可能であって、画質の悪化を抑えることができ、処理の高速化が可能な画像編集装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の画像編集装置は、１フレーム分の配信画像を受信する画像受信手段と、画像受信手段によって受信した第１の画像を格納する受信画像格納手段と、第１の画像を構成する複数の画素が並ぶ水平方向を第１の方向、垂直方向を第２の方向とし、これら第１および第２の方向で囲まれる矩形の２つの対角線のそれぞれに沿って配置された各画素の画素値のみを用い、これらの対角線に沿った各画素以外の画素の画素値を用いないで固定縮小倍率で画像の縮小を行う際に用いる二次元縮小フィルタのデータを格納する縮小フィルタ格納手段と、縮小フィルタ格納手段に格納されたデータに基づいて、第１の画像に対して二次元縮小フィルタを用いた縮小処理を１回あるいは複数回繰り返して行う第１の縮小処理手段と、第１の縮小処理手段によって縮小処理された後の第２の画像に対して、固定縮小倍率よりも大きい調整縮小倍率で縮小処理を行って第３の画像を出力する第２の縮小処理手段と、第２の縮小処理手段から出力された第３の画像を格納する表示画像格納手段と、表示画像格納手段に格納された第３の画像を読み出して出力する出力処理手段とを備えている。

固定縮小倍率の二次元縮小フィルタによる１回あるいは複数回の縮小処理と調整縮小倍率の１回の縮小処理とを組み合わせることにより、１／４よりも小さい任意縮小倍率の縮小処理が可能となる。また、縮小処理を複数回に分けて行うことにより、各画素の情報を縮小処理後の各画素の情報に含ませることができるため、画質の悪化を抑えることができる。さらに、係数が固定の縮小フィルタを繰り返し用いることで、処理内容を単純化することができ、処理の高速化が可能となる。

また、上述した画像受信手段は、インターレス方式に対応した奇数フィールド画像と偶数フィールド画像とを交互に受信し、受信画像格納手段は、連続して受信した奇数フィールド画像と偶数フィールド画像のそれぞれを構成する画素により構成される１フレーム分の画像を第１の画像として格納することが望ましい。これにより、２枚のフィールド画像を原画像とすることで画質の悪化をさらに抑えることができる。

また、上述した第１の画像と第３の画像に基づいて、第１の縮小処理手段による縮小処理の回数を設定する縮小回数設定手段をさらに備えることが望ましい。具体的には、固定縮小倍率をＡ、第１の画像を第３の画像に縮小する際の縮小倍率をＢ、第１の縮小処理手段による縮小処理の回数をＮ、第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率をＣとしたときに、縮小回数設定手段は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たすＮの値を設定する。これにより、縮小処理前後の画像の大きさや解像度に対応する適切な縮小回数を設定することが可能となる。

また、上述した第１の画像と第３の画像に基づいて、第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率を設定する調整縮小倍率設定手段をさらに備えることが望ましい。具体的には、固定縮小倍率をＡ、第１の画像を第３の画像に縮小する際の縮小倍率をＢ、第１の縮小処理手段による縮小処理の回数をＮ、第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率をＣとしたときに、調整縮小倍率設定手段は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たすＣの値を設定する。これにより、縮小処理前後の画像の大きさや解像度に対応する適切な調整縮小倍率を設定することが可能となる。

また、上述した第１の画像の画素数と第３の画像の画素数とに基づいてＢの値を設定する総合縮小倍率設定手段をさらに備えることが望ましい。これにより、入力される第１の画像に適した縮小倍率を設定することが可能となる。

また、上述した固定縮小倍率は１／２であることが望ましい。これにより、固定縮小倍率を用いた縮小処理をさらに単純化することができる。

また、上述した二次元縮小フィルタは、４×４画素の対角線方向の各画素値に所定の係数を乗算した値のみを加算して得られる値を、新たな画素の画素値とすることが望ましい。具体的には、４×４画素の対角線方向の各画素の画素値に乗算する値を、外周の角位置の４画素については−１／１６、内周の４画素については９／１６としている。

以下、本発明の画像処理装置を適用した一実施形態の画像編集装置について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、一実施形態の画像編集装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の画像編集装置は、チューナ部１０、復調部１４、デコーダ１６、音声処理部１８、アンプ２０、スピーカ２２、映像処理部２４、表示部２６、操作部２８、制御部３０を備えている。

チューナ部１０は、放送局（図示せず）から送信される放送信号をアンテナ１２を介して受信し、これを復調部１４に向けて出力する。復調部１４は、チューナ部１０によって受信した放送信号を復調し、放送信号に含まれる放送データを出力する。デコーダ１６は、復調部１４によって復調された放送データをデコードして音声データや画像データなどを出力する。

音声処理部１８は、デコーダ１６から出力された音声データをアナログ音声信号に変換する。このアナログ音声信号は、アンプ２０によって増幅され、スピーカ２２から出力される。また、映像処理部２４は、デコーダ１６から出力された画像データに対して解像度変換を行った後に所定形式（例えばＮＴＳＣ形式やＲＧＢ形式）のアナログ映像信号に変換する。このアナログ映像信号は表示部２６に入力され、番組内容の映像が表示部２６に表示される。

操作部２８は、視聴を希望する放送チャンネルの切替操作や音量設定等を行うものであり、各種のキーやスイッチ類を備えている。制御部３０は、画像編集装置全体の動作を制御する。

図２は、映像処理部２４の詳細構成を示す図である。図２に示すように、映像処理部２４は、奇数フィールドメモリ１１０、偶数フィールドメモリ１１２、総合縮小倍率設定部１１４、縮小フィルタ処理部１２０、縮小フィルタ格納部１２２、縮小回数設定部１２４、中間画像メモリ１２６、補間関数処理部１３０、補間関数格納部１３２、調整縮小倍率設定部１３４、奇数フレームメモリ１３６、偶数フレームメモリ１３８、表示処理部１４０を含んで構成されている。

本実施形態の画像編集装置ではインターレース方式で放送信号を受信するものとし、デコーダ１６からは、奇数の走査線に対応する複数の画素から構成された奇数フィールド画像の各画素値からなる画像データと、偶数の走査線に対応する複数の画素から構成された偶数フィールド画像の各画素値からなる画像データとが交互に出力される。

奇数フィールドメモリ１１０は、デコーダ１６から出力される奇数フィールド画像の画像データを格納する。偶数フィールドメモリ１１２は、デコーダ１６から出力される偶数フィールド画像の画像データを格納する。

奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２のそれぞれに格納された画像データは、走査線方向としての水平方向（第１の方向）と垂直方向（第２の方向）のそれぞれに沿って等間隔に配置された複数の画素の画素値を含む。また、本実施形態では、連続する一組の奇数フィールドと偶数フィールドの各画素によって奇数フレームの画像（第１の画像）が構成されるともに、この偶数フィールドと次の奇数フィールドの各画素によって偶数フレームの画像（第１の画像）が構成されるものとする。

図３は、フィールド画像とフレーム画像の関係を示す図である。図３において括弧内の数字は、フィールド画像の配信順番と、２つのフィールド画像に含まれる各画素によって構成される仮想的なフレーム画像の生成順番を示す。図３に示すように、奇数フィールド画像と次に配信される偶数フィールド画像の各画像データを組み合わせて奇数フレーム画像の画像データが構成される。また、偶数フィールド画像と次に配信される偶数フィールド画像の各画像データを組み合わせて偶数フレーム画像の画像データが構成される。

例えば、奇数フィールド画像が配信されて奇数フィールドメモリ１１０に画像データが格納された時点では、その前に配信されて偶数フィールドメモリ１１２に格納された偶数フィールド画像の画像データと、次に配信されて奇数フィールドメモリ１１０に格納された奇数フィールド画像の画像データとが読み出しが可能になり、これら２つのフィールド画像を用いて構成された偶数フレーム画像の画像データが読み出される。

また、偶数フィールド画像が配信されて偶数フィールドメモリ１１２に画像データが格納された時点では、その前に配信されて奇数フィールドメモリ１１０に格納された奇数フィールド画像の画像データと、次に配信されて偶数フィールドメモリ１１２に格納された偶数フィールド画像の画像データとが読み出しが可能になり、これら２つのフィールド画像を用いて構成された奇数フレーム画像の画像データが読み出される。

総合縮小倍率設定部１１４は、デコーダ１６から出力されて奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２に格納されたフレーム画像（第１の画像）とこの画像を縮小して最終的に表示部２６に表示する画像（第３の画像）に基づいて、総合縮小倍率Ｂの値を設定する。具体的には、第１の画像と第３の画像の各画像サイズ（画素数）が決まっている場合には、これらの画素数の比が「総合縮小倍率」として設定される。

縮小フィルタ処理部１２０は、奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２に格納された両方の画像データ（フレーム画像に対応する画像データ）に対して二次元縮小フィルタを用いた縮小処理を１回あるいは複数回繰り返す。

縮小フィルタ格納部１２２は、第１および第２の方向（水平方向および垂直方向）のそれぞれに沿って固定縮小倍率Ａで画像の縮小を行う際に用いる二次元縮小フィルタのデータを格納する。このデータが読み出されて縮小フィルタ処理部１２０による縮小処理が行われる。固定縮小倍率Ａの縮小処理の具体例については後述する。

縮小回数設定部１２４は、奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２に格納された奇数フレームあるいは偶数フレームの画像（第１の画像）とこの画像を縮小した後の最終的な画像（第３の画像）に基づいて、縮小フィルタ処理部１２０による縮小処理の回数Ｎを設定する。例えば、総合縮小倍率Ｂに基づいて、縮小処理の回数Ｎが決定される。

中間画像メモリ１２６は、縮小フィルタ処理部１２０によって縮小処理が行われた後の画像（第２の画像）の画像データを格納する。

補間関数処理部１３０は、縮小フィルタ処理部１２０によって縮小処理された後の第２の画像に対して、上述した固定縮小倍率Ａよりも大きい調整縮小倍率Ｃで縮小処理を行い、この縮小処理で得られた画像（第３の画像）の画像データを出力する。

補間関数格納部１３２は、補間関数処理部１３０による縮小処理で用いられる補間関数のデータを格納する。このデータが読み出されて補間関数処理部１３０による補間処理が行われ、第２の画像よりも画素数が少ない第３の画像が生成される。

調整縮小倍率設定部１３４は、奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２のそれぞれに格納された各画像データに対応する縮小前のフレーム画像（第１の画像）とこの画像を縮小した後の最終的な画像（第３の画像）に基づいて、補間関数処理部３０による縮小処理の調整縮小倍率Ｃを設定する。例えば、総合縮小倍率Ｂに基づいて調整縮小倍率Ｃが決定される。

具体的には、固定縮小倍率をＡ、第１の画像を第３の画像に縮小する際の総合縮小倍率をＢ、縮小フィルタ処理部１２０による縮小処理の回数をＮ、補間関数処理部１３０による縮小処理の調整縮小倍率をＣとしたときに、縮小回数設定部１２４は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たすＮの値を設定する。また、調整縮小倍率設定部１３４は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たすＣの値を設定する。

奇数フレームメモリ１３６は、補間関数処理部１３０によって縮小処理が行われた後の奇数フレームの画像（第３の画像）の画像データを格納する。また、偶数フレームメモリ１３８は、補間関数処理部１３０によって縮小処理が行われた後の偶数フレームの画像（第３の画像）の画像データを格納する。

表示処理部１４０は、補間関数処理部１３０によって縮小処理された後の縮小画像データを奇数フレームメモリ１３６あるいは偶数フレームメモリ１３８から読み出し、縮小後の画像を表示部２６の画面上に表示する。具体的には、表示処理部１４０は、奇数フレーム画像に対応する縮小処理が行われて奇数フレームメモリ１３６に画像データの書き込みが行われているときに、偶数フレームメモリ１３８から画像データを読み出して表示処理を行い、偶数フレーム画像に対応する縮小処理が行われて偶数フレームメモリ１３８に画像データの書き込みが行われているときに、奇数フレームメモリ１３６から画像データを読み出して表示処理を行う。

上述したチューナ部１０、復調部１４、デコーダ１６が画像受信手段に、奇数フィールドメモリ１１０、偶数フィールドメモリ１１２が受信画像格納手段に、縮小フィルタ格納部１２２が縮小フィルタ格納手段に、縮小フィルタ処理部１２０が第１の縮小処理手段に、補間関数処理部１３０が第２の縮小処理手段に、縮小回数設定部１２４が縮小回数設定手段に、調整縮小倍率設定部１３４が調整縮小倍率設定手段に、総合縮小倍率設定部１１４が総合縮小倍率設定手段に、奇数フレームメモリ１３６、偶数フレームメモリ１３８が表示画像格納手段に、表示処理部１４０が出力処理手段にそれぞれ対応する。

また、上述した映像処理部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータの構成によって容易に実現することができるが、縮小フィルタ処理部１２０や補間関数処理部１３０は、所定間隔で配信される各フィールドの画像データに対して高速に処理を行う必要があるため専用のハードウエアやＤＳＰ（デジタル信号処理装置）を用いて実現することが望ましい。また、総合縮小倍率設定部１１４、縮小回数設定部１２４、調整縮小倍率設定部１３４による設定値は、第１および第３の画像の解像度が決まれば一義的に決まるため、配信された画像を受信する間隔で高速にこれらの設定値を求める必要はなく、これらの設定動作を制御部３０に行わせるようにしてもよい。

本実施形態の画像編集装置はこのような構成を有しており、次に画像編集装置によって受信した画像を映像処理部２４で縮小して表示部２６に表示する場合の具体的な処理内容について説明する。

図４は、本実施形態の映像処理部２４による画像縮小処理の動作手順を示す流れ図である。奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２に最新の画像データが格納され、最新の奇数フレーム１画面分あるいは偶数フレーム１画面分の画像データが格納されると（ステップ２０１）、総合縮小倍率設定部１１４は、これらのフレーム１画面分の画像と縮小後の画像の各画像サイズに基づいて総合縮小倍率Ｂを決定する（ステップ２０２）。縮小回数設定部１２４は、総合縮小倍率設定部１１４によって決定された総合縮小倍率Ｂに基づいて、縮小フィルタ処理部１２０によって行われる縮小処理の繰り返し回数Ｎを決定する（ステップ２０３）。

次に、縮小フィルタ処理部１２０は、縮小フィルタ格納部１２２に格納された二次元縮小フィルタを読み出して、奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２に格納された画像データに対して、縮小回数設定部１２４によって決定された縮小回数Ｎを繰り返し回数とした縮小処理を行う（ステップ２０４）。Ｎ回の縮小処理によって最終的に得られた中間画像データは中間画像メモリ１２６に格納される（ステップ２０５）。

図５は、縮小フィルタ処理部１２０によって行われる縮小処理の具体例を示す説明図である。図６は、縮小フィルタ処理部１２０による縮小処理後の画像を示す説明図である。図５において、○は縮小処理の対象となる原画像の各画素を示している。また、図５および図６において、×は縮小処理によって得られる画像の各画素を示している。

本実施形態では、縮小フィルタ処理部１２０による１回の縮小処理によって水平方向および垂直方向の画素数が１／２になる。また、縮小処理は、４×４画素の各画素値を成分に有する４×４の二次元縮小フィルタを用いて行われる。具体的には、図５に示す画素ｗに着目すると、この画素ｗの画素値が、点線で囲まれたその周囲の４×４画素（合計１６画素）の各画素値を用いて計算される。但し、本実施形態では、１６画素全ての画素値が用いられるのではなく、図５においてａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈで示される８画素の画素値のみが用いられて画素ｗの画素値が計算される。

具体的には、二次元縮小フィルタのフィルタ係数は以下のようになる。

４個のが画素ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれに対応するフィルタ係数が９／１６に設定され、他の４個の画素ｅ、ｆ、ｇ、ｈのそれぞれに対応するフィルタ係数が−１／１６に設定されている。また、それ以外の８画素のついては、フィルタ係数が０に設定されている。

すなわち、図５の点線で囲まれた４×４画素の各画素の画素値に乗算する値を、左上の画素から配置の順にｗ11、ｗ12、ｗ13、ｗ14、ｗ21、ｗ22、ｗ23、ｗ24、ｗ31、ｗ32、ｗ33、ｗ34、ｗ41、ｗ42、ｗ43、ｗ44とすると、ｗ11＝ｗ14＝ｗ41＝ｗ44＝−１／１６、ｗ22＝ｗ23＝ｗ32＝ｗ33＝９／１６となる。また、それ以外のｗ12、ｗ13、ｗ21、ｗ24、ｗ31、ｗ34、ｗ42、ｗ43は全て０となる
図７は、これらのフィルタ係数の設定方法の説明図であり、本実施形態で用いられる標本化関数（補間関数）が示されている。図７に示す標本化関数φ（ｔ）は、以下の式で示される区分多項式であり、補間位置を中心に左右２画素（補間方向に沿って補間対象画素の両側に存在する２画素（合計４画素））の画素値を用いて補間対象画素ｗの画素値を算出することができる。

φ（ｔ）＝−１．７５｜ｔ｜²＋１．０ （｜ｔ｜≦０．５）
１．２５｜ｔ｜²−３．０｜ｔ｜＋１．７５ （０．５＜｜ｔ｜≦１．０）
０．７５｜ｔ｜²−２．０｜ｔ｜＋１．２５ （１．０＜｜ｔ｜≦１．５）
−０．２５｜ｔ｜²＋｜ｔ｜−１．０ （１．５＜｜ｔ｜≦２．０）
０ （２．０＜｜ｔ｜）
・・・（１）
本実施形態では、図５に示す画素ｗの水平方向および垂直方向には他の画素は存在せず、斜め４５°方向に８個の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈが存在する。このため、これら８個の画素を用いて中心の画素ｗの画素値を計算している。

ところで、斜め４５°方向に沿った画素間隔（例えば画素ｄと画素ｈの距離）を１とすると、画素ｗから画素ａ、ｂ、ｃ、ｄまでの距離は０．５となる。この距離に対応する標本化関数の値は上記の式にｔ＝０．５を代入して求めることができ、その値は９／１６となる。また、画素ｗから画素ｅ、ｆ、ｇ、ｈまでの距離は１．５となる。この距離に対応する標本化関数の値は上記の式にｔ＝１．５を代入して求めることができ、その値は−１／１６となる。数１に示した二次元縮小フィルタのフィルタ係数がこのようにして決められている。

この二次元縮小フィルタを用いることにより、画素ｗの画素値ｗは、上述した８個の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの各画素値ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを用いて、以下の式で示される計算式で求められる。

ｗ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）×９／１６−（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）／１６
このようにして、例えば、図５に示す１２×１２画素の画像が、図６に示す６×６画素の画像に縮小される。ステップ２０４では、このような縮小倍率１／２の縮小処理がＮ回繰り返される。

次に、調整縮小倍率設定部１３４は、総合縮小倍率設定部１１４によって決定された総合縮小倍率Ｂに基づいて、補間関数処理部１３０によって行われる縮小処理の倍率である調整縮小倍率Ｃを決定する（ステップ２０６）。

次に、補間関数処理部１３０は、補間関数格納部１３２に格納された補間関数データを読み出して、中間画像メモリ１２６に格納された中間画像データに対して、調整縮小倍率設定部１３４によって決定された調整縮小倍率Ｃの縮小処理を行う（ステップ２０７）。この縮小処理によって得られた縮小画像データは、処理対象の画像データが奇数フレームに対応する場合には奇数フレームメモリ１３６に格納され、処理対象の画像データが偶数フレームに対応する場合には偶数フレームメモリ１３８に格納される（ステップ２０８）。

ステップ２０７で行われる縮小処理の倍率である調整縮小倍率Ｃは、ステップ２０４における固定縮小倍率によるＮ回の縮小処理によって目的とする画像が得られなかった場合に行われるものである。したがって、Ｂ＝Ａ^Nの関係を満たす場合には、ステップ２０７による縮小処理は省略される。

また、調整縮小倍率Ｃによる縮小処理は、ステップ２０４の縮小処理のように二次元縮小フィルタを用いて行うのではなく、補間関数格納部１３２に格納された補間関数データで特定される標本化関数を用いて水平方向および垂直方向に沿って別々に行われる。本実施形態では、補間関数処理部１３０による縮小処理は、図７に示した標本化関数を用いて行われる。

図８および図９は、補間関数処理部１３０によって行われる縮小処理の説明図である。上述したように、固定縮小倍率Ａを１／２とすると、調整縮小倍率Ｃは１／２と１の間の値に設定される。図８および図９では、□は縮小前の各画素を、☆は縮小後の各画素を、△は縮小後の画素を求めるために用いられる中間画素をそれぞれ示している。縮小前の画素の水平および垂直の間隔に比べて、縮小後の画素の間隔の方が間隔が広くなって画素数が少なくなる。

いま、縮小後の画素ｐの画素値ｐを算出する場合を考える。例えば、（１）最初にこの画素ｐと垂直方向の位置が同じ４つの中間画素ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４の各画素値ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４を求め（図８）、（２）次にこれらの各画素値ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４に基づいて画素値ｐを算出する（図９）。

中間画素ｈ１の画素値ｈ１の算出は、この中間画素ｈ１の上下２画素ａ０１、ａ０５、ａ０９、ａ１３と（１）式で示される標本化関数（図７）を用いて行われる。具体的には、画素ａ０１〜ａ１６の水平方向および垂直方向の間隔を１とし、中間画素ｈ１から画素ａ０１、ａ０５、ａ０９、ａ１３までの距離をｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４とすると、中間画素ｈ１の画素値ｈ１は、
ｈ１＝ａ０１×φ（ｔ１）＋ａ０５×φ（ｔ２）
＋ａ０９×φ（ｔ３）＋ａ１３×φ（ｔ４）
となる。他の中間画素ｈ２、ｈ３、ｈ４の各画素値についても同様である。

次に、これらの４つの中間画素ｈ１〜ｈ４の各画素値と（１）式で示される標本化関数を用いて、同様の方法で画素ｐの画素値ｐが求められる。また、☆で示された他の画素についても同様の方法で画素値が求められる。このようにして求められた各画素の画素値（縮小画像データ）が奇数フレームメモリ１３６あるいは偶数フレームメモリ１３８に格納される。

次に、表示処理部１４０は、奇数フレームメモリ１３６あるいは偶数フレームメモリ１３８に格納された縮小画像データを読み出し、配信された１フレーム分の原画像を総合縮小倍率Ｂで縮小した後の縮小画像を表示部２６の画面上に表示する（ステップ２０９）。この表示処理は、奇数フレームメモリ１３６に対して縮小画像データの書き込みを行っているときには偶数フレームメモリ１３８を用いて行われ、反対に、偶数フレームメモリ１３８に対して縮小画像データの書き込みを行っているときには奇数フレームメモリ１３６を用いて行われる。上述した一連の処理がフィールド画像の配信間隔で繰り返される。

このように、本実施形態の画像編集装置の映像処理部２４では、固定縮小倍率Ａの二次元縮小フィルタによる１回あるいは複数回の縮小処理と調整縮小倍率Ｃの１回の縮小処理とを組み合わせることにより、１／４よりも小さい任意縮小倍率の縮小処理が可能となる。また、縮小処理を複数回に分けて行うことにより、各画素の情報を縮小処理後の各画素の情報に含ませることができるため、画質の悪化を抑えることができる。さらに、係数が固定の縮小フィルタを繰り返し用いることで、処理内容を単純化することができ、処理の高速化が可能となる。特に、固定縮小倍率Ａを１／２とすることにより、固定縮小倍率の縮小処理をさらに単純化することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図３に示すように、奇数フィールド画像と次の偶数フィールド画像とを組み合わせた奇数フレーム画像と、偶数フィールド画像と次の奇数フィールド画像とを組み合わせた偶数フレーム画像の両方を対象に縮小処理を行って、縮小後の奇数フレームおよび偶数フレームの画像を表示するようにしたが、奇数フレーム画像あるいは偶数フレーム画像のいずれか一方のみを処理の対象とするようにしてもよい。この場合には、フィールド画像の配信間隔の２倍の時間以内に図４に示した処理を完了させればよいため、映像処理部２４による処理負担を軽減することができる。

また、上述した実施形態では、奇数フィールド画像と偶数フィールド画像が交互に配信されるインターレース方式の場合について説明したが、所定間隔でフレーム画像（プログレッシブ画像）が配信されるノンインターレース方式の場合にも本発明を適用することができる。この場合には奇数フィールドメモリ１１０および偶数フィールドメモリ１１２を一つ（あるいは２つ）のフレームメモリに置き換えればよい。

また、ステップ２０７の縮小処理（調整縮小倍率Ｃの縮小処理）を、図８および図９に示すように、最初に水平方向に並んだ４つの中間画素の画素値を求め、次にこれら４つの中間画素の画素値から最終的な画素の画素値を求めるようにしたが、反対に、最初に垂直方向に並んだ４つの中間画素の画素値を求め、次にこれら４つの中間画素の画素値から最終的な画素の画素値を求めるようにしてもよい。

また、上述したした実施形態では、ステップ２０４、２０７の両方の縮小処理を図７および（１）式で示した標本化関数を用いて行う場合について説明したが、その他の標本化関数を用いるようにしてもよい。また、ステップ２０４の縮小処理で用いる二次元縮小フィルタを得るために用いられる標本化関数と、ステップ２０７の縮小処理に用いる標本化関数を異ならせるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、固定縮小倍率Ａを１／２としたが固定縮小倍率Ａを１／２以外の値としてもよい。

また、上述した実施形態では、縮小処理した後の画像を表示部２６に表示したが、この表示処理に代えて、表示処理部１４０から出力された縮小後の画像データを通信部を介して他の装置に向けて送信するようにしてもよい。この場合には、表示処理部１４０を通信処理部に置き換えて、縮小後の画像データを通信に適した形式に変換することが望ましい。

一実施形態の画像編集装置の構成を示す図である。 映像処理部の詳細構成を示す図である。 フィールド画像とフレーム画像の関係を示す図である。 本実施形態の画像処理装置による画像縮小処理の動作手順を示す流れ図である。 縮小フィルタ処理部によって行われる縮小処理の具体例を示す説明図である。 縮小フィルタ処理部による縮小処理後の画像を示す説明図である。 フィルタ係数の設定方法の説明図である。 補間関数処理部によって行われる縮小処理の説明図である。 補間関数処理部によって行われる縮小処理の説明図である。

符号の説明

１０ チューナ部
１４ 復調部
１６ デコーダ
１８ 音声処理部
２０ アンプ
２２ スピーカ
２４ 映像処理部
２６ 表示部
２８ 操作部
３０ 制御部
１１０ 奇数フィールドメモリ
１１２ 偶数フィールドメモリ
１１４ 総合縮小倍率設定部
１２０ 縮小フィルタ処理部
１２２ 縮小フィルタ格納部
１２４ 縮小回数設定部
１２６ 中間画像メモリ
１３０ 補間関数処理部
１３２ 補間関数格納部
１３４ 調整縮小倍率設定部
１３６ 奇数フレームメモリ
１３８ 偶数フレームメモリ
１４０ 表示処理部

Claims (10)

1. １フレーム分の配信画像を受信する画像受信手段と、
   前記画像受信手段によって受信した第１の画像を格納する受信画像格納手段と、
   前記第１の画像を構成する複数の画素が並ぶ水平方向を第１の方向、垂直方向を第２の方向とし、これら第１および第２の方向で囲まれる矩形の２つの対角線のそれぞれに沿って配置された各画素の画素値のみを用い、これらの対角線に沿った各画素以外の画素の画素値を用いないで固定縮小倍率で画像の縮小を行う際に用いる二次元縮小フィルタのデータを格納する縮小フィルタ格納手段と、
   前記縮小フィルタ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記第１の画像に対して前記二次元縮小フィルタを用いた縮小処理を１回あるいは複数回繰り返して行う第１の縮小処理手段と、
   前記第１の縮小処理手段によって縮小処理された後の第２の画像に対して、前記固定縮小倍率よりも大きい調整縮小倍率で縮小処理を行って第３の画像を出力する第２の縮小処理手段と、
   前記第２の縮小処理手段から出力された前記第３の画像を格納する表示画像格納手段と、
   前記表示画像格納手段に格納された前記第３の画像を読み出して出力する出力処理手段と、
   を備えることを特徴とする画像編集装置。
2. 請求項１において、
   前記画像受信手段は、インターレス方式に対応した奇数フィールド画像と偶数フィールド画像とを交互に受信し、
   前記受信画像格納手段は、連続して受信した奇数フィールド画像と偶数フィールド画像のそれぞれを構成する画素により構成される１フレーム分の画像を前記第１の画像として格納することを特徴とする画像編集装置。
3. 請求項１または２において、
   前記第１の画像と前記第３の画像に基づいて、前記第１の縮小処理手段による縮小処理の回数を設定する縮小回数設定手段をさらに備えることを特徴とする画像編集装置。
4. 請求項３において、
   前記固定縮小倍率をＡ、前記第１の画像を前記第３の画像に縮小する際の縮小倍率をＢ、前記第１の縮小処理手段による縮小処理の回数をＮ、前記第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率をＣとしたときに、
   前記縮小回数設定手段は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たす前記Ｎの値を設定することを特徴とする画像編集装置。
5. 請求項１または２において、
   前記第１の画像と前記第３の画像に基づいて、前記第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率を設定する調整縮小倍率設定手段をさらに備えることを特徴とする画像編集装置。
6. 請求項５において、
   前記固定縮小倍率をＡ、前記第１の画像を前記第３の画像に縮小する際の縮小倍率をＢ、前記第１の縮小処理手段による縮小処理の回数をＮ、前記第２の縮小処理手段による縮小処理の調整縮小倍率をＣとしたときに、
   前記調整縮小倍率設定手段は、Ｂ＝Ａ^N×Ｃ、かつ、Ａ＜Ｃ＜１を満たす前記Ｃの値を設定することを特徴とする画像編集装置。
7. 請求項４または６において、
   前記第１の画像の画素数と前記第３の画像の画素数とに基づいて前記Ｂの値を設定する総合縮小倍率設定手段をさらに備えることを特徴とする画像編集装置。
8. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記固定縮小倍率は１／２であることを特徴とする画像編集装置。
9. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記二次元縮小フィルタは、４×４画素の対角線方向の各画素値に所定の係数を乗算した値のみを加算して得られる値を、新たな画素の画素値とすることを特徴とする画像編集装置。
10. 請求項９において、
    前記４×４画素の対角線方向の各画素の画素値に乗算する値を、外周の角位置の４画素については−１／１６、内周の４画素については９／１６とすることを特徴とする画像編集装置。

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