JPH03205980A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH03205980A
JPH03205980A JP2266862A JP26686290A JPH03205980A JP H03205980 A JPH03205980 A JP H03205980A JP 2266862 A JP2266862 A JP 2266862A JP 26686290 A JP26686290 A JP 26686290A JP H03205980 A JPH03205980 A JP H03205980A
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雅文 綿谷
Toshiyuki Yanaka
俊之 谷中
Tadashi Kaneko
唯史 金子
Yasutomo Suzuki
康友 鈴木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像処理装置、特にビデオ信号を処理する画像
処理装置に関する。
〔従来の技術〕
すでに、テレビ画像を印刷する方注としてビデオ印刷が
使われている。従来の525本方式のテレビからのビデ
オ印刷は、ニュースやスポーツ番組の決定的瞬間を印刷
して記録するためには大変有効な手段となっている。
最近ではスポーツなどのイベントでは、ビデオ素材しか
残らない場合が多くなっており、ビデオ印刷の役割がク
ローズアップされている。特に高精細テレビの画像をビ
デオ印刷に使えば画質が大幅に改善され、利用範囲が拡
大されることは明らかである。例えば高精細テレビでは
l920点X1035点の分解能があるので、大体、A
4サイズまでの印刷物であれば高品位の画質が得られる
ことになる。
〔発明の解決しよとする課題〕
しかしながら従来の高精細テレビジョンで取り扱う画像
信号をデジタル信号として取り扱う場合、例えばBTA
 (放送技術開発協議会)規格では各画素の縦横比が1
=1即ち正方形ではなく、若干、長方形形状となってい
る。したがって例えば各画素の縦横比が正方形であると
して画素データを取り扱う装置、例えばプリント用の装
置に前述の縦横比がl:1ではない画素のデータを供給
すると、得られたプリント像のアスペクト比がもとのオ
リジナル画像のアスペクト比と異なってしまい画像が歪
んでしまうという問題が発生する。
また逆に原稿を読み取るスキャナの如き装置において発
生するアスペクト比が1=1のビデオ信号をBTA規格
に適合したデジタルVTRの如き装置に供給した場合に
おいても前述と同様に画像が歪んでしまうという問題が
発生する。
また、高精細テレビジョン信号の7 4 . 2 5 
M H zというサンプリング周波数はあくまでスタジ
オ規格であり、このサンプリング周波数では画像データ
数が膨大になるので、一般の業務用及び家庭用機器では
、許容し得る画質を維持できる程度までサンプリング周
波数を下げている。例えば、MUSE方式といわれる方
式では、4 8 . 6 M H zのサンプリング周
波数を用いている。このサンプリング周波数でも画素の
アスペクト比は正方形にならず、横長の長方形になって
しまい、印刷としては上述と同様の問題点がある。
本発明は上述の欠点を解消した画像処理装置を提供する
ことを目的とする。
又本発明はプリンタと画像入力装置との夫々のアスペク
ト比が異なっていても良好な画像が得られる画像処理装
置を提供することを他の目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上述の目的を達成するために、高精細テレビジ
ョン規格に適合した画像信号の縦横比を変換する画像処
理装置であって、前記与えられた画像信号をストアする
メモリと前記メモリへの画像信号の書き込み或は読み出
しを制御することにより前記画像信号の縦横比を変換す
る手段とを有することを特徴とする。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例のシステムの構成を示すブロ
ック図である。第1図において10はビデオ信号を入力
又は出力する高精細TV機器(以下HD機器と称す)で
あり、例えばハイビジョンカメラやハイビジョンVTR
,ハイビジョン受像機である。
l2はHD機器からのビデオ信号或いはデータ量変換装
置からのビデオ信号を記憶するためのフレームメモリ、
14はフレームメモリl2からのビデオ信号、或いはス
キャナー16からのビデオ信号のデータ量を変換、フレ
ームメモリl2或いはプリンター18に出力する前記デ
ータ量変換装置、16.  18は夫々スキャナー、プ
リンタであり、通常はスキャナー、プリンタ間は信号ケ
ーブルで接続され、スキャナー16、プリンタl8との
組み合わせてによって複写機を構成出来る。
本実施例においてはHD機器lOからはいわゆるBTA
規格(約7 4 . 2 5 M H z )の周波数
で画像信号が出力されプリンター18においては71.
28MHzの周波数相当の速度で画像信号がプリントア
ウトされている。
次に本実施例におけるデータ量変換装置14の具体例と
して以下の2例について説明する。
HDTVテレビジョン信号をBAT規格で定められた7
 4 . 2 5 M H zでサンプリングした場合
、各画素は縦長形状になり、1ラインの画素数はl92
0である。他方、プリンタ18における画素の縦横比は
1:lで正方形であるので、HDTVのアスペクト比1
6:9を実現するには、■ライン1840画素とすれば
よい。従って、74.25MHzでサンプリングされた
ビデオ画像をプリントアウトする場合には、1ラインあ
たり、l920画素から1840画素にデータ量を削減
しなければならない。
このため本実施例では次の2種類の方法を採る。
■単純間引き方法 前述の様にBTA規格のサンプリング周波数とプリンタ
ーにおける周波数は約3 M H z差が有る。従って
、74画素毎に3画素間引を行うことによって画像全体
のアスペクトレシオを変えない様に制御出来る。
■演算法 ■に示す実施例においては単純に74画素毎に3画素間
引きを行ったが補開演算を施すことによって間引きにか
かわらず74画素を71画素に変換することによってな
めらかな画像を得ることが出来る。
次に単純間引き法を採用した際におけるデータ量変換器
l4の構成の一例について第2図を用いて説明する。
第2図において20はFIFOメモリでありフレームメ
モリ12へ読み出されたデータを書き込み、次いでプリ
ンタl8へ読み出すために設けられている。
かかるメモリはライン単位にデータ量を変換する非同期
のFIFOメモリであって前述のBTA規格の有効画素
数が1920xl035画素であるため2048X8b
it構成のFIFOメモリを用いることが出来る。22
はメモリコントローラであり、プリンタl8からの水平
同期信号Hsync,垂直同期信号Vsyncが入力し
、該Hsyncに同期してフレームメモリへ読み出し指
令信号RM、メモリ20への書き込みイネーブル信号W
E,読み出しイネーブル信号RE及びプリンタへ有効画
像期間を示すビデオイネーブルVEを発生する。
第2図に示すデータ量変換器l4の動作について第3図
のタイミングチャートを用いて以下説明する。
第3図においてi)はプリンタのHsyncを示し、i
i)はフレームメモリ12への読み出し指示信号、ii
i), iv)はFIFOメモリ20ヘの書き込み、読
み出しのイネーブル信号であり、■)はプリンタl8へ
出力するビデオイネーブルVEを示している。第3図に
おけるメモリコントローラ22はFIFOメモリ20へ
書き込みクロツクWCLKを7 4 . 2 5 M 
H zで出力し、読み出しクロツクRCLKを71.2
8MHzで出力する。
したがって第2図に示すFIFOメモリ20はフレーム
メモリl2のBAT規格、プリンターl8の71.28
MHZの速度の補償を行う。
更に本実施例においては第36 iii)に示す様にW
Eを74画素分の期間に3画素分の期間、ロウとして間
引きを行うことにより前述の■に示す方法を実現するこ
とが出来る。
第7図に示す様にRCLK  WCLKとを共通のクロ
ツクとし、第8図に示す様にプリンタ】8から水平同期
信号Hsyncが入力すると同時に、フレーム・メモリ
22から画像データを読み出し、メモリ20の書き込み
イネーブル信号をWEを制御して間引きを行っている。
そして、プリンタl8のプランキング期間を経過した後
、読み出しイネーブル信号REを有効にし、メモリ20
からデータ量変換された画像データを読み出してプリン
タ18に出力する様にしてもよい。
第9図は、4 8 . 6 M H zでサンプリング
したビデオ画像データをプリントする際の、メモリ20
及びメモリ制御回路22のタイミング図を示す。この場
合、各画素は横長形状になり、1ラインの画素数は12
57画素である。従って、プリンタl8に供給する際に
は、約2.16画素に1画素補間しなければならない。
これは、メモリ20の読み出しを制御することで実現で
きる。但し、本例では整数倍の補間しかできないので、
2画素に1画素の補間と、3画素にl画素の補間を併用
し、全体として2,l6画素に1画素の補間になるよう
にしている。
第2図に示す実施例においてはフレームメモリ12に記
憶されたビデオ信号を該メモリl2からプリンタ18へ
読み出しの際にアスペクトレシオの変換を行ったが上述
の変換に加え更にスキャナー16において原稿を読み取
って得られた画像信号のアスペクトレシオを変換してフ
レームメモリ12へ書き込むことが出来る様にした実施
例を第4図に示す。
第4図に示す実施例においてはスイッチ24、26を更
に設けFIFOメモリ2oの入力先及び出力先を切り換
える様に構威している。又かかるスイッチ24、26を
切り換える信号を変換方向指示信号として入力するとと
もにメモリコントローラ22に該変換方向指示信号を入
力する。メモリコントローラ22は前述の変換方向指示
信号が入力された際には前述の間引きの動作とは逆の動
作を行う際にFIFOメモリ20に入力するWE,RE
,WCLK,RCLKを制御する。
以上説明した本実施例においてはFIFOメモリを用い
、該FIFOメモリへの書き込み及び読み出しのタイミ
ング及び周波数を制御することによってアスペクトレシ
オの変換を自在に行うことが出来る。
又本実施例においてはHD機器から得られたビデオ信号
を記憶するフレームメモリの後段にデータ量変換器l4
を設けたのでHD機器とフレームメモリとの間にアスペ
クトレシオ変換器を設ける場合よりもアスペクトレシオ
変換器は比較的低速で動作すれば良くしたがって回路の
動作も精度を向上させて行うことが出来る。
次に本実施例のプリンター18の内部構成について第5
図を用いて説明する。
第5図において108はアスペクトレシオ変換器14か
らの画像信号、或いはスキャナーl6からの画像信号を
切り換える切換回路、107は入力するR, G, B
信号をY, M, C, K信号に変換する変換回路、
105は変換回路107から出力されたY,M,C,K
信号を選択してD/A変換器103に入力させる切換ス
イッチ、103はD/A変換器、101はD/A変換器
103の出力にパルス幅変調を施す画像信号変調回路で
ある。
本実施例のプリンタはカラー面順次方式のプリントを行
うレーザービームプリンタであり、画像データに対応し
て変調回路101によって変調されたレーザー光LBは
、モータ110によって高速回転駆動されるポリゴンミ
ラ−112により、第5図の矢印A−Bの幅で水平に高
速走査され、f/θ113およびミラー114を通って
感光ドラム115表面に結像し、画像データに対応した
ドット露光を行う。
レーザー光の1水平走査は原稿画像の1水平走査に対応
し、本実施例では送り方向(副走査方向)171 6 
m mの幅に対応している。
一方、感光ドラム115は図の矢印L方向に定速回転し
ているので、そのドラムの主走査方向には上述のレーザ
ー光の走査が行われ、そのドラムの副走査方向には感光
ドラム115の定速回転が行われるので、これにより逐
次平面画像が露光され潜像を形成して行く。この露光に
先立つ帯電器117による一様帯電から→上述の露光→
および現像スリーブ131によるトナー現像によりトナ
ー現像が形成される。例えば、カラーリーダーにおける
第1回目の原稿露光走査に対応して現像スリーブ131
Yのイエロートナーにより現像すれば、感光ドラム11
5上にはスイッチ108を介して入力されたビデオ信号
のイエロー成分に対応するトナー画像が形成される。
次いで、先端をグリツパ−151に担持されて転写トラ
ム116に巻き付いた紙葉体154上に対し感光ドラム
115と転写ドラム116との接点に設けた転写帯電器
129により、イエローのトナー画像を転写し、形成す
る。これと同一の処理過程を、M(マゼンタ),C(シ
アン),Bk(ブラック)の画像について繰り返し、各
トナー画像を紙葉体154に重ね合わせる事により、4
色トナーによるフルカラー画像が形成される。
その後、転写紙154は不図示の可動の剥離爪により転
写ドラム116から剥離され、搬送レベル142により
画像定着部に導かれ、定着部の熱圧ローラにより転写紙
154上のトナー画像が溶融定着される。
尚第5図において152はレーザービームLBの走査タ
イミングを検出するために設けられる受光素子、153
は該受光素子からの出力信号を波形整形する信号処理回
路であり、プリンターが動作している際には該処理回路
513からの出力がプリンターへのHsyncとして出
力される。120は処理回路153の出力を基にモータ
110を回転駆動するモータ駆動回路である。
以上の実施例においてはアスペクトレシオ変換器を設け
該変換器によって画像信号アスペクトレシオを変換した
がこれに限らず他の方法を採ってもよい。
例えばデジタル画像信号を一旦フレームメモリに蓄積し
、プリンタに出力する際にアスペクトレシオが正規の比
率(この実施例では1:1)になる様にプリンタの印字
速度を変化させる様にしても本発明に含まれる。
かかる印字速度の変更はプリンタの種類に応じて種々の
方法を採ることが出来る。プリンタとしてレーザビーム
プリンタを用いる場合には前述の駆動回路120を制御
してプリンタのレーザビームを反射するポリゴンミラー
の回転速度を通常よりも大きくする様にしてもよい。又
、サーマルプリンタの場合には紙送りの速度を遅くする
様にしてもよい。
又、前述の画像信号のデータ量の変換の際にスキャナー
の読み取り速度を通常時とは変える様にすることによっ
てアスペクトレシオの変換を行ってもよい。
第10図に本発明のかかる実施例の構成を示す。
第lO図において第1図と共通の要素については同じ符
号を付し説明を省略する。
第lO図において16’ 、18’  は夫々読み取り
速度の変更が可能なスキャナ、印字速度の変更が可能な
プリンタである。
第10図示のプリンタ18’  の構成を第11図に示
す。第11図に示すブロック図では第5図に示す要素に
加えて印字速度変更のブロックを設けている。
第11図示のモータ駆動回路120は、印字速度変更回
路138からのタイミング信号の周波数に応じた回転数
でモータ110を回転させて、従って、当該印刷速度変
更回路138がモータ駆動回路120に供給する動作基
準のタイミング信号の周波数により、モータ110の回
転数を制御し、ポリゴン・ミラー112の回転速度を制
御する。
第l2図は、印刷速度変更回路138の具体的回路構成
例を示す。220、222、224は夫々異なる発振周
波数の発振子、226は発振子220, 222、22
4の出力クロツクを選択し、モータ駆動回路120に供
給するスイッチである。例えば、発振子222は標準の
周波数で発振し、発振子220は縦長の画素形状を補正
するために標準の発振子222より高い7 2 . 4
 5 M H zで発振し、他方、発振子224は、横
長の画素形状を補正するために標準より低い4 8 .
 6 M H zで発振する。印刷しようとする画像信
号のサンプリング・レートに応じて発振子220、22
2、224の出力を選択する。これにより、当該サンプ
リング・レートに応じた印刷速度でプリンタ18’  
を動作させ、オリジナル画像のアスペクト比と同じアス
ペクト比の印刷画像を得ることができる。
第13図は印刷速度変更回路138の別の回路構成例で
ある。228は一定周波数で発振する水晶発振子、23
0はプログラマブル・カウンタ、232はプログラマブ
ル・カウンタ230での分周比を決定する分周比指定回
路である。即ち、分周比指定回路232は、印刷しよう
とする画像のサンプリング・レートに応じて、縦横比の
あった印刷画像が得られるポリゴン・ミラー112の回
転速度になるような分周比データを出力する。カウンタ
230は分周比指定回路232からの分周比で発振子2
28からのクロツクを分周し、モータ駆動回路120、
に供給する。分周比指定回路232は、例えば、標準よ
り高いサンプリング周波数7 4 . 2 5 M H
 z ,標準のサンプリング周波数、及び、標準より低
いサンプリング周波数4 8 . 6 M H zの3
種に対応する分周比データを選択的に出力する回路でも
よいが、任意の分周比データを出力する回路であっても
よい。
第14図はスキャナ16の内部構成の概略図である。3
00は原稿を載せるプラテン・ガラス、302は読み取
られる原稿、304は原稿302を読み取るカラー・ラ
イン・センサ、306はライン・センサ304を保持す
るキャリツジ、308はワイヤ310によりキャリツジ
306を移動させるモータ、312、314はワイヤ3
10のプーリ、316はキャリツジ306のガイド・レ
ール、318はモータ308を駆動するモータ駆動回路
、320はライン・センサ304を駆動じ、ライン・セ
ンサ304の出力から得られるRGB3原色信号を出力
するライン・センサ駆動回路である。322は出力先と
して、プリンタ18又はフレーム・メモリl2を選択す
るスイッチである。324は速度変更回路19に含まれ
る読取り速度変更回路であり、モータ駆動回路318に
動作基準のタイミング信号を供給する。読取り速度変更
回路324は、基本的に第12図及び第13図に図示し
た回路構成と同様の回路からなる。
モータ駆動回路318は、読取り速度変更回路324か
らの信号の周波数に応じた回転速度でモータ308を回
転させる。これにより、フレーム・メモリ14又はプリ
ンタ18での画像の縦横比に合致するような縦横比の画
像信号を、駆動回路320から得ることができる。
上記実施例では、ポリゴン・ミラー112の回転速度を
制御することにより印刷速度を変更したが、ポリゴン・
ミラー112の回転速度を一定とし、ドラム120、1
24の回転速度を変更するようにしてもよい。
また、ポリゴン・ミラー112を用いた電子写真方式プ
リンタについて説明したが、本発明は、その他の方式の
プリンタ、例えばサーマル・プリンタやインク・ジェッ
ト・プリンタでも実現できる。
但し、これらの場合には、記録ヘッドの記録密度が物理
的に固定されているので、記録ヘッドの移動速度を制御
することになる。
第1図、乃至第5図に示した実施例においてはデジタル
信号として入力した画像信号のアスペクトレシオを変換
した例について説明したがアナログ信号として入力した
高精細ビデオ信号をA/D変換するサンプルタイミング
を変えることによっても前述のアスペクトレシオの変換
を行うことがで出来る。
かかる例について第6図を用いて説明する。
第6図において40、42は入力するアナログRGB,
YPRPBをデジタル信号に変換するA/D変換器であ
り、A/D変換タイミングパルスがスイッチ44を介し
て入力されている。46はカウンタであり、発振器48
からの出力を分周し、BTA規格に応じたサンプリング
周波数をQnから出力し、プリンタに適合する様な周波
数をQmから出力する様に分周比が設定されている。5
0→は2系統から入力するY,PR,PB信号を切り換
える切換スイッチ、52は2系統から入力するRGB信
号を切り換える切換スイッチである。
第6図においては入力するビデオをプリンタ18におい
てプリントアウトする場合にはスイッチ44をQm側に
切り換える。プリンタ18においてプリントアウトしな
い場合にはスイッチ44をQ n 側ニ切り換える。
上述の様な制御を行うことによってアスペクト比が異な
る2つの処理系に対して良好に対応することが出来る。
上記実施例では間引き及び補間によりデータ量を変換し
たが、演算処理により同様の効果を得ることもできる。
データ量変換前のサンプリング周波数をfQ、変換後の
サンプリング周波数をfPとし、fq : fp=3 
: 4 と仮定する。シャノンのサンプリング定理によれば、原
信号はサンプリング値により復元でき、以下のように表
わされる。
g (t) =Σg (iT) S (t−iT)但し
、lはゼロ以上の整数、Tは1/fQSSは標本化周波
数である。
サンプリング周波数fQによるサンプリング値をQo,
Ql,Q2,・・・とし、サンプリング周波数fPによ
るサンプリング値をP。+  P In  P2+ ・
・・とすると、QO+  Q II  Q21 ”’か
らPop”InP2,・・・に変換するには、上式の右
辺でg (0).g (1), g (2).・・・に
Q。I Q,,Q2,・・・を置いて得られるg (t
)に、P0,PI,P2,・・・の時刻tを代入すれば
よい。即ち、この変換は、fQとfpの最小公倍数4f
o (=3fp)によりPiを補間し、これをfpで再
サンプリングしてQ,とするものである。具体的には、 Po  =Σm 3 4m ” Q 3 k+mP4k
+1  −Σm 3 4m−3 1IQ 3k+mP4
k+2  −Σm S am−s 1Q 3k+mP4
k+3  :Σm S 4rn−9 a Q 3k+m
?し、Σ■は、m=一■から+ωまでの和である。
現実には、このような和Σ■は行なえないが、ランダム
・アクセス・メモリやディジタル信号処理用ICを用い
て、近似的に実現できる。
以上ではビデオ信号の種類を特定していないが、RGB
の3原色信号、輝度色差信号でも、コンポジット信号で
もよい。また、上記実施例ではデータ量変換後の画像に
不連続な箇所が数箇所発生するが、これは、平滑フィル
タ処理を後処理に加えればよく、また補間についても、
単純補間だけでなく線形補間、キュービック補間などの
手法を用いればよい。
以上説明した実施例においてはHD機器とスキャナープ
リンタとの間における処理について説明したが本発明は
高精細テレビジョン信号に限らず他の種々のビデオ信号
にも適用することが出来る。
以上説明した様に実施例に依れば処理した結果、得られ
た画像がオリジナルのアスペクト比が異なって画像が歪
んでしまうことを防止することが出来る。
〔発明の効果〕
以上の説明により容易に理解できるように、本発明によ
れば、アスペクト比を保ちつつ種々のサンプリング・レ
ートで画像を読み込むことができ、また、種々のサンプ
リング・レートの画像をアスベクト比を保ちつつ像形成
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
、 第2図は第l図のアスペクトレシオ変換器14の構威を
示すブロック図、 第3図は第2図の回路動作を示すタイミングチャート、 第4図は第2図の別の構或例を示すブロック図、第5図
はプリンタl8の構成例を示す図、第6図は本発明の第
2の実施例を説明するためのブロック図、 第7図は第2図の変形例を示す図、 第8図、第9図は第7図示の回路動作を示すタイミング
チャート、 第10図は本発明の第3の実施例を説明するためのブロ
ック図、 第1l図は第5図の別の例を示す図、 第12図、第13図は第11図示の印刷速度変更回路の
構成例を示す図、 第14図は第10図示のスキャナの詳細を示す図である
。 10・・・HD機器、 l2・・・フレームメモリ 16・・・スキャナー l8・・・プリンタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高精細テレビジョン規格に適合した画像信号の縦
    横比を変換する画像処理装置であって前記与えられた画
    像信号をストアするメモリと前記メモリへの画像信号の
    書き込み或は読み出しを制御することにより前記画像信
    号の縦横比を変換する手段とを有することを特徴とする
    画像処理装置。
  2. (2)前記メモリはFIFOメモリであることを特徴と
    する請求項(1)記載の画像処理装置。
JP2266862A 1989-10-04 1990-10-03 画像処理装置 Pending JPH03205980A (ja)

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DE1990630230 DE69030230T2 (de) 1989-10-04 1990-10-04 Bildverarbeitungssystem
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JP26070989 1989-10-04

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JPH03205981A (ja) 1991-09-09
JPH03205983A (ja) 1991-09-09
JPH03205982A (ja) 1991-09-09
US6275306B1 (en) 2001-08-14

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