JPH10304396A - 画像サイズ・色変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縮小時に市松模様になるような画質劣化を引
き起こすことがなく、画面のちらつきもない画像サイズ
・色変換装置を提供する。 【解決手段】 サイズ変換テーブル作成手段１０１は、
ユーザーから変換サイズの指定がされた場合、元画像サ
イズと変換画像サイズからサイズ変換用テーブルを作成
し、サイズ変換テーブルメモリ１０２に格納する。圧縮
画像デコード手段１０３は、圧縮画像データを入力し、
１フレーム分の画像デコード実行後、画像データを元画
像フレームバッファ１０４に格納する。サイズ・色変換
手段１０５は元画像フレームバッファから画像データを
読み出し、サイズ変換をしながら色変換を行い、変換後
の画像データを変換画像フレームバッファ１０６に格納
する。表示制御手段１０７は変換画像フレームバッファ
１０６から画像データを読み込み、表示を行う。動画像
処理の場合は圧縮画像デコードから表示までの処理を繰
り返し行うことによって動画像として表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像に対し、画
像サイズ変換及び色変換処理を施し、動画像を再生する
動画像サイズ変換及び色変換技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像サイズ変換及び色変換方式
は、図２に示す構成になっている。

【０００３】図２では、圧縮された入力画像を伸張する
圧縮画像デコード手段２０３と、デコードされた画像デ
ータを格納する元画像フレームバッファ２０４と、色変
換処理を行う色変換手段２０５と、色変換後の画像デー
タを格納する変換画像フレームバッファ２０６と、サイ
ズ変換及び表示制御を行うサイズ変換・表示制御手段２
０７から構成されている。

【０００４】圧縮画像デコード手段２０３は、入力され
た圧縮画像データ１フレームを復号しつつ、復号された
画像データを元画像フレームバッファ２０４に格納す
る。色変換手段２０５は元画像フレームバッファから画
像データを読み出し、ディスプレイに表示可能な色に変
換し、変換後の画像データを変換画像フレームバッファ
２０６に格納する。サイズ変換・表示制御手段２０７は
変換画像フレームバッファ２０６から画像データを読み
込み、ユーザーから指定されたサイズに変換し、表示を
行う。

【０００５】動画像処理の場合は圧縮画像デコードから
表示までの処理を繰り返し行うことによって動画像とし
て表示する。

【０００６】図１３は従来の動画像サイズ変換及び色変
換方式を用いた場合の画像の縮小例を示したものであ
る。本図では簡単化のため、２値の画像でディザ処理を
施した例を示す。

【０００７】従来、例えば、圧縮された画像サイズが４
０×１７画素の画像データの場合、圧縮画像デコード
後、色変換処理によってディザに変換された画像も元画
像と同じサイズで４０×１７画素の画像データとなって
いた。本図は、このディザ処理された４０×１７画素の
画像データを縮小し、１９×８画素の画像を作成した場
合の例を示したものである。縮小する場合は均等に縦、
横の画素を間引いて縮小することになるが、図の矢印部
分を間引いた場合、縮小画像は下図のように市松模様に
見える問題があった。

【０００８】この問題を回避するための方法として特開
平１−１４９６８３号公報に開示されている方法があ
る。

【０００９】図１４は上記公報に開示される画像処理装
置の構成を示す図であり、以下に図１４を参照して従来
の画像サイズ変換及び色変換方式について説明する。図
１４に示す従来例はラインイメージセンサ１４０１、ビ
デオアンプ１４０２、Ａ／Ｄ変換器１４０３、コンパレ
ータ１４０４、乱数発生回路（乱数発生手段）１４０５
から構成されている。

【００１０】ラインイメージセンサ１４０１から出力さ
れるアナログデータはビデオアンプ１４０２で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１４０３に入力される。Ａ／Ｄ変換器
１４０３は入力されるアナログデータをその電圧値に対
応したｎ階調（例えば、１６階調）のデジタルデータ
（Ｄｎ）に変換してコンパレータ１４０４に出力し、コ
ンパレータ１４０４には、さらに、乱数発生回路（乱数
発生手段）１４０５からディザ値（Ｖｔ）が入力されて
いる。乱数発生回路１４０５には画素クロック、すなわ
ち、ラインイメージセンサ１４０１の画像データ毎の出
力タイミングを示すクロックが入力されており、乱数発
生回路１４０５はこの画素クロックに同期して乱数を発
生してディザ値（Ｖｔ）としてコンパレータ１４０４に
出力する。この乱数発生回路１４０５はＡ／Ｄ変換器１
４０３の階調度に対応したディザ値Ｖｔを発生させるも
のであり、Ａ／Ｄ変換器１４０３の階調度に対応してｎ
個の乱数、すなわち、０〜ｎ−１までの乱数を発生す
る。このようにディザ処理するに際し、デジタルデータ
Ｄｎと比較するディザ値Ｖｔとして乱数発生回路１４０
５の発生する乱数を用いているので、ディザ値Ｖｔに周
期性がない画像が得られる。このようにディザ値に周期
性のない画像で拡大縮小処理を行った場合、間引きや拡
大のピッチと同期したり、また干渉したりすることがな
く、縮小時に図１３に示すような市松模様に見える問題
は回避できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例の場
合、乱数によってディザ処理を行うので縮小時に市松模
様になることはないが、周期的なディザマトリクスを使
用するものより画質が劣る。また、動画像で表示した場
合、フレームによって乱数のパターンが異なるため、画
面がちらついて見える。また、サイズ変換の計算をサイ
ズ変換部で全て処理しているため、同じサイズで何度も
変換するような動画像での変換の場合、サイズ変換に多
大な時間がかかる問題がある。

【００１２】本発明は上述に鑑み、動画像の再生サイズ
が変更された時のみサイズ変換テーブルを作成すること
によって実際のサイズ変換処理は必要最低限の処理で済
ますことができ、ＣＰＵで処理する場合は高速に動画像
処理ができる。また、サイズ変換を先に行いながら色変
換を行うことで縮小時に市松模様になるような画質劣化
を引き起こすことがなく、画面のちらつきもない画像サ
イズ・色変換装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】サイズ変換が指定された
場合、サイズ変換用テーブルを作成するサイズ変換テー
ブル作成手段（図１の１０１）と、サイズ変換テーブル
作成手段で作成されたサイズ変換テーブルを格納するサ
イズ変換テーブルメモリ（図１の１０２）と、圧縮され
た入力画像を伸張する圧縮画像デコード手段（図１の１
０３）と、デコードされた画像データを格納する元画像
フレームバッファ（図１の１０４）と、サイズ変換及び
色変換処理を行うサイズ・色変換手段（図１の１０５）
と、サイズ変換及び色変換後の画像データを格納する変
換画像フレームバッファ（図１の１０６）と、表示制御
を行う表示制御手段（図１の１０７）とを備えたことを
特徴とする。

【００１４】以上のように構成する本発明によれば、動
画像の再生サイズが変更された時のみサイズ変換テーブ
ルを作成することによって実際のサイズ変換処理は簡単
に済ますことができ、ＣＰＵで処理する場合は高速に動
画像処理ができる。また、サイズ変換を先に行いながら
色変換を行うことで縮小時に市松模様になるような画質
劣化を引き起こすことがなく、また、ディザ変換の場
合、各フレームで同じ周期的なディザマトリクスを用い
ることができるため、動画像の画面がちらつくことがな
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の画像サイズ・色変換装置の
一実施形態を示す構成図である。

【００１７】本実施形態は、サイズ変換用テーブルを作
成するサイズ変換テーブル作成手段１０１と、サイズ変
換テーブル作成手段で作成されたサイズ変換テーブルを
格納するサイズ変換テーブルメモリ１０２と、圧縮され
た入力画像を伸張する圧縮画像デコード手段１０３と、
デコードされた画像データを格納する元画像フレームバ
ッファ１０４と、サイズ変換及び色変換処理を行うサイ
ズ・色変換手段１０５と、サイズ変換及び色変換後の画
像データを格納する変換画像フレームバッファ１０６
と、表示制御を行う表示制御手段１０７から構成されて
いる。

【００１８】サイズ変換テーブル作成手段１０１は、ユ
ーザーから変換サイズの指定がされた場合、元画像サイ
ズと変換画像サイズからサイズ変換用テーブルを作成
し、サイズ変換テーブルメモリ１０２に格納する。

【００１９】圧縮画像デコード手段１０３は、入力され
た圧縮画像データ１フレーム分を、復号しつつ、復号さ
れた画像データを元画像フレームバッファ１０４に格納
する。サイズ・色変換手段１０５は元画像フレームバッ
ファから画像データを読み出し、サイズ変換をしながら
色変換を行い、変換後の画像データを変換画像フレーム
バッファ１０６に格納する。表示制御手段１０７は変換
画像フレームバッファ１０６から画像データを読み込
み、表示を行う。

【００２０】動画像処理の場合は圧縮画像デコードから
表示までの処理を繰り返し行うことによって動画像とし
て表示する。

【００２１】次に本発明の実施形態の動作について図面
を参照して説明する。

【００２２】図３及び図４は図１中のサイズ変換テーブ
ル作成手段１０１で行われる画像サイズ変換テーブル作
成のフローチャートである。図３は縮小時の画像サイズ
変換テーブル作成のフローチャートであり、図４は拡大
時の画像サイズ変換テーブル作成のフローチャートであ
る。

【００２３】まず、図３を用いて縮小時の画像サイズ変
換テーブル作成の方法を説明する。縮小時のサイズ変換
テーブルは図１０に示すように２進数で扱うことがで
き、元の画像において１に相当する位置の画素は間引か
ずに、０に相当する位置の画素を間引くように作成す
る。

【００２４】縮小時の画像サイズ変換テーブル作成にお
いて、画像サイズ変換テーブル作成手段１０１では、は
じめに変数の初期化をし（ステップＳ３０１）、元の画
像サイズと縮小後の画像サイズの比率によって各画素毎
に間引く位置か、間引かない位置かの判断を行う（ステ
ップＳ３０２）。この判断には以下の式を用いる。

【００２５】Ａ＝ポインタ値×縮小サイズ÷元サイズ Ａが出力画素数の合計以上の場合、このポインタ位置の
画素は間引かず、小さい場合、このポインタ位置の画素
を間引くことになる。

【００２６】ここでポインタ値とは元の画像サイズでの
計算中の画素位置をさし、０〜元サイズ−１の範囲の値
であり、出力画素数とは画像サイズ変換テーブルでビッ
トに１をたてた画素の数で、０〜縮小サイズまでの範囲
の値である。画素を間引かない場合、Ｓ３０３及びＳ３
０４では画像サイズ変換テーブル内のポインタ位置のビ
ットに１をセットし、出力画素数カウンタをインクリメ
ントする。画素を間引く場合はあらかじめ画像サイズ変
換テーブル内は０でクリアされているので何もしない。

【００２７】Ｓ３０５では次の画素位置の判断をする準
備としてポインタ位置をインクリメントする。Ｓ３０２
〜Ｓ３０５までの処理を横の画素数分または縦の画素数
分繰り返し実行する。これによって横のサイズ変換テー
ブルまたは縦の画像サイズ変換テーブルを作成すること
ができる。

【００２８】次に図４を用いて拡大時の画像サイズ変換
テーブル作成の方法を説明する。拡大時のサイズ変換テ
ーブルは図１２に示すように２進数で扱うことができ、
拡大後の画像において１に相当する位置の画素はそのま
ま元画像の画素をコピーし、０に相当する位置の画素は
１つ前の画素または１つ前のラインをコピーするように
作成する。

【００２９】拡大時の画像サイズ変換テーブル作成にお
いて、画像サイズ変換テーブル作成手段１０１では、は
じめに変数の初期化をし（ステップＳ４０１）、元の画
像サイズと拡大後の画像サイズの比率によって各画素毎
に拡大コピーする位置か、拡大コピーしない位置かの判
断を行う（ステップＳ４０２）。この判断には以下の式
を用いる。

【００３０】Ｂ＝ポインタ値×元サイズ÷拡大サイズ Ｂが出力画素数の合計以上の場合、このポインタ位置の
画素は拡大コピーせず、小さい場合、このポインタ位置
の画素を拡大コピーすることになる。

【００３１】ここでポインタ値とは拡大した画像サイズ
での計算中の画素位置をさし、０〜拡大サイズ−１の範
囲の値であり、出力画素数とは画像サイズ変換テーブル
でビットに１をたてた画素の数で、０〜元サイズまでの
範囲の値である。画素を拡大コピーしない場合、Ｓ４０
３及びＳ４０４では画像サイズ変換テーブル内のポイン
タ位置のビットに１をセットし、出力画素数カウンタを
インクリメントする。画素を拡大コピーする場合はあら
かじめ画像サイズ変換テーブル内は０でクリアされてい
るので何もしない。

【００３２】Ｓ４０５では次の画素位置の判断をする準
備としてポインタをインクリメントする。Ｓ４０２〜Ｓ
４０５までの処理を横の画素数分または縦の画素数分繰
り返し実行する。これによって横のサイズ変換テーブル
または縦の画像サイズ変換テーブルを作成することがで
きる。

【００３３】図５〜図８は図１中の画像サイズ・色変換
手段１０５で行われる画像サイズ変換時のフローチャー
トを示した図である。図５は横縮小時の画像サイズ変換
処理のフローチャートであり、図６は縦縮小時の画像サ
イズ変換処理のフローチャートであり、図７は横拡大時
の画像サイズ変換処理のフローチャートであり、図８は
縦拡大時の画像サイズ変換処理のフローチャートであ
る。

【００３４】まず、図５を用いて横縮小時の画像サイズ
変換処理の方法を説明する。

【００３５】はじめにＳ５０１の変数の初期化、横縮小
用画像サイズ変換テーブルの取得をし、Ｓ５０２で１ビ
ットづつサイズ変換テーブルのビットを比較する。ビッ
トが１の場合、このビット位置の画素は間引かず、０の
場合、このビット位置の画素を間引くことになる。画素
を間引かない場合、Ｓ５０３及びＳ５０４では１画素分
のデータを読み込み、色変換を施した後、フレームバッ
ファに画像データを格納する。Ｓ５０５では次の画素位
置の判断をする準備として元画像のリードポインタ位置
のインクリメント及びサイズ変換テーブルのビット位置
を移動する。Ｓ５０２〜Ｓ５０５までの処理を横の画素
数分繰り返し実行する。これによって横のサイズ変換を
行うことができる。

【００３６】次に、図６を用いて縦縮小時の画像データ
変換処理の方法を説明する。

【００３７】はじめにＳ６０１で変数の初期化、縦縮小
用画像サイズ変換テーブルの取得をし、Ｓ６０２で１ビ
ットづつサイズ変換テーブルのビットを比較する。ビッ
トが１の場合、このビット位置のラインは間引かず、０
の場合、このビット位置のラインを間引くことになる。
ラインを間引かない場合、Ｓ６０３では１ライン分の画
像サイズ変換・色変換処理を施す。Ｓ６０５では次のラ
イン位置の判断をする準備として元画像のリードポイン
タ位置のインクリメント及びサイズ変換テーブルのビッ
ト位置を移動する。Ｓ６０２〜Ｓ６０５までの処理を縦
のライン数分繰り返し実行する。これによって縦のサイ
ズ変換を行うことができる。

【００３８】次に、図７を用いて横拡大時の画像サイズ
変換処理の方法を説明する。

【００３９】はじめにＳ７０１で変数の初期化、横拡大
用画像サイズ変換テーブルの取得をし、Ｓ７０２で１ビ
ットづつサイズ変換テーブルのビットを比較する。ビッ
トが１の場合、このビット位置の画素は元画像の画素を
コピーし、０の場合、このビット位置の画素は前の画素
をコピーすることになる。元画像の画素をコピーする場
合、Ｓ７０３では元画像から１画素分のデータを読み込
み、色変換を施した後、フレームバッファに画像データ
を格納する。Ｓ７０５、Ｓ７０７では次の画素位置の判
断をする準備として元画像のリードポインタ位置のイン
クリメント及びサイズ変換テーブルのビット位置を移動
する。前の画素をコピーする場合は、Ｓ７０６で前に処
理した画素データ１画素分をフレームバッファに格納す
る。Ｓ７０２〜Ｓ７０７までの処理を横の画素数分繰り
返し実行する。これによって横のサイズ変換を行うこと
ができる。

【００４０】次に、図８を用いて縦拡大時の画像サイズ
変換処理の方法を説明する。

【００４１】はじめにＳ８０１で変数の初期化、縦拡大
用画像サイズ変換テーブルの取得をし、Ｓ８０２で１ビ
ットづつサイズ変換テーブルのビットを比較する。ビッ
トが１の場合、このビット位置のラインは１ライン分の
画像サイズ変換・色変換処理を施し、０の場合、このビ
ット位置のラインは前のラインをコピーすることにな
る。１ライン分の画像サイズ変換・色変換処理を施す場
合、Ｓ８０３では１ライン分の画像サイズ変換・色変換
処理を施し、Ｓ７０５、Ｓ７０７では次のライン位置の
判断をする準備として元画像のリードポインタ位置の更
新及びサイズ変換テーブルのビット位置を移動する。前
のラインをコピーする場合は、Ｓ７０６で前に処理した
１ライン分をフレームバッファにコピーする。Ｓ８０２
〜Ｓ８０７までの処理を縦のライン数分繰り返し実行す
る。これによって縦のサイズ変換を行うことができる。

【００４２】拡大時の画像サイズ変換の例では単純に前
の画素または前のラインをコピーしたが、コピーではな
く、再度画素の色変換を行うことによってディザ等の場
合は画質を向上させることができる。

【００４３】次に本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００４４】図９及び図１０にサイズ変換として縮小処
理を行う場合の画像の縮小例及び、サイズ変換テーブル
の例を示す。

【００４５】図９は本発明の画像サイズ・色変換装置を
用いた場合の画像の縮小例を示したものである。本図で
は簡単化のため、２値の画像でディザ処理を施した例を
示す。

【００４６】本発明では、圧縮された画像サイズが４０
×１７画素の画像データの場合、圧縮画像デコード後の
画像も元画像と同じサイズで４０×１７画素の画像デー
タとなっている。本図は、この４０×１７画素の画像デ
ータに対し縮小処理を行いながらディザ処理を施し、１
９×８画素の画像を作成した場合の例を示したものであ
る。縮小する場合は均等に縦、横の画素を間引いて縮小
することになるが、図の矢印部分を間引いて縮小する。

【００４７】図１０は画像サイズ変換テーブルの例であ
り、縮小時に間引く画素の位置をテーブル化したもので
ある。テーブルは２進数で扱うことができ、１に相当す
る位置の画素は間引かずに、０に相当する位置の画素を
間引くことになる。この画像サイズ変換テーブルを使用
し、上記４０×１７画素のデータを縮小して１９×８画
素の画像を作成した場合、図９下に示す画像を得ること
ができる。

【００４８】図１１及び図１２にサイズ変換として拡大
処理を行う場合の画像の拡大例及び、サイズ変換テーブ
ルの例を示す。

【００４９】図１１は本発明の画像サイズ・色変換装置
を用いた場合の画像の拡大例を示したものである。本図
では簡単化のため、２値の画像でディザ処理を施した例
を示す。

【００５０】本発明では、圧縮された画像サイズが１９
×８画素の画像データの場合、圧縮画像デコード後の画
像も元画像と同じサイズで１９×８画素の画像データと
なっている。本図は、この１９×８画素の画像データに
対し拡大処理を行いながらディザ処理を施し、４０×１
７画素の画像を作成した場合の例を示したものである。
拡大する場合は均等に縦、横の画素をコピーして拡大す
ることになるが、図の矢印部分をコピーして拡大する。

【００５１】図１２は画像サイズ変換テーブルの例であ
り、拡大時にコピーする画素の位置をテーブル化したも
のである。テーブルは２進数で扱うことができ、１に相
当する位置の画素はコピーせずに、０に相当する位置の
画素をコピーすることになる。この画像サイズ変換テー
ブルを使用し、上記１９×８画素のデータを拡大して４
０×１７画素の画像を作成した場合、図１１下に示す画
像を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、動画像
の再生サイズが変更された時のみサイズ変換テーブルを
作成することによって実際のサイズ変換処理は簡単に済
ますことができ、ＣＰＵで処理する場合は高速に動画像
処理ができる。また、サイズ変換を先に行いながら色変
換を行うことで縮小時に市松模様になるような画質劣化
を引き起こすことがなく、また、ディザ変換の場合、各
フレームで同じ周期的なディザマトリクスを用いること
ができるため、動画像の画面がちらつく問題を回避でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】従来の画像サイズ変換及び色変換方式の構成図
である。

【図３】本発明の縮小時の画像サイズ変換テーブル作成
のフローチャートである。

【図４】本発明の拡大時の画像サイズ変換テーブル作成
のフローチャートである。

【図５】本発明の横縮小時の画像サイズ変換処理のフロ
ーチャートである。

【図６】本発明の縦縮小時の画像サイズ変換処理のフロ
ーチャートである。

【図７】本発明の横拡大時の画像サイズ変換処理のフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の縦拡大時の画像サイズ変換処理のフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の縮小処理前後の表示画面図である。

【図１０】本発明の縮小時の画像サイズ変換テーブルの
例である。

【図１１】本発明の拡大処理前後の表示画面図である。

【図１２】本発明の拡大時の画像サイズ変換テーブルの
例である。

【図１３】従来の縮小処理前後の表示画面図である。

【図１４】従来の画像サイズ変換方式の構成図である。

【符号の説明】

１０１ サイズ変換テーブル作成手段 １０２ サイズ変換テーブルメモリ １０３ 圧縮画像デコード手段 １０４ 元画像フレームバッファ １０５ サイズ・色変換手段 １０６ 変換画像フレームバッファ １０７ 表示制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の画像サイズ変換及び色変換におい
   て、元画像サイズを指定された画像サイズに変換するた
   めの画像サイズ変換テーブル作成手段と、前記画像サイ
   ズ変換テーブルを用いて元画像サイズを指定された画像
   サイズへ変換する画像サイズ変換手段とを具備する画像
   サイズ・色変換方式であって、前記画像サイズ変換テー
   ブルは画像サイズの変更が指定された場合に新たに作成
   し、画像再生時は画像サイズ変換テーブルを用いて１フ
   レームづつサイズ変換処理を施すことを特徴とする画像
   サイズ・色変換装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した画像サイズ・色変換
   方式において、上記画像サイズ変換テーブルを用いて１
   フレームづつサイズ変換処理を行うと同時に色変換処理
   を行うことを特徴とする画像サイズ・色変換装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載した画像サイズ・色変換
   方式において、色変換処理はディザへの変換処理であっ
   て、画像サイズ変換後の画像データに対し、ディザ変換
   を施すことを特徴とする画像サイズ・色変換装置。