JPH0678211A - Special image effect device - Google Patents

Special image effect device

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JPH0678211A
JPH0678211A JP4227397A JP22739792A JPH0678211A JP H0678211 A JPH0678211 A JP H0678211A JP 4227397 A JP4227397 A JP 4227397A JP 22739792 A JP22739792 A JP 22739792A JP H0678211 A JPH0678211 A JP H0678211A
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image
filter
processing
band
interpolation
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Tetsuo Kato
哲郎 加藤
Tadashi Nomura
直史 野村
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Sony Corp
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    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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Abstract

PURPOSE:To perform the reduction processing of an image by hardware without requiring an anti-aliasing filter by performing a band limitation processing and interpolation processing in accordance with an arbitrary reduction ratio on input image sampling data read out from an image memory in which it is stored transiently by an interpolation circuit. CONSTITUTION:This device is equipped with the anti-aliasing filter 11, the image memory 12. the interpolation circuit 13, and a readout address generator 14. When reduction processing is performed, low-pass filter characteristic to perform the band limitation processing required for the prevention of aliasing is supplied in the product of plural filtering characteristics, and the band limitation processing by high-order filtering characteristic is performed by the anti- aliasing filter 11, and the band limitation processing by low-order filtering characteristic is performed by the interpolation circuit 13 also with the interpolation processing. By employing such constitution, the haware equipped with only the high-order filtering characteristic can be used as the anti-aliasing filter 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像処理に
より画像の移動, 拡大/縮小などを行う画像特殊効果装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image special effect device for moving and enlarging / reducing an image by digital image processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像の移動, 拡大/縮小などを行う画像
特殊効果装置では、出力側のサンプリング格子点に本来
出力すべきデータとして、入力画像のサンプリングデー
タをそのまま利用できるとは限らない。例えば、入力画
像を1/2格子分だけ横に移動したとすると、本来出力
すべきデータは原入力画像のサンプリング周期TをT/
2ずらして得られる標本値である。従って、入力側格子
点のみが保有する離散的なデータを用いて補間を行う内
挿回路を必要とする。
2. Description of the Related Art In an image special effect device for moving, enlarging / reducing an image, etc., the sampling data of an input image cannot always be used as it is as data to be originally output to a sampling grid point on the output side. For example, if the input image is horizontally moved by 1/2 grid, the data to be originally output is T / T which is the sampling period T of the original input image.
It is a sample value obtained by shifting by 2. Therefore, an interpolation circuit for performing interpolation using discrete data held only by the input side grid points is required.

【0003】一般に画像特殊効果装置は、図4に示すよ
うに、アンチエイリアシングフィルタ41を介して供給
される入力画像データをフレームメモリ42に取り込
み、このフレームメモリ42に取り込れた入力画像デー
タから出力画像の格子点(サンプリング点)上のデータ
を内挿回路43により補間するようになっている。な
お、読出アドレス発生器44は、上記内挿回路44によ
り出力画像の格子点(サンプリング点)上のデータを補
間するのに用いる画像データを上記フレームメモリ42
から読み出すための読出アドレスを発生する。
In general, an image special effect device, as shown in FIG. 4, takes in input image data supplied through an anti-aliasing filter 41 into a frame memory 42, and extracts the input image data from this frame memory 42. The interpolation circuit 43 interpolates the data on the grid points (sampling points) of the output image. The read address generator 44 stores the image data used for interpolating the data on the grid points (sampling points) of the output image by the interpolation circuit 44 in the frame memory 42.
A read address for reading from is generated.

【0004】そして、上記画像特殊効果装置では、例え
ば、図5のAに時間波形を示し、また、図6のAに周波
数スペクトルを示すようなサンプリング周波数fsの入
力系列x(n)で示される入力画像に対して2/3倍の
縮小処理を施す場合、先ず、アンチエイリアシングフィ
ルタ41により入力系列x(n)を先ず2/3・fs/
2=fs/3に帯域制限して、図5のBに時間波形を示
し、また、図6のBに周波数スペクトルを示すような入
力系列x’(n)で示される入力画像を上記フレームメ
モリ42に取り込む。
In the image special effect device, for example, the input sequence x (n) of the sampling frequency fs is shown as a time waveform in A of FIG. 5 and a frequency spectrum in A of FIG. When the input image is to be reduced by 2/3, the input sequence x (n) is first converted to 2/3 · fs / by the anti-aliasing filter 41.
Band limiting to 2 = fs / 3, the time waveform is shown in B of FIG. 5, and the input image represented by the input sequence x ′ (n) whose frequency spectrum is shown in B of FIG. Take in 42.

【0005】そして、上記内挿回路43では、上記フレ
ームメモリ42から読み出される上記入力系列x’
(n)に対し、図5のCに示すように、各サンプル間に
等間隔に値が0であるサンプルを2−1=1個挿入した
系列w(k)を生成し、この系列w(k)に対して、図
6のCに示すように、f<fs/2を通過帯域とするロ
ーパスフィルタ特性を有する補間フィルタで帯域制限処
理を施して、図5のDに時間波形を示し、また、図6の
Dに周波数スペクトルを示すような出力系列v(k)を
生成し、この出力系列v(k)を1/Mに間引いて、図
5のEに時間波形を示し、また、図6のEに周波数スペ
クトルを示すような出力系列y(m)を生成する。
Then, in the interpolation circuit 43, the input sequence x'read out from the frame memory 42.
In contrast to (n), as shown in C of FIG. 5, a sequence w (k) is generated by inserting 2-1 = 1 samples having a value of 0 at equal intervals between the samples, and the sequence w (k) is generated. For k), as shown in C of FIG. 6, band limitation processing is performed by an interpolation filter having a low-pass filter characteristic in which f <fs / 2 is a pass band, and a time waveform is shown in D of FIG. Further, an output sequence v (k) whose frequency spectrum is shown in D of FIG. 6 is generated, the output sequence v (k) is thinned to 1 / M, and a time waveform is shown in E of FIG. An output sequence y (m) whose frequency spectrum is shown in E of FIG. 6 is generated.

【0006】一般には、L/M倍(L<M)の縮小を行
う場合、アンチエイリアシングフィルタ41により入力
系列を先ずL/M・fs/2に帯域制限し、そのあと各
サンプル間に等間隔に値が0であるサンプルをL−1個
挿入し、これに対して補間フィルタでf<fs/2に帯
域制限し、これを1/Mに間引けばよい。
Generally, in the case of performing L / M reduction (L <M), the input sequence is first band-limited to L / M · fs / 2 by the anti-aliasing filter 41, and then each sample is equally spaced. It is sufficient to insert L-1 samples each having a value of 0 in, to limit the band to f <fs / 2 by the interpolation filter, and thin this out to 1 / M.

【0007】ここで、画像特殊効果装置では、縮小率
(L/M)が時々刻々と変化するので、上記アンチエイ
リアシングフィルタ41の制限帯域を可変する必要があ
る。
In the image special effect device, the reduction ratio (L / M) changes every moment, so it is necessary to change the limiting band of the anti-aliasing filter 41.

【0008】従来、上記アンチエイリアシングフィルタ
41は、例えば、図7に示すように第1乃至第3のハー
フバンドフィルタ41A,41B,41Cの組合せを縮
小率(L/M)に応じて切り換えることにより、の制限
帯域を可変するようにしていた。
Conventionally, the anti-aliasing filter 41 is constructed, for example, by switching the combination of the first to third half band filters 41A, 41B and 41C as shown in FIG. 7 according to the reduction ratio (L / M). The limit band of, was variable.

【0009】図7に示すアンチエイリアシングフィルタ
41において、第1のハーフバンドフィルタ41Aは、
図8に示すようにfs/2を零点とする H1 (z)=(1+2z-1+z-2)/4 なる伝達関数H1 を有するもので、単独でf<fs/2
を通過帯域とするローパスフィルタ特性|H1 (z)|
を呈する。縮小率(L/M)が1すなわち非圧縮処理時
には、このローパスフィルタ特性|H1 (z)|によ
り、サンプリング周波数がfsの入力画像データの帯域
をf<fs/2に帯域制限する。
In the anti-aliasing filter 41 shown in FIG. 7, the first half-band filter 41A is
As shown in FIG. 8, it has a transfer function H 1 of H 1 (z) = (1 + 2z −1 + z −2 ) / 4 with fs / 2 as a zero point, and f <fs / 2
Low-pass filter characteristic with pass band | H 1 (z) |
Present. When the reduction ratio (L / M) is 1, that is, in the non-compression processing, the band of the input image data having the sampling frequency fs is band-limited to f <fs / 2 by the low-pass filter characteristic | H 1 (z) |.

【0010】また、第2のハーフバンドフィルタ41B
は、図9に示すようにfs/4を零点とする H2 (z)=(1+2z-2+z-4)/4 なる伝達関数H2 を有するもので、上記第1のハーフバ
ンドフィルタ41Aと組み合わせることにより、図10
に示すようなf<fs/4を通過帯域とするローパスフ
ィルタ特性|H1 (z)|・|H2 (z)|を呈する。
縮小率(L/M)が1/2の圧縮処理時には、このロー
パスフィルタ特性|H1 (z)|・|H2(z)|によ
り、サンプリング周波数がfsの入力画像データの帯域
をf<fs/4に帯域制限する。
Further, the second half band filter 41B
Has a transfer function H 2 such that H 2 (z) = (1 + 2z −2 + z −4 ) / 4 with fs / 4 as a zero point, as shown in FIG. By combining them, FIG.
Shows a low-pass filter characteristic | H 1 (z) | · | H 2 (z) | with f <fs / 4 as the pass band.
During the compression processing with the reduction ratio (L / M) of 1/2, the band of the input image data with the sampling frequency fs is f <due to this low-pass filter characteristic | H 1 (z) | · | H 2 (z) | Band limit to fs / 4.

【0011】さらに、第3のハーフバンドフィルタ41
Cは、図11に示すようにfs/8を零点とする H3 (z)=(1+2z-4+z-8)/4 なる伝達関数H3 を有するもので、上記第1及び第2の
ハーフバンドフィルタ41A,41Bと組み合わせるこ
とにより、図12に示すようなf<fs/8を通過帯域
とするローパスフィルタ特性|H1 (z)|・|H
2 (z)|・|H3 (z)|を呈する。縮小率(L/
M)が1/4の圧縮処理時には、このローパスフィルタ
特性|H1 (z)|・|H2 (z)|・|H3 (z)|
により、サンプリング周波数がfsの入力画像データの
帯域をf<fs/8に帯域制限する。
Further, the third half band filter 41
As shown in FIG. 11, C has a transfer function H 3 of H 3 (z) = (1 + 2z −4 + z −8 ) / 4 with fs / 8 as a zero point, and the first and second half By combining with the band filters 41A and 41B, a low-pass filter characteristic having a pass band of f <fs / 8 as shown in FIG. 12 | H 1 (z) | · | H
2 (z) | · | H 3 (z) | Reduction rate (L /
M) is compressed to 1/4, this low-pass filter characteristic | H 1 (z) | · | H 2 (z) | · | H 3 (z) |
Thus, the band of the input image data whose sampling frequency is fs is band-limited to f <fs / 8.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如よ
うに従来の画像特殊効果装置では、縮小率に応じた帯域
制限処理を行うために、ハードウエアが大規模なアンチ
エイリアシングフィルタを必要とするとういう問題点が
あった。
As described above, in the conventional image special effect device, the hardware requires a large-scale anti-aliasing filter in order to perform the band limiting process according to the reduction ratio. There was such a problem.

【0013】そこで、本発明の目的は、上述の如き従来
の画像特殊効果装置における問題点に鑑み、ハードウエ
アが大規模なアンチエイリアシングフィルタを必要とす
ることなく、画像の縮小処理を行うことができる画像特
殊効果装置を提供することにある。
Therefore, in view of the problems in the conventional image special effect device as described above, an object of the present invention is to perform image reduction processing without requiring a large scale anti-aliasing filter in hardware. An object is to provide an image special effect device that can perform.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述のように、従来の画
像特殊効果装置における内挿回路ではf<fs/2を通
過帯域とするローパスフィルタ特性を有する補間フィル
タで補間処理を施しているが、上記内挿回路の帯域制限
能力が例えばfs/4まであるとすれば、上記第1の伝
達関数H1 (z)及び第2の伝達関数H2 (z)を上記
アンチエイリアシングフィルタ側で持つ必要がなくな
る。従って、図1に示すように、画像特殊効果装置は、
上記第3の伝達関数H3 (z)のみの高次のフィルタ特
性を有するアンチエイリアシングフィルタ11と、入力
画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ12
と、この画像メモリ12から読み出される画像データに
ついて、上記第1の伝達関数H1 (z)及び第2の伝達
関数H2 (z)による低次のフィルタ特性により縮小率
に応じたfs/4までの帯域制限処理とともに内挿処理
を行う内挿回路13にて構成することができる。さら
に、内挿回路13が高次のフィルタ特性による帯域制限
処理能力を有する場合には、画像メモリの前段にアンチ
エイリアシングフィルタを必要としない。
As described above, in the interpolation circuit in the conventional image special effect device, the interpolation processing is performed by the interpolation filter having the low-pass filter characteristic having the pass band of f <fs / 2. Assuming that the band limiting capability of the interpolation circuit is up to fs / 4, for example, the first transfer function H 1 (z) and the second transfer function H 2 (z) are provided on the anti-aliasing filter side. There is no need. Therefore, as shown in FIG. 1, the image special effect device is
An anti-aliasing filter 11 having high-order filter characteristics of only the third transfer function H 3 (z), and an image memory 12 for temporarily storing input image sampling data.
With respect to the image data read from the image memory 12, the fs / 4 corresponding to the reduction ratio is obtained by the low-order filter characteristic by the first transfer function H 1 (z) and the second transfer function H 2 (z). It can be configured by the interpolating circuit 13 that performs the interpolating process together with the band limiting process up to. Further, when the interpolation circuit 13 has a band limiting processing capability based on a high-order filter characteristic, the anti-aliasing filter is not required in the preceding stage of the image memory.

【0015】すなわち、本発明に係る画像特殊効果装置
は、上記課題を解決するために、入力画像サンプリング
データを一時記憶する画像メモリと、この画像メモリか
ら読み出される入力画像サンプリングデータについて、
任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を行う内
挿回路とを備えてなることを特徴とするものである。ま
た、上記画像メモリの前段に高次のフィルタ特性を有す
るアンチエイリアシングフィルタを設け、このアンチエ
イリアシングフィルタを介して入力画像サンプリングデ
ータを上記画像メモリに入力するようにしたことを特徴
とするものである。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the image special effect device according to the present invention relates to an image memory for temporarily storing input image sampling data and an input image sampling data read from this image memory.
It is characterized by comprising an interpolating circuit for performing band limiting processing and interpolation processing according to an arbitrary reduction rate. Further, an anti-aliasing filter having a high-order filter characteristic is provided in the preceding stage of the image memory, and input image sampling data is input to the image memory via the anti-aliasing filter. .

【0016】[0016]

【作用】本発明に係る画像特殊効果装置では、入力画像
サンプリングデータを画像メモリに一時記憶し、上記画
像メモリから読み出される入力画像サンプリングデータ
について、内挿回路により、任意の縮小率に応じた帯域
制限処理と内挿処理を行う。また、高次のフィルタ特性
を有するアンチエイリアシングフィルタを介して入力画
像サンプリングデータを上記画像メモリに入力する。
In the image special effect device according to the present invention, the input image sampling data is temporarily stored in the image memory, and the input image sampling data read out from the image memory is subjected to a band corresponding to an arbitrary reduction ratio by the interpolation circuit. Perform limit processing and interpolation processing. In addition, input image sampling data is input to the image memory through an anti-aliasing filter having a high-order filter characteristic.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明に係る画像特殊効果装置の一実
施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image special effect device according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0018】本発明に係る画像特殊効果装置は、図1に
示すように、画像特殊効果装置は、高次のフィルタ特性
のみを有するアンチエイリアシングフィルタ11と、入
力画像サンプリングデータを一時記憶する画像メモリ1
2と、この画像メモリ12から読み出される画像データ
について、低次のフィルタ特性により縮小率に応じた帯
域制限処理を行うとともに内挿処理を行う内挿回路13
にて構成される。
As shown in FIG. 1, an image special effect device according to the present invention is an image special effect device, which is an anti-aliasing filter 11 having only high-order filter characteristics and an image memory for temporarily storing input image sampling data. 1
2 and the image data read from the image memory 12, an interpolation circuit 13 that performs band limitation processing according to the reduction rate by low-order filter characteristics and also performs interpolation processing.
Composed of.

【0019】具体的には、図2に示すように、入力端子
10に接続されたアンチエイリアシングフィルタ11
と、入力画像サンプリングデータx(n)が上記入力端
子10からアンチエイリアシングフィルタ11を介して
供給される画像メモリ12と、この画像メモリ12から
読み出される入力画像サンプリングデータx(n)につ
いて、任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿処理を
行う内挿回路13と、上記画像メモリ12及び内挿回路
13に読出アドレスを与える読出アドレス発生器14と
を備えてなる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the anti-aliasing filter 11 connected to the input terminal 10 is connected.
The image memory 12 to which the input image sampling data x (n) is supplied from the input terminal 10 via the anti-aliasing filter 11 and the input image sampling data x (n) read from the image memory 12 An interpolation circuit 13 for performing band limitation processing and interpolation processing according to the reduction ratio, and a read address generator 14 for giving a read address to the image memory 12 and the interpolation circuit 13 are provided.

【0020】この画像特殊効果装置では、縮小処理の際
にエイリアシングの防止に必要な帯域制限処理を行うた
めのローパスフィルタ特性を複数のフィルタ特性の積で
与えるようにして、その高次のフィルタ特性による帯域
制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ11によ
り行い、低次のフィルタ特性による帯域制限処理を上記
内挿回路13により内挿処理とともに行う。
In this image special effect device, a low-pass filter characteristic for performing band limiting processing required to prevent aliasing during reduction processing is given by a product of a plurality of filter characteristics, and the high-order filter characteristic thereof is given. The band limiting process by the antialiasing filter 11 is performed, and the band limiting process by the low-order filter characteristic is performed by the interpolation circuit 13 together with the interpolation process.

【0021】例えば、この実施例の画像特殊効果装置に
より縮小率L/Mが1/4までの縮小処理を行うものと
して、1/4の縮小処理の際にエイリアシングを防止す
ために、サンプリング周波数がfsの入力画像データの
帯域をf<fs/8に帯域制限する場合に、fs/8を
零点とするH3 (z)=(1+2z-4+z-8)/4なる
伝達関数H3 で与えられる高次のフィルタ特性による帯
域制限処理を上記アンチエイリアシングフィルタ11に
より行い、fs/2を零点とするH1 (z)=(1+2
-1+z-2)/4なる第1の伝達関数H1 と、fs/4
を零点とするH 2 (z)=(1+2z-2+z-4)/4な
る第2の伝達関数H2 との積で与えられる次数の低いフ
ィルタ特性|H1 (z)|・|H2 (z)|による帯域
制限処理を上記内挿回路13により内挿処理とともに行
うことにより、f<fs/8を通過帯域とするローパス
フィルタ特性|H1 (z)|・|H2 (z)|・|H3
(z)|を得る。
For example, in the image special effect device of this embodiment,
It is assumed that the reduction processing with a reduction ratio L / M of up to 1/4 is performed.
To prevent aliasing during 1/4 reduction processing
For the input image data whose sampling frequency is fs
If the band is limited to f <fs / 8, fs / 8 is
H for zero3(Z) = (1 + 2z-Four+ Z-8) / 4
Transfer function H3The band due to the higher-order filter characteristics given by
The band limiting process is applied to the anti-aliasing filter 11 described above.
H, with fs / 2 as the zero point1(Z) = (1 + 2
z-1+ Z-2) / 4 first transfer function H1And fs / 4
H with zero as the zero point 2(Z) = (1 + 2z-2+ Z-Four) / 4
Second transfer function H2A low order given by the product of and
Filter characteristics | H1(Z) | ・ | H2(Z) | Band
The restriction processing is performed by the interpolation circuit 13 together with the interpolation processing.
The low pass with f <fs / 8 as the pass band
Filter characteristics | H1(Z) | ・ | H2(Z) | ・ | H3
(Z) | is obtained.

【0022】このように、上記アンチエイリアシングフ
ィルタ11には、高次のフィルタ特性のみを有するハー
ドウェアの簡単なものを用いることができる。
As described above, as the anti-aliasing filter 11, a simple hardware having only high-order filter characteristics can be used.

【0023】なお、上記内挿回路13が十分に高い帯域
制限能力を有し、f<fs/8を通過帯域とするローパ
スフィルタ特性|H1 (z)|・|H2 (z)|・|H
3 (z)|による帯域制限を上記内挿回路4において内
挿処理とともに行うことができる場合には、上記アンチ
エイリアシングフィルタ11は必要としない。
It should be noted that the interpolation circuit 13 has a sufficiently high band limiting capability, and a low-pass filter characteristic | H 1 (z) | · | H 2 (z) | ・ in which the pass band is f <fs / 8. | H
If the band limitation by 3 (z) | can be performed together with the interpolation processing in the interpolation circuit 4, the anti-aliasing filter 11 is not necessary.

【0024】また、上記画像メモリ12は、それぞれフ
レーム/N分の記憶容量を有するN個のメモリM1 〜M
N からなり、上記入力端子1からアンチエイリアシング
フィルタ2を介して供給される入力画像サンプリングデ
ータx’(n)が上記N個のメモリM1 〜MN に順次分
配されて書き込まれる。すなわち、隣接するN個の入力
データx’(k)〜x’(k+N)は、異なるメモリM
1 〜MN に書き込まれる。
The image memory 12 includes N memories M 1 to M each having a storage capacity of frame / N.
Consist N, the input image sampling data x supplied through an anti-aliasing filter 2 from the input terminal 1 '(n) is written are sequentially distributed to the N memory M 1 ~M N. That is, the N adjacent input data x ′ (k) to x ′ (k + N) are stored in different memories M.
Written from 1 to MN .

【0025】なお、上記画像メモリ12は、1フレーム
分を画像データを記憶するのであるが、実際には2フレ
ーム分の記憶容量を有しており、一方のフレームメモリ
に書き込みを行っている間に、他方のフレームメモリか
ら読み出しを行う。
Although the image memory 12 stores image data for one frame, it actually has a storage capacity for two frames, and while writing to one frame memory. Then, reading is performed from the other frame memory.

【0026】そして、上記画像メモリ12からの画像デ
ータの読み出しは、上記読出アドレス発生器14により
与えられる読出アドレスに従って行われる。
The reading of the image data from the image memory 12 is performed according to the read address given by the read address generator 14.

【0027】ここで、上記画像メモリ12に取り込まれ
ている画像データはサンプリングされた離散的な画像デ
ータであり、出力画像上の格子点(サンプリング点)上
のデータが入力画像の格子点上にあるとは限らないの
で、上記読出アドレス発生器5により与えられる読出ア
ドレスは、整数部と少数部を持つことになる。例えば、
図3に示すように、読み出したい画像データ(×印)が
入力画像の格子点(◎点)の中央に位置する場合、メモ
リの読出アドレスは、x+0.5,y+0.5という値
で与えられる。
Here, the image data taken into the image memory 12 is sampled discrete image data, and the data on the grid points (sampling points) on the output image are on the grid points of the input image. Since this is not always the case, the read address provided by the read address generator 5 has an integer part and a decimal part. For example,
As shown in FIG. 3, when the image data to be read (x mark) is located at the center of the grid point (⊚ point) of the input image, the read address of the memory is given by the values x + 0.5 and y + 0.5. .

【0028】そして、上記画像メモリ12は、上記読出
アドレス発生器14により与えられる読出アドレスの整
数部により、Nタップの補間処理に必要なN個の画像デ
ータx’(k)〜x’(k+N)が上記N個のメモリM
1 〜MN から並列的に読み出される。このようにして並
列的に読み出されたN個の画像データx’(k)〜x’
(k+N)は、上記補間回路13に供給される。
Then, the image memory 12 uses N integers of image data x '(k) to x' (k + N) required for N tap interpolation processing by the integer part of the read address given by the read address generator 14. ) Is the above N memories M
It is read in parallel from 1 to MN . N pieces of image data x ′ (k) to x ′ read in parallel in this way
(K + N) is supplied to the interpolation circuit 13.

【0029】上記補間回路13は、上記N個の画像デー
タx’(k)〜x’(k+N)が供給されるN個の乗算
器MUL1 〜MULN と、上記N個の乗算器MUL1
MULN にフィルタ係数a1 〜aN を与える係数発生器
CFGと、上記N個の乗算器MUL1 〜MULN の各乗
算出力の総和を算出する加算器ADDとからなる。
[0029] The interpolation circuit 13 includes N multipliers MUL 1 ~MUL N of the N image data x '(k) ~x' ( k + N) is supplied, said N multipliers MUL 1 ~
It is composed of a coefficient generator CFG that gives filter coefficients a 1 to a N to MUL N , and an adder ADD that calculates the sum of the multiplication outputs of the N multipliers MUL 1 to MUL N.

【0030】上記係数発生器CFGは、帯域制限用のロ
ーパスフィルタ特性を与える伝達関数HO と補間処理用
のローパスフィルタ特性を与える伝達関数HIPの積とし
て示されるフィルタ特性のフィルタ係数(a0 ,aL
・・a(N-1)L ),(a1 ,aL+1 ・・・a(N-1)L+1
・・・(aL-1 ,a2L-1・・・aNL-1)が記録されたリ
ードオンリーメモリからなる。
The coefficient generator CFG has a filter characteristic of a filter characteristic (a 0 shown as a product of a transfer function H O giving a low pass filter characteristic for band limitation and a transfer function H IP giving a low pass filter characteristic for interpolation processing. , A L
·· a (N-1) L ), (a 1, a L + 1 ··· a (N-1) L + 1)
... (a L-1 , a 2L-1 ... a NL-1 ) are recorded in the read-only memory.

【0031】この補間回路13における上記帯域制限用
のローパスフィルタ特性としては、上記fs/2を零点
とするH1 (z)=(1+2z-1+z-2)/4なる第1
の伝達関数H1 で与えられるフィルタ特性|H1 |や、
fs/4を零点とするH2 (z)=(1+2z-2
-4)/4なる第2の伝達関数H2 上記第1の伝達関数
1 との積で与えられるフィルタ特性|H1 (z)|・
|H2 (z)|が採用されている。
For band limiting in the interpolation circuit 13
As for the low-pass filter characteristic of,
Let H1(Z) = (1 + 2z-1+ Z-2) / 4 first
Transfer function H of1Filter characteristic given by | H1|
H with fs / 4 as the zero point2(Z) = (1 + 2z-2+
z-Four) / 4 second transfer function H2The first transfer function
H 1Filter characteristic given by the product of1(Z) | ・
| H2(Z) | is adopted.

【0032】上記N個の画像データx’(k)〜x’
(k+N)に対して、作用させたいフィルタ係数の組
は、補間点として求めたいデータの位置、すなわち読出
アドレスの小数部により選択されて、上記係数発生器1
4から上記N個の乗算器MUL1〜MULN に与えられ
る。
The N image data x '(k) to x'
For (k + N), the set of filter coefficients to be operated is selected by the position of the data desired to be obtained as an interpolation point, that is, the decimal part of the read address, and the coefficient generator 1 is operated.
4 to the N multipliers MUL 1 to MUL N.

【0033】そして、上記N個の乗算器MUL1 〜MU
N は、上記N個の画像データx’(k)〜x’(k+
N)と上記係数発生器14から与えられるフィルタ係数
n- k を乗算する。さらに、上記加算器ADDは、上記
N個の乗算器MUL1 〜MULN の各乗算出力an-k
x’(k)の総和を算出し、補間画像データとして出力
する。
The N multipliers MUL 1 to MU
L N is the N image data x ′ (k) to x ′ (k +
N) and the filter coefficient a n- k given from the coefficient generator 14 are multiplied. Furthermore, the adder ADD, each multiplication output a nk · the N multipliers MUL 1 ~MUL N
The sum of x '(k) is calculated and output as interpolation image data.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
に係る画像特殊効果装置では、入力画像サンプリングデ
ータを画像メモリに一時記憶し、上記画像メモリから読
み出される入力画像サンプリングデータについて、内挿
回路により、任意の縮小率に応じた帯域制限処理と内挿
処理を行うので、ハードウエアが大規模なアンチエイリ
アシングフィルタを必要とすることなく、画像の縮小処
理を行うことができる。また、上記内挿回路により縮小
率の大きな内挿処理を行う場合に必要な高次のフィルタ
特性のみを上記画像メモリの前段のアンチエイリアシン
グフィルタに持たせることにより、上記アンチエイリア
シングフィルタのハードウエアを小規模なものとするこ
とができる。
As is apparent from the above description, in the image special effect device according to the present invention, the input image sampling data is temporarily stored in the image memory, and the input image sampling data read from the image memory is interpolated. Since the circuit performs the band limiting process and the interpolation process according to an arbitrary reduction ratio, the image reducing process can be performed without requiring a large scale anti-aliasing filter in hardware. Further, by providing the anti-aliasing filter in the preceding stage of the image memory with only the high-order filter characteristic required when performing interpolation processing with a large reduction rate by the interpolation circuit, the hardware of the anti-aliasing filter is It can be small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る画像特殊効果装置の原理的な構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an image special effect device according to the present invention.

【図2】本発明に係る画像特殊効果装置の具体的な構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the image special effect device according to the present invention.

【図3】画像特殊効果装置における入力画像の格子点
(サンプリング点)の出力画像の格子点(サンプリング
点)の関係の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a relationship between grid points (sampling points) of an input image and grid points (sampling points) of an output image in the image special effect apparatus.

【図4】従来の画像特殊効果装置の構成を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional image special effect device.

【図5】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining an operation principle of image reduction processing in the image special effect device.

【図6】画像特殊効果装置における画像縮小処理の動作
原理を説明するための周波数スペクトラムを示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a frequency spectrum for explaining an operation principle of image reduction processing in the image special effect apparatus.

【図7】従来の画像特殊効果装置におけるアンチエイリ
アシングフィルタの構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an anti-aliasing filter in a conventional image special effect device.

【図8】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第1のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing frequency characteristics of a first half-band filter which constitutes the anti-aliasing filter.

【図9】上記アンチエイリアシングフィルタを構成して
いる第2のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing frequency characteristics of a second half-band filter which constitutes the anti-aliasing filter.

【図10】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第1及び第2のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing low-pass filter characteristics obtained by combining the frequency characteristics of the first and second half-band filters in the anti-aliasing filter.

【図11】上記アンチエイリアシングフィルタを構成し
ている第3のハーフバンドフィルタの周波数特性を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing frequency characteristics of a third half-band filter which constitutes the anti-aliasing filter.

【図12】上記アンチエイリアシングフィルタにおいて
第1乃至第3のハーフバンドフィルタの周波数特性を組
み合わせたローパスフィルタ特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing low-pass filter characteristics obtained by combining the frequency characteristics of the first to third half-band filters in the anti-aliasing filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・・・・・入力端子 11・・・・・・・・・・アンチエイリアシングフィル
タ 12・・・・・・・・・・画像メモリ 13・・・・・・・・・・補間回路 14・・・・・・・・・・読出アドレス発生器 M1 〜MN ・・・・・・・メモリ MUL1 〜MULN ・・・乗算器 CFG・・・・・・・・・CFG ADD・・・・・・・・・ADD
Input terminal 11 Anti-aliasing filter 12 Image memory 13 · interpolation circuit 14 .......... read address generator M 1 ~M N ······· memory MUL 1 ~MUL N ··· multiplier CFG ········・ CFG ADD ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ADD

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像サンプリングデータを一時記憶
する画像メモリと、 この画像メモリから読み出される入力画像サンプリング
データについて、任意の縮小率に応じた帯域制限処理と
内挿処理を行う内挿回路とを備えてなる画像特殊効果装
置。
1. An image memory for temporarily storing input image sampling data, and an interpolation circuit for performing band limiting processing and interpolation processing according to an arbitrary reduction rate on the input image sampling data read from the image memory. An image special effect device provided.
【請求項2】 前記画像メモリの前段に高次のフィルタ
特性を有するアンチエイリアシングフィルタを設け、 このアンチエイリアシングフィルタを介して入力画像サ
ンプリングデータを前記画像メモリに入力するようにし
たことを特徴とする請求項1に記載の画像特殊効果装
置。
2. An anti-aliasing filter having a high-order filter characteristic is provided in the preceding stage of the image memory, and input image sampling data is input to the image memory via the anti-aliasing filter. The image special effect device according to claim 1.
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