JPH0224073B2 - - Google Patents
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- JPH0224073B2 JPH0224073B2 JP12500081A JP12500081A JPH0224073B2 JP H0224073 B2 JPH0224073 B2 JP H0224073B2 JP 12500081 A JP12500081 A JP 12500081A JP 12500081 A JP12500081 A JP 12500081A JP H0224073 B2 JPH0224073 B2 JP H0224073B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、テレビジヨン信号から印刷用のフイ
ルムまたは印刷分解版を作成するビデオ製版シス
テムにおける、走査線の内挿技術に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a scan line interpolation technique in a video plate making system for producing printing films or printing separations from television signals.
テレビジヨン信号から得られた画像と直接写真
機で撮影した写真を比べるとき、前者は後者に比
較して著しく画質が劣つている。その原因は種々
あるが、不可避的な原因はテレビジヨン方式その
ものにある。すなわち、標準テレビジヨン方式は
1画面が525本(有効本数482本)の走査線によつ
て構成されているので、画面の大きさをA5版程
度とすれば、走査線密度は1mm当り3.2本となり
走査線が見えてしまい。それを解消するために、
従来例えば、ブラウン管の偏向回路に微小交流電
流を重畳させてわずかに電子ビームを振るウオー
ブリングや、電子ビームの焦点をわずかにずらし
て輝点を大きくする等の方法が採用されている
が、いずれも解像力の低下を来たし画質を劣化さ
せている。これに対し、一般の印刷における走査
線密度は1mm当り6本から28本であり走査線は見
えず、画質はテレビジヨン画質から作成した印刷
物に比べてはるかに良好である。この問題をより
効果的に処理したのが、走査線間の相関性に着目
した内挿法であつて、内挿計算によつて走査線の
中間に新たな走査線を形成し、走査線数を増やし
ている。従来、製版表置内に内挿部を組み込んだ
例として、特開昭56−8144号公報においてテレビ
ジヨン画像製版装置が開示されている。しかしな
がら、この装置で開示されている内挿方法は、単
純な平均値補間法でありすべての画像情報に対し
て有効とは考えられないし、また、補間数も画素
間に1点補間するだけであり、解像力においても
不充分といえる。また、補間法としては、このよ
うな平均的補間法の他に、より多くのデータを用
いて補間を行なう方法が知られており、例えばキ
ユービツクコンボリユーシヨン法、バイリニヤ
法、ニアレストネイバー法などが知られている。
これらの内キユービツクコンボリユーシヨン法が
最も高級であり、最良の補間を行なうことができ
るものであり、したがつてテレビ画像の製版装置
における走査線の内挿をこのキユービツクコンボ
リユーシヨン法で行なうようにすれば常に最良の
内挿を行なうことができるものと考えられる。し
かし、実際にテレビ画面の内挿を行なつてみると
画像の構成によつてはキユービツクコンボリユー
シヨン法よりもバイリニヤ法やニアレストネイバ
ー法を採用する方が良い結果が得られることがわ
かつた。例えば縦横の線から構成される画像では
バイリニヤ法で補間した方が良好な内挿を行なう
ことができる。したがつて一種類の補間法しか採
用できない内挿装置では種々の画像に対して良好
な内挿を行なうことができない欠点がある。 When comparing an image obtained from a television signal with a photograph taken directly with a camera, the former is significantly inferior in image quality to the latter. There are various reasons for this, but the unavoidable cause lies in the television system itself. In other words, in the standard television system, one screen consists of 525 scanning lines (482 effective lines), so if the screen size is about A5 size, the scanning line density is 3.2 lines per 1 mm. Then you can see the scanning line. In order to resolve this,
Conventionally, methods such as wobbling, in which the electron beam is slightly waved by superimposing a minute alternating current on the deflection circuit of a cathode ray tube, and methods in which the focal point of the electron beam is slightly shifted to make the bright spot larger, have been adopted. This also causes a decrease in resolution and degrades image quality. In contrast, the scanning line density in general printing is 6 to 28 lines per mm, so the scanning lines are invisible, and the image quality is much better than that of printed matter made from television image quality. A more effective way to deal with this problem is the interpolation method, which focuses on the correlation between scan lines. are increasing. Conventionally, as an example of incorporating an interpolation section into a plate-making table, a television image plate-making apparatus has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-8144. However, the interpolation method disclosed in this device is a simple average value interpolation method and cannot be considered effective for all image information, and the number of interpolations is only one point between pixels. However, it can be said that the resolution is insufficient. In addition to the average interpolation method, there are also known interpolation methods that use a larger amount of data, such as the Cubic convolution method, bilinear method, and nearest neighbor method. The law is known.
Of these, the Cubic convolution method is the most sophisticated and can perform the best interpolation. It is thought that the best interpolation can always be achieved if the method is used. However, when we actually perform interpolation on a TV screen, we find that depending on the image structure, better results can be obtained by using the bilinear method or nearest neighbor method than by the Cubic convolution method. I understand. For example, in the case of an image composed of vertical and horizontal lines, better interpolation can be achieved by interpolating using the bilinear method. Therefore, an interpolation device that can employ only one type of interpolation method has the disadvantage that it cannot perform good interpolation for various images.
また、一般にキユービツクコンボリユーシヨン
法により補間する内挿計算の場合16画素のデータ
を考慮して複雑な計算をする必要があるので、通
常はコンピユータのソフトウエアで処理している
が、この場合装置は簡単になるが処理に長時間を
有する欠点がある。従来、ビデオ製版装置におい
てはかなりの高速処理を要求されているので、上
述のようにソフトウエアで処理する場合は、計算
の完了した画素のデータを次々とバツフアメモリ
ーに蓄え、1画面分の計算が完了したときに出力
装置と同期を取りながら順次演算結果を掃出すよ
うにする必要がある。しかしながら、1画面分の
メモリーは約2.5メガバイト以上にのぼる大容量
のものとなり、このようなメモリーを要すること
は著しく不利である。 In addition, in the case of interpolation calculations using the Cubic convolution method, it is necessary to perform complex calculations taking into account 16-pixel data, so the processing is usually done using computer software. In this case, the device becomes simpler, but the disadvantage is that the processing takes a long time. Traditionally, video plate-making equipment has been required to perform fairly high-speed processing, so when processing with software as described above, the data for each pixel that has been calculated is stored one after another in a buffer memory, and the data for one screen is stored one after another in a buffer memory. When the calculation is completed, it is necessary to sequentially output the calculation results while synchronizing with the output device. However, the memory for one screen has a large capacity of about 2.5 megabytes or more, and the need for such a memory is extremely disadvantageous.
本発明の目的は上述した不具合を解決し、画像
に応じてキユービツクコンボリユーシヨン法、バ
イリニヤ法、ニアレストネイバー法の3方法より
適切な内挿方法を選択可能な走査線内挿装置を提
供するものである。 The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a scanning line interpolation device that can select an appropriate interpolation method from the three methods of Cubic convolution method, bilinear method, and nearest neighbor method depending on the image. This is what we provide.
本発明は、テレビジヨン画像から印刷用フイル
ム又は印刷分解版を作成するビデオ画像の製版装
置において、キユービツクコンボリユーシヨン
法、バイリニヤ法、ニアレストネイバー法による
補間を行なつて走査線の内挿を行なう手段と、画
像の内容によりキユービツクコンボリユーシヨン
法、バイリニヤ法、ニアレストネイバー法のいず
れかを選択できる手段とを設けたことを特徴とす
るものである。 The present invention provides a video image plate-making apparatus for creating a printing film or a printing separation plate from a television image, which performs interpolation using the Cubic convolution method, bilinear method, or nearest neighbor method to create a scanning line within a scanning line. The present invention is characterized in that it is provided with means for inserting images, and means for selecting one of the Cubic convolution method, bilinear method, and nearest neighbor method depending on the content of the image.
本発明のさらに他の目的は、高速処理に適する
素子により構成したロジツク回路を用いることに
よつて、迅速で解像力の良好なビデオ画像の製版
システムにおける走査線内挿装置を提供するもの
である。 Still another object of the present invention is to provide a scanning line interpolation device for a video image plate-making system that is quick and has good resolution by using a logic circuit constructed of elements suitable for high-speed processing.
このような目的を達成する本発明のビデオ画像
製版システムの走査線内挿装置は、テレビジヨン
画像から印刷用フイルム又は印刷分解版を作成す
るビデオ画像の製版装置に設けられる走査線内挿
装置において、内挿計算に使用する画素係数を格
納するROM部と内挿計算回路とを有する内挿部
を具え、
前記ROM部は、内挿点を中心とし、その近傍
の複数行および複数列に亘つて2次元的に分布す
る内挿点周辺の16画素の画素値に当該内挿点との
相関性を表す画素係数を乗じてその総和を当該内
挿点の内挿値とするものであつて、xおよびyを
それぞれ主走査方向および副走査方向における距
離とし、これらの方向における画素間隔を1とす
るとき、前記画素係数が、次式
α1(x,y)={1−2|x|2
+|x|3}{1−2|y|2+|y|3}
0≦|x|<1,0≦y<1 ……(1)
α2(x,y)={1−2|x|2+|x|3}{4
−8|y|+5|y|2−|y|3}
0≦|x|<1,1≦|y|<2 ……(2)
α3(x,y)={4−8|x|+5|x|2
−|x|3}{1−2|y|2+|y|3}
1≦|x|<2,0≦|y|<1 ……(3)
α4(x,y)={4−8|x|+5|x|2
−|x|3}{4−8|y|
+5|y|2−|y|3}
1≦|x|<2,0≦|y|<2 ……(4)
α5(x,y)=0 2≦|x|、2≦|y| ……(5)
で与えられるキユービツクコンボリユーシヨン
法、内挿点に隣接する走査線間の画像信号のレベ
ルが当該走査線間においてリリニアに変化するも
のとして、前記複数の画素値に画素係数を乗じて
その総和として内挿値を計算するバイリニヤ法、
内挿点に隣接する走査線上の画素値をそのまま当
該内挿点の内挿値とするように前記複数の画素値
に画素係数を乗じてその総和として内挿値を計算
するニヤレストネイバー法のそれぞれの内挿法に
対する前記画素係数を記憶した複数のROMと、
これのROMを切換える切換器とを有し、前記テ
レビジヨン画像の内容によつて前記三つの内挿法
のいずれかを選択し、選択した内挿法に対する画
素係数を記憶したROMを前記切換器により選択
して所定の画素係数を出力するように構成し、
前記の内挿計算回路は、画素データを記憶する
フレームメモリと、このフレームメモリから前記
複数行および複数列の画素データを各列毎に読出
し、上記選択したROMからこれに対応する画素
係数を読出して求める内挿点の画素データを計算
する複数の演算回路とを有することを特徴とする
ものである。 A scanning line interpolation device for a video image plate making system according to the present invention that achieves the above object is used in a scanning line interpolation device installed in a video image plate making apparatus that creates a printing film or printing separation plate from a television image. , an interpolation unit having a ROM unit that stores pixel coefficients used in interpolation calculations and an interpolation calculation circuit; The pixel values of 16 pixels around the interpolation point, which are two-dimensionally distributed, are multiplied by a pixel coefficient representing the correlation with the interpolation point, and the sum is used as the interpolation value of the interpolation point. , x and y are distances in the main scanning direction and sub-scanning direction, respectively, and the pixel interval in these directions is 1, then the pixel coefficient is expressed by the following formula α 1 (x, y)={1-2|x | 2 + | x | 3 } {1-2 | y | 2 + | y | 3 } 0 ≦ | −2 | x | 2 + | α 3 (x,y)={4-8|x|+5|x| 2 −|x| 3 }{1-2|y| 2 +|y| 3 } 1≦|x|<2,0≦ |y|<1 ...(3) α 4 (x, y)={4-8|x|+5|x| 2 −|x| 3 }{4-8|y| +5|y| 2 −| y| 3 } 1≦|x|<2,0≦|y|<2 ……(4) α 5 (x, y)=0 2≦|x|, 2≦|y| ……(5) In the given Cubic convolution method, assuming that the level of the image signal between the scanning lines adjacent to the interpolation point changes linearly between the scanning lines, the plurality of pixel values are multiplied by the pixel coefficients and the sum is calculated. Bilinear method to calculate the interpolated value as,
The nearest neighbor method calculates an interpolated value by multiplying the plurality of pixel values by a pixel coefficient and calculating the sum of the pixel values so that the pixel values on the scanning line adjacent to the interpolation point are directly used as the interpolated value of the interpolation point. a plurality of ROMs storing the pixel coefficients for each interpolation method;
a ROM for selecting one of the three interpolation methods according to the content of the television image, and a ROM storing pixel coefficients for the selected interpolation method; The interpolation calculation circuit includes a frame memory that stores pixel data, and a frame memory that outputs the pixel data of the plurality of rows and columns from the frame memory for each column. The present invention is characterized by having a plurality of arithmetic circuits for calculating pixel data at interpolation points obtained by reading out pixel coefficients corresponding to the pixel coefficients from the selected ROM.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。ここでは、まず最初に画像の内挿方法の概略
について説明し、次に本発明の実施例について図
面を参照して説明する。従来、画像処理に用いら
れていた内挿法には、ニアレストネイバー法とバ
イリニヤ法等がある。バイリニヤ法は隣接する走
査線間はリニヤに画像データが変化するものとし
て取扱うもので、例えば第9図Aに図示するよう
に、隣接する第1走査線と第2走査線の画素デー
タをそれぞれAおよびBとし、走査線間の間隔を
a、第1走査線と求める内挿点との間隔をxとす
れば、求める内挿値Xは
X=B+(A−B)(a−x)/a
として求められる。従つて、内挿点が隣接する走
査線の中間にあるときは、その内挿値はAとBの
平均値となる。ニアレストネイバー法は、隣接す
る走査線間のデータが変化しないものとして、内
挿時に前の走査線のデータをそのまま採用するも
ので、上記の例では第9図Bに図示するようにX
=Aとなる。そのため、ニアレストネイバー法は
2値化された白黒のみから成る画像においては効
果的であり、バイリニヤ法は直線的に変化する中
間調の画像においては効果的であるが、多くの画
像はコントラストの大きな部分と中間調の部分を
併せ持つているものが多く、このいずれの方法に
よつても満足すべき結果を得られない。内挿しよ
うとする点と周辺の画素との相関性は、隣接する
画素に対するものが一番大きいのは当然である
が、さらにその外周の画素との相関も無視するこ
とはできない。一方、ニアレストネイバー法及び
バイリニヤ法はこの外周の画素との相関性を無視
しているものであるから、前述した特殊な条件下
においてのみ成立するものである。外周の画素と
の相関性を考慮に入れた内挿法にも各種の方法が
提案されているが、本発明において採用した方法
はキユービツクコンボリユーシヨン法を呼ばれる
周辺の16画素の影響を考慮するもので、これら16
の画素データに相関性を表わす画素係数を乗じて
その総和を求め、求める内挿点におけるデータと
するものである。本発明の実施例においては、標
準のテレビジヨン方式である飛越し走査方式を順
次走査方式に切替え、各走査線間に3本の走査線
を内挿して実効1924本の走査線とし、フイルム上
に露光するとき走査線が1部分重なり合うように
して走査線を消去している。このとき、走査線密
度はA5版に対して1mm当り約13本になるので、
通常の印刷物とほぼ同程度となり充分実用に供す
ることができる。また、上記の内挿の実施によ
り、単に走査線数が増加するだけでなく原データ
を復元できるものであるから、解像度が1.2倍か
ら1.3倍程度増加する。また、内挿計算は走査方
向の変換にも必要となる。テレビ画面を撮影する
場合は、横の画面を縦にする必要のある場合があ
り、また1画面上に同一画面を横にしたものと縦
にしたものを組合せて配列するように、各画面を
時差撮影する場合がある。このとき、横方向に走
査して成る画面から、内挿計算によつて縦方向の
印刷に使用できる程度の密度を有する走査線を形
成するに必要な画素データを求め、この走査線デ
ータによつて横方向の走査を行なえば、横の画像
を縦にすることができる。更に、本システムの出
力装置として使用するビデオ画像の撮影装置で主
走査がデジタル値のとき、及び製版用スキヤナで
入力信号がデジタル値のときは、すべての画素デ
ータを内挿計算によつて求める必要がある。上記
3種の内挿法はそれぞれ特徴があり、2値化され
た白黒画像に対してはニアレストネイバー法が、
直線的に変化する中間調画像に対してはバイリニ
ヤ法が有効なので、キユービツクコンボリユーシ
ヨン法と共に任意の方法を選択できるように構成
してある。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. Here, first, an outline of an image interpolation method will be explained, and then embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. Interpolation methods conventionally used in image processing include the nearest neighbor method and the bilinear method. The bilinear method treats the image data as changing linearly between adjacent scanning lines. For example, as shown in FIG. 9A, the pixel data of the adjacent first scanning line and second scanning line are and B, the interval between scanning lines is a, and the interval between the first scanning line and the desired interpolation point is x, then the desired interpolated value X is X=B+(A-B)(a-x)/ It is found as a. Therefore, when the interpolation point is located between adjacent scan lines, the interpolation value will be the average value of A and B. The nearest neighbor method assumes that the data between adjacent scanning lines does not change, and uses the data of the previous scanning line as is during interpolation.
=A. Therefore, the nearest neighbor method is effective for images consisting only of binarized black and white, and the bilinear method is effective for images with halftones that change linearly, but many images are Many of them have both large areas and mid-tone areas, and neither of these methods yields satisfactory results. Of course, the correlation between a point to be interpolated and surrounding pixels is greatest for the adjacent pixels, but furthermore, the correlation with pixels on the outer periphery cannot be ignored. On the other hand, since the nearest neighbor method and the bilinear method ignore this correlation with pixels on the outer periphery, they are valid only under the above-mentioned special conditions. Various interpolation methods have been proposed that take into account the correlation with peripheral pixels, but the method adopted in the present invention is called the Cubic convolution method, which takes into account the influence of 16 peripheral pixels. These 16 things to consider
The pixel data is multiplied by a pixel coefficient representing the correlation to find the sum total, and this is used as data at the desired interpolation point. In the embodiment of the present invention, the standard television system, interlaced scanning, is switched to progressive scanning, and three scanning lines are interpolated between each scanning line, resulting in an effective 1924 scanning lines. When exposed to light, the scanning lines are erased so that they partially overlap. At this time, the scanning line density will be approximately 13 lines per 1 mm for A5 size, so
It is almost the same level as normal printed matter, and can be put to practical use. Further, by performing the above interpolation, the number of scanning lines is not only increased, but also the original data can be restored, so the resolution is increased by about 1.2 to 1.3 times. Interpolation calculations are also required for conversion in the scanning direction. When shooting a TV screen, it may be necessary to turn the horizontal screen vertically, and each screen may be arranged so that the same screen is arranged horizontally and vertically on one screen. There may be times when shooting at different times. At this time, from the screen scanned in the horizontal direction, the pixel data necessary to form a scanning line with a density that can be used for vertical printing is obtained by interpolation calculation, and this scanning line data is used. By scanning in the horizontal direction, a horizontal image can be made vertical. Furthermore, when the main scanning of the video image capturing device used as the output device of this system is a digital value, and when the input signal of the prepress scanner is a digital value, all pixel data is obtained by interpolation calculation. There is a need. Each of the above three types of interpolation methods has its own characteristics, and for binarized black and white images, the nearest neighbor method is
Since the bilinear method is effective for halftone images that change linearly, the configuration is such that any method can be selected along with the Cubic convolution method.
従来は、画質によつてこれらの方法を切替使用
する着想は見られなかつたが、本発明によればそ
れぞれの画質に応じて最も効果的な内挿法が自由
に選択することができる。また、本発明において
は内挿計算を高速演算のできる演算素子によつて
構成したロジツク回路によつて行ない、リアルタ
イムで計算可能にしバツフアメモリーを不要にし
たので、構成を著しく簡素化することができる。 Conventionally, there has been no idea of switching between these methods depending on the image quality, but according to the present invention, the most effective interpolation method can be freely selected depending on the image quality. Furthermore, in the present invention, interpolation calculations are performed by a logic circuit composed of arithmetic elements capable of high-speed calculations, making calculations possible in real time and eliminating the need for buffer memory, which significantly simplifies the configuration. can.
次に本発明の実施例につき、図面を参照してそ
の詳細を説明する。なお、ビデオ製版システムに
おいては、標準のテレビジヨン方式を3原色R、
G、Bに分解しR、G、Bそれぞれについて内挿
計算を行なうので、以下に述べる内挿計算回路は
3系統準備されている。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the video plate making system, the standard television method is the three primary colors R,
Since the signal is decomposed into G and B and interpolation calculations are performed for each of R, G, and B, three systems of interpolation calculation circuits, which will be described below, are prepared.
第1図は原画像の画素と補間値の関係を示す説
明図である。走査線方向の画素数は、4SCのパル
スでサンプリングし756個とする。ここでSCは色
副搬送波の3579545Hzである。標本化定理によれ
ば、画像に含まれる最大周波数の2倍以上の周波
数でサンプリングすれば原画像を復元できる。本
実施例においては、NTSCビデオ信号の最高画像
周波数は一般の撮像機器で6MHz以下であるのに
対し4SCは14MHz以上になるので、充分上記の条
件を満足し復元性は良好である。また、RGB方
式等解像度の高い信号の場合は、4SCのサンプリ
ング周波数では不足することがあるので、例えば
6SC(21.48MHz)にすれば最高画像周波数は10M
Hz以上になり、より細密なデジタル化と内挿がで
きる。また、このようにSCの偶数倍のパルスで
サンプリングする場合、各画素は第1図のように
x,y方向とも直線状に配置される。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the relationship between pixels of an original image and interpolated values. The number of pixels in the scanning line direction is 756 by sampling with 4 SC pulses. Here, SC is the color subcarrier at 3579545Hz. According to the sampling theorem, the original image can be restored by sampling at a frequency that is at least twice the maximum frequency included in the image. In this example, the highest image frequency of the NTSC video signal is 6 MHz or less in general imaging equipment, whereas the 4SC is 14 MHz or more, so the above conditions are fully satisfied and the restorability is good. Also, in the case of high-resolution signals such as RGB format, the sampling frequency of 4 SC may be insufficient, so for example
If set to 6 SC (21.48MHz), the maximum image frequency is 10M
Hz or higher, allowing for more detailed digitization and interpolation. Furthermore, when sampling is performed using pulses that are even multiples of SC in this manner, each pixel is arranged linearly in both the x and y directions as shown in FIG.
第2図は走査線のA/D変換と走査方式変換の
回路を示すブロツク図である。第2図中A/D変
換器1において、上記のようにして走査線の画素
をサンプリングしてデジタル化した後、フレーム
メモリー2に書込制御回路3によつて記憶し、読
出制御回路4により奇数フイールドと偶数フイー
ルドの走査線を交互に読出すようにする。このよ
うにして、飛越し走査方式から順次走査方式に切
替えられ、走査線の間隔が部分的に均一にならず
縞模様を生ずるベアリングを防ぐことができる。 FIG. 2 is a block diagram showing a circuit for A/D conversion of scanning lines and scanning method conversion. In the A/D converter 1 in FIG. 2, the pixels of the scanning line are sampled and digitized as described above, and then stored in the frame memory 2 by the write control circuit 3, and then by the read control circuit 4. The scanning lines of odd and even fields are read out alternately. In this way, the interlaced scanning method is switched to the progressive scanning method, and it is possible to prevent bearings in which the spacing of the scanning lines is not uniform in some parts, resulting in a striped pattern.
本発明において内挿しようとする点のデータ
は、前述したように隣接する16画素のデータと各
画素の画素係数の積の総和となる。この画素係数
は、内挿しようとする点と各画素との相関の度合
いを表わすもので、第1図において内挿点を中央
部の4画素で囲まれた斜線を施した内部にとりx
軸及びy軸を主走査方向と副走査方向にとれば、
x軸及びy軸方向の画素間隔を1とするとき、例
えばキユービツクボリユーシヨン法においては次
のような近似式を用いて表わすことができる。 In the present invention, the data at the point to be interpolated is the sum of the products of the data of 16 adjacent pixels and the pixel coefficients of each pixel, as described above. This pixel coefficient represents the degree of correlation between the point to be interpolated and each pixel.
If the axis and y-axis are taken in the main scanning direction and the sub-scanning direction,
When the pixel spacing in the x-axis and y-axis directions is 1, for example, in the Cubic evolution method, it can be expressed using the following approximate expression.
α1(x,y)={1−2|x|2
+|x|3}{1−2|y|2+|y|3}
0≦|x|<1,0≦y<1 ……(1)
α2(x,y)={1−2|x|2+|x|3}{4
−8|y|+5|y|2−|y|3}
0≦|x|<1,1≦|y|<2 ……(2)
α3(x,y)={4−8|x|+5|x|2
−|x|3}{1−2|y|2+|y|3}
1≦|x|<2,0≦|y|<1 ……(3)
α4(x,y)={4−8|x|+5|x|2
−|x|3}{4−8|y|
+5|y|2−|y|3}
1≦|x|<2,1≦|y|<2 ……(4)
α5(x,y)=0 2≦|x|、2≦|y| ……(5)
各画素係数α11〜α14は上式によつて計算したも
ので、内挿点が斜線を施した内部にあつても場所
によつてその値が異なる。上述の説明はキユービ
ツクコンボリユーシヨン法による例であるが、バ
イリニヤ法やニアレストネイバー法を適用する場
合は、α11〜α44を適当に選択することにより、キ
ユービツクコンボリユーシヨン法における回路に
より、同じ方法で処理することができる。各画素
データ及び画素係数をそれぞれPij及びαijで表わ
せば、内挿点のデータは次式で表わすことができ
る。α 1 (x,y)={1-2|x| 2 +|x| 3 }{1-2|y| 2 +|y| 3 } 0≦|x|<1,0≦y<1... …(1) α 2 (x,y)={1-2|x| 2 +|x| 3 }{4 −8|y|+5|y| 2 −|y| 3 } 0≦|x|<1,1≦|y|<2...(2) α 3 (x, y)={4-8|x|+5|x| 2 -|x| 3 }{1-2|y| 2 +| y| 3 } 1≦|x|<2,0≦|y|<1 …(3) α 4 (x, y) = {4-8|x|+5|x| 2 −|x| 3 } {4-8|y| +5|y| 2 −|y| 3 } 1≦|x|<2,1≦|y|<2 ...(4) α 5 (x, y)=0 2≦| x|, 2≦|y| ...(5) Each pixel coefficient α 11 to α 14 is calculated using the above formula, and even if the interpolation point is inside the shaded area, it may vary depending on the location. The values are different. The above explanation is an example based on the Cubic convolution method, but when applying the bilinear method or the nearest neighbor method, by appropriately selecting α 11 to α 44 , the Cubic convolution method can be applied. can be processed in the same way by the circuit in . If each pixel data and pixel coefficient are expressed by Pij and αij, the data at the interpolation point can be expressed by the following equation.
P=4
〓i=1 4
〓i=1
αij・Pij ……(6)
一般的には上式(6)によつて16個の画素データの
和を求めるのであるが、内挿点が第1図のx10,
x20,x30のように画素列上にあるときは、他の列
上の画素の画素係数はすべて0となるので計算量
が4分の1になる。本実施例においては、前述の
ようにすべての画素をデジタル値で受取る出力装
置にも対応できるように、上記16画素の内挿計算
を実施できる回路を実装しており、任意の点に内
挿する場合と画素列上に内挿する場合とをROM
の交換によつて行なうように構成している。ま
た、本実施例においては、隣接する走査線間を4
等分して4本の走査線を内挿によつて求めるよう
構成した。4本の内1本は元の走査線上にある
が、内挿計算によつて求めたものであるから計算
処理は他の走査線と同様である。本例では4本の
走査線を内挿するものとしたが、4本も必要がな
ければ2本ないし3本とし、不足があれば5本又
は6本としてもよい。いずれの場合も、各内挿点
に対して(1)〜(5)式によつて16画素係数を計算して
ROMに書入れておき、内挿計算に繰返して使用
する。フレームメモリー2から読出された画素デ
ータは、内挿計算回路に送られてラインRAMに
蓄えられ、画素係数を書込んであるROMと組合
せて所要の内挿値を求める。まず、画面上部の4
本の走査線をRAMに書込み、左端の16画素につ
いて第1図のx00を求め、以下同様にして元の走
査線上の各画素を求める。次に同様の操作を繰返
して2行目の各画素を求め、次いで第3、第4行
目の各画素を求めて4本の新たな走査線を形成す
る。さらに、1行目を消去して5行目をRAMに
書込み、同様にして3行目を含んだ4本の新たな
走査線を形成する。以下同様にして画面の下端に
至り内挿を完了する。 P= 4 〓 i=1 4 〓 i=1 αij・Pij ...(6) Generally, the sum of 16 pixel data is calculated using the above equation (6), but if the interpolation point is the 1 figure x 10 ,
When it is on a pixel column such as x 20 and x 30 , the pixel coefficients of pixels on other columns are all 0, so the amount of calculation is reduced to one-fourth. In this example, in order to be compatible with an output device that receives all pixels as digital values as described above, a circuit that can perform interpolation calculations for the 16 pixels described above is implemented. ROM when interpolating on a pixel column and when interpolating on a pixel column
This is done by exchanging the In addition, in this embodiment, the distance between adjacent scanning lines is 4.
It was configured to divide the image into equal parts and obtain four scanning lines by interpolation. One of the four lines is on the original scanning line, but since it was obtained by interpolation calculation, the calculation process is the same as for the other scanning lines. In this example, four scanning lines are interpolated, but if four scanning lines are not necessary, two or three scanning lines may be used, and if there is a shortage, five or six scanning lines may be used. In either case, calculate 16 pixel coefficients for each interpolation point using equations (1) to (5).
Write it in ROM and use it repeatedly for interpolation calculations. Pixel data read from the frame memory 2 is sent to an interpolation calculation circuit, stored in a line RAM, and combined with a ROM in which pixel coefficients have been written to obtain a required interpolation value. First, 4 at the top of the screen.
Write the scanning line of the book into RAM, find x 00 in Figure 1 for the leftmost 16 pixels, and then find each pixel on the original scanning line in the same way. Next, the same operation is repeated to find each pixel in the second row, and then each pixel in the third and fourth rows to form four new scanning lines. Furthermore, the first row is erased, the fifth row is written into the RAM, and four new scanning lines including the third row are formed in the same manner. In the same manner, the interpolation is completed until the bottom of the screen is reached.
第3図は、本発明の一実施例におけるRAMと
ROMの組合せ方法を示す説明図である。RAM
とROMの組合せ方法には、1種類のROMを用
いる方法とRAMの書替えをしない方法がある。
第3図Aにおいて画面の左上隅の内挿範囲X1内
の内挿点を求めるには、1〜4行の走査線のデー
タをRAM−1〜RAM−4に蓄え、これに対す
る画素係数を第3図Bに示すようにROM−1〜
ROM−4に蓄え、RAM−1とROM−1,
RAM−2とROM−2,RAM−3とROM−3,
RAM−4とROM−4の相対応する画素データ
と係数を掛け合せ、その総和を求めることによつ
て可能となる。次にX2内の内挿データを求める
には、画素データは2行目から5行目までを書込
み、行番号の若い順にROM−1〜ROM−4の
相対応する画素データと画素係数を掛け合せ、そ
の総和を求めればよい。この場合RAMとROM
の組合せには2つの方法があり、その1つは第3
図Cのに示すものでROMは第3図Bに示すよ
うに画素係数A′〜D′をそれぞれ記憶したROM−
1〜ROM−4を一組だけ用い、RAM−1〜
RAM−4には常に走査線ライン番号の若い順に
書込むもので、他の1つは第3図Cのに示すよ
うに画素係数A′〜D′をそれぞれ順序1つづつ変
えてROM−1〜ROM−4に記憶したものを4
組設け、いつたも書込んだRAMの画素データは
そのままとし、第1ラインを記憶していたRAM
−1に新しく第5ラインを書込むものである。以
下X3,X4,X5内の内挿点についても同様である
が、X5内の内挿における組合せとは同一で
RAM−1〜RAM−4に書込まれた行は番号順
に配列され、いずれのROMもX1のROMの配列
と同一となる。すなわち、4行ごとに同一の状態
が繰返されることになる。第3図C中の組合せ
によるとROMは1組で済むが、内挿点を隣接す
る走査線間に移す度にRAMの内容を書替えなけ
ればならず、4個の8ビツトセレクターが必要と
なる。RAMの内容を書替えるときは、書替え時
間が長くなり処理が間に合わなくなる。図中の
組合せは4組のROMが必要になるが、必要な
ROMの総容量に見合つたROM素子を用いれば
アドレスを指定するだけで足りるので、そのため
に別のROM素子を用いる必要はなく構成は簡単
になると共にRAMの内容の書替えが不必要とな
るので処理時間は短縮される。 FIG. 3 shows the RAM in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of combining ROMs. RAM
There are two ways to combine ROM and ROM: a method that uses one type of ROM, and a method that does not rewrite RAM.
To find the interpolation point within the interpolation range As shown in Figure 3B, ROM-1~
Store in ROM-4, RAM-1 and ROM-1,
RAM-2 and ROM-2, RAM-3 and ROM-3,
This is possible by multiplying the corresponding pixel data and coefficients of RAM-4 and ROM-4 and finding the sum. Next, to obtain the interpolated data in All you have to do is multiply them and find the sum. In this case RAM and ROM
There are two ways to combine, one of which is the third
The ROM is shown in Figure C, and the ROM stores pixel coefficients A' to D', respectively, as shown in Figure 3B.
Using only one set of ROM-1 to ROM-4, RAM-1 to
The RAM-4 is always written in ascending order of scanning line numbers, and the other one is to change the order of pixel coefficients A' to D' one by one as shown in Figure 3C. ~What is stored in ROM-4 4
The pixel data of the RAM that was set up and written is left as is, and the RAM that stored the first line is
-1 to write a new fifth line. The same applies to the interpolation points within X 3 , X 4 and X 5 below, but the combination is the same as the interpolation within
The rows written in RAM-1 to RAM-4 are arranged in numerical order, and each ROM has the same arrangement as the ROM of X1 . In other words, the same state is repeated every four rows. According to the combination shown in Figure 3C, only one set of ROM is required, but the contents of RAM must be rewritten each time the interpolation point is moved between adjacent scanning lines, and four 8-bit selectors are required. . When rewriting the contents of RAM, the rewriting time becomes longer and processing cannot be completed in time. The combination shown in the figure requires four sets of ROM, but the required
If you use a ROM element that matches the total capacity of the ROM, you only need to specify the address, so there is no need to use a separate ROM element for that purpose, which simplifies the configuration and eliminates the need to rewrite the contents of RAM, so processing Time is reduced.
次に高速処理の必要性と本発明における対応措
置について説明する。前述したように、テレビジ
ヨン信号から作成した印刷物は、たとえ画質改善
措置を施したとしても直接写真機で撮影した写真
から作つたものに及ばないので、用途としては小
サイズのものを多数扱うものが多くなりそのため
高速処理を要求される。またビデオ製版装置の出
力機であるカラースキヤナーの動作速度に適合さ
せるためには、内挿計算の速度は1画素当りかな
りの処理速度が必要となる。さらに、同じ出力機
であるビデオ写真撮影装置では、FSS管の偏向回
路の安定性の点からさらに高速の処理速度が要求
される。上述した要求のうち、偏向回路の安定性
からの要求が最も厳しい。1画素の内挿計算を行
なうにはαij・Pijの計算を16回行ないこの総和を
求める必要があり、1画面の内挿点は1448772箇
所になる。このような多量の計算を、コンピユー
タのソフトプログラムを用いて短時間に処理する
ことは全く期待できないので、本発明では高速処
理に適する素子により構成したロジツク回路を使
用することにした。またこの結果、直接出力装置
に画素データを送り出すことが可能となつたの
で、1画面分のメモリーが不要になり著しく構成
を簡単にすることができた。内挿データの計算上
最も時間をとるのはメモリーの読出しであるが、
クセスタイムは1回の読出しに通常のMOS
RAMで150〜200nsec.は必要なので、16回の呼出
しに対しては2.4〜3,2μSとなつてしまい所要の
条件を満足しない。そこで本発明においては同一
計算回路を4回路設け、並列計算を行なうことに
よつてこの時間の減少を図つている。 Next, the necessity of high-speed processing and the countermeasures taken in the present invention will be explained. As mentioned above, even if measures are taken to improve the image quality, printed matter made from television signals is not as good as those made from photographs taken directly with a camera, so it is intended for use in situations where many small-sized items are handled. Therefore, high-speed processing is required. Further, in order to match the operating speed of a color scanner which is an output device of a video plate making device, the interpolation calculation speed needs to be considerably high per pixel. Furthermore, video photography equipment, which is the same output device, requires even higher processing speeds due to the stability of the FSS tube's deflection circuit. Among the above-mentioned requirements, the requirement for stability of the deflection circuit is the most severe. To perform interpolation calculation for one pixel, it is necessary to calculate αij and Pij 16 times and find the total sum, and the number of interpolation points for one screen is 1448772. Since it is impossible to expect such a large amount of calculation to be processed in a short time using a computer software program, the present invention uses a logic circuit constructed of elements suitable for high-speed processing. Furthermore, as a result, it became possible to send pixel data directly to the output device, which eliminated the need for memory for one screen, making it possible to significantly simplify the configuration. Reading the memory takes the most time when calculating interpolated data, but
Access time is normal MOS for one read.
Since 150 to 200 nsec. is required for RAM, it becomes 2.4 to 3.2 μS for 16 calls, which does not satisfy the required conditions. Therefore, in the present invention, this time is reduced by providing four identical calculation circuits and performing parallel calculations.
第4図は内挿計算回路の構成を示す線図であ
る。図中前述した理由によつて、インプツトバツ
フア5、ライインRAM7、乗算器及び加算器9
はそれぞれ4回路設けてある。フレームメモリー
2から順次走方式になるように読出された画素デ
ータは、インプツトバツフア5a〜5dを経てラ
インRAM7a〜7dに書込まれる。この書込み
の制御は、AW,BW,CW,DWの書込制御信
号によつて行なわれる。読出しの制御は、アドレ
ス信号がアドレスバツフア6を経て各RAMに加
えられることにより行なわれ、ラインRAM7a
〜7dのデータは乗算器及び加算器9a〜9dに
送られる。他方、所定のROMのデータは画素係
数バツフア8を経て乗算器及び加算器9a〜9d
に加えられ計算が行なわれる。走査線のライン番
号及びROMのライン番号の組合せは、第3図C
の組合めによつて行なわれている。乗算器及び
加算器9a〜9dで計算された各出力はさらに加
算器10で加算され、バスバツフア11を経て出
力される。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the interpolation calculation circuit. In the figure, for the reasons mentioned above, input buffer 5, line-in RAM 7, multiplier and adder 9
4 circuits are provided for each. Pixel data read out from frame memory 2 in a sequential manner is written to line RAMs 7a-7d via input buffers 5a-5d. This writing control is performed by AW, BW, CW, and DW write control signals. Read control is performed by applying an address signal to each RAM via the address buffer 6, and the line RAM 7a
~7d data is sent to multipliers and adders 9a~9d. On the other hand, data in a predetermined ROM passes through a pixel coefficient buffer 8 and is then sent to multipliers and adders 9a to 9d.
calculation is performed. The combination of the scanning line number and the ROM line number is shown in Figure 3C.
It is carried out by a combination of The respective outputs calculated by the multipliers and adders 9a to 9d are further added by an adder 10, and outputted via a bus buffer 11.
第5図Aは画面の左上隅における内挿計算の経
過を示す説明図である。第1のステツプにおいて
は、乗算器及び加算器9a,9b,9c,9dに
はRAM7a〜7dよりP11、P21、P31、P41が、
またROMからはα11、α21、α31、α41が送り込ま
れてそれぞれ乗算が行なわれる。第2ステツプに
おいては、同様にしてRAM7a〜7dからは
P12、P22、P32、P42がROMからはα12、α22、α32、
α42が乗算器及び及び加算器へ送り込まれてそれ
ぞれ乗算を行ない、前に計算してあつたデータと
の加算を行なう。第3ステツプ及び第4ステツプ
も同様にして乗算及び加算を行ない、第4ステツ
プにおいてPA、PB、PC、PDを得る。次いで、こ
れらのデータを加算機10に送つてその総和を求
めると、その値が内挿点のデータとなる。 FIG. 5A is an explanatory diagram showing the progress of interpolation calculation in the upper left corner of the screen. In the first step, the multipliers and adders 9a, 9b, 9c, and 9d receive P 11 , P 21 , P 31 , and P 41 from the RAMs 7a to 7d.
Further, α 11 , α 21 , α 31 , and α 41 are sent from the ROM and multiplied respectively. In the second step, RAMs 7a to 7d are similarly
P 12 , P 22 , P 32 , P 42 from ROM are α 12 , α 22 , α 32 ,
α 42 is fed into a multiplier and an adder to perform multiplication and addition with previously calculated data. Multiplication and addition are performed in the same manner in the third and fourth steps, and in the fourth step, P A , P B , P C , and P D are obtained. Next, when these data are sent to the adder 10 and the sum is determined, that value becomes the data at the interpolation point.
第6図及び第7図は、各内挿法及び各内挿点に
おけるROMの構成とその読出し方法を示す説明
図である。ROMは各種の内挿法、及び第1図に
示した斜線内部の位置によりその値が異なり、第
3図Aに示した内挿範囲X1,X2,X3,X4によつ
て各行の組合せが異なる。内挿位置を決めれば前
述した(1)〜(5)式によつて画素係数を求めることが
でき、ROMはこのデータを第3図に示すように
書込めば製作することができる。内挿計算は、内
挿法を一度選択すれば、後は所定のシーケンスに
従つて必要なROMが読出され、自動的に計算が
進行するよう構成してある。内挿法の種類は、前
述したキユービツクコンボリユーシヨン法、バイ
リニヤ法、ニアレストネイバー法の3種である
が、これに内挿を行なわない場合のスルーも含め
て4種とし、第6図に示した内挿法選択スイツチ
13によつて切替え、次にアドレス選択回路14
によつてROM16a〜16dの所定の位置を選
択するようになつている。ROM16a〜16d
の各々の構成内容は第7図に示されており、この
場合上記の内挿法の種類、内挿範囲の位置X1、
X2、X3、X4、及び各内挿範囲における内挿位置
x00,x10,x20,x30に区分され、さらにそれぞれ
4つの領域に区別され、第3図BのA′,B′,C′,
D′のいずれかの行の画素係数が記憶されている。
本発明において、内挿位置を変更するにはROM
を差替えるようにしている。例えば、元の画素列
上のx00、x10、x20、x30の内挿点を隣接画素列の
中央の位置x02、x12、x22、x32に移すには、(6)式
によつて計算した画素係数を記録したROMと差
替えればよい。内挿列を増やすには、第6図と同
様な構成で各列の画素係数を記録したROMを増
設する必要がある。また、内挿行すなわち内挿に
よつて生ずる走査線数を増減するには、第6図の
ROMの構成を変える必要がある。本実施例にお
いてROMに書込まれているデータを例示すれ
ば、X1の内挿範囲の第1行目には16aにα11、
α12、α13、α14;16bにα21、α22、α23、α24;
1
6cにα31、α32、α33、α34;16dにα41、α42、
α43、α44が書込まれており、X2の内挿範囲の第1
行目には16aにα41、α42、α43、α44;16dに
α11、α12、α13、α14;16cにα21、α22、α23、
α24;16dにα31、α32、α33、α34が書込まれてい
る。 FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams showing the configuration of the ROM and the reading method for each interpolation method and each interpolation point. The value of ROM varies depending on various interpolation methods and the position inside the diagonal line shown in Figure 1, and the value of ROM varies depending on the interpolation range X 1 , X 2 , X 3 , X 4 shown in Figure 3 A. The combinations are different. Once the interpolation position is determined, the pixel coefficients can be determined using the aforementioned equations (1) to (5), and a ROM can be manufactured by writing this data as shown in FIG. The interpolation calculation is configured such that once the interpolation method is selected, the necessary ROM is read out according to a predetermined sequence and the calculation proceeds automatically. There are three types of interpolation methods: the aforementioned Cubic convolution method, bilinear method, and nearest neighbor method. The interpolation method selection switch 13 shown in the figure switches the interpolation method, and then the address selection circuit 14
A predetermined position in the ROMs 16a to 16d is selected by the ROMs 16a to 16d. ROM16a~16d
The configuration contents of each are shown in FIG. 7, and in this case, the type of interpolation method mentioned above, the position of the interpolation range
X 2 , X 3 , X 4 , and interpolation position in each interpolation range
It is divided into x 00 , x 10 , x 20 , x 30 , and each is further divided into four areas, A', B', C', and
The pixel coefficients of any row of D′ are stored.
In the present invention, the ROM is used to change the interpolation position.
I am trying to replace it. For example, to move the interpolation points x 00 , x 10 , x 20 , x 30 on the original pixel column to the center position of the adjacent pixel column x 02 , x 12 , x 22 , x 32 , use (6) All you have to do is replace the ROM with the pixel coefficients calculated using the formula. In order to increase the number of interpolation columns, it is necessary to add a ROM having a configuration similar to that shown in FIG. 6 and recording the pixel coefficients of each column. In addition, to increase or decrease the number of interpolation rows, that is, the number of scanning lines caused by interpolation, please refer to Figure 6.
It is necessary to change the ROM configuration. To give an example of the data written in the ROM in this embodiment, in the first row of the interpolation range of X 1 , α 11 is set to 16a,
α 12 , α 13 , α 14 ; α 21 , α 22 , α 23 , α 24 in 16b;
1
α 31 , α 32 , α 33 , α 34 in 6c; α 41 , α 42 , in 16d
α 43 and α 44 are written, and the first of the interpolation range of X 2
In the row 16a, α 41 , α 42 , α 43 , α 44 ; in 16d, α 11 , α 12 , α 13 , α 14 ; in 16c, α 21 , α 22 , α 23 ,
α 24 ; α 31 , α 32 , α 33 , and α 34 are written in 16d.
第8図は1画面を構成する各内挿点の内挿順序
を示す説明図である。各内挿点における内挿計算
は、第4図を用いて説明したように、各画素の画
素係数と画素データを掛け合せこの和をとること
によつて行なわれる。内挿は第8図に示すよう
に、画面上部の2行と3行の中間X1の範囲の最
上部の内挿位置x0につき、左から右へ向つて各内
挿点の画素データを求め1本の走査線x0を完成す
る。元の走査線の画素数は756個であるが、内挿
点は753個であるから3個(0.4%)失われる。次
いでROMを切替え、同様にしてx1を求め以下同
様にしてx2,x3を求める。その後、X2の位置に
ついてx0、x1、x2、x3の内挿点を求めるが、この
ときは第3図Cに従いRAMのAメモリーには5
列目の画素データが書込まれROMの組合せも変
わる。以下同様にしてX481に至つて全画面の内挿
計算が終了する。最初の走査線の数は484で、内
挿位置は481であるから上下でライン(0.62%)
失われる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the interpolation order of each interpolation point constituting one screen. The interpolation calculation at each interpolation point is performed by multiplying the pixel coefficient of each pixel by the pixel data and calculating the sum, as explained using FIG. As shown in Figure 8, the interpolation is performed by starting from the left to the right and calculating the pixel data at each interpolation point at the top of the interpolation position x 0 in the range X 1 between the second and third rows at the top of the screen. Find and complete one scanning line x 0 . The number of pixels in the original scanning line is 756, but the number of interpolation points is 753, so three points (0.4%) are lost. Next, switch the ROM, find x 1 in the same way, and then find x 2 and x 3 in the same way. After that, the interpolation points of x 0 , x 1 , x 2 , and x 3 are determined for the position of X 2. At this time, according to Figure 3C, 5
The pixel data of the column is written and the combination of ROMs also changes. In the same manner, the interpolation calculation for the entire screen ends when X 481 is reached. The initial number of scan lines is 484, and the interpolation position is 481, so the lines at the top and bottom (0.62%)
Lost.
以上詳細に説明したように本発明においては、
画像の内容によつて最も適した内挿法を選択でき
るようにしたので、映出された画像の画質を著し
く向上させることができ、これから作つた印刷分
解版を用いて印刷した印刷物の画質を著しく向上
させることができた。飛越し走査方式を順次走査
方式に変換してペアリングを防ぎ、内挿によつて
走査線の数を増やして走査線を見えなくするとと
もに解像度を向上させることができる。また、高
速処理に適する素子により構成したロジツク回路
を用いて極めて高速な内挿計算回路を構成したの
で、操作作性に富み実用性のある安定なビデオ製
版システムを構成することができた。さらに、本
発明により大容量のメモリー及び多くのセレクタ
ーを不要にすることができ、回路構成を簡素化す
る上に大きな効果があつた。 As explained in detail above, in the present invention,
Since we have made it possible to select the most suitable interpolation method depending on the content of the image, the image quality of the projected image can be significantly improved, and the image quality of printed matter printed using the print separation plates we will create will be improved. I was able to improve it significantly. Interlaced scanning can be converted to progressive scanning to prevent pairing, and interpolation can increase the number of scan lines to make them invisible and improve resolution. Furthermore, since an extremely high-speed interpolation calculation circuit was constructed using a logic circuit constructed of elements suitable for high-speed processing, it was possible to construct a stable video plate-making system that is highly operable and practical. Furthermore, the present invention makes it possible to eliminate the need for large-capacity memories and many selectors, and has a great effect in simplifying the circuit configuration.
また、本発明は上述の実施例に限定されるもの
でなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、本発明においては3種の内挿法を選択できる
ようにしたが、必要が無ければ2種または1種に
してもよく、内挿により走査線の本数を4倍とし
たが、他の倍数にするのも容易である。さらに、
本発明の目的はデオ製版装置に適した内挿装置を
提供することにあるが、本発明を他の用途におけ
る画像の画質改善に利用することにより、同様の
効果を期待することができる。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many modifications and changes are possible. For example, in the present invention, three types of interpolation methods can be selected, but if it is not necessary, two or one type can be used.Although the number of scanning lines is quadrupled by interpolation, other It is also easy to make multiples. moreover,
Although an object of the present invention is to provide an interpolation device suitable for a digital plate-making device, similar effects can be expected by utilizing the present invention to improve image quality in other applications.
第1図はキユービツクコンボリユーシヨン法に
おける1組の画素と内挿点の関係を示す説明図、
第2図は走査線のA/D変換と走査方式変換の回
路図、第3図Aは各画素と内挿位置の関係を示す
説明図、第3図BはROMに蓄える1組の画素係
数、第3図Cは各内挿位置におけるRAMに書込
む走査線とROMに書込む画素係数の本発明と他
の方法を比較する表、第4図は内挿計算回路を示
すブロツク図、第5図は1つの画素の内挿計算法
の説明図、第6図はROM周辺の回路図、第7図
はROMのアドレス構成図、第8図は1画面の内
挿順序と内挿範囲の説明図、第9図AおよびBは
内挿法を説明するための線図である。
2…フレームメモリー、5…インプツトバツフ
ア、6…アドレスバツフア、7…ラインRAM、
8…画素係数バツフア、9…乗算器及び加算器、
10…加算器、11…バスバツフア、13…内挿
法切替器、14,15…アドレス選択器、16…
ラインROM。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the relationship between a set of pixels and interpolation points in the Cubic convolution method.
Figure 2 is a circuit diagram of scanning line A/D conversion and scanning method conversion, Figure 3A is an explanatory diagram showing the relationship between each pixel and the interpolation position, and Figure 3B is a set of pixel coefficients stored in ROM. , FIG. 3C is a table comparing the present invention and other methods of scanning lines written to RAM and pixel coefficients written to ROM at each interpolation position, FIG. 4 is a block diagram showing an interpolation calculation circuit, and FIG. Figure 5 is an explanatory diagram of the interpolation calculation method for one pixel, Figure 6 is the circuit diagram around the ROM, Figure 7 is the ROM address configuration diagram, and Figure 8 is the interpolation order and interpolation range for one screen. Explanatory drawings, FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining the interpolation method. 2...Frame memory, 5...Input buffer, 6...Address buffer, 7...Line RAM,
8... Pixel coefficient buffer, 9... Multiplier and adder,
10... Adder, 11... Bus buffer, 13... Interpolation method switch, 14, 15... Address selector, 16...
Line ROM.
Claims (1)
刷分解版を作成するビデオ画像の製版装置に設け
られる走査線内挿装置において、内挿計算に使用
する画素係数を格納するROM部と内挿計算回路
とを有する内挿部を具え、 前記ROM部は、内挿点を中心とし、その近傍
の複数行および複数列に亘つて2次元的に分布す
る内挿点周辺の16画素の画素値に当該内挿点との
相関性を表す画素係数を乗じてその総和を当該内
挿点の内挿値とするものであつて、xおよびyを
それぞれ主走査方向および副走査方向における距
離とし、これらの方向における画素間隔を1とす
るとき、前記画素係数が、次式 α1(x,y)={1−2|x|2 +|x|3}{1−2|y|2+|y|3} 0≦|x|<1、0≦y<1 ……(1) α2(x,y)={1−2|x|2+|x|3}{4 −8|y|+5|y|2−|y|3} 0≦|x|<1,1≦|y|<2 ……(2) α3(x,y)={4−8|x|+5|x|2 −|x|3}{1−2|y|2+|y|3} 1≦|x|<2,0≦|y|<1 ……(3) α4(x,y)={4−8|x|+5|x|2 −|x|3}{4−8|y| +5|y|2−|y|3} 1≦|x|<2,1≦|y|<2 ……(4) α5(x,y)=0 2≦|x|、2≦|y| ……(5) で与えられるキユービツクコンボリユーシヨン
法、内挿点に隣接する走査線間の画像信号のレベ
ルが当該走査線間においてリニアに変化するもの
として、前記複数の画素値に画素係数を乗じてそ
の総和として内挿値を計算するバイリニヤ法、内
挿点に隣接する走査線上の画素値をそのまま当該
内挿点の内挿値とするように前記複数の画素値に
画素係数を乗じてその総和として内挿値を計算す
るニヤレストネイバー法のそれぞれの内挿法に対
する前記画素係数を記憶した複数のROMと、こ
れらのROMを切換える切換器とを有し、前記テ
レビジヨン画像の内容によつて前記三つの内挿法
のいずれかを選択し、選択した内挿法に対する画
素係数を記憶したROMを前記切換器により選択
して所定の画素係数を出力するように構成し、 前記の内挿計算回路は、画素データを記憶する
フレームメモリと、このフレームメモリから前記
複数行および複数列の画素データを各列毎に読出
し、上記選択したROMからこれに対応する画素
係数を読出して求める内挿点の画素データを計算
する複数の演算回路とを有することを特徴とする
ビデオ画像の製版システムにおける走査線内挿装
置。 2 前記内挿計算回路は、フレームメモリから所
要の内挿点を囲む前記複数列および複数行の画素
データを各列毎に読出す手段と、前記読出した各
列の各画素データをそれぞれ増幅する複数のイン
プツトバフアと、これらインプツトバツフアの出
力を一旦蓄積する複数のRAMと、これらの
RAMから読出した各画素データと前記ROMか
ら読出した対応する各画素係数とをそれぞれの画
素について乗算を行つて加算する複数の乗算・加
算器と、これら複数の乗算・加算器の出力信号の
加算を行う加算器とを具える特許請求の範囲第1
項記載の走査線内挿装置。 3 隣接する複数の列および行を含む画素範囲を
1本の走査線分だけ垂直方向にずらしながら隣接
する複数の列および行の画素範囲について順次内
挿計算をするとき、両画素範囲に共通な走査線の
画素データを記憶している前記内挿計算回路の
RAMのデータはそのままとし、新たな画素範囲
に含まれなくなつた走査線の画素データを記憶し
ていたRAMの位置に新しく追加した走査線の画
素データを書込むようにし、各行の画素係数デー
タを1行づつ順序をずらして記憶した複数の
ROMを設け、前記画素範囲をずらすのに応じ
て、RAMに記憶されている画素データの各行の
配列順序と同じ順序で画素係数データを記憶した
ROMを選択して内挿計算を行うようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の走査線
内挿装置。[Scope of Claims] 1. In a scanning line interpolation device provided in a video image plate-making device that creates a printing film or printing separation plate from a television image, a ROM section that stores pixel coefficients used in interpolation calculations; an interpolation unit having an interpolation calculation circuit, and the ROM unit is configured to calculate 16 pixels around the interpolation point that are centered around the interpolation point and distributed two-dimensionally over multiple rows and columns in the vicinity of the interpolation point. The pixel value is multiplied by a pixel coefficient representing the correlation with the interpolation point, and the sum is used as the interpolation value of the interpolation point, where x and y are distances in the main scanning direction and sub-scanning direction, respectively. When the pixel interval in these directions is 1, the pixel coefficient is expressed by the following formula α 1 (x, y)={1-2|x| 2 +|x| 3 }{1-2|y| 2 + |y| 3 } 0≦|x|<1, 0≦y<1 ...(1) α 2 (x, y) = { 1-2 | 8 | y | + 5 | y | 2 − | y | +5 | x | 2 − | x | 3 } {1-2 | y | 2 + | y | 3 } 1 ≦ | y)={4-8|x|+5|x| 2 −|x| 3 }{4-8|y| +5|y| 2 −|y| 3 } 1≦|x|<2, 1≦| y|<2 ...(4) α 5 (x, y)=0 2≦|x|, 2≦|y| ...(5) Cubic convolution method given by, adjacent to the interpolation point The bilinear method calculates an interpolated value as the sum of the plurality of pixel values by multiplying them by a pixel coefficient, assuming that the level of the image signal between the scanning lines changes linearly between the scanning lines, Each interpolation method of the nearest neighbor method calculates an interpolated value as the sum of the multiplied pixel coefficients by multiplying the plurality of pixel values so that the pixel value on the scanning line is directly used as the interpolated value at the interpolation point. It has a plurality of ROMs storing the pixel coefficients for each ROM and a switch for switching these ROMs, and selects one of the three interpolation methods according to the content of the television image, and selects the selected interpolation method. The interpolation calculation circuit includes a frame memory for storing pixel data, and a ROM for storing pixel data from the frame memory. It is characterized by having a plurality of arithmetic circuits that read out pixel data in a plurality of rows and columns for each column, read out corresponding pixel coefficients from the selected ROM, and calculate pixel data at an interpolation point to be obtained. A scanning line interpolation device in a video image prepress system. 2. The interpolation calculation circuit includes means for reading the pixel data of the plurality of columns and plurality of rows surrounding the required interpolation point from the frame memory for each column, and amplifying each of the read pixel data of each column. Multiple input buffers, multiple RAMs that temporarily store the output of these input buffers, and
A plurality of multipliers/adders that multiply and add each pixel data read from the RAM and each corresponding pixel coefficient read from the ROM for each pixel, and addition of output signals of the plurality of multipliers/adders. Claim 1 comprising an adder that performs
The scanning line interpolation device described in Section 1. 3. When sequentially performing interpolation calculations on the pixel ranges of multiple adjacent columns and rows while shifting the pixel ranges containing multiple adjacent columns and rows by one scanning line in the vertical direction, of the interpolation calculation circuit that stores pixel data of scanning lines;
The data in RAM is left as is, and the pixel data of the newly added scanning line is written to the RAM location where the pixel data of the scanning line that is no longer included in the new pixel range was stored, and the pixel coefficient data of each row is are stored in different order line by line.
A ROM was provided, and as the pixel range was shifted, pixel coefficient data was stored in the same order as the arrangement order of each row of pixel data stored in the RAM.
2. The scanning line interpolation device according to claim 1, wherein the interpolation calculation is performed by selecting a ROM.
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---|---|---|---|
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JPS5827146A JPS5827146A (en) | 1983-02-17 |
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Country Status (1)
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JP2568179B2 (en) * | 1986-06-20 | 1996-12-25 | 富士通株式会社 | Interpolation enlargement calculation circuit |
US4802559A (en) * | 1988-02-03 | 1989-02-07 | American Standard Inc. | Hydropneumatic brake actuator arranged to maintain a constant brake shoe clearance |
JPH0233676A (en) * | 1988-07-23 | 1990-02-02 | Ryoichi Mori | Picture signal processor |
JP2807262B2 (en) * | 1989-05-24 | 1998-10-08 | 株式会社東芝 | Discretized density conversion method of discretized multilevel signal |
US6760489B1 (en) | 1998-04-06 | 2004-07-06 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
US6510254B1 (en) | 1998-04-06 | 2003-01-21 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
WO1999055073A1 (en) | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Seiko Epson Corporation | Medium on which printing control program is recorded, printing controller, and printing controlling method |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP56125000A patent/JPS5827146A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5827146A (en) | 1983-02-17 |
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