JPH11308575A - Interpolation arithmetic unit and its method - Google Patents

Interpolation arithmetic unit and its method

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JPH11308575A
JPH11308575A JP10114918A JP11491898A JPH11308575A JP H11308575 A JPH11308575 A JP H11308575A JP 10114918 A JP10114918 A JP 10114918A JP 11491898 A JP11491898 A JP 11491898A JP H11308575 A JPH11308575 A JP H11308575A
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interpolation
coefficient
taps
output
outputs
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JP10114918A
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Koji Aoyama
幸治 青山
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the circuit scale and number of processing steps, to conduct interpolation arithmetic operation with high precision and to conduct the interpolation arithmetic operation at an optional rate in real time. SOLUTION: This unit is provided with delay circuits 2, 3 connected on a cascade to extract outputs of 1st and 2nd taps, 1st and 2nd multiplier circuits 4, 5 that multiplies 1st and 2nd filter coefficients respectively, an adder circuit 9 that sums outputs of the multiplier circuits 4, 5, and a coefficient generating circuit 6 that generates the filter coefficient in response to phase information. The filter coefficient is generated so that a combination of multi-degree polynomials with a gain '1' where they are in point symmetry at a position of '0.5' is obtained, that is, a relation of f2 (p)=1-f1 (p) is obtained, where f1 (p) is a 1st filter coefficient and f2(p) is a 2nd filter coefficient. Thus, the interpolation is conducted with high precision and one filter coefficient is obtained from the other coefficient by subtraction and the interpolation is processed in real time at an optional ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、画像の拡大、縮
小、或いは、サンプリング周波数やライン数変換に用い
て好適な補間演算装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interpolation apparatus and method suitable for use in enlargement and reduction of an image or conversion of a sampling frequency or the number of lines.

【0002】[0002]

【従来の技術】標準テレビジョン放送信号としては、N
TSC(National Television SystemCommittee) 方式や
PAL(Phase Alternation by Line) 方式が知られてい
る。NTSC方式では1フレームの走査線数が525本
なのに対して、PAL方式では1フレームの走査線数が
625本であり、NTSC方式とPAL方式とでは走査
線の数が異なっている。
2. Description of the Related Art Standard television broadcast signals include N
The TSC (National Television System Committee) method and the PAL (Phase Alternation by Line) method are known. In the NTSC system, the number of scanning lines in one frame is 525, while in the PAL system, the number of scanning lines in one frame is 625. The number of scanning lines differs between the NTSC system and the PAL system.

【0003】また、NTSC方式やPAL方式のような
標準方式のみならず、近年、HDTV(High Definition
Television)方式のテレビジョン放送の開発が進められ
ている。HDTV方式では、1フレームの走査線数が1
125本とされている。
[0003] Not only standard systems such as NTSC system and PAL system, but also HDTV (High Definition
Television) is being developed. In the HDTV system, the number of scanning lines in one frame is one.
There are 125 lines.

【0004】更に、コンピュータ画像では、テレビジョ
ン放送とは異なるフォーマットのビデオ信号が用いられ
ており、VGA(Video Graphics Array)の画素数は(6
40×480)ドットであり、SVGA(Super VGA) の
画素数は(1024×768)ドットである。
Further, in a computer image, a video signal of a format different from that of a television broadcast is used, and the number of pixels of a VGA (Video Graphics Array) is (6).
40 × 480) dots, and the number of pixels of SVGA (Super VGA) is (1024 × 768) dots.

【0005】このように、水平方向の画素数や走査線の
数の異なる複数の方式のビデオ信号の間で方式変換を行
なう場合に、補間演算が行なわれる。また、画像の拡
大、縮小を行なう場合に、水平方向及び垂直方向の画素
数の変換が行なわれ、このときも、補間演算が行なわれ
る。
As described above, when performing system conversion between video signals of a plurality of systems having different numbers of pixels in the horizontal direction and the number of scanning lines, an interpolation operation is performed. In addition, when the image is enlarged or reduced, the number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction is converted, and at this time, an interpolation operation is performed.

【0006】補間演算は、原画像には存在しなかった位
置の画素データの値を周辺の画素データを使って求める
ものである。
In the interpolation operation, the value of pixel data at a position that did not exist in the original image is obtained using peripheral pixel data.

【0007】例えば、図7に示すように、水平方向に原
画素Ra、Rb、Rc、Rdが標本化間隔Sで並んで配
列されているとする。そして、矢印で指し示す位置Qの
画素データを補間により形成するものとする。
For example, as shown in FIG. 7, it is assumed that original pixels Ra, Rb, Rc and Rd are arranged side by side at a sampling interval S in the horizontal direction. Then, the pixel data at the position Q indicated by the arrow is formed by interpolation.

【0008】水平方向に並ぶ近傍の画素データには相関
があるので、位置Qの画素データは、周辺に並ぶ画素R
a、Rb、Rc、Rdの画素データから求めることがで
きる。すなわら、フィルタ係数をHa、Hb、Hc、H
dとすると、位置Qの画素データは、 Q=Ha×Ra+Hb×Rb+Hc×Rc+Hd×Rd なる畳み込み演算により求めることができる。
Since there is a correlation between neighboring pixel data arranged in the horizontal direction, the pixel data at the position Q is not
It can be obtained from the pixel data of a, Rb, Rc, and Rd. That is, the filter coefficients are Ha, Hb, Hc, H
Assuming that d, the pixel data at the position Q can be obtained by a convolution operation as follows: Q = Ha × Ra + Hb × Rb + Hc × Rc + Hd × Rd

【0009】ここで、最適な補間演算を行なうには、タ
ップ数をいくつにし、フィルタ係数をどのように求める
かが問題となる。標本化定理によれば、理想的な補間
は、図8に示すように、sinc関数 f(x)=sinc(x)=sin(x)/x を補間関数として用い、無限時間過去から無限時間将来
まで畳込み演算すれば良いことになっている。
Here, in order to perform an optimal interpolation operation, the number of taps and how to obtain a filter coefficient poses a problem. According to the sampling theorem, ideal interpolation uses a sinc function f (x) = sinc (x) = sin (x) / x as an interpolation function as shown in FIG. It is supposed to be a convolution operation until the future.

【0010】しかしながら、無限時間過去から無限時間
将来までの畳込み演算は現実的には不可能である。した
がって、sinc関数をいかに有限期間の簡単な補間関
数に近似するかというのが現実的な課題となる。タップ
数が増加すれば、それに伴って、回路規模が増大する。
また、フィルタ係数の演算が複雑になると、回路規模が
増大し、フィルタ係数を求める処理が複雑になる。
However, a convolution operation from the past infinite time to the future infinite time is practically impossible. Therefore, how to approximate the sinc function to a simple interpolation function for a finite period is a practical problem. As the number of taps increases, the circuit scale increases accordingly.
Further, when the calculation of the filter coefficient becomes complicated, the circuit scale increases, and the process of obtaining the filter coefficient becomes complicated.

【0011】従来より、補間演算の近似法としては、最
近傍近似法、双一次近似法、キュービック近似法等が知
られている。最近傍近似法は、図9Aに示すように、最
も近傍にある画素データを用いて補間を行なうものであ
る。すなわち、最近傍近似法では、(−0.5<x≦
0.5)のときには、 f(x)=1 となり、(−0.5≧x、x>0.5)のときには、 f(x)=0 となる。
Conventionally, as an approximation method for an interpolation operation, a nearest neighbor approximation method, a bilinear approximation method, a cubic approximation method, and the like have been known. In the nearest neighbor approximation method, as shown in FIG. 9A, interpolation is performed using the nearest pixel data. That is, in the nearest neighbor approximation method, (−0.5 <x ≦
When 0.5), f (x) = 1, and when (−0.5 ≧ x, x> 0.5), f (x) = 0.

【0012】最近傍近似法は、最も近傍にある画素デー
タを置き換えて補間を行なうものであるから、処理は簡
単であるが、補間の精度が良くない。
In the nearest neighbor approximation method, interpolation is performed by replacing the nearest pixel data. Therefore, the processing is simple, but the accuracy of the interpolation is not good.

【0013】双一次近似法は、図9Bに示すように、近
傍2画素の加重平均を使って補間データを求めるもので
ある。すなわち、双一次近似法では、(|x|≦1)の
ときには、 f(x)=1−|x| となり、(|x|>1)のときには、 f(x)=0 となる。
In the bilinear approximation method, as shown in FIG. 9B, interpolation data is obtained by using a weighted average of two neighboring pixels. That is, in the bilinear approximation method, when (| x | ≦ 1), f (x) = 1− | x |, and when (| x |> 1), f (x) = 0.

【0014】双一次近似法では、2タップの演算となる
ため、回路規模は比較的小さい。また、フィルタ係数の
セットは、2つのフィルタ係数を加算すると「1」とな
るような係数となるため、比較的係数を簡単に求められ
る。
In the bilinear approximation method, the calculation is performed with two taps, so that the circuit scale is relatively small. In addition, the set of filter coefficients becomes a coefficient that becomes “1” when two filter coefficients are added, so that the coefficient can be relatively easily obtained.

【0015】すなわち、フィルタ係数は、位相をpとす
ると、(x1 =p、x2 =1−p)で求められ、位相p
が(p=0)の場合には、係数セットは(1,0)とな
り、位相pが(p=0.5)の場合には、係数セットは
(0.5,0.5)となり、位相pが(p=0.3)の
場合には、係数セットは(0.7,0.3)となる。し
たがって、フィルタ係数をリアルタイムで求めることが
可能である。
That is, assuming that the phase is p, the filter coefficient is obtained by (x 1 = p, x 2 = 1−p).
Is (p = 0), the coefficient set is (1, 0), and when the phase p is (p = 0.5), the coefficient set is (0.5, 0.5). When the phase p is (p = 0.3), the coefficient set is (0.7, 0.3). Therefore, the filter coefficient can be obtained in real time.

【0016】ところが、双一次近似法では、最近傍近似
法に比べれば補間精度は向上するが、画面がぼけた感じ
となり、良好な画質が得にくい。
However, in the bilinear approximation method, although the interpolation accuracy is improved as compared with the nearest neighbor approximation method, the screen becomes blurred, and it is difficult to obtain good image quality.

【0017】キュービック近似法では、図9Cに示すよ
うに、3次多項式を使ってフィルタ係数を求め、4画素
から畳み込み演算により補間データを求めるものであ
る。すなわち、キュービック近似法では、(|x|≦
1)のときには、 f(x)=|x|3 −2|x|2 +1 となり、(1<|x|≦2)のときには、 f(x)=−|x|3 −5|x|2 −8|x|+4 となり、(2<|x|)のときには、 f(x)=0 となる。
In the cubic approximation method, as shown in FIG. 9C, a filter coefficient is obtained by using a third-order polynomial, and interpolation data is obtained from four pixels by a convolution operation. That is, in the cubic approximation method, (| x | ≦
In the case of 1), f (x) = | x | 3 -2 | x | 2 +1. In the case of (1 <| x | ≦ 2), f (x) = − | x | 3 −5 | x | 2 -8 | x | +4, and becomes a when the, f (x) = 0 ( 2 <| | x).

【0018】キュービック近似法では、最近傍近似法や
双一次近似法に比べて、補正の精度は高く、良好な画面
となる。ところが、キュービック近似法では、4タップ
のFIRフィルタにより演算が必要であり、また、フィ
ルタ係数を簡単に求めることができない。
In the cubic approximation method, the accuracy of correction is higher than that of the nearest neighbor approximation method and the bilinear approximation method, and a good picture is obtained. However, the cubic approximation method requires an operation using a 4-tap FIR filter, and the filter coefficients cannot be easily obtained.

【0019】つまり、図10は、キュービック近似法に
より補間演算を行なう場合の従来の補間回路の構成を示
すものである。
That is, FIG. 10 shows a configuration of a conventional interpolation circuit in the case where an interpolation operation is performed by the cubic approximation method.

【0020】図10において、101、102、10
3、104は遅延回路である。これら遅延回路101〜
104が縦続接続される。各遅延回路101〜104
は、1サンプルの遅延量を有している。これら遅延回路
101〜104によりシフトレジタが構成される。
In FIG. 10, 101, 102, 10
3, 104 are delay circuits. These delay circuits 101 to
104 are cascaded. Each delay circuit 101-104
Has a delay of one sample. These delay circuits 101 to 104 constitute a shift register.

【0021】入力端子111から遅延回路101〜10
4の縦続接続に、ディジタルビデオデータが供給され
る。遅延回路101〜104には、クロック入力端子1
12からクロックが供給される。このクロックにより、
入力端子111からのディジタルビデオデータが転送さ
れる。このため、遅延回路101〜104の段間には、
連続する4サンプルの画素データが得られる。
From input terminal 111 to delay circuits 101 to 10
4 is supplied with digital video data. The delay circuits 101 to 104 have a clock input terminal 1
12 supplies a clock. With this clock,
Digital video data from the input terminal 111 is transferred. Therefore, between the stages of the delay circuits 101 to 104,
Four consecutive samples of pixel data are obtained.

【0022】遅延回路101、102、103、104
の出力が乗算回路105、106、107、108に夫
々供給される。乗算回路105、106、107、10
8には、係数発生回路109からフィルタ係数が供給さ
れる。
The delay circuits 101, 102, 103, 104
Are supplied to multiplication circuits 105, 106, 107 and 108, respectively. Multiplication circuits 105, 106, 107, 10
8 is supplied with a filter coefficient from the coefficient generation circuit 109.

【0023】係数発生回路109には、入力端子113
から位相情報が供給される。係数発生回路109で、こ
の位相情報に応じたフィルタ係数が発生される。このフ
ィルタ係数が乗算回路105〜108に供給される。
The coefficient generating circuit 109 has an input terminal 113
Supplies phase information. The coefficient generating circuit 109 generates a filter coefficient according to the phase information. The filter coefficients are supplied to multiplication circuits 105 to 108.

【0024】乗算回路105〜108で、遅延回路10
1〜104の段間からの各画素データに、係数発生回路
109からのフィルタ係数が夫々乗算される。乗算回路
105〜108の出力が加算回路110に供給される。
加算回路110の出力が出力端子114から取り出され
る。
The multiplication circuits 105 to 108 form a delay circuit 10
Each pixel data from between the stages 1 to 104 is multiplied by a filter coefficient from the coefficient generation circuit 109. The outputs of the multiplication circuits 105 to 108 are supplied to the addition circuit 110.
The output of the adder circuit 110 is taken out from the output terminal 114.

【0025】図10に示すように、キュービック近似法
による補間演算は、4タップのFIRフィルタにより実
現できる。そして、係数発生回路109では、位相に応
じたフィルタ係数が求められ、このフィルタ係数が乗算
回路105〜108に供給される。
As shown in FIG. 10, the interpolation operation by the cubic approximation method can be realized by a 4-tap FIR filter. Then, in the coefficient generation circuit 109, a filter coefficient corresponding to the phase is obtained, and this filter coefficient is supplied to the multiplication circuits 105 to 108.

【0026】なお、実際の補間演算回路は、上述の構成
をそのままハードウェアで実現しても良いし、プロセッ
サに搭載するソフトウェアプログラムで手順をソフトウ
ェアで実現しても良い。しかしながら、リアルタイム画
像処理の場合においては、ビデオデータはその標本間周
期が50ナノ秒というようなオーダの短時間であるため
に、ソフトウェアプログラムによる実現は現実的には困
難である。
In an actual interpolation operation circuit, the above-described configuration may be realized by hardware as it is, or the procedure may be realized by software using a software program installed in a processor. However, in the case of real-time image processing, the realization by a software program is practically difficult because the inter-sample period of video data is as short as 50 nanoseconds.

【0027】フィルタ係数は、上式のような3次多項式
により求めることができる。例えば、位相pが(p=
0)の場合には、係数セットは(0.0,1.0,0.
0,0.0)となり、位置が一致する画素のデータがそ
のまま出力される。位相pが(p=0.5)の場合に
は、係数セットは(−0.125,0.625,0.6
25,−0.125)となり、位相pが(p=0.3)
の場合には、係数セットは(−0.063,0.84
7,0.363,−0.147)となる。
The filter coefficient can be obtained by a third-order polynomial as in the above equation. For example, if the phase p is (p =
0), the coefficient set is (0.0, 1.0, 0.
0, 0.0), and the data of the pixel whose position matches is output as it is. When the phase p is (p = 0.5), the coefficient set is (−0.125, 0.625, 0.6)
25, -0.125), and the phase p is (p = 0.3)
, The coefficient set is (−0.063, 0.84
7, 0.363, -0.147).

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、キュー
ビック近似より補間演算を行なおうとする場合、変換比
率が所定の関係となる場合には、位相pは規則的に変化
するため、いくつか係数セットを予め用意しておき、こ
れらの係数セットを位相データで切り換える構成とする
ことができる。
As described above, when the interpolation operation is performed by cubic approximation, and when the conversion ratio has a predetermined relationship, the phase p changes regularly. Coefficient sets may be prepared in advance, and these coefficient sets may be switched by phase data.

【0029】ところが、変換比率に一般性を持たせよう
とすると、全ての組み合わせの係数セットを記憶させる
ようにしなければならなくなる。しかしながら、全ての
組み合わせの係数セットを記憶させるようにするので
は、回路規模が増大すると共に、係数を転送し直す処理
が必要であり、処理が複雑になる。このため、変換比率
に一般性を持たせようとする場合には、係数セットを3
次多項式から直接求める必要がある。ところが、3次多
項式から係数セットを計算するためには、多数の乗算処
理を必要とする。このため、リアルタイム処理でフィル
タ演算を行なうことは困難になる。
However, in order to make the conversion ratio general, it is necessary to store the coefficient sets of all combinations. However, storing the coefficient sets of all the combinations increases the circuit scale and requires a process of transferring the coefficients again, which complicates the process. For this reason, when the conversion ratio is intended to have generality, the coefficient set is set to 3
It must be obtained directly from the degree polynomial. However, calculating a coefficient set from a third-order polynomial requires a large number of multiplication processes. For this reason, it becomes difficult to perform a filter operation in real-time processing.

【0030】したがって、この発明の目的は、回路規模
の縮小や処理ステップ数の削減を図ることができるよう
にした補間演算装置及び方法を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an interpolation operation apparatus and method capable of reducing the circuit scale and the number of processing steps.

【0031】この発明の他の目的は、少ない回路規模
で、精度良く補間演算を行なえるようにした補間演算装
置及び方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an interpolation operation apparatus and method capable of performing an interpolation operation accurately with a small circuit scale.

【0032】この発明の他の目的は、自在な比率の補間
演算で、フィルタ係数を係数をリアルタイムで求めるこ
とができるようにした補間演算装置及び方法を提供する
ことにある。
It is another object of the present invention to provide an interpolation calculation apparatus and method capable of obtaining filter coefficients in real time by interpolation calculation at an arbitrary ratio.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】請求項1に係わる発明
は、第1及び第2のタップの出力に第1及び第2のフィ
ルタ係数を乗じて畳み込み演算による補間演算を行なう
補間演算装置において、第1及び第2のタップの出力を
取り出すための縦続接続された遅延手段と、遅延手段か
ら出力される第1及び第2のタップの出力に第1及び第
2のフィルタ係数を夫々乗算する第1及び第2の乗算手
段と、第1及び第2の乗算手段の出力を加算する加算手
段と、位相情報に応じて第1及び第2のフィルタ係数を
発生する係数発生手段とを備え、第1及び第2のフィル
タ係数は、ゲインが「1」で位相が「0.5」の位置で
点対称となる多項式の組み合わせにより生成され、加算
手段から補間演算出力を得るようにしたことを特徴とす
る補間演算装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an interpolation operation device for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying outputs of first and second taps by first and second filter coefficients. Cascaded delay means for extracting outputs of the first and second taps, and a second means for multiplying the outputs of the first and second taps output from the delay means by first and second filter coefficients, respectively. First and second multiplying means, adding means for adding outputs of the first and second multiplying means, and coefficient generating means for generating first and second filter coefficients according to the phase information; The first and second filter coefficients are generated by a combination of polynomials that are point-symmetric at a position where the gain is “1” and the phase is “0.5”, and an interpolation operation output is obtained from the adding means. Interpolation operation device .

【0034】請求項4に係わる発明は、第1及び第2の
タップの出力に第1及び第2のフィルタ係数を乗じて畳
み込み演算による補間演算を行なう補間演算装置におい
て、第1及び第2のタップの出力を取り出すための縦続
接続された遅延手段と、遅延手段から出力される第1及
び第2のタップの出力を減算する減算手段と、減算手段
の出力に第1のフィルタ係数を乗じる乗算手段と、第1
のタップ出力と乗算手段の出力を加算する加算手段と、
位相情報に応じて第1のフィルタ係数を発生する係数発
生手段とを備え、第1及び第2のフィルタ係数は、ゲイ
ンが「1」で位相が「0.5」の位置で点対称となる多
項式の組み合わせにより生成され、加算手段から補間演
算出力を得るようにしたことを特徴とする補間演算装置
である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an interpolation operation device for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying outputs of a first and a second tap by first and second filter coefficients. Cascaded delay means for extracting the output of the tap, subtraction means for subtracting the output of the first and second taps output from the delay means, and multiplication for multiplying the output of the subtraction means by a first filter coefficient Means and the first
Adding means for adding the output of the tap and the output of the multiplying means,
Coefficient generating means for generating a first filter coefficient in accordance with the phase information, wherein the first and second filter coefficients are point-symmetric at a position where the gain is “1” and the phase is “0.5”. An interpolation operation device, which is generated by a combination of polynomial expressions and obtains an interpolation operation output from an adding means.

【0035】請求項6に係わる発明は、第1及び第2の
タップの出力に第1及び第2のフィルタ係数を乗じて畳
み込み演算による補間演算を行なう補間演算方法におい
て、第1及び第2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で
位相が「0.5」の位置で点対称となる多項式の組み合
わせにより生成され、第1及び第2のタップの出力を取
り出し、位相情報に応じて第1及び第2のフィルタ係数
を発生させ、第1及び第2のタップの出力に第1及び第
2のフィルタ係数を夫々乗算し、第1及び第2の乗算手
段の出力を加算して、補間演算出力を得るようにしたこ
とを特徴とする補間演算方法てある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an interpolation operation method for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying outputs of first and second taps by first and second filter coefficients. The filter coefficient is generated by a combination of polynomials that are point-symmetrical at a position where the gain is “1” and the phase is “0.5”. The outputs of the first and second taps are extracted, and the first and second taps are extracted. And the second filter coefficients are generated, the outputs of the first and second taps are multiplied by the first and second filter coefficients, respectively, and the outputs of the first and second multiplication means are added to perform an interpolation operation. There is an interpolation calculation method characterized in that an output is obtained.

【0036】請求項9に係わる発明は、第1及び第2の
タップの出力にフィルタ係数を乗じて畳み込み演算によ
る補間演算を行なう補間演算装置において、第1及び第
2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で位相が「0.
5」の位置で点対称となる多項式の組み合わせにより生
成され、第1及び第2のタップの出力を取り出し、第1
及び第2のタップの出力を減算し、位相情報に応じて第
1のフィルタ係数を発生させ、減算手段の出力に第1の
フィルタ係数を乗算し、第1のタップ出力と乗算出力を
加算して、補間演算出力を得るようにしたことを特徴と
する補間演算方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an interpolation apparatus for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying the output of the first and second taps by a filter coefficient, wherein the first and second filter coefficients have a gain. When the phase is “0.
5 ”is generated by a combination of polynomials that are point-symmetrical at the position“ 5 ”, the outputs of the first and second taps are taken out,
And the output of the second tap is subtracted, a first filter coefficient is generated according to the phase information, the output of the subtraction means is multiplied by the first filter coefficient, and the output of the first tap and the multiplied output are added. Thus, an interpolation calculation method is characterized in that an interpolation calculation output is obtained.

【0037】2タップのフィルタで、多次多項式の組み
合わせに基づいてフィルタ係数を生成するようにしてい
る。このため、補間演算の精度を低下させることなく、
少ないタップ数で補間演算を行なうことができ、回路規
模の縮小や処理ステップ数の削減を図ることができる。
With a two-tap filter, a filter coefficient is generated based on a combination of multi-order polynomials. For this reason, without lowering the accuracy of the interpolation calculation,
The interpolation operation can be performed with a small number of taps, so that the circuit scale and the number of processing steps can be reduced.

【0038】また、ゲインが「1」で、「0.5」の位
置で点対称となる多次多項式の組み合わせ、すなわち、
第1のフィルタ係数をf1 (p)、第2のフィルタ係数
をf2 (p)としたとき、 f2 (p)=1−f1 (p) なる関係となるように、フィルタ係数を生成している。
このため、一方のフィルタ係数から他方のフィルタ係数
を減算により求めることができる。これにより、自在な
比率の補間演算で、リアルタイム処理が可能となる。
Further, a combination of multi-order polynomials having a gain of “1” and being point-symmetrical at a position of “0.5”, that is,
Assuming that the first filter coefficient is f 1 (p) and the second filter coefficient is f 2 (p), the filter coefficients are set so that f 2 (p) = 1−f 1 (p). Has been generated.
Therefore, one filter coefficient can be obtained by subtracting the other filter coefficient. As a result, real-time processing can be performed by an interpolation calculation at an arbitrary ratio.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1は、この発明が適用
された補間回路の一例を示すものである。図1におい
て、入力端子1にディジタルビデオデータが供給され
る。このディジタルビデオ信号は、遅延回路2及び3の
縦続接続に供給される。遅延回路2及び3は、夫々、1
サンプルの遅延を行なうものである。遅延回路2及び3
には、端子7からクロックが供給される。遅延回路2及
び3の出力から連続する2サンプルの画素データが得ら
れる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an interpolation circuit to which the present invention is applied. In FIG. 1, digital video data is supplied to an input terminal 1. This digital video signal is supplied to a cascade connection of the delay circuits 2 and 3. The delay circuits 2 and 3 respectively have 1
This is to delay the sample. Delay circuits 2 and 3
Is supplied with a clock from the terminal 7. Two consecutive samples of pixel data are obtained from the outputs of the delay circuits 2 and 3.

【0040】遅延回路2の出力が乗算回路4に供給され
る。遅延回路3の出力が乗算回路5に供給される。乗算
回路4及び5には、係数発生回路6からフィルタ係数が
供給される。
The output of the delay circuit 2 is supplied to the multiplication circuit 4. The output of the delay circuit 3 is supplied to the multiplication circuit 5. Multipliers 4 and 5 are supplied with filter coefficients from a coefficient generator 6.

【0041】係数発生回路6には、端子8から位相情報
が供給される。係数発生回路6は、この位相情報に基づ
いて、乗算回路4及び5に対する係数を発生する。この
ときの係数は、後に説明するように、多次多項式を組み
合わせたものにより求められる。このような多次多項式
を組み合わせたものを用いることで、2タップのフィル
タでありながら、精度良く近似を行なうことができる。
The phase information is supplied from a terminal 8 to the coefficient generating circuit 6. The coefficient generation circuit 6 generates coefficients for the multiplication circuits 4 and 5 based on the phase information. The coefficient at this time is obtained by combining multi-order polynomials, as described later. By using a combination of such multi-order polynomials, approximation can be performed with high accuracy even though the filter is a two-tap filter.

【0042】係数発生回路6で求められた係数が乗算回
路4及び5に供給される。乗算回路4及び5により、遅
延回路2及び3の出力に対して、係数発生回路6からの
係数が乗算される。乗算回路4及び5の出力が加算回路
9に供給される。加算回路9により、乗算回路4の出力
と乗算回路5の出力とが加算される。この加算回路9の
出力が出力端子10から出力される。
The coefficients obtained by the coefficient generation circuit 6 are supplied to the multiplication circuits 4 and 5. The multiplication circuits 4 and 5 multiply the outputs of the delay circuits 2 and 3 by the coefficient from the coefficient generation circuit 6. The outputs of the multiplication circuits 4 and 5 are supplied to the addition circuit 9. The output of the multiplication circuit 4 and the output of the multiplication circuit 5 are added by the addition circuit 9. The output of the adding circuit 9 is output from the output terminal 10.

【0043】この発明が適用された補間回路では、以下
に示すような2次多項式の組み合わせにより近似を行な
っている。
In the interpolation circuit to which the present invention is applied, approximation is performed by the following combination of second-order polynomials.

【0044】0≦|x|のとき、 f(x)=1−2|x|2 0.5≦|x|≦1のとき、 f(x)=2(1−2|x|)2 |x|>1のとき、 f(x)=0 このように、この近似式は、(−1<x<1)の範囲に
限定されている。このため、この近似式を補間関数とし
て使用すると、双一次近似法と同様に、2タップのFI
Rフィルタで補間演算が行なえる。
When 0 ≦ | x |, f (x) = 1-2 | x | 2 When 0.5 ≦ | x | ≦ 1, f (x) = 2 (1-2 | x |) 2 When | x |> 1, f (x) = 0 Thus, this approximation expression is limited to the range of (−1 <x <1). For this reason, when this approximation formula is used as an interpolation function, a two-tap FI
Interpolation operation can be performed by the R filter.

【0045】図2は、このような補間近似式を表したも
のである。図2において、横軸はxの値を示し、縦軸は
f(x)の値を示す。A1は上式のような補間近似式を
示したものであり、A2はキュービック近似式を示した
ものであり、A3は双一次近似式を示したものである。
FIG. 2 shows such an interpolation approximate expression. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the value of x, and the vertical axis indicates the value of f (x). A1 shows an interpolation approximation formula as described above, A2 shows a cubic approximation formula, and A3 shows a bilinear approximation formula.

【0046】このように、双一次近似式では直線近似で
あったのに対して、上式のような補間近似式では、二次
式を使って近似を行なっている。そして、キュービック
近似では、(−2<x<2)の範囲となるため、4タッ
プの演算処理が必要であったが、上式のような補間近似
式では、(−1<x<1)の範囲に限定されているた
め、2タップで近似を行なえる。
As described above, the linear approximation is performed in the bilinear approximation formula, whereas the interpolation approximation formula such as the above formula performs approximation using a quadratic formula. In the cubic approximation, the range of (−2 <x <2) is required, so that a 4-tap calculation process is required. However, in the interpolation approximation formula such as the above expression, (−1 <x <1) , Approximation can be performed with two taps.

【0047】このように、上式に示すような2次多項式
の組み合わせにより近似を行なうことで、少ないタップ
数で精度良く補間近似が行なえる。
As described above, by performing approximation using a combination of second-order polynomials as shown in the above equation, interpolation approximation can be accurately performed with a small number of taps.

【0048】つまり、図3は、4倍の大補間フィルタを
実現した場合の周波数特性を示すものである。図3にお
いて、B1は上式のように2次多項式の組み合わせの近
似式による補間フィルタの周波数特性を示してものであ
り、B2はキュービック近似式により補間フィルタの周
波数特性を示し、B3は双一次近似式による補間フィル
タの周波数特性を示したものである。
That is, FIG. 3 shows frequency characteristics when a four-fold large interpolation filter is realized. In FIG. 3, B1 indicates the frequency characteristic of the interpolation filter by an approximate expression of a combination of second-order polynomials as in the above equation, B2 indicates the frequency characteristic of the interpolation filter by a cubic approximate expression, and B3 indicates the bilinear 9 shows a frequency characteristic of an interpolation filter based on an approximate expression.

【0049】図3に示す周波数特性から明らかなよう
に、上式のような2次多項式の組み合わせの近似式によ
る補間フィルタは、双一次近似法による補間フィルタに
比べて補間カットオフ周波数より低域での信号の再現性
において有利で、かつ、余分な高域信号成分を抑制する
働きがあり、よりキュービック近似法に近い特性を得る
ことができる。
As is clear from the frequency characteristics shown in FIG. 3, the interpolation filter based on the approximate expression of the combination of the quadratic polynomials as shown in the above equation is lower than the interpolation filter based on the bilinear approximation method. This is advantageous in the reproducibility of the signal in the above, and has a function of suppressing an extra high frequency signal component, so that characteristics closer to the cubic approximation method can be obtained.

【0050】ところで、上式のような2次元多項式の組
み合わせによる似では、ひとつのフィルタ係数を求める
のに2次式の計算をしなければならず、ひとつの補間点
あたり2つのフィルタ係数が必要なので、フィルタ係数
を求めるのに多くの計算が必要になってくる。例えば、
ひとつの係数を求めるためには、少なくとも1回の乗算
と1回の加(減)算が必要である。したがって、2タッ
プの補間フィルタの係数を求めるためには、少なくと
も、2回の乗算と2回の加(減)算が必要になり、演算
処理の削減が望まれる。
By the way, in the similarity by combining two-dimensional polynomials as in the above equation, a quadratic equation must be calculated to obtain one filter coefficient, and two filter coefficients are required for one interpolation point. Therefore, many calculations are required to obtain the filter coefficients. For example,
In order to obtain one coefficient, at least one multiplication and one addition (subtraction) are required. Therefore, in order to obtain the coefficients of the two-tap interpolation filter, at least two multiplications and two additions (subtractions) are required, and it is desired to reduce the number of calculation processes.

【0051】この例では、図2に示すように、位置
「0.5」で点対称な特性となっている。すなわち、第
1のフィルタ係数をf1 (p)、第2のフィルタ係数を
2 (p)としたとき、 f2 (p)=1−f1 (p) なる関係となっている。このため、一方のフィルタ係数
を求めると、他方のフィクタ係数が減算により求められ
る。これにより、リアルタイム処理が可能となる。
In this example, as shown in FIG. 2, the characteristic is point-symmetric at the position "0.5". That is, when the first filter coefficient is f 1 (p) and the second filter coefficient is f 2 (p), the relationship is f 2 (p) = 1−f 1 (p). Therefore, when one filter coefficient is obtained, the other Fector coefficient is obtained by subtraction. This enables real-time processing.

【0052】つまり、いま、2つの領域に分けて、位相
p(0≦p<1)を使って表現することにする。
In other words, it is now divided into two regions and expressed using the phase p (0 ≦ p <1).

【0053】(a)p(0≦p<0.5)の場合 −1≦x<0.5については、x=1−p(0≦p<
0.5)として、 f1 (p)=2p2 として表せる。
(A) In the case of p (0 ≦ p <0.5) For −1 ≦ x <0.5, x = 1−p (0 ≦ p <
0.5) can be expressed as f 1 (p) = 2p 2 .

【0054】0<x≦0.5については、p=x(0≦
p<0.5)として、 f2 (p)=1−2p2 として表せる。
For 0 <x ≦ 0.5, p = x (0 ≦
As p <0.5), it can be expressed as f 2 (p) = 1-2p 2 .

【0055】したがって、 f2 (p)=1−f1 (p) の関係にある。Therefore, there is a relationship of f 2 (p) = 1−f 1 (p).

【0056】(b)p(0≦p<0.5)の場合 −1≦x<0.5については、x=1−p(0.5≦p
<1)として、 f1 (p)=1−2(1−p)2 として表せる。
(B) When p (0 ≦ p <0.5) For −1 ≦ x <0.5, x = 1−p (0.5 ≦ p
As <1), it can be expressed as f 1 (p) = 1-2 (1-p) 2 .

【0057】0<x≦0.5については、p=x(0.
5≦p<1)として、 f2 (p)=1−2(1−p)2 として表せる。
For 0 <x ≦ 0.5, p = x (0.
As 5 ≦ p <1), it can be expressed as f 2 (p) = 1-2 (1-p) 2 .

【0058】したがって、 f2 (p)=1−f1 (p) の関係にある。Therefore, there is a relationship of f 2 (p) = 1−f 1 (p).

【0059】このように、2つの係数f1 (p)とf2
(p)との関係は、全て、 f2 (p)=1−f1 (p) として表せる。このことから、1つの係数f1 (p)が
求まれば、他方の係数f2 (p)も減算により簡単に求
められることが分かる。
Thus, two coefficients f 1 (p) and f 2
All the relations with (p) can be expressed as f 2 (p) = 1−f 1 (p). This indicates that if one coefficient f 1 (p) is obtained, the other coefficient f 2 (p) can be easily obtained by subtraction.

【0060】よって、これらのことから、図4でフロー
チャートに示すようにして係数を求めることができる。
Accordingly, the coefficients can be obtained from these factors as shown in the flowchart of FIG.

【0061】図4において、位相pが入力されたら、こ
の位相pが(0≦p<0.5)であるか否かが判断され
る(ステップS1)。位相pが(0≦p<0.5)であ
れば、(f1 (p)=2p2 )により、一方の係数が求
められる(ステップS2)。
In FIG. 4, when the phase p is input, it is determined whether or not this phase p is (0 ≦ p <0.5) (step S1). If the phase p is (0 ≦ p <0.5), one coefficient is obtained from (f 1 (p) = 2p 2 ) (step S2).

【0062】ステップS1で、位相pが(0≦p<0.
5)ではなければ、(f1 (p)=1−2(1−
p)2 )により、一方の係数が求められる(ステップS
3)。なお、2倍はビットシフトで求められるため、乗
算処理は不要である。
In step S1, the phase p is (0 ≦ p <0.
If not (5), (f 1 (p) = 1-2 (1-
p) 2 ), one coefficient is obtained (step S)
3). Since the double is obtained by bit shift, the multiplication process is unnecessary.

【0063】ステップS1又はS2で、一方の係数が求
められたら、ステップS4に進み、他方の係数が(f2
(p)=1−f1 (p))で求められる(ステップS
4)。
When one coefficient is obtained in step S1 or S2, the process proceeds to step S4, where the other coefficient is set to (f 2
(P) = 1−f 1 (p)) (step S
4).

【0064】このように、この例では、係数を求めるた
めの演算量は、最大で、乗算が3回と、加(減)算が4
回と、ビットシフトが1回だけで良いことになる。
As described above, in this example, the calculation amount for obtaining the coefficient is a maximum of three multiplications and four addition (subtraction) operations.
In other words, only one bit shift is required.

【0065】図5は、この発明が適用された補間演算回
路の他の例を示すものである。上述のように、このフィ
ルタ演算では、各タップの出力をRb、Rcとすると、 Q=f1 (p)×Rb+f2 (p)×Rc なる演算が行なわれる。ここで、一方の係数f1 (p)
とf2 (p)との関係はは、 f2 (p)=1−f1 (p) とされている。したがって、上式は、 Q=Rc+(Rc−Rb)f1 (p) と変形できる。図5に示す例は、上式に基づく処理を行
なうものである。
FIG. 5 shows another example of an interpolation operation circuit to which the present invention is applied. As described above, in this filter operation, when the outputs of the taps are Rb and Rc, an operation of Q = f 1 (p) × Rb + f 2 (p) × Rc is performed. Here, one coefficient f 1 (p)
Relation mother, there is a f 2 (p) = 1- f 1 (p) and f 2 (p) and. Therefore, the above equation can be modified to Q = Rc + (Rc−Rb) f 1 (p). The example shown in FIG. 5 performs processing based on the above equation.

【0066】図5において、入力端子21にディジタル
ビデオデータが供給される。このディジタルビデオデー
タは、遅延回路22及び23の縦続接続に供給される。
遅延回路22及び23は、夫々、1サンプルの遅延を行
なうものである。遅延回路22及び23には、端子29
からクロックが供給される。遅延回路22及び23から
は、連続する2サンプルの画素データが得られる。
In FIG. 5, digital video data is supplied to an input terminal 21. This digital video data is supplied to the cascade connection of the delay circuits 22 and 23.
The delay circuits 22 and 23 each delay one sample. The delay circuits 22 and 23 have terminals 29
Is supplied with a clock. From the delay circuits 22 and 23, pixel data of two consecutive samples are obtained.

【0067】遅延回路22の出力が減算回路24に供給
されると共に、加算回路25に供給される。遅延回路2
3の出力が減算回路24に供給される。減算回路24の
出力が乗算回路26に供給される。乗算回路26には、
係数発生回路27からフィルタ係数が供給される。
The output of the delay circuit 22 is supplied to a subtraction circuit 24 and an addition circuit 25. Delay circuit 2
3 is supplied to the subtraction circuit 24. The output of the subtraction circuit 24 is supplied to the multiplication circuit 26. In the multiplication circuit 26,
A filter coefficient is supplied from the coefficient generation circuit 27.

【0068】係数発生回路27には、端子28から位相
情報が供給される。係数発生回路27は、この位相情報
に基づいて、乗算回路26に対する係数を発生する。
The phase information is supplied from a terminal 28 to the coefficient generation circuit 27. The coefficient generation circuit 27 generates a coefficient for the multiplication circuit 26 based on the phase information.

【0069】係数発生回路27で求められた係数が乗算
回路26に供給される。乗算回路26により、遅延回路
26の出力に対して、係数発生回路27からの係数が乗
算される。乗算回路26出力が加算回路25に供給され
る。加算回路25により、遅延回路22の出力と乗算回
路26の出力とが加算される。この加算回路25の出力
が出力端子30から出力される。
The coefficients obtained by the coefficient generation circuit 27 are supplied to the multiplication circuit 26. The multiplication circuit 26 multiplies the output of the delay circuit 26 by a coefficient from the coefficient generation circuit 27. The output of the multiplication circuit 26 is supplied to the addition circuit 25. The output of the delay circuit 22 and the output of the multiplication circuit 26 are added by the addition circuit 25. The output of the addition circuit 25 is output from the output terminal 30.

【0070】図6は、係数発生回路27の処理を示すフ
ローチャートである。図6において、位相pが入力され
たら、この位相pが(0≦p<0.5)であるか否かが
判断される(ステップS11)。位相pが(0≦p<
0.5)であれば、(f1 (p)=2p2 )により、一
方の係数が求められる(ステップS12)。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the coefficient generation circuit 27. In FIG. 6, when the phase p is input, it is determined whether or not the phase p satisfies (0 ≦ p <0.5) (step S11). If the phase p is (0 ≦ p <
If 0.5), one coefficient is obtained from (f 1 (p) = 2p 2 ) (step S12).

【0071】ステップS1で、位相pが(0≦p<0.
5)ではなければ、(6)式より、(f1 (p)=1−
2(1−p)2 )により、一方の係数が求められる(ス
テップS13)。
In step S1, the phase p is (0 ≦ p <0.
If it is not 5), from equation (6), (f 1 (p) = 1−
2 (1-p) 2 ), one coefficient is obtained (step S13).

【0072】このように、この例では、係数を求めるた
めの演算量は、最大で、乗算が2回と、加(減)算が4
回と、ビットシフトが1回だけで良いことになる。
As described above, in this example, the amount of calculation for obtaining the coefficient is a maximum, with two multiplications and four additions (subtractions).
In other words, only one bit shift is required.

【0073】このように、この発明が適用された補間回
路では、FIRフィルタで、多次多項式の組み合わせに
基づいてフィルタ係数を生成するようにしている。この
ため、補間演算の精度を低下させることなく、少ないタ
ップ数で補間演算を行なうことができ、回路規模の縮小
や処理ステップ数の削減を図ることができる。
As described above, in the interpolation circuit to which the present invention is applied, a filter coefficient is generated by the FIR filter based on a combination of polynomial expressions. For this reason, the interpolation operation can be performed with a small number of taps without lowering the accuracy of the interpolation operation, and the circuit scale and the number of processing steps can be reduced.

【0074】なお、上述の例では、二次多項式の組み合
わせでフィルタ係数を求めたが、この関数は、これに限
るものではない。2つの係数f1 (p)とf2 (p)と
の関係が f2 (p)=1−f1 (p) を満足するものであれば、2つの係数をリアルタイムで
求められるので、どのような関数を用いても良い。言い
換えると、0.5離れた所で点対称となるような2つの
関数を組み合わせれば良い。
In the above-described example, the filter coefficient is obtained by a combination of second-order polynomials. However, this function is not limited to this. If the relationship between the two coefficients f 1 (p) and f 2 (p) satisfies f 2 (p) = 1−f 1 (p), the two coefficients can be obtained in real time. Such a function may be used. In other words, it suffices to combine two functions that are point-symmetric at a distance of 0.5.

【0075】[0075]

【発明の効果】この発明によれば、2タップのフィルタ
で、多次多項式の組み合わせに基づいてフィルタ係数を
生成するようにしている。このため、補間演算の精度を
低下させることなく、少ないタップ数で補間演算を行な
うことができ、回路規模の縮小や処理ステップ数の削減
を図ることができる。
According to the present invention, a filter coefficient is generated by a two-tap filter based on a combination of multi-order polynomials. For this reason, the interpolation operation can be performed with a small number of taps without lowering the accuracy of the interpolation operation, and the circuit scale and the number of processing steps can be reduced.

【0076】また、この発明によれば、ゲインが「1」
で、位相「0.5」の位置で点対称となる多次多項式の
組み合わせ、すなわち、第1のフィルタ係数をf
1 (p)、第2のフィルタ係数をf2 (p)としたと
き、 f2 (p)=1−f1 (p) なる関係となるように、フィルタ係数を生成している。
このため、一方のフィルタ係数から他方のフィルタ係数
を減算により求めることができる。これにより、自在な
比率の補間演算で、リアルタイム処理が可能となる。
According to the present invention, the gain is "1".
Where a combination of multi-order polynomials that are point-symmetric at the position of the phase “0.5”, that is, the first filter coefficient is f
When 1 (p) and the second filter coefficient are f 2 (p), the filter coefficient is generated such that f 2 (p) = 1−f 1 (p).
Therefore, one filter coefficient can be obtained by subtracting the other filter coefficient. As a result, real-time processing can be performed by an interpolation calculation at an arbitrary ratio.

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

【図1】この発明が適用された補間回路の一例のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an interpolation circuit to which the present invention is applied.

【図2】この発明が適用された補間回路の一例の説明に
用いるグラフである。
FIG. 2 is a graph used to explain an example of an interpolation circuit to which the present invention is applied;

【図3】この発明が適用された補間回路の一例の説明に
用いる周波数特性図である。
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram used to explain an example of an interpolation circuit to which the present invention is applied;

【図4】この発明が適用された補間回路の一例の説明に
用いるフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart used to describe an example of an interpolation circuit to which the present invention is applied;

【図5】この発明が適用された補間回路の他の例のブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram of another example of the interpolation circuit to which the present invention is applied;

【図6】この発明が適用された補間回路の他の例の説明
に用いるフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart used to explain another example of the interpolation circuit to which the present invention is applied.

【図7】補間演算の説明に用いる略線図である。FIG. 7 is a schematic diagram used for describing interpolation calculation.

【図8】従来の補間回路の説明に用いるグラフである。FIG. 8 is a graph used to explain a conventional interpolation circuit.

【図9】従来の補間回路の説明に用いるグラフである。FIG. 9 is a graph used to explain a conventional interpolation circuit.

【図10】従来の補間回路の一例のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an example of a conventional interpolation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・入力端子、4、5・・・乗算回路、6・・・係
数発生回路、9・・・加算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 4, 5 ... Multiplication circuit, 6 ... Coefficient generation circuit, 9 ... Addition circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1及び第2のタップの出力に第1及び
第2のフィルタ係数を乗じて畳み込み演算による補間演
算を行なう補間演算装置において、 上記第1及び第2のタップの出力を取り出すための縦続
接続された遅延手段と、 上記遅延手段から出力される第1及び第2のタップの出
力に上記第1及び第2のフィルタ係数を夫々乗算する第
1及び第2の乗算手段と、 上記第1及び第2の乗算手段の出力を加算する加算手段
と、 位相情報に応じて上記第1及び第2のフィルタ係数を発
生する係数発生手段とを備え、 上記第1及び第2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で
位相が「0.5」の位置で点対称となる多項式の組み合
わせにより生成され、 上記加算手段から補間演算出力を得るようにしたことを
特徴とする補間演算装置。
1. An interpolation operation device for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying outputs of first and second taps by first and second filter coefficients, and taking out outputs of the first and second taps. Cascaded delay means, and first and second multiplication means for multiplying the output of the first and second taps output from the delay means by the first and second filter coefficients, respectively. An adder for adding outputs of the first and second multipliers; and a coefficient generator for generating the first and second filter coefficients according to phase information, wherein the first and second filters are provided. The coefficient is generated by a combination of polynomials that are point-symmetric at a position where the gain is “1” and the phase is “0.5”, and an interpolation operation output is obtained from the addition means. .
【請求項2】 上記係数発生手段は、上記第1のフィル
タ係数f1 (p)を求めたら、上記第2のフィルタ係数
2 (p)を、 f2 (p)=1−f1 (p) なる演算により求めるようにした請求項1に記載の補間
演算装置。
2. The coefficient generation means, after obtaining the first filter coefficient f 1 (p), calculates the second filter coefficient f 2 (p) by f 2 (p) = 1−f 1 ( The interpolation arithmetic device according to claim 1, wherein the interpolation arithmetic device is obtained by the following calculation.
【請求項3】 上記フィルタ係数は、2次多項式の組み
合わせによるものであることを特徴とする請求項1に記
載の補間演算装置。
3. The interpolation operation apparatus according to claim 1, wherein the filter coefficients are based on a combination of second-order polynomials.
【請求項4】 第1及び第2のタップの出力に第1及び
第2のフィルタ係数を乗じて畳み込み演算による補間演
算を行なう補間演算装置において、 第1及び第2のタップの出力を取り出すための縦続接続
された遅延手段と、 上記遅延手段から出力される第1及び第2のタップの出
力を減算する減算手段と、 上記減算手段の出力に上記第1のフィルタ係数を乗じる
乗算手段と、 上記第1のタップ出力と上記乗算手段の出力を加算する
加算手段と、 位相情報に応じて上記第1のフィルタ係数を発生する係
数発生手段とを備え、 上記第1及び第2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で
位相が「0.5」の位置で点対称となる多項式の組み合
わせにより生成され、 上記加算手段から補間演算出力を得るようにしたことを
特徴とする補間演算装置。
4. An interpolation device for performing an interpolation operation by a convolution operation by multiplying the outputs of the first and second taps by the first and second filter coefficients, for extracting outputs of the first and second taps. Cascaded delay means; subtraction means for subtracting the outputs of the first and second taps output from the delay means; multiplication means for multiplying the output of the subtraction means by the first filter coefficient; An adder that adds the first tap output and an output of the multiplier, and a coefficient generator that generates the first filter coefficient in accordance with phase information, wherein the first and second filter coefficients are And an interpolating device which is generated by a combination of polynomials which are point-symmetric at a position where the gain is "1" and the phase is "0.5", and wherein an interpolating operation output is obtained from the adding means.
【請求項5】 上記フィルタ係数は、2次多項式の組み
合わせによるものであることを特徴とする請求項4に記
載の補間演算装置。
5. The apparatus according to claim 4, wherein the filter coefficients are based on a combination of second-order polynomials.
【請求項6】 第1及び第2のタップの出力に第1及び
第2のフィルタ係数を乗じて畳み込み演算による補間演
算を行なう補間演算方法において、 上記第1及び第2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で
位相が「0.5」の位置で点対称となる多項式の組み合
わせにより生成され、 上記第1及び第2のタップの出力を取り出し、 位相情報に応じて上記第1及び第2のフィルタ係数を発
生させ、 上記第1及び第2のタップの出力に上記第1及び第2の
フィルタ係数を夫々乗算し、 上記第1及び第2の乗算手段の出力を加算して、補間演
算出力を得るようにしたことを特徴とする補間演算方
法。
6. An interpolation calculation method for performing an interpolation calculation by convolution by multiplying outputs of first and second taps by first and second filter coefficients, wherein the first and second filter coefficients are gains. Is generated by a combination of polynomials that are point symmetric at a position of “1” and a phase of “0.5”. The outputs of the first and second taps are extracted, and the first and second taps are extracted according to phase information. , And multiplies the outputs of the first and second taps by the first and second filter coefficients, respectively, and adds the outputs of the first and second multiplication means, and performs an interpolation operation. An interpolation calculation method characterized by obtaining an output.
【請求項7】 上記第1及び第2のフィルタ係数は、上
記第1のフィルタ係数f1 (p)を求めたら、上記第2
のフィルタ係数f2 (p)を、 f2 (p)=1−f1 (p) なる演算により求めるようにした請求項6に記載の補間
演算方法。
7. When the first filter coefficient f 1 (p) is obtained, the first and second filter coefficients are calculated using the second filter coefficient f 1 (p).
7. The interpolation calculation method according to claim 6, wherein the filter coefficient f 2 (p) is determined by an operation of f 2 (p) = 1−f 1 (p).
【請求項8】 上記フィルタ係数は、2次多項式の組み
合わせによるものであることを特徴とする請求項6に記
載の補間演算方法。
8. The interpolation calculation method according to claim 6, wherein said filter coefficients are based on a combination of second-order polynomials.
【請求項9】 第1及び第2のタップの出力にフィルタ
係数を乗じて畳み込み演算による補間演算を行なう補間
演算装置において、 上記第1及び第2のフィルタ係数は、ゲインが「1」で
位相が「0.5」の位置で点対称となる多項式の組み合
わせにより生成され、 第1及び第2のタップの出力を取り出し、 上記第1及び第2のタップの出力を減算し、 位相情報に応じて上記第1のフィルタ係数を発生させ、 上記減算手段の出力に上記第1のフィルタ係数を乗算
し、 上記第1のタップ出力と上記乗算出力を加算して、補間
演算出力を得るようにしたことを特徴とする補間演算方
法。
9. An interpolation operation device for performing interpolation by convolution by multiplying outputs of first and second taps by filter coefficients, wherein the first and second filter coefficients have a gain of “1” and a phase of Is generated by a combination of polynomials that are point-symmetric at a position of “0.5”, takes out the outputs of the first and second taps, subtracts the outputs of the first and second taps, and according to the phase information To generate the first filter coefficient, multiply the output of the subtraction means by the first filter coefficient, add the first tap output and the multiplied output, and obtain an interpolation operation output. An interpolation calculation method, characterized in that:
【請求項10】 上記フィルタ係数は、2次多項式の組
み合わせによるものであることを特徴とする請求項9に
記載の補間演算方法。
10. The interpolation calculation method according to claim 9, wherein said filter coefficients are based on a combination of second-order polynomials.
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