JPH06209430A

JPH06209430A - 局部化したイメージ圧縮計算方法及び２次元ビデオ・イメージの３次元操作におけるアンチ・エリアシングろ波を制御する装置

Info

Publication number: JPH06209430A
Application number: JP5071247A
Authority: JP
Inventors: Philip A Desjardins; フィリップ・エイ・デスジャーディンス; James V Squier; ジェームズ・ヴィー・スクワイアー
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-07-26
Also published as: EP0560533A3; DE69328584T2; EP0560533A2; US5561723A; EP0560533B1; DE69328584D1

Abstract

(57)【要約】【目的】２次元から３次元、そして２次元に戻すマッ
ピングを行う平面ビデオ・イメージのアンチ・エリアシ
ングろ波量を最適化するのに用いる局部的イメージ圧縮
係数の計算を簡単にする。【構成】マイクロプロセッサ１０が変換マトリックス
関数Ｆの内容に応じてフィールド毎又はフレーム毎に定
数Ａ、Ｂ及びＣを計算する。２重アキュムレータ２０、
３０、４０がフィールド又はフレームの領域内で局部的
に、線形式Ｃｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃを実行して圧縮係
数Ｃｆを発生する（Ｘs及びＹs は水平及び垂直ステッ
プ・アドレス、Ａ、Ｂ及びＣは計算した定数）。ビデオ
信号をろ波するフィルタのカットオフ周波数をこの計算
したＣｆにより選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ特殊効果、特
に、イメージ圧縮の計算を行う改良した装置及び方法に
関し、２次元から３次元に、そして２次元に戻す際にマ
ップするビデオ・イメージの異なる部分に対して実行す
るアンチ・エリアシングの量を最適化するものである。

【０００２】

【従来の技術】３次元デジタル・ビデオ効果システム
は、２次元の入力ビデオ・イメージを３次元空間にマッ
ピング（変換）して、マッピングしたイメージの透視投
影を、最終表示用の２次元に戻す。入力（ソース）イメ
ージは、画素、即ち、ピクセルの２次元配列の形式であ
る。このピクセルの配列を出力（ターゲット）イメージ
に再サンプリングする。この出力イメージもピクセルの
２次元配列である。

【０００３】ソース・イメージを３次元空間にマッピン
グ（変換）し、ターゲット・イメージに戻すと、ソース
・イメージがターゲット・イメージに現れるにつれて、
ソース・イメージの圧縮量（再縮尺）を可変するので、
再サンプリング動作は、ソース・イメージの細部がター
ゲット・イメージに現れるにつれて、このソース・イメ
ージの細部がしばしばアンダーサンプリングになる。タ
ーゲット・イメージを形成する再サンプリング処理によ
り、ソース・イメージの２次元周波数成分がそのイメー
ジの２次元サンプリング・レートの半分よりも大きいと
きに、エリアシングが生じる。エリアシングによる視覚
効果は、最終的なターゲット・イメージに不快な木目模
様が現れることである。

【０００４】エリアシングは、再サンプリングの前に、
その再サンプリング・レート以上の高周波成分を低下さ
せるために、ソース・イメージを低域通過のろ波（フィ
ルタ作用）することにより減少できる。カットオフ周波
数を再サンプリング周波数よりも充分に低くして、入力
ビデオ・イメージを過大に低域ろ波すると、最終のター
ゲット・イメージに汚れが生じる。よって、アンチ・エ
リアシング低域通過ろ波を最小且つ効果的にするため
に、イメージにどのくらいの圧縮を行ったかを正確に知
ることは非常に重要である。有効な方法は、アンチ・エ
リアシング・フィルタのカットオフ周波数を、入力イメ
ージのサンプリング・レートに正規化し、１／（２×圧
縮量）とすることである。

【０００５】変換イメージ効果により、イメージの奥行
きを遠くから見たようにすると、ターゲット・イメージ
がソース・イメージよりも小さくなる。効果システム
は、再マッピングによりソース・イメージを再縮尺し
て、ターゲット・イメージが小さく見えるようにでき
る。いかなる付加的な奥行きキュー（待ち行列）がなく
ても、圧縮されたターゲット・イメージが再縮尺又は奥
行き配置の結果であると言うのは、不可能である。本明
細書の残りにおいて、奥行きを基本とした圧縮として、
再縮尺からの圧縮及び奥行き配置からの圧縮を説明す
る。

【０００６】ソース・イメージがターゲット・イメージ
内に現れるにつれて、このソース・イメージの圧縮量
は、奥行き及び透視スキューの両方の知覚に基づく。こ
れら知覚の各々は、ソース・イメージがターゲット・イ
メージ内に現れる明瞭なな透視法に基づく。図２Ａを参
照すると、左側の「Ａ」が小さくなり、右側の「Ａ」に
対して圧縮されているのが判る。さらに、図２Ｂを参照
すれば、左上の「Ｂ」及び右上の「Ｂ」は透視法で処理
され、圧縮の消点は上中央の「Ｂ」に関連していること
が判る。このイメージの上側の３個の「Ｂ」の総べて
が、図２Ａに示す圧縮の影響を受けいるが、両側の
「Ｂ」は、消点（透視）スキューによる付加的な圧縮の
影響受けている。なお、消点スキューにより、矩形のソ
ース・イメージが台形となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】奥行き及び透視スキュ
ーの知覚というこれら要素は、変換したイメージ内で点
から点に変化するので、低域通過ろ波処理用のカットオ
フ周波数を決定することは、イメージ内で局部的に好適
に達成される。理想的には、ピクセル対ピクセルを基本
とし、ろ波の最低必要量のみを実行する。よって、圧縮
係数はビデオの実時間で計算すべきであり、最低限の計
算資源により、これら圧縮係数を計算できるのが自然的
で望ましい。

【０００８】アンチ・エリアシングろ波を最適にするの
を援助するために局部的な圧縮係数を見つける機能を達
成することは新規でない。例えば、米国カリフォルニア
州グラス・バレーのザ・グラス・バレー・グループ・イ
ンク製ＤＰＭ−１型（「カレイドスコープ」として知ら
れている）ビデオ効果システムは、局部圧縮係数を見つ
けて、アンチ・エリアシングろ波の制御を援助するシス
テムである。しかし、このシステムにおいて、多くの計
算資源を用いて、所望のフィルタ圧縮係数の制御信号を
求めている。

【０００９】本発明の目的は、２次元から３次元、そし
て２次元に戻すマッピングを行う平面ビデオ・イメージ
のアンチ・エリアシングろ波量を最適化するのに用いる
局部的イメージ圧縮係数の計算を行う簡単なアプローチ
を提供することである。この簡単なアプローチは、計算
資源を節約する一方、所望のろ波を達成する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるダイナミッ
クな可変アンチ・エリアシングろ波システムは、変換関
数Ｆに応じて、２次元ソース・イメージから３次元空間
を介して２次元ターゲット・イメージにマッピングされ
るイメージに存在する圧縮係数（Ｃｆ）を局部的に計算
する装置を含む。この装置は、次の形式の線形式を実行
する。Ｃｆ＝Ａ＊Ｘs ＋Ｂ＊Ｙs ＋Ｃなお、Ｘs はソース・イメージにおける水平ステップ
（理想的には１ピクセル）位置であり、Ｙs はソース・
イメージにおける垂直ステップ（理想的には１ピクセ
ル）数であり、Ａ、Ｂ及びＣは変換関数Ｆにより決まる
予め（各フィールド又はフレーム毎に）計算した定数で
ある。仮定及び考慮できる予備計算を簡単にすることに
より、この線形式は、アンチ・エリアシングろ波を制御
する受容可能な圧縮係数を求めることができる。

【００１１】この線形式は、２重アキュムレータを用い
て計算できる。なお、２重アキュムレータの第１段は、
各フィールド又はフレームの初めにおいてＣにより初期
化され、各垂直ステップでＢにより累積を行う（Ｃ＋Ｂ
＊Ｙs を発生する）。また、第２段は、各ラインの初め
において各垂直ステップ毎に第１段の出力により初期化
され、各水平ステップでＡにより累積を行う（Ａ＊Ｘs
＋Ｂ＊Ｙs ＋Ｃを発生する）。よって、Ｃｆは、２重ア
キュムレータの第２段の出力端にて、常に利用可能であ
る。

【００１２】４つの圧縮係数の総べてが必要であり、１
つは水平ルミナンスろ波の制御用であり、１つは垂直ル
ミナンスろ波の制御用であり、１つは水平クロミナンス
ろ波の制御用であり、１つは垂直クロミナンスろ波の制
御用である。キー信号（関連したビデオ信号の不透明度
を特定して他の信号と混合するために用いる）をろ波す
ると、そのフィルタ制御はルミナンス用の制御と分けあ
う。その理由は、これら２つの信号を通常同じレートで
サンプリングするからである。ルミナンス・レートの半
分で、クロミナンスを水平にサンプリングするので、分
離制御が必要になる。

【００１３】３個の２重アキュムレータ回路を用いて、
Ａ、Ｂ及びＣの３個の異なる組み合わせに対するＸ及び
Ｙでの線形式を実行する。これら回路の１個は水平クロ
ミナンス成分を測定し、１個は垂直ルミナンス成分を測
定し、１個はスキュー角度による圧縮を測定する。これ
ら回路の出力をそれらの対数に変換し、互いに組み合わ
せて、４個の必要な圧縮係数の２個を求める。他の２個
の圧縮係数は、乗算定数の対数を、計算したこれらの対
数に加算して求める。これら乗算定数は、比である。こ
れら比は、各フィールド又はフレーム内の定数であり、
計算した圧縮係数及び他の必要な圧縮係数の間である。

【００１４】本発明の要旨は、本明細書の特許請求の範
囲の欄に特に指摘し、明瞭に記載されている。しかし、
本発明の構成及び動作方法と共にその他の利点及び目的
は、以下の説明及び添付図より最もよく理解できよう。

【００１５】

【実施例】図３において、イメージ圧縮計算器１００が
制御する１組の可変フィルタを介して、ルミナンス及び
クロミナンス・ビデオ成分を、２次元（２Ｄ）から３次
元（３Ｄ）そして２次元へのビデオ変換回路４００に供
給する。１組の可変フィルタ２００、２５０、３００、
３５０は、可変水平ルミナンス・フィルタ２００、可変
垂直ルミナンス・フィルタ２５０、可変水平クロミナン
ス・フィルタ３００及び可変垂直クロミナンス・フィル
タ３５０から構成される

【００１６】２Ｄ−３Ｄ−２Ｄビデオ変換回路４００
は、平面２次元イメージを３次元空間にどのように処理
するかを決める演算入力であるＦ制御を受ける。２Ｄ−
３Ｄ−２Ｄビデオ変換回路４００からイメージ圧縮計算
器１００が受けるこの入力Ｆが、変換マトリックス関数
Ｆを決める。

【数１】

【００１７】ビデオ変換回路４００は、変換マトリック
ス関数Ｆを用いて、次のように、ソース空間ピクセル
（Ｘs 、Ｙs ）を中間３次元変数Ｘi 、Ｙi 及びＺi に
マッピングする。

【数２】

【００１８】出力面への透視投影を用いて、変換したタ
ーゲット出力イメージを中間３次元変数から導出する。
なお、次の式により、Ｚt ＝０である。

【数３】

【数４】

【００１９】イメージ圧縮計算器１００は、変換マトリ
ックス関数Ｆに含まれる情報を用いて、各ピクセルの中
間領域内でどのように圧縮すかを決める。また、イメー
ジ圧縮計算器１００は、ピクセル対ピクセルを基準にし
て、水平クロミナンス圧縮係数ＣｆhC、水平ルミナンス
圧縮係数ＣｆhL、垂直ルミナンス圧縮係数ＣｆvL及び垂
直クロミナンス圧縮係数ＣｆvCを発生する。これら係数
は、夫々のフィルタの動作を制御する。

【００２０】可変フィルタ２００、２５０、３００及び
３５０の各々は、１２８個の異なる設定を有する。これ
ら設定は、１：１の圧縮係数又は等しいイメージの拡張
に適するろ波無しから、約１６：１の圧縮係数に適する
ろ波の最大レベルまで変化する。

【００２１】図１は、本発明によるイメージ圧縮計算器
の１実施例を示す。マイクロプロセッサ１０は、ビデオ
変換回路４００からの変換マトリックス関数Ｆを受け、
この関数から、スキュー角度係数Ａsa、Ｂsa及びＣsa、
水平クロミナンス圧縮係数ＡhC、ＢhC及びＣhC、垂直ル
ミナンス圧縮係数ＡvL、ＢvL及びＣvLを計算する。各フ
ィールド（又は、非飛び越し走査システムの場合はフレ
ーム）の開始の前に、これら係数を２重アキュムレータ
２０、３０及び４０の夫々にダウンロードする。次にこ
れら係数の計算を詳細に示す。

【００２２】係数の定義：ソース座標Ｌh ＝第１ラインの最終ピクセルＬv ＝最終ライン指定したソース座標（ｈ、ｖ）からマッピングすると、
ターゲット座標Ｘは次のようになる。Ｘ（0,0）＝第１ラインの第１ピクセルからのｘ座標Ｘ（1,0）＝第１ラインの第２ピクセルからのｘ座標Ｘ（Lh,0）＝第１ラインの第１ピクセルからのｘ座標Ｘ（Lh+1,0）＝第１ラインの最終ピクセル＋１*からの
ｘ座標Ｘ（0,1）＝第２ラインの第１ピクセルからのｘ座標Ｘ（Lh,1）＝第２ラインの最終ピクセルからのｘ座標Ｘ（0,Lv）＝最終ラインの第１ピクセルからのｘ座標Ｘ（1,Lv）＝最終ラインの第２ピクセルからのｘ座標Ｘ（0,Lv+1）＝最終＋１*ラインの第１ピクセルからの
ｘ座標Ｙ（0,0）＝第１ラインの第１ピクセルからのｙ座標Ｙ（1,0）＝第１ラインの第２ピクセルからのｙ座標Ｙ（Lh,0）＝第１ラインの第１ピクセルからのｙ座標Ｙ（Lh+1,0）＝第１ラインの最終ピクセル＋１*からの
ｙ座標Ｙ（0,1）＝第２ラインの第１ピクセルからのｙ座標Ｙ（Lh,1）＝第２ラインの最終ピクセルからのｙ座標Ｙ（0,Lv）＝最終ラインの第１ピクセルからのｙ座標Ｙ（1,Lv）＝最終ラインの第２ピクセルからのｙ座標Ｙ（0,Lv+1）＝最終＋１*ラインの第１ピクセルからの
ｙ座標なお、*は、外挿法により得た値を示す。

【００２３】ターゲット空間における隅での変化係数ｄＸh1＝第１ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹh1＝第１ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離ｄＸh2＝第１ラインのソースの最終ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹh2＝第１ラインのソースの最終ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離ｄＸh3＝最終ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹh3＝最終ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位水平ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離ｄＸv1＝第１ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹv1＝第１ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離ｄＸv2＝第１ラインのソースの最終ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹv2＝第１ラインのソースの最終ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離ｄＸv3＝最終ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｘ距離ｄＹv3＝最終ラインのソースの第１ピクセルに対して、
ソース空間で単位垂直ステップに対するターゲット空間
で移動したｙ距離

【００２４】これら隅での変化係数の各々は、式（２）
に示す如く、変換マトリックス関数Ｆのマトリックス要
素の式で次のように評価できる。

【数５】同様であるが、中間ステップを省略して次のようにな
る。

【数６】

【数７】

【数８】

【数９】

【数１０】

【数１１】

【数１２】

【数１３】

【数１４】

【数１５】

【数１６】

【００２５】２次元から３次元への変換は、イメージの
回転でもよいので、水平圧縮係数を発生する際に、ｄＸ
h 及びｄＹh の両方を考慮しなければならない。すなわ
ち、いずれの方向でのエリアシングを防止するには、水
平ソース空間ステップの結果である水平及び垂直ターゲ
ット空間変位の両方を、水平圧縮係数を計算する際に考
慮しなければならない。なお、水平圧縮係数は、ソース
空間イメージをターゲット空間にマッピングするにつれ
て、ソース空間イメージに供給しなければならない。こ
れは、回転により、水平ソース空間ステップが垂直及び
水平ターゲット変位を生じるからである。

【００２６】ソース・イメージ矩形の４個の隅の３個に
おける水平圧縮を見つけることにより、次のようにソー
ス・イメージの各ピクセル位置における水平圧縮計数を
近似する線形式を見つけることができる。

【数１７】なお、夫々は次のようになる。

【数１８】

【数１９】

【数２０】

【００２７】ピクセル単位を基本にして計算するシステ
ムにおいて、水平ステップの数Ｎhoriz.steps はピクセ
ルの数となり、垂直ステップの数Ｎvert.stepsはライン
の数となる。他のシステムも予想でき、多くのピクセル
及びラインを単一のステップとみなし、定数値Ａ、Ｂ及
びＣを可変する。

【００２８】式（１７）を、ソース・イメージ矩形の３
個の隅における水平圧縮係数用の次の３つの式（１
８）、（１９）及び（２０）に適用させる。

【数２１】

【数２２】

【数２３】

【００２９】垂直圧縮係数用に、同等な１組の式が次の
ように得られる。

【数２４】なお、各記号は次のようになる。

【数２５】

【数２６】

【数２７】

【数２８】

【数２９】

【数３０】

【００３０】水平クロミナンス成分をルミナンス成分周
波数の半分でサンプリングするので、クロミナンス・チ
ャンネルは、ルミナンス・チャンネル用とは異なるろ波
が必要になる。水平サンプリング・レートにおけるこの
違いは、水平及び垂直圧縮係数の両方に影響する。これ
は、イメージ回転により、水平サンプリングが垂直ター
ゲット・イメージの詳細に影響を与えるためである。

【００３１】２重アキュムレータ及びこれら用の係数を
付加する必要をなくすために、必要な圧縮係数のサブセ
ットが計算でき、これらから残りを適切な係数により乗
算により得られる。このアプローチを用いるために、ク
ロミナンスろ波用の変化係数のいくつかがルミナンスろ
波用の変化係数から係数２だけ変化することに先ず注意
しなければならない。次の式において、ｄＸ及びｄＹ
は、ターゲット空間内の変化の水平及び垂直方向を夫々
参照している。なお、これは、関連した下付き文字が示
すソース空間内での変化の結果である。下付きの最初の
文字であるｈ又はｖは、この効果を発生したソース空間
内の単位変化の方向を示すが、ｈが水平を表し、ｖが垂
直単位ステップを表す。下付きの次の大文字は、ルミナ
ンスＬ又はクロミナンスＣであり、次のように表す。

【数３１】

【数３２】

【数３３】

【数３４】

【００３２】これらの関係により、クロミナンス圧縮係
数は、ルミナンス変化係数を用いて計算できる。

【数３５】

【数３６】

【数３７】

【数３８】

【数３９】

【数４０】

【００３３】係数ＡhC、ＢhC、ＣhC及びＡvC' 、ＢvC'
、ＣvC' は、ルミナンス変化係数により再計算でき
る。

【００３４】水平クロミナンス圧縮係数ＣｆhL'及び水
平ルミナンス圧縮係数ＣｆhC'は、乗算係数により次の
ように関連している。

【数４１】なお、

【数４２】であり、０及び∞の範囲である。

【００３５】圧縮係数比ＣｆhL／ＣｆhCは、Ｒの任意の
値（０から∞）に対して、１及び２の間にあることが実
証できる。

【００３６】同様に、垂直クロミナンス圧縮係数ＣｆvC
と垂直ルミナンス圧縮係数ＣｆvLとの比も、乗算定数に
関連する。

【数４３】なお、

【数４４】であり、０及び∞の間の範囲である。

【００３７】同様に、圧縮係数比ＣｆvC／ＣｆvLが、Ｓ
の任意の値（０から∞）に対して１及び２の間であるこ
とを立証できる。上述は、更に詳細に後述するように、
回路の複雑さを低減するのに非常に有効であるという事
実がある。

【００３８】再び図１を参照する。マイクロプロセッサ
１０は、水平クロミナンス圧縮係数用の計算係数ＡhC、
ＢhC及びＣhCと、垂直ルミナンス圧縮係数計算用係数Ａ
vL、ＢvL及びＣvLを水平クロミナンス圧縮２重アキュム
レータ３０及び垂直ルミナンス圧縮２重アキュムレータ
４０に夫々供給する。

【００３９】図４は、ソース空間からの矩形イメージ８
０をターゲット空間にマッピングしたのを示す。ターゲ
ット空間のＸ軸に平行な３本の線８１、８２及び８３
は、矩形イメージ８０の３個の隅と交差している。スキ
ュー角度２重アキュムレータ２０が用いる第３組の圧縮
係数計算用係数の式の導出法を、この図を参照して説明
する。

【００４０】局部的スキュー角度Θs のステップ毎の近
似を与えるソース座標Ｘs 及びＹsの線形式は、次のよ
うになる。

【数４５】なお、

【数４６】

【数４７】

【数４８】

【００４１】式（３７．ａ）、（３７．ｂ）及び（３
７．ｃ）に必要なΘ1 、Θ2 及びΘ3の値を求めるに
は、図４の他の角度を決めなければならない。図４及び
式（３２）から判る如く、角度Θ1 は、角度ΘB1マイナ
スΘA1に等しい。

【数４９】

【００４２】角度ΘA1は、ターゲット空間のＸ軸と、マ
ッピングされたソース原点及び単位水平ステップ（ソー
ス空間内の１、０への）をターゲット空間にマッピング
することによりターゲット空間内に定義した線との角度
である。ターゲット空間水平軸から時計方向に正とし、
同じ軸から反時計方向に負として、総ての角度を計る。
角度ΘA1は、式（３９）により定まる。

【数５０】

【００４３】この明細書の他の場合と同様に、式（３
９）に用いたアークタンジェント関数は、４象限アーク
タンジェントである。なお、分子及び分母の個々の符号
は、象限を示す意味がある。すなわち、これは、ＦＯＲ
ＴＲＡＮ関数のＡＴＡＮ２と等価である。

【００４４】角度ΘB1は、ターゲット空間のＸ軸と、ソ
ース原点及び単位水平ステップ（ソース空間内の０、１
への）をターゲット空間マッピングすることによりター
ゲット空間内に定義した線との角度である。ターゲット
空間水平軸から時計方向に正とし、同じ軸から反時計方
向に負として、総ての角度を計る。角度ΘB1は、式（４
０）により定まる。

【数５１】

【００４５】図４及び式（４１）から判る如く、角度Θ
2 は、角度ΘB2マイナス角度ΘA2に等しい。

【数５２】

【００４６】角度ΘA2は、ターゲット空間のＸ軸と、ソ
ース空間内の第１ラインの最終ピクセル及びマッピング
されたそのピクセルから（ソース空間内のＬ＋１、０へ
の）単位水平ステップをターゲット空間にマッピングし
て定義したターゲット空間内のラインとの角度である。
基本幾何学原理、即ち、直線が平行線と同じ角度で交差
するという原理により、角度ΘA2は角度ΘA1と等しくな
ければならない。

【数５３】

【００４７】角度ΘB2は、ターゲット空間のＸ軸と、ソ
ース空間内の第１ラインの最終ピクセル及びマッピング
されたそのピクセルから（ソース空間内のＬ、１への）
単位垂直ステップをターゲット空間にマッピングして定
義したターゲット空間内のラインとの角度である。角度
ΘB2は、式（４３）により求まる。

【数５４】

【００４８】図４及び式（４４）から判る如く、角度Θ
3 は、角度ΘB3マイナス角度ΘA3に等しい。

【数５５】

【００４９】角度ΘA3は、ターゲット空間のＸ軸と、ソ
ース空間内の最終ラインの第１ピクセル及びマッピング
されたそのピクセルから（ソース空間内の１、Ｌへの）
単位水平ステップをターゲット空間にマッピングして定
義したターゲット空間内のラインとの角度である。角度
ΘA3は、式（４５）により求まる。

【数５６】

【００５０】式（４２）に関連して説明した幾何学的理
由により、

【数５７】となる。

【００５１】再び図１を参照する。マイクロプロセッサ
１０は、フィールド毎に式（３７．ａ）、（３７．ｂ）
及び（３７．ｃ）のＡsa、Ｂsa及びＣsa係数を計算し
て、これらをスキュー角度２重アキュムレータ２０に供
給する。タイミング発生器５０からのタイミング信号に
応じて、スキュー角度２重アキュムレータ２０は、式
（３８）に応じて３２ビット出力を発生する。

【００５２】３個の２重アキュムレータ２０、３０及び
４０の総べてが同じであり、その１個を図５に示す。２
重アキュムレータは、Ｂ係数入力及び第１レジスタ６４
の内容を加算する第１加算器６０を具えている。第１マ
ルチプレクサ（ＭＵＸ）６２は、その「１」入力端のＣ
係数及び「０」入力端の第１加算器６０からの出力の間
で選択を行う。第１マルチプレクサ６２の出力は、第１
レジスタ６４の入力になる。

【００５３】第２マルチプレクサ７０は、その「１」入
力端の第１レジスタ６４の内容及び「０」入力端の第２
加算器６８の出力の間で選択を行う。第２マルチプレク
サ７０の出力は、第２レジスタ７２の入力である。第２
加算器６８は、Ａ係数入力と第２レジスタ７２の内容と
を加算する。第２レジスタ７２の出力は、所望の線形式
であり、圧縮係数又はスキュー角度にできる。

【００５４】新たなフィールドの開始において、ＶＳＥ
Ｌ（垂直選択）が「１」であり、第１マルチプレクサ６
２はＣ係数を第１レジスタ６４の入力端に供給する。Ｖ
ＥＮＬ（垂直イネーブル）が１クロック・サイクル期間
だけ高になり、アンド・ゲート６６をイネーブルするの
で、ＣＬＫ（ピクセル・レート・クロック）が通過し、
第１レジスタ６４が１度クロックされる。その後、これ
は、Ｃの値を保持する。ＶＳＥＬがフィールド期間だけ
低になり、第１マルチプレクサ６２は、第１加算器６０
の出力を第１レジスタ６４の入力端に供給する。各垂直
ステップに１度（理想的には１ライン）、ＶＥＮＬによ
り、他のＣＬＫが第１レジスタ６４に達するので、第１
レジスタ６４は、各垂直ステップで他のＢだけ増加し
て、ＢＹs＋Ｃを発生する。

【００５５】ＨＳＥＬ（水平選択）は、第２マルチプレ
クサ７０を制御する。各ラインの開始において、ＨＳＥ
Ｌが１クロック・サイクル期間だけ高になり、第２マル
チプレクサ７０が第１レジスタ７０の出力を第２レジス
タ７２の入力端に供給する。よって、各ラインの開始以
前に、第２レジスタがＢＹs ＋Ｃの現在の値に初期化さ
れる。各ラインの残りの期間中、ＨＳＥＬは低であり、
第２加算器６８の出力がマルチプレクサ７０により第２
マルチプレクサ７２の入力端に供給される。ＨＥＮＬ
（水平イネーブル）は、総てのアクティブ・ビデオ期間
中、高である。よって、各ＣＬＫ毎に、第２加算器６８
の動作により、第２レジスタ７２が他のＡ値だけ増分す
るので、第２レジスタ７２の出力は、所望式ＡＸs ＋Ｂ
Ｙs ＋Ｃである。

【００５６】２重アキュムレータ２０、３０及び４０
は、単一のアキュムレータとして交互に実施できる。こ
の実施において、各垂直ステップの開始の直前に、新た
なＢ＊Ｙs を水平アキュムレータ６８、７０、７２、７
４に供給することにより、マイクロプロセッサ１０で第
１（垂直）アキュムレータ６０、６２、６４、６６を実
現できる。

【００５７】水平クロミナンス圧縮２重アキュムレータ
３０の出力は、クロミナンス用水平クロミナンス圧縮係
数ＣｆhCを表す３２ビット整数である。整数−浮動変換
器３２によりこの整数を浮動小数点数に変換する。この
結果の浮動小数点数は、５ビットの指数部と７ビットの
仮数部（Ｍ）とを有する。浮動−対数整数変換器３４に
より、クロミナンス用の水平クロミナンス圧縮係数の浮
動小数点形式を整数の対数に変換する。この変換器３４
は、４ビットの整数（Ｉ）と６ビットの小数（Ｆ）の出
力を発生する。浮動−対数整数変換器３４の出力を加算
回路３６の一方の入力端に供給する。水平クロミナンス
圧縮２重アキュムレータ３０及び垂直ルミナンス圧縮２
重アキュムレータ３２の整数出力の符号ビット（Sign）
を、リミッタ２８、３８、４８及び５８が用いて、これ
ら符号ビットが負数の存在を示すときに、それらの出力
をゼロに制限する。

【００５８】基数が２の対数の実施について示したが、
他の基数でもよい。しかし、更に変換しなくても、浮動
小数点の指数が対数の整数部分になるので、基数２の対
数が特に便利である。

【００５９】垂直ルミナンス圧縮２重アキュムレータ３
２の出力も３２ビット整数である。これは、ルミナンス
用の垂直圧縮係数ＣｆvLを表す。整数−浮動変換器４２
が、この整数を浮動小数点数に変換する。その結果の浮
動小数点数は、５ビットの指数と７ビットの仮数を有す
る。次に、浮動−対数整数変換器４４により、垂直ルミ
ナンス圧縮係数の浮動小数点形式を整数対数に変換す
る。この変換器４４は、符号ビット、４ビットの整数及
び６ビットの整数を有する出力を発生する。小数−対数
整数変換器４４の出力を加算回路４６の一方の入力端に
供給する。

【００６０】図１を再び参照する。絶対値回路２２は、
スキュー角度２重アキュムレータ２０の出力を受け、そ
の出力（符号ビット及び２０の最小ビットを放棄する）
として最大１１ビットの絶対値を発生する。この値は、
０度及び１８０度の間の角度を表す。絶対値回路２２の
出力をルックアップ・テーブル２４に供給する。このル
ックアップ・テーブルは、典型的にはＰＲＯＭであり、
その値が角度ほぼ０度及び１８０度に無限に近づくと共
に、角度ほぼ９０度に達する関数を決めるスキュー角度
のｌｏｇ2 を実現する。かかる関数の３つを式（４
７）、（４８）及び（４９ａ）、（４９ｂ）に示す。最
後の２つの式は、角度の指示した範囲にわたる１対とし
て演算する。

【数５８】

【数５９】

【数６０】

【数６１】

【００６１】これら関数の内部、即ち、変換され対数と
なった部分の本質的な特徴は、９０度で１の値であり、
０度及び１８０度で０の値であるということである。ル
ックアップ・テーブル２４は、ｘ＝２として実施化の式
（４８）として示す。

【００６２】ルックアップ・テーブル２４の出力は、２
ビットの整数部分と６ビットの小数部分であるので、そ
の最大値は、３と６３／６４である。ルックアップ・テ
ーブル２４への入力の値が、３と６３／６４を越す圧縮
を発生するならば、ルックアップ・テーブル２４はその
代わりに３と６３／６４を発生する。ルックアップ・テ
ーブル２４の出力を加算回路３６の入力端及び加算回路
４６の入力端に供給する。

【００６３】加算回路３６の出力は、４ビットの整数
と、５ビットの小数及び符号と、オーバフロー・ビット
とであり、スキュー角度及び水平クロミナンス圧縮用の
組み合わせ圧縮係数の基数２の対数を表す。加算回路３
６の出力をリミッタ３８の入力端に供給する。

【００６４】加算回路４６の出力も、４ビットの整数
と、５ビットの小数及び符号と、オーバフロー・ビット
とであり、スキュー角度及び垂直クロミナンス圧縮の組
み合わせ圧縮係数の基数２の対数を表す。加算回路４６
の出力をリミッタ４８の入力端に供給する。

【００６５】加算回路３６の出力を加算回路２６の一方
の入力端に供給する。この加算回路２６の他方の入力端
には、オフセット（Offset）を供給する。例えば、水平
クロミナンス圧縮係数ＣｆhCが既知ならば、式（３５）
を参照して上述したように、水平ルミナンス圧縮係数Ｃ
ｆhLと水平クロミナンス圧縮係数ＣｆhCとの比で水平ク
ロミナンス圧縮係数ＣｆhCを乗算して、次式の水平ルミ
ナンス圧縮係数を発生する。

【数６２】

【００６６】対数の加算は、それらの非対数の乗算に等
価なので、加算回路２６が加算したオフセットは、水平
ルミナンス圧縮係数ＣｆhLと水平クロミナンス圧縮係数
ＣｆhCとの比の（基数２の）対数である。［式（３
５）］

【数６３】

【００６７】変換マトリックス関数は所定のフィールド
内で変化しないので、クロミナンス圧縮係数とルミナン
ス圧縮係数との比は、そのフィールド内では一定であ
り、これら圧縮係数の比の対数である。したがって、こ
の数の対数は定数である。この定数は、上述の如く、基
数２の対数の０と１との間で変化する。これを、マイク
ロプロセッサ１０がフィールド間で計算でき、ハードウ
エアにダウンロードする。

【００６８】このオフセットを加算した結果、他の２重
アキュムレータではなく加算器により、水平クロミナン
ス圧縮係数ＣｆhCの対数からの水平ルミナンス圧縮係数
ＣｆhLの対数を発生する。また、上述の如く、水平ルミ
ナンス圧縮係数は、常に水平クロミナンス圧縮係数以上
なので、この比の対数は常に正であり、加算回路２は簡
単な加算器でよい。

【００６９】加算回路４６の出力を加算回路５６の一方
の入力端に供給する。この加算回路５６の他方の入力端
には、式（３６）を参照して上述した如く、垂直クロミ
ナンス圧縮係数ＣｆvCと垂直ルミナンス圧縮係数ＣｆvL
との比の（基数２の）対数であるオフセット（Offset）
を供給する。そして、垂直クロミナンス圧縮係数を発生
する。

【数６４】

【００７０】他のオフセットにおいても、この比は、マ
イクロプロセッサ１０がフィールド間で計算できる定数
であり、ハードウエアにダウンロードされる。さらに、
これにより、他の２重アキュムレータではなく加算器に
より、垂直クロミナンス圧縮係数ＣｆvCと垂直ルミナン
ス圧縮係数ＣｆvLとの積が可能になる。そして、垂直ク
ロミナンス圧縮係数は、常に垂直ルミナンス圧縮係数以
上であるので、この比の対数は常に正であり、加算回路
５６を簡単な加算器にできる。

【００７１】リミッタ２８、３８、４８及び５８の総べ
ては、３と３１／３２の最大値に対して、２ビットの整
数と５ビットの小数を発生する。これらは、その入力端
のオーバフロー・ビットをモニタする。そして、それが
セットされた場合、出力ビットを総べて「１」にするこ
とにより、これらはオーバフロー・ビットに応答する。
２重アキュムレータ３０又は３２から受けた符号ビット
が、入力が負であることを示すと、リミッタ２８及び３
８、又は４８及び５８がその出力を総べて「０」にす
る。よって、これらリミッタ２８、３８、４８及び５８
は、それらの出力を０から３と３１／３２までの範囲に
制限する。

【００７２】リミッタ２８、３８、４８及び５８の出力
の７ビットは、（図３に示す）可変フィルタ２００、２
５０、３００及び３５０の各々で利用可能な１２８個の
フィルタ係数の中から選択を行い、１：１から２＾（３
＋３１／３２）：１（約１５．６５７：１）の範囲で圧
縮係数を近似するろ波を行う（＾はべき乗を意味す
る）。リミッタ２８、３８、４８及び５８の負である入
力は、圧縮でなくイメージの拡大を表し、これらを圧縮
としてではなく近似的に処理する。リミッタ２８、３
８、４８及び５８の３と３１／３２より大きい入力、即
ち、オーバフロー状態は、単にろ波された最大量であ
り、これ以上のろ波が望ましくても、約１５．６５７：
１の圧縮係数に対応する。

【００７３】ここで示した実現例では、１個のスキュー
角度２重アキュムレータ２０と、水平及び垂直２重アキ
ュムレータ３０及び４０とを用いているが、他も可能で
ある。垂直フィルタが多くのラインにわたって動作する
ので、水平フィルタの中央タップ及び垂直フィルタの中
央タップの間には、数ライン（例えば４ライン）分の遅
延がある。理想的なろ波においては、２個のスキュー圧
縮計算器を用いることができる。一方の計算器は水平フ
ィルタ用であり、他方の計算器は垂直フィルタ用であ
る。なお、垂直フィルタは、これら２個のフィルタの中
央タップ間のライン数だけ遅延したデータ用の同じ係数
を発生する。しかし、必要とする遅延のライン数は、全
フィールドと比較して少ないので、両方のフィルタ用に
たった１個のスキュー圧縮計算器を用いることにより適
切な結果が得られる。この１個のスキュー圧縮計算器
は、２個の中央タップ間のラインに対する計算を行う。

【００７４】同様な理論により、２重アキュムレータの
数を２個に減らせる。少しのラインと交差する奥行きの
変化が大幅に目立たないと仮定すれば、水平及び垂直フ
ィルタが１個の２重アキュムレータを共有できるので、
「平均」奥行きを基本とした圧縮係数を両方のフィルタ
に利用できる。次に、奥行き係数計算器は、奥行き係数
の最小値の対数を計算する。また、所望係数と実際に計
算した係数との比を基にしたオフセットを加算して、他
の係数の各々を導出できる。これら比の総べては、任意
のフィールドに対して一定であり、フィールド毎に再計
算できる。

【００７５】実際の履行において、個々のクロック期間
内に実行できるステップに動作をブレークするために、
この装置の種々の処理要素間にレジスタを配置してもよ
い。この方法は、しばしばパイプラインと呼ばれる。パ
イプラインを用いる場合、選択したフィルタ係数が水平
フィルタの中央タップにおける第１水平ピクセルと乗算
するまで、アキュムレータ出力からのレジスタ遅延を考
慮するために、水平アキュムレータは、ラインの開始以
前の数クロック周期に開始しなければならない。実際に
も、水平アキュムレータは、レジスタ遅延を考慮するの
に必要なよりも７〜８クロック周期（水平ステップ）早
く、開始してもよい。すなわち、水平ステップ毎に、ア
キュムレータがロードするよりも「早く」、ロードされ
た値はＡだけ減少する。例えば、水平アキュムレータが
５水平ステップ早くロードされると、Ｃの値は５＊Ａだ
け減少する。

【００７６】同様に、垂直フィルタの中央タップに入力
するフィールドの第１ライン及びアキュムレータのロー
ド間のライン数により乗算されたＢだけ、定数Ｃが減少
されているならば、垂直アキュムレータは、所望なだけ
早くロードしてもよい。

【００７７】上述の本発明の実施例は、可変ろ波手段２
００、２５０、３００、３５０の対数制御を用いたの
で、加算回路２６、３６、４６、５６を用いて対数圧縮
係数及びオフセットを組み合わせているが、これら組み
合わせを他の手段によっても実現できる。例えば、一般
的な組み合わせ手段２７、３７、４７、５７を乗算回路
として用いることもできる。乗算回路は加算回路よりも
複雑であり高価であるが、これらの利用によって、浮動
−対数整数変換器３４及び４４が不要になる。この代替
えには、対数機能を省くために、回路２４の機能を変え
る必要があり、可変フィルタ２００、２５０、３００、
３５０を線形数値手段により制御できるようにする必要
がある。線形及び対数処理の混合は、独立した段で利用
できる。

【００７８】本発明の好適な実施例について図示し説明
したが、本発明の広い観点において、本発明を逸脱する
ことなく、多くの変更及び変形が可能なことが当業者に
は明かであろう。よって、これらの変更及び変形が本発
明の真の範囲内ならば、特許請求の範囲はこれら変更及
び変形の総べてをカバーする。

【００７９】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、２次元から
３次元、そして２次元に戻すマッピングを行う平面ビデ
オ・イメージのアンチ・エリアシングろ波量を最適化す
るのに用いる局部的イメージ圧縮係数の計算を簡単に行
える。よって、計算資源を節約できると共に、所望のろ
波を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるイメージ圧縮計算器のブロック図
である。

【図２】局部的圧縮を基にした最適化フィルタ選択によ
るアンチ・エリアシングろ波の必要性が生じる圧縮及び
スキュー効果を説明する図である。

【図３】２次元イメージの３次元操作及びアンチ・エリ
アシングろ波を実行するビデオ効果システムの一部のブ
ロック図である。

【図４】スキュー角度係数発生処理に用いる角度を説明
する図である。

【図５】本発明により式Ｃｆ＝ＡＸ＋ＢＹ＋Ｃを実行す
るのに適切な２重アキュムレータのブロック図である。

【符号の説明】

１０マイクロプロセッサ（計算手段）２０、３０、４０２重アキュムレータ（実行手段）２２絶対値回路２４ルックアップ・テーブル２６、３６、４６、５６加算回路２８、３８、４８、５８リミッタ３２、４２整数−浮動変換器３４、４４浮動−対数整数変換器５０タイミング発生器１００イメージ圧縮計算器２００、２５０、３００、３５０フィルタ４００ビデオ変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェームズ・ヴィー・スクワイアーアメリカ合衆国カリフォルニア州 95946 ペン・バレージョンボーン・ロード 19941

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元イメージの３次元操作を実行する
ビデオ効果装置用のアンチ・エリアシングろ波システム
であって、変換マトリックス関数Ｆの内容に応じてフィールド毎又
はフレーム毎に定数Ａ、Ｂ及びＣを計算する計算手段
と、フィールド又はフレームの領域内で局部的に、線形式Ｃ
ｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃを実行し（Ｘs は水平ステップ
・アドレス、Ｙs は垂直ステップ・アドレス、Ａ、Ｂ及
びＣは計算した定数）、圧縮係数Ｃｆを発生する実行手
段と、ビデオ信号入力を選択したカットオフ周波数にろ波でき
るダイナミックな制御可能なフィルタ手段とを具え、上記カットオフ周波数は上記圧縮係数Ｃｆ入力に応じて
フィールド又はフレームの領域内で局部的に制御可能で
あり、上記フィルタ手段はろ波したビデオ出力を発生す
るアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項２】上記実行手段は２重アキュムレータを有
し、該２重アキュムレータの第１段が各フィールド又は
フレームの開始時にＣにより初期化されて、各垂直ステ
ップ毎にＢを累積してＢ＊Ｙs ＋Ｃを発生し、上記２重
アキュムレータの第２段が各垂直ステップの開始時にＢ
＊Ｙs ＋Ｃにより初期化されて各水平ステップ毎にＡを
累積してＡ＊Ｘs ＋Ｂ＊Ｙs ＋Ｃを発生し、Ｃｆが上記
２重アキュムレータの第２段の出力端で常に利用可能な
ことを特徴とする請求項１のアンチ・エリアシングろ波
システム。
【請求項３】上記実行手段は各垂直ステップの開始時
に上記計算手段がＢ＊Ｙs ＋Ｃを供給する単一のアキュ
ムレータを有し、該単一のアキュムレータは水平ステッ
プ毎にＡを累積してＡ＊Ｘs ＋Ｂ＊Ｙs ＋Ｃを発生し、
Ｃｆが上記単一のアキュムレータの出力端で常に利用可
能なことを特徴とする請求項１のアンチ・エリアシング
ろ波システム。
【請求項４】上記水平ステップはピクセルであり、上
記垂直ステップは１ラインであることを特徴とする請求
項１のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項５】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に応
じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数Ｃ
ｆ2 と圧縮係数Ｃｆとの比を求める手段と、上記Ｃｆを上記比で乗算して上記Ｃｆ2 を求める手段と
を更に具えることを特徴とする請求項１のアンチ・エリ
アシングろ波システム。
【請求項６】上記ダイナミックな制御可能なフィルタ
手段は対数圧縮係数入力を受け、上記圧縮係数Ｃｆを圧縮係数の対数ｌｏｇ：Ｃｆに変換
する手段を更に具えたことを特徴とする請求項１のアン
チ・エリアシングろ波システム。
【請求項７】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に応
じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数Ｃ
ｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比の対数ｌｏｇ：ｒａｔｉ
ｏを求める手段と、上記ｌｏｇ：ｒａｔｉｏを上記ｌｏｇ：Ｃｆに加算し
て、上記ｌｏｇ：Ｃｆ2を求める手段とを更に具えた請
求項６のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項８】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に応
じて、フィールド毎又はフレーム毎に、スキュー角度定
数Ａsa、Ｂsa及びＣsaを計算する付加的な手段と、上記スキュー角度定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaに基づいてス
キュー角度の対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを発生する発
生手段と、上記スキュー角度の対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを上記
対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆに加算し、組み合わせた対数
圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆc を発生する加算手段とを更に具
え、上記ダイナミックな制御可能なフィルタ手段が上記
組み合わせた対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆc を上記対数圧
縮係数ｌｏｇ：Ｃｆとして用いることを特徴とする請求
項６のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項９】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に応
じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数Ｃ
ｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比の対数ｌｏｇ：ｒａｉｏ
を求める手段と上記ｌｏｇ：ｒａｔｉｏを上記ｌｏｇ：
Ｃｆに加算して、上記ｌｏｇ：Ｃｆ2を得る手段とを更
に具えた請求項８のアンチ・エリアシングろ波システ
ム。
【請求項１０】上記発生手段は、ピクセル単位で線形式Ｃｆ＝Ａsa＊Ｘs ＋Ｂsa＊Ｙsa＋
Ｃsaを実行して（Ｘsはピクセル・アドレス、Ｙs はラ
イン・アドレス、Ａsa、Ｂsa及びＣsaは計算した定
数）、スキュー角度Θを発生する手段と、 Θの絶対値｜Θ｜を求める手段と、スキュー角度決定関数の逆の対数値を求めて、上記スキ
ュー角度対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを発生する手段と
を有し、上記決定関数が９０度で１、０度及び１８０度
で０の値であることを特徴とする請求項８のアンチ・エ
リアシングろ波システム。
【請求項１１】上記スキュー角度決定関数は、値［１
−cos （｜Θ｜）］の平方根であることを特徴とする請
求項１０のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項１２】上記スキュー角度決定関数は、スキュ
ー角度の絶対値のｓｉｎｅ（正弦）であることを特徴と
する請求項１０のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項１３】上記スキュー角度決定関数は、０度及
び９０度の間のΘsに対して｜Θs ／９０｜であり、９
０度及び１８０度の間のΘs に対して（１８０−｜Θs
｜）／９０であることを特徴とする請求項１０のアン
チ・エリアシングろ波システム。
【請求項１４】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、スキュー角度
定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaを計算する付加的な手段と、上記スキュー角度定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaに基づいてス
キュー角度圧縮係数Ｃｆsaを発生する発生手段と、上記スキュー角度圧縮係数Ｃｆsaと上記圧縮係数Ｃｆと
を組み合わせ、組み合わせた圧縮係数Ｃｆc を発生する
手段とを更に具え、上記ダイナミックな制御可能なフィ
ルタ手段が上記組み合わせた圧縮係数Ｃｆc を上記圧縮
係数Ｃｆとして用いることを特徴とする請求項１のアン
チ・エリアシングろ波システム。
【請求項１５】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数
Ｃｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比を求める手段と上記比
を上記Ｃｆに乗算して、上記Ｃｆ2 を得る手段とを更に
具えた請求項１４のアンチ・エリアシングろ波システ
ム。
【請求項１６】上記発生手段は、ステップ単位で線形式Ｃｆ＝Ａsa＊Ｘs ＋Ｂsa＊Ｙsa＋
Ｃsaを実行して（Ｘsは水平ステップ・アドレス、Ｙs
は垂直ステップ・アドレス、Ａsa、Ｂsa及びＣsaは計算
した定数）、スキュー角度Θを発生する手段と、 Θの絶対値｜Θ｜を求める手段と、スキュー角度決定関数の逆の値を求めて、上記スキュー
角度圧縮係数Ｃｆsaを発生する手段とを有し、上記決定
関数が９０度で１、０度及び１８０度で０の値であるこ
とを特徴とする請求項１４のアンチ・エリアシングろ波
システム。
【請求項１７】上記スキュー角度決定関数は、値［１
−cos （｜Θ｜）］の平方根であることを特徴とする請
求項１６のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項１８】上記スキュー角度決定関数は、スキュ
ー角度の絶対値のｓｉｎｅ（正弦）であることを特徴と
する請求項１６のアンチ・エリアシングろ波システム。
【請求項１９】上記スキュー角度決定関数は、０度及
び９０度の間のΘsに対して｜Θs ／９０｜であり、９
０度及び１８０度の間のΘs に対して（１８０−｜Θs
｜）／９０であることを特徴とする請求項１６のアン
チ・エリアシングろ波システム。
【請求項２０】ビデオ効果装置により３次元で操作す
る２次元ビデオ信号をアンチ・エリアシングろ波する方
法であって、フィールド毎又はフレーム毎に変換マトリックス関数Ｆ
に応じて線形式Ｃｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃの係数を予め
計算する過程と（Ｃｆは求めた圧縮係数、Ｘsは各ステ
ップでの水平ステップ位置、Ｙs は各フィールド又はフ
レームでの垂直ステップ位置）、フィールド又はフレーム内で局部的に、上記線形式を用
いて、上記圧縮係数Ｃｆを計算する過程と、フィールド又はフレーム内で局部的に、上記圧縮係数Ｃ
ｆに基づいて、ろ波関数を選択する過程とを具えたアン
チ・エリアシングろ波方法。
【請求項２１】上記計算する過程は、各フレームの開始時に値Ｃを蓄積して、ＢＹs ＋Ｃの蓄
積した値を発生し（なお、Ｙs は初めは０）、各垂直ステップＹs が生じると、ＢＹs ＋Ｃの蓄積値に
Ｂを加算して、ＢＹs＋Ｃを実現し、各垂直ステップＹs が生じると、ＢＹs ＋Ｃの値を第２
蓄積位置に転送して、ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃの蓄積値を発
生し（なお、Ｘs は初めは０）、各水平ステップＸs が生じると、ＢＹs ＋Ｃの第２蓄積
値にＡを加算して、出力Ｃｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃを発
生することを特徴とす請求項２０の方法。
【請求項２２】上記計算する過程は、各垂直ステップで、ＢＹs ＋Ｃの値を予め計算し、この予め計算した値を蓄積し、各水平ステップＸs が生じると、上記蓄積した値にＡを
加算して、出力Ｃｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃを発生するこ
とを特徴とす請求項２０の方法。
【請求項２３】上記水平ステップはピクセルであり、
上記垂直ステップはラインであることを特徴とする請求
項２０の方法。
【請求項２４】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数
Ｃｆ2 と圧縮係数Ｃｆとの比を求める過程と、上記Ｃｆを上記比で乗算して上記Ｃｆ2 を求める過程と
を更に具えることを特徴とする請求項２０の方法。
【請求項２５】上記選択過程は、上記圧縮係数Ｃｆの
対数ｌｏｇ：Ｃｆに基づいて上記ろ波関数を選択し、上記圧縮係数Ｃｆをその対数ｌｏｇ：Ｃｆに変換する過
程を更に具えたことを特徴とする請求項２０の方法。
【請求項２６】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数
Ｃｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比の対数ｌｏｇ：ｒａｔ
ｉｏを求める過程と、上記ｌｏｇ：ｒａｔｉｏを上記ｌｏｇ：Ｃｆに加算し
て、上記ｌｏｇ：Ｃｆ2を求める過程とを更に具えた請
求項２５の方法。
【請求項２７】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、スキュー角度
定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaを計算する過程と、上記スキュー角度定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaに基づいてス
キュー角度の対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを発生する過
程と、上記スキュー角度の対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを上記
対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆに加算し、組み合わせた対数
圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆc を発生する過程とを更に具え、
上記選択過程において、上記組み合わせた対数圧縮係数
ｌｏｇ：Ｃｆc を上記対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆとして
用いることを特徴とする請求項２５の方法。
【請求項２８】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数
Ｃｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比の対数ｌｏｇ：ｒａｉ
ｏを求める過程と上記ｌｏｇ：ｒａｔｉｏを上記ｌｏ
ｇ：Ｃｆに加算して、上記ｌｏｇ：Ｃｆ2を得る過程と
を更に具えた請求項２７の方法。
【請求項２９】上記発生過程は、ピクセル単位で線形式Ｃｆ＝Ａsa＊Ｘs ＋Ｂsa＊Ｙsa＋
Ｃsaを実行して（Ｘsはピクセル・アドレス、Ｙs はラ
イン・アドレス、Ａsa、Ｂsa及びＣsaは計算した定
数）、スキュー角度Θを発生する過程と、 Θの絶対値｜Θ｜を求める過程と、スキュー角度決定関数の逆の対数値を求めて、上記スキ
ュー角度対数圧縮係数ｌｏｇ：Ｃｆsaを発生する過程と
を有し、上記決定関数が９０度で１、０度及び１８０度
で０の値であることを特徴とする請求項２７の方法。
【請求項３０】上記スキュー角度決定関数は、値［１
−cos （｜Θ｜）］の平方根であることを特徴とする請
求項２９の方法。
【請求項３１】上記スキュー角度決定関数は、スキュ
ー角度の絶対値のｓｉｎｅ（正弦）であることを特徴と
する請求項２９の方法。
【請求項３２】上記スキュー角度決定関数は、０度及
び９０度の間のΘsに対して｜Θs ／９０｜であり、９
０度及び１８０度の間のΘs に対して（１８０−｜Θs
｜）／９０であることを特徴とする請求項２９の方
法。
【請求項３３】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、スキュー角度
定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaを計算する過程と、上記スキュー角度定数Ａsa、Ｂsa及びＣsaに基づいてス
キュー角度圧縮係数Ｃｆsaを発生する過程と、上記スキュー角度圧縮係数Ｃｆsaと上記圧縮係数Ｃｆと
を組み合わせ、組み合わせた圧縮係数Ｃｆc を発生する
過程とを更に具え、上記選択買い手において、上記組み
合わせた圧縮係数Ｃｆc を上記圧縮係数Ｃｆとして用い
ることを特徴とする請求項２０の方法。
【請求項３４】上記変換マトリックス関数Ｆの内容に
応じて、フィールド毎又はフレーム毎に、第２圧縮係数
Ｃｆ2 と上記圧縮係数Ｃｆとの比を求める過程と上記比
を上記Ｃｆに乗算して、上記Ｃｆ2 を得る過程とを更に
具えた請求項３３の方法。
【請求項３５】上記発生過程は、ピクセル単位で線形式Ｃｆ＝Ａsa＊Ｘs ＋Ｂsa＊Ｙsa＋
Ｃsaを実行して（Ｘsはピクセル・アドレス、Ｙs はラ
イン・アドレス、Ａsa、Ｂsa及びＣsaは計算した定
数）、スキュー角度Θを発生する手段と、 Θの絶対値｜Θ｜を求める手段と、スキュー角度決定関数の逆の値を求めて、上記スキュー
角度圧縮係数Ｃｆsaを発生する過程とを有し、上記決定
関数が９０度で１、０度及び１８０度で０の値であるこ
とを特徴とする請求項３３の方法。
【請求項３６】上記スキュー角度決定関数は、値［１
−cos （｜Θ｜）］の平方根であることを特徴とする請
求項３５の方法。
【請求項３７】上記スキュー角度決定関数は、スキュ
ー角度の絶対値のｓｉｎｅ（正弦）であることを特徴と
する請求項３５の方法。
【請求項３８】上記スキュー角度決定関数は、０度及
び９０度の間のΘsに対して｜Θs ／９０｜であり、９
０度及び１８０度の間のΘs に対して（１８０−｜Θs
｜）／９０であることを特徴とする請求項３５の方
法。
【請求項３９】操作者の入力から導出した変換マトリ
ックス関数Ｆに応じて、平面ビデオ・イメージの２次元
から３次元へ、そして２次元への操作を実行する手段
と、ビデオ信号入力を選択したカットオフ周波数にろ波し、
上記カットオフ周波数が圧縮係数Ｃｆ入力に応じてフィ
ールド又はフレームの領域内で局部的に制御可能であ
り、ろ波したビデオ出力を発生するダイナミックな制御
可能なフィルタ手段と、変換マトリックス関数Ｆの内容に応じてフィールド毎又
はフレーム毎に定数Ａ、Ｂ及びＣを計算する手段と、フィールド又はフレームの領域内で局部的に、線形式Ｃ
ｆ＝ＡＸs ＋ＢＹs ＋Ｃを実行し（Ｘs は水平ステップ
・アドレス、Ｙs は垂直ステップ・アドレス、Ａ、Ｂ及
びＣは計算した定数）、圧縮係数Ｃｆを発生する手段と
を具えたビデオ・イメージ操作装置。